JP2023077566A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のヘッドを保持する保持部の温度が画像形成中に変化しても高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像形成体にインクを吐出して画像形成体上に画像を形成する、複数のヘッドと、複数のヘッドを保持する保持部３３と、保持部３３の温度を判定する温度判定部と、各々のヘッドから吐出されるインクにより画像形成体上に形成される画像の位置を、温度判定部の判定した保持部３３の温度に応じて調整する、調整部とを備えている。【選択図】図５

Description

本開示は、画像形成装置に関する。

特開２００４－３２１９７８号公報（特許文献１）には、ノズルから機能性液体を吐出する吐出ヘッドと、複数の吐出ヘッドが配置される開口部を具備する取付板とを有する液滴吐出装置が開示されている。機能性液体を吐出する際と同じ温度条件下で、複数の吐出ヘッドが取付位置の開口部に配置されている。

特開２００４－３２１９７８号公報

複数のヘッドからインクを吐出して画像を形成する画像形成装置では、画像形成中の発熱および環境温度の変化などによって、複数のヘッドを保持する保持部の温度が変化することがある。保持部の熱変形によって各ヘッドの位置関係が変化すると、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給できず画像品質が低下することがある。

本開示では、画像形成中に保持部の温度が変化しても高品質の画像を形成できる、画像形成装置が提案される。

本開示に係る画像形成装置は、画像形成体にインクを吐出して画像形成体上に画像を形成する、複数のヘッドと、複数のヘッドを保持する保持部と、保持部の温度を判定する温度判定部と、各々のヘッドから吐出されるインクにより画像形成体上に形成される画像の位置を、温度判定部の判定した保持部の温度に応じて調整する、調整部とを備えている。

上記の画像形成装置において、調整部は、保持部の温度に応じて、保持部における各々のヘッドの位置を変更してもよい。

上記の画像形成装置において、各々のヘッドは、複数のノズルを含み、複数のノズルのうちの一部のノズルからインクを吐出し、調整部は、保持部の温度に応じて、各々のヘッドにおけるインクを吐出するノズルを変更してもよい。

上記の画像形成装置において、調整部は、保持部の温度に応じて、各々のヘッドから画像形成体にインクを吐出するタイミングを変更してもよい。

上記の画像形成装置において、温度判定部は、保持部に設けられた複数の温度センサを有してもよい。

上記の画像形成装置において、温度判定部は、各々のヘッドから吐出されるインクの量に基づいて保持部の温度を推定してもよい。

上記の画像形成装置において、温度判定部は、保持部の温度分布を判定し、調整部は、保持部の温度分布に応じて、各々のヘッドにより形成される画像の位置を調整してもよい。

上記の画像形成装置において、複数のヘッドは、異なる色のインクを吐出するヘッドを含んでもよい。

上記の画像形成装置において、インクは、水系インクであってもよい。

本開示の画像形成装置によれば、画像形成中に保持部の温度が変化しても、高品質の画像を形成することができる。

実施形態に従う画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 図１に示されるインクジェットヘッドの構成を示す模式図である。 温度判定部の他の例について説明するための図である。 保持部が熱変形した状態を示す模式図である。 調整部の第１の例を示す模式図である。 調整部の第２の例を示す模式図である。 調整部の第３の例を示す第１の模式図である。 調整部の第３の例を示す第２の模式図である。 調整部の第３の例を示す第３の模式図である。

以下、本開示に係る画像形成装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。

［画像形成装置１の構成］
図１は、実施形態に従う画像形成装置１の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置１は、例えば、画像形成体としての記録媒体上にインク画像を形成するインクジェット記録装置である。

図１に示されるように、画像形成装置１は、搬送部１０と、画像形成部３０と、インク乾燥部６０とを主に備えている。

搬送部１０は、記録媒体を搬送する。搬送部１０は、繰出しローラー１１と、巻取りローラー１２，１３と、搬送ベルト１４とを有している。繰出しローラー１１は、記録媒体を繰り出すローラーである。巻取りローラー１２，１３は、記録媒体を巻き取るローラーである。搬送ベルト１４は、繰出しローラー１１と巻取りローラー１２，１３とに架け渡されており、記録媒体を搬送する。記録媒体は、繰出しローラー１１から巻取りローラー１２，１３に向かって、図１中に矢印で示される搬送方向ＤＲに沿って、搬送ベルト１４上を搬送される。

記録媒体として、普通紙を用いることができる。普通紙は、長尺の紙がロール状に巻かれたロール紙であってもよく、所定の寸法に裁断された枚葉紙であってもよい。記録媒体は、樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムは、たとえば、ＰＥＴフィルム、ＰＰフィルム、ＰＥフィルムなどであってもよい。記録媒体は、金属、木板、布などであってもよい。

画像形成部３０は、搬送ベルト１４上を搬送される記録媒体に、インクを吐出する。画像形成部３０は、水性インクジェット形式である。画像形成部３０は、複数のインクジェットヘッド３１を有している。各インクジェットヘッド３１は、各色のインクを記録媒体に供給する。たとえば、インクジェットヘッド３１Ｙは、Ｙ（イエロー）インクを供給する。インクジェットヘッド３１Ｍは、Ｍ（マゼンタ）インクを供給する。インクジェットヘッド３１Ｃは、Ｃ（シアン）インクを供給する。インクジェットヘッド３１Ｋは、Ｋ（ブラック）インクを供給する。各インクジェットヘッド３１から吐出されたインクが記録媒体に付与されて、記録媒体上にインク画像が形成される。

インク乾燥部６０は、記録媒体を加熱することで、インク画像を乾燥させて記録媒体上に定着させる。インク乾燥部６０は、インク画像の形成されている表面から記録媒体を加熱してもよく、インク画像の形成されていない裏面から記録媒体を加熱してもよい。インク乾燥部６０は、赤外線ヒーター、電熱線、紫外線ランプ、ガス、熱風ドライヤーなどの公知のヒーターのうち、必要なものを選択して備えていてもよい。安全性およびエネルギー効率の点からは、電熱線または赤外線ヒーターによる加温が好ましい。

＜インク＞
インクは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック（ＣＭＹＫ）を含む各色のインクとして用いられる。これらＣＭＹＫからなる群より選ばれる１色または２色以上のインクを用いることにより、画像を構成する多数の単位領域毎に、１次色、多次色または中間調を形成することができる。インクは、色材、樹脂、水性媒体、界面活性剤およびその他の添加剤などの各成分を含むことができる。

（色材）
インクに含まれる色材としては、顔料や染料を用いることができる。

使用できる顔料としては、従来公知のものを特に制限なく使用でき、水分散性顔料、溶剤分散性顔料等何れも使用可能であり、例えば、不溶性顔料、レーキ顔料等の有機顔料及び、カーボンブラック等の無機顔料を好ましく用いることができる。

染料としては、アニオン性基を有するものを用いることが好ましい。染料の具体例としては、アゾ、トリフェニルメタン、（アザ）フタロシアニン、キサンテン、アントラピリドンなどの染料が挙げられる。

なかでも、色材は、顔料であることが好ましく、樹脂分散性顔料であることがさらに好ましい。

（樹脂）
インクに含まれる樹脂としては、アクリル系、スチレンアクリル系、アクリロニトリル－アクリル系、酢酸ビニルアクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系などを挙げることができる。

酸基を持つモノマーを重合してこのような樹脂を得てもよい。このようなモノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、スチレンの酸誘導体をラジカル共重合したものなどが挙げられる。また、必要に応じて他のモノマーと共重合しても良い。

インク溶解性樹脂の量は樹脂の重合度によっても異なるが、全インク質量の２～１０％が好ましく、より好ましくは３～６％である。樹脂量が少ないと、本発明の効果が得られなくなり、逆に多い場合、インクジェットの射出性や保存安定性に異常を来たす。また樹脂は複数入っていても共重合体で入っていても良く、エマルジョン状態で分散されていても構わない。

上記溶質を溶解、分散するインクの溶媒としては、吐出性向上やインク物性の調整などの目的で、水のほかに水に溶解する溶剤成分を含んでいることが好ましい。本発明の効果を損なわない限り、溶剤の種類には特に制限はない。

（水性媒体）
インクは、水、又は水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有する、水系インクであってもよい。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、２０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。また、インク中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。

（界面活性剤）
使用される界面活性剤としては陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のいずれも用いることができる。界面活性剤や溶剤を、単独で用いても良いし、複数を併用しても良い。

（その他添加剤）
出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。

［インクジェットヘッド３１の構成］
図２は、図１に示されるインクジェットヘッド３１の構成を示す模式図である。各色のインクジェットヘッド３１は、複数のヘッドを備えている。図２には、例示的に、第１ヘッド３１１、第２ヘッド３１２および第３ヘッド３１３が図示されているが、インクジェットヘッド３１は４つ以上のヘッドを備えていてもよい。複数のヘッドは、千鳥状に配置されている。インクジェットヘッド３１は、複数のヘッドを保持する保持部３３を備えている。保持部３３は、１つの色のインクを吐出する複数のヘッドからなるヘッド群を保持するものであってもよく、各々が異なる色のインクを吐出する複数のヘッド群を保持するものであってもよい。

図１にも示される記録媒体の搬送方向ＤＲは、図２においては図中の上下方向である。搬送方向ＤＲに直交する方向を、以下では幅方向と称する。幅方向は、図２においては図中の左右方向である。搬送方向ＤＲにおいて、第１ヘッド３１１と第２ヘッド３１２とが下流側に配置されており、第３ヘッド３１３が上流側に配置されている。第１ヘッド３１１と第２ヘッド３１２とは、幅方向に並んで配置されている。幅方向において、第３ヘッド３１３は、第１ヘッド３１１と第２ヘッド３１２との間の位置に配置されている。幅方向において、第１ヘッド３１１の一部と第３ヘッド３１３の一部とがオーバーラップしている。幅方向において、第２ヘッド３１２の一部と第３ヘッド３１３との一部とがオーバーラップしている。

各々のインクジェットヘッド３１は、複数のノズルを有している。図２に示されるノズル３２１は、第１ヘッド３１１が有する複数のノズルを模式的に直線で図示したものである。ノズル３２１は、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。図２に示されるノズル３２２は、第２ヘッド３１２が有する複数のノズルを模式的に直線で図示したものである。図２に示されるノズル３２３は、第３ヘッド３１３が有する複数のノズルを模式的に直線で図示したものである。ノズル３２２，３２３は、それぞれ、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。

インクジェットヘッド３１は、複数の温度センサ３４，３５をさらに備えている。温度センサ３４，３５は、保持部３３に設けられており、保持部３３の温度を測定する。温度センサ３４，３５は、保持部３３の温度を判定する温度判定部の一例である。温度センサ３４，３５は、幅方向に離れて配置されている。各温度センサ３４，３５が異なる位置の保持部３３の温度を測定し、温度センサ３４，３５の間の位置の保持部３３の温度を補間することで、保持部３３の温度分布を判定できる構成とされている。

図３は、温度判定部の他の例について説明するための図である。図３には、第１ヘッド３１１が代表的に図示されているが、他のヘッドも同様の構成を備えている。上述した通り、ノズル３２１は、幅方向（図３においては、図中の左右方向）に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。

各ノズル３２１は、キャビティ３２１Ｃに連通している。キャビティ３２１Ｃ内に、インクが貯留される。キャビティ３２１Ｃに隣接して、ピエゾ素子３２１Ｐが設置されている。ピエゾ素子３２１Ｐは、図示しない駆動回路から電圧を印加されることにより変形する。ピエゾ素子３２１Ｐが変形することでキャビティ３２１Ｃも変形し、キャビティ３２１Ｃの容積が減少することによりキャビティ３２１Ｃ内のインクの一部がキャビティ３２１Ｃ外に押し出される。そして、ノズル３２１からインクの液滴Ｄが吐出される。

ピエゾ素子３２１Ｐが駆動する度に、熱が発生する。ノズル３２１からインクの液滴Ｄを吐出する毎に、そのノズル３２１に対応するピエゾ素子３２１Ｐが駆動し、熱が発生する。連続してインクを吐出するノズル３２１では、ピエゾ素子３２１Ｐの発熱量が大きくなる。連続射出するノズル３２１の周囲が発熱し、局所的に温度が上がる。これにより、インクジェットヘッド３１内に、相対的に温度の高い領域である高温領域Ａ１と、相対的に温度の低い領域である低温領域Ａ２とが形成される。

図示略のコントローラは、画像形成装置１が記録媒体上に形成するインク画像の入力を受ける。コントローラは、入力されたインク画像に基づいて、複数のヘッドのうちのどのヘッドからインクを吐出するか、当該ヘッドの複数のノズルのうちのどのノズルからインクを吐出するか、を設定する。コントローラは、インクを吐出する設定としたノズルに対応するピエゾ素子を駆動することを指令する制御信号を、当該ピエゾ素子の駆動回路に出力する。吐出されるインクの量が多くピエゾ素子が連続して駆動するノズルの周囲で発熱量が大きくなることで、保持部３３の温度が上昇する。コントローラは、各々のヘッドから吐出されるインクの量に基づいて、保持部３３の温度上昇を推定できる。したがって、画像形成装置１を制御するコントローラが、保持部３３の温度を判定する温度判定部としての機能を備えることができる。

［保持部３３の熱変形］
図４は、保持部３３が熱変形した状態を示す模式図である。画像形成装置１では、画像形成中の発熱および環境温度の変化などによって、複数のヘッドを保持する保持部３３の温度が変化することがある。図４に示される保持部３３は、図２の状態と比較して温度が上昇しており、図４中の斜め矢印に示されるように、熱膨張している。

図４中の破線は、図２に示される保持部３３が熱変形する前のヘッドの位置を示す。保持部３３が熱膨張したことによって、各ヘッドの位置が変化している。第１ヘッド３１１と第２ヘッド３１２との幅方向の間隔が増大している。第１ヘッド３１１および第２ヘッド３１２と、第３ヘッド３１３との、搬送方向ＤＲの間隔が増大している。第３ヘッド３１３は幅方向にも位置がずれている。第１ヘッド３１１、第２ヘッド３１２および第３ヘッド３１３の位置が変化することで、ノズル３２１，３２２，３２３の位置も変化している。ノズル３２１，３２２，３２３の位置は、搬送方向ＤＲと幅方向との両方において、変化している。

図４には熱膨張した保持部３３が示されているが、環境温度の変化によって保持部３３が熱収縮することもあり、その場合にも第１ヘッド３１１、第２ヘッド３１２および第３ヘッド３１３の位置が変化し、ノズル３２１，３２２，３２３の位置も変化する。

［調整部］
保持部３３の熱変形によって各ヘッドの位置関係が変化しても各ヘッドから狙いの位置にインクを供給するために、実施形態の画像形成装置１は、調整部を備えている。調整部は、各々のヘッドから吐出されるインクにより記録媒体上に形成される画像の位置を、保持部３３の温度に応じて調整する。

＜調整部の第１の例＞
図５は、調整部の第１の例を示す模式図である。図５に示される例では、第１ヘッド３１１が代表的に図示されており、第１ヘッド３１１を幅方向に移動させるメカ機構が図示されている。

具体的に、保持部３３には、ステッピングモータ３６１が取り付けられている。ステッピングモータ３６１の出力軸３６２には、雄ねじ３６３が設けられている。出力軸３６２の外周面がねじ加工されて雄ねじ３６３が形成されてもよく、出力軸３６２に雄ねじ部材が固定されることで雄ねじ３６３が構成されてもよい。雄ねじ３６３には、揺動部材３６４が噛み合って結合されている。揺動部材３６４には、雌ねじ加工が施されている。出力軸３６２および雄ねじ３６３は、ステッピングモータ３６１の駆動により、保持部３３に対して相対回転する。一方、揺動部材３６４は、保持部３３に対して相対回転不能に構成されている。

揺動部材３６４と幅方向に対向する位置に、付勢ばね３６６が配置されている。付勢ばね３６６は、支持板３６５に取り付けられている。支持板３６５は保持部３３に固定されている。付勢ばね３６６は幅方向に伸縮可能に配置されており、その一端が支持板３６５に支持されている。支持板３６５は、付勢ばね３６６の一端を、変位不能または略変位不能に支持している。

図５に代表的に図示される第１ヘッド３１１は、揺動部材３６４と付勢ばね３６６との間に保持されている。幅方向に延在する第１ヘッド３１１の一端が付勢ばね３６６から幅方向の付勢力を受けて、第１ヘッド３１１の他端が揺動部材３６４に押し付けられる。揺動部材３６４と付勢ばね３６６とによって、第１ヘッド３１１の幅方向の位置決めがなされている。

ステッピングモータ３６１の駆動時に、出力軸３６２の回転に従って雄ねじ３６３は回転する。揺動部材３６４は回転しないので、揺動部材３６４に形成された雌ねじに対して雄ねじ３６３が相対回転する。これにより揺動部材３６４には、幅方向の応力が作用する。ステッピングモータ３６１を両方向に回転駆動することで、揺動部材３６４を幅方向に往復移動させることが可能な構成とされている。揺動部材３６４を支持板３６５に近づける向きに移動させると、揺動部材３６４に押圧された第１ヘッド３１１もまた、支持板３６５に近づく向きに移動する。揺動部材３６４を支持板３６５から離れる向きに移動させると、付勢ばね３６６の付勢力を受けて、第１ヘッド３１１もまた支持板３６５から離れる向きに移動する。

図２，４を併せて参照して、保持部３３の熱膨張によって幅方向に位置ずれした第１ヘッド３１１を、ステッピングモータ３６１を駆動することで、幅方向に変位させることができる。保持部３３の温度に応じてステッピングモータ３６１の駆動量を適切に制御することで、図４に示す位置ずれした第１ヘッド３１１を、図２に示される元の位置にまで、幅方向に変位させることができる。

図５では、第１ヘッド３１１を幅方向に変位させるメカ機構が示されているが、第１ヘッド３１１を搬送方向ＤＲに変位させるメカ機構も設けられている。メカ機構を適切に制御することで、第１ヘッド３１１を搬送方向ＤＲと幅方向との両方向において変位させて、第１ヘッド３１１を図２の位置にまで戻すことができる。

第２ヘッド３１２、第３ヘッド３１３、および他のヘッドにも、同様に、各ヘッドを搬送方向ＤＲと幅方向とに変位させるメカ機構が設けられている。各メカ機構を適切に制御して、保持部３３の熱変形でヘッドの位置がずれた分をメカ機構でヘッドを移動させて補正することで、全てのヘッドを図２に示される保持部３３が熱変形していないときの位置に配置することができる。保持部３３の温度が変化して保持部３３が熱変形しても、保持部３３の温度からヘッドの位置ずれ量を予測して、その位置ずれ量に対応する距離分ヘッドを変位させることで、各ヘッドを保持部３３が熱変形していないときの位置に配置することができる。これにより、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができるので、画像形成装置１は高品質の画像を形成することができる。

＜調整部の第２の例＞
図６は、調整部の第２の例を示す模式図である。図６にはタイミングチャートが示されており、横軸は時間を示す。時刻Ｔ０１は、図２に示される熱変形前のインクジェットヘッド３１における、搬送方向ＤＲの下流側に配置されている第１ヘッド３１１および第２ヘッド３１２からインクを吐出するタイミングを示す。時刻Ｔ０２は、図２に示される熱変形前のインクジェットヘッド３１における、搬送方向ＤＲの上流側に配置されている第３ヘッド３１３からインクを吐出するタイミングを示す。

図４に示されるように、保持部３３が熱膨張したことによって、ノズル３２１，３２２，３２３の搬送方向ＤＲの位置がずれている。保持部３３が熱膨張した分、記録媒体は、第１ヘッド３１１および第２ヘッド３１２に遅れて到達する。保持部３３が熱膨張した分、記録媒体は、第３ヘッド３１３に早く到達する。

そのため、第１ヘッド３１１および第２ヘッド３１２からインクを吐出するタイミングを、時刻Ｔ０１よりも遅い時刻Ｔ１にする。第３ヘッド３１３からインクを吐出するタイミングを、時刻Ｔ０２よりも早い時刻Ｔ２にする。

保持部３３の温度に応じてヘッドの位置ずれ量を予測して、各々のヘッドから記録媒体にインクを吐出するタイミングを変更することで、各ヘッドから搬送方向ＤＲの狙いの位置にインクを供給することができる。したがって、画像形成装置１は、高品質の画像を形成することができる。

＜調整部の第３の例＞
図７は、調整部の第３の例を示す第１の模式図である。図７および後続の図８，９には、インクジェットヘッド３１の複数のヘッドのうち、第１ヘッド３１１および第３ヘッド３１３が代表的に図示されている。既に述べた通り、第１ヘッド３１１のノズル３２１は、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。第３ヘッド３１３のノズル３２３は、幅方向に並んで配置された複数のノズルを含んでいる。

各ヘッドは、各ヘッドの複数のノズルのうちの一部のみのノズルからインクを吐出するように制御される。第１ヘッド３１１のノズル３２１は、図中に白抜きで示されるインクを吐出しない休止ノズル３２１０と、図中にハッチングを付して示されるインクを吐出する稼働ノズル３２１１とを含んでいる。第３ヘッド３１３のノズル３２３は、図中に白抜きで示されるインクを吐出しない休止ノズル３２３０と、図中にハッチングを付して示されるインクを吐出する稼働ノズル３２３１とを含んでいる。

幅方向における、第１ヘッド３１１のノズル３２１が延在する範囲と、第３ヘッド３１３のノズル３２３が延在する範囲とが、重なっている。より詳細には、第１ヘッド３１１における稼働ノズル３２１１と第３ヘッド３１３における休止ノズル３２３０とが重なっており、第３ヘッド３１３における稼働ノズル３２３１と第１ヘッド３１１における休止ノズルと３２１０が重なっている。第１ヘッド３１１における稼働ノズル３２１１と第３ヘッド３１３における稼働ノズル３２３１とは重なっていない。

図７に示される、第１ヘッド３１１の稼働ノズル３２１１のうちの図中の右端のノズルと、第３ヘッド３１３の稼働ノズル３２３１のうち図中の左端のノズルとは、幅方向において隣り合っている。幅方向において、稼働ノズル３２１１のうちの右端のノズルと、稼働ノズル３２３１のうちの左端のノズルとの間には、休止ノズル３２１０，３２３０のない配置とされている。これにより、稼働ノズル３２１１，３２３１からのインク吐出によって、所望の画像が形成できるようにされている。

図８は、調整部の第３の例を示す第２の模式図である。図８には、斜め矢印で示されるように熱膨張した保持部３３が示されている。保持部３３が熱膨張することで、第１ヘッド３１１と第３ヘッド３１３とが幅方向に位置を変化している。幅方向における、ノズル３２１が延在する範囲とノズル３２３が延在する範囲との重なりが、より小さくなっている。具体的に、図７に示される例では幅方向の６つのノズルが互いに重なる範囲に配置されているのに対し、図８では幅方向の２つのノズルが互いに重なる範囲に配置されている。

図８に示される保持部３３が熱膨張したインクジェットヘッド３１では、インクを吐出するノズルの位置が変えられている。図７に示される例では、稼働ノズル３２１１の右側と左側とに３つずつの休止ノズル３２１０がある。稼働ノズル３２３１の右側と左側とに３つずつの休止ノズル３２３０がある。これに対し、図８では、稼働ノズル３２１１の右側に１つの休止ノズル３２１０があり左側に５つの休止ノズル３２１０がある。稼働ノズル３２３１の右側に５つの休止ノズル３２３０があり左側に１つの休止ノズル３２３０がある。

インクを吐出する稼働ノズル３２１１，３２３１の位置を変えた結果、稼働ノズル３２１１，３２３１の位置は、図７に示される熱変形前と図８に示される熱変形後とで、同じになっている。

図９は、調整部の第３の例を示す第３の模式図である。図９には、斜め矢印で示されるように熱収縮した保持部３３が示されている。保持部３３が熱収縮することで、第１ヘッド３１１と第３ヘッド３１３とが幅方向に位置を変化している。幅方向における、ノズル３２１が延在する範囲とノズル３２３が延在する範囲との重なりが、より大きくなっている。具体的に、図７に示される例では幅方向の６つのノズルが互いに重なる範囲に配置されているのに対し、図９では幅方向の８つのノズルが互いに重なる範囲に配置されている。

図９に示される保持部３３が熱収縮したインクジェットヘッド３１では、インクを吐出するノズルの位置が変えられている。図９では、稼働ノズル３２１１の右側に４つの休止ノズル３２１０があり左側に２つの休止ノズル３２１０がある。稼働ノズル３２３１の右側に２つの休止ノズル３２３０があり左側に４つの休止ノズル３２３０がある。

インクを吐出する稼働ノズル３２１１，３２３１の位置を変えた結果、稼働ノズル３２１１，３２３１の位置は、図７に示される熱変形前と図９に示される熱変形後とで、同じになっている。

保持部３３の温度に応じてヘッドの位置ずれ量を予測して、各々のヘッドから記録媒体にインクを吐出するノズルの位置を変更することで、各ヘッドから幅方向の狙いの位置にインクを供給することができる。したがって、画像形成装置１は、高品質の画像を形成することができる。

［作用および効果］
上述した説明と一部重複する記載もあるが、実施形態の画像形成装置１の特徴的な構成および作用効果についてまとめて記載すると、以下の通りである。

図５～９に示されるように、画像形成装置１は、保持部３３の温度に応じて、各々のヘッドから吐出されるインクにより記録媒体上に形成される画像の位置を調整する。保持部３３の温度が変化し、保持部３３の熱変形によってヘッドの位置が変化しても、保持部３３の温度からヘッドの位置の変化量を予測して、そのヘッドの位置の変化量に基づいて各々のヘッドが記録媒体上に形成する画像の位置をヘッド毎に調整することで、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。したがって、画像形成装置１は、高品質の画像を形成することができる。

図５に示されるように、保持部３３の温度に応じて、保持部３３における各々のヘッドの位置が変更されてもよい。ヘッドの位置を変更することで、搬送方向ＤＲおよび幅方向における画像の位置を適切に調整することができ、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。ヘッドの位置を変更可能にすることで、幅方向におけるノズルが延在する範囲の重なりを小さくできるので、各ヘッドが有するノズルの個数を低減することができる。

図７～９に示されるように、保持部３３の温度に応じて、各々のヘッドにおけるインクを吐出するノズルを変更してもよい。使用するノズルの位置を変えることで、幅方向における画像の位置を適切に調整することができ、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。ヘッドの位置を変更する図５に示される例と比較して、ステッピングモータ３６１などを備えなくてもよいので、簡単な構成で画像の位置を調整することができる。

図６に示されるように、保持部３３の温度に応じて、各々のヘッドから記録媒体にインクを吐出するタイミングを変更してもよい。インクを吐出するタイミングを変えることで、搬送方向ＤＲにおける画像の位置を適切に調整することができ、各ヘッドから狙いの位置にインクを供給することができる。ヘッドの位置を変更する図５に示される例と比較して、ステッピングモータ３６１などを備えなくてもよいので、簡単な構成で画像の位置を調整することができる。

図２に示されるように、保持部３３に、保持部３３の温度を測定する複数の温度センサ３４，３５が設けられてもよい。このようにすれば、温度センサの測定結果に基づいて保持部３３の温度分布を把握できるので、保持部３３の温度に応じた画像の位置の調整を精度よく行なうことができる。

図３に示されるように、各々のヘッドから吐出されるインクの量に基づいて保持部３３の温度が推定されてもよい。画像形成装置１を制御するコントローラの処理で保持部３３の温度を推定できるので、多数の温度センサを設けなくても、保持部３３の温度を判定することができる。

保持部３３の温度分布に応じて、各々のヘッドにより形成される画像の位置を調整することができる。温度が高い位置のヘッドの調整量を大きくし、温度が低い位置のヘッドの調整量を小さくすることができる。各ヘッド毎に保持部３３の温度変化に応じた画像の位置の調整を適切に行なうことができ、各ヘッドから狙いの位置に精度よくインクを供給することができる。

図１に示されるように、インクジェットヘッド３１は、異なる色のインクを吐出するインクジェットヘッド３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを含んでもよい。本実施形態の、保持部３３の温度に応じた画像の位置の調整は、カラープリンタにも適用可能である。

各々のヘッドから吐出されるインクは、水系インクであってもよい。水系インクを用いた画像形成装置１では、インクの温度管理が不要なため、装置内に温度調整用の機構はなく、待機状態での保持部３３の温度は環境温度に倣った温度になる。画像形成が開始されると、ノズルからのインクの射出によってヘッドが発熱し、周囲の保持部３３の温度が上昇することで、保持部３３が熱膨張する。このように、保持部３３の温度変化の大きい水系インクを用いた画像形成装置１に、各々のヘッドが記録媒体上に形成する画像の位置を保持部３３の温度に応じてヘッド毎に調整する実施形態の構成を適用することで、画像形成装置１は高品質の画像を形成することができる。

図１に示される画像形成装置は、記録媒体を画像形成体とし、記録媒体にインク画像を直接形成する構成である。画像形成装置はこのような構成に限られず、画像形成部３０から中間転写体にインクを吐出し、画像形成体としての中間転写体上にインク画像を形成して、記録媒体に中間転写体から画像を転写する構成であってもよい。

以上のように実施形態について説明を行なったが、実施形態で説明された構成のうち互いに組み合わせ可能な構成を適宜組み合わせてもよい。また、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置、１０ 搬送部、１１ 繰出しローラー、１２，１３ 巻取りローラー、１４ 搬送ベルト、３０ 画像形成部、３１，３１Ｃ，３１Ｋ，３１Ｍ，３１Ｙ インクジェットヘッド、３３ 保持部、３４，３５ 温度センサ、６０ インク乾燥部、３１１ 第１ヘッド、３１２ 第２ヘッド、３１３ 第３ヘッド、３２１，３２２，３２３ ノズル、３２１Ｃ キャビティ、３２１Ｐ ピエゾ素子、３６１ ステッピングモータ、３６２ 出力軸、３６３ 雄ねじ、３６４ 揺動部材、３６５ 支持板、３６６ 付勢ばね、３２１０，３２３０ 休止ノズル、３２１１，３２３１ 稼働ノズル、Ａ１ 高温領域、Ａ２ 低温領域、Ｄ 液滴、ＤＲ 搬送方向、Ｔ０１，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ０２ 時刻。

Claims (9)

1. 画像形成体にインクを吐出して前記画像形成体上に画像を形成する、複数のヘッドと、
   複数の前記ヘッドを保持する保持部と、
   前記保持部の温度を判定する温度判定部と、
   各々の前記ヘッドから吐出されるインクにより前記画像形成体上に形成される画像の位置を、前記温度判定部の判定した前記保持部の温度に応じて調整する、調整部とを備える、画像形成装置。
2. 前記調整部は、前記保持部の温度に応じて、前記保持部における各々の前記ヘッドの位置を変更する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 各々の前記ヘッドは、複数のノズルを含み、複数のノズルのうちの一部のノズルからインクを吐出し、
   前記調整部は、前記保持部の温度に応じて、各々の前記ヘッドにおけるインクを吐出するノズルを変更する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記調整部は、前記保持部の温度に応じて、各々の前記ヘッドから前記画像形成体にインクを吐出するタイミングを変更する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記温度判定部は、前記保持部に設けられた複数の温度センサを有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記温度判定部は、各々の前記ヘッドから吐出されるインクの量に基づいて前記保持部の温度を推定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記温度判定部は、前記保持部の温度分布を判定し、
   前記調整部は、前記保持部の温度分布に応じて、各々の前記ヘッドにより形成される画像の位置を調整する、請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記複数のヘッドは、異なる色のインクを吐出するヘッドを含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記インクは、水系インクである、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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