JP2018083310A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッドのメンテナンスにおけるインクの排出量を効果的に抑制することができる印刷装置を提供する。【解決手段】 印刷装置は、印刷媒体上にインクを吐出するヘッドと、前記ヘッドからインクを排出する排出処理を行うインク排出部と、前記インク排出部を制御する制御部と、ユーザ操作に基づいて印刷準備の完了時期を設定する設定部と、を備える。前記制御部は、前記印刷準備の完了時期が設定されていない場合、前記ヘッドから第１の量のインクを排出する定期処理を予め設定された時間間隔で前記インク排出部に行わせ、前記印刷準備の完了時期が設定されている場合、所定のイベントから前記印刷準備の完了時期までの期間に前記ヘッドから排出されるインクの総量が、当該期間に対応する前記定期処理において排出されることが想定されるインクの総量よりも抑制されるように前記インク排出部を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、印刷装置に関する。

ヘッドからインクを吐出することで印刷媒体上に画像を形成する印刷装置が知られている。かかる印刷装置では、インクがヘッドのノズルに詰まったり増粘したりしないように、例えば２次電源がオフになっている時間帯に定期メンテナンスが行われる。定期メンテナンスでは、予め設定された時間間隔で、ヘッドに残存するインクが吸引されたり吐出されたりする（例えば特許文献１における従来の技術欄）。そのため、定期メンテナンスのたびに一定量のインクが消費されることになる。

特開２００１−６３０８８号公報

特許文献１では、印刷吐出パターンに基づいて予備吐出パターンを作成し、予備吐出回復処理を行うことで、定期メンテナンスにおけるインクの消費量を抑制することとしているが、取扱いが煩雑である。したがって、なお改善の余地がある。

そこで、本発明は、ヘッドのメンテナンスにおけるインクの排出量を効果的に抑制することができる印刷装置を提供することを目的の１つとする。

本発明の１つの側面に係る印刷装置は、印刷媒体上にインクを吐出するヘッドと、前記ヘッドからインクを排出する排出処理を行うインク排出部と、前記インク排出部を制御する制御部と、ユーザ操作に基づいて印刷準備の完了時期を設定する設定部と、を備え、前記制御部は、前記印刷準備の完了時期が設定されていない場合、前記ヘッドから第１の量のインクを排出する定期処理を予め設定された時間間隔で前記インク排出部に行わせ、前記印刷準備の完了時期が設定されている場合、所定のイベントから前記印刷準備の完了時期までの期間に前記ヘッドから排出されるインクの総量が、当該期間に対応する前記定期処理において排出されることが想定されるインクの総量よりも抑制されるように前記インク排出部を制御する。

上述した構成を有する本発明の印刷装置では、前記制御部が、前記印刷準備の完了時期が設定されている場合、前記予め設定された時間間隔よりも長い時間間隔で前記排出処理を行う簡略処理を前記インク排出部に行わせることが好ましい。

また、本発明の印刷装置では、前記制御部が、前記印刷準備の完了時期が設定されている場合、前記第１の量よりも少ない第２の量のインクを前記排出処理ごとに前記ヘッドから排出する簡略処理を前記インク排出部に行わせることが好ましい。

また、本発明の印刷装置では、前記制御部が、最後の前記定期処理又は前記簡略処理の後に、前記第１の量よりも多い第３の量のインクを前記ヘッドから排出する印刷前処理を前記インク排出部に行わせることが好ましい。

また、本発明の印刷装置は、前記ヘッドを加熱するヒータと、前記印刷準備の完了時期において前記ヘッドの温度が所定の温度範囲に収まるように前記ヒータを制御するヒータ制御部と、を更に備えることが好ましい。

また、本発明の印刷装置では、前記制御部が、前記印刷前処理の前の予め設定された期間内に行われるべき前記排出処理を省略させることが好ましい。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

本発明によれば、ヘッドのメンテナンスにおけるインクの排出量を効果的に抑制することができる印刷装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る印刷装置の構成を示すブロック図である。 インク供給機構の一例を示す概略図である。 タイマーの設定とメンテナンス動作との関係を示す図である。 印刷装置のメンテナンス動作の流れを示すフローチャートである。

以下、適宜図面を参照し、本発明の実施形態に係る印刷装置を説明する。なお、図面において共通の又は類似する構成要素には同一又は類似の参照符号が付されている。

［印刷装置の構成］
図１及び図２を参照して、本実施形態に係る印刷装置１の構成を説明する。
印刷装置１は、図１に示すように、ヘッド１１、ヘッド駆動部１２、インク排出部１３、ヒータ１４、制御部１５、計時部１６、設定部１７、及び記憶部１８を含んで構成される。以下、これら構成要素を順に説明する。

ヘッド１１は、印刷媒体上にインクを吐出する、後述のインク供給機構２０の一構成要素である。ヘッド１１は、例えば黒、白、イエロー、シアン及びマゼンダの各インクに対応して複数存在してもよい。
ヘッド駆動部１２は、制御部１５の指示に基づいてヘッド１１を走査方向に移動させる。

ヘッド１１は、図示しない複数のノズルを有するところ、各ノズルはμｍオーダーのサイズである。インクは、ヘッド１１に残留すると、乾燥により増粘し、ヘッド１１の根詰まりの原因となる。したがって、印刷装置１が印刷に供されていないときに定期的に、また印刷前に、ヘッドの回復処理が必要となる。また、特定の種類のインクは、後述する流路２２内で沈殿するため、定期的に及び印刷前に循環させる必要がある。

ここでは、上述したヘッドの回復処理及びインクの循環処理を、メンテナンスと呼ぶこととする。ただし、メンテナンスでは、ヘッドの回復処理及びインクの循環処理のうち何れかの処理が行われてもかまわない。また、印刷が行われていないときに定期的に行われるメンテナンス処理を定期メンテナンスと呼ぶこととする。

インク排出部１３は、ヘッド１１からインクを排出する排出処理を行う、インク供給機構２０の一構成要素である。ここで、排出処理には、インクをヘッド１１から吐出させる処理、及び、インクをヘッド１１から吸引する処理を含む物とする。

インク供給機構２０は、例えば図２に示すように、ヘッド１１、ヘッド１１にインクを供給するタンク２１、タンク２１とヘッド１１との間をインクが流れる流路２２、ヘッド１１から吐出されなかったインクを循環させるための循環路２３、インクを循環させるためのポンプ２４、及び、ヘッド１１をワイピングするためのワイパー２５を含む。図２の例では、循環路２３及びポンプ２４がインク排出部１３の一例である。

インクは、図２に一点鎖線で示した矢印に沿って流路２２を流れることで、タンク２１からヘッド１１に到達することになる。メンテナンス時には、インクは、流路２２の一部分と循環路２３との間を、例えば図２に破線で示した矢印の方向に沿って循環することになる。

図２には示していないが、インク排出部１３は、ヘッド１１を覆うキャップ、ヘッド１１から吐出されたインクを受ける受け皿、ヘッド１１を拭うための拭き取り機構を含んでもよい。

ヒータ１４は、ヘッド１１の温度が印刷に適した所定の温度範囲（例えば４０℃）に収まるようにヘッド１１を加熱する。ただし、印刷装置１が印刷可能な状態にあるときにヘッド１１が所定の温度範囲にあればよいので、例えば、印刷装置１の２次電源がオフの時には、ヒータ１４は作動しなくてもよい。

制御部１５は、例えばＣＰＵのような演算ユニットであって、ヘッド１１、ヘッド駆動部１２、インク排出部１３、及びヒータ１４を制御する。したがって、制御部１５は、ヒータ制御部を兼ねる。

具体的に、制御部１５は、ユーザ操作に応じ、記憶部１８に記憶された画像情報及び印刷用アプリケーションに基づいて、ヘッド１１及びヘッド駆動部１２を制御する。制御部１５はまた、設定部１７によって設定された時期及びメンテナンス用アプリケーションに基づいて、インク排出部１３を制御する。また、制御部１５は、印刷装置１が印刷可能な状態にあるとき、及び、印刷装置１が印刷準備を行っているときに、図示しない温度センサによるヘッド１１の測定結果に基づいて、ヒータ１４を制御する。
制御部１５によるインク排出部１３の制御については、追って詳しく述べる。

計時部１６は、時間を計測する。計時部１６は、時刻を示すことができ、また、特定のイベント（例えば前回の印刷）の終了からの経過時間を計測することもできる。計時部１６は、制御部１５の一部分として構成されてもよい。

設定部１７は、ユーザ操作に基づいて、印刷準備の完了時期を設定し、記憶部１８に記憶する。設定部１７は、印刷準備の完了時期を、例えば翌朝１０時、毎朝１０時、平日の朝１０時、特定の日の朝１０時のように、任意に設定することができる。設定部１７は、制御部１５の一部分として構成されてもよい。以下、設定部１７を介して印刷準備の完了時期を設定することを、タイマーの設定と呼ぶことがある。

記憶部１８は、例えばＲＡＭ及びＲＯＭのような記憶装置であって、例えば、印刷装置１の各種設定、制御部１５による演算結果、上述した印刷装置１の構成要素の機能を実行するためのアプリケーション、及び、印刷媒体上に形成すべき画像の情報を記憶する。印刷装置１の各種設定には、設定部１７により設定された印刷準備の完了時期が含まれる。

［タイマーの設定とメンテナンス動作との関係］
図３を参照して、印刷装置１における、タイマーの設定とメンテナンス動作との関係を、タイマー設定の有無に分けて説明する。

ここで、印刷装置１で用いられる少なくとも１種類のインクは、ヘッドへの供給から一定の期間を経過すると、増粘又は固化して元の状態に回復させることができない。インクが回復不能となる期間はインクの種類に応じて変わる。例えば白のインクや金属系のインクは、他の種類のインクと比べて、回復不能となる期間が短い。本実施形態では、複数のインクのうち、回復不能となる期間が最も短い種類のインクに応じて、予め回復可能期間が設定されている。例えば、白インクが回復不能になる期間を考慮して７２時間の回復可能期間が設定されている。

ただし、本実施形態では、印刷品質の確保のため、インクの回復可能期間よりも短い「メンテナンス省略可能期間」を定めている。メンテナンス省略可能期間は、メンテナンスを実施しなくても印刷の品質を確実に維持することができる期間であり、ここでは例えば１８時間に設定されている。
また、定期メンテナンスが行われる時間間隔は、メンテナンス省略可能期間より短く設定され、例えば８時間である。本実施形態では、定期メンテナンスが、タイマーが設定されていない状況下で行われる処理であることから、より確実に印刷の品質を確保するためである。
これらの各種期間は、記憶部１８に記憶されている。

本実施形態では、定期メンテナンスごとに一定量（第１の量；例えば１０ｍｌ）のインクが排出されるものとする。また、印刷前メンテナンスでは、上述した一定量よりも多い量（第３の量；例えば２０ｍｌ）のインクが排出されるものとする。ヘッドクリーニングでは、例えば１ｍｌのインクが消費されるものとする。

＜タイマーが設定されていない場合＞
印刷準備の完了時期が設定されていない場合、２次電源のオフから所定の時間間隔で定期メンテナンスが行われる。図３（ａ）の例では、２次電源がオフになった１８時から８時間間隔で定期メンテナンスが行われる。そして、ユーザ操作により２次電源がオンになると、印刷前メンテナンスが行われ、これにより印刷装置１は印刷可能な状態となる。

＜タイマーが設定されている場合＞
印刷準備の完了時期が設定されている場合、２次電源のオフ（所定のイベントの一例）から印刷準備の完了までの期間と、メンテナンス省略可能期間と、の関係に応じて、メンテナンス処理が異なる。

まず、図３（ｂ）に示すように、２次電源のオフから印刷準備の完了までの期間がメンテナンス省略可能期間以下である場合、簡略化されたメンテナンスが行われる。

ここで、簡略化されたメンテナンスには、メンテナンスの回数が同じ期間に行われる定期メンテナンスの回数より少ないこと（つまり、定期メンテナンスよりも長い時間間隔でメンテナンスが行われること）、及び、メンテナンスごとのインクの排出量（第２の量）が定期メンテナンスにおけるインクの排出量（所定量）よりも少ないこと、のいずれでもよい。また、メンテナンスの回数が同じ期間に行われる定期メンテナンスの回数より少なく、かつ、メンテナンスごとのインクの排出量が所定量よりも少なくてもよい。ここで、メンテナンスの回数が同じ期間に行われる定期メンテナンスの回数より少ないことには、当該期間中にメンテナンスを行わないことを含むものとする。

図３（ｂ）の例では、翌日１２時に印刷準備が完了するようにタイマーが設定されている。当日１８時に２次電源がオフになるとすると、２次電源オフから印刷準備の完了まで１８時間あるが、この間、定期メンテナンスは行われない。ただし、印刷前メンテナンス及びヘッドクリーニングは、印刷の品質を確保するために実施されるものとする。

ここで図３（ａ）の例と図３（ｂ）の例とを比較すると、２次電源オフから印刷準備の完了まで同じく１８時間ある。この１８時間の間に、図３（ａ）の例では、２回の定期メンテナンスと１回の印刷前メンテナンス及びヘッドクリーニングのために４１ｍｌのインクを排出することになる。これに対して、図３（ｂ）の例では、同じ１８時間の間に、１回の印刷前メンテナンス及びヘッドクリーニングが行われるため２１ｍｌのインクの排出で済む。つまり、後者では前者よりも２０ｍｌのインクを節約できることになる。
このようなインクの節約は、タイマーが例えば２次電源オフから４２時間後及び６６時間後に設定されると、それぞれ合計で５０ｍｌ及び８０ｍｌに至る。つまり、タイマーの設定時間が長いと、その分多くの量のインクを節約することができる。

あるいは、図３（ｂ）の例で、印刷の品質の確実な保持のために、定期メンテナンスと同じ時間間隔（例えば８時間間隔）でメンテナンスを行ってもよい。ただし、ここで行われる簡略メンテナンスでは、１回あたりのインクの排出量を抑制することとする。これにより、印刷の品質を確保しながら、メンテナンスによるインクの排出量を節約することができる。

あるいは、図３（ｂ）の例で、定期メンテナンスよりも長い時間間隔（例えば１０時間間隔）でメンテナンスを行ってもよい。この場合でも、印刷の品質を確保しながら、メンテナンスによるインクの排出量を節約することができる。

次に、２次電源のオフから印刷準備の完了時期までの期間がメンテナンス省略可能期間より長い場合について述べると、図３（ｃ）に示すように定期メンテナンスが行われる。ただし、印刷準備の完了から遡ってメンテナンス省略可能期間内に行われるべき定期メンテナンスは省略されてもよい。印刷前メンテナンスにより十分なメンテナンスが行われることを考慮し、印刷の品質に影響を及ぼさない範囲で定期メンテナンスを省略することで、インクの排出量の抑制を図っている。

図３（ｃ）の例は、典型的には長期休業を念頭に置いたものである。タイマーは、１週間後の１２時に印刷準備が完了するように設定されている。当日１８時に２次電源がオフになるとすると、２次電源オフから印刷準備の完了まで１８６時間あり、インクの回復可能期間（ここでは７２時間）を超える。したがって、この１８６時間の間、定期メンテナンスが行われることになる。

ただし、印刷準備の完了前のメンテナンス省略可能期間内に行われるべき定期メンテナンス（例えば、２次電源のオフから１８０時間後の定期メンテナンス）を省略したり、定期メンテナンスの実施間隔を長くしたり、メンテナンス１回あたりのインクの排出量を減らしたりすることで、排出されるインクの総量を抑制してもよい。
その後、印刷前メンテナンス及びヘッドクリーニングを経て、印刷準備が完了する。

［メンテナンス動作の流れ］
図４を参照して、メンテナンス動作の流れを説明する。
印刷装置１の２次電源がオフになると、以下の手順が開始する。なお、以下の手順は、印刷が終了した時点から開始してもよい。

ステップＳ１において、制御部１５は、設定部１７によってタイマーが設定されているかどうかを判定する。

タイマーが設定されていない場合、制御部１５は、ステップＳ２において、図３（ａ）との関係で述べたように、インク排出部１３に対して予め設定された時間間隔で定期メンテナンスを実行させる。この場合、２次電源がオンになる時期が不確定であることを考慮し、定期メンテナンスによって、インクの増粘やノズルの根詰まりを確実に予防することができる。

タイマーが設定されている場合、制御部１５は、ステップＳ３において、簡略化されたメンテナンスをインク排出部１３に実行させる。簡略化されたメンテナンスは、図３（ｂ）との関係で述べた、メンテナンスの実施回数の省略及びメンテナンスごとのインクの排出量の抑制のほか、図３（ｃ）との関係で述べた、印刷準備の完了前のメンテナンス省略可能期間内におけるメンテナンスの省略を含む。このような簡略化されたメンテナンスにより、インクの増粘やノズルの根詰まりを確実に予防しながら、メンテナンスにおけるインクの消費量を効果的に抑制することが可能となる。

このようなステップＳ２又はＳ３を経て、制御部１５は、ステップＳ４において、インク排出部１３に印刷前メンテナンスを実行させる。印刷前メンテナンスには、インクの排出処理及び循環処理のほか、ヒータ１４によるヘッド１１の温度管理、及び、ヘッド１１のクリーニング処理が含まれてもよい。印刷前メンテナンスを行うことで、高品質な印刷を確保している。また、ヒータ１４による温度管理を行うことで、印刷準備の完了後ただちに印刷を実行することができ、円滑な印刷作業が可能となる。特に冬場のように、インク及びヘッド１１を温めるために時間を要するときに有用である。

ステップＳ４が終了すると、印刷装置１が印刷可能な状態になり、印刷準備が完了する。これによりメンテナンス動作が終了し、印刷装置１は直ちに印刷動作を開始することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。上述した各部材の素材、形状、及び配置は、本発明を実施するための実施形態に過ぎず、発明の趣旨を逸脱しない限り、様々な変更を行うことができる。
例えば、所定のイベントの他の例として印刷の終了が挙げられる。

１ 印刷装置
１１ ヘッド
１２ ヘッド駆動部
１３ インク排出部
１４ ヒータ
１５ 制御部
１６ 設定部
１７ 計時部
１８ 記憶部

Claims (6)

1. 印刷媒体上にインクを吐出するヘッドと、
   前記ヘッドからインクを排出する排出処理を行うインク排出部と、
   前記インク排出部を制御する制御部と、
   ユーザ操作に基づいて印刷準備の完了時期を設定する設定部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記印刷準備の完了時期が設定されていない場合、前記ヘッドから第１の量のインクを排出する定期処理を予め設定された時間間隔で前記インク排出部に行わせ、
   前記印刷準備の完了時期が設定されている場合、所定のイベントから前記印刷準備の完了時期までの期間に前記ヘッドから排出されるインクの総量が、当該期間に対応する前記定期処理において排出されることが想定されるインクの総量よりも抑制されるように前記インク排出部を制御する、印刷装置。
2. 前記制御部は、前記印刷準備の完了時期が設定されている場合、前記予め設定された時間間隔よりも長い時間間隔で前記排出処理を行う簡略処理を前記インク排出部に行わせる、請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記制御部は、前記印刷準備の完了時期が設定されている場合、前記第１の量よりも少ない第２の量のインクを前記排出処理ごとに前記ヘッドから排出する簡略処理を前記インク排出部に行わせる、請求項１に記載の印刷装置。
4. 前記制御部は、最後の前記定期処理又は前記簡略処理の後に、前記第１の量よりも多い第３の量のインクを前記ヘッドから排出する印刷前処理を前記インク排出部に行わせる、請求項１〜３の何れか一項に記載の印刷装置。
5. 前記ヘッドを加熱するヒータと、
   前記印刷準備の完了時期において前記ヘッドの温度が所定の温度範囲に収まるように前記ヒータを制御するヒータ制御部と、
   を更に備える請求項４に記載の印刷装置。
6. 前記制御部は、前記印刷前処理の前の予め設定された期間内に行われるべき前記排出処理を省略させる、請求項４に記載の印刷装置。

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