(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタ等の、インクを用いて画像形成を行う画像形成装置に用いられるヘッドを、ヘッドに対するブレードの機械的な接触を伴わずともクリーニング可能なヘッドクリーニング装置及びかかるヘッドクリーニング装置を備えたかかる画像形成装置の提供。【解決手段】ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに備えられた導電性のプレート部材６１ａと、所定方向Ｃ１に沿って配列された複数の電極３７と、複数の電極３７を覆った、表面が撥液性を有する絶縁膜３８とを備えたクリーニング部材３１と、絶縁膜３８の表面がプレート部材６１ａに対向した状態で、複数の電極３７に所定方向Ｃ１に沿って周期的に電圧を印加することで、同表面とプレート部材６１ａとに挟まれた液体Ｌを所定方向Ｃ１に沿って移動させ、プレート部材６１ａをクリーニングする電圧印加手段とを用いる。【選択図】図３
2012106448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するヘッドに備えられた導電性のプレート部材と、
所定方向に沿って配列された複数の電極と、この複数の電極を覆った、表面が撥液性を有する絶縁膜とを備えたクリーニング部材と、
前記絶縁膜の表面が前記プレート部材に対向した状態で、前記複数の電極に前記所定方向に沿って周期的に電圧を印加することで、前記表面と前記プレート部材とに挟まれた液体を前記所定方向に沿って移動させ、前記プレート部材をクリーニングする電圧印加手段とを有するヘッドクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のヘッドクリーニング装置において、
前記プレート部材は、インクを吐出するノズルを前記所定方向に平行に複数配列したノズル列を有することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２記載のヘッドクリーニング装置において、
前記ノズル列は、前記所定方向に交差する交差方向に複数並設されていることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置において、
前記表面と前記プレート部材との間に導電性の液体を供給する液体供給手段と、
この液体供給手段によって供給され前記プレート部材をクリーニングした液体を回収する液体回収手段とを有することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項５】
請求項４記載のヘッドクリーニング装置において、
前記液体供給手段は、液体の吐出口を前記プレート部材に有していることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のヘッドクリーニング装置であって、請求項３記載のヘッドクリーニング装置に従属したヘッドクリーニング装置において、
前記吐出口を、前記複数のノズル列のそれぞれに応じて、前記交差方向に沿って複数有していることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項７】
請求項４ないし６の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置において、
前記液体回収手段は、液体の回収口を前記プレート部材に有していることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置において、
前記プレート部材と前記クリーニング部材とを相対的に移動させることで、前記プレート部材がクリーニングされる第１の状態と、この第１の状態と異なる第２の状態とを選択的に形成する移動手段を有することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等の、インクを用いて画像形成を行う画像形成装置に用いられる、インクを吐出するヘッドをクリーニングするヘッドクリーニング装置及びかかるヘッドクリーニング装置を備えたかかる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ピエゾ方式に代表される可動アクチュエータ方式、サーマル方式に代表される加熱膜沸騰方式等により、微小のノズルからインク等の記録液を液滴化して吐出するヘッドを備え、インクジェット記録を行うインクジェットプリンタ等のインクジェット方式の画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）。このような画像形成装置は、画像情報に応じてかかる記録液を紙等の記録媒体に付着させて画像形成を行う画像形成技術を用いたものである。
【０００３】
インクジェット方式の画像形成装置は、感光体等を用いる電子写真方式の画像形成装置に比べた場合の装置構成の簡便さから、プリンタ、ファクシミリ及び複写機等への適用範囲が拡大しつつある。また、インクジェット方式の画像形成装置は、電気回路形成やバイオテクノロジーへの応用など、新たな領域への発展が期待されている。
【０００４】
インクジェット方式の画像形成装置においては、ヘッドに備えられたノズル部近辺のインクが増粘または乾燥することによる吐出不良、画像形成時に発生するミスト、その他、異物、紙粉の付着によるインク滴飛翔方向の乱れ、などによる画像品質の劣化が問題である。
【０００５】
この問題を解決するために、ゴムなどの柔軟材でできたブレード言い換えるとワイパーによってノズル面を拭い去るようにワイピングし、ノズル周辺の、インク溜り、インクミスト、埃、紙粉などの付着物を除去するヘッドクリーニング方法が従来から広く知られている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。
【０００６】
なお、一般に、疎水性の絶縁膜表面に導電性の液滴を置き、前記絶縁膜の内表面に配置した平板電極と、前記液滴との間に絶縁膜を介して電圧を印加すると、前記液滴と前記平板電極とが形成するキャパシタンスによる静電エネルギー分の表面エネルギーが減少し、前記液滴の接触角が低下することが知られており、この現象は、エレクトロウェッティング（Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）と呼ばれる。エレクトロウェッティング現象をインクジェット方式の画像形成装置に応用したものとしては、エレクトロウェッティング現象によってノズルを形成されたプレート表面に液体を広げて湿潤させ、ノズル部の乾燥を低減させる技術（たとえば、〔特許文献２〕参照）、ヘッド内のフィルター部にエレクトロウェッティング現象を応用し、フィルター部の濡れ性を制御することでフィルター部への気泡吸着とパージを制御する技術（たとえば、〔特許文献３〕参照）が知られている。さらに、エレクトロウェッティング現象を応用し、複数の電極上の絶縁膜と対向電極とに挟まれた液滴を、複数の電極の電圧制御によって一方向に搬送可能であることが知られている（たとえば、〔非特許文献１〕、〔非特許文献２〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ノズル面に対するブレードの機械的な接触は、長期的に見るとノズル面の劣化や、ブレードの劣化をもたらす。特に、インクジェットヘッドではインクの吐出性およびメニスカスの保持力を上げるために、ノズル面の表面が撥水膜処理されていることが多く、かかる機械的な接触は、この撥水膜にダメージを与える。撥水膜のダメージは吐出液滴の飛翔曲がりやミスト発生、ばらつきなどの原因となり、画像品質を著しく劣化させる。また、ブレードが劣化した際には、ワイピング性能が落ちるためノズル面に付着したミスト、異物などがうまく除去されなくなり、やはり画像品質の劣化を招く。
【０００８】
よって、ノズル面の特に撥水膜にダメージを与えることなくノズル面を清掃する技術が、インクジェット方式の画像形成装置を長期にわたり安定的に動作させるために望まれているところである。
【０００９】
本発明は、インクジェットプリンタ等の、インクを用いて画像形成を行う画像形成装置に用いられる、インクを吐出するヘッドを、ヘッドに対するブレードの機械的な接触を伴わずともクリーニング可能なヘッドクリーニング装置及びかかるヘッドクリーニング装置を備えたかか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】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、インクを吐出するヘッドに備えられた導電性のプレート部材と、所定方向に沿って配列された複数の電極と、この複数の電極を覆った、表面が撥液性を有する絶縁膜とを備えたクリーニング部材と、前記絶縁膜の表面が前記プレート部材に対向した状態で、前記複数の電極に前記所定方向に沿って周期的に電圧を印加することで、前記表面と前記プレート部材とに挟まれた液体を前記所定方向に沿って移動させ、前記プレート部材をクリーニングする電圧印加手段とを有するヘッドクリーニング装置にある。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のヘッドクリーニング装置において、前記プレート部材は、インクを吐出するノズルを前記所定方向に平行に複数配列したノズル列を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のヘッドクリーニング装置において、前記ノズル列は、前記所定方向に交差する交差方向に複数並設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置において、前記表面と前記プレート部材との間に導電性の液体を供給する液体供給手段と、この液体供給手段によって供給され前記プレート部材をクリーニングした液体を回収する液体回収手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のヘッドクリーニング装置において、前記液体供給手段は、液体の吐出口を前記プレート部材に有していることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載のヘッドクリーニング装置であって、請求項３記載のヘッドクリーニング装置に従属したヘッドクリーニング装置において、前記吐出口を、前記複数のノズル列のそれぞれに応じて、前記交差方向に沿って複数有していることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項４ないし６の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置において、前記液体回収手段は、液体の回収口を前記プレート部材に有していることを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置において、前記プレート部材と前記クリーニング部材とを相対的に移動させることで、前記プレート部材がクリーニングされる第１の状態と、この第１の状態と異なる第２の状態とを選択的に形成する移動手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載のヘッドクリーニング装置を有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、インクを吐出するヘッドに備えられた導電性のプレート部材と、所定方向に沿って配列された複数の電極と、この複数の電極を覆った、表面が撥液性を有する絶縁膜とを備えたクリーニング部材と、前記絶縁膜の表面が前記プレート部材に対向した状態で、前記複数の電極に前記所定方向に沿って周期的に電圧を印加することで、前記表面と前記プレート部材とに挟まれた液体を前記所定方向に沿って移動させ、前記プレート部材をクリーニングする電圧印加手段とを有するヘッドクリーニング装置にあるので、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能なヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２０】
前記プレート部材は、インクを吐出するノズルを前記所定方向に平行に複数配列したノズル列を有することとすれば、エレクトロウェッティングを利用した液体の、ノズル列に添った移動でノズル周辺を効率よくクリーニングすることによってプレート部材をより良好にクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能なヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２１】
前記ノズル列は、前記所定方向に交差する交差方向に複数並設されていることとすれば、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、画像形成がたとえば多色や高速で行われる場合でも、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能なヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２２】
前記表面と前記プレート部材との間に導電性の液体を供給する液体供給手段と、この液体供給手段によって供給され前記プレート部材をクリーニングした液体を回収する液体回収手段とを有することとすれば、たとえばヘッドから吐出したインクをかかる液体として用いなくても、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能なヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２３】
前記液体供給手段は、液体の吐出口を前記プレート部材に有していることとすれば、たとえばヘッドから吐出したインクをかかる液体として用いなくても、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能な、比較的簡易な構成の液体供給手段を備えたヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２４】
前記吐出口を、前記複数のノズル列のそれぞれに応じて、前記交差方向に沿って複数有していることとすれば、たとえばヘッドから吐出したインクをかかる液体として用いなくても、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、画像形成がたとえば多色で行われる場合におけるクリーニングによる混色を防止ないし抑制し、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能なヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２５】
前記液体回収手段は、液体の回収口を前記プレート部材に有していることとすれば、たとえばヘッドから吐出したインクをかかる液体として用いなくても、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能な、比較的簡易な構成の液体回収手段を備えたヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２６】
前記プレート部材と前記クリーニング部材とを相対的に移動させることで、前記プレート部材がクリーニングされる第１の状態と、この第１の状態と異なる第２の状態とを選択的に形成する移動手段を有することとすれば、たとえば画像形成を行う第２の状態から、クリーニングを行う第１の状態に変更して、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことに寄与可能なヘッドクリーニング装置を提供することができる。
【００２７】
本発明は、かかるヘッドクリーニング装置を有する画像形成装置にあるので、エレクトロウェッティングを利用した液体の移動でプレート部材をクリーニングすることで、プレート部材を長寿命化しヘッドを長寿命化可能であり、長期にわたって良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた、ヘッドを含むインク吐出装置の概略図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドクリーニング装置の一部の構成及び同装置がクリーニング動作を行う状態を示した概略正断面図である。
【図４】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドに設けられたノズル列の配列態様を示した概略平面図である。
【図５】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドクリーニング装置に設けられた液体供給手段及び液体回収手段の構成例を示した概略正断面図である。
【図６】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドクリーニング装置に設けられた複数の電極の構成態様及び吐出口の配設態様を示した概略平面図である。
【図７】図６に示した複数の電極に対する電圧の印加タイミングを説明するための概念図である。
【図８】本発明を適用した他の画像形成装置に適用されたエレクトロウェッティング現象による液体搬送の原理を説明するための概念図である。
【図９】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドクリーニング装置に設けられた複数の電極の別の構成態様を示した概略平面図である。
【図１０】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドクリーニング装置に設けられた複数の電極のさらに別の構成態様を示した概略平面図である。
【図１１】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドクリーニング装置に設けられた液体供給手段及び液体回収手段の別の構成例を示した概略正断面図である。
【図１２】図１に示した画像形成装置に備えられたヘッドクリーニング装置に設けられた複数の電極のまたさらに別の構成態様及びこの構成態様の複数の電極に対する電圧の印加タイミングを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、インクジェットプリンタとしてのプリンタであってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００３０】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体である用紙としての記録体である転写紙Ｓの片面に画像形成可能な片面画像形成装置であるが、転写紙Ｓの両面に画像形成可能な両面画像形成装置であってもよい。
【００３１】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な、当該色のインクを吐出するインク吐出体としてのインクヘッドである記録ヘッドとしてのヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを有している。画像形成装置１００はヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを水平方向に平行配設したタンデム構造となっている。
【００３２】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の略中央部に配設された無端のベルトとして構成された用紙搬送ベルトとしてのベルト１１の上方であってベルト１１の外周面に対向する位置に配設されている。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、ベルト１１の移動方向である図１における反時計回り方向に沿った、同図における左方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。同図において各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００３３】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するためのインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、フルライン型であって、図１の紙面に垂直な方向に延在した態様で、インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３４】
ベルト１１は、転写紙Ｓを外周面に保持し各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向させながらＡ１方向に搬送し、この過程で、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫからイエロー、マゼンタ、シアン、黒のインクが順次重ね合わされる態様で吐出され、転写紙Ｓ上に画像が形成されるようになっている。ベルト１１は、後述するように転写紙Ｓを吸着保持するために図示しない多数の孔を形成されている。
【００３５】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによる転写紙Ｓに対するインクの吐出は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像領域が転写紙Ｓの同じ位置に重なるよう、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００３６】
図１に示すように、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ備えたインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、ベルト１１を備え転写紙Ｓをベルト１１に吸着保持した状態で搬送する用紙搬送ユニットとしての搬送ユニット１０と、転写紙Ｓを多数枚積載可能であり積載した転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓのみを搬送ユニット１０に向けて給送する給紙ユニット２０と、搬送ユニット１０によって搬送されてきた画像形成済み言い換えるとプリント済みの転写紙Ｓを多数積載可能な排紙台２５とを有している。
【００３７】
画像形成装置１００はまた、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを一体に支持したヘッド支持体としてのキャリッジ５０と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをクリーニングするヘッドクリーニング手段としての記録ヘッド維持回復装置であるヘッドクリーニング装置３０と、画像形成装置１００の動作全般を制御する図示しないＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段としての制御部７０とを有している。
【００３８】
図１に示すように、搬送ユニット１０は、ベルト１１の他に、ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ１２と、従動部材である張架ローラ１３と、これらの下方に配設されベルト１１に形成された孔を通じてベルト１１の外周面と転写紙Ｓとの間に負圧を発生させる向きの空気流を形成し転写紙Ｓの裏面をベルト１１の上面に吸着保持させるエアー吸着ファンとしてのファン１４と、駆動ローラ１２を回転駆動する図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
【００３９】
給紙ユニット２０は、転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に積載された転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓのみを搬送ユニット１０に向けて給送する給紙ローラ２２と、給紙トレイ２１及び給紙ローラ２２を支持した筐体２３と、給紙ローラ２２を、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫにおけるインクの吐出タイミングに合わせるように回転駆動し転写紙Ｓを給送させる図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
【００４０】
キャリッジ５０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを収納した本体部５０ａと、本体部５０ａの上部に突設された凸部５０ｂとを有している。本体部５０ａは、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに劣化等が生じたときにこれらが新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと一体で、本体９９に対して着脱可能となっている。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫもそれぞれ、劣化等が生じたときに新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、独立して本体部５０ａに対して着脱可能となっている。これによって、交換作業、メンテナンス作業が容易化されている。凸部５０ｂには図示しないねじ孔が形成されている。
【００４１】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、用いる記録液の色が異なるものの、その余の点では互いに略同様の構成となっている。インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ複数、主走査方向に延設され、インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ、画像形成装置１００はヘッド固定式のフルライン型となっている。
【００４２】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに供給される当該色の記録液を収容したメインタンクとしての記録液カートリッジであるインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫと、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫをそれぞれヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに連結し、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内に収容された記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに供給する可撓性のチューブ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２ＢＫと、チューブ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２ＢＫを介して、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内に収容された記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに向けて圧送し給送するための供給ポンプとしての図示しないポンプとを有している。
【００４３】
インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫは、内部の記録液が消費されて残り少なくなったときあるいはなくなったとき等に新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、本体９９に対して着脱可能となっている。
【００４４】
図２に示すように、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、同図において下方を向く記録液吐出側に配設された導電性のプレート部材としてのノズルプレートであるノズル板６１ａと、ノズル板６１ａに形成されたノズル６１ｂと、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫから記録液を供給され記録液を充填された液室としてのインク液室であるインク室６１ｃと、インク室６１ｃ内の記録液をノズル６１ｂから吐出させる図示しないインク吐出手段とを有している。ノズル板６１ａ、ノズル６１ｂ、インク室６１ｃ、インク吐出手段はこれらが１組となって、それぞれ各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに多数備えられているが、同図においてはそのうちの１組のみを図示している。
【００４５】
図３に示すように、ノズル板６１ａは、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれに、図１の紙面に垂直な方向に対応する図３における左右方向に、延設された態様で備えられている。同図において、矢印Ｃ１で示した方向は、左右方向のうちの右方向を示している。
【００４６】
ノズル板６１ａは、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれにおいては、すべてのノズル６１ｂ等に共通である。各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに多数備えられているノズル６１ｂは、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれに備えられているノズル板６１ａに、図３及び図４に示すように、Ｃ１方向に沿って並設され、図４に示すようにノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫを形成している。すなわち、Ｃ１方向は、各ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫの配列方向に一致している。
【００４７】
本形態において、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫは、Ｃ１方向に直交の態様で交差する交差方向であるＡ１方向に複数並設された態様で配設され多色の画像形成を可能としているとともに、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫはそれぞれ、Ａ１方向に１列ずつ配設されているが、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫをそれぞれ、Ｃ１方向と交差する方向、たとえばＡ１方向に、複数並設しても良い。ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫをそれぞれＣ１方向と交差する方向に複数並設すると、高速の画像形成が可能となる。また、ノズル板６１ａは、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに共通の構成とし、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫの全てを備えていても良い。
【００４８】
ノズル板６１ａは、導電性の基材６１ａ１と、基材６１ａ１の、記録液吐出側の面に形成された撥水膜６１ａ２とを有している。
基材６１ａ１は、全体が導電性であっても良いし、インク室６１ｃ側の面のみを導電処理された部材であっても良いい。
【００４９】
撥水膜６１ａ２は、フッ素系撥水剤やシリコン系撥水剤などを基材６１ａ１に塗布して形成しても良いし、フッ素系高分子やフッ素―金属化合物共析などを基材６１ａ１にメッキして形成しても良く、撥水性がある膜なら特に限定されない。ノズル板６１ａ、基材６１ａ１は、インク室６１ｃ側の面をインク室６１ｃ内の記録液との界面を形成する界面形成部として備えている。
【００５０】
ノズル板６１ａは、後述するように対向電極として機能してノズル板６１ａのクリーニングに寄与することから、導電性を有する必要があり、少なくとも基材６１ａ１の一部具体的にはその表面においてクリーニングを必要とする部分に対応した部分が金属製のプレート状の部材であることが最も好ましい。本形態において、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、ニッケル合金製の金属プレートによって形成された基材６１ａ１上に撥水膜６１ａ２が形成されたノズル板６１ａを備えたインクジェットヘッド（市販インクジェットプリンタＧＸ５０００、リコー製）を採用している。
【００５１】
インク吐出手段は、各ノズル６１ｂから記録液を液滴化して吐出させ転写紙Ｓに着弾させるためのアクチュエータとして圧電素子を有し、制御部７０による制御によって圧電素子に印加される電圧パルスに応じて、図２（ａ）に示すようにノズル６１ｂにおいてメニスカスを形成している記録液が、ノズル６１ｂから吐出され、転写紙Ｓに向けて移動し、図２（ｂ）に示すように、転写紙Ｓに担持され、転写紙Ｓ上に記録液による画像が形成されるようになっている。この点、制御部７０は、インク吐出制御手段として機能する。インク吐出制御手段として機能する制御部７０は、かかる圧電素子を駆動するための電圧パルスを所定の信号波形でかかる圧電素子のそれぞれに入力する。
【００５２】
インク吐出手段のアクチュエータはピエゾ方式等の、形状変形素子方式である他の方式の可動アクチュエータであってもよいし、サーマル方式等の加熱ヒータ方式によってノズル６１ｂから記録液を吐出させるものであっても良い。インク吐出手段は、各ノズル６１ｂからの記録液の吐出タイミングを個別に制御可能となっている。
【００５３】
インクカートリッジ８１は、内部の岐路駅が消費されて残り少なくなったときあるいはなくなったとき等に新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、本体９９に対して着脱可能となっている。
【００５４】
画像形成装置１００において用いられる記録液において、ブラックインクは、次のような組成の水系インクである。他の色のインクは固形分顔料を変えることで形成される。なお、記録液は、後述のようにエレクトロウェッティング現象を利用して移動させる場合には、導電性インクである必要がある。
【００５５】
固形分が２０質量％のスルホン酸基結合型カーボンブラック顔料分散液ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ−２００（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）３５．０質量％、２−ピロリドン１０．０質量％、グリセリン１４．０質量％、プロピレングリコールモノブチルエーテル０．９質量％、デヒドロ酢酸ソーダ０．１質量％及び蒸留水（残余）
【００５６】
図１に示すように、ヘッドクリーニング装置３０は、キャリッジ５０と、搬送ユニット１０と排紙台２５との間に配設されたクリーニング部材としてのクリーニングプレート３１とを有している。
【００５７】
ヘッドクリーニング装置３０はまた、キャリッジ５０を駆動して、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを、画像形成を行う画像形成位置としての印刷位置である図１において実線で示すホームポジションと、同図においてキャリッジ５０のみを一点鎖線で示す、ホームポジションよりＡ１方向下流側の位置である、クリーニングプレート３１に対向したクリーニング位置との何れかに位置決めする図示しない駆動源としてのモータ等を含むヘッド変位駆動手段３２と、クリーニングプレート３１に後述のようにして電圧を印加する電圧印加手段としての電源３３とを有している。
【００５８】
図５に示すように、ヘッドクリーニング装置３０はまた、クリーニング位置を占めるヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫにおけるノズル板６１ａの表面具体的には撥水膜６１ａ２の表面とクリーニングプレート３１との間に導電性の液体であるクリーニング液Ｌを供給する液体供給手段としてのクリーニング液供給機構であるクリーニング液供給手段３４と、クリーニング液供給手段３４によって供給されノズル板６１ａの表面具体的には撥水膜６１ａ２の表面をクリーニングしたクリーニング液Ｌを回収する液体回収手段としてのクリーニング液回収機構であるクリーニング液回収手段３５とを有している。
【００５９】
図１に示すように、ヘッド変位駆動手段３２は、Ａ１方向に延在し凸部５０ｂのねじ孔に螺合したねじ軸３２ａと、ねじ軸３２ａを正逆回転駆動するモータ３２ｂと、ねじ軸３２ａを本体９９内において定位置で回転自在に支持した支持部材とを有している。モータ３２ｂの回転は、制御部７０によって制御される。制御部７０は、モータ３２ｂの回転を制御してねじ軸３２ａを正逆回転駆動させることで、キャリッジ５０をＡ１方向の上流側あるいは下流側に移動させる。これによって、ヘッド変位駆動手段３２は、ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１とを相対的に移動させ、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがクリーニング位置を占めノズル板６１ａがクリーニングされる第１の状態と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがホームポジションを占め画像形成が行われる第２の状態との何れかの状態を選択的に形成する移動手段である移動機構として機能する。
【００６０】
図３または図６に示すように、クリーニングプレート３１は、母材となるガラス基板３６と、ガラス基板３６上に形成された、金属の薄膜パターンからなる複数の電極３７及びこの端子部３９と、複数の電極３７及び端子部３９とガラス基板３６の露出部とを覆った絶縁膜３８とを有している。図３に示すように、第１の状態において、ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１とは略平行であり、そのギャップはｄとなっている。
絶縁膜３８は、複数の電極３７を覆った部分の膜厚がｔの基層３８ａと、基層３８ａの表面をコーティングして形成された撥水膜３８ｂとを有している。
【００６１】
基層３８ａは、膜厚ｔが薄くても絶縁破壊電圧が高いものが好ましく、また同じ膜厚ｔおよび絶縁破壊電圧であれば誘電率が高いほど好ましいため、絶縁材料として酸化シリコンを用い、膜厚ｔを１０００ｎｍとした。基層３８ａを形成する絶縁膜材料としてはその他、酸化アルミニウム、酸化チタン、五酸化タンタル、チタン酸バリウム、窒化シリコン、などの無機材料や、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミドなど多種の有機材料を用いることが可能である。基層３８ａを形成する絶縁膜材料は、他にも、無機微粒子を包含したポリマー材料や、有機無機ハイブリッド材料などを使用しても良い。撥水膜３８ｂは、フッ素系樹脂を使用することが好ましいため、材料としてポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）を用い、膜厚を２０ｎｍとした。
【００６２】
複数の電極３７は、Ｃ１方向に沿って、すなわちノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫの延設方向に平行に配列されている。複数の電極３７は、Ｃ１方向に沿ってピッチｐで交互に配設された第１の電極３７ａと第２の電極３７ｂとを有している。
【００６３】
端子部３９は、Ａ１方向下流側に位置する第１の電極３７ａについての端子部３９ａと、Ａ１方向上流側に位置する第２の電極３７ｂについての端子部３９ｂとを有している。第１の端子部３９ａと第２の端子部３９ｂとはＣ１方向に延在している。
【００６４】
第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂはそれぞれ、第１の端子部３９ａ、第２の端子部３９ｂに櫛歯状に形成されている。第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂはそれぞれ、図４に示したノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫに対応して、ノズル６１ｂに対向する位置が島状となるように、Ａ１方向に沿って数珠繋ぎ状に形成されている。かかる島状の部分は、Ｃ１方向に沿って並設されている。
【００６５】
電極３７及び端子部３９の材料としては、アルミニウム、銅、金、クロムなど、一般的に電極材料として使用されている材料を用いることが可能であり、本形態ではアルミニウムを用い、膜厚を１００ｎｍとした。
【００６６】
第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂはそれぞれ、電源３３によって第１の端子部３９ａ、第２の端子部３９ｂに電圧が印加されることで、電圧を印加される。電源３３の駆動制御は制御部７０により行われる。具体的には、制御部７０による制御により、図７に示すように、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂにそれぞれ、同図における実線、破線で示す態様で、位相が逆転するように電圧を印加する。
【００６７】
これにより、複数の電極３７には、Ｃ１方向に沿って周期的に電圧が印加され、図３に示すように、次に述べるエレクトロウェッティング現象による液体搬送の原理により、ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１の表面とに挟まれたクリーニング液Ｌは、Ｃ１方向に沿って移動し、ノズル板６１ａをクリーニングする。
【００６８】
かかる原理を、〔非特許文献１〕、〔非特許文献２〕に基づき、図８を参照しながら説明する。同図に示すように、疎水性の絶縁膜Ｘとアース電極Ｙとの間に導電性の液滴Ｚが配置されている。絶縁膜Ｘの下部には第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２とが配置されており、第１の電極Ｅ１には０ボルトの電圧が印加され、第２の電極Ｅ２にはＶボルトの電圧が印加されている。第１の電極Ｅ１および第２の電極Ｅ２に電圧が印加されていないとしたときの液滴Ｚは絶縁膜Ｘと接触角θ(０)で接触し、図中点線の形状をなすが、第２の電極Ｅ２に電圧Ｖがかかっているときの液滴Ｌは実線形状になり、第２の電極Ｅ２上における液滴Ｌと絶縁膜Ｘとの界面での接触角がθ(Ｖ)に変化する。このように、第２の電極Ｅ２に電圧Ｖがかかっているときに液体Ｌの左右で絶縁膜Ｘとの接触角差が発生するのに伴い、液体ＬにＣ１方向に力が発生し、液滴Ｌが移動する。
【００６９】
なお、θ(０)に対するθ（Ｖ）の変化量は、次式（１）で近似的にあらわされることが知られている。同式において、γＬＧは気液の界面エネルギー、εｒは絶縁膜の比誘電率、ε０は真空の誘電率、ｔは絶縁膜の膜厚である。同式の第２項目は液滴と第２の電極Ｅ２との間に貯められた静電エネルギーと対応している。
【００７０】
【数１】
2012106448.tif 000003
【００７１】
クリーニング装置３０では、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂへの印加電圧を制御部７０により連続的に切り替えて制御することによって、複数の電極３７にＣ１方向に沿って周期的に電圧を印加することで、図８に示したのと同様の現象を連続的に起こすことを可能とし、一方向すなわちＣ１方向にクリーニング液Ｌを搬送するものとなっている。
【００７２】
クリーニング装置３０においては、このように、ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１の表面とに挟まれたクリーニング液ＬをＣ１方向に搬送して移動させ、この際に、ノズル板６１ａ上に付着したインクミストや埃、紙粉といった図３に示す異物Ｄを取り込んで一緒に搬送させる。これによって、ノズル板６１ａ上の異物Ｄを除去することが可能である。
【００７３】
このクリーニング方法では、ノズル板６１ａにクリーニングプレート３１を直接接触させることなく、またノズル板６１ａに、従来用いられているようなワイパーのような部材を接触させることなく、クリーニング液Ｌのみを接触させてクリーニングを行うため、クリーニング動作によるノズル板６１ａ、クリーニングプレート３１、あるいはワイパーの経時劣化が防止ないし抑制され、長期にわたって良好な状態が保たれる。撥水膜６１ａ２のダメージも防止ないし抑制されるため、撥水膜６１ａ２のダメージに起因する吐出液滴すなわち記録液の飛翔曲がりやミスト発生、ばらつきが防止ないし抑制され、これによって、画像形成装置１００による画像形成動作が長期にわたって安定して行われ、画像品質が良好に保たれる。
【００７４】
図５に示すように、クリーニング液供給手段３４は、クリーニング液Ｌを染み出させる態様で吐出する吐出口である供給口３４ａを備え、クリーニング液Ｌを収容したクリーニング液タンク３４ｂと、クリーニング液タンク３４ｂ内のクリーニング液Ｌを供給口３４ａから吐出させるためにクリーニング液タンク３４を加圧する図示しない加圧手段とを有している。クリーニング液供給手段３４は、供給口３４ａを、クリーニングプレート３１に有している。すなわち、供給口３４ａは、ノズル板６１ａのＣ１方向上流側端部に対向する、クリーニングプレート３１の端部に形成された孔によって構成されている。
【００７５】
供給口３４ａから染み出したクリーニング液Ｌは、ノズル板６１ａの端部に接触し、毛管力によってノズル板６１ａとクリーニングプレート３１との間に進入する。ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１との間に進入したクリーニング液Ｌは、エレクトロウェッティング効果によって液滴として分離してＣ１方向に搬送されながら、ノズル板６１ａをクリーニングする。
【００７６】
クリーニング液回収手段３５は、クリーニング液Ｌを回収する回収口３５ａを備え、回収口３５ａにおいて回収したクリーニングＬを収容する廃液タンク３５ｂを有している。クリーニング液回収手段３５は、供給口３４ａを、クリーニングプレート３１に有している。すなわち、回収口３５ａは、ノズル板６１ａのＣ１方向下流側端部に対向する、クリーニングプレート３１の端部に形成された孔によって構成されている。回収口３５ａの内側面は、クリーニングプレート３１表面よりも表面張力が低くなっており、エレクトロウェッティング効果によって回収口３５ａの入口まで搬送されたクリーニング液Ｌの液滴は、回収口３５ａの内部に引き込まれる。回収口３５ａの内部に引き込まれたクリーニング液Ｌは、ある程度溜まると、重力によって廃液タンク３５ｂ内に収容される。
【００７７】
このような構成のクリーニング液供給手段３４、クリーニング液回収手段３５においては、供給口３４ａ、回収口３５ａがクリーニングプレート３１に設けられているため、低い部品点数としコストを低減することが可能となり、またクリーニング液Ｌがクリーニングプレート３１から直接供給、回収されるため、第１の状態を形成すれば他の位置合わせを行わずとも高い位置精度でクリーニング液Ｌがクリーニングプレート３１から供給、回収されるとともに、構造が比較的簡易になっている。
【００７８】
図６に示すように、供給口３４ａは、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂの、Ｃ１方向に沿って形成されたそれぞれの島状の部分を、Ｃ１方向上流側に延長した部分に対応して複数すなわち４つ配設されている。したがって、各供給口３４ａは、図４に示したノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫのそれぞれに対応して、Ａ１方向に沿って配設される態様で、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫのそれぞれのＣ１方向上流側の位置に配設されている。そのため、各供給口３４ａから供給されたクリーニング液Ｌは、各ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫに沿ってＣ１方向に搬送されることとなり、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫのそれぞれから吐出されるインクに含まれている各色の色剤の混合を防止ないし抑制しつつ、クリーニングを行う。
【００７９】
このように、クリーニング装置３０によれば、ノズル板６１ａのクリーニング時に異なる色のインク同士が混ざり合う、いわゆる混色が防止ないし抑制されている。混色は、画像品質劣化の原因となるため、一般的な多色インクジェット方式の画像形成装置では、混色を起こしやすいワイパーによるクリーニング直後に空吐出すなわち印字に使用せずに液滴を吐出する動作を行い、混色したインクを捨てることで混色を解消している。しかし、クリーニング装置３０では、供給口３４ａを上述のようにＡ１方向においてノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫのそれぞれと同位置を占めるように形成し、各供給口３４ａから供給されたクリーニング液Ｌを、Ａ１方向においてノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫが配設された位置のみにおいてＣ１方向に搬送しながらクリーニングを行うことで、混色及び空吐出によるインクの損失を回避しながら良好にクリーニングが行われるようになっている。
【００８０】
とくに、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂは、島状の部分において表面積を大きくし、これらの部分を連結した部分で表面積を小さくする態様で形状が調整され、島状の部分をクリーニング液Ｌの搬送経路としているので、各供給口３４ａから供給されたクリーニング液Ｌは、それぞれ対応したノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫに沿って配送され、他のノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫには進入することが防止ないし抑制されているため、混色が高精度で回避される。
【００８１】
ただし、図９に示すように、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂは、Ｃ１方向において均一の幅を有するものであっても良い。
さらには、図１０に示すように、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂは、第１の端子部３９ａ、第２の端子部３９ｂに、櫛歯状すなわち端縁がＣ１方向に直交する態様でなく、鋸刃状すなわち端縁がＣ１方向に対して斜めに交わる態様で設けられていても良い。図１０に示した構成では、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂの端縁上の位置を占めているクリーニング液Ｌの液滴は、かかる端縁上において連続的に接触角が変化するため、より搬送され易くなり、低い印加電圧でも効率的に搬送されクリーニング機能を果たすこととなり、クリーニングのための消費エネルギーを低減可能としている。
【００８２】
エレクトロウェッティング効果によってクリーニング液Ｌを搬送している最中に、インク室６１ｃの内圧を下げてメニスカス位置をノズル６１ｂの奥に退避させ、クリーニング液Ｌがノズル６１ｂ内の記録液と接触して混合することを低減するようにしても良い。また、逆にメニスカス位置をノズル板６１ａ表面に近づけることによって、クリーニング液Ｌを積極的にノズル６１ｂ内の記録液と接触させ、これによってノズル６１ｂ内の増粘した記録液を希釈するようにしても良い。
【００８３】
回収口３５ａは、供給口３４とは異なり、Ａ１方向において、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫの全幅よりも幅広に形成され、クリーニング後のクリーニング液Ｌの回収を効率よく行うようになっている。
【００８４】
クリーニング液Ｌは、蒸留水に電解質を加えたものである。電解質としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、など様々な塩が挙げられる。クリーニング液Ｌの組成はエレクトロウェッティング効果が得られるのであればこれに限られず、インク組成に近いものとして記録液の成分に関するクリーニング性を向上すること等を目的として湿潤剤やｐＨ調整剤を追加してもよい。
【００８５】
クリーニング液供給手段３４は、供給口３４ａを、ノズル板６１ａに有していても良い。このような構成では、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫあるいはインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫが保持している記録液を一部分岐して、供給口３４ａから供給することも可能である。
【００８６】
さらには、ノズル６１ａから吐出した記録液をクリーニング液Ｌとしても良く、この場合には、クリーニング液供給手段３４が不要になるとともに、クリーニング液Ｌの液適量の制御を高精度で制御可能となる。なお、ノズル６１ａから吐出した記録液をクリーニング液Ｌとする場合においては、画像形成時と同様に記録液を液滴としてクリーニングプレート３１に吐出するのに限らず、吐出インク室６１ｃを加圧して記録液をノズル６１ａから染み出させる態様で吐出するようにしても良い。
【００８７】
第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂのピッチｐ、ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１とのギャップｄは、搬送するクリーニング液Ｌの典型的な液滴サイズに応じて適切な設計が必要である。設計上の指針としては、液滴外形の高さよりも狭いギャップｄ、液滴外形の幅よりも狭い電極ピッチｐを取るようにすれば良い。たとえば、搬送する典型的な液滴が１ｎｌ（ナノリットル）である場合、ギャップｄを８０μｍ、ピッチｐを４０μｍ程度にすれば良い。ギャップｄを精度良く一定に保つために、クリーニングプレート３１の端部に位置合わせ用の凸部が設けられていることがより好ましい。
【００８８】
図１１に、クリーニング液供給手段３４、クリーニング液回収手段３５の別の構成例を示す。これらクリーニング液供給手段３４、クリーニング液回収手段３５は、クリーニングプレート３１とは別体となっている。
【００８９】
クリーニング液供給手段３４は、クリーニング液Ｌを収容したクリーニング液タンク３４ｂと、クリーニング液タンク３４ｂ内のクリーニング液Ｌをクリーニングプレート３１上に滴下の態様で供給するディスペンサ３４ｃとを有している。ディスペンサ３４ｃは、クリーニング液Ｌを、クリーニングプレート３１の、ノズル板６１ａの端部に対向する位置に滴下する。クリーニングプレート３１上に滴下されたクリーニング液Ｌは、ノズル板６１ａの端部に接触し、毛管力によってノズル板６１ａとクリーニングプレート３１との間に進入する。ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１との間に進入したクリーニング液Ｌは、エレクトロウェッティング効果によって液滴として分離してＣ１方向に搬送されながら、ノズル板６１ａをクリーニングする。
【００９０】
このように、ノズル６１ａから吐出した記録液をクリーニング液Ｌとするのでなく、クリーニング液供給手段３４を有することで、ノズル６１ａから記録液をクリーニング液Ｌとして吐出するなどの制御が不要となる。
【００９１】
また、ノズル６１ａから吐出した記録液をクリーニング液Ｌとする場合には、Ｃ１方向における全体にわたってノズル板６１ｂをクリーニングするには、記録液を吐出するノズル６１ａの位置に制約が生じるが、クリーニング液供給手段３４によってクリーニング液Ｌを供給することで、上述のように、ノズル６１ａから記録液をクリーニング液Ｌとして吐出するなどの制御が不要となる他、Ｃ１方向においてノズル板６１ａの上流側端部から下流側端部までクリーニング液Ｌの液滴を効率よく搬送させることが容易となる。
【００９２】
また、クリーニング液供給手段３４を備えていることによって、クリーニグ液Ｌとして、記録液とは異なる、クリーニングに適した物性や、特にエレクトロウェッティング効果による搬送がしやすい表面張力の大きい液体を使用することが可能となり、より低い印加電圧でもクリーニング液Ｌが搬送可能となり、クリーニングのための消費エネルギーを低減可能としつつ、クリーニング液Ｌを効率的に搬送してクリーニング機能を果たすものとなっている。
これらのことは、図５に示したクリーニング液供給手段３４においても同様である。
【００９３】
クリーニング液回収手段３５は、ノズル板６１ａとクリーニングプレート３１との間の空間をエレクトロウェッティング効果によってＣ１方向下流側端部まで搬送されてきたクリーニング液Ｌの液滴を吸収するスポンジローラ３５ｃと、スポンジローラ３５ｃに当接し押圧することで液滴をしぼり出す加圧ローラ３５ｄと、加圧ローラ３５ｄからしぼり出されたクリーニング液Ｌの液滴を回収する廃液タンク３５ｂと、スポンジローラ３５ｃと加圧ローラ３５ｄとを回転駆動する図示しない回転駆動機構とを有している。
【００９４】
ディスペンサ３４ｃは、上述の供給口３４ａと同様に、図４に示したノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫのそれぞれに対応して、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫのそれぞれのＣ１方向上流側の位置にクリーニング液Ｌを供給するようになっている。
【００９５】
スポンジローラ３５ｃ及び加圧ローラ３５ｄは、上述の回収口３５ａと同様に、Ａ１方向において、ノズル列６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫの全幅よりも幅広に形成され、クリーニング後のクリーニング液Ｌの回収を効率よく行うようになっている。
【００９６】
以上のような構成の画像形成装置１００においては、画像形成開始の旨の所定の信号の入力により給紙ユニット２０から一枚の転写紙Ｓが搬送ユニット１０に供給される。搬送ユニット１０に供給された転写紙Ｓはファン１４の駆動によりベルト１１の上面に吸着保持され、ベルト１１のＡ１方向への移動により、転写紙Ｓの表面がホームポジションを占めているヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向しながらＡ１方向に移動する。この過程で、形成すべき画像に応じてヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫからインクが吐出され、転写紙Ｓの表面に画像が形成される。画像が形成された転写紙Ｓは、クリーニングプレート３１の上面上を通過して排紙台２５に案内され排紙台２５上に積載される。
【００９７】
このような画像を繰り返すと、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがクリーニングすべき状態となる。
具体的には、ノズル６１ｃから吐出され転写紙Ｓに着弾したインクが転写紙Ｓで跳ね返り、転写紙Ｓに付着している紙粉や異物とともにノズル６１ｃやその周辺部位に付着してノズル板６１ａが汚れる。このような汚れを生じたインクは、乾燥すなわち溶媒の蒸発やかかる紙粉等の混入により粘度が高まって、かかる紙粉等とともにノズル板６７１ａに固着し、ノズル６１ｃの目詰まりを生じさせ得る。目詰まりが生じると、ノズル６１ｃからインクが吐出されなくなったり、吐出されにくくなったり、ノズル６１ｃから吐出されたインクの飛翔方向、インクのスピードが乱れたりして、画像品質が低下する。また、ノズル６１ｃの周辺部位に付着したインクが転写紙Ｓに付着すると、画像品質が低下する。このような、画像品質の低下を防止ないし抑制するために、ノズル板６１ａはクリーニングすべき状態となる。
【００９８】
ノズル板６１ａがクリーニングすべき状態となった場合、たとえば制御部７０において、累積画像形成枚数や累積インク吐出数が所定数に達したことが検出されたときに、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがホームポジションからクリーニング位置まで移動する。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがクリーニング位置まで移動すると、上述のようにしてクリーニング液Ｌが供給され、エレクトロウェッティング効果によってクリーニング液Ｌが移動することによってノズル板７１ａがクリーニングされる。かかるクリーニング動作が終了するとヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫはホームポジションに戻り、画像形成言い換えるとプリントが可能な状態となる。
【００９９】
図１２（ａ）に、複数の電極３７の別の構成例を示す。同図（ａ）に示した例では、複数の電極３７が、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂのみならず、第３の電極３７ｃをも有している。これら第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂ、第３の電極３７ｃは、Ｃ１方向に沿って、この順で周期的に、言い換えると繰り返しのパターンで配設されている。
【０１００】
これら第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂ、第３の電極３７ｃには、同図（ｂ）に示すように、この順で周期的にそれぞれ位相がずれたサインカーブ状の電圧が印加される。具体的には、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂ、第３の電極３７ｃにそれぞれ、同図における実線、破線、一点鎖線で示す態様で、位相が互いにずれるように電圧を印加する。これによって、すでに述べたのと同様に、エレクトロウェッティングを利用してクリーニング液の液滴を搬送する。この構成例では、第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂ、第３の電極３７ｃからなる３種類の電極を用いることによって、上述のように第１の電極３７ａ、第２の電極３７ｂからなる２種類の電極を用いたときに比べ、一方向具体的にはＣ１方向にクリーニング液が高精度で搬送される利点がある。
【０１０１】
このように、複数の電極３７は、同時に電圧を印加される複数の電極を複数組み合わせてＣ１方向に沿って配設された、Ｃ１方向に沿って周期的に電圧を印加されるものであれば良い。また、Ｃ１方向に沿って配設された複数の電極は、それぞれが独立した電極であって、Ｃ１方向に沿って周期的に電圧を印加されるものでも良い。
【０１０２】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１０３】
すなわち、図１に示した例では、プレート部材が、記録媒体の搬送経路上に位置し、ヘッドがこの搬送経路に平行な方向に移動して第２の状態から第１の状態に推移したが、ヘッドが第２の状態から第１の状態に推移するときに移動する方向は、記録媒体の搬送経路に沿った位置に限らず、記録媒体の搬送経路の側方等であっても良く、これに応じてプレート部材が配置される。たとえば、ヘッドがフルライン型でなく、記録媒体の搬送方向に垂直に移動しながらインクを吐出するタイプの画像形成装置においては、この移動を行うための駆動手段を移動手段として利用し、画像形成時における移動量よりも大きな移動量でヘッドを移動させて、第２の状態から第１の状態に推移するようにすると、構造が容易化されるという利点がある。
【０１０４】
第２の状態が、ヘッドが記録媒体の搬送経路から外れることで形成される構成ではプレート部材に記録液やこれに起因する成分が付着したとしても、この付着による画像形成に対する影響が回避ないし抑制される。ヘッドが記録媒体の搬送経路から退避した位置が非画像形成時におけるヘッドのホームポジションである場合には、非画像形成時にヘッドを他の場所に移動させずにクリーニングを行うことが可能となり、速やかにクリーニングが開始されるとともに、装置の小型化が可能となる。
【０１０５】
本発明は、プレート部材にワイパーやブレード等を当接させてクリーニングを行うことを排除するものではなく、エレクトロウェッティングによる液体の移動とワイパーやブレードの当接等とを併用することによってプレート部材をクリーニングしても良い。かかる併用を行うと、かかる当接等のみによってクリーニングを行う場合に比べて、かかる当接等の圧力を弱めることが可能となる。
電圧印加手段による電圧印加は、第１の状態が形成された後に開始するのに限らず、第２の状態から第１の状態への推移中であっても良い。
【０１０６】
本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置、すなわち、複写機、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機等の複合機、その他、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するのに用いられる画像形成装置であっても良い。
【０１０７】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０８】
３０    ヘッドクリーニング装置
３１    クリーニング部材
３２    移動手段
３３    電圧印加手段
３４    液体供給手段
３４ａ    吐出口
３５    液体回収手段
３５ａ    回収口
３７    複数の電極
３８    絶縁膜
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ    ヘッド
６１ａ    プレート部材
６１ｂＹ、６１ｂＭ、６１ｂＣ、６１ｂＢＫ    ノズル列
６１ｃ    ノズル
１００    画像形成装置
Ａ１    交差方向
Ｃ１    所定方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特許第３２４７５４５号公報
【特許文献２】特開２００６−８２４５９号公報
【特許文献３】特開２００７−３８６５８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８８６６５号公報
【非特許文献】
【０１１０】
【非特許文献１】Ｊ．Ｈ．Ｓｏｎｇ・Ｒ．Ｅｖａｎｓ・Ｙ．−Ｙ．Ｌｉｎ・Ｂ．−Ｎ．Ｈｓｕ・Ｒ．Ｂ．Ｆａｉｒ，「Ａ  ｓｃａｌｉｎｇ  ｍｏｄｅｌ  ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ−ｏｎ−ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ａｃｔｏｒｓ」，Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ  ａｎｄ  Ｎａｎｏｆｌｕｉｄｉｃｓ，２００９，ｖｏｌ．７，ｐｐ．７５−８９
【非特許文献２】Ｈｙｅｊｉｎ  Ｍｏｏｎ  ａｎｄ  Ｓｕｎｇ  Ｋｗｏｎ  Ｃｈｏ・Ｒｏｂｉｎ  Ｌ．Ｇａｒｒｅｌｌ・Ｃｈａｎｇ−Ｊｉｎ“ＣＪ”Ｋｉｍ，「Ｌｏｗ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ−ｏｎ−ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ」，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００２，ｖｏｌ．９２（７），ｐｐ．４０８０−４０８７
【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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