JP4960804B2

JP4960804B2 - インクジェット式画像形成装置及び画像形成方法

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Publication number: JP4960804B2
Application number: JP2007213104A
Authority: JP
Inventors: 康正三原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: JP2009045801A

Description

本発明は、インクジェット式画像形成装置及び画像形成方法に関する。

最近の画像形成装置には、モータや部分加熱器などの発熱部品が多く用いられており、装置全体又は一部部品の温度が上がりすぎてしまう傾向にある。この為、ほとんどの画像形成装置には、冷却装置が備えられており、装置全体又は一部部品の温度が上がりすぎて使用不能になったり、画像形成機能が低下したりしないように配慮されている。

画像形成装置の冷却装置としては、発熱部品により暖められた装置内の熱い空気をファンを用いて装置外に放出する方法と、装置内の熱い部分にファンを用いて装置外の空気を吹き付ける方法が一般的である。冷却を必要とする部分が装置内に複数あったり、ファンの風量が不十分であったりする場合には、複数のファンを装着したり、ダクトをファンに連結して特定の部分の冷却を実施する装置もある。

例えば、特許文献１においては、電子写真式の画像形成装置（電子写真プリンタと略称する。）に装着されている熱定着器の印刷状態と待機状態における温度を測定して、それぞれ基準温度を超えて上がったり下がったりしたら、冷却ファンの回転停止を制御する冷却ファン制御方法が提案されている。

特許文献２には、電子写真プリンタの運転状態、すなわち記録材のサイズの違いに起因する熱低着用回転体の局部的な温度上昇を防止するため、冷却用の吸気ダクトの吸気領域や吸気量の調整を行う吸熱装置を備えた電子写真プリンタが提案されている。

特許文献３には、ブラックの現像系統とイエロ、シアン、マゼンタの３系統のカラー現像系統との冷却ファンをそれぞれに設けて、白黒印刷のときとカラー印刷のときで冷却部位を変更できる電子写真プリンタが提案されている。この電子写真プリンタにおいては、装置の小型化、低コスト化及び電力消費の低減、騒音の低下などが達成できるとしている。

特許文献４には、複数の冷却部を冷却する複数のファンを備えた画像形成装置用の冷却装置で、それぞれの冷却部とファンの連通状態を切り替えて多様な冷却態様への対応が可能な冷却装置を開示している。この冷却装置を備えた画像形成装置においては、ダクトを具備した隣り合う２つのファンのダクト内に切り替え弁を設け、必要に応じて２つのファンで１つのダクトの吸排気をしたり、１つのファンで２つのダクトの吸排気を実施したりすることで冷却装置のコストや騒音を上げることなく、効率よく画像形成装置の冷却を行うことができる。
特許２７８１０７６号公報特開２０００−２６７４９５号公報特開２００３−２８０４９６号公報特開２００７−１７９０６号公報

上述のように、画像形成装置の冷却には多くの提案がなされている。しかし、画像形成装置が高速化したり、フルカラー化したりすることにより、発熱部品の数や発熱量は増加し、冷却装置も能力アップが図られている。冷却装置の能力アップにつれ、ファンやダクトが大型化したりファンの回転数を上げたりする必要があり、冷却装置のコストアップや騒音の増加という問題があった。

さらに、同じような画像形成装置でも、記録ヘッドからインクを吐出しながら画像形成を行うインクジェット式画像形成装置（インクジェットプリンタと略称する。）では、特有の問題もあった。例えば、インクジェットプリンタ内部の温度、特に記録ヘッド周辺の温度が上昇すると、記録ヘッド内のノズル付近のインクが乾燥してしまい、不吐出や噴射曲がりといった現象が発生することがあった。その対策として、インクジェットプリンタ本体に、冷却用の排気ファンを設け、プリンタの動作開始から停止して待機状態となるまでの間は、排気ファンを連続して稼動しておく方法が知られていた。しかし、インクジェットプリンタの動作中、ファンを連続して稼動する方法では、記録ヘッドの周辺温度が十分に下がる前に、インクジェットプリンタが待機状態に移行してしまった場合、ファンが停止してしまい、記録ヘッド内のノズル付近のインクの乾燥が進んでしまうという問題があった。逆に、必要以上に排気ファンを稼動し続けた場合には、インクジェットプリンタ内部に浮遊しているインクミストをインクジェットプリンタの外部へ排出してしまい、インクジェットプリンタの外壁や設置場所近辺を汚してしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記課題を踏まえ、記録ヘッド内のノズル付近のインクの乾燥を防ぎ、且つインクミストの装置外への飛散を抑制するインクジェット式画像形成装置及びインクジェット式の画像形成方法を提供することである。

上記課題を解決するため本発明者は、以下の発明を完成した。
本発明は、画像情報に基づいて記録媒体上に印刷インクを噴射して画像を形成するインクジェット式画像形成装置であって、冷却が成される冷却部位の温度を検出する温度検出手段と、前記冷却部位は少なくとも記録ヘッドと装置本体であり、前記冷却部位毎に冷却する冷却手段と、温度検出手段により検出された冷却部位の温度と所定の設定温度とを比較する比較手段と、比較手段により得られた比較結果に基づいてそれぞれの冷却部位を冷却する冷却手段毎に制御する制御手段とを備えており、前記冷却部位は、少なくとも記録ヘッドを含むことを特徴とするインクジェット式画像形成装置である。
そして、本発明は、前記比較手段は、少なくともひとつの冷却部位に対し複数の設定温度を有し、前記冷却手段は、少なくとも記録ヘッド冷却手段と本体冷却手段を備え、前記記録ヘッド冷却手段は前記記録ヘッドを冷却し、前記本体冷却手段は装置本体を冷却し、前記制御手段は、装置がエラー状態で待機中においては、前記記録ヘッド冷却手段は停止し、前記本体冷却手段は、前記記録ヘッドがキャッピングされているときには停止し、前記記録ヘッドがキャッピングされていないときには駆動、停止を繰り返すように制御することを特徴とするインクジェット式画像形成装置である。
好ましい本発明は、前記装置がエラー状態でなく、前記記録ヘッドがキャッピングされていないときは、前記記録ヘッド冷却手段は、前記温度検出手段により検出された前記記録ヘッドの温度と前記複数の設定温度に基づいて駆動又は停止することを特徴とする前記インクジェット式画像形成装置である。
好ましい本発明は、前記記録ヘッド冷却手段は前記記録ヘッドに近い位置にあり、前記本体冷却手段は前記記録ヘッドから離れた位置にあることを特徴とする前記インクジェット式画像形成装置である。
好ましい本発明は、前記記録ヘッド冷却手段及び前記本体冷却手段は、それぞれ冷却部位を冷却する気流を発生させるファンを備えことを特徴とする前記インクジェット式画像形成装置である。

参考の発明は、前記比較手段が少なくともひとつの冷却部位に対し複数の設定温度を有していることを特徴とする前記インクジェット式画像形成装置である。

参考の発明は、前記冷却手段は複数の冷却部位をそれぞれの冷却部位毎に冷却し、制御手段はそれぞれの冷却部位を冷却する冷却手段毎に制御する前記インクジェット式画像形成装置である。

参考の発明は、前記冷却手段が冷却部位を冷却する気流を発生させるファンと、冷却部位を冷却するための気流を案内するダクトと、ダクト内の気流の流通経路を制御するバルブとを備え、制御手段がそれぞれファン及びバルブを制御することを特徴とする前記インクジェット式画像形成装置である。

参考の発明は、画像情報に基づいて記録媒体上に印刷インクを噴射して画像を形成するインクジェット式の画像形成方法であって、冷却が成される冷却部位の温度を検出する温度検出工程と、冷却部位を冷却する冷却工程と、温度検出工程において検出された冷却部位の温度と所定の設定温度とを比較する比較工程と、比較工程における比較結果に基づいて冷却工程における冷却部位の冷却状態を制御する制御工程とを備えており、前記冷却部位は、少なくとも記録ヘッドを含むことを特徴とする画像形成方法である。
本発明は、画像情報に基づいて記録媒体上に印刷インクを噴射して画像を形成するインクジェット式画像形成装置による画像形成方法であって、冷却が成される冷却部位の温度を検出する温度検出工程と、前記冷却部位は少なくとも記録ヘッドと装置本体であり、冷却部位毎に冷却する冷却工程と、温度検出工程において検出された冷却部位の温度と所定の設定温度とを比較する比較工程と、比較工程における比較結果に基づいて冷却工程における冷却部位毎の冷却をそれぞれ制御する制御工程とを備えており、前記冷却部位は、少なくとも記録ヘッドと装置本体を含み、前記比較工程においては、少なくともひとつの冷却部位の温度を複数の設定温度と比較し、前記制御工程において、装置がエラー状態で待機中は、前記記録ヘッドの冷却は停止し、前記装置本体の冷却は、前記記録ヘッドがキャッピングされているときには停止し、前記記録ヘッドがキャッピングされていないときには駆動、停止を繰り返すように制御することを特徴とする画像形成方法である。

本発明によれば、記録ヘッド内のノズル付近のインクの乾燥を防ぎ、且つインクミストの装置外への飛散を抑制するインクジェット式画像形成装置及びインクジェット式の画像形成方法を提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態を必要に応じて図面を参照にして説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明の好ましい形態における例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

本発明は、画像情報に基づいて記録媒体上に印刷インクを噴射して画像を形成するインクジェット式画像形成装置（インクジェットプリンタと略称する。）に関する。本発明に係るインクジェットプリンタは、冷却部位の温度を検出する温度検出手段、例えば温度センサと、冷却が成される冷却部位を冷却する冷却手段、例えば排気ファン、排気ダクト、冷気吹き付け装置と、温度検出手段により検出された冷却部位の温度と所定の設定温度とを比較する比較手段、例えば設定温度記憶部と測定温度と設定温度の比較部とを有する記憶演算装置と、比較手段により得られた比較結果に基づいて冷却手段を制御する制御手段と、例えば排気ファンのオンオフ信号発生装置、排気ダクトの開閉バルブの開閉信号発生装置を備えている。そして、本発明に係るインクジェットプリンタにおいては、冷却手段により冷却されるべき冷却部位として少なくとも記録ヘッドを含んでいる。記録ヘッドのうちでも、特にノズル付近を冷却部位として含むことが好ましい。その他の冷却部位としては、何処でもよいが、自身が発熱する部位や温度上昇によって画像形成機能が低下したり、使用されている部品が劣化したりする部位が挙げられる。例えば、インクジェットプリンタのケーシングに収まっている本体全体や記録ヘッドや記録材の駆動モータ、記録材の乾燥部などが冷却部位として挙げられる。

本発明の好ましい態様のインクジェットプリンタとして、比較手段が少なくともひとつの冷却部位に対し複数の設定温度を有しており、それぞれの設定温度と対象となる冷却部位の温度との比較により冷却手段を制御する制御手段を備えている。このように複数の設定温度を有しておれば、例えば冷却手段としての排気ファンを稼働させる温度、停止させる温度、さらには排気ファンの排気能力を複数段階に切り替えるための温度などを設定できる。

また、本発明の好ましい態様として、冷却手段は複数の冷却部位をそれぞれの冷却部位毎に冷却し、制御手段はそれぞれの冷却部位を冷却する冷却手段毎に制御するインクジェットプリンタがある。例えば、ケーシングの中に収まっているプリンタ本体を冷却する冷却手段と、その中でも特に記録ヘッドのノズル部近辺を冷却する冷却手段を備えており、温度検出手段も記録ヘッドのノズル部とそれ以外のプリンタ本体の温度を検出して、それぞれの温度に基づいてそれぞれの冷却手段を制御するインクジェットプリンタがある。通常、冷却手段は排気ファン又は排気ファンとダクトの組み合わせでよいが、記録ヘッドのノズル部近辺を冷却する冷却手段として給気ファンとダクトの組み合わせとして、記録ヘッドのノズル部近辺に冷気を吹き付けてもよい。この際、記録ヘッドのノズル部からのインクの噴射に影響を与えないように配慮する必要がある。

さらに、本発明の好ましい態様として、冷却手段が冷却部位を冷却する気流を発生させるファンと、冷却部位を冷却するための気流を案内するダクトと、ダクト内の気流の流通経路を制御するバルブとを備え、制御手段がそれぞれファン及びバルブを制御するインクジェットプリンタがある。例えば、排気ファンと、排気ファンと接続され複数の流通経路を持つダクトと、ダクト内に配置され排気の流通経路を変更するバルブとを備えており、制御手段により排気ファンの排気量の変更と、バルブによるダクト内の排気の流通経路の変更とを制御することにより冷却部位を冷却するインクジェットプリンタがある。

以下に、本発明の具体的な実施形態を、図を参照にしながら説明する。
（実施形態１）
図１に本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を表す側面図を示す。図２は、このインクジェットプリンタの記録ヘッド部の拡大図である。但し、図１の右側から見た正面図である。図１乃至図２を参照して、このインクジェット記録装置の内部構成の概要及び機構部について説明する。図２に示す記録ヘッド部おいて、フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１と不図示のステーとでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ３３は図示しない主走査モータとタイミングベルトによって、キャリッジ主走査方向、すなわち図面上の左右方向（図２にキャリッジ主走査方向と示した矢印方向）に移動走査される。

このキャリッジ３３には、イエロ（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を噴射する４個のインクジェットヘッドを主走査方向に沿って配列した記録ヘッド３５をインク滴噴射方向が下方（紙面の奥の方向）に向けて装着されている。

記録ヘッド３５を構成するインクジェットヘッドとしては、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が使用でき、例えば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が挙げられる。

この記録ヘッド３５は、インクジェットヘッドの全インク吐出口を同時に駆動させる以外に、時間的に分割して駆動させることができる。インクジェットヘッドの全インク吐出口を同時に駆動させると、各全インク吐出口間のクロストークの影響による記録品位の低下や、一時的に大電流が必要になることにより電源の大容量化などの不利益が生じる場合があるが、時分割駆動することでこれらの不利益を避けることができる。

この記録ヘッド３５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）２６を介して接続している。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３５に各色のインクを供給するための各色のサブタンクを搭載している。この各色のサブタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、カートリッジ装填部２５に装着された各色のインクカートリッジ２０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部２５にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに保持部材２７にて保持されている。

印刷中や待機中に機内温度があがった場合には、記録ヘッド３５に近い位置の右前側のフレーム２１に取り付けた排気ファン１００、及び／又は制御ボードなどの近くの装置奥側のフレーム２１に取り付けた本体排気ファン１０１の起動停止を制御することにより、記録ヘッド３５や装置内全体の温度を低下させている。

記録ヘッド３５には温度センサ３４が装着されている。温度センサ３４は、図２に示すように４つの記録ヘッド３５それぞれに装着してもよいが、１〜３個とし一部の記録ヘッド３５のみに装着してもよい。この温度センサ３４で検出した記録ヘッド３５の温度と予め設定しておいた上限温度とを比較して、記録ヘッド３５が上限温度を超えたら冷却装置である記録ヘッド３５の近くに設けた排気ファン１００が稼働するように制御する。温度センサ３４を４つの記録ヘッド３５それぞれに装着すれば、それぞれの記録ヘッド３５の温度が検出でき、その中でひとつでも冷却が必要な温度に上昇した記録ヘッド３５を見つけたら、排気ファン１００が稼働するように制御すればよい。排気ファン１００の停止は、予め設定しておいた下限温度より記録ヘッド３５の温度が下回ったときとなるように制御する。

プリンタが停止や待機状態になっても排気ファン１００はすぐに停止しないで、記録ヘッド３５の温度が設定した下限温度以下になるまで稼働させておくことが好ましい。しかし、記録ヘッド３５の温度が設定した下限温度以下になっても排気ファン１００を稼働させたままにしておくことは好ましくない。設定した下限温度は、記録ヘッド３５内のインクが乾燥して粘度上昇したり、ノズル付近に固着したりしないための下限温度であり、記録ヘッド３５をこれ以上の温度で長時間放置することは好ましくない。また、記録ヘッド３５の温度が加減温度以下のときに排気ファン１００を稼働しておくことは、電力の無駄になるだけでなく、記録ヘッド３５から噴射されたインクの一部がミスト状になってプリンタ本体のケースの中に浮遊しているものをファンにより不必要に外部へ排出することになる。そして、プリンタ本体のケースの外装面や周辺を汚す恐れがある。

なお、プリンタ本体全体を冷却するための本体排気ファン１０１は、記録ヘッド３５から離れた位置に設置されており、制御ボードや各種ローラ駆動用のモータなどの加熱を防ぐようにしている。また、この排気ファンは、記録ヘッド３５から噴射されミスト状になったインクが浮遊している位置から離れた場所に設置されているので、インクミストを排気とともに排出することは少ない。

一方、図１に示すように、給紙トレイ２２の用紙積載部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及び該給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押え部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。この搬送ベルト５１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、ＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。

この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回転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所定の押圧力をかけている。なお、搬送ローラ５２はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト５１の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。

搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。このガイド部材５７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５２とテンションローラ５３）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出させることで搬送ベルト５１の高精度な平面性を維持するようにしている。

この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによって搬送ローラ５２を回転駆動させて、図１においては右方向、図２においては下方向（図示のベルト搬送方向矢印）に周回移動する。この移動方向がキャリッジの副走査方向であり、前述のキャリッジの主走査方向と直交している。

このインクジェットプリンタは、画像情報に従って記録ヘッド３５から噴射されるインクによって記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ２３を備えている。ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ２３までの高さは排紙トレイ２３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。

インクジェットプリンタ本体の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向における一方の非印字領域には、記録ヘッド３５のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３５の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という）と、ノズル面をワイピング（清掃）するためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。

この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナで除去されたインク、空吐出受け８４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。

キャリッジ３３の走査方向における他方の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３５のノズル列に対応した開口８９などを備えている。

インクジェットプリンタ本体の内部後方側にはホストとの間でデータを送受するためのＵＳＢなどの通信回路部（インタフェース）が設けられるとともに、このインクジェットプリンタの制御を司る制御部を構成する制御回路基板が設けられている。

このように構成したインクジェットプリンタにおいては、給紙トレイ２２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド４７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御回路によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ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、用紙４２を停止させ、キャリッジ３３を１行分移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３５からインクを噴射することにより、用紙４２に噴射したインク滴を１行分を記録する。１行分の記録が終了したら、用紙４２を１行分搬送後、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。

印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３５がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３５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の一部を吸引し（「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３４の安定した吐出性能を維持する。

図３は、記録ヘッドをノズル面側から見た図である。図３を参照にして記録ヘッドのヘッド構成における他の例について説明する。この記録ヘッド１３４は、ブラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロ（Ｙ）インクの各色の液滴を吐出するための、複数のノズル１３４ｎからなる４つのノズル列１３４ｋ、１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ（以下、区別しないときは「ノズル列１３４Ｎ」という。）を１つのノズル面１３４ａに形成した記録ヘッドである。

図３に示すヘッド構成の記録ヘッド１３４を用いた場合の維持回復機構８１について説明する。図４及び図５は、記録ヘッド１３４と維持回復機構８１をノズル面の側面から見た図である。なお、図４及び図５は同維持回復機構８１の異なる状態を示す模式的説明図であり、図４は記録ヘッド１３４のノズル面をワイピング（清掃）する状態を、図５は記録ヘッド１３４のノズル面をキャッピングしている状態を表している。

この維持回復機構８１は、記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａの各ノズル列１３４ｋ、１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ（図３参照）をそれぞれキャッピングする専用のキャップ１８２ｋ、１８２ｃ、１８２ｍ、１８２ｙを備え、これらのキャップ１８２ｋ、１８２ｃ、１８２ｍ、１８２ｙは１つのキャップホルダ１８５に保持されている。また、記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａをワイピング（清掃）するためのワイパーブレード１８３を備えている。

キャップホルダ１８５及びワイパーブレード１８３を昇降させるために、維持回復機構８１は、動力源であるモータ１９１と、このモータ１９１の回転を伝達するカム軸１９２と、カム軸１９２に取り付けたキャップカム１９３と、ワイパーカム１９４とを備えている。

この維持回復機構８１においては、記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａに付着したインクや不純物を取り除くときには、モータ１９１を回転させ、図４に示すように、ワイパーカム１９４を介してワイパーブレード１８３を上昇させる。この状態で、キャリッジ３３を主走査方向に移動させることにより、ワイパーブレード１８３によって記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａをワイピングして、不純物などを払拭する。なお、ワイパーブレード１８３のノズル面１３４ａをワイピングする先端部は、ゴム、スポンジ、ブラシなどのノズル面１３４ａをワイピングし易い素材で形成されている。

記録ヘッド１３４のノズル１３４ｎを空気中に露出した状態のまま放置すると、ノズル先端のインクが乾燥して増粘、固着し、インク吐出性能が低下してしまうことがある。これを防ぐために、記録ヘッド１３４のノズル面１３４ａをキャップ１８２で覆うときには、記録ヘッド１３４を維持回復機構８１の真上に移動させて、モータ１９１を回転させ、図５に示すように、キャップカム１９３を介してキャップ１８２を上昇させる。これにより、各色のキャップ１８２が対応するノズル面１３４ａのノズル列１３４Ｎを覆うことができ、ノズル１３４ｎからのインクの乾燥を抑えることが出来る。

印刷を開始するときには、記録ヘッド１３４が図４又は図５に示すように、ワイパーブレード１８３又はキャップ１８２が記録ヘッド１３４と接している状態から、モータ１９１を１／４回転させることで、ワイパーブレード１８３及びキャップ１８２が下降し、キャリッジ３３が主走査方向へ走査可能となり、印刷が可能となる。なお、この維持回復機構８１は複数ヘッド構成の場合にも同様に適用することができる。

（実施形態２）
図６は、本発明に係るインクジェットプリンタの記録ヘッド部を冷却するファン制御機構を表すブロック図の一例である。このブロック図を参照して冷却制御機構の説明をする。

この制御部６００は、インクジェットプリンタ全体の制御を司るＣＰＵ６０２と、ＣＰＵ６０２が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ６０３と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ６０４と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）６０５と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ６０６とを備えている。

この制御部６００は、ホスト側（画像データ送信側）とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ６０１と、記録ヘッド１４を駆動制御するためのヘッド駆動制御部６０８と、主走査モータ６１３を駆動するための主走査モータ駆動部６０９と、副走査モータ６１４を駆動するための副走査モータ駆動部610、FANモータ615を駆動するためのFANモータ制御部６１１と、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ６０７などを備えている。また、この制御部６００には、この装置に必要な情報の入力及び表示をおこなうための操作パネル６１８（操作部７）が接続されている。

制御部６００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ６０１で受信する。

そして、ＣＰＵ６０２は、Ｉ／Ｆ６０１に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ６０６にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部６０８に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ６０３にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。

ヘッド駆動制御部６０８は、記録ヘッド６１２の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、記録ヘッド６１２にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号を記録ヘッド６１２に送出する。

このヘッド駆動制御部６０８は、駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ（ＲＯＭ８２で構成することもできる。）と、このＲＯＭから読出される駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。

図７は、本発明に係るインクジェットプリンタの冷却ファン制御に関するフローチャートである。まず、Ｓ７０１において、記録ヘッドが待機中で且つキャッピング状態かどうかを判断する。記録ヘッドが待機中で且つキャッピング状態であればＳ７０２で本体ファンを停止し、そうでなければＳ７０３で本体ファンを駆動する。そして、Ｓ７０４にてエラー発生の有無を調べる。ここでいうエラーとは、ＪＡＭ（装置内での紙詰まり）、ＳＣ（サービスマンによる修理対象となるトラブル）等の印刷を継続できないエラーをさす。

Ｓ７０４にてエラーなしと判断した場合、Ｓ７０５で温度センサ等で測定した記録ヘッド温度を取得し、Ｓ７０６で本体メモリもしくはＮＶＲＡＭに予め温度テーブルなどとして記憶させておいた右前ファン駆動温度閾値を取得し、Ｓ７０７で記録ヘッド温度と右前ファン駆動温度閾値の比較を行う。記録ヘッド温度が右前ファン駆動温度閾値以上の場合は、Ｓ７０８で右前ファンを駆動して、記録ヘッド温度が右前ファン駆動温度閾値以上でない場合は、そのままＳ７０９にて再度に右前ファン駆動温度閾値を取得する。

Ｓ７１０で記録ヘッド温度が右前ファン駆動温度閾値未満の場合は、Ｓ７１１の右前ファン駆動停止し、記録ヘッド温度が右前ファン駆動温度閾値以上の場合は、そのままＳ７１３にて１０秒待ちタイマをセットして、Ｓ７１４にてファン制御終了信号の有無を判断する。Ｓ７１４にてファン制御終了信号を受信したら、Ｓ７１６の終了状態に移行する。ファン制御終了信号を受信せず１０秒経過したら、最初のステップＳ７０１に戻る。ここでは、ファン制御間隔を１０秒としているが、この値は、マシンの特性に合わせて適宜変更してもかまわない。

一方、Ｓ７０４にて、エラー状態と判定された場合は、Ｓ７１２にて本体ファン及び右前ファンを停止し、
Ｓ７０５にてタイムアップをした場合には、再度Ｓ７０１に戻りエラー状態の判定を行う。また、Ｓ７０４にて、電源ＯＦＦ等のファン制御終了要求を受信した場合は、Ｓ７０６の終了状態に移行する。Ｓ７１４にてファン制御終了信号の有無を判断する。その後は、上記のＳ７１０，Ｓ７１１からの流れと同様の進行となる。

このような制御によって、プリンタ稼働中は、測定した記録ヘッド温度とファン駆動温度閾値及びファン停止温度閾値と比較しながら、ファンを駆動停止するように制御している。なお、記録ヘッド冷却用のファンをその設置場所から右前ファンと呼んでいる。

図８は、上記フローチャートに従って本発明に係るインクジェットプリンタを稼働した際のファンの駆動状況と記録ヘッド温度の推移を示した図である。印刷動作時は１０秒間隔でヘッド温度を取得し、記録ヘッド温度が３６．０度以上であれば右前ファンを駆動する。右前ファン駆動後、３５．０度未満になったら右前ファンを停止する制御をしている。このインクジェットプリンタは、ファン駆動の閾値を３５度及び３６度としているので、印刷中記録ヘッド温度が３４．５度と３５．５度の間に制御されている。なお、この閾値は機械の特性にあわせて適宜変更してもかまわない。

従来のインクジェットプリンタのファンは、印刷動作時は温度に関係なく常に駆動し、印刷待機中になった場合に停止するものが多かった。この場合は、待機中に記録ヘッドが加熱したり、加熱ヘッドの温度が低くてもファンが稼働しており、電力の消費が増えたり、インクミストの機外柄の拡散が起こりやすかった。本発明に係るインクジェットプリンタはこのような問題点を解決している。

（実施形態３）
図９は、本発明に係るインクジェットプリンタを想定した、内部に記録ヘッド温度をはじめ複数の冷却対象を有する装置（本体）１の模式的全体斜視図である。ファン２とファン３は、装置１の同一面４に具備されており、２つとも排気ファンである。装置１の面４以外の面には、吸気のためのルーバー５、６が設けられている。図１０は、装置（本体）１のＡ−Ａ'断面の断面図である。ファン２は、主に装置１内のエリア７を、ファン３は主に装置１内のエリア８を冷却している。ファン２とファン３はダクト１０に連結され、効率よくエリア７とエリア８を冷却するよう構成されている。仕切り板９はダクト１０の側壁でもあり、エリア７とエリア８を区切っている。ダクト壁１０ｂは、ファン２による空気の流路とファン３による空気の流路を区分している。すなわち、ダクト壁１０ｂは、ファン２とファン３の共通のダクト壁である。ダクト壁１０ｂには、切り替え弁１１と１２が具備されている。図１２に切り替え弁部分の拡大図を示す。切り替え弁１１は支点１３、切り替え弁１２は支点１４を中心として回転可能である。

切り替え弁１１と１２は、図示しない駆動装置（ソレノイドやモータ）によって、実線位置（１１ａ，１２ａ）から破線位置（１１ｂ，１２ｂ）や一点鎖線位置（１１ｃ，１２ｃ）に切り替えることができる。切り替え弁１１と１２が実線位置（１１ａ，１２ａ）にあるとき、ファン２は主にエリア７を、ファン３は主にエリア８を冷却する。切り替え弁１２は実線位置（１２ａ）のままで、切り替え弁１１が破線位置（１１ｂ）にあるとき、エリア７とエリア８は、ファン３のみによって冷却される。この時、エリア７とエリア８をファン３だけで冷却する訳であるから、全体の冷却効率は落ちるが、ファン２は停止させることができるので騒音の発生を低く押えることができる。

切り替え弁１１は実線位置（１１ａ）のままで、切り替え弁１２が破線位置（１２ｂ）にあるとき、エリア８はファン２と３によって約２倍の冷却効率で冷却され、エリア７は冷却されない。ファン２と３の性能が異なる場合、切り替え弁１１を破線位置（１１ｂ）、切り替え弁１２を一点鎖線位置（１２ｃ）とすることでエリア７の冷却をファン３で実施するようなことも可能となる。これは、エリア８の冷却が不要な時にエリア７の冷却に最適なファンがファン３であるような時に有効である。

エリアの分割としては、例えば、エリア７に記録ヘッドがあり、エリア８は制御ボードを含む制御系であったりすることが考えられる。また、エリア７は記録ヘッドの配置部分であり、エリア８は記録ヘッドの配置部分を含む装置本体全域とすることもできる。そして、温度センサは記録ヘッドの表面と、制御ボードの上部とに設置してそれぞれの温度に応じてファン２，３及び弁１１，１２を制御すればよい。

ファン２と３が、排気ファンでなく外気を吸い込む給気ファン方式の冷却でも同様に冷却できる。ファン２と３の大きさや性能、ファンのタイプが異なる場合でも吸排気の向きがそろっていれば、本発明に係る実施が可能となる。さらに、ファン及び、冷却したいエリアが３つ以上となっても、同様に展開できる。本発明は、装置１の動作状態によって、装置内部の発熱領域や冷却温度が異なる場合に有効である。例えば、動作Ａではエリア７のみ冷却する、動作Ｂではエリア７とエリア８を冷却する、動作停止後はエリア８の余熱を冷却する必要がある、などの場合に切り替え弁１１と１２を動作させて、最適の冷却効果をもたらすものである。

（実施例）
具体的な検討結果を示して説明する。すなわち、上述の実施形態３で説明した図１０−１２示した装置（本体）１において、エリア７の空気の流路に温度センサ１５を、エリア８の空気の流路に温度センサ１６を設ける。この場合、エリア７はインクジェットプリンタの本体全体のエリアを、エリア８は記録ヘッドの周辺を想定している。そして、温度センサ１５は本発明に係るインクジェットプリンタの本体全体の温度制御用温度センサを、温度センサ１６は記録ヘッドの温度制御用の温度センサを想定している。

切り替え弁１１と１２が実線位置（１１ａ，１２ａ）にありファン２と３がそれぞれ排気ファンであれば、温度センサ２１でエリア７の雰囲気温度、温度センサ２２でエリア８の温度を測定できる。この装置１は、それぞれのエリアの温度によってエリア毎の冷却の強さを制御する。例えばファン２の冷却強さが８、ファン３の冷却強さが４とし、その強さに比例して騒音も消費電力も大きいとする。表１にファン２と３の回転・停止状態と切り替え弁１１と１２の動作位置を、表１にＮｏ．１〜Ｎｏ．９として示す。表１には、そのときのそれぞれのエリアに対す冷却強さを示している。

装置1内のエリア７のみを冷却したい場合は、エリア８の冷却は必要ないので、表１における条件の内、エリア８の冷却強さが０であるＮｏ．２，５，７を選択すればよい。そして、温度センサ２１の温度情報から所望するエリア７に対する冷却能力に応じて、例えば強い冷却はＮｏ．７、中程度の冷却はＮｏ．５、弱い冷却はＮｏ．２の状態を選択すればよい。このようにして、冷却強さを最適にして、消費電力や騒音を抑えることができる。さらに、冷却の不必要なエリア８からは排気をしないので、エリア８にインクミストなどが浮遊していても外部に排出されることはない。

装置１の動作がエリア７とエリア８の冷却をともなう場合、温度センサ２１と２２の情報から表１のＮｏ．１、４、９のいずれかの条件を選択すればよい。この場合のそれぞれのエリアに対する所望冷却能力に対応して表１における条件を選択すればよい。また、エリア８のみを冷却する場合も同様に表１における条件から選択すればよい。

本発明に係るインクジェット式画像形成装置の構成を表す側面図記録ヘッド部の拡大図記録ヘッドのノズル面記録ヘッドと維持回復機構の説明図（清掃時）記録ヘッドと維持回復機構の説明図（キャッピング時）本発明に係るインクジェット式画像形成装置のファン制御機構のブロック図エラー発生時のファン制御のフローチャートヘッド温度の制御例を示したチャート本発明に係るインクジェット式画像形成装置の斜視図図９におけるＡ−Ａ'線の断面図図１０における切替弁１１，１２の作動説明図

符号の説明

１：装置（本体）
２、３：ファン
４：側面
５、６：ルーバー
７、８：（冷却）エリア
９：仕切り壁
１０、１０ｂ：ダクト
１１、１２：切り替え弁
１３、１４：支点
１５、１６：温度センサ
３３：キャリッジ
３４：記録ヘッド
３５：温度センサ
８１：維持回復機構
１００：排気ファン（右前ファン）
１０１：本体ファン
１３４：記録ヘッド
１３４ａ，ｋ，ｃ，ｍ，ｙ，ｎ，Ｎ：ノズル
１８２ｋ，ｃ，ｍ，ｙ：キャップ
１８３：ワイパーブレード
１８５：キャップホルダ
１９１：モータ

Claims

画像情報に基づいて記録媒体上に印刷インクを噴射して画像を形成するインクジェット式画像形成装置であって、
冷却が成される冷却部位の温度を検出する温度検出手段と、前記冷却部位は少なくとも記録ヘッドと装置本体であり、前記冷却部位毎に冷却する冷却手段と、温度検出手段により検出された冷却部位の温度と所定の設定温度とを比較する比較手段と、比較手段により得られた比較結果に基づいてそれぞれの冷却部位を冷却する冷却手段毎に制御する制御手段とを備えており、
前記冷却部位は、少なくとも記録ヘッドを含み、
前記比較手段は、少なくともひとつの冷却部位に対し複数の設定温度を有し、
前記冷却手段は、少なくとも記録ヘッド冷却手段と本体冷却手段とを備え、前記記録ヘッド冷却手段は前記記録ヘッドを冷却し、前記本体冷却手段は装置本体を冷却し、
前記制御手段は、装置がエラー状態で待機中においては、
前記記録ヘッド冷却手段は停止し、
前記本体冷却手段は、前記記録ヘッドがキャッピングされているときには停止し、前記記録ヘッドがキャッピングされていないときには駆動、停止を繰り返すように制御することを特徴とするインクジェット式画像形成装置。
装置がエラー状態でなく、前記記録ヘッドがキャッピングされていないときは、
前記記録ヘッド冷却手段は、前記温度検出手段により検出された前記記録ヘッドの温度と前記複数の設定温度に基づいて駆動又は停止することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式画像形成装置。
前記記録ヘッド冷却手段は前記記録ヘッドに近い位置にあり、前記本体冷却手段は前記記録ヘッドから離れた位置にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット式画像形成装置。
前記記録ヘッド冷却手段及び前記本体冷却手段は、それぞれ冷却部位を冷却する気流を発生させるファンを備えことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット式画像形成装置。
画像情報に基づいて記録媒体上に印刷インクを噴射して画像を形成するインクジェット式画像形成装置による画像形成方法であって、
冷却が成される冷却部位の温度を検出する温度検出工程と、前記冷却部位は少なくとも記録ヘッドと装置本体であり、冷却部位毎に冷却する冷却工程と、温度検出工程において検出された冷却部位の温度と所定の設定温度とを比較する比較工程と、比較工程における比較結果に基づいて冷却工程における冷却部位毎の冷却をそれぞれ制御する制御工程とを備えており、
前記冷却部位は、少なくとも記録ヘッドと装置本体を含み、
前記比較工程においては、少なくともひとつの冷却部位の温度を複数の設定温度と比較し、
前記制御工程において、装置がエラー状態で待機中は、
前記記録ヘッドの冷却は停止し、
前記装置本体の冷却は、前記記録ヘッドがキャッピングされているときには停止し、前記記録ヘッドがキャッピングされていないときには駆動、停止を繰り返すように制御することを特徴とする画像形成方法。