JP4175046B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置及びその制御方法に関し、詳しくは、画像形成の動作終了時に、クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより、インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る画像形成装置及びその制御方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式の画像形成装置、例えばインクジェットプリンタは、ランニングコストが低く、プリント画像のカラー化、装置の小型化が容易である等の点から広く普及されている。このインクジェットプリンタは、プリントヘッドのインク吐出面に設けられた微小なインク吐出孔から微量なインクを吐出させて画像記録を行うようになっており、長時間続けて印刷動作を行わず、プリントヘッドのインク吐出孔からインクを吐出させていない場合には、前回の印刷動作によりインク吐出面のインク吐出孔付近に付着したインクが蒸発乾燥して増粘、固化してしまうことがあり、正常なインク吐出が困難となる。
【０００３】
このため、従来では、やや硬めのゴム製等のブレードをプリントヘッドのインク吐出面に押し当て、該インク吐出面上をスライドさせることにより、上記インク吐出面に付着して増粘、固化したインクを除去する（ワイプする）ことでプリントヘッドのクリーニングを行っていた。これに関連して、特開昭５７−３４９６９号公報には、複数のブレードを回転軸に取り付けて回転させ、ワイピング効果をさらに高める技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の技術では、やや硬めのゴム製等のブレードをプリントヘッドのインク吐出面に押し当てて該インク吐出面上をスライドさせることにより、上記インク吐出面に付着したインクをワイピングするようにしているので、上記ブレードによりインク吐出面に大きな力が加わり、該インク吐出面を傷つけてしまう場合があった。また、上記ブレードでは、ワイピング効果にのみ頼らざるを得ないが、ワイピングするだけではインク吐出孔にインクが残ってしまうことがあった。なお、複数のブレードを用いた場合でも、上記と同様に、インク吐出面を傷つけてしまう場合があると共に、インク吐出孔付近にインクが残ってしまう問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、画像形成の動作終了時に、クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより、インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明による画像形成装置は、複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置であって、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、このキャップ部材の開閉を行い該キャップ部材が開く動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉して、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させるようにしたものである。
【００１９】
このような構成により、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動して、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材を内部に収容すると共にインク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材を一旦閉じられた状態から再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って上記クリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からキャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出する。これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２０】
また、第２の発明による画像形成装置は、複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置であって、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、このキャップ部材の開閉を行い該キャップ部材が閉じる動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させるようにしたものである。
【００２１】
このような構成により、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動して、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材を内部に収容すると共にインク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って上記クリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からキャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出する。これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２５】
また、第３の発明による画像形成装置の制御方法は、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御するものである。
これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２６】
また、第４の発明による画像形成装置の制御方法は、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御するものである。
これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図である。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１が独立した形態を有してプリンタ本体２に直接装着される形式のものを示しており、上記インクジェットヘッド１を矢印Ｈのように収納してプリンタ本体２に固定状態でセットするようになっている。
【００２８】
上記インクジェットヘッド１は、液体インクを例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙（記録媒体）上にインクドットを吹付けるもので、図１及び図２に示すように、インクカートリッジ３と、プリントヘッド４と、ヘッドキャップ５とを備えて成る。
【００２９】
上記インクカートリッジ３は、内部に１色又は複数色のインクを収容するもので、その筐体が図１に示すプリンタ本体２の幅方向、すなわち記録紙の幅方向に全幅にわたって細長く伸びている。上記筐体の内部には、図示省略したが、例えば四つに分かれたインク室があり、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫの４色のインクが充填されている。なお、上記インクカートリッジ３は、硬質樹脂等で形成されている。
【００３０】
上記インクカートリッジ３の底面部には、図２（図１に示すインクジェットヘッド１の拡大横断面図）に示すように、プリントヘッド４が設けられている。このプリントヘッド４は、上記インクカートリッジ３から供給されるインクを微細に粒子化して吐出させるもので、微小な孔から成るインク吐出孔が該インクカートリッジ３の長手方向に沿って記録紙の全幅に対応して設けられたインク吐出面６を有している。
【００３１】
そして、このインク吐出面６は、例えばニッケル及びニッケルを含む材質でニッケル電鋳法により薄いシート状に形成され、上記インクカートリッジ３の長手方向に伸び、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫの４色のインク吐出孔の列がそれぞれ設けられており、４色一体型のラインヘッドとされている。なお、図示は省略したが、上記インク吐出面６のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインク吐出孔の列のある部分と、該インク吐出孔を挟む両側にてヘッド電極を樹脂で覆った凸部が形成された部分とは、波打ち面状に形成されている。
【００３２】
上記インクカートリッジ３の底面側には、ヘッドキャップ５が取り付けられている。このヘッドキャップ５は、後述のクリーニングローラ７を内部に収容すると共に、上記プリントヘッド４のインク吐出面６を覆いインク吐出孔の乾燥と目詰まりを防ぐために保護するキャップ部材となるもので、上記インクカートリッジ３の筐体と同じ長さで細長く伸び、上面が開口した浅い箱状に形成されており、該プリントヘッド４に対し相対的に移動し且つ着脱可能に装着されている。そして、上記ヘッドキャップ５は、プリントヘッド４のインク吐出面６の長手方向に直交する方向に矢印Ａ，Ｂのようにモータ等の移動手段により移動され、矢印Ａ方向に移動した状態で上記インクカートリッジ３から外され、矢印Ｂ方向に戻った状態で再びインクカートリッジ３に装着されるようになっている。なお、上記ヘッドキャップ５は、硬質樹脂等で形成されている。
【００３３】
上記ヘッドキャップ５の内部には、クリーニングローラ７が設けられている。このクリーニングローラ７は、上記プリントヘッド４のインク吐出面６をクリーニングするクリーニング部材となるもので、弾性を有する材料で円柱状に形成されており、上記ヘッドキャップ５内の一側部にて該ヘッドキャップ５の長手方向に取り付けられている。したがって、上記プリントヘッド４のインク吐出面６の長手方向と平行となる。そして、上記クリーニングローラ７は、上記ヘッドキャップ５と共に矢印Ａ方向に移動してプリントヘッド４のインク吐出面６をクリーニングするようになっている。
【００３４】
また、同じく上記ヘッドキャップ５の内側には、インク受部８が設けられている。このインク受部８は、上記プリントヘッド４のインク吐出孔からの予備吐出インクを受けるもので、浅い箱状のヘッドキャップ５の底面の一部又は全体で予備吐出されたインクを受けるようになっている。
【００３５】
次に、上記ヘッドキャップ５及びクリーニングローラ７の具体例について、図３〜図５を参照して説明する。まず、図４において、ヘッドキャップ５は、図１に示すインクカートリッジ３の幅と長さに合わせて細長状に形成され、図３に示すように、下部に底面を有し全周囲に側壁が立ち上部が開口した浅い箱状に形成されている。そして、前述のように、ヘッドキャップ５はプリントヘッド４のインク吐出面６の長手方向に直交する方向に矢印Ａ，Ｂのように移動されるが、矢印Ｂ方向に戻った状態で再びインクカートリッジ３に装着される際の位置決め手段として、図３に示すように、クリーニングローラ７と反対側の側壁の上端部に位置決め爪１２が設けられている。この位置決め爪１２がインクカートリッジ３の下部側縁部に係止してヘッドキャップ５を位置決めするようになっている。
【００３６】
そして、上記ヘッドキャップ５の上記プリントヘッド４側にて長手方向の一側の側壁近傍には、上記プリントヘッド４のインク吐出面６の全長にわたって接触する円柱状に形成されたクリーニングローラ７が着脱可能に保持されている。すなわち、上記クリーニングローラ７の両端部には、図４に示すようにピン９が突出して設けられ、このピン９が図３に示すように略Ｕ字状の形状で立ち上がる保持部材１０で保持されている。この保持部材１０の上部のピン受入れ部は弾性的に開閉可能とされており、上記のピン９を上方からピン受入れ部に押し付けることにより該ピン受入れ部が開いてピン９を受け入れ、その後閉じて保持する。逆に、上記のピン９を上方に持ち上げることにより、該ピン受入れ部が開いてピン９を取り外すことができるようになっている。
【００３７】
なお、上記クリーニングローラ７の円柱状の形状は、図４及び図５に示すように、その長手方向の中央部分が緩やかに太くなったいわゆるクラウン形状に形成されている。これは、クリーニングローラ７が長手方向の中央部分で下方に撓むことがあるので、その撓みによりインク吐出面６と非接触になることを防止するためである。
【００３８】
また、上記クリーニングローラ７の前記インク吐出面６に接触する部分は、弾性を有するゴム等の材質で形成されている。すなわち、上記クリーニングローラ７の芯材は、例えば金属や硬質樹脂等で形成されているが、その芯材より外側の周面部分はゴム等の弾性部材で形成されている。なお、上記クリーニングローラ７の全体がゴム等の弾性部材で形成されていてもよい。
【００３９】
そして、上記クリーニングローラ７をヘッドキャップ５に保持する部分には、図３に示すように、フローティングスプリング１１が介在されている。このフローティングスプリング１１は、上記クリーニングローラ７をプリントヘッド４のインク吐出面６側に付勢する手段となるもので、例えば側面視で略Ｕ字状に形成された板バネから成り、前記保持部材１０の近傍にてピン９の下方に挿入されている。そして、上記フローティングスプリング１１の付勢力が両端部のピン９に働くことにより、クリーニングローラ７をプリントヘッド４のインク吐出面６に略均一な力で押圧する。
【００４０】
これにより、図２に示すように、インクカートリッジ３の底面側にヘッドキャップ５が取り付けられた状態で、上記フローティングスプリング１１の付勢力と、クリーニングローラ７の弾性力と、クラウン形状とで、上記クリーニングローラ７は、プリントヘッド４のインク吐出面６の全長にわたって接触するようになる。なお、上記フローティングスプリング１１は、略Ｕ字状の板バネに限られず、コイルスプリングであってもよい。
【００４１】
また、上記クリーニングローラ７は、上記プリントヘッド４のインク吐出面６との接触により従動回転するようになっている。したがって、図２に示すように、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動することにより、クリーニングローラ７はプリントヘッド４のインク吐出面６の全長にわたって適度な圧力で密着しながら回転し、その回転移動によりインク吐出面６に付着しているインクをクリーニングする。
【００４２】
ここで、上記クリーニングローラ７によるプリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニング作用について、図６を参照して説明する。なお、図６では、説明を分かり易くするため、インク吐出面６とインク吐出孔１３とクリーニングローラ７とを拡大した断面図で示している。まず、図６において、クリーニングローラ７は、図２に示すヘッドキャップ５と共に矢印Ａ方向に移動しながら、インク吐出面６との接触により矢印Ｃ方向に従動回転する。そして、上記クリーニングローラ７が、図２に示すプリントヘッド４のインク吐出面６の或る列のインク吐出孔１３の位置を通過するとする。
【００４３】
図６（ａ）は、矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動してきたクリーニングローラ７が、或る列のインク吐出孔１３の位置に差しかかった状態を示している。このとき、上記インク吐出孔１３の部位には、インク室１４からのインク１５が充満されており、該インク吐出孔１３の内部には上記インク１５の表面の界面張力により凹状曲面のメニスカス１６が形成されている。ここで、メニスカス付近のインクは、乾燥により通常のインク粘度よりも増粘している状態となっている。そして、図６（ａ）に示すように、上記クリーニングローラ７が矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動することにより、上記インク吐出孔１３を一方側縁部から他方側縁部に向けて塞いで行き、その間に該インク吐出孔１３内の空気が他方側縁部の隙間から矢印Ｄのように押し出されて行く。
【００４４】
次に、図６（ｂ）に示すように、上記クリーニングローラ７が更に矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動して、丁度インク吐出孔１３の位置に来ると、該インク吐出孔１３を完全に塞いだ状態になる。このとき、クリーニングローラ７は上記インク吐出面６に押圧して接触されているので、微視的には、該クリーニングローラ７の表面の一部がその弾性により上記インク吐出孔１３の一方側縁部と他方側縁部との間で該インク吐出孔１３内に少し入り込み、その分だけインク吐出孔１３内の空気を押し出した状態で該インク吐出孔１３の入口を塞ぎ、内部を密封している。このとき、メニスカス１６に対してかかっている、メニスカス１６をインク室側へ引き込む力（メニスカスに対す負圧）の状態によっては、該クリーニングローラ７の表面がメニスカス１６に接触し、インク１５を吸引することもある。
【００４５】
その後、図６（ｃ）に示すように、上記クリーニングローラ７が更に矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動して、上記インク吐出孔１３の他方側縁部を塞いだ状態で一方側縁部だけを開いて行く。このとき、微視的には、上記インク吐出孔１３内に少し入り込んだクリーニングローラ７の表面の一部がインク吐出孔１３の一方側縁部から離れる際に、該インク吐出孔１３内の密封された空気が引かれて一方側縁部の隙間から矢印Ｅのように吸引される。
【００４６】
すなわち、図６（ｂ）に示すようにインク吐出孔１３内の空気が少し押し出されて密封された状態（正圧）から、図６（ｃ）に示すように上記インク吐出孔１３内の空気が引き出された際（負圧）のインク吐出孔１３内の圧力変化により、該インク吐出孔１３内のインクが吸引されるようになる。ここで、図６（ｂ）の状態で、メニスカス１６に対してかかっている、メニスカス１６をインク室側へ引き込む力（メニスカスに対する負圧）の状態によっては、該クリーニングローラ7の表面がメニスカス１６に接触し、インク１５が吸引され始めることもある。これにより、上記インク吐出孔１３内に残ったインクが図２においてプリントヘッド４の外側に引っ張られる吸引力が作用し、該インク吐出孔１３内のインクを吸引して確実に除去することができる。
【００４７】
この場合、ゴム等の弾性を有する材料で円柱状に形成されたクリーニングローラ７をインク吐出面６上で移動させるので、該インク吐出面６のヘッド電極を樹脂で覆った状態の保護層を損傷させることなく、上記インク吐出面６のクリーニングを行うことができる。
【００４８】
なお、上記クリーニングローラ７は、以上の説明ではプリントヘッド４のインク吐出面６との接触により従動回転するものとしたが、該インク吐出面６との接触状態で回転しないように固定されていてもよい。例えば、図３において、クリーニングローラ７の両端部にピン９を上下方向に２本設け、この２本のピン９を保持部材１０の略Ｕ字状の溝内に挿入することにより、クリーニングローラ７は回転しないようにされる。この場合は、クリーニングローラ７で上記インク吐出面６を擦りつつ移動するので、該インク吐出面６に付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。
【００４９】
また、上記クリーニングローラ７は、ブレーキ機構により回転を制限して上記プリントヘッド４のインク吐出面６を擦りつつ回転するものとされていてもよい。このブレーキ機構は、例えば図３において、クリーニングローラ７の両端部のピン９を保持部材１０で保持する部分に、適宜の弾性体を介在させ、その弾性体に開けられた孔に上記ピン９を圧入したり、クリーニングローラ７の両端面を上記の弾性体の側面に圧接する機構になっており、上記クリーニングローラ７の回転時に適度なブレーキ力が発生するようになっている。この場合は、クリーニングローラ７が上記インク吐出面６を擦りつつ少し回転するので、該インク吐出面６を損傷させることなく、付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。
【００５０】
上記ヘッドキャップ５の内側のインク受部８には、図３〜図５に示すように、その底面である受面にインク吸収部材８’が敷設されている。このインク吸収部材８’は、上記プリントヘッド４から予備吐出されたインクの跳ね返りを防止する手段となるもので、例えばスポンジ、ポリウレタン、発泡ポリウレタン等の多孔質の高分子物質から成り、図４に示すように、インク受部８の受面の略全面にわたって敷かれている。ただ、図５に示されるように、クラウン形状に形成されたクリーニングローラ７の中央部の太径部分を逃げるために、その下方部分には敷設されていなくても良い。
【００５１】
上記のようにインク吸収部材８’を敷設した場合は、図２に示すプリントヘッド４から予備吐出されたインクの跳ね返りを防止すると共に、そのインクがインク受部８に溜まらないように吸収することができる。したがって、予備吐出インクがインク受部８で跳ね返ってインク吐出面６に再付着するのが防止される。また、適宜の期間使用して、予備吐出されたインクを吸収したインク吸収部材８’をインク受部８から外して廃棄し、新しいインク吸収部材８’を敷設することにより、予備吐出インクの清掃を簡単に行うことができる。
【００５２】
なお、図３〜図５に示す実施形態では、ヘッドキャップ５の底面の全体をインク受部８とした例を示したが、本発明はこれに限らず、底面の一部をインク受部８としてもよい。例えば、図２において、クリーニングローラ７を少し中央部寄りに移して、ヘッドキャップ５のクリーニングローラ７側の側壁と該クリーニングローラ７との間に仕切り板を設け、この仕切り板と上記側壁とで囲まれた室をインク受部８としてもよい。この場合は、上記プリントヘッド４のインク吐出孔からの予備吐出インクを受ける場所を、ヘッドキャップ５の特定位置に限定することができる。
【００５３】
次に、上記プリントヘッド４のインク吐出孔からのインクの予備吐出について説明する。インクの予備吐出は、前述のようにインク吐出孔内のインクが蒸発乾燥して粘度大又は固化して、正常なインク吐出が困難となるのを防止するために、印字、印画を行う前にインク吐出孔内のインクを例えば吸引して排出するものである。このインクの予備吐出は、上記クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングの実施後に、インク吐出孔からヘッドキャップ５のインク受部８に向けて行うようになっている。例えば、上記プリントヘッド４のインク吐出孔から１０kHz程度の周波数でインク滴を吐出し、これを数回繰り返して予備吐出を行う。
【００５４】
図２において、各色のインク吐出面６を一つのクリーニングローラ７でクリーニングすることによる混色を避けるために、各色のインク吐出面６のクリーニングの実施後にインクの予備吐出を実行する場合は、インクを予備吐出するタイミングを制御する必要がある。
【００５５】
そのために、図７に示すように、上記ヘッドキャップ５に、該ヘッドキャップ５がプリントヘッド４に対し相対的に移動する際に上記プリントヘッド４のインク吐出孔からの予備吐出のタイミングを検出する手段が設けられている。なお、図７においては、ヘッドキャップ５の移動方向を図２とは反対側に動くものとして示している。
【００５６】
上記予備吐出のタイミングを検出する手段は、図７において、ヘッドキャップ５の下面側に設けられた位置検出シート１７と、この位置検出シート１７に対向して図１に示すプリンタ本体２内に設けられた光電スイッチ１８とから成る。上記位置検出シート１７は、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動して行くときのプリントヘッド４の各色のインク吐出面６との対応位置を調べるためのもので、例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのインク吐出面６の配列ピッチに合わせて明暗のパターンが形成され、そのパターンの配列は上記インク吐出面６の各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順とは逆方向とされている。また、ヘッドキャップ５の移動の初期状態では、位置検出シート１７側のパターン配列が、矢印Ａ方向に対して後方へずれている。
【００５７】
光電スイッチ１８は、上記ヘッドキャップ５と共に移動する位置検出シート１７の明暗のパターンを検出するもので、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る発光部１８ａと、フォトダイオードから成る受光検出部１８ｂとを一体的に組み合わせて成る。上記位置検出シート１７の明暗のパターンは、発光部１８ａから射出される光の波長に対して反射率が変化するものであり、受光検出部１８ｂもその反射光の波長に対して敏感なものとされている。
【００５８】
このような構成により、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動して行くとき、該ヘッドキャップ５の下面の位置検出シート１７が光電スイッチ１８の前を通過する際に、該位置検出シート１７の明暗パターンを検出してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのインク吐出面６との対応位置を調べることができる。これにより、ヘッドキャップ５と共に移動するクリーニングローラ７の位置を知って、該クリーニングローラ７による各色のインク吐出孔１３のクリーニングの実施直後に、順次各色のインク吐出孔からインクの予備吐出を実行するようにタイミングを制御する。このとき、上記予備吐出されたインクは、確実にインク受部８内に受け取られる。
【００５９】
図８は、クリーニングローラ７の他の実施形態を示す概略説明図である。この実施形態は、クリーニングローラ７を回転駆動機構により正方向或いは逆方向に回転するようにしたものである。すなわち、図２において、クリーニングローラ７のピン９に、プリンタ本体２内に設けられたモータ（図示省略）の回転軸を適宜の減速比の歯車機構を介して結合し、上記クリーニングローラ７を積極的に回転駆動するように構成されている。
【００６０】
そして、上記モータによるクリーニングローラ７の回転は、図８（ａ）に示すように、図７に示すヘッドキャップ５の矢印Ａの移動方向と同じ方向に回転されると共に、上記ヘッドキャップ５の移動速度ｖ1よりもクリーニングローラ７の外周速度ｖ2の方が大となるような回転数で回転される。この場合、プリントヘッド４のインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間の速度差に基づく擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。また、上記ヘッドキャップ５の移動速度ｖ1の方を、クリーニングローラ７の外周速度ｖ2よりも大となるような回転数でモータを回転させる場合も、上記と同様にインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間に擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。
【００６１】
或いは、図８（ｂ）に示すように、クリーニングローラ７を図７に示すヘッドキャップ５の矢印Ａの移動方向とは逆方向に回転させてもよい。この場合は、プリントヘッド４のインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間の移動方向の相違による擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。このように、図８に示す実施形態の場合は、プリントヘッド４のインク吐出面６は、クリーニングローラ７の積極的な回転により次々と繰り出される新たな外周面によりクリーニングされる。
【００６２】
図９は、以上のように構成された画像形成装置の制御を行う制御装置部４０の構成及び動作を説明するためのブロック図である。この制御装置部４０は、クリーニングローラ７を内部に収容したヘッドキャップ５を移動させる移動手段の駆動を制御したり、プリントヘッド４のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御したりするもので、制御部４１と、メカ駆動部４２と、ヘッド駆動部４３とを備えて成る。
【００６３】
上記制御部４１は、ヘッドキャップ５を開閉させる後述のキャップ開閉モータ４６の駆動を制御する駆動制御手段、及びインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段となるもので、その内部には各種の情報や制御プログラムを格納しておくＲＯＭ４４と、このＲＯＭ４４から読み出した制御プログラムに基づいて各種制御指令を送出するＣＰＵ４５とを有し、後述のメカ駆動部４２及びヘッド駆動部４３の制御を司るようになっている。
【００６４】
また、メカ駆動部４２は、前記ヘッドキャップ５を開閉させるためのキャップ開閉モータ４６及び記録媒体としての紙を供給、排紙するための給排紙モータ４７を駆動させるものである。なお、上記キャップ開閉モータ４６は、前記クリーニングローラ７の外周面とプリントヘッド４のインク吐出面６とを接触させた状態で該両者を相対的に移動させる移動手段となる。
【００６５】
さらに、ヘッド駆動部４３は、前記プリントヘッド４のインク吐出面６に設けられたインク吐出孔からインクを吐出する素子部を駆動するもので、例えば発熱抵抗体で構成されるイエロー用電気熱変換手段４８と、マゼンタ用電気熱変換手段４９と、シアン用電気熱変換手段５０と、ブラック用電気熱変換手段５１とにそれぞれ駆動信号を送出するようになっている。
【００６６】
このように構成された制御装置部４０は、制御部４１が外部からの画像形成の動作を示すプリント信号を取り込むと共に、図７に示す光電スイッチ１８からの各色のインク吐出面６との対応位置の検出信号を入力して、上記メカ駆動部４２及びヘッド駆動部４３に駆動信号を送り、クリーニングローラ７がインク吐出面６上の通過した色のインク吐出孔の列から順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順でインクを前記ヘッドキャップ５内に予備吐出させるように制御する。
【００６７】
図１０は、以上のように構成された画像形成装置の制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。なお、この制御は、図９に示す制御部４１内のＲＯＭ４４に格納された制御プログラムに基づいて、ＣＰＵ４５からの指示により実行される。
【００６８】
まず、図１０のステップＳ１において、図９に示す制御部４１に画像形成の動作開始を示すプリント信号が入力されると、ステップＳ２において、該制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ開トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５の開動作を開始する。次に、ステップＳ３において、ヘッドキャップ５の開動作に合わせてクリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングを行い、制御部４１がヘッド駆動部４３に予備吐出信号を送出することによりインクの予備吐出を行う。
【００６９】
続いて、ステップＳ４において、ヘッドキャップ５が退避位置に到達したことを確認し、ステップＳ５において、プリント動作を開始する。そして、プリント動作が終了すると（ステップＳ６）、制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ閉トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５を閉じる（ステップＳ７）。以後、プリント信号の入力に応じて上記の動作を繰り返せばよい。なお、ステップＳ７において、プリント動作が終了したとき、ヘッドキャップ５は、一旦閉じた後に再度開閉動作をし、該ヘッドキャップ５が開く動作に伴ってクリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニング及びインクの予備吐出を行う。
【００７０】
次に、以上のように構成された画像形成装置におけるクリーニングローラ７及びヘッドキャップ５による一連のクリーニング動作について、図１１を参照して説明する。ここでは、図２に示すインクジェットヘッド１において、矢印Ａ方向にヘッドキャップ５が移動し、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行うものとする。
【００７１】
まず、図１１（ａ）は、インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５が閉じた初期状態を示している。そして、この状態で図１において、インクジェットヘッド１はプリンタ本体２に収納されてセットされる。次に、上記プリンタ本体２にセットされた状態で、ヘッドキャップ開信号により、図１１（ｂ）に示すように、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ａ方向に移動される。すると、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５と共にクリーニングローラ７が矢印Ａ方向に移動し、プリントヘッド４のインク吐出面６に押圧接触した状態で該インク吐出面６との接触状態で従動回転し、或いは固定又はブレーキ機構により回転が制限され、又はモータにより正方向或いは逆方向に回転されて移動する。
【００７２】
この状態で、図２において、プリントヘッド４のインク吐出面６のうち、イエローＹのインク吐出面６がクリーニングされたとする。すると、ヘッドキャップ５の下面側に設けられた位置検出シート１７（図７参照）のイエローＹに対応する部分が光電スイッチ１８の検出位置に移動してきて、イエローＹのインク吐出面６のクリーニングが終了したことを検出する。これにより、図９に示す制御部４１からヘッド駆動部４３に対し予備吐出開始信号が送出される。すなわち、上記イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔の列（イエロー用電気熱変換手段４８）に対し予備吐出開始信号が送出される。
【００７３】
次に、図１１（ｃ）に示すように、イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔から予備吐出インク５２が噴射される。その後、上記イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔に対し予備吐出停止信号が送られ、予備吐出インク５２の噴射が停止される。以後同様にして、図２において、順次Ｍ，Ｃ，Ｋのインク吐出面６のクリーニングローラ７によるクリーニングが終わる都度、当該インク吐出面６のクリーニング終了を光電スイッチ１８で検出して、制御部４１からそれぞれのインク吐出孔の列に対し予備吐出開始信号及び予備吐出停止信号が送られる。これにより、図１１（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すように、各色のインク吐出孔の列からの予備吐出のタイミングが制御され、Ｍ，Ｃ，Ｋの順で予備吐出インク５２の噴射が順次実行される。
【００７４】
このようにして、各色のインク吐出面６のクリーニングと予備吐出が終了すると、図１１（ｇ）に示すように、ヘッドキャップ５は、矢印Ａ方向に一杯に移動してやや上方に移り、退避位置に収まる。この状態で、記録紙に印字、印画を行う。
【００７５】
次に、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ閉信号が送られ、ヘッドキャップ５は上記の退避位置から、図１１（ｈ）に示すように、インクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ｂ方向に移動される。すると、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５と共にクリーニングローラ７が矢印Ｂ方向に移動して閉じた状態となり初期状態に戻る。なお、このクリーニングローラ７が矢印Ｂ方向に戻る際は、該クリーニングローラ７はインク吐出面６には接触せず、そのインク吐出面６のクリーニングは行わない。
【００７６】
以上のように、所要の頁数の印字、印画が終了すると、インクカートリッジ３に対して一旦閉じて初期状態に戻ったヘッドキャップ５は、再び、ヘッドキャップ開信号を受けて、図１１（ａ）〜（ｇ）の動作を繰り返す。即ち、ヘッドキャップ５が開く動作に伴って、クリーニングローラ７でＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色のインク吐出面６のクリーニングを順次行い、その都度、クリーニングされたインク吐出面６の対応色の予備吐出インク５２を噴射する。そして、ヘッドキャップ５は、再びヘッドキャップ閉信号を受け、図１１（ｈ）の動作を経てインクカートリッジ３に対して閉じた状態の初期状態に戻る。その後、次の印字、印画の指示を待つ。
【００７７】
なお、図１１に示す動作の説明では、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動する際にクリーニングローラ７がインク吐出面６に接触して該インク吐出面６のクリーニングを行うと共に、その実施後インクの予備吐出を行い、ヘッドキャップ５が矢印Ｂ方向に戻る際にはクリーニングローラ７はインク吐出面６に接触しないものとしたが、本発明はこれに限らず、インクの予備吐出を行わず、クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングのみを行う場合もある。また、クリーニングローラ７がインク吐出面６に接触しない状態でヘッドキャップ５が矢印Ａ，Ｂ方向に移動する場合もある。この場合は、クリーニングローラ７でインク吐出面６のクリーニングを行わず、ヘッドキャップ５内に向けてインクの予備吐出だけを行う。このとき、図１１（ｇ）に示すヘッドキャップ５の退避位置から、同図（ｈ）に示す位置に戻ったところでインクの予備吐出を行い、再び同図（ｇ）に示す位置に退避するシーケンスもある。
【００７８】
また、図１１（ｇ）に示すヘッドキャップ５が退避位置にある状態でヘッドキャップ５の開閉動作に関係なく、したがってクリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングを行わずに、インクの予備吐出を行う場合もある。
【００７９】
図１０及び図１１においては、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動して開くときに、インク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行う場合について説明したが、それとは逆に、インク吐出面６のクリーニングを行わずにヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開き、その後ヘッドキャップ５を矢印Ｂ方向に移動して閉じるときにクリーニングローラ７によりインク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行うようにしてもよい。図１２は、印字、印画の動作終了時に、上述のヘッドキャップ５を開いた状態から矢印Ｂ方向に移動して閉じるときに、クリーニングローラ７によりインク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行う場合の動作及び制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。なお、この場合も、該制御は、図９に示す制御部４１内のＲＯＭ４４に格納された制御プログラムに基づいて、ＣＰＵ４５からの指示により実行される。
【００８０】
まず、図１２のステップＳ１１において、図９に示す制御部４１に画像形成の動作開始を示すプリント信号が入力されると、ステップＳ１２において、該制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ開トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５の開動作を開始する。
【００８１】
次に、ステップＳ１３において、ヘッドキャップ５が退避位置に到達したことを確認し、ステップＳ１４において、プリント動作を開始する。続いて、プリント動作が終了すると（ステップＳ１５）、制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ閉トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５の閉動作を開始する（ステップＳ１６）。そして、このキャップ閉動作に伴ってクリーニングローラ７の外周面をプリントヘッド４のインク吐出面６に接触させてインク吐出面６のクリーニングを行い、制御部４１がヘッド駆動部４３に予備吐出信号を送出することによりインクの予備吐出を行う（ステップＳ１７）。こうして、ヘッドキャップ５は、閉じて初期状態に戻る。
【００８２】
次に、図１２に示すクリーニングローラ７及びヘッドキャップ５による一連のクリーニング動作について、図１３を参照して説明する。なお、ここでは、印字、印画のプリント動作が終了した後のクリーニング動作について説明する。
【００８３】
図１３（ａ）に示すように、ヘッドキャップ５が退避位置に収まった状態で、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ閉信号が送られ、ヘッドキャップ５は上記の退避位置から、図１３（ｂ）に示すように、インクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ｂ方向に移動し閉動作を行う。
【００８４】
ヘッドキャップ５の閉動作に伴って、クリーニングローラ７は、その外周面をプリントヘッド４のインク吐出面６に接触させて、ヘッドキャップ５の開動作とは逆方向からＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順にインク吐出面６のクリーニングを行う。そして、各色のインク吐出面６に対応する位置検出シートの通過を図示省略の光電スイッチで検出し、対応色の予備吐出インク５２を噴射する。こうして、全ての色についてのインク吐出面６のクリーニングと予備吐出を終えると、図１３（ｃ）のヘッドキャップ５を閉じた初期状態に戻る。なお、この場合も、クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングのみを行い、インクの予備吐出を行わないようにすることも、逆に、インクの予備吐出のみを行い、クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングを行わないようにすることも可能である。
【００８５】
次に、以上説明した画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの全体構成及びその動作について、図１及び図１４〜図２０を参照して説明する。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドからインクを微細に粒子化して吐出し、記録紙上にインクドットを吹付けて印刷するもので、図１に示すように、インクジェットヘッド１と、プリンタ本体２と、ヘッド着脱機構１９と、ヘッドキャップ開閉機構２０とを備えて成る。なお、このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２に直接装着する形式のものを示している。
【００８６】
上記インクジェットヘッド１は、液体インクを例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙上にインクドットを吹付けるもので、前述の図１〜図１１において説明したものと同様に構成されている。
【００８７】
プリンタ本体２は、上記インクジェットヘッド１を所定箇所に装着してインクジェットプリンタとしての機能を発揮するためのもので、記録紙トレイ、記録紙の搬送系、動作駆動系、全体の制御回路部等を備えている。なお、図１において、符号２１は、記録紙を供給する給紙カートリッジ及び印刷後に排紙される排紙受けを示している。
【００８８】
ヘッド着脱機構１９は、上記インクジェットヘッド１をプリンタ本体２の所定箇所に装着して固定すると共にその固定を解除するもので、例えばプリンタ本体２の中央部に設けられた凹所から成る所定箇所にインクジェットヘッド１を挿入してその上面部を押さえるように構成された横長のバー部材から成る。すなわち、上記プリンタ本体２の全幅方向に伸び、例えば垂直方向と水平方向とに起倒するようになっている。そして、図１に示すようにバー部材が垂直方向に起立した状態でインクジェットヘッド１を矢印Ｈ方向に収納して装着し、図１４に示すようにバー部材が水平方向に倒された状態でインクジェットヘッド１を上記所定箇所に固定するようになっている。
【００８９】
ヘッドキャップ開閉機構２０は、上記インクジェットヘッド１がプリンタ本体２の所定箇所に固定される状態でヘッドキャップ５をプリントヘッド４（図２参照）に対して相対的に移動しインク吐出面６（図２参照）を解放すると共に、印刷終了後に上記ヘッドキャップ５を閉じるもので、例えばプリンタ本体２の側面に設けられたラック２２と、ピニオン２３との噛み合わせから成る。なお、上記ラック２２の内側の側面にはピン状の突起があり、これが上記ヘッドキャップ５の対応する外側面に形成された凹部に嵌合している。
【００９０】
そして、図１４に示すように、インクジェットヘッド１をヘッド着脱機構１９でプリンタ本体２の所定箇所に固定した状態で、上記ピニオン２３を図示省略のモータで所定方向に回転することにより、図１５に示すようにラック２２が矢印Ａ方向に移動し、これと共に図１に示すヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開き、退避位置に収めるようになっている。
【００９１】
なお、上記ヘッドキャップ開閉機構２０は、上述のラック２２とピニオン２３との噛み合わせに限られず、例えばゴムローラをヘッドキャップ５の両側面に押し当て、このゴムローラの回転軸にモータを結合し、該モータを回転して上記ゴムローラの摩擦により上記ヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開くようにしてもよい。
【００９２】
次に、図１に示すプリンタ本体２の所定箇所にインクジェットヘッド１を固定してヘッドキャップ５をプリントヘッド４（図２参照）に対して相対的に移動しインク吐出面６（図２参照）を解放する具体的な機構と動作について、図１６〜図２０を参照して説明する。
【００９３】
まず、図１６は、図１においてインクジェットヘッド１をプリンタ本体２の所定箇所に矢印Ｈ方向に挿入して収納した状態を示す。この状態では、インクジェットヘッド１内でその両側端部に設けられたキャップロックフック２４の下端部が、つる巻きバネ２５の弾性力によりヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６に係合している。これにより、上記ヘッドキャップ５はインクカートリッジ３に対して一体的に装着されている。
【００９４】
この状態で、図１６において、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊ方向に押し下げて固定する。すると、上記ヘッド着脱機構１９の下辺部に設けられたキャップロック解除片２７でキャップロックフック２４の上端部２８を押し下げて回動させ、図１７に示すように、該キャップロックフック２４の下端部を持ち上げ、ヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６との係合を解除する。これにより、図１４に示すように、インクジェットヘッド１がヘッド着脱機構１９でプリンタ本体２の所定箇所に固定されると共に、ヘッドキャップ５が移動可能となる。
【００９５】
次に、図１４に示すヘッドキャップ開閉機構２０を動作させ、ピニオン２３を図示省略のモータで回転させてラック２２を矢印Ａ方向に移動させる。すると、図１８に示すように、インクカートリッジ３の底面側に装着されたヘッドキャップ５が上記ラック２２と共に矢印Ａ方向に移動して開く。そして、図２に示すようにインクカートリッジ３の底面に設けられたプリントヘッド４のインク吐出面６を、フローティングスプリング１１で付勢されたクリーニングローラ７でクリーニングを開始する。なお、図１８において、符号Ｐは上記ヘッドキャップ５の移動の軌跡を示す。
【００９６】
その後、上記ヘッドキャップ５は、図１９に示すように、移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に順次移動する。このとき、上記ヘッドキャップ５に取り付けられたクリーニングローラ７により、図２に示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインク吐出面６を順次クリーニングすると共に、そのクリーニングの実施後にインクの予備吐出を行う。
【００９７】
そして、上記各色のインク吐出面６のクリーニング及び予備吐出が終了すると、図２０に示すように、ヘッドキャップ５は、移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に一杯に移動してやや上方に移り、図１５に示すように退避位置に収まる。この状態で、記録紙に印字、印画を行う。このとき、上記ヘッドキャップ５は、図２０に示すようにやや上方に移ることから、その収納時のスペースを小さくすることができる。また、図２０において、インクカートリッジ３の底面に設けられたプリントヘッド４の下方を記録紙が通過するが、上記ヘッドキャップ５の下面で記録紙の通過の案内をしてもよい。この場合、ヘッドキャップ５の下面側には、記録紙の案内のためのリブを設けてもよい。また、記録紙に印刷された状態のインクが付かないように撥水処理をしてもよい。
【００９８】
この状態で、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ５は、図２０に示す退避位置から上記の逆順の動作により矢印Ｂ方向に移動し、図１７に示すように、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３の底面側に戻った初期状態となる。なお、プリント動作終了時に、上記ヘッドキャップ５を、図２１に示す矢印Ｂ方向に移動して一旦閉じられたヘッドキャップ５を、再び矢印Ａ，Ｂ方向の開閉動作をさせ、閉じる動作に伴ってインク吐出面６のクリーニング及び予備吐出が行われる。または、プリント動作終了時に、ヘッドキャップ５が閉じる動作に伴ってインク吐出面６のクリーニング及び予備吐出が行われる。
【００９９】
そして、図１６において、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くことにより、キャップロックフック２４がつる巻きバネ２５の弾性力によりヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６に係合し、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３に対して一体的に装着される。この状態で、図１に示すように、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２から取り外すことができる。
【００１００】
なお、ヘッドキャップ５が図２０に示す退避位置にある状態で、何等かの原因でプリンタの電源を遮断した場合は、上記ヘッドキャップ５は上記の退避位置に残ったままの状態となる。そして、この状態で、図１６に示すように、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くと、ヘッドキャップ５を上記の退避位置に残したままインクカートリッジ３だけを取り外してしまうこととなる。そこで、これを防止するため、何等かの原因でプリンタの電源が遮断された場合は退避位置にあるヘッドキャップ５が図１６に示す初期状態の位置に自動的に戻るようにする、或いは、ヘッドキャップ５が図１６に示す初期状態の位置に戻っていない場合はヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くことができないようにする、というインターロック機構を設けてもよい。
【０１０１】
このように、本発明の画像形成装置によれば、プリント動作終了後に、一旦閉じられたヘッドキャップ５を再度開く動作に伴って、またはヘッドキャップ５の閉動作に伴って弾性を有する材質で形成された円柱状のクリーニングローラ７を、インク吐出面６上を移動させ、クリーニングローラ７がインク吐出面６を移動することによりインク吐出孔内のインクを吸引し、その実施後にインクを予備吐出してインク吐出面６を傷つけることなくインク吐出面付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。
【０１０２】
以上の説明によるインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２に直接装着する形式のものを示したが、本発明はこれに限らず、インクジェットヘッド１をトレイを介してプリンタ本体２に装着する形式のものにも同様に適用できる。以下、他の形式のインクジェットプリンタの概要について、図２１を参照して説明する。
【０１０３】
まず、図２１（ａ）に示すように、インクカートリッジ３にヘッドキャップ５が一体的に装着されたインクジェットヘッド１を、プリンタ本体２に対し進退可能に設けられたトレイ２９の内側の所定位置に矢印Ｑのように装着する。その後、上記トレイ２９を矢印Ｒ方向に移動させてプリンタ本体２内にセットする。このとき、図２１（ｂ）に示すように、ヘッドキャップ５は上記トレイ２９の矢印Ｒ方向の移動の途中で、プリンタ本体２内に設けられた適宜の掛止手段に掛止されて停止する。なお、上記トレイ２９は、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２内にセットしたり、交換したりするためのものである。
【０１０４】
その後、上記トレイ２９は矢印Ｒ方向にそのまま移動することにより、インクカートリッジ３がヘッドキャップ５に対して相対的に矢印Ｒ方向に移動し、その結果、ヘッドキャップ５が開く。それと同時に、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５が相対的に矢印Ｒと反対方向に移動する際に、図１１で示すと同様の動作により、プリントヘッド４のインク吐出面６をクリーニングすると共に、インクの予備吐出が行われる。その後、記録紙に対し印字、印画が行われる。
【０１０５】
そして、印字、印画のプリント動作が終了すると、インクカートリッジ３は、ヘッドキャップ５に対して相対的に矢印Ｒと反対方向に移動してヘッドキャップ５が閉じた状態の初期状態に戻る。なお、インクカートリッジ３が相対的にヘッドキャップ５を閉じる方向に戻る際は、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニングもインクの予備吐出も行わない。その後、ヘッドキャップ５のインクカートリッジ３に対する相対的な開閉動作を再度行い、ヘッドキャップ５の開動作に伴って、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニング及びインクの予備吐出が行われる。
【０１０６】
または、インクカートリッジ３をヘッドキャップ５に対して相対的に矢印Ｒと反対方向に移動してヘッドキャップ５を閉じる際に、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニング及びインクの予備吐出が行われるようにすることも可能である。さらに、インク吐出面６のクリーニングまたはインクの予備吐出のいずれか一方のみを行うようにしてもよい。
【０１０７】
なお、図２１において、符号３０は記録紙トレイを示し、符号３１は記録紙を示し、符号３２は送りローラを示し、符号３３は送りベルトを示し、符号３４は排紙トレイを示し、符号Ｓは記録紙の排紙方向を示している。
【０１０８】
また、以上の説明では、画像形成装置として例えばラインヘッド型のインクジェットプリンタに適用したものとしたが、本発明はこれに限らず、シリアル型のインクジェットプリンタに適用することも可能である。また、インクジェットプリンタに限らず、記録方式がインクジェット方式のファクシミリ装置や複写機等の画像形成装置としても実施可能である。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る画像形成装置によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段でキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を一旦閉じられた状態から再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出することができる。これにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【０１１６】
また、請求項２に係る画像形成装置によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出することができる。これにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【０１２０】
さらに、請求項３に係る画像形成装置の制御方法によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御することにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【０１２１】
そして、請求項４に係る画像形成装置の制御方法によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御することにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すインクジェットヘッドの拡大横断面図である。
【図３】 図２に示すヘッドキャップ及びクリーニングローラ並びにインク受部の具体例を示す側面図である。
【図４】 上記ヘッドキャップ及びクリーニングローラ並びにインク受部の具体例を示す平面図である。
【図５】 図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】 上記クリーニングローラによるプリントヘッドのインク吐出面のクリーニング作用を説明するための拡大断面図である。
【図７】 ヘッドキャップがプリントヘッドに対し相対的に移動する際に行われるインク吐出孔からの予備吐出のタイミングを検出する手段を示す説明図である。
【図８】 クリーニングローラの他の実施形態を示す概略説明図である。
【図９】 上記画像形成装置の制御を行う制御装置部の構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【図１０】 本発明の画像形成装置の制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。
【図１１】 インクジェットヘッドのヘッドキャップ及びクリーニングローラによるクリーニング動作を示す説明図である。
【図１２】 本発明の画像形成装置の他の制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。
【図１３】 図１２のクリーニング動作において、プリント動作終了後の動作を示す説明図である。
【図１４】 本発明による画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図であり、インクジェットヘッドを装着した状態を示す図である。
【図１５】 同じくインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図であり、ヘッドキャップを開いた状態を示す図である。
【図１６】 図１においてインクジェットヘッドをプリンタ本体の所定箇所に矢印Ｈ方向に挿入して収納した具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１７】 インクジェットヘッドがヘッド着脱機構でプリンタ本体の所定箇所に固定されると共に、ヘッドキャップが移動可能となった具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１８】 インクカートリッジの底面側に装着されたヘッドキャップが矢印Ａ方向に移動して開いた状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１９】 上記ヘッドキャップが移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に順次移動する状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図２０】 ヘッドキャップが移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に一杯に移動して退避位置に収まった状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図２１】 インクジェットヘッドをトレイを介してプリンタ本体に装着する他の形式のインクジェットプリンタを示す概略説明図である。
【符号の説明】
１…インクジェットヘッド
２…プリンタ本体
３…インクカートリッジ
４…プリントヘッド
５…ヘッドキャップ
６…インク吐出面
７…クリーニングローラ
８…インク受部
８′…インク吸収部材
９…クリーニングローラのピン
１０…保持部材
１１…フローティングスプリング
１３…インク吐出孔
１４…インク室
１５…インク
１７…位置検出シート
１８…光電スイッチ
１９…ヘッド着脱機構
２０…ヘッドキャップ開閉機構
４０…制御装置部
４１…制御部
４２…メカ駆動部
４３…ヘッド駆動部
５２…予備吐出インク
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置及びその制御方法に関し、詳しくは、画像形成の動作終了時に、クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより、インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る画像形成装置及びその制御方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式の画像形成装置、例えばインクジェットプリンタは、ランニングコストが低く、プリント画像のカラー化、装置の小型化が容易である等の点から広く普及されている。このインクジェットプリンタは、プリントヘッドのインク吐出面に設けられた微小なインク吐出孔から微量なインクを吐出させて画像記録を行うようになっており、長時間続けて印刷動作を行わず、プリントヘッドのインク吐出孔からインクを吐出させていない場合には、前回の印刷動作によりインク吐出面のインク吐出孔付近に付着したインクが蒸発乾燥して増粘、固化してしまうことがあり、正常なインク吐出が困難となる。
【０００３】
このため、従来では、やや硬めのゴム製等のブレードをプリントヘッドのインク吐出面に押し当て、該インク吐出面上をスライドさせることにより、上記インク吐出面に付着して増粘、固化したインクを除去する（ワイプする）ことでプリントヘッドのクリーニングを行っていた。これに関連して、特開昭５７−３４９６９号公報には、複数のブレードを回転軸に取り付けて回転させ、ワイピング効果をさらに高める技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の技術では、やや硬めのゴム製等のブレードをプリントヘッドのインク吐出面に押し当てて該インク吐出面上をスライドさせることにより、上記インク吐出面に付着したインクをワイピングするようにしているので、上記ブレードによりインク吐出面に大きな力が加わり、該インク吐出面を傷つけてしまう場合があった。また、上記ブレードでは、ワイピング効果にのみ頼らざるを得ないが、ワイピングするだけではインク吐出孔にインクが残ってしまうことがあった。なお、複数のブレードを用いた場合でも、上記と同様に、インク吐出面を傷つけてしまう場合があると共に、インク吐出孔付近にインクが残ってしまう問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、画像形成の動作終了時に、クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより、インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明による画像形成装置は、複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置であって、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、このキャップ部材の開閉を行い該キャップ部材が開く動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉して、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させるようにしたものである。
【００１９】
このような構成により、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動して、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材を内部に収容すると共にインク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材を一旦閉じられた状態から再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って上記クリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からキャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出する。これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２０】
また、第２の発明による画像形成装置は、複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置であって、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、このキャップ部材の開閉を行い該キャップ部材が閉じる動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させるようにしたものである。
【００２１】
このような構成により、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動して、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材を内部に収容すると共にインク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って上記クリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からキャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出する。これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２５】
また、第３の発明による画像形成装置の制御方法は、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御するものである。
これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２６】
また、第４の発明による画像形成装置の制御方法は、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御するものである。
これにより、上記インク吐出孔内のインクの吸引と、その後のインクの予備吐出とにより、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図である。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１が独立した形態を有してプリンタ本体２に直接装着される形式のものを示しており、上記インクジェットヘッド１を矢印Ｈのように収納してプリンタ本体２に固定状態でセットするようになっている。
【００２８】
上記インクジェットヘッド１は、液体インクを例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙（記録媒体）上にインクドットを吹付けるもので、図１及び図２に示すように、インクカートリッジ３と、プリントヘッド４と、ヘッドキャップ５とを備えて成る。
【００２９】
上記インクカートリッジ３は、内部に１色又は複数色のインクを収容するもので、その筐体が図１に示すプリンタ本体２の幅方向、すなわち記録紙の幅方向に全幅にわたって細長く伸びている。上記筐体の内部には、図示省略したが、例えば四つに分かれたインク室があり、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫの４色のインクが充填されている。なお、上記インクカートリッジ３は、硬質樹脂等で形成されている。
【００３０】
上記インクカートリッジ３の底面部には、図２（図１に示すインクジェットヘッド１の拡大横断面図）に示すように、プリントヘッド４が設けられている。このプリントヘッド４は、上記インクカートリッジ３から供給されるインクを微細に粒子化して吐出させるもので、微小な孔から成るインク吐出孔が該インクカートリッジ３の長手方向に沿って記録紙の全幅に対応して設けられたインク吐出面６を有している。
【００３１】
そして、このインク吐出面６は、例えばニッケル及びニッケルを含む材質でニッケル電鋳法により薄いシート状に形成され、上記インクカートリッジ３の長手方向に伸び、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫの４色のインク吐出孔の列がそれぞれ設けられており、４色一体型のラインヘッドとされている。なお、図示は省略したが、上記インク吐出面６のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインク吐出孔の列のある部分と、該インク吐出孔を挟む両側にてヘッド電極を樹脂で覆った凸部が形成された部分とは、波打ち面状に形成されている。
【００３２】
上記インクカートリッジ３の底面側には、ヘッドキャップ５が取り付けられている。このヘッドキャップ５は、後述のクリーニングローラ７を内部に収容すると共に、上記プリントヘッド４のインク吐出面６を覆いインク吐出孔の乾燥と目詰まりを防ぐために保護するキャップ部材となるもので、上記インクカートリッジ３の筐体と同じ長さで細長く伸び、上面が開口した浅い箱状に形成されており、該プリントヘッド４に対し相対的に移動し且つ着脱可能に装着されている。そして、上記ヘッドキャップ５は、プリントヘッド４のインク吐出面６の長手方向に直交する方向に矢印Ａ，Ｂのようにモータ等の移動手段により移動され、矢印Ａ方向に移動した状態で上記インクカートリッジ３から外され、矢印Ｂ方向に戻った状態で再びインクカートリッジ３に装着されるようになっている。なお、上記ヘッドキャップ５は、硬質樹脂等で形成されている。
【００３３】
上記ヘッドキャップ５の内部には、クリーニングローラ７が設けられている。このクリーニングローラ７は、上記プリントヘッド４のインク吐出面６をクリーニングするクリーニング部材となるもので、弾性を有する材料で円柱状に形成されており、上記ヘッドキャップ５内の一側部にて該ヘッドキャップ５の長手方向に取り付けられている。したがって、上記プリントヘッド４のインク吐出面６の長手方向と平行となる。そして、上記クリーニングローラ７は、上記ヘッドキャップ５と共に矢印Ａ方向に移動してプリントヘッド４のインク吐出面６をクリーニングするようになっている。
【００３４】
また、同じく上記ヘッドキャップ５の内側には、インク受部８が設けられている。このインク受部８は、上記プリントヘッド４のインク吐出孔からの予備吐出インクを受けるもので、浅い箱状のヘッドキャップ５の底面の一部又は全体で予備吐出されたインクを受けるようになっている。
【００３５】
次に、上記ヘッドキャップ５及びクリーニングローラ７の具体例について、図３〜図５を参照して説明する。まず、図４において、ヘッドキャップ５は、図１に示すインクカートリッジ３の幅と長さに合わせて細長状に形成され、図３に示すように、下部に底面を有し全周囲に側壁が立ち上部が開口した浅い箱状に形成されている。そして、前述のように、ヘッドキャップ５はプリントヘッド４のインク吐出面６の長手方向に直交する方向に矢印Ａ，Ｂのように移動されるが、矢印Ｂ方向に戻った状態で再びインクカートリッジ３に装着される際の位置決め手段として、図３に示すように、クリーニングローラ７と反対側の側壁の上端部に位置決め爪１２が設けられている。この位置決め爪１２がインクカートリッジ３の下部側縁部に係止してヘッドキャップ５を位置決めするようになっている。
【００３６】
そして、上記ヘッドキャップ５の上記プリントヘッド４側にて長手方向の一側の側壁近傍には、上記プリントヘッド４のインク吐出面６の全長にわたって接触する円柱状に形成されたクリーニングローラ７が着脱可能に保持されている。すなわち、上記クリーニングローラ７の両端部には、図４に示すようにピン９が突出して設けられ、このピン９が図３に示すように略Ｕ字状の形状で立ち上がる保持部材１０で保持されている。この保持部材１０の上部のピン受入れ部は弾性的に開閉可能とされており、上記のピン９を上方からピン受入れ部に押し付けることにより該ピン受入れ部が開いてピン９を受け入れ、その後閉じて保持する。逆に、上記のピン９を上方に持ち上げることにより、該ピン受入れ部が開いてピン９を取り外すことができるようになっている。
【００３７】
なお、上記クリーニングローラ７の円柱状の形状は、図４及び図５に示すように、その長手方向の中央部分が緩やかに太くなったいわゆるクラウン形状に形成されている。これは、クリーニングローラ７が長手方向の中央部分で下方に撓むことがあるので、その撓みによりインク吐出面６と非接触になることを防止するためである。
【００３８】
また、上記クリーニングローラ７の前記インク吐出面６に接触する部分は、弾性を有するゴム等の材質で形成されている。すなわち、上記クリーニングローラ７の芯材は、例えば金属や硬質樹脂等で形成されているが、その芯材より外側の周面部分はゴム等の弾性部材で形成されている。なお、上記クリーニングローラ７の全体がゴム等の弾性部材で形成されていてもよい。
【００３９】
そして、上記クリーニングローラ７をヘッドキャップ５に保持する部分には、図３に示すように、フローティングスプリング１１が介在されている。このフローティングスプリング１１は、上記クリーニングローラ７をプリントヘッド４のインク吐出面６側に付勢する手段となるもので、例えば側面視で略Ｕ字状に形成された板バネから成り、前記保持部材１０の近傍にてピン９の下方に挿入されている。そして、上記フローティングスプリング１１の付勢力が両端部のピン９に働くことにより、クリーニングローラ７をプリントヘッド４のインク吐出面６に略均一な力で押圧する。
【００４０】
これにより、図２に示すように、インクカートリッジ３の底面側にヘッドキャップ５が取り付けられた状態で、上記フローティングスプリング１１の付勢力と、クリーニングローラ７の弾性力と、クラウン形状とで、上記クリーニングローラ７は、プリントヘッド４のインク吐出面６の全長にわたって接触するようになる。なお、上記フローティングスプリング１１は、略Ｕ字状の板バネに限られず、コイルスプリングであってもよい。
【００４１】
また、上記クリーニングローラ７は、上記プリントヘッド４のインク吐出面６との接触により従動回転するようになっている。したがって、図２に示すように、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動することにより、クリーニングローラ７はプリントヘッド４のインク吐出面６の全長にわたって適度な圧力で密着しながら回転し、その回転移動によりインク吐出面６に付着しているインクをクリーニングする。
【００４２】
ここで、上記クリーニングローラ７によるプリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニング作用について、図６を参照して説明する。なお、図６では、説明を分かり易くするため、インク吐出面６とインク吐出孔１３とクリーニングローラ７とを拡大した断面図で示している。まず、図６において、クリーニングローラ７は、図２に示すヘッドキャップ５と共に矢印Ａ方向に移動しながら、インク吐出面６との接触により矢印Ｃ方向に従動回転する。そして、上記クリーニングローラ７が、図２に示すプリントヘッド４のインク吐出面６の或る列のインク吐出孔１３の位置を通過するとする。
【００４３】
図６（ａ）は、矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動してきたクリーニングローラ７が、或る列のインク吐出孔１３の位置に差しかかった状態を示している。このとき、上記インク吐出孔１３の部位には、インク室１４からのインク１５が充満されており、該インク吐出孔１３の内部には上記インク１５の表面の界面張力により凹状曲面のメニスカス１６が形成されている。ここで、メニスカス付近のインクは、乾燥により通常のインク粘度よりも増粘している状態となっている。そして、図６（ａ）に示すように、上記クリーニングローラ７が矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動することにより、上記インク吐出孔１３を一方側縁部から他方側縁部に向けて塞いで行き、その間に該インク吐出孔１３内の空気が他方側縁部の隙間から矢印Ｄのように押し出されて行く。
【００４４】
次に、図６（ｂ）に示すように、上記クリーニングローラ７が更に矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動して、丁度インク吐出孔１３の位置に来ると、該インク吐出孔１３を完全に塞いだ状態になる。このとき、クリーニングローラ７は上記インク吐出面６に押圧して接触されているので、微視的には、該クリーニングローラ７の表面の一部がその弾性により上記インク吐出孔１３の一方側縁部と他方側縁部との間で該インク吐出孔１３内に少し入り込み、その分だけインク吐出孔１３内の空気を押し出した状態で該インク吐出孔１３の入口を塞ぎ、内部を密封している。このとき、メニスカス１６に対してかかっている、メニスカス１６をインク室側へ引き込む力（メニスカスに対す負圧）の状態によっては、該クリーニングローラ７の表面がメニスカス１６に接触し、インク１５を吸引することもある。
【００４５】
その後、図６（ｃ）に示すように、上記クリーニングローラ７が更に矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動して、上記インク吐出孔１３の他方側縁部を塞いだ状態で一方側縁部だけを開いて行く。このとき、微視的には、上記インク吐出孔１３内に少し入り込んだクリーニングローラ７の表面の一部がインク吐出孔１３の一方側縁部から離れる際に、該インク吐出孔１３内の密封された空気が引かれて一方側縁部の隙間から矢印Ｅのように吸引される。
【００４６】
すなわち、図６（ｂ）に示すようにインク吐出孔１３内の空気が少し押し出されて密封された状態（正圧）から、図６（ｃ）に示すように上記インク吐出孔１３内の空気が引き出された際（負圧）のインク吐出孔１３内の圧力変化により、該インク吐出孔１３内のインクが吸引されるようになる。ここで、図６（ｂ）の状態で、メニスカス１６に対してかかっている、メニスカス１６をインク室側へ引き込む力（メニスカスに対する負圧）の状態によっては、該クリーニングローラ7の表面がメニスカス１６に接触し、インク１５が吸引され始めることもある。これにより、上記インク吐出孔１３内に残ったインクが図２においてプリントヘッド４の外側に引っ張られる吸引力が作用し、該インク吐出孔１３内のインクを吸引して確実に除去することができる。
【００４７】
この場合、ゴム等の弾性を有する材料で円柱状に形成されたクリーニングローラ７をインク吐出面６上で移動させるので、該インク吐出面６のヘッド電極を樹脂で覆った状態の保護層を損傷させることなく、上記インク吐出面６のクリーニングを行うことができる。
【００４８】
なお、上記クリーニングローラ７は、以上の説明ではプリントヘッド４のインク吐出面６との接触により従動回転するものとしたが、該インク吐出面６との接触状態で回転しないように固定されていてもよい。例えば、図３において、クリーニングローラ７の両端部にピン９を上下方向に２本設け、この２本のピン９を保持部材１０の略Ｕ字状の溝内に挿入することにより、クリーニングローラ７は回転しないようにされる。この場合は、クリーニングローラ７で上記インク吐出面６を擦りつつ移動するので、該インク吐出面６に付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。
【００４９】
また、上記クリーニングローラ７は、ブレーキ機構により回転を制限して上記プリントヘッド４のインク吐出面６を擦りつつ回転するものとされていてもよい。このブレーキ機構は、例えば図３において、クリーニングローラ７の両端部のピン９を保持部材１０で保持する部分に、適宜の弾性体を介在させ、その弾性体に開けられた孔に上記ピン９を圧入したり、クリーニングローラ７の両端面を上記の弾性体の側面に圧接する機構になっており、上記クリーニングローラ７の回転時に適度なブレーキ力が発生するようになっている。この場合は、クリーニングローラ７が上記インク吐出面６を擦りつつ少し回転するので、該インク吐出面６を損傷させることなく、付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。
【００５０】
上記ヘッドキャップ５の内側のインク受部８には、図３〜図５に示すように、その底面である受面にインク吸収部材８’が敷設されている。このインク吸収部材８’は、上記プリントヘッド４から予備吐出されたインクの跳ね返りを防止する手段となるもので、例えばスポンジ、ポリウレタン、発泡ポリウレタン等の多孔質の高分子物質から成り、図４に示すように、インク受部８の受面の略全面にわたって敷かれている。ただ、図５に示されるように、クラウン形状に形成されたクリーニングローラ７の中央部の太径部分を逃げるために、その下方部分には敷設されていなくても良い。
【００５１】
上記のようにインク吸収部材８’を敷設した場合は、図２に示すプリントヘッド４から予備吐出されたインクの跳ね返りを防止すると共に、そのインクがインク受部８に溜まらないように吸収することができる。したがって、予備吐出インクがインク受部８で跳ね返ってインク吐出面６に再付着するのが防止される。また、適宜の期間使用して、予備吐出されたインクを吸収したインク吸収部材８’をインク受部８から外して廃棄し、新しいインク吸収部材８’を敷設することにより、予備吐出インクの清掃を簡単に行うことができる。
【００５２】
なお、図３〜図５に示す実施形態では、ヘッドキャップ５の底面の全体をインク受部８とした例を示したが、本発明はこれに限らず、底面の一部をインク受部８としてもよい。例えば、図２において、クリーニングローラ７を少し中央部寄りに移して、ヘッドキャップ５のクリーニングローラ７側の側壁と該クリーニングローラ７との間に仕切り板を設け、この仕切り板と上記側壁とで囲まれた室をインク受部８としてもよい。この場合は、上記プリントヘッド４のインク吐出孔からの予備吐出インクを受ける場所を、ヘッドキャップ５の特定位置に限定することができる。
【００５３】
次に、上記プリントヘッド４のインク吐出孔からのインクの予備吐出について説明する。インクの予備吐出は、前述のようにインク吐出孔内のインクが蒸発乾燥して粘度大又は固化して、正常なインク吐出が困難となるのを防止するために、印字、印画を行う前にインク吐出孔内のインクを例えば吸引して排出するものである。このインクの予備吐出は、上記クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングの実施後に、インク吐出孔からヘッドキャップ５のインク受部８に向けて行うようになっている。例えば、上記プリントヘッド４のインク吐出孔から１０kHz程度の周波数でインク滴を吐出し、これを数回繰り返して予備吐出を行う。
【００５４】
図２において、各色のインク吐出面６を一つのクリーニングローラ７でクリーニングすることによる混色を避けるために、各色のインク吐出面６のクリーニングの実施後にインクの予備吐出を実行する場合は、インクを予備吐出するタイミングを制御する必要がある。
【００５５】
そのために、図７に示すように、上記ヘッドキャップ５に、該ヘッドキャップ５がプリントヘッド４に対し相対的に移動する際に上記プリントヘッド４のインク吐出孔からの予備吐出のタイミングを検出する手段が設けられている。なお、図７においては、ヘッドキャップ５の移動方向を図２とは反対側に動くものとして示している。
【００５６】
上記予備吐出のタイミングを検出する手段は、図７において、ヘッドキャップ５の下面側に設けられた位置検出シート１７と、この位置検出シート１７に対向して図１に示すプリンタ本体２内に設けられた光電スイッチ１８とから成る。上記位置検出シート１７は、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動して行くときのプリントヘッド４の各色のインク吐出面６との対応位置を調べるためのもので、例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのインク吐出面６の配列ピッチに合わせて明暗のパターンが形成され、そのパターンの配列は上記インク吐出面６の各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順とは逆方向とされている。また、ヘッドキャップ５の移動の初期状態では、位置検出シート１７側のパターン配列が、矢印Ａ方向に対して後方へずれている。
【００５７】
光電スイッチ１８は、上記ヘッドキャップ５と共に移動する位置検出シート１７の明暗のパターンを検出するもので、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る発光部１８ａと、フォトダイオードから成る受光検出部１８ｂとを一体的に組み合わせて成る。上記位置検出シート１７の明暗のパターンは、発光部１８ａから射出される光の波長に対して反射率が変化するものであり、受光検出部１８ｂもその反射光の波長に対して敏感なものとされている。
【００５８】
このような構成により、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動して行くとき、該ヘッドキャップ５の下面の位置検出シート１７が光電スイッチ１８の前を通過する際に、該位置検出シート１７の明暗パターンを検出してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのインク吐出面６との対応位置を調べることができる。これにより、ヘッドキャップ５と共に移動するクリーニングローラ７の位置を知って、該クリーニングローラ７による各色のインク吐出孔１３のクリーニングの実施直後に、順次各色のインク吐出孔からインクの予備吐出を実行するようにタイミングを制御する。このとき、上記予備吐出されたインクは、確実にインク受部８内に受け取られる。
【００５９】
図８は、クリーニングローラ７の他の実施形態を示す概略説明図である。この実施形態は、クリーニングローラ７を回転駆動機構により正方向或いは逆方向に回転するようにしたものである。すなわち、図２において、クリーニングローラ７のピン９に、プリンタ本体２内に設けられたモータ（図示省略）の回転軸を適宜の減速比の歯車機構を介して結合し、上記クリーニングローラ７を積極的に回転駆動するように構成されている。
【００６０】
そして、上記モータによるクリーニングローラ７の回転は、図８（ａ）に示すように、図７に示すヘッドキャップ５の矢印Ａの移動方向と同じ方向に回転されると共に、上記ヘッドキャップ５の移動速度ｖ1よりもクリーニングローラ７の外周速度ｖ2の方が大となるような回転数で回転される。この場合、プリントヘッド４のインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間の速度差に基づく擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。また、上記ヘッドキャップ５の移動速度ｖ1の方を、クリーニングローラ７の外周速度ｖ2よりも大となるような回転数でモータを回転させる場合も、上記と同様にインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間に擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。
【００６１】
或いは、図８（ｂ）に示すように、クリーニングローラ７を図７に示すヘッドキャップ５の矢印Ａの移動方向とは逆方向に回転させてもよい。この場合は、プリントヘッド４のインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間の移動方向の相違による擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。このように、図８に示す実施形態の場合は、プリントヘッド４のインク吐出面６は、クリーニングローラ７の積極的な回転により次々と繰り出される新たな外周面によりクリーニングされる。
【００６２】
図９は、以上のように構成された画像形成装置の制御を行う制御装置部４０の構成及び動作を説明するためのブロック図である。この制御装置部４０は、クリーニングローラ７を内部に収容したヘッドキャップ５を移動させる移動手段の駆動を制御したり、プリントヘッド４のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御したりするもので、制御部４１と、メカ駆動部４２と、ヘッド駆動部４３とを備えて成る。
【００６３】
上記制御部４１は、ヘッドキャップ５を開閉させる後述のキャップ開閉モータ４６の駆動を制御する駆動制御手段、及びインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段となるもので、その内部には各種の情報や制御プログラムを格納しておくＲＯＭ４４と、このＲＯＭ４４から読み出した制御プログラムに基づいて各種制御指令を送出するＣＰＵ４５とを有し、後述のメカ駆動部４２及びヘッド駆動部４３の制御を司るようになっている。
【００６４】
また、メカ駆動部４２は、前記ヘッドキャップ５を開閉させるためのキャップ開閉モータ４６及び記録媒体としての紙を供給、排紙するための給排紙モータ４７を駆動させるものである。なお、上記キャップ開閉モータ４６は、前記クリーニングローラ７の外周面とプリントヘッド４のインク吐出面６とを接触させた状態で該両者を相対的に移動させる移動手段となる。
【００６５】
さらに、ヘッド駆動部４３は、前記プリントヘッド４のインク吐出面６に設けられたインク吐出孔からインクを吐出する素子部を駆動するもので、例えば発熱抵抗体で構成されるイエロー用電気熱変換手段４８と、マゼンタ用電気熱変換手段４９と、シアン用電気熱変換手段５０と、ブラック用電気熱変換手段５１とにそれぞれ駆動信号を送出するようになっている。
【００６６】
このように構成された制御装置部４０は、制御部４１が外部からの画像形成の動作を示すプリント信号を取り込むと共に、図７に示す光電スイッチ１８からの各色のインク吐出面６との対応位置の検出信号を入力して、上記メカ駆動部４２及びヘッド駆動部４３に駆動信号を送り、クリーニングローラ７がインク吐出面６上の通過した色のインク吐出孔の列から順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順でインクを前記ヘッドキャップ５内に予備吐出させるように制御する。
【００６７】
図１０は、以上のように構成された画像形成装置の制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。なお、この制御は、図９に示す制御部４１内のＲＯＭ４４に格納された制御プログラムに基づいて、ＣＰＵ４５からの指示により実行される。
【００６８】
まず、図１０のステップＳ１において、図９に示す制御部４１に画像形成の動作開始を示すプリント信号が入力されると、ステップＳ２において、該制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ開トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５の開動作を開始する。次に、ステップＳ３において、ヘッドキャップ５の開動作に合わせてクリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングを行い、制御部４１がヘッド駆動部４３に予備吐出信号を送出することによりインクの予備吐出を行う。
【００６９】
続いて、ステップＳ４において、ヘッドキャップ５が退避位置に到達したことを確認し、ステップＳ５において、プリント動作を開始する。そして、プリント動作が終了すると（ステップＳ６）、制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ閉トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５を閉じる（ステップＳ７）。以後、プリント信号の入力に応じて上記の動作を繰り返せばよい。なお、ステップＳ７において、プリント動作が終了したとき、ヘッドキャップ５は、一旦閉じた後に再度開閉動作をし、該ヘッドキャップ５が開く動作に伴ってクリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニング及びインクの予備吐出を行う。
【００７０】
次に、以上のように構成された画像形成装置におけるクリーニングローラ７及びヘッドキャップ５による一連のクリーニング動作について、図１１を参照して説明する。ここでは、図２に示すインクジェットヘッド１において、矢印Ａ方向にヘッドキャップ５が移動し、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行うものとする。
【００７１】
まず、図１１（ａ）は、インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５が閉じた初期状態を示している。そして、この状態で図１において、インクジェットヘッド１はプリンタ本体２に収納されてセットされる。次に、上記プリンタ本体２にセットされた状態で、ヘッドキャップ開信号により、図１１（ｂ）に示すように、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ａ方向に移動される。すると、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５と共にクリーニングローラ７が矢印Ａ方向に移動し、プリントヘッド４のインク吐出面６に押圧接触した状態で該インク吐出面６との接触状態で従動回転し、或いは固定又はブレーキ機構により回転が制限され、又はモータにより正方向或いは逆方向に回転されて移動する。
【００７２】
この状態で、図２において、プリントヘッド４のインク吐出面６のうち、イエローＹのインク吐出面６がクリーニングされたとする。すると、ヘッドキャップ５の下面側に設けられた位置検出シート１７（図７参照）のイエローＹに対応する部分が光電スイッチ１８の検出位置に移動してきて、イエローＹのインク吐出面６のクリーニングが終了したことを検出する。これにより、図９に示す制御部４１からヘッド駆動部４３に対し予備吐出開始信号が送出される。すなわち、上記イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔の列（イエロー用電気熱変換手段４８）に対し予備吐出開始信号が送出される。
【００７３】
次に、図１１（ｃ）に示すように、イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔から予備吐出インク５２が噴射される。その後、上記イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔に対し予備吐出停止信号が送られ、予備吐出インク５２の噴射が停止される。以後同様にして、図２において、順次Ｍ，Ｃ，Ｋのインク吐出面６のクリーニングローラ７によるクリーニングが終わる都度、当該インク吐出面６のクリーニング終了を光電スイッチ１８で検出して、制御部４１からそれぞれのインク吐出孔の列に対し予備吐出開始信号及び予備吐出停止信号が送られる。これにより、図１１（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すように、各色のインク吐出孔の列からの予備吐出のタイミングが制御され、Ｍ，Ｃ，Ｋの順で予備吐出インク５２の噴射が順次実行される。
【００７４】
このようにして、各色のインク吐出面６のクリーニングと予備吐出が終了すると、図１１（ｇ）に示すように、ヘッドキャップ５は、矢印Ａ方向に一杯に移動してやや上方に移り、退避位置に収まる。この状態で、記録紙に印字、印画を行う。
【００７５】
次に、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ閉信号が送られ、ヘッドキャップ５は上記の退避位置から、図１１（ｈ）に示すように、インクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ｂ方向に移動される。すると、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５と共にクリーニングローラ７が矢印Ｂ方向に移動して閉じた状態となり初期状態に戻る。なお、このクリーニングローラ７が矢印Ｂ方向に戻る際は、該クリーニングローラ７はインク吐出面６には接触せず、そのインク吐出面６のクリーニングは行わない。
【００７６】
以上のように、所要の頁数の印字、印画が終了すると、インクカートリッジ３に対して一旦閉じて初期状態に戻ったヘッドキャップ５は、再び、ヘッドキャップ開信号を受けて、図１１（ａ）〜（ｇ）の動作を繰り返す。即ち、ヘッドキャップ５が開く動作に伴って、クリーニングローラ７でＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色のインク吐出面６のクリーニングを順次行い、その都度、クリーニングされたインク吐出面６の対応色の予備吐出インク５２を噴射する。そして、ヘッドキャップ５は、再びヘッドキャップ閉信号を受け、図１１（ｈ）の動作を経てインクカートリッジ３に対して閉じた状態の初期状態に戻る。その後、次の印字、印画の指示を待つ。
【００７７】
なお、図１１に示す動作の説明では、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動する際にクリーニングローラ７がインク吐出面６に接触して該インク吐出面６のクリーニングを行うと共に、その実施後インクの予備吐出を行い、ヘッドキャップ５が矢印Ｂ方向に戻る際にはクリーニングローラ７はインク吐出面６に接触しないものとしたが、本発明はこれに限らず、インクの予備吐出を行わず、クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングのみを行う場合もある。また、クリーニングローラ７がインク吐出面６に接触しない状態でヘッドキャップ５が矢印Ａ，Ｂ方向に移動する場合もある。この場合は、クリーニングローラ７でインク吐出面６のクリーニングを行わず、ヘッドキャップ５内に向けてインクの予備吐出だけを行う。このとき、図１１（ｇ）に示すヘッドキャップ５の退避位置から、同図（ｈ）に示す位置に戻ったところでインクの予備吐出を行い、再び同図（ｇ）に示す位置に退避するシーケンスもある。
【００７８】
また、図１１（ｇ）に示すヘッドキャップ５が退避位置にある状態でヘッドキャップ５の開閉動作に関係なく、したがってクリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングを行わずに、インクの予備吐出を行う場合もある。
【００７９】
図１０及び図１１においては、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動して開くときに、インク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行う場合について説明したが、それとは逆に、インク吐出面６のクリーニングを行わずにヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開き、その後ヘッドキャップ５を矢印Ｂ方向に移動して閉じるときにクリーニングローラ７によりインク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行うようにしてもよい。図１２は、印字、印画の動作終了時に、上述のヘッドキャップ５を開いた状態から矢印Ｂ方向に移動して閉じるときに、クリーニングローラ７によりインク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行う場合の動作及び制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。なお、この場合も、該制御は、図９に示す制御部４１内のＲＯＭ４４に格納された制御プログラムに基づいて、ＣＰＵ４５からの指示により実行される。
【００８０】
まず、図１２のステップＳ１１において、図９に示す制御部４１に画像形成の動作開始を示すプリント信号が入力されると、ステップＳ１２において、該制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ開トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５の開動作を開始する。
【００８１】
次に、ステップＳ１３において、ヘッドキャップ５が退避位置に到達したことを確認し、ステップＳ１４において、プリント動作を開始する。続いて、プリント動作が終了すると（ステップＳ１５）、制御部４１はメカ駆動部４２にキャップ閉トリガー信号を送出してキャップ開閉モータ４６を駆動させることにより、ヘッドキャップ５の閉動作を開始する（ステップＳ１６）。そして、このキャップ閉動作に伴ってクリーニングローラ７の外周面をプリントヘッド４のインク吐出面６に接触させてインク吐出面６のクリーニングを行い、制御部４１がヘッド駆動部４３に予備吐出信号を送出することによりインクの予備吐出を行う（ステップＳ１７）。こうして、ヘッドキャップ５は、閉じて初期状態に戻る。
【００８２】
次に、図１２に示すクリーニングローラ７及びヘッドキャップ５による一連のクリーニング動作について、図１３を参照して説明する。なお、ここでは、印字、印画のプリント動作が終了した後のクリーニング動作について説明する。
【００８３】
図１３（ａ）に示すように、ヘッドキャップ５が退避位置に収まった状態で、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ閉信号が送られ、ヘッドキャップ５は上記の退避位置から、図１３（ｂ）に示すように、インクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ｂ方向に移動し閉動作を行う。
【００８４】
ヘッドキャップ５の閉動作に伴って、クリーニングローラ７は、その外周面をプリントヘッド４のインク吐出面６に接触させて、ヘッドキャップ５の開動作とは逆方向からＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順にインク吐出面６のクリーニングを行う。そして、各色のインク吐出面６に対応する位置検出シートの通過を図示省略の光電スイッチで検出し、対応色の予備吐出インク５２を噴射する。こうして、全ての色についてのインク吐出面６のクリーニングと予備吐出を終えると、図１３（ｃ）のヘッドキャップ５を閉じた初期状態に戻る。なお、この場合も、クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングのみを行い、インクの予備吐出を行わないようにすることも、逆に、インクの予備吐出のみを行い、クリーニングローラ７によるインク吐出面６のクリーニングを行わないようにすることも可能である。
【００８５】
次に、以上説明した画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの全体構成及びその動作について、図１及び図１４〜図２０を参照して説明する。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドからインクを微細に粒子化して吐出し、記録紙上にインクドットを吹付けて印刷するもので、図１に示すように、インクジェットヘッド１と、プリンタ本体２と、ヘッド着脱機構１９と、ヘッドキャップ開閉機構２０とを備えて成る。なお、このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２に直接装着する形式のものを示している。
【００８６】
上記インクジェットヘッド１は、液体インクを例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙上にインクドットを吹付けるもので、前述の図１〜図１１において説明したものと同様に構成されている。
【００８７】
プリンタ本体２は、上記インクジェットヘッド１を所定箇所に装着してインクジェットプリンタとしての機能を発揮するためのもので、記録紙トレイ、記録紙の搬送系、動作駆動系、全体の制御回路部等を備えている。なお、図１において、符号２１は、記録紙を供給する給紙カートリッジ及び印刷後に排紙される排紙受けを示している。
【００８８】
ヘッド着脱機構１９は、上記インクジェットヘッド１をプリンタ本体２の所定箇所に装着して固定すると共にその固定を解除するもので、例えばプリンタ本体２の中央部に設けられた凹所から成る所定箇所にインクジェットヘッド１を挿入してその上面部を押さえるように構成された横長のバー部材から成る。すなわち、上記プリンタ本体２の全幅方向に伸び、例えば垂直方向と水平方向とに起倒するようになっている。そして、図１に示すようにバー部材が垂直方向に起立した状態でインクジェットヘッド１を矢印Ｈ方向に収納して装着し、図１４に示すようにバー部材が水平方向に倒された状態でインクジェットヘッド１を上記所定箇所に固定するようになっている。
【００８９】
ヘッドキャップ開閉機構２０は、上記インクジェットヘッド１がプリンタ本体２の所定箇所に固定される状態でヘッドキャップ５をプリントヘッド４（図２参照）に対して相対的に移動しインク吐出面６（図２参照）を解放すると共に、印刷終了後に上記ヘッドキャップ５を閉じるもので、例えばプリンタ本体２の側面に設けられたラック２２と、ピニオン２３との噛み合わせから成る。なお、上記ラック２２の内側の側面にはピン状の突起があり、これが上記ヘッドキャップ５の対応する外側面に形成された凹部に嵌合している。
【００９０】
そして、図１４に示すように、インクジェットヘッド１をヘッド着脱機構１９でプリンタ本体２の所定箇所に固定した状態で、上記ピニオン２３を図示省略のモータで所定方向に回転することにより、図１５に示すようにラック２２が矢印Ａ方向に移動し、これと共に図１に示すヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開き、退避位置に収めるようになっている。
【００９１】
なお、上記ヘッドキャップ開閉機構２０は、上述のラック２２とピニオン２３との噛み合わせに限られず、例えばゴムローラをヘッドキャップ５の両側面に押し当て、このゴムローラの回転軸にモータを結合し、該モータを回転して上記ゴムローラの摩擦により上記ヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開くようにしてもよい。
【００９２】
次に、図１に示すプリンタ本体２の所定箇所にインクジェットヘッド１を固定してヘッドキャップ５をプリントヘッド４（図２参照）に対して相対的に移動しインク吐出面６（図２参照）を解放する具体的な機構と動作について、図１６〜図２０を参照して説明する。
【００９３】
まず、図１６は、図１においてインクジェットヘッド１をプリンタ本体２の所定箇所に矢印Ｈ方向に挿入して収納した状態を示す。この状態では、インクジェットヘッド１内でその両側端部に設けられたキャップロックフック２４の下端部が、つる巻きバネ２５の弾性力によりヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６に係合している。これにより、上記ヘッドキャップ５はインクカートリッジ３に対して一体的に装着されている。
【００９４】
この状態で、図１６において、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊ方向に押し下げて固定する。すると、上記ヘッド着脱機構１９の下辺部に設けられたキャップロック解除片２７でキャップロックフック２４の上端部２８を押し下げて回動させ、図１７に示すように、該キャップロックフック２４の下端部を持ち上げ、ヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６との係合を解除する。これにより、図１４に示すように、インクジェットヘッド１がヘッド着脱機構１９でプリンタ本体２の所定箇所に固定されると共に、ヘッドキャップ５が移動可能となる。
【００９５】
次に、図１４に示すヘッドキャップ開閉機構２０を動作させ、ピニオン２３を図示省略のモータで回転させてラック２２を矢印Ａ方向に移動させる。すると、図１８に示すように、インクカートリッジ３の底面側に装着されたヘッドキャップ５が上記ラック２２と共に矢印Ａ方向に移動して開く。そして、図２に示すようにインクカートリッジ３の底面に設けられたプリントヘッド４のインク吐出面６を、フローティングスプリング１１で付勢されたクリーニングローラ７でクリーニングを開始する。なお、図１８において、符号Ｐは上記ヘッドキャップ５の移動の軌跡を示す。
【００９６】
その後、上記ヘッドキャップ５は、図１９に示すように、移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に順次移動する。このとき、上記ヘッドキャップ５に取り付けられたクリーニングローラ７により、図２に示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインク吐出面６を順次クリーニングすると共に、そのクリーニングの実施後にインクの予備吐出を行う。
【００９７】
そして、上記各色のインク吐出面６のクリーニング及び予備吐出が終了すると、図２０に示すように、ヘッドキャップ５は、移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に一杯に移動してやや上方に移り、図１５に示すように退避位置に収まる。この状態で、記録紙に印字、印画を行う。このとき、上記ヘッドキャップ５は、図２０に示すようにやや上方に移ることから、その収納時のスペースを小さくすることができる。また、図２０において、インクカートリッジ３の底面に設けられたプリントヘッド４の下方を記録紙が通過するが、上記ヘッドキャップ５の下面で記録紙の通過の案内をしてもよい。この場合、ヘッドキャップ５の下面側には、記録紙の案内のためのリブを設けてもよい。また、記録紙に印刷された状態のインクが付かないように撥水処理をしてもよい。
【００９８】
この状態で、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ５は、図２０に示す退避位置から上記の逆順の動作により矢印Ｂ方向に移動し、図１７に示すように、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３の底面側に戻った初期状態となる。なお、プリント動作終了時に、上記ヘッドキャップ５を、図２１に示す矢印Ｂ方向に移動して一旦閉じられたヘッドキャップ５を、再び矢印Ａ，Ｂ方向の開閉動作をさせ、閉じる動作に伴ってインク吐出面６のクリーニング及び予備吐出が行われる。または、プリント動作終了時に、ヘッドキャップ５が閉じる動作に伴ってインク吐出面６のクリーニング及び予備吐出が行われる。
【００９９】
そして、図１６において、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くことにより、キャップロックフック２４がつる巻きバネ２５の弾性力によりヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６に係合し、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３に対して一体的に装着される。この状態で、図１に示すように、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２から取り外すことができる。
【００１００】
なお、ヘッドキャップ５が図２０に示す退避位置にある状態で、何等かの原因でプリンタの電源を遮断した場合は、上記ヘッドキャップ５は上記の退避位置に残ったままの状態となる。そして、この状態で、図１６に示すように、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くと、ヘッドキャップ５を上記の退避位置に残したままインクカートリッジ３だけを取り外してしまうこととなる。そこで、これを防止するため、何等かの原因でプリンタの電源が遮断された場合は退避位置にあるヘッドキャップ５が図１６に示す初期状態の位置に自動的に戻るようにする、或いは、ヘッドキャップ５が図１６に示す初期状態の位置に戻っていない場合はヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くことができないようにする、というインターロック機構を設けてもよい。
【０１０１】
このように、本発明の画像形成装置によれば、プリント動作終了後に、一旦閉じられたヘッドキャップ５を再度開く動作に伴って、またはヘッドキャップ５の閉動作に伴って弾性を有する材質で形成された円柱状のクリーニングローラ７を、インク吐出面６上を移動させ、クリーニングローラ７がインク吐出面６を移動することによりインク吐出孔内のインクを吸引し、その実施後にインクを予備吐出してインク吐出面６を傷つけることなくインク吐出面付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。
【０１０２】
以上の説明によるインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２に直接装着する形式のものを示したが、本発明はこれに限らず、インクジェットヘッド１をトレイを介してプリンタ本体２に装着する形式のものにも同様に適用できる。以下、他の形式のインクジェットプリンタの概要について、図２１を参照して説明する。
【０１０３】
まず、図２１（ａ）に示すように、インクカートリッジ３にヘッドキャップ５が一体的に装着されたインクジェットヘッド１を、プリンタ本体２に対し進退可能に設けられたトレイ２９の内側の所定位置に矢印Ｑのように装着する。その後、上記トレイ２９を矢印Ｒ方向に移動させてプリンタ本体２内にセットする。このとき、図２１（ｂ）に示すように、ヘッドキャップ５は上記トレイ２９の矢印Ｒ方向の移動の途中で、プリンタ本体２内に設けられた適宜の掛止手段に掛止されて停止する。なお、上記トレイ２９は、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２内にセットしたり、交換したりするためのものである。
【０１０４】
その後、上記トレイ２９は矢印Ｒ方向にそのまま移動することにより、インクカートリッジ３がヘッドキャップ５に対して相対的に矢印Ｒ方向に移動し、その結果、ヘッドキャップ５が開く。それと同時に、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５が相対的に矢印Ｒと反対方向に移動する際に、図１１で示すと同様の動作により、プリントヘッド４のインク吐出面６をクリーニングすると共に、インクの予備吐出が行われる。その後、記録紙に対し印字、印画が行われる。
【０１０５】
そして、印字、印画のプリント動作が終了すると、インクカートリッジ３は、ヘッドキャップ５に対して相対的に矢印Ｒと反対方向に移動してヘッドキャップ５が閉じた状態の初期状態に戻る。なお、インクカートリッジ３が相対的にヘッドキャップ５を閉じる方向に戻る際は、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニングもインクの予備吐出も行わない。その後、ヘッドキャップ５のインクカートリッジ３に対する相対的な開閉動作を再度行い、ヘッドキャップ５の開動作に伴って、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニング及びインクの予備吐出が行われる。
【０１０６】
または、インクカートリッジ３をヘッドキャップ５に対して相対的に矢印Ｒと反対方向に移動してヘッドキャップ５を閉じる際に、プリントヘッド４のインク吐出面６のクリーニング及びインクの予備吐出が行われるようにすることも可能である。さらに、インク吐出面６のクリーニングまたはインクの予備吐出のいずれか一方のみを行うようにしてもよい。
【０１０７】
なお、図２１において、符号３０は記録紙トレイを示し、符号３１は記録紙を示し、符号３２は送りローラを示し、符号３３は送りベルトを示し、符号３４は排紙トレイを示し、符号Ｓは記録紙の排紙方向を示している。
【０１０８】
また、以上の説明では、画像形成装置として例えばラインヘッド型のインクジェットプリンタに適用したものとしたが、本発明はこれに限らず、シリアル型のインクジェットプリンタに適用することも可能である。また、インクジェットプリンタに限らず、記録方式がインクジェット方式のファクシミリ装置や複写機等の画像形成装置としても実施可能である。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る画像形成装置によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段でキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を一旦閉じられた状態から再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出することができる。これにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【０１１６】
また、請求項２に係る画像形成装置によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面をプリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させ、この移動する際のクリーニング部材の弾性変形によりインク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出することができる。これにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【０１２０】
さらに、請求項３に係る画像形成装置の制御方法によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉し、該キャップ部材が開く動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御することにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【０１２１】
そして、請求項４に係る画像形成装置の制御方法によれば、記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、該キャップ部材が閉じる動作に伴って、キャップ部材の内部に収容され、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材の外周面を複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次各色のインク吐出孔からインクをキャップ部材の内側に設けられたインク受部に予備吐出させるように制御することにより、複数色それぞれのインク吐出孔内のインクの吸引と、その後、クリーニング部材が各色のインク吐出孔の列を通過した順に上記インク吐出孔から行なうインクの予備吐出とにより、各色のインク吐出孔を備えたインク吐出面を一つのクリーニング部材でクリーニングすることによる混色を避けることができる。したがって、上記プリントヘッドのインク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図る。また、クリーニング部材をクラウン形状に形成したことにより、クリーニング部材が長手方向の中央部分で下方に撓んだ場合でも、クリーニング部材とインク吐出面とが非接触になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】 図１に示すインクジェットヘッドの拡大横断面図である。
【図３】 図２に示すヘッドキャップ及びクリーニングローラ並びにインク受部の具体例を示す側面図である。
【図４】 上記ヘッドキャップ及びクリーニングローラ並びにインク受部の具体例を示す平面図である。
【図５】 図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】 上記クリーニングローラによるプリントヘッドのインク吐出面のクリーニング作用を説明するための拡大断面図である。
【図７】 ヘッドキャップがプリントヘッドに対し相対的に移動する際に行われるインク吐出孔からの予備吐出のタイミングを検出する手段を示す説明図である。
【図８】 クリーニングローラの他の実施形態を示す概略説明図である。
【図９】 上記画像形成装置の制御を行う制御装置部の構成及び動作を説明するためのブロック図である。
【図１０】 本発明の画像形成装置の制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。
【図１１】 インクジェットヘッドのヘッドキャップ及びクリーニングローラによるクリーニング動作を示す説明図である。
【図１２】 本発明の画像形成装置の他の制御方法を示すフローチャートであり、主としてプリント動作の制御を示している。
【図１３】 図１２のクリーニング動作において、プリント動作終了後の動作を示す説明図である。
【図１４】 本発明による画像形成装置、例えばインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図であり、インクジェットヘッドを装着した状態を示す図である。
【図１５】 同じくインクジェットプリンタの実施の形態を示す斜視図であり、ヘッドキャップを開いた状態を示す図である。
【図１６】 図１においてインクジェットヘッドをプリンタ本体の所定箇所に矢印Ｈ方向に挿入して収納した具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１７】 インクジェットヘッドがヘッド着脱機構でプリンタ本体の所定箇所に固定されると共に、ヘッドキャップが移動可能となった具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１８】 インクカートリッジの底面側に装着されたヘッドキャップが矢印Ａ方向に移動して開いた状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１９】 上記ヘッドキャップが移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に順次移動する状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図２０】 ヘッドキャップが移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に一杯に移動して退避位置に収まった状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図２１】 インクジェットヘッドをトレイを介してプリンタ本体に装着する他の形式のインクジェットプリンタを示す概略説明図である。
【符号の説明】
１…インクジェットヘッド
２…プリンタ本体
３…インクカートリッジ
４…プリントヘッド
５…ヘッドキャップ
６…インク吐出面
７…クリーニングローラ
８…インク受部
８′…インク吸収部材
９…クリーニングローラのピン
１０…保持部材
１１…フローティングスプリング
１３…インク吐出孔
１４…インク室
１５…インク
１７…位置検出シート
１８…光電スイッチ
１９…ヘッド着脱機構
２０…ヘッドキャップ開閉機構
４０…制御装置部
４１…制御部
４２…メカ駆動部
４３…ヘッド駆動部
５２…予備吐出インク
Claims (4)
- 複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置であって、
弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、
このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、
このキャップ部材の開閉を行い該キャップ部材が開く動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、
このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、
上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、
上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉して、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させることを特徴とする画像形成装置。 - 複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置であって、
弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、
このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、
このキャップ部材の開閉を行い該キャップ部材が閉じる動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、
このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、
上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、
上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御でキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させることを特徴とする画像形成装置。 - 複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドと、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が 緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、このキャップ部材の開閉を行うと共に該キャップ部材が開く動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動して一旦閉じられたキャップ部材を再度開閉して、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させるように制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 複数色それぞれのインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するプリントヘッドと、弾性を有する材料で円柱状に形成されると共に長手方向の両端部に比して中央部分が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニング部材と、このクリーニング部材を内部に収容すると共に上記インク吐出孔から予備吐出されたインクを受けるインク受部を内側に備え、上記プリントヘッドのインク吐出面を保護するキャップ部材と、このキャップ部材の開閉を行うと共に該キャップ部材が閉じる動作に伴って上記クリーニング部材の外周面を上記プリントヘッドのインク吐出面に接触させた状態で該両者を上記複数色それぞれのインク吐出孔の列に対して直交する方向に相対的に移動させるキャップ開閉手段と、このキャップ開閉手段の駆動を制御する駆動制御手段と、上記インク吐出面のインク吐出孔からのインクの吐出動作を制御する吐出制御手段とを備え、上記インク吐出孔からインクを吐出させて記録媒体上に画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
上記記録媒体に対する画像形成の動作終了時に、上記駆動制御手段の制御によりキャップ開閉手段を駆動してキャップ部材を閉じ、上記クリーニング部材の外周面をインク吐出面に接触させて移動させることにより上記インク吐出孔内のインクを吸引し、上記吐出制御手段の制御により上記クリーニング部材がインク吐出面上の各色のインク吐出孔の列を通過して各色のインク吐出孔のクリーニングを実施した直後に、順次上記各色のインク吐出孔から上記キャップ部材内のインク受部にインクを予備吐出させるように制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
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