JP5659739B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行うものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体にインクを着弾させて画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体、樹脂などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

ところで、液体吐出方式の画像形成装置において、記録ヘッドのノズルの吐出安定性を維持し、ノズル内のインク乾燥、ノズル内への埃混入防止のため、記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップと、記録ヘッドのノズル面を払拭して清浄化するワイパ部材（ワイパブレード、ワイピングブレード、ブレードなどとも称される。）などを含む維持回復機構を備え、例えばノズルから増粘インクをキャップ内に排出した後、ノズル面をワイパ部材で払拭してノズルメニスカスを形成する回復動作などを行う。

従来の維持回復機構におけるキャップとして、記録ヘッドの吐出口が形成された面に当接する外周部と、外周部とともに吐出口が形成された面を密閉する密閉空間を形成する底面部と、吐出口からインクを吸引するための負圧発生機構と連通するように底面部に形成された吸引口とを有し、吐出口が形成された面に当接するように密閉空間に配置される吸収部材と、吸収部材と底面部との間に配置され、少なくとも一部が吸引口と重なるように開口された開口部を有するシート部材とを備え、吸収部材から吸引口までの吸引作用に供する流体の流れは、シート部材の開口部を経由するようにしたものが知られている（特許文献１）。

また、維持回復機構におけるキャップとしては、垂直方向に配設された記録ヘッドのノズル面をキャッピングし、上端部に大気開放口が設けられ、下方側部に吸引口が設けられたものが知られている（特許文献２）。

特開２００４−２３０８４４号公報 特許第４１８６５５７号公報

上述した特許文献２に記載されているように、記録ヘッドのノズル面を垂直に配設してキャップを水平方向から移動させてノズル面をキャッピングする場合、液体垂れを防止するために、キャッピング→ヘッド吸引→キャップ内大気開放→デキャップ、の順で吸引動作を行う。

ここで、キャップ内に特許文献１に記載されているような吸収部材を配設するとき、吸収部材が大気開放口を塞いでいると、大気開放後キャップ内に入ってくる空気が、液体が吸収された吸収部材内を通過し、気泡が発生し、キャップ内に発生した気泡がノズル面に転写されてノズル抜けを生じるという課題がある。

また、キャップの吸引口が吸収部材で塞がれてノズル面に連通していない状態では、キャップ内の廃液を吸引するときに、吸収部材自体が抵抗となって、ノズル面側の液体を吸引し切れず、キャップ内に残留廃液が発生し、デキャップ時に残留廃液がノズル面に付着して、液垂れが生じ、ワイピング性能の低下とワイパ部材の劣化につながるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、特にノズル面が垂直に配設された記録ヘッドを備える場合でも、キャップ内での気泡の発生を抑え、キャップ内の残留廃液量を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップと、を備え、
前記記録ヘッドは、前記ノズル面が垂直方向に配置されて水平方向に液滴を吐出し、
前記キャップは、前記記録ヘッドのノズル面に対向して垂直方向に配置され、
前記キャップには、吸引手段に接続される吸引口と、大気開放手段に通じる大気開放口と、が設けられ、
前記大気開放口は前記キャップの高さ方向で上部に設けられ、
前記吸引口は前記キャップの高さ方向で底部に設けられ、
前記キャップ内には、前記吸引口と前記大気開放口との間に液体を吸収する吸収部材が設けられて、前記吸引口と前記大気開放口とは常に開放状態にあり、
前記キャップで前記ノズル面をキャッピングしている状態で、前記吸収部材の前記ノズル面に対向する天面は前記ノズル面から離れており、
前記大気開放口及び前記吸引口は、前記吸収部材の前記天面よりも前記ノズル面から離れた位置に配置され、
前記キャップで前記ノズル面をキャッピングした状態で、前記キャップの上部の前記大気開放口から、前記吸収部材の前記天面と前記ノズル面との間を通じて、前記キャップの底部の前記吸引口に至るまで、前記吸収部材のない流路が形成される

本発明に係る画像形成装置によれば、ノズル面が垂直に配設された記録ヘッドを備える場合でも、キャップ内での気泡の発生を抑え、キャップ内の残留廃液量を低減することができる。

本発明に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。 図１を矢示Ａ方向から見た説明図である。 記録ヘッドの説明図である。 インク供給排出系の模式的説明図である。 制御部のブロック説明図である。 維持回復動作の説明に供するフロー図である。 吸引動作の説明に供する模式的説明図である。 ワイピング機構の一例を示す模式的説明図である。 同じくガイド溝の形状を説明する模式的説明図である。 吸引キャップ内における吸収部材の取り付け構造の一例を示す開口側（ノズル面に当接する側）から見た正面説明図である。 （ａ）は吸引キャップ内における吸収部材の取り付け構造の他の例を示す側断面説明図、（ｂ）は開口側（ノズル面に当接する側）から見た正面説明図である。 吸引キャップの他の例を示す模式的側面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の機構部の側面説明図、図２は図１を矢示Ａ方向から見た説明図である。

この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、装置本体の内部に画像形成部２、搬送機構部５等を有し、装置本体の下方側に被記録媒体である用紙１０を積載可能な給紙トレイ（給紙カセットを含み、給紙部の意味で使用する。）４を備え、この給紙トレイ４から給紙される用紙１０を取り込み、搬送機構５によって用紙１０を垂直方向（鉛直方向に沿う方向）に間歇的に搬送しながら、画像形成部２によって水平方向に液滴を吐出させて所要の画像を記録した後、排紙部６を通じて画像が形成された用紙１０を更に上方向に搬送して、装置本体の上方側に設けられた排紙トレイ７に用紙１０を排紙する。

また、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、排紙部６から反転部８内に用紙１０を取り込み、搬送機構部５によって用紙１０を逆方向（下方向）に搬送しながら反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ７に用紙１０を排紙する。

ここで、画像形成部２は、左右の側板１０１Ｌ、１０１Ｒ間に横架した主ガイド部材２１及び従ガイド部材２２で、記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ２３を摺動自在に保持し、主走査モータ２５によって、駆動プーリ２６と従動プーリ２７間に渡したタイミングベルト２８を介して主走査方向に移動走査する。

キャリッジ２３には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ａ、２４ｂ（区別しないときは上記のとおり「記録ヘッド２４」という。）を、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、滴吐出方向を水平方向に向けて装着している。つまり、液滴を吐出するノズルが形成されたノズル面が垂直方向に配置され、水平方向に向けて液滴を吐出する記録ヘッド２４を備える水平打ち方式を採用している。

記録ヘッド２４は、図３に示すように、それぞれ複数の液滴を吐出するノズル１２４ｂが列設された２つのノズル列Ｎａ、Ｎｂを有し、記録ヘッド２４ａの一方のノズル列Ｎａはイエロー（Ｙ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはマゼンタ（Ｙ）の液滴を、記録ヘッド２４ｂの一方のノズル列Ｎａはブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはシアン（Ｃ）の液滴を、それぞれ吐出する。

なお、記録ヘッド２４を構成する液体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圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、キャリッジ２３には、インクと反応することでインクの定着性を高める定着液を吐出する液体吐出ヘッドなども搭載できる。

また、キャリッジ２３には、図示しないが、記録ヘッド２４の各ノズル列Ｎａ、Ｎｂに対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク２９が搭載され、このヘッドタンク２９には、装置本体に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ（メインタンク）からインクが供給される。

また、キャリッジ２３の主走査方向に沿って両側板１０１Ｌ、１０１Ｒ間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール１２１を張装し、キャリッジ２３にはエンコーダスケール１２１のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１２２を設け、これらのエンコーダスケール１２１とエンコーダセンサ１２２によってキャリッジ２３の移動を検知するリニアエンコーダ（主走査エンコーダ）１２３を構成している。

また、キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２４のノズル１２４ｂの状態を維持し、回復するための維持回復機構９を配置している。この維持回復機構９には、フレーム９０にて、記録ヘッド２４の各ノズル面１２４（図３参照）をキャピングするための吸引キャップ９２ａ及びキャップ９２ｂ（区別しないときは「キャップ９２」という。）と、ノズル面１２４を矢示方向に移動してワイピング（払拭）するワイパ部材（ワイパブレード）９３が保持され、また増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる予備吐出（空吐出）を行うときの液滴を受ける空吐出受け９４などを備えている。吸引キャップ９２ａには吸引手段としての吸引ポンプ９６が接続され、吸引ポンプ９６は廃液タンク９７に通じている。また、吸引キャップ９２ａには、吸引キャップ９２ａで記録ヘッド２４のノズル面をキャッピングしたときに形成される密閉空間を大気に開放する開閉可能な大気開放弁９８を設けている。

給紙トレイ４の用紙１０は、給紙コロ（半月コロ）４３と分離パッド４４によって１枚ずつ分離されて装置本体内に給紙され、搬送ガイド部材４５に沿って、搬送機構部５の搬送ベルト５１と押えコロ４８との間に送り込まれ、搬送ベルト５１に吸着されて搬送される。

搬送機構部５は、駆動ローラである搬送ローラ５２と従動ローラ５３との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト５１と、この搬送ベルト５１を帯電させるための帯電ローラ５４と、画像形成部２に対向する部分で搬送ベルト５１の平面性を維持するプラテン部材５５となどを有している。

搬送ベルト５１は、副走査モータ１５１によってタイミングベルト１５２及びタイミングプーリ１５３を介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって、ベルト搬送方向（副走査方向、用紙搬送方向）に周回移動する。この搬送ベルト５１のうち、画像形成部２に対向して用紙１０を吸着する搬送ローラ５２から従動ローラ５３までの領域を正搬送部分５１ａとし、従動ローラ５３から搬送ローラ５２までの領域を逆搬送部分５１ｂという。

また、搬送ローラ５２の軸５２ａにはコードホイール１５４を取り付け、このコードホイール１５４に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１５５を設けて、これらのコードホイール１５４とエンコーダセンサ１５５によって搬送ベルト５１の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ（副走査エンコーダ）１５６を構成している。

排紙部６は、排紙ガイド部材６１と、排紙搬送ローラ６２及び拍車６３と、排紙ローラ６４及び拍車６５とが配置され、画像が形成された用紙１０を排紙ローラ６４及び拍車６５間から排紙トレイ７上にフェイスダウンで排紙する。

また、反転部８は、排紙トレイ７に一部を排出した用紙１０をスイッチバック方式で反転して搬送ベルト５１と押えコロ４８との間に送り込むため、排紙経路と反転経路を切り替える切替爪８１と、反転ガイド部材８２と、反転ローラ８３及び反転コロである拍車８４と、従動ローラ５３に対向する従動補助ローラ８５と、搬送ベルト５１の逆送部分５１ｂと、搬送ベルト５１の逆送部分５１ｂから分離された用紙１０を、帯電ローラ５４を迂回させて、搬送ベルト５１と押えコロ４８との間に案内する迂回ガイド部材８６などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ４から用紙１０が１枚ずつ分離給紙され、帯電された搬送ベルト５１に用紙１０が静電吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙１０が垂直方向に搬送される。そこで、キャリッジ２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２４を駆動することにより、停止している用紙１０にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１０を所定量搬送後、次の行の記録を行い、記録が終了した用紙１０を排紙トレイ７に排紙する。

そして、記録ヘッド２４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ２３をホーム位置である維持回復機構９に対向する位置に移動して、吸引キャップ９２ａによるキャッピングを行ってノズル１２４ｂからの吸引排出を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。

また、両面印刷を行う場合には、第１面印刷は上述したとおりの動作を行い、用紙１０の後端が反転部分岐（切替爪８１）を通過すると、排紙ローラ６４が反転駆動されて用紙１０がスイッチバックされ、反転ガイド部材８２側に案内され、反転ローラ８３と拍車８４の間で搬送され、搬送ベルト５１の逆搬送部分５１ｂと搬送補助ローラ８５との間へと用紙１０が送り込まれる。

これにより、用紙１０は搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって搬送され、搬送ローラ５２側で搬送ベルト５１から分離されて、迂回ガイド部材８６で案内され（迂回パスを経由し）、再度搬送ベルト５１の正搬送部分５１ａと押圧コロ４８との間に送り込まれて搬送ベルト５１に吸着され、再度記録ヘッド２４による画像形成領域に吸着搬送されることで第２面印刷が行われた後、排紙トレイ７に排紙される。

ここで、帯電ローラ５４は、反転時の迂回パスの内側（迂回ガイド部材８６の内側）に配置されているため、用紙１０は常に新規に帯電された状態の搬送ベルト５１上に吸着されることになる。

次に、この画像形成装置のインク供給排出系について図４の模式的説明図を参照して説明する。
メインタンク（インクカートリッジ）１１は、記録ヘッド２４から吐出されるインクが収容され、装置本体に対して着脱自在に装着される。メインタンク１１とヘッドタンク２９との間は供給チューブ（供給経路）１２を介して接続され、供給経路１２には可逆型ポンプからなる供給ポンプ１３が設けられている。供給ポンプ１３は、例えば正転時にはメインタンク１１からヘッドタンク２９に向けてインクが供給され、逆転時にはヘッドタンク２９からメインタンク１１に向けてインクが戻される。

記録ヘッド２４とヘッドタンク２９とは図示しないフィルタユニットを介して連結されている。記録ヘッド２４にはヘッドタンク２９から共通液室１２４ａにインクが供給され、共通液室１２４ａから図示しない個別液室にインクが供給され、個別液室内のインクが加圧されてノズル１２４ｂから液滴が吐出される。上述した供給ポンプ１３を逆転してヘッドタンク２９側からメインタンク１１側にインクを戻すことによって、ヘッドタンク２９に負圧が形成される。

一方、記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャッピングする吸引キャップ９２ａは、記録ヘッド２４に合わせて垂直方向に配置され、後述するキャップ移動機構５３１によって記録ヘッド２４に対して進退される。

吸引キャップ９２ａは、高さ方向で底面１９２ａに排出口（吸引口）１９０が設けられ、この吸引口１９０には廃液タンク９７に通じる排出経路１９１が接続され、排出経路１９１に吸引ポンプ９６が設けられている。また、吸引キャップ９２ａの高さ方向で上部には大気開放口１９２が設けられ、大気開放口１９２にはキャッピング時に形成されるキャップ内空間１９４を大気に通じる大気開放経路１９３が接続され、大気開放経路１９３を開閉する大気開放弁９８が設けられている。また、吸引キャップ９２ａ内には、液体を吸収する吸収部材９９が配設され、吸収部材９９はキャッピング時に大気開放口１９２から吸引口１９０に至るまで吸収部材９９のない流路１９５が確保される領域内に設けられている。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図５のブロック説明図を参照して説明する。
この制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１に本発明に係る制御（処理）を実行させるプログラムを含む各種プログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３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書き換え可能な不揮発性メモリ５０４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ＡＳＩＣ５０５などを備えている。

また、記録ヘッド２４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部５０８と、キャリッジ２３側に設けた記録ヘッド２４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９と、キャリッジ２３を移動走査する主走査モータ２５、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ１５１を駆動するためのモータ駆動部５１０、５１１と、帯電ローラ５４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１２などを備えている。

また、制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。

そして、制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、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６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。

そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６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、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。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ホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行っている。

印刷制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含み、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ５０９に対して出力する。

ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド２４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動信号を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド２４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド２４を駆動する。このとき、駆動信号を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など滴量の異なる液滴を吐出させて大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

Ｉ／Ｏ部５１３は、主走査エンコーダ１２３、副走査エンコーダ１５６、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０、５１１、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出するためのキャリッジ２３に設けられた光学センサ（用紙センサ）５２１や、機内の温度、湿度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがあり、Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。

例えば、ＣＰＵ５０１は、主走査エンコーダ１２３を構成するエンコーダセンサ１２２からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ２５に対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１０を介して主走査モータ２５を駆動する。同様に、副走査エンコーダ１５６を構成するエンコーダセンサ１５５からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ１５１対する駆動出力値（制御値）を算出してモータ駆動部２１１を介して副走査モータ１５１を駆動する。

また、制御部５００は、維持回復駆動部５３４を介して、維持回復モータ５３０を駆動制御して、キャップ９２を記録ヘッド２４のノズル面に対して進退移動させるキャップ移動機構５３１を移動させ、吸引ポンプ９６を駆動する。なお、維持回復モータ５３０の一方向の回転でキャップ移動機構５３１がキャップ９２をノズル面に対して移動させ、維持回復モータ５３０の逆方向の回転で吸引ポンプ９６が駆動される（吸引動作を行う。）。また、維持回復駆動部５３４を介して、モータ５３３を駆動制御して、ワイパ部材９４を移動させるワイパ移動機構５３２を駆動する。また、維持回復駆動部５３４を介して、大気開放弁９８の開閉駆動制御を行う。

次に、この画像形成装置における維持回復動作について図６のフロー図を参照して説明する。
記録ヘッド２４のノズル１２４ｂの目詰まりが発生した場合やヘッドタンク２９の負圧が保たれずにノズル１２４ｂのメニスカスが破壊された場合、その他予め定めた所定のタイミングなどで維持回復動作を行う。

維持回復動作では、記録ヘッド２４を吸引キャップ９２ａに対向する主走査位置にしてキャップ移動機構５３１を駆動して吸引キャップ９２ａを移動させ、キャップ９２ａで記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャッピングする。このとき、大気開放弁９８は閉じられている。

そして、吸引ポンプ９６を駆動してキャップ内空間１９４を負圧にすることで、記録ヘッド２４のノズル１２４ｂからインクを吸引キャップ９２ａ内に吸引排出する吸引動作（ノズル吸引）を行う。

この吸引動作の終了後、供給ポンプ１３を正転駆動して、メインタンク１１からヘッドタンク２９にインクを供給し、ヘッドタンク２９及び記録ヘッド２４内の負圧レベルを低くする、又は正圧とする加圧動作を行う。

この加圧動作終了後、大気開放弁９８を開いて、キャップ内空間１９４を大気に開放する大気開放動作を行う。このとき、吸引ポンプ９６の駆動を継続していることで、或いは、吸引ポンプ９６を再駆動することで、吸引キャップ９２ａに排出されて残留しているインクは排出経路１９１を通じて廃液タンク９７に排出される（キャップ内排出動作）。

この排出動作終了後、供給ポンプ１３を逆転駆動して、ヘッドタンク２９内のインクをメインタンク１１側に戻すことにより、ヘッドタンク２９及び記録ヘッド２４側に所要の負圧を形成する（負圧形成動作）。

そして、キャップ移動機構５３１を駆動してキャップ９２ａを記録ヘッド２４のノズル面から離間させる（デキャップ動作）。その後、記録ヘッド２４のノズル面１２４をワイパ部材９３によってワイピングして清浄化する。

その後、空吐出受け９４に向けて画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行う。

次に、本発明における吸引キャップと維持回復動作について図７を参照して説明する。
吸引キャップ９２ａは、前述したように、高さ方向で底面１９２ａに排出口（吸引口）１９０が設けられ、この吸引口１９０には、ここでは図示を省略するが、廃液タンク９７に通じる排出経路１９１が接続され、排出経路１９１に吸引ポンプ９６が設けられている。

また、吸引キャップ９２ａの高さ方向で上部には大気開放口１９２が設けられ、大気開放口１９２にはキャッピング時に形成されるキャップ内空間１９４を大気に通じる大気開放経路１９３が接続され、大気開放経路１９３を開閉する大気開放弁９８が設けられている。大気開放口１９２の向きは、垂直方向及び水平方向のいずれでもよい。

さらに、吸引キャップ９２ａ内には、液体を吸収する吸収部材９９が配設され、吸収部材９９は、吸引口１９０と大気開放口１９２とを常に開放状態にする空間内に設けられており、キャッピング時に大気開放口１９２から吸引口１９０に至るまで吸収部材９９のない流路１９５が確保される。

そして、図７（ａ）に示すように、記録ヘッド２４のノズル面を吸引キャップ９２ａでキャッピングし、同図（ｂ）に示すように、吸引手段（吸引ポンプ９６）によってヘッド吸引を実施する。これにより、吸引キャップ９２ａ内にインク３００が排出される。その後、同図（ｃ）に示すように、大気開放弁９８を開放して大気開放口１９２を開け、吸引キャップ９２ａ内を大気開放状態にした上で、同図（ｄ）に示すように、再度吸引手段を用いて吸引し、吸引キャップ９２ａ内のインク３００を排出する。その後、同図（ｅ）に示すように、吸引キャップ９２ａを記録ヘッド２４のノズル面から離間する（デキャップする）。

このとき、吸引キャップ９２ａ内の吸収部材９９が大気開放口１９２と吸引口１９０を塞がない状態で配置され、大気開放口１９２から吸引口１９０に至るまで吸収部材９９のない流路１９５が確保されているので、大気開放口１９２から吸引キャップ９２ａ内に流入した空気がインク混じりの吸収部材９９内を通ることで発生する気泡の発生を防止できる。

また、吸引口１９０と記録ヘッド２４のノズル面が連通しているので、吸引キャップ９２ａ内のインクを吸引排出するときに、吸収部材９９が抵抗にならず、吸引キャップ９２ａ内の残留インク量を低減することができる。

このように、キャップでノズル面をキャッピングしたときに、大気開放口から吸引口に至るまで吸収部材のない流路が形成される構成とすることで、特に、ノズル面が垂直に配設された記録ヘッドを備える場合でも、キャップ内での気泡の発生を抑え、キャップ内の残留廃液量を低減することができる。

次に、ワイピング機構の一例について図８及び図９を参照して説明する。なお、図８は同ワイピング機構の模式的説明図、図９は同じくガイド溝の形状を説明する模式的説明図である。

ワイパ移動機構５３２は、記録ヘッド２４のノズル面１２４を払拭するワイパ部材９３をホルダ２９１に保持し、このホルダ２９１はラック部２９２ａを有するスライダ２９２に保持している。スライダ２９２はガイドレール２９３のガイド溝２９３ａに沿って移動可能に保持されている。一方、ステッピングモータからなる駆動モータ２９５の駆動を、ピニオンギヤ２９６を介してスライダ２９２のラック部２９２ａに伝達することで、スライダ２９２が移動してワイパ部材９３が高さ方向で下方向に移動する。

また、ガイドレール２９３のガイド溝２９３ａは、図９に示すように、ワイパ部材９３が、ノズル面１２４から離間した位置Ｉ、ワイピング開始位置ＩＩ、ワイピング終了位置ＩＩＩを取り得る形状に形成している。位置Ｉと位置ＩＩは傾斜方向に連続し、位置ＩＩから位置ＩＩＩは垂直方向に連続している。

そこで、ワイピング動作では、前述した吸引キャップ９２ａを記録ヘッド２４のノズル面１２４から離間するデキャップ動作を行った後、記録ヘッド２４のノズル面１２４に付着しているインクの除去、ノズルメニスカスの形成のために、ワイパ部材９３を、ノズル面１２４が垂直状態にある記録ヘッド２４をノズル列に沿う方向に高さ方向で上側から下側に向かって移動してノズル面１２４を払拭する。

ここで、特に速乾性インクの場合、ノズル面１２４に付着したインクは急激にその粘度が高くなる。このような増粘したインクをワイピングするとワイパ部材９３に付着したインクの除去手段が更に必要となりコストアップの要因となる。また、廃液タンクに排出される前に堆積し、堆積したインクがノズル面１２４に付着して用紙を汚すなどの不都合が発生する。

そこで、ワイピング動作では、ワイパ部材９３が通過する直前にノズル１２４ｂからインクを吐出させる。

これにより、増粘したインクの粘度を下げることができて、ワイパ部材９３による払拭を確実に行うことができる。

次に、吸引キャップ内における吸収部材の取り付け構造の一例について図１０を参照して説明する。なお、図１０は吸引キャップを開口側（ノズル面に当接する側）から見た正面説明図である。なお、吸収部材は透過状態で図示している。
この例では、吸引キャップ９２ａの壁面に吸収部材９９を両面粘着テープ４０１で１又は複数箇所にて固定している。

次に、吸引キャップ内における吸収部材の取り付け構造の他の例について図１１を参照して説明する。なお、図１０（ａ）は吸引キャップの側断面説明図、（ｂ）は開口側（ノズル面に当接する側）から見た正面説明図である。
この例では、吸引キャップ９２ａ内に、ノズル面と垂直な方向で吸収部材９９を規制する（押える）押え部材（この例では押え爪）４０２と、上下方向で吸収部材９９の下端を規制する押え部材（この例では押え爪）４０３とを設けている。吸引キャップ９２ａと押え爪４０２、４０３は、同じ弾性体材、例えばゴム材等で形成することで、加工が容易であり、部品点数の削減と組立工程の削減を図れる。

次に、吸引キャップの他の例について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同キャップの模式的側面説明図である。
ここでは、吸引キャップ９２ａは、側面形状で平行四辺形形状に形成し、吸引キャップ９２ａのノズル面に当接するニップ部４００よりも下方に吸引口１９０を設けている。なお、吸収部材９９の形状は吸引キャップ９２ａの形状と同様な平行四辺形状でも、長方形状のいずれでもよい。

このように構成することで、吸引キャップ９２ａ内の廃液を吸引排出するときに、廃液（インク）が重力によって高さの低い吸引口１９０側に流れるため、キャップ内廃液の回収率が向上し、より残留廃液を低減することができる。

なお、上記実施形態では、用紙を鉛直方向に沿う方向（垂直方向）に搬送し、液滴を水平方向に吐出する例で説明しているが、用紙を鉛直方向に沿う方向（垂直方向）に対して傾斜した方向に搬送し、液滴を水平方向に対して傾斜した方向に吐出する構成であっても、本発明を同様に適用することができる。また、上記実施形態ではシリアル型画像形成装置で説明しているが、ライン型画像形成装置にも同様に適用できる。

２ 画像形成部
４ 給紙部
５ 搬送機構
６ 排紙部
７ 排紙トレイ
８ 反転部
９ 維持回復機構
１０ 用紙（被記録媒体）
１１ メインタンク
１２ 供給経路
１３ 供給ポンプ
２３ キャリッジ
２４ 記録ヘッド
２９ ヘッドタンク
５１ 搬送ベルト
９２ａ 吸引キャップ
９３ ワイパ部材
９６ 吸引ポンプ
９８ 大気開放弁
９９ 吸収部材
１９４ キャップ内空間
１９５ 流路
１９０ 吸引口
１９２ 大気開放口
５００ 制御部

Claims (2)

1. 液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップと、を備え、
   前記記録ヘッドは、前記ノズル面が垂直方向に配置されて水平方向に液滴を吐出し、
   前記キャップは、前記記録ヘッドのノズル面に対向して垂直方向に配置され、
   前記キャップには、吸引手段に接続される吸引口と、大気開放手段に通じる大気開放口と、が設けられ、
   前記大気開放口は前記キャップの高さ方向で上部に設けられ、
   前記吸引口は前記キャップの高さ方向で底部に設けられ、
   前記キャップ内には、前記吸引口と前記大気開放口との間に液体を吸収する吸収部材が設けられて、前記吸引口と前記大気開放口とは常に開放状態にあり、
   前記キャップで前記ノズル面をキャッピングしている状態で、前記吸収部材の前記ノズル面に対向する天面は前記ノズル面から離れており、
   前記大気開放口及び前記吸引口は、前記吸収部材の前記天面よりも前記ノズル面から離れた位置に配置され、
   前記キャップで前記ノズル面をキャッピングした状態で、前記キャップの上部の前記大気開放口から、前記吸収部材の前記天面と前記ノズル面との間を通じて、前記キャップの底部の前記吸引口に至るまで、前記吸収部材のない流路が形成される
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記キャップには前記吸収部材の下面を保持する押え部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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