JP2008213349A - ヘッドの輸送・保管方法、画像形成装置の輸送・保管方法、画像形成装置におけるヘッド保存用液体の封入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保存用液体を封入して輸送、保管を行うと液漏れのおそれがあり、他方、インクに置換するときに気泡が残留して吐出不良を発生するおそれがあり。
【解決手段】記録ヘッドユニット２００は、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４と、フィルタ１１５を収容しているフィルタユニット１１３と、ヘッドタンク３５とを一体化して構成され、記録ヘッドユニット２００内に保存液２２０を充填して、ノズル２１１の開口にメニスカス２２１が形成され、フィルタ１１５のノズル２１１よりも開口断面積が小さい開口１１５ａにメニスカス２２２が形成された状態にして、輸送、保管を行う。
【選択図】図８

Description

本発明はヘッドの輸送・保管方法、画像形成装置の輸送・保管方法、画像形成装置におけるヘッド保存用液体の封入方法に関する。

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、記録液（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、液体としての記録液（以下、インクという。）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。）を行なうものがある。

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、キャリッジ上に記録ヘッドにインクを供給する小容量の液体容器であるヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクとも称される。）を搭載し、大容量のメインカートリッジ（メインタンク）を装置本体側に設置し、ヘッドタンクに装置本体側のメインカートリッジからインクを補充供給するようにした装置、あるいは、記録ヘッドとともに交換可能に液体容器であるインクカートリッジを搭載するようにした装置が知られている。

ここで、各種画像形成装置を使用者など元へ輸送する場合には、特許文献１、２などに記載されているように記録ヘッド内に何も充填しない空の状態で輸送するか、あるいは、特許文献３ないし５などに記載されているように記録ヘッド内に保存液を充填して輸送するのが一般的である。

特許文献１にはインクジェット記録ヘッドを内部のインクを排出して搬送用容器に収容し、この搬送用容器内の空気を排出し不活性ガスを充填し密閉された包装状態のインクジェット記録ヘッドとすることが、特許文献２には輸送時の画像形成装置のヘッドタンク、ヘッド内部の保存液をなくすことで、輸送中の液漏れという問題が生じないことが記載されている。
特開平０７−０８９０８６号公報 特開２００５−１４４７０８号公報

特許文献３、４には画像形成記録ヘッドに対し、物流中にはフィルム部材若しくはテープによりヘッドのノズル面を塞ぐことにより、保存液漏れを防ぐことが、特許文献５にはインク供給路を封止する封止部材を使用することで、ヘッド内部の保存液漏れを防ぐことが記載されている。
特開２００６−１５９７６５号公報 特許第２９５２１００号公報 特開２００５−２３８８５７号公報

上述した従来技術のうち、記録ヘッド内部に保存液を入れない場合、輸送中もしくは保管中に保存液が漏れ出すことはないが、保存液が充填されていないので、液体吐出ヘッドの流路内は濡れておらず、輸送後もしくは保管後に液体吐出ヘッドからインクを吐出させるためにインクを充填しようとすると、気体を液体と置換しなければならず、完全な置換ができないためにヘッド内部に気泡が残留する可能性が高く（初期充填性が悪く）、残った気泡が液吐出不良（噴射曲がりや吐出不能）を生じさせるという課題がある。

これに対して、記録ヘッド内部に保存液を入れた状態で画像形成装置の輸送や保管を行う場合にはインクの初期充填性が向上するものの、輸送中の振動や保管中に受ける温度、湿度、圧力等の環境の変化によって記録ヘッド内部の保存液が漏れ出してしまうことがある。保存液が漏れ出してしまうと、記録ヘッドの濡れ性が低下してしまうこと、さらには、漏れ出した液体によって周辺電気系統部分がショートしてしまうおそれがあるなどの課題がある。

この場合、気体と液体の置換を完全に実施しようと考えると、輸送後若しくは保管後に保存液を充填してからインクとの置換をして気泡を抜くことも考えられるが、その場合には、印字可能状態にするまでに時間がかかってしまうこと、更には、印字可能状態にするために保存液を廃液タンクに捨てることになり、廃液タンクの寿命が縮まることになる。

そのため、特許文献３，４に記載のように、記録ヘッドに対して封止部材で物理的な封止を施すことが採用されるが、輸送後若しくは保管後に記録ヘッドを使用する場合には、フィルム部材やテープを外さなければ記録ヘッドが使用できないこと、外した後に、粘着性の物質がヘッドに残り異物混入の可能性があること、更に、フィルム部材やテープを使用することによるコストアップなどの課題を生じることになる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、低コストで、輸送中、保管中の記録ヘッドからの保存液の液漏れのおそれを低減し、かつ、輸送後、保管後のインクの初期充填性を良好に保てるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッドの輸送・保管方法は、液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、ノズルよりも上方に配置されたノズルの開口面積よりも小さな開口面積の開口を有する部材とを備える記録ヘッドユニットの輸送・保管を行うとき、記録ヘッドユニットはノズルの開口及び前記部材の開口にメニスカスが形成されている状態で内部に保存用液体が封入されている構成としたものである。

ここで、ノズルの開口に形成される保存用液体のメニスカス保持力をＰｂ、前記部材の開口に形成される保存用液体のメニスカス保持力をＰｕとしたとき、Ｐｂ≦Ｐｕ、の関係にある構成とすることが好ましい。

また、記録ヘッドユニットが液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクが一体的に設けられ、液体吐出ヘッドとヘッドタンクとの間に液体をろ過するノズルの開口面積よりも小さな開口を有するフィルタ部材が介在している構成とすることができる。

本発明に係る画像形成装置の輸送・保管方法は、本発明に係るヘッドの輸送・保管方法で画像形成装置を輸送・保管する構成としたものである。

本発明に係る画像形成装置におけるヘッド保存用液体の封入方法は、液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、記録ヘッドよりも上方に配置されたノズルの開口面積よりも小さな開口面積の開口を有する部材とを備える記録ヘッドユニットと、液体吐出ヘッドのノズルからヘッド内の液体を吸引する維持回復機構と、を備え、記録ヘッドユニット内に保存用液体を充填した後、ノズルの開口に形成される保存用液体のメニスカス保持力をＰｂ、前記部材の開口に形成される前記保存用液体のメニスカス保持力をＰｕ、維持回復機構による吸引力をＰとしたとき、Ｐｂ≦Ｐ≦Ｐｕ、の関係を維持しながら維持回復機構によって記録ヘッドユニットに充填される保存用液体をノズルから吸引して、ノズルの開口及び前記部材の開口には保存用液体のメニスカスが形成されている状態で保存用液体を封入する構成としたものである。

本発明に係る画像形成装置の輸送・保管方法は、本発明に係るヘッド保存用液体の封入方法で保存溶液体を封入して画像形成装置を輸送・保管する構成としたものである。

本発明に係るヘッドの輸送・保管方法、本発明に係る画像形成装置の輸送・保管方法によれば、記録ヘッドユニットはノズルの開口及びノズルより小さな開口面積の部材の開口にメニスカスが形成されている状態で内部に保存用液体が封入されている状態で輸送・保管を行うので、ノズルからの保存用液体の漏れ出しのおそれが低減するとともに、保存用液体が封入されていることで初期充填性も向上する。

本発明に係る画像形成装置におけるヘッド保存用液体の封入方法によれば、維持回復機構によって記録ヘッドユニットに充填される保存用液体をノズルから吸引して、ノズルの開口及びノズルより開口面積の小さな部材の開口には保存用液体のメニスカスが形成されている状態で保存用液体を封入するので、簡単な構成で、ノズルの開口及びノズルより開口面積の小さな部材の開口に保存用液体のメニスカスが形成された状態にすることができる。

本発明に係るヘッドの輸送・保管方法、本発明に係る画像形成装置の輸送・保管方法によれば、本発明に係るヘッド保存用液体の封入方法で保存用液体を封入するので、簡単な構成で、ノズルの開口及びノズルより開口面積の小さな部材の開口に保存用液体のメニスカスが形成された状態にして、輸送・保管に供することができる。

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、回復するための回復手段を含む維持回復機構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ブレード部材であるワイパーブレード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などを備えている。

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液体回収容器である回収ユニット（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。

次に、ヘッドタンク３５の一例について図３ないし図６をも参照して説明する。なお、図３は同ヘッドタンクの外観斜視説明図、図４は同ヘッドタンクの分解斜視説明図、図５は同ヘッドタンクの模式的側面説明図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図である。なお、ここでは、図を簡単にするために記録ヘッド３４が１つの色の液滴を吐出する場合のヘッドタンク構成で説明する。上述した画像形成装置のように２つの色の液滴を吐出するようにした場合には、２つのヘッドタンクを一体形成する。

ヘッドタンク３５は、記録液であるインクを収容するインク収容部１００を形成する容器本体（ケース本体）１０１に、インク収容部１００の開口（ヘッドタンク３５の一面）を封止する可撓性を有するフィルム状部材（可撓性フィルム状部材）１０２を接着又は溶着などで貼り付け、更にインク収容部１００内部にはケース本体１０１とフィルム状部材１０２との間にフィルム状部材１０２を外方に付勢するための弾性部材であるバネ（スプリング）１０３を設けている。

さらに、フィルム状部材１０２にはバネ１０３に対応して凸部形状となる膨らみ部１０２ａを形成してその外面に補強部材１０４を貼り付けている。そして、フィルム状部材１０２の変位に応じて変位する検知レバー１０６をケース１０１の側部に設けた支持部１０７，１０７に揺動可能に取り付けている。

また、ケース１０１にはインク収容部１００にインクを補充するためのインク導入路部１１１を設け、このインク導入路部１１１とインクカートリッジ１０に接続された供給チューブ３６とを接続するための連結手段１１２を着脱自在に装着できるようにしている。

さらに、ケース１０１の下部にはインク収容部１００から記録ヘッド３４にインクを供給するためのフィルタユニット１１３を取り付け、このフィルタユニット１１３には記録ヘッド３４のインク供給路１１４を形成し、インク収容部１００との間にはフィルタ１１５を介装している。

また、ケース１０１の上部分にはインク収容部１００から空気を出すための空気流路１２１を形成している。この空気流路１２１は、インク収容部１００に開口が臨む入口流路部分１２２と、この入口流路部分１２２に続く流路部分１２３とを含み、下流側でケース１０１に設けた大気開放穴１３１に連通し、更に大気開放穴１３１よりも使用状態で下側になる部分に蓄積部１２６を連続して形成している。

この大気開放穴１３１を開閉することで、ヘッドタンク３５内を密閉状態にし、あるいは、ヘッドタンク３５内を大気開放穴１３１を通じて大気開放状態を切り替えるための大気開放手段である大気開放弁機構１３２を設けている。

また、ケース１０１の上部にはヘッドタンク３５内の気体（空気）の量が所定量以上になったこと（又はインク残量が所定量以下になったこと）を検知するための２本の検知電極１４１、１４２を装着している。検知電極１４１、１４２がいずれもインクに浸されている状態と少なくとも一方がインクに浸されていない状態とで検知電極１４１、１４２間の導通状態が変化することによって気体の量（又はインクの量）を検知することができる。

そこで、このような画像形成装置に適用した本発明の実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は同装置における記録ヘッドユニットを模式的に示す説明図である。
この記録ヘッドユニット２００は、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４と、フィルタ１１５を収容しているフィルタユニット１１３と、ヘッドタンク３５とを一体化して構成され、単独で輸送、保管されるときにはこのユニットの状態で輸送、保管が行われ、また、画像形成装置に組み込まれて輸送、保管される。

記録ヘッド３４は、液滴を吐出する複数のノズル２１１と、図示しないが各ノズル２１１が連通する個別流路、個別流路内のインクを加圧するエネルギーを発生する圧力発生手段（圧電素子などの圧電型アクチュエータ、発熱抵抗体などのサーマル型アクチュエータなどで構成される）と、各個別流路にインクを供給する共通液室２１２とを有し、ヘッドタンク３５内のインクがフィルタユニット１１３を介して供給口２１４から共通液室２１３に供給される。

フィルタユニット１１３のフィルタ１１５は、記録ヘッド３４のノズル２１１の開口断面積よりも小さな開口断面積の多数の開口を有する部材であり、ヘッドタンク３５から記録ヘッド３４へ供給するインク内の異物を除去する。

ここで、この画像形成装置や記録ヘッドユニット２００を輸送、保管する場合、図８の模式的説明図に示すように、記録ヘッドユニット２００内に保存液２２０を充填して、ノズル２１１の開口にメニスカス２２１が形成され、フィルタ１１５のノズル２１１よりも開口断面積が小さい開口１１５ａにメニスカス２２２が形成された状態にする。このとき、ノズル２１１の開口に形成される保存用液体２２０のメニスカス２２１の保持力をＰｂ、フィルタ１１５の開口１１５ａに形成される保存用液体のメニスカス２２２の保持力をＰｕとしたとき、Ｐｂ≦Ｐｕ、の関係にあり、ノズル２１１の開口のメニスカス２２１が壊れないで保持される。

このように、記録ヘッドユニット２００のノズル２１１の開口及びノズル２１１より小さな開口面積のフィルタ１１５の開口１１５ａにメニスカスが形成されている状態で内部に保存用液体２２０が封入されている状態で、記録ヘッドユニット２００の輸送・保管を行うことで、ノズル２１１からの保存用液体２００の漏れ出しのおそれが低減するとともに、保存用液体２２０が封入されていることで、記録ヘッド３４内の保存用液体２００をインクに置換するときの初期充填性が向上する。

以下、具体的に説明する。
まず、記録ヘッドユニット２００内の保存用液体の残し量を、次の実施例１及び比較例１ないし４のようにしたものを作製した。

（実施例）
図９に示すように、ノズル２１１の開口及びノズル２１１より小さな開口面積のフィルタ１１５の開口１１５ａにメニスカスが形成されている状態で内部に保存用液体２２０を封入した記録ヘッドユニット２００を作製した。

（比較例１）
図９に示すように、記録ヘッド３４、フィルタ１１５、ヘッドタンク３５のいずれにも保存用液体を封入しない記録ヘッドユニット２００を作製した。

（比較例２）
図９に示すように、記録ヘッド３４とフィルタ１１５との間に保存用液体２００を封入し、ヘッドタンク３５には保存用液体を封入しない記録ヘッドユニット２００を作製した。

（比較例３）
図９に示すように、記録ヘッド３４及びヘッドタンク３５の途中までに保存用液体２００を封入した記録ヘッドユニット２００を作製した

（比較例４）
図９に示すように、ヘッドタンク３５が満タンになるまで保存用液体２００を封入した記録ヘッドユニット２００を作製した

次に、上記実施例１、比較例１〜４の記録ヘッドユニット２００について輸送、保管形態と液漏れの関係、及び、インク充填性について評価した。
（液漏れ評価試験）
図１０に示すように、記録ヘッドユニット２００の輸送、保管時の形態として、記録ヘッドユニット２００を６面直方体とみたとき上面（ヘッドタンク３５の上面）、下面（ノズル面）、左側面、右側面、前側面、後側面が、それぞれ、天面とされた形態について液漏れを確認した。天面が上面（ヘッドタンク３５の上面）のとき底面は下面（ノズル面）となる形態が通常の輸送、保管形態である。

液漏れの確認は、輸送（保管）を実施し、また、ＪＩＳ：Ｚ０２００、ＪＩＳ：Ｚ０２３２、ＪＩＳ：Ｚ０２０２で規格化されている振動試験方法、落下試験方法に準じて試験を実施した。この結果を表１に示している。なお、表１中、○は液漏れなし、×は液漏れ発生を表している。

（インク充填性評価試験）
輸送後（保管後）を保存用液体からインクに置換する操作を実施し、インクに置換された後記録ヘッド３４からの液滴吐出の状態をチェックシートで確認し、保存用液体からインクに置換される工程において保存用液体の残し量との相関関係を評価した。評価は、液滴が吐出され画像形成されたチェックシート状態を確認し採点を実施した。採点基準として、曲がり（着弾位置がずれているもの）１ノズルに対して「−１点」、抜け（不吐出）１ノズルに対して「−１点」の減点方式で点数化した。この結果を表２に示している。

表１の結果からは、保存用液体の残し量が多いもの（比較例３、４）は、傾け方によっては液漏れが発生した。これに対して、メニスカスが形成された実施例では、基本的には液漏れが発生しなかった。ただし、過酷条件と考えられる天地逆の形態（ノズル面が天面、ヘッドタンク３５の上面が底面となる形態）で輸送された場合には液漏れが発生したが、輸送（保管）形態が変わるのは、輸送（保管）のスペースの最小化、運び易さに起因していると考えられ、天地逆では、スペース上も運びやすさも変わらないので、このような輸送形態は通常なく、特に問題ないと考えられる。なお、振動と落下試験では、メニスカスを形成した実施例については液漏れしておらず、メニスカス力によって液漏れを防いでいると考えられる。輸送(保管)、振動、落下の観点から、保存用液体の残し量は実施例の残し量以下であることが好ましい。また、保存用液体を入れていない比較例１では当然に液漏れはなく、また、保存用液体を記録ヘッド３４内にとどめている比較例２の結果は実施例と同じである。

次に、表２の結果から、保存用液体を入れていない比較例１ではノズル抜けや吐出不能が最も多く発生し、存液体を記録ヘッド３４内にとどめている比較例２でもノズル抜けや吐出不能が多く発生した。これに対して、メニスカスが形成された実施例では、基本的にはノズル不良は発生しなかった。なお、実施例より保存用液体の残し量が多い比較例３、４でもノズル不良は発生しなかった。インク充填性の観点からは保存用液体の残し量は実施例の残し量以上であることが好ましい。

これらの結果から、実施例は比較例３、４に対して液漏れが少なく、比較例１、２に対してインク充填性が良好であることが分かる。

このように、記録ヘッドユニット、あるいは、記録ヘッドユニットを搭載した画像形成装置の輸送・保管を行うとき、記録ヘッドユニットはノズルの開口及びノズルより小さな開口面積の部材の開口にメニスカスが形成されている状態で内部に保存用液体が封入されている状態として、輸送・保管を行うことによって、封止部材などの特別な部材を用いることなくノズルからの保存用液体の漏れ出しのおそれを低減することができるとともに、保存用液体が封入されていることで初期充填性も向上する。また、画像形成装置については使用可能状態になるまでの時間を短くすることができる。

また、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドにヘッドタンクと組み合わせた記録ヘッドユニット構成とすることで、保存用液体の容量を増やすことができる。

次に、記録ヘッドユニット２００の内部にメニスカス２２１、２２２を形成し保存用液体２００を封入する方法について説明する。
先ず、記録ヘッドユニット２００のフィルタ１１４にメニスカスを形成するときのフィルタ１１５のメニスカス保持力を予め別途測定実施する。そして、記録ヘッドユニット２００内のフィルタ１１５よりも上の位置まで保存用液体を充填した後、維持回復機構８１のキャップ８２で記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングして、フィルタ１１５のメニスカス保持力よりも小さい吸引圧で吸引ノズル２１１からインクを吸引排出させる。

例えば、図１１を参照して、フィルタ１１５のメニスカス保持力Ｐｕが、−８[ｋＰａ]であるとき、フィルタ１１５のメニスカス保持力Ｐｕよりも小さい負圧、例えば図１１に実線で示す負圧Ｐｂで吸引を繰り返すことによって、ヘッドタンク３５内部の保存用液体の上部の液面をフィルタ１１５の上面まで下げることができる。これに対して、メニスカス保持力Ｐｕより大きい負圧（図１１の破線で示す負圧）で吸引を実施してしまうとフィルタ１１５にメニスカスが形成されない。

このとき、保存用液体の上面（フィルタ１１５）のメニスカス保持力をＰｕ、下面（ノズル２１１１）のメニスカス保持力をＰｂとすると、下面のメニスカス保持力Ｐｂよりも大きな負圧で引いているので、Ｐｂ≦Ｐが成り立っている。その後、吸引を繰り返し実施すると、最終的には、図１２に実線で示すように、負圧の変動がなくなり、この段階で上面（フィルタ１１５）にメニスカス２２２が形成され、液体の流動がなくなっていることがわかる。このときの負圧の関係は、上面のメニスカス保持力Ｐｕより吸引している負圧Ｐは小さいので、Ｐ≦Ｐｕが成り立つことが分かる。なお、通常のヘッド吸引を行った場合のキャップ８２内の負圧の変化は図１２に破線で示すようになる。

このようなヘッド吸引を行うことによって、ノズル２１１及びフィルタ１１５にメニスカス２２１、２２２を形成することができる。

なお、このメニスカス形成用の吸引処理の一例を図１３のフロー図を参照して説明すると、まず、「Ｋ」をリセットし（Ｋ←０）、ヘッドのノズル２１１からの吸引を行い、圧力調整を行った後、「Ｋ」をインクリメント（＋１）し、「Ｋ」が予め定めた「Ｎ」になったか否かを判別し、Ｋ≧Ｎになったときに、この処理を抜ける。

このように、維持回復機構によって記録ヘッドユニットに充填される保存用液体をノズルから吸引して、ノズルの開口及びノズルより開口面積の小さな部材の開口には保存用液体のメニスカスが形成されている状態で保存用液体を封入することによって、装置の維持回復機構を用いて、簡単に、ノズルの開口及びノズルより開口面積の小さな部材の開口に保存用液体のメニスカスが形成された状態にすることができる。

なお、上記実施形態ではヘッドタンクを備える記録ヘッドユニットの構成で説明したが、これに限るものではなく、記録ヘッドにフィルタ部材を取り付けた記録ヘッドユニット構成とすることもできる。また、ノズルよりも開口断面積の小さな開口断面積の開口を有する部材はフィルタ部材に限るものではない。さらに、ヘッドタンクを用いる場合、ヘッドタンクの内部にノズルよりも開口断面積の小さな開口断面積の開口を有する部材を配置する構成とすることもできる。

また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ／ファクシミリ／複写などの複合機能を有する画像形成装置であっても良く、したがってまた、液体容器もこれらの画像形成装置に適用するものであっても良い。また、液体容器の構成も上記実施形態に限定されるものではない。

本発明に係る液体吐出装置を含む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。 同装置の液体容器（ヘッドタンク）の一例の説明に供するヘッド部分の斜視説明図である。 同じく分解斜視説明図である。 同じく模式的側面説明図である。 図５のＡ−Ａに沿う断面説明図である。 本発明の実施形態の説明に供する記録ヘッドユニットの模式的説明図である。 同じくメニスカス形成位置の説明に供する説明図である。 実施例及び比較例の説明に供する説明図である。 同じく液漏れ評価試験の説明に供する説明図である。 記録ヘッドユニットへの保存用液体の封入方法の説明に供する吸引負圧とメニスカス保持力との関係の一例を示す説明図である。 同じく吸引負圧をメニスカス保持力より小さくしてヘッド吸引を行う場合の説明に供する説明図である。 保存用液体の封入処理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…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
１１３…フィルタユニット
１１５…フィルタ
１１５ａ…フィルタの開口
２００…記録ヘッドユニット
２１１…ノズル
２２０…保存用液体
２２１…ノズルのメニスカス
２２２…フィルタの開口のメニスカス

Claims (6)

1. 液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記ノズルよりも上方に配置された前記ノズルの開口面積よりも小さな開口面積の開口を有する部材とを備える記録ヘッドユニットの輸送・保管を行うとき、前記記録ヘッドユニットは前記ノズルの開口及び前記部材の開口にメニスカスが形成されている状態で内部に保存用液体が封入されていることを特徴とするヘッドの輸送・保管方法。
2. 請求項１に記載のヘッドの輸送・保管方法において、前記ノズルの開口に形成される前記保存用液体のメニスカス保持力をＰｂ、前記部材の開口に形成される前記保存用液体のメニスカス保持力をＰｕとしたとき、Ｐｂ≦Ｐｕ、の関係にあることを特徴とするヘッドの輸送・保管方法。
3. 請求項１又は２に記載のヘッドの輸送・保管方法において、前記記録ヘッドユニットが前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクが一体的に設けられ、前記液体吐出ヘッドと前記ヘッドタンクとの間に液体をろ過する前記ノズルの開口面積よりも小さな開口を有するフィルタ部材が介在していることを特徴とするヘッドの輸送・保管方法。
4. 液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを備える画像形成装置の輸送・保管方法であって、前記請求項１ないし３のヘッドの輸送・保管方法で画像形成装置を輸送・保管することを特徴とする画像形成装置の輸送・保管方法。
5. 液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記記録ヘッドよりも上方に配置された前記ノズルの開口面積よりも小さな開口面積の開口を有する部材とを備える記録ヘッドユニットと、
   前記液体吐出ヘッドのノズルからヘッド内の液体を吸引する維持回復機構と、を備え、
   前記記録ヘッドユニット内に保存用液体を充填した後、
   前記ノズルの開口に形成される前記保存用液体のメニスカス保持力をＰｂ、前記部材の開口に形成される前記保存用液体のメニスカス保持力をＰｕ、前記維持回復機構による吸引力をＰとしたとき、Ｐｂ≦Ｐ≦Ｐｕ、の関係を維持しながら前記維持回復機構によって前記記録ヘッドユニットに充填される保存用液体を前記ノズルから吸引して、前記ノズルの開口及び前記部材の開口には前記保存用液体のメニスカスが形成されている状態で前記保存用液体を封入する
   ことを特徴とする画像形成装置におけるヘッド保存用液体の封入方法。
6. 液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを備える画像形成装置の輸送・保管方法であって、前記請求項５に記載のヘッド保存用液体の封入方法で保存溶液体を封入して画像形成装置を輸送・保管することを特徴とする画像形成装置の輸送・保管方法。

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