JP5081598B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット方式の印刷装置におけるインクの温度調整に関する。

特許文献１に記載されているようにインクジェット方式の印刷装置では、良好な印刷結果を得るために、インクの性能を保証する温度範囲が定められている。このため、インクを加熱するためのヒーターを備え、環境温度が低くインク温度が保証範囲以下のときにヒーターでインクを温めるインクジェットプリンタが実用化されている。

このようなインクジェットプリンタでは、インク温度が保証範囲に上昇するまで印刷が行なわれないので、環境温度が低いときには、インク温めの時間分、実際の印刷開始が遅くなる。特に、特許文献２に記載されているようなインクを循環させるインク循環型のインクジェットプリンタでは循環しているインク全体を温める必要があるため、非循環型のインクジェットプリンタよりもインク温めのための時間が長くなる。
特開２００４−２７６４８６号公報 特開２００６−８８５７５号公報

ヒーターを備えたインクジェットプリンタでは、インクを保証範囲の下限値に温めた後も所定の基準温度になるまでしばらく加熱を続け、印刷中にインク温度が保証範囲以下になってしまうことを防いでいる。この間、印刷は可能であるため、印刷実行とインクの加熱とを並行して行なう場合には、インクジェットプリンタの電源部は、印刷実行のための電力とヒーターの電力とを供給する必要がある。

大型の電源部であれば双方に十分な電力を供給することができるが、大型の電源部を備えることはコストアップにつながってしまう。コストアップを抑えるために小型の電源部を用いると、インクの温度が保証範囲の下限値を超えて所定の基準温度になるまで印刷開始を待つか、印刷実行に必要な最大電力を考慮した電力をヒーターに供給することになりヒーターへの供給電力を大きくすることが困難で、印刷開始までの時間がより長くなる。

そこで、本発明は、所定温度までインクを温めるインクジェットプリンタにおいて、コストアップを招くことなく、印刷開始までの時間を短縮することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様によれば、インクを用いて印刷用紙に対する印刷を行なう印刷手段を備えた印刷装置であって、インクを温める加熱手段と、インク温度を計測するインク温度計測手段と、前記加熱手段への電力供給量および前記印刷手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合に、印刷対象のページの印字率を算出し、算出された印字率に応じて電源部の電力供給範囲内で前記加熱手段への電力供給量を変化させることを特徴とする。

具体的には、前記制御手段は、算出された印字率が高いほど前記加熱手段への電力供給量を減らすように連続的あるいは段階的に変化させる。

また、前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第1基準温度未満の場合は、前記印刷手段による印刷を行なわずに、前記加熱手段に対する電力供給量を、前記変化させる電力供給量の最大値よりも大きい電力供給量とすることができる。

さらに、前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第２基準温度以上の場合は、前記加熱手段に電力供給を行なわず、印刷対象のページの印字率を算出することなく前記印刷手段による印刷を行なうことができる。

いずれの場合も、前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合に、先行する印刷用紙の印刷終了と後続する印刷用紙の印刷開始との間は、前記加熱手段に対する電力供給量を、前記変化させる電力供給量の最大値よりも大きい電力供給量とすることができる。

さらに、前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合の先行する印刷用紙の印刷終了と後続する印刷用紙の印刷開始との間を、前記第２基準温度以上の場合の先行する印刷用紙の印刷終了と後続する印刷用紙の印刷開始との間よりも長く設定してもよい。

上記課題を解決するため、本発明の第２の態様によれば、インクを用いて印刷用紙に対する印刷を行なう印刷手段を備えた印刷装置であって、インクを温める加熱手段と、インク温度を計測するインク温度計測手段と、前記加熱手段への電力供給量および前記印刷手段を制御する制御手段とを備え、前記印刷手段は、消費電力の少ない省電力モードと、前記省電力モードより消費電力の大きな通常モードでの動作が可能であり、前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合に、前記印刷手段を省電力モードで動作させ、前記加熱手段への電力供給量として電源部の電力供給範囲内で第１電力量を設定することを特徴とする。

また、前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第1基準温度未満の場合は、前記印刷手段による印刷を行なわずに、前記加熱手段に対する電力供給量として、前記第１電力量より大きな第２電力量を設定することができる。

さらに、前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第２基準温度以上の場合は、前記加熱手段に電力供給を行なわず、前記印刷手段を通常モードで動作させ、前記印刷手段による印刷を行なうことができる。

具体的には、前記省電力モードにおける前記印刷手段の駆動周波数は、前記通常モードにおける前記印刷手段の駆動周波数よりも低くすることができる。

あるいは、前記印刷手段は、ピエゾ素子にパルス電圧を印加してインクを吐出するものであり、前記省電力モードにおけるパルス電圧値は前記通常モードにおける電圧値よりも小さく、前記省電力モードにおけるパルス幅は前記通常モードにおけるパルス幅よりも大きくするようにしてもよい。

また、前記印刷手段は、ピエゾ素子にパルス電圧を印加してインクを吐出し、ドットの階調を吐出回数で表現するものであり、前記省電力モードにおけるパルス電圧値は前記通常モードにおける電圧値よりも小さく、前記省電力モードにおける吐出回数が前記通常モードにおける吐出回数よりも多いドットを含むようにしてもよい。

さらには、前記印刷手段は、ピエゾ素子にパルス電圧を印加してインクを吐出し、ドットの階調を吐出回数で表現するものであり、前記省電力モードにおいては、吐出回数が１回のドットを用いないようにしてもよい。

このとき、前記制御手段は、前記省電力モードにおいて、吐出回数が１回を予定されているドットについて、吐出回数を０または２回に変更し、さらに前記変更に応じて周辺のドットの吐出回数を変更することが望ましい。

本発明によれば、所定温度までインクを温めるインクジェットプリンタにおいて、コストアップを招くことなく、印刷開始までの時間を短縮することができる。また、一つの電源部からヒーターによるインク加熱と印刷処理とに電力を供給する場合においても、電源部の電力供供給範囲内で効率よく処理を実行できる。特にインクを循環させるインク循環型の印刷装置に効果的である。

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、本発明を適用したインクジェットプリンタのインク流路を説明するためのブロック図である。本図に示すようにインクジェットプリンタ１００は、着脱可能なインクボトル１１０から供給されるインクを用いて印刷を実行するプリンタであり、インク流路に関する機能部として、ヘッドユニット１２０、制御部１５０、インク温度調整器１６０、中間タンクＡ１９０ａ、中間タンクＢ１９０ｂ、ポンプ１９４を備えている。

また、インクジェットプリンタ１００には、インクボトル１１０から中間タンクＢ１９０ｂにつながる供給流路ＤＲと、中間タンクＢ１９０ｂから中間タンクＡ１９０ａ、ヘッドユニット１２０を通って中間タンクＢ１９０ｂに戻る循環流路ＣＲとが樹脂、金属等のパイプにより形成されている。

インクボトル１１０から供給されたインクは、供給流路ＤＲを通って中間タンクＢ１９０ｂに一旦溜められる。また、循環流路ＣＲでは、中間タンクＢ１９０ｂに溜められたインクが、ポンプ１９４により中間タンクＡ１９０ａに送られてから、ヘッドユニット１２０に導かれる。ヘッドユニット１２０で印刷に用いられなかったインクは中間タンクＢ１９０ｂに戻される。このように、インクジェットプリンタ１００は、インクを循環流路ＣＲで循環させる方式を採用している。ただし、本発明はインクを循環させない方式を採用したインクジェットプリンタに対しても適用することができる。

中間タンクＢ１９０ｂと中間タンクＡ１９０ａとの間に設けられたインク温度調整器１６０は、インク温度の計測値に応じて、インクを温めたり、冷却したりする機構である。このため、インク温度調整器１６０は、インクを温めるためのヒーター１７０と、インクを冷却するためのインク冷却器１８０とを備えている。インク冷却器１８０はヒートシンク１８１を有しており、冷却効果を高めるためのファン１８２がインク冷却器１８０のヒートシンク１８１の近傍に設けられている。

ヘッドユニット１２０は、インクを吐出する多数のノズルが設けられたインクジェットヘッド１２１を備えている。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ヘッドが用いられているものとする。インクジェットヘッド１２１は、制御部１５０から送られた信号に基づいてピエゾ素子を駆動することで各ノズルからのインク吐出を制御するドライバ１２２と、インクの温度を計測する温度計１２３とを備えている。

ドライバ１２２やピエゾ素子は動作することにより発熱する。この発熱によるインクへの影響等を抑制するために、ヘッドユニット１２０にはヒートシンク１２４が設けられ、取り付け板１２５を介してインクジェットヘッド１２１に取り付けられている。冷却効果を高めるためにヒートシンク１２４の近傍にファンを設けるようにしてもよい。

制御部１５０は、インクジェットプリンタ１００における印刷処理、電力供給、その他の処理を制御する機能部であり、図示しないＣＰＵ、メモリ等により構成される。本実施形態において制御部１５０は、印刷対象の画像に基づいてドット毎のインク吐出量を算出し、ヘッドユニット１２０のドライバ１２２に出力する画像処理部１５１と、インクの温度を管理制御する温度制御部１５２と、図示しない給排紙機構による印刷用紙の給排紙を制御する給排紙制御部１５３として機能する。温度制御部１５２は、ヘッドユニット１２０の温度計１２３の計測値に基づいてヒーター１７０およびインク冷却器１８０の近傍に設けられたファン１８２の駆動を制御することでインクの温度を管理制御する。

なお、本図では、インクは１種類のみを示しているが、カラー印刷が行えるように複数色のインクを用いて、インク色毎に流路を設けるようにしてもよい。

本実施形態において、インクジェットプリンタ１００は、温度計１２３におけるインク温度の計測値が２０℃から４５℃までが印字保証の範囲であるとする。このため、温度計１２３におけるインク温度の計測値が４５℃を超えているときは印刷を行なわずにインクを循環させ、ファン１８２の駆動等によりインクを冷却する。そして、インク温度の計測値が４５℃以下に冷えると印刷を開始する。ただし、本実施形態においてインク温度は例示である。

一方、印刷開始時にインク温度の計測値が２０℃未満のときは、印刷は行なわずにインクを循環させ、ヒーター１７０でインクを温め、インク温度の計測値が２０℃以上になってから印刷を開始する。インク温度の計測値が２０℃に達したときも加熱は停止せずに、インク温度の計測値が２５℃になるまでヒーター１７０による加熱を継続するものとする。この間、ヒーター１７０による加熱と印刷処理とが並行に行なわれることになる。

インクジェットヘッド１２１とヒーター１７０とには図示しない電源部から電力の供給を受けている。この電源部を小型化した場合にはインクジェットヘッド１２１とヒーター１７０に対して十分な電力の供給ができなくなるため、ヒーター１７０によるインク加熱と印刷処理とを並行に行なう際の制御が重要となる。そこで、本実施形態では以下に示す第１実施例および第２実施例のような制御を行なうものとする。

まず、第１実施例について説明する。図２は、第１実施例の処理の概要を示す図である。本図に示すように、第１実施例ではインク温度の計測値が２０℃未満のときは、実際の印刷処理は行なわず待機状態になり、ヒーター１７０は、電源部がヒーター１７０に供給可能な最大電力量でインクの加熱を行なう。このときインクは循環流路ＣＲを循環させる。これにより、インク温度の上昇速度を高め、印刷開始までの待ち時間をなるべく短くすることができる。もちろん他の機能部への電源供給量、マージン等を考慮してヒーター１７０への供給可能な最大電力量を定めるものとする。

インク温度の計測値が２０℃以上になると、印刷処理を開始するが、この場合の印刷処理ではページ毎に印字率を算出するとともに、ページとページとの間の紙間を通常よりも長めに調整する。そして、実際の印刷実行中にはヒーター１７０は算出された印字率に応じて定められる電力で加熱を行なう。具体的には、印字率が高い場合にはインクジェットヘッド１２１での電力消費量が増えるためヒーター１７０への電力供給量を減らし、印字率が低い場合にはインクジェットヘッド１２１での電力消費量が減るためヒーター１７０への電力供給量を増やす。これにより、電源部の電力供給範囲内で効率的な印刷処理およびヒーター１７０への電力供給を実現することができる。また、紙間のタイミングにおいては印刷が行なわれないためヒーター１７０に供給する電力を多くする。紙間を通常よりも長くすることによりインク温度の上昇速度をより高めることができる。ただし、紙間の処理については従来と同様に行なってもよい。

そして、インク温度の計測値が２５℃以上になるとヒーター１７０への電力供給を停止する。また、印字率の算出および紙間の調整は行なわずに通常の印刷処理を行なう。これにより、迅速な印刷処理が可能となる。

図３は、第１実施例の具体的な処理の流れを説明するフローチャートである。本フローチャートは印刷開始時におけるインク温度の計測値が２５℃未満の場合の処理を示している。この場合、まず、インク温度の計測値が２０℃以上かどうかを判断する（Ｓ１０１）。その結果、２０℃以上でない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）には、電源部がヒーター１７０に供給可能な最大電力量でヒーター１７０による加熱を行なってインクを温める（Ｓ１０２）。この際、インクは循環流路ＣＲを循環させる。そして、インク温度の計測値が２０℃以上になるまで実際の印刷を開始せずに待つ（Ｓ１０３）。

インク温度の計測値が２０℃以上の場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ、Ｓ１０３：Ｙｅｓ）は、制御部１５０の画像処理部１５１が印刷対象ページの実際の印刷実行に先立ち、そのページの印字率を算出する（Ｓ１０４）。印字率の算出法は特に限定せず、種々の方法を用いることができる。例えば、印字面の面積に対するインク吐出領域の面積の割合を算出することにより求めることができる。そして算出された印字率に応じてヒーター１７０に供給する電力を設定する（Ｓ１０５）。この設定は、印字率が高いほどヒーター１７０に供給する電力が少なくなるように印字率毎に連続的あるいは段階的にあらかじめ定められた値とすることができる。電源部は設定にしたがった電力をヒーター１７０に供給する。そして、印刷対象のページの印刷を実行する（Ｓ１０６）。

また、制御部１５０は、インク温度の計測値が２５℃以上になったかどうかを監視する（Ｓ１０７）。インク温度の計測値が２５℃に達していない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）には、印刷対象となる次ページがあるかどうかを判断する（Ｓ１０８）。次ページがない場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）には、印刷処理を終了する。

次ページがある場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）は、紙間の調整を行なう（Ｓ１０９）。すなわち、給紙する印刷用紙と印刷用紙との間隔を通常よりも長めに設定する。そして、次のページの印刷を行なう際にヒーター１７０電力を設定するまで（Ｓ１０５）、ヒーター１７０に供給する電力を多くする（Ｓ１１０）。そして、次ページについて処理（Ｓ１０４）の印字率算出以降の処理を繰り返す。

ヒーター１７０による加熱等の結果、インク温度の計測値が２５℃以上になった場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）には、ヒーター１７０への電力供給を停止してインクの加熱を終了する（Ｓ１１１）。そして、印刷対象となる次ページがある間（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、従来同様の印刷処理（Ｓ１１４）を繰り返す。この際に、印字率の算出および紙間の調整は行なう必要はない。ただし、環境温度が低い等でインク温度の計測値が下がっていき、所定の値、例えば２２℃以下になった場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）には、インク温度の測定値が２０℃以下にならないように、再度処理（Ｓ１０４）に戻ってヒーター１７０によるインク加熱を行なうようにする。

図４は、第１実施例におけるヒーター１７０に供給する電力とインク温度の計測値との関係の一例を示す図である。なお、解り易さのためにインク温度の変化は強調している。

時刻ｔ１の印刷開始時点においてインク温度の計測値は２０℃以下であったとすると、実際の印刷は行なわずに、供給可能な最大電力量でヒーター１７０による加熱を行なう。その結果、時刻ｔ２でインク温度の計測値が２０℃に達すると実際の印刷を開始する。このとき、１枚目の印字率が高かったとすると、インクジェットヘッド１２１での消費電力が大きくなるため、ヒーター１７０への電力供給を少なく制御する。したがってインク温度の上昇は鈍くなる。時刻ｔ３で１枚目の印刷が終了すると、２枚目の印刷が開始する時刻ｔ４までの紙間は供給可能な最大電力量でヒーター１７０による加熱を行なう。これによりインク温度の上昇が早まる。このとき紙間は通常より長めに設定する。

２枚目の印字率が中程度であったとすると、ヒーター１７０への電力供給を中程度に制御する。したがってインク温度の上昇は少し鈍くなる。時刻ｔ５で２枚目の印刷が終了すると、３枚目の印刷が開始する時刻ｔ６までの紙間は供給可能な最大電力量でヒーター１７０による加熱を行なう。これによりインク温度の上昇が早まる。このときも紙間は通常より長めに設定する。

３枚目の印字率が低かったとすると、インクジェットヘッド１２１での消費電力が小さくなるため、ヒーター１７０への電力供給を高めに制御する。時刻ｔ７で２枚目の印刷が終了した段階でインク温度の計測値が２５℃に達したとすると、ヒーター１７０への電力供給を停止し、通常の印刷に移行する。

次に、第２実施例について説明する。図５は、第２実施例の処理の概要を示す図である。本図に示すように、第２実施例ではインク温度の計測値が２０℃未満のときは、第１実施例と同様に実際の印刷処理は行なわず待機状態になり、ヒーター１７０は、電源部がヒーター１７０に供給可能な最大電力量でインクの加熱を行なう。このときインクは循環流路ＣＲを循環させる。これにより、インク温度の上昇速度を高め、印刷開始までの待ち時間をなるべく短くすることができる。もちろん他の機能部への電源供給量、マージン等を考慮してヒーター１７０への供給可能な最大電力量を定めるものとする。

インク温度の計測値が２０℃以上になると、印刷処理を開始するが、この場合の印刷処理では通常の印刷処理よりも消費電力の少ない省電力印刷を行なう。そして、実際の印刷実行中にはヒーター１７０は電力部が供給可能な電力量と省電力印刷に必要な電力とを考慮した電力で加熱を行なう。例えば、電源部がヒーター１７０に供給可能な最大電力量から省電力印刷時にインクジェットヘッド１２１での消費電力を引いた値の電力とすることができる。これにより、印刷を実行しながらヒーター１７０への電力供給を増やすことができるため、電源部の電力供給範囲内で効率的な印刷処理およびヒーター１７０への電力供給を実現することができる。なお、省電力印刷の具体的な内容について後述する。

そして、インク温度の計測値が２５℃以上になるとヒーター１７０への電力供給を停止する。また、印字率の算出および紙間の調整は行なわずに通常の印刷処理を行なう。これにより、迅速な印刷処理が可能となる。

図６は、第２実施例の具体的な処理の流れを説明するフローチャートである。本フローチャートは印刷開始時におけるインク温度の計測値が２５℃未満の場合の処理を示している。この場合、まず、インク温度の計測値が２０℃以上かどうかを判断する（Ｓ２０１）。その結果、２０℃以上でない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）には、電源部がヒーター１７０に供給可能な最大電力量でヒーター１７０による加熱を行なってインクを温める（Ｓ２０２）。この際、インクは循環流路ＣＲを循環させる。そして、インク温度の計測値が２０℃以上になるまで実際の印刷を開始せずに待つ（Ｓ２０３）。

インク温度の計測値が２０℃以上の場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ、Ｓ２０３：Ｙｅｓ）は、省電力印刷モードに移行する（Ｓ２０４）。そして、ヒーター１７０に供給する電力を設定する（Ｓ２０５）。この設定は、上述のように省電力印刷モードに対応した設定値とする。電源部は設定にしたがった電力をヒーター１７０に供給する。そして、印刷対象のページの印刷を実行する（Ｓ２０６）。

また、制御部１５０は、インク温度の計測値が２５℃以上になったかどうかを監視する（Ｓ２０７）。インク温度の計測値が２５℃に達していない場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）には、印刷対象となる次ページがあるかどうかを判断する（Ｓ２０８）。次ページがない場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）には、印刷処理を終了する。次ページがある場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）は、省電力印刷モードのまま、次ページの印刷を行なう（Ｓ２０６）。

ヒーター１７０による加熱等の結果、インク温度の計測値が２５℃以上になった場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）には、省電力印刷モードを終了し、通常の電力で印刷を行なう通常印刷モードに移行する（Ｓ２０９）。通常印刷モードでは、ヒーター１７０への電力供給を停止してインクの加熱を終了する（Ｓ２１０）。そして、印刷対象となる次ページがある間（Ｓ２１１：Ｙｅｓ）、従来同様の印刷処理（Ｓ２１３）を繰り返す。ただし、環境温度が低い等でインク温度の計測値が下がっていき、所定の値、例えば２２℃以下になった場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）には、インク温度の測定値が２０℃以下にならないように、再度処理（Ｓ２０４）に戻って省電力印刷モードに移行し、ヒーター１７０によるインク加熱を行なうようにする。

次に、省電力印刷について説明する。第２実施例ではインクジェットヘッド１２１における印刷時の消費電力を減らすために省電力印刷モードを設けている。省電力印刷モードでは、図７に示すように４つの手法を用いるようにしている。これらの手法は単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。また、４つの手法に限られず他の手法を用いるようにしてもよい。なお、省電力印刷モードでは、通常印刷モードと比較して印刷速度が低下することがある。これに合わせて必要に応じて給紙速度を調整したり画像処理速度を調整したりする。また、省電力印刷モードでは、通常印刷モードと印刷の仕上がり具合が低下する場合もある。このため、印刷品質を優先する場合等に、ユーザから省電力モードへの移行を禁止する指示を受付可能なようにしてもよい。

省電力印刷の第１の手法は、インクジェットヘッド１２１の駆動周波数を低速化することである。インクジェットヘッド１２１は、あらかじめ定められた周波数で駆動するが、一般に消費電力は駆動周波数が低いほど少なくなる。このため、省電力印刷モードではインクジェットヘッド１２１の駆動周波数を通常よりも低下させることで消費電力を少なくすることができる。

省電力印刷の第２の手法は、ピエゾ素子に印加するパルス幅を最適化することによりパルス電圧を低下させて消費電力を少なくする。ピエゾ素子に印加するパルス幅を、ＡＬと呼ばれるインクジェットヘッド１２１固有の振動周期に同期させることにより最もインク吐出の効率がよくなり、同量のインクを吐出する際の印加電圧を最も小さくすることができることが知られている（必要であれば特開２００２−１９１０３号公報を参照）。一般に、通常印刷時には、印刷速度を優先するため、図８（ａ）に示すようにＡＬよりも短いパルス幅でピエゾ素子を駆動しており、その分印加電圧Ｖｕを大きくしている。そこで、省電力印刷モードでは、図８（ｂ）に示すようにピエゾ素子に印加するパルス幅をＡＬと同じにして、印加電圧Ｖｓを通常の印加電圧Ｖｕよりも小さくすることにより消費電力を少なくする。この際に、必要に応じて駆動周波数等を変更する。

省電力印刷の第３の手法は、ピエゾ素子に印加するパルス電圧を低下させることにより消費電力を少なくする。この場合、一回あたりのインク吐出量が減るため、あるドットに対して吐出する回数（ドロップ数）を増やすようにする。すなわち、インクジェットプリンタ１００では、１ドットにおける階調を表現するために、ドロップ数を調整している。具体的には、あるドットについて濃い色を表現するときはそのドットに対するドロップ数を増やし、薄い色を表現するときはそのドットに対するドロップ数を減らすようにしている。第3の手法では、消費電力を減らすためにピエゾ素子に印加する電圧を低下させ、１ドロップあたりの吐出量が減った分、そのドットに対するドロップ数を増やす。この結果、１ドットに対する最大ドロップ数も増えることになる。また、ドロップ数が増加しても低い電圧でインクを吐出できるため、全体として消費電力を減少できる。この処理を行なうため、画像処理部１５１あるいはドライバ１２２は、画像データに基づいて算出された通常時のドロップ数を省電力印刷時用のドロップ数に誤差拡散処理を用いて変換する。

省電力印刷の第4の手法は、ドロップの吐出効率を向上させることにより消費電力を少なくする。上述のように、インクジェットプリンタ１００では、１ドットにおける階調を表現するために、ドロップ数を調整している。一般に、１ドロップのドットは、多ドロップのドットに比べてインクの吐出効率が悪い。例えば、あるドットを１ドロップで表現するときの１ドロップの消費電力は、あるドットを複数ドロップで表現するときの１ドロップあたりの消費電力よりも大きくなる。そこで、第４の手法では吐出効率の悪い１ドロップのドットを他のドロップ数、具体的には０、あるいは２ドロップに変換する。その調整として、０ドロップに変換した場合には周辺のドットのドロップ数を増やし、２ドロップに変換した場合には周辺ドットのドロップ数を減らすようにする。このため、画像処理部１５１は、省電力印刷用の誤差拡散処理を行なうようにする。

なお、インクジェットプリンタ１００は、上述の第１実施例に示した制御と第２実施例に示した制御とはいずれか一方を行なうようにしてもよいし、第１実施例の制御と第２実施例の制御とを組み合わせた制御を行なってもよい。

本発明を適用したインクジェットプリンタのインク流路を説明するためのブロック図である。 第１実施例の処理の概要を示す図である。 第１実施例の具体的な処理の流れを説明するフローチャートである。 第１実施例におけるヒーターに供給する電力とインク温度の計測値との関係の一例を示す図である。 第２実施例の処理の概要を示す図である。 第２実施例の具体的な処理の流れを説明するフローチャートである。 省電力印刷モードを実現する手法を説明する図である。 ピエゾ素子に印加するパルスの幅と電圧とを示す図である。

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…ヘッドユニット、１２１…インクジェットヘッド、１２２…ドライバ、１２３…温度計、１２４…ヒートシンク、１２５…取り付け板、１５０…制御部、１５１…画像処理部、１５２…温度制御部、１５３…給排紙制御部、１６０…インク温度調整器、１７０…ヒーター、１８０…インク冷却器、１８１…ヒートシンク、１８２…ファン、１９０…中間タンク、１９４…ポンプ

Claims (15)

1. インクを用いて印刷用紙に対する印刷を行なう印刷手段を備えた印刷装置であって、
   インクを温める加熱手段と、
   インク温度を計測するインク温度計測手段と、
   前記加熱手段への電力供給量および前記印刷手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合に、印刷対象のページの印字率を算出し、算出された印字率に応じて電源部の電力供給範囲内で前記加熱手段への電力供給量を変化させることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記制御手段は、算出された印字率が高いほど前記加熱手段への電力供給量を減らすように連続的あるいは段階的に変化させることを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１または２に記載の印刷装置であって、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第1基準温度未満の場合は、前記印刷手段による印刷を行なわずに、前記加熱手段に対する電力供給量を、前記変化させる電力供給量の最大値よりも大きい電力供給量とすることを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第２基準温度以上の場合は、前記加熱手段に電力供給を行なわず、印刷対象のページの印字率を算出することなく前記印刷手段による印刷を行なうことを特徴とする印刷装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合に、先行する印刷用紙の印刷終了と後続する印刷用紙の印刷開始との間は、前記加熱手段に対する電力供給量を、前記変化させる電力供給量の最大値よりも大きい電力供給量とすることを特徴とする印刷装置。
6. 請求項５に記載の印刷装置であって、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合の先行する印刷用紙の印刷終了と後続する印刷用紙の印刷開始との間を、前記第２基準温度以上の場合の先行する印刷用紙の印刷終了と後続する印刷用紙の印刷開始との間よりも長く設定することを特徴とする印刷装置。
7. インクを用いて印刷用紙に対する印刷を行なう印刷手段を備えた印刷装置であって、
   インクを温める加熱手段と、
   インク温度を計測するインク温度計測手段と、
   前記加熱手段への電力供給量および前記印刷手段を制御する制御手段とを備え、
   前記印刷手段は、消費電力の少ない省電力モードと、前記省電力モードより消費電力の大きな通常モードでの動作が可能であり、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が第1基準温度以上第２基準温度未満の場合に、前記印刷手段を省電力モードで動作させ、前記加熱手段への電力供給量として電源部の電力供給範囲内で第１電力量を設定することを特徴とする印刷装置。
8. 請求項７に記載の印刷装置であって、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第1基準温度未満の場合は、前記印刷手段による印刷を行なわずに、前記加熱手段に対する電力供給量として、前記第１電力量より大きな第２電力量を設定することを特徴とする印刷装置。
9. 請求項７または８に記載の印刷装置であって、
   前記制御手段は、インク温度の計測値が前記第２基準温度以上の場合は、前記加熱手段に電力供給を行なわず、前記印刷手段を通常モードで動作させて、前記印刷手段による印刷を行なうことを特徴とする印刷装置。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    前記省電力モードにおける前記印刷手段の駆動周波数は、前記通常モードにおける前記印刷手段の駆動周波数よりも低いことを特徴とする印刷装置。
11. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    前記印刷手段は、ピエゾ素子にパルス電圧を印加してインクを吐出するものであり、
    前記省電力モードにおけるパルス電圧値は前記通常モードにおける電圧値よりも小さく、前記省電力モードにおけるパルス幅は前記通常モードにおけるパルス幅よりも大きいことを特徴とする印刷装置。
12. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    前記印刷手段は、ピエゾ素子にパルス電圧を印加してインクを吐出し、ドットの階調を吐出回数で表現するものであり、
    前記省電力モードにおけるパルス電圧値は前記通常モードにおける電圧値よりも小さく、前記省電力モードにおける吐出回数が前記通常モードにおける吐出回数よりも多いドットを含むことを特徴とする印刷装置。
13. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    前記印刷手段は、ピエゾ素子にパルス電圧を印加してインクを吐出し、ドットの階調を吐出回数で表現するものであり、
    前記省電力モードにおいては、吐出回数が１回のドットを用いないことを特徴とする印刷装置。
14. 請求項１３に記載の印刷装置であって、
    前記制御手段は、前記省電力モードにおいて、吐出回数が１回を予定されているドットについて、吐出回数を０または２回に変更し、さらに前記変更に応じて周辺のドットの吐出回数を変更することを特徴とする印刷装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    インクを循環させるインク循環流路を備えることを特徴とする印刷装置。