維持回復方法、維持回復機構及び画像形成装置
【課題】 本発明は、ユーザにとって無駄なインク量を増やすことなく、また新規に部品を追加することなく、混色を防止できる維持回復方法、維持回復機構及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 本発明の維持回復方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面をキャップで覆い、このキャップに接続された吸引手段を作動させてキャップを介してノズルから吸引を行う第１の工程と、ノズル面からキャップを離間させる第２の工程と、駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給して液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させる第３の工程と、清掃手段によりノズル周辺を清掃する第３の工程と、吸引手段を作動させてキャップ内のインクを吸引する第４の工程とを有する。
【解決手段】 本発明の維持回復方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面をキャップで覆い、このキャップに接続された吸引手段を作動させてキャップを介してノズルから吸引を行う第１の工程と、ノズル面からキャップを離間させる第２の工程と、駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給して液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させる第３の工程と、清掃手段によりノズル周辺を清掃する第３の工程と、吸引手段を作動させてキャップ内のインクを吸引する第４の工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は維持回復方法、維持回復機構及び画像形成装置に関し、詳細には維持回復動作の際インクの消費を最小限に抑え、かつ混色を防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる色の液滴を吐出する１つの液滴吐出ヘッドに各サブタンクから記録液を供給する画像形成装置において、液滴吐出ヘッドのノズル面を１つのキャップでキャッピングしてノズル吸引を行って回復させる動作を行うと、ノズル吸引後にキャップを外すと、ノズル面上で異なる色のインクが存在するため、サブタンク内部の負圧によって異なる色のインクがノズル内部に吸い込まれて混色を生じることがある。このような混色を防止するために、従来よりいくつかの提案がなされている。
【０００３】
その一つとしての特許文献１では、ノズル吸引前に異なる色のサブタンクにそれぞれ同じ量が満たされるまでインクを供給して、サブタンク内の負圧の絶対値を下げ、値を同等にして混色を防止している。更に、キャップを外した後に、ノズルからインク滴を吐出することで混色を防止している。また、特許文献２では、ノズル面のワイピング後のワイパ上のインクの残りや塵埃を多孔質部材に吸収させることで、ノズル面上に異なる色のインクを存在させないようにして、混色を防止している。
【特許文献１】特開２００５−１４４９３９号公報
【特許文献２】特開平０７−０６８７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画像形成装置においては、装置のユーザの満足度を高めるため、印字以外の消費するインクの量は可能な限り減らす必要がある。また、装置の低コスト化を図るために、部品点数を削減する必要がある。ところが、特許文献１では、ヘッドの回復動作の際、ノズル吸引してキャップを外した後に、ノズルからインク滴を吐出することで混色を防止している。すなわち、ここで消費されるインクは印字には使用されないため、ユーザにとっては無駄なインク消費量となる。印字に使用していないで捨てているインクも購入していることになるとユーザの満足度は低くなる。また、仮に装置メーカが無駄に捨ててしまうインク量だけ余分にインクカートリッジに収容しているとすると、ユーザの満足度は低くならないが、装置メーカのコストアップとなってしまう。また、特許文献２では、ワイパ上のインクの残りや塵埃を多孔質部材に吸収させるため、多孔質部材を用いているが、これは部品として追加しているため、装置のコストアップになってしまう。
【０００５】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、ユーザにとって無駄なインク量を増やすことなく、また新規に部品を追加することなく、混色を防止できる維持回復方法、維持回復機構及び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】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明の維持回復方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面をキャップで覆い、このキャップに接続された吸引手段を作動させてキャップを介してノズルから吸引を行う第１の工程と、ノズル面からキャップを離間させる第２の工程と、駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給して液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させる第３の工程と、清掃手段によりノズル周辺を清掃する第３の工程と、吸引手段を作動させてキャップ内のインクを吸引する第４の工程とを有することに特徴がある。よって、維持回復動作の際ノズル吸引後にノズルを加圧しているので、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができると共に、無駄なインク量を減らすことができる。
【０００７】
また、別の発明としての維持回復機構は、液滴吐出ヘッドの回復動作を行うために液滴吐出ヘッドのノズル側から吸引を行う吸引手段と、吸引手段によって吸引を行った後に、液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させるための駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給し、ノズル外部へ移動した記録液を清掃する清掃手段とを具備することに特徴がある。よって、維持回復動作の際ノズル吸引後に、インク滴を吐出させず、メニスカスをノズル外部へ動くように駆動信号を入力してから清掃しているので、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができると共に、無駄なインク量を減らすことができる。
【０００８】
更に、別の発明としての画像形成装置は、異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、ノズル列に連通した圧力室と、圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、更に上記維持回復機構を有することに特徴がある。よって、維持回復時の混色を防止できることにより印字品質を保持でき、無駄なインク消費を抑えることができる画像形成装置を提供できる。
【０００９】
また、液滴を吐出させずにメニスカスの位置をノズル外部へ移動させるように圧力室を収縮させる加圧手段を有することにより、維持回復動作の際ノズル吸引後に、インク滴を吐出させず、メニスカスをノズル外部へ動くように加圧手段によって圧力室を収縮させて圧力室を加圧するので、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができる。
【００１０】
更に、圧力発生手段はピエゾなどの圧電素子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の維持回復方法によれば、液滴吐出ヘッドの回復動作を行うために液滴吐出ヘッドのノズル側から吸引を行った後に、液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させるための駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給し、ノズル外部へ移動した記録液を清掃する。よって、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれて発生する混色を防ぐことができると共に、無駄なインク量を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の画像形成装置の構成を示す斜視図である。同図に示す画像形成装置の一例であるインクジェット記録装置は、装置本体１０と、装置本体１０に装着した用紙を装填するための給紙トレイ１１と、装置本体１０に装着され画像が記録された用紙をストックするための排紙トレイ１２とを備えている。また、装置本体１０の上側には上面カバー１３を開閉可能に設けている。更に、装置本体１０の前面１４の一端部側には、前面１４から前方側に突き出し、上面カバー１３よりも低い位置にカートリジ装填部１５を有し、このカートリッジ装填部１５の上面に操作キーや表示器などの操作部１６を配置している。カートリッジ装填部１５は、その前面に開閉可能な前カバー１７を備えて、この前カバー１７を開状態にすることにより液体補充手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ１８の脱着を行えるようにしている。
【００１３】
図２は本発明の画像形成装置における機構部の構成を示す概略断面図である。図３は本発明の画像形成装置における機構部の要部構成を示す平面図である。両図に示す画像形成装置の一例であるインクジェット記録装置の機構部は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１９とステー２０とでキャリッジ２１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図３でキャリッジ主走査方向（矢示方向）に移動走査する。このキャリッジ２１には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド２２を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、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２２を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できるが、ここでは、圧電アクチュエータ（圧電素子）をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。
【００１４】
また、キャリッジ２１には、記録ヘッド２２に各色のインクを供給するための各色の液体容器であるサブタンク２３を搭載している。このサブタンク２３にはインク供給チューブ２４を介して前述した各色のメインタンクである図１のインクカートリッジ１８からインクが補充供給される。ここで、インクカートリッジ１８は、それぞれ各色に対応してイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを収容している。これらの記録ヘッド２２にインクを供給するためのサブタンク２３と、このサブタンク２３にインクを補充供給するインクカートリッジ１８とによって、記録液供給装置であるインク供給装置を構成している。
【００１５】
一方、給紙トレイ１２の用紙積載部（圧板）２５上に積載した用紙２６を給紙するための給紙部として、用紙積載部２５から用紙２６を１枚ずつ分離給送する半月コロの給紙コロ２７に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２８を備え、この分離パッド２８は給紙コロ２７側に付勢されている。
【００１６】
そして、この給紙部から給紙された用紙２６を記録ヘッド２２の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２６を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２９と、給紙部からガイド３０を介して送られる用紙２６を搬送ベルト２９との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３１と、略鉛直上方に送られる用紙２６を略９０°方向転換させて搬送ベルト２９上に倣わせるための搬送ガイド３２と、押さえ部材３３で搬送ベルト２９側に付勢された先端加圧コロ３４とを備えている。また、搬送ベルト２９の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３５を備えている。
【００１７】
ここで、搬送ベルト２９は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３６とテンションローラ３７との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ３５は、搬送ベルト２９の表層に接触し、搬送ベルト２９の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。
【００１８】
また、搬送ベルト２９の裏側には、記録ヘッド２２による印写領域に対応してガイド部材３８を配置している。このガイド部材３８は、上面が搬送ベルト２９を支持する２つのローラである搬送ローラ３６とテンションローラ３７の接線よりも記録ヘッド２２側に突出している。これにより、搬送ベルト２９は印写領域ではガイド部材３８の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性が維持される。
【００１９】
更に、記録ヘッド２２で記録された用紙２６を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２９から用紙２６を分離するための分離爪３９と、排紙ローラ４０及び排紙コロ４１とを備え、排紙ローラ４０の下方に排紙トレイ１２を備えている。ここで、排紙ローラ４０と排紙コロ４１との間から排紙トレイ１２までの高さは排紙トレイ１２にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００２０】
また、装置本体１０の背面部には両面給紙ユニット４２が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット４２は搬送ベルト２９の逆方向回転で戻される用紙２６を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３１と搬送ベルト２９との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット４２の上面には手差し給紙部４３を設けている。
【００２１】
更に、図３に示すように、キャリッジ２１の走査方向の一方の非印字領域には、記録ヘッド２２のノズルの状態を維持し、回復するための信頼性維持手段である維持回復機構４４を配置し、他方の非印字領域には空吐出受け部材４５を配置している。維持回復機構４４には、記録ヘッド２２のノズル面をキャピングするためのキャッピング手段であるキャップ部材４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと、ノズル面をワイピングするためのワイピング手段であるワイパーブレード４７と、空吐出受け部材４８などを備えている。
【００２２】
次に、図３の維持回復機構の構成について、図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は維持回復機構のキャッピング手段の構成を示す平面図、図５は維持回復機構のキャッピング手段の駆動機構の構成を示す正面図である。フレーム８１には、２つのキャップホルダ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを含むキャップホルダ８２と、空吐出受け部材８３と、清掃手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード８４と、キャリッジロック８５とがそれぞれ昇降可能に保持されている。キャップホルダ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄには、各記録ヘッドのノズル面をそれぞれキャッピングするキャップ８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄを含むキャップ８６を保持している。ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ８２ａに保持したキャップ８６ａにはチューブ８７を介して吸引手段であるチューブポンプ８８を接続し、他のキャップ８６ｂはチューブポンプ８８を接続していない。すなわち、キャップ８６ａのみを回復及び保湿用キャップとし、他のキャップ８６ｂ、８６ｃ、８６ｄは単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッドの回復動作やサブタンクへのインク供給動作を行うときには、当該記録ヘッドをキャップ８６ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動する。また、これらのキャップホルダ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄの下方にはカム軸８９を回転可能に配置し、このカム軸８９には、キャップホルダ８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄを昇降させるためのキャップカム９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄと、ワイパーブレード８４を昇降させるためのワイパーカム９１、キャリッジロック８５をキャリッジロックアーム９２を介して昇降させるためのキャリッジロックカム９３をそれぞれ設けている。更に、ワイパーブレード８４の印字領域側にはワイパーブレード８４を清浄化するためのワイパークリーナ９４を矢示方向に揺動可能で、図示しないスプリングでワイパーブレード８４から離れる方向に付勢して配置し、カム軸８９にはこのワイパークリーナ９４を揺動させるためのワイパークリーナカム９５を設けている。ここで、キャップ８６はキャップカム９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄにより昇降させられる。ワイパーブレード８４はワイパーカム９１に昇降させられ、下降時にワイパークリーナ９４が進出して、このワイパークリーナ９４と空吐出受け部材８３とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード８４に付着したインクが空吐出受け部材８３に掻き落とされる。キャリッジロック８５は図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックアーム９２で昇降させられる。そして、チューブポンプ８８及びカム軸８９を回転駆動するために、モータ９６の回転をモータ軸９６ａに設けたモータギヤ９７に、チューブポンプ８８のポンプ軸８８ａに設けたポンプギヤ９８を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ９８と一体の中間ギヤ９９に中間ギヤ１００を介して一方向クラッチ１０１が付いている中間ギヤ１０２を噛み合わせ、この中間ギヤ１０２と同軸の中間ギヤ１０３に中間ギヤ１０４を介してカム軸１０５に固定したカムギヤ１０６を噛み合わせている。また、カム軸８９にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム１０７を設け、この維持回復機構に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ８６が最下端に移動して来たときにホームポジションレバー（図示せず）を作動させ、センサが開状態になってモータ９６（チューブポンプ８８以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ８６（キャップホルダ８２）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ８６のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッドがキャッピングされる。
【００２３】
この維持回復機構においては、モータ９６が正転することによってモータギヤ９７、中間ギヤ９８、ポンプギヤ９９、中間ギヤ１００、１０２までが回転し、チューブポンプ８８のポンプ軸８８ａが回転することでチューブポンプ８８が作動して、回復・保湿用キャップ８６ａ内を吸引する。その他の中間ギヤ１０３，１０４、カムギヤ１０６は一方向クラッチ１０１によって回転が遮断されるので回転（作動）しない。モータ９６が逆転することによって、一方向クラッチ１０１が連結されるので、モータ９６の回転が、モータギヤ９７、中間ギヤ９８、ポンプギヤ９９、中間ギヤ１００、１０２、１０３、１０４を経てカムギヤ１０６に伝達され、カム軸８９が回転する。このとき、チューブポンプ８８はポンプ軸８８ａの逆転では回転しない構造となっている。
【００２４】
次に、本発明の画像形成装置における維持回復動作について、維持回復動作フローを示す図６及び動作タイムチャートを示す図７に従って説明する。
【００２５】
記録ヘッドの回復動作を行うときには、図７の時点Ｔ０で、図５のモータ９６を逆転してカム軸８９を回転させて図４及び図５のキャップ８６ａを上昇させて、図７の時点Ｔ１で記録ヘッドのノズル面をキャッピングし、モータ９６を正転してチューブポンプ８８を作動させて記録ヘッドのノズルから吸引する第１の工程を行う（ステップＳ１０１）。この第１の工程に引き続いて、図７の時点Ｔ２で、モータ９６を逆転させることでカム軸８９を更に回転させ、これにより、キャップ８６ａを記録ヘッドのノズル面から離間させる第２の工程を行う（ステップＳ１０２）。この第２の工程に引き続いて、図７の時点Ｔ３までの間、インク滴を吐出させずにメニスカスをノズルの外部に動かすように、図示していない駆動信号生成手段によって生成した所定の駆動信号を記録ヘッドに入力する（ステップＳ１０３）。そして、時点Ｔ３では、図４及び図５のワイパーブレード８４がワイピング位置（ノズル面と接触する位置）に上昇し、この状態で図３のキャリッジ２１を移動させることにより、記録ヘッドのノズル面をワイパーブレード８４で拭きとって清掃した後、ワイパーブレード８４を下降させてノズル面から離間させる第３の工程を行う（ステップＳ１０４）。この第３の工程に引き続いて、図７の時点Ｔ４で、チューブポンプ８８を作動させてキャップ８６ａ内のインクを吸引する第４の工程を行う（ステップＳ１０５）。以上の工程を全てのノズルに対して繰り返し行う（ステップＳ１０６）。このように、第２の工程でキャップをノズル面から外す時から第３の工程のワイピング時までの間、メニスカスをノズルの外部に動かすため、サブタンク内の負圧によって、ノズル面上の異なる色のインクがノズルからノズル内部に吸い込まれることを防止することができる。
【００２６】
次に、上述した第２の工程と第３の工程の間に記録ヘッドに入力する所定の駆動信号について、図８を参照して説明する。図８は記録ヘッドに入力する駆動信号の電圧変化とメニスカスの位置変化を示す図である。インク滴を吐出させないように、立ち下げ時間は圧力室の固有振動周期よりも十分長く設定し、駆動信号の最後に電圧を立ち上げるよう、ゆるやかな引き打ち型パルスにしている。駆動周波数を１０ｋＨｚとすると、図８の（ａ）に示す駆動信号セットが１００μｓごとに入力される。また、このときのメニスカス位置を示したのが図８の（ｂ）である。ゆるやかな電圧立ち下げ時はわずかにノズル内部に引き込まれるが、電圧立上げ時はノズル外部へメニスカス位置が動く。駆動周波数を１０ｋＨｚのとき、図８の（ａ）に示した駆動信号入力後は常にメニスカス位置がノズル外部に位置するため、ワイピング前にノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができる。
【００２７】
ここで、本発明で用いることができるインク収容部について説明する。インク収容部は、大きく分けて負圧発生箇所と負圧発生手段の組み合わせによって４つのタイプがあり、いずれも用いることができる。負圧発生箇所は、インクタンクと一体化しているか、分離しているか、であり、負圧発生手段は、負圧発生手段が吸収体か、バネなど取り付けられた袋か、である。以下、順に説明する。
【００２８】
先ず、Ａタイプのインク収容部は、図９に示すように、負圧発生部分とタンクが分離し、そして負圧発生は吸収体であるタイプである。このＡタイプのインク収容部は、毛管力発生部材を収納する負圧発生部１１０と、インク１２２を収納する液体供給部１２０により構成されている。液体供給部１２０は気液交換通路１３０ａ，１３０ｂを介して負圧発生部１１０と結合する構成となっている。負圧発生部１１０は、液体を吐出口から吐出して記録を行う記録ヘッド部等の外部へインク（処理液などの液体を含む）を供給するインク供給口１１１を有する筺体１１２と、筺体１１２の内部に収納されるポリプロピレンとポリエチレン等の混紡繊維により構成される毛管力発生部材１１３を備えている。更に、筺体１１２は、内部に収納した毛管力発生部材１１３と外気とを連通させるための大気連通口１１４を備えており、この大気連通口１１４の近傍には筺体１１２内面から突出したリブにより形成されたバッファ空間１１５が設けられている。一方、液体供給部１２０は、筺体１２１内に直接インク１２２を収容しており、気液交換通路１３０ａ，１３０ｂを介して負圧発生部１１０と接続し、インク１２２を負圧発生部１１０に供給する。
【００２９】
また、Ｂタイプのインク供給部は、図１０に示すように、負圧発生部分とタンクが一体型であり、負圧発生は吸収体を用いたタイプである。つまり、このＢタイプのインク供給部は、Ａタイプの負圧発生部と液体供給部が１つの筐体に含まれる構成をとっている。毛管力発生部材を収納する負圧発生部１１０と、インク１２２を収納する液体供給部１２０により構成されており、液体供給部１２０は気液交換通路１３１を介して負圧発生部１１０と通じる構成となっている。負圧発生部１１０は、液体を吐出口から吐出して記録を行う記録ヘッド部等の外部へインク（処理液などの液体を含む）を供給するインク供給口１１１を有し、筺体１１２の内部に収納されるポリプロピレンとポリエチレン等の混紡繊維により構成される毛管力発生部材１１３を備えている。更に、筺体１１２は、内部に収納した毛管力発生部材１１３と外気とを連通させるための大気連通口１１４を備えており、この大気連通口１１４の近傍には筺体１１２内面から突出したリブにより形成されたバッファ空間１１５が設けられている。一方、液体供給部１２０は、直接インク１２２を収容しており、気液交換通路１３１を介してインク１２２を負圧発生部１１０に供給する。
【００３０】
更に、Ｃタイプのインク供給部は、図１１に示すように、負圧発生部分とタンクが分離し、負圧発生はバネを用いたタイプである。このＣタイプのインク供給部は、バネ１１６を収納する負圧発生部１１０と、インク１２２を収納する液体供給部１２０により構成されている。液体供給部１２０は液体供給路１３２を介して負圧発生部１１０と結合する構成となっている。負圧発生部１１０は、液体を吐出口から吐出して記録を行う記録ヘッド部等の外部へインク（処理液などの液体を含む）を供給するインク供給口１１１を有する筺体１１２と、筺体１１２の内部に収納される負圧を発生するバネ１１６、インク１２２を収納する内袋１１７を備えている。更に、筺体１１２は、筐体内部と外気とを連通させるための大気連通口１１４が設けられている。一方、液体供給部１２０は、筺体１２１内に直接インク１２２を収容しており、液体供給路１３２を介して負圧発生部１１０にインク１２２を供給する。
【００３１】
また、Ｄタイプのインク供給部は、図１２に示すように、負圧発生部分とタンクが一体型であり、負圧発生はバネを用いたタイプである。このＤタイプのインク供給部１４０は、筐体１１２、負圧を発生するバネ１１６、インク１２２を収納する液体収納袋１１８で構成される。液体収納袋１１８は可撓性を有しており、内部に収納されたインクの導出に伴い変形可能である。インクが消費されると液体収納袋１１８は徐々につぶれた状態になっていくが、その際、バネ１１６によってつぶれが妨げられて、抗力が働く。そのため、液体収納袋１１８内に負圧が発生する。筐体１１２はインク供給口１１１を備えており、筐体内部と外気とを連通させるための大気連通口１１４を備えている。液体収納袋１１８は、その内側から順に、耐インク性を有する接液層、弾性率支配層、ガスバリア性に優れたガスバリア層が積層された３重構造である。なお、本実施の形態においては、液体収納袋１１８を構成する最も内側の接液層の材質としてポリプロピレンあるいはポリエチレン、中間の弾性率支配層として環状オレフィンコポリマ、最も外側のガスバリア層の材質としてＥＶＯＨ（ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂）のけん化物）が用いられている。ここで、弾性率支配層に機能性接着樹脂材料を含ませることで、互いの層間に接着層を特別に備える必要がないため、液体収納袋１１８の厚みを薄くすることができ、好ましい。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の画像形成装置における機構部の構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の画像形成装置における機構部の要部構成を示す平面図である。
【図４】維持回復機構のキャッピング手段の構成を示す平面図である。
【図５】維持回復機構のキャッピング手段の駆動機構の構成を示す正面図である。
【図６】本発明の画像形成装置における維持回復動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の画像形成装置における維持回復動作を示すタイムチャートである。
【図８】記録ヘッドに入力する駆動信号の電圧変化とメニスカスの位置変化を示す図である。
【図９】Ａタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【図１０】Ｂタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【図１１】Ｃタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【図１２】Ｄタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
４４；維持回復機構、
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ；キャップ部材、
４７，８４；ワイパーブレード、８８；チューブポンプ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は維持回復方法、維持回復機構及び画像形成装置に関し、詳細には維持回復動作の際インクの消費を最小限に抑え、かつ混色を防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる色の液滴を吐出する１つの液滴吐出ヘッドに各サブタンクから記録液を供給する画像形成装置において、液滴吐出ヘッドのノズル面を１つのキャップでキャッピングしてノズル吸引を行って回復させる動作を行うと、ノズル吸引後にキャップを外すと、ノズル面上で異なる色のインクが存在するため、サブタンク内部の負圧によって異なる色のインクがノズル内部に吸い込まれて混色を生じることがある。このような混色を防止するために、従来よりいくつかの提案がなされている。
【０００３】
その一つとしての特許文献１では、ノズル吸引前に異なる色のサブタンクにそれぞれ同じ量が満たされるまでインクを供給して、サブタンク内の負圧の絶対値を下げ、値を同等にして混色を防止している。更に、キャップを外した後に、ノズルからインク滴を吐出することで混色を防止している。また、特許文献２では、ノズル面のワイピング後のワイパ上のインクの残りや塵埃を多孔質部材に吸収させることで、ノズル面上に異なる色のインクを存在させないようにして、混色を防止している。
【特許文献１】特開２００５−１４４９３９号公報
【特許文献２】特開平０７−０６８７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画像形成装置においては、装置のユーザの満足度を高めるため、印字以外の消費するインクの量は可能な限り減らす必要がある。また、装置の低コスト化を図るために、部品点数を削減する必要がある。ところが、特許文献１では、ヘッドの回復動作の際、ノズル吸引してキャップを外した後に、ノズルからインク滴を吐出することで混色を防止している。すなわち、ここで消費されるインクは印字には使用されないため、ユーザにとっては無駄なインク消費量となる。印字に使用していないで捨てているインクも購入していることになるとユーザの満足度は低くなる。また、仮に装置メーカが無駄に捨ててしまうインク量だけ余分にインクカートリッジに収容しているとすると、ユーザの満足度は低くならないが、装置メーカのコストアップとなってしまう。また、特許文献２では、ワイパ上のインクの残りや塵埃を多孔質部材に吸収させるため、多孔質部材を用いているが、これは部品として追加しているため、装置のコストアップになってしまう。
【０００５】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、ユーザにとって無駄なインク量を増やすことなく、また新規に部品を追加することなく、混色を防止できる維持回復方法、維持回復機構及び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】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明の維持回復方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面をキャップで覆い、このキャップに接続された吸引手段を作動させてキャップを介してノズルから吸引を行う第１の工程と、ノズル面からキャップを離間させる第２の工程と、駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給して液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させる第３の工程と、清掃手段によりノズル周辺を清掃する第３の工程と、吸引手段を作動させてキャップ内のインクを吸引する第４の工程とを有することに特徴がある。よって、維持回復動作の際ノズル吸引後にノズルを加圧しているので、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができると共に、無駄なインク量を減らすことができる。
【０００７】
また、別の発明としての維持回復機構は、液滴吐出ヘッドの回復動作を行うために液滴吐出ヘッドのノズル側から吸引を行う吸引手段と、吸引手段によって吸引を行った後に、液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させるための駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給し、ノズル外部へ移動した記録液を清掃する清掃手段とを具備することに特徴がある。よって、維持回復動作の際ノズル吸引後に、インク滴を吐出させず、メニスカスをノズル外部へ動くように駆動信号を入力してから清掃しているので、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができると共に、無駄なインク量を減らすことができる。
【０００８】
更に、別の発明としての画像形成装置は、異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、ノズル列に連通した圧力室と、圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、更に上記維持回復機構を有することに特徴がある。よって、維持回復時の混色を防止できることにより印字品質を保持でき、無駄なインク消費を抑えることができる画像形成装置を提供できる。
【０００９】
また、液滴を吐出させずにメニスカスの位置をノズル外部へ移動させるように圧力室を収縮させる加圧手段を有することにより、維持回復動作の際ノズル吸引後に、インク滴を吐出させず、メニスカスをノズル外部へ動くように加圧手段によって圧力室を収縮させて圧力室を加圧するので、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができる。
【００１０】
更に、圧力発生手段はピエゾなどの圧電素子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の維持回復方法によれば、液滴吐出ヘッドの回復動作を行うために液滴吐出ヘッドのノズル側から吸引を行った後に、液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させるための駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を液滴吐出ヘッドに供給し、ノズル外部へ移動した記録液を清掃する。よって、ノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれて発生する混色を防ぐことができると共に、無駄なインク量を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の画像形成装置の構成を示す斜視図である。同図に示す画像形成装置の一例であるインクジェット記録装置は、装置本体１０と、装置本体１０に装着した用紙を装填するための給紙トレイ１１と、装置本体１０に装着され画像が記録された用紙をストックするための排紙トレイ１２とを備えている。また、装置本体１０の上側には上面カバー１３を開閉可能に設けている。更に、装置本体１０の前面１４の一端部側には、前面１４から前方側に突き出し、上面カバー１３よりも低い位置にカートリジ装填部１５を有し、このカートリッジ装填部１５の上面に操作キーや表示器などの操作部１６を配置している。カートリッジ装填部１５は、その前面に開閉可能な前カバー１７を備えて、この前カバー１７を開状態にすることにより液体補充手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ１８の脱着を行えるようにしている。
【００１３】
図２は本発明の画像形成装置における機構部の構成を示す概略断面図である。図３は本発明の画像形成装置における機構部の要部構成を示す平面図である。両図に示す画像形成装置の一例であるインクジェット記録装置の機構部は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１９とステー２０とでキャリッジ２１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図３でキャリッジ主走査方向（矢示方向）に移動走査する。このキャリッジ２１には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド２２を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、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２２を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できるが、ここでは、圧電アクチュエータ（圧電素子）をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。
【００１４】
また、キャリッジ２１には、記録ヘッド２２に各色のインクを供給するための各色の液体容器であるサブタンク２３を搭載している。このサブタンク２３にはインク供給チューブ２４を介して前述した各色のメインタンクである図１のインクカートリッジ１８からインクが補充供給される。ここで、インクカートリッジ１８は、それぞれ各色に対応してイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを収容している。これらの記録ヘッド２２にインクを供給するためのサブタンク２３と、このサブタンク２３にインクを補充供給するインクカートリッジ１８とによって、記録液供給装置であるインク供給装置を構成している。
【００１５】
一方、給紙トレイ１２の用紙積載部（圧板）２５上に積載した用紙２６を給紙するための給紙部として、用紙積載部２５から用紙２６を１枚ずつ分離給送する半月コロの給紙コロ２７に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２８を備え、この分離パッド２８は給紙コロ２７側に付勢されている。
【００１６】
そして、この給紙部から給紙された用紙２６を記録ヘッド２２の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２６を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２９と、給紙部からガイド３０を介して送られる用紙２６を搬送ベルト２９との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３１と、略鉛直上方に送られる用紙２６を略９０°方向転換させて搬送ベルト２９上に倣わせるための搬送ガイド３２と、押さえ部材３３で搬送ベルト２９側に付勢された先端加圧コロ３４とを備えている。また、搬送ベルト２９の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３５を備えている。
【００１７】
ここで、搬送ベルト２９は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３６とテンションローラ３７との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ３５は、搬送ベルト２９の表層に接触し、搬送ベルト２９の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。
【００１８】
また、搬送ベルト２９の裏側には、記録ヘッド２２による印写領域に対応してガイド部材３８を配置している。このガイド部材３８は、上面が搬送ベルト２９を支持する２つのローラである搬送ローラ３６とテンションローラ３７の接線よりも記録ヘッド２２側に突出している。これにより、搬送ベルト２９は印写領域ではガイド部材３８の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性が維持される。
【００１９】
更に、記録ヘッド２２で記録された用紙２６を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２９から用紙２６を分離するための分離爪３９と、排紙ローラ４０及び排紙コロ４１とを備え、排紙ローラ４０の下方に排紙トレイ１２を備えている。ここで、排紙ローラ４０と排紙コロ４１との間から排紙トレイ１２までの高さは排紙トレイ１２にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００２０】
また、装置本体１０の背面部には両面給紙ユニット４２が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット４２は搬送ベルト２９の逆方向回転で戻される用紙２６を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３１と搬送ベルト２９との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット４２の上面には手差し給紙部４３を設けている。
【００２１】
更に、図３に示すように、キャリッジ２１の走査方向の一方の非印字領域には、記録ヘッド２２のノズルの状態を維持し、回復するための信頼性維持手段である維持回復機構４４を配置し、他方の非印字領域には空吐出受け部材４５を配置している。維持回復機構４４には、記録ヘッド２２のノズル面をキャピングするためのキャッピング手段であるキャップ部材４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと、ノズル面をワイピングするためのワイピング手段であるワイパーブレード４７と、空吐出受け部材４８などを備えている。
【００２２】
次に、図３の維持回復機構の構成について、図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は維持回復機構のキャッピング手段の構成を示す平面図、図５は維持回復機構のキャッピング手段の駆動機構の構成を示す正面図である。フレーム８１には、２つのキャップホルダ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを含むキャップホルダ８２と、空吐出受け部材８３と、清掃手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード８４と、キャリッジロック８５とがそれぞれ昇降可能に保持されている。キャップホルダ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄには、各記録ヘッドのノズル面をそれぞれキャッピングするキャップ８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄを含むキャップ８６を保持している。ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ８２ａに保持したキャップ８６ａにはチューブ８７を介して吸引手段であるチューブポンプ８８を接続し、他のキャップ８６ｂはチューブポンプ８８を接続していない。すなわち、キャップ８６ａのみを回復及び保湿用キャップとし、他のキャップ８６ｂ、８６ｃ、８６ｄは単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッドの回復動作やサブタンクへのインク供給動作を行うときには、当該記録ヘッドをキャップ８６ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動する。また、これらのキャップホルダ８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄの下方にはカム軸８９を回転可能に配置し、このカム軸８９には、キャップホルダ８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄを昇降させるためのキャップカム９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄと、ワイパーブレード８４を昇降させるためのワイパーカム９１、キャリッジロック８５をキャリッジロックアーム９２を介して昇降させるためのキャリッジロックカム９３をそれぞれ設けている。更に、ワイパーブレード８４の印字領域側にはワイパーブレード８４を清浄化するためのワイパークリーナ９４を矢示方向に揺動可能で、図示しないスプリングでワイパーブレード８４から離れる方向に付勢して配置し、カム軸８９にはこのワイパークリーナ９４を揺動させるためのワイパークリーナカム９５を設けている。ここで、キャップ８６はキャップカム９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄにより昇降させられる。ワイパーブレード８４はワイパーカム９１に昇降させられ、下降時にワイパークリーナ９４が進出して、このワイパークリーナ９４と空吐出受け部材８３とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード８４に付着したインクが空吐出受け部材８３に掻き落とされる。キャリッジロック８５は図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックアーム９２で昇降させられる。そして、チューブポンプ８８及びカム軸８９を回転駆動するために、モータ９６の回転をモータ軸９６ａに設けたモータギヤ９７に、チューブポンプ８８のポンプ軸８８ａに設けたポンプギヤ９８を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ９８と一体の中間ギヤ９９に中間ギヤ１００を介して一方向クラッチ１０１が付いている中間ギヤ１０２を噛み合わせ、この中間ギヤ１０２と同軸の中間ギヤ１０３に中間ギヤ１０４を介してカム軸１０５に固定したカムギヤ１０６を噛み合わせている。また、カム軸８９にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム１０７を設け、この維持回復機構に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ８６が最下端に移動して来たときにホームポジションレバー（図示せず）を作動させ、センサが開状態になってモータ９６（チューブポンプ８８以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ８６（キャップホルダ８２）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ８６のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッドがキャッピングされる。
【００２３】
この維持回復機構においては、モータ９６が正転することによってモータギヤ９７、中間ギヤ９８、ポンプギヤ９９、中間ギヤ１００、１０２までが回転し、チューブポンプ８８のポンプ軸８８ａが回転することでチューブポンプ８８が作動して、回復・保湿用キャップ８６ａ内を吸引する。その他の中間ギヤ１０３，１０４、カムギヤ１０６は一方向クラッチ１０１によって回転が遮断されるので回転（作動）しない。モータ９６が逆転することによって、一方向クラッチ１０１が連結されるので、モータ９６の回転が、モータギヤ９７、中間ギヤ９８、ポンプギヤ９９、中間ギヤ１００、１０２、１０３、１０４を経てカムギヤ１０６に伝達され、カム軸８９が回転する。このとき、チューブポンプ８８はポンプ軸８８ａの逆転では回転しない構造となっている。
【００２４】
次に、本発明の画像形成装置における維持回復動作について、維持回復動作フローを示す図６及び動作タイムチャートを示す図７に従って説明する。
【００２５】
記録ヘッドの回復動作を行うときには、図７の時点Ｔ０で、図５のモータ９６を逆転してカム軸８９を回転させて図４及び図５のキャップ８６ａを上昇させて、図７の時点Ｔ１で記録ヘッドのノズル面をキャッピングし、モータ９６を正転してチューブポンプ８８を作動させて記録ヘッドのノズルから吸引する第１の工程を行う（ステップＳ１０１）。この第１の工程に引き続いて、図７の時点Ｔ２で、モータ９６を逆転させることでカム軸８９を更に回転させ、これにより、キャップ８６ａを記録ヘッドのノズル面から離間させる第２の工程を行う（ステップＳ１０２）。この第２の工程に引き続いて、図７の時点Ｔ３までの間、インク滴を吐出させずにメニスカスをノズルの外部に動かすように、図示していない駆動信号生成手段によって生成した所定の駆動信号を記録ヘッドに入力する（ステップＳ１０３）。そして、時点Ｔ３では、図４及び図５のワイパーブレード８４がワイピング位置（ノズル面と接触する位置）に上昇し、この状態で図３のキャリッジ２１を移動させることにより、記録ヘッドのノズル面をワイパーブレード８４で拭きとって清掃した後、ワイパーブレード８４を下降させてノズル面から離間させる第３の工程を行う（ステップＳ１０４）。この第３の工程に引き続いて、図７の時点Ｔ４で、チューブポンプ８８を作動させてキャップ８６ａ内のインクを吸引する第４の工程を行う（ステップＳ１０５）。以上の工程を全てのノズルに対して繰り返し行う（ステップＳ１０６）。このように、第２の工程でキャップをノズル面から外す時から第３の工程のワイピング時までの間、メニスカスをノズルの外部に動かすため、サブタンク内の負圧によって、ノズル面上の異なる色のインクがノズルからノズル内部に吸い込まれることを防止することができる。
【００２６】
次に、上述した第２の工程と第３の工程の間に記録ヘッドに入力する所定の駆動信号について、図８を参照して説明する。図８は記録ヘッドに入力する駆動信号の電圧変化とメニスカスの位置変化を示す図である。インク滴を吐出させないように、立ち下げ時間は圧力室の固有振動周期よりも十分長く設定し、駆動信号の最後に電圧を立ち上げるよう、ゆるやかな引き打ち型パルスにしている。駆動周波数を１０ｋＨｚとすると、図８の（ａ）に示す駆動信号セットが１００μｓごとに入力される。また、このときのメニスカス位置を示したのが図８の（ｂ）である。ゆるやかな電圧立ち下げ時はわずかにノズル内部に引き込まれるが、電圧立上げ時はノズル外部へメニスカス位置が動く。駆動周波数を１０ｋＨｚのとき、図８の（ａ）に示した駆動信号入力後は常にメニスカス位置がノズル外部に位置するため、ワイピング前にノズル面上の異なる色のインクがサブタンク内負圧によってノズル内部に引き込まれ、混色が発生するのを防ぐことができる。
【００２７】
ここで、本発明で用いることができるインク収容部について説明する。インク収容部は、大きく分けて負圧発生箇所と負圧発生手段の組み合わせによって４つのタイプがあり、いずれも用いることができる。負圧発生箇所は、インクタンクと一体化しているか、分離しているか、であり、負圧発生手段は、負圧発生手段が吸収体か、バネなど取り付けられた袋か、である。以下、順に説明する。
【００２８】
先ず、Ａタイプのインク収容部は、図９に示すように、負圧発生部分とタンクが分離し、そして負圧発生は吸収体であるタイプである。このＡタイプのインク収容部は、毛管力発生部材を収納する負圧発生部１１０と、インク１２２を収納する液体供給部１２０により構成されている。液体供給部１２０は気液交換通路１３０ａ，１３０ｂを介して負圧発生部１１０と結合する構成となっている。負圧発生部１１０は、液体を吐出口から吐出して記録を行う記録ヘッド部等の外部へインク（処理液などの液体を含む）を供給するインク供給口１１１を有する筺体１１２と、筺体１１２の内部に収納されるポリプロピレンとポリエチレン等の混紡繊維により構成される毛管力発生部材１１３を備えている。更に、筺体１１２は、内部に収納した毛管力発生部材１１３と外気とを連通させるための大気連通口１１４を備えており、この大気連通口１１４の近傍には筺体１１２内面から突出したリブにより形成されたバッファ空間１１５が設けられている。一方、液体供給部１２０は、筺体１２１内に直接インク１２２を収容しており、気液交換通路１３０ａ，１３０ｂを介して負圧発生部１１０と接続し、インク１２２を負圧発生部１１０に供給する。
【００２９】
また、Ｂタイプのインク供給部は、図１０に示すように、負圧発生部分とタンクが一体型であり、負圧発生は吸収体を用いたタイプである。つまり、このＢタイプのインク供給部は、Ａタイプの負圧発生部と液体供給部が１つの筐体に含まれる構成をとっている。毛管力発生部材を収納する負圧発生部１１０と、インク１２２を収納する液体供給部１２０により構成されており、液体供給部１２０は気液交換通路１３１を介して負圧発生部１１０と通じる構成となっている。負圧発生部１１０は、液体を吐出口から吐出して記録を行う記録ヘッド部等の外部へインク（処理液などの液体を含む）を供給するインク供給口１１１を有し、筺体１１２の内部に収納されるポリプロピレンとポリエチレン等の混紡繊維により構成される毛管力発生部材１１３を備えている。更に、筺体１１２は、内部に収納した毛管力発生部材１１３と外気とを連通させるための大気連通口１１４を備えており、この大気連通口１１４の近傍には筺体１１２内面から突出したリブにより形成されたバッファ空間１１５が設けられている。一方、液体供給部１２０は、直接インク１２２を収容しており、気液交換通路１３１を介してインク１２２を負圧発生部１１０に供給する。
【００３０】
更に、Ｃタイプのインク供給部は、図１１に示すように、負圧発生部分とタンクが分離し、負圧発生はバネを用いたタイプである。このＣタイプのインク供給部は、バネ１１６を収納する負圧発生部１１０と、インク１２２を収納する液体供給部１２０により構成されている。液体供給部１２０は液体供給路１３２を介して負圧発生部１１０と結合する構成となっている。負圧発生部１１０は、液体を吐出口から吐出して記録を行う記録ヘッド部等の外部へインク（処理液などの液体を含む）を供給するインク供給口１１１を有する筺体１１２と、筺体１１２の内部に収納される負圧を発生するバネ１１６、インク１２２を収納する内袋１１７を備えている。更に、筺体１１２は、筐体内部と外気とを連通させるための大気連通口１１４が設けられている。一方、液体供給部１２０は、筺体１２１内に直接インク１２２を収容しており、液体供給路１３２を介して負圧発生部１１０にインク１２２を供給する。
【００３１】
また、Ｄタイプのインク供給部は、図１２に示すように、負圧発生部分とタンクが一体型であり、負圧発生はバネを用いたタイプである。このＤタイプのインク供給部１４０は、筐体１１２、負圧を発生するバネ１１６、インク１２２を収納する液体収納袋１１８で構成される。液体収納袋１１８は可撓性を有しており、内部に収納されたインクの導出に伴い変形可能である。インクが消費されると液体収納袋１１８は徐々につぶれた状態になっていくが、その際、バネ１１６によってつぶれが妨げられて、抗力が働く。そのため、液体収納袋１１８内に負圧が発生する。筐体１１２はインク供給口１１１を備えており、筐体内部と外気とを連通させるための大気連通口１１４を備えている。液体収納袋１１８は、その内側から順に、耐インク性を有する接液層、弾性率支配層、ガスバリア性に優れたガスバリア層が積層された３重構造である。なお、本実施の形態においては、液体収納袋１１８を構成する最も内側の接液層の材質としてポリプロピレンあるいはポリエチレン、中間の弾性率支配層として環状オレフィンコポリマ、最も外側のガスバリア層の材質としてＥＶＯＨ（ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂）のけん化物）が用いられている。ここで、弾性率支配層に機能性接着樹脂材料を含ませることで、互いの層間に接着層を特別に備える必要がないため、液体収納袋１１８の厚みを薄くすることができ、好ましい。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の画像形成装置における機構部の構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の画像形成装置における機構部の要部構成を示す平面図である。
【図４】維持回復機構のキャッピング手段の構成を示す平面図である。
【図５】維持回復機構のキャッピング手段の駆動機構の構成を示す正面図である。
【図６】本発明の画像形成装置における維持回復動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の画像形成装置における維持回復動作を示すタイムチャートである。
【図８】記録ヘッドに入力する駆動信号の電圧変化とメニスカスの位置変化を示す図である。
【図９】Ａタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【図１０】Ｂタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【図１１】Ｃタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【図１２】Ｄタイプのインク収容部の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
４４；維持回復機構、
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ；キャップ部材、
４７，８４；ワイパーブレード、８８；チューブポンプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、該ノズル列に連通した圧力室と、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、各サブタンクにメインタンクから記録液を供給するようにした画像形成装置であって、前記液滴吐出ヘッドの性能を維持回復する維持回復方法において、
前記液滴吐出ヘッドのノズル面をキャップで覆い、該キャップに接続された吸引手段を作動させて前記キャップを介してノズルから吸引を行う第１の工程と、
前記ノズル面から前記キャップを離間させる第２の工程と、
前記駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を前記液滴吐出ヘッドに供給して液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させる第３の工程と、
清掃手段によりノズル周辺を清掃する第３の工程と、
前記吸引手段を作動させて前記キャップ内のインクを吸引する第４の工程と
を有することを特徴とする維持回復方法。
【請求項２】
異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、該ノズル列に連通した圧力室と、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、各サブタンクにメインタンクから記録液を供給するようにした画像形成装置であって、前記液滴吐出ヘッドの性能を維持回復する維持回復機構において、
前記液滴吐出ヘッドの回復動作を行うために前記液滴吐出ヘッドのノズル側から吸引を行う吸引手段と、
該吸引手段によって吸引を行った後に、液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させるための前記駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を前記液滴吐出ヘッドに供給し、ノズル外部へ移動した記録液を清掃する清掃手段と
を具備することを特徴とする維持回復機構。
【請求項３】
異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、該ノズル列に連通した圧力室と、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、各サブタンクにメインタンクから記録液を供給するようにした画像形成装置において、
請求項２に記載の維持回復機構を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
液滴を吐出させずにメニスカスの位置をノズル外部へ移動させるように前記圧力室を収縮させる加圧手段を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記圧力発生手段は圧電素子であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項１】
異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、該ノズル列に連通した圧力室と、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、各サブタンクにメインタンクから記録液を供給するようにした画像形成装置であって、前記液滴吐出ヘッドの性能を維持回復する維持回復方法において、
前記液滴吐出ヘッドのノズル面をキャップで覆い、該キャップに接続された吸引手段を作動させて前記キャップを介してノズルから吸引を行う第１の工程と、
前記ノズル面から前記キャップを離間させる第２の工程と、
前記駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を前記液滴吐出ヘッドに供給して液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させる第３の工程と、
清掃手段によりノズル周辺を清掃する第３の工程と、
前記吸引手段を作動させて前記キャップ内のインクを吸引する第４の工程と
を有することを特徴とする維持回復方法。
【請求項２】
異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、該ノズル列に連通した圧力室と、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、各サブタンクにメインタンクから記録液を供給するようにした画像形成装置であって、前記液滴吐出ヘッドの性能を維持回復する維持回復機構において、
前記液滴吐出ヘッドの回復動作を行うために前記液滴吐出ヘッドのノズル側から吸引を行う吸引手段と、
該吸引手段によって吸引を行った後に、液滴を吐出させずにノズル内のメニスカス位置をノズル外部へ移動させるための前記駆動信号生成手段によって生成された所定の駆動信号を前記液滴吐出ヘッドに供給し、ノズル外部へ移動した記録液を清掃する清掃手段と
を具備することを特徴とする維持回復機構。
【請求項３】
異なる色の液滴を吐出する複数のノズル列と、該ノズル列に連通した圧力室と、該圧力室の容積を変化させる圧力発生手段を有する液滴吐出ヘッドと、駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記液滴吐出ヘッドに各色の記録液を供給する複数のサブタンクとを備え、各サブタンクにメインタンクから記録液を供給するようにした画像形成装置において、
請求項２に記載の維持回復機構を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
液滴を吐出させずにメニスカスの位置をノズル外部へ移動させるように前記圧力室を収縮させる加圧手段を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記圧力発生手段は圧電素子であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【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２００８−２７９６４４（Ｐ２００８−２７９６４４Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２５１８９（Ｐ２００７−１２５１８９）
【出願日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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