JP5249711B2 - インクジェット方式画像形成装置 - Google Patents

Description

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、ミスト付着による印刷物への影響を低減しつつ、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。

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。

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。
特開２００７−２９６７５４号公報

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、印刷用紙に付着するミストも増え、印刷品質が低下するという問題が生じる。

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付着による印刷物への影響を低減しつつ、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。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、複数のノズルと各ノズルに対応したインク吐出機構とを含み、前記インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルからインクを吐出するインク吐出手段と、前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、前記インク吐出手段の対向面に配置され、無端の搬送帯で印刷用紙を搬送する用紙搬送手段と、印刷用紙の位置決めを行ない、前記用紙搬送手段方向に搬送するレジスト手段と、前記レジスト手段の搬送タイミングを制御する搬送制御手段と、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、前記駆動信号出力手段は、第1電圧値の駆動信号を出力し、前記搬送制御手段は、前記用紙搬送手段に搬送される印刷用紙の用紙間隔が第１間隔となるように前記レジスト手段の搬送タイミングを制御し、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、前記第1基準温度未満の場合に、前記駆動信号出力手段は、前記第1電圧値よりも大きい第２電圧値の駆動信号を出力し、前記搬送制御手段は、前記用紙搬送手段に搬送される印刷用紙の用紙間隔が前記第１間隔よりも狭い第２間隔となるように前記レジスト手段の搬送タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、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、用紙間隔を狭めることにより、インク吐出手段側で発生する印刷用紙の外側に向かう風の流れを少なくすることができる。この結果、ミストが広範囲に拡散することになり、印刷用紙の周辺部にミストが集中することを防ぐことができる。したがって、ミスト付着による印刷物への影響が低減される。

本発明は、前記用紙搬送手段の搬送帯内側に配置された吸引手段をさらに備え、前記用紙搬送手段は、印刷用紙を、搬送帯に設けられた多数の通気孔を介して吸着して搬送する場合に特に効果的に適用することができる。

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。

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前記第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前記第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。

本発明の画像形成装置は、複数のノズルと各ノズルに対応したインク吐出機構とを含み、前記インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルからインクを吐出するインク吐出手段と、前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、前記インク吐出手段の対向面に配置され、無端の搬送帯で印刷用紙を搬送する用紙搬送手段と、印刷用紙の位置決めを行ない、前記用紙搬送手段方向に搬送するレジスト手段と、前記レジスト手段の搬送タイミング及び前記用紙搬送手段の用紙搬送速度を制御する搬送制御手段と、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、前記駆動信号出力手段は、第1電圧値の駆動信号を出力すると共に、第1駆動周波数の駆動信号を出力し、前記搬送制御手段は、前記用紙搬送手段に搬送される印刷用紙の用紙間隔が第１間隔となるように前記レジスト手段の搬送タイミングを制御すると共に、前記用紙搬送手段の用紙搬送速度を第１速度とし、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、前記第1基準温度未満の場合に、前記駆動信号出力手段は、前記第1電圧値よりも大きい第２電圧値の駆動信号を出力すると共に、前記第1駆動周波数よりも低い第２駆動周波数の駆動信号を出力し、前記搬送制御手段は、前記用紙搬送手段に搬送される印刷用紙の用紙間隔が前記第１間隔よりも狭い第２間隔となるように前記レジスト手段の搬送タイミングを制御すると共に、前記用紙搬送手段の用紙搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度とする。

用紙搬送速度を第１速度よりも遅い第２速度とすることにより、用紙搬送によって生じる風の影響を少なくすることができ、印刷用紙の用紙搬送方向の端部にミストが集中することを防ぐことができる。したがって、ミスト付着による印刷物への影響が低減される。また、第1駆動周波数よりも低い第２駆動周波数の駆動信号を出力することでミストの発生量を少なくすることができる。

このとき、画像データの準備等に必要な時間を確保するために、前記搬送制御手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第1基準温度以上の場合の用紙間の時間間隔よりも、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第２基準温度以上、前記第1基準温度未満の場合の用紙間の時間間隔が短くならないように前記第２速度を設定する。

いずれの場合も、ユーザから前記第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前記第1基準温度よりも低い前記第２基準温度以上、前記第1基準温度未満の場合であっても、前記駆動信号出力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。

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付着による印刷物への影響を低減しつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。

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。

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。

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。

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。

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、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。また、印刷ジョブ制御部２１０は、後述するインク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。

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。

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と、搬送ベルト３６０を含む用紙搬送部３９０の動作を制御する。具体的には、インク温度に基づいて、レジストローラ３５０の搬送タイミングを変化させることで、印刷用紙の用紙間隔を変化させる。また、インク温度に基づいて、搬送ベルト３６０による印刷用紙の搬送速度を変化させる。

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。

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。

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。

ここで、ドライバ１３２は、駆動信号出力手段として機能し、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。また、搬送ベルト３６０の用紙搬送速度に応じて、駆動信号の周波数を変化させる。具体的には、用紙搬送速度が遅いほど、インク吐出タイミングを合わせるため、駆動信号の周波数を低くする。

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。

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。

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。

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、印刷用紙に付着するミストも増え、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。

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（Ｓ１１０）。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（Ｓ１０９）。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に出力し、搬送制御部２４０は、通常の用紙間隔で印刷が行なわれるようにレジストローラ３５０の搬送タイミングを制御する。通常の用紙間隔の定め方については後述する。

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）。

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（Ｓ１０９）、通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１０）。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。

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。

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）。

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。

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。

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、ミストの発生量が増加する。ミスト発生量の増加の影響を低減するために、本実施形態では、低温時の印刷では、用紙間隔を通常よりも狭めるようにしている（Ｓ１０５）。すなわち、搬送制御部２４０は、低温時の印刷では、用紙間隔を通常よりも狭めるようにレジストローラ３５０の搬送タイミングを制御する。

図６は、印刷時の用紙間隔の例を示す図である。図６（ａ）は、通常時の印刷における用紙間隔を示し、図６（ｂ）は低温時の印刷における用紙間隔を示している。ここで、印刷用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順番で印刷が行なわれ、本図の状態では、レジストローラ３５０は、印刷用紙Ｐ３を一時停止させており、適切な用紙間隔となるタイミングで搬送ベルト３６０方向に印刷用紙Ｐ３を搬送させる。

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６（ａ）に示すように、用紙間隔がＷ１となるようにレジストローラ３５０タイミング制御を行ない、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６（ｂ）に示すように、用紙間隔が、Ｗ１よりも狭いＷ２となるようにレジストローラ３５０タイミング制御を行なう。

ここで、用紙間隔を狭める理由について説明する。用紙間隔を狭めることにより、図6に示すように印刷用紙間に露出する搬送ベルト３６０の領域面積が小さくなる。上述のように搬送ベルト３６０の表面には、通気孔が多数形成されており、吸引ファン３７０により発生する空気の流れによる吸引力で印刷用紙は搬送ベルト３６０に吸着される。この空気の流れは、図７に示すように、印刷用紙がない領域においては、インクジェットヘッド１３０方向から通気孔を通って吸引ファン３７０方向に導かれることになる。このため、印刷用紙の周辺では、印刷用紙の外側に向かう風の流れが生じていることになる。

インクジェットヘッド１３０で発生したミストは、風の流れに乗って印刷用紙の周辺部に集中的に舞うことになり、結果として印刷用紙の周辺部でミストの影響が目立つことになる。また、印刷用紙が高速で搬送されると、印刷用紙の搬送方向に沿っても空気の流れが生じるため、ミストは、印刷用紙の搬送方向の端部においてより目立つことになる。

吸引ファン３７０により発生する空気の流れは、図７に示すように、搬送ベルト３６０の多数の通気孔を介して、インクジェットヘッド１３０側の風を生起させる。このため、通気孔の領域を少なくして、吸引ファン３７０により発生する空気の流れが搬送ベルト３６０を通りにくくすれば、インクジェットヘッド１３０側で発生する印刷用紙の外側に向かう風の流れを少なくすることができる。この結果、ミストが広範囲に拡散することになり、印刷用紙の周辺部にミストが集中することを防ぐことができる。したがって、ミスト付着による印刷物への影響が低減される。そこで、本実施形態では、通常時よりも大きな電圧の駆動信号でピエゾ素子を駆動する低温印刷時において、用紙間隔を通常時よりも狭めるようにしている。

通常よりも高い電圧の駆動信号および通常よりも狭い用紙間隔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（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）は、インク加熱を停止し（Ｓ１０７）、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（Ｓ１０８）。

以上の印刷動作を行なう結果、本実施形態では、図８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付着の影響が大きく、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。このため、本実施形態では、ミスト付着による印刷物への影響を低減しつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができることになる。

次に、通常時の用紙間隔Ｗ１の定め方について説明する。上述のように、図６（ａ）は、インク温度が第１基準温度以上の通常時における用紙間隔Ｗ１を示している。一般に、印刷速度（単位時間当りの印刷枚数）は、まず、インクジェットヘッド１３０のインク吐出能力に影響される。インク吐出能力が高ければ、１ラインの画像形成に要する時間が短くなり、用紙搬送速度を速くすることができる。印刷速度は速い方が望ましいため、インクジェットヘッド１３０のインク吐出能力に応じて、インク吐出能力を最大限活かす用紙搬送速度を定めることができる。

用紙搬送速度が速くなれば、同じ用紙間隔（距離）であっても、印刷用紙の時間間隔が短くなる。ところが、印刷用紙の時間間隔中には、次に印刷する吐出データの準備等の時間を確保しなければならない。この時間を確保するために、通常時において、インクジェットヘッド１３０のインク吐出能力を最大限活かす用紙搬送速度Ｖ１に対する用紙間隔Ｗ１が定められることになる。

同じ用紙搬送速度Ｖ１で、図６（ｂ）に示すように、低温時において用紙間隔をＷ１よりも狭いＷ２とすると、印刷用紙の時間間隔も短くなるため、次に印刷するデータの準備等の時間を確保することができなくなる。そこで、本実施形態では、図９のフローチャート変形例に示すように、インク温度が第２基準温度以上第１基準温度未満の低温時の印刷においては、用紙間隔を狭めるのに対応して、印刷用紙の搬送速度を、通常の搬送速度Ｖ１よりも遅いＶ２とすることで、必要な印刷用紙の時間間隔を確保する（図９：Ｓ１０５ａ）。すなわち、通常時の用紙時間間隔よりも、低温時の用紙時間間隔が短くならないように搬送速度Ｖ２を設定する。

また、インク低温時に、搬送速度を通常の搬送速度よりも遅くすることに伴い、インクの吐出タイミングを調整するため、ドライバ１３２がピエゾ素子群１３６に出力する駆動信号の周波数を通常よりも低くするようにしてもよい（図９：Ｓ１０５ａ）。

図１０は、駆動周波数に注目した駆動信号の例を示す図である。図１０（ａ）は、通常時に出力する駆動周波数Ｈ１の駆動信号を示し、図５（ｂ）は低温時に出力する駆動周波数Ｈ２の駆動信号を示している。ここで、駆動周波数Ｈ２は、駆動周波数Ｈ１よりも低い周波数である。

さらに、本実施形態では、インク低温時に印刷用紙の搬送速度を遅くすることにより、印刷用紙の搬送により生じる風の量も減らすことができる。印刷用紙の搬送方向に生じる風の量が減ることにより、発生したミストが印刷用紙の搬送方向の端部に集中することを防ぐことができるため、印刷用紙の搬送方向の端部におけるミスト付着の影響を一層低減させることができる。

また、一般にミスト発生量は駆動周波数が高くなるほど増えるため、本実施形態では、インク低温時に駆動周波数を低くすることにより、ミストの発生量自体を少なくすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、インクジェットプリンタにおいてミスト付着による印刷物への影響を低減しつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。

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。 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。 インクジェットヘッドの構成を示すブロック図である。 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。 電圧値を変化させた駆動信号の例を示す図である。 用紙間隔の変更を説明する図である。 吸引ファンによる風の流れを説明する図である。 インク温度と印刷開始時間との関係を示す図である。 フローチャートの変形例である。 駆動周波数に注目した駆動信号の例を示す図である。

符号の説明

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、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、３９０…用紙搬送部、４００…操作パネル

Claims (3)

1. 複数のノズルと各ノズルに対応したインク吐出機構とを含み、前記インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルからインクを吐出するインク吐出手段と、
   前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
   前記インク吐出手段の対向面に配置され、無端の搬送帯で印刷用紙を搬送する用紙搬送手段と、
   印刷用紙の位置決めを行ない、前記用紙搬送手段方向に搬送するレジスト手段と、
   前記レジスト手段の搬送タイミング及び前記用紙搬送手段の用紙搬送速度を制御する搬送制御手段と、
   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、
   前記駆動信号出力手段は、第1電圧値の駆動信号を出力すると共に、第1駆動周波数の駆動信号を出力し、
   前記搬送制御手段は、前記用紙搬送手段に搬送される印刷用紙の用紙間隔が第１間隔となるように前記レジスト手段の搬送タイミングを制御すると共に、前記用紙搬送手段の用紙搬送速度を第１速度とし、
   前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第1基準温度よりも低い第２基準温度以上、前記第1基準温度未満の場合に、
   前記駆動信号出力手段は、前記第1電圧値よりも大きい第２電圧値の駆動信号を出力すると共に、前記第1駆動周波数よりも低い第２駆動周波数の駆動信号を出力し、
   前記搬送制御手段は、前記用紙搬送手段に搬送される印刷用紙の用紙間隔が前記第１間隔よりも狭い第２間隔となるように前記レジスト手段の搬送タイミングを制御すると共に、前記用紙搬送手段の用紙搬送速度を前記第１速度よりも遅い第２速度とする
   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、
   前記搬送制御手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第1基準温度以上の場合の用紙間の時間間隔よりも、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第２基準温度以上、前記第1基準温度未満の場合の用紙間の時間間隔が短くならないように前記第２速度を設定す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、
   ユーザから前記第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前記第1基準温度よりも低い前記第２基準温度以上、前記第1基準温度未満の場合であっても、前記駆動信号出力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ことを特徴とする画像形成装置。