(57)【要約】【課題】画像形成装置において、キャリアの印字開始位置への到達を待つ時間の発生を防ぎ、印刷時間を短縮する。【解決手段】画像形成装置は、用紙を搬送する用紙搬送機構を駆動するフィードモータと、用紙に印字するキャリアを駆動するキャリアモータを備える。画像形成装置は、キャリアが印刷可能速度Ｖｐまで加速するために必要な距離Ｌｐを算出した後（Ｓ１）、キャリアの現在位置から印刷開始位置までの距離Ｌｑが、距離Ｌｐよりも長いか否かを判断する。この判断の結果、長い場合（Ｓ２でＹＥＳ）、キャリアが印刷可能速度Ｖｐで等速移動を行う時間Ｔｐと、キャリアが印刷可能速度Ｖｐに達するまでに要する時間Ｔａを算出する（Ｓ３、Ｓ４）。そして、算出した時間Ｔｐ及び時間Ｔａを合算してキャリアが印刷開始位置に到達するために必要な時間Ｔｓを算出し（Ｓ５）、キャリアを、用紙搬送が停止する時点よりも、時間Ｔｓだけ前の時点から駆動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を載置するための給紙トレイと、
前記用紙を副走査方向に搬送する用紙搬送機構を駆動するためのフィードモータと、
複数種類のインクをノズルからそれぞれ吐出させて前記用紙に印字するプリントヘッドが搭載され、前記副走査方向に直交する主走査方向に往復移動されるキャリアと、
前記キャリアを駆動するためのキャリアモータとを備え、
前記フィードモータが前記用紙搬送機構を駆動せず、前記用紙が停止しているときに、前記キャリアの速度が印刷可能速度に達した場合、該キャリアが該印刷可能速度による等速移動を行いながら前記用紙に印字を行う画像形成装置において、
前記キャリアが前記印刷可能速度まで加速するために必要な距離を算出する加速距離算出手段と、
前記キャリアの現在位置から前記用紙上の印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長いか否かを判断する印刷開始距離判断手段と、
前記キャリアが前記印刷可能速度による等速移動を行いながら前記印刷開始位置まで移動する時間を算出する等速移動時間算出手段と、
前記キャリアが前記印刷可能速度に達するまでに要する時間を算出する加速時間算出手段と、
前記等速移動時間算出手段により算出された時間と、前記加速時間算出手段により算出された時間とを合算することにより、前記キャリアが前記印刷開始位置に到達するのに要する時間を算出する到達時間算出手段と、
前記印刷開始距離判断手段による判断の結果、前記キャリアの現在位置から前記印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長い場合、前記フィードモータによる前記用紙の搬送が停止する時点よりも、前記到達時間算出手段により算出された時間の分だけ前の時点から、前記キャリアモータによるキャリアの駆動を開始するように制御する印字制御手段とをさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙を副走査方向に搬送する用紙搬送機構を駆動するためのフィードモータと、
前記副走査方向に直交する主走査方向に往復移動し、前記用紙にインクを吐出して印字するためのキャリアと、
前記キャリアを駆動するためのキャリアモータとを備え、
前記フィードモータが前記用紙搬送機構を駆動せず、前記用紙が停止しているときに、前記キャリアの速度が印刷可能速度に達した場合、該キャリアが該印刷可能速度による等速移動を行いながら前記用紙に印字を行う画像形成装置において、
前記キャリアが前記印刷可能速度まで加速するために必要な距離を算出する加速距離算出手段と、
前記キャリアの現在位置から前記用紙上の印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長いか否かを判断する印刷開始距離判断手段と、
前記キャリアが前記印刷可能速度による等速移動を行いながら前記印刷開始位置まで移動する時間を算出する等速移動時間算出手段と、
前記キャリアが前記印刷可能速度に達するまでに要する時間を算出する加速時間算出手段と、
前記等速移動時間算出手段により算出された時間と、前記加速時間算出手段により算出する時間とを合算することにより、前記キャリアが前記印刷開始位置に到達するのに要する時間を算出する到達時間算出手段と、
前記印刷開始距離判断手段による判断の結果、前記キャリアの現在位置から前記印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長い場合、前記フィードモータによる前記用紙の搬送が停止する時点よりも、前記到達時間算出手段により算出された時間の分だけ前の時点から、前記キャリアモータによるキャリアの駆動を開始するように制御する印字制御手段とをさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙を載置するための給紙トレイをさらに備え、
前記キャリアには、複数種類のインクをノズルからそれぞれ吐出させて前記用紙に印字するプリントヘッドが搭載されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に印刷時間を短縮する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からインクジェットプリンタ等の画像形成装置１０１は、図４に示すように、給紙トレイ１０７上の用紙Ｐを、副走査方向（図の白抜き矢印方向）に搬送する用紙搬送機構１０２と、副走査方向に直交する主走査方向（図の黒矢印方向）に往復移動され、用紙Ｐに印字するプリントヘッド１０３ａが搭載されるキャリア１０３と、装置各部を制御する制御用マイコン１０６とを備えている。また、画像形成装置１０１は、キャリア１０３を駆動するキャリアモータ１０４と、用紙搬送機構１０２を駆動するフィードモータ１０５とをさらに備え、キャリアモータ１０４と、フィードモータ１０５とを交互に繰り返し駆動させることにより印刷を行う。
【０００３】
画像形成装置１０１による印刷処理の動作は、図５に示すように、まず、フィードモータ１０５を駆動させることにより用紙Ｐを給紙した後（Ｓ１０１）、キャリアモータ１０４を駆動させてキャリア１０３のプリントヘッド１０３ａが用紙Ｐに印字を行う（Ｓ１０２）。印字がすべて終了した場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、制御用マイコン１０６は、フィードモータ１０５を駆動させて、用紙Ｐを排紙させ（Ｓ１０４）、印刷処理を終了する。一方、印字がすべて終了していない場合（Ｓ１０３でＮＯ）、フィードモータ１０５を駆動させて用紙Ｐを紙送りし（Ｓ１０５）、上記Ｓ１０２以降の処理を繰り返す。
【０００４】
画像形成装置１０１の印刷処理時におけるフィードモータ１０５の駆動による用紙Ｐの移動速度（以下、本明細書ではフィード速度という）、及び、キャリアモータ１０４の駆動によるキャリア１０３の移動速度（以下、本明細書ではキャリア速度という）とにおける同じ時間軸での関係を図６に示す。図６（ａ）は、フィード速度の変化を示し、（ｂ）は、キャリア速度の変化を示す。時間Ｔ１は紙送り、時間Ｔ２は印字、時間Ｔ３は紙送りの動作を行っている時間を示す。
【０００５】
時間Ｔ１とＴ３とは、キャリア１０３が印字をしていない時間であり、制御用マイコン１０６は、時間Ｔ１と時間Ｔ３の開始時には、キャリア速度を低下させると共に、フィード速度を上げて紙送りを行う。そして、紙送りの完了が近づくと、フィード速度を低下させると共に、キャリア速度を上げる。時間Ｔ２は、キャリア１０３が印字を行っている時間であり、このときのキャリア速度は一定であると共に、フィード速度はゼロである。
【０００６】
画像形成装置１０１は、印刷のスループットを向上させるために、キャリア１０３が印字を行っていない時に紙送りを行う場合、キャリアモータ１０４の駆動とフィードモータ１０５の駆動とを同時に行う。この時間（以下、オーバーラップ時間という）Ｔ１０１、Ｔ１０２の内、印刷前のオーバーラップ時間Ｔ１０１は、キャリア速度が等速度に達するまでの時間、つまり印字可能速度に達するまでの時間である。なお、キャリア１０３の加速度は一定であるため、等速度に達するまでの時間は一定の固定時間である。
【０００７】
図７は、用紙Ｐ上のキャリア１０３の初期位置Ｐ０と、用紙Ｐ上の印刷開始位置Ｐ１とを示し、点線はキャリア１０３の軌跡を示す。このように、キャリア１０３の初期位置Ｐ０と印刷開始位置Ｐ１とが離れている場合、キャリア１０３が印刷開始位置Ｐ１に到達する前に印刷可能速度に達することがある。このときのフィード速度とキャリア速度との関係を図８に示す。時点ｔ１０１はキャリア１０３が初期位置Ｐ０から動き出した時を示し、ｔ１０２はキャリア１０３が印刷可能速度の達した時を示し、時点ｔ１０３はキャリア１０３が印刷開始位置Ｐ１に到達した時をそれぞれ示す。図８に示すように、画像形成装置１０１には、印字も紙送りもしていない時間、つまりキャリア１０３が印刷開始位置Ｐ１に到達するのを待つ待ち時間Ｔ１０３が発生するので、印刷の時間が長くなるという問題がある。
【０００８】
これに対して、特許文献１乃至特許文献４に記載の画像形成装置が知られている。しかし、これらの画像形成装置は、キャリアの加速及び等速による移動制御を行うことができるものの、上記のようにキャリアが印刷開始位置に到達するのを待つ時間が発生することを防ぐことができるものではない。
【特許文献１】特開２００５−３４１７２６号公報
【特許文献２】特開２００５−３０５８４１号公報
【特許文献３】特開２００５−１４２９７号公報
【特許文献４】特開２００４−３５１７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、キャリアが印刷開始位置に到達するのを待つ時間が発生することを防ぐことができ、印刷時間を短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、用紙を載置するための給紙トレイと、前記用紙を副走査方向に搬送する用紙搬送機構を駆動するためのフィードモータと、複数種類のインクをノズルからそれぞれ吐出させて前記用紙に印字するプリントヘッドが搭載され、前記副走査方向に直交する主走査方向に往復移動されるキャリアと、前記キャリアを駆動するためのキャリアモータとを備え、前記フィードモータが前記用紙搬送機構を駆動せず、前記用紙が停止しているときに、前記キャリアの速度が印刷可能速度に達した場合、該キャリアが該印刷可能速度による等速移動を行いながら前記用紙に印字を行う画像形成装置において、前記キャリアが前記印刷可能速度まで加速するために必要な距離を算出する加速距離算出手段と、前記キャリアの現在位置から前記用紙上の印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長いか否かを判断する印刷開始距離判断手段と、前記キャリアが前記印刷可能速度による等速移動を行いながら前記印刷開始位置まで移動する時間を算出する等速移動時間算出手段と、前記キャリアが前記印刷可能速度に達するまでに要する時間を算出する加速時間算出手段と、前記等速移動時間算出手段により算出された時間と、前記加速時間算出手段により算出された時間とを合算することにより、前記キャリアが前記印刷開始位置に到達するのに要する時間を算出する到達時間算出手段と、前記印刷開始距離判断手段による判断の結果、前記キャリアの現在位置から前記印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長い場合、前記フィードモータによる前記用紙の搬送が停止する時点よりも、前記到達時間算出手段により算出された時間の分だけ前の時点から、前記キャリアモータによるキャリアの駆動を開始するように制御する印字制御手段とをさらに備えるものである。
【００１１】
請求項２の発明は、用紙を副走査方向に搬送する用紙搬送機構を駆動するためのフィードモータと、前記副走査方向に直交する主走査方向に往復移動し、前記用紙にインクを吐出して印字するためのキャリアと、前記キャリアを駆動するためのキャリアモータとを備え、前記フィードモータが前記用紙搬送機構を駆動せず、前記用紙が停止しているときに、前記キャリアの速度が印刷可能速度に達した場合、該キャリアが該印刷可能速度による等速移動を行いながら前記用紙に印字を行う画像形成装置において、前記キャリアが前記印刷可能速度まで加速するために必要な距離を算出する加速距離算出手段と、前記キャリアの現在位置から前記用紙上の印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長いか否かを判断する印刷開始距離判断手段と、前記キャリアが前記印刷可能速度による等速移動を行いながら前記印刷開始位置まで移動する時間を算出する等速移動時間算出手段と、前記キャリアが前記印刷可能速度に達するまでに要する時間を算出する加速時間算出手段と、前記等速移動時間算出手段により算出された時間と、前記加速時間算出手段により算出する時間とを合算することにより、前記キャリアが前記印刷開始位置に到達するのに要する時間を算出する到達時間算出手段と、前記印刷開始距離判断手段による判断の結果、前記キャリアの現在位置から前記印刷開始位置までの距離が、前記加速距離算出手段により算出された距離よりも長い場合、前記フィードモータによる前記用紙の搬送が停止する時点よりも、前記到達時間算出手段により算出された時間の分だけ前の時点から、前記キャリアモータによるキャリアの駆動を開始するように制御する印字制御手段とをさらに備えるものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記用紙を載置するための給紙トレイをさらに備え、前記キャリアには、複数種類のインクをノズルからそれぞれ吐出させて前記用紙に印字するプリントヘッドが搭載されているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、キャリアが印刷開始位置に到達するのに要する時間を算出することができるので、キャリアを、フィードモータによる用紙の搬送が停止する時点よりも、上記により算出した時間だけ前の時点から駆動させることにより、キャリアが印刷開始位置に到達するのを待つ時間が発生することを防ぐことができ、印刷時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。インクジェットプリンタ等の画像形成装置１は、用紙Ｐが載置される給紙トレイ７と、副走査方向（図の白抜き矢印方向）に用紙Ｐを搬送する用紙搬送機構２と、副走査方向に直交する主走査方向（図の黒矢印方向）に往復移動され、用紙Ｐに印字するプリントヘッド３ａが搭載されるキャリア３と、装置各部を制御する制御用マイコン６（制御手段）とを備えている。また、画像形成装置１は、キャリア３を駆動するキャリアモータ４と、用紙搬送機構２を駆動するフィードモータ５とをさらに備え、キャリアモータ４と、フィードモータ５とを交互に繰り返し駆動させることにより印刷を行う。
【００１５】
用紙搬送機構２は、給紙トレイ７に載置されている用紙Ｐをキャリア３の下方を通して排紙するローラ（図示せず）等で構成されている。フィードモータ５は、これらのローラ等を駆動するものである。キャリア３に搭載されるプリントヘッド３ａは、複数種類のインクをノズルからそれぞれ吐出して用紙Ｐに印字を行うものである。画像形成装置１は、キャリア３がキャリアモータ４に駆動されて主走査方向に往復移動し、プリントヘッド３ａが所定の幅ずつ、用紙搬送機構２によって搬送された用紙Ｐに、インク等を吐出していくことで、用紙Ｐに画像等を印字する。制御用マイコン６は、請求項における加速距離算出手段と、印刷距離判断手段と、等速移動時間算出手段と、加速時間算出手段と、到達時間算出手段、印字制御手段として機能する。
【００１６】
次に、画像形成装置１の印刷処理時の動作について、図２を参照して説明する。ここでは、キャリア３の初速度はゼロ、つまり、停止状態であるものとする。まず、制御用マイコン６は、キャリア３が印刷可能速度Ｖｐまで加速するために必要な距離Ｌｐを算出する（Ｓ１）。加速度をａとした場合、距離Ｌｐは、次式により算出される。
2008074025.tif 000003
【００１７】
そして、制御用マイコン６は、キャリア３の現在位置から印刷開始位置までの距離Ｌｑが、上記により算出した距離Ｌｐよりも長いか否かを判断し、この判断の結果、長い場合（Ｓ２でＹＥＳ）、キャリア３が印刷可能速度Ｖｐで等速移動を行う時間Ｔｐを算出する（Ｓ３）。時間Ｔｐは、次式により算出される。
2008074025.tif 000004
【００１８】
そして、制御用マイコン６は、キャリア３が印刷可能速度Ｖｐに達するまでに要する時間Ｔａを算出する（Ｓ４）。ここでは、加速度ａは一定であり、時間Ｔaは、次式により求められる。
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【００１９】
そして、上記により算出した時間Ｔｐ及び時間Ｔａを合算してキャリア３が印刷開始位置に到達するために必要な時間Ｔｓを算出する（Ｓ５）。時間Ｔｓは次式により求められる。
2008074025.tif 000006
【００２０】
一方、キャリア３の現在位置から印刷開始位置までの距離Ｌｑが、距離Ｌｐ以下の場合（Ｓ２でＮＯ）、制御用マイコン６は、キャリア３が印刷開始位置に到達するために必要な時間Ｔｒを算出する。時間Ｔｒは次式により求められる。また、キャリア３は、加速度ａで加速しながら印刷開始位置に到達し、到達した時の速度Ｖｒのままで、印字動作を行う。
2008074025.tif 000007
【００２１】
次に、上記により算出された時間Ｔｓ、Ｔｒに基づいたキャリア３の移動開始時間について、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、画像形成装置１の印刷処理時におけるフィード速度を示し、（ｂ）は画像形成装置１の印刷処理時におけるキャリア速度を示す。図３（ａ）（ｂ）は、それぞれ同じ時間軸におけるフィード速度とキャリア速度の関係を示している。図３（ｂ）の実線Ｌ１は、上記Ｓ２でＹＥＳの場合における画像形成装置１のキャリア速度の変化を示し、点線Ｌ２は、上記Ｓ２でＮＯの場合におけるキャリア速度の変化を示す。時間ｔ１は紙送り、時間ｔ２は印字、時間ｔ３は紙送りの動作を行っている時間を示す。
【００２２】
時点ｔ１１は、上記Ｓ２でＹＥＳの場合におけるキャリア３の駆動開始時点を示し、前出図８に示した時点ｔ１０１よりも、時間Ｔ１０だけ前の時点である。時点ｔ１２は、キャリア３が印刷開始位置に到達すると共に、フィード速度がゼロになり、画像形成装置１が印刷可能状態になった時点を示す。また、時点ｔ２１は、上記Ｓ２でＮＯの場合におけるキャリア３の駆動開始時点を示し、キャリア３が印刷開始位置に到達するまでの間、キャリア３は加速を続ける。時点ｔ２２は、キャリア３が印刷開始位置に到達した時点を示し、この時点からキャリア３は等速移動で印字処理を行う。
【００２３】
上記のように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１によれば、キャリア３が印刷開始位置に到達するために必要な時間Ｔｓ、Ｔｒを算出することができるので、キャリア３を、フィードモータ５による用紙Ｐの搬送が停止する時点よりも、時間Ｔｓ、Ｔｒだけ前の時点から駆動させることにより、キャリア３が印刷開始位置に到達するのを待つ時間が発生することを防ぐことができ、印刷時間を短縮することができる。また、キャリア３の現在位置から印刷開始位置までの距離Ｌｑが、上記の距離Ｌｐよりも短い場合、キャリア３は、加速度ａで加速しながら印刷開始位置に到達し、到達した時の速度Ｖｒのままで印字動作を行うことができるので、キャリア３が決まった速度に達するまでの待ち時間が発生することを防ぐことができ、印刷時間を短縮することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】上記画像形成装置における印刷処理を示すフローチャート。
【図３】（ａ）は、上記画像形成装置におけるフィード速度の変化を示す説明図、（ｂ）は、キャリア速度の変化を示す説明図。
【図４】従来の画像形成装置の概略構成を示す図。
【図５】従来の画像形成装置における印刷処理を示すフローチャート。
【図６】（ａ）は、従来の画像形成装置におけるフィード速度の変化を示す説明図、（ｂ）は、キャリア速度の変化を示す説明図。
【図７】従来の画像形成装置のキャリアと用紙上の印刷位置との関係を示す説明図。
【図８】（ａ）は、従来の上記画像形成装置におけるフィード速度の変化を示す説明図、（ｂ）は、キャリア速度の変化を示す説明図。
【符号の説明】
【００２６】
１  画像形成装置
２  用紙搬送機構
３  キャリア
３ａ  プリントヘッド
４  キャリアモータ
５  フィードモータ
６  制御用マイコン（加速距離算出手段、印刷距離判断手段、等速移動時間算出手段、加速時間算出手段、到達時間算出手段、印字制御手段）
７  給紙トレイ
【図１】
2008074025.tif 000008
【図２】
2008074025.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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