JP2007136847A - 画像形成装置及びミスト吸引ファンの駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸引ファン駆動時における騒音を静音化する。
【解決手段】 制御装置３０は、画像データの記録媒体への印字動作を制御する記録制御部３１と、印字時のインク吐出量を算出する吐出量算出部３３と、ミスト吸引ファン４３の回転駆動を制御するミスト吸引ファン制御部３５と、当該ミスト吸引ファン制御部３５の制御信号を生成するミスト吸引ファン制御信号生成部３４とを備える。ミスト吸引ファン制御信号生成部３４は、吐出量算出部３３が算出したインク吐出量に基づいて制御信号を生成し、ミスト吸引ファン制御部３５は、生成された制御信号に基づいてミスト吸引ファンの回転状態を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像データに基づいて、複数のインク吐出ノズルを備えた記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することによって画像を記録する画像形成装置に関し、詳しくは、印字中の空気中に浮遊したインクを吸引する吸引ファンの制御に関する。

複写機、ファクシミリなどの記録装置、あるいはコンピュータやワークステーションやワードプロセッサなどの出力機器として用いられるプリンタ、プロッタなどの画像形成装置は、画像情報に基づいて用紙等の記録媒体に画像（文字や記号を含む）を記録するよう構成されている。このような画像形成装置として、記録方式によって、インクジェット式、ワイヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等がある。

画像形成装置は、記録紙等の記録媒体にインクを吐出することによって画像（文字や記号を含む）を記録する。この画像形成装置としては、様々な画像形成装置の中で、記録媒体（記録媒体）の搬送方向（副走査方向）と交差する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの記録装置や、複数のノズルを記録媒体の全幅に亘ってライン状に配置してなる記録手段に対して記録媒体を搬送方向に移動させる記録方式を採る記録装置も知られている。

例えば、シリアルタイプの記録装置において、記録媒体に画像を形成する際は、光学式センサ等で記録紙サイズを検出した後、記録媒体搬送装置で搬送中の記録媒体を一時的に停止させ、キャリッジを所定方向に移動させながら、前記記録紙サイズにて規定された画像情報を担持した画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し、記録媒体上の、ノズル群のインク吐出口に向き合う画像形成領域(バンド領域)に１バンド分の画像を形成する。

次いで、記録媒体を１バンド分の幅だけ搬送して停止させ、再び、キャリッジを上記所定方向に往復運動させながら、画像信号に基づいてノズル群からインクを吐出し、記録媒体上の、画像形成領域に位置する新たなバンド領域に画像全体を形成する。このような動作を繰り返すことにより、記録媒体上に１ページ分の画像を形成し、１ページ分の画像形成後、必要に応じて用紙後端をカットする。

また、複数のノズルを記録媒体の全幅に亘ってライン状に配置したノズルを備えた記録手段を用いる記録装置では、記録媒体を所定の記録位置にセットした後、ライン状に配置した記録手段によってライン状に印字を行い、所定量の紙送りを行った後にライン状の印字を行う動作を繰り返すことによって、記録媒体上に画像を記録する。

上記インクジェット記録装置にて印字を行う際、ノズルから吐出されたインクの中で、一部は出力用紙に付着せず、空気中を浮遊するものがある。このように、インク吐出による印字中に、空中に浮遊するインク成分をミストと呼んでいる。

このミストを何の処置も施さずそのまま放置しておくと、記録装置の機内がミストによって汚染される。又、キャリッジユニットの位置情報を知る手段であるリニアスケールに多量のミストが付着すると、リニアスケールセンサが誤検知してキャリッジが誤動作する恐れがある。

このようなミストによる記録機内の汚染やキャリッジの誤動作を防止するために、現状の製品ではミストを回収する吸引ファンが設けられている。印字を開始する前にミスト吸引ファンの駆動をオン状態とし、印字終了後、例えば、１分等の所定時間が経過してから駆動をオフ状態にするといったミスト吸引ファン制御を行い、これによって、インクが吐出された時にミストの吸引を行っている。

しかしながら、吸引ファン駆動時には、ファンの回転による風切り音等の騒音が問題となっており、吸引ファン駆動時の静音化が必要とされている。

そこで、本発明は、上述した問題を解決するものであり、吸引ファン駆動時における騒音を静音化することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、画像データに基づいて、複数のインク吐出ノズルを備えた記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することによって画像を記録する画像形成装置において、画像データに応じてインクの吐出を制御する制御装置と、印字中に空中に浮遊したインクのミストを吸引するミスト吸引ファンとを備えた構成とし、制御装置は印字時のインク吐出量に応じてミスト吸引ファンの回転状態を制御する。

本願の発明者は、印字中に発生するミストは、印字中において必ずしも一定量発生するわけではなく、印字する画像データに依存することを見出した。本願発明は、この見地に鑑み、ミスト吸引ファンを制御することによって、吸引ファンの駆動に伴って発生する騒音を低減する。

本発明の画像形成装置は、従来の制御のように、ミスト吸引ファンを、ミスト吸引ファンを停止するオフ状態（０％駆動）と吸引ファンを駆動するオン状態（１００％駆動）とのオンオフ制御によって行うのではなく、パルス幅制御（PWM制御）により０％〜１００％の間でデューティ制御によって行うことにより、印字の密度や印字を行うヘッドの駆動頻度に相当する画像データの印字デューティに基づいてミスト吸引ファンの制御を行う。

このデューティ制御により、印字デューティが低い画像データを印刷する場合には、ミスト吸引ファンの回転数や駆動時間を抑えることができ、ミスト吸引ファンの駆動時の騒音を抑えることができる。印字デューティが低い画像データを印刷の場合には、吐出されるミストの量は少ないため、ミスト吸引ファンの回転数や駆動時間を抑える制御によっても十分にミストを吸引することができる。制御装置は印字時に発生するインク吐出量に見合った回転状態にミスト吸引ファンを制御することで、ミスト吸引ファンの駆動によって生じる騒音を低減することができる。

本発明の制御装置は、画像データの記録媒体への印字動作を制御する記録制御部と、印字時のインク吐出量を算出する吐出量算出部と、ミスト吸引ファンの回転駆動を制御するミスト吸引ファン制御部と、当該ミスト吸引ファン制御部の制御信号を生成するミスト吸引ファン制御信号生成部とを備える。ミスト吸引ファン制御信号生成部は、吐出量算出部が算出したインク吐出量に基づいて制御信号を生成し、ミスト吸引ファン制御部は、生成された制御信号に基づいてミスト吸引ファンの回転状態を制御する。

本発明は、印字中のインクの吐出量と印字時におけるドット数との間に線形の関係があることを見出し、この関係に基づき、印字中のインクの吐出量を印字時のドット数を計数することで算出する。本発明の吐出量算出部はドットカウンタ手段を備え、これによって記録制御部から出力される印字時のドット数を計数してインク吐出量を算出する。

ミスト吸引ファン制御信号生成部は、印字デューティとして算出する印字デューティ計算手段と、算出した印字デューティに基づいて制御信号を生成する制御信号生成手段とを備える。ここで、印字デューティは、ヘッドの各色のノズルが１００％で印字したときのインク吐出量に対する、画像データを印字したときのインク吐出量の比率であり、最大のインク吐出量に対する、画像データの印字により発生するミストの発生量の比率を表している。制御信号を印字デューティに基づいて生成することによって、実際に発生するインクの吐出量に応じてミスト吸引ファンを駆動し、不必要な高速回転や、長時間回転を抑制して、騒音を低減させることができる。

印字デューティ計算手段は、画像データのデータ長を表すドット数と各ヘッドのノズル数との積により、ヘッドの全ノズルが１００％で印字したときのインク吐出量を求め、ドットカウンタ手段が算出する各ヘッドのドット数の和により、画像データを印字したときのインク吐出量を求め、求めた和を積で除算することにより、印字デューティを算出する。

また、印字デューティ計算手段は、各色のノズルのドット数に各ノズルに設定した所定係数を乗じて重み付けを行った値の和を求めることにより、画像データを印字したときのインク吐出量を求めてもよい。このように、各色のノズルのドット数に重み付けを行うことで、ノズルからのインクの吐出量特性に適用させることができる。例えば、色によりインクの吐出量が異なる場合には、吐出量特性に応じて重み付けの係数を設定することで、ドット数を一律に扱う場合よりも印字デューティを小さく設定することができ、騒音をさらに低減させることができる。

制御信号生成手段は、ミスト吸引ファンの回転速度をパルス幅制御する駆動信号のＰＷＭ比率を定めるミスト吸引ファンデューティを生成する吸引ファンデューティ生成手段、又は、ミスト吸引ファンの回転駆動時間を生成する回転駆動時間生成手段とすることができる。吸引ファンデューティ生成手段によればミスト吸引ファンの回転速度を制御することができ、回転駆動時間生成手段によればミスト吸引ファンの回転駆動時間を制御することができる。

また、本発明のミスト吸引ファン制御信号生成手段は、印字デューティに対する制御信号の関係を定めるパラメータを設定するパラメータ設定手段を備える。

制御信号生成手段はこのパラメータ設定手段で設定されたパラメータに応じて印字デューティに対して制御信号を生成することができ、パラメータを変えることで印字デューティを変更することができる。

パラメータ設定手段は、ヘッドを主走査方向に移動するスキャン速度をパラメータとすることができる。スキャン速度をパラメータとした場合には、吸引ファンデューティ生成手段は、スキャン速度の大小に応じて印字デューティに対するミスト吸引ファンデューティを生成する。

例えば、スキャン速度が高速である場合には、印字デューティに対するミスト吸引ファンデューティの比率を大きく設定するパラメータとすることで、印字デューティが小さい場合でもミスト吸引ファンの回転速度を高めてミストの吸引を速めて、高速スキャンに対応させる。

また、スキャン速度が低速である場合には、印字デューティに対するミスト吸引ファンデューティの比率をさく小さく設定するパラメータとすることで、印字デューティが大きい場合でもミスト吸引ファンの回転速度を高速スキャン時と比較して低く抑え、低速スキャンに対応させる。

パラメータ設定手段は、上記の他に、バンド数又は時間幅をパラメータとすることができる。バンド数又は時間幅をパラメータとした場合には、吸引ファンデューティ生成手段は、バンド数又は時間幅に応じてミスト吸引ファンデューティを生成する時間幅を変更する。

ここで、バンド数は１バンド又は複数バンドとすることができる。吸引ファンデューティ生成手段は、１バンド印字毎又は複数バンドを単位としてミスト吸引ファンデューティを生成する。これによって、ミスト吸引ファンの駆動制御の間隔をバンド単位で設定することができる。例えば、濃淡や色彩の変化が短い幅で変化する画像データの場合には、１バンド印字毎にミスト吸引ファンデューティを生成して、画像変化への対応を良好とすることができる。また、濃淡や色彩の変化が長い幅で変化する画像データの場合には、複数バンド印字を単位としてミスト吸引ファンデューティを生成したとしても、画像変化への対応を良好とすることができる。

また、制御信号生成手段は複数の態様により制御信号を生成することができる。第１の態様では、制御信号を累積して平均値を求め、求めた平均値をミスト吸引ファン制御部への制御信号とする。平均値は、過去の累積値と最新の制御信号とにそれぞれ所定係数を乗じて重み付けを行って得られた値を平均して求めてもよい。

また、第２の態様では、制御信号生成手段は、平均値と最新の制御信号とを比較し、平均値が最新の制御信号よりも大きいときには平均値を制御信号とし、平均値が最新の制御信号よりも小さいときには最新の制御信号をミスト吸引ファン制御部への制御信号とする。

第１の態様によれば、平均値を採ることで、画像データの変化に対してミスト吸引ファンの回転速度を過剰に変化させることを抑制することができ、頻繁な回転速度調整によって生じる不快さを避け、回転速度の円滑な制御を行うことができる。

第２の態様によれば、平均値と最新の制御信号とを適宜用いることで、急激なインクの吐出に対しても対応することができ、回転速度の円滑な制御と迅速な制御との両特性を備えることができる。

また、本発明のインクジェット画像形成におけるミスト吸引ファンの駆動制御方法は、画像データに基づいて、複数のインク吐出ノズルを備えた記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することによって画像を記録するインクジェット画像形成において、印字中に空中に浮遊したインクのミストを吸引するミスト吸引ファンの駆動制御方法において、画像データからインクの吐出量を算出する工程と、算出した吐出量に応じてミスト吸引ファンの回転状態を制御する工程と、吐出量が少ないときには、ミスト吸引ファンの回転速度又は回転駆動時間を抑制する工程を備える。

以上述べたように、本発明によれば、印字デューティの低いデータを印刷する場合において、ミスト吸引ファンデューティを抑えることにより、ファンモータ駆動時に発生する騒音を低減し、吸引ファン駆動時における騒音を静音化することができる。

また、ファン駆動時の消費電力を抑えることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。

本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置の一実施例として、インクジェット記録装置の簡単な模式図を図１〜図３に示す。図１は画像形成装置の正面図を示し、図２は横方向から見た図を示し、図３は上方向から見た図を示している。

インクジェット記録装置において、複数のヘッドはそれぞれのインク吐出口１７を有し、キャリッジ１５に搭載されている。キャリッジ１５は図示しないガイドに沿って主走査方向に移動可能に支持され、当該キャリッジ１５の往復動作は、モータ１１により回転駆動されるプーリ１２に懸架されたベルト１３により行われる。

図２，図３において、キャリッジ１５には、記録紙１９の端部を測定する光学式(フォト)センサユニット１８、及びカッターユニット２４が搭載されている。また、プラテン２０にはカット紙のロード時にカット紙の後端を検出する光学式センサユニット２１、及び用紙切断時にカッターユニット２４の刃が通過するカッター溝２５が設けられている。

キャリッジ１５はリニアスケールセンサ１６を搭載し、リニアスケール１４がキャリッジ１５の走査方向に沿って配置されている。リニアスケールセンサ１６はリニアスケール１４が有するスリットを検知し、これによってキャリッジ１５の走査位置を検出する。

キャリッジ１５に搭載されるヘッドのインク吐出口１７からは、所定のタイミングでインクが吐出される。インク吐出のタイミングはキャリッジ１５の走査位置に基づいて定められ、主として、リニアスケール１４とリニアスケールセンサ１６からなるリニアエンコーダの出力に基づいて管理される。例えば、キャリッジ１５がリニアスケール１４上のある地点を通過した時点でインクの吐出制御を開始し、キャリッジ１５がリニアスケール１４の特定のスリットを通過するタイミングに従ってインク吐出口１７から各色インクを吐出し、リニアスケール１４上のある地点を通過した時点で、インクの吐出制御を終了する、といった制御を行う。

また、上記インクの吐出開始および終了位置は光学式センサ１８，２１によって検出された用紙位置および設定余白量等によって制限され、予め作成された画像データに基づいて設定される。

上記構成により、画像形成装置は、複数のインク吐出ノズルを備えた記録ヘッドを主走査方向に移動しながら、画像データに基づいて前記記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することによって１バンド分の画像を記録し、１バンド分の画像を記録し終えた後に、副走査方向に記録媒体を所定量搬送させる動作を繰り返すことによって、記録媒体に画像を記録する。

画像形成装置の動作はＣＰＵにより制御することができる。

ＣＰＵは装置全体の動作を制御すると共に、システムバスを介して接続される各要素の制御を行う。システムバスに接続される要素としては、ＣＰＵの作業領域およびデータの一時記憶領域として利用されるＲＡＭ、画像形成装置を駆動するためのファームウェアプログラムや、ファームウェアプログラムを制御するためのブートプログラムが書き込まれ、ＣＰＵにより使用されるＲＯＭ、外部のコンピュータ端末装置等と接続するためのインターフェース部（Ｉ／Ｆ）接続される、画像データはこのインターフェース部を介して転送される。

ＣＰＵは、ＲＯＭに書き込まれているプログラムを読み出して実行することにより各種処理を実現する。

また、システムバスには、ユーザによる画像形成装置の各種設定、当該設定の確認等を行うためのパネル操作部、その各種設定を格納するための不揮発性メモリ、印刷対象物に画像を記録するための印刷部が接続される。

図４は、本発明の画像形成装置が備える制御装置の構成例を示すブロック図である。

制御装置３０は、記録制御部３１，キャリッジ制御部３２，吐出量算出部３３，ミスト吸引ファン制御信号生成部３４，ミスト吸引ファン制御部３５を備える。

記録制御部３１は、画像形成装置としての基本的な動作を制御する部分であり、外部入力処理、当該外部入力処理に基づく記録のための信号処理、及び記録動作機構の駆動処理などの制御を行い、記録ヘッド４１の各ノズルからのインクの吐出制御を制御すると共に、キャリッジ制御３２を介してキャリッジ４２の動作を制御する。

制御装置３０は、ミスト吸引ファン４３の駆動を制御するための構成として、印字時のインク吐出量を算出する吐出量算出部３３と、ミスト吸引ファン４３の回転駆動を制御するミスト吸引ファン制御部３５と、当該ミスト吸引ファン制御部３５の制御信号を生成するミスト吸引ファン制御信号生成部３４とを備える。

ミスト吸引ファン制御信号生成部３４は、吐出量算出部３３が算出したインク吐出量に基づいて制御信号を生成する。ミスト吸引ファン制御部３５は、ミスト吸引ファン制御信号生成部３４で生成された制御信号に基づいてミスト吸引ファン４３の回転状態を制御する。

ミスト吸引ファン４３の回転数の制御は、発生するミスト量の変化に伴って行う必要がある。しかしながら、発生するミストを測定するには特定の測定装置が必要となり、通常の状態では発生するミスト量を直接測定することは不可能である。

本発明者は、印字中のインクの吐出量と印字時におけるドット数との間、及び印字中のインクの吐出量と印字デューティとの間には線形の関係があることを見出した。ここで、印字デューティは、ヘッドの各色のノズルが１００％で印字したときのインク吐出量に対する、画像データを印字したときのインク吐出量の比率であり、最大のインク吐出量に対する、画像データの印字により発生するミストの発生量の比率を表している。

上記線形関係から、印字デューティと吐出したインクがミストになる割合との間にも線形関係が存在する。

図５は、印字デューティと発生するミストの関係を示す概略図である。図５において、グラフの横軸は印字デューティ（％）を示し、縦軸は吐出したインクに対して空気中に分散するインク（ミスト）の割合（％）を示している。なお、ここで印字デューティは全6色（Bk：ブラック、C：シアン、Lc：ライトシアン、M：マゼンタ、Lm：ライトマゼンタ、Y：イエロー）の各ノズルがそれぞれ最大の吐出量で吐出した場合を600%(100%×6)としている。

図５では、印字デューティが108%のとき吐出したインクの1.0％がミストとなり、印字デューティが216%のとき吐出したインクの1.3％がミストとなることを示している。

また、印字中のインク吐出量は印字時のドット数に比例するため、上記した印字デューティは印字時のドット数により求めることができる。

したがって、印字デューティと発生するミスト量はほぼ比例の関係にあるため、印字デューティに対してミスト吸引ファンの回転数を制御することにより、発生するミスト量を直接測定する場合と同等の効果を得ることができる。

そこで、吐出量算出部３３は、上記関係に基づき、印字中のインクの吐出量を印字時のドット数を計数することで算出する。吐出量算出部３３はドットカウンタ手段３３ａを備え、これによって記録制御部３１から出力される印字時のドット数を計数してインク吐出量を算出する。

ミスト吸引ファン制御信号生成部３４は、印字デューティとして算出する印字デューティ計算手段３４ａと、算出した印字デューティに基づいて制御信号を生成する制御信号生成手段３４ｂとを備える。

印字デューティ計算手段３４ａは、画像データのデータ長を表すドット数と各ヘッドのノズル数との積により、ヘッドの全ノズルが１００％で印字したときのインク吐出量を求め、ドットカウンタ手段が算出する各ヘッドのドット数の和により、画像データを印字したときのインク吐出量を求め、求めた和を積で除算することにより、印字デューティを算出する。

図４のブロック図に示すように、画像データが記録制御部３１に画像データが送信されと、例えば1バンド分の印字を行う場合には、画像データ長に基づいて印字開始処理、キャリッジ及び搬送系（図示していない）の駆動処理、ドットカウントの開始処理を行って、1バンド分のデータを印刷する。ドットカウント部３３ａは、各色の吐出ドット数を計数する。

印字デューティ計算手段３４ａは、印刷が終了すると記録制御部３１から印刷した画像データ長（ドット）を取得し、ドットカウント部３３ａから計数した各色の吐出ドット数を取得し、印字デューティｘを算出する。

印字デューティｘの算出は、例えば以下のようにして行う。画像データ長をｍ（dot）、ヘッドの各色のノズル数をｎ（ノズル）、各色のドットカウント値をBk：a（dot）、C：ｂ（dot）、Lc：ｃ（dot）、M：ｄ、Lm：e（dot）、Y：ｆ（dot）とすると、印字デューティｘは
ｘ ＝(（a＋b＋c＋d＋e＋f）/（m×n）)× 100 （％）
により得られる。

また、印字デューティ計算手段３４ａは、各色のノズルのドット数に各ノズルに設定した所定係数を乗じて重み付けを行った値の和を求めることにより、画像データを印字したときのインク吐出量を求めてもよい。

例えば、各色のBk、C、Lc、M、Lm、Yに対してそれぞれ係数k1〜k6を設定した場合には印字デューティｘは、
ｘ ＝(（a・k1＋b・k2＋c・k3＋d・k4＋e・k5＋f・k6）/（m×n）)× 100 （％）
となり、これら係数k1〜k6によって重み付けを行うことができる。

各色のノズルのドット数に重み付けを行うことによって、ノズルからのインクの吐出量の特性に合わせた設定を行うことができる。例えば、色によりインクの吐出量が異なる場合には、その吐出量特性に応じて重み付けの係数を設定することで、ドット数を一律に扱う場合よりも印字デューティを小さく設定することができ、騒音をさらに低減させることができる。

制御信号生成手段３４ｂは、ミスト吸引ファン４３の回転速度をパルス幅制御する駆動信号のＰＷＭ比率を定めるミスト吸引ファンデューティを生成する吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１、又は、ミスト吸引ファン４３の回転駆動時間を生成する回転駆動時間生成手段３４ｂ２とすることができる。吸引ファンデューティ生成手段によればミスト吸引ファンの回転速度を制御することができ、回転駆動時間生成手段によればミスト吸引ファンの回転駆動時間を制御することができる。

以下、吸引ファンデューティ生成手段が行うミスト吸引ファンデューティの生成について説明する。

図６は、印字デューティと、ミストを吸引するに効果的な吸引ファンの回転数との関係を表し、横軸は印字デューティ（％）を示し、縦軸はミスト吸引ファンのPWMデューティ（％）を示している。

ミスト吸引ファン４３をＰＷＭ（パルス幅モジュレーション）制御により駆動する場合には、回転数の制御はPWM信号により行われる。ここでは、ミスト吸引ファン４３を制御するPWM信号は、ミスト吸引ファンPWMデューティ（以下、PWMデューティと呼ぶ）により設定される。

PWM制御によるファン制御では、ある程度の大きさを持つPWMデューティにより駆動しなければ安定した回転数を得ることができない。これは、小さいPWMデューティの場合には、ミスト吸引ファン４３に供給される駆動電流の時間幅の割合が少なくなるため、回転が不安定となるおそれがある。

そこで、ここでは一例として、印字デューティが30%のときにPWMデューティを60%とする駆動条件を下限の駆動条件とし、印字デューティ230%が以上のときにPWMファンデューティを100%とする駆動条件を上限の駆動条件としている。

なお、PWMファンデューティ100%は、駆動電流が供給される時間幅が100％であることを意味しているため、100%がPWMファンデューティの上限値となる。

吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、印字デューティ計算手段３４ａで算出した印字デューティｘに基づいてミスト吸引ファンデューティｙを求める。

図６に示す関係から、印字デューティが30%以下であればPWMファンデューティは60%であり、印字デューティが230%以上であればPWMファンデューティ100%である。

また、印字デューティが30%〜230%の場合には、図６に示す関係から、印字デューティ30%から230%の変化量は200%であるのに対して、ミスト吸引ファンPWMデューティは60%から100%に変化するため、その変化量は40%である。

したがって、印字デューティが30%〜230%の間で変化する場合には、グラフの傾きは0.2（＝40%／200%）であるため、印字デューティが30%〜230%の範囲におけるミスト吸引ファンPWMデューティへの変換係数は0.2となる。

これにより、印字デューティｘが30%〜230%の範囲にあるとき、吸引ファンPWMデューティｙは以下の式によって得られる。
ｙ ＝（x − 30）× 0.2 ＋ 60 （％）
となる。

以下、一数値例を用いて説明する。一数値例として、画像データ長ｍ：28327（dot）、ノズル数n：1280（ノズル）、各色ドットカウント値、Bk：4022738（dot）、C：5632836（dot）、Lc：6327973（dot）、M：2649327（dot）、Lm：3829139（dot）、Y：2682913（dot）とすると、
印字デューティｘは
ｘ ＝（（4022738＋5632836＋6327973＋2649327＋3829139＋2682913）
/（28327×1280））×100≒69.35（％）
となる。

この印字デューティｘ（＝69.35）は30 ≦ 69.35 ≦ 230（％）の範囲にあるため、前記した吸引ファンPWMデューティｙの式から、設定する吸引ファンPWMデューティｙは、
ｙ ＝（69.35−30）×0.2＋60＝67.87（％）
が得られる。

このPWMデューティｙをもとにして、ミスト吸引ファン制御部３５からミスト吸引ファン４３にPWM信号を送ることにより、ミスト吸引ファン４３の回転数を制御する。

図７，図８はミスト吸引ファン制御信号生成手段による動作例を説明するためのフローチャート及びタイミングチャートである。

記録制御部３１は、入力した画像データに基づいて１バンド分あるいは数バンド分のデータを生成し（図８（ａ））、記録ヘッド４１に送ると共にキャリッジ制御部３２に送ってキャリッジ４２を駆動して印字を行う（Ｓ１）（図８（ｂ））。

吐出量算出部３３は、記録制御部３１から画像データ長（ドット数）ｍを取得し、ドットカウンタ手段３３ａで各色のドット数を計数する（Ｓ２）。印字デューティ計算手段３４ａは、ドットカウンタ手段３３ａから計数したドット数ａ〜ｆを吐出量として取得し（Ｓ３）、印字デューティｘを算出する（Ｓ４）（図８（ｃ））。

制御信号生成手段３４ｂの吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、算出した印字デューティｘを用いてミスト吸引ファンデューティｙを算出する（Ｓ５）（図８（ｄ））。

ミスト吸引ファン制御部３５は、吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１で算出したミスト吸引ファンデューティｙに基づいてPWM信号を算出し（Ｓ６）、ミスト吸引ファン４３に送る（Ｓ７）。ミスト吸引ファン４３は、送られたPWM信号に基づいて回転駆動する（Ｓ８）（図８（ｅ））。上記各工程を、印字が終了するまで繰り返す（Ｓ９）。

上記したように、印字デューティをもとにミスト吸引ファンPWMデューティを設定することにより、発生するミスト量に応じた最適なミスト吸引ファン回転数を制御することができる。

なお、上記例では、印字デューティからファンPWMデューティを求める際に演算式によって導出を行っているが、印字デューティをインデックスとしてファンPWMデューティを求めるデータテーブルを用意しておき、このデータテーブルを用いて変換を行うことにより求めても良い。

また、上記例では、１バンド印字毎にPWMデューティの更新を行っているが、更新は複数バンドに一度、もしくは印字中の所定の時間毎等で行っても良い。

ミスト吸引ファン制御信号生成手段３４は、印字デューティに対する制御信号の関係を定めるパラメータを設定するパラメータ設定手段３４ｃを備える構成とすることができる。

制御信号生成手段３４ｂは、このパラメータ設定手段３４ｃで設定されたパラメータに応じて印字デューティに対して制御信号を生成し、パラメータを変えることで印字デューティを変更することができる。

パラメータ設定手段３４ｃは、例えばヘッドを主走査方向に移動するスキャン速度をパラメータとすることができる。スキャン速度をパラメータとした場合には、吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、スキャン速度の大小に応じて印字デューティに対するミスト吸引ファンデューティを生成する。

パラメータ設定手段３４ｃは、バンド数又は時間幅をパラメータとすることができ、これによってバンド数又は時間幅に応じてミスト吸引ファンデューティを生成する時間幅を変更する。ここで、バンド数は１バンド又は複数バンドとすることができる。

吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、１バンド印字毎又は複数バンドを単位としてミスト吸引ファンデューティを生成することができ、これによって、ミスト吸引ファンの駆動制御の間隔をバンド単位で設定することができる。例えば、濃淡や色彩の変化が短い幅で変化する画像データに場合には、１バンド印字毎にミスト吸引ファンデューティを生成して、画像変化への対応を良好なものとし、また、濃淡や色彩の変化が長い幅で変化する画像データに場合には、複数バンド印字を単位としてミスト吸引ファンデューティを生成することで画像変化への対応を良好なものとすることができる。

図９は、パラメータ設定手段による動作例を説明するためのフローチャートである。

前記Ｓ６のＰＷＭ信号の算出工程において、パラメータ設定手段においてスキャン速度のパラメータが高速に設定されているか、あるいは低速に設定されているかを判定する（Ｓ１１）。

スキャン速度が高速のパラメータが設定されている場合には、図６に示すように、高速用のミスト吸引ファンデューティ特性を選択し（Ｓ１２）、スキャン速度が低速のパラメータが設定されている場合には、図６に示すように、低速用のミスト吸引ファンデューティ特性を選択する（Ｓ１３）。選択したミスト吸引ファンデューティ特性を用いてＰＷＭ信号を算出する（Ｓ１４）。

印字デューティに対するミスト吸引ファンデューティの比率を大きく設定するパラメータとすることで、印字デューティが小さい場合でもミスト吸引ファンの回転速度を高めてミストの吸引を速めて、高速スキャンに対応させることができ、また、スキャン速度が低速である場合には、印字デューティに対するミスト吸引ファンデューティの比率を小さく設定するパラメータとすることで、印字デューティが大きい場合でもミスト吸引ファンの回転速度を高速スキャン時と比較して低く抑え、低速スキャンに対応させることができる。

制御信号生成手段３４ｂがミスト吸引ファン４３の回転駆動時間を生成する回転駆動時間生成手段３４ｂ２を備える場合には、ミスト吸引ファンの回転駆動時間を制御することによって、ミスト吸引ファンの駆動騒音を低減させることができる。

図１０，図１１は回転駆動時間生成手段による動作例を説明するためのフローチャート及びタイミングチャートである。

前記図７中のＳ１〜Ｓ３の工程と同様にして、記録制御部３１は、入力した画像データに基づいて１バンド分あるいは数バンド分のデータを生成し（図１１（ａ））、記録ヘッド４１に送ると共にキャリッジ制御部３２に送ってキャリッジ４２を駆動して印字を行い（図１１（ｂ））、吐出量算出部３３は、記録制御部３１から画像データ長（ドット数）ｍを取得し、ドットカウンタ手段３３ａで各色のドット数を計数し、印字デューティ計算手段３４ａは、ドットカウンタ手段３３ａから計数したドット数ａ〜ｆを吐出量として取得する（Ｓ２１）。

印字デューティ計算手段３４ａは印字デューティｘを算出する（Ｓ２２）（図１１（ｃ））。

制御信号生成手段３４ｂの回転駆動時間生成手段３４ｂ２は、算出した印字デューティｘを用いてミスト吸引ファンの駆動時間ｔを算出する（Ｓ２３）（図１１（ｄ））。

ミスト吸引ファン制御部３５は、回転駆動時間生成手段３４ｂ２で算出したミスト吸引ファンの駆動時間ｔをミスト吸引ファン４３に送り、ミスト吸引ファン４３は、送られた駆動時間ｔに基づいて回転駆動する（Ｓ２４）（図１１（ｅ））。上記各工程を、印字が終了するまで繰り返す（Ｓ２５）。

上記したように、印字デューティをもとにミスト吸引ファンの駆動時間を設定することにより、発生するミスト量に応じた最適なミスト吸引ファンの駆動時間を制御することができる。

本発明の制御信号生成手段は、上記した態様の他に、他の態様により制御信号を生成することができる。

一つの態様は、制御信号を累積して平均値を求め、求めた平均値をミスト吸引ファン制御部への制御信号とする態様である。なお、平均値は、過去の累積値の単なる平均値とする他に、過去の累積値と最新の制御信号とにそれぞれ所定係数を乗じて重み付けを行って得られた値を平均して求めてもよい。

図１２，図１３は平均値を用いてミスト吸引ファン制御を行う動作例を説明するためのフローチャート及びタイミングチャートである。

前記図７中のＳ１〜Ｓ４の工程と同様にして、記録制御部３１は、入力した画像データに基づいて１バンド分あるいは数バンド分のデータを生成し（図１３（ａ））、記録ヘッド４１に送ると共にキャリッジ制御部３２に送ってキャリッジ４２を駆動して印字を行い（図１３（ｂ））、吐出量算出部３３は、記録制御部３１から画像データ長（ドット数）ｍを取得し、ドットカウンタ手段３３ａで各色のドット数を計数し、印字デューティ計算手段３４ａは、ドットカウンタ手段３３ａから計数したドット数ａ〜ｆを吐出量として取得して印字中のバンドの印字デューティｘを算出し（Ｓ３１）（図１３（ｃ））、制御信号生成手段３４ｂの吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、算出した印字デューティｘを用いて、現在印字中のバンドの吸引ファンデューティｙを算出する（Ｓ３２）（図１３（ｄ））。

吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、過去の所定数のバンド分の吸引ファンデューティの累積値を読み出し（Ｓ３３）（図１３（ｅ））、読み出した吸引ファンデューティの累積値を用いてミスト吸引ファンデューティの平均値を算出する（Ｓ３４）（図１３（ｆ））。

ミスト吸引ファン制御部３５は、吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１で算出したミスト吸引ファンデューティの平均値を用いてミスト吸引制御を行う（図１３（ｇ））。ミスト吸引制御は、前記図７中のＳ６〜Ｓ８の工程により行うことができる（Ｓ３５）。

ミスト吸引ファンデューティの累積値を更新した後（Ｓ３６）、上記各工程を印字が終了するまで繰り返す（Ｓ３７）。

上記したように、印字デューティをもとにミスト吸引ファンの駆動時間を設定することにより、発生するミスト量に応じた最適なミスト吸引ファンの駆動時間を制御することができる。

この態様によれば、平均値を採ることで、画像データの変化に対してミスト吸引ファンの回転速度を過剰に変化させることを抑制することができ、頻繁な回転速度調整によって生じる不快さを避け、回転速度の円滑な制御を行うことができる。

また、他の態様は、平均値と最新の制御信号とを比較し、平均値が最新の制御信号よりも大きいときには平均値を制御信号とし、平均値が最新の制御信号よりも小さいときには最新の制御信号をミスト吸引ファン制御部への制御信号とする態様である。

図１４，図１５は、ミスト吸引ファンデューティについて、現在値と平均値を選択してミスト吸引ファン制御を行う動作例を説明するためのフローチャート及びタイミングチャートである。

前記図７中のＳ１〜Ｓ４の工程と同様にして、記録制御部３１は、入力した画像データに基づいて１バンド分あるいは数バンド分のデータを生成し（図１５（ａ））、記録ヘッド４１に送ると共にキャリッジ制御部３２に送ってキャリッジ４２を駆動して印字を行い（図１５（ｂ））、吐出量算出部３３は、記録制御部３１から画像データ長（ドット数）ｍを取得し、ドットカウンタ手段３３ａで各色のドット数を計数し、印字デューティ計算手段３４ａは、ドットカウンタ手段３３ａから計数したドット数ａ〜ｆを吐出量として取得して印字中のバンドの印字デューティｘを算出し（Ｓ４１）（図１５（ｃ））、制御信号生成手段３４ｂの吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、算出した印字デューティｘを用いて、現在印字中のバンドの吸引ファンデューティｙを算出する（Ｓ４２）（図１５（ｄ））。

吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１は、過去の所定数のバンド分の吸引ファンデューティの累積値を読み出し（Ｓ４３）（図１５（ｅ））、読み出した吸引ファンデューティの累積値を用いてミスト吸引ファンデューティの平均値を算出する（Ｓ４４）（図１５（ｆ））。

ミスト吸引ファン制御部３５は、吸引ファンデューティ生成手段３４ｂ１で算出したミスト吸引ファンデューティの平均値と、現在処理中のバンドのミスト吸引ファンデューティとを比較する（Ｓ４５）。

現在処理中のバンドのミスト吸引ファンデューティが過去の平均値よりも大きい場合には、現在処理中のバンドのミスト吸引ファンデューティでミスト吸引制御を行う（図１５（ｇ）中の回転速度１）。ミスト吸引制御は、前記図７中のＳ６〜Ｓ８の工程により行うことができる（Ｓ４６）。

また、現在処理中のバンドのミスト吸引ファンデューティが過去の平均値よりも小さい場合には、ミスト吸引ファンデューティの平均値でミスト吸引制御を行う（図１５（ｇ）中の回転速度２）。

ミスト吸引制御は、前記図７中のＳ６〜Ｓ８の工程により行うことができる（Ｓ４７）。

ミスト吸引ファンデューティの累積値を更新した後（Ｓ４８）、上記各工程を印字が終了するまで繰り返す（Ｓ４９）。

この態様によれば、平均値と最新の制御信号とを適宜用いることで、急激なインクの吐出に対しても対応することができ、回転速度の円滑な制御と迅速な制御との両特性を備えることができる。

本発明の画像形成装置の正面図である。 本発明の画像形成装置の横方向から見た図である。 本発明の画像形成装置の上方向から見た図である。 本発明の画像形成装置が備える制御装置の構成例を示すブロック図である。 印字デューティと発生するミストの関係を示す概略図である。 印字デューティと、ミストを吸引するに効果的な吸引ファンの回転数との関係を示す図である。 本発明のミスト吸引ファン制御信号生成手段による動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明のミスト吸引ファン制御信号生成手段による動作例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明のパラメータ設定手段による動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の回転駆動時間生成手段による動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の回転駆動時間生成手段による動作例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の平均値を用いてミスト吸引ファン制御を行う動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の平均値を用いてミスト吸引ファン制御を行う動作例を説明するためのタイミングチャートである。 本発明のミスト吸引ファンデューティについて、現在値と平均値を選択してミスト吸引ファン制御を行う動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明のミスト吸引ファンデューティについて、現在値と平均値を選択してミスト吸引ファン制御を行う動作例を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１１ モータ
１２ プーリ
１３ ベルト
１４ リニアスケール
１５ キャリッジ
１６ リニアスケールセンサ
１７ インク吐出口
１８ 光学式(フォト)センサユニット
１９ 記録紙
２０ プラテン
２１ 光学式センサユニット
２２，２３ ローラ
２４ カッターユニット
２５ カッター溝
３０ 制御装置
３１ 記録制御部
３２ キャリッジ制御部
３３ 吐出量算出部
３４ ミスト吸引ファン制御信号生成部
３４ａ 印字デューティ計算手段
３４ｂ 制御信号生成手段
３４ｂ１ 吸引ファンデューティ生成手段
３４ｂ２ 回転駆動時間生成手段
３５ ミスト吸引ファン制御部
４１ 記録ヘッド
４２ キャリッジ
４３ ミスト吸引ファン

Claims (15)

1. 画像データに基づいて、複数のインク吐出ノズルを備えた記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することによって画像を記録する画像形成装置において、
   画像データに応じてインクの吐出を制御する制御装置（３０）と、印字中に空中に浮遊したインクのミストを吸引するミスト吸引ファン（４３）とを備え、
   前記制御装置（３０）は、印字時のインク吐出量に応じて前記ミスト吸引ファン（４３）の回転状態を制御することを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記制御装置（３０）は、
   前記画像データの記録媒体への印字動作を制御する記録制御部（３１）と
   印字時のインク吐出量を算出する吐出量算出部（３３）と、
   前記ミスト吸引ファン（４３）の回転駆動を制御するミスト吸引ファン制御部（３５）と、
   前記ミスト吸引ファン制御部（３５）の制御信号を生成するミスト吸引ファン制御信号生成部（３４）とを備え、
   前記ミスト吸引ファン制御信号生成部（３４）は、前記吐出量算出部（３３）が算出したインク吐出量に基づいて制御信号を生成し、
   前記ミスト吸引ファン制御部（３５）は、当該制御信号に基づいて前記ミスト吸引ファン（４３）の回転状態を制御することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記吐出量算出部（３３）は、前記記録制御部３１から出力される印字時のドット数を計数してインク吐出量を算出するドットカウンタ手段（３３ａ）を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. ミスト吸引ファン制御信号生成部（３４）は、
   前記ヘッドの各色のノズルが１００％で印字したときのインク吐出量に対する、前記画像データを印字したときのインク吐出量の比率を印字デューティとして算出する印字デューティ計算手段（３４ａ）と、
   前記算出した印字デューティに基づいて前記制御信号を生成する制御信号生成手段（３４ｂ）とを備えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記印字デューティ計算手段（３４ａ）は、
   前記画像データのデータ長を表すドット数と各ヘッドのノズル数との積により、前記ヘッドの全ノズルが１００％で印字したときのインク吐出量を求め、
   前記ドットカウンタ手段（３３ａ）が算出する各ヘッドのドット数の和により、前記画像データを印字したときのインク吐出量を求め、
   前記和を前記積で除算することにより、前記印字デューティを算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記印字デューティ計算手段（３４ａ）は、各色のノズルのドット数に各ノズルに設定した所定係数を乗じて重み付けを行った値の和を求めることにより、前記画像データを印字したときのインク吐出量を求めることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御信号生成手段（３４ｂ）は、
   ミスト吸引ファンの回転速度をパルス幅制御する駆動信号のＰＷＭ比率を定めるミスト吸引ファンデューティを生成する吸引ファンデューティ生成手段（３４ｂ１）、又は、ミスト吸引ファンの回転駆動時間を生成する回転駆動時間生成手段（３４ｂ２）であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記印字デューティに対する制御信号の関係を定めるパラメータを設定するパラメータ設定手段（３４ｃ）を備え、
   前記制御信号生成手段（３４ｂ）は当該パラメータ設定手段（３４ｃ）で設定されたパラメータに応じて印字デューティに対して制御信号を生成することを特徴とする請求項４、５、７の何れかに記載の画像形成装置。
9. 前記パラメータ設定手段（３４ｃ）は、ヘッドを主走査方向に移動するスキャン速度をパラメータとし、
   前記吸引ファンデューティ生成手段（３４ｂ１）は、当該スキャン速度の大小に応じて印字デューティに対するミスト吸引ファンデューティを生成することを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記パラメータ設定手段（３４ｃ）は、バンド数又は時間幅をパラメータとし、
    前記吸引ファンデューティ生成手段（３４ｂ１）は、当該バンド数又は時間幅に応じてミスト吸引ファンデューティを生成する時間幅を変更することを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記バンド数は１バンド又は複数バンドであり、前記吸引ファンデューティ生成手段（３４ｂ１）は、１バンド印字毎又は複数バンドを単位としてミスト吸引ファンデューティを生成することを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記制御信号生成手段（３４ｂ）は、制御信号を累積して平均値を求め、当該平均値をミスト吸引ファン制御部への制御信号とすることを特徴とする、請求項４乃至１１の何れかに記載の画像形成装置。
13. 前記平均値は、過去の累積値と最新の制御信号とにそれぞれ所定係数を乗じて重み付けを行って得られた値を平均して求めることを特徴とする、請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記制御信号生成手段（３４ｂ）は、前記平均値と最新の制御信号とを比較し、
    前記平均値が最新の制御信号よりも大きいときには平均値を制御信号とし、
    前記平均値が最新の制御信号よりも小さいときには最新の制御信号をミスト吸引ファン制御部への制御信号とすることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
15. 画像データに基づいて、複数のインク吐出ノズルを備えた記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出することによって画像を記録する画像形成において、印字中に空中に浮遊したインクのミストを吸引するミスト吸引ファンの駆動制御方法において、
    画像データからインクの吐出量を算出し、
    当該算出した吐出量に応じてミスト吸引ファンの回転状態を制御し、
    吐出量が少ないときには、ミスト吸引ファンの回転速度又は回転駆動時間を抑制することを特徴とする、画像形成におけるミスト吸引ファンの駆動制御方法。

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