(57)【要約】【課題】  空吐出受けの開口部周辺に空吐出されて記録液が付着し、高粘度記録液を使用した場合には記録液が堆積成長して空吐出動作が不良になる。【解決手段】  空吐出受け８８は、記録ヘッド３４によって空吐出される液滴を受けて収容保持する受け本体部９１を有し、受け本体部９１の上部開口を覆う一体又は別体の蓋部９２に記録ヘッド３４によって空吐出される液滴が通過する開口部８９を形成し、開口部８９は、平面形状で見て、記録ヘッド３４によって空吐出される液滴の吐出領域２００の大きさに対して、主走査方向及び副走査方向で、空吐出領域２００の両側に吐出液滴の最大直径の２０倍以上のクリアランス量Ｃ、Ｃ２を確保できる大きさに形成した。【選択図】  図６
2006159461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液の液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、この記録ヘッドから吐出される画像形成に寄与しない液滴を受ける空吐出受けとを備え、前記記録ヘッドのノズルから液滴を吐出して被記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記空吐出受けの開口部の大きさが前記記録ヘッドによる液滴吐出領域に対して幅方向で吐出液滴の最大直径の２０倍以上大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記空吐出受けは、前記記録ヘッドから空吐出された液滴が壁面に着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記空吐出受けは、前記記録ヘッドから空吐出される液滴が着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満となる壁面を有していない形状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記空吐出受けは、前記記録ヘッドから空吐出された液滴が着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満となる壁面を有し、この壁面に付着する記録液又はその堆積物を掻き落とす手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記空吐出受けは、樹脂又は板金若しくは樹脂及び板金の組合せで形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記空吐出受けは、空吐出された記録液を内部に収容保持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記記録液が顔料を含む記録液であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記記録液の粘度が２３℃５０％で８ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドは圧電素子を用いて吐出エネルギーを発生させるヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に記録液を吐出して画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等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。インクジェット記録装置は、記録ヘッドから記録紙等の被記録媒体（以下「用紙」と称するが、材質を紙に限定するものではなく、記録媒体、転写紙、転写材、被記録材などとも称される。）に記録液の液滴であるインク滴を吐出して記録（画像形成、印写、印字、印刷なども同義語である。）を行うものであり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００３】
一般に、インクジェット記録用記録液（インク）に要求される特性としては、高画質を達成するための色調、画像濃度、滲みなど、信頼性を達成するためのインク中の着色剤の溶解または分散安定性・保存安定性・吐出安定性など、記録画像の保存性を確保するための耐水性、耐光性など、また、高速化を達成するためのインクの速乾性などが挙げられ、これらの要求を満たすように従来から様々な試みがなされてきている。例えば、インクの着色剤としては、その発色性の良さや信頼性の高さ等の点から、当初は染料インクが主流であったが、近年に至り、記録画像に耐光性や耐水性を持たせるためにカーボンブラック等の顔料を用いたインキ組成物が使用されつつある。
【０００４】
一方、記録液の液滴を吐出する記録ヘッドを用いる場合、記録ヘッドの性能を維持回復する機能が不可欠であり、このヘッドの性能維持回復機能の一つとして、印字待機時や高温、低湿環境下での印字、あるいは低頻度の印字によってノズル（吐出口）内で記録液が増粘してノズルの目詰まりを生じるおそれがある場合に対処するため、定期的にノズルから記録（画像形成）に寄与しない液滴を吐出することによって、増粘した記録液を排出するようにする空吐出動作（予備吐出動作などとも称される。）が行なわれる。
【特許文献１】特開２００４−２８４０８４号公報
【０００５】
このような空吐出動作によって吐出される液滴を受ける空吐出受けとしては、特許文献２に記載されているように、廃液吸収体を用いて廃液を収容する廃液受容ケースと一体化して取り外し可能にしたものがある。
【特許文献２】特開平１０−５８７０４号公報
【０００６】
また、特許文献３に記載されているように、空吐出された記録液を、斜面を通じて廃液吸収体に誘導するようにしたものがある。
【特許文献３】特開２０００−１６８１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特に、記録液として顔料系記録液を使用した場合、粘度が高く、吐出された記録液は短時間で固まるために、特許文献２に記載されているよう廃液吸収体を用いた場合に廃液吸収体の上面から堆積が始まり、廃液吸収体が機能しないという課題がある。
【０００８】
また、粘度の高い記録液は特許文献３に記載されているように斜面を用いて記録液を誘導することが難しく、斜面に堆積してしまうという課題がある。
【０００９】
さらに、記録ヘッドと空吐出受けとの間には記録ヘッドと被記録媒体との距離以上の距離がある。ここで、記録ヘッドのノズルから吐出される液滴は飛翔距離が長くなるほど飛翔方向のバラツキが生じることから、空吐出受けの開口部周辺に付着し、この付着した記録液が堆積成長して、記録ヘッドのノズル面と接触するなどの課題がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で比較的長期に亘って空吐出される高粘度記録液を受けて収容することができる空吐出受けを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、空吐出受けの開口部の大きさが記録ヘッドによる液滴吐出領域に対して幅方向で吐出液滴の最大直径の２０倍以上大きい構成としたものである。
【００１２】
ここで、空吐出受けは記録ヘッドから空吐出された液滴が壁面に着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ以上であることが好ましい。また、空吐出受けは記録ヘッドから空吐出される液滴が着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満である壁面を有しないことが好ましい。あるいは、空吐出受けは記録ヘッドから空吐出された液滴が着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満となる壁面を有し、この壁面に付着する記録液又はその堆積物を掻き落とす手段を備えていることが好ましい。
【００１３】
また、空吐出受けは、樹脂又は板金若しくは樹脂及び板金の組合せで形成されていることが好ましい。さらに、空吐出受けは、空吐出された記録液を内部に収容保持することが好ましい。さらにまた、記録液が顔料を含む記録液であること、記録液の粘度が２３℃５０％で８ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。また、記録ヘッドは圧電素子を用いて吐出エネルギーを発生させるヘッドを用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る画像形成装置によれば、空吐出受けの開口部の大きさが記録ヘッドによる液滴吐出領域に対して幅方向で吐出液滴の最大直径の２０倍以上大きい構成とすることで、空吐出受けの開口部への空吐出液滴の付着による堆積を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例を示す同画像形成装置を前方側から見た斜視説明図である。
この画像形成装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。
【００１６】
このカートリッジ装填部４には、色の異なる記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。
【００１７】
この前カバー６は、全体が、この前カバー６を閉じた状態で、カートリッジ装填部４内に装填されている複数のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙを外部から視認することができる透明又は半透明の部材で形成されている。なお、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙを外部から視認することができれば一部が透明又は半透明の部材で形成されている構成とすることもできる。
【００１８】
また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ（色を区別しないときは「残量表示部１１」という。）を配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。
【００１９】
次に、この画像形成装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。
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とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面３４ａを主走査方向と交叉する方向に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、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。
【００２２】
この記録ヘッド３４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）２２を介して接続している。
【００２３】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５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、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０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４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２４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に係止部材２５にて保持されている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、周回移動しながら帯電ローラ５６によって帯電（電荷付与）される。
【００２７】
この搬送ベルト５１としては、１層構造のベルトでも良く、又は複層（２層以上の）構造のベルトでもよい。１層構造の搬送ベルト５１の場合には、用紙４２や帯電ロー５６に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト５１の場合には、用紙４２や帯電ローラ５６に接触する側は絶縁層で形成し、用紙４２や帯電ローラ５６と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。
【００２８】
１層構造の搬送ベルト５１を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト５１の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばＰＥＴ、ＰＥＩ、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は１０１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０１５Ωｃｍなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト５１の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が１０５〜１０７Ωｃｍとなるように形成することが好ましい。
【００２９】
帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）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、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ２６は、体積抵抗率が１０６〜１０９Ω／□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ２６には、後述するように、ＡＣバイアス供給部（高圧電源）３１５から例えば２ｋＶの正負極のＡＣバイアス（高電圧）が印加される。このＡＣバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。
【００３０】
また、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３５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。
【００３１】
この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによって駆動ベルトを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。
【００３２】
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。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３までの高さは排紙トレイ３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。
【００３３】
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。
【００３４】
さらに、図３に示すように、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。
【００３５】
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〜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。
【００３６】
そして、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８５で除去されたインク、空吐出受け９４に空吐出されたインクは廃液タンク１００に排出されて収容される。
【００３７】
また、図３に示すように、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８９などを備えている。
【００３８】
次に、この画像形成装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図５は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。
【００３９】
この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び液室１０６、液室１０６にインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。
【００４０】
また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図６では１列のみ図示）の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００４１】
また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）に接続するためのＦＰＣケーブル２２を接続している。
【００４２】
そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００４３】
ここで、流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
【００４４】
振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。
【００４５】
ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板１０３の表面が前述したノズル面３４ａとなる。
【００４６】
圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。
【００４７】
このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【００４８】
そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００４９】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【００５０】
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。
【００５１】
このとき、後述する制御部のＡＣバイアス供給部３１５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パターンが形成される。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。
【００５２】
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。
【００５３】
また、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３４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３４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（画像形成）に寄与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。
【００５４】
次に、この画像形成装置で使用しているインク（記録液、以下「本インク」という。）の調整例について説明する。なお、これに限定されるものではない。
＜製造例１インク＞
（ブラックインク）
ＫＭ−９０３６（東洋インキ）（自己分散型顔料）              ５０重量％
グリセリン                                                  １０重量％
１，３−ブタンジオール                                      １５重量％
２−エチル−１、３−ヘキサンジオール                          ２重量％
２−ピロリドン                                                ２重量％
界面活性剤（１−９）                                          １重量％
シリコーン消泡剤ＫＳ５０８（信越化学）                    ０．１重量％
イオン交換水                                                      残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径１．２μｍのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例１インクを得た。
【００５５】
＜製造例２インク＞
（ポリマー溶液Ａの調整）
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー４．０ｇ及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し、６５℃に昇温した。次にスチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０％のポリマー溶液８００ｇを得た。このポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（標準：ポリスチレン、溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したところ、重量平均分子量は１５０００であった。
【００５６】
（顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調整）
ポリマー溶液Ａ２８ｇとＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９７を２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ及びイオン交換水１３．６ｇを充分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、イエローポリマー微粒子の水分散体を得た。
（イエローインク）
イエローポリマー微粒子分散体                                ４０重量％
グリセリン                                                    ８重量％
１、３−ブタンジオール                                      ２０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール              ２重量％
界面活性剤（１−８）                                      １．５重量％
シリコーン消泡剤ＫＳ５０８（信越化学社製）                ０．１重量％
イオン交換水                                                      残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径１．２μｍのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例２インクを得た。
【００５７】
＜製造例３インク＞
（顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調整）
顔料種をＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２に変えた他は同様にして、マゼンタポリマー微粒子の水分散体を得た。
（マゼンタインク）
マゼンタポリマー微粒子の分散体                              ５０重量％
グリセリン                                                  １０重量％
１、３−ブタンジオール                                      １８重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール              ２重量％
界面活性剤（１−８）                                      １．５重量％
シリコーン消泡剤ＫＳ５０８（信越化学社製）                ０．１重量％
イオン交換水                                                      残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径１．２μｍのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例３インクを得た。
【００５８】
＜製造例４インク＞
（顔料含有ポリマー微粒子水分散体の調整）
顔料種をＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に変えた他は同様にして、シアンポリマー微粒子の水分散体を得た。
（シアンインク）
シアンポリマー微粒子分散体                                  ４０重量％
グリセリン                                                    ８重量％
１、３−ブタンジオール                                      ２０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール          ２重量％
界面活性剤（１−８）                                      １．５重量％
シリコーン消泡剤ＫＳ５０８（信越化学社製）                ０．１重量％
イオン交換水                                                    残量
上記処方のインク組成物を作製し、室温にて充分に攪拌した後、平均孔径１．２μｍのメンブレンフィルターにて濾過を行ない、製造例４インクを得た。
【００５９】
上記製造例の各インクは、２３℃５０％における粘度が８ｍＰａ・ｓ以下であるが、水分蒸発に伴う粘度上昇率（ｍＰａ・ｓ／％）がインク全重量に対する水分蒸発率３０％までは１．０以下であり、かつ、水分蒸発率３０〜４５％の間に粘度上昇率が５０を越える点を持つこと、粘度上昇率が５０を越える点での、インク中の着色剤の平均粒子径が、初期平均粒子径の５倍以下であり、かつ０．８μｍ以下となることが確認された。
【００６０】
このような記録液を使用することによって、長期放置でもノズル目詰まりを起こさず、普通紙上での高画質化及び高速印字を達成できる。しかも、この記録液は、仮に、ノズル内の記録液が乾燥し増粘することによりノズルから吐出できなくなったとしても、顔料などが粗大粒子化してノズル詰まりを発生するわけではないため、簡単な維持回復動作により容易に回復できるという利点を有している。
【００６１】
そして、このような高粘度記録液の吐出には前述した圧電型記録ヘッドが好ましく用いられる。
【００６２】
次に、空吐出受け８８の構成の詳細について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は空吐出受け８８の上面説明図、図７は同空吐出受け８８の側断面説明図である。
この空吐出受け８８は、記録ヘッド３４によって空吐出される液滴を受けて収容保持する受け本体部９１を有し、この受け本体部９１の上部開口を覆う一体又は別体の蓋部９２に記録ヘッド３４によって空吐出される液滴が通過する開口部８９を形成している。
【００６３】
ここで、空吐出受け８８の開口部８９は、図６に示すように、平面形状で見て、記録ヘッド３４によって空吐出される液滴の吐出領域（斜線を施して示す領域、以下「空吐出領域」という。）２００の大きさに対して、幅方向（主走査方向及び副走査方向）で、空吐出領域２００の両側に吐出液滴の最大直径の２０倍以上のクリアランス量Ｃ１（副走査方向）、Ｃ２（主走査方向）を確保できる大きさに形成している。
【００６４】
これによって、記録ヘッド３４から空吐出される液滴が開口部８９周辺部に付着堆積して成長し、記録ヘッド３４のノズル面３４ａと干渉することを防止でき、空吐出受け８８の寿命を装置本体１の寿命まで確保することができるようになる。
【００６５】
つまり、記録ヘッド３４から吐出される液滴の着弾点が遠ければ遠いほど着弾点のばらつきが大きくなり、通常、記録ヘッド３４と用紙４２との距離は１ｍｍ程度であるが、空吐出受け８８との距離はこれよりも長くなり液滴の飛翔方向のバラツキが大きくなる。そのため、特に、高粘度記録液を用いた場合、開口部８９と空吐出領域２００の相対的な大きさによっては空吐出された液滴が開口部８９周辺部に付着して乾燥し堆積することになる。
【００６６】
そこで、本発明者は、前述した製造例の各記録液（インク）を用いて空吐出受け８８の開口部８９の大きさと記録ヘッド３４による空吐出領域２００の大きさとの関係について、開口部８９と空吐出領域２００のクリアランス量Ｃ１、Ｃ２を吐出液滴の最大直径の１０倍とした場合、１５倍とした場合、２０倍とした場合について、それぞれ開口部８９周辺部でのインクの堆積状況を評価した。この評価結果を表１に示している。なお、記録液による堆積状況の大きな差異は認められなかった。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
この評価結果から分かるように、開口部８９と空吐出領域２００のクリアランス量Ｃ１、Ｃ２を吐出液滴の最大直径の１０倍とした場合には開口部８９周辺部に記録液が付着して堆積し、１５倍とした場合には堆積の程度は少なくなったが空吐出受け８８の寿命が装置本体１の寿命の設計値まで達しない間に堆積が使用不可能な状態まで大きくなった。これに対して、開口部８９と空吐出領域２００のクリアランス量Ｃ１、Ｃ２を吐出液滴の最大直径の２０倍とした場合には堆積も低減して、空吐出受け８８の寿命が装置本体１の寿命の設計値まで得られることが確認できた。
【００６９】
したがって、空吐出受け８８の開口部８９の大きさが記録ヘッド３４による空吐出領域２００の大きさに対して幅方向で吐出液滴の最大直径の２０倍以上大きい構成とすることによって、開口部８９周辺部への空吐出記録液の付着が低減して、空吐出受け８８の寿命を長くすることができる。
【００７０】
次に、空吐出受け８８の受け本体部９１は、図７に示すように、底部を閉じて記録ヘッド３４から空吐出された記録液を内部に収容保持できる構造とし、記録ヘッド３４から空吐出された液滴が着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃとなる斜面を形成しないで、しかも、記録ヘッド３４から空吐出された液滴が空吐出受け８８の底面に着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃとなる深さＤｒ以上になる深さＤに形成している。
【００７１】
つまり、記録ヘッド３４から空吐出された液滴が空吐出受け８８内の壁面に着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満であると、液滴の着弾位置が若干の幅があるものの略一点に集中して、その着弾点から記録液の堆積が始まり、堆積物の成長速度が速くなって、空吐出受け８８内で空吐出された記録液を収容保持しようとした場合に、吐出受け８８の寿命が短くなる。
【００７２】
本発明者の実験によると、前述した製造例の各記録液（インク）を用いて記録ヘッド３４から空吐出された液滴が空吐出受け８８内の壁面に着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満の壁面に着弾させた場合、その壁面における堆積物の堆積高さ（同図では下側を記録ヘッド側、上側を着弾点として示している。）と空吐出回数の関係は、例えば図８に示すようになった。この実験結果における堆積速度は２．５ｍｍ／１０００回であった。
【００７３】
このように、記録ヘッド３４から空吐出された液滴が空吐出受け８８内の壁面に着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満であると、空吐出受け８８だけで空吐出された記録液を収容しようとした場合、空吐出回数が装置の寿命まで持たなくなる。
【００７４】
そこで、上述したように記録ヘッド３４から空吐出された液滴が空吐出受け８８の壁面に着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ以上になるようにすることで、むしろ、空吐出受け８８の受け本体部９１内で液滴の着弾点をばらつかせることによって、全体的な堆積進行速度を遅らせるようにして、空吐出受け８８の寿命を長くしている。なお、図９には空吐出受け８８内で液滴の着弾点をばらつかせて堆積させたときの堆積物２０２の堆積状況を模式的に示している。
【００７５】
次に、この空吐出受け８８の他の例について図１０を参照して説明する。なお、同図は同空吐出受け８８の側断面説明図である。
この例の空吐出受け８８は、装置本体１の構成上、受け本体部９１に記録ヘッド３４から空吐出された液滴が着弾するまでの時間が０．０１ｓｅｃ未満となる壁面（斜面）９１ａを形成した形状としたものである。
【００７６】
そこで、この空吐出受け８８では斜面９１ａに着弾する記録液を掻き落とす掻き落とし機構９４を設けている。これによって、空吐出受け８８では斜面９１ａへの記録液の着弾による堆積を低減し、空吐出受け８８の寿命を長くできるようにしている。
【００７７】
なお、この例の空吐出受け８８を用いた場合のインク収容可能ラインと実使用ラインの関係の一例を図１１に説明している。これにより、空吐出受け８８だけで空吐出記録液を収容保持することができて、別途廃記録液収容手段（廃液タンク）などを用いることなく装置本体１の寿命程度まで使用することができる。
【００７８】
次に、空吐出受け８４について図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２は同空吐出受け８４の平面説明図、図１３は同空吐出受け８４の構造の説明に供する説明図である。
この空吐出受け８４は、樹脂で形成した樹脂成形部分８４Ａと板金をプレス加工などして形成した板金部分８４Ｂとを組み付けて構成したものであり、上部に記録ヘッド３４から空吐出される液滴が通過する開口部１８９を有している。このように、少なくとも一部を板金部材で形成することによって空吐出受け８４の薄肉化が可能となって省スペース化を図れるとともに、開口部１８９として大きく確保することが可能になる。
【００７９】
この空吐出受け８４においても、開口部１８９は、図１３に示すように、平面形状で見て、記録ヘッド３４によって空吐出される液滴の吐出領域（斜線を施して示す領域、以下「空吐出領域」という。）２００の大きさに対して、幅方向（主走査方向及び副走査方向）で、空吐出領域２００の両側に吐出液滴の最大直径の２０倍以上のクリアランス量Ｃ３（副走査方向）、Ｃ４（主走査方向）を確保できる大きさに形成し、開口部１８９周辺部への記録液の付着堆積を防止している。
【００８０】
次に、前述した空吐出受け８８の掻き落とし機構９４の一例について図１４を参照して説明する。なお、同図は同掻き落とし機構９４の概略説明図である。
ここでは、空吐出受け８８の受け本体部９１内に、斜面９１ａ廃液の堆積、成長を抑制するため、複数枚（ここでは、４枚の例で示している。）の板状部材である揺動板２１１ａ〜１１１ｄ（区別しない場合には「揺動板２１１」という。）を連結部材２１２で連結してなる揺動部材２１０を、主走査方向に揺動可能に配設し、図示しない板バネなどの戻しばね手段によってこの揺動板２１０を矢示Ｂ方向に付勢している。なお、矢示Ｂ方向側が印字領域側である。また、揺動部材２１０の連結部材１２２を受け本体部９１の壁面を移動自在に貫通させ、揺動部材２１０の移動方向に沿う方向のラック２１４を一体的に設けている。
【００８１】
そして、受け本体部９１側にラック２１４に噛み合うピニオン２１６を回転可能に設けるとともに、受け本体部９１にはキャリッジ３３に当接可能な一端部２１７ａを有する揺動レバー２１７を軸部２１８にて揺動可能に支持して設け、この揺動レバー２１７の他端部２１７ｂをピニオン２１６に設けた係合片２１９に係合させている。
【００８２】
このように構成したので、キャリッジ３３が実線図示の位置より印字領域側にあるときには、揺動レバー２１７はキャリッジ３３に当接していない状態であるので、揺動部材２１０は戻しばね手段の付勢力を受けて、矢示Ｂ方向に押されて実線図示の位置にある。これに対して、キャリッジ３３が仮想線図示の位置へ移動すると、揺動レバー２１７の一端部がキャリッジ３３に当接して押されることから、揺動レバー２１７は仮想線図示の位置へ揺動し、この揺動によって他端部２１７ｂがピニオン２１６を矢示Ｃ方向に回転させる。これにより、ピニオン２１６に噛み合っているラック２１４が矢示Ａ方向に移動することになり、揺動部材２１０は戻しばね手段の付勢力に抗して矢示Ａ方向に仮想線図示の位置まで移動する。
【００８３】
そして、キャリッジ３３が仮想線図示の位置から印字領域側に移動するときには、戻しばね手段の復元力によって、揺動部材２１０は矢示Ｂ方向に移動して実施図示の位置に復帰する。
【００８４】
このようにして、キャリッジ３３の移動に伴って揺動部材２１０が矢示Ａ、Ｂ方向に揺動し、これによって揺動板２１１が受け本体部９１の斜面９１ａに付着している記録液を掻き落とし、堆積を抑制する。
【００８５】
なお、ここでは、キャリッジと揺動部材とを機械的に関連付けることによって、キャリッジの動きによって揺動部材の往復動作を行ない、キャリッジの動きと揺動部材の往復移動を同期させているが、主走査モータ、副走査モータ、その他のモータ、ソレノイドなどの駆動源を用いて揺動部材の往復移動を行なわせ、また、電気（電子）的にキャリッジの走査と揺動部材の往復移動とを同期させることもできる。
【００８６】
また、図１５にも示すように、印字時のキャリッジ３３の移動範囲では、キャリッジ３３が揺動レバー２１７に当接しない構成とし、空吐出動作を行なうときのキャリッジ３３の移動範囲でキャリッジ３３が揺動レバー２１７に当接するようにすることで、空吐出動作を行なうときのみ揺動部材２１０が往復移動することになる。
【００８７】
これにより、キャリッジ３３の走査を駆動源として揺動部材２１０の往復動作を行なう上記の構成において、空吐出を行なわない印字時にはキャリッジ３３に負荷をかけることがなく、画像への影響や記録速度の低下を防止できる。
【００８８】
なお、上記各実施形態では本発明に係る画像形成装置としてプリンタ構成で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す前方側から見た斜視説明図である。
【図２】同画像形成装置の機構部の概略を示す構成図である。
【図３】同機構部の要部平面説明図である。
【図４】同画像形成装置の記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図５】同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図６】同画像形成装置の空吐出受け８８の上面説明図である。
【図７】同じく側断面説明図である。
【図８】空吐出液滴の着弾までの時間が０．０１ｓｅｃ未満の壁面における堆積量と空吐出回数の関係の一例を説明する説明図である。
【図９】空吐出液滴の着弾までの時間を０．０１ｓｅｃ以上のしたときの堆積状況を説明する模式的説明図である。
【図１０】同画像形成装置の空吐出受け８８の他の例を説明する側断面説明図である。
【図１１】図１０の例の空吐出受け８８におけるインク収容可能範囲と実使用範囲の説明に供する側断面説明図である。
【図１２】同画像形成装置における空吐出受け８４の一例を説明する平面説明図である。
【図１３】同空吐出受け８４の構成部材の説明に供する説明図である。
【図１４】図１０の空吐出受け８８における掻き落とし機構の一例を説明する説明図である。
【図１５】同じくキャリッジの移動範囲と掻き落とし機構の動作の関係の説明に供する説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
３３…キャリッジ
３４…記録ヘッド
３５…サブタンク
５１…搬送ベルト
５２…搬送ローラ
５３…従動ローラ
５６…帯電ローラ
８１…維持回復機構
８４…空吐出受け
８８…空吐出受け
８９、１８９…開口部
９１…受け本体部
９１…斜面
２００…空吐出領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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