JP2005144921A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 メンテナンス頻度を飛躍的に減少させ、極力無駄なメンテナンスを行わなくても、画像品質が維持でき、使用者の利益を損なわない画像形成装置を提供する。
【解決手段】 印字ヘッド１０４〜１０８を印刷媒体１０３の移動方向１０２に対して、垂直に駆動させる駆動モータ１１４と、駆動手段１１４による搬送ベルト１１５の駆動方向１０１に対して着脱可能な少なくとも２つ以上の印字ヘッドと、使用者の画像形成パターンに応じて使用するノズルまたは印字ヘッドを選択する選択手段を有し、画像形成実行時に未使用となる印字ヘッドに対しては、駆動手段１１４によるスキャニング駆動を行わないことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷ヘッドからインクを吐出して画像を形成する画像形成装置に関する。

インクジェットプリンターでは、定期的にインクを排出させることにより、記録時にインク吐出を伴わないノズルに起因するインクの吐出不良を防止している。例えばサーマルヘッド方式のインクジェットプリンターでは、インク吐出に用いられる熱エネルギーの関係でインク内部に気泡が発生し、記録ヘッド内にこの気泡が溜まると、インクが吐出不良となるなどの問題が発生する。このためこれらインクジェットプリンターでは、記録ヘッドに吸引ポンプを取り付け、ノズルからインクを吸引除去する方法が知られている。

また記録処理において、全てのノズルからインクが吐出されるとは限らないため、記録される画像により使用するノズルの頻度が異なり、稀にしか吐出がされないノズルもある。このような場合にはノズル面の乾燥に対してはインクの吸引や、予備吐出を行うことで、記録ヘッドのメンテナンスを行い、常時一定量のインク吐出が可能なように管理を行うことが一般的である。従来のインクジェットプリンターでは、前記メンテナンスは、一定間隔毎に行ったり、ジョブ毎に予備吐出を行っている。

しかし、近年のインクジェットタイプの画像形成装置では、カラー化、高速化、高画質化を目的として、多色化、多ノズル化、顔料系インクの活用が一般化されつつある。これらの方向性は、全ての前記メンテナンス実行に対して悪影響を及ぼしている。

多色化により、独立色の吐出ノズルは増加する一方で、使用者のプリンター活用方法は様々であるため、前述の稀にしか吐出されないノズルが増加し、結果としてメンテナンス頻度が増加する。

また多ノズル化により、高速化、高画質化を目指す場合でも、１色あたりのノズルの絶対量が増え、同様に稀にしか吐出されないノズルが増加する。

にじみの少ない顔料系インクの活用では、従来の染料系インクに比較して粘性が高く、溶剤の揮発による吐出不良が発生しやすいことは、それだけノズルの目詰まりの可能性が高くなり、メンテナンスの頻度を上げる要因となっている。

上記のように、カラー化、高速化、高画質化といった使用者の要求を満たすための様々な解決策は、全てメンテナンス方法をより複雑化している。最近ではインクの吐出回数をカウントし、一定回数毎に行ったり、複数ノズルを印刷パターンに応じて使い分けるなどの代案がなされている（特許文献１〜３参照）。
特開２００３−１１８１４５号公報 特開２００３−１８４２号公報 特開２００２−３３７３６７号公報

しかし何れの場合も抜本的な対策にはなっておらず、予備吐出やメンテナンス時には画像形成に活用されない廃インクを増やす結果となり、使用者に経費的な負担を強いているのが実状である。

本発明では、これらのメンテナンス頻度を飛躍的に減少させ、極力無駄なメンテナンスを行わなくても、画像品質が維持でき、使用者の利益を損なわない画像形成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本発明では、画像データに基づいて印刷ヘッドからインクを吐出して画像を形成する画像形成装置であって、前記印字ヘッドを印刷媒体の移動方向に対して、垂直に駆動する駆動手段と、前記駆動手段による駆動方向に対して着脱可能な少なくとも２つ以上の印字ヘッドと、使用者の画像形成パターンに応じて使用するノズルまたは印字ヘッドを選択する選択手段を有し、画像形成実行時に未使用となる印字ヘッドに対しては、前記駆動手段によるスキャニング駆動を行わないことを特徴とする。

このとき、前記駆動手段によりスキャニングしない印字ヘッドが、他の印字ヘッドと異なる色であることを特徴とする。

また、前記駆動手段によりスキャニングしない印字ヘッドが、他の印字ヘッドと同一色であることを特徴とする。

ここで、２つ以上の印字ヘッドを着脱可能とする接続手段を使用する。

更に、この接続手段として、電磁ソレノイドを採り上げる。

本発明によれば、駆動方向に対して着脱可能な２つ以上の印刷ヘッドを有する構造とし、使用者の画像形成パターンに応じて使用するノズルまたは印刷ヘッドを選択して走査させるため、印字に不必要なヘッド面のインクの増粘を防止できるとともに、不要な吸引動作や予備吐出などを大きく低減できるため、未使用インクの消耗が少なく、使用者の利益を損なわない、インクジェット作像システムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１、２を参照して説明する。

図１（ａ）はスタート時（待機状態）を示したものである。

矢印の１０１及び１０２は、それぞれ印字媒体送り副走査方向、印字ヘッド主走査方向を示したものであり、印字媒体１０３が矢印１０１の方向に向かって搬送される。
１０４から１０８は印字ヘッドであり、順にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ１（ブラック第一ヘッド）、Ｋ２（ブラック第二ヘッド）を示す。本実施例では、Ｙ〜Ｃまでをカラーヘッドケース１１２に固定されている状態とする。

またＫ１ヘッド１０７は、駆動モータ１１４と搬送ベルト１１５により直接駆動されるが、カラーヘッドケース１１２またはＫ２ヘッド１０８は、直接搬送ベルト１１５に接続されておらず、接続部１１０及び接続部１１１によりＫ１ヘッドに接続されることにより、間接的に搬送ベルト１１５に駆動される。接続部１１０及び接続部１１１は例えば電磁ソレノイドなどにより固定される。このため、接続部１１０及び接続部１１１の状態により、それぞれが結合し、一体的に駆動されることになる。

画像形成シーケンスに入ると、まずカラー画像であるか否かの選択を行う（ステップ２０２）。カラー画像が選択されると、デフォルト状態では、Ｋ１ヘッド１０７とカラーヘッドケース１１２が接続部１１０によって接続されているため、そのまま画像形成を行う。印刷媒体１０３が印字部に到達すると、図１（ｂ）に示すように、制御信号に従ってＹ〜Ｋ１までのヘッドが印字を開始する（ステップ２０３）。このとき、画像形成に使用されないＫ２ヘッド１０８は、待避スペースにて保温キャップ１１３によりキャッピングされているため、大気にさらされることがなく、印字面が乾燥することはない。

次にモノクロ印刷選択（ステップ２０２）を行った場合、高速印字を行うか否かの判定を行う（ステップ２０８）。

Ｋ２ヘッド１０８はＫ１ヘッド１０７に対して１／２ノズル分オフセットされており、一度のスキャンによって、高密度印刷ができるため、高速に高画質を得られるものとする。通常Ｋ１ヘッド１０７は、カラーヘッドケース１１２とジョイントして待機状態にあるが、モノクロ高速印字を使用者が選択した場合、一旦接続部１１０の接続を開放して、駆動モータ１１１によって、Ｋ２ヘッド１０８のある左待機場所まで搬送がされる（ステップ２０９）。Ｋ２ヘッド１０８にはカラーヘッドケース１１２と同様に接続部１１１が設けられており、Ｋ１ヘッドが左待避所まで移動した段階で、接続を行う（ステップ２１０）。

このようにして、図１（ｃ）に示すように、Ｋ１ヘッド１０７と、Ｋ２ヘッド１０８が一体化され、ここでモノクロパターンの画像形成を行う。このときはカラー印刷用のカラーヘッドケース１１２は待避場所にあり、保湿用キャップ１１６によりキャッピングが施されているため、乾燥を防ぐことができる。

画像形成が完了すると、逆の手順で一旦キャリッジが左端部に移動し（ステップ２１１）、Ｋ２ヘッド１０８を切り離して（ステップ２１２）、右の待避場所に移動する（ステップ２０４）。

次にモノクロの標準スピードを選択した場合（ステップ２０８）、カラーヘッドケース１１２も、Ｋ２ヘッド１０８も接続しない状態で、図１（ｂ）に示すように、Ｋ１ヘッド１０７のみを駆動するだけで印刷が可能である。通常はＫ１ヘッド１０７とカラーヘッドケース１１２が接続部１１０によって接続されているため、一旦接続をカットし（ステップ２１４）、その後画像形成を行う。

以上の形態を採ることで、駆動方向に対して着脱可能な２つ以上の印刷ヘッドを有する構造とし、使用者の画像形成パターンに応じて使用するノズルまたは印刷ヘッドを選択して走査させるため、印字に不必要なヘッド面のインクの増粘を防止できるとともに、不要な吸引動作や予備吐出などを大きく低減できるため、未使用インクの消耗が少なく、使用者の利益を損なわない、インクジェット作像システムを提供することができる。

上記内容は、本発明の一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲において種々変更可能である。例えば、モノクロ／単色カラー／カラー専用機である場合でも、印字ヘッド毎に接続と切り離しを用途に応じて活用すれば、未使用ヘッドの乾燥を防ぐことができる。

また、従来技術であるカラーの多色化（例えば６色ヘッドなど）の場合や、高速化（同一色の複数ヘッド化）などにも展開が可能である。

本実施形態の画像形成装置の概略図であり、スタート時（待機状態）（ａ）と、Ｙ〜Ｋ１のヘッドが印字を行うとき（ｂ）と、Ｋ１とＫ２のヘッドが接続されたとき（ｃ）の３状態を表したものである。 本実施形態の画像形成のフローチャートである。

符号の説明

１０１ 印字媒体送り副走査方向
１０２ 印字ヘッド主走査方向
１０３ 印字媒体
１０４〜１０８ 印字ヘッド
１１０、１１１ 接続部
１１２ カラーヘッドケース
１１３、１１６ 保湿キャップ
１１４ 駆動モータ
１１５ 搬送ベルト

Claims (5)

1. 画像データに基づいて印刷ヘッドからインクを吐出して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記印字ヘッドを印刷媒体の移動方向に対して、垂直に駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段による駆動方向に対して着脱可能な少なくとも２つ以上の印字ヘッドと、
   使用者の画像形成パターンに応じて使用するノズルまたは印字ヘッドを選択する選択手段を有し、
   画像形成実行時に未使用となる印字ヘッドに対しては、前記駆動手段によるスキャニング駆動を行わないことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記駆動手段によりスキャニングしない印字ヘッドが、他の印字ヘッドと異なる色であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記駆動手段によりスキャニングしない印字ヘッドが、他の印字ヘッドと同一色であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、
   ２つ以上の印字ヘッドを着脱可能とする接続手段を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記接続手段は、電磁ソレノイドであることを特徴とする画像形成装置。