JP4893319B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体に対しインク滴を吐出して画像形成する画像形成装置に関し、特にノズル内のインクが増粘あるいは乾燥するのを防止する構成に関する。
この種の画像形成装置において、ノズル内のインクが増粘あるいは乾燥するのを防止するために、特許文献１に記載のように、画像形成とは無関係にインクを吐出させるフラッシング動作、あるいは吐出用のアクチュエータをインクが吐出しない程度に駆動してノズル内のインクに微振動を与える微振動動作が知られている。
特開平９−２９９９６号公報
前記フラッシング動作は、インクを無駄に消費する問題、記録ヘッドがフラッシングによって吐出するインクを受ける装置の位置まで移動しなければならない時間の無駄がある。また微振動動作は、インクを無駄に消費することはないが、インクの増粘あるいは乾燥防止効果を得るには、多数回の振動を与えなければならないので、吐出用のアクチュエータやその駆動回路が発熱し、それらの耐久性を悪くするだけでなく熱による吐出性能の悪化をもたらすなどの問題がある。
本発明は、インクを無駄に消費することをなくし、また、吐出用のアクチュエータやその駆動回路の耐久性、吐出性能の悪化を軽減するものである。
請求項１にかかる発明は、記録媒体に対向して開口する複数のノズルを有する記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動し、該記録媒体に対して前記ノズルからインク滴を吐出する画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向の前記記録媒体外の位置であって、かつ該位置に移動した前記記録ヘッドの複数のノズルと平行に対向する位置に、前記複数のノズル内のインクに与える音波振動を発生する振動子を設け、前記振動子は、前記記録ヘッドの移動方向に複数個設けられ、前記記録媒体の幅に応じて選択的に駆動されることを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、記録媒体に対向して開口する複数のノズルを有する記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動し、該記録媒体に対して前記ノズルからインク滴を吐出する画像形成装置において、少なくとも前記記録ヘッドの移動方向の前記記録媒体外の位置であって、かつ該位置に移動した前記記録ヘッドの複数のノズルと平行に対向する位置に、前記複数のノズル内のインクに与える音波振動を発生する振動子を設け、前記振動子は、画像形成装置において使用可能な前記記録媒体の最大幅の両外側に設けられ、前記両外側にわたって前記記録ヘッドの移動方向に複数個設けられていることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記記録媒体の幅を設定する設定装置をさらに備え、前記記録ヘッドが、該設定装置により設定した前記記録媒体外の位置へ移動したとき、前記記録媒体外であって該記録媒体に近接した前記振動子を駆動することを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記記録媒体の幅を検出する検出装置をさらに備え、前記記録ヘッドが、該検出装置により検出した前記記録媒体外の位置へ移動したとき、前記記録媒体外であって該記録媒体に近接した前記振動子を駆動することを特徴とする。
請求項１にかかる発明は、記録媒体外の位置に記録ヘッドが移動すると、記録ヘッドの複数のノズルと振動子が平行に対向する。振動子を駆動することで複数のノズル内のインクに音波振動を与える。それによって、ノズル内のインクが撹拌され、インクの増粘あるいは乾燥が防止される。
また、請求項１にかかる発明は、記録媒体の幅に応じて複数個の振動子のうち記録媒体外に位置するものが駆動される。それによって、ノズル内のインクが音波振動によって撹拌され、インクの増粘あるいは乾燥が防止される。
請求項２にかかる発明は、記録媒体の両外側において、ノズル内のインクが音波振動によって撹拌され、インクの増粘あるいは乾燥が防止される。
また、請求項２にかかる発明は、各種の幅の記録媒体においてその両外側で、ノズル内のインクが音波振動によって撹拌され、インクの増粘あるいは乾燥が防止される。
請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２のいずれかにかかる発明の効果に加え、設定装置により記録媒体の幅を設定すると、記録ヘッドが、記録媒体外の位置へ移動したとき、該記録媒体外であって該記録媒体に近接した振動子が駆動される。それによって、記録媒体に近接した位置でノズル内のインクが撹拌され、インクの増粘あるいは乾燥が防止される。
請求項４にかかる発明は、請求項１または請求項２のいずれかにかかる発明の効果に加え、検出装置により記録媒体の幅を検出すると、記録ヘッドが、記録媒体外の位置へ移動したとき、該記録媒体外であって該記録媒体に近接した振動子が駆動される。それによって、記録媒体に近接した位置でノズル内のインクが撹拌され、インクの増粘あるいは乾燥が防止される。
図１は、本発明を具体化した画像形成装置の概略正面図で、記録用紙等の記録媒体１０は、紙面と直交する方向に公知の搬送装置により搬送される。記録ヘッド２０は記録媒体１０の上面と平行に前記搬送方向と直交する方向（紙面において左右方向Ｘ）に公知の走査装置により往復移動される。
記録ヘッド２０は公知のインクジェット式のもので、記録媒体に対向する下面に開口する複数のノズル２１を有し、該ノズル２１からインク滴を記録媒体に対して吐出してドットマトリクス形式で画像形成をする。
記録媒体１０の下方でかつ記録ヘッド２０の移動経路と平行に、振動子３０が記録ヘッド２０の移動方向に複数個配列されている。振動子３０の配列長さは、この画像形成装置で使用可能な最大の記録媒体１０の幅（例えばＡ４サイズの幅）の両側に、記録ヘッド２０の移動方向の長さをそれぞれ加えた長さである。したがって、記録媒体の両外側へ記録ヘッド２０が移動したとき、そのいずれの位置においても、記録ヘッド２０は、複数のノズル２１を振動子３０と平行に対向させる。複数の振動子３０のうち記録媒体１０の搬送経路と重なる位置にあるものは、その上面を記録媒体１０の案内面、すなわちプラテン面として使用することもできる。
各振動子３０は、電歪素子などで構成され、駆動回路３１で選択的に駆動され、対向するノズル内のインクに対し音波振動を発生する。この音波振動は、振動子３０とノズル２１間の空気を介してノズル内のインクを振動させ、ノズル内で撹拌させるもので、それによって、ノズルから外気に露出するインクの増粘や、乾燥を防止する。音波振動は、人間に対して耳障りにならないために可聴域を超えた２０ｋＨｚ以上の周波数であることが好ましいが、可聴域内であってもメロディを奏でるような周波数を使用することもできる。また音波振動の出力は、ノズル２１の孔径、インクの粘性、表面張力などの物性に応じて決定され、環境温度などに応じて適宜に変更される。振動子３０とノズル２１との間の距離は、約２ｍｍ以下である。
記録ヘッド２０の往復移動は、制御装置２２によって制御される。記録ヘッド２０は、記録媒体１０に対向するセンサ４０を備える。そのセンサが公知のように発光し、反射光を受光することで、センサ４０に接続された検出装置４１は、記録ヘッド２０の往復移動と協働して記録媒体１０の幅を検出する。
制御装置２２は、記録媒体１０に形成される画像の記録媒体１０の幅方向の長さにもとづいて記録ヘッド２０の往復移動範囲を制御する。また、インクの増粘や乾燥を防止するための動作時に、検出装置４１によって検出した記録媒体１０の幅の外に、記録ヘッド２０の移動方向における少なくとも複数のノズル２１の範囲長Ｌだけさらに加えて記録ヘッド２０の移動範囲を設定する。
駆動装置３１は、検出装置４１によって検出した記録媒体１０の幅にもとづいて、記録媒体１０の幅の外であって該記録媒体に近接した位置の振動子３０を動作可能に設定する。このとき、動作可能に設定する振動子３０の数は、記録ヘッド２０の移動方向における前記複数のノズル２１の範囲長Ｌに対応する個数である。
画像形成時において、記録ヘッド２０は、記録媒体１０の幅内で往復移動して画像形成する。この往復移動の数回に１度、インクの増粘や乾燥を防止するために、制御装置２２は、記録媒体１０の幅の外に、記録ヘッド２０を複数のノズル２１が振動子３０と対向する位置に移動させる。駆動装置３１は、制御装置２２から記録ヘッド２０を記録媒体１０の幅外の位置に移動させた信号を受けると、記録媒体１０の幅外のノズル２１と対向する振動子３０を駆動する。この振動子３０から発した音波振動は、ノズル内のインクを振動させ、ノズル内で撹拌させ、ノズルから外気に露出するインクの増粘や乾燥を防止する。
上記構成において、記録媒体１０の幅外の左右のいずれにおいても、記録ヘッド２０の移動方向において近い側で、インクの増粘や乾燥の防止動作を行うことができる。また、記録媒体１０の幅が短くなれば、その幅の外に近接した振動子３０を使用することになるので、記録ヘッド２０の移動範囲も短くなり、画像形成時間を短縮することができる。
なお、振動子３０は、ノズル２１の全部と対向する個数だけ駆動する必要はなく、前記ノズル２１の範囲長Ｌよりも短い範囲の個数の振動子３０を駆動させ、記録ヘッド２０を移動させながら、各ノズル２１を順にその振動子３０に対向させるように構成することもできる。また、記録媒体の両側に前記ノズル２１の範囲長Ｌよりも長い範囲に振動子３０を配置して、全ノズル２１を振動子３０に対向させながら記録ヘッド２０を移動させることもできる。つまり、記録ヘッド２０の移動方向における振動子３０の配列長は、使用可能な記録媒体の最大幅の両側にそれぞれノズル２１の範囲長Ｌの０．３倍から２倍加えたものとすることができる。
記録媒体１０の幅は、センサ４０を用いるのではなく、振動子３０の記録媒体１０を載せた状態で、全数の振動子３０を一時的に駆動して、その際に発生した逆起電力の大きさから記録媒体１０が振動子３０上に存在する範囲を特定することもできる。
また、記録媒体１０の幅は検出するのではなく、画像データの生成装置において設定、あるいは記録媒体１０の幅方向両側を案内する公知の案内部材を移動させることによって設定するように構成することもできる。
公知のように記録ヘッド２０のノズルからインクを吸引する等して、記録ヘッド２０の機能回復を図る回復装置は、振動子３０の配列の延長方向外に設置される。
１０ 記録媒体
２０ 記録ヘッド
２１ ノズル
３０ 振動子
４１ 検出装置
２０ 記録ヘッド
２１ ノズル
３０ 振動子
４１ 検出装置
Claims (4)
- 記録媒体に対向して開口する複数のノズルを有する記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動し、該記録媒体に対して前記ノズルからインク滴を吐出する画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向の前記記録媒体外の位置であって、かつ該位置に移動した前記記録ヘッドの複数のノズルと平行に対向する位置に、前記複数のノズル内のインクに与える音波振動を発生する振動子を設け、
前記振動子は、前記記録ヘッドの移動方向に複数個設けられ、前記記録媒体の幅に応じて選択的に駆動されることを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体に対向して開口する複数のノズルを有する記録ヘッドを、記録媒体に沿って移動し、該記録媒体に対して前記ノズルからインク滴を吐出する画像形成装置において、
少なくとも前記記録ヘッドの移動方向の前記記録媒体外の位置であって、かつ該位置に移動した前記記録ヘッドの複数のノズルと平行に対向する位置に、前記複数のノズル内のインクに与える音波振動を発生する振動子を設け、
前記振動子は、画像形成装置において使用可能な前記記録媒体の最大幅の両外側に設けられ、前記両外側にわたって前記記録ヘッドの移動方向に複数個設けられていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記記録媒体の幅を設定する設定装置をさらに備え、前記記録ヘッドが、該設定装置により設定した前記記録媒体外の位置へ移動したとき、前記記録媒体外であって該記録媒体に近接した前記振動子を駆動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記記録媒体の幅を検出する検出装置をさらに備え、前記記録ヘッドが、該検出装置により検出した前記記録媒体外の位置へ移動したとき、前記記録媒体外であって該記録媒体に近接した前記振動子を駆動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
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