JP6329858B2 - インクジェットヘッド装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、インクを循環させつつインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド装置及び前記ノズルから吐出されるインクにより媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。

インクジェットヘッドは、圧力室内のインクを加圧することにより、圧力室に設けたノズルからインク滴を吐出させる。このようなインクジェットヘッドにインクタンクをインク循環路で接続し、ポンプを駆動してインクを循環させつつインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド装置が知られている。

このインク循環式のインクジェットヘッド装置においても、非駆動時にインクジェットヘッドのノズルにインクが固化してノズル詰まりを生じる場合がある。そこで、インクジェットヘッドをしばらく動作させないとき、インクジェットヘッド装置は、インクに代えて洗浄液をインクジェットヘッドに送り込み、この洗浄液で圧力室及びノズルを洗浄する。そしてインクジェットヘッド装置は、洗浄後の廃液を廃液タンクに排出する。しかしながら、このような洗浄方式では、インク循環路を循環するインクの残留分が洗浄液に溶け込むおそれがあるため、多量の洗浄液を用いて十分な洗浄を行わなければならず、洗浄効率が悪かった。

特開２００８−１２８１９号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、少ない洗浄液でインクジェットヘッドの十分な洗浄が可能なインクジェットヘッド装置及びこのヘッド装置を用いた画像形成装置を提供しようとするものである。

一実施形態において、インクジェットヘッド装置は、インクジェットヘッドと、洗浄液タンクと、廃液タンクと、第１の洗浄液循環路と、第２の洗浄液循環路と、第１の切替機構と、第２の切替機構と、第３の切替機構と、制御部と、を備える。インクジェットヘッドは、第１のインク循環路から流入するインクを第２のインク循環路に流出して循環させつつインクをノズルから吐出する。洗浄液タンクは、洗浄液を蓄える。廃液タンクは、廃液を収容する。第１の洗浄液循環路は、洗浄液タンクの洗浄液をインクジェットヘッドまで送り込む。第２の洗浄液循環路は、インクジェットヘッドを洗浄した洗浄液を第１の洗浄液循環路まで戻す。第１の切替機構は、インクジェットヘッドへの液流入路を、第１のインク循環路とするか第１の洗浄液循環路とするかを切り替える。第２の切替機構は、インクジェットヘッドからの液流出路を、第２のインク循環路とするか第２の洗浄液循環路とするかを切り替える。第３の切替機構は、インクジェットヘッドから第２の洗浄液循環路に流出される液を廃液タンクに排出するか第１の洗浄液循環路まで戻すかを切り替える。制御部は、洗浄時、インクジェットヘッドへの液流入路を第１の洗浄液循環路とするように第１の切替機構を制御するとともに、インクジェットヘッドからの液流出路を第２の洗浄液循環路とするように第２の切替機構を制御する。さらに制御部は、インクジェットヘッドから第２の洗浄液循環路に流出される液を廃液タンクに排出するように第３の切替機構を制御する。そして、一定の時間が経過すると、制御部は、インクジェットヘッドから第２の洗浄液循環路に流出される液を第１の洗浄液循環路まで戻すように第３の切替機構を制御する。

一実施形態における画像形成装置の概略図。 画像制御装置における制御部の構成を示すブロック図。 １つのインクジェットヘッドに対するインク供給機構と洗浄機構との構成を概略的に示す模式図。 インクジェットヘッド装置に係る駆動制御部の制御手順を示す流れ図。 図４におけるインク充填処理の手順を具体的に示す流れ図。 図４におけるインク循環処理の手順を具体的に示す流れ図。 図４における洗浄液置換処理の手順を具体的に示す流れ図。 図４における循環洗浄処理の手順を具体的に示す流れ図。

以下、洗浄効率に優れたインクジェットヘッド装置及びこのヘッド装置を用いた画像形成装置の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は、一実施形態における画像形成装置１の概略図である。画像形成装置１は、媒体保管部１１、媒体供給部１２、媒体搬送部１３、媒体排出部１４、ヘッド部１５、メンテナンス部１６及びこれらを制御する制御部１７を備える。

媒体保管部１１は、例えば用紙等の媒体を保管する。媒体供給部１２は、媒体保管部１１に保管された媒体をピックアップし、媒体搬送部１３に供給する。媒体搬送部１３は、搬送ドラム１３Ａと、吸着部１３Ｂと、剥離部１３Ｃとを含む。搬送ドラム１３Ａは、所定の速度で図１中矢印ｒ方向に回転する。吸着部１３Ｂは、媒体供給部１２によって供給された媒体を帯電することで、搬送ドラム１３Ａに媒体を静電吸着させる。媒体搬送部１３は、搬送ドラム１３Ａに吸着した媒体を、搬送ドラム１３Ａの回転によりｒ方向に搬送する。剥離部１３Ｃは、ｒ方向に搬送される媒体を搬送ドラム１３Ａから剥離する。媒体排出部１４は、搬送ドラム１３Ａから剥離された媒体を画像形成装置１の外部に排出する。

ヘッド部１５は、媒体搬送部１３に対向した画像形成ポジション（図中実線の位置）と、メンテナンス部１６に対向したメンテナンスポジション（図中破線の位置）との間を往復移動する。画像形成ポジションは、吸着部１３Ｂによって搬送ドラム１３Ａに吸着された媒体が、剥離部１３Ｃによって剥離されるまでの媒体搬送経路上にある。

ヘッド部１５は、画像形成範囲、解像度、色数等により決定される１乃至複数のインクジェットヘッド２０を搭載する。ヘッド部１５は、画像形成時には画像形成ポジションにてインクジェットヘッド２０のノズルからインクを吐出することにより、媒体に画像を形成する。画像を形成し終えると、ヘッド部１５は、メンテナンスポジションに移動する。

メンテナンス部１６は、メンテナンスポジションに位置するヘッド部１５に搭載されたインクジェットヘッド２０のメンテナンスを行う。画像形成を終えたインクジェットヘッド２０のノズル面は、紙粉等によって汚れるため、そのままでは画像の品質が低下する。メンテナンス部１６は、例えばインクジェットヘッド２０のノズル面をワイプで拭き取る等のメンテナンスを行う。

制御部１７は、図２に示すように、画像形成制御部１７１と駆動制御部１７２とからなる。このような制御部１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、補助記憶デバイス等のコンピュータ構成部品と、ＣＰＵを動作させて画像形成装置１としての機能を実現させるためのプログラムとによって構成される。

画像形成制御部１７１は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器（ＨＯＳＴ）から与えられる印刷データＰＤをインクジェットヘッド２０の画像信号に変換して、インクジェットヘッド２０に出力する。

駆動制御部１７２は、ホスト機器（ＨＯＳＴ）から与えられるコントロール信号ＣＳを基に、媒体移送機構３１、ヘッド駆動機構３２、インク供給機構３３及び洗浄機構３４を制御する。媒体移送機構３１は、媒体供給部１２、媒体搬送部１３及び媒体排出部１４の駆動機構である。すなわち媒体移送機構３１は、媒体保管部１１から媒体をピックアップして媒体搬送部１３まで搬送する機構、搬送ドラム１３Ａを回転させる機構、吸着部１３Ｂ及び剥離部１３Ｃを動作させる機構、搬送ドラム１３Ａから剥離された媒体を画像形成装置１の外部に排出する機構を含む。駆動制御部１７２は、所定の駆動シーケンスに従い媒体移送機構３１を制御することで、媒体保管部１１に保管された媒体を画像形成装置１の外部まで移送する。

ヘッド駆動機構３２は、インクジェットヘッド２０における圧電素子の駆動を制御する。またヘッド駆動機構３２は、ヘッド部１５を画像形成ポジションとメンテナンスポジションとの間で往復移動させる機構を含む。

インク供給機構３３は、インクタンクに蓄えられたインクをインクジェットヘッド２０に供給する機構である。インク供給機構３３は、インクを循環させる機構を含む。ヘッド部１５に複数のインクジェットヘッド２０が搭載されている場合、インク供給機構３３は、インクジェットヘッド２０毎に備えられる。

洗浄機構３４は、インクに代えて洗浄液をインクジェットヘッド２０に供給することで、インクジェットヘッド２０を洗浄する機構である。洗浄機構３４は、洗浄液を循環させる機構を含む。ヘッド部１５に搭載されるインクジェットヘッド２０の数に係らず洗浄機構３４は１つである。すなわちインクジェットヘッド２０は、洗浄機構３４を共有する。ただし、洗浄液を循環させる機構については、インクジェットヘッド２０毎に備えられる。

図３は、１つのインクジェットヘッド２０に対するインク供給機構３３と洗浄機構３４との構成を概略的に示す模式図である。インクジェットヘッド装置は、図３に示すインクジェットヘッド２０及びその駆動機構３２と、インク供給機構３３及び洗浄機構３４と、これらを制御する駆動制御部１７２とによって構成される。

インクジェットヘッド２０は、例えば、多数の圧力室２１を並べて設け、この各圧力室２１の後部に共通インク室２２を設けたライン式のヘッドである。インクジェットヘッド２０は、共通インク室２２から各圧力室２１にインクを供給する。そしてインクジェットヘッド２０は、圧電素子を使用して各圧力室２１内のインクを加圧することにより、圧力室２１に連通するノズルからインクを吐出させる。なお、インクの吐出方式としては圧電素子を使用して加圧する方式に限定するものではなく、インクを加熱して吐出させるサーマルインクジェット方式のものであってもよい。

インク供給機構３３は、インクを蓄えたインクタンク４０と、圧力調整バッファＢ１と、フィルタＦと、インク循環ポンプＰ１と、圧力調整ポンプＰ２と、第１及び第２のバルブＶ１，Ｖ２とを備える。またインク供給機構３３は、第１のインク循環路４１と、第２のインク循環路４２と、インク補給路４３と、圧力調整路４４とを含む。

第１のインク循環路４１は、圧力調整バッファＢ１からインクジェットヘッド２０の共通インク室２２にインクを送り込むための管路である。第２のインク循環路４２は、インクジェットヘッド２０の共通インク室２２から圧力調整バッファＢ１にインクを送り出すための管路である。ここに、圧力調整バッファＢ１と第１のインク循環路４１とインクジェットヘッド２０の共通インク室２２と第２のインク循環路４２とは、図３中矢印Ｉで示す方向にインクを循環させるインク循環系を形成する。

インク供給機構３３は、第１のインク循環路４１にフィルタＦと第１のバルブＶ１とを介在させる。インク供給機構３３は、フィルタＦを圧力調整バッファＢ１の側に介在させ、第１のバルブＶ１をインクジェットヘッド２０の側に介在させる。フィルタＦは、インク内に混入しているパーティクル等の混入物を除去する。

インク供給機構３３は、第２のインク循環路４２にインク循環ポンプＰ１と第２のバルブＶ２とを介在させる。インク供給機構３３は、インク循環ポンプＰ１を圧力調整バッファＢ１の側に介在させ、第２のバルブＶ２をインクジェットヘッド２０の側に介在させる。インク循環ポンプＰ１は、インク循環系を流れるインクの圧力を付勢する。なお、図３では、インク循環ポンプＰ１を第２のインク循環路４２に介在させたが、インク循環ポンプＰ１を第１のインク循環路４１に介在させてもよい。

インク補給路４３は、インクタンク４０に蓄えられたインクを圧力調整バッファＢ１に送り込むための管路である。圧力調整路４４は、圧力調整ポンプＰ２の作用により外気を圧力調整バッファＢ１に吸気したり、圧力調整バッファＢ１から空気を外部に排気したりするための管路である。圧力調整バッファＢ１内のインク量が所定量以下になると、インク補給路４３を通じてインクタンク４０から圧力調整バッファＢ１にインクが補給される。インクの補給は、負圧力を利用する方法若しくはポンプを利用する方法等、公知の技術により行われる。また圧力調整バッファＢ１には、インク以外に空気が送り込まれる。インク供給機構３３は、インクジェットヘッド２０内のインクの圧力が所定の値となるように、圧力調整ポンプＰ２を制御して圧力調整バッファＢ１に吸気し、あるいは排気して、インクの圧力を調整する。

図３において、インクジェットヘッド２０とインク供給機構３３とを除く部分は、洗浄機構３４を示す。すなわち洗浄機構３４は、洗浄液を蓄えた洗浄液タンク５０と、廃液を収容する廃液タンク５１と、圧力調整バッファＢ２と、洗浄液供給ポンプＰ３と、圧力調整ポンプＰ４と、第３〜第７のバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７とを備える。また洗浄機構３４は、第１の洗浄液循環路５２、第２の洗浄液循環路５３、洗浄液補給路５４、圧力調整路５５及び廃液排出路５６を含む。

第１の洗浄液循環路５２は、圧力調整バッファＢ２からインクジェットヘッド２０の共通インク室２２に洗浄液を送り込むための管路である。ヘッド部１５に複数のインクジェットヘッド２０が搭載されている場合、第１の洗浄液循環路５２は、インクジェットヘッド毎に分岐する。第２の洗浄液循環路５３は、インクジェットヘッド２０の共通インク室２２から圧力調整バッファＢ２に洗浄液を送り出すための管路である。ここに、圧力調整バッファＢ２と第１の洗浄液循環路５２とインクジェットヘッド２０の共通インク室２２と第２の洗浄液循環路５３とは、図３中矢印Ｗで示す方向に洗浄液を循環させる洗浄液循環系を形成する。

洗浄液補給路５４は、洗浄液タンク５０に蓄えられた洗浄液を圧力調整バッファＢ２に送り込むための管路である。洗浄液補給路５４は、第２の洗浄液循環路５３から分岐する。圧力調整路５５は、圧力調整ポンプＰ４の作用により取り込まれる外気を圧力調整バッファＢ２に吸気したり、圧力調整バッファＢ２の空気を外部へ排気したりするための管路である。圧力調整バッファＢ２内の洗浄液が所定量以下になると、洗浄液補給路５４を通じて洗浄液タンク５０から圧力調整バッファＢ２に洗浄液が補給される。また圧力調整バッファＢ２には、インク以外に空気が送り込まれる。洗浄機構３４は、インクジェットヘッド２０内の洗浄液の圧力が所定の値となるように、圧力調整ポンプＰ４を制御して圧力調整バッファＢ２に吸気し、あるいは排気して、洗浄液の圧力を調整する。

廃液排出路５６は、インクジェットヘッド２０を洗浄した廃液を廃液タンク５１に排出するための管路である。廃液排出路５６は、第２の洗浄液循環路５３から分岐する。廃液排出路５６から排出された廃液は、廃液タンク５１に収容される。

洗浄機構３４は、第１の洗浄液循環路５２に洗浄液供給ポンプＰ３と第３のバルブＶ３とを介在させる。洗浄機構３４は、洗浄液供給ポンプＰ３を圧力調整バッファＢ２の側に介在させ、第３のバルブＶ３をインクジェットヘッド２０の側に介在させる。第１の洗浄液循環路５２が複数のインクジェットヘッド２０に向けて分岐している場合、洗浄機構３４は、この分岐路５２１，５２２…にもそれぞれ第３のバルブＶ３１，３２…を介在させる。洗浄液供給ポンプＰ３は、洗浄液循環系を流れる洗浄液の圧力を付勢する。

洗浄機構３４は、第２の洗浄液循環路５３に第４のバルブＶ４と第５のバルブＶ５とを介在させる。洗浄機構３４は、廃液排出路５６との分岐点よりもインクジェットヘッド２０の側に第４のバルブＶ４を介在させ、同分岐点よりも圧力調整バッファＢ２の側に第５のバルブＶ５を介在させる。

洗浄機構３４は、洗浄液補給路５４に第６のバルブを介在させる。また洗浄機構３４は、廃液排出路５６に第７のバルブＶ７を介在させる。

ここに、第１のバルブＶ１と第３のバルブＶ３とは、インクジェットヘッド２０への液流入路を、第１のインク循環路４１とするか第１の洗浄液循環路５２とするかを切り替える第１の切替機構を構成する。第２のバルブＶ２と第４及び第５のバルブＶ４，Ｖ５とは、インクジェットヘッド２０からの液流出路を、第２のインク循環路４２とするか第２の洗浄液循環路５３とするかを切り替える第２の切替機構を構成する。第５のバルブＶ５と第７のバルブＶ７とは、インクジェットヘッド２０から第２の洗浄液循環路５３に流出される液を廃液タンク５１に排出するか第１の洗浄液循環路５２まで戻すかを切り替える第３の切替機構を構成する。

図４〜図８は、インクジェットヘッド装置に係る駆動制御部１７２の制御手順を示す流れ図である。以下、図３〜図８を用いてインクジェットヘッド装置の動作について説明する。なお、初期状態として、ヘッド部１５はメンテナンスポジションに位置している。また、各ポンプＰ１〜Ｐ４はオフ（停止）しており、各バルブＶ１〜Ｖ７は閉塞している。

例えば画像形成装置１の電源が投入されると、駆動制御部１７２は、図４の制御手順を開始する。先ず駆動制御部１７２は、インク充填処理を実行する（Act１）。この処理は、インクタンク４０に蓄えられたインクをインクジェットヘッド２０の共通インク室２２に充填する処理である。具体的な処理手順は、図５の流れ図によって示される。

すなわち駆動制御部１７２は、インク供給機構３３及び洗浄機構３４を制御して、第１のバルブＶ１と、第４のバルブＶ４と、第７のバルブＶ７とを開放する（Act２１）。次いで駆動制御部１７２は、インク循環ポンプＰ１をオン（運転）する。この制御により、圧力調整バッファＢ１内のインクが第１のインク循環路４１を通ってインクジェットヘッド２０の共通インク室２２に流れ込む。そして、共通インク室２２から溢れた分は、廃液排出路５６を通って廃液タンク５１に収容される。

駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、インクジェットヘッド２０の圧電素子を所定時間Ｔ１だけ駆動させる（Act２３）。この所定時間Ｔ１は、共通インク室２２に流れ込んだインクを各圧力室に充填するのに十分な時間であり、例えば１０秒が設定される。

駆動制御部１７２は、タイマを備えており、このタイマによって所定時間Ｔ１が経過するのを待機する（Act２４）。所定時間Ｔ１が経過すると（Act２４にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、圧電素子の駆動を停止させる（Act２５）。また駆動制御部１７２は、インク循環ポンプＰ１をオフする（Act２６）。この所定時間Ｔ１のインク循環ポンプＰ１の運転と圧電素子の駆動とにより、インクジェットヘッド２０の各圧力室にインクが充填される。

駆動制御部１７２は、第４のバルブＶ４と、第７のバルブＶ７とを閉塞する（Act２７）。また駆動制御部１７２は、第２のバルブＶ２を開放する（Act２８）。以上で、インク充填処理は終了する。

図４に説明を戻す。インク充填処理が終了すると、駆動制御部１７２は、インク循環処理を開始する（Act２）。この処理は、インク循環系にインクを循環させつつインクジェットヘッド２０内のインクの圧力を所定範囲（例えば−１kPs〜−２kPsの負圧）内に維持する処理である。具体的な処理手順は、図６の流れ図によって示される。

すなわち駆動制御部１７２は、インク循環ポンプＰ１をオンする（Act３１）。この制御により、インク循環系をインクが循環する。

インクが循環したならば、駆動制御部１７２は、インク循環系を流れるインクの圧力を公知の圧力計等を使用して検出する（Act３２）。そしてインクの圧力が所定範囲における上限値ｍ１以上であるか否かを確認する（Act３３）。インクの圧力が上限値ｍ１以上である場合（Act３３にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、圧力調整ポンプＰ２を排気の方向に一定時間オンする（Act３４）。この制御により、圧力調整バッファＢ１内の空気が排出されて、インクの圧力が低下する。

一方、インクの圧力が上限値ｍ１未満の場合（Act３３にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、インクの圧力が所定範囲における下限値ｍ２（ｍ２＜ｍ１）以下であるか否かを確認する（Act３５）。インクの圧力が下限値ｍ２以下である場合（Act３５にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、圧力調整ポンプＰ２を吸気の方向に一定時間オンする（Act３６）。この制御により、圧力調整バッファＢ１内に空気が取り込まれて、インクの圧力が上昇する。

インクの圧力が下限値ｍ２を超える場合には（Act３５にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、圧力調整ポンプＰ２をオンしない。したがって、インクの圧力は維持される。

インク循環処理が終了すると、図４に示すように、駆動制御部１７２は、Act３の処理に進む。すなわち駆動制御部１７２は、ホスト機器から印刷開始のコマンドが与えられたか否かを確認する（Act３）。印刷開始のコマンドが与えられていない場合（Act３にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、ホスト機器から洗浄開始のコマンドが与えられたか否かを確認する（Act４）。洗浄開始のコマンドが与えられていない場合（Act４にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、再度、インク循環処理を実行する（Act２）。

したがって、駆動制御部１７２は、印刷開始または洗浄開始のコマンドを受領するまでの間、インク循環処理を繰り返し実行する。

ホスト機器の操作により印刷開始が指令されると、印刷データとともに印刷開始のコマンドが制御部１７に与えられる。印刷開始のコマンドを受領すると（Act３にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、ヘッド部１５をメンテナンスポジションから画像形成ポジションに移動させる（Act５）。さらに駆動制御部１７２は、媒体移送機構３１及びヘッド駆動機構３２を制御して、媒体搬送部１３によって搬送される媒体にインクジェットヘッド２０からインクを吐出させて、画像形成を行う（Act６）。そして画像形成を終了したならば、駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、ヘッド部１５をメンテナンスポジションに戻す（Act７）。ヘッド部１５がメンテナンスポジションに戻ったならば、駆動制御部１７２は、再びインク循環処理を繰り返す。

一方、ホスト機器の操作により洗浄開始が指令されると、洗浄開始のコマンドが制御部１７に与えられる。洗浄開始のコマンドを受領すると（Act４にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、洗浄液置換処理を実行する（Act８）。この処理は、インクジェットヘッド２０内のインクを洗浄液に置換する処理である。具体的な処理手順は、図７の流れ図によって示される。

すなわち駆動制御部１７２は、先ず、インク循環ポンプＰ１をオフする（Act４１）。また駆動制御部１７２は、第１のバルブＶ１と第２のバルブＶ２とを閉塞する（Act４２）。次いで駆動制御部１７２は、第４のバルブＶ４と第７のバルブＶ７とを開放する（Act４３．また駆動制御部１７２は、第３のバルブＶ３と第６のバルブＶ６とを開放する（Act４４）。そして駆動制御部１７２は、洗浄液供給ポンプＰ３をオンする（Act４５）。この制御により、インクジェットヘッド２０への液流入路が、第１のインク循環路４１から第１の洗浄液循環路５２に切り替わる。またインクジェットヘッド２０からの液流出路が、第２のインク循環路４２から第２の洗浄液循環路５３に切り替わる。ただし、インクジェットヘッドから第２の洗浄液循環路５３に流出される液は、廃液排出路５６に導かれる。したがって、洗浄液タンク５０から圧力調整バッファＢ２に送り込まれた洗浄液が第１の洗浄液循環路５２を通ってインクジェットヘッド２０の共通インク室２２に流れ込む。このときの洗浄液の圧力によって、共通インク室２２に残留していたインクが共通インク室２２から押し出され、洗浄液とともに廃液タンク５１に排出される。その結果、インクジェットヘッド２０の共通インク室２２が洗浄される。

Act４５にて洗浄液供給ポンプＰ３をオンしたならば、駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、インクジェットヘッド２０の圧電素子を所定時間Ｔ２だけ駆動させる（Act４６）。この所定時間Ｔ２は、インクジェットヘッド２０の各圧力室２１及びノズルの洗浄に十分な時間であり、例えば６０秒が設定される。

駆動制御部１７２は、タイマを備えており、このタイマによって所定時間Ｔ２が経過するのを待機する（Act４７）。所定時間Ｔ２が経過すると（Act４７にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、圧電素子の駆動を停止させる（Act４８）。また駆動制御部１７２は、洗浄液供給ポンプＰ３をオフする（Act４９）。この所定時間Ｔ２の洗浄液供給ポンプＰ３の運転と圧電素子の駆動とにより、インクジェットヘッド２０の各ノズルからインクが洗浄液とともに吐出される。その結果、インクジェットヘッド２０の圧力室２１とそれに連通するノズルとが洗浄される。

Act４９にて洗浄液供給ポンプＰ３をオフした後、駆動制御部１７２は、第７のバルブＶ７を閉塞する（Act５０）。また駆動制御部１７２は、第５のバルブＶ５を開放する（Act５１）。この制御により、循環路循環系が形成されるので、駆動制御部１７２は、循環洗浄処理に移行する（Act９）。この処理は、洗浄液循環系に洗浄液を循環させてインクジェットヘッド２０を洗浄する処理である。具体的な処理手順は、図８の流れ図によって示される。

すなわち駆動制御部１７２は、第６のバルブＶ６を閉塞する（Act６１）。また駆動制御部１７２は、洗浄液供給ポンプＰ３をオンする（Act６２）。この制御により、洗浄液循環系を洗浄液が循環する。

洗浄液が循環したならば、駆動制御部１７２は、洗浄液循環系を流れる洗浄液の圧力を公知の圧力計等を使用して検出する（Act６３：圧力検出手段）。そしてインクの圧力が所定範囲（例えば−１kPs〜−２kPsの負圧）における上限値ｎ１以上であるか否かを確認する（Act６４）。洗浄液の圧力が上限値ｎ１以上である場合（Act６４にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、圧力調整ポンプＰ４を排気の方向に一定時間オンする（Act６５）。この制御により、圧力調整バッファＢ２内の空気が排出されて、洗浄液の圧力が低下する。

一方、洗浄液の圧力が上限値ｎ１未満の場合（Act６４にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、洗浄液の圧力が所定範囲における下限値ｎ２（ｎ２＜ｎ１）以下であるか否かを確認する（Act６６）。洗浄液の圧力が下限値ｍ２以下である場合（Act６６にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、圧力調整ポンプＰ４を吸気の方向に一定時間オンする（Act６７）。この制御により、圧力調整バッファＢ２内に空気が取り込まれて、洗浄液の圧力が上昇する。

洗浄液の圧力が下限値ｎ２を超える場合には（Act６６にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、圧力調整ポンプＰ４をオンしない。したがって、洗浄液の圧力は維持される。

駆動制御部１７２は、洗浄液供給ポンプＰ３をオンしてから所定時間Ｔ３が経過したか否かを確認する（Act６８）。この所定時間Ｔ３は、例えば２４時間というように比較的長いスパンである。所定時間Ｔ３が経過していない場合（Act６８にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、図４のAct１０の処理に進む。

これに対し、所定時間Ｔ３が経過していた場合には（Act６８にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、第６のバルブＶ６を開放する（Act６９）。また駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、インクジェットヘッド２０の圧電素子を所定時間Ｔ４だけ駆動させる（Act７０）。この所定時間Ｔ４は、既にインクジェットヘッド２０の各圧力室２１及びノズルの定期的な洗浄に十分な時間であり、例えば２０秒が設定される。

駆動制御部１７２は、タイマを備えており、このタイマによって所定時間Ｔ４が経過するのを待機する（Act７１）。所定時間Ｔ４が経過すると（Act７１にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、ヘッド駆動機構３２を制御して、圧電素子の駆動を停止させる（Act７２）。また駆動制御部１７２は、第６のバルブＶ６を閉塞する（Act７２）。この制御により、洗浄液循環系を循環していた洗浄液がインクジェットヘッド２０の各ノズルから洗浄液が吐出される。そして、吐出された分は、洗浄液タンク５０から洗浄液循環系に補充される。その補充量は、僅か数ミリリットルである。

その後、駆動制御部１７２は、図４のAct１０の処理に進む。すなわち駆動制御部１７２は、ホスト機器から洗浄終了のコマンドが与えられたか否かを確認する（Act１０）。洗浄終了のコマンドが与えられていない場合（Act１０にてＮＯ）、駆動制御部１７２は、再度、循環洗浄処理を実行する（Act９）。

したがって、駆動制御部１７２は、洗浄終了のコマンドを受領するまでの間、循環洗浄処理を繰り返し実行する。すなわち、洗浄液循環系を循環する洗浄液によってインクジェットヘッド２０の共通インク室２２等を洗浄する。また、定期的にインクジェットヘッド２０を駆動して、その圧力室及びノズルを洗浄する。

ホスト機器の操作により洗浄終了が指令されると、洗浄終了のコマンドが制御部１７に与えられる。洗浄終了のコマンドを受領すると（Act１０にてＹＥＳ）、駆動制御部１７２は、洗浄液供給ポンプＰ３を停止する（Act１１）。また駆動制御部１７２は、第３のバルブＶ３と第４のバルブＶ４と第５のバルブＶ５とを閉塞して（Act１２）、初期状態に戻る。

このように本実施形態によれば、洗浄液循環系を循環する洗浄液によってインクジェットヘッド２０を繰り返し洗浄するので、洗浄液を無駄に消費することが無く効果的にインクジェットヘッド２０を洗浄することができる。また、定期的にインクジェットヘッド２０を駆動してその圧力室及びノズルも洗浄するので、インクジェットヘッド２０を十分に洗浄することができる。しかも、洗浄液の補充は僅かであるので、洗浄効率が優れている。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。

例えば前記実施形態は、複数のインクジェットヘッド２０が洗浄機構３４を共有したが、インクジェットヘッド２０毎に洗浄機構３４を設けてもよい。

また前記実施形態では、媒体搬送部１３をドラム形状とした画像形成装置１にインクジェットヘッド装置を適用した場合を示したが、媒体搬送部１３をフラットテーブル形状とした画像形成装置に対しても、同様のインクジェットヘッド装置を適用することができる。

この他、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…画像形成装置、１１…媒体保管部、１２…媒体供給部、１３…媒体搬送部、１４…媒体排出部、１５…ヘッド部、１７…メンテナンス部、１７…制御部、２０…インクジェットヘッド、３１…媒体搬送機構、３２…ヘッド駆動機構、３３…インク供給機構、３４…洗浄機構、４０…インクタンク、５０…洗浄液タンク、５１…排気タンク。

Claims (5)

1. 第１のインク循環路から流入するインクを第２のインク循環路に流出して循環させつつ前記インクをノズルから吐出するインクジェットヘッドと、
   洗浄液を蓄えた洗浄液タンクと、
   廃液を収容する廃液タンクと、
   前記洗浄液タンクの洗浄液を前記インクジェットヘッドまで送り込む第１の洗浄液循環路と、
   前記インクジェットヘッドを洗浄した前記洗浄液を前記第１の洗浄液循環路まで戻す第２の洗浄液循環路と、
   前記インクジェットヘッドへの液流入路を、前記第１のインク循環路とするか前記第１の洗浄液循環路とするかを切り替える第１の切替機構と、
   前記インクジェットヘッドからの液流出路を、前記第２のインク循環路とするか前記第２の洗浄液循環路とするかを切り替える第２の切替機構と、
   前記インクジェットヘッドから前記第２の洗浄液循環路に流出される液を前記廃液タンクに排出するか前記第１の洗浄液循環路まで戻すかを切り替える第３の切替機構と、
   洗浄時、前記インクジェットヘッドへの液流入路を前記第１の洗浄液循環路とするように前記第１の切替機構を制御するとともに、前記インクジェットヘッドからの液流出路を前記第２の洗浄液循環路とするように前記第２の切替機構を制御し、さらに前記インクジェットヘッドから前記第２の洗浄液循環路に流出される液を前記廃液タンクに排出するように前記第３の切替機構を制御し、一定の時間が経過すると、前記インクジェットヘッドから前記第２の洗浄液循環路に流出される液を前記第１の洗浄液循環路まで戻すように前記第３の切替機構を制御する制御部と、
   を具備したことを特徴とするインクジェットヘッド装置。
2. 前記第１の洗浄液循環路または前記第２の洗浄液循環路の少なくとも一方に設けられ、その循環路内を流れる前記洗浄液を付勢する洗浄液供給ポンプ、
   をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド装置。
3. 前記第１の洗浄液循環路から前記インクジェットヘッド及び前記第２の洗浄液循環路を経て前記第１の洗浄液循環路に戻る前記洗浄液の圧力を検出する圧力検出手段、
   をさらに具備し、
   前記制御部は、前記洗浄液の圧力が所定の範囲内に入るように前記圧力を制御することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッド装置。
4. 前記制御部は、前記インクジェットヘッドから前記第２の洗浄液循環路に流出される液を前記第１の洗浄液循環路まで戻すように前記第３の切替機構を制御した後、定期的に前記インクジェットヘッドを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１記載のインクジェットヘッド装置。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか１記載のインクジェットヘッド装置と、
   媒体を前記インクジェットヘッド装置におけるインクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクにより画像が形成される位置に搬送する媒体搬送部と、
   を具備したことを特徴とする画像形成装置。

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