JPH06316120A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリンタにおけるピーク電力要求を低減す
る。 【構成】 濃度モニタ３６は印刷データのソース３４か
ら印刷データをライン４０を介して受け取り、ラスター
画像濃度に基づいて駆動モータ１８の速度を設定するサ
ーボ制御３８へ信号を送る。濃度モニタ３６は独立型マ
イクロプロセッサを備えることができる。印刷データか
ら、濃度モニタ３６は真空搬送ベルト１４上の記録媒体
の位置に応じて速度変更を行う適切なタイミングを決定
する。濃度モニタ３６は格納されているルックアップテ
ーブルの値に基づき適切な速度を選択できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリンタのピーク電力要
求を軽減することに係り、特に即時応答方式で電力オン
されるワークステーションを有するプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】リプロ
グラフィ装置は電子写真複写技術を用いたもの等さまざ
まな型のものが利用されている。このような装置は所定
の運転出力レベルで維持されるワークステーションを組
み込んでいる。良い画質を確実に得るために、比較的一
定速度のシート搬送システムが利用される。このため、
起動状態が達成された後、このような装置が必要とする
電力入力は比較的一定である傾向にある。

【０００３】近年では、電子写真装置およびその他のハ
ードコピーイメージング装置で利用される融解トナーイ
メージング技術にかわるものとして熱インクジェット印
刷が開発されている。熱インクジェット印刷は基本的に
即時応答システムであり、このシステムはアイドル状態
時にはほとんど電力を必要とせず、高速状態および高画
像濃度（密度）状態では大きな電力を必要とする。イン
クジェット印刷の利点は他の方法と比較すると処理速度
が高速であっても画質が劣化しない点である。

【０００４】インク（通常、水）の液体成分を２度沸騰
させる必要があるため（１度目の沸騰でインクを記録媒
体上へ飛ばし、２度目でインクを乾燥させるとともにイ
ンクを記録媒体上に定着させる）、熱インクジェットプ
リンタのデューティサイクルにおいて電力入力エクスカ
ーション（暴走）が生じる。全電力消費量を低く維持す
るためには、これもコピー速度およびインク濃度によっ
て左右される電力入力要求が広範囲にわたって変動する
マイクロ波ドライヤー等の即時応答ドライヤーを利用す
るのが望ましい。分速３０枚の速度で複写するインクジ
ェットプリンタまたはマーキングエンジンにおいて、黒
インクのみを用いて高画質で印刷する場合におよそ２５
００ワットの電力が必要となる。分速９０枚複写できる
プロセスカラープリンタにおいて、高画質の場合、ほぼ
１５０００ワットが必要となる。これらの電力要求でバ
ーストが発生する傾向がある。一方のバーストは熱イン
クジェットプリンタバーが作動しているときに発生し、
他方のバーストは記録媒体がマイクロ波ドライヤを通過
する場合に発生する。これによってプリンタのデューテ
ィサイクルにわたって著しいピーク電力エクスカーショ
ンが発生する。しかしながら、ユーザのアクセプタビリ
ティ（受容性）の観点より、オフィスや家庭で普通に利
用されている１．５キロボルトアンペアのレセプタクル
（コンセントやソケット）整合線路等の通常の電線がこ
のようなプリンタの電力要求を満たせるのが好ましい。
これにより特種電線を設置する費用が省けるとともに装
置の設置に関して柔軟性が得られる。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の一態様
は変動する印刷濃度で印刷可能な印刷装置であって、ベ
ースと、送りパスに沿って記録媒体を移動させるために
前記ベースに設けられる可動支持体と、前記送りパスに
配設される記録媒体に印刷するために所定位置に前記送
りパスに沿って設けられたプリンタと、前記可動支持体
を駆動する可変速駆動部材と、前記駆動部材の駆動速度
を制御する制御装置と、前記プリンタへ印刷データを供
給する手段と、前記印刷データから前記記録媒体上に印
刷される画像の印刷濃度を判断する判断手段と、前記判
断手段から前記記録媒体上に印刷される画像の印刷濃度
の判断を受け取り、さらに前記プリンタにより前記記録
媒体に印刷される画像の印刷濃度に応じて前記駆動部材
の速度を変更するように前記制御装置を制御して前記プ
リンタのピーク電力要求を制御する駆動速度設定手段
と、から構成されている。

【０００６】本発明の目的は、記録媒体の搬送速度が記
録媒体上に印刷される画像の濃度に反比例的に相互関連
する印刷装置により達成される。前記印刷装置の搬送パ
スに沿って記録媒体を運ぶ支持部材は、可変速駆動によ
り駆動される。印刷される画像の濃度を判断するために
プリンタに供給される印刷データを走査するかまたはド
ライヤでインクを乾燥させるのに必要な電力レベルを評
価することによって入力電力要求が予測される。前記駆
動の速度を制御するため前記の予測された電力要求を制
御システムが利用するので、高濃度画像において記録媒
体がプリンタ、ドライヤまたはその両方を通過して進む
場合の記録媒体の速度が画像濃度に比例して減速され
る。印刷ステーションおよび／または乾燥ステーション
における記録媒体の滞留時間を制御することで、各ステ
ーションでのピーク電力要求が減衰されることができる
とともに、制御が単純化される。

【０００７】本発明の他の態様は、印刷装置であって、
画像を形成するために記録媒体上に乾燥可能なインクを
付着する手段と、インクの乾燥で消費されないエネルギ
を吸収するためのエネルギ吸収手段を有する乾燥装置
と、前記乾燥装置を通過するように上に画像が形成され
た前記記録媒体を搬送する搬送部材と、前記記録媒体上
のインクを乾燥させるために前記乾燥装置によって消費
されるエネルギを決定すると共に前記エネルギ吸収手段
で吸収されるエネルギの量を検出する手段を含む決定手
段と、前記決定手段によって決定されたエネルギ消費に
従って前記搬送部材の速度を制御する手段と、を備え
る。

【０００８】

【実施例】熱インクジェットプリンタは電力要求が広範
囲に変動するデューティサイクルを有するため、以下の
説明は説明の好例として熱インクジェットプリンタの関
係においてなされるものである。しかしながら、本発明
はピーク電力要求が望ましいレベルまで低減されるさま
ざまなプリンタ設計において利用可能である。

【０００９】図１によれば、印刷装置１０は内部に搬送
ベルト１４が配設されたハウジング１２を有する。好ま
しくはベルト１４は小孔があいているとともにシートＳ
₁ およびＳ₂ 等の記録媒体を搬送領域１４ａおよび１４
ｂにおいてベルト１４へ一時的に付着させる真空源（図
示せず）と連携されており、このためシートがベルトに
対して移動したり変位したりすることがなく、これによ
ってシートが装置内を通過するさいのシートの正確な位
置づけを確実なものとできる。

【００１０】搬送ベルト１４は無端であるとともに一連
のローラ１６に支持される。少なくとも１個のローラ１
６ａは可変速駆動モータ１８により駆動される。また、
ベルト１４はエンコーダ２４を駆動するローラ２４ａに
も巻き掛けられている。エンコーダ２４は従来の光学的
エンコーダまたは誘導性エンコーダでもよいが、レーザ
読み取りコンパクトディスクを用いた設計が好ましい。

【００１１】プリンタ２０はハウジング内に配設され、
モノクロ文書を印刷する全幅熱インクジェット印刷バー
２１ａを１個有することができる。カラー印刷が必要な
場合、プリンタ２０はシアン、マゼンタ、黄色または
赤、緑、青の３色に通常それぞれ用いられる追加のプリ
ンタバー２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを有する。プリンタ２
０の下流はドライヤ２６があり、これはマイクロ波型で
あれば好ましい。

【００１２】シートＳ₁ およびＳ₂ 等の記録媒体はシー
ト入口２８を介してプリンタ装置内へ供給され、搬送ベ
ルト１４上に載置される。シートは搬送ベルト１４によ
りプリンタ２０へ運ばれる。印刷バーの真下のシートが
部分的にプレート２２によって支持される。特に有用で
あることが判明した構成は、プレート２２の下にエンコ
ーダ２４を配設し、ベルトの変位された部分がエンコー
ダ２４のローラ２４ａの回りに巻き掛けられることであ
る。この構成では、動作状態においてインクジェットバ
ーを保守するインジェットバー用保守ステーション（図
示せず）を提供するため熱インクジェットバーの下に空
間が設けられる。このような保守ステーションは公知の
ものであるから、その詳細な説明は不必要と思われる。

【００１３】エンコーダ２４はベルトの位置を示す信号
を送り、これらの信号はベルト１４の速度を計算してプ
リンタ２０及びドライヤ２６等のワークステーションの
動作を制御するためか、さもなければプリンタの動作を
制御するために利用される。

【００１４】駆動モータ１８はローラ１６ａ等の少なく
とも１個のローラ１６を駆動し、続いてローラ１６ａが
ローラ１６上のベルト１４を移動させる。入口２８で
は、シート（Ｓ₁ ，Ｓ₂ ）がベルト１４上へ供給され
る。ベルトと関連する真空装置が各シートをベルト上に
保持するため、シートがベルト上に配置された後、ベル
トに対して横方向にまたは長手方向に移動することがな
い。ベルト１４はシートをプリンタステーション２０へ
運び、そこで噴射されたインクにより画像がシートの上
方向面に形成される。支持プレート２２の長さは供給さ
れているシート長さよりも短いため、シートは常に部分
的にベルトに付着するとともにベルトと共に移動する。
プリンタ２０を通過した後、シートはドライヤ２６内へ
導びかれ、シート上に付着されるインクの水分又は他の
液体成分が蒸気として蒸発される。ベルト１４の連続移
動によってシートが出口３０へ駆動され、シートを取り
出すかまたは次の処理を行う。したがって、入口２８、
ベルト１４および出口３０によって印刷装置１０を貫通
する供給パスが構成される。

【００１５】通常、噴射されるおよび／または乾燥され
ているインク濃度に応じて処理速度が即座に変えること
ができるように印刷装置１０は制御される。低濃度（密
度）画像形成（約６％乃至２０％濃度）の場合、モータ
１８が高速で駆動される。密度が増加するにつれて、こ
れに応じて駆動モータ１８の速度が低減されるため、プ
リンタが必要とする電力及び／またはドライヤが必要と
する電力が所定のレベル未満で維持される。このように
して、シートの各領域における印刷濃度に応じて速度割
合を変えて各シートをプリンタ中で通過させることがで
きる。

【００１６】図２は印刷装置１０のための制御システム
の一実施例を概略的に図示したものである。ビデオソー
ス等の印刷データのソース３４により記録媒体上の画像
形成を制御する熱インクジェット印刷バー２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ、２１ｄへ印刷データが提供される。データ
はビットマップデータ形式であればよく、従来のラスタ
ー方式で１行ずつ供給される。図示された実施例では、
濃度モニタ３６が印刷データをライン４０から受け取
り、ラスター画素濃度に基づいて駆動モータ１８の速度
を設定するサーボ制御３８へ信号を送る。濃度モニタ３
６は独立型マイクロプロセッサを有するか、あるいはプ
リンタを制御するマイクロプロセッサ内で実現すること
ができる。印刷データから、濃度モニタは真空搬送ベル
ト１４上の記録媒体の位置に応じて速度変更を行う適切
なタイミングを決定する。格納されているルックアップ
テーブル内の値に基づき濃度モニタは適当な速度を選択
することができる。これらの値はプリンタに対して経験
的に決定されるものである。つまり、前記テーブルは濃
度レベルの範囲と印刷ステーション２０またはドライヤ
２６（またはその両方）の電力消費を所定の電力レベル
未満に維持する各濃度レベルでのコピー速度とを相互に
関連づける。

【００１７】または、濃度モニタ３６は印刷ヘッドの電
流を検出することで速度制御信号を出力しサーボ制御装
置３８へ送ることができる。上述の濃度決定構成は決ま
りきったプログラミング技術により実現できる。したが
って、濃度モニタ３６についての詳細な説明は不必要で
ある。

【００１８】印刷データをモニタするかわりに、マイク
ロ波ドライヤ２６をモニタして速度制御情報を提供する
ことができる。ドライヤ２６等のマイクロ波ドライヤを
一定の電力出力で動作させるのが理想的である。この出
力はインクを熱するとともに乾燥するため部分的にイン
クと結合する。インクを乾燥させるのに必要な電力を超
える電力量が疑似負荷（ダミーロード）に吸収される。
疑似負荷では過剰マイクロ波電力は熱に変換され、この
熱が放散される。疑似負荷において放散された電力量は
記録媒体上のインク濃度と記録媒体がドライヤ中を進む
速度とに直接関連がある。疑似負荷でほとんど電力が吸
収されなければ、これは乾燥中の印刷濃度に対してほと
んど最適な速度でドライヤが作動していることを示して
いる。疑似負荷で放散される電力が高ければ、乾燥され
るインク量は少なく、これは記録媒体の速度及び／又は
濃度が低いために起こる。これらの条件下では、ベルト
１４の速度を増加させることができるため、単位時間あ
たりさらに多くのインクをドライヤ内へ送り込むことが
できる。図２では、点線４０’が別の制御構成として濃
度モニタ３６とマイクロ波ドライヤ２６との接続を示
す。点線４０’はマイクロ波ドライヤ２６の疑似負荷中
に放散される電力を示す信号を有し、さらに濃度モニタ
３６は駆動モニタ１８を制御するサーボ制御３８へ制御
信号を送るので疑似負荷中に放散される電力量は最小と
なる。

【００１９】プリンタへ供給される印刷データまたはド
ライヤの電力利用から印刷濃度を決定できるので、制御
システムは速度変更の必要性を予測または決定すること
ができる。また、乾燥域の幅は処理方向において有限で
あるため、乾燥域は統合変速効果の影響を受ける。処理
速度を変更することでドライヤ２６における各シートま
たはシートの一部の滞留時間を制御することができる。
したがって、ドライヤは時限式オン／オフモードで動作
可能であり、可変式エネルギー電源が不必要となり、こ
れによってドライヤユニットの費用が低減される。

【００２０】通常の設計では、８００ワットのマイクロ
波ドライヤを用いると、６％乃至２０％の間の画像濃度
で必要となる駆動速度は、約４５枚（８1/2×１１イン
チ）／分で生成する駆動速度であり、１００％のハイラ
イトカラーでは１１枚／分へおよび２３０％のプロセス
カラーでは５枚／分へ速度が落ちる。これらはすべて
１．５キロボルトアンペア未満のピーク電力要求であ
る。通常、シートの前端部及び後端部での空白部で加速
することにより複写速度を増加させることができる。つ
まり、記録媒体の印刷されない領域が印刷ステーション
２０またはドライヤ２６に配設される場合、濃度モニタ
３６で決定されたように、ベルト１４の速度を直ちに上
昇し、このため記録媒体の印刷されない部分はワークス
テーションを素早く横切ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いたプリンタの側面概略図である。

【図２】図１に図示されたプリンタのためのモータ制御
システムの図である。

【符号の説明】

１０ 印刷装置 １４ 搬送ベルト １６ ローラ １８ 可変速駆動モータ ２０ プリンタ ２４ エンコーダ ３８ サーボ制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フレデリック エイ．ドナヒュー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14568 ウォルワース フォスディック ロード 5176

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変動する印刷濃度で印刷可能な印刷装置
   であって、 ベースと、 送りパスに沿って記録媒体を移動させるために前記ベー
   スに設けられる可動支持体と、 前記送りパスに配設される記録媒体に印刷するために所
   定位置に前記送りパスに沿って設けられたプリンタと、 前記可動支持体を駆動する可変速駆動部材と、 前記駆動部材の駆動速度を制御する制御装置と、 前記プリンタへ印刷データを供給する手段と、 前記印刷データから前記記録媒体上に印刷される画像の
   印刷濃度を判断する判断手段と、 前記判断手段から前記記録媒体上に印刷される画像の印
   刷濃度の判断を受け取り、さらに前記プリンタにより前
   記記録媒体に印刷される画像の印刷濃度に応じて前記駆
   動部材の速度を変更するように前記制御装置を制御して
   前記プリンタのピーク電力要求を制御する駆動速度設定
   手段と、から構成される印刷装置。
2. 【請求項２】 画像を形成するために記録媒体上に乾燥
   可能なインクを付着する手段と、 インクの乾燥で消費されないエネルギを吸収するための
   エネルギ吸収手段を有する乾燥装置と、 前記乾燥装置を通過するように上に画像が形成された前
   記記録媒体を搬送する搬送部材と、 前記記録媒体上のインクを乾燥させるために前記乾燥装
   置によって消費されるエネルギを決定すると共に前記エ
   ネルギ吸収手段で吸収されるエネルギの量を検出する手
   段を含む決定手段と、 前記決定手段によって決定されたエネルギ消費に従って
   前記搬送部材の速度を制御する手段と、 を備える印刷装置。