JP2011005832A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドのノズルを加湿する。
【解決手段】ノズル面を対向させて記録媒体に対してインクを吐出することで画像を形成する複数のノズルを有する記録ヘッドと、開口部を有し、前記ノズルが空吐出したインクを蓄積する第１液滴蓄積手段と、を有する画像形成装置において、前記記録ヘッドが前記ノズル面と前記開口部とが対向して位置している間に、前記ノズル面は、前記蓄積されたインクから蒸発する、前記開口部からの水分で加湿される画像形成装置。
【選択図】図１

Description

本発明は記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。

一般的な画像形成装置では、記録媒体（用紙）を搬送ベルトにより搬送する。そして、記録ヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体上に印刷を行う（画像形成を行う）。従って、ノズル面の乾燥、ノズルからのインクの水分（溶媒）の蒸発により、インク粘度の上昇や、インクの固化や、塵埃の付着や、気泡の混入などにより、インクが吐出不良となり、結果として、記録媒体への記録不良を起こすという問題がある。
そのため、特許文献１、２に記載のように、記録ヘッドからのインク吐出状態を良好に維持するため、印刷動作中などに、画像形成に寄与しないインク（空吐出インク）を吐出する、いわゆる空吐出動作（予備吐出動作）を行う。この技術では、具体的には、インク受容部材を搬送ベルトを介して記録ヘッドに対向して配置させる。そして、搬送ベルトに設けられた予備吐出用孔、あるいは、搬送ベルトに多数設けられたエアー吸引孔などの孔に向けてノズルがインクを空吐出し、インク受容部材で受け止める。

特許文献１、２の技術では、長時間放置されるような場合に、記録ヘッドのノズルのノズル面が乾燥しやすく、インクが固化してしまい、記録媒体への画像形成動作に悪影響を及ぼすという問題がある。また、ノズル面の乾燥を防ぐために、頻繁に空吐出を行うことも考えられるが、その場合には、インクの消費が多くなる。
そこで、本発明ではインクの消費を少なくしつつ、記録ヘッドのノズルのノズル面を加湿することで、乾燥させなくする画像形成装置を提供する。

上記問題を解決するために、ノズル面を対向させて記録媒体に対して液滴を吐出することで画像を形成する複数のノズルと、開口部を有し、前記ノズルが空吐出した液滴を蓄積する第１液滴蓄積手段と、液滴を蓄積する第２液滴蓄積手段と、前記第１液滴蓄積手段に蓄積された液滴が許容量を超えると、該許容量を超えた液滴を前記第２液滴蓄積手段に送液する第１送液手段と、前記第２液滴蓄積手段に蓄積された液滴を第１所定時間、前記第１液滴蓄積手段に送液する第２送液手段と、を有し、前記ノズル面と前記開口部とが対向して位置する間に、前記ノズル面は、前記第１液滴蓄積手段に蓄積された液滴から蒸発する、前記開口部を通過する水分で加湿される画像形成装置を提供する。

本発明では記録ヘッドのノズルのノズル面を加湿することで、乾燥させなくする。その結果、ノズル面の乾燥による画像形成動作の悪影響を除去できる。

本実施例の画像形成装置の平面図である。 本実施例の画像形成装置の真上から見た平面図である。 記録ヘッドなどを示した図である。 ノズル面を示した図である。 ４つのノズル面を示した図である。 搬送ベルトの一部を示した図である。 搬送ベルトの別の実施例の一部を示した図である。 第１液滴蓄積手段などの拡大図である 回復手段を適用する場合の画像形成装置の平面図である。 回復手段などの拡大図である。 別の実施例の回復手段などの拡大図である。 廃インクを送液する処理フローである。 別の実施例の第１液滴蓄積手段の拡大図である。 別の実施例の廃インクを送液する処理フローである。 別の実施例の画像形成装置の平面図である。 別の実施例の画像形成装置を真上から見た平面図である。 カバーの斜視図である。 図１８（Ａ）は、封止手段により開口部が開放されている場合を示す図であり、図２０（Ｂ）は封止手段により開口部が閉じられている場合を示す図である。 封止部を説明するための図である。 図２０（Ａ）は、別の実施例の封止手段により開口部が開放されている場合を示す図であり、図２０（Ｂ）は別の実施例の封止手段により開口部が閉じられている場合を示す図である。 封止手段で開口部を閉じる処理フローである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行う過程には同じ番号を付し、重複説明を省略する。また、以下の説明では、液滴とは例えばインクのことである。従って、以下の説明では、液滴をインクとして説明する。

図１に、実施例１の画像形成装置１０００の要部を真横から見た平面図を示し、図２に実施例１の画像形成装置１０００を真上から見た平面図を示す。また、以下の説明では、画像形成装置の記録媒体（用紙）の搬送方向を横方向の軸をＸ１Ｘ２軸とする。画像形成装置が設置されている面と平行であり、記録媒体の搬送方向と直行する軸をＹ１Ｙ２軸とする。画像形成装置１０００の高さ方向をＺ１Ｚ２軸とする。

画像形成装置とは例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機などである。また、記録媒体は、例えば、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどの媒体に液体を吐出して、画像形成を行う装置である。また、画像形成とは、文字や図形などの意味を持つ画像を記録媒体に対して、付与するだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を媒体に付与することや、単に液滴を記録媒体に着弾させることも意味する。また、液滴とは、例えば、インクを示す。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、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができる全ての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料も含まれる。

また、以下で説明する画像形成装置１０００は記録ヘッドを移動させないライン型画像形成装置であるが、記録ヘッドを移動させる画像形成装置であってもよい。

画像形成装置１０００は、大略に装置本体１と、給紙トレイ２と、排紙トレイ３と、搬送ユニット４と、画像形成ユニット５と、回復手段６と、搬送ガイド部７と、インクタンクユニット８と、メインタンクユニット９と、制御部１００を有する。制御部１００は図示しないが、所定の位置に配置される。
装置本体１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されている。給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１及び給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送ユニット４に給紙される。
搬送ユニット４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け渡された無端状の搬送ベルト４３と、搬送ベルト４３の裏面（用紙Ｐが配置される面と反対側の面）側に配設されたプラテン部材４５を有する。プラテン部材４５は搬送ベルト４３を案内するものである。搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４３に当接している。搬送ベルト４３が周回することで、用紙Ｐを搬送する。搬送ユニット４中の搬送ベルト４３の詳細については後述する。
搬送ユニット４の上部（Ｚ２方向）に画像形成ユニット５が配置される。画像形成ユニット５は、複数のヘッドモジュール５１で構成されている。この複数のヘッドモジュールは、ラインベース部材５２により一体化されている。本実施例１では、ヘッドモジュール５１は４つ存在し、５１Ａ〜５１Ｄとする。
画像形成ユニット５は、複数（この説明では４つ）のヘッドモジュール５１と、ラインベース部材５２と、分岐部材５４と、を有する。画像形成ユニット５は、Ｘ１Ｘ２方向に移動可能である。画像形成ユニット５は、画像形成時には、固定位置で画像形成を行う。画像形成ユニット５は、維持回復動作を行う場合には、回復手段６の上部まで（Ｘ１方向に）移動する。また、画像形成ユニット５は、画像形成時には、搬送ユニット４の上部（図１記載の位置）まで戻る。
図３に、ヘッドモジュール５１をＸ１側から見た平面図を示す。図３に示すように、本実施例１のヘッドモジュール５１は、分岐部材５４と、５つの記録ヘッド１０１から構成される。図３では、ラインベース部材５２は省略している。本実施例１では、図２に示すように、ヘッドモジュール５１Ａの５つの記録ヘッドと、ヘッドモジュール５１Ｂの５つの記録ヘッドは、用紙Ｐの搬送方向（Ｘ１Ｘ２方向）と直交する方向（Ｙ１Ｙ２方向）に、用紙Ｐの幅以上の長さであり、千鳥状に配列されている。同様に、ヘッドモジュール５１Ｃの５つの記録ヘッドと、ヘッドモジュール５１Ｄの５つの記録ヘッドは、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に、用紙Ｐの幅以上の長さであり、千鳥状に配列されている。
この画像形成ユニット５の上流側にはタンクユニット８が配置される。タンクユニット８は、４つのサブタンク８１Ａ〜Ｄを有する。４つのサブタンク８１Ａ〜Ｄからそれぞれ供給チューブ８２を介して各色のインクが各記録ヘッド５１Ａ〜Ｄの分岐部材５４Ａ〜Ｄ（図３参照）に供給される。インクは、収容部５４ａに収容される。なお、図面簡略化のために、図１には、５４Ａのみを図示する。インクタンク８１と記録ヘッド５１との水頭差により記録ヘッド５１の各ヘッドに対する負圧が形成される。そして、各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のインクが、各記録ヘッドに分配される。
図４に、記録ヘッド１０１を真下から見た平面図（ノズル面１０４）を示す。記録ヘッド１０４は、ノズル面１０４上で、長手方向（Ｙ１Ｙ２方向）に２列のノズル１０２の列を有する。該ノズル１０２からインクが吐出されることで、用紙Ｐ上に画像形成される。図５に４つのヘッドモジュール５１Ａ〜Ｄと、それぞれのノズル列を示す。図５では、簡略化のために、ノズルの数を少なく示している。図５に示すように、ヘッドモジュール５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄが有する２列のノズル列をそれぞれ１０２０Ａ_１および１０２０Ａ_２、１０２０Ｂ_１および１０２０Ｂ_２、１０２０Ｃ_１および１０２０Ｃ_２、１０２０Ｄ_１および１０２０Ｄ_２とする。
通常、画像形成を行うためには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインクを用いる。本実施例１では、ノズル列１０２０Ａ_１および１０２０Ｂ_１からは、イエローインクが吐出され、ノズル列１０２０Ａ_２および１０２０Ｂ_２からは、マゼンダインクが吐出され、ノズル列１０２０Ｃ_１および１０２０Ｄ_１からは、イエローインクが吐出され、ノズル列１０２０Ｃ_２および１０２０Ｄ_２からは、マゼンダインクが吐出される。また、以下の説明では、４つのヘッドモジュール５１Ａ〜Ｄをまとめて言及する場合には、単に、ヘッドモジュール５１という。このことは他の構成部についても同様である。
このように、複数のノズルを、記録媒体の搬送方向と略直交する方向に記録媒体Ｐの幅以上に、千鳥状に配列させることが好ましい。この構成であると、ヘッドモジュールを、用紙Ｐの搬送方向と垂直方向に移動させる必要はない。また、上記説明では、各記録ヘッドのノズル列を２列にしたが、用紙Ｐの幅以上の長さであれば、ノズル列を１列にしてもよい。
次に、搬送ベルト４３について説明する。搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動する。また、搬送ベルト４３の下方には、第１液滴蓄積手段（インクタンク）４８Ａ〜４８Ｄが配置される。第１液滴蓄積手段４８Ａ〜４８Ｄはそれぞれ、記録ヘッド５１Ａ〜５１Ｄのノズル面１０４Ａ〜１０４Ｄと対向して配置される。また、第１液滴蓄積手段４８Ａ〜４８Ｄの下方には吸引ファン４４が配置される。吸引ファンは４４を空気を吸引することで、吸引力を発生させる。また、第１液滴蓄積手段４８Ａ〜Ｄをそれぞれ分けることが好ましい。何故なら、互いに隣接する第１液滴蓄積手段間の間隙を吸引風圧による空気の流れが通るからである。ない、この例では、第１液滴蓄積手段は、直方体形状であるとする。
図６に、本実施例１搬送ベルト４の一部３の表面（用紙Ｐが配置される面）を示す。図６に示すように、搬送ベルト４３の表面には複数の吸引孔４３を有する。図６の例では、吸引孔４３は円形状であるが、他の形状でもよい。そして、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４によって発生される吸引力（吸引風圧）により吸い付けられることで、搬送ベルト４３の表面に配置され、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。そして、画像形成ユニット５の下方に、用紙Ｐが搬送されると、上述のように、用紙Ｐ上に画像が形成される。
そして、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などを防ぐために、印刷動作中などに、画像形成に寄与しないインクを吐出する、いわゆる空吐出を行う。ヘッドモジュール５１Ａ〜Ｄから空吐出されたインクは、それぞれ吸引孔４６を通過して、第１液滴蓄積手段４８Ａ〜４８Ｄに蓄積される。このように、第１液滴蓄積手段は、各ヘッドモジュール５１ごとに設けられる。
図７に、他の実施形態の搬送ベルト４３の一部の例を示す。図７に示すように、複数の空吐出通過孔４７を設けてもよい。この空吐出通過孔４７は、ヘッドモジュール５１の各記録ヘッドのノズル面１０４と対向するように、設けられる。この空吐出通過孔４７の面積は、吸引孔４３の面積より大きい。この空吐出通過孔４７を設けることで、空吐出されたインクは、搬送ベルト４３に付着し難くなる。空吐出通過孔４７を通過したインクは、第１液滴蓄積手段４８Ａ〜４８Ｄに蓄積される。
搬送ガイド部７は搬送ユニット４の下流側に設けられる。搬送ガイド部７は後述する回復手段６を開閉する。また、搬送ガイド部７は、印刷が終了した用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。排紙トレイ３は、印刷された用紙Ｐを排紙積載する。
インクタンクユニット８は画像形成ユニット５とともにＸ１方向に移動可能である。なお、図１ではインクタンク８１から記録ヘッド５１に対する供給チューブ８２は分かり易くするため記録ヘッド５１の上方から接続して状態で図示しているが、実際は記録ヘッド５１の長手方向（Ｙ１Ｙ２方向）の両端のうち一端に接続される。
さらに、インクタンク８１の上流側には各色のインクを収容しているメインタンクユニット９が配置される。メインタンクユニット９は、イエローインクを収容しているメインタンク９ｙと、マゼンダインクを収容しているマゼンダタンク９ｍと、シアンインクを収容しているメインタンク９ｃと、ブラックインクを収容しているメインタンク９ｋとを有する。そして、メインタンク（インクカートリッジ）９１から供給チューブ９２を介してインクがサブタンク８１Ａ〜Ｄに供給される。
図８に、第１液滴蓄積手段４８とヘッドモジュール５１などの拡大図を示す。図１記載の第１液滴蓄積手段４８Ａ〜４８Ｄのそれぞれ、ヘッドモジュール５１Ａ〜５１Ｄのそれぞれについては同様の構成なので図８では、まとめて、第１液滴蓄積手段４８、ヘッドモジュール５１と示す。
図８に示すように、第１液滴蓄積手段４８は上方が開口されている開口部４８Ａとインクαを蓄積する収容部４８ｂを有する。また開口部４８Ａの周縁は、プラテン部材４５と当接される。
開口部４８は、各ノズル面１０４と対向する。搬送ベルト４３には、上述の通り、複数の吸引孔４６を有する。また、プラテン部材４５は、５つの記録ヘッド１０１と対向する位置に、５つの貫通孔４５ａを有する。ヘッドモジュール５１は、画像形成を行う場合には、５つの記録ヘッド１０１それぞれが５つの貫通孔４５ａ（開口部４８ａ）と対向するように位置する。空吐出された記録ヘッド１０１からのインクは、複数の吸引孔４６（または空吐出通過孔４７）および貫通孔４５ａを通過して、第１液滴蓄積部４８の収容部４８ｂに蓄積される。第１液滴蓄積手段４８に蓄積されたインクをインクαとする。なお、搬送ベルト４３、プラテン部材４５は通気性を有さない。
そうすると、図８記載のように、収容部４８ｂに蓄積されているインクαが乾燥することで、蒸発した水分（水蒸気）βが上昇する。そして、水分βは、開口部４８ａ、貫通孔４５ａ、吸引孔４６、をそれぞれ通過して、各記録ヘッド１０１のノズル面１０４に到達する。従って、各ノズル面１０４は加湿される。以下の説明では、各ノズル面１０４が加湿される領域、つまりこの例では、記録ヘッドと開口部４８ａとが対向するように記録ヘッド１０１が位置する領域を加湿領域という。
また、記録ヘッド１０１から空吐出されたインクが多すぎる場合がある。この場合に、空吐出されたインクが、第１液滴蓄積手段４８の許容量を越えると、第１液滴蓄積手段４８から溢れてしまい、プラテン部材４５などに当該溢れたインクが付着してしまう。そこで、本実施例１では、第１液滴蓄積手段４８に蓄積されたインクが許容量を超えると、第１送液手段２０２で、該許容量を超えた液滴を第２液滴蓄積手段６００に送液する。
ここで、第１送液手段２０２は、例えば、インク送液管２０２である。第１液滴蓄積手段４８の側壁には、孔４８ｅが設けられる。孔４８ｅには、インク送液管２０２の一端が取付けられる。また、第２液滴蓄積手段６００の上壁には、孔６００ａが設けられる。孔６００ａにはインク排液管２０２の他端が取付けられる。
また、インク送液管２０２は、下方に延伸している形状が好ましい。何故なら、第１液滴蓄積手段４８に蓄積されたインクαが孔４８ｅの下位置まで到達すると、下方に延伸しているインク送液管２０２により、ポンプなどを使用せずに、重力でインクαは第２液滴蓄積手段６００に排液される。従って、部品点数を削減できる。よって、孔４８ｅを設ける高さ位置は、画像形成装置が振動した場合であっても、インクαが溢れないように、決定すればよい。
この例では、第２液滴蓄積手段６００は、第１液滴蓄積手段４８の高さより低い位置に設けられている。しかし、第２液滴蓄積手段６００が第１液滴蓄積手段４８と同じ高さ位置に配置したとしても、インク送液管が下方に延伸していれば、ポンプなどを用いずに、第１液滴蓄積手段４８内のインクαを第２液滴蓄積手段６００に送液できる。
このように、第１液滴蓄積手段４８の許容量を超えたインクを第２液滴蓄積手段６００に蓄積することで、第１液滴蓄積手段４８からインクが溢れないようにするという顕著な効果を有する。第２液滴蓄積手段６００内のインクを廃インクγとする。
また、所定の場合（後述する）に、第１所定時間の間、第２送液手段２１２により、第２液滴蓄積手段６００内の廃インクγを第１液滴蓄積手段４８に送液する。所定の場合、第１所定時間については後述する。第２送液手段２１２は、ポンプ２１０と廃インク供給管２０８とで構成されている。ポンプ２１０は、廃インク供給管２０８の途中に設けられている。図１に示すように、第２液滴蓄積手段６００からポンプ２１０までは、廃インク供給管２０８は一本であり、廃インク供給管２０８は、ポンプ２１０からは、第１液滴蓄積手段４８Ａ〜Ｄそれぞれに到達するように、分岐されている。従って、ポンプ２１０は１つ設ければよい。
図８の例では、孔４８ｅが設けられた側壁と対向する側壁に孔４８ｄが設けられる。孔４８ｄには、廃インク供給管２０８の一端が取付けられる。第２液滴蓄積手段６００の側壁には、孔６００ｂが設けられる。孔６００ｂには、廃インク供給管２０８の一端が取付けられる。第２液滴蓄積手段６００は、孔６００ａ、６００ｂが設けられている以外は、閉塞されているので、廃インクγは乾燥し難い。
制御部１００はポンプ２１０を作用させ、ポンプ２１０により生じた吸引力により、廃インクβを吸引し、廃インク供給管２０８を経由して第１液滴蓄積手段４８に蓄積される。この第２送液手段２１２で、第２液滴蓄積手段６００から第１液滴蓄積手段４８に送液することで、第２液滴蓄積手段６００に蓄積されたインクを再び、第１液滴蓄積手段４８に送液し、蓄積できる。従って、多量のインクを第１液滴蓄積手段４８に蓄積でき、かつ、第１液滴蓄積手段４８の許容量を超えたインクを再利用できる。従って、第１液滴蓄積手段４８内の全てのインクαが乾燥し難くなる。
また、図１の例では、第１液滴蓄積手段４８は、ヘッドモジュール５１ごとに設けられるが、第２液滴蓄積手段６００は１つ設けられる。また、第２液滴蓄積手段６００の容量は、第１液滴蓄積手段４８の容量より大きいことが好ましい。
また、第２液滴蓄積手段６００は着脱可能であることが好ましい。何故なら廃インクγが第２液滴蓄積手段６００の収容許容量を超えた場合には、ユーザが第２液滴蓄積手段６００を取り外し、廃インクγを適量、破棄することで、廃インクγの量を調整できるからである。図８に示すように、第２液滴蓄積手段６００の着脱手段として、例えば、廃インク供給管２０８と、インク送液管２０２とにそれぞれ弁つきカップリング２０６、２０４を設ければよい。弁つきカップリング２０６、２０４は金具などを押し付けることによって開弁される。従って、第２液滴蓄積手段６００を交換の際に、インクが漏れることなく着脱が可能である。
また、上記説明では、画像形成時に記録ヘッドを移動させず、吸引孔を有する搬送ベルトを用いたライン型画像形成装置について説明した。しかし、上述したノズル面を加湿させる思想は、記録ヘッドを主走査方向（用紙Ｐの搬送方向と垂直方向）に移動させる画像形成装置等、他の画像形成装置においても、用いることができる。この画像形成装置であれば、記録ヘッドのノズル面と第１液滴蓄積手段４８の開口部４８ａとが対向する位置に、記録ヘッドを移動させればよい。
このように、第１液滴蓄積手段に蓄積された加湿用インクαから蒸発された水分βを記録ヘッド１０１のノズル面１０４に到達させることで、ノズル面と加湿させることができる。従って、ノズル面１０４が乾燥しなくなり、インクの固化などにより、記録媒体への画像形成動作に悪影響を及ぼすという問題が解消される。また、空吐出されたインクを再利用して用いるので、廃棄するコストも削減できる。ノズル面乾燥防止のためだけに空吐出を行う必要もなく、無駄なインクの消費も減少する。
また、第１送液手段２０２を有することから、第１液滴蓄積手段４８の許容量を超えたインクを第２液滴蓄積手段６００に蓄積できる。従って、許容量を超えたインクが他の箇所に付着させることなく、有効利用できる。また、第２送液手段２１２を有することで、第２液滴蓄積手段６００に蓄積された多量のインクを第１液滴蓄積手段４８に蓄積でき、かつ、第１液滴蓄積手段４８の許容量を超えたインクを再利用できる。

実施例１の画像形成装置では、第１液滴蓄積手段４８には、空吐出されたインクのみが、蓄積される。従って、第１液滴蓄積手段４８に蓄積されたインクの量が少ないため、乾燥してしまい、ノズル面１０４を加湿できない可能性がある。更に、第１液滴蓄積手段４８内のインクαの全ての水分が乾燥してしまうと、該乾燥したインクは吸湿材となり、ノズル面１０４を乾燥させてしまう。
そこで、実施例２では、回復手段６によるインク排出手段により、排出されたインクを用いる画像形成装置について説明する。まず回復手段６について説明する。
回復手段６は、印刷終了後や、画像形成装置の立ち下げ時（電源オフ時）などの所定のタイミングで画像形成ユニット５の各記録ヘッド１０１の維持回復を行う。図２に示すように、回復手段６は、各記録ヘッド１０１に対応して、４列のクリーニング手段６１Ａ〜６１Ｄを有する。１つのクリーニング手段６１は、キャップ部材６２、ワイピング部材（ワイパ部材）６４などを有する。また、クリーニング手段６１Ａ〜６１Ｄそれぞれの下方には、吸引手段（例えば、吸引ポンプ）６３Ａ〜Ｄが配置される。キャップ部材６２は、各記録ヘッド１０１のノズル面１０４をキャッピングする。キャップ部材６２が各ノズル面１０４をキャッピングしている状態で、吸引ポンプ６３Ａ〜Ｄは、インクを吸引する。各キャップ部材６２は各列毎に独立して上下方向（Ｚ１Ｚ２方向）に移動させることができる。また、ワイピング部材６４は、各ノズル面１０４に付着したインクを払拭する。
図９に、回復手段６が、各記録ヘッド１０１を維持回復するときの画像形成装置を示す。回復手段６が各記録ヘッド１０１を維持回復するとき（例えば印刷終了後）には、搬送ユニット４全体が下方（Ｚ１方向）に移動する。従って、画像形成時よりも搬送ユニット４と画像形成ユニット５との間の空間を大きくなることで、画像形成ユニット５がＸ１方向へ移動しやすくなる。
これに伴い、回復手段６上部に配置されている搬送ガイド部７の搬送ガイド板７１も支点７２にて矢印Ｃ方向上方に回動され、回復手段６の上方が開放される。
そして、搬送ユニット４が下方に移動して、搬送ガイド部７が回動された後に、画像形成ユニット５が用紙搬送方向（Ｘ１方向）に移動し、回復手段６上方で停止する。その後、クリーニング手段６１が上昇して各記録ヘッド５１の回復動作（クリーニング動作）に移行する。
図１０に、実施例２の回復手段６と、第１液滴蓄積手段４８Ａ〜Ｄなどを示す。本実施例２では、排出手段により記録ヘッドからインクを排出し、この排出したインクを第３送液手段で、第１液滴蓄積手段４８Ａ〜Ｄに送液する。
インクを排出する排出手段としては様々あるが、該排出手段として、吸引手段（例えば吸引ポンプ）６３Ａ〜Ｄである場合を説明する。この場合には、第３送液手段は、例えば、供給管６５Ａ〜Ｄである。供給管６５は、吸引手段６３と第１液滴蓄積手段４８とを接続する。
吸引ポンプ６３で吸引されたインクは、その吸引力により、供給管６５を通って、第１液滴蓄積手段４８に蓄積される。このように、吸引手段６３で吸引されたインクを再利用する。
また、排出手段とは、図示しない加圧手段（加圧ポンプ）でもよい。加圧ポンプは、インクタンクユニット８内に設けられる。そして、画像形成ユニット５が回復手段６上に移動すると、インクタンクユニット８内の加圧ポンプが、ノズル面１０４をキャッピングした状態で、記録ヘッド１０１内のインクに圧力をかけることで、インクを押し出す。押し出されたインクは、この押し出された圧力により、供給管６５を経由して、第１液滴蓄積手段４８に到達する。
排出手段は吸引ポンプや加圧ポンプに限られるものではない。また、吸引ポンプや加圧ポンプなどであれば、これらの駆動により生じた圧力で、排出されたインクは、第１液滴蓄積手段４８に到達する。従って、供給管６５の途中にポンプなどを設ける必要はない。
また、吸引手段６３Ａ〜Ｄにより吸引されるインクの量が過多であることが予め判明している場合には、図１１に示すように第４送液手段（例えば、供給管６６Ａ〜Ｄ）により一旦、第２液滴蓄積手段６００に蓄積させてもよい。その後、制御部１００により第２液滴蓄積手段６００から第１液滴蓄積手段４８に送液させてもよい。
この実施例２のように、排出手段により、記録ヘッド内の水分の多い（殆ど乾燥していない）インクを第１液滴蓄積手段４８に蓄積できるので、効果的にノズル面１０４を加湿できる。また、実施例１で説明した第２液滴蓄積手段６００に蓄積された廃インクγを第２送液手段により、送液する構成と共に用いれば、水分が多く、多量のインクを第１液滴蓄積手段４８に蓄積でき、より効果的に、ノズル面１０４を加湿することができる。また、記録ヘッドのクリーニングも行うことが出来、排出したインクを再利用できるので、該排出したインクを廃棄する必要はなく、インクの廃棄手段を設ける必要はない。

実施例３では、第２送液手段２１２により、第２液滴蓄積手段６００内の廃インクγが、第１液滴蓄積手段４８に送液される所定の場合や第１の所定時間（実施例１で説明）について説明する。この送液手法を第１〜第４の送液手法に分けて説明する。廃インクγの送液はこれらに限らず、他の時間中に行ってもよい。
［第１の送液手法］
第１の送液手法を採用する場合には、制御部１００には、第１判断手段を具備させる。図１２に第１の送液手法を採用する場合の第１判断手段の処理フローを示す。第１の送液手法では、図１２のステップＳ１０２記載の「（第２所定時間）」、およびステップＳ１０６記載の「（第１所定時間）」を含めて用いる。
第１判断手段は、記録ヘッド１０１が予め定められた第２所定時間Ｔ（例えば、５分）、加湿領域に位置し続けたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
具体的には、第１判断手段は、随時（例えば、０．１秒毎）、記録ヘッド１０１が、加湿領域に位置しているか否かを判断している。また、第１判断手段はタイマを保持している。第１判断手段が、最初に、記録ヘッド１０１が加湿領域に位置していると判断した時から、タイマにより第２所定時間Ｔ経過したと判断する時まで、記録ヘッドは加湿領域に位置し続けたか否かを判断する。
「記録ヘッド１０１が加湿領域に第２所定時間Ｔ、加湿領域に位置し続けていない」と、第１判断手段が判断すると（ステップＳ１０２のＮｏ）、制御部１００は、廃インクγを送液させずに（ステップＳ１０４）処理は終了する。何故なら、廃インクγを送液させる必要がないからであり、インクγの余分な送液コスト（例えば、消費電力）を削減できる。ここで、加湿領域に位置しない場合というのは、回復手段６により維持回復されるために、記録ヘッド５１が、回復手段６の上方に移動して、維持回復処理を受けている場合や、画像形成装置の立ち下げ時（画像形成装置の電源が切れた時）などである。
「記録ヘッド１０１が加湿領域に第２所定時間Ｔ、加湿領域に位置し続けている」と、第１判断手段が判断すると（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、制御部１００は、任意の第１所定時間Ｓの間（例えば１０秒間）廃インクγを第１液滴蓄積手段４８に送液する。そして、ステップＳ１０２に戻る。つまり、第１の送液手法では、第１判断手段が、記録ヘッド１０１が予め定められた第２所定時間Ｔ、加湿領域に位置したと判断すると、制御部は、第１所定時間Ｓの間、廃インクγを第１液滴蓄積手段４８に送液する。
［第２の送液手法］
第２の送液手法を採用する場合には、制御部１００には、第２判断手段を具備させる。第２判断手法では、第１所定時間Ｓを記録ヘッド１０１が加湿領域に位置している時間とする（第１の送液手法であれば、第１所定時間Ｓは任意）。つまり、記録ヘッド１０１が、加湿領域に位置する間に、制御部１００は、第２液滴蓄積手段６００に蓄積された廃インクγを第１液滴蓄積手段４８に送液し続ける。
第２判断手段は、随時（例えば、０．１秒毎）記録ヘッド１０１が加湿領域に位置しているか否かを判断する。第２の送液手法の処理フローを図１２を用いて説明する。第２の送液手法の処理フローは、図１２中のステップＳ１０２の（所定時間）とステップＳ１０６の（第１所定時間）を省略して用いる。
第２判断手段は、随時、記録ヘッド５１が、加湿領域にいるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。記録ヘッド５１が加湿領域に位置しない場合には（ステップ１０２のＮｏ）、制御部１００は、廃インクγを送液させずに（ステップＳ１０４）処理は終了する。
一方、第２判断手段が、記録ヘッド５１が、加湿領域に存在していると判断した場合には（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、制御部１００は廃インクγを第１液滴蓄積手段４８に送液する（ステップＳ１０６）。そして、再び、ステップＳ１０２に戻り、第１判断手段によるステップＳ１０２の判断がされる。第２の送液手法では、ステップＳ１０２、ステップＳ１０６の処理が随時（例えば、０．１秒毎に）行われる。つまり、第２の送液手法では、記録ヘッド１０１が加湿領域に位置している間、制御部１００が廃インクγを第１液滴蓄積手段４８に送液し続ける。
第１の送液手法と第２の送液手法とを比較すると、第１の送液手法では、送液コストが安くすることができる。一方、第２の送液手法では、送液できる廃インクγの量を多くすることができる。
［第３の送液手法］
図１３に第３の送液手法を用いる場合の画像形成装置の第１液滴蓄積手段４８や、記録ヘッド１０１などの拡大図を示す。図１３に示すように、この場合の画像形成装置は、第１湿度検出手段９２、第２湿度検出手段９４を有する、湿度検出手段とは例えば、湿度センサである。第１湿度検出手段９２は外気の湿度（以下、「第１湿度Ｈ１」という。）を検出するものであり、画像形成処理に支障のない場所に配置される。
また、第２湿度検出手段９４は、第１液滴蓄積手段４８内の湿度（以下、「第２湿度Ｈ２」という。）を検出するものであり、第１液滴蓄積手段４８内に配置される。第３の送液手法を採用する場合には、制御部１００に、第３判断手段を具備させる。図１４に第３判断手段の処理フローを示す。第３の送液手法では、図１４のステップＳ１０６中の「（第１所定時間）」を含めて用いる。
第３判断手段は、第１湿度Ｈ１＞第２湿度Ｈ２か否かを判断する（ステップＳ１３０）。第１湿度Ｈ１≦第２湿度Ｈ２であると判断されると（ステップＳ１３０のＮｏ）、第１液滴蓄積手段４８内は湿度は高いと判断できるため、制御部は、第１液滴蓄積手段４８に対して、廃インクβの送液はさせない（ステップＳ１０４）。一方、第１湿度Ｈ１＞第２湿度Ｈ２であると判断されると（ステップＳ１３０のＹｅｓ）、第１液滴蓄積手段４８内が乾燥し始めているもしくは、乾燥しているということなので、第２判断手段は、第１液滴蓄積手段４８に対して、任意の第１所定時間Ｓ（例えば、１０秒）の間、廃インクβを送液する（ステップＳ１０６）。そして、再びステップＳ１３０に戻る。
［第４の送液手法］
第４の送液手法を採用する場合には、第３の送液手法で説明した第１湿度検出手段９２、第２湿度検出手段９４を用い、かつ、制御部には、第４の判断手段を具備させる。第４の判断手段の処理フローを図１４を用いて説明する。第４の送液手法の処理フローは、図１４中のステップＳ１０６の（第１所定時間）を省略したものである。
第４判断手段は、随時（例えば、０．１秒毎）、第１湿度Ｈ１＞第２湿度Ｈ２か否かを判断する（ステップＳ１３０）。第１湿度Ｈ１≦第２湿度Ｈ２であると判断されると（ステップＳ１３０のＮｏ）、制御部１００は、廃インクβの送液はさせない（ステップＳ１０４）。一方、第１湿度Ｈ１＞第２湿度Ｈ２であると判断されると（ステップＳ１３０のＹｅｓ）、制御部１００は、第１液滴蓄積手段４８に対して、廃インクβを送液する。そして、再びステップＳ１３０に戻る。第４の送液手法では、随時、ステップＳ１３０およびステップＳ１０６の処理が行われる。このように、第４の送液手法では、第１所定時間Ｓを、第１湿度Ｈ１＞第２湿度Ｈ２である時間（第３の送液手法では第１所定時間は任意）として、第１所定時間Ｓの間に、制御部１００は、廃インクβを第１液滴蓄積手段４８に送液し続ける。つまり、第４の送液手法では、第１湿度Ｈ１＞第２湿度Ｈ２である間、制御部１００は、廃インクβを第１液滴蓄積手段４８に送液する。
上述のように、第３、４の送液手法では、第１液滴蓄積手段４８内の湿度（第２湿度）が外気の湿度（第１湿度）よりも高くなるまで、第２液滴蓄積手段６００内の廃インクβを第１液滴蓄積手段４８に送液させる。
第１〜第４の送液手法は、任意の１つを用いてもよく、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。

実施例４では、ノズル面１０４の加湿効果を更に高める画像形成装置について説明する。図１５に、実施例４の画像形成装置の真横から見た平面図を示す。図１６に実施例４の画像形成装置を真上から見た平面図を示す。図１５では、インクタンクユニット８と、メインタンクユニット９とは省略して示す。実施例４の画像形成装置では、４つのヘッドモジュール５１Ａ〜Ｄをカバー７０で囲む。カバー７０の素材は、通気性の有さないものであれば、なんでもよい。カバー７０で、４つのヘッドモジュール５１Ａ〜Ｄを囲むことにより、各ノズル面の周辺の湿度を保つことでき、結果として、ノズル面１０４の加湿効果を更に高めることができる。以下の説明では、カバー７０で囲まれた４つヘッドモジュールをまとめてヘッド部８０という。以下、カバー７０について詳細に説明する。
図１７にカバー７０の斜視図を示す。カバー７０の底面７０ａに、各ノズル面１０４Ａ〜Ｄと対向する箇所については、インクを吐出するための吐出孔７０ｂを設ける。各記録ヘッド１０１は、吐出孔７０ｂから、インクを吐出する。また、ノズル面１０４は吐出孔７０ｂを通じて、第１液滴蓄積手段４８に蓄積されたインクαからの水分で加湿される。従って、ノズル面１０４と、第１液滴蓄積手段４８との距離は、ノズル面が適切に加湿される程度の（微小な）距離を保たなければならない。
また、カバー７０の底面の、ヘッド部８０の可動方向の両端にそれぞれガイドローラ７２が設けられる。ガイドローラ７２の長さは、例えば、搬送ベルト４３の幅と同じにすればよい。搬送ベルト４３上に用紙Ｐが固定配置され、搬送される場合には、これら２つのガイドローラ７２を当接させる。この当接により、更に、ノズル面１０４の周辺の密閉度が向上し、ノズル面の加湿効果が更に高まる。ノズル面が適切に加湿される程度の（微小な）距離を保っていれば、２つのガイドローラ７２はなくてもよい。
本実施例４の画像形成装置であれば、カバー７０でヘッドモジュール５１（記録ヘッド１０１）を囲むことで、ノズル面１０４周辺の湿度を保つことができ、結果として、ノズル面１０４の加湿効果を更に高めることができる。

記録ヘッド５１が加湿領域に位置していない場合には、ノズル面１０４には、第１液滴蓄積手段４８内のインクαの水分が到達しない。この場合に、開口部４８ａは開放されていると、インクαは水分が蒸発してしまい、余分な水分が失われてしまう。そこで、実施例５の画像形成装置であれば、開口部４８ａを閉じる（第１液滴蓄積手段４８を密閉する）密閉手段を有することで、インクαの水分の無駄な蒸発を防ぐことができる。密閉する手法は様々あるが、以下では、第１の密閉手法と第２密閉手法について説明する。また、開口部４８ａを密閉するタイミングについては後述する。
［第１の密閉手法］
図１８（Ａ）（Ｂ）に第１の密閉手法を示す。図１８（Ａ）に示すように、プラテン部材４５は二重構造になっており、上方、下方に位置する部材をそれぞれ上プラテン４５ｂ、下プラテン４５ｃとする。上プラテン４５ｂ、下プラテン４５ｃの間に、封止部材８２が配置される。第１の密閉手法では、密閉手段をこの封止部材８２とする。封止部材８２は通気性を有さない。記録ヘッド１０１のノズル面１０４が、第１液滴蓄積手段４８の開口部４８ａ（プラテン部材４５の貫通孔４５ａ）と対向している場合（つまり、図１８（Ａ）に示す場合）には、封止部材８２は、貫通孔４５ａを開放している。従って、第１液滴蓄積手段４８内のインクαが蒸発して、水分βが、ノズル面１０４に到達する。ノズル面１０４が、第１液滴蓄積手段４８の開口部４８ａ（プラテン部材４５の貫通孔４５ａ）と対向していない場合には、図１８（Ｂ）に示すように、制御部１００の指示により、封止部材８２は、開口部４８ａを閉じる。このように、封止部材８２が、開口部４８ａ（貫通孔４５ａ）を閉じることで、第１液滴蓄積手段４８は密閉され、無駄なインクαの乾燥を防ぐことができる。
［第２の密閉手法］
次に、第２の密閉手法について説明する。図１９に第２の密閉手法を用いた場合の搬送ベルト４３の一部を示す。図１９に示すように、搬送ベルト４３において、吸引孔４６や空吐出通過孔４７などの孔が設けられていない領域（破線で示す）を設ける。この領域を封止部８４とする。搬送ベルト４３は、例えば、ゴムなどが用いられるため、封止部８４は、通気性を有さない箇所である。第２の密閉手法では、密閉手段を封止部８４とする。
図２０（Ａ）（Ｂ）に、封止部８４について示す。図２０（Ａ）に、記録ヘッド１０１が加湿領域に位置する場合を示す。この場合には、封止部８４は、貫通孔４５ａを開放している。従って、第１液滴蓄積手段４８内のインクαが蒸発して、水分βが、ノズル面１０４に到達する。
そして、記録ヘッド１０１が加湿領域に位置していない場合には、図２０（Ｂ）に示すように、制御部１００の指示により、搬送ベルト４３を周回して、封止部８４で、開口部４８ａ（プラテン部材４５の貫通孔４５ａ）を閉じる。このように、封止部８４が、開口部４８ａを閉じることで、第１液滴蓄積手段４８は密閉され、無駄なインクαの乾燥を防ぐことができる。

図２１に制御部１００が、密閉手段により開口部４８ａを閉じる処理フローを示す。図１２と比較して、ステップＳ１０２とステップＳ１０６との間に、ステップＳ１２０を有する点と、ステップＳ１０４がステップＳ１２２に代替されている点で異なる。従って、上述の第１の送液手法、第２の送液手法がベースとなっている。ステップＳ１０２の判定終了後、ステップＳ１２０において、制御部１００は、密閉手段は開口部４８ａを開放する（ステップＳ１２０）。そして、ステップＳ１０６の処理に進む。

一方、ステップＳ１０２の判断がＮｏである場合には、制御部１００は、第２液滴蓄積手段６００から第１液滴蓄積手段４８にインクを送液させず、密閉手段により開口部４８ａを閉じる。開口部４８ａの密閉の手法は、上記第１、２の密閉手法などを用いればよい。また、図２２は、図１２の処理フローに開口部４８ａを開閉する処理を付加したものであるが、図１４の処理フローに開口部４８ａを開閉する処理を付加したものを用いてもよい。

また、第１の密閉手法および第２の密閉手法を組み合わせて使用すると、更に、インクαの蒸発防止効果を高めることができる。

このように、密閉手段により第１液滴蓄積手段４８を密閉することで、インクαの無駄な蒸発を防ぐことができる。

１・・・装置本体１
２・・・給紙トレイ
３・・・排紙トレイ
４・・・搬送ユニット
５・・・画像形成ユニット
６・・・回復手段
７・・・搬送ガイド部
８・・・インクタンクユニット
９・・・メインタンクユニット
４３・・・搬送ベルト
４８・・・第１液滴蓄積手段
５１・・・ヘッドモジュール
１０１・・・記録ヘッド
１０２・・・ノズル
１０４・・・ノズル面
６００・・・第２液滴蓄積手段

特開２００６−１５９５５６号公報 特開２００７−１６８２７７号公報

Claims (13)

1. ノズル面を対向させて記録媒体に対して液滴を吐出することで画像を形成する複数のノズルと、
   開口部を有し、前記ノズルが空吐出した液滴を蓄積する第１液滴蓄積手段と、
   液滴を蓄積する第２液滴蓄積手段と、
   前記第１液滴蓄積手段に蓄積された液滴が許容量を超えると、該許容量を超えた液滴を前記第２液滴蓄積手段に送液する第１送液手段と、
   前記第２液滴蓄積手段に蓄積された液滴を第１所定時間、前記第１液滴蓄積手段に送液する第２送液手段と、を有し、
   前記ノズル面と前記開口部とが対向して位置する間に、前記ノズル面は、前記第１液滴蓄積手段に蓄積された液滴から蒸発する、前記開口部を通過する水分で加湿される画像形成装置。
2. 更に、吸引力を発生する吸引ファンと、
   複数の吸引孔を有し、該吸引孔からの前記吸引力により前記記録媒体を配置させて搬送する搬送ベルトと、を有し、
   前記複数のノズルは、前記記録媒体の搬送方向と略直交する方向に前記記録媒体の幅以上に、１列あるいは千鳥状に配列されており、
   前記搬送ベルトは、前記ノズル面と前記開口部との間に配置され、
   前記ノズル面は、前記開口部および前記吸引孔を通過した前記水分で加湿されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 更に、前記記録ヘッドから液滴を排出する排出手段と、
   前記排出された液滴を前記第１液滴蓄積手段に送液する第３送液手段と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 更に、前記記録ヘッドから液滴を排出する排出手段と、
   前記排出された液滴を前記第２液滴蓄積手段に送液する第４送液手段と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記記録ヘッドが第２所定時間、前記位置し続けた時に前記第２送液手段は、前記第２液滴蓄積手段に蓄積された液滴を前記第１所定時間、前記第１液滴蓄積手段に送液することを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記第１所定時間とは、前記記録ヘッドが前記位置している時間であることを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の画像形成装置。
7. 更に、外気の第１湿度を検出する第１湿度検出手段と、
   前記第１液滴蓄積手段内の第２湿度を検出する第２湿度検出手段と、を有し、
   前記第１湿度が前記第２湿度より高い時に前記第２送液手段は、前記第２液滴蓄積手段に蓄積された液滴を前記第１所定時間、前記第１液滴蓄積手段に送液することを特徴とする請求項１〜６何れかに記載の画像形成装置。
8. 更に、外気の第１湿度を検出する第１湿度検出手段と、
   前記第１液滴蓄積手段内の第２湿度を検出する第２湿度検出手段と、を有し、
   前記第１所定時間とは、前記第１湿度が前記第２湿度より高い時間であることを特徴とする請求項１〜６何れかに記載の画像形成装置。
9. 前記第２液滴蓄積手段は着脱可能であることを特徴とする請求項１〜８何れかに記載の画像形成装置。
10. 更に、前記記録ヘッドを覆い、通気性のないカバーを有し、
    前記カバーは、液滴を吐出するための吐出孔を有することを特徴とする請求項１〜９何れかに記載の画像形成装置。
11. 更に、前記ノズル面と前記開口部とが対向して位置していない間は前記開口部を閉じる密閉手段を有することを特徴とする請求項１〜１０何れかに記載の画像形成装置。
12. 前記搬送ベルトは、前記記録媒体が配置される面と反対側の面にプラテン部材を有し、
    前記密閉手段は、前記プラテン部材が有し、通気性のない封止部材であることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記搬送ベルトは、通気性のない封止部を有し、
    前記密閉手段は前記封止部であることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
    
    
    
    
    
    
    

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