JP2013103464A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体を吐出する複数のヘッドと、複数のヘッドのそれぞれに対応したメンテナンスユニットであって、液体を消費するメンテナンスを行うメンテナンスユニットと、複数のヘッドのうち、ヘッドによる印刷可能範囲が所定範囲内となるメンテナンス対象ヘッドに対してのみ、メンテナンスユニットにメンテナンスを定期的に行わせる制御部と、を備える。
【選択図】図13
Description
このような画像形成装置によれは、印刷に使用しないヘッドは定期的なメンテナンスが行われないので、メンテナンスで消費される液体の量の低減を図ることができる。
このような画像形成装置によれば、メンテナンス対象ヘッドを簡易に判断できる。
このような画像形成装置によれば、メンテナンスで消費される液体の量をより低減させることができる。
このような画像形成装置によれば、メンテナンス対象ヘッドに対しては吐出不良のノズルが検出されると再度メンテナンスを行うことで吐出不良のノズルの回復を図ることができる。また、未使用ヘッドに対しては、吐出不良のノズルが検出されても直ちにメンテナンスを行わないことで液体の消費量の低減を図ることができる。よって、吐出不良のノズルの検出結果に対して最適な対応を行うことができる。
このような画像形成装置によれば、未使用ヘッドの吐出不良のノズルが回復不能になるのを防止することができる。
このような画像形成装置によれば、未使用ヘッドのメンテナンスの際に消費される液体の量を低減させることができる。
このような画像形成装置によれば、メンテナンスにより消費される液体の量を減らすことができる。
<プリンター1の構成例について>
プリンター1の構成例について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、プリンター1の概略断面図である。図2は、プリンター1のブロック図である。図3は、ヘッドの構成を示す概略図である。なお、以下の説明において、「上下方向」、「左右方向」をいう場合は、図1に矢印で示した方向を基準として示すものとする。また、「前後方向」をいう場合は、図1において紙面に直交する方向を示すものとする。なお、図3は、キャリッジ42の上方からキャリッジ42を透過してヘッドを見た図である。
また、本実施形態においては、プリンター1が画像を形成する媒体としてロール紙2(連続紙)を用いて説明する。
中継ローラー22は、中継ローラー21から送られたロール紙2を、左方から巻き掛けて右斜め上方に向かって搬送するローラーである。
中継ローラー26は、反転ローラー25から送られたロール紙2を、左側下方から巻き掛けて上方に向かって搬送するローラーである。
送り出しローラー27は、中継ローラー26から送られたロール紙2を、左側下方から巻き掛けて巻き取りユニット80に送り出すようになっている。
なお、ヘッド31の構成の詳細については後述する。
なお、クリーニングユニット70の詳細については後述する。
なお、ノズル検査ユニット90の詳細については後述する。
前述したように、プリンター1のヘッドユニット30は、8個のヘッド31(31A〜31H)を有している。これらの、各ヘッドの構成はすべて同じである。よって、そのうちの1つのヘッド(ここではヘッド31A)を用いてヘッドの構成について説明する。
図4に示すように、ヘッド31Aの下面には、4色のインク毎に(色毎に)、n個(例えば180個)のノズルが設けられている。すなわち、ヘッド31Aには、シアンインクが吐出されるノズル、マゼンタインクが吐出されるノズル、イエローインクが吐出されるノズル、ブラックインクが吐出されるノズルが、それぞれ180個(合計で、180×4=1720個)備えられている。そして、それぞれの180個のノズルは、列方向(前後方向)に沿って列状に並んでおり、シアンノズル列C、マゼンタノズル列M、イエローノズル列Y、ブラックノズル列Kを形成している。
上述した通り、本実施形態に係るプリンター1には、列方向(前後方向)にノズルが並んだノズル列を有する8個のヘッド31(31A〜31H)が設けられている。そして、コントローラー60が、これらの各ヘッドを搬送方向(左右方向)に移動させながら、ノズルからインクを吐出させ、搬送方向(左右方向)に沿ったラスタラインを形成することにより、印刷領域R上のロール紙2の部位に1ページ分の画像形成を行なう。
ここでは、プリンター1の印刷動作例について、図6、図7を用いて説明する。図7は、ヘッドの移動を説明するための模式図である。印刷動作を説明する前に、先ず、図7(の見方)について説明する。
また、パス1乃至パス4が付されているステップ番号があるが、これらのステップ番号はインクが吐出されることにより画像形成動作が実行されるステップを表している。
上記の印刷処理は、前述したように、プリンター1に接続されたホストコンピューター110から印刷データが送信されることにより開始する。当該印刷データは、プリンタードライバーによる処理により作成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図8を参照しながら説明する。図8は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。
これらの処理を経て作成された印刷データは、プリンタードライバーによりプリンター1に送信される。
図9は、ノズル検査ユニット90の構成の一例を示す説明図である。ノズル検査ユニット90は、検出用電極91と、高圧電源ユニット92と、第一制限抵抗93と、第二制限抵抗94と、検出用コンデンサ95と、増幅器96と、検出制御部97と、平滑コンデンサ98と、電圧検出部99とを有する。なお、ヘッド31のノズルプレート36は、グランドに接続されてグランド電位になっており、ノズル検査ユニット90の一部として機能する。
ノズルプレート36に形成されたノズル(Nz)からインクが吐出されると、検出用電極91の電位が変化し、この電位変化を検出用コンデンサ95及び増幅器96が検出し、検出信号が検出制御部97に出力される。ノズルに目詰まりがあると、インクが吐出されないため、検出用電極91の電位は変化せず、検出信号に電圧変化は現れないことになる。
この電圧変化の違いを検出することにより、ノズルからインクが吐出されたか否かを判別することが可能となる。
本実施形態のプリンター1のクリーニングユニット70は、インクを吸引することによりクリーニング(メンテナンスの1種)を行うものである。このクリーニングユニット70は、図1に示すように、キャリッジ42がホームポジション(HP)に位置する際に、ヘッドが対向する位置に設けられている。そして、クリーニングユニット70は、ヘッドユニット30の吐出不良を解消するためのクリーニング処理(インクの吸引)を行う。
本実施形態のプリンター1のように、複数のヘッドが備えられている場合、印刷の際に複数のヘッド全てが使用されないことがある。
図13は、本実施形態におけるメンテナンス処理の流れを示すフロー図である。なお、以下の説明では図12も参照しつつ説明する。
第2実施形態では、使用ヘッドの選択方法が第1実施形態と異なる。なお、プリンターの構成や印刷動作については第1実施形態と同じであるので説明を省略する。
上記の実施形態は、主として液体吐出装置について記載されているが、液体吐出方法等の開示も含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態では、画像形成装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、画像形成装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の他の流体(液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体)を吐出したりする装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから吐出しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから吐出する液体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料(特に高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体(水も含む)をノズルから吐出しても良い。
前述の実施形態では、圧電素子(ピエゾ素子)を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
前述の実施形態では、ヘッドユニット30のヘッドの数は8個(ヘッド31A〜31H)だったが、複数(2個以上)であればよい。例えば、4個でもよいし、9個以上でもよい。なお、複数のヘッドのうち印刷に使用しないヘッドが多いほど、定期的なクリーニングで消費されるインク量を低減させるという効果が顕著になる。また、前述の実施形態では、各ヘッドが千鳥状に配置されていたが、これには限られない。例えば、複数のヘッドが直線状に配置されていてもよい。
前述した実施形態では、各ヘッドに対するメンテナンスとしてノズルからインクを吸引するクリーニングを行っていたが、メンテナンスの方法は、これには限られない。例えば、ヘッドのインク流路を加圧することによってノズルからインクを吐出させるクリーニングを行ってもよい。また、クリーニング以外のメンテナンスを行ってもよい。例えば、ユニット制御回路64から出力される駆動信号に含まれる駆動パルスに基づいてヘッドのピエゾ素子321を伸縮動作させて、ノズルからインクを吐出させるフラッシングを行っても良い。または、ノズル形成面(ノズルプレート36の下面)に付着したインク滴や塵埃を払拭清掃するワイピングを行ってもよい。さらに、クリーニング、フラッシング、ワイピングを組み合わせて行ってもよい。そして、前述の実施形態のように、印刷に使用しないヘッドは定期的なメンテナンスを行わないようにすることで、メンテナンスで消費されるインク量の低減を図ることができる。
Claims (9)
- 液体を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドのそれぞれに対応したメンテナンスユニットであって、前記液体を消費するメンテナンスを行うメンテナンスユニットと、
前記複数のヘッドのうち、ヘッドによる印刷可能範囲が所定範囲内となるメンテナンス対象ヘッドに対してのみ、前記メンテナンスユニットに前記メンテナンスを定期的に行わせる制御部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記複数のヘッドは、媒体の搬送方向と交差する交差方向に並んでおり、
前記所定範囲は、前記媒体の前記交差方向の幅である、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記複数のヘッドは、前記媒体の搬送方向と交差する交差方向に並んでおり、
前記所定範囲は、印刷ジョブにおける前記交差方向の長さの最大値である、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記媒体のセット時に前記複数のヘッドのうちから前記メンテナンス対象ヘッドを判定し、印刷を開始してから所定期間経過する毎に、当該メンテナンス対象ヘッドに対して前記メンテナンスユニットに前記メンテナンスを行わせる、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、印刷開始時に前記複数のヘッドのうちから前記メンテナンス対象ヘッドを判定し、印刷を開始してから所定期間経過する毎に、当該メンテナンス対象ヘッドに対して前記メンテナンスユニットに前記メンテナンスを行わせる、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜5の何れかに記載の画像形成装置であって、
各ヘッドに吐出不良のノズルが有るか否かのノズル検査を行う検査ユニットを有し、
前記制御部は、前記メンテナンス対象ヘッドに対する前記メンテナンスを行った後、前記複数のヘッドに対して前記検査ユニットに前記ノズル検査を行わせ、
前記メンテナンス対象ヘッドに対しては、前記ノズル検査で吐出不良のノズルが有ると判断された場合には、再度前記メンテナンスを行ない、
前記メンテナンス対象ヘッド以外の未使用ヘッドに対しては、前記ノズル検査で吐出不良のノズルが有ると判断された場合にも、直ちに前記メンテナンスを行わない
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6に記載の画像形成装置であって、
前記ノズル検査において前記未使用ヘッドに吐出不良のノズルが有ると判断されたことを示す抜け有り情報を保持する保持部を有し、
前記制御部は、前記保持部に前記抜け有り情報が保持され、且つ、前記抜け有り情報が前記保持部に保持されてからの時間が閾値を超える場合、前記未使用ヘッドに対して前記メンテナンスユニットに前記メンテナンスを行わせる、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7に記載の画像形成装置であって、
前記抜け有り情報は、前記複数のヘッド毎に用意されている情報である、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜8の何れかに記載の画像形成装置であって、
前記メンテナンスは、クリーニング、フラッシング、ワイピングの何れか1つ、又は、それらの組み合わせである、
ことを特徴とする画像形成装置。
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