JP2009274332A - 維持回復方法、維持回復装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、非常にシンプルなシステムで、記録ヘッドの負圧が破壊されて記録ヘッド内の記録液等がノズル保護部材に漏出し貯留した場合でも漏出した記録液に泡が発生することを防止できると共に、ノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化を防止することができる。
【解決手段】 ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドに記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから記録液が補充供給されるサブタンクと、該サブタンク内に収納した記録液の量に応じて変位し、サブタンクに設けられた負圧レバーとを有する記録ヘッドユニットを１つ又は複数具備する画像形成装置であって、記録ヘッドの性能を維持回復する本発明の維持回復方法によれば、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御することに特徴がある。
【選択図】 図２

Description

本発明は維持回復方法、維持回復装置及び画像形成装置に関し、詳細には記録ヘッドにインクを供給させる前にインクを貯蔵しておくサブタンクの負圧が保たれていない場合キャップへ漏れた記録液での泡の発生を防止する技術に関する。

インク容量が多いインクカートリッジを搭載したインクジェット記録装置において、キャリッジに搭載された記録ヘッドに直接インクカートリッジを搭載し記録ヘッドにインク供給を行なおうとすると、インクカートリッジの重さが原因でキャリッジ動作に支障を来たし、画像品質が下がってしまう。そこで、従来より、インクカートリッジを本体側に、キャリッジ内の記録ヘッドには印字に用いるインクを一時的に貯蔵しておくサブタンクを搭載させるようなインクジェット記録装置が存在している。

図６は画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方から見た斜視図である。同図に示す画像形成装置としてのインクジェット記録装置１００は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１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１０３とを備えている。また、装置本体１０１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１０１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１０４を有し、このカートリッジ装填部１０４の上面には操作ボタンや表示器などの操作／表示部１０５が設けられている。

このカートリッジ装填部１０４には、色の異なる色材である記録液（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収容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１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１１０」という。）を、装置本体１０１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１０４の前面側には、インクカートリッジ１１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）１０６が開閉可能に設けられている。また、インクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成となっている。

また、操作／表示部１０５には、各色のインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙ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１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙの残量がニアー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１１１ｋ、１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙを配置している。更に、この操作／表示部１０５には、電源ボタン１１２、用紙送り／印刷再開ボタン１１３、キャンセルボタン１１４も配置されている。

次に、このインクジェット記録装置の機構部について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同機構部の概要を示す側面図、図８は同じく要部平面図である。

インクジェット記録装置の機構部において、フレームを構成する左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１２１とステー１２２とでキャリッジ１２３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８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１２３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１２４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１２４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１２４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）を介して接続している。また、キャリッジ１２３には、記録ヘッド１２４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１２５を搭載している。この各色のサブタンク１２５には各色のインク供給チューブを介して、前述したように、図６のカートリッジ装填部１０４に装着された各色のインクカートリッジ１１０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１０４にはインクカートリッジ１１０内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられ、またインク供給チューブは這い回しの途中でフレームを構成する後板に係止部材にて保持されている。

一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１２６上に積載した用紙１２７を給紙するための給紙部として、用紙積載部１２６から用紙１２７を１枚ずつ分離給送する半月コロである給紙コロ１２８及び給紙コロ１２８に対向して摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１２９を備え、この分離パッド１２９は給紙コロ１２８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１２７を記録ヘッド１２４の下方側に送り込むために、用紙１２７を案内するガイド部材１３０と、カウンタローラ１３１と、搬送ガイド部材１３２と、先端加圧コロ１３４を有する押さえ部材１３３とを備えるとともに、給送された用紙１２７を静電吸着して記録ヘッド１２４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１３５を備えている。

この搬送ベルト１３５は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１３６とテンションローラ１３７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１３５の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１３８を備えている。この帯電ローラ１３８は、搬送ベルト１３５の表層に接触し、搬送ベルト１３５の回動に従動して回転するように配置されている。更に、搬送ベルト１３５の裏側には、記録ヘッド１２４による印写領域に対応してガイド部材１３９が配置されている。

この搬送ベルト１３５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１３６が回転駆動されることによって図８のベルト搬送方向に周回移動する。

更に、記録ヘッド１２４で記録された用紙１２７を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１３５から用紙１２７を分離するための分離爪１４０と、排紙ローラ１４１及び排紙コロ１４２とを備え、排紙ローラ１４１の下方に排紙トレイ１０３を備えている。

また、装置本体１０１の背面部には両面ユニット１４３が着脱自在に装着されている。この両面ユニット１４３は搬送ベルト１３５の逆方向回転で戻される用紙１２７を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１３１と搬送ベルト１３５との間に給紙する。また、この両面ユニット１４３の上面は手差しトレイ１４４が設けられている。

更に、図８に示すように、キャリッジ１２３の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド１２４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装置１４５を配置している。

この維持回復装置１４５には、記録ヘッド１２４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。）１４６ａ〜１４６ｄ（区別しないときは「キャップ１４６」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１４７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１４８などを備えている。ここでは、キャップ１４６ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ１４６ｂ〜１４６ｄは保湿用キャップとしている。

そして、この維持回復装置１４５による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ１４６に排出されたインク、あるいはワイパーブレード１４７に付着してワイパークリーナ１４９で除去されたインク、空吐出受け１４８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８に示すように、キャリッジ１２３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１５０を配置し、この空吐出受け１５０には記録ヘッド１２４のノズル列方向に沿った開口１５１などを備えている。

このような構成を有する画像形成装置としてのインクジェット記録装置においては、給紙トレイ１０２から用紙１２７が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２７はガイド部材１３０で案内され、搬送ベルト１３５とカウンタローラ１３１との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイドで案内されて先端加圧コロ１３３で搬送ベルト１３５に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、後述する制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ１３８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１３５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１３５上に用紙１２７が給送されると、用紙１２７が搬送ベルト１３５に吸着され、搬送ベルト１３５の周回移動によって用紙１２７が副走査方向に搬送される。

そこで、リニアエンコーダ１５２による主走査位置情報に基づいてキャリッジ１２３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１２４を駆動することにより、停止している用紙１２７にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１２７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１２７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１２７を排紙トレイ１０３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ１２３は維持回復装置１４５側に移動されて、キャップ１４６で記録ヘッド１２４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１４６で記録ヘッド１２４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を排出する回復動作を行う。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１２４の安定した吐出性能を維持する。

次に、従来の維持回復装置の構成の概要について図９を参照して説明する。なお、図９は従来の維持回復装置の要部構成を示す平面図である。

同図に示すように、維持回復装置２００におけるフレーム２０１には、キャップ保持機構である２つのキャップホルダ２０２ａ、２０２ｂ（区別しないときはキャップホルダ２０２と称す）と、清浄化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２０３と、キャリッジロック２０４とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。また、ワイパーブレード２０３とキャップホルダ２０２ａとの間には空吐出受け２０５が配置され、ワイパーブレード２０３のクリーニングを行うために、図示していないフレームの外側からワイパーブレード２０３を空吐出受け２０５の清掃部材であるワイパークリーナ側に押し付けるための清掃部材であるクリーナコロ２０６を含むクリーナ手段であるワイパークリーナ２０７が揺動可能に保持されている。また、キャップホルダ２０２ａ、２０２ｂには、それぞれ、２つの記録ヘッドのノズル面をそれぞれキャッピングする２つのキャップ部材２０８ａと２０８ｂ、キャップ部材２０８ｃと２０８ｄ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２０２ａに保持したキャップ部材２０８ａには可撓性チューブ２０９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）２１０を接続し、その他のキャップ部材２０８ｂ、２０８ｃ、２０８ｄはチュービングポンプ２１０を接続していない。すなわち、キャップ部材２０８ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップとし、その他のキャップ部材２０８ｂ、２０８ｃ、２０８ｄはいずれも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を行うときには、回復動作を行う記録ヘッドをキャップ部材２０８ａ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。

また、これらのキャップホルダ２０２ａ、２０２ｂの下方にはフレーム２０１に回転自在に支持したカム軸２１１を配置し、このカム軸２１１にはキャップホルダ２０２ａ、２０２ｂを昇降させるためのキャップカム２１２ａ、２１２ｂと、ワイパーブレード２０３を昇降させるためのワイパーカム２１３、キャリッジロック２０４をキャリッジロックアーム２１４を介して昇降させるためのキャリッジロックカム２１５と、空吐出受け２０５内で空吐出される液滴がかかる空吐出着弾部材である回転体としてのコロ２１６と、ワイパークリーナ２０７を揺動させるためのクリーナカム２１７をそれぞれ設けている。

ここで、キャップ部材２０８はキャップカム２１２ａ、２１２ｂにより昇降させられる。ワイパーブレード２０３はワイパーカム２１３により昇降させられ、下降時にワイパークリーナ２０７が進出して、このワイパークリーナ２０７のクリーナコロ２０６と空吐出受け２０５のワイパークリーナ２０７とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード２０３に付着したインクが空吐出受け２０５内に掻き落とされる。また、キャリッジロック２０４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、キャリッジロックカム２１５で駆動されるキャリッジロックアーム２１４を介して昇降させられる。

そして、チュービングポンプ２１０及びカム軸２１１を回転駆動するために、モータ２１８の回転をモータ軸２１８ａに設けたモータギヤ２１９に、チュービングポンプ２１０のポンプ軸２１０ａに設けたポンプギヤ２２０を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ２２０と一体の中間ギヤ２２１に中間ギヤ２２２を介して一方向クラッチ２２３付きの中間ギヤ２２４を噛み合わせ、この中間ギヤ２２４と同軸の中間ギヤ２２５に中間ギヤ２２６を介してカム軸２１１に固定したカムギヤ２２７を噛み合わせている。なお、クラッチ２２３付きの中間ギヤ２２４、２２５の回転軸である中間軸２２８はフレーム２０１にて回転可能に保持している。

また、カム軸２１１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２２９を設け、この維持回復装置２００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部材２０８が最下端に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２１８（チュービングポンプ２１０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、キャップ部材２０８（キャップホルダ２０２）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、キャップ部材２０８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。

次に、従来の維持回復動作について概説すると、図示していない制御部からの制御信号に基づいてモータ２１８が正転することによってモータギヤ２１９、中間ギヤ２２１、ポンプギヤ２２０、中間ギヤ２２２、２２４までが回転し、チュービングポンプ２１０の軸２１０ａが回転することで、チュービングポンプ２１０が作動して、吸引用のキャップ部材２０８ａ内を吸引する（この動作を「キャップ内吸引」または「ヘッド吸引」という）。その他のギヤ２２５以降は一方向クラッチ２２３によって回転が遮断されるので、回転（作動）しない。また、図示していない制御部からの制御信号に基づいてモータ２１８が逆転することによって、一方向クラッチ２２３が連結されるので、モータ２１８の回転がモータギヤ２１９、中間ギヤ２２１、ポンプギヤ２２０、中間ギヤ２２２、２２４、２２５、２２６を経てカムギヤ２２７に伝達され、カム軸２１１が回転する。このとき、チュービングポンプ２１０はポンプ軸２１０ａの逆転では作動しない構造となっている。このカム軸２１１の回転によってキャップカム２１２ａ、２１２ｂ及びワイパーカム２１３がそれぞれ所定のタイミングで上昇、下降する。なお、記録ヘッドのノズル面を清掃する時は、ワイパーブレード２０３を上昇させた状態にして、記録ヘッドをワイパーブレード２０３に相対的に移動させることによってノズル面をワイピングする。

図１０はインクジェット記録装置のサブタンクの構造を示す斜視図である。同図に示すサブタンク３００における負圧レバー３０１は、サブタンク３００内部に設けられ、フィルム３０２に付勢を与えるバネ（図示せず）によって負圧を生じているサブタンク内に収納されるインクの消費量に応じて変位するフィルム３０２に追随して動作するレバーである。供給口３０３は図６のインクカートリッジ１１０ｋ〜１１０ｙからインク供給チューブを経てインクが供給される供給口である。また、大気開放ピン３０４はサブタンク内部を必要に応じて大気状態に開放するピンである。更に、このようなサブタンクの下方にはインク滴を噴射する記録ヘッド３０５が取り付けられている。

このようなインクジェット記録装置におけるサブタンクにおいて、サブタンク内の負圧が何らかの原因で破壊された時に、維持回復装置のキャップ内に記録ヘッドから記録液等が漏出してしまうことになる。保湿用のキャップ内に記録液等の液体が漏出して溜まってしまうと、保湿用のキャップの下に微小な穴が開いているため、保湿用のキャップを下降させて記録ヘッドから外すときにその微小な穴から空気が入り込む。そして、保湿用のキャップの上昇、下降等の動作を行う際、入り込んだ空気によって保湿用のキャップ内に漏出した記録液が泡立ち、その泡が記録ヘッドのノズル面に接触することにより、ノズル抜けやインク流出等の画像品質低下に繋がってしまう。

そこで、これらの問題点を解決するために、従来よりいくつか提案がなされている。その一つとして、特許文献１はインクカートリッジと記録ヘッドの間に中間インクタンクとその中間インクタンクから離れた場所に圧力センサを搭載させ、記録ヘッド内部の負圧状態をセンスし、必要に応じて中間タンクを上下動させることにより、所望の負圧を維持するインクジェットプリンタが提案されている。また、特許文献２では、インクを貯蔵しておく主タンク室に付随したメニスカス構成部材を有した副タンク室から、主タンク室の圧力がインクを消費することにより低下した場合、低下した圧力分副タンク室からインクが自動的に供給され、所望の負圧を保つインク供給装置が提案されている。更に、特許文献３では、密閉したインクタンク内にインクを充填し、このインクタンクに一端が大気に開放された小穴を設け、インクタンク内のインクが消費されると、小穴を通じて空気がインクタンク内に供給されインクタンク内を所望の負圧に保つインクジェットペンが提案されている。
特開２００３−３４１０２８号公報 特許第３，２６９，２６８号公報 特許第２，８９８，７４６号公報

しかしながら、上記特許文献１では、記録ヘッド、中間インクタンク、圧力センサとそれぞれが離れた場所に配置されているために、システムが煩雑、かつ厖大になり得る。また、中間インクタンクを上下動させることによる負圧維持機構において、上下動させる機構を持たせることもシステムが煩雑、かつ厖大になる要因である。更に、何らかの原因により、負圧が破壊された場合は記録液等が漏出し、ノズル面を保護するキャップ等に溜まり、ある要因でそれが泡になることでノズル面に接触しノズル抜け、インク漏れ等の画像品質劣化を引き起こす。

また、特許文献２では、メニスカス構成部材の劣化により、所望の負圧を維持することが困難になることや、何らかの要因でタンク自体がリークした場合、記録ヘッドから記録液が漏出し、ノズル面を保護するキャップ等に溜まり、ある要因でそれが泡になることでノズル面に接触し、ノズル抜け、インク漏れ等の画像品質劣化を引き起こす。

更に、特許文献３では、常に大気に開放されているため、インクの変性が起こるような何らかの要因でタンクがリークした場合記録ヘッドから記録液が漏出し、ノズル面を保護するキャップ等に溜まり、ある要因でそれが泡になることでノズル面に接触し、ノズル抜け、インク漏れ等の画像品質劣化を引き起こす。

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、非常にシンプルなシステムで、記録ヘッドの負圧が破壊されて記録ヘッド内の記録液等がノズル保護部材に漏出し貯留した場合でも漏出した記録液に泡が発生することを防止できると共に、ノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化を防止することができる、維持回復方法、維持回復装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドに記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから記録液が補充供給されるサブタンクと、該サブタンク内に収納した記録液の量に応じて変位し、サブタンクに設けられた負圧レバーとを有する記録ヘッドユニットを１つ又は複数具備する画像形成装置であって、記録ヘッドの性能を維持回復する本発明の維持回復方法によれば、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御することに特徴がある。また、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御するタイミングは、キャップ部材がノズル面から離脱する時である。よって、記録ヘッドから記録ヘッドを保護するキャップ部材に記録液が漏出、貯留した際にも、その後のキャップ部材の離脱動作の速度を通常よりも遅くすることにより、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

また、記録液を記録ヘッドに初めて充填する初期充填動作の時に、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御する。よって、初期充填動作以外の通常動作使用時にはキャップ部材の離脱時の動作時間が余計にかからないようにすると同時に、漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

更に、サブタンク内の圧力値が所定の圧力値以下となったときに、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御する。よって、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

また、キャップ部材に記録ヘッドから記録液が漏出した可能性のあるときに、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御する。よって、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

更に、記録ヘッドのサブタンク内の負圧が破壊された時に、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御する。よって、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

また、別の発明としての維持回復装置は、ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドに記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから記録液が補充供給されるサブタンクと、該サブタンク内に収納した記録液の量に応じて変位し、サブタンクに設けられた負圧レバーとを有する記録ヘッドユニットを１つ又は複数具備する画像形成装置であって、記録ヘッドの性能を維持回復する。そして、本発明の維持回復装置は、記録ヘッドのノズル面を覆うキャップ部材と、該キャップ部材をノズル面に対して着脱させるキャップ部材駆動手段と、該キャップ部材駆動手段を駆動させる駆動手段と、キャップ部材駆動手段の駆動速度を可変するために駆動手段に供給する制御信号を出力する制御部とを有している。更には、制御部は、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態からキャップ部材をノズル面から取り外す速度に相当するキャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための制御信号を出力する。よって、記録ヘッドからキャップ部材に記録液が漏出、貯留した際にも、その後のキャップ部材の離脱動作の速度を通常よりも遅くすることにより、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

更に、サブタンク内の圧力を検出する圧力センサをサブタンクに設け、該圧力センサによって検出されたサブタンク内の圧力値が所定の圧力値以下となったときに、制御部はキャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための制御信号を出力する。よって、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

また、サブタンク内に備えた１対またはそれ以上の電極ピンが記録液に浸っている時にかかる電圧と、電極ピンが空気にさらされている時にかかる電圧とを比較することによって記録ヘッド内の負圧が破壊されたと検出したときに、制御部はキャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための制御信号を出力する。よって、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

更に、負圧レバーの開き量を検出する負圧レバー位置検出手段を設け、該負圧レバー位置検出手段によって検出された負圧レバーの開き量が所定値より大きいときに、制御部はキャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための制御信号を出力する。よって、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

また、装置全体を輸送する輸送手段の種別に応じて制御部はキャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための制御信号を出力する。よって、記録液が漏れるリスクのある場合以外はキャップ部材の離脱動作時間が余計にかからないようにすると同時に、漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。更に、輸送手段の種別は圧力センサの圧力変化で検知される。あるいは、輸送手段の種別は制御部に予め設定される。

更に、別の発明としての画像形成装置は、上記の維持回復装置を具備することに特徴がある。よって、ノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化を防止できる画像形成装置を提供することができる。

本発明の維持回復方法によれば、何らかの理由により記録ヘッドから記録ヘッドを保護するキャップ部材に記録液が漏出、貯留した際にも、その後のキャップ部材の離脱動作の速度を通常よりも遅くすることにより、キャップ部材の内部の圧力変化を緩やかにすることで漏出した記録液が泡を形成することが防止できるので、形成した泡がノズル面に接触することにより発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することができる。

図１は本発明の一実施の形態に係る維持回復装置の構成を示す平面図である。同図において、図９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維持回復装置１０は、モータ２１８にステッピングモータを用い、制御部１２からの制御信号に基づいて駆動パルスを生成し、モータ２１８に供給する駆動パルス生成部１１と、装置全体又は各センサからの検出信号に基づいた制御信号を駆動パルス生成部１１に供給してモータ２１８の速度を制御する制御部１２とを含んで構成されている。

このような構成を有する本発明の維持回復装置における維持回復方法によれば、記録ヘッドから維持回復装置に備えられた保湿用のキャップに記録液が漏出したとしても、維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の速度に制御することにより、空気が保湿用のキャップ内に入り込むことを防ぐことができる。詳細には、本発明の維持回復方法において、ステッピングモータであるモータ２１８を低パルスで駆動させ、具体的には制御部１２からの制御信号に基づいて駆動パルス生成部１１によって１パルスずつパルスをモータ２１８に送り、コマ送りのような動きで保湿用のキャップ２０８ｂ〜２０８ｄを下降させ、空気が保湿用のキャップ内に入り込むことを防ぐ。よって、泡がノズル面に接触することで発生するノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化を防止できるばかりか、そのリスクを考えてその後ノズル面の清浄化のための無駄なインク消費も防止することができる。なお、本発明の維持回復装置をインクジェット記録装置などの画像形成装置に搭載することにより、ノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化を防止できる画像形成装置を提供することができる。

また、別の維持回復方法の動作フローである図２に示すように、インクジェット記録装置で記録ヘッドの状態の維持回復を目的にした維持回復動作を実行する時に、当該維持回復動作が初期充填に該当するかを判断し（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）、初期充填に該当した場合は装置内に設置された圧力センサの検出結果又はフラグに設定された内容に基づいて輸送ルートが空輸であるかを判断する（ステップＳ１０２；ＹＥＳ、ステップＳ１０３）。その判断結果輸送ルートが空輸であれば、図１の制御部１２からの制御信号に基づいて維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の低速度に制御する速度制御処理を行う（ステップＳ１０４；ＹＥＳ、ステップＳ１０５）。一方、初期充填に該当しない場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）や輸送ルートが空輸でなければ（ステップＳ１０４；ＮＯ）図１の制御部１２からの制御信号に基づいて保湿用のキャップの下降速度は通常の速度とする（ステップＳ１０６）。

このように、例えば輸送ルートが空輸であった場合等で記録ヘッド内に充填されていた記録液が気圧の変化でキャップへ漏出しても泡の発生を防止できるので、その後のノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化を防止することが可能となる。

更に、別の維持回復方法の動作フローである図３に示すように、サブタンクに設けられているインク検知電極ピンにおいてエアを検知した際には、図１の制御部１２からの制御信号に基づいて維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の低速度に制御する速度制御処理を行う（ステップＳ２０１；ＹＥＳ、ステップＳ２０２）。一方、エアを検知していない場合図１の制御部１２からの制御信号に基づいて保湿用のキャップの下降速度は通常の速度とする（ステップＳ１０１；ＮＯ、ステップＳ２０３）。

このように、例えば通常使用している間にインク検知電極ピンによってエアを検知した場合保湿用のキャップに記録液が漏出している可能性があっても、無雑作に保湿用のキャップを下降させるのではなく、維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の速度に制御することができるので、泡を発生させずに、ノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することが可能となる。

また、別の維持回復方法の動作フローである図４に示すように、サブタンクに設けられている圧力センサの値が所定の負圧以下であった場合には、図１の制御部１２からの制御信号に基づいて維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の低速度に制御する速度制御処理を行う（ステップＳ３０１；ＹＥＳ、ステップＳ３０２）。一方、圧力センサの値が所定の負圧より大きい場合図１の制御部１２からの制御信号に基づいて保湿用のキャップの下降速度は通常の速度とする（ステップＳ３０１；ＮＯ、ステップＳ３０３）。

このように、例えば通常使用している間に圧力センサによってエアリークを検知した場合保湿用のキャップに記録液が漏出している可能性があっても、無雑作に保湿用のキャップを下降させるのではなく、維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の速度に制御することができるので、泡を発生させずに、ノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することが可能となる。

更に、別の維持回復方法の動作フローである図５に示すように、図１０のサブタンクに設けられている負圧レバー３０１の開き量が所定値以上であった場合には、図１の制御部１２からの制御信号に基づいて維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の低速度に制御する速度制御処理を行う（ステップＳ４０１；ＹＥＳ、ステップＳ４０２）。一方、負圧レバーの開き量が所定値より小さい場合図１の制御部１２からの制御信号に基づいて保湿用のキャップの下降速度は通常の速度とする（ステップＳ４０１；ＮＯ、ステップＳ４０３）。

このように、例えば通常使用している間にサブタンク内の負圧状態に応じて変化する負圧レバーによってエアリークを検知した場合保湿用のキャップに記録液が漏出している可能性があっても、無雑作に保湿用のキャップを下降させるのではなく、維持回復装置における保湿用のキャップの上昇・下降時の速度を所定の速度に制御することができるので、泡を発生させずに、ノズル抜けやインク漏れ等の画像品質劣化不良を防止することが可能となる。

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。

本発明の一実施の形態に係る維持回復装置の構成を示す平面図である。 別の維持回復方法の動作を示すフローチャートである。 別の維持回復方法の動作を示すフローチャートである。 別の維持回復方法の動作を示すフローチャートである。 別の維持回復方法の動作を示すフローチャートである。 画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方から見た斜視図である。 インクジェット記録装置の機構部の概要を示す側面図である。 インクジェット記録装置の機構部の概要を示す平面図である。 従来の維持回復装置の要部構成を示す平面図である。 インクジェット記録装置のサブタンクの構造を示す斜視図である。

符号の説明

１０；維持回復装置、１１；駆動パルス生成部、１２；制御部。

Claims (14)

1. ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドに前記記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから前記記録液が補充供給されるサブタンクと、該サブタンク内に収納した前記記録液の量に応じて変位し、前記サブタンクに設けられた負圧レバーとを有する記録ヘッドユニットを１つ又は複数具備する画像形成装置であって、前記記録ヘッドの性能を維持回復する維持回復方法において、
   前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態から前記キャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御することを特徴とする維持回復方法。
2. 前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態から前記キャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御するタイミングは、前記キャップ部材がノズル面から離脱する時であることを特徴とする請求項１記載の維持回復方法。
3. 記録液を前記記録ヘッドに初めて充填する初期充填動作の時に、前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態から前記キャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の維持回復方法。
4. 前記サブタンク内の圧力値が所定の圧力値以下となったときに、前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態から前記キャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の維持回復方法。
5. 前記キャップ部材に前記記録ヘッドから前記記録液が漏出した可能性のあるときに、前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態から前記キャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の維持回復方法。
6. 前記記録ヘッドの前記サブタンク内の負圧が破壊された時に、前記記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で覆った状態から前記キャップ部材をノズル面から取り外す速度を所定の速度以下に制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の維持回復方法。
7. ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドに前記記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから前記記録液が補充供給されるサブタンクと、該サブタンク内に収納した前記記録液の量に応じて変位し、前記サブタンクに設けられた負圧レバーとを有する記録ヘッドユニットを１つ又は複数具備する画像形成装置であって、前記記録ヘッドの性能を維持回復する維持回復装置において、
   前記記録ヘッドのノズル面を覆うキャップ部材と、該キャップ部材を前記ノズル面に対して着脱させるキャップ部材駆動手段と、該キャップ部材駆動手段を駆動させる駆動手段と、前記キャップ部材駆動手段の駆動速度を可変するために前記駆動手段に供給する制御信号を出力する制御部とを有し、
   前記制御部によって、前記記録ヘッドのノズル面を前記キャップ部材で覆った状態から前記キャップ部材をノズル面から取り外す速度に相当する前記キャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための前記制御信号を出力することを特徴とする維持回復装置。
8. 前記サブタンク内の圧力を検出する圧力センサを前記サブタンクに設け、該圧力センサによって検出された前記サブタンク内の圧力値が所定の圧力値以下となったときに、前記制御部は前記キャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための前記制御信号を出力することを特徴とする請求項７記載の維持回復装置。
9. 前記サブタンク内に備えた１対またはそれ以上の電極ピンが記録液に浸っている時にかかる電圧と、前記電極ピンが空気にさらされている時にかかる電圧とを比較することによって前記記録ヘッド内の負圧が破壊されたと検出したときに、前記制御部は前記キャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための前記制御信号を出力することを特徴とする請求項７記載の維持回復装置。
10. 前記負圧レバーの開き量を検出する負圧レバー位置検出手段を設け、該負圧レバー位置検出手段によって検出された前記負圧レバーの開き量が所定値より大きいときに、前記制御部は前記キャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための前記制御信号を出力することを特徴とする請求項７記載の維持回復装置。
11. 装置全体を輸送する輸送手段の種別に応じて前記制御部は前記キャップ部材駆動手段の駆動速度を所定の速度以下に可変するための前記制御信号を出力することを特徴とする請求項７記載の維持回復装置。
12. 前記輸送手段の種別は前記圧力センサの圧力変化で検知されることを特徴とする請求項８記載の維持回復装置。
13. 前記輸送手段の種別は前記制御部に予め設定されることを特徴とする請求項１１記載の維持回復装置。
14. 請求項７〜１３のいずれか１項に記載の維持回復装置を具備することを特徴とする画像形成装置。

Images