(57)【要約】【課題】液滴を垂直方向上方に向けて空吐出する記録ヘッドを備える場合に吸引キャップをデキャップしたときに吸引キャップ内に排出された廃液が記録ヘッドの外周面を伝って垂れ落ちる。【解決手段】吸引キャップ７１は、記録ヘッド２４のノズル面１２４を上方向からキャッピングするために、開口側を下方に向けてキャップホルダ７３に保持され記録ヘッド２４の外周側には、吸引キャップ７１をノズル面１２４から離間したときに記録ヘッド２４の外周面に垂れ落ちる液体（廃液）を受け止める受け部材８０が設けられ、受け部材８０は排出経路８１を介して廃液タンクに通じている。【選択図】図３
2012179791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を垂直方向上方に向けて吐出するノズルを有する記録ヘッドを備え、
被記録媒体を前記記録ヘッドの上方位置で搬送して前記記録ヘッドによって画像を形成する画像形成装置であって、
上方から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部材と、
前記記録ヘッドの外周側には、前記キャップ部材を前記ノズル面から離間したときに前記記録ヘッドの外周面に垂れ落ちる液体を受け止める受け部材が設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記受け部材には吸引手段と接続される吸引口が設けられ、前記吸引口は少なくとも一部が前記記録ヘッドのノズル面よりも下側位置で開口していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドの外周面にはノズル面の周縁部から傾斜して立ち下がる傾斜面が形成されてい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。
【請求項４】
前記受け部材の底面には傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のういずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記受け部材には前記受け止めた液体を吸引排出する吸引排出手段が接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記キャップ部材には内部を大気に開放する大気開放弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【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、液滴を垂直方向上方に向けて吐出する記録ヘッドを備え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、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。）を行なうものであり、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。
【０００３】
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。
【０００４】
画像形成装置としては、垂直方向下向きに液滴を吐出する記録ヘッドを備え、記録ヘッドに対向して搬送される用紙上に液滴を吐出させて画像を形成する構成が一般的である。そして、記録ヘッドのノズルの吐出安定性を維持するため、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なう。
【０００５】
従来、吐出口からインクを重力に逆らって上向きに吐出して被記録媒体の下面に画像記録を行う記録ヘッドから該記録ヘッドのインク吐出性能の維持および回復を図るために予備吐出されたインクを受ける予備吐出受けを備え、予備吐出受けは、予備吐出されたインクの入口となる開口部を有し、予備吐出受け内に予備吐出されたインクが開口部から予備吐出受けの外に漏出することを防止するインク漏出防止手段が開口部の上方に設けられているものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３４１３２１号公報
【特許文献２】特開２００７−２１０１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように液滴を垂直方向上方に向けて吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置にあっては、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材でキャッピングしてキャップ部材内にノズルから液体を吸引排出させたとき、キャップ部材内は吸引された液体（廃液）で満たされているため、デキャップ時（キャップ部材をノズル面から離間したとき）に廃液が記録ヘッドの外周面から装置内に垂れ落ちるという課題がある。また、記録ヘッドのノズル面にも廃液が多く残り、ワイピング動作時の負荷が大きくなるという課題もある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液滴を垂直方向上方に向けて吐出する場合のキャップ部材内に排出された廃液が記録ヘッド外周面からキャリッジや装置内に垂れないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、
液滴を垂直方向上方に向けて吐出するノズルを有する記録ヘッドを備え、
被記録媒体を前記記録ヘッドの上方位置で搬送して前記記録ヘッドによって画像を形成する画像形成装置であって、
上方から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部材と、
前記記録ヘッドの外周側には、前記キャップ部材を前記ノズル面から離間したときに前記記録ヘッドの外周面に垂れ落ちる液体を受け止める受け部材が設けられている
構成とした。
【００１０】
ここで、前記受け部材には吸引手段と接続される吸引口が設けられ、前記吸引口は少なくとも一部が前記記録ヘッドのノズル面よりも下側位置で開口している構成とできる。
【００１１】
また、前記記録ヘッドの外周面にはノズル面の周縁部から傾斜して立ち下がる傾斜面が形成されている構成とできる。
【００１２】
また、前記受け部材の底面には傾斜面が設けられている構成とできる。
【００１３】
また、前記受け部材には前記受け止めた液体を吸引排出する吸引排出手段が接続されている構成とできる。
【００１４】
また、前記キャップ部材には内部を大気に開放する大気開放弁が設けられている構成とできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像形成装置によれば、空吐出受けには空吐出滴が進入する開口部を有し、空吐出受けの内部には開口部の周縁部から立ち上る流出防止壁が形成され、流出防止壁の開口部側と反対側の内壁面は、空吐出滴の進入方向に向かって収束する方向に傾斜している構成としたので、空吐出滴を流出防止壁で堰き止めて開口部からの流出を防止し、空吐出滴の進入時に生じる気流で流出防止壁の内壁面に回り込む空液滴やミストを早期に内壁面に衝突させて回収することで、空吐出滴を垂直方向上方に向けて吐出する場合でもミストの発生を低減し、空吐出された液体を確実に回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るの要部側面説明図である。
【図２】同じく装置底面側から見た底面説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態の説明に供する要部側面説明図である。
【図４】図３の記録ヘッド部分の側面説明図である。
【図５】同じくクリーニング動作時の説明に供する説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態の説明に供する要部側面説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態をクリーニング動作と共に説明する要部正面説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態を説明する要部正面説明図である。
【図９】本発明の第５実施形態を説明する側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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要部側面説明図、図２は同じく装置底面側から見た底面説明図である。
【００１８】
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及び搬送機構部５等を有し、装置本体の一側から給紙部４によって給紙される用紙１０を取り込み、搬送機構部５によって用紙１０を間歇的に搬送しながら、画像形成部２によって液滴を吐出して用紙１０の下面に画像を形成した後、図示しない排紙トレイに排紙する。
【００１９】
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、図示しない主走査モータによって、駆動プーリと従動プーリ間に渡したタイミングベルトを介して主走査方向に移動走査する。
【００２０】
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。）及び記録ヘッド２４に所要の液体を供給する図示しないヘッドタンクが搭載されている。
【００２１】
ここで、記録ヘッド２４は、液滴を吐出する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、液滴を垂直方向上向きに吐出させる状態で装着している。この、記録ヘッド２４は、それぞれ複数の液滴を吐出するノズルが列設された２つのノズル列を有し、記録ヘッド２４ａの一方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、他方のノズル列はマゼンタ（Ｙ）の液滴を、記録ヘッド２４ｂ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、それぞれ吐出する。
【００２２】
給紙部４は、給紙コロ（半月コロ）４１と分離パッド４２によって用紙１０を１枚ずつ分離して搬送機構部５に給紙する。
【００２３】
搬送機構部１０５は、駆動ローラ（搬送ローラ）５２と従動ローラ５３との間に掛け回された無端状の搬送ベルト５１を有し、搬送ベルト５１は帯電ローラ５６によって帯電されることで、周回移動することで用紙１０を静電吸着して、記録ヘッド２４に対向させて矢示Ｘ方向（副走査方向：ベルト搬送方向）に搬送する。
【００２４】
搬送機構部１０５の下流側には、画像が記録された用紙１０を排紙トレイに送り出すための排紙ローラ６１、６２が配設されている。
【００２５】
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のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構７を配置している。この維持回復機構７のフレーム７０には、記録ヘッド２４の各ノズル面１２４（図１参照）をキャピングするための吸引キャップ７１及び保湿キャップ７２と、ノズル面１２４をワイピング（払拭）するワイパ部材（ワイパブレード）７４などが保持されている。吸引キャップ７１はキャップホルダ７３に保持されている。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７５を備えている。吸引キャップ７１には吸引手段としての吸引ポンプ７６が接続され、吸引ポンプ７６は図示しない廃液タンクに通じている。
【００２６】
なお、維持回復機構７のフレーム７０内部には、図示しないキャッピング機構用ステッピングモータが配設され、キャッピング機構用ステッピングモータを正転回転すると、図示しないギアとカムを通じて、キャップホルダ７３と供に、吸引キャップ７１、保湿キャップ７２がキャッピングとデキャップ動作を行う。また、キャッピング機構用ステッピングモータを逆転回転することで吸引ポンプ７６が駆動される。
【００２７】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙部４によって給紙された用紙１０が帯電された搬送ベルト５１に静電吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙１０が水平方向に搬送される。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を排紙トレイに排紙する。
【００２８】
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７に対向する位置に移動して、吸引キャップ７１によるキャッピングを行ってノズル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。
【００２９】
次に、本発明の第１実施形態について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同実施形態の説明に供する要部側面説明図、図４は図３の記録ヘッド部分の側面説明図、図５は同じくクリーニング動作時の説明に供する説明図である。
吸引キャップ７１は、記録ヘッド２４のノズル面１２４を上方向からキャッピングするために、開口側を下方に向けてキャップホルダ７３に保持され、キャップホルダ７３との間にはバネ７７が介装されている。また、吸引キャップ７１には吸引経路７８を介して吸引ポンプ７６が接続されている。
【００３０】
一方、記録ヘッド２４の外周側には、吸引キャップ７１をノズル面１２４から離間した（デキャップした）ときに記録ヘッド２４の外周面に垂れ落ちる液体（廃液）を受け止める受け部材８０が設けられている。受け部材８０は排出経路８１を介して図示しない廃液タンクに通じている。また、記録ヘッド２４の外周面にはノズル配列方向と直交する方向の周縁部から立ち下がる傾斜面１２５が形成されている。
【００３１】
ここで、受け部材８０及び廃液タンクはキャリッジ２３に保持されている。
【００３２】
このように構成したので、増粘インクや埃によるノズル詰まりが発生した場合は維持回復機構７によるクリーニング動作を実施する。クリーニング動作は、吸引動作、ワイピング動作、空吐出動作に分けられ、吸引動作は、「キャッピング→インク吸引→デキャップ→排出されたインク処理」の順で実施する。
【００３３】
つまり、図５（ａ）に示す状態からキャップホルダ７３を下降させて、同図（ｂ）に示すように、吸引キャップ７１で記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャッピングした後、吸引ポンプ７６を駆動することによって、同図（ｃ）に示すように、吸引キャップ７１内に記録ヘッド２４のノズル１２０からインクを吸引排出させる。これにより、吸引キャップ７１内はインクの廃液３００で満たされる。その後、同図（ｄ）及び（ｅ）に示すように、吸引キャップ７１をノズル面１２４から離間させると、吸引キャップ７１内の廃液３００が記録ヘッド２４の外周面に沿って垂れ流れる。
【００３４】
このとき、記録ヘッド２４の外周側には受け部材８０が設けられているので、記録ヘッド２４の外周面に沿って垂れ流れる廃液３００は、受け部材８０にて受け止められ、記録ヘッド２４の下方の装置本体下部に落下することが防止される。受け部材８０にて受け止められた廃液３００は排出経路８１を介して図示しない廃液タンクに排出される。
【００３５】
また、記録ヘッド２４の外周面にはノズル配列方向と直交する方向の周縁部から立ち下がる傾斜面１２５が形成されているので、ノズル面１２４上の廃液３００も受け部材８０へと流れ易くなる。
【００３６】
なお、クリーニング動作としては、その後キャリッジ２３をワイピング位置に移動させ、ノズル面１２４のワイピングを実施し、維持回復機構７に備えている空吐出受け７５の位置までキャリッジ２３を移動させ、空吐出を行う。
【００３７】
このように、記録ヘッド２４の周りのキャリッジ部分に受け部材８０を設けることで、使用環境によって吸引キャップ７１内に吸引されたインク量（廃液量）が多くても、デキャップ後確実に廃液タンクへ誘導することができ、記録ヘッド２４を駆動するドライバＩＣなどの電装部品への廃液の付着、固着に伴う吐出不良を防止することができる。また、記録ヘッド２４の周りに付着した廃液溜まりが用紙や搬送ベルトへ転移し、画質へ悪影響を及ぼすことをも防止することができる。さらに、装置設置場所の傾斜角度、また吸引動作中の突然の停電後などトラブル発生時に吸引キャップ外に廃液が垂れたときにも、同様に電装部品への廃液の付着や用紙などのへの転移を防止できる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について図６を参照して説明する。なお、図６は同実施形態の説明に供する要部側面説明図である。
ここでは、受け部材８０の底面８０ａをノズル配列方向（ヘッド長手方向）両端部から中央部に向かって下降する方向に傾斜する傾斜面としている。
【００３９】
これにより、受け部材８０に流れた廃液３００を廃液タンクへ誘導するときに、廃液３００が流れ易くなる。また、この場合、底面８０ａに撥水処理を施すことよってより流れ易くなる。
【００４０】
次に、本発明の第３実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は同実施形態をクリーニング動作と共に説明する要部正面説明図である。
ここでは、吸引キャップ７１の天面側に、吸引キャップ７１でノズル面１２４をキャッピングした状態で、内部を大気に開放する大気開放弁７９を設けている。また、吸引ポンプ７６からの吸引経路７８は、吸引キャップ７１のノズル面１２４との当接面側で短手方向（ノズル配列方向と直交する方向）に接続している。
【００４１】
なお、大気開放弁７９の位置は、弁７９に廃液が付着し、弁可動の負荷に繋がったり、キャップ内の密閉度が低下したりするため、弁７９は廃液が付着しない箇所に設けるか、チューブにて大気開放路を形成してその途中に設けることが好ましい。また、大気開放弁７９をバネなどを利用してキャップホルダ７３に設けることで、キャッピング動作、デキャップ動作と同軸上での駆動をさせることもできる。
【００４２】
このように構成したので、まず図７（ａ）に示すように、吸引キャップ７１によって記録ヘッド２４のノズル面１２４をキャッピングし、大気開放弁７９を閉じた状態で、同図（ｂ）に示すように、吸引ポンプ７６を駆動して記録ヘッド２４のノズルからインクを吸引する。これにより、吸引キャップ７１内には記録ヘッド２４から吸引排出されたインクの廃液３００が溜まった状態になる。
【００４３】
その後、同図（ｃ）に示すように、大気開放弁７９を開いて吸引キャップ７１内を大気に開放し、次いで、同図（ｄ）に示すように、吸引ポンプ７６を駆動して吸引キャップ７１内の廃液３００を吸引する。これにより、吸引キャップ７１内の廃液３００の残量が低減する。
【００４４】
この状態から同図（ｅ）に示すように吸引キャップ７１を記録ヘッド２４のノズル面１２４から離間する（デキャップする）。
【００４５】
このとき、記録ヘッド２４のノズル面１２４には廃液３００が残っているが、この残った廃液３００は、前記第１実施形態と同様に、記録ヘッド２４の外周面を伝って垂れ落ちるが、受け部材８０により受け止められる。
【００４６】
このように、吸引キャップ７１への吸引排出後吸引キャップ７１内を大気開放し、吸引キャップ７１内の廃液３００を排出した後でキャップすることで、キャップ内残留廃液量が少なく、デキャップ時のインク垂れ量も低減できる。したがって、受け部材へ流れる廃液量も低減できるため、受け部材の耐久性向上を図ることができる。
【００４７】
次に、本発明の第４実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態を説明する要部正面説明図である。
ここでは、吸引キャップ７１の吸引ポンプ７６と接続される吸引口７１ａを、記録ヘッド２４のノズル面１２４よりも下側位置で開口させている。
【００４８】
これにより、記録ヘッド２４のノズル面１２４への残留廃液量を前記第３実施形態よりも更に低減することができる。
【００４９】
次に、本発明の第５実施形態について図９を参照して説明する。なお、図９は同実施形態を説明する側面説明図である。
ここでは、前記第１実施形態（他の実施形態でもよい。）における受け部材８０の排出経路８１に吸引排出手段としての吸引ポンプ８２を設けている。
【００５０】
これにより、ワイピング動作が終了した後吸引ポンプ８２を駆動して受け部材８０内に溜まっている廃液を吸引排出することができ、ワイピング動作によってノズル面１２４から払拭された受け部材８０に流れ込んだ廃液を含めて廃液タンクに排出することができる。
【００５１】
なお、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。
【符号の説明】
【００５２】
２  画像形成部
４  給紙部
５  搬送機構部
７  維持回復機構
２３  キャリッジ
２４  記録ヘッド
５１  搬送ベルト
７１  吸引キャップ
７１ａ  吸引口
７３  キャップホルダ
７６  吸引ポンプ
７９  大気開放弁
８０  受け部材
８１  排出経路
８２  吸引ポンプ
【図１】
2012179791.tif 000003
【図２】
2012179791.tif 000004
【図３】
2012179791.tif 000005
【図４】
2012179791.tif 000006
【図５】
2012179791.tif 000007
【図６】
2012179791.tif 000008
【図７】
2012179791.tif 000009
【図８】
2012179791.tif 000010
【図９】
2012179791.tif 000011