JP5857518B2

JP5857518B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5857518B2
Application number: JP2011176267A
Authority: JP
Inventors: 野田　浩司; 浩司野田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: JP2013039686A; US20130038650A1; US8672446B2

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に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、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からな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、例えばインクジェット記録装置が知られている。

このような画像形成装置にあっては、記録ヘッドのノズルの吐出安定性を維持回復するための維持回復機構を備えている。維持回復動作としては、記録ヘッドのノズル面を吸引キャップで封止して吸引手段を駆動することで記録ヘッドのノズルから液体を吸引排出させる吸引回復動作、記録ヘッドに液体を加圧供給してノズルから液体を排出させる加圧回復動作、空吐出受けや吸引キャップに対して画像形成に寄与しない液滴（空吐出滴）を吐出する空吐出動作などがある。

従来、維持回復方法として、ノズルからインクを吐出させる通常フラッシング動作、ノズルから通常フラッシング動作より少量のインクを吐出させる微量フラッシング動作、ノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を有し、クリーニング動作の終了後の経過時間をタイマで計測し、タイマによる計測時間が所定時間になったときに、微量フラッシング動作を行ってタイマをリセットすることで、待機状態が継続した場合に通常フラッシング動作や吸引吐出動作を繰り返すことによる液体消費量の低減を図るものが知られている（特許文献１）。

特開２００７−１１８３１７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の構成にあっては、電源オン状態で装置が待機状態にあるとき、所定時間毎に微量フラッシング動作を繰り返すことになるため、微量フラッシング動作で記録ヘッドのノズルの状態を回復できる程度の滴吐出は必要になり、維持回復動作に伴う液体消費量の低減効果は十分でない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、維持回復動作に伴う液体消費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、
液滴を吐出するノズル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プで密封し、前記キャップに接続された吸引手段を駆動して、前記記録ヘッドから液体を吸引する吸引動作を行う吸引制御手段と、
前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、
予め定めた第１空吐出量で前記空吐出動作を行った後の第１経過時間を計測する第１計測手段と、
前記第１空吐出量よりも多い予め定めた第２空吐出量で前記空吐出動作を行った後の第２経過時間を計測する第２計測手段と、
前記吸引動作を行った後の第３経過時間を計測する第３計測手段と、を備え、
前記吸引動作による液体排出量は、前記第２空吐出量での前記空吐出動作による液体排出量よりも多く設定されており、
前記第１経過時間が予め定めた第１閾値時間以上であって予め定めた第２閾値時間未満になったときに前記第１空吐出動作を行い、
前記第２経過時間が前記第２閾値時間以上であって予め定めた第３閾値時間未満になったときに前記第２空吐出動作を行い、
前記第３経過時間が前記前記第３閾値以上になったときに前記吸引動作を行い、
前記第１空吐出量は、１回の空吐出動作で前記ノズルの液体の乾燥度合いを元の状態に復元できる空吐出量よりも少ない
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、途中で空吐出動作が行われても最終的には吸引動作が行われるので、所定時間毎に繰り返す空吐出動作による液体排出量を少なくしても、記録ヘッドのノズルの状態を回復することができ、維持回復動作に伴う液体消費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一例の機構部を説明する側面説明図である。同機構部の要部平面説明図である。インク供給排出系の説明に供する模式的説明図である。同装置の制御部を説明する概略ブロック説明図である。維持回復動作に係わる部分の説明に供するブロック説明図である。維持回復動作の制御の説明に供するフロー図である。維持回復動作の実施タイミングの一例の説明に供する説明図である。維持回復動作の実施タイミングの他の例の説明に供する説明図である。画像形成装置の電源ＯＮ期間とＯＦＦ期間における維持回復動作の一例の説明に供する説明図である。

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の一例について図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全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。

この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに架け渡されたガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、後述する主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ主走査方向に移動走査する。

このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、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３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」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、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列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３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）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を有する押さえ部材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。また、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の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、後述する副走査モータによってタイミング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に周回移動する。

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６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１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。

さらに、キャリッジ３３の走査方向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８１を配置している。この維持回復機構８１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（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（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するためのワイパ部材（ワイパブレード）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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。

また、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９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２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はガイド部材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３７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、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、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。

そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、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。

次に、インク供給排出系について図３を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ（メインタンク）１０からヘッドタンク３５に対するインク供給は、供給ポンプユニット２４の送液手段である送液ポンプ２４１によって供給チューブ３６を介して行なわれる。なお、送液ポンプ２４１は、チューブポンプなどで構成した可逆型ポンプであり、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを供給する送液動作と、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０にインクを戻す逆送動作とを行なえるようにしている。

また、維持回復機構８１は、前述したように記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ８２ａと、吸引キャップ８２ａに接続された吸引ポンプ８１２を有し、キャップ８２ａでキャッピングした状態で吸引ポンプ８１２を駆動することで吸引チューブ８１１を介してノズルからインクを吸引することによってヘッドタンク３５内のインクを吸引することができる。なお、吸引された廃液は廃液タンク１００に排出される。また、空吐出を吸引キャップ８２ａに対して行うこともでき、この場合も空吐出された廃液は廃液タンク１００に排出される。

また、装置本体側にはヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開閉する押圧部材である大気開放ソレノイド３０２が配設され、この大気開放ソレノイド３０２を作動させることで大気開放機構２０７を開放することができる。さらに、装置本体側にはヘッドタンク３５の検知フィラ２０５を検知する光学センサからなるセンサ３０１が設けられている。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図４を参照して説明する。なお、同図は同制御部のブロック説明図である。
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（吸引制御、空吐出制御）を実行させるプログラムを含むプログラム、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とを備えている。

また、記録ヘッド３４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３３側に設けた記録ヘッド３４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３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構８１の維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０と、帯電ローラ５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１と、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開閉する大気開放ソレノイド３０２を駆動するソレノイド駆動部５１２と、送液ポンプ２４１を駆動するポンプ駆動部５１６と、インクカートリッジ１０に設けられて不揮発性メモリ（ここでは、ＥＥＰＲＯＭ）５２１に対するデータの読み出し及び書き込みのための通信を行うカートリッジ通信部５２２などを備えている。

また、この制御部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。

この制御部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３４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３４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３４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、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、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、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光学センサや、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。このＩ／Ｏ部５１３に入力されるセンサ群５１５には、前述したヘッドタンク３５の検知フィラ２０５を検知する検知センサ３０１、検知電極ピン２０８ａ、２０８ｂなどの信号も入力される。

また、この制御部５００は、時間を計測する計時手段（ＲＴＣ）５２０を備えている。

次に、この制御部による維持回復動作に係わる部分について図５のブロック説明図を参照して説明する。

まず、本実施形態では、維持回復動作として、第１空吐出動作、第２空吐出動作、クリーニング動作を有している。第１空吐出動作では、記録ヘッド３４から空吐出受け８４又は吸引キャップ８２ａに対して予め定めた第１空吐出量での空吐出を行う。第２空吐出動作では、記録ヘッド３４から空吐出受け８４又は吸引キャップ８２ａに対して予め定めた第２空吐出量での空吐出を行う。クリーニング動作では、記録ヘッド３４のノズル面を吸引キャップ８２ａにて覆い、維持回復機構８１の吸引ポンプ８１２を駆動することで記録ヘッド３４のノズルからインクを吸引する。

ここで、空吐出量は、空吐出する滴数或いは滴量で定めることができる。また、クリーニング動作による液体排出量は、第２空吐出動作での液体排出量（第２空吐出量）よりも多く設定されている。

図５において、タイマ７０１は、第１計測手段であり、第１空吐出量での第１空吐出動作を行った後の第１経過時間Ｔ１を計測する。タイマ７０２は、第２計測手段であり、第１空吐出量よりも多い第２空吐出量での第２記空吐出動作を行った後の第２経過時間Ｔ２を計測する。タイマ７０３は、クリーニング動作（吸引動作）を行った後の第３経過時間Ｔ３を計測する。これらのタイマ７０１、７０２、７０３はＲＴＣ５２０からの現在時刻を読み込んで経過時間を計測する。

比較部７０４は、タイマ７０１〜７０３の各計測時間である経過時間Ｔ１〜Ｔ３と予め定めた第１、第２、第３閾値時間ｔ１〜ｔ３とを比較し、比較結果を印刷及び維持回復制御部７０５に与える。

維持回復制御部７０５は、吸引制御手段及び空吐出制御手段を兼ねており、比較部７０４の比較結果に基づいて、第１、第２空吐出動作、クリーニング動作を制御し、第１、第２空吐出動作、クリーニング動作を行ったときにはタイマ７０１〜７０３の所要のタイマをリセットする。また、印刷が行われたときにも、タイマ７０１〜７０３のリセットを行う。

次に、維持回復動作の制御について図６のフロー図を参照して説明する。なお、図６中では、分かり易くするために、タイマ７０１をタイマＴ１、タイマ７０２をタイマＴ２、タイマ７０３をタイマＴ３と表記している。

クリーニング動作が完了したときには、タイマ７０１〜７０３をリセットすることで経過時間Ｔ１〜Ｔ３をリセットする。その後、タイマ７０１〜７０３のカウントを開始して経過時間Ｔ１〜Ｔ３の計測を開始する。

そして、タイマ７０１の計測結果である第１経過時間Ｔ１が予め定めた第１閾値時間ｔ１以上になった（Ｔ１≧第１閾値ｔ１）か否かを判別する。

ここで、第１経過時間Ｔ１が第１閾値時間ｔ１以上であれば、吸引キャップ８２ａに対して第１空吐出動作を行い、その後タイマ７０１（経過時間Ｔ１）をリセットし、吸引キャップ８２ａ内のインクを吸引排出して、再度キャッピングを行う。

これに対し、第１経過時間Ｔ１が第１閾値時間ｔ１以上でなければ、タイマ７０２の計測結果である第２経過時間Ｔ２が予め定めた第２閾値時間ｔ２（ｔ２＞ｔ１）以上になった（Ｔ２≧第２閾値ｔ２）か否かを判別する。

そして、第２経過時間Ｔ２が第２閾値時間ｔ２以上であれば、吸引キャップ８２ａに対して第２空吐出動作を行い、その後タイマ７０１及び７０２（経過時間Ｔ１、Ｔ２）をリセットし、吸引キャップ８２ａ内のインクを吸引排出して、再度キャッピングを行う。

これに対し、第２経過時間Ｔ２が第２閾値時間ｔ２以上でなければ、タイマ７０３の計測結果である第３経過時間Ｔ３が予め定めた第３閾値時間ｔ３（ｔ３＞ｔ２）以上になった（Ｔ３≧第３閾値ｔ３）か否かを判別する。

そして、第３経過時間Ｔ３が第３閾値時間ｔ３以上であれば、吸引キャップ８２ａによって記録ヘッド３４をキャッピングしてクリーニング動作を行い、その後タイマ７０１〜７０３（経過時間Ｔ１〜Ｔ３）をリセットし、再度キャッピングを行う。

つまり、タイマ７０１で第１空吐出動作を行った後の第１経過時間Ｔ１を、タイマ７０２で第２空吐出動作を行った後の第２経過時間Ｔ２を、タイマ７０３でクリーニング動作を行った後の経過時間Ｔ３を計測する。なお、経過時間の計測は各記録ヘッド３４について行う。

一方、第１閾値時間ｔ１は第２閾値時間ｔ２より短く、第２閾値時間ｔ２は第３閾値時間ｔ３より短く設定している。

そこで、タイマ７０１〜７０３による計測結果である経過時間Ｔ１〜Ｔ３と第１〜３閾値時間ｔ１〜ｔ３とを比較し、タイマ７０１による第１経過時間Ｔ１が第１閾値時間ｔ１以上で第２閾値時間ｔ２未満のときに第１空吐出動作を実施し、第１経過時間Ｔ１をリセットする。タイマ７０２による第２経過時間Ｔ２が第２閾値時間ｔ２以上で第３閾値時間ｔ３未満になったときに、第２空吐出動作を実施し、第１、第２経過時間Ｔ１、Ｔ２をリセットする。タイマ７０３による第３経過時間Ｔ３が第３閾値時間ｔ３以上になったときに、クリーニング動作を実施し、第１ないし第３経過時間Ｔ１、Ｔ２及びＴ３をリセットする。

また、前記経過時間に応じたクリーニング動作以外の要因で実行されるクリーニング動作や印刷動作が実施された場合にも、計測している第１ないし第３経過時間Ｔ１〜Ｔ３をリセットする。つまり、第１閾値時間ｔ１未満のタイミングで印刷が繰返されている場合には、経過時間Ｔ１〜Ｔ３が各閾値時間ｔ１〜ｔ３を超える前にタイマ７０１〜７０３がリセットされるので、前記経過時間に応じた維持回復動作は実施されないことになる。

また、第１、第２空吐出動作やクリーニング動作のタイミングで、ヘッドタンク３５内の負圧が正常に維持できているかどうかの確認を実施することで、定期的にヘッドタンク３５内の状態を把握することもできる。負圧が正常に維持できているか否かは、ヘッドタンク３５にある電極ピンが導通していないか否か、検知フィラ２０５が所定位置以上の位置で検知していないか否かにより判断することができる。

次に、維持回復動作の実施タイミングの異なる例について図７及び図８を参照して説明する。

図７及び図８を参照して、実線は本実施形態を、破線は比較例をそれぞれ示している。ここで、比較例では、１回当たりの空吐出によってノズルのインクの乾燥度合いを元の状態に復元できる空吐出量としている。これに対して、本実施形態では、比較例の空吐出量よりも少ない空吐出量、例えば、比較例の０．８倍程度の空吐出量としている。

ここでは説明を簡単にするため、前記第２空吐出動作を実施しないとして、図７の例では、５回の第１空吐出動作を行った後、前回のクリーニング動作を終了後からの経過時間が第３閾値時間以上に達してクリーニング動作が行われている。また、図８の例では、４回の第１空吐出動作を行った後、前回のクリーニング動作を終了後からの経過時間が第３閾値時間以上に達する前に印刷指示がなされて印刷が行われている。

この結果、比較例では空吐出動作が実施されることに乾燥度合いは初期状態に復元されるが、本実施形態では空吐出動作を行っても徐々に乾燥度合いが増加する。このとき、液体消費量を比較すると、本実施形態では比較例の０．８倍になり、液体消費量を低減することができる。なお、本実施形態では、印刷前時点での記録ヘッド３４のノズル内のインク乾燥度合いは乾燥が高くなっているが、画像品質に影響を及ぼさない範囲で乾燥している分には影響はないので、その範囲になるように空吐出動作による空吐出量を設定すればよい。

また、印刷を実施した時点でも用紙への滴吐出、印刷中の定期的な空吐出動作が実施されることにより、経過時間によるノズル乾燥度合いはリセットされているため、印刷完了後に経過時間Ｔ１〜Ｔ３をリセットする。

上述したように、第２空吐出動作で排出する液体排出量は第１空吐出動作で排出するインク量よりも多く、吸引動作（クリーニング動作）で排出する液体排出量は第２空吐出動作で排出する液体排出量（空吐出量）よりも多い。そのため、第２閾値時間は第１閾値時間に第２空吐出量と第１空吐出量との比率を乗じた数値以上とする。

仮に、第２空吐出量が第１空吐出量の１．５倍とすると、第２閾値時間は第１閾値時間の１．５倍以上の時間に設定する。同様に、第３閾値時間は第１閾値時間にクリーニング動作による液体排出量と第１空吐出量との比率を乗じた値以上とする。また、第２閾値時間及び第３閾値時間は、第１閾値時間の２倍以上とすることが好ましい。

また、空吐出量を環境センサ（例えば温度センサ）の検知結果により変化させる場合は、それに応じて閾値時間も変化する方が好ましい。

次に、画像形成装置の電源ＯＮ期間とＯＦＦ期間における維持回復動作の一例について図９を参照して説明する。

電源ＯＮ期間と電源ＯＦＦ期間とでは、印刷を実施されるタイミングが異なるので、経過時間によるトータルの動作としては異なる。

電源ＯＮ期間は、どのタイミングで印刷を実施されてもよいように、経過時間Ｔ１〜Ｔ３の計測結果が第１閾値時間ｔ１を経過したときに第１空吐出動作を、第２閾値時間ｔ２が経過したときに第２空吐出動作を、第３閾値時間ｔ３が経過したときにクリーニング動作を実行する。

例えば、ｔ３＝２×ｔ２＝４×ｔ１の場合、第１閾値時間ｔ１を経過したときにはトータルで第１空吐出動作が１回実施され、第２閾値時間ｔ２を経過したときには第１空吐出動作１回と第２空吐出動作１回が実施され、第３閾値時間ｔ３まで経過したときにはトータルで第１空吐出動作２回と第２空吐出動作１回、クリーニング動作１回が実施される。

電源ＯＦＦ期間は、電源ＯＮタイミングがタイマ７０１〜７０３の計測時間である経過時間が第１閾値時間ｔ１以上第２閾値時間ｔ２未満の間であるときには第１空吐出動作を、電源ＯＮタイミングが第２閾値時間ｔ２以上第３閾値時間ｔ３未満であるときには第２空吐出動作を、電源ＯＮタイミングが第３閾値時間ｔ３以上のときにはクリーニング動作を実行する。

液体排出量の多い動作を優先して実施するため、第２空吐出動作が実施されたときには第１空吐出動作は実施せず、クリーニング動作が実施されたときには第１、第２空吐出動作は実施しない。

例えば、ｔ３＝２×ｔ２＝４×ｔ１の場合、第１閾値時間ｔ１を経過したときにはトータルで第１空吐出動作１回が実施され、第２閾値時間ｔ２まで経過したときにはトータルで第２空吐出動作１回が実施され、第３閾値時間ｔ３まで経過したときにはトータルでクリーニング動作１回が実施される。

上記実施形態では、空吐出動作を空吐出量が異なる第１、第２空吐出動作に分ける例で説明しているが、空吐出動作としては１種類の空吐出動作とすることもできる。

この場合には、空吐出動作を行った後の経過時間を第１経過時間として計測する計測手段を第１計測手段とし、吸引動作を行った後の経過時間を第２経過時間として計測する計測手段を第２計測手段とし、吸引動作による液体排出量は空吐出動作による液体排出量よりも多く設定し、第１経過時間が予め定めた第１閾値以上になったときに空吐出動作を行い、第２経過時間が予め定めた第２閾値以上になったときに吸引動作を行うようにすればよい。

そして、第２閾値時間は第１閾値時間に、空吐出動作による液体排出量と吸引動作による液体排出量との比率を乗じた時間以上とすることが好ましい。また、第２閾値時間は空吐出動作による液体排出量と吸引動作による液体排出量との比率２倍以上の時間であることが好ましい。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、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。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「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液体を吐出し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、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体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、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

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。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

１０インクカートリッジ（メインタンク）
３３キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５ヘッドタンク
８１維持回復機構
５００制御部
６００ホスト（情報処理装置）
Ｔ１〜Ｔ３タイマ
６００維持回復制御部

Claims

液滴を吐出するノズル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プで密封し、前記キャップに接続された吸引手段を駆動して、前記記録ヘッドから液体を吸引する吸引動作を行う吸引制御手段と、
前記記録ヘッドから画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる空吐出動作を行う空吐出制御手段と、
予め定めた第１空吐出量で前記空吐出動作を行った後の第１経過時間を計測する第１計測手段と、
前記第１空吐出量よりも多い予め定めた第２空吐出量で前記空吐出動作を行った後の第２経過時間を計測する第２計測手段と、
前記吸引動作を行った後の第３経過時間を計測する第３計測手段と、を備え、
前記吸引動作による液体排出量は、前記第２空吐出量での前記空吐出動作による液体排出量よりも多く設定されており、
前記第１経過時間が予め定めた第１閾値時間以上であって予め定めた第２閾値時間未満になったときに前記第１空吐出動作を行い、
前記第２経過時間が前記第２閾値時間以上であって予め定めた第３閾値時間未満になったときに前記第２空吐出動作を行い、
前記第３経過時間が前記前記第３閾値以上になったときに前記吸引動作を行い、
前記第１空吐出量は、１回の空吐出動作で前記ノズルの液体の乾燥度合いを元の状態に復元できる空吐出量よりも少ない
ことを特徴とする画像形成装置。
前記第１空吐出動作を行った後は前記第１計測手段の計測結果をリセットし、
前記第２空吐出動作を行った後は前記第１計測手段の計測結果及び第２計測手段の計測結果をリセットし、
前記吸引動作を行った後は前記第１計測手段の計測結果、第２計測手段の計測結果及び第３計測手段の計測結果をリセットする
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２閾値時間は、前記第１閾値時間に、前記第１空吐出動作による液体排出量と前記第２空吐出動作による排出量との比率を乗じた時間以上であり、
前記第３閾値時間は、前記第１閾値時間に前記第１空吐出動作による液体排出量と前記吸引動作による液体排出量との比率を乗じた時間以上である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記第２閾値時間は、前記第１空吐出動作による液体排出量と前記第２空吐出動作による排出量との比率の２倍以上の時間であり、
前記第３閾値時間は、前記第１空吐出動作による液体排出量と前記吸引動作による液体排出量との比率２倍以上の時間である
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。