JP2008307690A

JP2008307690A - 画像形成装置および画像形成方法

Info

Publication number: JP2008307690A
Application number: JP2007154745A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Sugano; 晃宏菅野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2027-06-12
Also published as: JP4909186B2

Abstract

【課題】ファクシミリ印字のときの印字品質を向上する。
【解決手段】印刷データがFAX受信データか否かを判定する（ステップ５０３）。FAXデータなら、前の印刷開始時からの時間PrTimeと比較する値のClthにAthreshを、それ以外ならClthにBthrethを代入する。ここでAthresh < Bthreshとしておく。次に、このClthを前述したPrTimeと比較し（ステップ５０６）、ここでPrTimeがClthよりも大きければ印刷停止を行う。PrTimeがClthよりもおおきくなければページ間の判定処理（ステップ５０７）を実行する。判定処理５０７以降の処理は、Ｎ回目のページ間で印刷を停止する（ステップ５０８）。印刷停止中に、ヘッドの回復動作５０９を実行してから、印刷の再開を許可する。
【選択図】図１８

Description

本発明は、プリンタ機能とファクシミリ（以下、ＦＡＸと称する）機能を備えた、インクジェット記録装置からなる画像形成装置および画像形成方法に関する。

従来、インクジェット記録装置においては、記録ヘッドのメンテナンスのために、用紙外の位置にてインクを吐出する空吐出、ヘッドにキャップを付けて行うインクと気泡との吸引、記録ヘッド表面を拭き取るワイピング、といったヘッド回復処理が行われている。その一例として、特許文献１に記載の「インクジェット記録装置」がある。このインクジェット記録装置は、待機時間を計測する手段を設け、所定の待機時間が経過すると記録ヘッドの回復動作を行うように構成したので、液滴の吐出不良を生じることなく、良好で安定な記録が可能となる。
特開平２−９２５４８号公報

しかしながら、上述した従来技術では、プリンタ、FAX、複写装置等で構成されている複合機に適用した場合、ＦＡＸ送信時に相手先のインクジェット記録装置の記録ヘッドが使用可能な状態（ヘッド回復処理がなされているか）の判断がつかず、送信先のインクジェット記録装置では印刷ができていない可能性があった。例えば、FAXの場合、基本的には送信側は受信側の環境などを確認もすることはなく、受信側が複合機としてのインクジェットプリンタを使用しているかどうかも確認もすることはない。その結果、送信側に、受信側のFAXからデータ受信が正しくできたと通知がきたなら、受信側の印刷時に記録ヘッドに支障が発生し正常に印刷できない場合であっても、送信側としては受信側がデータを受け取って正常に印刷して出力していると考えるケースもでてくる。

このように、受信先が複合機としてインクジェットを使用している場合には、上述したようにヘッドの状態が悪く適正な印刷ができていない可能性もある。ところで、ヘッド回復処理は、予め定めた時間の経過毎、あるいは予め定めた印刷量の印刷終了毎に行われる。この場合、印刷動作を中断してヘッド回復処理を行うわけにはいかないので、予め定めた時間の経過後は、印刷開始直前に、ヘッド回復処理を行うようにしている。あるいは、予め定めた印刷量の印刷終了後は、すべてのジョブについて印刷が終了したらその時点で、印刷中のページが終了したら、次のページの印刷前にヘッド回復処理を行うようにしている。

つまり、複合機の場合、ユーザが印字品質を確認できるのは、プリンタとして使用する場合と、複写機として使用する場合だけであり、FAX受信の場合、送信者は印字品質を確認することができない。そこで、本発明は、送信者が印字品質を確認できないFAX受信の場合の印字品質の信頼性を向上することができる、インクジェット記録装置からなる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とした。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、少なくともプリンタ機能とファクシミリ機能とを備えるとともに、ノズルからインク液滴を吐出して印刷を行う記録ヘッドと、前回の記録の開始時間から次の記録開始までの時間を計測する記録開始後経過時間計測手段と、前記記録ヘッドの回復処理を行うメンテナンスユニットと、前記メンテナンスユニットに対してヘッド回復処理指令を出力するヘッド回復駆動制御部とを有するインクジェット記録装置からなる画像形成装置において、印刷データが入力されたときそのデータがどの機能の要求であるかを判別する機能種別判別手段と、機能種別ごとにメンテナンスユニットの動作間隔を指定した閾値であってファクシミリ機能の閾値を他の機能の閾値よりも小さくした閾値が格納された記憶手段とを備え、印刷データが入力されると前記機能種別判別手段により機能種別を判別し、前記記録開始後経過時間計測手段によって計測された時間と前記記憶手段の該当する機能種別の閾値とを比較し、計測時間が閾値を超えた場合に、前記ヘッド回復駆動制御部はヘッド回復処理指令を出力することを特徴とする。なお、インク種類が２種類以上の場合に、インク種ごとに異なる閾値を設定することが好ましい。

本発明に係る画像形成方法は、少なくともプリンタ機能とファクシミリ機能とを備え、ノズルからインク液滴を吐出して印刷を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの回復処理を行うメンテナンスユニットとを有するインクジェット記録装置を用いた画像形成方法であって、前回の記録の開始時間から次の記録開始までの時間を計測する記録開始後経過時間計測ステップと、前記メンテナンスユニットに対してヘッド回復処理指令を出力するヘッド回復駆動制御ステップと、印刷データが入力されたときそのデータがどの機能の要求であるかを判別する機能種別判別ステップとを備え、予め、機能種別ごとにメンテナンスユニットの動作間隔を指定した閾値であってファクシミリ機能の閾値を他の機能の閾値よりも小さくした閾値を記憶手段に格納しておき、印刷データが入力されると前記機能種別判別ステップにより機能種別を判別し、次いで前記記録開始後経過時間計測ステップによって計測された時間と前記記憶手段の該当する機能種別の閾値とを比較し、計測時間が閾値を超えた場合に前記ヘッド回復駆動制御ステップによりヘッド回復処理指令を出力することを特徴とする。

以上述べたように本発明によれば、FAX機能を備えた複合機において、FAXによる印字出力をする場合は、他の機能の印字出力の場合よりも短い間隔で記録ヘッドの回復処理が実施されるため、送信元がインクジェット記録装置のヘッド状態を把握していなくても、より確実に印字出力することができる。

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。図１は本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。

このカートリッジ装填部４には、色の異なる記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。

また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。

次に、このインクジェット記録装置の内部構成の概要及び機構部について図２、図３、図４、図５を参照して説明する。なお、図２は同内部構成の概要を示す側面模式的説明図、図３は同じく平面模式的説明図、図４は同機構部の全体構成を説明する側面概略構成図、図５は同機構部の要部平面説明図である。図４及び図５を参照して、フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ２０１（図３）によってタイミングベルト２０２を介して図５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、前述したようにイエロー（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個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４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３４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、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

この記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク３５を搭載している。この各色のヘッドタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。

なお、このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット２４が設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。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。

この搬送ベルト５１は、副走査モータ２０５（図３参照）によって駆動ベルト２０４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４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。ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３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。

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５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〜８２ｄ（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。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナ８５で除去されたインク、空吐出受け８４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。

また、図５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８９などを備えている。なお維持回復機構は上記だけでなく表１のように、負圧発生箇所と負圧発生手段の組み合わせによって、５つのタイプに分かれる。

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、水頭差を利用したものか、であるが本発明ではいずれも用いることができる。

以下、５つのタイプを順に説明する。
（１）Ａタイプ（負圧発生部分とタンクが分離／負圧発生は吸収体）
図６にＡタイプの一例を示す。（ａ）は毛管力発生部材収納容器と液体供給容器とが取り外された状態を示す断面図、（ｂ）は毛管力発生部材収納容器と液体供給容器とが接続された状態を示す断面図である。インクタンク１は、毛管力発生部材収納室としての毛管力発生部材収納容器１０と、インク収納室としての液体供給容器３０とにより構成されており、液体供給容器３０は気液交換通路１４ａ，１４ｂを介して毛管力発生部材収納容器１０に対し分離可能な構成となっている。

毛管力発生部材収納容器１０は、液体を吐出口から吐出して記録を行な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１２を有する筺体１１と、筺体１１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１３と、毛管力発生部材１３と接するとともに液体供給容器３０から液体を導入するための連通部用開口１８を備えている。筺体１１はさらに、内部に収納した毛管力発生部材１３と外気とを連通させるための大気連通口１５を備えており、この大気連通口１５の近傍には筺体１１内面から突出したリブにより形成されたバッファ空間１６が設けられている。

一方、液体供給容器３０は、筺体３１内に直接インクを収容しており、毛管力発生部材収納容器１０の連通部用開口１８ａ，１８ｂと接続し、筐体３１内部（液体収納部）に収容された液体を毛管力発生部材収納容器１０へ導出するためのインク導出口３２ａ，３２ｂを備えている。本形態においては、インク導出口３２ａ，３２ｂが筐体３１から突出しており、毛管力発生部材収納容器１０に設けられた連通部用開口１８ａ，１８ｂにインク導入口３２ａ，３２ｂが接続されることで、液体供給容器３０と毛管力発生部材収納容器１０との連通部が形成され、液体供給容器３０の液体収納部はこの連通部を除いて外気に対して実質的な密閉空間を形成する。

ここで、インク導出部３２ａ，３２ｂと連通部用開口１８との接続部分には、例えばＯリングなどのシール部材３７が設けられており、接続部からのインク漏れ及び大気の導入を防止している。また、インク導出口３２ａ，３２ｂには、液体供給容器３０を毛管力発生部材収納容器１０に接続する前にインク導出口３２ａ，３２ｂから内部に収容したインクの漏出を防ぐための密閉手段となるフィルム３８が貼り付けられており、図中Ｆ方向に引っ張ることによりインク導出口３２ａ，３２ｂから剥離させることができる。

（２）Ｂタイプ（負圧発生部分とタンクが一体型／負圧発生は吸収体）
図７にＢタイプの一例を示す。図７に示すように、箱状の記録ヘッドＨ１００１の下面の一側部側に記録素子基板Ｈ１１００が設けられている。また、記録ヘッドＨ１００１には、ジョイントが設けられており、このジョイントには、記録素子基板１１００に向かって延在するインク流路Ｈ１５０１が形成されている。

このような記録ヘッドカートリッジにおけるインクの流れとして、ブラックのインク用のインクタンクＨ１９００を例にとって説明する。インクタンクＨ１９００内のインクはそのインク供給口及びジョイントを介して記録ヘッドＨ１００１内に供給される。この記録ヘッドＨ１００１内に供給されたインクはインク流路Ｈ１５０１を介して第１のプレートＨ１２００に供給され、さらに、第１のプレートＨ１２００から記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０２に供給される。

（３）Ｃタイプ（負圧発生部分とタンクが一体型／負圧発生はバネ）
図８および図９にＣタイプの一例を示す。これらの図に示すように、圧力板１０９はその全体がシート１０６の凸形状の頂部の面に接続しており、これにより、この頂部の形状を常に平面に保ち、また、この部分を他のシート１０６の部分よりも剛性の高い部分としている。バネユニット１１２を有する本実施形態のインクタンクは、図９(ａ)に示すようにインクタンクのインク量が減少すると、図９(ｂ)に示すように、バネユニット１１２の圧力板１０９を介してバネユニット１１２全体によって変形が制御されていないシート１０６の可動部１７２が最初にくぼみ始め、それに伴ってバネユニット１１２のバネ１０７が徐々に縮みはじめる。

このシート１０６の変形では、バネユニット１１２の圧力板１０９はシート１０６に接着されているため、図９(ｂ)〜(ｃ)に示すように、平行に変化して最終的に、図９(ｄ)に示すように、完全につぶれた状態となる。これに対し図１０(ａ)〜(ｄ)のようなバネを有さないタイプは比較的好ましくない。凸形状は有するものの、バネユニットを用いないシート単体によるインクタンクがインク量の減少に伴って変形する過程を示す図である。

図１０に示す比較例では、同図(ａ)に示すように、シート１０６単体とフレーム１１５で構成されるインクタンクは、インクタンクのインクが消費されると、始めにシート１０６の最も面積の広い部分である平面部１７０および１８０が変形し始める。その際、同図(ｂ)に示すように平面部１７０、１８０はそれぞれ異なる形状で変化したり、変形に時間差を生じることがある。さらにインクタンクのインク量が減少すると、同図(ｃ)に示すように、シート１０６の凸形状における稜線１７１がシート１０６の平面部分よりも剛性を有するため変形せずに残り、最後に、同図(ｄ)に示すように、その稜線部１７１が倒れて、平面部１７０と１８０が接触し完全に潰れた状態になる。

また、シート１０６単体とフレーム１１５から構成される比較例のインクタンクの場合には、インクの消費やその逆の補充によるタンク内圧力の変化が繰り返される場合の形状安定性が比較的低い。つまり、タンクの潰れ方の繰り返し性が悪いため、インクを消費した際に同じ消費量であっても負圧が毎回変化してしまう。また、環境温度やシートの材料や成型による影響を受け易いといえる。

（４）Ｄタイプ（負圧発生部分とタンクが分離／負圧発生はバネ）
図１１にＤタイプの一例を示す。インク吐出口２からインクを吐出し記録を行うインクジェットヘッド１と、このインクジェットヘッド１にインクを供給するためのインクタンク３０とが、負圧発生容器１０を介して接続されて、インク流通可能な経路を構成している。負圧発生容器１０は、筐体１１と、筐体１１の内側に位置し筐体１１から剥離可能な内袋１２とから構成されている。

負圧発生容器１０にはインクジェットヘッド１へインクを供給するためのインク供給口１５と、インクタンク３０内のインク１９を負圧発生容器１０内へ吸引するためのインク吸引口１４とが設けられている。すなわち、負圧発生容器１０は、インク供給口１５を介してインクジェットヘッド１と接続されており、インク吸引口１４および後述するインク供給管３４を介してインクタンク３０と接続されている。内袋１２の内部にはインク１９が収納される。筐体１１の一部には、筐体１１と内袋１２の間の空間を大気と連通させるための大気連通口１３が設けられている。

負圧発生容器１０は、負圧発生機能を有する、ほぼ多角柱形状の中空容器である。負圧発生容器１０は筐体１１と内袋１２とから構成され、筐体１１と内袋１２とがそれぞれ剥離可能になっている。内袋１２は可撓性を有しており、この内袋１２は、内部に収納されたインクの導出に伴い変形可能である。また、大気連通口１３が設けられており、大気連通口１３を通して内袋１２と筐体１１との間に大気を導入可能となっている。内袋１２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層からなり、それぞれの層が接合状態で機能分離されている。

弾性率支配層は、負圧発生容器１０の使用温度範囲内で弾性率支配層の弾性率がほぼ一定に保たれるものであり、すなわち、負圧発生容器１０の使用温度範囲内で内袋１２の弾性率がその弾性率支配層によってほぼ一定に保たれる。内袋１２では、中間の層と外側の層とが入れ代わり、弾性率支配層が最も外側の層で、ガスバリア層が中間の層であってもよい。このように内袋１２が構成されていることにより、耐インク層、弾性率支配層およびガスバリア層という少ない層構成で内袋１２がそれぞれの層の機能を十分に発揮することが可能となり、内袋１２の弾性率などの、温度変化に対する影響が少なくなる。

また、内袋１２では、使用温度範囲内で負圧発生容器１０の負圧を制御するために適した弾性率が確保されるので、負圧発生容器１０内のインクに対して内袋１２がバッファーの機能を有することとなる。本実施形態においては、内袋１２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、内袋１２の厚みを薄くすることができ、好ましい。筐体１１の材質としては、内袋１２の最内層と同じポリプロピレンが用いられている。インク吸引口１４にはインク供給管３４を介してインクタンク３０が着脱可能に接続されている。インクタンク３０は内部にインク１９を収容し、インクタンク３０の筐体３１の上部には
インクタンク３０内を大気と連通するための大気連通口３３が設けられている。インクタンク３０は、負圧発生容器１０に対して、使用状態でインク１９の液面が低くなる位置に配されている。インク供給管３４の先端は前記インクタンク３０の底面に配置されている。

（５）Ｅタイプ（負圧発生部分とタンクが分離／負圧発生は水頭差）
図１２にＥタイプの一例を示す。
インク供給装置は、鉛直下向きに配置され、インクを収容するインクタンク２２と、インクタンク２２から記録ヘッド１１にインクを供給するパイプ状の第１の連結部であるインク供給管１７と、インクタンク２２に大気を導入するパイプ状の第２の連結部である大気開放管２６とを有している。

インクタンク２２は、例えば、厚さ０．５ｍｍ以上のポリエチレン、ポリプロピレン、ノリル等により形成された、容易には変形しない高剛性の筐体からなるものである。インク供給管１７は、ステンレス等からなるパイプ状の針部２４を含んでおり、この針部２４は、インクタンク２２の底面に設けられた孔部を塞ぐゴム栓２５を貫通してインクタンク２２の内部に挿入可能である。同様に、大気開放管２６は、ステンレス等からなるパイプ状の針部３０を含んでおり、この針部３０は、インクタンク２２の底面に設けられた孔部を塞ぐゴム栓３１を貫通してインクタンク２２の内部に挿入可能である。

また、インク供給管１７は垂直に立つ針部２４の下端で水平方向に折れ曲がり、再び上向きに折れ曲がって記録ヘッド１１のサブタンク１２の底面付近の側壁からヘッド内部に連結されている。一方、大気開放管２６は垂直に立つ針部３０の下端で水平方向に折れ曲がり、再び上向きに折れ曲がっている。インクタンク２２の底面に設けられている孔部は、未使用のインクタンク２２にインクを注入する際には注入口として開放されており、インク注入後にゴム栓２５，３１により塞がれる。図６に示すように記録装置本体に装着される際に、針部２４，３０が、それぞれゴム栓２５，３１を貫通してインクタンク２２内部に差し込まれる。

それによって、針部２４を含むインク供給管１７（第１の連結部）を介して、インクタンク２２と記録ヘッド１１とが連通するとともに、針部３０を含む大気開放管２６（第２の連結部）を介して、インクタンク２２内部が大気に開放されている。インクタンク２２が記録装置本体に装着される前、または記録装置本体から取り外された後は、ゴム栓２５，３１が孔部を塞ぐので、インクタンク２２からインクが流出することはない。このとき、針部２４，３０によって穴が開けられていても、ゴム栓２５，３１の弾性によって、針部２４が引き抜かれると同時にその穴は塞がれる。

また、本発明のインク供給タンクには、タンク内の状態を無線で知らせる素子を入れることができる。素子の一例としては、インクの状態を検知する検知センサーと、情報を電波信号に変換する電子回路と、電波を発信する発信部を備える。素子の表面は、インクに接しても腐食しないように樹脂などで被覆されていることが好ましい。

さらに、図２及び図３に示すように、装置本体１の内部後方側にはホストとデータを送受するためのＵＳＢや、他のFAXとの間でデータを送受するためのモジューラジャックなどの通信回路部（インタフェース）１０１が設けられるとともに、この画像形成装置全体の制御を司る制御部を構成する制御回路基板１０２が設けられている。このように構成したインクジェット記録装置においては、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４７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。

搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、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。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡の排出を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、記録ヘッドのヘッド構成の他の例について図１３を参照して説明する。なお、図１３は記録ヘッドをノズル面側からみた説明図である。この記録ヘッド１３４は、ブラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクの各色の液滴を吐出するための、複数のノズル１３４ｎからなる４つのノズル列１３４ｋ、１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ（以下、区別しないときは「ノズル列１３４Ｎ」という。）を１つのノズル面１３４ａに形成したヘッドである。

次に、この図１３に示すヘッド構成の記録ヘッド１３４を用いた場合の維持回復機構について図１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４及び図１５は同維持回復機構の異なる状態を示す模式的説明図である。この維持回復機構８１は、記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａの各ノズル列１３４ｋ、１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙをそれぞれキャッピングする専用のキャップ１８２ｋ、１８２ｃ、１８２ｍ、１８２ｙを備え、これらのキャップ１８２ｋ、１８２ｃ、１８２ｍ、１８２ｙは１つのキャップホルダ１８５に保持されている。

また、記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａをワイピング（清掃）するためのワイパーブレード１８３を備えている。そして、キャップホルダ１８５及びワイパーブレード１８３を昇降させるために、維持回復機構駆動用モータ１９１と、このモータ１９１で回転されるカム軸１９２と、カム軸１９２に取り付けたキャップカム１９３及びワイパーカム１９４とを備えている。

この維持回復機構においては、記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａに付着したインクや不純物を取り除くときには、維持回復機構駆動用モータ１９１を回転させ、図１４に示すように、ワイパーカム１９４を介してワイパーブレード１８３を上昇させる。この状態で、キャリッジ３３を主走査方向に移動させることにより、ワイパーブレード１８３によって記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａをワイピングして、不純物などを払拭する。

また、記録ヘッド１３４のノズル１３４ｎが外気に露呈された状態のまま放置すると、内部のインクが乾燥して増粘、固着し、インク吐出性能が低下してしまうことから、これを防ぐために記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａをキャップ１８２で覆うときには、維持回復機構駆動用モータ１９１を回転させ、図１５に示すように、キャップカム１９３を介してキャップ１８２を上昇させる。これにより、各色のキャップ１８２が対応するノズル面１３４ａのノズル列１３４Ｎを覆うことができ、ノズル１３４ｎの乾燥を抑えることができる。さらに、図１４及び図１５に示す状態から、維持回復機構駆動用モータ１９１を１／４回転させることで、キャリッジ３３が走査可能となり、印刷開始の準備ができる。なお、この維持回復機構は前述した複数ヘッド構成の場合にも同様に適用することができる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図１６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３００は、この画像形成装置全体の制御を司る、本発明に係る計測手段、判定手段及び回復駆動動作を制御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１０１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、前述したように、主走査モータ２０１や副走査モータ２０５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なう。

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に応じて主走査モータ２０１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２０５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を介してモータ１９１を回転駆動することにより、キャップ１８２（キャップ８２）の昇降、ワイパーブレード１８３（ワイパーブレード８３）の昇降を行なわせる。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２４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からサブタンク３５に対してインクを補充供給する。

主制御部３０１には、サブタンク３５が満タン状態にあることを検知するサブタンク満タンセンサ３１２からの検知信号、カートリッジ装填部４の前カバー６の開閉を検知するカートリッジカバーセンサ３１３からの検知信号などが入力される。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３４（記録ヘッド１３４）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、ヘッド駆動回路３１０に与える。

ヘッド駆動回路３１０は、印刷制御部３０２からの印刷データに基づいて記録ヘッド３４（記録ヘッド１３４）の圧力発生手段（ピエゾ型ヘッドであれば圧電素子）を駆動して、所要のノズルから液滴を吐出させる。

次に、このように構成した画像形成装置における印刷処理について図１７を参照して説明する。このフローチャートは主制御部３０１に格納され、通信回路１０１を経由して印刷要求を受信した際に実行される印刷処理プログラムである。まず、キャップ８２を下降(アンキャップ)させ、印刷の準備をする。その後キャリッジ３３を印刷位置まで移動させ、それと同時に搬送用モータ２０５の駆動を開始する。この状態で給紙コロ４３を起動させることで給紙トレイ２にある用紙が給紙され搬送路を移動する。

用紙が印刷位置に到達したら搬送モータ２０５を停止させる。このときに後述する回復動作起動処理４０８を実行し、必要に応じて回復動作を実行させる。その後、通信回路１０１を経由して受信した画像データを印刷制御用マイコン３０２にセットして描画の準備をする。この状態でキャリッジ３３を走査させると、インクの吐出が開始されるように構成されている。キャリッジ３３の走査が終了したら、ページ内の印刷終了を判定し、未だ印刷終了でない場合は再度用紙を搬送させ印刷位置到達の判定（４０６）から繰り返す。

印刷が終了である場合は、排紙トレイ３に向けて用紙を搬送する。未処理のページがある場合は給紙（４０５）から繰り返し、全ページの印刷が終了した時点で搬送モータ２０５を停止して印刷を終了させ、キャッピングを行う。

次に、印刷処理の過程で実行されるヘッド回復動作起動処理４０８について図１８を参照して説明する。まずヘッドタンク３５内のインク残量を検出し、残量が足りない場合などを通知する（ステップ５０２）。次に、印刷データがFAX受信データであるか否かの判定を実行する（ステップ５０３）。もしFAXデータなら（ステップ５０３Ｙｅｓ）、後述する前の印刷開始時からの時間PrTimeと比較する値のClthにAthreshを、それ以外なら（ステップ５０３Ｎｏ）、ClthにBthrethを代入する。なおこのAthreshとBthreshの関係はAthresh < Bthreshとしておく。

次に、このClthを前述したPrTimeと比較し（ステップ５０６）、ここでPrTimeがClthよりも大きければ（ステップ５０６Ｙｅｓ）印刷停止を行う。PrTimeがClthよりもおおきくなければ（ステップ５０６Ｎｏ）ページ間の判定処理（ステップ５０７）を実行する。判定処理５０７以降の処理は、Ｎ回目のページ間で印刷を停止するようにしている（ステップ５０８）。ここでページ間の検出回数Ｎは、ヘッドタンク３５のサイズが１ページ分のインクを蓄えられるものであればＮ＝１を、２ページ分以上のインクを蓄えられるものであればＮ＞２を設定することができる。

印刷停止中は、ヘッドの回復動作５０９を実行し、印刷の再開を許可する。このヘッド回復動作には、前述したように空吐出やワイピングやヘッド吸引の他にも後述するヘッドタンクの残量検出によって判定された残量に応じてカートリッジからインクを供給する。また使用するインクの種類によって、PrTimeがClthよりも大きい場合に印刷停止して回復動作を行うのを特定のインクだけにし、N回目のページ間で印刷を停止して回復動作を行うのはすべてのインクにする。これはインクの種類は設計時にどのような成分かは決まっているためであり、乾きやすいかどうかはあらかじめわかっているはずなのであらかじめどのインクだけを回復させるかは実験などで決めておくとよい。また成分によってはすべて行うというのでもよい。

次に、ヘッドタンク残量検出５０１で起動される処理について、図１９以降を参照して説明する。まず、吐出量の累積によってヘッドタンク３５内のインク残量を検出する方法について図１９を参照して説明する。図１７で示したインク吐出４１２の度に吐出したインク量を保持しておき、インク消費量累積値として積算していく、予め決められたヘッドタンク３５のインク容量からインク消費量累積値を減算することによって、ヘッドタンク３５内に残っているインク量を算出することができる。尚、このとき使用したインク消費量累積値は、図１８に示した回復動作５０９において、ヘッドタンク３５にインクが供給されて満タンになる度に、０にリセットされる。

次に、図２０を参照して電極センサ３１２を利用してヘッドタンク３５内のインク残量を検出する方法について説明する。ヘッドタンク３５内部に配置された、電極センサ３１２によって得られる電極間抵抗値を段階的に検出し、ヘッドタンク内のインク残量が満レベルまたは、中レベル（印刷継続可能レベル）、少レベル（印刷継続不可能レベル）のいづれであるかを検出する。ここで、電極間抵抗値Ｒｂの値は、図１８におけるヘッドタンク内インク残量判定処理５０２における一定値Ｍに相当する量をヘッドタンク残量＝少レベルとなるように決定することで、電極でのインク残量検出の結果を判定処理５０３でそのまま使用することもできる。

本発明の実施形態によれば、少なくともプリンタ機能、FAX機能を搭載したインクジェットによる記録装置において、FAXのように送信者が印刷状態を知ることができなくても、機能に応じてヘッド回復を自動的に行わせることで信頼性のある印刷を実施することができる。また、ヘッド回復処理による廃液量をできるだけすくなくすることができる。

また、本実施形態の画像形成装置で実行される情報処理のプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態の画像形成装置で実行される情報処理のプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の画像形成装置で実行される情報処理のプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、本実施形態の画像形成装置で実行される情報処理のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。本発明に係るインクジェット記録装置の内部構成の概要を示す側面説明図である。本発明に係るインクジェット記録装置の内部構成の概要を示す平面説明図である。本発明に係るインクジェット記録装置の機構部の全体構成を示す側面概略構成図である。本発明に係るインクジェット記録装置の機構部の要部平面説明図である。インクタンクにおける負圧発生機構の説明図である。インクタンクにおける負圧発生機構の説明図である。インクタンクにおける負圧発生機構の説明図である。インクタンクにおける負圧発生機構の説明図である。インクタンクにおける負圧発生機構の説明図である。インクタンクにおける負圧発生機構の説明図である。インクタンクにおける負圧発生機構の説明図である。記録ヘッドをノズル面側からみた説明図である。記録ヘッド維持回復機構の異なる状態を示す模式的説明図である。記録ヘッド維持回復機構の異なる状態を示す模式的説明図である。画像形成装置の制御部の全体構成を示すブロック図である。画像形成装置の印刷処理を示すフローチャートである。画像形成装置のヘッド回復動作起動処理を示すフローチャートである。画像形成装置のヘッドタンク残量検出処理を示すフローチャートである。画像形成装置のヘッドタンク残量検出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１装置本体
２給紙トレイ
３排紙トレイ
４カートリッジ装填部
５操作／表示部
６前カバー（カートリッジカバー）
１０，１０ｋ，１０ｃ，１０ｍ，１０ｙインクカートリッジ
１１ｋ，１１ｃ，１１ｍ，１１ｙ残量表示部
１２電源ボタン
１３用紙送り／印刷再開ボタン
１４キャンセルボタン
２１フレーム
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ側板
２２ハーネス（フレキシブルプリントケーブル）
２５係止部材
３１ガイドロッド
３２ステー
３３キャリッジ
３４記録ヘッド
３５ヘッドタンク
３６インク供給チューブ
４１用紙積載部（圧板）
４２用紙
４３半月コロ（給紙コロ）
４４分離パッド
４５ガイド部材
４６カウンタローラ
４７搬送ガイド部材
４８押さえ部材
４９先端加圧コロ
５１搬送ベルト
５２搬送ローラ
５３テンションローラ
６１分離爪
６２排紙ローラ
６３排紙コロ
７１両面ユニット
７２手差しトレイ
８１維持回復機構
８２，８２ａ〜８２ｄキャップ部材（キャップ）
８３ワイパーブレード
８４空吐出受け
８５ワイパークリーナ
８８空吐出受け
８９開口
２０１主走査モータ
２０２タイミングベルト
２０５副走査モータ
２０４駆動ベルト

Claims

少なくともプリンタ機能とファクシミリ機能とを備えるとともに、ノズルからインク液滴を吐出して印刷を行う記録ヘッドと、前回の記録の開始時間から次の記録開始までの時間を計測する記録開始後経過時間計測手段と、前記記録ヘッドの回復処理を行うメンテナンスユニットと、前記メンテナンスユニットに対してヘッド回復処理指令を出力するヘッド回復駆動制御部とを有するインクジェット記録装置からなる画像形成装置において、
印刷データが入力されたときそのデータがどの機能の要求であるかを判別する機能種別判別手段と、
機能種別ごとにメンテナンスユニットの動作間隔を指定した閾値であってファクシミリ機能の閾値を他の機能の閾値よりも小さくした閾値が格納された記憶手段と、
を備え、
印刷データが入力されると前記機能種別判別手段により機能種別を判別し、前記記録開始後経過時間計測手段によって計測された時間と前記記憶手段の該当する機能種別の閾値とを比較し、計測時間が閾値を超えた場合に、前記ヘッド回復駆動制御部はヘッド回復処理指令を出力することを特徴とする画像形成装置。
前記請求項２に記載の画像形成装置において、
インク種類が２種類以上の場合に、インク種ごとに異なる閾値を設定したことを特徴とする画像形成装置。
少なくともプリンタ機能とファクシミリ機能とを備え、ノズルからインク液滴を吐出して印刷を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの回復処理を行うメンテナンスユニットと、
を有するインクジェット記録装置を用いた画像形成方法であって、
前回の記録の開始時間から次の記録開始までの時間を計測する記録開始後経過時間計測ステップと、
前記メンテナンスユニットに対してヘッド回復処理指令を出力するヘッド回復駆動制御ステップと、
印刷データが入力されたときそのデータがどの機能の要求であるかを判別する機能種別判別ステップと、
を備え、
予め、機能種別ごとにメンテナンスユニットの動作間隔を指定した閾値であってファクシミリ機能の閾値を他の機能の閾値よりも小さくした閾値を記憶手段に格納しておき、印刷データが入力されると前記機能種別判別ステップにより機能種別を判別し、次いで前記記録開始後経過時間計測ステップによって計測された時間と前記記憶手段の該当する機能種別の閾値とを比較し、計測時間が閾値を超えた場合に前記ヘッド回復駆動制御ステップによりヘッド回復処理指令を出力することを特徴とする画像形成方法。