JP4929052B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッド及びその維持機構を備え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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。

なお、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をも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味する。

このような液体吐出装置を備えて画像を形成する画像形成装置においては、液体（以下「インク」という。）を吐出する記録ヘッドの性能を維持回復する維持回復機構が備えられる。

このヘッドの維持回復機構（装置）は、記録ヘッドのノズル面（ノズルが形成された面）を高い密閉性を保って覆うための保湿用キャップ部材、ノズルから増粘したインクを吸引して排出するための吸引ポンプなどの吸引手段に接続される吸引用キャップ（保湿用キャップと兼用されることもある。）、ノズル面に付着したインクを拭き取って除去するためのワイパ部材（ワイパ、ワイパブレード）、ワイパ部材を清掃するワイパクリーナ（ワイパ清掃部材）、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行なうための空吐出受けなどで構成される。

ここで、例えば、特許文献１には、混色を防止するために記録直前に行う空吐出動作の１つの動作に相当する予備吐出を行うために、第１インク受け部及び第２インク受け部を備えることが記載されている。
特開２００１−１１３７１４号公報

特許文献２には、フラッシング動作を行うときに、キャッピング手段によって記録ヘッドのノズル形成面を封止した状態においてキャッピング手段に対して液滴を吐出させることが記載されている。
特開２００１−３２２２９６号公報

特許文献３には、キャップを液体吐出ヘッドの液体吐出部に密着させてノズルからの吸引動作を行った後、キャップを液体吐出ヘッドから離間させる最中に、液体吐出ヘッドからキャップに対して液体を吐出することが記載されている。
特開２００２−１２７４５３号公報

特許文献４には、ノズル面とキャップの間を微小な距離を保持し、その状態でキャップに対してヘッド回復動作における液滴を吐出させることが記載されている。
特開平６−３４４５７０号公報

その他、参考文献として、次のようなものもある。
特許第３８５２８８３号公報 特開２００６−４４１４６号公報 特開２００４−１３０６９３号公報 特開２００３−７２１２３号公報

ところで、画像形成装置の記録速度の高速化によってインクには速乾燥性が求められることから、高粘度（５ｃＰ以上を高粘度と定義する。）の顔料系インクが使用されるようになっている。そのため、画像形成に寄与しない液滴（空吐出滴という。）を吐出する吐出先を１箇所に集中させると、特に、低湿環境下で継続して使用された場合に、増粘したインクが空吐出滴を受ける部分に堆積し、柱状になるなどして記録ヘッドのノズルを形成した面（ノズル面）等に接触することで画像不良へと繋がる場合が生じている。

この場合、特許文献１に記載されているように記録前空吐出である予備吐出において２つのインク受け部に打ち分けるようにしても、空吐出動作は予備吐出に限らず行われることから、同様に増粘したインクがインク受け部に堆積するという問題は残っている。

つまり、空吐出動作には、記録開始前に行う印字前空吐出、装置が放置されて記録ヘッドから液滴が吐出されない状態が所定時間（期間を含む意味）継続した場合に行う放置後空吐出、放置後空吐出の所定時間よりも長い間記録ヘッドから液滴が吐出されない状態が継続したときに、記録ヘッドをキャップ部材でキャッピングして吸引を行い、ノズル面をワイパ部材でワイピングし、更に画像形成に寄与しない液滴を吐出させるという一連のクリーニング動作の一環として行われる空吐出（クリーニング動作）などがある。

ここで、空吐出をキャップ部材内にだけ行ったのでは、キャップ部材から排出される廃液が廃液収容部（廃液タンク）において堆積して柱状になって廃液収容部の寿命が短くなる。一方、空吐出を前述した空吐出受けにだけ行ったのでは、空吐出受け内での堆積によって空吐出受けの寿命が短くなり、また、空吐出受けにワイパ清掃部から転移するインクを掻き落とす掻き落とし機構を備えている場合には掻き落とし機構が増粘したインクによって動作不良になる。その結果、装置自体の寿命が短くなるという課題がある。

ところで、特許文献１に記載の装置にあっては、２つのインク受け部に予備吐出を分けて行うだけであるため、このような構成を単に異なる空吐出動作に適用しただけでは、上述したような廃液収容部の寿命や空吐出受けの寿命が短くなることによって装置自体の寿命が短くなるという課題は解決されない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、増粘インクの堆積による装置寿命の短命化を防止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、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、前記記録ヘッドのノズル面を払拭するワイパ部材、画像形成に寄与しない液滴が吐出される空吐出受けが配置されている維持回復機構と、
前記記録ヘッドを前記キャップ部材又は前記空吐出受けに対向する位置に移動させ、前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出させる空吐出動作を含む、前記記録ヘッドの状態を維持回復する維持回復動作を制御する制御手段と、
前記維持回復動作のうちの前記キャップ部材への空吐出動作で生じる廃液のみを収容する廃液収容部と、を備え、
前記空吐出受けには、前記ワイパ部材に付着した廃液を清掃するワイパ清掃部と、前記ワイパ清掃部に転移した廃液を掻き落とす掻き落し機構が設けられ、
前記制御手段は、少なくとも
前記記録ヘッドによる記録を開始する前に行う印字前空吐出動作と、前記記録ヘッドから液滴が吐出されない時間が予め定めた第１の所定時間以上になったときに行う放置後空吐出動作と、前記記録ヘッドから液滴が吐出されない時間が予め定めた第１の所定時間より長い予め定めた第２の所定時間以上になったときに行うクリーニング動作に含まれる空吐出動作と、を制御し、
前記放置後空吐出動作で吐出させる総滴量は、前記印字前空吐出動作で吐出させる総滴量よりも多く、前記クリーニング動作に含まれる空吐出動作で吐出させる総滴量よりも少ない量であり、
前記放置後空吐出動作では前記空吐出受けに対して液滴を吐出させ、前記印字前空吐出動作及び前記クリーニング動作に含まれる空吐出動作では前記キャップ部材内に対して液滴を吐出させる
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、制御手段は、少なくとも記録ヘッドによる記録を開始する前に行う印字前空吐出動作と、記録ヘッドから液滴が吐出されない時間が予め定めた第１の所定時間以上になったときに行う放置後空吐出動作と、記録ヘッドから液滴が吐出されない時間が予め定めた第１の所定時間より長い予め定めた第２の所定時間以上になったときに行うクリーニング動作に含まれる空吐出動作と、を制御し、放置後空吐出動作で吐出させる総滴量は、印字前空吐出動作で吐出させる総滴量よりも多く、クリーニング動作に含まれる空吐出動作で吐出させる総滴量よりも少ない量であり、放置後空吐出動作では空吐出受けに対して液滴を吐出させ、印字前空吐出動作及びクリーニング動作に含まれる空吐出動作ではキャップ部材内に対して液滴を吐出させる構成としたので、廃液収容部や空吐出受けが増粘インクの堆積によって使用不能になることが抑制されて装置寿命の短命化を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を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、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色の記録液カートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット５によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、この空吐出受け８４に一体形成され、ワイパブレード８３に付着したインクを除去するための清掃部材であるワイパクリーナ部８５と、ワイパブレード８３のクリーニング時にワイパブレード８３をワイパクリーナ８５側に押し付けるワイパクリーナ８６と、キャリッジ２２をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。

また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。

次に、この画像形成装置における維持回復機構８１について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同維持回復機構の模式的概略構成図、図４は同じく要部拡大説明図、図５は同じく平面説明図である。
この維持回復機構８１は、維持装置フレーム１１１に、キャップホルダ１１２に保持されたキャップ８２ａ、８２ｂと、清浄化手段としての弾性体を含むワイパ部材８３と、ワイパクリーナ８６とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。

そして、ワイパ部材８３と吸引用となるキャップ８２ａとの間には筒状の空吐出受け８４が配置され、この空吐出受け８４のワイパ部材８３側上端部はワイパ部材８３に付着したインクを掻き落とすワイパクリーナ部８５が形成されている。ワイパ部材８３のクリーニングを行うときにはワイパクリーナ８６でワイパ部材８３をワイパクリーナ部８５に押し付けた状態でワイパ部材８３を下降させることにより、ワイパ部材８３に付着したインクを空吐出受け８４側に掻き落す。

ここで、ワイパクリーナ８６は、ワイパ部材８３に当接してワイピングによってワイパ部材８３に付着したインクを清掃するためのクリーナコロ１８１を、クリーナホルダ１８２の上端部に回転自在に装着している。このクリーナホルダ１８２は支軸１８４によってフレーム１１１に揺動自在に装着し、図示しない引っ張りスプリングでワイパ部材８３に当接しない退避位置側に揺動付勢している。また、クリーナホルダ１８２を揺動させるためにリンク部材１８８を設けている。

また、空吐出受け８４内には、ワイパ部材８３に対する清掃によってワイパクリーナ部８５に転移したインクを掻き落す掻き落し機構１９０を設けている。この掻き落し機構１９０は、後述するコロ１２６が回転することで、このコロ１２６に設けられたボス１９１によって掻き落し部材１９２に揺動されることにより、ワイパクリーナ部８５に転移したインクを掻き落す動作を行う。

また、印字領域に最も近い側のキャップ８２ａには可撓性チューブ１１９を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）１２０を接続し、キャップ８２ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップ（以下単に「吸引用キャップ」という。）とし、キャップ８２ｂは単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド３４を吸引用キャップ８２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。この吸引用のキャップ８２には吸収体２００が設けられている。

また、これらのキャップ８２ａ、８２ｂ、ワイパ部材８３などの下方にはフレーム１１１に回転自在に支持したカム軸１２１を配置し、このカム軸１２１には、キャップホルダ１１２を昇降させるためのキャップカム１２２と、ワイパ部材８３を昇降させるためのワイパカム１２４、空吐出受け８４内で空吐出される液滴がかかる回転体としてのコロ１２６と、ワイパクリーナ８６を揺動させるためのクリーナカム１２８と、キャリッジロック８７を昇降させるためのキャリッジロックカム１２９をそれぞれ設けている。

ここで、キャップ８２はキャップカム１２２により昇降させられる。ワイパ部材８３はワイパカム１２４により昇降させられ、下降時にワイパクリーナ８６が進出して、このワイパクリーナ８６のクリーナコロ１８１と空吐出受け８４のワイパクリーナ部８５とに挟まれながら下降することで、ワイパ部材８３に付着したインクが空吐出受け８４内に掻き落とされる。

そして、チュービングポンプ１２０及びカム軸１２１を回転駆動するために、モータ１３１の回転をモータ軸１３１ａに設けたモータギヤ１３２に、チュービングポンプ１２０のポンプ軸１２０ａに設けたポンプギヤ１３３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ１３３と一体の中間ギヤ１３４に中間ギヤ１３５を介して一方向クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６を噛み合わせ、この中間ギヤ１３６と同軸の中間ギヤ１３８に中間ギヤ１３９を介してカム軸１２１に固定したカムギヤ１４０を噛み合わせている。なお、クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６、１３８の回転軸である中間軸１４１はフレーム１１１にて回転可能に保持している。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図６を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司る、本発明に係る空吐出動作に関する制御をする手段などを兼ねたマイクロコンピュータで構成した主制御部３０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部３０２とを備えている。

そして、主制御部３０１は、通信回路３００から入力される印刷処理の情報に基づいて用紙４２に画像を形成するために、キャリッジ３３を主走査方向に移動させる主走査モータ３３１や搬送ローラ５２を回転駆動する副走査モータ３３２を主走査モータ駆動回路３０３及び副走査モータ３０４を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行う。

また、主制御部３０１には、キャリッジ３３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路３０５からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ３３の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路３０５は、例えばキャリッジ３３の走査方向に配置されたエンコーダシートのスリット数を、キャリッジ３３に搭載されたフォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ３３の位置及び速度を検出する。主走査モータ駆動回路３０３は、主制御部３０１から入力されるキャリッジ移動量、速度に応じて主走査モータ３３１を回転駆動させて、キャリッジ３３を所定の位置に所定の速度で移動させる。

また、主制御部３０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路３０６からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路３０６は、例えば搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量、搬送速度を検出する。副走査モータ駆動回路３０４は、主制御部３０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ３３２を回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。

主制御部３０１は、給紙コロ駆動回路３０７に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ４３を一回転させる。主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路３０８を介して維持回復機構８１のモータ１３１を回転駆動することにより、キャップ８２の昇降、ワイパ部材８３の昇降、吸引ポンプ１２０の駆動などを行わせる。

主制御部３０１は、インク供給モータ駆動回路３１１を介して供給ユニットのポンプを駆動するためのインク供給モータを駆動制御し、カートリッジ装填部４に装填されたインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対してインクを補充供給する。このとき、主制御部３０１には、ヘッドタンク３５が満タン状態にあることを検知するヘッドタンク満タンセンサ３１２からの検知信号に基づいて補充供給を制御する。

また、主制御部３０１は、カートリッジ通信回路３１４を通じて、カートリッジ装填部４に装着された各インクカートリッジ１０に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ３１６に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行って、本体記憶手段である不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）３１５に格納保持する。

また、主制御部３０１には、環境温度、環境湿度を検知する環境センサ３１３からの検知信号が入力される。

印刷制御部３０２は、主制御部３０１からの信号とキャリッジ位置検出回路３０５及び搬送量検出回路３０６などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド３１の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、上述した画像データをシリアルデータでヘッド駆動回路３１０に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッド駆動回路３１０に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動信号群を複数含む駆動波形を生成してヘッド駆動回路３１０に対して出力する。

ヘッド駆動回路３１０は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部３０２から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド３４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド３４を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動信号群の駆動パルス（駆動信号）を選択することによって、大きさの異なる液滴を吐出させて大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

次に、この画像形成装置における維持回復機構８１による維持回復動作の概略について図７以降をも参照して説明する。
維持回復機構８１はホームポジション状態では図７に示す状態にある。このホームポジション状態とは、記録ヘッド３４のノズルからインク滴を吐出して画像形成を行うときに印字動作に影響を与えずに、且つ、記録ヘッド３４から画像形成に寄与しないインク滴（空吐出滴）を受ける状態のことである。

また、キャッピング状態では、図８に示すように、キャップホルダ１１２が上昇して記録ヘッド３４のノズル面３４ｎをキャップ８２ａ、８２ｂでキャッピングするとともに、キャリッジロック８７が上昇してキャリッジ３３の図示しない凹部などに嵌合してキャリッジ３３の移動をロックする。このキャッピング状態で、吸引ポンプ１２０が駆動されることで記録ヘッド３４のノズルからインクを給するノズル吸引（吸引回復動作）が行われる。

また、ワイピング時には、図９に示すように、ワイパ部材８３が上昇して、キャリッジ３３が印字領域へ向かう方向へと移動することで、記録ヘッド３４のノズル面３４ｎがワイパ部材８３でワイピング（払拭）される。そして、ワイピング終了後、ワイパ部材８３が下降するとき、図１０に示すように、ワイパクリーナ８６が矢示方向に移動してワイパ部材８３をワイパクリーナ部８５に押し付け、この状態でワイパ部材８３が下降することで、ワイパ部材８３に付着した廃インク２０１がワイパクリーナ部８５に転移される。

そして、ワイパクリーナ部８５に移動した廃インクは掻き落し機構１９０の掻き落し部材１９１の往復移動によって空吐出受け８４に壁面から掻き落される。

次に、キャップ８２ａ内に空吐出を行うときには、図１１に示すように、キャリッジ３３の記録ヘッド３４ａをキャップ８２ａに対向させた状態で、記録ヘッド３４ａを駆動して画像形成に寄与しないインク滴２０２を吐出させ、その後、キャリッジ３３を矢示方向に移動させて、図１２に示すように、キャリッジ３３の記録ヘッド３４ｂをキャップ８２ａに対向させた状態で、記録ヘッド３４ｂを駆動して画像形成に寄与しないインク滴２０２を吐出させる。

また、空吐出受け８４に空吐出を行うときには、図１３に示すように、キャリッジ３３の記録ヘッド３４ａを空吐出受け８４に対向させた状態で、記録ヘッド３４ａを駆動して画像形成に寄与しないインク滴２０２を吐出させ、その後、キャリッジ３３を矢示方向に移動させて、図１４に示すように、キャリッジ３３の記録ヘッド３４ｂを空吐出受け８４に対向させた状態で、記録ヘッド３４ｂを駆動して画像形成に寄与しないインク滴２０２を吐出させる。

そこで、この画像形成装置における各空吐出動作と空吐出先の関係について図１５のフロー図を参照して説明する。
この画像形成装置においては、次のタイミングで、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行う。まず、印字指令を与えられてキャリッジ３３を維持回復機構８１に対向するホーム位置から印字領域方向へ移動させて印字を開始するとき空吐出動作を行う（これを「印字前空吐出」又は「印字開始前空吐出」という。）。また、記録ヘッド３４から液滴が吐出されない状態で放置されて第１所定時間経過しているとき、例えば、１０時間ないし１週間の間で設定される所定時間（期間）液滴が吐出されない状態が継続したときに行う（これを「放置後空吐出」という。）。なお、この画像形成装置は電源オフ状態であっても測時を行うことができる構成となっている。さらに、放置された状態が第１所定時間より長い第２所定時間を越えたときに、クリーニング動作の一環として行う空吐出動作がある。クリーニング動作では、ノズル吸引、ワイピングなどとともに空吐出を行う。

図１５を参照して、空吐出動作が印字開始前空吐出であるときには、前述したようにキャリッジ３３を記録ヘッド３４がキャップ８２ａに対向する状態にして記録ヘッド３４を駆動することによって、キャップ８２ａ内に空吐出を行う。

空吐出動作が放置後空吐出であるときには、前述したようにキャリッジ３３を記録ヘッド３４が空吐出受け８４に対向する状態にして記録ヘッド３４を駆動することによって、空吐出受け８４内に空吐出を行う。

空吐出動作がクリーニング動作であるときには、前述したようにキャリッジ３３を記録ヘッド３４がキャップ８２ａに対向する状態にして記録ヘッド３４を駆動することによって、キャップ８２ａ内に空吐出を行う。

このクリーニング動作の一例を図１６のフロー図を参照して説明すると、記録ヘッド３４のノズル面３４ｎをキャップ８２ａで上昇させてキャッピングし、吸引ポンプ１２０を駆動して記録ヘッド３４のノズルからインクを吸引排出させ（ノズル吸引）、キャップ８２ａを下降してワイパ部材８３を上昇させ、キャリッジ３３をワイパ部材８３に対して相対移動させてノズル面３４ｎをワイピングした後、記録ヘッド３４からキャップ８２ａに対して空吐出を行い、そのまま又はキャップ８２ａ内の吸引を行った後、キャップ８２を上昇させてノズル面３４ｎをキャッピングする。

このように、行う空吐出動作の種類に応じて、放置後空吐出のときには空吐出受け８４に対して空吐出を行い、印字開始前空吐出又はクリーニング動作のときにはキャップ８２ａ内に対して空吐出を行う。これによって、廃液タンク１００又は空吐出受け８４に廃液が集中することが防止されて、廃液タンク１００や空吐出受け８４の寿命が短くなることを防止でき、結果として画像形成装置の装置寿命が短命化することを防止できる。

ここで、廃液収容容器（廃液タンク）は交換可能とすることができるが、空吐出受けは維持回復機構に組み込まれているため、交換可能にすることは困難である。一方、印字前空吐出、放置後空吐出、クリーニング動作において、放置後空吐出、クリーニング動作の頻度は使い勝手に左右される度合いが放置後空吐出の頻度の比べて大きいことから、放置後空吐出だけを空吐出受けに行うことによって、空吐出受けの寿命について相対的に信頼性の高い予測を立てることができる。そこで、上記実施形態のように、空吐出受けに対して空吐出を行う空吐出動作を放置後空吐出動作とすることによってより信頼性の高い装置寿命の予測を立てることができる。

また、上述した例において、印字前空吐出、放置前空吐出、クリーニング動作において、空吐出する液滴の総数、すなわち空吐出総吐出量は、印字前空吐出＜放置前空吐出＜クリーニング動作、の関係に設定している。そこで、各空吐出動作における総吐出量に応じて空吐出先をキャップ内、空吐出受け内のいずれかに振り分けることによっても、同様に廃液タンク１００又は空吐出受け８４に廃液が集中することが防止されて、廃液タンク１００や空吐出受け８４の寿命が短くなることを防止でき、結果として画像形成装置の装置寿命が短命化することを防止できる。

なお、本発明に係る画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体（記録液）、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料などを吐出させる画像形成装置などにも適用することができる。

本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同装置における維持回復機構の模式的概略構成図である。 同じく要部拡大説明図である。 同じく平面説明図である。 同装置の制御部を説明する概略ブロック説明図である。 同維持回復機構のホームポジション状態の説明図である。 同じくキャッピング状態の説明図である。 同じくワイピング位置の説明図である。 同じくワイパ下降状態の説明図である。 同じくキャップ内空吐出の状態の説明図である。 同じくキャップ内空吐出の状態の説明図である。 同じく空吐出受け内空吐出の状態の説明図である。 同じく空吐出受け内空吐出の状態の説明図である。 空吐出動作の種類と空吐出先の関係の説明に供するフロー図である。 クリーニング動作の一例の説明に供するフロー図である。

符号の説明

３３…キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５…ヘッドタンク（液体容器）
８１…維持回復機構
８２ａ、８２ｂ…キャップ
８３…ワイパ部材
８４…空吐出受け
８５…ワイパクリーナ部
８６…ワイパクリーナ
１２１…カム軸
１２４…ワイパカム
１２８…クリーナカム
１３１…モータ
１４１…中間軸

Claims (1)

1. 液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、前記記録ヘッドのノズル面を払拭するワイパ部材、画像形成に寄与しない液滴が吐出される空吐出受けが配置されている維持回復機構と、
   前記記録ヘッドを前記キャップ部材又は前記空吐出受けに対向する位置に移動させ、前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を吐出させる空吐出動作を含む、前記記録ヘッドの状態を維持回復する維持回復動作を制御する制御手段と、
   前記維持回復動作のうちの前記キャップ部材への空吐出動作で生じる廃液のみを収容する廃液収容部と、を備え、
   前記空吐出受けには、前記ワイパ部材に付着した廃液を清掃するワイパ清掃部と、前記ワイパ清掃部に転移した廃液を掻き落とす掻き落し機構が設けられ、
   前記制御手段は、少なくとも
   前記記録ヘッドによる記録を開始する前に行う印字前空吐出動作と、前記記録ヘッドから液滴が吐出されない時間が予め定めた第１の所定時間以上になったときに行う放置後空吐出動作と、前記記録ヘッドから液滴が吐出されない時間が予め定めた第１の所定時間より長い予め定めた第２の所定時間以上になったときに行うクリーニング動作に含まれる空吐出動作と、を制御し、
   前記放置後空吐出動作で吐出させる総滴量は、前記印字前空吐出動作で吐出させる総滴量よりも多く、前記クリーニング動作に含まれる空吐出動作で吐出させる総滴量よりも少ない量であり、
   前記放置後空吐出動作では前記空吐出受けに対して液滴を吐出させ、前記印字前空吐出動作及び前記クリーニング動作に含まれる空吐出動作では前記キャップ部材内に対して液滴を吐出させる
   ことを特徴とする画像形成装置。

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