(57)【要約】【課題】小さなインク収容部であってもインクが溢れ出ることを防止した画像形成装置を提供する。【解決手段】ドットカウント部９２でカウントされたドット数と、フォトセンサ８１，８２，８３によって検知された距離とが総合制御部９０に送られてくる。これら送られてきた信号に基づいて総合制御部９０では、インクミスト量（ドット数×インク量（ｇ／１ドット）×インクミスト割合）が演算されて記憶される。これにより、発生したインクミストの量が推測されるので、インク収容器５０に収容されるインクの量（発生したインクミストの量とほぼ同じ量）も推測できる。また、総合制御部９０には、インク収容器５０に収容できる最大のインク量が予め記憶されている。総合制御部９０では、推測したインクミストの量と最大インク量とが比較され、インク収容器５０に溜まったインク量が最大インク量になったか否かが判定される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドからインクが吐出される空間に存在する空気に含まれるインクミストを液状化してインクを回収するインク回収手段と、該インク回収手段が回収したインクを収容しておくインク収容手段とを備え、前記印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記インク収容手段に所定量のインクが収容されたことを検知するインク量検知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記インク量検知手段は、
前記印字ヘッドがインクを吐出した回数に基づいてインクミスト量を推測するインクミスト量推測手段と、
前記インク収容手段が収容できるインクの量と前記インクミスト量推測手段が推測したインクミスト量とを比較する比較手段とを有し、
該比較手段で比較した結果に基づいて、前記インク収容手段に所定量のインクが収容されたことを検知するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記印字ヘッドから画像の形成される記録媒体までの距離を検知する距離検知手段を備え、
前記推測手段は、
該距離検知手段で検知された前記距離に基づいてインクミスト量を推測するものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記インク収容手段に所定量のインクが収容されたことが前記インク量検知手段によって検知されたときは、この検知結果又は前記インク収容手段の交換などの情報を表示することを特徴とする請求項１，２，又は３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印字ヘッド（記録ヘッド）から記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成装置に関し、特に、印字ヘッドから記録媒体までの距離を変更できるタイプに好適な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを吐出する印字ヘッドから記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置が広く知られている。印字ヘッドのタイプとしては、固定式で移動しないタイプと、所定の主走査方向に走査するキャリッジに搭載されて移動するタイプとが知られている。
【０００３】
印字ヘッドを搭載するキャリッジを備えたインクジェット方式画像形成装置を用いて記録媒体に画像を形成する際は、搬送中の記録媒体を一時的に停止させ、キャリッジを所定方向に往復動させながら、画像情報を担持した画像信号に基づいて印字ヘッドからインクを吐出し、記録媒体のうち印字ヘッドに向き合う画像形成領域に位置する部分に画像を形成する。この画像形成後、記録媒体を所定の幅だけ搬送して停止させ、再びキャリッジを所定方向に往復動させながら、画像信号に基づいて印字ヘッドからインクを吐出し、記録媒体のうち画像形成領域に新たに位置する部分に画像を形成する。このような動作を繰り返すことにより、記録媒体に画像を形成する。
【０００４】
上記した画像形成に伴って、印字ヘッドからインクを吐出する際にインク滴の周りに細かい霧状のインク（インクミスト）が発生する。また、記録媒体にインク滴が着弾したときに瞬時に全てのインク滴が記録媒体に着弾されるわけではなく、インク滴の一部が着弾の衝撃などに起因して記録媒体の表面で跳ね返って霧状に飛散してインクミストが発生することもある。発生したインクミストは、キャリッジが走査するに伴ってキャリッジが走査する空間（即ち、印字ヘッドからインクが吐出される空間）で巻き上げられ、その内部の部品や部材に付着する。このようにして部品や部材に付着したインクミストは、故障や汚れの原因になるおそれがある。
【０００５】
ところで、近年、高画質化の進展のなか印字ヘッドの製造技術の発展により、吐出するインクの量を少なくした高解像度化が進んでいる。この高解像度化に伴い単位面積当たりにインクを吐出する回数が４〜８倍にまで増加するので、インク吐出に伴って発生するインクミストの量も増加する傾向にある。
【０００６】
このようにインクミストの量が増加しているケースにおいても、画像品位を一定の状態に保つと共に装置内の汚れを防止するために、装置内にインクミストを回収する部品や部材を設けて対応する事が多い。インクミスト回収部材の例としては、インクミストを含んだ空気をインクミスト回収ファンで回収ダクトに送り込んで、ここで液状化して（液滴にして）インク収容部に収容する技術が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、インクジェット方式の画像形成装置では、発生するインクミストの量が正確には知りえない。このため、上記のインク収容部を大きくして（大型にして）収容できるインクの量を多くしている。しかし、画像形成装置の設計上、インク収容部を大きくできないことがある。また、コスト的な面から、インク収容部を大きくできないこともある。このような場合、発生したインクミストの量が多くなったときは、液状化したインクをインク収容部に収容できないことがあり、インク収容部からインクが溢れ出すおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、小さなインク収容部であってもインクが溢れ出ることを防止した画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、印字ヘッドからインクが吐出される空間に存在する空気に含まれるインクミストを液状化してインクを回収するインク回収手段と、該インク回収手段が回収したインクを収容しておくインク収容手段とを備え、前記印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成装置において、
（１）前記インク収容手段に所定量のインクが収容されたことを検知するインク量検知手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、
（２）前記インク量検知手段は、
（２―１）前記印字ヘッドがインクを吐出した回数に基づいてインクミスト量を推測するインクミスト量推測手段と、
（２―２）前記インク収容手段が収容できるインクの量と前記インクミスト量推測手段が推測したインクミスト量とを比較する比較手段とを有し、
（２―３）該比較手段で比較した結果に基づいて、前記インク収容手段に所定量のインクが収容されたことを検知するものであってもよい。
【００１１】
また、
（３）前記印字ヘッドから画像の形成される記録媒体までの距離を検知する距離検知手段を備え、
（４）前記推測手段は、該距離検知手段で検知された前記距離に基づいてインクミスト量を推測するものであってもよい。
【００１２】
さらに、
（５）前記インク収容手段に所定量のインクが収容されたことが前記インク量検知手段によって検知されたときは、この検知結果又は前記インク収容手段の交換などの情報を表示するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置では、インク収容手段に所定量のインクが収容されたときはインク量検知手段が検知するので、インク収容手段からインクが溢れ出ることはない。また、インクの発生量が多くてインク収容手段に予測よりも早い時期に多量のインクが収容されても、インク収容手段に所定量のインクが収容されたときはインク量検知手段が検知する。このため、小さなインク収容手段であってもインクが溢れ出ることを防止できるので、インク収容手段からインクが溢れ出ることはなく、インク収容手段を速やかに交換できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
図１を参照して、本発明の画像形成装置の一例であるインクジェット方式のカラープロッタ（以下、プロッタという）を説明する。
【００１７】
図１は、プロッタの概略構成を示す斜視図である。
【００１８】
プロッタ１０は、矢印Ａ方向に搬送される記録紙１２などの記録媒体が載置されるプラテン１４を備えている。このプラテン１４の上方には、プラテン１４に対して平行に２本の走査レール（ガイドレール）１６が掛け渡されている。この走査レール１６には、モータ（図示せず）と無端ベルト１８によって矢印Ｂ，Ｃ方向（矢印Ａ方向に直交する方向であり、主走査方向という）に往復動する（走査する）キャリッジ２０がスライド軸受（図示せず）を介して取り付けられている。
【００１９】
キャリッジ２０のヘッドホルダ２１には、インクを吐出する複数のノズルを有する４つの印字ヘッド２２Ｋ（ブラック），２２Ｃ（シアン），２２Ｍ（マゼンタ），２２Ｙ（イエロー）が搭載されている。ノズルの吐出口（出口）の前方は、画像が形成される画像形成領域２３である。記録紙１２のうち画像形成領域２３に位置する部分にノズルからインクが吐出され、これにより、この部分に画像が形成される。
【００２０】
また、キャリッジ２０の移動可能な範囲のうち画像形成領域２３から離れた位置には、ノズルからインクを強制的に吸引し、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙに形成されたインク供給経路やノズルなどをクリーニングして印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙのインク吐出状態を初期の吐出状態にする回復装置３０が配置されている。
【００２１】
回復装置３０には、４つの印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙそれぞれのインク吐出口を覆うゴム製の４つのキャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙが備えられている。各キャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙには廃インクチューブ（図示せず）の一端が接続されており、この廃インクチューブの他端は吸引ポンプ（図示せず）に接続されている。なお、４つのキャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙはキャップ台３２に固定されている。
【００２２】
ロール紙などの記録紙１２に画像を形成するに当っては、プラテン１４に記録紙１２を載置し、プラテン１４に形成された開口部（図示せず）から外周面の一部を露出した搬送ローラ２４と、記録紙１２の両端部を上方から押えるピンチローラ２６とによって記録紙１２を挟持しながら、搬送モータ（図示せず）によって搬送ローラ２４を回転させて記録紙１２を搬送する。記録紙１２の上方でキャリッジ２０を矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動させる。各印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙに形成された複数のノズルには、それぞれのノズルからインクを吐出させるための吐出ヒータ（図示せず）が形成されている。印字ヘッドコントローラ（図示せず）は、画像データに基づいて複数の吐出ヒータから選択された吐出ヒータに所定の時間（電圧パルス）だけ電圧を印加するように各印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙを制御する。これにより、画像データに基づいて各印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからインクが吐出して、記録紙１２のうち画像形成領域２３に位置する部分に画像が形成される。
【００２３】
画像を形成し終ると、キャリッジ２０に搭載されたカッタ（図示せず）を所定位置まで飛び出させて記録紙１２を所定サイズに裁断する。なお、画像形成動作中、ノズルなどをクリーニングするために、ノズルからインクを吸引することが必要な状態になると、キャリッジ２０を回復装置３０の上方に移動させる。
【００２４】
図２を参照して、各印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからインクが吐出される空間に存在する空気に含まれるインクミストを液状化してインクを回収する技術を説明する。
【００２５】
図２は、インクミストを吸引する吸引ファンやインクを収容するインク収容器を示す模式図である。この図では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００２６】
上述したように各印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからインクを吐出する際には、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからインクが吐出される空間（即ち、キャリッジ２０が走査する空間）にインクミストが発生する。このインクミストを回収するために、キャリッジ２０の走査する空間の両端部にはそれぞれ、インクミストを含んだ空気からインクミストを液状化してインクを回収する回収ユニット４０（本発明にいうインク回収手段の一例である）と、この回収ユニット４０が回収したインクを収容しておくインク収容器５０（本発明にいうインク収容手段の一例である）とが配置されている。これらは同じ構造であるので、プロッタ１０の正面から見て右側に配置された吸引ユニット４０とインク収容器５０を説明する。なお、印字ヘッドをキャリッジに搭載して移動させる移動タイプではなくて、印字ヘッドを固定したまま移動させずに画像を形成する固定タイプの印字ヘッドの場合は、印字ヘッドの長手方向両端側（又は、片側だけ）に吸引ユニット４０とインク収容器５０が配置される。
【００２７】
吸引ユニット４０は、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからインクが吐出される空間の空気を吸引するシロッコファン４２や、シロッコファン４２が吸引した空気を下方に導くダクト４４などを備えている。ダクト４４の内部には複数のリブ（図示せず）が形成されており、ダクト４４を通過している空気はリブに衝突する。この衝突の際に、空気に含まれているインクミストの一部が液状化して空気中からインクミストが除去される。液状化したインクミストは、下方に流れてインク収容器５０に落下して収容される。
【００２８】
図３と図４を参照して、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ（図１参照）から記録紙１２（図１参照）までの距離を変更すると共にその距離を検知する距離変更検知ユニット（本発明にいう距離検知手段の一例である）を説明する。
【００２９】
図３は、印字ヘッドから記録紙までの距離を変更すると共にその距離を検知する距離変更検知ユニットを示す模式図である。図４（ａ）は、印字ヘッドから記録紙までの距離を検知する検知部を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。これらの図では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００３０】
距離変更検知ユニット６０は、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ（図１参照）の高さを調整する高さ調整機能を有するものである。コイルばね２１ａによって上方（矢印Ｇ方向）に付勢されているヘッドホルダ２１を距離変更検知ユニット６０によって矢印Ｇ，Ｈ方向に上下動させることにより、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２（図１参照）までの距離を変更すると共にその距離を検知できる。距離変更検知ユニット６０は、図４（ｂ）に示すように、横断面が楕円状で棒状の変更部材６２を有する。距離変更検知ユニット６０を用いることにより、紙種による違いや用途に応じて、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２までの距離を三段階に調整できる。
【００３１】
変更部材６２は、キャリッジ２０に固定された支持板６４によってその周方向（矢印Ｅ方向）に回転自在に固定されている。変更部材６２の長手方向先端部６２ａにはコイルばね６６が配置されており、このコイルばね６６によって変更部材６２は矢印Ｆ方向に付勢されて一定位置に配置されている。変更部材６２の長手方向後端部６２ｂには、この変更部材６２を矢印Ｅ方向に回動させるためのレバー６８が形成されている。このレバー６８は、変更部材６２の長手方向後端部６２ｂから変更部材６２に直交して延びている。レバー６８を適宜の角度だけ回動させることによってレバー６８と共に変更部材６２も回動し、レバー６８を停止させたときに変更部材６２も停止する。
【００３２】
変更部材６２の外周面には、図４に示すように、長手方向先端部６２ａから長手方向後端部６２ｂに向かって板状の３つのフラグ７１，７２，７３が順次に立ち上がっている。フラグ７１を基準とした場合、フラグ７２は円周角（θ１）で約４５度離れており、フラグ７３は円周角（θ１＋θ２）で約４５度離れている。また、変更部材６２の上方には、図４（ａ）に示すように、３つのフラグ７１，７２，７３を互いに異なったタイミングで検知するフォトセンサ（ヘッド高さセンサ）８１，８２，８３が配置されている。フォトセンサ８１がフラグ７１を検知したときは、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ（図１参照）から記録紙１２（図１参照）までの距離は１．０ｍｍである。フォトセンサ８２がフラグ７２を検知したときは、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２までの距離は１．５ｍｍである。図４（ａ）に示すようにフォトセンサ８３がフラグ７３を検知したときは、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２までの距離は２．０ｍｍである。上記した距離は変更部材６２の固定位置や太さ等を変えることにより適宜に変えられる。
【００３３】
フォトセンサ８１，８２，８３のいずれがフラグ７１，７２，７３を検知しているかの信号は、プロッタ１０（図１参照）の制御部９０（図５参照）に送られる。これにより、現時点における、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２までの距離が判明する。上記したフラグ７１，７２，７３やフォトセンサ８１，８２，８３などから、本発明にいう距離検知手段が構成されている。
【００３４】
図５を参照して、インク収容器５０（図２参照）に収容されているインク量を検知する技術を説明する。
【００３５】
図５は、インク収容器に収容されているインク量を検知するインク量検知手段の一例を示すブロック図である。
【００３６】
上述したように、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２までの距離は、フォトセンサ８１，８２，８３によって検知されて総合制御部９０（本発明にいうインクミスト量推測手段の機能も有する）に送られる。この検知は、画像形成前に行われる。また、画像形成中（印字動作中）に、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからインクが吐出されたドット数（インクを吐出した回数）は、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙを制御する印字制御部９４からドットカウント部９２に送られて、ここでカウントされる。
【００３７】
ところで、発生するインクミストの量は、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２までの距離によって変わる。この距離が短いときは、発生するインクミストの量は少なく、この距離が長くなるほど、発生するインクミストの量が比例的に多くなる。従って、画像形成中に発生するインクミストの量は、ドットカウント部９２でカウントされたドット数の合計（総数）と、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙから記録紙１２までの距離とから推測できる。
【００３８】
ドットカウント部９２でカウントされたドット数は総合制御部９０に送られる。この総合制御部９０には、フォトセンサ８１，８２，８３によって検知された距離も送られてくる。これら送られてきた信号に基づいて総合制御部９０では、
ドット数×インク量（ｇ／１ドット）×インクミスト割合＝インクミスト量
がプログラムにより演算されて記憶される。これにより、発生したインクミストの量が推測されるので、インク収容器５０（図２参照）に収容されるインクの量（発生したインクミストの量とほぼ同じ量）も推測できる。なお、インクミスト割合は実験等により予め求めておく。
【００３９】
また、総合制御部９０には、インク収容器５０（図２参照）に収容できる最大（本発明にいう所定量の一例である）のインク量が予め記憶されている。総合制御部９０では、上記のようにして推測したインクミストの量と上記の最大インク量とが比較され、インク収容器５０に溜まったインク量が最大インク量になったか否かが判定される。従って、総合制御部９０は、本発明にいう比較手段の機能も有する。この判定結果は、プロッタ１０のうちユーザの見易い部分（場所）に表示される。
【００４０】
以上説明したように、プロッタ１０では、インク収容器５０に所定量（ここでは最大量）のインクが収容されたときは総合制御部９０が検知するので、インク収容器５０からインクが溢れ出ることはない。また、インクの発生量が多くてインク収容器５０に予測よりも早い時期に多量のインクが収容されても、インク収容器５０に所定量のインクが収容されたときには総合制御部９０が検知し、この検知結果を表示すると共にインク収容器５０の交換をユーザに促す。このため、小さなインク収容器５０であってもインクが溢れ出ることを防止できるので、インク収容器５０からインクが溢れ出ることはなく、インク収容器５０を速やかに交換できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例であるプロッタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】インクミストを吸引する吸引ファンやインクを収容するインク収容器を示す模式図である。
【図３】印字ヘッドから記録紙までの距離を変更すると共にその距離を検知する距離変更検知ユニットを示す模式図である。
【図４】（ａ）は、印字ヘッドから記録紙までの距離を検知する検知部を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。
【図５】インク収容器に収容されているインク量を検知するインク量検知手段の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  プロッタ
１２  記録紙
２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ  印字ヘッド
５０  インク収容器
６２  変更部材
７１，７２，７３  フラグ
８１，８２，８３  フォトセンサ
９０  総合制御部
９２  ドットカウント部
【図１】
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【図２】
2005246697.tif 000004
【図３】
2005246697.tif 000005
【図４】
2005246697.tif 000006
【図５】
2005246697.tif 000007