JP6384072B2 - インクジェット記録装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録装置、制御方法およびプログラムに関する。
ライン式プリンタでは、シリアル機と比較してヘッドの駆動周波数が低く、印刷時にヘッド駆動回路にかかる負荷は小さいため、印字中の負荷のみを考えれば、駆動回路をより小型化、低コスト化ができる。しかし、メンテナンスのために行う空吐出をシリアル機と同様に行うと負荷が大きいため、空吐出の負荷を低減しないと、駆動回路の小型化・低コスト化はできない。そこで、印刷を行う際に受信した画像データから、空吐出に必要なノズルを判断し、その空吐出に必要な電力を計算し、電力が一定値以上となる場合は、電力が一定値を超えないように空吐出を行うノズル数の比率を設定する技術が考えられ、既に知られている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、電力が一定値を超えないように空吐出を行うノズル数の比率を設定するという従来構成では、最大電力を低くすることはできるが、印刷の際に使用するノズルでも、空吐出が行われなくなる可能性があるという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印刷の際に使用するノズルの空吐出を適切に実行しつつ最大電力を低減することが可能なインクジェット記録装置、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、インクジェット記録装置であって、印刷対象の画像データから、複数の液滴吐出ヘッドの各々が有する複数のノズルのうち印刷に必要な前記ノズルを、空吐出の対象として特定する特定手段と、前記特定手段により特定された前記ノズルの数が閾値を超える場合は、同時に空吐出を実行する前記ノズルの数が前記閾値を超えないよう、空吐出を複数回に分割して実行する制御を行う空吐出制御手段と、を備え、前記特定手段は、複数ページを印刷する場合、前ページにおける前記ノズルの使用頻度に基づいて、ページ間における空吐出の対象となる前記ノズルを特定する。
本発明によれば、印刷の際に使用するノズルの空吐出を適切に実行しつつ最大電力を低減することができる。
図1は、実施形態のインクジェット記録装置の全体構成を示す図である。 図2は、ラインプリンタのヘッドの配置の一例を示す図である。 図3は、印刷する画像と空吐出するノズルの位置関係を表す図である。 図4は、空吐出を複数回に分割して行う方法を説明するための図である。 図5は、空吐出制御のシステム構成の一例を示す図である。 図6は、空吐出制御の一例を示すフローチャートである。 図7は、複数ページを印刷する場合の、ページ間で空吐出するノズルの低減方法を示す図である。 図8は、ページ間において空吐出するノズルの決定方法を説明するための図である。 図9は、ページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させるか否かを設定する機能を説明するための図である。 図10は、ノズルの数をどの程度低減させるのかのレベルを設定する機能を説明するための図である。 図11は、複数ページを印刷する場合に、最後のページしか使用しないノズルがある場合を説明するための図である。 図12は、強制空吐出の対象となるノズルの決定方法を説明するための図である。 図13は、強制的に空吐出させる頻度を設定する機能を説明するための図である。 図14は、ヘッドごとの空吐出のタイミング制御の一例を示す図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るインクジェット記録装置、制御方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態のインクジェット記録装置1の全体構成を示す図である。インクジェット記録装置1は、1ライン上に印字幅分のインクヘッド(液滴吐出ヘッド、以下の説明では単に「ヘッド」と称する場合がある)を固定して配置し、搬送されてきた記録用紙(記録媒体の一例)に印字するラインプリンタである。インクジェット記録装置1に設けられる複数のヘッドの各々は、液滴を吐出するための複数のノズルを有している。
インクジェット記録装置1は、装置本体と、装置本体に装着した、記録媒体である用紙を装填するための給紙トレイ10と、装置本体に装着され、画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ11とを備え、さらに、装置本体の前面の一端部側には、前面から前方側に突き出し、上面よりも低くなったカートリッジ装填部12を有し、このカートリッジ装填部12の上面に操作キーや表示器などの操作部を配置している。
給紙トレイ10の用紙積載部(圧板)上に積載した用紙を給紙するための給紙部として、用紙積載部から用紙を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)13及び給紙コロ13に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド14を備え、この分離パッド14は給紙コロ13側に付勢されている。
そして、この給紙部から給紙された用紙をヘッド15の下方側で搬送するための搬送部として、用紙を静電吸着して搬送するための搬送ベルト16と、給紙部からガイドを介して送られる用紙を搬送ベルト16との間で挟んで搬送するためのカウンタローラと、略鉛直上方に送られる用紙を略90°方向転換させて搬送ベルト上に倣わせるための搬送ガイド17と、押さえ部材で搬送ベルト側に付勢された先端加圧コロ18とを備えている。また、搬送ベルト表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ19を備えている。
ここで、搬送ベルト16は、無端状ベルトであり、搬送ローラ20とテンションローラ21との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ19は、搬送ベルト16の表層に接触し、搬送ベルト16の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各2.5N(一例)をかけている。また、搬送ベルト16の裏側には、記録ヘッドによる印写領域に対応してガイド部材を配置している。このガイド部材は、上面が搬送ベルト16を支持する2つのローラ(搬送ローラ20とテンションローラ21)の接線よりも記録ヘッド側に突出している。これにより、搬送ベルト16は印写領域ではガイド部材の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。
さらに、このガイド部材の搬送ベルト16の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト16との接触面積を少なくし、搬送ベルト16がスムーズにガイド部材表面に沿って移動できるようにしている。さらに、記録ヘッドで記録された用紙を排紙するための排紙部として、搬送ベルト16から用紙を分離するための分離爪と、排紙ローラ及び排紙コロとを備え、排紙ローラの下方に排紙トレイ11を備えている。ここで、排紙ローラと排紙コロとの間から排紙トレイ11までの高さは排紙トレイ11にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。また、装置本体の背面部には両面給紙ユニット22が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット22は搬送ベルト16の逆方向回転で戻される用紙を取り込んで反転させて再度カウンタローラと搬送ベルト16との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット22の上面には手差し給紙部を設けている。
ここで、ラインプリンタでは、図2に示すように、複数個のヘッド15が主走査方向に並んで配置されている。ヘッド15の数が一つのシリアルプリンタでは、ヘッド15が主走査方向を移動して印字していくが、ラインプリンタでは、主走査方向に並んだ複数のヘッド15が動かずに、予め定められた位置でインクを吐出することにより印刷を行う。シリアルプリンタでは一つのヘッド15が印字部分全体を印刷するが、ラインプリンタでは、ヘッド15一つ当たりの印字部分はシリアルプリンタと比較して小さいため、ヘッド15の駆動周波数も小さくなる。
図3は、印刷する画像と空吐出するノズルの位置関係を表す模式図である。図3の例では、主走査方向の左側に配置されるヘッド15から順番に、第1番目のヘッド15−1、第2番目のヘッド15−2、第3番目のヘッド15−3といった具合に表記し、これらを互いに区別しない場合は、単に「ヘッド15」と称する。図3の例では、8つのヘッド15が例示されているが、インクジェット記録装置1に設けられるヘッド15の数は、これに限られるものではない。
図3の例では、各ヘッド15において、YMCKの4列のノズルが円で表されており、空吐出の対象となるノズルは、塗りつぶしで示されている。図3のような画像を印刷する場合、ヘッド15の位置によっては、全てのノズルを印刷に使用するヘッド15もあれば、1色のみ、もしくは各色につき1つのノズルのみを使用するヘッド15なども存在するため、全てのノズルの空吐出を実行する必要はない。そのため、本実施形態では、外部から送られてきた印刷データ(印刷ジョブ)に含まれる画像データ(印刷対象の画像データ)から、各ノズルについて印刷に必要であるか否か(印刷に関与するか否か)を判断し、印刷に必要なノズルのみを空吐出の対象となるノズルとして特定し、特定したノズルのみを空吐出させるように制御する。
図4は、図3に示す第4番目のヘッド15−4を例として、空吐出を複数回に分割して行う方法を模式的に示す図である。ここでは、同時に空吐出を実行可能なノズルの数を示す閾値を予め設定しておき、空吐出の対象となるノズルの数が閾値を超える場合は、同時に空吐出を実行するノズルの数が閾値を超えないように分割して空吐出を実行する。図4の例では、閾値が「22」であり、空吐出の対象となるノズルの数が59個である場合における空吐出の実行方法を示している。この例では、空吐出の対象となる59個のノズルを、22個、22個、15個の3つのグループ(グループ1、グループ2、グループ3)に分割し、まずグループ1に属する22個のノズルの空吐出を同時に実行し、次に、グループ2に属する22個のノズルの空吐出を同時に実行し、次に、グループ3に属する15個のノズルの空吐出を同時に実行するという具合である。このように、同時に空吐出を実行するノズルの数が22個を超えないように分割して空吐出を実行している。これにより、ヘッド駆動回路(ヘッドドライバ)で消費する最大電力を低減することができる。
図5は、本実施形態の空吐出制御のシステム構成の一例を示す図である。図5に示すように、インクジェット記録装置1は、ASIC30と、メモリIC40と、ヘッドドライバ50と、ヘッド15とを備える。なお、図5の例では、インクジェット記録装置1が有する機能として、本発明に係る機能を主に例示しているが、インクジェット記録装置1が有する機能は、これらに限られるものではない。
まず、外部のPC60から印刷に必要なデータを示す印刷データがインクジェット記録装置1に送られ、ASIC30で読み込む。ASIC30は、PC60から送られてきた印刷データに含まれる画像データ(印刷対象の画像データ)をメモリIC40に書き込み、格納する。その後、ASIC30は、メモリIC40に格納された画像データから、どのヘッド15のどのノズルが印刷に必要であるかを判断し、印刷に必要なノズルのみを、空吐出の対象として特定する。この例では、ASIC30は、請求項の「特定手段」に対応する機能を有していると考えることができる。また、ASIC30は、空吐出の対象として特定したノズルの数が閾値を超えているか否かを判断し、空吐出の対象として特定したノズルの数が閾値を超えている場合は、同時に空吐出を実行するノズルの数が閾値を超えないよう、空吐出を複数回に分割して実行する制御を行う。この例では、ASIC30は、ヘッド15の各ノズルの駆動波形を示す信号、および、ヘッド制御信号をヘッドドライバ50へ送り、ヘッドドライバ50は、ASIC30からの信号に従って、各ヘッド15のノズルを駆動する。この例では、ASIC30は、請求項の「空吐出制御手段」に対応する機能を有していると考えることができる。
なお、請求項の「特定手段」に対応する機能、および、請求項の「空吐出制御手段」に対応する機能の各々は、専用のハードウェア回路(例えば半導体集積回路等)により実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよいし、これらの組み合わせによって実現されてもよい。
ソフトウェアにより上記機能を実現する場合は、インクジェット記録装置1に搭載されたCPUがROM等に格納されたプログラムを実行することで、上記機能を実現することができる。なお、インクジェット記録装置1で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、インクジェット記録装置1で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、インクジェット記録装置1で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
図6は、本実施形態の空吐出制御の一例を示すフローチャートである。まず、ASIC30は、上述したように、印刷対象の画像データから、複数のヘッド15の各々が有する複数のノズルのうち印刷に必要なノズルを、空吐出の対象として特定する(ステップS1)。次に、ASIC30は、空吐出の対象となるノズルの数Nが、同時に空吐出を実行可能なノズルの最大数を示す閾値Nmax以下であるか否かを判断する(ステップS2)。ステップS1で特定したノズルの数Nが閾値Nmax以下である場合(ステップS2:Yes)、ASIC30は、まだ空吐出を実行していないN個のノズルについて空吐出を実行する制御を行う(ステップS3)。一方、ステップS1で特定したノズルの数Nが閾値Nmaxを超える場合(ステップS2:No)、ASIC30は、まだ空吐出を実行していないノズルの中からNmax個のノズルについて空吐出を実行する制御を行う(ステップS4)。そして、その時点での対象ノズル(空吐出の対象となるノズル)の数Nから閾値Nmaxに相当する数を差し引いた値を、最新の対象ノズルの数Nとして設定し(ステップS5)、上述のステップS2以降の処理を繰り返す。
以上に説明したように、本実施形態では、印刷対象の画像データから、各ヘッド15が有する複数のノズルのうち印刷に必要なノズルを、空吐出の対象として特定し、その特定したノズルの数が閾値を超える場合は、同時に空吐出を実行するノズルの数が閾値を超えないよう、空吐出を複数回に分割して実行する制御を行う。これにより、印刷の際に使用するノズルの空吐出を適切に実行しつつヘッドドライバ50の最大電力を低減することができるという有利な効果を達成することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、複数ページを印刷する場合、前ページにおけるノズルの使用頻度に基づいて、ページ間における空吐出の対象となるノズルを特定する。より具体的には以下のとおりである。図7は、複数ページを印刷する場合の、ページ間で空吐出するノズルの低減方法を示す図である。図7において、空吐出するノズルは、塗りつぶしで表されている。図7の例では、2ページ目の画像を印刷するためには、a−cの間に存在する全てのk(ブラック)のノズルを使用することになる。しかし、a−bの間のkのノズルは、1ページ目の印刷をする際の使用頻度が高くなっている。そのため、a−bの間のノズルはページ間における空吐出を行わず、1ページ目での使用頻度が低いb−cの間のノズルのみページ間における空吐出を行うように制御する。このように制御することによって、空吐出するノズルの数をさらに低減することができる。
図8は、ページ間において空吐出するノズルの決定方法を説明するための図である。ASIC30は、複数ページを印刷する際に、図8の表のように、印刷対象の画像データから各ヘッド15のノズルごとに前ページで印刷したドット数をカウントして不図示のメモリに記録しておく。そして、ASIC30は、ノズルごとに、カウント数と予め決定しておいた数値とを比較し、カウント数の方が低い場合、そのノズルをページ間において空吐出するノズルとして設定する。
(第3実施形態)
第3実施形態では、インクジェット記録装置1は、ページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させるか否かを設定する機能(請求項の「第1設定部」に対応する機能)をさらに備える。この例では、上記機能はASIC30に搭載されているが、これに限られるものではない。
本実施形態では、図9に示すように、プリンタドライバ上にページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させるか否かを設定する項目が設けられている。図9に示すように、ユーザが、プリンタドライバ上のチェックボックス(ページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させるか否かを選択するためのチェックボックス)70にチェックを入れた場合は、インクジェット記録装置1(ASIC30)は、ページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させる制御を行う一方、チェックを入れない場合は、ページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させる制御を行わず、次のページの印刷で使用するノズル全てを空吐出の対象として特定(設定)する。
(第3実施形態の変形例)
例えばインクジェット記録装置1(ASIC30)は、ページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させる場合に、どの程度低減させるかを設定することもできる。図10に示すように、ページ間における空吐出を実行するノズルの数を低減させることが選択された場合(チェックボックス70にチェックが入れられた場合)、プリンタドライバ上に、ノズルの数をどの程度低減させるかのレベル(低減レベル)を設定するための項目を設ける。例えば低減レベルとして、「高」、「中」、「低」の三段階に設定できるようにし、例えば「高」に設定した場合は、各ノズルのカウント数と比較する上述の数値を「100」に設定し、前ページでの印刷ドット数(カウント数)が100以下のノズルについては、ページ間において空吐出するノズルとして設定することができる。同様にして、「中」に設定した場合は上述の数値を「300」に設定し、前ページでの印刷ドット数(カウント数)が300以下のノズルについては、ページ間において空吐出するノズルとして設定することができる。同様にして、「低」に設定した場合は上述の数値を「500」に設定し、前ページでの印刷ドット数(カウント数)が500以下のノズルについては、ページ間において空吐出するノズルとして設定することができる。
(第4実施形態)
第4実施形態では、ASIC30は、複数ページを印刷する場合、印刷開始から所定数のページにわたって連続で空吐出しが行われないノズルを、強制的な空吐出を示す強制空吐出の対象として特定し、その特定したノズルの強制空吐出を実行する制御を行う。図11は、複数ページを印刷する場合に、最後のページ(図11の例では4ページ目)しか使用しないノズルがある場合を説明する図である。図11に示すように、4ページを印刷する場合、4ページ目でしか使用しないノズルが存在する。この4ページ目でしか使用されないノズルについては、4ページ目を印刷する直前の3−4ページ間でしか空吐出が行われないため、印刷開始から空吐出が行われない期間が長くなり、正常に吐出(インクの吐出)ができなくなる可能性が高くなる。そのため、本実施形態では、印刷開始から所定数のページにわたって連続で空吐出しが行われないノズルについては、強制的に空吐出するように制御する。
図12は、強制空吐出の対象となるノズルの決定方法を説明するための図である。ASIC30は、図12のように、ヘッドごとの各ノズルについて、何ページ連続で空吐出していないかをカウントして不図示のメモリに記録しておく。ただし、その印刷ジョブの中で一度も使用されないノズル(印刷に関与しないノズル)についてはカウントしないようにする(図12では「−」と表記)。ASIC30は、ノズルごとに、カウントした結果と予め決定したおいた数値(上記所定数を示す数値)とを比較し、カウント数が上記所定数を示す数値よりも大きい場合は、そのノズルを強制空吐出の対象として特定し、強制空吐出を実行する制御を行う。
(第4実施形態の変形例)
例えばインクジェット記録装置1は、上記所定数を示す数値を可変に設定する機能(請求項の「第2設定部」に対応する機能)をさらに備えることもできる。この例では、上記機能はASIC30に搭載されているが、これに限られるものではない。
例えば図13に示すように、プリンタドライバ上に、強制的に空吐出させる頻度を設定する項目(上記所定数を示す数値を設定する項目)を設ける。このようにして、プリンタドライバ上で、何ページ連続で空吐出していない場合は、強制的に空吐出させるかを設定できるようにし、ユーザが自由に強制空吐出の頻度を設定できるようにする。
(第5実施形態)
第5実施形態では、ASIC30は、同時に空吐出を実行するヘッド15の数が予め定めらえた値を超えないよう、各ヘッド15の空吐出のタイミングを制御する。図14は、ヘッド15ごとの空吐出のタイミング制御の一例を示す図である。空吐出を分割した結果、図14に示す例1および例2において、図の矢印の左側のような状態になった場合を想定する。図の矢印の左側のような状態で空吐出した場合、一つの区間で全てのヘッド15が空吐出する場合があり、電源にかかる負荷が増大する。そのため、本実施形態では、一つの区間で空吐出可能なヘッド15の数を予め設定しておき、ASIC30は、その数を上回らないように、ヘッド15ごとの空吐出のタイミングを制御する。例えば一つの区間で空吐出可能なヘッド15の数の最大値を「4」とした場合、図の矢印の右側のように空吐出のタイミングを分散させることにより、電源にかかる最大負荷を低減させることができる。
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を変更しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、上述の各実施形態および変形例は任意に組み合わせることもできる。
1 インクジェット記録装置
10 給紙トレイ
11 排紙トレイ
12 カートリッジ装填部
13 給紙コロ
14 分離パッド
15 ヘッド
16 搬送ベルト
17 搬送ガイド
18 先端加圧コロ
19 帯電ローラ
20 搬送ローラ
21 テンションローラ
22 両面給紙ユニット
30 ASIC
40 メモリIC
50 ヘッドドライバ
60 PC
特開2002−113847号公報

Claims (8)

  1. インクジェット記録装置であって、
    印刷対象の画像データから、複数の液滴吐出ヘッドの各々が有する複数のノズルのうち印刷に必要な前記ノズルを、空吐出の対象として特定する特定手段と、
    前記特定手段により特定された前記ノズルの数が閾値を超える場合は、同時に空吐出を実行する前記ノズルの数が前記閾値を超えないよう、空吐出を複数回に分割して実行する制御を行う空吐出制御手段と、を備え、
    前記特定手段は、複数ページを印刷する場合、前ページにおける前記ノズルの使用頻度に基づいて、ページ間における空吐出の対象となる前記ノズルを特定する、
    インクジェット記録装置。
  2. ページ間における空吐出を実行する前記ノズルの数を低減させるか否かを設定する第1設定部をさらに備える、
    請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記第1設定部は、ページ間における空吐出を実行する前記ノズルの数を低減させる場合に、どの程度低減させるかを設定する、
    請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記特定手段は、複数ページを印刷する場合、印刷開始から所定数のページにわたって連続で空吐出が行われない前記ノズルを、強制的な空吐出を示す強制空吐出の対象として特定し、
    前記空吐出制御手段は、前記特定手段により前記強制空吐出の対象として特定された前記ノズルの前記強制空吐出を実行する制御を行う、
    請求項1乃至3のうちの何れか1項に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記所定数を可変に設定する第2設定部をさらに備える、
    請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記空吐出制御手段は、同時に空吐出を実行する前記液滴吐出ヘッドの数が予め定めらた値を超えないよう、各前記液滴吐出ヘッドの空吐出のタイミングを制御する、
    請求項1乃至5のうちの何れか1項に記載のインクジェット記録装置。
  7. インクジェット記録装置の制御方法であって、
    印刷対象の画像データから、複数の液滴吐出ヘッドの各々が有する複数のノズルのうち印刷に必要な前記ノズルを、空吐出の対象として特定する特定ステップと、
    前記特定ステップにより特定された前記ノズルの数が閾値を超える場合は、同時に空吐出を実行する前記ノズルの数が前記閾値を超えないよう、空吐出を複数回に分割して実行する制御を行う空吐出制御ステップと、を含み、
    前記特定ステップは、複数ページを印刷する場合、前ページにおける前記ノズルの使用頻度に基づいて、ページ間における空吐出の対象となる前記ノズルを特定する、
    制御方法。
  8. インクジェット記録装置を、
    印刷対象の画像データから、複数の液滴吐出ヘッドの各々が有する複数のノズルのうち印刷に必要な前記ノズルを、空吐出の対象として特定する特定手段と、
    前記特定手段により特定された前記ノズルの数が閾値を超える場合は、同時に空吐出を実行する前記ノズルの数が前記閾値を超えないよう、空吐出を複数回に分割して実行する制御を行う空吐出制御手段として機能させ、
    前記特定手段は、複数ページを印刷する場合、前ページにおける前記ノズルの使用頻度に基づいて、ページ間における空吐出の対象となる前記ノズルを特定する、
    プログラム。
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