JP5353593B2 - 画像形成装置及び両面画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び両面画像形成装置に関する。

この種の従来技術としては例えば特許文献１に開示されたものがある。即ち、この特許文献１には、ラインプリンターのようなライン記録方式の表面画像形成装置と、ライン記録方式の裏面画像形成装置とを備えた両面画像形成装置、が開示されている。例えば、表面画像形成装置は記録用紙の表面側に文字や画像など任意の情報を記録する（即ち、印刷する）インクジェット方式のプリンターであり、裏面画像形成装置は記録用紙の裏面側に任意の情報を印刷するインクジェット方式のプリンターである。

表面画像形成装置と裏面記録成装置はそれぞれ、ドラムと、小径のローラと、環状の無端ベルトと、ドラムを回転駆動させることによりベルトを搬送させる駆動源と、ドラムの外周面に対向して配置されたラインヘッドとを備えている。このラインヘッドのノズルからドラムの外周面に向けてインクを吐出することで、ベルト表面に保持された記録用紙に任意の情報を印刷することが可能となっている。また、記録用紙は、ベルト表面に保持された状態で表面画像形成装置から裏面画像形成装置に受け渡される構成となっている。この受け渡しの際に、記録用紙のラインヘッドと対向する面（即ち、被印刷面）が表裏逆となり、且つ円滑に受け渡しが行われるように受渡部が構成されている。

特開２００９−１３７１４１号公報

ところで、インクジェット方式のプリンターでは、ラインヘッドのノズル内でインクが増粘して生じる目詰まりを予防、修復するために、フラッシングと呼ばれるメンテナンス動作を行う必要性がある。ここで、特許文献１に開示された両面画像形成装置におけるフラッシングの方法として、下記ａ、ｂの方法が考えられる。
ａ）印刷処理を一旦停止し、ラインヘッドをドラムの外周面と対向する位置（即ち、定常位置）から退避させ、退避した位置でノズルから任意の方向へインクを強制的に吐出させる方法。
ｂ）ラインヘッドを定常位置に配置したまま、記録用紙の余白等に向けてインクを強制的に吐出させる方法。

しかしながら、上記ａの方法では、ヘッドを定常位置と退避先との間で往復させる必要がある。このため、ヘッドの移動に一定の時間を要し、その分だけフラッシングの所要時間が長くなる。一方、上記ｂの方法では、印刷の成果物である印刷用紙にフラッシングの痕跡が残ることになる。
このように、従来の技術においては、フラッシングを適切に行うことが困難であった。
そこで、本発明の幾つかの態様は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フラッシングを適切に行うことが可能な画像形成装置及び両面画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は、外周面に開口部を有するドラムと、前記ドラムの外周面に巻き掛けられ、貫通穴を有する用紙搬送用のベルトと、前記ドラムの外周面に向けてインクを吐出するノズルと、前記ノズルにフラッシングを行わせるフラッシング制御手段と、を備え、前記フラッシング制御手段は、前記ドラムが第１の方向に回転し、前記貫通穴と前記開口部とが重なる部分が前記ノズルと対向する位置に到達するタイミングで、前記ノズルにフラッシングを行わせることを特徴とする。

このような構成であれば、ノズルにフラッシングを行わせる際に、貫通穴と開口部とが重なる部分（即ち、重複部）に向けてノズルからインクを吐出することができ、吐出したインクを重複部の底面で受け止め、又は（重複部が貫通している場合は）ドラムの内部に排出することができる。従って、ノズルをドラムの外周面と対向する位置（即ち、定常位置）から退避させることなくフラッシングを行うことができる。ノズルを移動させることなくフラッシングを実行できるので、フラッシングの所要時間を短縮することができる。また、ノズルの退避先が不要であるため、画像形成装置の小型化に寄与することができる。さらに、用紙にインクを付着させることなく（即ち、痕跡を残すことなく）フラッシングを行うことができるので、紙面を高品質に保つことができる。

また、上記の画像形成装置において、前記ドラムの外周面に、前記ノズルにフラッシングを行わせるためのフラッシング対応領域と、用紙を吸着するための吸着領域と、を有し、前記開口部は、前記フラッシング対応領域に設けられた第１開口部と、前記吸着領域に設けられた第２開口部と、を含み、前記フラッシング制御手段は、前記貫通穴と前記第１開口部とが重なる部分が前記ノズルと対向する位置に到達するタイミングで、前記ノズルにフラッシングを行わせることを特徴としてもよい。このような構成であれば、用紙に対する画像形成（即ち、印刷）処理の合間に、フラッシングを行うことができる。フラッシングを行うために例えば用紙の供給（即ち、給紙）を止める必要はなく、印刷処理とフラッシングとを連続して行うことができる。従って、印刷処理のスループットの向上が可能となる。

また、上記の画像形成装置において、前記第１の方向と平面視で交差する第２の方向に前記ノズルが複数配置されたヘッド、を備え、前記ドラムが前記第１の方向に１回転したときに、前記貫通穴と前記第１開口部とが重なる部分が、前記ヘッドに含まれる全ての前記ノズルと少なくとも１回以上対向するように、前記貫通穴と前記第１開口部とがそれぞれ構成されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、ドラムが第１の方向に１回転（即ち、１周）する間に、ヘッドに含まれる全てのノズルをフラッシングすることができる。

また、上記の画像形成装置において、前記第１開口部は前記第２の方向に延びるスリットであり、前記第２の方向における前記スリットの長さは、前記ノズルの配置範囲全長よりも大きいことを特徴としてもよい。
また、上記の画像形成装置において、前記第１の方向に第１の間隔で前記スリットが複数配置されたスリット群、を複数有し、隣り合う一方の前記スリット群に含まれる前記スリットと、他方の前記スリット群に含まれる前記スリットとの間隔は、一方の前記スリット群に含まれる前記スリットと他方の前記スリット群に含まれる前記スリットの少なくとも一方が前記貫通穴と重なるように構成されていることを特徴としてもよい。

また、上記の画像形成装置において、前記第２の方向に第２の間隔で前記貫通穴が複数配置された列、を複数有し、複数の前記列は前記第１の方向に前記第１の間隔で並び、隣り合う一方の前記列と他方の前記列との間で、前記貫通穴は前記第２の方向にずらして配置されていることを特徴としてもよい。
このような構成であれば、例えば、ドラムの外周面に対してベルトが位置ずれした場合でも、ドラムが第１の方向に１回転する間に、ヘッドに含まれる全てのノズルを重複部に対向させてフラッシングすることができる。

また、上記の画像形成装置において、前記第１開口部は前記ドラムの外周面を貫通する開口部であり、前記ドラムの内部に、前記第１開口部を通って前記ドラムの内部に到達するインクを受け止めるための受止部、を備えることを特徴としてもよい。このような構成であれば、ドラム内部の回転機構や、これに用いられるベアリング等にインクが付着することを防ぐことができる。

また、上記の画像形成装置において、前記ドラムの外周面と対向する位置に、前記貫通穴と前記第１開口部との重なり具合を検出するための検出手段、を備え、前記フラッシング制御手段は前記検出手段の検出結果に基づいてフラッシングを行うことを特徴としてもよい。このような構成であれば、検出手段による検出結果に基づいて、重複部がノズルと対向する位置に到達するタイミングを計ることができる。
また、上記の画像形成装置において、前記ベルトは環状の無端ベルトであり、前記ベルトの周長は、前記ドラムの周長の整数倍に設定されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、第１開口部と重なり合うベルトの貫通穴を特定の穴に限定することができ、第１開口部と貫通穴との重なり具合の再現性を高めることができる。

つまり、整数倍であればドラムとベルトとの相対的位置関係は、滑りが生ずる場合や、温度変化により各々の周長が異なる伸び方をする場合以外には基本的にずれない。このため、例えば、フラッシングのタイミングは、そのフラッシングが行われるよりも前の、ドラムの一回転（即ち１周）前の検出結果に基づいて予測して決めることができる。即ち、ヘッド直前での検出結果ではなく、前回の通過時の検出結果に基づいてフラッシングのタイミングを決定することができ、信号処理時間にドラム１周分の余裕を持つことができる。

本発明の別の態様に係る両面画像形成装置は、上記の画像形成装置と同一の構成を有する表面画像形成装置と、上記の画像形成装置と同一の構成を有する裏面画像形成装置と、前記表面画像形成装置から前記裏面画像形成装置へ用紙を表裏逆にして受け渡す受渡部と、を備えることを特徴とする。このような構成であれば、表面画像形成装置と裏面画像形成装置の双方において、ノズルを退避させることなく、且つ、紙面に痕跡を残すことなくフラッシングを実行することができる。

両面画像形成装置１００の構成例を示す図。 ドラム１３の外周面を示す図。 ベルト１６の表面を示す図。 制御部７０等の構成例を示す図。 フラッシングの手順を示す図。 貫通穴１６ａとスリット１３ｃとの重なり具合の一例を示す図。 ラインヘッド１９Ｙにおけるフラッシングの過程を示す図。 フラッシングのタイミングの一例を示す図。 受止部４０の構成例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その重複する説明は省略する。
（１）両面画像形成装置の構成例について
図１は、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１００の構成例を示す側断面図である。
図１に示すように、この両面画像形成装置１００は、例えば、インクジェット方式で且つライン記録方式のプリンターである表面画像形成装置１と、インクジェット方式で且つライン記録方式のプリンターである裏面画像形成装置２とを、記録用紙Ｐの搬送方向に沿って備えた装置である。

図１に示すように、表面画像形成装置１は、記録用紙Ｐを搬送するための搬送手段として、例えば、駆動ドラム（以下、単にドラムという。）１３と、従動ローラ（以下、単にローラという。）１４、１５と、ドラム１３とローラ１４、１５とに巻き掛けられた環状の無端ベルト（以下、単にベルトという。）１６と、隔壁部６３と、を有する。ドラム１３及びローラ１４、１５の各回転軸１３ａ、１４ａ、１５ａは、ドラム１３及びローラ１４、１５の各断面中心を通ると共に、図示しない軸受により回転可能に支持されている。

この表面画像形成装置１では、これら３つの回転軸１３ａ、１４ａ、１５ａが同じ方向（例えば、時計回り）に回転することにより、ドラム１３とローラ１４、１５とに巻き掛けられたベルト１６が一方向に搬送されるようになっている。例えば、ドラム１３には、駆動源である電動モータ等の出力軸が直接又は減速機構を介して回転軸１３ａに連結されており、電動モータ等の出力が回転軸１３ａに伝達されるようになっている。駆動源である電動モータ等が正転駆動されると、ドラム１３が回転軸１３ａを中心に回転駆動する。また、このドラム１３の外周面には、吸引穴１３ｂとスリット１３ｃとが設けられている。

図２は、ドラム１３の外周面を示す平面図である。なお、図２と、後述する図６、図７では、スリット１３ｃと他の開口部との識別を容易にするため、スリット１３ｃを灰色で着色して示している。
図２に示すように、ドラム１３の外周面には、記録用紙Ｐをベルト１６を介して吸着するための吸着領域と、ノズルにフラッシングを行わせるためのフラッシング対応領域とが用意されている。そして、吸着領域には吸引穴１３ｂが設けられ、フラッシング対応領域にはスリット１３ｃが設けられている。吸引穴１３ｂはドラム１３の外周面を貫く貫通した開口部（即ち、貫通穴）である。また、スリット１３ｃも例えば貫通穴である。

図２に示すように、スリット１３ｃは、ドラム１３の幅方向（ＣＤ方向）に延びるように形成されており、ドラム１３が１回転（即ち、１周）したときに、ドラム１３の外周面に設けられたスリット１３ｃが、後述のラインヘッド１９に含まれる全てのノズル下を少なくとも１回以上通るように（即ち、対向するように）、その形状と大きさ及び配置が調整されている。これは、全てのノズルに対して後述のフラッシング処理を実行するためである。
例えば、スリット１３ｃは幅方向に沿ってドラム１３の一端付近から他端付近にかけて設けられており、その幅方向の長さは、ラインヘッド１９のノズルの配置範囲よりも長く設定されている。即ち、ラインヘッドの幅方向の長さをＬ１とし、スリット１３ｃの幅方向への長さをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２に設定されている。

また、この実施形態では、このようなスリット１３ｃを２つで１つのグループ（即ち、スリット群）とし、一方のグループに含まれるスリット１３ｃと、これと隣り合う他方のグループに含まれるスリット１３ｃとの配置間隔を、グループ内でのスリット１３ｃの配置間隔と異なる長さに設定している。例えば、図２に示すように、フラッシング対応領域に設けられた計４つのスリット１３ｃは第１グループと第２グループとに区分することができる。ここで、第１グループ内でのスリット１３ｃの配置間隔は１ピッチに設定されており、第２グループ内でのスリット１３ｃの配置間隔も１ピッチに設定されている。また、第１グループの図２右側のスリット１３ｃと、第２グループの図２左側のスリット１３ｃとの配置間隔は、３／２ピッチに設定されている。さらに、上記の１ピッチは、後述する貫通穴１６ａの周方向（ＭＤ方向）のピッチと同じ大きさ（若しくは、その整数倍の大きさ）に設定されている。

なお、図２ではその一部に目盛りを付しているが、この目盛りは、スリット１３ｃの大きさやその配置間隔を把握し易くするために便宜上記したものである。実際には、ドラム１３の外周面に目盛りを付す必要はない。
また、図１では、ドラム１３及びローラ１４の各径の比率を模式的に描いている。実際には、ドラム１３は、ローラ１４の径の３倍〜１０倍の範囲内の径を有している。例えばローラ径が３ｃｍである場合、ドラム１３の径は９ｃｍ〜３０ｃｍ程度の範囲とするのが好ましい。このような径の比率に設定するのは、ドラム１３については大径にして大きなイナーシャを確保して安定な回転を得るためと、後述のラインヘッド１９の配置エリアを確保するためである。

ベルト１６は例えばゴム製であり、その表面には貫通穴１６ａが複数設けられている。ベルト１６表面での記録用紙Ｐの保持は、例えば、ドラム１３に設けられた吸引穴１３ｂを介してベルト１６の貫通穴１６ａを負圧にして吸着すること（即ち、負圧吸着方式）により行われる。このような負圧は、例えば、貫通穴１６ａ及び吸引穴１３ｂを通じてドラム１３内へ空気吸引することにより発生させる。

図３は、ベルト１６の表面を示す平面図である。図２に示すように、貫通穴１６ａは、例えばその全てが平面視で同じ形状（例えば、長円形）で、且つ同じ大きさに形成されており、幅方向及び周方向にそれぞれ一定の間隔で配置されている。また、各貫通穴１６ａは、ドラム１３が１回転したときに全てのノズル下を複数の貫通穴１６ａが通るように（即ち、対向するように）、その形状と大きさ及び配置が調整されている。これは、全てのノズルに対して後述のフラッシング処理を実行するためである。

例えば、複数の貫通穴１６ａを幅方向に一定の間隔で配置して１つの列とすると共に、列内で隣り合う貫通穴１６ａの離間距離を、１つの貫通穴１６ａの幅方向の長さよりも短く設定する。図３では、１つの貫通穴１６ａの幅方向の長さは目盛り４つ分に設定され、各列における貫通穴１６ａの離間距離は目盛り２つ分に設定されている。
また、このような列を、記録用紙Ｐの搬送方向である周方向に等間隔（等ピッチ）に配置すると共に、周方向で隣り合う第１列と第２列とを幅方向に所定の距離だけずらしている。図３では、第１列と第２列とが幅方向に半ピッチだけ、ずれた状態で配置されている。また、第１列の一端から第２列の他端までの幅方向の距離は、ラインヘッド１９のノズルの配置範囲全長よりも長く設定されている。即ち、ラインヘッド１９の幅方向の長さをＬ１とし、第１列の一端から第２列の他端までの幅方向の距離をＬ３としたとき、Ｌ１＜Ｌ３に設定されている。

なお、図３ではその一部に目盛りを付しているが、この目盛りは、貫通穴１６ａの大きさやその配置間隔を把握し易くするために便宜上記したものである。実際には、ベルト１６の表面に目盛りを付す必要はない。
図１に戻って、隔壁部６３は、ベルト１６の内側であって、且つドラム１３の外側となる空間４７に設けられている。この隔壁部６３は、空間４７のうち負圧が及ぶ領域を区画するために設けられたものである。この隔壁部６３により、隔壁部６３とベルト１６の裏面とドラム１３の外周面とで囲まれた領域は略密閉状態に封止され、負圧が保持される。その結果、ベルト１６表面では、ドラム１３に巻き掛けられている部分だけでなく、ドラム１３に巻き掛けられていない部分（即ち、ドラム１３に巻き掛けられる前後の部分）でも、負圧による吸着力が及ぶようになっている。

また、この表面画像形成装置１は、ベルト１６上に記録用紙Ｐを供給するための給紙手段として、例えば、ゲートローラ１７を有する。ゲートローラ１７は、記録用紙Ｐをローラ面に突き当てることで記録用紙Ｐのスキューを補正し、また駆動開始タイミングを図ることで、記録用紙Ｐをベルト１６上の目標位置に載せるようにタイミングを合わせて記録用紙Ｐを送り出すようになっている。また、このゲートローラ１７は、フラッシングを行うときは、ベルト１６を介してドラム１３の吸着領域に記録用紙Ｐが載り、フラッシング対応領域には記録用紙Ｐが載らないように、タイミングを合わせて記録用紙Ｐを送り出すようになっている。即ち、フラッシングを行うときは、少なくともフラッシング領域には記録用紙Ｐが載らないように、給紙のタイミングを制御する。

また、この表面画像形成装置１は、記録用紙Ｐに対する記録手段として、ドラム１３の外周面と対向する位置にライン記録方式のヘッド（即ち、ラインヘッド）１９を備える。ラインヘッド１９は、例えば、４個のラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋで構成されている。ここで、ラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインク滴をそれぞれ吐出するものであって、吐出すべきインクは各色のインクタンク（不図示）からインク供給チューブを通じて供給される。これらラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋは、それぞれドラム１３の外周面に沿って、周方向に所定の間隔で配置されている。

また、ラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋはそれぞれ、記録用紙Ｐの搬送方向と平面視で直交する方向（即ち、幅方向）に、最大紙幅分の記録が可能な長さに渡って複数のノズルを有し、それらのノズルから必要箇所に必要量のインク滴を吐出することにより、記録用紙Ｐ上に微小なインクドットを形成するようになっている。このようなインクドットの形成を各色毎に行うことにより、ベルト１６に保持された記録用紙Ｐの表面側に印刷を行うことが可能となっている

なお、必要な色数のラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋは、１本のヘッドにより構成されてもよいし、ラインヘッドとしての機能を果たすように複数個の単位ヘッドが幅方向にライン状に配置されて構成されるマルチヘッドにより構成することもできる。また、本発明において必要な色数は４色に限定されるものではなく、例えば、上記の４色にライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）を加えた６色であってもよい。その場合は、各ラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ、１９ＬＭ、１９ＬＣは周方向（ＣＤ方向）に所定の間隔を置いて配置されていてもよい。

また、この表面画像形成装置１は、記録用紙Ｐに吐出されたインクを乾燥させる乾燥手段として、例えばハロゲンランプや温風送風器などの乾燥装置６１を有する。図１に示すように、乾燥装置６１は、記録用紙Ｐの搬送方向のラインヘッド１９よりも下流側であって、ベルト１６の表面と対向する位置に設けられている。
図１に示すように、裏面画像形成装置２も、上記の表面画像形成装置１と基本構造が同じに構成されている。即ち、裏面画像形成装置２は、記録用紙Ｐを搬送するための搬送手段として、例えば、ドラム１１３と、ローラ１１４、１１５と、ドラム１１３とローラ１１４、１１５とに巻き掛けられたベルト１１６と、隔壁部１６３と、を有する。また、裏面画像形成装置２は、記録用紙Ｐに対する記録手段としてドラム１１３の外周面と対向する位置に例えばラインヘッド１１９Ｙ、１１９Ｍ、１１９Ｃ、１１９Ｋを有し、記録用紙Ｐに吐出されたインクを乾燥させる乾燥手段として例えばハロゲンランプや温風送風器などの乾燥装置１６１を有する。裏面画像形成装置２における、これら搬送手段、記録手段、乾燥手段、検出手段の各構成とその機能は、例えば、表面画像形成装置１における各手段のそれと同じである。

また、この両面画像形成装置１００は、表面画像形成装置１から裏面画像形成装置２へ記録用紙Ｐを表裏逆にして受け渡す、受渡部４を有する。この受渡部４は、表面画像形成装置１と裏面画像形成装置２の各ベルト１６、１１６の表面を搬送方向に沿って所定領域、面接触する配置とすることで構成されている。受渡部４は、表面画像形成装置１の記録用紙Ｐの分離部６を成すローラ１４と裏面画像形成装置２の記録用紙Ｐの受入部８を成すローラ１１４との間の領域に設けられている。そして、分離部６を成すローラ１４に巻き掛けられたベルト１６の成す角度θ１は鋭角に構成され、受入部８を成すローラ１１４に巻き掛けられたベルト１１６の成す角度θ２は鈍角に構成されている。

このような構成により、ラインヘッド１９によってその表面に対する印刷処理が行われた記録用紙Ｐは、搬送方向からみて下流側にあるローラ１４の位置までベルト１６上に載って搬送され、ローラ１４の径に応じて曲率の大きく変化したベルト１６の曲面にて記録用紙Ｐは曲率分離されると共に、裏面画像形成装置２に受け渡される。裏面画像形成装置２に受け渡された記録用紙Ｐは、ベルト１１６上に載って搬送される。そして、ラインヘッド１１９によってその裏面に対する印刷処理が行われた記録用紙Ｐは、搬送方向からみて下流側にあるローラ１１４の位置まで搬送され、ローラ１１４の径に応じて曲率の大きく変化したベルト１６の曲面にて記録用紙Ｐは曲率分離されて、外部へ排出される。

また、この両面画像形成装置１００では、表面画像形成装置１のベルト１６搬送速度Ｖ１より裏面画像形成装置２のベルト１６搬送速度Ｖ２が僅かに大となる関係に設定されている。また、搬送方向からみて受渡部４の直後には、紙先端検出器６５が設けられている。この紙先端検出器６５によって、表面に印刷処理が行われた記録用紙Ｐの先端位置を検出して、裏面画像形成装置２の記録領域に送ることができ、記録位置を高精度にして裏面への印刷を実行することが可能となっている。

また、この両面画像形成装置１００は、ラインヘッド１９、１１９に含まれる各ノズルにフラッシングを実行させるためのフラッシング制御手段として、ドラム１３の外周面と対向する位置にそれぞれ設けられたセンサー２１、１２１と、これらセンサー２１、１２１にそれぞれ接続された制御部（図４参照。）と、を有する。
センサー２１は、ベルト１６に設けられた貫通穴１６ａとドラム１３に設けられたスリット１３ｃとの重なり具合を検出するための検出手段であり、例えば、反射又は透過型の光学センサーが用いられる。上記したように、スリット１３ｃは例えば貫通穴１６ａであるため、スリット１３ｃと貫通穴１６ａとが重なる部分（即ち、重複部）は、ベルト１６の表面からドラム１３の内側に至る貫通した開口部となる。従って、光の照射を用いた光学的手法により、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとの一致、不一致を検出することができる。

例えば、センサー２１に反射型の光学センサーを用いた場合は、センサー２１の発光部からベルト１６の被巻掛部に向けて垂直に光（例えば、可視光線、赤外線など）を照射すると共に、その光の反射光をセンサー２１の受光部で読み取って、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとの一致、不一致を検出する。例えば、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとが一致しているとき（即ち、重複部が生じているとき）は、光は貫通穴１６ａとスリット１３ｃとを通り抜けてドラム１３の内部まで到達するため、光は反射しない。また、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとが一致しない場合は、光はベルト１６表面、又はドラム１３表面の何れか一方で反射する。このように、反射光の有無により、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとの一致、不一致を検出することが可能である。

また、センサー２１には、例えば、複数の光学センサーを幅方向に配置した構成の光学ラインセンサーを用いることも可能であり、その場合は、ベルト１６上の一箇所だけではなく、ベルト１６の幅方向に沿った複数の箇所（例えば、幅方向に沿うライン上の領域）に対して光を同時に照射することができる。これにより、幅方向に沿ったより広い範囲で、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとの一致、不一致を検出することができる。また、センサー１２１もセンサー２１と同様の構成を有し、裏面画像形成装置２において同様の機能を発揮する。

制御部は、上記のセンサーの検出結果に基づいて、ラインヘッド１９、１１９におけるフラッシングのタイミングを決定する機能を有するものであり、例えば、図４に示すような構成を有する。
図４は、制御部７０等の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、制御部７０は、例えば、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）７１と、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）７２と、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）７３と、を有する。また、ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７３と、センサー２１、１２１及びドライバー回路３１、１３１にそれぞれ接続されている。ここで、ドライバー回路３１は、例えばラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋや、ドラム１３の駆動源である電動モータ等を制御するための回路である。また、ドライバー回路１３１は、例えばラインヘッド１１９Ｙ、１１９Ｍ、１１９Ｃ、１１９Ｋや、ドラム１１３の駆動源である電動モータ等を制御するための回路である。次に、上記の両面画像形成装置１００におけるフラッシング方法について具体的に説明する。

（２）フラッシングの方法について
図１に示した両面画像形成装置１００では、表面画像形成装置１と裏面画像形成装置２のそれぞれにおいて、同様の手順によりフラッシングを行うことが可能である。例えば、表面画像形成装置１においてフラッシングを行う場合は、図５に示すように、第１のステップ（Ｓ１）で、ドラム１３に設けられたスリット１３ｃと、ベルト１６に設けられた貫通穴１６ａとの一致、不一致（即ち、重複部）を検出する。次に、第２のステップ（Ｓ２）では、重複部の検出結果に基づいて、フラッシングのタイミングを決定する。そして、第３のステップ（Ｓ３）では、決定されたタイミングで、フラッシングを実行する。以下、これら各ステップＳ１〜Ｓ３について説明する。

図６（ａ）〜（ｆ）は、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとの重なり具合の一例を示す平面図と断面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）をＸ１−Ｘ´１線で切断したときの断面図であり、図６（ｄ）は図６（ｃ）をＸ２−Ｘ´２線で切断したときの断面図であり、図６（ｆ）は図６（ｅ）をＸ３−Ｘ´３線で切断したときの断面図である。
図６（ａ）及び（ｂ）は、スリット１３ｃと貫通穴１６ａとの位相ずれがゼロの場合（即ち、基準位置）を示し、図６（ｃ）及び（ｄ）は上記の位相ずれが１／４ピッチの場合（即ち、基準位置から目盛り１つ分の位置ずれがある場合）を示し、図６（ｅ）及び（ｅ）は上記の位相ずれが１／２ピッチの場合（即ち、基準位置から目盛り２つ分の位置ずれがある場合）を示す。

このような位相ずれは、ドラム１３の外周面に対してベルト１６が滑る等の原因により生じるが、本実施形態では、図２に示したようにスリット１３ｃの形状と大きさ及び配置が調整され、且つ、図３に示したように貫通穴１６ａの形状と大きさ及び配置が調整されている。このため、これらの重なり具合にずれが生じる場合でも、その最大ずれ量は１／２ピッチに抑えられ、第１グループ又は第２グループの少なくとも一方において、スリット１３ｃと貫通穴１６ａとが重なる部分（即ち、重複部）１８が必ず生じるようになっている。

そこで、第１のステップ（Ｓ１）では、ドラム１３が回転している間に重複部１８を検出する。この検出は、図１に示したセンサー２１が行う。例えば、図４に示したＲＯＭ７２に格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵ７１がセンサー２１に検出開始の信号を送信する。この信号を受けたセンサー２１は、上記した光学的手法により重複部１８を検出し、その検出結果をＣＰＵ７１に送信する。
第２のステップ（Ｓ２）では、ＣＰＵ７１はセンサー２１から送信されてきた検出結果（例えば、重複部１８を検出した位置と、重複部１８を検出していた時間）に基づいて、フラッシングのタイミングを決定する。この決定は、図４に示したＲＯＭ７２に格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵ７１が行う。

即ち、重複部１８はセンサー２１で検出されてから次に検出されるまでの間（即ち、ドラム１３が一回転する間）に、ラインヘッド１９の下を必ず通る。そこで、ＣＰＵ７１は、重複部１８がラインヘッド１９の下に到達したときにフラッシングが行われるように、その実行のタイミングを算出し、その算出結果をＲＡＭ７３に格納する。例えば、図６（ａ）及び（ｂ）に示したように、位相ずれがゼロで、第１グループのスリット１３ｃにのみ重複部１８が生じている場合は、検出結果として「位相ずれ無し」がセンサー２１からＣＰＵ７１に送信される。その場合は、ＣＰＵ７１は、第１グループ側に生じた重複部１８がラインヘッド１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋの下に順次到達するタイミングをそれぞれ算出し、その算出結果をＲＡＭ７３に格納する。

第３のステップ（Ｓ３）では、ＲＡＭ７３に格納された算出結果に基づいて、ラインヘッド１９に含まれる各ノズルにフラッシングを行わせる。このフラッシングは、制御部７０から信号を受けたドライバー回路３１が、ラインヘッド１９に含まれる各ノズルにインクを強制的に吐出させることにより行う。
例えば、図６（ａ）及び（ｂ）に示したように位相ずれがゼロの場合であって、ラインヘッド１９Ｙについてフラッシングを行う場合は、図７（ａ）から図７（ｂ）に移行する間に、ラインヘッド１９Ｙに含まれる複数のノズルのうちの、重複部１８の真上に位置するノズルから重複部１８に向けてインクを複数回（例えば、１００回）吐出させる。これにより、ラインヘッド１９Ｙに含まれる複数のノズルの一部（即ち、斜線で示す部分）がフラッシング済みの状態となる。

次に、図７（ｂ）から図７（ｃ）に移行する間に、重複部１８の真上に位置するノズルから重複部１８に向けて再度、インクを複数回（例えば、１００回）吐出させる。これにより、図７（ａ）から図７（ｂ）に移行する間にフラッシングが行われなかった残りの部分についてもフラッシングが行われる。その結果、図７（ｃ）に示すように、ラインヘッド１９Ｙに含まれる全てのノズルは、フラッシング済みの状態となる。

図８は、フラッシングのタイミングの一例を示す図である。図８において、横軸は時間であり、Ｔ_０〜Ｔ_１は第１グループの１番目のスリット１３ｃがラインヘッド１９Ｙの下を通る期間を示し、Ｔ_２〜Ｔ_３は第１グループの２番目のスリット１３ｃがラインヘッド１９Ｙの下を通る期間を示し、Ｔ_４〜Ｔ_５は第２グループの１番目のスリット１３ｃがラインヘッド１９Ｙの下を通る期間を示し、Ｔ_６〜Ｔ_７は第２グループの２番目のスリット１３ｃがラインヘッド１９Ｙの下を通る期間を示す。
図６（ａ）及び（ｂ）に示したように、位相ずれがゼロの場合（即ち、基準位置）は、Ｔ_０〜Ｔ_１、Ｔ_２〜Ｔ_３の各期間で、重複部１８の真上に位置するノズルから重複部１８に向けてインクを例えば１００回ずつ、吐出させる。これにより、ラインヘッド１９Ｙに含まれる全てのノズルをフラッシング済みの状態とすることができる。

一方、図６（ｃ）及び（ｄ）に示したように位相ずれが１／４ピッチの場合は、Ｔ_０〜Ｔ_１、Ｔ_２〜Ｔ_３の各期間で、重複部１８の真上に位置するノズルから重複部１８に向けてインクを例えば５０回ずつ吐出させる。また、Ｔ_４〜Ｔ_５、Ｔ_６〜Ｔ_７の各期間で、重複部１８の真上に位置するノズルから重複部１８に向けてインクを例えば５０回ずつ吐出させる。これにより、ラインヘッド１９Ｙに含まれる全てのノズルをフラッシング済みの状態とすることができる。さらに、図６（ｃ）及び（ｄ）に示したように位相ずれが１／２ピッチの場合は、Ｔ_４〜Ｔ_５、Ｔ_６〜Ｔ_７の各期間で、重複部１８の真上に位置するノズルから重複部１８に向けてインクを例えば１００回ずつ吐出させる。これにより、ラインヘッド１９Ｙに含まれる全てのノズルをフラッシング済みの状態とすることができる。
このように、位相ずれの状況に応じて、インクの吐出を異なるタイミングで分割して行うことにより、位相ずれの有無に関わらず、ラインヘッド１９Ｙに含まれる全てのノズルをフラッシングすることができる。

また、記録用紙Ｐの搬送方向からみて、ラインヘッド１９Ｙの上流側又は下流側には、ラインヘッド１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋが配置されているが、これらラインヘッド１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋについても、ラインヘッド１９Ｙの場合と同様、ノズル下に重複部１８が到達するタイミングで、ノズルから重複部１８に向けてインクを吐出させる。これにより、ラインヘッド１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋの含まれる全てのノズルをフラッシング済みの状態とすることができ、各ノズル内でインクが増粘して目詰まりが生じているような場合でも、この増粘したインクを強制的に吐出して、各ノズル内に増粘していないフレッシュなインクを供給することができる。また、吐出されたインクは重複部１８を介してドラム１３の内部に排出することができる。

このように、本発明の実施形態によれば、ノズルにフラッシングを行わせる際に、貫通穴１６ａとスリット１３ｃとが重なる部分（即ち、重複部）１８に向けてノズルからインクを吐出することができ、吐出したインクを重複部１８を通してドラム１３の内部に排出することができる。従って、ノズルをドラム１３の外周面と対向する位置（即ち、定常位置）から退避させることなくフラッシングを行うことができる。ノズルを移動させることなくフラッシングを実行できるので、フラッシングの所要時間を短縮することができる。また、ノズルの退避先が不要であるため、両面画像形成装置１００の小型化に寄与することができる。さらに、記録用紙Ｐの表面及び裏面にインクを付着させることなく（即ち、痕跡を残すことなく）フラッシングを行うことができるので、紙面を高品質に保つことができる。

上記の実施形態では、周方向（即ち、ＭＤ方向）が本発明の「第１の方向」に対応し、幅方向（即ち、ＣＤ方向）が本発明の「第２の方向」に対応している。また、スリット１３ｃが本発明の「第１開口部」に対応し、吸引穴１３ｂが本発明の「第２開口部」に対応している。さらに、ラインヘッド１９、１１９が本発明の「ヘッド」に対応している。また、第１グループ（又は、第２グループ）におけるスリット１３ｃの周方向への配置間隔が本発明の「第１の間隔」に対応し、複数の貫通穴１６ａの幅方向への配置間隔が本発明の「第２の間隔」に対応している。さらに、両面画像形成装置１００が本発明の「画像形成装置」に対応している。

（３）その他
なお、本発明では、例えば図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、スリット１３ｃを通ってドラム１３の内部に到達するインクを受け止めるための受止部４０を、ドラム１３の内部に備えていてもよい。この受止部４０は、例えば、ラインヘッド１９と対向して設けられた対向板４１と、対向板４１から回転軸１３ａの内部等を通ってドラム１３の外部に至る排出路４２とを有する。また、この受止部４０は回転せずに、ラインヘッド１９に対して常に同じ位置にあるように固定されていることが好ましい。
このような構成であれば、ドラム１３の内部に到達したインクを対向板４１から排出路４２を経由してドラム１３の外部に排出することができる。

また、本発明では、ベルト１６の周長をドラム１３の周長の整数倍とすることが好ましい。これは、整数倍であればドラム１３とベルト１６との相対的位置関係は、滑りが生ずる場合や、温度変化により各々の周長が異なる伸び方をする場合以外には基本的にずれないため、フラッシングのタイミングは、そのフラッシングが行われるよりも前の、ドラム１３の一回転（即ち１周）前の検出結果に基づいて予測して決めることができるからである。即ち、ヘッド直前での検出結果ではなく、前回の通過時の検出結果に基づいてフラッシングのタイミングを決定することができ、信号処理時間にドラム１周分の余裕が持てるからである。

また、本発明では、ベルト１６の周方向に沿う端部は直線状であることが好ましい。即ち、貫通穴１６ａはベルト１６の端部に面していないことが好ましい。これにより、ベルト１６の強度を一定以上に保つことが容易となる。
また、上記の実施形態では、スリット１３ｃが貫通穴である場合について説明したが、本発明はこれに限られることはない。即ち、スリット１３ｃは、貫通していない（即ち、底面を有する）開口部であってもよい。このような構成であっても、ノズルから吐出されたインクをベルト１６に設けられた貫通穴１６ａを通して、スリット１３ｃの底面で受け止めることができる。従って、上記の実施形態と同様、ノズルを退避させることなく、且つ、紙面に痕跡を残すことなくフラッシングを行うことができる。

また、上記の実施形態では、センサー２１、１２１が光学センサーである場合について説明したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、センサー２１、１２１は磁気センサーであってもよい。その場合は、例えばドラム１３とベルト１６とに磁気的なインデックスをそれぞれ付けておき、フラッシングの際は、これらインデックスを磁気センサーでそれぞれ読み取る。このような構成であっても、ベルト１６に設けられた貫通穴１６ａとドラムに設けられたスリット１３ｃとの一致、不一致を検出することができる。

また、上記の実施形態では、本発明の「画像形成装置」の一例として、記録用紙Ｐの両面に印刷処理を行う両面画像形成装置１００を説明したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、記録用紙Ｐの表面又は裏面にのみ印刷処理を行うような画像形成装置であってもよい。即ち、本発明の「画像形成装置」は表面画像形成装置１であってもよいし、裏面画像形成装置２であってもよい。この場合も、各装置においてノズルを退避させることなく、且つ、紙面に痕跡を残すことなくフラッシングを行うことができる。

１ 表面画像形成装置、２ 裏面画像形成装置、６ 分離部、８ 受入部、１３、１１３ ドラム、１３ａ 回転軸、１３ｂ 吸引穴、１３ｃ スリット、１４、１５ ローラ、１４ａ、１５ａ 回転軸、１６、１１６ ベルト、１６ａ 貫通穴、１７ ゲートローラ、１８ 重複部、１９、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ、１１９、１１９Ｙ、１１９Ｍ、１１９Ｃ、１１９Ｋ ラインヘッド、２１、１２１ センサー、３１、１３１ ドライバー回路、４０ 受止部、４１ 対向板、４２ 排出路、４７、１４７ 空間、６１、１６１、乾燥装置、６３、１６３ 隔壁部、６５ 紙先端検出器、７０ 制御部、７１ ＲＯＭ、７２ ＲＡＭ、１００ 両面画像形成装置

Claims (10)

1. 外周面に開口部を有するドラムと、
   前記ドラムの外周面に巻き掛けられ、貫通穴を有する用紙搬送用のベルトと、
   前記ドラムの外周面に向けてインクを吐出するノズルと、
   前記ノズルにフラッシングを行わせるフラッシング制御手段と、を備え、
   前記フラッシング制御手段は、
   前記ドラムが第１の方向に回転し、前記貫通穴と前記開口部とが重なる部分が前記ノズルと対向する位置に到達するタイミングで、前記ノズルにフラッシングを行わせることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ドラムの外周面に、前記ノズルにフラッシングを行わせるためのフラッシング対応領域と、用紙を吸着するための吸着領域と、を有し、
   前記開口部は、前記フラッシング対応領域に設けられた第１開口部と、前記吸着領域に設けられた第２開口部と、を含み、
   前記フラッシング制御手段は、前記貫通穴と前記第１開口部とが重なる部分が前記ノズルと対向する位置に到達するタイミングで、前記ノズルにフラッシングを行わせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の方向と平面視で交差する第２の方向に前記ノズルが複数配置されたヘッド、を備え、
   前記ドラムが前記第１の方向に１回転したときに、前記貫通穴と前記第１開口部とが重なる部分が、前記ヘッドに含まれる全ての前記ノズルと少なくとも１回以上対向するように、前記貫通穴と前記第１開口部とがそれぞれ構成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。
4. 前記第１開口部は前記第２の方向に延びるスリットであり、
   前記第２の方向における前記スリットの長さは、前記ノズルの配置範囲全長よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の方向に第１の間隔で前記スリットが複数配置されたスリット群、を複数有し、
   隣り合う一方の前記スリット群に含まれる前記スリットと、他方の前記スリット群に含まれる前記スリットとの間隔は、一方の前記スリット群に含まれる前記スリットと他方の前記スリット群に含まれる前記スリットの少なくとも一方が前記貫通穴と重なるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第２の方向に第２の間隔で前記貫通穴が複数配置された列、を複数有し、
   複数の前記列は前記第１の方向に前記第１の間隔で並び、
   隣り合う一方の前記列と他方の前記列との間で、前記貫通穴は前記第２の方向にずらして配置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第１開口部は前記ドラムの外周面を貫通する開口部であり、
   前記ドラムの内部に、前記第１開口部を通って前記ドラムの内部に到達するインクを受け止めるための受止部、を備えることを特徴とする請求項２から請求項６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記ドラムの外周面と対向する位置に、前記貫通穴と前記第１開口部との重なり具合を検出するための検出手段、を備え、前記フラッシング制御手段は前記検出手段の検出結果に基づいてフラッシングを行うことを特徴とする請求項２から請求項７の何れか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記ベルトは環状の無端ベルトであり、
   前記ベルトの周長は、前記ドラムの周長の整数倍に設定されていることを特徴とする請求項２から請求項８の何れか一項に記載の画像形成装置。
10. 請求項１から請求項９の何れか一項に記載の画像形成装置と同一の構成を有する表面画像形成装置と、
    請求項１から請求項９の何れか一項に記載の画像形成装置と同一の構成を有する裏面画像形成装置と、
    前記表面画像形成装置から前記裏面画像形成装置へ用紙を表裏逆にして受け渡す受渡部と、を備えることを特徴とする両面画像形成装置。

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