JP2008207452A

JP2008207452A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008207452A
Application number: JP2007046354A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kubo; 勇久保
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2008-09-11
Also published as: US20080204505A1; CN101254698B; CN101254698A; US8033637B2

Abstract

【課題】本発明は、簡単な構成で、かつ装置全体のサイズを増大させること無く、また動作安定性を高く保ちながら、廃インク収容容器の全域に廃インクを排出することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、液滴吐出ヘッドから記録媒体にインク液滴を吐出することで行う画像形成に寄与しないインク液滴を液滴吐出ヘッドから吸引手段で吸引して廃インク通過管を介して廃インク収容容器に排出して液滴吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構を有している。そして、本発明の画像形成装置は、廃インク通過管を廃インク収容容器の開口面に対して斜めに配置した廃インク通過管から排出される廃インクの排出速度を可変するために吸引手段の吸引量を可変する可変手段を具備することに特徴がある。
【選択図】図２

Description

本発明は画像形成装置に関し、詳細には画像形成以外に吐出させた廃インクが一箇所に集中して堆積することを防ぐ技術に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写機、またこれらの複合機、プロッタ等の画像形成装置として、記録液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを用いた記録ヘッドを備えるものがある。このような液滴吐出ヘッドを用いる画像形成装置においては、記録液を吐出する記録ヘッドの性能を維持回復するための機能が不可欠である。このような記録ヘッドの維持回復機能の一つとして、印字待機時、高温や低湿環境下での印字、あるいは低頻度の印字によってヘッドノズル内で記録液が増粘してノズルの目詰まりを生じるおそれがある場合に対処するため、定期的又は随時にノズルから記録に寄与しない液滴を吐出することによって、増粘した記録液を排出するようにする空吐出動作が行われる。

このような空吐出動作によって吐出された液滴を受ける空吐出受けには、記録液に含まれる顔料、染料などの色材が堆積し成長するため、この堆積物の成長を放置すると、成長した堆積物が記録ヘッドのノズル面に接触して動作不良の原因となってしまう。そこで、堆積物への対策として従来よりいくつかの提案がなされている。

その一つとしての特許文献１には、インクジェット方式画像形成装置において廃インクの溢れや廃インクによる汚れを防止するために、インク吐排出口からインクを吸引する吸引装置と、吸引装置によって吸引されたインクが通過するインク通過管と、インク通過管を通過したインクが収容される廃インク収容容器と、インク通過管の排出口を移動させる移動装置とを備えたクリーニングユニットを用いてインクジェットをクリーニングする際に、インクの排出口を移動させて、廃インク収容容器の概略全域に平均的に廃インクを収容するというものが提案されている。

また、特許文献２には、インクジェット方式画像形成装置の廃液を導くチューブが所定高さでその開口が配置されている廃液タンク内において、チューブ開口の下方で乾燥堆積した廃液を除去するために、水平にベルト式コンベアを配置し、さらに廃液タンクの底部にスクレーパを規律させた廃液除去構造を備えるというものが提案されている。

更に、特許文献３には、顔料系の廃液口と染料系の廃液口を近接させた位置に配置し、両廃液が混合するようにすることで顔料系の固着堆積物を溶解あるいは固着堆積を抑制することが可能となるインクジェット記録装置が提案されている。

また、特許文献４には、チューブポンプの回転速度を変化させる制御手段を備え、この制御手段はチューブポンプを設定された回転速度のうち相対的に大きな一速度で所定時間回転させた後、相対的に小さな回転速度で所定時間回転させるというものが提案されている。

更に、特許文献５には、空吐出受けの記録液がかかる部分に堆積する廃液の堆積物を除去するために、複数枚の揺動板を連結リブで連結して構成していた揺動部材を供え、揺動部材の揺動板を記録液の廃液が係る傾斜面部に非接触で傾斜面部と平行に往復移動させることによって、傾斜面部に廃液が堆積し、成長することを抑制するというものが提案されている。
特開平１０−０００７９３号公報特開２００６−２１８７２９号公報特開２００２−２２５３１３号公報特開２００４−２１６８２０号公報特開２００５−１４４９４０号公報

しかしながら、上記特許文献１，２によれば、構成が複雑であり、かつ装置全体が大型となってしまう。また、上記特許文献３では、顔料成分を完全に溶解できないため、インクの堆積を防止することができない。更に、上記特許文献４ではポンプの回転速度を変えるための制御が必要となり、複雑な回転速度が繰り返されポンプの寿命に影響する。また、上記特許文献５では揺動部材に徐々にインクが付き、機構の隙間に入りインクが固着し動作しなくなるという問題点がある。

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、簡単な構成で、かつ装置全体のサイズを増大させること無く、また動作安定性を高く保ちながら、廃インク収容容器の全域に廃インクを排出することができる画像形成装置を提供すること目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は、液滴吐出ヘッドから記録媒体にインク液滴を吐出することで行う画像形成に寄与しないインク液滴を液滴吐出ヘッドから吸引手段で吸引して廃インク通過管を介して廃インク収容容器に排出して液滴吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構を有している。そして、本発明の画像形成装置は、廃インク通過管を廃インク収容容器の開口面に対して斜めに配置した廃インク通過管から排出される廃インクの排出速度を可変するために吸引手段の吸引量を可変する可変手段を具備することに特徴がある。よって、簡単な構成で、かつ装置全体のサイズを増大させること無く、また動作安定性を高く保ちながら、廃インクを廃インク収容容器の全域に排出することができ、廃インク収容容器を効率よく使用することが可能となる。

また、吸引手段の駆動源の駆動速度を可変する駆動源可変手段を有することにより、廃インク速度を変化させることができ、廃インクを廃インク収容容器の全域に排出することができ、廃インク収容容器を効率よく使用することが可能となる。

更に、吸引手段と駆動源との間に変速機構を設けることにより、廃インク速度を変化させることができ、廃インクを廃インク収容容器の全域に排出することができ、廃インク収容容器を効率よく使用することが可能となる。

また、廃インク通過管の排出口の断面積を可変するインク通過管断面積可変手段を設けることにより、廃インクを廃インク収容容器の全域に排出することができ、廃インク収容容器を効率よく使用することが可能となる。

更に、駆動源可変手段は、廃インクを吸引中、常に変化させる信号を駆動源に供給することにより、廃インク収容容器内の一定の箇所へのインクの排出を防ぎ廃インク収容容器を効率よく使用することが可能となる。

また、駆動源可変手段は、吸引回数が予め定められた回数に到達したら廃インクの排出速度を変化させる信号を駆動源に供給することにより、常に速度を変化させている時よりも安価なドライバによる構成が可能となる。

更に、駆動源可変手段は、吸引回数が予め定められた回数に到達したら廃インクの排出速度を徐々に低くさせる信号を駆動源に供給することにより、廃インク通過管下方には廃インクが垂れて廃インクが堆積しやすいため、奥側からインクを堆積させるために廃インク速度を速い方から徐々に低くしていくことにより、一層効率よく廃インク収容容器を使用することができる。

また、廃インク通過管は水平で廃インクの速度ベクトルの法線方向に移動可能であることにより、あるいは廃インク収容容器は水平で廃インクの速度ベクトルの法線方向に移動可能であることにより、廃インクを平面的に飛ばすことが可能となるため、一層効率よく廃インク収容容器を使用することができる。

更に、廃インク通過管に弾性部材を用い、インク通過管の管排出口に振動子を設けることにより、廃インクを平面的に飛ばすことが可能となるため、一層効率よく廃インク収容容器を使用することができる。

本発明の画像形成装置によれば、廃インク通過管を廃インク収容容器の開口面に対して斜めに配置した廃インク通過管から排出される廃インクの排出速度を可変するために吸引手段の吸引量を可変することで、廃インクを廃インク収容容器の全域に排出することができ、廃インク収容容器を効率よく使用することが可能となる。

図１は本発明の画像形成装置に適用される一般的な維持回復機構の構成を示す概略図である。同図に示す維持回復機構１０において、インクジェットヘッド１１内に気泡や増粘インク等が存在するとき、インクの正常な吐出ができないため、インクジェットヘッド１１のノズル面をキャップ１２で密閉し、キャップ１２に連管された廃インク通過管１３から、駆動源としてのモータ１４で駆動するポンプ１５等の吸引手段を用いてインクジェットヘッド１１内の気泡、増粘インクを吸引し、それを廃インク収容容器１６に流しヘッドの正常な状態を維持する。この際に、顔料系インク等粘性の高いインクを使用したとき、廃インク収容容器１６に固体状のインクが堆積する。特に、低湿環境においてはインクが乾燥しやすいため顕著である。

図２は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。同図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の画像形成装置の維持回復機構２０は、廃インク収容容器１６の開口面に対して廃インク通過管１３を斜めに配置し、ポンプ１５の吸引量を変えて廃インク通過管１３の排排出口から排出される廃インクの速度を変化させる。つまり、図２の（ａ）に示すようにポンプ１５の吸引量が大として廃インク通過管１３の排出口から排出される廃インクの速度を大とすることにより廃インク収容容器１６の廃インク通過管１３設置側から見て奥の領域に廃インクを排出し、そして図２の（ｂ）に示すようにポンプ１５の吸引量が中として廃インク通過管１３の排出口から排出される廃インクの速度を中とすることにより廃インク収容容器１６の中央の領域に廃インクを排出し、更に図２の（ｃ）に示すようにポンプ１５の吸引量が小として廃インク通過管１３の排出口から排出される廃インクの速度を小とすることにより廃インク収容容器の廃インク通過管１３設置側から見て手前の領域に廃インクを排出する。よって、廃インク収容容器の全域に廃インクを排出することができる。

図３は本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の画像形成装置の維持回復機構２０は、廃インク収容容器１６の開口面に対して廃インク通過管１３を斜めに配置し、モータ１４を用いてポンプ１５の単位時間当たりの吸引量を可変にするモータ駆動ドライバ２１を設けている。つまり、使用するモータ１５がＤＣモータの時は電流制御で、ステッピングモータの時はパルス制御で速度を可変する。具体的には、ポンプの駆動源としてステッピングモータを用いた時、図４の（ａ）に示すように、入力パルスの周波数を三角波にすることで、廃インク速度を常に変化させている。また、ポンプの駆動源としてステッピングモータを用いた時、図４の（ｂ）に示すように、予め定められた吸引回数毎に入力パルス数を変え廃インク速度を変化させている。更に、ポンプの駆動源としてステッピングモータを用いた時、図４の（ｃ）に示すように、予め定められた吸引回数に吸引回数が到達したら入力パルス数を低くし廃インク速度を遅くしている。

図５は本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の画像形成装置の維持回復機構２０は、廃インク収容容器１６の開口面に対して廃インク通過管１３を斜めに配置し、モータ１４の速度は一定でモータ１４とポンプ１５の間に変速機２２を用いてポンプ１４の駆動速度を可変して、廃インク通過管１３の排出口から排出される廃インクの速度を変化させている。。

図６は本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の画像形成装置の維持回復機構２０は、固定部材２４−１と、ソレノイド２３を駆動源とした直動部材２４−２とで廃インク通過管１３の排出口を挟み込み、廃インク通過管１３の排出口の断面積を可変して、廃インク通過管１３の排排出口から排出される廃インクの速度を可変している。つまり、同図の（ａ）に示すように、ソレノイド２３を駆動源とした直動部材２４−２で廃インク通過管１３の排出口を開放して廃インク通過管１３の排出口の断面積を大として、廃インク通過管１３の排排出口から排出される廃インクの速度を小とする。一方、同図の（ｂ）に示すように、ソレノイド２３を駆動源とした直動部材２４−２で廃インク通過管１３の排出口を押しつぶして廃インク通過管１３の排出口の断面積を小として、廃インク通過管１３の排排出口から排出される廃インクの速度を大とする。よって、廃インク収容容器の全域に廃インクを排出することができる。

図７は本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の画像形成装置の維持回復機構２０は、同図の（ｂ）からわかるように、側面横方向に廃インク通過管１３をソレノイド２５を用いて左右に動かしている。よって、廃インク収容容器の全域に廃インクを排出することができる。

図８は本発明の第６の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の画像形成装置の維持回復機構２０は、同図の（ｂ）からわかるように、側面横方向に廃インク収容容器１６をソレノイド２６を用いて左右に動かしている。よって、廃インク収容容器の全域に廃インクを排出することができる。

図９は本発明の第７の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の画像形成装置の維持回復機構２０は、廃インク通過管１３にシリコンチューブのような弾性体を用い、廃インク通過管１３の排出口に振動子２７を設け、廃インク通過管１３を側面横方向に振動させて左右に動かしている。よって、廃インク収容容器の全域に廃インクを排出することができる。

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。

本発明の画像形成装置に適用される一般的な維持回復機構の構成を示す概略図である。本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。モータがステッピングモータの時の入力パルスの一例を示す波形図である。本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。本発明の第６の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。本発明の第７の実施の形態に係る画像形成装置の維持回復機構の構成を示す概略図である。

符号の説明

１０，２０；維持回復機構、１１；インクジェットヘッド、
１２；キャップ、１３；廃インク通過管、１４；モータ、
１５；ポンプ、１６；廃インク収容容器、２１；モータ駆動ドライバ、
２２；変速機、２３，２５，２６；ソレノイド、２４−１；固定部材、
２４−２；直動部材、２７；振動子。

Claims

液滴吐出ヘッドから記録媒体にインク液滴を吐出することで行う画像形成に寄与しないインク液滴を液滴吐出ヘッドから吸引手段で吸引して廃インク通過管を介して廃インク収容容器に排出して液滴吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構を有する画像形成装置において、
前記廃インク通過管を前記廃インク収容容器の開口面に対して斜めに配置した前記廃インク通過管から排出される廃インクの排出速度を可変するために前記吸引手段の吸引量を可変する可変手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
前記吸引手段の駆動源の駆動速度を可変する駆動源可変手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記吸引手段と前記駆動源との間に変速機構を設けることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記廃インク通過管の排出口の断面積を可変するインク通過管断面積可変手段を設けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記駆動源可変手段は、廃インクを吸引中、常に変化させる信号を前記駆動源に供給することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記駆動源可変手段は、吸引回数が予め定められた回数に到達したら廃インクの排出速度を変化させる信号を前記駆動源に供給することを特徴とする請求項２〜４に記載の画像形成装置。
前記駆動源可変手段は、吸引回数が予め定められた回数に到達したら廃インクの排出速度を徐々に低くさせる信号を前記駆動源に供給することを特徴とする請求項２〜４に記載の画像形成装置。
前記廃インク通過管は、水平で廃インクの速度ベクトルの法線方向に移動可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記廃インク収容容器は、水平で廃インクの速度ベクトルの法線方向に移動可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記廃インク通過管に弾性部材を用い、前記廃インク通過管の管排出口に振動子を設けることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。