インクジェット方式画像形成装置
【課題】インクジェット方式の画像形成装置において、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早める。
【解決手段】受け付けた印刷ジョブに基づく印刷動作を制御するとともに、印刷時間を計測する印刷ジョブ制御手段と、駆動信号に基づいてインクを吐出する多数のノズルを備えたインク吐出手段と、印刷ジョブに基づいて駆動信号を出力するインク吐出駆動手段と、インク温度計測手段とを備え、インク温度計測値が第1基準温度以上の場合に、インク吐出駆動手段は、第1電圧値の駆動信号を出力し、インク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合に、インク吐出駆動手段は、第1電圧値よりも大きい第２電圧値の駆動信号を出力し、印刷ジョブ制御手段は、印刷動作開始後、印刷時間が所定の時間を経過すると印刷動作を中断する画像形成装置。
【解決手段】受け付けた印刷ジョブに基づく印刷動作を制御するとともに、印刷時間を計測する印刷ジョブ制御手段と、駆動信号に基づいてインクを吐出する多数のノズルを備えたインク吐出手段と、印刷ジョブに基づいて駆動信号を出力するインク吐出駆動手段と、インク温度計測手段とを備え、インク温度計測値が第1基準温度以上の場合に、インク吐出駆動手段は、第1電圧値の駆動信号を出力し、インク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合に、インク吐出駆動手段は、第1電圧値よりも大きい第２電圧値の駆動信号を出力し、印刷ジョブ制御手段は、印刷動作開始後、印刷時間が所定の時間を経過すると印刷動作を中断する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に係り、特に、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印字ヘッドから印刷用紙にインクを吐出することで画像形成を行なうインクジェット方式のプリンタが広く用いられている。インクジェットプリンタの印字ヘッドは、圧電素子等のインク吐出機構に駆動電圧を印加することでインクの吐出を行なっている。インクジェットプリンタで用いられるインクは、一般に低温環境時で粘度が増大するという特性を有しており、通常の駆動電圧では適正な吐出量の確保が難しくなる。このため、低温時では、ヒータでインクを温め、インクが適切な温度になるまで印刷を行なわないようにしている。このため、低温環境時に印刷開始時間が遅くなるという問題がある。特に、インク循環経路を備えたインク循環型のプリンタでは加熱すべきインク量が多いため、この問題はより顕著となる。
【０００３】
また、インクジェットプリンタには、低温環境時のインク粘度増加による印刷開始時間の遅れとは別に、特許文献１に記載されているように、インク吐出時に発生する不要な微小インク滴であるミストが印刷用紙やプリンタ筐体内に付着して印刷品質を低下させてしまうという問題がある。
【特許文献１】特開２００７−２９６７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低温環境時に印刷開始時間を早めるために、インク吐出機構に印加する駆動電圧を大きくして適正なインク吐出量を確保することが考えられる。しかしながら駆動電圧を大きくすると、インクの吐出速度が増加し、発生するミスト量が増加してしまう。発生するミスト量が増加すると、プリンタ筐体内に付着するミストも増え、蓄積したミストが印刷用紙を汚して印刷品質が低下するという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、インクジェット方式の画像形成装置において、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、受け付けた印刷ジョブに基づく印刷動作を制御するとともに、印刷動作開始からの経過時間である印刷時間を計測する印刷ジョブ制御手段と、駆動信号に基づいてインクを吐出する多数のノズルを備えたインク吐出手段と、前記印刷ジョブに基づいて前記駆動信号を出力するインク吐出駆動手段と、インク温度を計測するインク温度計測手段とを備え、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上の場合に、前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値の前記駆動信号を出力し、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合に、前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値よりも大きい第２電圧値の前記駆動信号を出力し、前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作開始後、印刷時間が所定の時間を経過すると、印刷動作を中断することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、インク低温時において通常よりも大きい電圧値の駆動信号を出力することにより、適正なインク吐出量を確保することができるため、低温時における印刷開始時間を早めることができる。このとき、印刷時間を所定時間内に限ることで、ミスト発生量増加の影響を少なくしている。このため、本発明では、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【０００８】
このとき、前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作を中断した後、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上になると、前記印刷動作を再開する。これにより、中断した印刷動作を完了させることができる。このとき、インク吐出駆動手段は、第1電圧値の前記駆動信号を出力することになる。
【０００９】
また、インク貯蔵手段を経路中に含み、前記インク吐出手段にインクを供給し、吐出されなかったインクを前記インク貯蔵手段に戻すインク循環経路をさらに備えている場合は、インク量が多いため、本発明を効果的に適用することができる。
【００１０】
このとき、前記インク循環経路中にインクを加熱するインク加熱手段を設け、前記インク加熱手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度未満の場合に、インクを加熱し、インク温度計測値が第1基準温度以上になると加熱を停止することが望ましい。
【００１１】
ユーザから第１基準温度未満での印刷を行なわない旨の指示を受け付けた場合には、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合であっても、前記インク吐出駆動手段および前記搬送制御手段は前記の動作は行なわず、前記インク吐出手段によるインク吐出は行なわないようにすることができる。
【００１２】
また、前記印刷動作の中断中に、印刷動作が中断中である旨の表示を行なう表示手段をさらに備えることが望ましい。これにより、ユーザに印刷動作が中断していることを告知することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェット方式の画像形成装置において、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００の概要を示す図である。本図では特に印刷用紙搬送経路を中心に示している。本図に示すようにインクジェットプリンタ１００は、印刷用紙の供給を行なう給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台３２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）とを備えている。また、印刷済の印刷用紙を排出する排紙機構として排紙口３４０を備えている。
【００１５】
インクジェットプリンタ１００は、インクジェット方式のラインカラープリンタである。インクジェット方式のラインカラープリンタは、印字機構として、用紙搬送方向に直交する方向に伸び、多数のノズルが形成されたインクジェットヘッドを複数本備え、それぞれのインクジェットヘッドから黒またはカラーのインクを吐出してライン単位で画像形成を行なう。
【００１６】
また、インクジェットプリンタ１００は、ＣＰＵ、メモリ等が配置されたコントローラ基板等で構成される制御部２００、メニューを表示したりユーザからの操作を受け付けたりする操作パネル４００、および、その他の機能部（不図示）を備えている。
【００１７】
サイド給紙台３２０および給紙トレイ３３０のいずれかの給紙機構から１枚ずつ給紙された印刷用紙は、ローラ等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路（図中の黒太線）に沿って搬送され、レジスト部Ｒｇに導かれる。ここでレジスト部Ｒｇは、印刷用紙の先端の位置あわせと斜行修正を行なうために設けられており、１対のレジストローラ３５０を備えて構成される。給紙された印刷用紙はレジスト部Ｒｇで一時停止し、所定のタイミングで印字機構方向に搬送される。
【００１８】
レジスト部Ｒｇのさらに搬送方向側には、複数本のインクジェットヘッド１３０が設けられている。本実施形態では、レジスト部Ｒｇから近い順に、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の順に４本並んでいるものとする。印刷用紙は、インクジェットヘッド１３０の対向面に設けられた環状の搬送ベルト３６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクジェットヘッド１３０から吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。搬送ベルト３６０の内側には吸引ファン３７０が設けられている。搬送ベルト３６０の表面には多数の通気孔が形成されており、吸引ファン３７０の回転によって生じる吸引力で、印刷用紙は搬送ベルト３６０に吸着されて搬送される。
【００１９】
印刷済の印刷用紙は、さらに、ローラ等の駆動機構によって筐体内を搬送される。印刷用紙の片側の面のみに印刷を行なう片面印刷の場合は、そのまま排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に印刷面を下にして積載されていく。排紙台３４５は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台３４５は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口３４０から排紙され、傾斜に沿って滑落する印刷用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２０】
印刷用紙の両面に印刷を行なう両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする）印刷終了時には排紙口３４０に導かれずに、さらに筐体内を搬送される。このため、インクジェットプリンタ１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構３８０を備えている。切替機構３８０によって排紙口３４０に導かれなかった印刷用紙は、スイッチバック経路ＳＲに引き込まれ、スイッチバックを行ない、搬送路に対して表裏が反転する。そして、ローラ等の駆動機構によって再度レジスト部Ｒｇに導かれ、一時停止する。その後、所定のタイミングで印字機構方向に搬送され、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行なわれる。裏面の印刷が行なわれ、両面に画像が形成された印刷用紙は、排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に積載されていく。
【００２１】
インクジェットプリンタ１００では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台３４５内に設けられた空間を利用して行なうようにしている。排紙台３４５内に設けられた空間は、スイッチバック時に印刷用紙が外部から取り出せないように覆われた構成となっている。これにより、利用者が誤ってスイッチバック動作中の印刷用紙を引き抜いてしまうことを防ぐことができる。また、排紙台３４５は、本来インクジェットプリンタ１００に備えられているものであり、排紙台３４５内の空間を利用してスイッチバックを行なうことにより、インクジェットプリンタ１００内に、別途スイッチバック用の空間を設ける必要がなくなる。したがって、筐体のサイズが増大してしまうことを防ぐことができる。さらには、排紙口とスイッチバック経路とを共用しないため、スイッチバック処理と他の用紙の排紙とを並行して行なうことができる。
【００２２】
図２は、インクジェットプリンタ１００のインク経路関連機構および制御部２００の構成を説明するための図である。本図に示すようにインクジェットプリンタ１００は、ＣＭＹＫ４色のインクを用いて印刷を行なうカラープリンタとしている。各インクは着脱可能なインクボトルから供給されるようになっており、シアンのインクを供給するインクボトル１１０Ｃ、マゼンタのインクを供給するインクボトル１１０Ｍ、イエローのインクを供給するインクボトル１１０Ｙ、黒のインクを供給するインクボトル１１０Ｋが備えられている。なお、以下においてインク色にこだわらない場合にはインクボトル１１０で代表させて説明する。他の機能部についても同様である。
【００２３】
インクボトル１１０から供給されたインクは、樹脂、金属等のパイプにより形成されたインク経路を通って、インクジェットヘッド１３０の下流側に設けられた下流タンクに一旦溜められる。このため、インクジェットプリンタ１００には、シアンのインクを溜める下流タンク１２２Ｃ、マゼンタのインクを溜める下流タンク１２２Ｍ、イエローのインクを溜める下流タンク１２２Ｙ、黒のインクを溜める下流タンク１２２Ｋが備えられている。
【００２４】
下流タンク１２２に溜められたインクは、ポンプによりインクジェットヘッド１３０の上流側に設けられた上流タンクに送られる。このため、インクジェットプリンタ１００には、ポンプ１７０Ｃ、ポンプ１７０Ｍ、ポンプ１７０Ｙ、ポンプ１７０Ｋおよび上流タンク１２０Ｃ、上流タンク１２０Ｍ、上流タンク１２０Ｙ、上流タンク１２０Ｋが備えられている。上流タンク１２０に送られたインクは、インクを吐出する多数のノズルが設けられているインクジェットヘッド１３０に送られて画像形成に用いられる。
【００２５】
上述のようにインクジェットプリンタ１００には、シアンのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｃ、マゼンタのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｍ、イエローのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｙ、黒のインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｋが備えられている。本実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドが用いられているものとする。ただし、他の方式、例えば、発熱素子を用いてインクに熱を加えて気泡を発生させることでインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドを用いてもよい。
【００２６】
インクジェットヘッド１３０には、制御部２００から送られるインク吐出データに基づいてピエゾ素子を駆動する駆動信号を出力するドライバ１３２（１３２Ｃ、１３２Ｍ、１３２Ｙ、１３２Ｋ）が備えられている。なお、インクジェットプリンタ１００は、インクを循環させる循環方式を採用しており、インクジェットヘッド１３０で画像形成の際に消費されなかったインクは下流タンク１２２に戻される。上流タンク１２０からインクジェットヘッド１３０を経由して下流タンク１２２へのインク帰還は、上流タンク１２０と下流タンク１２２との水頭差を利用している。
【００２７】
インクは印刷品質が保証される温度範囲が定められており、環境温度が低く、インク温度が保証温度範囲を下回っているとインクを加熱する必要がある。このため、インク経路中にヒータ１４０が設けられている。一方、ドライバ１３２やピエゾ素子は動作することにより発熱する。これらの発熱やインク振動のジュール熱により、高温時におけるインク温度上昇の影響等を抑制するために、インクを冷やす冷却器１６０が設けられている。ヒータ１４０、冷却器１６０を通ったインクは上流タンク１２０に送られる。
【００２８】
各インクジェットヘッド１３０には、インク温度を直接的あるいは間接的に測定する温度計１３４（１３４Ｃ、１３４Ｍ、１３４Ｙ、１３４Ｋ）が備えられている。
【００２９】
制御部２００は、インクジェットプリンタ１００における印刷ジョブ処理、インク温度制御、その他の処理を制御する機能部である。本実施形態において制御部２００は、印刷ジョブ制御部２１０、画像処理部２２０、インク吐出制御部２３０、搬送制御部２４０、インク循環制御部２５０、インク温度調整部２６０を備えている。
【００３０】
印刷ジョブ制御部２１０は、ユーザから受け付けた印刷ジョブの実行、中断、再開、エラー対処、ログ記録等を制御する。印刷から受け付ける印刷ジョブは、コンピュータから送られる印刷データに基づく印刷処理、画像読取装置から読み取った画像データに基づく複写処理、電話回線を通じて送られた画像データに基づくファクシミリ印刷処理等とすることができる。印刷ジョブ制御部２１０は、後述するようにインク温度低温時において印刷を行なう場合に、印刷時間が所定の時間を経過すると印刷動作を中断する。これにより、ミストの発生量を抑えるようにする。このため、印刷ジョブ制御部２１０は、印刷動作開始からの経過時間を計測する印刷時間計測部２１１を備えている。また、印刷ジョブ制御部２１０は、温度低温時における早期印刷開始を実行するかどうかの選択をユーザから受け付けることができる。
【００３１】
画像処理部２２０は、印刷ジョブの対象となっている画像データに対する画像処理を行なう。画像処理部２２０が行なう画像処理は、例えば、印刷データの展開処理、画像データの色変換処理、二値化処理、中間調処理等とすることができる。インク吐出制御部２３０は、画像処理後の画像データに基づいてドット毎のインク吐出量を算出し、インクジェットヘッド１３０のドライバ１３２に出力する。ここで、インクジェットヘッド１３０は、階調をインクのドロップ数で表わしており、画像のハイライト部分は少ないドロップ数で表現し、シャドウ部分は多くのドロップ数で表現する。
【００３２】
搬送制御部２４０は、印刷用紙の搬送を行なうためにレジストローラ３５０や搬送ベルト３６０、その他搬送機構の動作を制御する。インク循環制御部２５０は、ポンプ１７０等の動作を制御することによって、インク循環経路内のインクを循環させる。インク温度調整部２６０は、インクジェットヘッド１３０内に設けられた温度計１３４の計測結果に応じてヒータ１４０または冷却器１６０を動作させることで、インク温度が適正温度範囲内に収まるように制御する。
【００３３】
図３は、インクジェットヘッド１３０の構成を示すブロック図である。本図に示すように、インクジェットヘッド１３０は、インク循環経路の一部を構成するインク経路１３５を介してインクが供給され、インク経路１３５を流れるインクの温度を計測する温度計１３４を備えている。
【００３４】
インク吐出制御部２３０が出力する画素毎のインクドロップ数を示す制御データはドライバ１３２に入力され、ドライバ１３２は制御データに基づいて、所定の電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。ピエゾ素子群１３６が駆動信号に応じて変形することにより、ノズル群１３７からインクが吐出される。したがって、ピエゾ素子群１３６とノズル群１３７はインク吐出手段として機能する。また、ドライバ１３２は、インク吐出駆動手段として機能し、インク温度が低いときに、通常よりも大きな電圧の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。
【００３５】
次に、本実施形態における印刷実行処理について説明する。本実施形態では、インクの適正温度の下限値を第１基準温度としている。第１基準温度は、例えば、２５℃とすることができる。このため、インク温度調整部２６０は、インク温度が２５℃未満の場合には、ヒータ１４０を動作させてインクを加熱する。このとき、インク循環制御部２５０は、インクを循環させる。
【００３６】
ここで、インク温度が２５℃以上になるまで印刷が実行されないとすると、インク温度が低いときに印刷開始時間が遅くなってしまう。特に、本実施形態のインクジェットプリンタ１００は、インク循環型であるため、加熱すべきインク量が多く、インク加熱時間が余計に必要となる。
【００３７】
そこで、インク温度の第２基準温度を定め、ユーザが希望する場合には、インク温度が第２基準温度以上であれば印刷を実行する。ここで、第２基準温度は、第１基準温度よりも低い温度であり、例えば、２０℃とすることができる。ただし、インク温度が第１基準温度よりも低い場合には、インクの粘度が増加して、適正なインク吐出量が確保できなくなる。そこで、ピエゾ素子群１３６に出力する駆動信号の電圧値を通常よりも大きくすることで適正なインク吐出量を確保する。
【００３８】
しかしながら、駆動電圧を大きくすると、インクの吐出速度が増加し、発生するミスト量が増加してしまう。発生するミスト量が増加すると、プリンタ筐体内に付着するミストも増え、蓄積したミストが印刷用紙を汚して印刷品質が低下するという問題が生じる。そこで、本実施形態では、図４のフローチャートに示すような印刷実行処理を行なうものとする。なお、ここでは、簡単のため、インク温度が高温となり適正範囲を超えている場合は取り扱わないものとする。
【００３９】
まず、インク温度の計測値が第１基準温度以上、例えば２５℃以上であれば（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、適正温度範囲内であるとして通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１５）。なお、インク加熱を行なっていた場合にはインク加熱を停止する（Ｓ１１４）。ここで、インク色毎に温度の計測値が異なる場合は、例えば、各インク温度の平均値で判断したり、最も低いインク温度を基準に判断したりすることができる。通常の印刷処理では、ドライバ１３２は、適正温度範囲内において適正な吐出量が確保できる通常の電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。
【００４０】
一方、インク温度の計測値が第１基準温度未満、例えば２５℃未満であれば（Ｓ１０１：Ｎｏ）、インク温度調整部２６０が、インク温度を適正温度に上昇させるためにヒータ１４０を動作させ、インクを加熱する（Ｓ１０２）。
【００４１】
ユーザによって、インク低温時における早期印刷開始が指示されていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）には、インク温度の計測値が第１基準温度以上になるまで印刷を行なわずに待機し、インク温度の計測値が第１基準温度以上になると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、インク加熱を停止し（Ｓ１１４）、通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１５）。
【００４２】
ここで、ユーザは、インク低温時における早期印刷開始を望む場合には、例えば、印刷指示を行なうプリンタドライバで早期印刷開始の設定を行なうことができる。あるいは、インクジェットプリンタ１００の操作パネル４００を介して早期印刷開始の設定を行えるようにしてもよい。さらには、管理者が早期印刷開始を行なうか否かについてデフォルトの設定が行えるようにしてもよい。
【００４３】
インク低温時における早期印刷開始が指示されている場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）には、インク温度の計測値が第２基準温度以上、例えば２０℃以上であるかどうかを判断する（Ｓ１０４）。その結果、インク温度の計測値が第２基準温度未満の場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）は、インク温度の計測値が第２基準温度以上になるまで待機する。これは、第２基準温度未満の場合は、インクの粘度の増加が大きく、駆動信号の電圧を大きくしても適切なインク吐出量が確保できないからである。逆にいえば、駆動信号の電圧を大きくしても適正なインク吐出量が確保できない温度を第２基準温度として設定する。
【００４４】
インク温度の計測値が第２基準温度以上の場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）は、印刷処理を実行する（Ｓ１０５）。このとき、適正なインク吐出量を確保するために、通常よりも大きな電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する（Ｓ１０５）。
【００４５】
図５は、ピエゾ素子群１３６に出力する駆動信号の例を示す図である。図５（ａ）は、通常時に出力する駆動信号を示し、図５（ｂ）は低温時に出力する駆動信号を示している。ここで、駆動信号は、１ドロップについて、インク室を拡大させる負電圧パルスとインク室を収縮させる正電圧パルスを１セットとしてピエゾ素子に印加する。したがって、複数のドロップの画素に対しては、このパルスセットを複数回の繰り返し印加することになる。また、インクの吐出量を安定させるために最初のパルスセットの前にプリパルスと呼ばれる短いパルスを挿入している。
【００４６】
本実施形態では、インク温度の計測値が第１基準温度以上の通常時には、図５（ａ）に示すように、電圧値Ｖ１の駆動信号をピエゾ素子に出力し、インク温度の計測値が第２基準温度以上第１基準温度未満の低温時には、図５（ｂ）に示すように、Ｖ１よりも大きい電圧値Ｖ２の駆動信号をピエゾ素子に出力する。
【００４７】
これによって、インク低温時においても適正なインク吐出量を確保するようにしているが、駆動電圧を大きくしたことに伴い、インク吐出速度が増加し、ミストの発生量が増加する。本実施形態では、ミスト発生量の増加の影響を低減するために、低温時の印刷は所定時間Ｔｍ内に限定するようにしている。このため、印刷動作を開始すると、印刷時間の計測を開始する（Ｓ１０５）。
【００４８】
ここで、インク低温時の印刷時間を所定時間Ｔｍに限定する理由は、以下の通りである。すなわち、ミストの発生によってプリンタ筐体内にミストが蓄積していくが、駆動電圧を大きくすることによりミスト発生量が増加しても、長時間でなければ１回の印刷ジョブで蓄積するミスト量がそれほどは多くはならない。このため、所定時間Ｔｍ内の印刷動作であれば許容できると考えられるからである。したがって、所定時間Ｔｍは、１回の印刷ジョブで蓄積するミスト量、平均印字率、プリンタ筐体内のメンテナンスが必要となるミスト蓄積量・印刷枚数等を考慮して、例えば、実験的にあらかじめ定めておくことができる。
【００４９】
通常よりも高い電圧の駆動信号での印刷実行中に印刷時間が所定時間Ｔｍを経過した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）は、印刷を中断する（Ｓ１０７）。これにより、ミストの発生量が増加する大きな駆動電圧での印刷動作が停止することになるため、ミストの発生量を許容範囲内に抑えることができる。この際に、印刷動作が中断していることを示すために、操作パネル４００の表示画面に、図６に一例を示すような、インクが温まる間、印刷動作を中断している旨の表示を行なうことが望ましい。
【００５０】
その後、インク温度の計測値が第１基準温度以上になるまで待機し（Ｓ１０８：Ｎｏ）、インク温度の計測値が第１基準温度以上になると（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、インク加熱を停止する（Ｓ１０９）。そして、通常の電圧値の駆動信号での印刷条件に変更して、中断した印刷を再開する（Ｓ１１０）。この印刷動作は、通常の電圧値の駆動信号であるため、ミストの発生量は、大きな駆動電圧での印刷動作ほどは多くない。
【００５１】
所定時間Ｔｍの経過前（Ｓ１０６：Ｎｏ）であって、通常よりも高い電圧の駆動信号での印刷実行中にインク温度の計測値が第１基準温度以上となった場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）は、インク加熱を停止し（Ｓ１１２）、通常の電圧値の駆動信号および通常の用紙間隔での印刷処理に変更して、印刷を継続する（Ｓ１１３）。
【００５２】
以上の印刷動作を行なう結果、本実施形態では、図７に示すように、インク温度の計測値が第２基準温度以下の場合、ヒータを動作させてインクを加熱し、インク温度が第２基準温度となった時刻ｔ１から印刷動作を開始することができるようになる。従来は、駆動信号を通常のＶ１よりも大きなＶ２とすることによるミスト発生量増加の影響が大きく、インク温度が第１基準温度なる時刻ｔ２まで印刷を開始することができなかったが、本実施形態では、印刷時間を所定時間Ｔｍ内に限ることで、ミスト発生量増加の影響を少なくしている。このため、本実施形態では、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概要を示す図である。
【図２】インクジェットプリンタのインク経路関連機構および制御部の構成を説明するための図である。
【図３】インクジェットヘッドの構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態の印刷実行処理を説明するフローチャートである。
【図５】電圧値を変化させた駆動信号の例を示す図である。
【図６】印刷中断中に表示する画面の一例を示す図である。
【図７】インク温度と印刷開始時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００…インクジェットプリンタ、１１０…インクボトル、１２０…上流タンク、１２２…下流タンク、１３０…インクジェットヘッド、１３２…ドライバ、１３４…温度計、１３５…インク経路、１３６…ピエゾ素子群、１３７…ノズル群、１４０…ヒータ、１６０…冷却器、１７０…ポンプ、２００…制御部、２１０…印刷ジョブ制御部、２１１…印刷時間計測部、２２０…画像処理部、２３０…インク吐出制御部、２４０…搬送制御部、２５０…インク循環制御部、２６０…インク温度調整部、３２０…サイド給紙台、３３０…給紙トレイ、３４０…排紙口、３４５…排紙台、３５０…レジストローラ、３６０…搬送ベルト、３７０…吸引ファン、３８０…切替機構、４００…操作パネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に係り、特に、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印字ヘッドから印刷用紙にインクを吐出することで画像形成を行なうインクジェット方式のプリンタが広く用いられている。インクジェットプリンタの印字ヘッドは、圧電素子等のインク吐出機構に駆動電圧を印加することでインクの吐出を行なっている。インクジェットプリンタで用いられるインクは、一般に低温環境時で粘度が増大するという特性を有しており、通常の駆動電圧では適正な吐出量の確保が難しくなる。このため、低温時では、ヒータでインクを温め、インクが適切な温度になるまで印刷を行なわないようにしている。このため、低温環境時に印刷開始時間が遅くなるという問題がある。特に、インク循環経路を備えたインク循環型のプリンタでは加熱すべきインク量が多いため、この問題はより顕著となる。
【０００３】
また、インクジェットプリンタには、低温環境時のインク粘度増加による印刷開始時間の遅れとは別に、特許文献１に記載されているように、インク吐出時に発生する不要な微小インク滴であるミストが印刷用紙やプリンタ筐体内に付着して印刷品質を低下させてしまうという問題がある。
【特許文献１】特開２００７−２９６７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低温環境時に印刷開始時間を早めるために、インク吐出機構に印加する駆動電圧を大きくして適正なインク吐出量を確保することが考えられる。しかしながら駆動電圧を大きくすると、インクの吐出速度が増加し、発生するミスト量が増加してしまう。発生するミスト量が増加すると、プリンタ筐体内に付着するミストも増え、蓄積したミストが印刷用紙を汚して印刷品質が低下するという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、インクジェット方式の画像形成装置において、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、受け付けた印刷ジョブに基づく印刷動作を制御するとともに、印刷動作開始からの経過時間である印刷時間を計測する印刷ジョブ制御手段と、駆動信号に基づいてインクを吐出する多数のノズルを備えたインク吐出手段と、前記印刷ジョブに基づいて前記駆動信号を出力するインク吐出駆動手段と、インク温度を計測するインク温度計測手段とを備え、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上の場合に、前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値の前記駆動信号を出力し、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合に、前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値よりも大きい第２電圧値の前記駆動信号を出力し、前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作開始後、印刷時間が所定の時間を経過すると、印刷動作を中断することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、インク低温時において通常よりも大きい電圧値の駆動信号を出力することにより、適正なインク吐出量を確保することができるため、低温時における印刷開始時間を早めることができる。このとき、印刷時間を所定時間内に限ることで、ミスト発生量増加の影響を少なくしている。このため、本発明では、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【０００８】
このとき、前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作を中断した後、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上になると、前記印刷動作を再開する。これにより、中断した印刷動作を完了させることができる。このとき、インク吐出駆動手段は、第1電圧値の前記駆動信号を出力することになる。
【０００９】
また、インク貯蔵手段を経路中に含み、前記インク吐出手段にインクを供給し、吐出されなかったインクを前記インク貯蔵手段に戻すインク循環経路をさらに備えている場合は、インク量が多いため、本発明を効果的に適用することができる。
【００１０】
このとき、前記インク循環経路中にインクを加熱するインク加熱手段を設け、前記インク加熱手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度未満の場合に、インクを加熱し、インク温度計測値が第1基準温度以上になると加熱を停止することが望ましい。
【００１１】
ユーザから第１基準温度未満での印刷を行なわない旨の指示を受け付けた場合には、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合であっても、前記インク吐出駆動手段および前記搬送制御手段は前記の動作は行なわず、前記インク吐出手段によるインク吐出は行なわないようにすることができる。
【００１２】
また、前記印刷動作の中断中に、印刷動作が中断中である旨の表示を行なう表示手段をさらに備えることが望ましい。これにより、ユーザに印刷動作が中断していることを告知することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェット方式の画像形成装置において、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００の概要を示す図である。本図では特に印刷用紙搬送経路を中心に示している。本図に示すようにインクジェットプリンタ１００は、印刷用紙の供給を行なう給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台３２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）とを備えている。また、印刷済の印刷用紙を排出する排紙機構として排紙口３４０を備えている。
【００１５】
インクジェットプリンタ１００は、インクジェット方式のラインカラープリンタである。インクジェット方式のラインカラープリンタは、印字機構として、用紙搬送方向に直交する方向に伸び、多数のノズルが形成されたインクジェットヘッドを複数本備え、それぞれのインクジェットヘッドから黒またはカラーのインクを吐出してライン単位で画像形成を行なう。
【００１６】
また、インクジェットプリンタ１００は、ＣＰＵ、メモリ等が配置されたコントローラ基板等で構成される制御部２００、メニューを表示したりユーザからの操作を受け付けたりする操作パネル４００、および、その他の機能部（不図示）を備えている。
【００１７】
サイド給紙台３２０および給紙トレイ３３０のいずれかの給紙機構から１枚ずつ給紙された印刷用紙は、ローラ等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路（図中の黒太線）に沿って搬送され、レジスト部Ｒｇに導かれる。ここでレジスト部Ｒｇは、印刷用紙の先端の位置あわせと斜行修正を行なうために設けられており、１対のレジストローラ３５０を備えて構成される。給紙された印刷用紙はレジスト部Ｒｇで一時停止し、所定のタイミングで印字機構方向に搬送される。
【００１８】
レジスト部Ｒｇのさらに搬送方向側には、複数本のインクジェットヘッド１３０が設けられている。本実施形態では、レジスト部Ｒｇから近い順に、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の順に４本並んでいるものとする。印刷用紙は、インクジェットヘッド１３０の対向面に設けられた環状の搬送ベルト３６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクジェットヘッド１３０から吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。搬送ベルト３６０の内側には吸引ファン３７０が設けられている。搬送ベルト３６０の表面には多数の通気孔が形成されており、吸引ファン３７０の回転によって生じる吸引力で、印刷用紙は搬送ベルト３６０に吸着されて搬送される。
【００１９】
印刷済の印刷用紙は、さらに、ローラ等の駆動機構によって筐体内を搬送される。印刷用紙の片側の面のみに印刷を行なう片面印刷の場合は、そのまま排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に印刷面を下にして積載されていく。排紙台３４５は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台３４５は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口３４０から排紙され、傾斜に沿って滑落する印刷用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２０】
印刷用紙の両面に印刷を行なう両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする）印刷終了時には排紙口３４０に導かれずに、さらに筐体内を搬送される。このため、インクジェットプリンタ１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構３８０を備えている。切替機構３８０によって排紙口３４０に導かれなかった印刷用紙は、スイッチバック経路ＳＲに引き込まれ、スイッチバックを行ない、搬送路に対して表裏が反転する。そして、ローラ等の駆動機構によって再度レジスト部Ｒｇに導かれ、一時停止する。その後、所定のタイミングで印字機構方向に搬送され、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行なわれる。裏面の印刷が行なわれ、両面に画像が形成された印刷用紙は、排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に積載されていく。
【００２１】
インクジェットプリンタ１００では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台３４５内に設けられた空間を利用して行なうようにしている。排紙台３４５内に設けられた空間は、スイッチバック時に印刷用紙が外部から取り出せないように覆われた構成となっている。これにより、利用者が誤ってスイッチバック動作中の印刷用紙を引き抜いてしまうことを防ぐことができる。また、排紙台３４５は、本来インクジェットプリンタ１００に備えられているものであり、排紙台３４５内の空間を利用してスイッチバックを行なうことにより、インクジェットプリンタ１００内に、別途スイッチバック用の空間を設ける必要がなくなる。したがって、筐体のサイズが増大してしまうことを防ぐことができる。さらには、排紙口とスイッチバック経路とを共用しないため、スイッチバック処理と他の用紙の排紙とを並行して行なうことができる。
【００２２】
図２は、インクジェットプリンタ１００のインク経路関連機構および制御部２００の構成を説明するための図である。本図に示すようにインクジェットプリンタ１００は、ＣＭＹＫ４色のインクを用いて印刷を行なうカラープリンタとしている。各インクは着脱可能なインクボトルから供給されるようになっており、シアンのインクを供給するインクボトル１１０Ｃ、マゼンタのインクを供給するインクボトル１１０Ｍ、イエローのインクを供給するインクボトル１１０Ｙ、黒のインクを供給するインクボトル１１０Ｋが備えられている。なお、以下においてインク色にこだわらない場合にはインクボトル１１０で代表させて説明する。他の機能部についても同様である。
【００２３】
インクボトル１１０から供給されたインクは、樹脂、金属等のパイプにより形成されたインク経路を通って、インクジェットヘッド１３０の下流側に設けられた下流タンクに一旦溜められる。このため、インクジェットプリンタ１００には、シアンのインクを溜める下流タンク１２２Ｃ、マゼンタのインクを溜める下流タンク１２２Ｍ、イエローのインクを溜める下流タンク１２２Ｙ、黒のインクを溜める下流タンク１２２Ｋが備えられている。
【００２４】
下流タンク１２２に溜められたインクは、ポンプによりインクジェットヘッド１３０の上流側に設けられた上流タンクに送られる。このため、インクジェットプリンタ１００には、ポンプ１７０Ｃ、ポンプ１７０Ｍ、ポンプ１７０Ｙ、ポンプ１７０Ｋおよび上流タンク１２０Ｃ、上流タンク１２０Ｍ、上流タンク１２０Ｙ、上流タンク１２０Ｋが備えられている。上流タンク１２０に送られたインクは、インクを吐出する多数のノズルが設けられているインクジェットヘッド１３０に送られて画像形成に用いられる。
【００２５】
上述のようにインクジェットプリンタ１００には、シアンのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｃ、マゼンタのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｍ、イエローのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｙ、黒のインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｋが備えられている。本実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドが用いられているものとする。ただし、他の方式、例えば、発熱素子を用いてインクに熱を加えて気泡を発生させることでインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドを用いてもよい。
【００２６】
インクジェットヘッド１３０には、制御部２００から送られるインク吐出データに基づいてピエゾ素子を駆動する駆動信号を出力するドライバ１３２（１３２Ｃ、１３２Ｍ、１３２Ｙ、１３２Ｋ）が備えられている。なお、インクジェットプリンタ１００は、インクを循環させる循環方式を採用しており、インクジェットヘッド１３０で画像形成の際に消費されなかったインクは下流タンク１２２に戻される。上流タンク１２０からインクジェットヘッド１３０を経由して下流タンク１２２へのインク帰還は、上流タンク１２０と下流タンク１２２との水頭差を利用している。
【００２７】
インクは印刷品質が保証される温度範囲が定められており、環境温度が低く、インク温度が保証温度範囲を下回っているとインクを加熱する必要がある。このため、インク経路中にヒータ１４０が設けられている。一方、ドライバ１３２やピエゾ素子は動作することにより発熱する。これらの発熱やインク振動のジュール熱により、高温時におけるインク温度上昇の影響等を抑制するために、インクを冷やす冷却器１６０が設けられている。ヒータ１４０、冷却器１６０を通ったインクは上流タンク１２０に送られる。
【００２８】
各インクジェットヘッド１３０には、インク温度を直接的あるいは間接的に測定する温度計１３４（１３４Ｃ、１３４Ｍ、１３４Ｙ、１３４Ｋ）が備えられている。
【００２９】
制御部２００は、インクジェットプリンタ１００における印刷ジョブ処理、インク温度制御、その他の処理を制御する機能部である。本実施形態において制御部２００は、印刷ジョブ制御部２１０、画像処理部２２０、インク吐出制御部２３０、搬送制御部２４０、インク循環制御部２５０、インク温度調整部２６０を備えている。
【００３０】
印刷ジョブ制御部２１０は、ユーザから受け付けた印刷ジョブの実行、中断、再開、エラー対処、ログ記録等を制御する。印刷から受け付ける印刷ジョブは、コンピュータから送られる印刷データに基づく印刷処理、画像読取装置から読み取った画像データに基づく複写処理、電話回線を通じて送られた画像データに基づくファクシミリ印刷処理等とすることができる。印刷ジョブ制御部２１０は、後述するようにインク温度低温時において印刷を行なう場合に、印刷時間が所定の時間を経過すると印刷動作を中断する。これにより、ミストの発生量を抑えるようにする。このため、印刷ジョブ制御部２１０は、印刷動作開始からの経過時間を計測する印刷時間計測部２１１を備えている。また、印刷ジョブ制御部２１０は、温度低温時における早期印刷開始を実行するかどうかの選択をユーザから受け付けることができる。
【００３１】
画像処理部２２０は、印刷ジョブの対象となっている画像データに対する画像処理を行なう。画像処理部２２０が行なう画像処理は、例えば、印刷データの展開処理、画像データの色変換処理、二値化処理、中間調処理等とすることができる。インク吐出制御部２３０は、画像処理後の画像データに基づいてドット毎のインク吐出量を算出し、インクジェットヘッド１３０のドライバ１３２に出力する。ここで、インクジェットヘッド１３０は、階調をインクのドロップ数で表わしており、画像のハイライト部分は少ないドロップ数で表現し、シャドウ部分は多くのドロップ数で表現する。
【００３２】
搬送制御部２４０は、印刷用紙の搬送を行なうためにレジストローラ３５０や搬送ベルト３６０、その他搬送機構の動作を制御する。インク循環制御部２５０は、ポンプ１７０等の動作を制御することによって、インク循環経路内のインクを循環させる。インク温度調整部２６０は、インクジェットヘッド１３０内に設けられた温度計１３４の計測結果に応じてヒータ１４０または冷却器１６０を動作させることで、インク温度が適正温度範囲内に収まるように制御する。
【００３３】
図３は、インクジェットヘッド１３０の構成を示すブロック図である。本図に示すように、インクジェットヘッド１３０は、インク循環経路の一部を構成するインク経路１３５を介してインクが供給され、インク経路１３５を流れるインクの温度を計測する温度計１３４を備えている。
【００３４】
インク吐出制御部２３０が出力する画素毎のインクドロップ数を示す制御データはドライバ１３２に入力され、ドライバ１３２は制御データに基づいて、所定の電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。ピエゾ素子群１３６が駆動信号に応じて変形することにより、ノズル群１３７からインクが吐出される。したがって、ピエゾ素子群１３６とノズル群１３７はインク吐出手段として機能する。また、ドライバ１３２は、インク吐出駆動手段として機能し、インク温度が低いときに、通常よりも大きな電圧の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。
【００３５】
次に、本実施形態における印刷実行処理について説明する。本実施形態では、インクの適正温度の下限値を第１基準温度としている。第１基準温度は、例えば、２５℃とすることができる。このため、インク温度調整部２６０は、インク温度が２５℃未満の場合には、ヒータ１４０を動作させてインクを加熱する。このとき、インク循環制御部２５０は、インクを循環させる。
【００３６】
ここで、インク温度が２５℃以上になるまで印刷が実行されないとすると、インク温度が低いときに印刷開始時間が遅くなってしまう。特に、本実施形態のインクジェットプリンタ１００は、インク循環型であるため、加熱すべきインク量が多く、インク加熱時間が余計に必要となる。
【００３７】
そこで、インク温度の第２基準温度を定め、ユーザが希望する場合には、インク温度が第２基準温度以上であれば印刷を実行する。ここで、第２基準温度は、第１基準温度よりも低い温度であり、例えば、２０℃とすることができる。ただし、インク温度が第１基準温度よりも低い場合には、インクの粘度が増加して、適正なインク吐出量が確保できなくなる。そこで、ピエゾ素子群１３６に出力する駆動信号の電圧値を通常よりも大きくすることで適正なインク吐出量を確保する。
【００３８】
しかしながら、駆動電圧を大きくすると、インクの吐出速度が増加し、発生するミスト量が増加してしまう。発生するミスト量が増加すると、プリンタ筐体内に付着するミストも増え、蓄積したミストが印刷用紙を汚して印刷品質が低下するという問題が生じる。そこで、本実施形態では、図４のフローチャートに示すような印刷実行処理を行なうものとする。なお、ここでは、簡単のため、インク温度が高温となり適正範囲を超えている場合は取り扱わないものとする。
【００３９】
まず、インク温度の計測値が第１基準温度以上、例えば２５℃以上であれば（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、適正温度範囲内であるとして通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１５）。なお、インク加熱を行なっていた場合にはインク加熱を停止する（Ｓ１１４）。ここで、インク色毎に温度の計測値が異なる場合は、例えば、各インク温度の平均値で判断したり、最も低いインク温度を基準に判断したりすることができる。通常の印刷処理では、ドライバ１３２は、適正温度範囲内において適正な吐出量が確保できる通常の電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。
【００４０】
一方、インク温度の計測値が第１基準温度未満、例えば２５℃未満であれば（Ｓ１０１：Ｎｏ）、インク温度調整部２６０が、インク温度を適正温度に上昇させるためにヒータ１４０を動作させ、インクを加熱する（Ｓ１０２）。
【００４１】
ユーザによって、インク低温時における早期印刷開始が指示されていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）には、インク温度の計測値が第１基準温度以上になるまで印刷を行なわずに待機し、インク温度の計測値が第１基準温度以上になると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、インク加熱を停止し（Ｓ１１４）、通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１５）。
【００４２】
ここで、ユーザは、インク低温時における早期印刷開始を望む場合には、例えば、印刷指示を行なうプリンタドライバで早期印刷開始の設定を行なうことができる。あるいは、インクジェットプリンタ１００の操作パネル４００を介して早期印刷開始の設定を行えるようにしてもよい。さらには、管理者が早期印刷開始を行なうか否かについてデフォルトの設定が行えるようにしてもよい。
【００４３】
インク低温時における早期印刷開始が指示されている場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）には、インク温度の計測値が第２基準温度以上、例えば２０℃以上であるかどうかを判断する（Ｓ１０４）。その結果、インク温度の計測値が第２基準温度未満の場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）は、インク温度の計測値が第２基準温度以上になるまで待機する。これは、第２基準温度未満の場合は、インクの粘度の増加が大きく、駆動信号の電圧を大きくしても適切なインク吐出量が確保できないからである。逆にいえば、駆動信号の電圧を大きくしても適正なインク吐出量が確保できない温度を第２基準温度として設定する。
【００４４】
インク温度の計測値が第２基準温度以上の場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）は、印刷処理を実行する（Ｓ１０５）。このとき、適正なインク吐出量を確保するために、通常よりも大きな電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する（Ｓ１０５）。
【００４５】
図５は、ピエゾ素子群１３６に出力する駆動信号の例を示す図である。図５（ａ）は、通常時に出力する駆動信号を示し、図５（ｂ）は低温時に出力する駆動信号を示している。ここで、駆動信号は、１ドロップについて、インク室を拡大させる負電圧パルスとインク室を収縮させる正電圧パルスを１セットとしてピエゾ素子に印加する。したがって、複数のドロップの画素に対しては、このパルスセットを複数回の繰り返し印加することになる。また、インクの吐出量を安定させるために最初のパルスセットの前にプリパルスと呼ばれる短いパルスを挿入している。
【００４６】
本実施形態では、インク温度の計測値が第１基準温度以上の通常時には、図５（ａ）に示すように、電圧値Ｖ１の駆動信号をピエゾ素子に出力し、インク温度の計測値が第２基準温度以上第１基準温度未満の低温時には、図５（ｂ）に示すように、Ｖ１よりも大きい電圧値Ｖ２の駆動信号をピエゾ素子に出力する。
【００４７】
これによって、インク低温時においても適正なインク吐出量を確保するようにしているが、駆動電圧を大きくしたことに伴い、インク吐出速度が増加し、ミストの発生量が増加する。本実施形態では、ミスト発生量の増加の影響を低減するために、低温時の印刷は所定時間Ｔｍ内に限定するようにしている。このため、印刷動作を開始すると、印刷時間の計測を開始する（Ｓ１０５）。
【００４８】
ここで、インク低温時の印刷時間を所定時間Ｔｍに限定する理由は、以下の通りである。すなわち、ミストの発生によってプリンタ筐体内にミストが蓄積していくが、駆動電圧を大きくすることによりミスト発生量が増加しても、長時間でなければ１回の印刷ジョブで蓄積するミスト量がそれほどは多くはならない。このため、所定時間Ｔｍ内の印刷動作であれば許容できると考えられるからである。したがって、所定時間Ｔｍは、１回の印刷ジョブで蓄積するミスト量、平均印字率、プリンタ筐体内のメンテナンスが必要となるミスト蓄積量・印刷枚数等を考慮して、例えば、実験的にあらかじめ定めておくことができる。
【００４９】
通常よりも高い電圧の駆動信号での印刷実行中に印刷時間が所定時間Ｔｍを経過した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）は、印刷を中断する（Ｓ１０７）。これにより、ミストの発生量が増加する大きな駆動電圧での印刷動作が停止することになるため、ミストの発生量を許容範囲内に抑えることができる。この際に、印刷動作が中断していることを示すために、操作パネル４００の表示画面に、図６に一例を示すような、インクが温まる間、印刷動作を中断している旨の表示を行なうことが望ましい。
【００５０】
その後、インク温度の計測値が第１基準温度以上になるまで待機し（Ｓ１０８：Ｎｏ）、インク温度の計測値が第１基準温度以上になると（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、インク加熱を停止する（Ｓ１０９）。そして、通常の電圧値の駆動信号での印刷条件に変更して、中断した印刷を再開する（Ｓ１１０）。この印刷動作は、通常の電圧値の駆動信号であるため、ミストの発生量は、大きな駆動電圧での印刷動作ほどは多くない。
【００５１】
所定時間Ｔｍの経過前（Ｓ１０６：Ｎｏ）であって、通常よりも高い電圧の駆動信号での印刷実行中にインク温度の計測値が第１基準温度以上となった場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）は、インク加熱を停止し（Ｓ１１２）、通常の電圧値の駆動信号および通常の用紙間隔での印刷処理に変更して、印刷を継続する（Ｓ１１３）。
【００５２】
以上の印刷動作を行なう結果、本実施形態では、図７に示すように、インク温度の計測値が第２基準温度以下の場合、ヒータを動作させてインクを加熱し、インク温度が第２基準温度となった時刻ｔ１から印刷動作を開始することができるようになる。従来は、駆動信号を通常のＶ１よりも大きなＶ２とすることによるミスト発生量増加の影響が大きく、インク温度が第１基準温度なる時刻ｔ２まで印刷を開始することができなかったが、本実施形態では、印刷時間を所定時間Ｔｍ内に限ることで、ミスト発生量増加の影響を少なくしている。このため、本実施形態では、ミストの発生量を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概要を示す図である。
【図２】インクジェットプリンタのインク経路関連機構および制御部の構成を説明するための図である。
【図３】インクジェットヘッドの構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態の印刷実行処理を説明するフローチャートである。
【図５】電圧値を変化させた駆動信号の例を示す図である。
【図６】印刷中断中に表示する画面の一例を示す図である。
【図７】インク温度と印刷開始時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００…インクジェットプリンタ、１１０…インクボトル、１２０…上流タンク、１２２…下流タンク、１３０…インクジェットヘッド、１３２…ドライバ、１３４…温度計、１３５…インク経路、１３６…ピエゾ素子群、１３７…ノズル群、１４０…ヒータ、１６０…冷却器、１７０…ポンプ、２００…制御部、２１０…印刷ジョブ制御部、２１１…印刷時間計測部、２２０…画像処理部、２３０…インク吐出制御部、２４０…搬送制御部、２５０…インク循環制御部、２６０…インク温度調整部、３２０…サイド給紙台、３３０…給紙トレイ、３４０…排紙口、３４５…排紙台、３５０…レジストローラ、３６０…搬送ベルト、３７０…吸引ファン、３８０…切替機構、４００…操作パネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け付けた印刷ジョブに基づく印刷動作を制御するとともに、印刷動作開始からの経過時間である印刷時間を計測する印刷ジョブ制御手段と、
駆動信号に基づいてインクを吐出する多数のノズルを備えたインク吐出手段と、
前記印刷ジョブに基づいて前記駆動信号を出力するインク吐出駆動手段と、
インク温度を計測するインク温度計測手段とを備え、
前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上の場合に、
前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値の前記駆動信号を出力し、
前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合に、
前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値よりも大きい第２電圧値の前記駆動信号を出力し、
前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作開始後、印刷時間が所定の時間を経過すると、印刷動作を中断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作を中断した後、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上になると、前記印刷動作を再開することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置であって、
インク貯蔵手段を経路中に含み、前記インク吐出手段にインクを供給し、吐出されなかったインクを前記インク貯蔵手段に戻すインク循環経路をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記インク循環経路中にインクを加熱するインク加熱手段を設け、
前記インク加熱手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度未満の場合に、インクを加熱し、インク温度計測値が第1基準温度以上になると加熱を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
ユーザから第１基準温度未満での印刷を行なわない旨の指示を受け付けた場合には、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合であっても、前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作を実行しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記印刷動作の中断中に、印刷動作が中断中である旨の表示を行なう表示手段をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
受け付けた印刷ジョブに基づく印刷動作を制御するとともに、印刷動作開始からの経過時間である印刷時間を計測する印刷ジョブ制御手段と、
駆動信号に基づいてインクを吐出する多数のノズルを備えたインク吐出手段と、
前記印刷ジョブに基づいて前記駆動信号を出力するインク吐出駆動手段と、
インク温度を計測するインク温度計測手段とを備え、
前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上の場合に、
前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値の前記駆動信号を出力し、
前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合に、
前記インク吐出駆動手段は、第1電圧値よりも大きい第２電圧値の前記駆動信号を出力し、
前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作開始後、印刷時間が所定の時間を経過すると、印刷動作を中断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作を中断した後、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度以上になると、前記印刷動作を再開することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置であって、
インク貯蔵手段を経路中に含み、前記インク吐出手段にインクを供給し、吐出されなかったインクを前記インク貯蔵手段に戻すインク循環経路をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記インク循環経路中にインクを加熱するインク加熱手段を設け、
前記インク加熱手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度未満の場合に、インクを加熱し、インク温度計測値が第1基準温度以上になると加熱を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
ユーザから第１基準温度未満での印刷を行なわない旨の指示を受け付けた場合には、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、第1基準温度未満の場合であっても、前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作を実行しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記印刷動作の中断中に、印刷動作が中断中である旨の表示を行なう表示手段をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−８９３８７（Ｐ２０１０−８９３８７Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６２１２９（Ｐ２００８−２６２１２９）
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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