JP5365535B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に画像形成手段をキャリッジに搭載して往復移動させる画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。

このような画像形成装置として、上述したように、画像形成手段である液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドをキャリッジに搭載し、液体吐出ヘッドを主走査方向に移動走査し、媒体を主走査方向と直交する副走査方向に間歇的に移動させながら、記録ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成するシリアル型画像形成装置が知られている。なお、以下の説明でも画像形成手段は液体吐出ヘッドである例で説明しているが、画像形成手段としては液体吐出ヘッドに限らず、その他の画像形成手段であっても本発明は同様に適用することができる。

このようなシリアル型画像形成装置においては、記録ヘッドを搭載したキャリッジの往復移動に伴って装置本体に振動が誘発される。特に、印刷速度向上のため、キャリッジ速度が高速化し、これに伴ってキャリッジ主走査時の加減速が急となり、装置本体の振動が大きなものとなっている。また、画像読取り装置（スキャナ）を搭載した複合機においては、画像形成部側で生じる装置本体の上記振動のため、スキャナの読取り走査に振動を与えてしまい、読取り画像の劣化を引き起こすことになる。

そのため、従来からキャリッジの振動を抑制することが行われている。例えば、キャリッジを移動させるタイミングベルトにキャリッジと略同じ質量の制振部材を取付け、キャリッジと制振部材を反対方向に移動させることでキャリッジの振動を抑制することが知られている（特許文献１、２、３）。

また、プリンタヘッドを移動させる走査機構とは別に、プリンタヘッドとほぼ同じ質量の重りと、この重りをプリンタヘッドと逆方向に同一加速度で移動させる走査機構とを備えたものが知られている（特許文献４）。

特開２００１−１３８４９９号公報 特開２００５−０８１６７３号公報 特開２００７−１５２９００号公報 特開平３−２５６７７２号公報

しかしながら、従来の技術のように、キャリッジを移動させるタイミングベルトに制振部材（カウンタウエイトとも称する）を取り付けた場合、キャリッジが移動するときには常にカウンタウエイトも移動する（制振動作が行われる）ことになるため、微細なキャリッジの速度変動、キャリッジの移動負荷の変動、インクタンクを備える場合のインク残量の変化によるキャリッジ重量の変動などによって、制振部材による制振作用がキャリッジの振動を打ち消すよりもキャリッジに振動を与え、例えば液体吐出ヘッドを用いる場合に滴着弾位置精度が低下して画像品質が劣化することがあるという課題がある。

また、キャリッジを移動させる主走査機構の駆動源に係る負荷が増大し、更に、キャリッジとほぼ同じ質量の制振部材を使用するために装置全体の重量とサイズの大型化につながるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で効率的にキャリッジの移動に伴う振動を抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
画像形成手段を搭載した主走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジの移動による振動を抑制する制振手段と、を備え、
前記制振手段は、質量体を衝撃吸収部材又は弾性部材に衝突させ、衝撃力を発生させて前記振動を抑制し、
前記衝撃吸収部材の吸収特性又は前記弾性部材の弾性特性を変更可能である
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、簡単な構成で効率的にキャリッジの移動に伴う振動を抑制することができる。

本発明を適用する画像形成装置の一例の外観斜視説明図である。 同画像形成装置の機構部の要部平面説明図である。 同機構部の正面説明図である。 同機構部の要部側面説明図である。 本発明の第１実施形態の説明に供する模式的平面説明図である。 同じく動作説明に供する要部模式的平面説明図である。 同実施形態における位置エネルギー解除機構の一例を説明する要部拡大模式的説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供する模式的平面説明図である。 キャリッジ停止時の加速度の変化の説明に供する説明図である。 カウンタウエイト衝撃発生時の加速度の変化の説明に供する説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する要部模式的平面説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する要部模式的正面説明図である。 本発明の第５実施形態の説明に供する要部模式的平面説明図である。 本発明における制振手段の制御に関わる制御部の説明に供するブロック説明図である。 キャリッジの速度プロファイルの一例を示す説明図である。 同制御部による制振制御の第１例の説明に供するフロー図である。 同制御部による制振制御の第２例の説明に供するフロー図である。 同制御部による特性値変更処理の一例の説明に供するフロー図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明を適用する画像形成装置の一例について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の外観斜視説明図、図２は同画像形成装置の機構部の平面説明図、図３は同機構部の正面説明図、図４は同機構部の要部側面説明図である。
この画像形成装置は、図１に示すように、画像形成を行う装置本体１の上部に画像を読取る画像読取り手段（スキャナ手段）２を備えている。装置本体１には、機構部に給紙する用紙をストックする給紙カセット３が着脱自在に装着され、給紙カセット３の上方には画像が形成されて排出される用紙をストックする排紙トレイ４が装着されている。また、装置本体１の前面側にはインクカートリッジを装着するカートリッジ装着部５を有し、更に各種操作信号の入力や表示情報を表示する操作／表示部（操作パネル）５が配置されている。

そして、装置本体１内の機構部１０は、図２ないし図４に示すように、装置本体フレーム部材１１上に立設された側板１２Ａ、１２Ｂに横架された主ガイド部材であるガイドロッド１３と従ガイド部材であるガイドロッド１４とで、キャリッジ１５を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に摺動自在に保持している。

このキャリッジ１５は、主走査モータ１６と、駆動プーリ１７、従動プーリ１８及びタイミングベルト１９で構成される主走査機構によって主走査方向に移動走査される。そして、キャリッジ１４の主走査方向に沿ってエンコーダスケール２１を配置し、キャリッジ１４の背面側にはエンコーダスケール２１の目盛り（スケール：位置識別部）を読み取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ２２を取り付け、これらのエンコーダスケール２１とエンコーダセンサ２２とでキャリッジ位置検出手段としてのリニアエンコーダ２０を構成している。

このキャリッジ１５には、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインク滴を吐出する画像形成手段としての液体吐出ヘッドからなる４個の記録ヘッド２５及びこの記録ヘッド２５にフィルタ部材２６を介してインクを供給するサブタンク２７が搭載され、記録ヘッド２５は複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

サブタンク２６にはカートリッジ装着部５に着脱自在に装着される各色のインクを収容したメインタンク（インクカートリッジ）２８からインクチューブ２９を介してインクが補充供給される。

一方、キャリッジ１５の下側には、給紙カセット３から給紙される用紙２０を副走査方向に搬送する搬送手段としての搬送ベルト３１が配置されている。この搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、図示しない搬送ローラとテンションローラとの間に掛け渡されて、図示しない副走査モータによって搬送ローラが回転駆動されることによって副走査方向に周回移動される。また、搬送ベルト３１の下流側には画像が形成された用紙を排出する排紙コロ３２が配置されている。

また、キャリッジ１５の主走査方向の一方の非画像形成領域には記録ヘッド２５の維持回復を行う維持回復機構４１が配置され、この維持回復機構４１は記録ヘッド２５からインクを吸引すると共にノズル面を保湿する吸引キャップ４２とノズル面を保湿する保湿キャップ４３、ノズル面を払拭するワイパブレード４４、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出によって生じる液滴を受ける空吐出受け４５などを備え、維持回復動作で生じるインクの廃液は下側の廃液タンク５０に排出される。廃液タンク５０は装置本体１のカートリッジ装着部５内のメインタンク２８の下側で着脱自在に装着されている。

また、キャリッジ１１３の主走査方向の他方の非画像形成領域にも画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出によって生じる液滴を受ける空吐出受け４６を備えている。

この画像形成装置においては、給紙カセット３から図示しない給紙機構によって搬送ベルト３２上に給紙された用紙３０を搬送ベルト３１で間歇的に搬送し、キャリッジ１５を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２５を駆動することにより、停止している用紙に液滴を吐出して１行分を記録し、用紙を所定量搬送後、次の行の記録を行なう動作を繰り返して用紙上に画像を形成し、画像形成後用紙を排紙する。

次に、本発明の第１実施形態について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同実施形態の説明に供する模式的説明図、図６は同じくその動作説明に供する模式的説明図である。
前述したように、キャリッジ１５は、主走査モータ１６により駆動プーリ１７、従動プーリ１８及びタイミングベルト１９による主走査機構を介して主走査方向（矢示Ａ、Ｂ方向）に往復移動される。

そこで、例えば前述した装置本体フレーム１１上に、キャリッジ１５の移動に伴う装置本体１の振動を抑制する制振手段（制振機構）１０１が配置されている。

制振手段１０１は、矢示Ａ、Ｂ方向に移動可能に配設された質量体（制振部材）であるカウンタウエイト１０２Ａ、１０２Ｂ（区別しないときは「カウンタウエイト１０２」という。以下、他の部材も同様とする。）と、カウンタウエイト１０２を衝突させる部材（抑制部材という。）としての衝撃吸収部材１０３と、カウンタウエイト１０２を衝撃吸収部材１０３方向に付勢するバネ、発条などの蓄勢手段１０４と、カウンタウエイト１０２のギヤ部１０５に噛み合い、矢示方向に回転することで、カウンタウエイト１０２を蓄勢手段１０４の付勢力に抗して移動させる、つまり蓄勢手段１０４に付勢力を蓄える駆動部材１０６とを備えている。

衝撃吸収部材１０３は、キャリッジ１５の慣性力とカンウタウエイト１０２の衝撃力とが一致するように、カウンタウエイト１０２の衝突時の衝撃力を吸収する。この衝撃吸収部材１０３は衝突時の騒音の発生を抑える作用も有している。また、衝撃吸収部材１０３は全体が衝撃を吸収する部材である必要はなく、内部に剛体の部分を有するものでもよい。この衝撃吸収部材１０３は装置本体フレーム１１上に固定されている。

駆動部材１０６は、図示しない駆動手段によって矢示方向に回転され、所定のタイミング（制振タイミング）で所要のカウンタウエイト１０２側との係合が解除される。駆動部材１０６を回転させる駆動手段としては、給紙機構や搬送機構の駆動源や維持回復機構４１の駆動源と兼用することができる。

このように構成した制振手段１０１においては、例えばキャリッジ１５を矢示Ｂ方向に移動させる場合、図６（ａ）に示す状態から駆動部材１０６を矢示方向に回転させてカウンタウエイト１０２Ａを矢示Ｂ方向に移動させることで、図６（ｂ）に示すように蓄勢手段１０３に付勢力を蓄え、所定のタイミング（制振タイミング）で駆動部材１０６とカウンタウエイト１０２Ａとの係合を解除することにより、蓄勢手段１０４Ａの蓄勢力を解放することによって、カウンタウエイト１０２Ａが矢示Ａ方向に移動して衝撃吸収部材１０３Ａに衝突して衝撃力が発生する。

このとき、衝撃吸収部材１０３Ａは、キャリッジ１５の慣性力とカンウタウエイト１０２Ａによる衝撃力とが一致するように、カウンタウエイト１０２Ａの衝突時の衝撃力を吸収するので、キャリッジ１５の慣性力が衝撃力で相殺され、キャリッジ１５の移動に伴う振動が抑制される。

また、例えばキャリッジ１５を矢示Ａ方向に移動させる場合には、カウンタウエイト１０２Ｂを使用して同様の動作を行う。

ここで、カウンタウエイトによって振動を抑制するためには、モーメントの釣り合い（もしくは力の釣り合い）を行えばよい。つまり、「振動の支点からキャリッジまでの距離×キャリッジ加速度×キャリッジ質量」と、「振動の支点からカウンタウェイトまでの距離×カウンタウェイト加速度×カウンタウェイト質量」が略等しく（等しいを含む）なれば、モーメントが釣り合い振動は抑制される。

この場合、力は「加速度×質量」で定まるので、キャリッジよりも小さい質量のカウンタウエイトで振動を抑制を行う場合には、キャリッジよりも大きな加速度を生じさせればよい。また、振動の支点は、多くの場合は装置本体の脚部などの接地面が振動の支点となる。

次に、駆動部材１０６とカウンタウエイト１０２との係合を解除する構成の一例について図７を参照して説明する。駆動部材１０６の一部にカウンタウエイト１０２のギヤ部１０５との噛み合いが外れる歯欠け部１０６ａを設けている。

このように構成すれば、駆動部材１０６を図７に示す状態から所定量以上矢示方向に回転させると、カウンタウエイト１０２Ａのギヤ部１０５Ａとの噛み合いが外れるので、蓄勢手段１０４Ａの蓄勢力が解放されてカウンタウエイト１０２Ａが矢示Ａ方向に移動する。更に、駆動部材１０６を矢示方向に回転させると、カウンタウエイト１０２Ａと係合し、両方の蓄勢手段１０４Ａ、１０４Ｂの蓄勢が行われ、更に回転することでカウンタウエイト１０２Ｂのギヤ部１０５Ｂとの噛み合いが外れるので、蓄勢手段１０４Ｂの蓄勢力が解放されてカウンタウエイト１０２Ｂが矢示Ｂ方向に移動する。

キャリッジによる振動はキャリッジの往復動作に起因するため、交互に逆方向に向って発生する。図７のような構成であれば、駆動部材１０６を一定方向に回転させるだけで、交互に逆方向の制振機能を発揮することができ、キャリッジの動きと同調させることで極めて大きな制振効果を簡単な構成で達成することができる。

なお、ここでは、質量体であるカウンタウエイトを衝突させる部材（抑制部材）として衝撃吸収部材を用いているが、弾性部材を用いても同様の作用効果を得ることができる。

また、制振手段１０１の配置位置は装置本体フレーム上に限るものではない。例えば、キャリッジの上方に配置することもできる。上述したように、モーメントの釣り合いを図る場合、振動の支点からキャリッジまでの距離よりも、振動の支点からカウンタウェイトまでの距離を大きくした方が、より小さい力（力＝加速度×質量）での振動抑制が可能なため、振動の支点から遠いキャリッジ上方に振動手段を配置することでより小さな力での振動抑制ができるようになる。

次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、カウンタウエイト１０２Ｃが図示しない駆動手段によって支軸１０８を中心として揺動（ないし回動）可能に配置されるとともに、カウンタウエイト１０２Ｃが当接する剛体からなる抑制部材１０７Ａ、１０７Ｂが主走査方向に間隔を置いて配置されている。抑制部材１０７Ａ、１０７Ｂは例えば装置本体フレーム１１に固定されている。

このように構成した制振手段１０１においては、所定のタイミング（制振タイミング）でカウンタウエイト１０２を矢示方向に移動させて抑制部材１０７に衝突させることで衝撃力が発生し、キャリッジ１５の慣性力が衝撃力で相殺され、キャリッジ１５の移動に伴う振動が抑制される。

これらの実施形態で説明したように、制振手段は衝撃力を発生させてキャリッジの移動による振動を抑制する構成することで、簡単な構成で効率的にキャリッジの移動に伴う振動を抑制することができる。

つまり、衝撃力を利用することで、駆動源に従来のような複雑な機構、例えば、ステッピングモータやＤＣモータとエンコーダなどでカウンタウエイト（質量体）を主走査方向に移動させる制御を行わないでも、ソレノイド、バネやゼンマイによる位置エネルギーでカウンタウエイトを移動させて抑制部材に衝突させたときの衝撃力でキャリッジの振動を抑制することが可能になる。

ここで、抑制部材として衝撃吸収部材又は弾性部材（第１実施形態）と剛体（第２実施形態）を使用した場合の違いについて説明する。
キャリッジ停止時の目標速度に対する加速度は、例えば図９に示すように、一定の時間間隔を持ってある程度なだらかに変化し、キャリッジが装置本体に与える力はキャリッジ加速度に比例する。そして、カウンタウエイトを抑制部材に衝突させたときの衝撃力でキャリッジの慣性力をより精密に相殺するには、カウンタウエイトの慣性力とキャリッジの慣性力の和を「０」にする必要がある。そのためには、カウンタウエイトの停止時の加速度とキャリッジの加速度の絶対値が比例した形状とする必要がある。

このとき、第２実施形態のように、カウンタウエイトを衝突させる部材として剛体を使用した場合、カウンタウエイト停止時の速度と加速度（絶対値）の変化は、図１０に実線で示すように急峻な変化になって、カウンタウエイトの停止時の加速度の波形とキャリッジ停止時の加速度の波形とが異なることがあり、キャリッジによる振動を精密に制振できないことがある。

これに対して、第１実施形態のように、カウンタウエイトを衝突させる部材として衝撃吸収部材や弾性部材などの衝突の力の伝わりを和らげる部材を使用することで、カウンタウエイト停止時の速度と加速度（絶対値）の変化は、図１０に仮想線で示すように緩やかな変化にすることができ、キャリッジの加速度の変化（図９の実線部）に近づけることができる。

したがって、質量体（カンウタウエイト）を抑制部材に衝突させたときの衝撃力でキャリッジによる振動を抑制する場合には、抑制部材として剛体よりも衝撃吸収部材や弾性部材を使用することが好ましい。

また、例えば第１実施形態のような構成にすることで、キャリッジの動作に連動して駆動させるのはＯＮ／ＯＦＦのできるアクチュエータで良く、衝撃力を発生させるための位置エネルギー（第１実施形態ではバネの圧縮：蓄勢手段による蓄勢）はキャリッジ動作に連動させる必要がなく、キャリッジの加速度が発生する前のいずれのタイミングや速度で蓄えてもよくなる。その結果、駆動源の自由度が大きくなり、より簡単な構成や他の駆動源と共通化などコストアップを最小限に抑えることができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、衝撃吸収部材１０３を加圧する加圧手段１１１、１１１を有している。これらの加圧手段１１１、１１１の距離を、例えば図１０（ａ）に示す距離Ｌ１から同図（ｂ）に示す距離Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）と変化させることにより、衝撃吸収部材１０２の衝撃吸収性は低くなる。

このように、衝撃吸収部材１０２の衝撃吸収特性（特性値）を変化させることによって、キャリッジ速度が変化した場合にも対応することができる。

つまり、キャリッジ１５の速度プロファイルは通常は１種類ではなく、装置の印字モードなどによって異なる数種類の速度プロファイル持つことが一般的である。そのため、キャリッジ１５の加速度もいくつかのパターンが存在する。このように、キャリッジ１５を異なる加速度で駆動するモードが存在すると、カウンタウエイトの衝撃力を衝撃吸収部材の特性でコントロールするような場合には、モードが異なるときに精密にキャリッジの慣性力を相殺することが難しくなる。そこで、衝撃吸収部材の特性値（衝撃吸収特性）を変えることによって、キャリッジ速度の複数の速度プロファイルに合わせた衝撃力を発生させることができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態の説明に供する模式的正面説明図である。
ここでは、カウンタウエイト１０２Ａ、１０２Ｂの高さ方向（重力）の位置エネルギーを解放することによって、カウンタウエイト１０２Ａ、１０２Ｂを衝撃吸収部材１０３Ａ、１０３Ｂに衝突させて衝撃力を発生させ、振動を抑制する。

具体的には、カウンタウエイト１０２Ａ，１０２Ｂはアーム１１２Ａ、１１２Ｂを介して支持部材１１３Ａ、１１３Ｂに重力方向に揺動可能に支持されている。２つの支持部材１１３Ａ、１１３Ｂの外周にはギヤが形成されて駆動部材１１６Ａ、１１６Ｂのギヤと噛み合っている。なお、駆動部材１１６Ａ、１１６Ｂのギヤ部の一部には前述したと同様に歯欠け部１１６ａ、１１６ｂが形成されて、所定量以上回転したときに、支持部材１１３Ａ、１１３Ｂとの係合が外れて、カウンタウエイト１０２Ａ，１０２Ｂが自重で落下揺動するようにしている。

なお、カウンタウエイト１０２Ａに位置エネルギーを与える手段としては、前述したように他の機構の駆動源を使用することもできるし、その他ソレノイドなどを使用することもできる。

このように構成することで、前記第１実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、第１実施形態に比べて質量体の自重を蓄勢手段として利用するので、構成が簡単になる。

次に、本発明の第５実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態の説明に供する模式的平面説明図である。
ここでは、往復移動するプランジャ１０２Ｄを有するソレノイド１２０を有し、プランジャ１０２Ｄを質量体（カウンタウエイト）として使用して衝撃吸収部材１０３Ａ、１０３Ｂに衝突させる構成としている。

このように構成することで、制振手段の更なる簡略化、低コスト化を図ることができる。

次に、制振手段１０１の制御に関わる制御部ついて図１４のブロック図を参照して説明する。なお、この例では、制振手段１０１として衝撃吸収部材１０３の特性値を変更可能な前記第３実施形態を使用するものとする。

印字制御部６１は、図示しないパーソナルコンピュータなどの外部情報処理装置、画像読取り装置２などからの画像データを受領して、受領した画像データに応じてヘッド駆動部６２を介して記録ヘッド２５を駆動制御することで液滴を吐出させ、用紙３０上に画像を形成する。

主走査制御部６３は、速度プロファイル格納部６４に格納された例えば図１５に示すようなキャリッジ１５の速度プロファイルと、キャリッジ１５の主走査方向位置を検出するリニアエンコーダ２０からのエンコーダ出力とに応じて、目標速度に対する現在速度の偏差から制御量（例えばＰＩ制御値）を演算して、モータ駆動部６５を介して主走査モータ１６を駆動制御し、キャリッジ１５を主走査方向に所要のキャリッジ速度で移動走査させる。

この場合、主走査制御部６３は、ホスト側の情報処理装置や自身の操作パネル６から与えられる印字モードに関する情報（印字モード情報）、用紙２０の種別に関する情報（用紙種別情報）に基づいて、速度プロファイル格納部６４に格納されている複数の速度プロファイルから所定の速度プロファイルを選定して使用する。

ここで、印字モードとしては、この装置では、例えば、予め定めたキャリッジ速度で、予め定めた画質の画像を形成するときを通常モードと、通常モードよりも画質は劣るが印字速度が速い高速（速度優先）モードと、通常モードよりも印字速度は遅いが画質が優る高画質モードがある。用紙種別としては、例えば、普通紙、光沢紙、インクジェット専用紙などがある。そして、速度プロファイル格納部６４には、各印字モードに応じた複数の速度プロファイルが格納され、主走査制御部６３は指定された印字モードなどに応じて所要の速度プロファイルに応じて主走査モータ１６を駆動制御する。

スキャナ制御部７０は、スキャナ（画像読取り装置）２を駆動制御して画像の読取りを行わせる。

サブタンクインク残量検出手段７１は、サブタンク２７内のインク残量を検出する。サブタンク２７内のインク残量は、例えば、初期充填でサブタンク２７に供給したインク量を初期値として、記録ヘッド２５から吐出した滴数及び滴量と、記録ヘッド２５の維持回復動作に伴って記録ヘッド２５から排出した滴量などを合算して積算して得られるインク使用量と、途中でサブタンク２７に補給したインク量とに基づいて得ることができる。

温度検出手段７２は、キャリッジ１５の近傍の温度或いは装置本体１内の温度を検出する。

制振制御部８０には、主走査制御部６３から選定された速度プロファイルの情報の他、スキャナ制御部７０からスキャナ２が読取り動作を行っているか否かに関する情報、サブチャンク残量検出手段７１からサブタンク残量に関する情報、温度検出手段７２から検出温度に関する情報、リニアエンコーダ２０からのエンコーダ出力、主走査制御部６３からのモータ入力値が、それぞれ入力される。なお、主走査制御部６３からモータ駆動部６５に与えられるモータ入力値は、主走査モータ１６をＰＷＭ制御で駆動しているので、ＰＷＭ値（信号）である。

そして、制振制御部８０は、主走査制御部６３によってキャリッジ１５の主走査移動が行われるときに、速度プロファイル格納部６４に格納されたキャリッジ１４の速度プロファイルに基づいて駆動部８１を介して制振手段１０１の駆動部材１０６などを駆動する駆動部材駆動手段８２を駆動し、制振タイミングより前のタイミングでカウンタウエイト１０２の位置エネルギーを蓄積させ、制振タイミングになったときに蓄積された位置エネルギーを開放させる振動抑制動作（以下、単に「制振動作」ともいう。）を行わせる。

なお、ここでは説明を簡単にするために制振手段１０１の駆動部材１０６などを駆動する駆動部材駆動手段６８を他の機構の駆動源とは別に図示しているが、前述したように、制振タイミングより前のタイミングでカウンタウエイト１０２の位置エネルギーを蓄積できればよいので、他の機構の駆動源と共用することができる。

そして、制振制御部８０は駆動部８３を介して加圧手段１１１による衝撃吸収部材１０３の衝撃吸収特性（特性値）を変更する制御を行う。この場合、衝撃吸収部材１０３の特性値は、例えば、サブタンクインク残量検出手段７１からの検出結果に基づいて、キャリッジ１５の実際の質量（重量）を検出（算出）し、算出した重量に応じて変更する。つまり、キャリッジ１５の慣性力Ｆは、質量ｍ×加速度ａで求められるところ、サブタンク２７を搭載する構成では、インク消費によってキャリッジ１５の実際の質量が変化するの、慣性力も変化することになるので、キャリッジ１５の実際の質量に応じて衝撃吸収部材１０３の特性値を変更して、カウンタウエイト１０２の停止時の加速度とキャリッジ１５の停止時の加速度の変化を合わせるようにすることで、より精度の高い制振動作を行うことができる。

また、制振制御部８０は温度検出手段７２から検出温度に基づいて衝撃吸収部材１０３の特性値の変更を行う。つまり、キャリッジ１５に繋がるインクチューブ２９などの負荷や粘性抵抗値、キャリッジ１５を案内するガイドロッド１３の粘性抵抗値が温度によって変化するので、これらに応じて衝撃吸収部材１０３の特性値を変更して、カウンタウエイト１０２の停止時の加速度とキャリッジ１５の停止時の加速度の変化を合わせるようにすることで、より精度の高い制振動作を行うことができる。

また、制振制御部８０はモータ入力値に基づいて衝撃吸収部材１０３の特性値の変更を行う。つまり、キャリッジ１５の実際の移動状態（加速度）とＰＷＭ値を検出して衝撃吸収部材１０３の特性値の変更を行うことで、より精度の高い制振動作を行うことができる。

次に、この制御部による制振動作の制御の第１例について図１６に示すフロー図を参照して説明する。
制振制御部８０は、キャリッジ１５の主走査（移動）が開始されると、所要のタイミングで駆動部材駆動手段８２を駆動して制振手段１０１のカウンタウエイト１０２に位置エネルギーを蓄えさせ、キャリッジ１５の移動速度が減速領域に入り、所定の制振タイミングになったか否かを判別し、所定の制振タイミングになったときに制振手段１０１のカウンタウエイト１０２に位置エネルギーを解放させて、前述したようにカウンタウエイト１０２を衝撃吸収部材１０３に衝突させることで、キャリッジ１５の慣性力による振動を抑制する。

なお、ここではキャリッジの減速時に制振をかける例で説明しているが、キャリッジの加速時にも制振をかけることができる。

このように、キャリッジ１５の加速時、減速時に制振手段１０１による制振動作を行わせ、等速時には制振手段１０１による制振動作を行わないことで、キャリッジ１５を等速で移動させながら画像形成を行うとき、記録ヘッド２５からの滴吐出に対して悪影響を与える、例えば滴着弾位置ずれを発生させる振動を発生させることがなくなり、画像品質の劣化を抑えることができる。

次に、この制御部による制振動作の制御の第２例について図１７に示すフロー図を参照して説明する。
ここでは、使用する（選定された）速度プロファイルからキャリッジ速度が予め定めた所定値以上の加速度を発生する場合であるか否かを判別し、キャリッジ速度が所定値以上の加速度を発生する場合には、前述したような制振動作を行い、所定値以上の加速度を発生しない場合には制振動作を行わない。

例えば、選定された速度プロファイルが前述した高画質モードであるときには制振動作を行わず、通常モード、高速モードであるときには制振動作を行うように制御する。

また、ここではキャリッジの加速度が所定値以上の場合に制振動作を行うようにしているが、この他、スキャナ２による画像読取り動作が行われているときにのみ制振動作を行うようにすることもできる。

このような制御を行うことで、画像形成や画像読取りに影響を与える場合のみ制振を行うことができ、より効率的な制振動作を行うことができる。

次に、制振制御部による特性値変更処理について図１８に示すフロー図を参照して説明する。
ここでは、印字モード及び用紙種別などに応じて選定された速度プロファイルからキャリッジ１５の加速領域及び減速領域における加速度を算出する。そして、サブタンクインク残量検出手段７１で検出されたインク残量を算出し、温度検出手段７２で検出された周囲温度を取り込み、これらに基づいて制振手段１０１の衝撃吸収部材１０３の特性値（又は補正値）を算出し、算出した特性値（又は補正値）に応じて加圧手段１１１を駆動して衝撃吸収部材１０２の特性値を算出された特性値に設定する。なお、「算出」や「補正」はルックアップテーブルを用いて所要の値を得る場合も含む意味である。

つまり、速度プロファイルから得られるキャリッジの加速度と前述したようにインク残量から得られるキャリッジの実際の質量によってキャリッジ１５の慣性力（Ｆ＝質量ｍ×加速度ａ）が得られるので、この慣性力を相殺する衝撃力が発生するように衝撃吸収部材１０２の特性値を設定する。このとき、キャリッジの周辺温度を検出することにより、キャリッジ１５に繋がるインクチューブ２９などの負荷や粘性抵抗値、キャリッジ１５を支持するガイドロッド１３、１４の粘性抵抗値が得られるので、これらによって、特性値を補正することで、より精度の高い制振動作を行う。

次いで、制振動作を開始する場合、エンコーダ２０からのエンコーダパルス（主走査モータ１６の出力値）と主走査制御部６３からのＰＷＭ値（主走査モータ１６に対する入力値）から、キャリッジ１５の移動負荷（その他、キャリッジ１５の実際の加速度）を検出して、この検出結果に応じて衝撃吸収部材１０３の特性値を補正する。これにより、更に精度の高い制振動作を行うことができる。

１…装置本体
２…画像読取り装置
１０…印字機構部
１１…装置本体フレーム部材
１２Ａ、１２Ｂ…側板
１３…ガイドロッド
１５…キャリッジ
１６…主走査モータ
２５…記録ヘッド
１０１…制振手段
１０２Ａ、１０２Ｂ…カウンタウエイト（質量体）
１０２Ｃ…プランジャ（質量体）
１０３Ａ、１０３Ｂ…衝撃吸収部材（抑制部材）
１０７Ａ、１０７Ｂ…抑制部材

Claims (4)

1. 画像形成手段を搭載した主走査方向に往復移動するキャリッジと、
   前記キャリッジの移動による振動を抑制する制振手段と、を備え、
   前記制振手段は、質量体を衝撃吸収部材又は弾性部材に衝突させ、衝撃力を発生させて前記振動を抑制し、
   前記衝撃吸収部材の吸収特性又は前記弾性部材の弾性特性を変更可能である
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記キャリッジの重量と前記キャリッジの加速度、環境温度、前記キャリッジ移動時の負荷の少なくともいずれかに応じて前記衝撃吸収部材の吸収特性又は前記弾性部材の弾性特性を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制振手段は、前記キャリッジの加速時及び減速時の少なくともいずれかで前記振動を抑制する動作を行い、前記キャリッジの等速時には前記振動を抑制する動作を行わないことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制振手段は、前記キャリッジの加速度が予め定めた所定値以上のときに前記振動を抑制する動作を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置

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