JP4198577B2 - 空吐出受け及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は空吐出受け及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機、プロッタ等の各種画像形成装置として、記録液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを用いた記録ヘッドを備えるものがある。このような液滴吐出ヘッドを用いる画像形成装置においては、記録液を吐出する記録ヘッドの性能を維持回復する機能が不可欠である。

このヘッドの性能維持回復機能の一つとして、印字待機時や高温、低湿環境下での印字、あるいは低頻度の印字によってノズル（吐出口）内で記録液が増粘してノズルの目詰まりを生じるおそれがある場合に対処するため、定期的にノズルから記録（画像形成）に寄与しない液滴を吐出することによって、増粘した記録液を排出するようにする空吐出動作が行なわれる。
特開２００２−２８３５６４号公報

このような空吐出動作によって吐出される液滴を受ける空吐出受けには、記録液に含まれる顔料、染料などの色材が堆積し成長するので、この堆積物の成長を放置すると記録ヘッドのノズル面に接触して動作不良を生じることになる。特に、顔料系記録液は粘度が高く、吐出された記録液は短時間で固まるために、早期のその堆積、成長を抑制する必要がある。

従来、記録液の堆積を防止するために、例えば特許文献２に開示されているように、予備吐出（空吐出）を吸収体に向けて行なうようにしたインクジェット記録装置において、顔料インクを吐出するときには染料インクも吐出させるようにして、顔料インクの固化を抑制しようとするものがある。
特開２００３−５３９８６号公報

また、特許文献３に開示されているように、機械的動作を行なう機構を構成する部材同士の接触部に液滴が直接かかるよう予備吐出（空吐出）を行なって、機械的動作を行なう機構によって排インクの堆積を破壊、分散するようにしたインク吐出装置もある。
特許第３０８８６１５号公報

しかしながら、上述した特許文献２に記載のインクジェット記録装置のように染料系インクで顔料系インクの堆積物を溶解することは、すべて色で顔料系インクを使用する場合には適用できないし、適用しようすれば、染料系インクを吐出するための専用のヘッドが必要になって構成が複雑になる。

また、特許文献３に記載されているインク吐出装置にあっては、機械的動作を行なう機構を構成する部材同士の接触部に液滴が直接かかるよう予備吐出（空吐出）を行なわなければならないことから、複数の記録ヘッド（又は複数のノズル列）で異なる色の液滴を吐出する場合、個々の記録ヘッド（又はノズル列）ごとに機械的動作を行なう機構を構成する部材を設けなければならず、構成が複雑になる。また、長期間放置によって機械的動作を行なう機構に付着した記録液が凝固した場合には機構の正常な動作を行なうことができなくなる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で記録液の堆積成長を防止できる空吐出受け及びこの空吐出受けを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る空吐出受けは、
記録ヘッドから画像形成に寄与しない記録液の液滴が吐出される空吐出受けにおいて、液滴がかかる部分へは接触しないで、液滴がかかる部分での廃液の堆積の成長を抑制するための、往復動作可能な堆積抑制手段を備え、
堆積抑制手段は、液滴がかかる部分に沿って機械的に往復移動可能な互いに連結された複数の板状部材を含み、
複数の板状部材のうちの空吐出受け本体と当接する板状部材は、他の板状部材と形状が異なり、前記空吐出受け本体に投影したときの投影面積が他の板状部材よりも小さい形状である
構成とした。

本発明に係る空吐出受けは、
記録ヘッドから画像形成に寄与しない記録液の液滴が吐出される空吐出受けにおいて、液滴がかかる部分へは接触しないで、液滴がかかる部分での廃液の堆積の成長を抑制するための、往復動作可能な堆積抑制手段を備え、
堆積抑制手段は、液滴がかかる部分に沿って機械的に往復移動可能な互いに連結された複数の板状部材を含み、
複数の板状部材の少なくとも１枚の板状部材には空吐出受け本体壁面に対向する突起部を有している
構成とした。

本発明に係る空吐出受けは、
記録ヘッドから画像形成に寄与しない記録液の液滴が吐出される空吐出受けにおいて、液滴がかかる部分へは接触しないで、液滴がかかる部分での廃液の堆積の成長を抑制するための、往復動作可能な堆積抑制手段を備え、
堆積抑制手段は、液滴がかかる部分に沿って機械的に往復移動可能な互いに連結された複数の板状部材を含み、
空吐出受け本体壁面には堆積抑制手段の複数の板状部材の少なくとも１枚の板状部材に対向する領域内に突起部を有している
構成とした。

さらに、堆積抑制手段の複数の板状部材を連結する連結部材は、軸方向と直交する断面で上側が狭く下側が広がる断面形状であることが好ましい。また、堆積抑制手段の複数の板状部材を連結する連結部材に付着する堆積物を掻き落とす掻き落とし部材を有することが好ましく、この場合、連結部材と掻き落とし部材との間には０．０１〜５ｍｍの範囲内の隙間があることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置は、記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を空吐出受けに空吐出する空吐出動作を行なうために、本発明に係る空吐出受けを備えている構成としたものである。

ここで、空吐出受けの堆積抑制手段は、記録ヘッドを搭載するキャリッジの走査に同期して動作することが好ましい。また、空吐出受けの堆積抑制手段を動作させるための独自の駆動源を備えていないことが好ましく、この場合、空吐出受けの堆積抑制手段はキャリッジの印字領域から離れる方向への移動に連動して一方向に移動し、印字領域に向かう方向への移動に連動して他方向に移動することが好ましい。

また、空吐出受けの堆積抑制手段は、空吐出動作を行なうときに動作し、空吐出動作を行なわないときには動作しないことが好ましい。

本発明に係る空吐出受けによれば、空吐出された液滴がかかる部分へは接触しないで、液滴がかかる部分での廃液の堆積の成長を抑制するための、往復動作を行なう堆積抑制手段を備えているので、簡単な構成で、空吐出された液滴がかかる部分での廃液の堆積、成長を防止できる。

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る空吐出受けを備えているので、空吐出受けでの廃液の堆積、成長が防止され、安定した画像形成動作を行なうことができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る空吐出受けを備えた本発明に係る画像形成装置の一例について図１を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置を前方側から見た斜視説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（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、さらに、装置本体１の前面４の一端部側には、前面４から前方側に突き出し、上面５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７を配置している。カートリッジ装填部６には、液体補充手段としての液体保管用タンクであるメインタンク（以下、「インクカートリッジ」という。）１０が交換可能に装着され、また、開閉可能な前カバー８を有している。

次に、この画像形成装置の機構部について図２ないし図４を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図、図３は同機構部の要部模式的斜視説明図である。

フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂ（図３参照）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、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向（キャリッジ走査方向：主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、記録液滴（インク滴）を吐出するための液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからなる複数の記録ヘッド３４を複数のノズル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。

ここで、記録ヘッド３４は、例えば、イエロー（Ｙ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｙ、マゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｍ、シアン（Ｃ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｃ、ブラック（Ｂｋ）の液滴を吐出する記録ヘッド３４ｂとで構成している。なお、「記録ヘッド３４」というときは色を区別しないものとする。

ヘッド構成は、これらの例に限るものではなく、１又は複数の色の液滴を吐出する１又は複数のノズル列を有する記録ヘッドを１又は複数用いて構成することもできる。

記録ヘッド３４を構成する液滴吐出ヘッドとしては、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エネルギー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３に示すように、図示しない制御部との間でハーネス（ＦＰＣケーブル）２２を介して接続されている。

また、キャリッジ３３には、各記録ヘッド３４にそれぞれ各色の記録液を供給するための各色のサブタンク３５ｙ、３５ｍ、３５ｃ、３５ｋ（色を区別しない場合は「サブタンク１５」という。）を搭載している。

このサブタンク３５ｙ、３５ｍ、３５ｃ、３５ｋには、図３及び図４に示すように、４本のチューブ３６ｙ、３６ｍ、３６ｃ、３６ｋ（各色を区別しない場合は「チューブ３６」という。）で構成される記録液供給チューブ３７を介して前述した各色のインクカートリッジ１０（各色を区別する場合には、「インクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ」という。）から記録液を供給するようにしている。なお、個々のチューブ３６も記録液を供給する記録液供給チューブである。

ここで、インクカートリッジ１０は、図３にも示すように、カートリッジ装填部６に収納され、このカートリッジ装填部６にはインクカートリッジ１０内の記録液を送液するための供給ポンプユニット２３が設けられている。

また、インクカートリッジ装填部６からサブタンク３５に至るまでの記録液供給チューブ３７は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに本体側ホルダ２５にて固定保持されている。さらに、キャリッジ３３上でも固定リブ２６にて固定されている。

一方、給紙トレイ３の用紙積載部（底板）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の下方側で搬送するための搬送部として、用紙４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト５１と、給紙部からガイド４５を介して送られる用紙４２を搬送ベルト５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ５２と、略鉛直上方に送られる用紙４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト５１上に倣わせるための搬送ガイド５３と、押さえ部材５４で搬送ベルト５１側に付勢された先端加圧コロ５５とを備えている。また、搬送ベルト５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。

ここで、搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５７とテンションローラ５８との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。

また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド５４による印写領域に対応してガイド部材６１を配置している。このガイド部材６１は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５７とテンションローラ５８）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出している。これにより、搬送ベルト５１は印写領域ではガイド部材６１の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。

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７１と、排紙ローラ７２及び排紙コロ７３とを備え、排紙ローラ７２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ７２と排紙コロ７３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の背面部には両面給紙ユニット８１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット８１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５２と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット８１の上面には手差し給紙部８２を設けている。

さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向の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、回復するための維持回復機構（以下「サブシステム」という。）９１を配置している。このサブシステム９１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９２と、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード９３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なうときの液滴を受ける空吐出受け部９４などを備えている。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向の他方側の非印字領域には、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なうときの液滴を受ける空吐出受け９５を配置し、この空吐出受け９５には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口９６などを備えている

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２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ３２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３３で案内されて先端加圧コロ３５で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に静電的に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３はサブシステム９１側に移動されて、キャップ９２で記録ヘッド３４をキャッピングされ、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、記録開始前、記録途中などに記録に寄与しないインク滴を空吐出受け部９４あるいは空吐出受け９５に向けて吐出する空吐出動作を行って安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置における空吐出受け９５について図５ないし図７を参照して説明する。なお、図５は空吐出受け９５の斜視説明図、図６は同空吐出受けの副走査方向に沿う方向の断面説明図、図７は同空吐出受け９５の揺動部材の斜視説明図である。

空吐出受け９５は、断面漏斗状で上側及び下側が開口した空吐出受け本体１０１と、この受け本体１０１の上部開口部を覆い、前記開口９６を形成した蓋部材１０２とを備えている。空吐出受け本体１０１には、空吐出動作で吐出される画像形成に寄与しない記録液の液滴がかかる部分である前側傾斜面部１０３の内壁面での廃液の堆積、成長を抑制するための、往復移動する堆積抑制手段としての揺動部材１０５を備えている。なお、前側傾斜面部１０３の斜め下側は図６に示すように副走査モータ１００が配置される。

この揺動部材１０５は、複数枚（ここでは、４枚の例で示している。）の板状部材である揺動板１１１ａ〜１１１ｄ（区別しない場合には「揺動板１１１」という。）を、連結部材である連結リブ１１２ａ、１１２ｂ（区別しない場合には「連結リブ１１２」という。）で連結して構成している。

なお、揺動板１１１ａ〜１１１ｄは互いに平行になるように連結リブ１１２ａ、１１２ｂに取付けられている。また、揺動板１１１ａと１１１ｂとは架橋部１１１ｅで連結している。さらに、揺動板、連結リブの形状、数などはこの例に限定されるものではなく。揺動板１１１と連結リブ１１２とを一体成型で形成することもできる。

そして、この揺動部材１０５の連結リブ１１２を、図８にも示すように、空吐出受け本体１０１の壁面から立設した支持板１１３に形成したスリット部１１３ａにて移動可能に支持することにより、揺動部材１０５が図７で矢示Ａ及びＢ方向に往復して移動できるようにしている。なお、空吐出受け本体１０１には支持板１１３を形成した面にほぼ向かい合う反対側の面にも薄いリブ１１５を立設している。

ここで、揺動部材１０５の揺動板１１１は液滴がかかる部分である前側傾斜面部１０３には接触しない位置に配置しているので、揺動部材１０５は揺動板１１１が前側傾斜面部１０３に非接触で、傾斜面部１０３に沿って平行な方向に往復移動することができる。

したがって、空吐出動作で空吐出された液滴（廃液）が空吐出受け本体１０１の前側傾斜面部１０３の内壁面にかかり、水分蒸発などで廃液が堆積して、堆積物として成長しようとする場合に、揺動部材１０５を往復移動させる（往復移動させるための機構については後述する。)ことによって、揺動板１１１ａ〜１１１ｄによって傾斜面部１０３に堆積する廃液の堆積物が掻き取られるので、堆積物が成長することが抑制される。

これにより、廃液の堆積物が成長して開口９６から突出するなどし、記録ヘッド３４のノズル面に接触、干渉することも防止され、記録ヘッド３４を損傷したり、キャリッジ３３の動作（走査）の障害となったり、滴吐出不良になったりすることがなく、安定したが画像形成動作を行なうことができるようになる。また、単純な往復動作機構であるので、構成や動作が簡単になる。

また、揺動部材１０５は複数枚の板状部材（揺動板１１１ａ〜１１１ｄ）を連結部材で連結して１つの部品として構成することによって、個別に揺動板を設置するよりも小型化、部品点数の削減を図ることができる。

次に、この揺動部材１０５を往復移動させる移動機構について図９及び図１０をも参照して説明する。
まず、揺動部材１０５の揺動板１１１ａと空吐出受け本体１０１の主走査方向の一方の壁面１０１ａとの間に、板バネなどの戻しばね手段１２１を介在させることによって、揺動部材１０５全体を図７及び図９の矢示Ｂ方向に付勢している。なお、矢示Ｂ方向側が印字領域側である。

また、揺動部材１０５の揺動板１１１ａに連結した連結部材１２２を空吐出受け本体１０１の壁面１０１ａを移動自在に貫通させ、図７にも示すように、この連結部材１２２に架橋部１２３を介して揺動部材１０５の移動方向に沿う方向のラック１２４を一体的に設けている。

そして、図９にも示すように、空吐出受け本体１０１側にラック１２４に噛み合うピニオン１２６を回転可能に設けるとともに、空吐出受け本体１０１にはキャリッジ３３に当接可能な一端部１２７ａを有する揺動レバー１２７を軸部１２８にて揺動可能に支持して設け、この揺動レバー１２７の他端部１２７ｂをピニオン１２６に設けた係合片１２９に係合させている。

このように構成したので、図９に示すように、キャリッジ３３が実線図示の位置より印字領域側にあるときには、揺動レバー１２７はキャリッジ３３に当接していない状態であるので、揺動部材１０５は戻しばね手段１２１の付勢力を受けて、矢示Ｂ方向に押されて実線図示の位置にある。

これに対して、キャリッジ３３が図９で仮想線図示の位置へ移動すると、揺動レバー２７の一端部がキャリッジ３３に当接して押されることから、揺動レバー２７は仮想線図示の位置へ揺動し、この揺動によって他端部１２７ｂがピニオン１２６を矢示Ｃ方向に回転させる。これにより、ピニオン１２６に噛み合っているラック１２４が矢示Ａ方向に移動することになり、揺動部材１０５は戻しばね手段１２１の付勢力に抗して矢示Ａ方向に仮想線図示の位置まで移動する。

そして、キャリッジ３３が仮想線図示の位置から印字領域側に移動するときには、戻しばね手段１２１の復元力によって、揺動部材１０５は矢示Ｂ方向に移動して実施図示の位置に復帰する。

このように、キャリッジの移動に同期して揺動部材を移動させるようにしているので、必要なとき（空吐出動作時）に確実に堆積抑制手段を動作させることができる。

この場合、ラックとピニオン及びレバーを介してキャリッジの動きを揺動部材の動きに変えることによって、揺動部材を駆動するための独自の駆動源を必要としないので、構成の簡素化、小型化、部品点数の削減を図れる。

なお、ここでは、キャリッジと揺動部材とを機械的に関連付けることによって、キャリッジの動きによって揺動部材の往復動作を行ない、キャリッジの動きと揺動部材の往復移動を同期させているが、主走査モータ、副走査モータ、その他のモータ、ソレノイドなどの駆動源を用いて揺動部材の往復移動を行なわせ、また、電気（電子）的にキャリッジの走査と揺動部材の往復移動とを同期させることもできる。

また、図１０にも示すように、印字時のキャリッジ３３の移動範囲では、キャリッジ３３が揺動レバー１２７に当接しない構成とし、空吐出動作を行なうときのキャリッジ３３の移動範囲でキャリッジ３３が揺動レバー１２７に当接するようにすることで、空吐出動作を行なうときのみ揺動部材１０５が往復移動することになる。

これにより、キャリッジ３３の走査を駆動源として揺動部材１０５の往復動作を行なう上記の構成において、空吐出を行なわない印字時にはキャリッジ３３に負荷をかけることがなく、画像への影響や記録速度の低下を防止できる。

次に、揺動部材１０５を構成する揺動板１１１及び連結リブ１１２の形状などについて図１１以降をも参照して説明する。
まず、揺動板１１１について図７及び図１１を参照して説明すると、上述したように、この空吐出受け９５の揺動部材１０５には４枚の揺動板１１１ａ〜１１１ｄを用いているが、これら揺動板１１１ａ〜１１１ｄのうちの少なくとも、空吐出受け本体１０１の側壁面１０１ｂに当接する揺動板１１１ｄは、他の揺動板１１１ａ〜１１１ｃとは形状を異ならせている。

つまり、揺動板１１１ｄは、図７及び図１１にも示すように、投影面積で他の揺動板１１１ａ〜１１１ｃよりも小さい形状に形成するとともに、段差部１４０を設けることによって空吐出受け本体１０１の側壁面１０１ｂに当接する面積を小さくしている。

このように複数枚の板状部材である揺動板１１１のうちの空吐出受け本体１０１と当接する揺動板１１１ｄの形状を他の揺動板１１１ａ〜１１１ｃと形状を異ならせて、接触面積を小さくすることによって、揺動板１１１ｄと空吐出受け本体１０１の間に廃液が介在した場合に揺動板１１１ｄと空吐出受け本体１０１の壁面１０１ｂに貼り付くことを防止できる。

特に、前述したように戻しばね部材１２１によって揺動部材１０５に初期付勢力を与えて揺動板１１１ｄを壁面１０１ｂに当接する方向に付勢している場合には、空吐出が行なわれるまでの間、揺動板１１１ｄが壁面１０１ｂとが接触していることになり、この隙間に廃液が介在していると揺動板１１１ｄが壁面１０１ｂに貼り付き易くなる。貼り付きが生じると、キャリッジ３３にも負荷がかかることになる。

そこで、できる限り空吐出受け本体の壁面に当接する揺動板は接触面積を小さくすることによって貼り付きを防止することで、揺動部材の安定した堆積成長抑制動作を行なうことができる。

また、同様に空吐出受け本体１０１に当接する揺動板１１１ｄの貼り付きを防止する目的で、図１２に示すように、揺動板１１１ｄの空吐出受け本体１０１の壁面１０１ｂに対向する面に突起部１４１を設けることもできる。あるいは、図１３に示すように、空吐出受け本体１０１の壁面１０１ｂの揺動板１０１ｄに対向する領域内に突起部１４２を設けることもできる。

これらの図１２或いは図１３に示す構成でも、空吐出受け本体１０１の壁面１０１ｂと揺動板１１１ｄとの接触面積が小さくなって（面接触しなくなり）、介在する廃液による貼り付きを防止して安定した動作を行なうことができる。

この場合、図１２のように揺動板側に突起部１４１を設けたときには、動作時に空吐出された記録液が突起部１４１にかからない位置まで揺動部材１０５を移動させて待避する必要があるが、図１３のように突起部１４２を空吐出受け本体側に付けることで突起部の部分を待避する必要がなくなり、揺動部材１０５の往復移動量を少なくすることができる。

次に、連結部材である連結リブ１１２は、図１４に示すように、軸方向と直交する断面での断面形状で上端部１１２Ａが狭く、下方１１２Ｂに広がっていく形状、言い換えれば、上方に向かって尖った形状に形成し、更に底部１１２Ｃは一旦後退させて、この底部１１２Ｃに連続する曲面部１１２Ｄを形成している。

これによって、空吐出された液滴が揺動板１１１同士を連結している連結リブ１１２にもかかるが、連結リブ１１２は上端側に尖っている形状をしているので、付着した記録液が流れやすくなり、連結リブ１１２に堆積しにくくなる。なお、上端側を広くし、下端側を狭くする形状にした場合には、上端平坦面への廃液の堆積が増加することになる。

次に、蓋部材１０２の裏面側（空吐出受け本体１０１側）には、図１５及び図１６に示すように、連結リブ１１２上の付着する廃液の堆積物を掻き落とすための掻き落とし部材である掻き落とし板１５１を設けている。

これにより、揺動部材１０５が往復移動することにより連結リブ１１２が掻き落とし板１５１に対して相対的に移動して、連結リブ１１２上の付着した廃液が掻き落とし板１５１で一箇所に集められて大滴化して流れやすくなるので、連結リブ１１２上の堆積を抑制することができる。

この場合、連結リブ１１２と掻き落とし部材１５１の間には０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内の隙間１５２をあけることで、連結リブ１１２と掻き落とし部材１５１が接触することなく相対移動し、摺動抵抗が減少する。

次に、画像形成装置の機構部の他の例について図１７を参照して簡単に説明すると、この画像形成装置においては、記録ヘッド３４として１つの記録ヘッドに異なる色を吐出する２つのノズル列を設けたものを使用している。

そして、空吐出受け１９５として、１つの記録ヘッド３４の２つのノズル列に対応する２つの開口１９６を有するものを備えている。この空吐出受け１９５の前記揺動部材１０５に対応する揺動部材２０５は、図１８に示すように、２枚の揺動板２１１ａ、２１１ｂを連結リブ２１２ａ、２１２ｂで連結して構成している。なお、その他の構成は前記実施形態と同様である。

次に、上述した本発明を適用した画像形成装置において使用した記録液であるインクについて説明する。なお、インクのポリマーエマルジョンは後述する製造例に従い作製したものである。

また、インクに使用する湿潤剤としては、グリセリン、１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、およびトリメチロールエタンから選ばれた少なくとも１種類以上を使用する。

また、炭素数８以上で１１以下のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤を添加してある。

その例としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、 ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、下記（Ｉ）ないし（VII）の構造の物質を挙げることができる。

（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ：３〜１２、
Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）

（Ｒ2：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、
Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）

（Ｒは分岐しても良い６〜１４の炭素鎖、ｋ：５〜２０）

（Ｒは分岐しても良い炭素数６から１４の炭素鎖、ｎ：５〜２０）

（Ｒは炭素数６から１４の炭素鎖、ｍ，ｎ：ｍ、ｎ≦２０）

（Ｒは炭素数６から１４の炭素鎖、ｍ，ｎ：ｍ、ｎ≦２０）

（ｐ、ｑは０〜４０）

これらの添加により、インクの表面張力が３５ｍＮ／ｃｍ以下まで下がる。表面張力を３５dyne／ｃｍ以下とすることによって、印写画像において特に紙への浸透速度を上げることができる。また、２５℃におけるインク粘度を５ｍＰａ・sec以上にすることで、画像濃度を上げることができる。

そこで、インクの製造例について説明する。
〔インク製造例〕
下記方法でインクを作製した。
（参考例１）フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
特開２００１−１３９８４９号公報に開示されている調整例３を追試して青色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９３ｎｍであった。

（参考例２）ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
上記参考例１のフタロシアニン顔料をピグメントレッド１２２に変更したほかは参考例１と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１２７ｎｍであった。

（参考例３）モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
参考例１のフタロシアニン顔料をピグメントイエロー７４に変更したほかは参考例１と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は７６ｎｍであった。

（参考例４）ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１
表面積が２３０ｍ^２／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１００ｇと、ｐ−アミノ−Ｎ−安息香酸３４ｇとを水７５０ｇに混合分散し、これに硝酸１６ｇを滴下して７０℃で撹拌した。５分後、５０ｇの水に１１ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１時間撹拌した。得られたスラリーを１０倍に希釈し遠心処理し粗大粒子を除き、ｐＨをジエタノールアミンにて調整しｐＨ８−９とし、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５％のカーボンブラック分散液とした。このものをポリプロピレンの０．５μｍフィルターにてカーボンブラック分散液1とした。マイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９９ｎｍであった。

以下にインクの実施例を示すが、これらに限定されるものではない。なお、各成分の量（％）は重量基準である。
〔シアンインク〕
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行いインク組成物を得た。
参考例１のフタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子 １０．０ｗｔ％（固形分として）
１，３−ブタンジオール ２５．０ｗｔ％
グリセロール ８．５ｗｔ％
ＣＨ₃（ＣＨ₂）_１２Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）₃ＣＨ_２ＣＯＯＨ
の活性剤 ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １．８ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．1ｗｔ％
消泡剤 ０.０５ｗｔ％
イオン交換水 残量

〔マゼンタインク〕
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
参考例２のジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子 ０.５ｗｔ％（固形分として）
１，３−ブタンジオール ２２．０ｗｔ％
グリセロール ７．０ｗｔ％
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール ＴＯＣ ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．０５ｗｔ％
消泡剤 ０.１ｗｔ％
イオン交換水 残量

〔イエローインク〕
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
参考例３のモノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子 １０．０ｗｔ％（固形分として）
１，３−ブタンジオール ２３．５ｗｔ％
グリセロール ７．５ｗｔ％
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール ＴＯＣ ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．０５ｗｔ％
消泡剤 ＫＭ72Ｆ ０.１ｗｔ％
イオン交換水 残量

〔黒インク〕
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
参考例４のジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１ １０．０ｗｔ％(固形分として)
１，３−ブタンジオール ２２．５ｗｔ％
グリセロール ７．５ｗｔ％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２．０ｗｔ％
ＣＨ₃（ＣＨ₂）_１２Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）₃ＣＨ_２ＣＯＯＨ ２．０ｗｔ％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０ｗｔ％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２ｗｔ％
消泡剤 ０．１ｗｔ％
イオン交換水 残量

これらのインク物性は、表１のとおりであった。

これらの記録液を記録ヘッド３４から空吐出受け９５に空吐出させる空吐出動作を行なったところ、揺動部材１０５によって空吐出受け９５内で堆積する記録液が掻き落とされて成長が抑制され、空吐出受け９５内で廃液が堆積、成長して開口９６から突出するなどの現象は見られなかった。

なお、本発明に係る空吐出受け及び画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体（記録液）、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料を吐出させる画像形成装置などにも適用することがで、特に粘度の高い記録液を使用する画像形成装置に効果的である。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す前方側から見た斜視説明図である。 同画像形成装置の機構部の一例を示す概略説明図である。 同機構部の概略平面説明図である。 同機構部の要部模式的斜視説明図である。 本発明に係る空吐出受けの斜視説明図である。 同空吐出受けの断面説明図である。 同空吐出受けの揺動部材の斜視説明図である。 同空吐出受けの断面説明図である。 同空吐出受けの揺動部材の移動機構の説明に供する前側から見た説明図である。 キャリッジの移動範囲と揺動部材の関係の説明に供する説明図である。 同揺動部材の揺動板の説明に供する平面説明図である。 同揺動部材に突起部を設けた例の説明に供する斜視説明図である。 空吐出受けに突起部を設けた例の説明に供する斜視説明図である。 同揺動部材の連結リブの断面説明図である。 同揺動部材の連結リブと掻き落し部材の説明に供する側面説明図である。 同じく連結リブと掻き落し部材の説明に供する平面説明図である。 画像形成装置の機構部の他の例を示す平面説明図である。 同機構部の空吐出受けで用いる揺動部材の斜視説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…給紙トレイ
３…排紙トレイ
６…インクカートリッジ装填部
１０…インクカートリッジ
２１…フレーム
３３…キャリッジ
３４…記録ヘッド
３５…サブタンク
３６…チューブ
９５…空吐出受け
１０１…空吐出受け本体
１０２…蓋部材
１０５…揺動部材
１１１ａ〜１１１ｄ…揺動板
１１２ａ、１１２ｂ…連結リブ
１２４…ラック
１２６…ピニオン
１２７…レバー
１５１…掻き落し部材

Claims (11)

1. 記録ヘッドから画像形成に寄与しない記録液の液滴が吐出される空吐出受けにおいて、前記液滴がかかる部分へは接触しないで、前記液滴がかかる部分での廃液の堆積の成長を抑制するための、往復動作可能な堆積抑制手段を備え、
   前記堆積抑制手段は、前記液滴がかかる部分に沿って機械的に往復移動可能な互いに連結された複数の板状部材を含み、
   前記複数の板状部材のうちの空吐出受け本体と当接する板状部材は、他の板状部材と形状が異なり、前記空吐出受け本体に投影したときの投影面積が他の板状部材よりも小さい形状である
   ことを特徴とする空吐出受け。
2. 記録ヘッドから画像形成に寄与しない記録液の液滴が吐出される空吐出受けにおいて、前記液滴がかかる部分へは接触しないで、前記液滴がかかる部分での廃液の堆積の成長を抑制するための、往復動作可能な堆積抑制手段を備え、
   前記堆積抑制手段は、前記液滴がかかる部分に沿って機械的に往復移動可能な互いに連結された複数の板状部材を含み、
   前記複数の板状部材の少なくとも１枚の板状部材には空吐出受け本体壁面に対向する突起部を有している
   ことを特徴とする空吐出受け。
3. 記録ヘッドから画像形成に寄与しない記録液の液滴が吐出される空吐出受けにおいて、前記液滴がかかる部分へは接触しないで、前記液滴がかかる部分での廃液の堆積の成長を抑制するための、往復動作可能な堆積抑制手段を備え、
   前記堆積抑制手段は、前記液滴がかかる部分に沿って機械的に往復移動可能な互いに連結された複数の板状部材を含み、
   前記空吐出受け本体壁面には前記堆積抑制手段の複数の板状部材の少なくとも１枚の板状部材に対向する領域内に突起部を有している
   ことを特徴とする空吐出受け。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の空吐出受けにおいて、前記堆積抑制手段の複数の板状部材を連結する連結部材は、軸方向と直交する断面で上側が狭く下側が広がる断面形状であることを特徴とする空吐出受け。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の空吐出受けにおいて、前記堆積抑制手段の複数の板状部材を連結する連結部材に付着する堆積物を掻き落とす掻き落とし部材を有することを特徴とする空吐出受け。
6. 請求項５に記載の空吐出受けにおいて、前記連結部材と掻き落とし部材との間には０．０１〜５ｍｍの範囲内の隙間があることを特徴とする空吐出受け。
7. 記録液の液滴を吐出する記録ヘッドを備え、この記録ヘッドから画像形成に寄与しない液滴を空吐出受けに空吐出する空吐出動作を行なう画像形成装置において、請求項１ないし６のいずれかに記載の空吐出受けを備えていることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、前記空吐出受けの堆積抑制手段は、前記記録ヘッドを搭載するキャリッジの走査に同期して動作することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８に記載の画像形成装置において、前記空吐出受けの堆積抑制手段を動作させるための独自の駆動源を備えていないことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９に記載の画像形成装置において、前記空吐出受けの堆積抑制手段は前記キャリッジの印字領域から離れる方向への移動に連動して一方向に移動し、印字領域に向かう方向への移動に連動して他方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項７ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記空吐出受けの堆積抑制手段は、空吐出動作を行なうときに動作し、空吐出動作を行なわないときには動作しないことを特徴とする画像形成装置。

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