(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジユニットの加速度の計測により、ノズルに至る流路内のインクの圧力変動を正確に把握できるインクジェット画像形成装置を提供する。【解決手段】ノズル及び流路部材５３が搭載されたキャリッジユニット２４と、キャリッジユニット２４を印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段とを備え、キャリッジユニット２４には、直交するｘｙ２軸方向の加速度を計測できる加速度計が搭載されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットを、印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段とを備え、
前記キャリッジユニットには、直交するｘｙ２軸方向の加速度を計測できる加速度計が搭載されている
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記キャリッジユニットの加速度を小さくする
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項３】
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットを、印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段とを備え、
前記キャリッジユニットには、直交するｘｙｚ３軸方向の加速度を計測できる加速度計が搭載されている
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｚ軸方向の加速度とｚ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記キャリッジユニットの加速度を小さくする
ことを特徴とする請求項３記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項５】
前記流路内に、前記インクの圧力変動を抑制する緩衝部材を備えており、
前記制御手段は、前記加速度計により検出された加速度を周波数解析し、前記緩衝部材によって圧力変動が抑制される周波数帯域の加速度成分を除いて、残余の加速度成分によって前記合算値の算出を行う
ことを特徴とする請求項２又は４記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動手段のうち前記キャリッジユニットを記録媒体に接近させるものが前記キャリッジユニットの両端側に配置されており、
前記キャリッジユニットが前記所定の印刷位置に移動して停止するタイミングが該キャリッジユニットの両端で一定時間以上異なる場合には、先に停止する側の駆動手段による加速度を小さくする
ことを特徴とする請求項２、４又は５記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項７】
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットに搭載された直交するｘｙ２軸方向の加速度を計測できる加速度計から加速度検出結果が入力され、
記録媒体に形成された画像の不良個所を検出するセンサから、不良個所発生の有無が入力され、
前記キャリッジユニットを印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段を制御する制御装置であって、
前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記駆動手段を制御して前記キャリッジユニットの加速度を小さくし、前記インク射出部のノズル内に空気が入った状態を回復させてからテストチャートを印刷し、前記不良個所が発生していなければ、印刷を実行させる
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置の制御装置。
【請求項８】
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットに搭載された直交するｘｙｚ３軸方向の加速度を計測できる加速度計から加速度検出結果が入力され、
記録媒体に形成された画像の不良個所を検出するセンサから、不良個所発生の有無が入力され、
前記キャリッジユニットを印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段を制御する制御装置であって、
前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｚ軸方向の加速度とｚ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記駆動手段を制御して前記キャリッジユニットの加速度を小さくし、前記インク射出部のノズル内に空気が入った状態を回復させてからテストチャートを印刷し、前記不良個所が発生していなければ、印刷を実行させる
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置の制御装置。
【請求項９】
前記合算値が前記閾値を超えたことが所定の回数を越えたときには、前記キャリッジユニットの加速度を下げた後に算出した前記合算値を新たな閾値として更新する
ことを特徴とする請求項７又は８記載のインクジェット画像形成装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット画像形成装置及びインクジェット画像形成装置の制御装置に関し、より詳しくは、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジユニットの加速度の計測によって、ノズルに至る流路内のインクの圧力変動を正確に把握することができるインクジェット画像形成装置及びインクジェット画像形成装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子による電気機械変換作用を利用してインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット画像形成装置が提案されている。インクジェット画像形成装置においては、ノズルが下方に向けてインクを吐出する場合において、ノズル内のインクに負圧をかけ、インクの表面張力と相俟って、インクが重力に抗してノズル内に留まるようにしている。
【０００３】
インクジェットヘッドは、画像形成を行うときには、記録媒体に近接する位置に移動操作される。このとき、インクジェットヘッドに加わる振動や衝撃によりノズル内及びノズルにインクを供給する流路内のインクに圧力変動が生じ、この圧力変動が大きい場合には、ノズル内のインクがノズル内方に後退してノズル内に空気が入ってしまうことがある。このようにノズル内に空気が入ってしまうと、インクの吐出ができなくなるので、印画不良（ドット抜け）となってしまう。
【０００４】
特許文献１には、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジユニットに加速度計を設けた画像形成装置が記載されている。この画像形成装置においては、加速度計によりインクの吐出方向の加速度を計測し、計測された加速度が閾値を超え、かつドット抜けが発生したときには、インクの吐出を回復させるようにしている。
【０００５】
特許文献２にも、キャリッジユニットに加速度計を設けた画像形成装置が記載されている。この画像形成装置においては、加速度計により加速度を計測し、計測された加速度が閾値を超えたときには、キャリッジユニットの動作異常の原因を特定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−００１１６０号公報
【特許文献２】特開２０１７−０５６６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、インクジェットヘッドにおいてインクタンクからノズルに至る流路は、インクの吐出方向にもキャリッジユニットの移動方向にも平行であるとは限らないし、また、直線状であるとは限らない。高密度の画像形成と装置の小型化との両立を図ると、直線状の流路を設けられない場合が多いからである。
【０００８】
ノズルに至る流路の形状が複雑である場合には、インクの吐出方向の加速度を計測しただけでは、流路内のインクの圧力変動を正確には把握できない。インクの圧力変動を正確に把握できないと、キャリッジユニットに加わる振動や衝撃を十分に小さくすることができず、吐出不良を防止することができなかったり、逆に、キャリッジユニットの加速度を必要以上に小さくしてしまい、画像形成に要する時間を必要以上に長くしてしまうという問題がある。
【０００９】
そこで本発明の課題は、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジユニットの加速度の計測によって、ノズルに至る流路内のインクの圧力変動を正確に把握することができるインクジェット画像形成装置及びインクジェット画像形成装置の制御装置を提供することにある。
【００１０】
さらに本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１２】
１．
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットを、印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段とを備え、
前記キャリッジユニットには、直交するｘｙ２軸方向の加速度を計測できる加速度計が搭載されている
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
２．
前記駆動手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記キャリッジユニットの加速度を小さくする
ことを特徴とする前記１記載のインクジェット画像形成装置。
３．
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットを、印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段とを備え、
前記キャリッジユニットには、直交するｘｙｚ３軸方向の加速度を計測できる加速度計が搭載されている
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
４．
前記駆動手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｚ軸方向の加速度とｚ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記キャリッジユニットの加速度を小さくする
ことを特徴とする前記３記載のインクジェット画像形成装置。
５．
前記流路内に、前記インクの圧力変動を抑制する緩衝部材を備えており、
前記制御手段は、前記加速度計により検出された加速度を周波数解析し、前記緩衝部材によって圧力変動が抑制される周波数帯域の加速度成分を除いて、残余の加速度成分によって前記合算値の算出を行う
ことを特徴とする前記２又は４記載のインクジェット画像形成装置。
６．
前記駆動手段のうち前記キャリッジユニットを記録媒体に接近させるものが前記キャリッジユニットの両端側に配置されており、
前記キャリッジユニットが前記所定の印刷位置に移動して停止するタイミングが該キャリッジユニットの両端で一定時間以上異なる場合には、先に停止する側の駆動手段による加速度を小さくする
ことを特徴とする前記２、４又は５記載のインクジェット画像形成装置。
７．
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットに搭載された直交するｘｙ２軸方向の加速度を計測できる加速度計から加速度検出結果が入力され、
記録媒体に形成された画像の不良個所を検出するセンサから、不良個所発生の有無が入力され、
前記キャリッジユニットを印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段を制御する制御装置であって、
前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記駆動手段を制御して前記キャリッジユニットの加速度を小さくし、前記インク射出部のノズル内に空気が入った状態を回復させてからテストチャートを印刷し、前記不良個所が発生していなければ、印刷を実行させる
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置の制御装置。
８．
インク射出部及び前記インク射出部にインクを供給する流路を構成する流路部材が搭載されたキャリッジユニットに搭載された直交するｘｙｚ３軸方向の加速度を計測できる加速度計から加速度検出結果が入力され、
記録媒体に形成された画像の不良個所を検出するセンサから、不良個所発生の有無が入力され、
前記キャリッジユニットを印刷時に所定の印刷位置に移動させる駆動手段を制御する制御装置であって、
前記加速度計により検出されたｘ軸方向の加速度とｘ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｙ軸方向の加速度とｙ軸方向の流路差との積と、前記加速度計により検出されたｚ軸方向の加速度とｚ軸方向の流路差との積とを合算し、この合算値が予め定めた閾値を超えた場合には、前記駆動手段を制御して前記キャリッジユニットの加速度を小さくし、前記インク射出部のノズル内に空気が入った状態を回復させてからテストチャートを印刷し、前記不良個所が発生していなければ、印刷を実行させる
ことを特徴とするインクジェット画像形成装置の制御装置。
９．
前記合算値が前記閾値を超えたことが所定の回数を越えたときには、前記キャリッジユニットの加速度を下げた後に算出した前記合算値を新たな閾値として更新する
ことを特徴とする前記７又は８記載のインクジェット画像形成装置の制御装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジユニットの加速度の計測によって、ノズルに至る流路内のインクの圧力変動を正確に把握することができるインクジェット画像形成装置及びインクジェット画像形成装置の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係るインクジェット画像形成装置の全体構成を示す模式図
【図２】図１に示したインクジェット画像形成装置を示すブロック図
【図３】図１に示したインクジェット画像形成装置のキャリッジユニットを示す斜視図
【図４】図１に示したインクジェット画像形成装置のインク流路を示す模式図
【図５】図１に示したインクジェット画像形成装置のインク流路を示す断面図
【図６】図１に示したインクジェット画像形成装置の動作を示すフローチャート
【図７】図１に示したインクジェット画像形成装置の動作の他の例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係るインクジェット画像形成装置及びインクジェット画像形成装置の制御装置について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
【００１６】
図１は、実施の形態に係るインクジェット画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
図２は、図１に示したインクジェット画像形成装置を示すブロック図である。
図１及び後述する各図において、キャリッジユニット２４の下降及びクランプ方向（インクの吐出方向）をｘ軸、キャリッジユニット２４の水平移動方向をｙ、軸記録媒体Ｐの搬送方向をｚ軸として示している。これらｘｙｚ３軸は、互いに直交している。これらｘｙｚ３軸は、インクジェット画像形成装置に対してどのような方向に設定してもよい。
【００１７】
インクジェット画像形成装置１は、図１及び図２に示すように、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０と、制御部４０とを備えている。インクジェット画像形成装置１では、制御部４０が各部を制御することにより、給紙部１０から画像形成部２０に搬送された記録媒体Ｐに対して、画像形成部２０で画像を形成した後、その記録媒体Ｐを排紙部３０に排出する。
【００１８】
給紙部１０は、図１に示すように、画像形成が行われる記録媒体Ｐを保持し、この記録媒体Ｐを画像形成部２０に供給する。給紙部１０は、給紙トレー１１と、搬送部１２とを有する。
【００１９】
給紙トレー１１は、一又は複数の記録媒体Ｐを重ねて載置可能に設けられた板状の部材である。給紙トレー１１は、載置された記録媒体Ｐの量に応じて上下動するように設けられており、記録媒体Ｐが搬送部１２により搬送される位置で保持される。
【００２０】
搬送部１２は、輪状のベルト１２３を複数のローラー１２１，１２２により回転駆動してベルト１２３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構、及び、給紙トレー１１に載置された記録媒体Ｐをベルト１２３に受け渡す供給部を有する。搬送部１２は、供給部によりベルト１２３に受け渡された記録媒体Ｐをベルト１２３の回転動作によって搬送する。
【００２１】
画像形成部２０は、搬入された記録媒体Ｐ上にインクを吐出させて画像を形成する。画像形成部２０は、受け渡しユニット２２と、用紙加熱部２３と、画像形成ドラム２１と、キャリッジユニット２４と、照射部２５と、デリバリー部２６とを有している。
【００２２】
受け渡しユニット２２は、給紙部１０の搬送部１２と画像形成ドラム２１との間の位置に設けられ、搬送部１２により搬送された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１に受け渡す。
【００２３】
用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐを加熱する。用紙加熱部２３は、例えば、赤外線ヒータ（カーボンヒータ、遠赤外線シーズヒータ、セラミックヒータ、ハロゲンランプヒータ、石英管ヒータ等）等を有し、通電に応じて発熱する。用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてキャリッジユニット２４の上流側に設けられる。用紙加熱部２３は、画像形成ドラム２１に担持されて用紙加熱部２３の近傍を通過する記録媒体Ｐが所定の温度となるように、図２に示すように、その発熱を制御部４０により制御される。
【００２４】
画像形成ドラム２１は、図１に示すように、円筒状の外周面に沿って記録媒体Ｐを担持し、回転されることにより記録媒体Ｐを搬送する。画像形成ドラム２１の搬送面は、用紙加熱部２３、キャリッジユニット２４及び照射部２５に対向し、搬送する記録媒体Ｐに対して画像形成に係る処理が順次行われるようにする。
【００２５】
制御部４０は、図２に示すように、ＬＣＤ等の表示装置４１に表示信号を出力し、所定の表示を行う。また、制御部４０には、メモリ４２が接続されており、必要な情報を記憶する。さらに、制御部４０には、インラインセンサ２４５が接続されており、記録媒体Ｐに形成された画像の不良個所が検出できるようになっている。
【００２６】
図３は、図１に示したインクジェット画像形成装置のキャリッジユニットを示す斜視図である。
【００２７】
キャリッジユニット２４は、図３に示すように、移動操作可能なキャリッジ２４１にインクジェットヘッド２４２が搭載されて構成されている。インクジェットヘッド２４２は、インク射出部となる図示しないノズルを有している。ノズルは、インクジェットヘッド２４２の下面であるノズル面に複数形成されている。インクジェットヘッド２４２は、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐに対してノズルからインクを吐出し、画像を形成する。ノズルからのインク吐出方向は、図１に示すように、画像形成ドラム２１の中心に向かう方向となっており、鉛直下方には限られず、斜め下方となっているキャリッジユニット２４もある。キャリッジユニット２４には、インクジェットヘッド２４２のノズルにインクを供給するインク流路を構成する流路部材が搭載されている。インク流路は、流路部材であるチューブや流路が穿設されたブロック等を経て、ｘｙｚ３軸のあらゆる方向に屈曲しながらはりめぐらされている。
【００２８】
キャリッジユニット２４は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色について個別に設けられている。図１では、画像形成ドラム２１の回転により搬送される記録媒体Ｐの搬送方向に対して上流からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応したキャリッジユニット２４が順次設けられている。
【００２９】
インクジェットヘッド２４２は、記録媒体Ｐの搬送方向に垂直な方向（幅方向）について記録媒体Ｐの全幅をカバーする長さ（幅）で設けられている。すなわち、この実施形態におけるインクジェット画像形成装置１は、ワンパス方式のインクジェット画像形成装置である。キャリッジユニット２４は、複数のインクジェットヘッド２４２を配列してラインヘッドとして構成することができる。インクジェット２４２は、あらゆる駆動方式の何れを採用したヘッドであってもよい。
【００３０】
キャリッジユニット２４には、キャリッジユニット２４を印刷時に所定の印刷位置に向けて水平移動させる図示しない駆動手段及び下降又は斜め下降させる駆動手段となるキャリッジ駆動部２４３が設けられている。キャリッジ駆動部２４３は、エアシリンダやモータ等である。所定の印刷位置とは、画像形成ドラム２１に対向して近接する位置であり、この実施形態においては、待機位置から水平移動され、次に下降又は斜め下降されることによって到達する。キャリッジ駆動部２４３は、この実施形態においては、キャリッジユニット２４の両端側に配置されている。ただし、キャリッジ駆動部２４３は、１台のキャリッジユニット２４について１台のみを設けてもよい。キャリッジ駆動部２４３は、図２に示すように、キャリッジユニット２４の加速度が所望の値となるように、制御部４０により制御される。
【００３１】
キャリッジユニット２４には、この実施形態では、直交するｘｙｚ３軸方向の加速度を計測できる加速度計２４４が搭載されている。加速度計２４４は、従来公知のどのような方式、どのような構成のものであってもよい。この加速度計２４４によれば、インク流路に平行な方向も含めて、あらゆる方向の加速度を計測することができる。ただし、後述するように、キャリッジユニット２４の移動方向が直交する２軸方向である場合には、この移動方向にｘｙ２軸方向を一致させれば、加速度計２４４は、直交するｘｙ２軸方向のみの加速度が計測できるものであってもよい。加速度計２４４により計測された加速度検出結果（加速度値）は、図２に示すように、制御部４０に入力される。
【００３２】
照射部２５は、図１に示すように、キャリッジユニット２４により記録媒体Ｐ上にインクが吐出された後に、そのインクを硬化させるためのエネルギー線を記録装置Ｐに照射する。照射部２５は、例えば、低圧水銀ランプ等の蛍光管を有し、蛍光管を発光させて紫外線等のエネルギー線を照射する。照射部２５は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてキャリッジユニット２４の下流側に設けられる。照射部２５は、画像形成ドラム２１に担持されてインクが吐出された記録媒体Ｐに対してエネルギー線を照射し、エネルギー線の作用により記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させる。照射部２５は、図２に示すように、制御部４０により制御される。
【００３３】
本実施の形態のインクジェット画像形成装置１で用いられるインクは、特に限られないが、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化型のインクである。紫外線を発する蛍光管としては、低圧水銀ランプの他、数百Ｐａ〜１ＭＰａ程度の動作圧力を有する水銀ランプ、殺菌灯として利用可能な光源、冷陰極管、紫外線レーザ光源、メタルハライドランプ、発光ダイオード等が挙げられる。これらの中で、紫外線をより高照度で照射可能であって消費電力の少ない光源（例えば、発光ダイオード等）が望ましい。また、エネルギー線は紫外線に限らず、インクの性質に応じてインクを硬化させる性質を有するエネルギー線であればよく、光源もエネルギー線の波長などに応じて選択できる。
【００３４】
デリバリー部２６は、図１に示すように、照射部２５によりエネルギー線が照射された記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から排紙部３０に搬送する。デリバリー部２６は、輪状のベルト２６３を複数のローラー２６１，２６２により回転駆動してベルト２６３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構や、記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から搬送機構に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２６４等を有する。デリバリー部２６は、受け渡しドラム２６４によりベルト２６３に受け渡された記録媒体Ｐをベルト２６３により搬送して排紙部３０に送り出す。
【００３５】
排紙部３０は、デリバリー部２６により画像形成部２０から送り出された記録媒体Ｐを格納する。排紙部３０は、板状の排紙トレー３１等を有し、この排紙トレー３１上に画像形成後の記録媒体Ｐを重ねて載置させる。
【００３６】
図４は、図１に示したインクジェット画像形成装置のインク流路を示す模式図である。
図５は、図１に示したインクジェット画像形成装置のインク流路を示す断面図である。
【００３７】
本実施形態のインクジェット画像形成装置１では、図４及び図５に示すように、メインインクタンク５１から供給ポンプ５２によって汲み出されたインクは、各キャリッジユニット２４のインク流路５３上の第１サブタンク５４に供給される。
【００３８】
インク流路５３は、各キャリッジユニット２４で吐出されなかったインクを必要に応じて第１サブタンク５４に戻すことができるように、循環経路となっている。第１サブタンク５４中のインクは、送液ポンプ５５及び逆止弁５６を経て、第２サブタンク５７に送られる。第２サブタンク５７に送られたインクは、インクジェットヘッド２４２のインレット２４２ａに供給される。
【００３９】
インクジェットヘッド２４２においては、インレット２４２ａに供給されたインクは、図５に示すように、中空のマニホールド２４６内に溜められる。このマニホールド２４６内は、インク流路５３の一部である。マニホールド２４６の底面は、複数のノズルが形成されたノズルプレート２４７によって閉蓋されている。ノズルプレート２４７の下面がノズル面である。マニホールド２４６内には、各ノズルに対応して、図示しない複数の圧力室が設けられている。マニホールド２４６内から圧力室内に注入されたインクは、圧力室を構成する圧電素子による電気機械変換作用により、ノズルから吐出される。なお、ノズル内のインクには負圧がかかっており、インクの表面張力と相俟って、インクが重力に抗してノズル内に留まるようになっている。
【００４０】
マニホールド２４６内は、フィルタ２４８によって、上室及び下室に分離されている。フィルタ２４８は、インク中の塵挨や気泡を取り除いて、上室から下室にインクを透す。また、マニホールド２４６内には、各圧力室上に位置して、インクの圧力変動を抑制する緩衝部材となるダンパ２４９が設けられている。
【００４１】
第２サブタンク５７からインクを供給されたインクジェットヘッド２４２のマニホールド２４６の上室を経たインクは、アウトレット２４２ｂから他のインクジェットヘッド２４２のインレット２４２ａに供給される。他のインクジェットヘッド２４２でも上室を経たインクは、アウトレット２４２ｂから第１サブタンク５４に戻される。また、第２サブタンク５７からインクを供給されたインクジェットヘッド２４２のマニホールド２４６の下室を経て吐出されなかったインクは、第２アウトレット２４２ｃから第１サブタンク５４に戻される。他のインクジェットヘッド２４２においても、下室を経て吐出されなかったインクは、第２アウトレット２４２ｃから第１サブタンク５４に戻される。
【００４２】
この画像形成装置１において、キャリッジユニット２４は、画像形成中は移動せず、画像形成前に待機位置から所定の印刷位置に、駆動手段により移動操作される。この移動は、図３〜図５中矢印ｙで表される水平移動と、矢印ｘで表される下降移動（画像形成ドラム２１に接近する移動）及び位置固定動作（クランプ）で構成されている。キャリッジユニット２４は、矢印ｚで表される記録媒体Ｐの搬送方向には移動されない。
【００４３】
キャリッジユニット２４が移動操作されると、インク流路５３に振動や衝撃が生じ、運動エネルギが圧力変動に変換され、インク流路５３中のインクに圧力変動が生ずる。インクの圧力変動は、キャリッジユニット２４の加速度に連動して生じる。この力Ｆは、運動方程式より、〔Ｆ＝ｍａ〕（∵ｍ：インクの重量、ａ：インクの加速度）で示される。
【００４４】
インクに加わる力Ｆが所定の値よりも大きいと、つまり、インクの圧力変動が所定の値よりも大きいと、メニスカスブレークが生じ、ノズル内のインクがノズル内方に後退してノズル内に空気が入ってしまう。このようにしてノズル内に空気が入ると、インクの吐出ができず、印画不良（ドット抜け）となる。
【００４５】
キャリッジユニット２４においては、インク流路５３は、流路部材であるチューブや流路が穿設されたブロック等を経て、ｘｙｚ３軸のあらゆる方向に屈曲しながらはりめぐらされている。このようなインク流路５３中のインクに加わる力Ｆは、以下のように示される。
【００４６】
Ｆ＝Σｍａ＝ｍｘ・ａｘ＋ｍｙ・ａｙ＋ｍｚ・ａｚ
（∵ａｘ：加速度ａのｘ軸成分、ａｙ：加速度ａのｙ軸成分、ａｚ：加速度ａのｚ軸成分、ｍｘ：インクの質量ｍのｘ軸方向への動圧寄与分、ｍｙ：インクの質量ｍのｙ軸方向への動圧寄与分、ｍｚ：インクの質量ｍのｚ軸方向への動圧寄与分）
【００４７】
インクの重量ｍは、〔ｍ＝ＬＳρ〕で表される（∵Ｌ：インク流路の長さ、Ｓ：インク流路の断面積、ρ：インクの比重）
なお、インク流路の長さＬは、インク流路５３の始点から終点までのインク流路５３に沿った距離であり、第２サブタンク５７にインク界面（液面）がある場合には、この界面からノズル面までを指し、界面がない場合には、送液ポンプ（負圧ポンプ）５５からノズル面までを指す。
【００４８】
力Ｆは、以下のように示される。
Ｆ＝Ｓρ（Ｌｘ・ａｘ＋Ｌｙ・ａｙ＋Ｌｚ・ａｚ）
（∵Ｌｘ：Ｌのｘ軸成分、Ｌｙ：Ｌのｙ軸成分、Ｌｚ：Ｌのｚ軸成分）
ここで、圧力変動をΔＰとすると、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚのそれぞれにおいて方向が反対の成分による力Ｆが相殺されるので、ΔＰは、以下のように示される。
ΔＰ＝ρ（ΔＬｘ・ａｘ＋ΔＬｙ・ａｙ＋ΔＬｚ・ａｚ）
（∵ΔＬｘ：ｘ軸方向流路差、ΔＬｙ：ｙ軸方向流路差、ΔＬｚ：ｚ軸方向流路差）
ｘ軸方向流路差とは、インク流路５３の始点と終点とのｘ軸方向の距離（直線距離のｘ軸成分）、ｙ軸方向流路差とは、インク流路５３の始点と終点とのｙ軸方向の距離（直線距離のｙ軸成分）、ｚ軸方向流路差とは、インク流路５３の始点と終点とのｚ軸方向の距離（直線距離のｚ軸成分）である。
つまり、圧力変動ΔＰは、加速度ａの関数で表される。
【００４９】
なお、図５に示すように、実施形態においては、ｘ軸方向流路差ΔＬｘは、第２サブタンク５７内のインクの界面からノズル面までの鉛直方向距離（高低差）であり、ｙ軸方向流路差ΔＬｙは、第２サブタンク５７からのインク流路の中心位置からノズル面の最も遠い位置までの水平方向距離であり、ｚ軸方向流路差ΔＬｚは、第２サブタンク５７からのインク流路の中心位置からノズル面の最も遠い位置までの水平方向距離である。
【００５０】
制御手段４０は、ｘ軸方向の加速度ａｘとｘ軸方向流路差ΔＬｘとの積（ΔＬｘ・ａｘ）と、ｙ軸方向の加速度ａｙとｙ軸方向流路差ΔＬｙとの積（ΔＬｙ・ａｙ）と、ｚ軸方向の加速度ａｚとｚ軸方向流路差ΔＬｚとの積（ΔＬｚ・ａｚ）とを合算し、この合算値（ρ（ΔＬｘ・ａｘ＋ΔＬｙ・ａｙ＋ΔＬｚ・ａｚ）＝ΔＰ）が予め定めた閾値を超えた場合には、キャリッジユニット２４の加速度ａを小さくする。
【００５１】
なお、加速度計２４４が直交するｘｙ２軸方向のみの加速度を計測するものである場合には、制御部４０は、ｘ軸方向の加速度ａｘとｘ軸方向流路差ΔＬｘとの積（ΔＬｘ・ａｘ）と、ｙ軸方向の加速度ａｙとｙ軸方向流路差ΔＬｙとの積（ΔＬｙ・ａｙ）とを合算し、この合算値（ρ（ΔＬｘ・ａｘ＋ΔＬｙ・ａｙ）＝ΔＰ）が予め定めた閾値を超えた場合には、キャリッジユニット２４の加速度ａを小さくする。
【００５２】
キャリッジユニット２４の加速度ａを小さくすることは、具体的には、制御手段４０により、駆動手段（水平移動）及びキャリッジ駆動部２４３（下降）の出力を下げ、キャリッジユニット２４の移動速度を遅くすることにより行うことができる。
【００５３】
図６は、図１に示したインクジェット画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【００５４】
制御部４０は、図６に示すように、処理を開始すると、ステップｓｔ１において、印刷指示を行う。次のステップｓｔ２では、キャリッジユニット２４を印刷位置に移動操作する。次のステップｓｔ３では、キャリッジユニット２４の移動操作時のインク流路５３内のインクに生ずる圧力変動ΔＰ（＝ρ（ΔＬｘ・ａｘ＋ΔＬｙ・ａｙ＋ΔＬｚ・ａｚ））を算出する。
【００５５】
次のステップｓｔ４では、圧力変動ΔＰが閾値を超えているかを判別し、超えていなければステップｓｔ５に進み、超えていればステップｓｔ６に進む。ステップｓｔ５では、印刷を実行し、処理を終了する。
【００５６】
ステップｓｔ６では、キャリッジユニット２４の加速度を１段階下げる。次のステップｓｔ７では、大量欠（ノズル内に空気が入った状態）を回復させてから、テストチャートを印刷する。次のステップｓｔ８では、インラインセンサ２４５により、大量欠（ノズル内に空気が入ったことによる吐出不良）発生の有無を判別し、発生していればステップｓｔ６に戻り、発生していなければステップｓｔ５に進む。
【００５７】
このインクジェット画像形成装置１においては、キャリッジユニット２４の加速度ａの各軸成分（ａｘ、ａｙ、ａｚ）及びインク流路５３の各方向流路差（ΔＬｘ、ΔＬｙ、ΔＬｚ）ごとの積を合算し、この合算値（ρ（ΔＬｘ・ａｘ＋ΔＬｙ・ａｙ＋ΔＬｚ・ａｚ）＝ΔＰ）を予め定めた閾値と比較するので、実際の現象により近い、精度の高い判別を行うことができる、また、吐出不良（ドット抜け）が発生しなかった場合には、キャリッジユニット２４の加速度を必要以上に小さくすることがないので、印刷までの待ち時間を短くすることができる。
【００５８】
なお、インクジェット画像形成装置１を使用しているうちに圧力変動ΔＰ（計算値）が閾値を超えるようになってしまうのは、キャリッジ駆動部２４３の機構部の摩耗等が原因である。
【００５９】
図７は、図１に示したインクジェット画像形成装置の動作の他の例を示すフローチャートである。
【００６０】
制御部４０は、図６に示したフローチャートにおいて、図７に示すように、前述したステップｓｔ８で、インラインセンサ２４５により、大量欠（ノズル内に空気が入ったことによる吐出不良）発生の有無を判別し、発生していればステップｓｔ６に戻り、発生していなければステップｓｔ９に進むようにしてもよい。
【００６１】
ステップｓｔ９では、ステップｓｔ４において圧力変動ΔＰ（計算値）が閾値を超えた回数が所定の回数（ｎ回）を越えたかを判別し、越えていればステップｓｔ１０に進み、越えていなければステップｓｔ５に進む。
【００６２】
ステップｓｔ１０では、キャリッジユニット２４の加速度を下げた後に算出された圧力変動ΔＰを新たな閾値として更新して記憶し、ステップｓｔ５に進む。
【００６３】
このように閾値を更新することにより、キャリッジユニット２４の加速度は、大量欠が発生しない状態により確実に維持される。このような閾値の更新が必要となるのは、インクジェット画像形成装置１の使用当初にはインク流路５３内のインク中に気泡が存在し、この気泡が緩衝物になるために、加速度に対して実際の圧力変動ΔＰが計算値よりも小さく、閾値が高めに設定されているためである。インクジェット画像形成装置１の使用に伴ってインク中の気泡は脱気され、加速度に対して実際の圧力変動ΔＰが大きくなってゆくので、閾値を低くしていかないと、実際の圧力変動ΔＰを所定値以内の抑えることができなくなるのである。
【００６４】
そして、このインクジェット画像形成装置１においては、インク流路５３中において圧力変動の特定の周波数帯域成分を吸収し圧力変動を抑制する粘弾性要素、例えば、マニホールド２４６内において隣接するノズル間の振動干渉を軽減するためのダンパ２４９などの緩衝部材があり、この緩衝部材が吸収する周波数帯域が加速度計２４４が検出する加速度の周波数帯域に重なる場合には、検出された加速度ａの周波数弁別を行うことが好ましい。
【００６５】
この実施形態のインクジェット画像形成装置１においては、インク流路５３内（マニホールド２４６内）には、インクの圧力変動を抑制する緩衝部材となるダンパ２４９が設けられている。
【００６６】
マニホールド２４６内にダンパ２４９を設けた場合には、このダンパ２４９は、インクの圧力変動の高周波帯域成分（例えば、３０Ｈｚ以上）を吸収する。キャリッジユニット２４の水平移動時及び下降時（ほぼ等速移動時）には、インクの圧力変動は、低周波成分が主であるため、ダンパ２４９による抑制はほとんどなされない。キャリッジユニット２４の移動終了時及び位置固定動作（クランプ）時には、インクの圧力変動には、高周波帯域成分（例えば、３０Ｈｚ以上）が含まれ、この高周波帯域成分は、ダンパ２４９により抑制される。
【００６７】
したがって、キャリッジユニット２４の加速度ａを小さくする動作は、ダンパ２４９により抑制されない周波数帯域（この実施形態においては低周波帯域）の圧力変動に基づいて実行することが好ましい。つまり、制御手段４０は、加速度計２４４により検出された加速度を周波数解析（例えば、フーリエ解析）し、ダンパ２４９によって圧力変動が抑制される周波数帯域の加速度成分を除いて、残余の加速度成分によって合算値の算出を行うことが好ましい。これにより、ダンパ２４９によって圧力変動が抑制される周波数帯域の加速度成分に起因して必要以上にキャリッジユニット２４の加速度を小さくすることが防止される。
【００６８】
そして、このインクジェット画像形成装置１においては、キャリッジユニット２４が所定の印刷位置に移動されて停止するタイミングがキャリッジユニット２４の両端で一定時間以上異なる場合には、先に停止する側のキャリッジ駆動部２４３による加速度を小さくすることが好ましい。
【００６９】
前述したように、キャリッジ駆動部２４３がキャリッジユニット２４の両端側に設けられている場合において、印刷位置に移動されて停止するタイミングがキャリッジユニット２４の両端で一定時間以上異なる場合には、先に停止する側のキャリッジ駆動部２４３による加速度が、後に停止する側のキャリッジ駆動部２４３による加速度よりも一定値以上に大きいということである。したがって、この場合には、先に停止する側のキャリッジ駆動部２４３による加速度を小さくすることによって、キャリッジユニット２４の両端における加速度の不均衡（アンバランス）を解消することができる。
【００７０】
なお、キャリッジユニット２４の両端において、印刷位置に移動されて停止するタイミングの差が一定時間未満である場合には、キャリッジ駆動部２４３による加速度を小さくする場合には、キャリッジユニット２４の両端側のキャリッジ駆動部２４３、２４３による加速度を同時に小さくする。
【００７１】
以上の実施形態の説明における具体的な構成、形状、材質、動作及び数値等は、本発明を説明するための例示に過ぎず、これらによって本発明が限定的に解釈されることがあってはならない。
【００７２】
以上説明したインクジェット画像形成装置では、キャリッジユニット２４は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色に対応して４個が設けられているが、キャリッジユニット２４の個数は特に限定されず、より多くの色に対応させてより多くの個数のインクジェットヘッドを設けてもよい。
【００７３】
また、以上説明したインクジェット画像形成装置では、画像形成ドラム２１の回転により記録装置Ｐを搬送しているが、ベルトやローラ等を用いて、記録装置Ｐを平面状態に維持したままで搬送してもよい。
【００７４】
以上説明したインクジェット画像形成装置は、ワンパス方式であるが、インクジェットヘッドを走査させるスキャン方式としてもよい。
【００７５】
さらに、以上説明したインクジェット画像形成装置では、紫外線硬化型インクを用いているが、インクは特に限定されず、顔料インクや、その他種々のインクを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１  インクジェット画像形成装置
１０  給紙部
１１  給紙トレー
１２  搬送部
１２１  ローラー
１２２  ローラー
１２３  ベルト
２０  画像形成部
２１  画像形成ドラム
２２  受け渡しユニット
２３  用紙加熱部
２４  キャリッジユニット
２４１  キャリッジ
２４２  インクジェットヘッド
２４２ａ  インレット
２４２ｂ  アウトレット
２４２ｃ  アウトレット
２４３  キャリッジ駆動部
２４４  加速度計
２４５  インラインセンサ
２４６  マニホールド
２４７  ノズルプレート
２４８  フィルタ
２４９  ダンパ
２５  照射部
２６  デリバリー部
２６１  ローラー
２６２  ローラー
２６３  ベルト
２６４  受け渡しドラム
３０  排紙部
３１  排紙トレー
４０  制御部
４１  表示装置
４２  メモリ
５１  メインインクタンク
５２  供給ポンプ
５３  インク流路
５４  第１サブタンク
５５  送液ポンプ
５６  逆止弁
５７  第２サブタンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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