JP7494518B2

JP7494518B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP7494518B2
Application number: JP2020056304A
Authority: JP
Inventors: 信哉松井
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2024-06-04
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: JP2021154573A

Description

本発明は、インクを記録媒体に吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に関する。

従来から、インクジェットプリンターなどのインクジェット記録装置において、インクの乾燥によるノズルの目詰まりを低減または予防するため、定期的にノズルからインクを吐き出すフラッシング（空吐出）が行われている。例えば特許文献１のインクジェット記録装置では、記録媒体を搬送する搬送ベルトに開口部を設け、搬送ベルトの走行によって開口部が記録ヘッドと対向する位置にきたときに、記録ヘッドのノズルからインクを吐出して開口部を通過させるようにしている。

特開２０１２－１１７２４号公報

ところで、記録ヘッドのノズルのうち、搬送ベルトの走行により、搬送ベルト上に載置された記録媒体と対向するノズル（以下、第１ノズルとも言う）については、記録媒体に対して画像形成を行うために、インクを吐出する性能（インク吐出性能）が保証されている必要がある。つまり、第１ノズルについては、インクを確実に吐出する性能を発揮させることが必要である。一方、記録ヘッドのノズルのうち、第１ノズルに対してベルト幅方向（主走査方向）の外側に位置するノズル（以下、第２ノズルとも言う）については、搬送ベルトが走行しても、搬送ベルト上に載置された記録媒体と対向せず、画像形成に利用されないため、最低限のインク吐出性能が確保されていればよい。

それにも関わらず、第２ノズルに対して第１ノズルと同様の条件で（例えば記録媒体の搬送方向に同じインク吐出間隔で）フラッシングを行うと、第２ノズルについては、第１ノズルと同様のインク吐出性能が保証されることになり、最低限のインク吐出性能以上の性能が保証されることになる。この場合、第２ノズルについて、最低限のインク吐出性能を確保するために必要なフラッシング量（インク吐出量）よりも多い量のインクがフラッシングにおいて消費されることになり、インク消費量に無駄が生じる。フラッシングにおけるインク消費量の低減については、特許文献１では一切検討されていない。

本発明は、上記問題点に鑑み、記録ヘッドのノズルのうち、記録媒体への画像形成に利用されるノズルについては、インク吐出性能を保証しつつ、記録媒体への画像形成に利用されないノズルについては、最低限のインク吐出性能が確保されるようにフラッシングを実行させることができ、これによってフラッシングによるインクの消費量をトータルで低減することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面に係るインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、記録媒体への画像形成に寄与するタイミングとは異なるタイミングで前記インクを吐出するフラッシングを前記記録ヘッドに実行させる制御部と、前記記録媒体を副走査方向に搬送して前記記録ヘッドと対向する位置に導くとともに、前記フラッシングのときに前記記録ヘッドの各ノズルから吐出される前記インクを通過させる開口部を前記副走査方向と垂直な主走査方向に並べた開口部群を、前記副走査方向の複数箇所に有する無端状の搬送ベルトと、前記搬送ベルトに前記記録媒体を供給する記録媒体供給部と、前記記録媒体供給部によって供給された前記記録媒体の前記搬送ベルト上での前記主走査方向の載置位置および幅を検知する第１検知センサーと、前記搬送ベルトの前記開口部を検知する第２検知センサーと、を備える。前記制御部は、前記第１検知センサーおよび前記第２検知センサーの検知結果に基づいて、前記搬送ベルトにおける、載置された前記記録媒体の主走査方向の幅と同一幅の記録媒体搬送領域に位置する開口部を第１開口部として認識するとともに、前記搬送ベルトにおける前記記録媒体搬送領域に対して前記主走査方向の外側の非搬送領域に位置する開口部を第２開口部として認識し、前記フラッシングのときに、前記記録ヘッドから前記第１開口部に対して吐出するインクの前記副走査方向の吐出間隔よりも、前記第２開口部に対して吐出するインクの前記副走査方向の吐出間隔のほうが長くなるように、前記記録ヘッドに前記フラッシングを実行させる。

上記構成によれば、記録ヘッドのノズルのうち、搬送ベルトの記録媒体搬送領域に位置する第１開口部にインクを吐出するノズル（記録媒体への画像形成に利用されるノズル）については、相対的に短いインク吐出間隔でのフラッシングによってインク吐出性能を保証することができる。一方、搬送ベルトの非搬送領域に位置する第２開口部にインクを吐出するノズル（記録媒体への画像形成に利用されないノズル）については、相対的に長いインク吐出間隔でのフラッシングによって最低限のインク吐出性能を確保することができる。また、記録媒体への画像形成に利用されないノズルについては、フラッシングにおけるインク吐出間隔が長くなることにより、所定期間（例えば搬送ベルトの１周期）でのインク吐出量を低減することができる。したがって、搬送ベルト上の記録媒体の載置位置および主走査方向の幅に応じて、上記した２通りのフラッシングを記録ヘッドに実行させることにより、フラッシングによるインク消費量をトータルで（ノズル全体で）低減することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置としてのプリンターの概略の構成を示す説明図である。上記プリンターが備える記録部の平面図である。上記プリンターの給紙カセットから第１搬送ユニットを介して第２搬送ユニットに至る用紙の搬送経路の周辺の構成を模式的に示す説明図である。上記プリンターの主要部のハードウェア構成を示すブロック図である。上記第１搬送ユニットが有する第１搬送ベルトの一構成例を示す平面図である。上記プリンターにおけるフラッシング制御による処理の流れを示すフローチャートである。上記第１搬送ベルトに複数枚の用紙が順次供給されて載置されたときに、上記用紙と同一幅の用紙搬送領域の第１開口部に対するインクの吐出間隔と、非搬送領域の第２開口部に対するインクの吐出間隔とを示す説明図である。上記第１搬送ベルトに複数枚の別のサイズの用紙が順次供給されて載置されたときに、上記用紙と同一幅の用紙搬送領域の第１開口部に対するインクの吐出間隔と、非搬送領域の第２開口部に対するインクの吐出間隔とを示す説明図である。上記プリンターの記録ヘッドの各ノズルのインクメニスカスを揺動させるための揺動信号の一例を模式的に示す説明図である。

〔１．インクジェット記録装置の構成〕
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置としてのプリンター１００の概略の構成を示す説明図である。プリンター１００は、用紙収容部である給紙カセット２を備えている。給紙カセット２は、プリンター本体１の内部下方に配置されている。給紙カセット２の内部には、記録媒体の一例である用紙Ｐが収容されている。

給紙カセット２の用紙搬送方向下流側、すなわち図１における給紙カセット２の右側の上方には給紙装置３が配置されている。この給紙装置３により、用紙Ｐは図１において給紙カセット２の右上方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。

プリンター１００は、その内部に第１用紙搬送路４ａを備えている。第１用紙搬送路４ａは、給紙カセット２に対してその給紙方向である右上方に位置する。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａにより、プリンター本体１の側面に沿って垂直上方に搬送される。

用紙搬送方向において第１用紙搬送路４ａの下流端には、レジストローラー対１３が設けられている。さらに、レジストローラー対１３の用紙搬送方向下流側直近には、第１搬送ユニット５および記録部９が配置されている。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａを通ってレジストローラー対１３に到達する。レジストローラー対１３は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、記録部９が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第１搬送ユニット５に向かって用紙Ｐを送り出す。

第１搬送ユニット５に送り出された用紙Ｐは、第１搬送ベルト８（図２参照）によって記録部９（特に後述する記録ヘッド１７ａ～１７ｃ）との対向位置に搬送される。記録部９から用紙Ｐにインクが吐出されることにより、用紙Ｐ上に画像が記録される。このとき、記録部９におけるインクの吐出は、プリンター１００の内部の制御部１１０によって制御される。制御部１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される。

用紙搬送方向において、第１搬送ユニット５の下流側（図１の左側）には、第２搬送ユニット１２が配置されている。記録部９によって画像が記録された用紙Ｐは、第２搬送ユニット１２へ送られる。用紙Ｐの表面に吐出されたインクは、第２搬送ユニット１２を通過する間に乾燥される。

用紙搬送方向において、第２搬送ユニット１２の下流側であってプリンター本体１の左側面近傍には、デカーラー部１４が設けられている。第２搬送ユニット１２によってインクが乾燥された用紙Ｐは、デカーラー部１４へ送られて、用紙Ｐに生じたカールが矯正される。

用紙搬送方向において、デカーラー部１４の下流側（図１の上方）には、第２用紙搬送路４ｂが設けられている。デカーラー部１４を通過した用紙Ｐは、両面記録を行わない場合、第２用紙搬送路４ｂを通り、プリンター１００の左側面外部に設けられた用紙排出トレイ１５に排出される。

プリンター本体１の上部であって記録部９および第２搬送ユニット１２の上方には、両面記録を行うための反転搬送路１６が設けられている。両面記録を行う場合、用紙Ｐの一方の面（第１面）への記録が終了して第２搬送ユニット１２およびデカーラー部１４を通過した用紙Ｐは、第２用紙搬送路４ｂを通って反転搬送路１６へ送られる。

反転搬送路１６へ送られた用紙Ｐは、続いて用紙Ｐの他方の面（第２面）への記録のために搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、プリンター本体１の上部を通過して右側に向かって送られ、レジストローラー対１３を経て第２面を上向きにした状態で再び第１搬送ユニット５へ送られる。第１搬送ユニット５では、記録部９との対向位置に用紙Ｐが搬送され、記録部９からのインク吐出によって第２面に画像が記録される。両面記録後の用紙Ｐは、第２搬送ユニット１２、デカーラー部１４、第２用紙搬送路４ｂを順に介して用紙排出トレイ１５に排出される。

また、第２搬送ユニット１２の下方には、メンテナンスユニット１９およびキャップユニット２０が配置されている。メンテナンスユニット１９は、パージを実行する際に記録部９の下方に水平移動し、記録ヘッドのインク吐出口から押出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。なお、パージとは、インク吐出口内の増粘インク、異物、気泡を排出するために、記録ヘッドのインク吐出口からインクを強制的に押し出す動作を言う。キャップユニット２０は、記録ヘッドのインク吐出面をキャッピングする際に記録部９の下方に水平移動し、さらに上方に移動して記録ヘッドの下面に装着される。

図２は、記録部９の平面図である。記録部９は、ヘッドハウジング１０と、ラインヘッド１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋとを備えている。ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋは、駆動ローラー６ａ、従動ローラー６ｂおよび他のローラー７を含む複数のローラーに張架された無端状の第１搬送ベルト８の搬送面に対して、所定の間隔（例えば１ｍｍ）が形成される高さでヘッドハウジング１０に保持される。

ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋは、複数（ここでは３個）の記録ヘッド１７ａ～１７ｃをそれぞれ有している。記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、用紙搬送方向（Ａ方向）と直交する用紙幅方向（ＢＢ’方向）に沿って千鳥状に配列されている。記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、複数のインク吐出口１８（ノズル）を有している。各インク吐出口１８は、記録ヘッドの幅方向、つまり、用紙幅方向（ＢＢ’方向）に等間隔で並んで配置されている。ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋからは、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出口１８を介して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクが、第１搬送ベルト８で搬送される用紙Ｐに向かってそれぞれ吐出される。

図３は、給紙カセット２から第１搬送ユニット５を介して第２搬送ユニット１２に至る用紙Ｐの搬送経路の周辺の構成を模式的に示している。また、図４は、プリンター１００の主要部のハードウェア構成を示すブロック図である。プリンター１００は、上記の構成に加えて、レジストセンサー２１と、位置検知センサー２３と、ベルトセンサー２４および２５と、をさらに備えている。

レジストセンサー２１は、用紙カセット２から給紙装置３によって搬送され、レジストローラー対１３に送られる用紙Ｐを検知する。制御部１１０は、レジストセンサー２１での検知結果に基づき、レジストローラー対１３の回転開始タイミングを制御することができる。例えば、制御部１１０は、レジストセンサー２１での検知結果に基づき、レジストローラー対１３によるスキュー（斜行）補正後の用紙Ｐの第１搬送ベルト８への供給タイミングを制御することができる。

位置検知センサー２３は、記録媒体供給部としてのレジストローラー対１３によって供給された用紙Ｐの第１搬送ベルト８上での主走査方向の載置位置および幅を検知する第１検知センサーである。このような位置検知センサー２３は、例えば主走査方向に長尺状のＣＩＳセンサー（Contact Image Sensor、密着型イメージセンサー）で構成されている。なお、上記の主走査方向とは、第１搬送ベルト８による用紙Ｐの搬送方向を副走査方向（図３のＡ方向）としたとき、第１搬送ベルト８のベルト平面内で上記副走査方向と垂直な方向を指し、上記のベルト幅方向（図３のＢＢ’方向）と一致する。位置検知センサー２３は、用紙搬送方向において記録部９の上流側に位置している。制御部１１０は、位置検知センサー２３での用紙Ｐの検知結果に基づき、第１搬送ベルト８によってラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋ（記録ヘッド１７ａ～１７ｃ）と対向する位置に到達する用紙Ｐに対するインクの吐出タイミングを制御することができる。

また、位置検知センサー２３は、第１搬送ベルト８の後述する開口部８０（図５参照）を検知する第２検知センサーとしても機能している。制御部１１０は、位置検知センサー２３での開口部８０の検知結果に基づき、第１搬送ベルト８によってラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋ（記録ヘッド１７ａ～１７ｃ）と対向する位置に到達する開口部８０に対するインクの吐出タイミングを制御することができる。なお、開口部８０に対するインクの吐出は、後述する「フラッシング」に相当するが、フラッシングの詳細については後述する。

ベルトセンサー２４および２５は、第１搬送ベルト８に設けられた、後述する複数の開口部群８２（図５参照）の位置を検知する。つまり、ベルトセンサー２４および２５は、第１搬送ベルト８の走行による開口部群８２の少なくともいずれかの通過を検知する。ベルトセンサー２４は、用紙搬送方向（第１搬送ベルト８の走行方向）において記録部９の下流側に位置している。ベルトセンサー２５は、第１搬送ベルト８を張架する従動ローラー６ｂと他のローラー７との間に位置している。従動ローラー６ｂは、記録部９に対して第１搬送ベルト８の走行方向の上流側に位置している。なお、ベルトセンサー２４は、位置検知センサー２３と同等の機能を兼ね備えていてもよい。制御部１１０は、ベルトセンサー２４または２５での検知結果に基づき、第１搬送ベルト８に対して所定のタイミングで用紙Ｐを供給するように、レジストローラー対１３を制御することができる。

また、用紙の位置を複数のセンサー（例えば位置検知センサー２３、ベルトセンサー２４）で検知し、第１搬送ベルト８の開口部群８２の位置を複数のセンサー（例えばベルトセンサー２４および２５）で検知することにより、検知した位置の誤差修正や異常の検知も可能となる。

上述したベルトセンサー２４および２５は、透過型または反射型の光学センサー、ＣＩＳセンサーなどで構成されてもよい。また、第１搬送ベルト８の幅方向の端部に、開口部群８２の位置に対応するマークを形成しておき、ベルトセンサー２４および２５が上記マークを検知することにより、開口部群８２の位置を検知してもよい。

その他、プリンター１００は、第１搬送ベルト８の蛇行を検知する蛇行検知センサーを備え、その検知結果に基づいて第１搬送ベルト８の蛇行を修正する構成であってもよい。

また、プリンター１００は、操作パネル２７と、記憶部２８と、通信部２９と、をさらに備えている。操作パネル２７は、ユーザーによる各種の設定入力を受け付けるための操作部である。例えば、ユーザーは、操作パネル２７を操作して、給紙カセット２にセットする用紙Ｐのサイズ、つまり、第１搬送ベルト８によって搬送する用紙Ｐのサイズの情報を入力することができる。記憶部２８は、制御部１１０の動作プログラムを記憶するとともに、各種の情報を記憶するメモリであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリなどを含んで構成されている。操作パネル２７によって設定された情報（例えば用紙Ｐのサイズの情報）は、記憶部２８に記憶される。通信部２９は、外部（例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ））との間で情報を送受信するための通信インターフェースである。例えば、ユーザーがＰＣを操作し、プリンター１００に対して画像データとともに印刷コマンドを送信すると、上記の画像データおよび印刷コマンドが通信部２９を介してプリンター１００に入力される。プリンター１００では、制御部１１０が上記画像データに基づいて記録ヘッド１７ａ～１７ｃを制御してインクを吐出させることにより、用紙Ｐに画像を記録することができる。

また、図３に示すように、プリンター１００は、第１搬送ベルト８の内周面側に、インク受け部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを有している。インク受け部３１Ｙ～３１Ｋは、フラッシングを記録ヘッド１７ａ～１７ｃに実行させたときに、記録ヘッド１７ａ～１７ｃから吐出されて第１搬送ベルト８の後述する開口部群８２の開口部８０を通過したインクを受けて回収する。したがって、インク受け部３１Ｙ～３１Ｋは、ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋの記録ヘッド１７ａ～１７ｃと、第１搬送ベルト８を介して対向する位置に設けられている。なお、インク受け部３１Ｙ～３１Ｋで回収されたインクは、例えば廃インクタンクに送られて廃棄されるが、廃棄せずに再利用されてもよい。

ここで、フラッシングとは、インクの乾燥によるインク吐出口１８の目詰まりを低減または予防する目的で、用紙Ｐへの画像形成（画像記録）に寄与するタイミングとは異なるタイミングでインクを吐出することを言う。記録ヘッド１７ａ～１７ｃにおけるフラッシングの実行は、制御部１１０によって制御される。

上述した第２搬送ユニット１２は、第２搬送ベルト１２ａと、乾燥器１２ｂとを有して構成されている。第２搬送ベルト１２ａは、２つの駆動ローラー１２ｃおよび従動ローラー１２ｄによって張架されている。第１搬送ユニット５によって搬送され、記録部９によるインク吐出によって画像が記録された用紙Ｐは、第２搬送ベルト１２ａによって搬送され、搬送中に乾燥器１２ｂによって乾燥されて上述したデカーラー部１４に搬送される。

〔２．第１搬送ベルトの構成〕
次に、上述した第１搬送ベルト８の構成について説明する。図５は、第１搬送ベルト８の一構成例を示す平面図である。第１搬送ベルト８は、開口部群８２を有している。開口部群８２は、フラッシングのときに記録ヘッド１７ａ～１７ｃの各ノズル（インク吐出口１８）から吐出されるインクを通過させる開口部８０の集合である。第１搬送ベルト８は、開口部群８２を、Ａ方向（副走査方向）の複数箇所に有している。

より詳しくは、開口部群８２は、開口部列８１を有している。開口部列８１は、Ａ方向と直交するＢＢ’方向（主走査方向）に複数の開口部８０を並べて構成されている。１つの開口部群８２は、開口部列８１をＡ方向に少なくとも１列有しており、本実施形態では、開口部列８１を２列有している。なお、２列の開口部列８１を互いに区別するときは、一方を開口部列８１ａとし、他方を開口部列８１ｂとする。各開口部列８１は、Ａ方向に等間隔で位置している。

１つの開口部群８２において、いずれかの開口部列８１（例えば開口部列８１ａ）の開口部８０は、他の開口部列８１（例えば開口部列８１ｂ）の開口部８０とＢＢ’方向にずれて位置し、かつ、Ａ方向に見て他の開口部列８１（例えば開口部列８１ｂ）の開口部８０の一部と重畳するように位置する。また、各開口部列８１において、複数の開口部８０は、ＢＢ’方向に等間隔で位置する。

上記のように複数の開口部列８１をＡ方向に並べて１つの開口部群８２を形成していることにより、開口部群８２のＢＢ’方向の幅は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのＢＢ’方向の幅よりも大きくなっている。したがって、開口部群８２は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのＢＢ’方向のインク吐出領域を全てカバーしており、フラッシング時に記録ヘッド１７ａ～１７ｃの全てのインク吐出口１８から吐出されるインクは、開口部群８２のいずれかの開口部８０を通過することができる。

本実施形態では、第１搬送ベルト８は、負圧吸引方式で用紙Ｐを搬送する。なお、負圧吸引方式とは、用紙Ｐを負圧吸引によって第１搬送ベルト８に吸着させて搬送する方式である。上記した開口部８０は、負圧吸引によって発生する吸引風を通過させる吸引孔を兼ねている。

〔３．フラッシング制御〕
次に、本実施形態におけるフラッシング制御について説明する。図６は、本実施形態のフラッシング制御による処理の流れを示すフローチャートである。まず、位置検知センサー２３が、レジストローラー対１３から供給された用紙Ｐの第１搬送ベルト８上でのＢＢ’方向の載置位置および幅と、第１搬送ベルト８の開口部８０とを検知すると（Ｓ１）、制御部１１０は、位置検知センサー２３での検知結果に基づいて、第１搬送ベルト８の第１開口部８０ａおよび第２開口部８０ｂを認識する（Ｓ２）。

ここで、図７は、第１搬送ベルト８に例えばＡ４サイズ（縦置き）の複数枚の用紙Ｐがレジストローラー対１３から等間隔で順次供給されて載置された状態を示している。上記の第１開口部８０ａとは、第１搬送ベルト８に設けられた複数の開口部８０のうち、第１搬送ベルト８上に載置された用紙ＰのＢＢ’方向の幅と同一幅でＡ方向に延びる第１搬送ベルト８の用紙搬送領域Ｒ１（記録媒体搬送領域）に位置する開口部を指す。また、第２開口部８０ｂとは、第１搬送ベルト８において、用紙搬送領域Ｒ１に対してＢＢ’方向の外側の非搬送領域Ｒ２に位置する開口部を指す。

特に、第１開口部８０ａの認識においては、制御部１１０は、位置検知センサー２３の検知結果に基づいて、第１搬送ベルト８に順次供給される複数枚の用紙Ｐのそれぞれに対して搬送方向下流側にずれて位置する第１開口部８０ａを順次認識する。これにより、第１搬送ベルト８上に搬送方向に隣り合って載置される用紙Ｐと用紙Ｐとの間に位置する第１開口部８０ａをそれぞれ認識することができる。

次に、制御部１１０は、フラッシングのときのインクの吐出間隔Ｔ１（ｓｅｃ）よりも吐出間隔Ｔ２（ｓｅｃ）のほうが長くなるように、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにフラッシングを実行させる（Ｓ３）。

ここで、上記の吐出間隔Ｔ１とは、フラッシングのときに、記録ヘッド１７ａ～１７ｃから第１開口部８０ａに対して吐出するインクのＢＢ’方向の吐出間隔（吐出周期）を指す。図７の例では、吐出間隔Ｔ１は、Ａ方向に隣り合う１枚目の用紙Ｐ１と２枚目の用紙Ｐ２との間の第１開口部８０ａ、２枚目の用紙Ｐ２と３枚目の用紙Ｐ３との間の第１開口部８０ａ、３枚目の用紙Ｐ３と４枚目の用紙Ｐとの間の第１開口部８０ａ、・・・にインクを順次吐出する間隔に設定される。つまり、Ｓ３では、制御部１１０は、Ｓ２で認識した２枚の用紙Ｐの間の第１開口部８０ａに対して順次インクを吐出するように、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにフラッシングを実行させる。

本実施形態では、レジストローラー対１３によって用紙Ｐは第１搬送ベルト８上に等間隔で供給されていることから、各第１開口部８０ａ間の吐出間隔Ｔ１はほぼ一定と考えることができる。なお、第１開口部８０ａに対してインクを吐出するノズル（インク吐出口１８）は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにおいて第１搬送ベルト８の用紙搬送領域Ｒ１と対向する領域のノズルである。

一方、上記の吐出間隔Ｔ２とは、フラッシングのときに、記録ヘッド１７ａ～１７ｃから第２開口部８０ｂに対して吐出するインクのＢＢ’方向の吐出間隔（吐出周期）を指す。特に、上記の吐出間隔Ｔ２は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出性能を確保するために必要な間隔の最大値に設定されている。これは、吐出間隔Ｔ２が、第２開口部８０ｂに対してインクを吐出するように設定できる間隔の中で最大値に設定されていると言うことである。

制御部１１０のメモリ（不図示）には、例えば、インク毎にインク吐出性能を確保できる最大の時間ＴＭＡＸが記録されている。第２開口部８０ｂは、副走査方向に離散的に配置されており、吐出間隔Ｔ２も離散的な値しか設定することができない。吐出間隔Ｔ２は、そのような離散的な値の中で、ＴＭＡＸを超えない範囲で最大の間隔に設定される。

なお、図７では、便宜的に、第１開口部８０ａおよび第２開口部８０ｂにおいて、フラッシングのときに記録ヘッド１７ａ～１７ｃの各インク吐出口１８から吐出されたインクが通過する部分を黒塗りで示す。

フラッシングのときのインクの吐出間隔Ｔ１およびＴ２について、Ｔ１＜Ｔ２となるように、制御部１１０が記録ヘッド１７ａ～１７ｃにフラッシングを実行させることにより、以下の効果を得ることができる。すなわち、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出口１８のうち、第１搬送ベルト８の用紙搬送領域Ｒ１の第１開口部８０ａにインクを吐出するインク吐出口１８、つまり、用紙搬送領域Ｒ１に載置される用紙Ｐにインクを吐出することが可能なインク吐出口１８については、相対的に短い吐出間隔Ｔ１でのフラッシングによって、インクの乾燥によるインク吐出口１８の目詰まりを確実に防止して、インク吐出性能を保証することができる。言い換えれば、画像形成に利用されるインク吐出口１８については、インクを確実に吐出する性能を発揮させることができる。一方、第１搬送ベルト８の非搬送領域Ｒ２に位置する第２開口部８０ｂにインクを吐出するインク吐出口１８については、相対的に長い吐出間隔Ｔ２でのフラッシングによって最低限のインク吐出性能を確保することができる。言い換えれば、用紙Ｐへの画像形成に利用されないインク吐出口１８については、インクを確実に吐出する性能を発揮するまではいかなくても、いつでもインクを吐出できる最低限の状態を維持することができる。

また、フラッシングにおける吐出間隔Ｔ２が吐出間隔Ｔ１よりも長くなることにより、所定期間（例えば第１搬送ベルト８の１周期）において、１つのインク吐出口１８あたりのインク吐出量は、第１開口部８０ａに対してインクを吐出するインク吐出口１８よりも、第２開口部８０ｂに対してインクを吐出するインク吐出口１８のほうが少なくなる。これにより、フラッシングのときに記録ヘッド１７ａ～１７ｃの全体で吐出するインクの量を低減することができる。

つまり、上記の制御によれば、用紙Ｐへの画像形成に利用されるインク吐出口１８についてはインク吐出性能を保証しつつ、用紙Ｐへの画像形成に利用されないインク吐出口１８については最低限のインク吐出性能が確保されるようにフラッシングを実行させることができる。これにより、フラッシングによるインクの消費量をインク吐出口１８のトータルで低減することができる。

また、制御部１１０は、位置検知センサー２３の検知結果に基づいて、レジストローラー対１３によって第１搬送ベルト８に順次供給される複数枚の用紙Ｐのそれぞれに対して搬送方向下流側にずれて位置する第１開口部８０ａを順次認識し（Ｓ２）、認識した各第１開口部８０ａに対して順次インクを吐出するように、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにフラッシングを実行させる（Ｓ３）。このような制御では、第１搬送ベルト８に順次供給される各用紙Ｐに対するそれぞれの画像形成前に、第１開口部８０ａを利用してフラッシングが行われる。これにより、各用紙Ｐに対する画像形成の際には、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの各インク吐出口１８からインクを確実に吐出して、良好な画像形成を行うことができる。

また、フラッシングのときのインクの吐出間隔Ｔ２は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出性能を確保するために必要な間隔の最大値に設定されている。このような吐出間隔Ｔ２でフラッシングを行うことにより、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにおいて第１搬送ベルト８の非搬送領域Ｒ２と対向するインク吐出口１８について、いつでも画像形成用のインクを吐出できる最低限のインク吐出性能を確保しつつ、フラッシングによるインク消費量の低減を最大限に図ることができる。したがって、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出口１８のトータルで、フラッシングによるインク消費量の低減を最大限に図ることができる。

また、上記した位置検知センサー２３は、用紙Ｐの第１搬送ベルト８上でのＢＢ’方向の載置位置および幅を検知する第１検知センサーと、第１搬送ベルト８の開口部８０を検知する第２検知センサーとを兼ねている。第１検知センサーと第２検知センサーとを単一の位置検知センサー２３で構成することにより、装置の構成を簡素化することができ、装置の小型化、薄型化などに寄与することができる。

図８は、第１搬送ベルト８に例えばＡ３サイズ（縦置き）の複数枚の用紙Ｐがレジストローラー対１３から等間隔で順次供給されて載置された状態を示している。用紙Ｐのサイズが変更された場合でも、制御部１１０は、位置検知センサー２３の検知結果に基づいて、用紙搬送領域Ｒ１に位置する第１開口部８０ａおよび非搬送領域Ｒ２に位置する第２開口部８０ｂを認識することができる。したがって、第１開口部８０ａに吐出されるインクの副走査方向の吐出間隔Ｔ１よりも、第２開口部８０ｂに吐出されるインクの副走査方向の吐出間隔Ｔ２のほうが長くなるように、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにフラッシングを実行させて上記と同様の効果を得ることができる。

ところで、制御部１１０は、用紙Ｐに対してインク吐出による画像形成を行うインク吐出期間外の非インク吐出期間において、各インク吐出口１８のインクメニスカスの揺動を記録ヘッド１７ａ～１７ｃに実行させている。ここで、インクメニスカスとは、インク吐出口１８内のインクの吐出側の最表面を指す。画像データに基づいて決まる非インク吐出期間において、インクメニスカスを揺動（振動）させることにより、インクの乾燥による粘度の増加を回避するとともに、インクに含まれる各成分を均一にして、インク吐出時におけるインクの吐出を安定させることができる。このようなインクメニスカスの揺動は、具体的には以下のようにして行うことが可能である。例えば、圧電式の記録ヘッド１７ａ～１７ｃでは、非インク吐出期間において微小な電圧を圧電素子に印加し、圧電素子の圧電効果によって圧力室の上壁を構成する振動板を振動させる。これにより、上記振動が圧力室内のインクを介してインク吐出口１８のインクメニスカスに伝達され、インクメニスカスを揺動させることができる。

ここで、図９は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの各インク吐出口１８に対応する圧電素子に印加する揺動信号を模式的に示している。なお、各インク吐出口１８のうち、第１搬送ベルト８の用紙搬送領域Ｒ１と対向するインク吐出口１８を第１ノズルとし、非搬送領域Ｒ２と対向するインク吐出口１８を第２ノズルとする。また、第１ノズルにおけるインクメニスカスの揺動周期をｔｖ１（ｓｅｃ）とし、第２ノズルにおけるインクメニスカスの揺動周期をｔｖ２（ｓｅｃ）とする。制御部１１０は、揺動周期ｔｖ１よりも揺動周期ｔｖ２のほうが長くなるように、インクメニスカスの揺動を記録ヘッド１７ａ～１７ｃに実行させる。

インクメニスカスの揺動周期が短いと、圧電素子の駆動による記録ヘッド１７ａ～１７ｃの発熱量が増大し、インクに含まれる溶媒成分が蒸発しやすくなってインクが乾燥しやすくなる。インクの乾燥はインクの増粘を招き、インク吐出口１８の目詰まりを発生しやすくする。インクメニスカスの揺動周期ｔｖ２を、揺動周期ｔｖ１よりも長くすることにより、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの発熱量を低減してインクの乾燥を抑制することができる。これにより、インクの増粘によるインク吐出口１８の目詰まりの発生を抑制することができるため、インク吐出口１８でのインク吐出性能を確保しやすくなる。したがって、フラッシングのときに第２開口部８０ｂに対するＡ方向のインク吐出間隔Ｔ２をより長くしても、所望のインク吐出性能を確保することができる。インク吐出間隔Ｔ２をより長くすることにより、フラッシングのときに第２ノズルから吐出されるインクの消費量をより低減することができるため、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出口１８のトータルで、フラッシングによるインク消費量をより低減することが可能となる。

なお、以上では、開口部８０（開口部群８２）がＡ方向に等間隔で位置する第１搬送ベルト８を用いた例について説明したが、開口部８０（開口部群８２）がＡ方向に不定期に位置する（Ａ方向に隣り合う開口部８０（開口部群８２）の間隔にばらつきがある）第１搬送ベルト８を用いた場合でも、本実施形態と同様の制御を行うことにより、同様の効果を得ることができる。

なお、そのような場合、第２開口部８０ｂの副走査方向の配置間隔の中に、異なる値の間隔があることになる。そのような場合も、吐出間隔Ｔ２としては、ＴＭＡＸを超えない範囲で最大の間隔に設定されるので、吐出間隔Ｔ２の値は常に同じとは限らず、場所により変わることもある。

以上では、用紙Ｐを負圧吸引によって第１搬送ベルト８に吸着させて搬送する場合について説明したが、第１搬送ベルト８を帯電させ、用紙Ｐを第１搬送ベルト８に静電吸着させて搬送するようにしてもよい（静電吸着方式）。この場合でも、本実施形態と同様のフラッシング制御を行うことにより、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上では、インクジェット記録装置として、４色のインクを用いてカラーの画像を記録するカラープリンターを用いた例について説明したが、ブラックのインクを用いてモノクロの画像を記録するモノクロプリンターを用いた場合でも、本実施形態で述べた制御を適用することは可能である。

本発明は、インクを記録媒体に吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に利用可能である。

８第１搬送ベルト（搬送ベルト）
１３レジストローラー対（記録媒体供給部）
１７ａ～１７ｃ記録ヘッド
１８インク吐出口（ノズル）
２３位置検知センサー（第１検知センサー、第２検知センサー）
８０開口部
８２開口部群
１００プリンター（インクジェット記録装置）
１１０制御部

Claims

インクを吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
記録媒体への画像形成に寄与するタイミングとは異なるタイミングで前記インクを吐出するフラッシングを前記記録ヘッドに実行させる制御部と、
前記記録媒体を副走査方向に搬送して前記記録ヘッドと対向する位置に導くとともに、前記フラッシングのときに前記記録ヘッドの各ノズルから吐出される前記インクを通過させる開口部を前記副走査方向と垂直な主走査方向に並べた開口部群を、前記副走査方向の複数箇所に有する無端状の搬送ベルトと、
前記搬送ベルトに前記記録媒体を供給する記録媒体供給部と、
前記記録媒体供給部によって供給された前記記録媒体の前記搬送ベルト上での前記主走査方向の載置位置および幅を検知する第１検知センサーと、
前記搬送ベルトの前記開口部を検知する第２検知センサーと、を備え、
前記制御部は、
前記第１検知センサーおよび前記第２検知センサーの検知結果に基づいて、前記搬送ベルトにおける、載置された前記記録媒体の主走査方向の幅と同一幅の記録媒体搬送領域に位置する開口部を第１開口部として認識するとともに、前記搬送ベルトにおける前記記録媒体搬送領域に対して前記主走査方向の外側の非搬送領域に位置する開口部を第２開口部として認識し、
前記フラッシングのときに、前記記録ヘッドから前記第１開口部に対して吐出するインクの前記副走査方向の吐出間隔よりも、前記第２開口部に対して吐出するインクの前記副走査方向の吐出間隔のほうが長くなるように、前記記録ヘッドに前記フラッシングを実行させ、
前記記録媒体に対してインク吐出による画像形成を行うインク吐出期間外の非インク吐出期間において、各ノズルにおけるインクメニスカスの揺動を前記記録ヘッドに実行させ、
前記各ノズルのうち、前記非搬送領域と対向するノズルにおけるインクメニスカスの揺動周期は、前記記録媒体搬送領域と対向するノズルにおけるインクメニスカスの揺動周期よりも長いことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記制御部は、前記第１検知センサーおよび前記第２検知センサーの検知結果に基づいて、前記記録媒体供給部によって前記搬送ベルトに順次供給される複数枚の前記記録媒体のそれぞれに対して搬送方向下流側にずれて位置する前記第１開口部を順次認識し、認識した各第１開口部に対して順次インクを吐出するように、前記記録ヘッドに前記フラッシングを実行させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記フラッシングのときに前記記録ヘッドから前記第２開口部に対して吐出されるインクの前記副走査方向の吐出間隔は、前記記録ヘッドのインク吐出性能を確保するために必要な間隔の最大値に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記第１検知センサーは、前記第２検知センサーを兼ねていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。