画像記録装置
【課題】 高速で品質の安定したＦＷＡインクジェット画像記録装置を提供する。
【解決手段】 ドラム１２Ａと１２Ｂは公転手段４８に回転可能に支持されている。ドラム１２Ａ、１２Ｂはそれぞれモータ４４Ａ、４４Ｂで回転駆動され、それぞれ独立して速度可変に制御されている。公転手段４８はモータ４０で公転軸５０を中心として回転駆動され、ドラム１２Ａ、１２Ｂを給排紙位置（図中下端）／印字位置（図中上端）に移動させる。ドラム１２Ａ、１２Ｂは給排紙位置では用紙Ｐを外周部に巻き付け、または剥離させ、印字位置では巻き付けた用紙Ｐにヘッド１４により画像形成を行う。ヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーするのに足る全長をもっているため移動せずにドラム１２Ａ、１２Ｂの自転のみで用紙Ｐ全体を走査可能とされている。これによりドラム１２Ａ、１２Ｂを１回転させればヘッド１４で用紙Ｐ全体に画像を形成できる。
【解決手段】 ドラム１２Ａと１２Ｂは公転手段４８に回転可能に支持されている。ドラム１２Ａ、１２Ｂはそれぞれモータ４４Ａ、４４Ｂで回転駆動され、それぞれ独立して速度可変に制御されている。公転手段４８はモータ４０で公転軸５０を中心として回転駆動され、ドラム１２Ａ、１２Ｂを給排紙位置（図中下端）／印字位置（図中上端）に移動させる。ドラム１２Ａ、１２Ｂは給排紙位置では用紙Ｐを外周部に巻き付け、または剥離させ、印字位置では巻き付けた用紙Ｐにヘッド１４により画像形成を行う。ヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーするのに足る全長をもっているため移動せずにドラム１２Ａ、１２Ｂの自転のみで用紙Ｐ全体を走査可能とされている。これによりドラム１２Ａ、１２Ｂを１回転させればヘッド１４で用紙Ｐ全体に画像を形成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙幅をカバーする、いわゆるＦＷＡインクジェット記録ヘッドを用いたプリンタは、いわゆるシリアル型のインクジェットプリンタに比較して主走査を行わないため大幅な印字高速化を図ることができる。かつ大量の連続印字運転が可能であるとともに、構造が単純であるためトナーを用いたいわゆるレーザプリンタに比較して大幅な機器本体の小型化を図ることができる。
【０００３】
たとえば図１２に示すようなドラム式プリンタ４００では、インクジェット記録ヘッド４０４がドラム４０２の回転方向に一回走査（スキャン）すれば（＝ドラム４０２が用紙Ｐを巻き付けた状態で一回転すれば）印字が完了するため、インクジェット記録ヘッド４０４を用紙Ｐの副走査方向に何度も往復走査（スキャン）しなければ印字が完了しないシリアル型のプリンタに比べて高速印字が可能である。また、ドラム式プリンタ４００の印刷速度はドラム４０２の回転速度に依存するため、ドラム４０２の回転速度を高速にするほど理論上は高速処理が可能となる。
【０００４】
しかし、このようなドラム式プリンタはドラムへ用紙Ｐを装着・剥離する際の時間がタイムロスとなり、ドラムの回転速度を高速にできても実際の処理能力は比例して高くならない。
【０００５】
また、高速化のためにドラムの回転速度を高め、用紙を高速で装着するためにドラムの外周面に保持された用紙が位置ずれしたり振動したりすると、インクジェット記録ヘッドから吹付けられたインク滴の着弾地点がずれて用紙に付着することになり、印字品質が大幅に低下してしまう品質故障を起こす危険性もある。
【０００６】
この問題に対応して、たとえばドラム回転中に印字媒体の保持，印字，剥離という一連の動作をそれぞれ１回転単位で分けて行う構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかし上記の方法では給紙・排紙は印字動作と分けて行うため安定した動作となるが、その分の時間が余計に必要となり、当然ながら給・排紙中は印字できないので連続印字の際の処理能力は低下してしまう。
【０００８】
あるいはドラムの回転速度を高速と低速とに可変に設け、用紙をドラムに装着する際にはドラムの回転速度を低速に、ドラムに装着された用紙に印刷を行う際にはドラムの回転速度を高速に、それぞれ制御する構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
この方法では用紙の装着時にドラムを停止させず回転速度を下げるだけなので、ドラム自体はノンストップで駆動されるが、処理速度の低下を解決することはできない。
【特許文献１】特開平１０−１９３５８１号公報 （図１、第３頁〜第５頁）
【特許文献２】特開２００２−２８３６２９号公報（図３、第３頁〜第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事実を考慮し、高速で品質の安定したＦＷＡインクジェット画像記録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】
【００１１】
請求項１に記載の画像記録方法は、外周面に用紙を保持する複数の用紙保持手段と、前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、前記複数の用紙保持手段を閉鎖軌道上に回送可能に保持するループ手段と、前記複数の用紙保持手段を駆動する複数の第１の駆動手段と前記ループ手段上の前記用紙保持手段を回送する第２の駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手段が前記複数の用紙保持手段の一個を駆動して保持された用紙に画像を形成する時、他の用紙保持手段を駆動して給紙を行い、前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一個の用紙保持手段を排紙位置へ、他の用紙保持手段を印字位置へ回送させることを特徴とする。
【００１２】
上記構成の発明では、外周面に用紙を保持する複数の用紙保持手段を交互あるいは順番に用いて、一個が印字動作中に他を給紙・排紙動作させることで、給排紙中に印字が行えないロスタイムを低減することができる。
【００１３】
請求項２に記載の画像記録方法は、回転可能に支持され外周面に用紙を保持する２個のドラムと、前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、前記２個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、前記２個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手段が前記２個のドラムの一方を回動させ保持された用紙に画像を形成する時、他方のドラムを回動させて給紙を行い、前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一方のドラムを排紙位置へ、他方のドラムを印字位置へ回動させることを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、外周面に用紙を保持する２個のドラムを交互に用いて、一方が印字動作中に他方を給紙・排紙動作させることで、給排紙中に印字が行えないロスタイムを低減することができる。また、用紙保持機構にドラムを使用するため、ベルト等を使用する搬送系に対してベルトのしわ、蛇行などが発生しないため、より安定した用紙の保持が可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の画像記録方法は、回転可能に支持され外周面に用紙を保持する第１、第２、第３の３個のドラムと、前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、前記３個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、前記３個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手段が前記第１のドラムを回動させ保持された用紙に画像を形成する時、前記第２のドラムを回動させて給紙を行い、第３のドラムを回動させて排紙を行い、前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると第１のドラムを排紙位置へ、第２のドラムを印字位置へ、第３のドラムを給紙位置へ回動させることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、外周面に用紙を保持する３個のドラムを順番に用いて、一個が印字動作中に一個を給紙、一個を排紙動作させることで、給排紙中に印字が行えないロスタイムを低減することができる。
【００１７】
請求項４に記載の画像記録方法は、前記第１の駆動手段は駆動速度が可変であることを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、印字動作時と給・排紙時とで駆動速度を変えることで安定した給・排紙を行い、また用紙の種類や画質モードにあわせて効率よく処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、高速で品質の安定したＦＷＡインクジェット画像記録装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１には、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００２１】
図１に示すように、画像形成装置１０は用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行うドラム１２Ａ、１２Ｂ、ドラム１２の回転軸を公転軸５０を中心として公転可能に支持する公転手段４８、用紙Ｐを収納・給紙する給紙部１８、ドラム１２の外周に用紙Ｐを巻き付ける着紙部２０、ドラム１２に巻き付けられた用紙Ｐに画像を形成するヘッド１４、ドラム１２から用紙Ｐを剥離する剥離部２２、処理が終了した用紙Ｐを収納する排紙部２４からなる。
【００２２】
また、画像信号に応じて液滴の噴射タイミング及び使用する素子(ノズル)を決め、ヘッド１４の素子に駆動信号を印加する図示しないヘッド制御手段と、記録装置全体の動作を制御するシステム制御手段を備えている。
【００２３】
図２には、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部が示されている。
【００２４】
図２に示すように、ドラム１２Ａと１２Ｂは公転手段４８に回転可能に支持されている。ドラム１２Ａ、１２Ｂはそれぞれモータ４４Ａ、４４Ｂで回転駆動され、それぞれ独立して速度可変に制御されている。公転手段４８はモータ４０で公転軸５０を中心として回転駆動され、ドラム１２Ａ、１２Ｂを給排紙位置（図中下端）／印字位置（図中上端）に移動させる。ドラム１２Ａ、１２Ｂは給排紙位置では用紙Ｐを外周部に巻き付け、または剥離させ、印字位置では巻き付けた用紙Ｐにヘッド１４により画像形成を行う。
【００２５】
ヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーするのに足る全長をもっているため移動せずにドラム１２Ａ、１２Ｂの自転のみで用紙Ｐ全体を走査可能とされている。これによりドラム１２Ａ、１２Ｂを１回転させればヘッド１４で用紙Ｐ全体に画像を形成できる。
【００２６】
または図のようにヘッド移動手段３２で用紙Ｐの幅方向にヘッド１４を移動可能に支持する構造とすれば、後述するように分割印字を行うこともできる。
【００２７】
以下に実際の印字動作について説明する。
【００２８】
図１の給紙部１８に収納されている用紙Ｐは着紙部２０まで搬送され、給紙位置で待機しているドラム１２Ｂに巻き付けられる。帯電ロール２１が用紙Ｐの先端をドラム１２Ｂに押圧すると共に用紙Ｐに電荷を与え、用紙Ｐにドラム１２表面への吸着力を発生させる。ドラム１２Ｂは図中黒矢印のように自転し、用紙Ｐを表面に巻き付ける。このとき、ドラム１２Ｂを駆動するモータ４４Ｂは用紙Ｐの物性に最適な巻き付け速度に設定された回転速度で駆動される。すなわち用紙Ｐの厚みや堅さ、腰の強さに応じて巻き付け速度を設定できる。
【００２９】
表面に用紙を巻き付けたドラム１２Ｂは自転を停止し、公転手段４８の公転に伴って印字位置（図中上）へ移動する。ヘッド１４は画像信号に従ってドラム１２Ｂ上に画像を形成開始する。ドラム１２Ｂが印字位置で自転することで、外周に巻き付けた用紙Ｐをヘッド１４が走査する。
【００３０】
図２のようにヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーする長さを備えているので、ドラム１２Ｂが一回転すればヘッド１４は用紙Ｐを走査できる。このとき、ドラム１２Ｂを駆動するモータ４４Ｂはヘッド１４での画像形成のために最適に設定された回転速度で駆動される。すなわち画質に応じてドラフト（高速）モードであれば速く、高画質モードであれば遅く回転させることでヘッド１４の走査速度を最適に設定できる。
【００３１】
ドラム１２Ｂが一回自転し、用紙Ｐ上に画像が形成終了すると再度公転手段４８は公転を開始し、ドラム１２Ｂは給排紙位置すなわち下端に移動する。
【００３２】
給排紙位置にてドラム１２Ｂの外周に巻き付いた用紙Ｐは剥離部２２によってドラム１２Ｂの外周から剥離され、図１破線矢印の方向に搬送される。搬送された用紙Ｐは排紙部２４に排出される。
【００３３】
上記の動作をフローで以下に説明する。
【００３４】
図３、図４には本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部における動作が示されている。図３フロー図内の（ａ）〜（ｅ）は図４（ａ）〜（ｅ）に相当する。
【００３５】
まず図３ステップ１００で印字開始すると、ステップ１０２でドラム１２を自転させ、スタート位置に移動させる。図４（ａ）の位置がこれに相当する。ここで第１ドラム１２Ａに用紙Ｐを補給する（ステップ１０４）。
【００３６】
次にステップ１０６で公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Ａを印字位置に、第２ドラム１２Ｂを給・排紙位置に移動させる（図４（ｂ）、（ｃ））。
外周に用紙Ｐを巻き付けた第１ドラム１２Ａはステップ１０８で自転しながらヘッド１４により画像形成を行う（図４（ｄ））。
【００３７】
次いでステップ１１０にて第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚か否か（それ以前に用紙Ｐが第２ドラム１２Ｂに巻き付けられ、印字されていたか）を判定する。最初の１枚目でなければ第２ドラム１２Ｂには用紙が巻き付いているためステップ１１２で排紙を行う（図４（ｄ））。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚であればドラム１２Ｂに用紙はないので、排紙動作は行わない。
【００３８】
次のステップ１１４で、次のページが有るか無いか（第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最後の一枚か否か）を判定する。最後のページであればステップ１１６で印字終了したのち、ステップ１１８で公転手段４８を回転させて第１ドラム１２Ａを給・排紙位置へ移動させる。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐを排紙して処理を終了する（ステップ１２０）。
【００３９】
ステップ１１４で次のページが存在する場合、ステップ１２２へ進み、第２ドラム１２Ｂに着紙部２０から給紙を行う（図４（ｅ））。ステップ１２４で第１ドラム１２Ａが印字終了すると、公転手段４８が回転し第２ドラム１２Ｂを印字位置へ移動させる（ステップ１２６）。
【００４０】
ステップ１２８で第２ドラム１２Ｂは自転を始め、ヘッド１４が用紙Ｐに印字を行う。この後の処理はステップ１０８以降の繰り返しであり、ステップ１１４（１３４）で次ページが無いと判断されるまで２個のドラム１２は自転・公転を繰り返しながら印字を行う。
【００４１】
本実施例においては２個のドラム１２Ａ、１２Ｂを交互に使用することにより、一方が印字動作中に他方が給・排紙動作を行うことができるので機器全体としての処理速度を向上させることができる。また、印字動作と給・排紙動作でドラムの自転速度を変えることもできるので、安定した用紙Ｐの給排紙が行える。さらに、印字後に給排紙位置で待機中のドラム上の用紙Ｐは、印字中の他方のドラムが印字を終了するまでの時間を乾燥時間として使えるので、用紙Ｐの乾燥性にも優れる。
【００４２】
また上記実施例において用紙Ｐの保持は静電吸着方式を用いたが、負圧によるバキューム方式やグリッパーを用いた機械式の保持でもよい。
【００４３】
図５、６には、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、画像形成装置１０は用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行うドラム１２Ａ、１２Ｂ、ドラム１２の回転軸を公転軸５０を中心として公転可能に支持する公転手段４８、用紙Ｐを収納・給紙する給紙部１８、ドラム１２の外周に用紙Ｐを巻き付ける着紙部２０、ドラム１２に巻き付けられた用紙Ｐに画像を形成するヘッド１４、ヘッド１４の保守を行うメンテナンスユニット２６、ドラム１２から用紙Ｐを剥離する剥離部２２、処理が終了した用紙Ｐを収納する排紙部２４、ドラム１２の外周面を清掃するドラムメンテナンスユニット２８からなる。
【００４５】
図６に示すように、ヘッド１４は用紙幅をカバーする１４Ｙ〜１４Ｋの４色のヘッドがドラム１２の外周面に対向する形で並んで配置されたヘッドアレイであり、ドラム１２の外周面に保持された用紙Ｐに画像を形成する。ヘッド１４は、印字動作時の位置からドラム１２から離れる方向に移動する手段を持ち、ドラム公転時およびメンテナンス時におのおのの動作の妨げにならない位置に移動する。ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋはそれぞれインクタンク１６Ｙ〜１６Ｋと接続され、各色のインクが供給される。使用されるインクは水性、油性、溶剤系など様々なものを用いることができる。
【００４６】
この４色ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによりドラム１２が一回自転するだけで用紙Ｐはヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによって走査印字され、４色のフルカラー画像を高速に形成することができる。ヘッド１４の駆動方法はサーマル方式、圧電方式等、使用されるインクや機器の処理能力などに応じて様々な方法が考えられる。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、メンテナンスユニット２６はヘッド１４のノズル面（ドラム１２に対向する面）に対向する位置に移動可能に支持されており、印字動作中は図５（ａ）のように印字およびドラム公転の妨げにならない位置へ待避し、印字動作が終了すると（あるいは印字動作前に）図５（ｂ）の位置に移動する。図５（ａ）のように複数のヘッド１４が存在するとき、メンテナンスユニット２６は例えば２色分ずつ２個に分けて配置してもよい。また、メンテナンス時にはヘッド１４がドラム１２から離れる方向に移動し、ドラム１２とヘッド１４の間にメンテナンスユニット２６を移動させてもよい。
【００４８】
メンテナンスユニット２６はダミージェット受け部材、ワイピング部材、キャップ部材などから構成され、ノズル詰まりを防ぐためのダミージェットで機内が汚れるのを防ぐためのダミージェット受け、ヘッド１４のノズル面を清掃するワイピング、ヘッド１４のノズル穴が乾燥したインクで詰まるのを防ぐためのキャップ動作などを行う。
【００４９】
給排紙位置のドラム１２の表面に用紙Ｐが巻き付けられる前、あるいは用紙Ｐが排紙された後、ドラム１２の表面にドラムメンテナンスユニット２８が当接し、ドラム１２の自転を利用して外周面を清掃する。これにより用紙Ｐと接触するドラム１２の外周面を常にインク汚れや紙粉などから清浄に保つことができる。
【００５０】
図７には、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００５１】
図７に示すように、画像形成装置１１は用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行う３個のドラム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、ドラム１２の回転軸を公転軸５０を中心として公転可能に支持する公転手段４８、用紙Ｐを収納・給紙する給紙部１８、ドラム１２の外周に用紙Ｐを巻き付ける着紙部２０、ドラム１２に巻き付けられた用紙Ｐに画像を形成するヘッド１４、ヘッド１４の保守を行うメンテナンスユニット２６、ドラム１２から用紙Ｐを剥離する剥離部２２、処理が終了した用紙Ｐを収納する排紙部２４、ドラム１２の外周面を清掃するドラムメンテナンスユニット２８からなる。
【００５２】
ヘッド１４の構造は第２実施形態と同様であり、すなわち図６に示すように、ヘッド１４は用紙幅をカバーする１４Ｙ〜１４Ｋの４色のヘッドがドラム１２の外周面に対向する形で並んで配置されたヘッドアレイであり、ドラム１２の外周面に保持された用紙Ｐに画像を形成する。ヘッド１４は、印字動作時の位置からドラム１２から離れる方向に移動する手段を持ち、ドラム公転時およびメンテナンス時におのおのの動作の妨げにならない位置に移動する。ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋはそれぞれインクタンク１６Ｙ〜１６Ｋと接続され、各色のインクが供給される。
【００５３】
この４色ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによりドラム１２が一回自転するだけで用紙Ｐはヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによって走査印字され、４色のフルカラー画像を高速に形成することができる点もまた第２実施形態と同様である。
【００５４】
メンテナンスユニット２６の動作も第２実施形態と同様であり、すなわち図７（ｂ）に示すように、メンテナンスユニット２６はヘッド１４のノズル面（ドラム１２に対向する面）に対向する位置に移動可能に支持されており、印字動作中は図５（ａ）のように印字およびドラム公転の妨げにならない位置へ待避し、印字動作が終了すると（あるいは印字動作前に）図７（ｂ）の位置に移動する。図７（ａ）のように複数のヘッド１４が存在するとき、メンテナンスユニット２６は例えば２色分ずつ２個に分けて配置してもよい。また、メンテナンス時にはヘッド１４がドラム１２から離れる方向に移動し、ドラム１２とヘッド１４の間にメンテナンスユニット２６を移動させてもよい。
【００５５】
給排紙位置のドラム１２の表面から用紙Ｐが排紙され、次の用紙Ｐが巻き付けられる前、すなわち図７（ｂ）においてはドラム１２Ａとドラム１２Ｃの中間位置にドラム１２が来る時、ドラム１２の表面にドラムメンテナンスユニット２８が当接し、ドラム１２を自転させ、これを利用して外周面を清掃する。これにより用紙Ｐと接触するドラム１２の外周面を常にインク汚れや紙粉などから清浄に保つことができる。
【００５６】
このときヘッド１４の直下にはドラム１２は存在しないので、ヘッド１４の下には比較的余裕があり、このタイミングで前述のメンテナンスユニット２６をヘッド１４の直下に移動させ、メンテナンスを行うようにしてもよい。
【００５７】
図８、図９には本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の画像形成部における動作が示されている。図８フロー図内の（ａ）〜（ｅ）は図９（ａ）〜（ｅ）に相当する。
【００５８】
まず図８ステップ２００で印字開始すると、ステップ２０２でドラム１２を自転させ、スタート位置に移動させる。図９（ａ）の位置がこれに相当する。ここで第１ドラム１２Ａに用紙Ｐを補給する（ステップ２０４）。
【００５９】
次にステップ２０８で公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Ａを印字位置に、第２ドラム１２Ｂを排紙位置に、第３ドラム１２Ｃを給紙位置に移動させる（図９（ｂ））。
【００６０】
外周に用紙Ｐを巻き付けた第１ドラム１２Ａはステップ２１０で自転しながらヘッド１４により画像形成を行う（図９（ｃ））。
【００６１】
次いでステップ２１２にて第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚か否か（それ以前に用紙Ｐが第２ドラム１２Ｂに巻き付けられ、印字されていたか）を判定する。最初の１枚目でなければ第２ドラム１２Ｂには用紙が巻き付いているためステップ２１４で排紙を行う（図９（ｃ））。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚であればドラム１２Ｂに用紙はないので、排紙動作は行わない。
【００６２】
次のステップ２１６で、次のページが有るか無いか（第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最後の一枚か否か）を判定する。最後のページであればステップ２１８で印字終了したのち、ステップ２２０で公転手段４８を回転させて第１ドラム１２Ａを排紙位置へ移動させる。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐを排紙して処理を終了する（ステップ２２２）。
【００６３】
ステップ２１６で次のページが存在する場合、ステップ２２４へ進み、第２ドラム１２Ｂに着紙部２０から給紙を行う（図９（ｃ））。ステップ２２６で第１ドラム１２Ａが印字終了すると、公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Ａを排紙位置に、第２ドラム１２Ｂを給紙位置に、第３ドラム１２Ｃを印字位置に移動させる（ステップ２２８、図９（ｄ））。
【００６４】
ステップ２３０で第３ドラム１２Ｃは自転を始め、ヘッド１４が用紙Ｐに印字を行う（図９（ｅ））。
【００６５】
続くステップ２３２にて第３ドラム１２Ｃの用紙Ｐが最初の一枚か否か（それ以前に用紙Ｐが第１ドラム１２Ａに巻き付けられ、印字されていたか）を判定するが、ここでは上記のように既に第１ドラム１２Ａで用紙Ｐ上に印字されているのでステップ２３４に進み、第１ドラム１２Aが排紙動作を行う（次回以降に起動した際、第１ドラム１２Aが給紙位置に来なかった場合、ステップ２３２にて分岐する可能性がある）。
【００６６】
次のステップ２３６で、次のページが有るか無いか（第３ドラム１２Cの用紙Ｐが最後の一枚か否か）を判定する。最後のページであればステップ２３８で印字終了したのち、ステップ２４０で公転手段４８を回転させて第３ドラム１２Cを排紙位置へ移動させる。第３ドラム１２Cの用紙Ｐを排紙して処理を終了する（ステップ２４２）。
【００６７】
ステップ２３６で次のページが存在する場合、ステップ２４４へ進み、第２ドラム１２Ｂに着紙部２０から給紙を行う（図９（ｅ））。ステップ２４６で第３ドラム１２Cが印字終了すると、公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Aを給紙位置に、第２ドラム１２Ｂを印字位置に、第３ドラム１２Ｃを排紙位置に移動させる（ステップ２４８）。
【００６８】
以降も同様に第１ドラム１２Ａ〜第３ドラム１２Ｃを順次入れ替えながら給紙・印字・排紙の工程を繰り返し、ステップ２１６、２３６、２５６のいずれかで、次のページが存在するか否かの判定において最終ページであると判断されるまで処理を続行する。
【００６９】
本実施例においては３個のドラム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを交互に使用することにより、一個のドラムが印字動作中に別の一個が給紙動作を、さらに別の一個が排紙動作を行うことができるので、ドラムを２個使用した第１実施形態よりも機器全体としての処理速度を向上させることができる。また、印字動作と給・排紙動作でドラムの自転速度を変えることもできるので、安定した用紙Ｐの給排紙が行える。さらに、印字後に排紙位置で待機中のドラム上の用紙Ｐは、印字中の他のドラムが印字を終了するまでの時間を乾燥時間として使えるので、用紙Ｐの乾燥性にも優れる。
【００７０】
また上記実施例において用紙Ｐの保持は静電吸着方式を用いたが、負圧によるバキューム方式やグリッパーを用いた機械式の保持でもよいのは第１実施形態と同様である。
【００７１】
図１０には、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の動作が示されている。
【００７２】
図１０（ａ）に示すように、ドラム１２が用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行う際、ヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーしているので、一回の走査で印字は終了する。
【００７３】
このとき、ヘッド１４がモータ３０、ヘッド移動手段３２で用紙幅方向に移動可能に支持されていれば、一回の走査終了後にヘッド１４を移動し、再度走査して用紙Ｐ上に画像を重ねて記録することができる。
【００７４】
すなわち図１０（ｂ）に示すように、ステップ３００でスタートした印字動作がステップ３０２で一旦走査（パス）終了し、この時点でのパス回数がステップ３０４で予め設定された印字回数よりも少なければ、ステップ３０６でヘッド１４を規定量だけ移動させ、ステップ３０２へ戻り再度印字を行う。
【００７５】
これを繰り返すことにより、設定された印字回数分だけ印字を繰り返すことができる。このときヘッド１４を移動させながら印字を行うので、用紙Ｐ上の少しずつずれた箇所にドットを形成することができる。これにより所謂分割印字が可能となり、ヘッド１４の位置を、ドットを形成するヘッド１４のノズル間隔の整数倍とならない距離だけずらしながら複数回印字することで、ドットの間隔をヘッド１４のノズル間隔よりも小さくし、解像度の高い画像を得ることができる。
【００７６】
本実施形態では用紙Ｐの幅をカバーするヘッド１４を使用し、さらに用紙Ｐをドラム１２に巻き付けて高速で繰り返し走査できる構成としたことで、高速な分割印字が可能となる。
【００７７】
図１１には、本発明の第５実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００７８】
図１１に示すように、画像形成装置１１では用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行う用紙保持ユニット６０がループ軌道６８上を回送され、ヘッド１４の直下である印字位置に位置する一個の用紙保持ユニット６０では巻き付けられた用紙Ｐ上に印字を行い、同時に他の用紙保持ユニット６０は給排紙位置（図中下）で給排紙を行う。
【００７９】
用紙保持ユニット６０は無限軌道状の用紙保持ベルト６２を巻きかけたローラ対６４とローラ対６４を保持するフレーム６６からなり、ループ軌道６８上を回送される。用紙保持ユニット６０は内部に図示しないモータを備え、ローラ対６４を回動させて用紙保持ベルト６２を駆動し、用紙Ｐの給排紙および印字動作を行う。
【００８０】
ループ軌道６８上の用紙保持ユニット６０を回送する機構は用紙保持ユニット６０自体に駆動装置を内蔵していてもよいし、ローラーチェーンやタイミングベルトなどを用いて外部のモータによって移動させるようにしてもよい。
【００８１】
本実施形態ではドラムに代えて用紙保持ベルトを用いたので、円筒形のドラムに比較して用紙保持ユニットの形状が自由に設定できる。ループ軌道の形状も装置の内部機構に合わせて様々な形状とすることができる。
【００８２】
本発明は上記の構成としたことで、高速で品質の安定したＦＷＡインクジェット画像記録装置とすることができる。
【００８３】
さらに公転手段にカウンターウエイトを設けてドラムの公転による振動を抑え、公転速度を高めてより高速化してもよい。また給紙・排紙のタイミングを印字時間外とすることで、給紙・排紙による振動の発生が印字品質に影響を与えないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１形態に係る画像形成装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図４】本発明の第１形態に係る画像形成装置の動作を示す側面図である。
【図５】本発明の第２形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図６】本発明の第２形態に係る画像形成装置の内部構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図８】本発明の第３形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図９】本発明の第３形態に係る画像形成装置の動作を示す側面図である。
【図１０】本発明の第４形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図および側面図である。
【図１１】本発明の第５形態に係る画像形成装置の動作を示す側面図である。
【図１２】従来の画像形成装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 画像形成装置
１２ ドラム
１４ ヘッド
１６ インクタンク
１８ 給紙部
２０ 着紙部
２２ 剥離部
２６ メンテナンス部
４６ 自転軸
４８ 公転手段
５０ 公転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙幅をカバーする、いわゆるＦＷＡインクジェット記録ヘッドを用いたプリンタは、いわゆるシリアル型のインクジェットプリンタに比較して主走査を行わないため大幅な印字高速化を図ることができる。かつ大量の連続印字運転が可能であるとともに、構造が単純であるためトナーを用いたいわゆるレーザプリンタに比較して大幅な機器本体の小型化を図ることができる。
【０００３】
たとえば図１２に示すようなドラム式プリンタ４００では、インクジェット記録ヘッド４０４がドラム４０２の回転方向に一回走査（スキャン）すれば（＝ドラム４０２が用紙Ｐを巻き付けた状態で一回転すれば）印字が完了するため、インクジェット記録ヘッド４０４を用紙Ｐの副走査方向に何度も往復走査（スキャン）しなければ印字が完了しないシリアル型のプリンタに比べて高速印字が可能である。また、ドラム式プリンタ４００の印刷速度はドラム４０２の回転速度に依存するため、ドラム４０２の回転速度を高速にするほど理論上は高速処理が可能となる。
【０００４】
しかし、このようなドラム式プリンタはドラムへ用紙Ｐを装着・剥離する際の時間がタイムロスとなり、ドラムの回転速度を高速にできても実際の処理能力は比例して高くならない。
【０００５】
また、高速化のためにドラムの回転速度を高め、用紙を高速で装着するためにドラムの外周面に保持された用紙が位置ずれしたり振動したりすると、インクジェット記録ヘッドから吹付けられたインク滴の着弾地点がずれて用紙に付着することになり、印字品質が大幅に低下してしまう品質故障を起こす危険性もある。
【０００６】
この問題に対応して、たとえばドラム回転中に印字媒体の保持，印字，剥離という一連の動作をそれぞれ１回転単位で分けて行う構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかし上記の方法では給紙・排紙は印字動作と分けて行うため安定した動作となるが、その分の時間が余計に必要となり、当然ながら給・排紙中は印字できないので連続印字の際の処理能力は低下してしまう。
【０００８】
あるいはドラムの回転速度を高速と低速とに可変に設け、用紙をドラムに装着する際にはドラムの回転速度を低速に、ドラムに装着された用紙に印刷を行う際にはドラムの回転速度を高速に、それぞれ制御する構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
この方法では用紙の装着時にドラムを停止させず回転速度を下げるだけなので、ドラム自体はノンストップで駆動されるが、処理速度の低下を解決することはできない。
【特許文献１】特開平１０−１９３５８１号公報 （図１、第３頁〜第５頁）
【特許文献２】特開２００２−２８３６２９号公報（図３、第３頁〜第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事実を考慮し、高速で品質の安定したＦＷＡインクジェット画像記録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】
【００１１】
請求項１に記載の画像記録方法は、外周面に用紙を保持する複数の用紙保持手段と、前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、前記複数の用紙保持手段を閉鎖軌道上に回送可能に保持するループ手段と、前記複数の用紙保持手段を駆動する複数の第１の駆動手段と前記ループ手段上の前記用紙保持手段を回送する第２の駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手段が前記複数の用紙保持手段の一個を駆動して保持された用紙に画像を形成する時、他の用紙保持手段を駆動して給紙を行い、前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一個の用紙保持手段を排紙位置へ、他の用紙保持手段を印字位置へ回送させることを特徴とする。
【００１２】
上記構成の発明では、外周面に用紙を保持する複数の用紙保持手段を交互あるいは順番に用いて、一個が印字動作中に他を給紙・排紙動作させることで、給排紙中に印字が行えないロスタイムを低減することができる。
【００１３】
請求項２に記載の画像記録方法は、回転可能に支持され外周面に用紙を保持する２個のドラムと、前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、前記２個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、前記２個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手段が前記２個のドラムの一方を回動させ保持された用紙に画像を形成する時、他方のドラムを回動させて給紙を行い、前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一方のドラムを排紙位置へ、他方のドラムを印字位置へ回動させることを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、外周面に用紙を保持する２個のドラムを交互に用いて、一方が印字動作中に他方を給紙・排紙動作させることで、給排紙中に印字が行えないロスタイムを低減することができる。また、用紙保持機構にドラムを使用するため、ベルト等を使用する搬送系に対してベルトのしわ、蛇行などが発生しないため、より安定した用紙の保持が可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の画像記録方法は、回転可能に支持され外周面に用紙を保持する第１、第２、第３の３個のドラムと、前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、前記３個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、前記３個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、を備え、前記第１の駆動手段が前記第１のドラムを回動させ保持された用紙に画像を形成する時、前記第２のドラムを回動させて給紙を行い、第３のドラムを回動させて排紙を行い、前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると第１のドラムを排紙位置へ、第２のドラムを印字位置へ、第３のドラムを給紙位置へ回動させることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、外周面に用紙を保持する３個のドラムを順番に用いて、一個が印字動作中に一個を給紙、一個を排紙動作させることで、給排紙中に印字が行えないロスタイムを低減することができる。
【００１７】
請求項４に記載の画像記録方法は、前記第１の駆動手段は駆動速度が可変であることを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、印字動作時と給・排紙時とで駆動速度を変えることで安定した給・排紙を行い、また用紙の種類や画質モードにあわせて効率よく処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、高速で品質の安定したＦＷＡインクジェット画像記録装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１には、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００２１】
図１に示すように、画像形成装置１０は用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行うドラム１２Ａ、１２Ｂ、ドラム１２の回転軸を公転軸５０を中心として公転可能に支持する公転手段４８、用紙Ｐを収納・給紙する給紙部１８、ドラム１２の外周に用紙Ｐを巻き付ける着紙部２０、ドラム１２に巻き付けられた用紙Ｐに画像を形成するヘッド１４、ドラム１２から用紙Ｐを剥離する剥離部２２、処理が終了した用紙Ｐを収納する排紙部２４からなる。
【００２２】
また、画像信号に応じて液滴の噴射タイミング及び使用する素子(ノズル)を決め、ヘッド１４の素子に駆動信号を印加する図示しないヘッド制御手段と、記録装置全体の動作を制御するシステム制御手段を備えている。
【００２３】
図２には、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部が示されている。
【００２４】
図２に示すように、ドラム１２Ａと１２Ｂは公転手段４８に回転可能に支持されている。ドラム１２Ａ、１２Ｂはそれぞれモータ４４Ａ、４４Ｂで回転駆動され、それぞれ独立して速度可変に制御されている。公転手段４８はモータ４０で公転軸５０を中心として回転駆動され、ドラム１２Ａ、１２Ｂを給排紙位置（図中下端）／印字位置（図中上端）に移動させる。ドラム１２Ａ、１２Ｂは給排紙位置では用紙Ｐを外周部に巻き付け、または剥離させ、印字位置では巻き付けた用紙Ｐにヘッド１４により画像形成を行う。
【００２５】
ヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーするのに足る全長をもっているため移動せずにドラム１２Ａ、１２Ｂの自転のみで用紙Ｐ全体を走査可能とされている。これによりドラム１２Ａ、１２Ｂを１回転させればヘッド１４で用紙Ｐ全体に画像を形成できる。
【００２６】
または図のようにヘッド移動手段３２で用紙Ｐの幅方向にヘッド１４を移動可能に支持する構造とすれば、後述するように分割印字を行うこともできる。
【００２７】
以下に実際の印字動作について説明する。
【００２８】
図１の給紙部１８に収納されている用紙Ｐは着紙部２０まで搬送され、給紙位置で待機しているドラム１２Ｂに巻き付けられる。帯電ロール２１が用紙Ｐの先端をドラム１２Ｂに押圧すると共に用紙Ｐに電荷を与え、用紙Ｐにドラム１２表面への吸着力を発生させる。ドラム１２Ｂは図中黒矢印のように自転し、用紙Ｐを表面に巻き付ける。このとき、ドラム１２Ｂを駆動するモータ４４Ｂは用紙Ｐの物性に最適な巻き付け速度に設定された回転速度で駆動される。すなわち用紙Ｐの厚みや堅さ、腰の強さに応じて巻き付け速度を設定できる。
【００２９】
表面に用紙を巻き付けたドラム１２Ｂは自転を停止し、公転手段４８の公転に伴って印字位置（図中上）へ移動する。ヘッド１４は画像信号に従ってドラム１２Ｂ上に画像を形成開始する。ドラム１２Ｂが印字位置で自転することで、外周に巻き付けた用紙Ｐをヘッド１４が走査する。
【００３０】
図２のようにヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーする長さを備えているので、ドラム１２Ｂが一回転すればヘッド１４は用紙Ｐを走査できる。このとき、ドラム１２Ｂを駆動するモータ４４Ｂはヘッド１４での画像形成のために最適に設定された回転速度で駆動される。すなわち画質に応じてドラフト（高速）モードであれば速く、高画質モードであれば遅く回転させることでヘッド１４の走査速度を最適に設定できる。
【００３１】
ドラム１２Ｂが一回自転し、用紙Ｐ上に画像が形成終了すると再度公転手段４８は公転を開始し、ドラム１２Ｂは給排紙位置すなわち下端に移動する。
【００３２】
給排紙位置にてドラム１２Ｂの外周に巻き付いた用紙Ｐは剥離部２２によってドラム１２Ｂの外周から剥離され、図１破線矢印の方向に搬送される。搬送された用紙Ｐは排紙部２４に排出される。
【００３３】
上記の動作をフローで以下に説明する。
【００３４】
図３、図４には本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部における動作が示されている。図３フロー図内の（ａ）〜（ｅ）は図４（ａ）〜（ｅ）に相当する。
【００３５】
まず図３ステップ１００で印字開始すると、ステップ１０２でドラム１２を自転させ、スタート位置に移動させる。図４（ａ）の位置がこれに相当する。ここで第１ドラム１２Ａに用紙Ｐを補給する（ステップ１０４）。
【００３６】
次にステップ１０６で公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Ａを印字位置に、第２ドラム１２Ｂを給・排紙位置に移動させる（図４（ｂ）、（ｃ））。
外周に用紙Ｐを巻き付けた第１ドラム１２Ａはステップ１０８で自転しながらヘッド１４により画像形成を行う（図４（ｄ））。
【００３７】
次いでステップ１１０にて第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚か否か（それ以前に用紙Ｐが第２ドラム１２Ｂに巻き付けられ、印字されていたか）を判定する。最初の１枚目でなければ第２ドラム１２Ｂには用紙が巻き付いているためステップ１１２で排紙を行う（図４（ｄ））。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚であればドラム１２Ｂに用紙はないので、排紙動作は行わない。
【００３８】
次のステップ１１４で、次のページが有るか無いか（第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最後の一枚か否か）を判定する。最後のページであればステップ１１６で印字終了したのち、ステップ１１８で公転手段４８を回転させて第１ドラム１２Ａを給・排紙位置へ移動させる。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐを排紙して処理を終了する（ステップ１２０）。
【００３９】
ステップ１１４で次のページが存在する場合、ステップ１２２へ進み、第２ドラム１２Ｂに着紙部２０から給紙を行う（図４（ｅ））。ステップ１２４で第１ドラム１２Ａが印字終了すると、公転手段４８が回転し第２ドラム１２Ｂを印字位置へ移動させる（ステップ１２６）。
【００４０】
ステップ１２８で第２ドラム１２Ｂは自転を始め、ヘッド１４が用紙Ｐに印字を行う。この後の処理はステップ１０８以降の繰り返しであり、ステップ１１４（１３４）で次ページが無いと判断されるまで２個のドラム１２は自転・公転を繰り返しながら印字を行う。
【００４１】
本実施例においては２個のドラム１２Ａ、１２Ｂを交互に使用することにより、一方が印字動作中に他方が給・排紙動作を行うことができるので機器全体としての処理速度を向上させることができる。また、印字動作と給・排紙動作でドラムの自転速度を変えることもできるので、安定した用紙Ｐの給排紙が行える。さらに、印字後に給排紙位置で待機中のドラム上の用紙Ｐは、印字中の他方のドラムが印字を終了するまでの時間を乾燥時間として使えるので、用紙Ｐの乾燥性にも優れる。
【００４２】
また上記実施例において用紙Ｐの保持は静電吸着方式を用いたが、負圧によるバキューム方式やグリッパーを用いた機械式の保持でもよい。
【００４３】
図５、６には、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、画像形成装置１０は用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行うドラム１２Ａ、１２Ｂ、ドラム１２の回転軸を公転軸５０を中心として公転可能に支持する公転手段４８、用紙Ｐを収納・給紙する給紙部１８、ドラム１２の外周に用紙Ｐを巻き付ける着紙部２０、ドラム１２に巻き付けられた用紙Ｐに画像を形成するヘッド１４、ヘッド１４の保守を行うメンテナンスユニット２６、ドラム１２から用紙Ｐを剥離する剥離部２２、処理が終了した用紙Ｐを収納する排紙部２４、ドラム１２の外周面を清掃するドラムメンテナンスユニット２８からなる。
【００４５】
図６に示すように、ヘッド１４は用紙幅をカバーする１４Ｙ〜１４Ｋの４色のヘッドがドラム１２の外周面に対向する形で並んで配置されたヘッドアレイであり、ドラム１２の外周面に保持された用紙Ｐに画像を形成する。ヘッド１４は、印字動作時の位置からドラム１２から離れる方向に移動する手段を持ち、ドラム公転時およびメンテナンス時におのおのの動作の妨げにならない位置に移動する。ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋはそれぞれインクタンク１６Ｙ〜１６Ｋと接続され、各色のインクが供給される。使用されるインクは水性、油性、溶剤系など様々なものを用いることができる。
【００４６】
この４色ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによりドラム１２が一回自転するだけで用紙Ｐはヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによって走査印字され、４色のフルカラー画像を高速に形成することができる。ヘッド１４の駆動方法はサーマル方式、圧電方式等、使用されるインクや機器の処理能力などに応じて様々な方法が考えられる。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、メンテナンスユニット２６はヘッド１４のノズル面（ドラム１２に対向する面）に対向する位置に移動可能に支持されており、印字動作中は図５（ａ）のように印字およびドラム公転の妨げにならない位置へ待避し、印字動作が終了すると（あるいは印字動作前に）図５（ｂ）の位置に移動する。図５（ａ）のように複数のヘッド１４が存在するとき、メンテナンスユニット２６は例えば２色分ずつ２個に分けて配置してもよい。また、メンテナンス時にはヘッド１４がドラム１２から離れる方向に移動し、ドラム１２とヘッド１４の間にメンテナンスユニット２６を移動させてもよい。
【００４８】
メンテナンスユニット２６はダミージェット受け部材、ワイピング部材、キャップ部材などから構成され、ノズル詰まりを防ぐためのダミージェットで機内が汚れるのを防ぐためのダミージェット受け、ヘッド１４のノズル面を清掃するワイピング、ヘッド１４のノズル穴が乾燥したインクで詰まるのを防ぐためのキャップ動作などを行う。
【００４９】
給排紙位置のドラム１２の表面に用紙Ｐが巻き付けられる前、あるいは用紙Ｐが排紙された後、ドラム１２の表面にドラムメンテナンスユニット２８が当接し、ドラム１２の自転を利用して外周面を清掃する。これにより用紙Ｐと接触するドラム１２の外周面を常にインク汚れや紙粉などから清浄に保つことができる。
【００５０】
図７には、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００５１】
図７に示すように、画像形成装置１１は用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行う３個のドラム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、ドラム１２の回転軸を公転軸５０を中心として公転可能に支持する公転手段４８、用紙Ｐを収納・給紙する給紙部１８、ドラム１２の外周に用紙Ｐを巻き付ける着紙部２０、ドラム１２に巻き付けられた用紙Ｐに画像を形成するヘッド１４、ヘッド１４の保守を行うメンテナンスユニット２６、ドラム１２から用紙Ｐを剥離する剥離部２２、処理が終了した用紙Ｐを収納する排紙部２４、ドラム１２の外周面を清掃するドラムメンテナンスユニット２８からなる。
【００５２】
ヘッド１４の構造は第２実施形態と同様であり、すなわち図６に示すように、ヘッド１４は用紙幅をカバーする１４Ｙ〜１４Ｋの４色のヘッドがドラム１２の外周面に対向する形で並んで配置されたヘッドアレイであり、ドラム１２の外周面に保持された用紙Ｐに画像を形成する。ヘッド１４は、印字動作時の位置からドラム１２から離れる方向に移動する手段を持ち、ドラム公転時およびメンテナンス時におのおのの動作の妨げにならない位置に移動する。ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋはそれぞれインクタンク１６Ｙ〜１６Ｋと接続され、各色のインクが供給される。
【００５３】
この４色ヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによりドラム１２が一回自転するだけで用紙Ｐはヘッド１４Ｙ〜１４Ｋによって走査印字され、４色のフルカラー画像を高速に形成することができる点もまた第２実施形態と同様である。
【００５４】
メンテナンスユニット２６の動作も第２実施形態と同様であり、すなわち図７（ｂ）に示すように、メンテナンスユニット２６はヘッド１４のノズル面（ドラム１２に対向する面）に対向する位置に移動可能に支持されており、印字動作中は図５（ａ）のように印字およびドラム公転の妨げにならない位置へ待避し、印字動作が終了すると（あるいは印字動作前に）図７（ｂ）の位置に移動する。図７（ａ）のように複数のヘッド１４が存在するとき、メンテナンスユニット２６は例えば２色分ずつ２個に分けて配置してもよい。また、メンテナンス時にはヘッド１４がドラム１２から離れる方向に移動し、ドラム１２とヘッド１４の間にメンテナンスユニット２６を移動させてもよい。
【００５５】
給排紙位置のドラム１２の表面から用紙Ｐが排紙され、次の用紙Ｐが巻き付けられる前、すなわち図７（ｂ）においてはドラム１２Ａとドラム１２Ｃの中間位置にドラム１２が来る時、ドラム１２の表面にドラムメンテナンスユニット２８が当接し、ドラム１２を自転させ、これを利用して外周面を清掃する。これにより用紙Ｐと接触するドラム１２の外周面を常にインク汚れや紙粉などから清浄に保つことができる。
【００５６】
このときヘッド１４の直下にはドラム１２は存在しないので、ヘッド１４の下には比較的余裕があり、このタイミングで前述のメンテナンスユニット２６をヘッド１４の直下に移動させ、メンテナンスを行うようにしてもよい。
【００５７】
図８、図９には本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の画像形成部における動作が示されている。図８フロー図内の（ａ）〜（ｅ）は図９（ａ）〜（ｅ）に相当する。
【００５８】
まず図８ステップ２００で印字開始すると、ステップ２０２でドラム１２を自転させ、スタート位置に移動させる。図９（ａ）の位置がこれに相当する。ここで第１ドラム１２Ａに用紙Ｐを補給する（ステップ２０４）。
【００５９】
次にステップ２０８で公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Ａを印字位置に、第２ドラム１２Ｂを排紙位置に、第３ドラム１２Ｃを給紙位置に移動させる（図９（ｂ））。
【００６０】
外周に用紙Ｐを巻き付けた第１ドラム１２Ａはステップ２１０で自転しながらヘッド１４により画像形成を行う（図９（ｃ））。
【００６１】
次いでステップ２１２にて第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚か否か（それ以前に用紙Ｐが第２ドラム１２Ｂに巻き付けられ、印字されていたか）を判定する。最初の１枚目でなければ第２ドラム１２Ｂには用紙が巻き付いているためステップ２１４で排紙を行う（図９（ｃ））。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最初の一枚であればドラム１２Ｂに用紙はないので、排紙動作は行わない。
【００６２】
次のステップ２１６で、次のページが有るか無いか（第１ドラム１２Ａの用紙Ｐが最後の一枚か否か）を判定する。最後のページであればステップ２１８で印字終了したのち、ステップ２２０で公転手段４８を回転させて第１ドラム１２Ａを排紙位置へ移動させる。第１ドラム１２Ａの用紙Ｐを排紙して処理を終了する（ステップ２２２）。
【００６３】
ステップ２１６で次のページが存在する場合、ステップ２２４へ進み、第２ドラム１２Ｂに着紙部２０から給紙を行う（図９（ｃ））。ステップ２２６で第１ドラム１２Ａが印字終了すると、公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Ａを排紙位置に、第２ドラム１２Ｂを給紙位置に、第３ドラム１２Ｃを印字位置に移動させる（ステップ２２８、図９（ｄ））。
【００６４】
ステップ２３０で第３ドラム１２Ｃは自転を始め、ヘッド１４が用紙Ｐに印字を行う（図９（ｅ））。
【００６５】
続くステップ２３２にて第３ドラム１２Ｃの用紙Ｐが最初の一枚か否か（それ以前に用紙Ｐが第１ドラム１２Ａに巻き付けられ、印字されていたか）を判定するが、ここでは上記のように既に第１ドラム１２Ａで用紙Ｐ上に印字されているのでステップ２３４に進み、第１ドラム１２Aが排紙動作を行う（次回以降に起動した際、第１ドラム１２Aが給紙位置に来なかった場合、ステップ２３２にて分岐する可能性がある）。
【００６６】
次のステップ２３６で、次のページが有るか無いか（第３ドラム１２Cの用紙Ｐが最後の一枚か否か）を判定する。最後のページであればステップ２３８で印字終了したのち、ステップ２４０で公転手段４８を回転させて第３ドラム１２Cを排紙位置へ移動させる。第３ドラム１２Cの用紙Ｐを排紙して処理を終了する（ステップ２４２）。
【００６７】
ステップ２３６で次のページが存在する場合、ステップ２４４へ進み、第２ドラム１２Ｂに着紙部２０から給紙を行う（図９（ｅ））。ステップ２４６で第３ドラム１２Cが印字終了すると、公転手段４８が回転し、第１ドラム１２Aを給紙位置に、第２ドラム１２Ｂを印字位置に、第３ドラム１２Ｃを排紙位置に移動させる（ステップ２４８）。
【００６８】
以降も同様に第１ドラム１２Ａ〜第３ドラム１２Ｃを順次入れ替えながら給紙・印字・排紙の工程を繰り返し、ステップ２１６、２３６、２５６のいずれかで、次のページが存在するか否かの判定において最終ページであると判断されるまで処理を続行する。
【００６９】
本実施例においては３個のドラム１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを交互に使用することにより、一個のドラムが印字動作中に別の一個が給紙動作を、さらに別の一個が排紙動作を行うことができるので、ドラムを２個使用した第１実施形態よりも機器全体としての処理速度を向上させることができる。また、印字動作と給・排紙動作でドラムの自転速度を変えることもできるので、安定した用紙Ｐの給排紙が行える。さらに、印字後に排紙位置で待機中のドラム上の用紙Ｐは、印字中の他のドラムが印字を終了するまでの時間を乾燥時間として使えるので、用紙Ｐの乾燥性にも優れる。
【００７０】
また上記実施例において用紙Ｐの保持は静電吸着方式を用いたが、負圧によるバキューム方式やグリッパーを用いた機械式の保持でもよいのは第１実施形態と同様である。
【００７１】
図１０には、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の動作が示されている。
【００７２】
図１０（ａ）に示すように、ドラム１２が用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行う際、ヘッド１４は用紙Ｐの幅をカバーしているので、一回の走査で印字は終了する。
【００７３】
このとき、ヘッド１４がモータ３０、ヘッド移動手段３２で用紙幅方向に移動可能に支持されていれば、一回の走査終了後にヘッド１４を移動し、再度走査して用紙Ｐ上に画像を重ねて記録することができる。
【００７４】
すなわち図１０（ｂ）に示すように、ステップ３００でスタートした印字動作がステップ３０２で一旦走査（パス）終了し、この時点でのパス回数がステップ３０４で予め設定された印字回数よりも少なければ、ステップ３０６でヘッド１４を規定量だけ移動させ、ステップ３０２へ戻り再度印字を行う。
【００７５】
これを繰り返すことにより、設定された印字回数分だけ印字を繰り返すことができる。このときヘッド１４を移動させながら印字を行うので、用紙Ｐ上の少しずつずれた箇所にドットを形成することができる。これにより所謂分割印字が可能となり、ヘッド１４の位置を、ドットを形成するヘッド１４のノズル間隔の整数倍とならない距離だけずらしながら複数回印字することで、ドットの間隔をヘッド１４のノズル間隔よりも小さくし、解像度の高い画像を得ることができる。
【００７６】
本実施形態では用紙Ｐの幅をカバーするヘッド１４を使用し、さらに用紙Ｐをドラム１２に巻き付けて高速で繰り返し走査できる構成としたことで、高速な分割印字が可能となる。
【００７７】
図１１には、本発明の第５実施形態に係る画像形成装置が示されている。
【００７８】
図１１に示すように、画像形成装置１１では用紙Ｐを周囲に巻き付けて印字処理を行う用紙保持ユニット６０がループ軌道６８上を回送され、ヘッド１４の直下である印字位置に位置する一個の用紙保持ユニット６０では巻き付けられた用紙Ｐ上に印字を行い、同時に他の用紙保持ユニット６０は給排紙位置（図中下）で給排紙を行う。
【００７９】
用紙保持ユニット６０は無限軌道状の用紙保持ベルト６２を巻きかけたローラ対６４とローラ対６４を保持するフレーム６６からなり、ループ軌道６８上を回送される。用紙保持ユニット６０は内部に図示しないモータを備え、ローラ対６４を回動させて用紙保持ベルト６２を駆動し、用紙Ｐの給排紙および印字動作を行う。
【００８０】
ループ軌道６８上の用紙保持ユニット６０を回送する機構は用紙保持ユニット６０自体に駆動装置を内蔵していてもよいし、ローラーチェーンやタイミングベルトなどを用いて外部のモータによって移動させるようにしてもよい。
【００８１】
本実施形態ではドラムに代えて用紙保持ベルトを用いたので、円筒形のドラムに比較して用紙保持ユニットの形状が自由に設定できる。ループ軌道の形状も装置の内部機構に合わせて様々な形状とすることができる。
【００８２】
本発明は上記の構成としたことで、高速で品質の安定したＦＷＡインクジェット画像記録装置とすることができる。
【００８３】
さらに公転手段にカウンターウエイトを設けてドラムの公転による振動を抑え、公転速度を高めてより高速化してもよい。また給紙・排紙のタイミングを印字時間外とすることで、給紙・排紙による振動の発生が印字品質に影響を与えないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１形態に係る画像形成装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図４】本発明の第１形態に係る画像形成装置の動作を示す側面図である。
【図５】本発明の第２形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図６】本発明の第２形態に係る画像形成装置の内部構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図８】本発明の第３形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図９】本発明の第３形態に係る画像形成装置の動作を示す側面図である。
【図１０】本発明の第４形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図および側面図である。
【図１１】本発明の第５形態に係る画像形成装置の動作を示す側面図である。
【図１２】従来の画像形成装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 画像形成装置
１２ ドラム
１４ ヘッド
１６ インクタンク
１８ 給紙部
２０ 着紙部
２２ 剥離部
２６ メンテナンス部
４６ 自転軸
４８ 公転手段
５０ 公転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に用紙を保持する複数の用紙保持手段と、
前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、
前記複数の用紙保持手段を閉鎖軌道上に回送可能に保持するループ手段と、
前記複数の用紙保持手段を駆動する複数の第１の駆動手段と
前記ループ手段上の前記用紙保持手段を回送する第２の駆動手段と、
を備え、
前記第１の駆動手段が前記複数の用紙保持手段の一個を駆動して保持された用紙に画像を形成する時、他の用紙保持手段を駆動して給紙を行い、
前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一個の用紙保持手段を排紙位置へ、他の用紙保持手段を印字位置へ回送させることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
回転可能に支持され外周面に用紙を保持する２個のドラムと、
前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、
前記２個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、
前記２個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と
前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、
を備え、
前記第１の駆動手段が前記２個のドラムの一方を回動させ保持された用紙に画像を形成する時、他方のドラムを回動させて給紙を行い、
前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一方のドラムを排紙位置へ、他方のドラムを印字位置へ回動させることを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
回転可能に支持され外周面に用紙を保持する第１、第２、第３の３個のドラムと、
前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、
前記３個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、
前記３個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と
前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、
を備え、
前記第１の駆動手段が前記第１のドラムを回動させ保持された用紙に画像を形成する時、前記第２のドラムを回動させて給紙を行い、第３のドラムを回動させて排紙を行い、
前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると第１のドラムを排紙位置へ、第２のドラムを印字位置へ、第３のドラムを給紙位置へ回動させることを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
前記第１の駆動手段は駆動速度が可変であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項１】
外周面に用紙を保持する複数の用紙保持手段と、
前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、
前記複数の用紙保持手段を閉鎖軌道上に回送可能に保持するループ手段と、
前記複数の用紙保持手段を駆動する複数の第１の駆動手段と
前記ループ手段上の前記用紙保持手段を回送する第２の駆動手段と、
を備え、
前記第１の駆動手段が前記複数の用紙保持手段の一個を駆動して保持された用紙に画像を形成する時、他の用紙保持手段を駆動して給紙を行い、
前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一個の用紙保持手段を排紙位置へ、他の用紙保持手段を印字位置へ回送させることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
回転可能に支持され外周面に用紙を保持する２個のドラムと、
前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、
前記２個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、
前記２個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と
前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、
を備え、
前記第１の駆動手段が前記２個のドラムの一方を回動させ保持された用紙に画像を形成する時、他方のドラムを回動させて給紙を行い、
前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると一方のドラムを排紙位置へ、他方のドラムを印字位置へ回動させることを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
回転可能に支持され外周面に用紙を保持する第１、第２、第３の３個のドラムと、
前記用紙に画像を形成する印字ヘッドと、
前記３個のドラムの回転軸を周上に保持し回動可能な公転手段と、
前記３個のドラムを回転駆動する複数の第１の駆動手段と
前記公転手段を回転駆動する第２の駆動手段と、
を備え、
前記第１の駆動手段が前記第１のドラムを回動させ保持された用紙に画像を形成する時、前記第２のドラムを回動させて給紙を行い、第３のドラムを回動させて排紙を行い、
前記第２の駆動手段は画像形成が完了すると第１のドラムを排紙位置へ、第２のドラムを印字位置へ、第３のドラムを給紙位置へ回動させることを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
前記第１の駆動手段は駆動速度が可変であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−７６１３１（Ｐ２００６−７６１３１Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６２５８０（Ｐ２００４−２６２５８０）
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月９日（２００４．９．９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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