液体吐出装置および液体攪拌方法
【課題】 液体を均一な濃度に維持し、且つ、効率よく攪拌すること。
【解決手段】液体を吐出する液体吐出ヘッド５０と、液体吐出ヘッド５０へ供給される液体を貯蔵するメインタンク６０と、液体吐出ヘッド５０内の略全ての液体をメインタンク６０へ回収する液体回収手段としての電磁弁４１、４２と、液体吐出ヘッド５０内の略全ての液体がメインタンク６０へ回収された状態でメインタンク６０内の液体を攪拌する回転子３２を備えた。
【解決手段】液体を吐出する液体吐出ヘッド５０と、液体吐出ヘッド５０へ供給される液体を貯蔵するメインタンク６０と、液体吐出ヘッド５０内の略全ての液体をメインタンク６０へ回収する液体回収手段としての電磁弁４１、４２と、液体吐出ヘッド５０内の略全ての液体がメインタンク６０へ回収された状態でメインタンク６０内の液体を攪拌する回転子３２を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置および液体攪拌方法に係り、特に所定の媒体に液体を吐出する液体吐出装置および液体を攪拌する液体攪拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原材料を微粒子化して溶媒に分散させてなる液体では、一般に、経時的に微粒子の凝集、沈降が発生する。微粒子としては、例えば、顔料、高分子樹脂、金属、ガラスおよびこれらの酸化物や化合物などが挙げられる。これらの微粒子が凝集、沈降した液体を吐出すると、吐出結果に濃度ムラや歪み、色再現性悪化、微粒子密度不均一等の品質の劣化が発生する。
【０００３】
そこで、従来、液体を攪拌するようにしたものが提案されている。
【０００４】
特許文献１には、ノズルにインクを導くマニフォールドにはその内部のインクを攪拌する第１の攪拌手段を設け、マニフォールドにインクを供給する供給路にはその内部のインクを攪拌する第２の攪拌手段を設け、さらに、インクを貯蔵する容器にはその内部のインクを攪拌する第３の攪拌手段を設けたものが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、インクタンク内のインクの攪拌を行う攪拌機構を設けるとともに、インクタンクからインクを供給する前に攪拌機構を動作させる制御部を設けたものが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−７２１０４号公報
【特許文献２】特開２００５−１３８４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最下部に吐出面が配置された液体吐出ヘッドを有するインクジェットプリンタなどの液体吐出装置では、微粒子がノズルに沈降して凝集することによりノズル詰まりが発生し易いが、液体吐出ヘッドが往復移動を行ういわゆるシャトルヘッド構造の場合には、液体吐出ヘッドの往復動作により液体吐出ヘッド内の液体が攪拌される一方で、液体吐出ヘッドの往復移動を行わないラインヘッド構造の場合には、通常、液体が攪拌されない。
【０００７】
また、液体吐出ヘッド内だけでなく、液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵するタンク、さらにはタンクから液体吐出ヘッドへ至る液体の供給路においても液体が存在し、これらの複数箇所において微粒子の沈降や凝集が発生するので、装置内の液体の濃度を均一にしようとすると、液体攪拌手段を複数箇所に設ける必要がでてくる。
【０００８】
例えば、特許文献１に記載のものでは、マニフォールド、供給路、および、容器に液体攪拌手段が必要となって、コストアップになるとともに、装置の大型化を招くことにもなる。
【０００９】
特許文献２に記載のものでは、インクタンクとして、メインタンクとサブタンクとを有する場合、液体が常にそれぞれのタンク内に存在するので、メインタンクおよびサブタンクの両タンクに液体攪拌手段が必要となる。
【００１０】
したがって、装置内の液体が散在する全ての箇所に液体攪拌手段を設けることは実際には困難である。
【００１１】
一般に、装置が電源オフ状態のまま放置されると、長期間にわたって液体吐出動作や液体供給動作が休止するとともに、液体攪拌動作も行われない。電源オン時に装置内の液体濃度を均一化しようとしても、例えば液体を装置中で長時間循環させながら各箇所で攪拌するなどして、攪拌動作時間を長くする必要がでてくるので、液体の吐出を行う前の準備期間が長くなってしまうという課題もある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置内の液体を均一な濃度にすることができ、且つ、効率よく攪拌することができる液体吐出装置および液体攪拌方法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】
【００１３】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段と、前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する液体回収手段と、前記液体回収手段により前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する液体攪拌手段と、を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１４】
この発明によれば、装置内の液体が一箇所に回収されて攪拌されるので、液体吐出装置内で攪拌状態の差が起こりえないことになり、液体吐出装置内の液体の濃度が略均一な濃度に維持される。また、装置内の液体が一箇所に回収されて攪拌されるので、効率よく液体吐出装置内の液体を攪拌できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、液体吐出時に用いる主電源がオフ状態であるとき、待機電源を用いて前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１６】
この発明によれば、主電源がオフ状態であるとき、すなわち液体吐出装置が休止状態であるときにも、液体貯蔵手段内で液体が攪拌されて、液体吐出装置内の液体が均一な濃度に維持される。また、主電源の電源オン時、すなわち液体吐出装置の立ち上がり時には、液体吐出ヘッドへ液体を供給してすぐに最初の液体吐出を行い得る。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、液体吐出時に用いる主電源がオンされたとき、前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１８】
この発明によれば、電源オン時に液体貯蔵手段内で一括して液体が攪拌されるので、最初に吐出される液体の品質が安定する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記液体攪拌手段は、前記液体貯蔵手段内で回転する回転子からなり、該回転子の回転方向および回転速度のうち少なくとも一方を経時変化させる駆動手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００２０】
この発明によれば、短時間で効率よく液体の濃度を均一にすることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、色材が分散した液体を前記吐出口から所定の記録媒体に対して吐出することにより該記録媒体に画像を形成する画像形成装置として用いられることを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッド、および、該液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段を備えた液体吐出装置の液体を攪拌する液体攪拌方法において、前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する工程と、前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する工程と、を含むことを特徴とする液体攪拌方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、装置内の液体を均一な濃度に維持することができ、且つ、効率よく攪拌することができ、液体中の微粒子の凝集や沈降に因る液体品質の劣化を防止して、液体を安定して吐出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って、本発明を実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
［液体吐出ヘッド］
図１は、本発明に係る液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドの一例の全体構造について、図中の左半分を透視して示す平面図である。
【００２６】
図１に示す液体吐出ヘッド５０は、いわゆるフルライン型のヘッドであり、被吐出媒体としての記録媒体１１６の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向である）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向である）において、記録媒体１１６の幅Ｗｍに対応する長さにわたり、記録媒体１１６に向けて液体を吐出する多数のノズル５１（吐出口）を配列させた構造を有している。
【００２７】
液体吐出ヘッド５０は、具体的には、ノズル５１と、ノズル５１に連通する圧力室５２と、圧力室５２内に液体が供給されるように形成された開口部としての液体供給口５３とを含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、主走査方向および主走査方向に対して所定の鋭角θ（０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って２次元配列されて構成されている。なお、図１では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４のみ描かれている。
【００２８】
複数のノズル５１は、詳細には、主走査方向に対して鋭角θをなす方向に沿って一定のピッチｄで複数配列されており、主走査方向に沿った一直線上に所定のピッチ「ｄ×cosθ」で配列されたものと等価に取り扱うことができる。このようなノズル配列によれば、主走査方向に沿って例えば１インチ当たり４８００個（４８００ノズル／インチ）に及ぶような高密度のノズル配列と実質的に同等の構成にできる。すなわち、液体吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向）に沿った直線上に並べられるように投影される実質的なノズルの間隔（投影ノズルピッチ）を小さくでき、高解像度にできる。
【００２９】
複数の圧力室５２にインクを供給する共通液室５５は、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されている。
【００３０】
共通液室５５の端部には、液体吐出ヘッド５０の外部（具体的には後述する図５、図６のサブタンク６１）から共通液室５５にインクが導入されるように形成された開口部としての液体導入口５５３が形成されている。
【００３１】
本例では、金属板（共通液室形成板５０６）をエッチングして共通液室５５が形成されており、これにより共通液室５５の剛性が確保される。
【００３２】
図１の２−２線に沿った断面図を図２に示す。
【００３３】
図２に示すように、液体吐出ヘッド５０は、ノズル形成板５０１、圧力室形成板５０２、振動板５０３、アクチュエータ保護板５０４、５０５、共通液室形成板５０６、および、封止板５０７を含む、複数のプレートが積層されて形成されている。
【００３４】
ノズル形成板５０１には、液体を吐出する複数のノズル５１が２次元マトリクス状に形成されている。
【００３５】
ノズル形成板５０１の上には、ノズル５１に連通する複数の圧力室５２が形成された圧力室形成板５０２が接着されている。
【００３６】
圧力室形成板５０２の上には、圧力室５２の一方の壁面（振動面）を構成し、アクチュエータ５８が形成された振動板５０３が接着されている。
【００３７】
アクチュエータ５８は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの圧電材料からなる圧力発生用の圧電体５８０と、この圧電体５８０を厚さ方向において挟む導電性材料からなる振動板５０３および個別電極５７によって構成されている。
【００３８】
アクチュエータ５８は、振動板５０３上の各圧力室５２に対応する位置に設けられており、振動板５０３を振動させて、ノズル５１から吐出される液体にエネルギーを付与するエネルギー付与手段として機能する。本例では、アクチュエータ５８に与えられた電気エネルギーが、アクチュエータ５８により、各圧力室５２の容積を変化させることにより各圧力室５２内の圧力を変化させる振動エネルギーに変換されて、圧力室５２内の液体および圧力室５２に連通しているノズル５１内の液体に付与される。
【００３９】
また、振動板５０３は、グランドに接続されており、アクチュエータ５８の一方の電極（共通電極）を構成している。アクチュエータ５８の他方の電極は、個別電極５７によって構成されており、この個別電極５７から延在してアクチュエータ駆動用の電気配線（駆動配線）が形成されている。
【００４０】
また、振動板５０３には、図１に示した液体供給口５３が形成されている。
【００４１】
振動板５０３の上には、アクチュエータ５８の周囲に空隙５８１を形成してアクチュエータの動作を阻害しないようにするとともに、アクチュエータ５８全体を保護するアクチュエータ保護板５０４、５０５が接着されている。
【００４２】
振動板５０３およびアクチュエータ保護板５０４、５０５を挟んで、圧力室形成板５０２が配置されている側とは反対側には、共通液室形成板５０６が配置されている。この共通液室形成板５０６には、圧力室５２に液体を供給する共通液室５５が形成されている。
【００４３】
共通液室形成板５０６の上には、共通液室５５の天面を構成する封止板５０７が形成されている。アクチュエータ保護板５０５と封止板５０７との間の空間は、共通液室５５となっており、ここにはインクが充満する。
【００４４】
共通液室５５は、圧力室５２に対してノズル５１を下として見たとき、複数の圧力室５２の直上に形成されており、共通液室５５の底部に形成された開口部としての連通口５３０からアクチュエータ保護板５０４、５０５を貫通して振動板５０３に形成された液体供給口５３まで至る液体供給流路５３１を介して、各圧力室５２に連通している。すなわち、共通液室５５内のインクは、液体供給流路５３１を介して、共通液室５５の直下に位置する複数の圧力室５２に対して真っ直ぐに流動するので、各圧力室５２にインクがリフィル性良く供給されることになる。
【００４５】
アクチュエータ５８を駆動するための駆動配線５９は、アクチュエータ保護板５０４、５０５に、水平方向（アクチュエータ５８の配置面に平行な方向である）に沿って配設されている。
【００４６】
なお、駆動配線の配設形態は特に限定されず、例えば、共通液室形成板５０６を構成している隔壁中に、共通液室形成板５０６を厚さ方向に貫通する垂直な駆動配線を設けるようにしてよい。
【００４７】
駆動配線５９を介してアクチュエータ５８の個別電極５７に駆動信号が与えられると、アクチュエータ５８の圧電体５８０が変位して、振動板５０３を介して圧力室５２の容積が変化する。これにより圧力室５２に連通するノズル５１から液体が吐出される。
【００４８】
また、アクチュエータ保護板５０４、５０５には、共通液室５５の液体が振動板５０３に直接的に接するように、共通液室５５側からアクチュエータ保護板５０４、５０５をその厚さ方向において貫通して振動板５０３に達する凹部５４５（伝熱用凹部）が形成されている。このような凹部５４５を設けた構造によれば、アクチュエータ５８によって発生された熱が、振動板５０３を介し、凹部５４５のところで共通液室５５内の液体に伝熱することになり、これにより共通液室５５内の液体に温度差が生じて、共通液室５５内の液体が共通液室５５内で循環する。すなわち、アクチュエータ５８とは別の発熱素子を共通液室５５に設けなくても、アクチュエータ５８の駆動により発生する熱エネルギーで、共通液室５５内の液体が攪拌されることになる。
【００４９】
また、共通液室５５を振動板５０３の上に配置したため、圧力室５２からノズル５１まで至るノズル流路５１１の長さを短くすることができ、高粘度インク（例えば１０ｃｐ〜５０ｃｐ程度）の吐出が可能となる。
【００５０】
本例では、共通液室５５が、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されているので、共通液室５５のサイズを大きくすることができるとともに、共通液室５５中の流路抵抗を低減できることになり、高粘度の液体の吐出に適している、なお、本発明はこのような場合に特に限定されない。例えば、本流と、この本流から分岐して形成された支流からなる構造として共通液室形成板５０６に形成されていてもよい。
【００５１】
また、本発明の実施に際して、ノズル５１等の配置構造は、図１および図２に示した例に特に限定されない。例えば、複数のノズル５１が２次元的に配列された短尺の複数の液体吐出ヘッドブロックを千鳥状に配列し、これらの液体吐出ヘッドブロックを繋ぎ合わせて長尺化することで、フルライン型の液体吐出ヘッドを構成してもよい。
【００５２】
［画像形成装置の機構的な全体構成］
図３は、画像形成装置１１０の一例の機構的な構成の概略を示す全体構成図である。なお、画像形成装置１１０は図１および図２に示した液体吐出ヘッド５０を複数備えており、図３では、符号「１１２」に、吐出するインクの色を示す英字（Ｋ：黒、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロ）を付けて示している。
【００５３】
画像形成装置１１０は、具体的には、インクの各色別に設けられた複数の液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを有する液体吐出部１１２と、各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵部１１４と、紙などの記録媒体１１６を供給する給紙部１１８と、記録媒体１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、液体吐出部１１２のノズル面に対向して配置され、記録媒体１１６の平面性を保持しながら記録媒体１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、液体吐出部１１２による吐出結果（液滴の着弾状態である）を読み取る吐出検出部１２４と、プリント済みの記録媒体を外部に排出する排紙部１２６を備えている。
【００５４】
液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙから記録媒体１１６に向けて着色剤（「色材」ともいう）を含む液体（インク）を吐出することにより、記録媒体１１６に画像を形成する。
【００５５】
インクは、水に対して不溶性あるいは難溶性の色材を分散したものであり、色材として分散染料、金属錯塩染料、顔料などが挙げられる。さらに、インクの溶媒に色材を分散させる化合物といては、いわゆる分散剤、界面活性剤、樹脂等を用いることができ、分散剤または界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系等が挙げられ、樹脂分散剤としては、スチレン及び誘電体、ビニルナフタレン及びその誘電体、アクリル酸及びその誘電体等が挙げられ、これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であることが望ましい。また、顔料としては、無機顔料または有機顔料があるが、これらに限定させるものではない。顔料インクは耐光性、耐水性に優れているが、染料系インクに比べ沈降し易い傾向にある。
【００５６】
図３においては、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）を給紙するものを示しているが、予めカットされているカット紙を給紙するものを用いてもよい。ロール紙を使用する装置構成の場合、裁断用のカッタ１２８が設けられる。給紙部１１８から送り出される記録媒体１１６は一般に巻き癖が残りカールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０において巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録媒体１１６に熱を与える。デカール処理後、カット済の記録媒体１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。
【００５７】
ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも液体吐出部１１２のノズル面および吐出検出部１２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。ベルト１３３は、記録媒体１１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔が形成されている。図３に示したように、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において液体吐出部１１２のノズル面および吐出検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによってベルト上の記録媒体１１６が吸着保持される。ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図３において、時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録媒体１６は、図３の左から右へと搬送される。なお、縁無しプリント等を形成するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において液体吐出部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、プリント前の記録媒体１１６に加熱空気を吹きつけ、記録媒体１１６を加熱する。プリント直前に記録媒体１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００５８】
図４は、画像形成装置１１０の液体吐出部１１２およびその周辺部分を示す要部平面図である。
【００５９】
図４において、液体吐出部１１２を構成する各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、媒体搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に沿って配置され、また、画像形成装置１１０が対象とする最大サイズの記録媒体１１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってノズル（吐出口）が複数配列された、フルライン型ヘッドである。
【００６０】
記録媒体１１６の搬送方向（副走査方向）に沿って、上流側（図４の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の順に各色インクに対応した液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙが配置されている。記録媒体１１６を搬送しつつ各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙからそれぞれ色材を含むインクを吐出することにより記録媒体１１６上にカラー画像を形成し得る。
【００６１】
このように、フルライン型ヘッドがインク色別に設けられてなる液体吐出部１１２によれば、媒体搬送方向（副走査方向）において記録媒体１１６と液体吐出部１１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録媒体１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、主走査方向において往復移動するシャトル型ヘッドに比べて高速プリントが可能であり、生産性を向上させることができる。
【００６２】
なお、主走査方向および副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録媒体の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）のプリントをするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００６３】
一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットからなるライン）のプリントを繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録媒体の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００６４】
また、本実施形態では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インクの色数や色の組み合わせについては本実施形態に示す例には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する液体吐出ヘッドを追加する構成も可能である。
【００６５】
図３に示したように、インク貯蔵部１１４は、各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各インクタンクは図示を省略した管路を介して各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと連通されている。
【００６６】
吐出検出部１２４は、液体吐出部１１２の吐出結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００６７】
吐出検出部１２４の後段には、後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、プリントされた画像面を乾燥させる手段であり、例えば加熱ファンが用いられる。後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の凹凸形状の表面を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００６８】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部１２６から排出される。この画像形成装置１１０では、本画像のプリント物と、テストプリントのプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテストプリントとを同時に並列に形成する場合は、カッタ（第２のカッタ）１４０によってテストプリントの部分を切り離す。カッタ１４０は、排紙部１２６の直前に設けられており、画像余白部にテストプリントを行った場合に、本画像とテストプリント部を切断するものである。また、図示を省略したが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソータが設けられている。
【００６９】
［液体流動系］
図５は、本実施形態の画像形成装置１１０における液体流動系の一例を示す模式図である。なお、図５では液体吐出ヘッドに符号５０を付してある。
【００７０】
図５において、メインタンク６０は、液体吐出ヘッド５０へ供給される液体を貯蔵するものであり、図３のインク貯蔵部１１４に相当する。
【００７１】
メインタンク６０の内部には、金属または磁石を組み込んだ回転子３２が設けられている。その一方で、メインタンク６０の外部には、磁石または金属からなる磁性部材３４を含んで構成され、メインタンク６０内の回転子３２とは非連結で磁力により回転子３２を回転させて、この回転子３２にメインタンク６０内の液体を攪拌させる回転子駆動部２２４が設けられている。
【００７２】
本例の回転子３２は、メインタンク６０の底面に配置されており、メインタンク６０の底面に対して略垂直方向に沿った軸線を回転の中心として、底面に対して平行な面（すなわち液面に対して平行な面）内において回転運動することにより、メインタンク６０内の液体を攪拌する。
【００７３】
なお、回転子３２は、メインタンク６０の底面以外の位置、例えば側面に設けてられていてもよく、また、水平面以外の面、例えば垂直面（すなわち液面に対して垂直な面）内において回転運動するように設けてもよい。
【００７４】
また、本例の回転子駆動部２４は、画像形成装置１１０が電源オン状態であるとき、すなわち主電源２４０から画像形成装置１１０の各部に対して電力が供給されているときには、主電源２４０から供給される電力を用いて、所定の時間間隔で回転子３２を回転させる。その一方で、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるときには、待機電源２４２から供給される電力を用いて、所定の時間間隔で回転子３２を回転させる。
【００７５】
待機電源２４２は、充電式バッテリあるいは非充電式バッテリなどのバッテリによって構成されている。
【００７６】
このように待機電源２４２を用いて回転子３２を駆動可能な構成によれば、画像形成装置１１０が電源オフで長期間休止状態となるような場合であっても、休止期間中もメインタンク６０内の液体が攪拌され、液体中の微粒子の凝集、沈降が防止されることになる。
【００７７】
なお、回転子駆動部２２４が回転子３２と非連結である構成を例に示したが、回転子駆動部２２４が回転子（例えば回転翼）と連結した構成としてもよい。
【００７８】
サブタンク６１は、メインタンク６０と液体吐出ヘッド５０との間に設けられており、メインタンク６０から供給された液体を、液体吐出ヘッド５０へ送液する前に一旦貯留する。
【００７９】
メインタンク６０からサブタンク６１へ至る流路６００（「第１液体供給流路」と称する）の途中には、メインタンク６０からサブタンク６１へ液体を送液するポンプ６２（「液体供給ポンプ」と称する）が設けられている。また、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ至る流路６３０（「第２液体供給流路」と称する）が設けられている。
【００８０】
サブタンク６１の天面には、大気と連通する開口部６１９（「大気連通口」と称する）が形成されている。この大気連通口６１９を介して大気がサブタンク６１に出入りすることにより、サブタンク６１内の気圧が大気圧に保たれる。
【００８１】
液体供給ポンプ６２により液体が送り込まれたサブタンク６１内の液面と、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との高低差（水頭差）により、液体吐出ヘッド５０の内圧が所定の負圧に調整される。ここで、所定の負圧とは、大気圧よりも低い圧力であって、液体の吐出に備えてノズル５１内の液面（メニスカス）をノズル面５１０の近傍に設定する圧力である。
【００８２】
サブタンク６１の底面に形成されている開口部６１１からメインタンク６０へ至る流路６１０（「第１液体回収流路」と称する）の途中には、この流路６１０を開閉する第１電磁弁４１が設けられている。また、サブタンク６１の側壁に形成されている開口部６１２からメインタンク６０へ至る流路６２０（「第２液体回収流路」と称する）の途中には、この流路６２０を開閉する第２電磁弁４２が設けられている。
【００８３】
画像を形成する際には、第１電磁弁４１を閉じ且つ第２電磁弁４２を開いた状態で、液体吐出ヘッド５０から吐出を開始する所定時間前から液体供給ポンプ６２を正回転してメインタンク６０からサブタンク６１へ液体を供給する。そうすると、サブタンク６１から第２液体供給流路６３０を介して液体吐出ヘッド５０へ液体が供給されるとともに、サブタンク６１内の余分な液体はサブタンク６１の側壁の開口部６１２から第２液体回収流路６２０を通ってメインタンク６０へ戻る。これにより、メインタンク６０からサブタンク６１への液体の供給が安定し、サブタンク６１の液面は一定の高さに保たれる。このようにして一定に保たれたサブタンク６１の液面と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との高低差により、液体吐出ヘッド５０内の圧力が所定の負圧に一定に設定されて、ノズル５１内のメニスカス位置が設定される。また、吐出動作終了時から所定時間経過したら、液体供給ポンプ６２の回転を停止する。
【００８４】
また、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を両方とも開いた状態では、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ至る第２液体供給流路６３０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、サブタンク６１からメインタンク６０へ至る第１液体回収流路６１０および第２液体回収流路６２０内の液体が、全て、メインタンク６０内へ回収される。さらに、液体供給ポンプ６２の逆回転により、メインタンク６０からサブタンク６１へ至る第１液体供給流路６００内の液体もメインタンク６０へ回収される。
【００８５】
また、本例において、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のメニスカス（液面）の位置は、ノズル面５１０近傍から圧力室５２側へ後退自在である。具体的には、液面移動手段として機能する第１電磁弁４１を所定時間だけ開状態に設定して、メニスカスの後退量に対応する所定量の液体だけ、液体吐出ヘッド５０から第２液体供給流路６３０を介してサブタンク６１へ戻すことにより、メニスカス位置を後退させる。
【００８６】
液体受け７０は、凹形状で形成されており、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向した状態で、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を受け取る。また、液体受け７０の底面に形成されている開口部７６（「吸引口」と称する）から廃液タンク６８へ至る流路６７０（「排出流路」と称する）の途中には、ポンプ６７（「吸引ポンプ」と称する）が設けられている。液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体受け７０によって受け取られた液体は、排出流路６７０を介して、廃液タンク６８へ排出される。
【００８７】
また、液体受け７０は、液体受け移動部２２６により、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して平行な水平方向に移動自在であるとともに、ノズル面５１０に対して垂直な方向に移動自在である。この液体受け移動部２２６は、周知の機構およびモータからなる。
【００８８】
液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０と対向した位置において、液体吐出ヘッド５０内の液体の状態を維持する各種のメンテナンス処理で用いられる。なお、液体受け７０を用いたメンテナンス処理の代表例については、後に詳細に説明する。
【００８９】
図６は、本実施形態の画像形成装置１１０における液体流動系の他の例を示す模式図である。なお、図６に示す本例の液体流動系において、図５に示した液体流動系における構成要素と同じ構成要素には、図５における符合と同じ符号を付してあり、既に説明した内容については、以下では説明を省略する。
【００９０】
本例では、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を供給する第２液体供給流路６３０の途中に、すなわち液体吐出ヘッド５０の上流に、この第２液体供給流路６３０を開閉する第３電磁弁４３が設けられている。また、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を還流させる流路６４０（「循環流路」と称する）が設けられており、この循環流路６４０の途中に、すなわち液体吐出ヘッド５０の下流に、循環流路６４０を開閉する第４電磁弁４４と、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を還流させるポンプ６４（「液体還流ポンプ」と称する）とが設けられている。
【００９１】
図６に示す液体流動系では、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０内へ供給した液体が、液体還流ポンプ６４の駆動により、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１に循環することによっても、共通液室５５内の液体が攪拌されることになる。
【００９２】
本例においても、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のメニスカス位置は、ノズル面５１０近傍から圧力室５２側へ後退自在である。具体的には、第３電磁弁４３を閉じて、所定時間だけ第４電磁弁４４を開状態に設定するとともに、液面移動手段として機能する液体還流ポンプ６４を駆動して、メニスカスの後退量に対応する所定量の液体だけ、液体吐出ヘッド５０から循環流路６４０を介してサブタンク６１へ戻すことにより、メニスカス位置を後退させる。
【００９３】
また、画像形成装置１１０の立ち上がり時（電源オン時）などに、液体還流ポンプ６４を所定時間だけ駆動することにより、循環流路６４０を介して液体を循環させることができる。
【００９４】
次に、液体受け７０の詳細について説明する。
【００９５】
図７は、液体吐出ヘッド５０に対向して配置可能である液体受け７０の一例を、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０側から見た平面図である。また、図８は、図７の８−８線に沿った断面図である。
【００９６】
液体受け７０は、凹部７１を有し、この凹部７１の底面には、吸引口７６が形成されており、この吸引口７６は、排出流路６７０を介して廃液タンク６８に繋がっている。したがって、凹部７１内の液体は、排出流路６７０上の吸引ポンプ６７の吸引力により、または、重力により、廃液タンク６８へ流動する。
【００９７】
液体受け７０の凹部７１内には、無端状のベルト８０が配置されている。このベルト８０は、液体吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向）に沿って配置された４本の回転軸７３（７３−１、７３−２、７３−３、７３−４）に掛け渡されて、これらの回転軸７３により回転自在に支持されている。
【００９８】
４本の回転軸７３は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に垂直な断面において、液体受け７０の凹部７１の形状に対応する四角形を成すように、液体受け７０の凹部７１内に配置されている。ノズル面５１０に対向する側（すなわち上段）に並べて配置されている第１の回転軸７３−１と第２の回転軸７３−２とのクリアランスＣａは、副走査方向において、ノズル面５１０に複数のノズル５１が２次元配列されてなるノズル配列の幅よりも大きい。
【００９９】
図７に示すモータ２２８（ベルト駆動部）によって、４本の回転軸７３が回転されると、これらの回転軸７３に掛け渡されたベルト８０は、４本の回転軸７３に連動して、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して垂直な面内で回動する。
【０１００】
図８においてベルト８０が矢印Ｎの方向に略１／４周だけ回転した状態、すなわち図８においてベルト８０が略１／４周だけ正回転（時計回り回転）した状態を図９に示す。また、図９においてベルト８０が矢印Ｒの方向に略１／４周だけ回転すると、すなわち図９においてベルト８０が略１／４周だけ逆回転（反時計回り回転）すると、図８に示す状態となる。このようにベルト８０は、回転軸７３を介して、モータ２２８により、正回転および逆回転が自在である。
【０１０１】
図７乃至図９に示したベルト８０の展開図を図１０に示す。なお、図１０では、ベルト８０の外周面を示している。
【０１０２】
図１０において、ベルト８０には、２つの開口部８１、８２が設けられている。また、ベルト８０の外周面には、ノズル５１から吐出される液体に対して親液性を有する親液面８３と、この親液面８３を囲むように配置され、ノズル５１から吐出される液体に対して撥液性を有する撥液面８４とが形成されている。親液面８３における液体の接触角は、撥液面８４における液体の接触角よりも小さい。また、親液面８３における液体の接触角は、撥液性を有するノズル面５１０における液体の接触角よりも小さい。
【０１０３】
親液面８３を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０と対向させた状態で、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を吐出することにより、図１３に示すように、液体受け７０の親液面８３と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との間に液体溜まり３５１を形成することができる。親液面８３は、ノズル面５１０上のノズル５１が形成されている全範囲ＮＡ（ノズル範囲）よりも広く形成されており、ノズル範囲ＮＡの全体にわたって、すなわち全てのノズル５１を覆うようにして、層状の液体溜り３５１を形成することができる。
【０１０４】
なお、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０は、一般に撥液性を有する撥液面となっている。もしも液体溜まり３５１の形成時に撥液性のノズル面５１０に撥液面８４を対向させた場合には、対向する両面が撥液性を有することになるので、ノズル面５１０とベルト８０との間で液体が移動してこぼれ易い不安定な液体溜まりとなってしまう。そこで、ノズル面５１０が撥液性であったとしても、液体溜まり３５１の形成時にノズル面５１０に親液面８３を対向させることにより、少量の液体で、ノズル面５１０とベルト８０との間から液体がこぼれない安定した液体溜り３５１の形成が可能となる。
【０１０５】
また、ベルト８０の開口部８１、８２の開口断面積は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上のノズル５１が形成されている全範囲ＮＡ（ノズル範囲）よりも広く、全ノズル５１から液体が吐出されたとしても、吐出された液体を全て通過させることが可能である。
【０１０６】
ベルト８０は、例えば、繊維材が編み込まれてなる基材にシリコーン等のゴム材料を含侵させて製造したものを用いる。この場合、ゴム材料は、親液性のゴム材料と撥液性のゴム材料とを使い分けて、ベルト８０の外周面に親液面８３と撥液面８４とを形成することが、好ましい。
【０１０７】
また、ベルト８０は、金属からなる基材に、親液面８３と撥液面８４とを形成する表面処理を施したものを用いてもよい。この場合、親液面８３と撥液面８４とを形成し易く、かつ、ベルト８０の伸びが少ない点で、好ましい。
【０１０８】
親液処理は、液体と処理面との接触角が所定の角度より小さくなるように（例えば４５度以下）、ベルト８０に施される処理である。なお、ベルト８０の外周面の接触角が元々親液性を示す所定の角度であれば、親液処理を施す必要はない。
【０１０９】
撥液処理は、液体と処理面との接触角が所定の角度より大きくなるように（例えば５０度以上）、ベルト８０に施される処理である。なお、ベルト８０の外周面の接触角が元々撥液性を示す所定の角度であれば、撥液処理を施す必要はない。
【０１１０】
また、ベルト８０の伸びが許容値を超えるような場合には、液体受け７０内部にベルトテンション機構を設ける構成が、好ましい。
【０１１１】
また、液体受け７０の凹部７１の周囲にある陵部７２には、図７に示されているように環状に形成されたシール材７４が配置されている。このシール材７４は、弾性材料からなり、また、図８に示されているように、ノズル面５１０に垂直な断面の形状が凸形状である。液体受け７０が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して押圧された状態では、シール材７４は、その弾性力によりノズル面５１０に密着し、すなわち液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０を密封して、全てのノズル５１を大気から遮蔽する。これにより、液体吐出ヘッド５０からの液体の揮発が防止される。
【０１１２】
シール材７４の高さは、ベルト８０とノズル面５１０との距離が１ｍｍ程度である場合、例えば、自由長が２ｍｍ程度であって、押圧状態ではシール材７４に縮みおよび曲がりが生じることによりベルト８０とノズル面５１０との間に１ｍｍ程度の距離を確保する。
【０１１３】
また、液体受け７０の陵部７２には、図７に示されているように、主走査方向Ｍに沿って、すなわち液体受け７０が液体吐出ヘッド５０に対して水平移動する副走査方向Ｓ（媒体搬送方向）とは略直交する方向に沿って、ワイパ７５が形成されている。このワイパ７５は、弾性材料からなり、また、図８に示されているように、ノズル面５１０に垂直な断面の形状が凸形状である。液体受け７０が副走査方向Ｓにおいて液体吐出ヘッド５０に対して水平移動すると、液体受け７０のワイパ７５が副走査方向Ｓにおいて液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上を摺動し、ノズル面５１０上の液体などが拭き取られる。
【０１１４】
ノズル面５１０から拭き取られた液体は、液体受け７０の陵部７２から凹部７１の側壁へ至る液体誘導路７６を通るか、あるいは液体誘導路７６を通らないで直接に、凹部７１の底面へ向けて流動する。
【０１１５】
なお、ワイパは、液体受け７０の陵部７２に形成した構成に特に限定されず、ベルト８０に形成した構成としてもよい。
【０１１６】
図１１は、ワイパ８５が形成されたベルト８００の展開図である。なお、図１１に示す本例のベルト８００において、図１０に示したベルト８０における構成要素と同じ構成要素には、図１０における符合と同じ符号を付してあり、既に説明した内容については、以下では説明を省略する。図１２は、図１１の１２−１２線に沿った断面図である。
【０１１７】
本例では、ベルト８００の撥液面８４に、主走査方向Ｍに沿って凸形状のワイパ８５を形成してある。
【０１１８】
このようにベルト８００にワイパ８５を配置した構成によれば、ベルト８００の回動に追従してノズル面５１０のワイピングが行われるので、図１０に示すように液体受け７０の陵部７２にワイパ７５を配置した構成と比較して、機構の簡略化が可能となる。詳細には、図７および図８に示すように液体受け７０の陵部７２にワイパ７５を形成した構成では、液体受け７０の外側に液体が垂れて行かないように液体受け７０（または液体吐出ヘッド５０）を精密に平行に移動させる機構が必要となるが、図１１および図１２に示すようにベルト８００の外周面にワイパ８５を形成した構成では、モータ２２８の駆動により回転軸７３を介してベルト８００を回動させればよい。さらに、前述のように液体受け７０の陵部７２にワイパ７５を配置した構成では、液体受け７０の外側に液体が垂れていかないようにするため、基本的には片方向の拭き取り動作となるが、本例のベルト８００にワイパ８５を配置した構成によれば、ベルト８００の正回転および逆回転によりワイパ８５をノズル面５１０上で往復させることができる。すなわち拭く方向の自由度が向上して、効率的に拭き取りできる。
【０１１９】
［画像形成装置のシステム構成］
図１４は、画像形成装置１１０のシステム構成の一例を示すブロック図である。
【０１２０】
図１４において、画像形成装置１１０は、主として、図５または図６に示したメインタンク６０内の回転子３２、図１および図２に示した液体吐出ヘッド５０、図７乃至図９に示した液体受け７０、ホストコンピュータ３００との間で通信を行う通信インターフェース２１０、画像形成装置１１０の全体を制御するシステムコントローラ２１２、メモリ２１４、２５２、被吐出媒体を搬送する搬送部２２２、回転子３２を駆動する回転子駆動部２２４、液体受け７０を移動させる液体受け移動部２２６、液体受け７０内のベルト８０を駆動するベルト駆動部２２８、液体を流動させる液体流動部２３０、液体吐出ヘッド５０に係る制御を行うヘッドコントローラ２５０、および、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動するアクチュエータ駆動部２５４を含んで構成されている。
【０１２１】
なお、図１４において第２のメモリ２５２はヘッドコントローラ２５０に付随する態様で示されているが、第１のメモリ２１４と兼用することも可能である。また、ヘッドコントローラ２５０とシステムコントローラ２１２とを統合して１つのマイクロプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１２２】
画像形成装置１１０には、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロ）の各色別のインクをそれぞれ吐出し、図３の液体吐出部１１２を構成する複数の液体吐出ヘッド５０が設けられている。
【０１２３】
通信インターフェース２１０は、ホストコンピュータ３００から送信される画像データを受信する画像データ入力手段である。通信インターフェース２１０には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４などの有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。この通信インターフェース２１０によって画像形成装置１１０に取り込まれた画像データは、画像データ記憶用の第１のメモリ２１４に一旦記憶される。
【０１２４】
システムコントローラ２１２は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１１０の全体を制御する。すなわち、システムコントローラ２１２は、通信インターフェース２１０、搬送部２２２、回転子駆動部２２４、液体受け移動部２２６、ベルト駆動部２２８、液体流動部２３０、ヘッドコントローラ２５０等の各部を制御する。
【０１２５】
搬送部２２２は、搬送用のモータおよびそのドライバ回路を含んで構成されており、システムコントローラ２１２の制御により、図３のローラ１３１、１３２やベルト１３３を用いて、記録媒体１１６を搬送する。すなわち、搬送部２２２により、液体吐出ヘッド５０と記録媒体１１６とが相対的に移動する。
【０１２６】
回転子駆動部２２４は、システムコントローラ２１２の制御により、液体攪拌手段として機能する回転子３２を駆動して、この回転子３２をメインタンク６０内で回転させることにより、メインタンク６０の液体を攪拌させる。この回転子駆動部２２４は、システムコントローラ２１２の制御により、回転子３２の回転方向および回転速度を経時変化させる機能を有する。
【０１２７】
液体受け移動部２２６は、システムコントローラ２１２の制御により、液体受け７０を媒体搬送方向（副走査方向）において移動させる水平移動、および、液体受け７０を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して垂直に移動させる垂直移動の２方向の移動を行なう機構および回路によって構成されている。
【０１２８】
ベルト駆動部２２８は、システムコントローラ２１２の制御により、液体受け７０内のベルト８０を回動させる機構および回路によって構成されている。このベルト駆動部２２８は、システムコントローラ２１２の制御により、ベルト８０を回動させることにより、ベルト８０の開口部８１が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向している状態と、ベルト８０の親液面８３が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向している状態とを切り換える。
【０１２９】
液体流動部２３０は、図５または図６に示した、メインタンク６０、サブタンク６１、液体供給ポンプ６２、液体循環ポンプ６４、吸引ポンプ６７、廃液タンク６８、電磁弁４１乃至４４、メインタンク６０と液体吐出ヘッド５０との間の流路６００、６１０、６２０、６３０、６４０、液体受け７０と廃液タンク６８との間の流路６７０を含んで構成されている。この液体流動部２３０を構成している電磁弁４１乃至４４およびポンプ６２、６４、６７は、システムコントローラ２１２およびヘッドコントローラ２５０により制御される。
【０１３０】
アクチュエータ駆動部２５４は、システムコントローラ２１２の指示に応じたヘッドコントローラ２５０の制御により、図２に示す液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して、駆動信号を与えるものである。具体的には、アクチュエータ駆動部２５４は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を吐出するとき、および、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌するときに、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータを駆動する駆動手段として機能する。なお、駆動信号の条件（駆動条件）は各種あり、代表例について後に詳説する。
【０１３１】
ヘッドコントローラ２５０は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って、アクチュエータ駆動部２５４を介して液体吐出ヘッド５０を制御する制御手段である。
【０１３２】
ヘッドコントローラ２５０は、画像形成装置１１０に入力される画像データに基づいて、液体吐出ヘッド５０が記録媒体１１６に向けて液体の吐出を行って記録媒体１１６上にドットを形成するために必要なデータ（ドットデータ）を生成する。すなわち、ヘッドコントローラ２５０は、システムコントローラ２１２の制御に従い、第１のメモリ２１４内の画像データからドットデータを生成するための各種の加工、補正などの画像処理を行う画像処理手段として機能し、生成したドットデータをアクチュエータ駆動部２５４に与える。このようにしてドットデータがアクチュエータ駆動部２５４に与えられると、ドットデータに基づいてアクチュエータ駆動部２５４から液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して駆動信号が出力されて、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から記録媒体１１６に向けて液体が吐出される。
【０１３３】
また、液体吐出ヘッド５０内の液体の状態を維持する各種のメンテナンス処理は、システムコントローラ２１２およびヘッドコントローラ２５０によって制御される。
【０１３４】
［液体受けを用いたメンテナンス処理］
本画像形成装置１１０は、システムコントローラ２１２の制御により、液体受け７０を用いて、各種のメンテナンス処理を行う。
【０１３５】
第１に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する液体攪拌処理で用いられる。
【０１３６】
液体受け７０は、画像形成時には所定の待機位置に位置しており、液体受け７０を用いた液体攪拌時には、図１５（ａ）に示すように、液体受け７０を所定の待機位置から液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向する位置に水平移動させるとともに、液体受け７０の親液面８３とノズル面５１とが液体溜まり形成用の所定のクリアランスとなるように液体受け７０を垂直移動し、さらに液体受け７０のベルト８０をその親液面８３がノズル面５１０に対向するように回動させる。そして、例えば液体吐出ヘッド５０の全てのアクチュエータ５８を駆動することにより全ての圧力室５２内の液体を全てのノズル５１から吐出する。そうすると、液体受け７０の親液面８３と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との間に層状の液体溜まり３５１が形成される。なお、液体溜り３５１の形成は、全てのアクチュエータ５８を駆動して形成する場合に限られず、選択された複数のアクチュエータ５８を駆動することによっても形成可能である。その後、後に説明する液体攪拌処理を実施する。
【０１３７】
また、液体攪拌時、ベルト８０とノズル面５１０との間に形成された液体溜まり３５１がベルト８０とノズル面５１０との間から溢れ無いように前述したように親液面８３が撥液面８４にて囲まれており、また、シール材７４により液体受け７０より溢れないよう漏れ防止されて、液体攪拌時に消費される液体量が低減されることになる。
【０１３８】
液体攪拌処理は、液体溜まり３５１を形成しないで行う態様もあり、そのような液体溜まり３５１を形成しない態様については、後に詳細に説明する。
【０１３９】
第２に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体が揮発することを防止するようにノズル面５１０を密封（キャッピング）するキャッピング処理で用いられる。
【０１４０】
キャッピング時には、液体受け７０を用いた液体攪拌時と同様に、図１５（ｂ）に示すように、液体受け７０の親液面８３と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との間に層状の液体溜まり３５１を形成するとともに、シール材７４によってノズル範囲の全体および液体溜りの全体にわたって覆う。
【０１４１】
第３に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を空吐出する空吐出処理（「パージ」ともいう）で用いられる。
【０１４２】
液体受け７０は、画像形成時には所定の待機位置に位置しており、空吐出時には、図１５（ｃ）に示すように、液体受け７０を所定の待機位置から液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向する位置に水平移動させるとともに、液体受け７０のベルト８０をその一方の開口部８１がノズル面５１０に対向するように回動させる。ここで、液体受け７０の他方の開口部８２は、液体受け７０の底面に対向した状態（すなわち吸引口７６に対向した状態）となる。そして、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動することにより圧力室５２内の液体をノズル５１から吐出する。そうすると、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から吐出された液体は、両開口部８１、８２内を通過して、液体受け７０の底面に到達し、この底面に形成されている吸引口７６を介して、廃液タンク６８に送液される。このような空吐出によって、液体吐出ヘッド５０内で増粘した液体や、ノズル５１に付着した塵などを、液体吐出ヘッド５０から一掃する。
【０１４３】
第４に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体等を吸引する吸引処理に用いられる。
【０１４４】
液体受け７０は、画像形成時には所定の待機位置に位置しており、液体受け７０を用いた吸引処理時には、図１５（ｄ）に示すように、液体受け７０を所定の待機位置から液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向する位置に水平移動させるとともに、液体受け７０のシール材７４が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に密着するように液体受け７０を垂直移動し、さらに液体受け７０のベルト８０をその一方の開口部８１がノズル面５１０に対向するように回動させる。そして、吸引ポンプ６７を駆動する。このような吸引によって、前述の空吐出では除去することが困難な物、例えば液体が増粘してノズル５１内で凝集してなる半固形物または固形物が、液体とともに液体受け７０を介して吸引ポンプ６７により吸引される。
【０１４５】
第５に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０を拭き取るワイピング処理に用いられる。
【０１４６】
図１５（ｅ）は、図７乃至図９に示した液体受け７０の陵部７２に形成されているワイパ７５をノズル面５１０上で摺動させる場合を示している。具体的には、ワイパ７５を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に当接した状態で、液体受け７０を副走査方向Ｓにおいて移動させる。
【０１４７】
なお、図８および図９には、同一の開口断面積を有する２つの開口部８１、８２を例示したが、本発明は、このような場合に特に限定されず、２つの開口部８１、８２の大きさが互いに異なっていてもよい。
【０１４８】
ただし、空吐出時にノズル面５１０に対向させる開口部は、少なくともノズル面５１０内のノズル５１が形成されている全範囲（ノズル範囲）よりも大きい開口断面積を有する。これにより、ノズル５１から吐出される液体が全て開口部を通過し得るので、ベルト８０での液はねが防止される。
【０１４９】
一方で、吸引時にノズル面５１０に対向させる開口部８１は、ノズル面５１０内の０のノズル範囲の全部に対応する大きさの開口断面積を有する開口部としてもよく、また、ノズル範囲の一部に対応する大きさの開口断面積を有する開口部としてもよい。ノズル範囲の一部に対応する大きさの開口部とした場合には、ノズル範囲の全部に対応する大きさの開口部とした場合と比較して、吸引力が向上する。
【０１５０】
［液体攪拌処理］
画像形成装置１１０における液体攪拌処理の対象の液体を分類しておくと、第１に、液体吐出ヘッド５０内の液体、第２に、メインタンク６０やサブタンク６１などのタンク内の液体、第３に、メインタンク６０から液体吐出ヘッド５０まで至る流路内の液体がある。
【０１５１】
これらの液体を攪拌する液体攪拌処理には各種ある。以下では、大きな液体攪拌効果が得られる態様として、第１に、ノズル５１内に位置するメニスカスを圧力室５２側に後退させた状態で液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様と、第２に、液体吐出ヘッド５０と液体受け７０との間に液体溜りを形成した状態で液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様と、第３に、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、メインタンク６０から液体吐出ヘッド５０まで至る流路内の液体を全てメインタンク６０に回収し、メインタンク６０内で一括して液体を攪拌する態様について説明する。
【０１５２】
＜第１の液体攪拌態様：メニスカスの後退を行なう態様＞
本態様では、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内でノズル面５１０近傍に位置するメニスカスを圧力室５２側へ後退させた後に、液体吐出ヘッド５０の液体吐出に用いるアクチュエータ５８を駆動して振動板５０３を振動させることにより、液体吐出ヘッド５０内の液体を効率よく攪拌する。
【０１５３】
このようにメニスカスを後退させて行なう液体攪拌処理の一例について、説明する。
【０１５４】
液体吐出の終了後は、図１７（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態である。このような状態で、図１６のフローチャートに示す液体攪拌処理を開始する。
【０１５５】
図１６において、まず、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内でノズル面５１０近傍に位置するメニスカスを圧力室５２側へ後退させる（ステップＳ１２）。
【０１５６】
具体的には、液体吐出ヘッド５０内の液体量を調整することにより、図１７（ａ）に示すように、ノズル面５１０の近傍に位置していたメニスカスを、図１７（ｂ）に示すように、圧力室５２とノズル５１との間の吐出流路５２１の途中の位置まで、後退させる。図１７（ｃ）に示すように、圧力室５２と吐出流路５２１との境界まで（すなわち圧力室５２内の吐出流路５２１への入口である連通口５２１０まで）、メニスカスを後退させるようにしてもよい。
【０１５７】
図５に示す液体流動系では、サブタンク６１の底面の開口部６１１からメインタンク６０へ至る第１液体回収流路６１０上の第１電磁弁４１を所定時間だけ開いて、メニスカスの後退量に応じて所定量だけ、サブタンク６１内の液体をメインタンク６０へ抜くことにより、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を流動させて、メニスカスを後退させる。すなわち、液体吐出ヘッド５０とサブタンク６１との間の流路６３０の頂点を基準とした、ノズル面５１０の高さとサブタンク６１の液面の高さとの差分（水頭差）に因る、いわゆるサイフォン現象を利用して、メニスカスを後退させる。
【０１５８】
また、図６に示す液体流動系では、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を供給する第２液体供給流路６３０上の第３電子弁４３を閉じるとともに、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を戻す循環流路６４０上の第４電子弁４４を開けて、さらに、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を抜く方向に液体還流ポンプ６４を所定時間だけ駆動して、メニスカスの後退量に応じて所定量だけ、液体吐出ヘッド５０内の液体をサブタンク６１へ戻すことにより、メニスカスを後退させて、第４電磁弁４４を閉じる。このようにポンプを利用してメニスカスを後退させる方法によれば、ポンプの駆動量を微小にコントロールすることにより、メニスカスの変位を微小にコントロールすることができる。
【０１５９】
メニスカスを後退させた後、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動することにより、振動板５０３を介して圧力室５２内の液体を振動させ、もって液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する（ステップＳ１４）。
【０１６０】
その後、後退させていたメニスカスを元の位置、すなわちノズル５１内においてノズル面５１０近傍の位置に戻す（ステップＳ１６）。
【０１６１】
図５に示す液体流動系では、液体供給ポンプ６２を所定時間だけ駆動して、メニスカスの戻し量に相当する所定量だけ、メインタンク６０側の液体をサブタンク６１へ供給することにより、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を流動させて、メニスカスを戻す。
【０１６２】
図６に示す液体流動系では、第３電磁弁４３を開けて、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を供給する方向で、液体還流ポンプ６４を所定時間だけ駆動して、メニスカスの戻し量に相当する所定量だけ、サブタンク６１側から液体吐出ヘッド５０へ液体を流動させて、メニスカスを戻すようにしてもよい。また、図５に示す液体流動系と同様に、液体供給ポンプ６２を用いてメニスカスを戻すようにしてもよい。
【０１６３】
以上説明したようなメニスカスを後退させて行う液体攪拌処理によれば、ノズル５１内でノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態のままそのメニスカスを微振動させる従来の液体攪拌方法と比較して、アクチュエータ５８に与える駆動信号の振幅を大きくして圧力室５２内の液体の変位を大きくし、圧力室５２内の液体を短時間で効率よく攪拌し得る。
【０１６４】
液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌するときにアクチュエータ５８に与える駆動信号の条件（駆動条件）には各種あるので、代表例（駆動条件１および駆動条件２）について、以下説明する。
【０１６５】
（駆動条件１）液体攪拌用の駆動信号として、液体吐出時にアクチュエータ５８に与える駆動信号と略同一の周波数および振幅を有する駆動信号、具体的には液体吐出時と略同一波形の駆動信号を、アクチュエータ５８に与える。
【０１６６】
本態様の液体攪拌処理では、前述のように液体吐出ヘッド５０のノズル５１内においてノズル面５１０近傍に位置していたメニスカスを圧力室５２側へ後退させてからアクチュエータ５８を駆動するので、液体吐出時と略同一波形の駆動信号を与えても、ノズル５１から液体が吐出せず、効率よく液体を攪拌できる。
【０１６７】
このように液体吐出時と略同一波形の駆動信号を用いれば、新たな波形の駆動信号を必要としないので、駆動回路の構成を簡略にできる。
【０１６８】
なお、液体の攪拌効率をさらに向上させるため、液体吐出時よりもメニスカスの変位や液体中の微粒子の変位が大きくなる駆動条件でアクチュエータ５８を駆動できる。圧力室５２内に供給側および吐出側を加えた範囲における共振周期がメニスカスの後退にともなって変化することに因っても、吐出不能となる駆動条件、かつ、液体吐出時よりも大きな変位となる駆動条件で、アクチュエータ５８を駆動し得る。
【０１６９】
（駆動条件２）液体攪拌用の駆動信号として、周波数がスイープする駆動信号を、アクチュエータ５８に与える。
【０１７０】
ここで、駆動信号は、例えば、サイン波、矩形波などの単純な波形を用いることにより駆動回路の構成を簡略にしてコストを抑えることができる。例えば、図１８に示す矩形の駆動信号をアクチュエータ５８に与える。図１８の駆動信号は、周波数のスイープとして、周波数を低い方から高い方へ連続的に経時変化させている。言い換えると、周期（図１８ではパルス間の時間間隔である）を小さい方から大きい方へ連続的に経時変化させている。
【０１７１】
周波数のスイープは、広範囲の周波数帯域（例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの周波数帯域）で、段階的（例えば数ｋＨｚ間隔）あるいは連続的に、周波数を変化させる。
【０１７２】
このように周波数がスイープする駆動信号をアクチュエータ５８に与えること、すなわち周波数がスイープする振動を液体に与えることにより、一般に液体中の微粒子からなる凝集物（例えばインク中の色材が沈降し凝集してなる凝集物）はその大きさや凝集状況により有効な周波数が異なるにもかかわらず、駆動信号の波形を統一しつつ有効な攪拌効果が得られることになる。
【０１７３】
＜第２の液体攪拌態様：液溜まりを形成する態様＞
本態様では、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０と液体受け７０のベルト８０との間に液体溜まりを形成した後に、液体吐出ヘッド５０の液体吐出に用いるアクチュエータ５８を駆動して振動板５０３を振動させることにより、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する。
【０１７４】
このように液体溜りを形成して行なう液体攪拌処理の一例について説明する。
【０１７５】
図１７（ａ）に示すように液体吐出ヘッド５０のノズル５１内においてノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態で、図１９に示す液体攪拌処理を開始する。
【０１７６】
図１９において、まず、液体受け７０を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に接近させる（ステップＳ２０２）。
【０１７７】
具体的には、副走査方向において、所定の退避位置に配置されていた液体受け７０を、液体吐出ヘッド５０の直下のメンテナンス位置へ移動させるとともに、液体受け７０のベルト８０を回動させて、液体受け７０のベルト８０の親液面８３を、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向させる。なお、液体受け７０のベルト８０の親液面８３とノズル面５１０とのクリアランスは、界面張力により液体溜まりが維持される程度に設定する。
【０１７８】
次に、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に液体溜まり形成用の駆動信号を与え駆動することにより、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体受け７０のベルト８０に向けて液体を吐出して、図１３に示すように、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０とベルト８０の親液面８３との間に液体溜まり３５１を形成する。（ステップＳ２０４）。
【０１７９】
さらに、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に液体攪拌用の駆動信号を与えて駆動することにより、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する（ステップＳ２０６）。ここで、アクチュエータ５８の駆動条件は、前述の駆動条件１または駆動条件２とする。
【０１８０】
アクチュエータ５８の駆動により、振動板５０３を介して圧力室５２内の液体が振動して攪拌されるだけでなく、図２０に示すように、吐出流路５２１からベルト８３の親液面８３まで連通している液体も振動して攪拌されることになる。また、図２に示すアクチュエータ保護板５０４、５０５に形成された凹部５４５を介して、アクチュエータ５８の駆動により発生した熱が振動板５０３を介して共通液室５５に伝熱して、共通液室５５内の液体も攪拌されることになる。
【０１８１】
所定時間だけアクチュエータ５８に液体攪拌用の駆動信号を与えた後、液体受け７０のベルト８０を回動させて、液体受け７０のベルト８０の開口部８１を、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向させるとともに、液体受け７０のベルト８０の親液面８３とノズル面５１０とのクリアランスを、液体受け７０に設けられているワイパ７５が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上を摺動したときにワイパ７５がノズル面５１０に当接する程度に設定する（ステップＳ２０８）。
【０１８２】
次に、ワイパ７５に液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上を摺動させる動作（ワイピング動作）を行わせる（ステップＳ２１０）。
【０１８３】
次に、液体受け７０内の液体を、吸引ポンプ６７により吸引し、廃液タンク６８へ排出する（ステップＳ２１２）。
【０１８４】
なお、ワイピング（ステップＳ２１０）と液体の排出（ステップＳ２１２）との順番は逆でも同時でも良い。
【０１８５】
このように液体溜まりが形成されている状態で液体攪拌を行うことにより、ノズル５１近傍においてその微粒子が凝集・沈降した液体を、効率良く攪拌することが可能である。ノズル５１に付着した増粘した半固形物や固形物、埃等を除去することも可能である。また、アクチュエータ５８に余分な負荷を掛けることもない。
【０１８６】
＜第３の液体攪拌態様：メインタンクに全液体を回収する態様＞
本態様では、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、メインタンク６０から液体吐出ヘッド５０まで至る全ての流路内の液体を、全て、メインタンク６０内へ回収した後、メインタンク６０内で液体を攪拌する。
【０１８７】
このように画像形成装置１１０内の全液体をメインタンク６０内へ回収して行う液体攪拌処理の一例について説明する。
【０１８８】
まず、画像形成装置１１０の電源オフ時の液体攪拌処理について説明する。
【０１８９】
液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のノズル面５１０近傍にメニスカスが位置している状態で、電源オフ時には、図２１に示す液体攪拌処理を開始する。
【０１９０】
図２１において、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、メインタンク６０と液体吐出ヘッド５０との間の流路の液体を、全て、メインタンク６０内へ回収する（ステップＳ３１０）。
【０１９１】
ここで、図５の液体流動系では、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を開くとともに、液体供給ポンプ６２を所定時間だけ逆回転させる。また、図６に示す液体流動系では、第１電磁弁４１、第２電磁弁４２および第３電磁弁４３を開くとともに、液体供給ポンプ６２を所定時間逆回転させ、さらに第４電磁弁４４を開いてポンプ６４を所定時間逆回転させる。
【０１９２】
メインタンク６０内に液体が全て回収されている状態で、回転子駆動部２２４を駆動してメインタンク６０内の回転子３２を回転させて、メインタンク６０内の液体の攪拌を開始し（ステップＳ３１２）、所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ３１４）、所定時間Ｔ１が経過後したら回転子３２を停止させる（ステップＳ３１６）。
【０１９３】
そして、画像形成装置１１０の主電源２４０から各部への電源供給を停止する（ステップＳ３１８）。すなわち、画像形成装置１１０は、電源オフ状態となる。
【０１９４】
画像形成装置１１０が電源オフである期間中、すなわち主電源２４０からの電源供給が停止している状態では、回転子３２を停止状態で所定時間だけ待機した後（ステップＳ３２０）、待機電源２４２からの電源供給により、回転子駆動部２２４を駆動してメインタンク６０内の回転子３２を回転させ（ステップＳ３２２）、所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ３２４）、所定時間Ｔ１が経過後したら回転子３２を停止させる（ステップＳ３５６）。
【０１９５】
その後、所定に時間間隔で、待機電源２４２の電源供給によりメインタンク６０内の液体を攪拌する。これにより、電源オフ状態が長期間にわたる場合でも、液体中の微粒子の沈降、凝集の防止が可能である。
【０１９６】
回転子３２の回転方向は同一方向のみとするのではなく、正方向回転および逆方向を交互に行うことが望ましい。また、所定時間だけ正方向回転→停止状態で所定時間だけ放置→所定時間だけ逆方向回転→所定時間だけ放置→所定時間だけ正方向回転→・・・を繰り返すようにしてもよい。
【０１９７】
また、回転速度は、低速から高速へ連続的（または段階的）上げて、また、高速から低速へ連続的（または段階的）に下げて、停止し、回転方向を逆転させる。これにより、さらなる攪拌効果の向上が可能である。
【０１９８】
液体中の微粒子の沈降や凝集による詰まりを画像形成装置内の全ての箇所で生じないようにする観点からは、液体吐出ヘッド５０内、メインタンク６０内、サブタンク６１内および流路内の全ての液体を攪拌する態様は重要である。ここで、液体吐出ヘッド５０内、メインタンク６０内、サブタンク６１内および流路内の全箇所において同時に液体攪拌を行なう態様もあるが、画像形成装置１１０内の全ての箇所において液体を攪拌するとなると、消費電力がどうしても大きくなる。そこで、全ての液体を攪拌する必要があるときには、メインタンク６０に一旦液体を回収した後に、メインタンク６０内で一括して液体を攪拌する態様が、好ましい。
【０１９９】
次に、画像形成装置１１０の電源オン時の液体攪拌処理について、図２２のフローチャートを用いて説明する。
【０２００】
図２２において、メインタンク６０に液体が全て回収されている状態で、回転子駆動部２２４を駆動してメインタンク６０内の回転子３２を回転させて、メインタンク６０内の液体の攪拌を開始し（ステップＳ３５２）、所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ３５４）、所定時間Ｔ１が経過後したら回転子３２を停止させる（ステップＳ３５６）。
【０２０１】
また、図５に示す液体流動系では、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を閉じ（ステップＳ３５８）、液体供給ポンプ６２を駆動して（ステップＳ３６０）、所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ３６２）。一方で、図６に示す液体流動系では、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を閉じるとともに第３電磁弁４３および第４電磁弁４４を開けて（ステップＳ３５８）、液体供給ポンプ６２を駆動して（ステップＳ３６０）、所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ３６２）。
【０２０２】
所定時間Ｔ２が経過後したら、図５に示す液体流動系では、第２電磁弁４２を開いて（ステップＳ３６４）、液体供給ポンプ６２を停止する（ステップＳ３６６）。図６に示す液体流動系では、第２電磁弁４２を開くとともに、第４電磁弁４４を閉じて（ステップＳ３６４）、液体供給ポンプ６２を停止する（ステップＳ３６６）。
【０２０３】
その後、液体受け７０を液体吐出ヘッド５０に対向させて、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０をワイピングする（ステップＳ３６８）。
【０２０４】
以上、第１の液体攪拌態様、第２の液体攪拌態様、第３の液体攪拌態様の３態様について、詳細に説明したが、第３の液体攪拌態様（メインタンク６０へ画像形成装置１１０内の液体を回収してメインタンク６０内で液体を攪拌する態様）以外の態様については、行わないようにしてもよい。
【０２０５】
例えば、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるとき、すなわち主電源（図５、図６の２４０）がオフ状態であるときには、前述の第３の液体攪拌態様のみ行う一方で、画像形成装置１１０が電源オン状態であるとき、すなわち主電源（図５、図６の２４０）がオン状態であるときには、メインタンク６０への液体の回収は行わないでメインタンク６０内の液体のみ回転子３２により定期的に攪拌するようにしてもよい。このようにしても、電源オン状態では、液体の吐出や液体の供給が行われるので、画像形成装置１１０内の液体は略均一に維持される。また、液体攪拌手段は、メインタンク６０内の回転子３２のみに限られる。
【０２０６】
また、例えば、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるときには、前述の第３の液体攪拌態様のみを行う一方で、画像形成装置１１０が電源オン状態であるときには、前述の第１の液体攪拌態様（メニスカスを後退させて液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様）を行うとともに、メインタンク６０への液体の回収は行わないでメインタンク６０内の液体のみ回転子３２により定期的に攪拌するようにしてもよい。このようにしても、電源オン状態では、液体の吐出や液体の供給が行われるので、画像形成装置１１０内の液体は略均一に維持される。また、液体攪拌手段として液体吐出ヘッド５０内のアクチュエータ５８を液体吐出用と兼用して用いているので、製造コストのアップを抑えることができる。
【０２０７】
また、例えば、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるときには、前述の第３の液体攪拌態様のみを行う一方で、画像形成装置１１０が電源オン状態であるときには、前述の第２の液体攪拌態様（液体溜まりを形成して液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様）を行うとともに、メインタンク６０への液体の回収は行わないでメインタンク６０内の液体を回転子３２により定期的に攪拌するようにしてもよい。このようにしても電源オン状態では、液体の吐出や液体の供給が行われるので、画像形成装置１１０内の液体は略均一に維持される。また、液体攪拌手段としては、液体吐出ヘッド５０内のアクチュエータ５８を液体吐出用と兼用しているとともに、液体受け７０をキャッピング、空吐出、吸引およびワイピングと兼用しているので、製造コストのアップを抑えることができる。
【０２０８】
好ましくは、画像形成装置１１０の状況に応じて、液体攪拌処理を選択する。例えば、電源オン状態において所定時間以上の待機状態（長時間待機状態）であると判断したときには、第２の液体攪拌態様、すなわち液体受け７０を用いて液体溜まりを形成して液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌するとともに、回転子３２を用いてメインタンク６０内の液体を攪拌する。電源オン状態において所定時間以内の待機状態（短時間待機状態）であると判断したときには、第３の液体攪拌態様、すなわちメニスカスを後退させて液体吐出ヘッド５０内の液体のみ攪拌する。あるいは、短時間待機状態では、メニスカスの後退も、液体溜まりの形成も、メインタンク６０への液体の回収も行わないで、ノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態で液体が吐出しない程度でアクチュエータ５８を駆動するメニスカス微振動を行うようにしてもよい。このメニスカス微振動では、アクチュエータ５８に与える駆動信号の周波数をスイープさせることが好ましい。このような画像形成装置１１０の状況に応じた液体攪拌処理の選択は、図１４に示す画像形成装置１１０では、システムコントローラ２１２が行う。
【０２０９】
また、図１および図２に示すように、共通液室５５がアクチュエータ５８を挟んで圧力室５２と反対側にある構造の液体吐出ヘッド５０を例に挙げて説明したが、本発明は、共通液室がアクチュエータに対して圧力室と同じ側にある構成においても、液体の吐出方向が下向きである場合には、適用可能である。
【０２１０】
また、吐出される液体がインクである場合を例に説明したが、本発明は、基板に導電配線を形成する際に基板材料に向けて吐出される導電性の液体や、色フィルタを製造する際に光学材料に向けて吐出される液体等にも適用できる。
【０２１１】
その他、本発明は、本明細書において説明した例や図面に示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０２１２】
【図１】液体吐出ヘッドの一例の全体構造の概略を示す平面透視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】画像形成装置の機構的な構成の概略を示す全体構成図である。
【図４】画像形成装置の画像形成系の一例の要部を示す平面図である。
【図５】画像形成装置の液体流動系の一例の要部を示す模式図である。
【図６】画像形成装置の液体流動系の他の例の要部を示す模式図である。
【図７】液体受けの一例の平面図である。
【図８】図７の８−８線に沿った断面図である。
【図９】図８の液体受けにおいてベルトを１／４周回転した状態を示す断面図である。
【図１０】ベルトの一例の展開図である。
【図１１】ベルトの他の例の展開図である。
【図１２】図１１の１２−１２線に沿った断面図である。
【図１３】液体溜まりの説明に用いる模式図である。
【図１４】画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１５】液体受けを用いたメンテナンス処理の説明に用いる説明図である。
【図１６】メニスカスを後退させて行う液体攪拌処理の一例の流れを示す概略フローチャートである。
【図１７】メニスカス位置の説明に用いる模式図である。
【図１８】液体攪拌時のアクチュエータの駆動信号の一例を示す波形図である。
【図１９】液体溜まりを形成して行う液体攪拌処理の一例の流れを示す概略フローチャートである。
【図２０】液体溜りを用いた液体攪拌の様子を示す模式図である。
【図２１】装置内の液体を全て回収して行う液体攪拌処理における電源オフ時の処理の一例の流れを示すフローチャートである。
【図２２】装置内の液体を全て回収して行う液体攪拌処理における電源オン時の処理の一例の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２１３】
３２…回転子、４１、４２、４３、４４…電磁弁、５０…液体吐出ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５５…共通液室、５８…アクチュエータ、６０…メインタンク、６１…サブタンク、６２…液体供給ポンプ、６７…吸引ポンプ、６８…廃液タンク、７０…液体受け、７１…液体受けの凹部、７２…液体受けの陵部、７３…回転軸、７４…シール材、７５、８５…ワイパ、８０…ベルト、８１、８２…ベルトの開口部、８３…ベルトの親液面、…ベルトの撥液面、１１０…画像形成装置、１１４…インク貯蔵部、１１６…記録媒体、２１０…通信インターフェース、２１２…システムコントローラ、２１４、２５２…メモリ、２２２…搬送部、２２４…回転子駆動部、２２６…液体受け移動部、２２８…ベルト駆動部、２３０…液体流動部、２４０…主電源、２４２…待機電源、２５０…ヘッドコントローラ、２５４…アクチュエータ駆動部、３５１…液体溜り、５０３…振動板（アクチュエータの共通電極）、５１０…ノズル面、５２１…液体吐出流路、５４５…伝熱用凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置および液体攪拌方法に係り、特に所定の媒体に液体を吐出する液体吐出装置および液体を攪拌する液体攪拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原材料を微粒子化して溶媒に分散させてなる液体では、一般に、経時的に微粒子の凝集、沈降が発生する。微粒子としては、例えば、顔料、高分子樹脂、金属、ガラスおよびこれらの酸化物や化合物などが挙げられる。これらの微粒子が凝集、沈降した液体を吐出すると、吐出結果に濃度ムラや歪み、色再現性悪化、微粒子密度不均一等の品質の劣化が発生する。
【０００３】
そこで、従来、液体を攪拌するようにしたものが提案されている。
【０００４】
特許文献１には、ノズルにインクを導くマニフォールドにはその内部のインクを攪拌する第１の攪拌手段を設け、マニフォールドにインクを供給する供給路にはその内部のインクを攪拌する第２の攪拌手段を設け、さらに、インクを貯蔵する容器にはその内部のインクを攪拌する第３の攪拌手段を設けたものが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、インクタンク内のインクの攪拌を行う攪拌機構を設けるとともに、インクタンクからインクを供給する前に攪拌機構を動作させる制御部を設けたものが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−７２１０４号公報
【特許文献２】特開２００５−１３８４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最下部に吐出面が配置された液体吐出ヘッドを有するインクジェットプリンタなどの液体吐出装置では、微粒子がノズルに沈降して凝集することによりノズル詰まりが発生し易いが、液体吐出ヘッドが往復移動を行ういわゆるシャトルヘッド構造の場合には、液体吐出ヘッドの往復動作により液体吐出ヘッド内の液体が攪拌される一方で、液体吐出ヘッドの往復移動を行わないラインヘッド構造の場合には、通常、液体が攪拌されない。
【０００７】
また、液体吐出ヘッド内だけでなく、液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵するタンク、さらにはタンクから液体吐出ヘッドへ至る液体の供給路においても液体が存在し、これらの複数箇所において微粒子の沈降や凝集が発生するので、装置内の液体の濃度を均一にしようとすると、液体攪拌手段を複数箇所に設ける必要がでてくる。
【０００８】
例えば、特許文献１に記載のものでは、マニフォールド、供給路、および、容器に液体攪拌手段が必要となって、コストアップになるとともに、装置の大型化を招くことにもなる。
【０００９】
特許文献２に記載のものでは、インクタンクとして、メインタンクとサブタンクとを有する場合、液体が常にそれぞれのタンク内に存在するので、メインタンクおよびサブタンクの両タンクに液体攪拌手段が必要となる。
【００１０】
したがって、装置内の液体が散在する全ての箇所に液体攪拌手段を設けることは実際には困難である。
【００１１】
一般に、装置が電源オフ状態のまま放置されると、長期間にわたって液体吐出動作や液体供給動作が休止するとともに、液体攪拌動作も行われない。電源オン時に装置内の液体濃度を均一化しようとしても、例えば液体を装置中で長時間循環させながら各箇所で攪拌するなどして、攪拌動作時間を長くする必要がでてくるので、液体の吐出を行う前の準備期間が長くなってしまうという課題もある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置内の液体を均一な濃度にすることができ、且つ、効率よく攪拌することができる液体吐出装置および液体攪拌方法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】
【００１３】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段と、前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する液体回収手段と、前記液体回収手段により前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する液体攪拌手段と、を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１４】
この発明によれば、装置内の液体が一箇所に回収されて攪拌されるので、液体吐出装置内で攪拌状態の差が起こりえないことになり、液体吐出装置内の液体の濃度が略均一な濃度に維持される。また、装置内の液体が一箇所に回収されて攪拌されるので、効率よく液体吐出装置内の液体を攪拌できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、液体吐出時に用いる主電源がオフ状態であるとき、待機電源を用いて前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１６】
この発明によれば、主電源がオフ状態であるとき、すなわち液体吐出装置が休止状態であるときにも、液体貯蔵手段内で液体が攪拌されて、液体吐出装置内の液体が均一な濃度に維持される。また、主電源の電源オン時、すなわち液体吐出装置の立ち上がり時には、液体吐出ヘッドへ液体を供給してすぐに最初の液体吐出を行い得る。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、液体吐出時に用いる主電源がオンされたとき、前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００１８】
この発明によれば、電源オン時に液体貯蔵手段内で一括して液体が攪拌されるので、最初に吐出される液体の品質が安定する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記液体攪拌手段は、前記液体貯蔵手段内で回転する回転子からなり、該回転子の回転方向および回転速度のうち少なくとも一方を経時変化させる駆動手段を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００２０】
この発明によれば、短時間で効率よく液体の濃度を均一にすることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、色材が分散した液体を前記吐出口から所定の記録媒体に対して吐出することにより該記録媒体に画像を形成する画像形成装置として用いられることを特徴とする液体吐出装置を提供する。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッド、および、該液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段を備えた液体吐出装置の液体を攪拌する液体攪拌方法において、前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する工程と、前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する工程と、を含むことを特徴とする液体攪拌方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、装置内の液体を均一な濃度に維持することができ、且つ、効率よく攪拌することができ、液体中の微粒子の凝集や沈降に因る液体品質の劣化を防止して、液体を安定して吐出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って、本発明を実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
［液体吐出ヘッド］
図１は、本発明に係る液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドの一例の全体構造について、図中の左半分を透視して示す平面図である。
【００２６】
図１に示す液体吐出ヘッド５０は、いわゆるフルライン型のヘッドであり、被吐出媒体としての記録媒体１１６の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向である）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向である）において、記録媒体１１６の幅Ｗｍに対応する長さにわたり、記録媒体１１６に向けて液体を吐出する多数のノズル５１（吐出口）を配列させた構造を有している。
【００２７】
液体吐出ヘッド５０は、具体的には、ノズル５１と、ノズル５１に連通する圧力室５２と、圧力室５２内に液体が供給されるように形成された開口部としての液体供給口５３とを含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、主走査方向および主走査方向に対して所定の鋭角θ（０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って２次元配列されて構成されている。なお、図１では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４のみ描かれている。
【００２８】
複数のノズル５１は、詳細には、主走査方向に対して鋭角θをなす方向に沿って一定のピッチｄで複数配列されており、主走査方向に沿った一直線上に所定のピッチ「ｄ×cosθ」で配列されたものと等価に取り扱うことができる。このようなノズル配列によれば、主走査方向に沿って例えば１インチ当たり４８００個（４８００ノズル／インチ）に及ぶような高密度のノズル配列と実質的に同等の構成にできる。すなわち、液体吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向）に沿った直線上に並べられるように投影される実質的なノズルの間隔（投影ノズルピッチ）を小さくでき、高解像度にできる。
【００２９】
複数の圧力室５２にインクを供給する共通液室５５は、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されている。
【００３０】
共通液室５５の端部には、液体吐出ヘッド５０の外部（具体的には後述する図５、図６のサブタンク６１）から共通液室５５にインクが導入されるように形成された開口部としての液体導入口５５３が形成されている。
【００３１】
本例では、金属板（共通液室形成板５０６）をエッチングして共通液室５５が形成されており、これにより共通液室５５の剛性が確保される。
【００３２】
図１の２−２線に沿った断面図を図２に示す。
【００３３】
図２に示すように、液体吐出ヘッド５０は、ノズル形成板５０１、圧力室形成板５０２、振動板５０３、アクチュエータ保護板５０４、５０５、共通液室形成板５０６、および、封止板５０７を含む、複数のプレートが積層されて形成されている。
【００３４】
ノズル形成板５０１には、液体を吐出する複数のノズル５１が２次元マトリクス状に形成されている。
【００３５】
ノズル形成板５０１の上には、ノズル５１に連通する複数の圧力室５２が形成された圧力室形成板５０２が接着されている。
【００３６】
圧力室形成板５０２の上には、圧力室５２の一方の壁面（振動面）を構成し、アクチュエータ５８が形成された振動板５０３が接着されている。
【００３７】
アクチュエータ５８は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの圧電材料からなる圧力発生用の圧電体５８０と、この圧電体５８０を厚さ方向において挟む導電性材料からなる振動板５０３および個別電極５７によって構成されている。
【００３８】
アクチュエータ５８は、振動板５０３上の各圧力室５２に対応する位置に設けられており、振動板５０３を振動させて、ノズル５１から吐出される液体にエネルギーを付与するエネルギー付与手段として機能する。本例では、アクチュエータ５８に与えられた電気エネルギーが、アクチュエータ５８により、各圧力室５２の容積を変化させることにより各圧力室５２内の圧力を変化させる振動エネルギーに変換されて、圧力室５２内の液体および圧力室５２に連通しているノズル５１内の液体に付与される。
【００３９】
また、振動板５０３は、グランドに接続されており、アクチュエータ５８の一方の電極（共通電極）を構成している。アクチュエータ５８の他方の電極は、個別電極５７によって構成されており、この個別電極５７から延在してアクチュエータ駆動用の電気配線（駆動配線）が形成されている。
【００４０】
また、振動板５０３には、図１に示した液体供給口５３が形成されている。
【００４１】
振動板５０３の上には、アクチュエータ５８の周囲に空隙５８１を形成してアクチュエータの動作を阻害しないようにするとともに、アクチュエータ５８全体を保護するアクチュエータ保護板５０４、５０５が接着されている。
【００４２】
振動板５０３およびアクチュエータ保護板５０４、５０５を挟んで、圧力室形成板５０２が配置されている側とは反対側には、共通液室形成板５０６が配置されている。この共通液室形成板５０６には、圧力室５２に液体を供給する共通液室５５が形成されている。
【００４３】
共通液室形成板５０６の上には、共通液室５５の天面を構成する封止板５０７が形成されている。アクチュエータ保護板５０５と封止板５０７との間の空間は、共通液室５５となっており、ここにはインクが充満する。
【００４４】
共通液室５５は、圧力室５２に対してノズル５１を下として見たとき、複数の圧力室５２の直上に形成されており、共通液室５５の底部に形成された開口部としての連通口５３０からアクチュエータ保護板５０４、５０５を貫通して振動板５０３に形成された液体供給口５３まで至る液体供給流路５３１を介して、各圧力室５２に連通している。すなわち、共通液室５５内のインクは、液体供給流路５３１を介して、共通液室５５の直下に位置する複数の圧力室５２に対して真っ直ぐに流動するので、各圧力室５２にインクがリフィル性良く供給されることになる。
【００４５】
アクチュエータ５８を駆動するための駆動配線５９は、アクチュエータ保護板５０４、５０５に、水平方向（アクチュエータ５８の配置面に平行な方向である）に沿って配設されている。
【００４６】
なお、駆動配線の配設形態は特に限定されず、例えば、共通液室形成板５０６を構成している隔壁中に、共通液室形成板５０６を厚さ方向に貫通する垂直な駆動配線を設けるようにしてよい。
【００４７】
駆動配線５９を介してアクチュエータ５８の個別電極５７に駆動信号が与えられると、アクチュエータ５８の圧電体５８０が変位して、振動板５０３を介して圧力室５２の容積が変化する。これにより圧力室５２に連通するノズル５１から液体が吐出される。
【００４８】
また、アクチュエータ保護板５０４、５０５には、共通液室５５の液体が振動板５０３に直接的に接するように、共通液室５５側からアクチュエータ保護板５０４、５０５をその厚さ方向において貫通して振動板５０３に達する凹部５４５（伝熱用凹部）が形成されている。このような凹部５４５を設けた構造によれば、アクチュエータ５８によって発生された熱が、振動板５０３を介し、凹部５４５のところで共通液室５５内の液体に伝熱することになり、これにより共通液室５５内の液体に温度差が生じて、共通液室５５内の液体が共通液室５５内で循環する。すなわち、アクチュエータ５８とは別の発熱素子を共通液室５５に設けなくても、アクチュエータ５８の駆動により発生する熱エネルギーで、共通液室５５内の液体が攪拌されることになる。
【００４９】
また、共通液室５５を振動板５０３の上に配置したため、圧力室５２からノズル５１まで至るノズル流路５１１の長さを短くすることができ、高粘度インク（例えば１０ｃｐ〜５０ｃｐ程度）の吐出が可能となる。
【００５０】
本例では、共通液室５５が、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されているので、共通液室５５のサイズを大きくすることができるとともに、共通液室５５中の流路抵抗を低減できることになり、高粘度の液体の吐出に適している、なお、本発明はこのような場合に特に限定されない。例えば、本流と、この本流から分岐して形成された支流からなる構造として共通液室形成板５０６に形成されていてもよい。
【００５１】
また、本発明の実施に際して、ノズル５１等の配置構造は、図１および図２に示した例に特に限定されない。例えば、複数のノズル５１が２次元的に配列された短尺の複数の液体吐出ヘッドブロックを千鳥状に配列し、これらの液体吐出ヘッドブロックを繋ぎ合わせて長尺化することで、フルライン型の液体吐出ヘッドを構成してもよい。
【００５２】
［画像形成装置の機構的な全体構成］
図３は、画像形成装置１１０の一例の機構的な構成の概略を示す全体構成図である。なお、画像形成装置１１０は図１および図２に示した液体吐出ヘッド５０を複数備えており、図３では、符号「１１２」に、吐出するインクの色を示す英字（Ｋ：黒、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロ）を付けて示している。
【００５３】
画像形成装置１１０は、具体的には、インクの各色別に設けられた複数の液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを有する液体吐出部１１２と、各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵部１１４と、紙などの記録媒体１１６を供給する給紙部１１８と、記録媒体１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、液体吐出部１１２のノズル面に対向して配置され、記録媒体１１６の平面性を保持しながら記録媒体１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、液体吐出部１１２による吐出結果（液滴の着弾状態である）を読み取る吐出検出部１２４と、プリント済みの記録媒体を外部に排出する排紙部１２６を備えている。
【００５４】
液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙから記録媒体１１６に向けて着色剤（「色材」ともいう）を含む液体（インク）を吐出することにより、記録媒体１１６に画像を形成する。
【００５５】
インクは、水に対して不溶性あるいは難溶性の色材を分散したものであり、色材として分散染料、金属錯塩染料、顔料などが挙げられる。さらに、インクの溶媒に色材を分散させる化合物といては、いわゆる分散剤、界面活性剤、樹脂等を用いることができ、分散剤または界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系等が挙げられ、樹脂分散剤としては、スチレン及び誘電体、ビニルナフタレン及びその誘電体、アクリル酸及びその誘電体等が挙げられ、これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であることが望ましい。また、顔料としては、無機顔料または有機顔料があるが、これらに限定させるものではない。顔料インクは耐光性、耐水性に優れているが、染料系インクに比べ沈降し易い傾向にある。
【００５６】
図３においては、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）を給紙するものを示しているが、予めカットされているカット紙を給紙するものを用いてもよい。ロール紙を使用する装置構成の場合、裁断用のカッタ１２８が設けられる。給紙部１１８から送り出される記録媒体１１６は一般に巻き癖が残りカールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０において巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録媒体１１６に熱を与える。デカール処理後、カット済の記録媒体１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。
【００５７】
ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも液体吐出部１１２のノズル面および吐出検出部１２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。ベルト１３３は、記録媒体１１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔が形成されている。図３に示したように、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において液体吐出部１１２のノズル面および吐出検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによってベルト上の記録媒体１１６が吸着保持される。ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図３において、時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録媒体１６は、図３の左から右へと搬送される。なお、縁無しプリント等を形成するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において液体吐出部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、プリント前の記録媒体１１６に加熱空気を吹きつけ、記録媒体１１６を加熱する。プリント直前に記録媒体１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００５８】
図４は、画像形成装置１１０の液体吐出部１１２およびその周辺部分を示す要部平面図である。
【００５９】
図４において、液体吐出部１１２を構成する各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、媒体搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に沿って配置され、また、画像形成装置１１０が対象とする最大サイズの記録媒体１１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってノズル（吐出口）が複数配列された、フルライン型ヘッドである。
【００６０】
記録媒体１１６の搬送方向（副走査方向）に沿って、上流側（図４の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の順に各色インクに対応した液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙが配置されている。記録媒体１１６を搬送しつつ各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙからそれぞれ色材を含むインクを吐出することにより記録媒体１１６上にカラー画像を形成し得る。
【００６１】
このように、フルライン型ヘッドがインク色別に設けられてなる液体吐出部１１２によれば、媒体搬送方向（副走査方向）において記録媒体１１６と液体吐出部１１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録媒体１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、主走査方向において往復移動するシャトル型ヘッドに比べて高速プリントが可能であり、生産性を向上させることができる。
【００６２】
なお、主走査方向および副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録媒体の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）のプリントをするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００６３】
一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットからなるライン）のプリントを繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録媒体の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００６４】
また、本実施形態では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インクの色数や色の組み合わせについては本実施形態に示す例には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する液体吐出ヘッドを追加する構成も可能である。
【００６５】
図３に示したように、インク貯蔵部１１４は、各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各インクタンクは図示を省略した管路を介して各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと連通されている。
【００６６】
吐出検出部１２４は、液体吐出部１１２の吐出結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００６７】
吐出検出部１２４の後段には、後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、プリントされた画像面を乾燥させる手段であり、例えば加熱ファンが用いられる。後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の凹凸形状の表面を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００６８】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部１２６から排出される。この画像形成装置１１０では、本画像のプリント物と、テストプリントのプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテストプリントとを同時に並列に形成する場合は、カッタ（第２のカッタ）１４０によってテストプリントの部分を切り離す。カッタ１４０は、排紙部１２６の直前に設けられており、画像余白部にテストプリントを行った場合に、本画像とテストプリント部を切断するものである。また、図示を省略したが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソータが設けられている。
【００６９】
［液体流動系］
図５は、本実施形態の画像形成装置１１０における液体流動系の一例を示す模式図である。なお、図５では液体吐出ヘッドに符号５０を付してある。
【００７０】
図５において、メインタンク６０は、液体吐出ヘッド５０へ供給される液体を貯蔵するものであり、図３のインク貯蔵部１１４に相当する。
【００７１】
メインタンク６０の内部には、金属または磁石を組み込んだ回転子３２が設けられている。その一方で、メインタンク６０の外部には、磁石または金属からなる磁性部材３４を含んで構成され、メインタンク６０内の回転子３２とは非連結で磁力により回転子３２を回転させて、この回転子３２にメインタンク６０内の液体を攪拌させる回転子駆動部２２４が設けられている。
【００７２】
本例の回転子３２は、メインタンク６０の底面に配置されており、メインタンク６０の底面に対して略垂直方向に沿った軸線を回転の中心として、底面に対して平行な面（すなわち液面に対して平行な面）内において回転運動することにより、メインタンク６０内の液体を攪拌する。
【００７３】
なお、回転子３２は、メインタンク６０の底面以外の位置、例えば側面に設けてられていてもよく、また、水平面以外の面、例えば垂直面（すなわち液面に対して垂直な面）内において回転運動するように設けてもよい。
【００７４】
また、本例の回転子駆動部２４は、画像形成装置１１０が電源オン状態であるとき、すなわち主電源２４０から画像形成装置１１０の各部に対して電力が供給されているときには、主電源２４０から供給される電力を用いて、所定の時間間隔で回転子３２を回転させる。その一方で、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるときには、待機電源２４２から供給される電力を用いて、所定の時間間隔で回転子３２を回転させる。
【００７５】
待機電源２４２は、充電式バッテリあるいは非充電式バッテリなどのバッテリによって構成されている。
【００７６】
このように待機電源２４２を用いて回転子３２を駆動可能な構成によれば、画像形成装置１１０が電源オフで長期間休止状態となるような場合であっても、休止期間中もメインタンク６０内の液体が攪拌され、液体中の微粒子の凝集、沈降が防止されることになる。
【００７７】
なお、回転子駆動部２２４が回転子３２と非連結である構成を例に示したが、回転子駆動部２２４が回転子（例えば回転翼）と連結した構成としてもよい。
【００７８】
サブタンク６１は、メインタンク６０と液体吐出ヘッド５０との間に設けられており、メインタンク６０から供給された液体を、液体吐出ヘッド５０へ送液する前に一旦貯留する。
【００７９】
メインタンク６０からサブタンク６１へ至る流路６００（「第１液体供給流路」と称する）の途中には、メインタンク６０からサブタンク６１へ液体を送液するポンプ６２（「液体供給ポンプ」と称する）が設けられている。また、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ至る流路６３０（「第２液体供給流路」と称する）が設けられている。
【００８０】
サブタンク６１の天面には、大気と連通する開口部６１９（「大気連通口」と称する）が形成されている。この大気連通口６１９を介して大気がサブタンク６１に出入りすることにより、サブタンク６１内の気圧が大気圧に保たれる。
【００８１】
液体供給ポンプ６２により液体が送り込まれたサブタンク６１内の液面と、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との高低差（水頭差）により、液体吐出ヘッド５０の内圧が所定の負圧に調整される。ここで、所定の負圧とは、大気圧よりも低い圧力であって、液体の吐出に備えてノズル５１内の液面（メニスカス）をノズル面５１０の近傍に設定する圧力である。
【００８２】
サブタンク６１の底面に形成されている開口部６１１からメインタンク６０へ至る流路６１０（「第１液体回収流路」と称する）の途中には、この流路６１０を開閉する第１電磁弁４１が設けられている。また、サブタンク６１の側壁に形成されている開口部６１２からメインタンク６０へ至る流路６２０（「第２液体回収流路」と称する）の途中には、この流路６２０を開閉する第２電磁弁４２が設けられている。
【００８３】
画像を形成する際には、第１電磁弁４１を閉じ且つ第２電磁弁４２を開いた状態で、液体吐出ヘッド５０から吐出を開始する所定時間前から液体供給ポンプ６２を正回転してメインタンク６０からサブタンク６１へ液体を供給する。そうすると、サブタンク６１から第２液体供給流路６３０を介して液体吐出ヘッド５０へ液体が供給されるとともに、サブタンク６１内の余分な液体はサブタンク６１の側壁の開口部６１２から第２液体回収流路６２０を通ってメインタンク６０へ戻る。これにより、メインタンク６０からサブタンク６１への液体の供給が安定し、サブタンク６１の液面は一定の高さに保たれる。このようにして一定に保たれたサブタンク６１の液面と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との高低差により、液体吐出ヘッド５０内の圧力が所定の負圧に一定に設定されて、ノズル５１内のメニスカス位置が設定される。また、吐出動作終了時から所定時間経過したら、液体供給ポンプ６２の回転を停止する。
【００８４】
また、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を両方とも開いた状態では、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ至る第２液体供給流路６３０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、サブタンク６１からメインタンク６０へ至る第１液体回収流路６１０および第２液体回収流路６２０内の液体が、全て、メインタンク６０内へ回収される。さらに、液体供給ポンプ６２の逆回転により、メインタンク６０からサブタンク６１へ至る第１液体供給流路６００内の液体もメインタンク６０へ回収される。
【００８５】
また、本例において、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のメニスカス（液面）の位置は、ノズル面５１０近傍から圧力室５２側へ後退自在である。具体的には、液面移動手段として機能する第１電磁弁４１を所定時間だけ開状態に設定して、メニスカスの後退量に対応する所定量の液体だけ、液体吐出ヘッド５０から第２液体供給流路６３０を介してサブタンク６１へ戻すことにより、メニスカス位置を後退させる。
【００８６】
液体受け７０は、凹形状で形成されており、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向した状態で、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を受け取る。また、液体受け７０の底面に形成されている開口部７６（「吸引口」と称する）から廃液タンク６８へ至る流路６７０（「排出流路」と称する）の途中には、ポンプ６７（「吸引ポンプ」と称する）が設けられている。液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体受け７０によって受け取られた液体は、排出流路６７０を介して、廃液タンク６８へ排出される。
【００８７】
また、液体受け７０は、液体受け移動部２２６により、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して平行な水平方向に移動自在であるとともに、ノズル面５１０に対して垂直な方向に移動自在である。この液体受け移動部２２６は、周知の機構およびモータからなる。
【００８８】
液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０と対向した位置において、液体吐出ヘッド５０内の液体の状態を維持する各種のメンテナンス処理で用いられる。なお、液体受け７０を用いたメンテナンス処理の代表例については、後に詳細に説明する。
【００８９】
図６は、本実施形態の画像形成装置１１０における液体流動系の他の例を示す模式図である。なお、図６に示す本例の液体流動系において、図５に示した液体流動系における構成要素と同じ構成要素には、図５における符合と同じ符号を付してあり、既に説明した内容については、以下では説明を省略する。
【００９０】
本例では、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を供給する第２液体供給流路６３０の途中に、すなわち液体吐出ヘッド５０の上流に、この第２液体供給流路６３０を開閉する第３電磁弁４３が設けられている。また、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を還流させる流路６４０（「循環流路」と称する）が設けられており、この循環流路６４０の途中に、すなわち液体吐出ヘッド５０の下流に、循環流路６４０を開閉する第４電磁弁４４と、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を還流させるポンプ６４（「液体還流ポンプ」と称する）とが設けられている。
【００９１】
図６に示す液体流動系では、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０内へ供給した液体が、液体還流ポンプ６４の駆動により、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１に循環することによっても、共通液室５５内の液体が攪拌されることになる。
【００９２】
本例においても、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のメニスカス位置は、ノズル面５１０近傍から圧力室５２側へ後退自在である。具体的には、第３電磁弁４３を閉じて、所定時間だけ第４電磁弁４４を開状態に設定するとともに、液面移動手段として機能する液体還流ポンプ６４を駆動して、メニスカスの後退量に対応する所定量の液体だけ、液体吐出ヘッド５０から循環流路６４０を介してサブタンク６１へ戻すことにより、メニスカス位置を後退させる。
【００９３】
また、画像形成装置１１０の立ち上がり時（電源オン時）などに、液体還流ポンプ６４を所定時間だけ駆動することにより、循環流路６４０を介して液体を循環させることができる。
【００９４】
次に、液体受け７０の詳細について説明する。
【００９５】
図７は、液体吐出ヘッド５０に対向して配置可能である液体受け７０の一例を、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０側から見た平面図である。また、図８は、図７の８−８線に沿った断面図である。
【００９６】
液体受け７０は、凹部７１を有し、この凹部７１の底面には、吸引口７６が形成されており、この吸引口７６は、排出流路６７０を介して廃液タンク６８に繋がっている。したがって、凹部７１内の液体は、排出流路６７０上の吸引ポンプ６７の吸引力により、または、重力により、廃液タンク６８へ流動する。
【００９７】
液体受け７０の凹部７１内には、無端状のベルト８０が配置されている。このベルト８０は、液体吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向）に沿って配置された４本の回転軸７３（７３−１、７３−２、７３−３、７３−４）に掛け渡されて、これらの回転軸７３により回転自在に支持されている。
【００９８】
４本の回転軸７３は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に垂直な断面において、液体受け７０の凹部７１の形状に対応する四角形を成すように、液体受け７０の凹部７１内に配置されている。ノズル面５１０に対向する側（すなわち上段）に並べて配置されている第１の回転軸７３−１と第２の回転軸７３−２とのクリアランスＣａは、副走査方向において、ノズル面５１０に複数のノズル５１が２次元配列されてなるノズル配列の幅よりも大きい。
【００９９】
図７に示すモータ２２８（ベルト駆動部）によって、４本の回転軸７３が回転されると、これらの回転軸７３に掛け渡されたベルト８０は、４本の回転軸７３に連動して、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して垂直な面内で回動する。
【０１００】
図８においてベルト８０が矢印Ｎの方向に略１／４周だけ回転した状態、すなわち図８においてベルト８０が略１／４周だけ正回転（時計回り回転）した状態を図９に示す。また、図９においてベルト８０が矢印Ｒの方向に略１／４周だけ回転すると、すなわち図９においてベルト８０が略１／４周だけ逆回転（反時計回り回転）すると、図８に示す状態となる。このようにベルト８０は、回転軸７３を介して、モータ２２８により、正回転および逆回転が自在である。
【０１０１】
図７乃至図９に示したベルト８０の展開図を図１０に示す。なお、図１０では、ベルト８０の外周面を示している。
【０１０２】
図１０において、ベルト８０には、２つの開口部８１、８２が設けられている。また、ベルト８０の外周面には、ノズル５１から吐出される液体に対して親液性を有する親液面８３と、この親液面８３を囲むように配置され、ノズル５１から吐出される液体に対して撥液性を有する撥液面８４とが形成されている。親液面８３における液体の接触角は、撥液面８４における液体の接触角よりも小さい。また、親液面８３における液体の接触角は、撥液性を有するノズル面５１０における液体の接触角よりも小さい。
【０１０３】
親液面８３を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０と対向させた状態で、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を吐出することにより、図１３に示すように、液体受け７０の親液面８３と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との間に液体溜まり３５１を形成することができる。親液面８３は、ノズル面５１０上のノズル５１が形成されている全範囲ＮＡ（ノズル範囲）よりも広く形成されており、ノズル範囲ＮＡの全体にわたって、すなわち全てのノズル５１を覆うようにして、層状の液体溜り３５１を形成することができる。
【０１０４】
なお、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０は、一般に撥液性を有する撥液面となっている。もしも液体溜まり３５１の形成時に撥液性のノズル面５１０に撥液面８４を対向させた場合には、対向する両面が撥液性を有することになるので、ノズル面５１０とベルト８０との間で液体が移動してこぼれ易い不安定な液体溜まりとなってしまう。そこで、ノズル面５１０が撥液性であったとしても、液体溜まり３５１の形成時にノズル面５１０に親液面８３を対向させることにより、少量の液体で、ノズル面５１０とベルト８０との間から液体がこぼれない安定した液体溜り３５１の形成が可能となる。
【０１０５】
また、ベルト８０の開口部８１、８２の開口断面積は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上のノズル５１が形成されている全範囲ＮＡ（ノズル範囲）よりも広く、全ノズル５１から液体が吐出されたとしても、吐出された液体を全て通過させることが可能である。
【０１０６】
ベルト８０は、例えば、繊維材が編み込まれてなる基材にシリコーン等のゴム材料を含侵させて製造したものを用いる。この場合、ゴム材料は、親液性のゴム材料と撥液性のゴム材料とを使い分けて、ベルト８０の外周面に親液面８３と撥液面８４とを形成することが、好ましい。
【０１０７】
また、ベルト８０は、金属からなる基材に、親液面８３と撥液面８４とを形成する表面処理を施したものを用いてもよい。この場合、親液面８３と撥液面８４とを形成し易く、かつ、ベルト８０の伸びが少ない点で、好ましい。
【０１０８】
親液処理は、液体と処理面との接触角が所定の角度より小さくなるように（例えば４５度以下）、ベルト８０に施される処理である。なお、ベルト８０の外周面の接触角が元々親液性を示す所定の角度であれば、親液処理を施す必要はない。
【０１０９】
撥液処理は、液体と処理面との接触角が所定の角度より大きくなるように（例えば５０度以上）、ベルト８０に施される処理である。なお、ベルト８０の外周面の接触角が元々撥液性を示す所定の角度であれば、撥液処理を施す必要はない。
【０１１０】
また、ベルト８０の伸びが許容値を超えるような場合には、液体受け７０内部にベルトテンション機構を設ける構成が、好ましい。
【０１１１】
また、液体受け７０の凹部７１の周囲にある陵部７２には、図７に示されているように環状に形成されたシール材７４が配置されている。このシール材７４は、弾性材料からなり、また、図８に示されているように、ノズル面５１０に垂直な断面の形状が凸形状である。液体受け７０が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して押圧された状態では、シール材７４は、その弾性力によりノズル面５１０に密着し、すなわち液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０を密封して、全てのノズル５１を大気から遮蔽する。これにより、液体吐出ヘッド５０からの液体の揮発が防止される。
【０１１２】
シール材７４の高さは、ベルト８０とノズル面５１０との距離が１ｍｍ程度である場合、例えば、自由長が２ｍｍ程度であって、押圧状態ではシール材７４に縮みおよび曲がりが生じることによりベルト８０とノズル面５１０との間に１ｍｍ程度の距離を確保する。
【０１１３】
また、液体受け７０の陵部７２には、図７に示されているように、主走査方向Ｍに沿って、すなわち液体受け７０が液体吐出ヘッド５０に対して水平移動する副走査方向Ｓ（媒体搬送方向）とは略直交する方向に沿って、ワイパ７５が形成されている。このワイパ７５は、弾性材料からなり、また、図８に示されているように、ノズル面５１０に垂直な断面の形状が凸形状である。液体受け７０が副走査方向Ｓにおいて液体吐出ヘッド５０に対して水平移動すると、液体受け７０のワイパ７５が副走査方向Ｓにおいて液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上を摺動し、ノズル面５１０上の液体などが拭き取られる。
【０１１４】
ノズル面５１０から拭き取られた液体は、液体受け７０の陵部７２から凹部７１の側壁へ至る液体誘導路７６を通るか、あるいは液体誘導路７６を通らないで直接に、凹部７１の底面へ向けて流動する。
【０１１５】
なお、ワイパは、液体受け７０の陵部７２に形成した構成に特に限定されず、ベルト８０に形成した構成としてもよい。
【０１１６】
図１１は、ワイパ８５が形成されたベルト８００の展開図である。なお、図１１に示す本例のベルト８００において、図１０に示したベルト８０における構成要素と同じ構成要素には、図１０における符合と同じ符号を付してあり、既に説明した内容については、以下では説明を省略する。図１２は、図１１の１２−１２線に沿った断面図である。
【０１１７】
本例では、ベルト８００の撥液面８４に、主走査方向Ｍに沿って凸形状のワイパ８５を形成してある。
【０１１８】
このようにベルト８００にワイパ８５を配置した構成によれば、ベルト８００の回動に追従してノズル面５１０のワイピングが行われるので、図１０に示すように液体受け７０の陵部７２にワイパ７５を配置した構成と比較して、機構の簡略化が可能となる。詳細には、図７および図８に示すように液体受け７０の陵部７２にワイパ７５を形成した構成では、液体受け７０の外側に液体が垂れて行かないように液体受け７０（または液体吐出ヘッド５０）を精密に平行に移動させる機構が必要となるが、図１１および図１２に示すようにベルト８００の外周面にワイパ８５を形成した構成では、モータ２２８の駆動により回転軸７３を介してベルト８００を回動させればよい。さらに、前述のように液体受け７０の陵部７２にワイパ７５を配置した構成では、液体受け７０の外側に液体が垂れていかないようにするため、基本的には片方向の拭き取り動作となるが、本例のベルト８００にワイパ８５を配置した構成によれば、ベルト８００の正回転および逆回転によりワイパ８５をノズル面５１０上で往復させることができる。すなわち拭く方向の自由度が向上して、効率的に拭き取りできる。
【０１１９】
［画像形成装置のシステム構成］
図１４は、画像形成装置１１０のシステム構成の一例を示すブロック図である。
【０１２０】
図１４において、画像形成装置１１０は、主として、図５または図６に示したメインタンク６０内の回転子３２、図１および図２に示した液体吐出ヘッド５０、図７乃至図９に示した液体受け７０、ホストコンピュータ３００との間で通信を行う通信インターフェース２１０、画像形成装置１１０の全体を制御するシステムコントローラ２１２、メモリ２１４、２５２、被吐出媒体を搬送する搬送部２２２、回転子３２を駆動する回転子駆動部２２４、液体受け７０を移動させる液体受け移動部２２６、液体受け７０内のベルト８０を駆動するベルト駆動部２２８、液体を流動させる液体流動部２３０、液体吐出ヘッド５０に係る制御を行うヘッドコントローラ２５０、および、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動するアクチュエータ駆動部２５４を含んで構成されている。
【０１２１】
なお、図１４において第２のメモリ２５２はヘッドコントローラ２５０に付随する態様で示されているが、第１のメモリ２１４と兼用することも可能である。また、ヘッドコントローラ２５０とシステムコントローラ２１２とを統合して１つのマイクロプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１２２】
画像形成装置１１０には、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロ）の各色別のインクをそれぞれ吐出し、図３の液体吐出部１１２を構成する複数の液体吐出ヘッド５０が設けられている。
【０１２３】
通信インターフェース２１０は、ホストコンピュータ３００から送信される画像データを受信する画像データ入力手段である。通信インターフェース２１０には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４などの有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。この通信インターフェース２１０によって画像形成装置１１０に取り込まれた画像データは、画像データ記憶用の第１のメモリ２１４に一旦記憶される。
【０１２４】
システムコントローラ２１２は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１１０の全体を制御する。すなわち、システムコントローラ２１２は、通信インターフェース２１０、搬送部２２２、回転子駆動部２２４、液体受け移動部２２６、ベルト駆動部２２８、液体流動部２３０、ヘッドコントローラ２５０等の各部を制御する。
【０１２５】
搬送部２２２は、搬送用のモータおよびそのドライバ回路を含んで構成されており、システムコントローラ２１２の制御により、図３のローラ１３１、１３２やベルト１３３を用いて、記録媒体１１６を搬送する。すなわち、搬送部２２２により、液体吐出ヘッド５０と記録媒体１１６とが相対的に移動する。
【０１２６】
回転子駆動部２２４は、システムコントローラ２１２の制御により、液体攪拌手段として機能する回転子３２を駆動して、この回転子３２をメインタンク６０内で回転させることにより、メインタンク６０の液体を攪拌させる。この回転子駆動部２２４は、システムコントローラ２１２の制御により、回転子３２の回転方向および回転速度を経時変化させる機能を有する。
【０１２７】
液体受け移動部２２６は、システムコントローラ２１２の制御により、液体受け７０を媒体搬送方向（副走査方向）において移動させる水平移動、および、液体受け７０を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対して垂直に移動させる垂直移動の２方向の移動を行なう機構および回路によって構成されている。
【０１２８】
ベルト駆動部２２８は、システムコントローラ２１２の制御により、液体受け７０内のベルト８０を回動させる機構および回路によって構成されている。このベルト駆動部２２８は、システムコントローラ２１２の制御により、ベルト８０を回動させることにより、ベルト８０の開口部８１が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向している状態と、ベルト８０の親液面８３が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向している状態とを切り換える。
【０１２９】
液体流動部２３０は、図５または図６に示した、メインタンク６０、サブタンク６１、液体供給ポンプ６２、液体循環ポンプ６４、吸引ポンプ６７、廃液タンク６８、電磁弁４１乃至４４、メインタンク６０と液体吐出ヘッド５０との間の流路６００、６１０、６２０、６３０、６４０、液体受け７０と廃液タンク６８との間の流路６７０を含んで構成されている。この液体流動部２３０を構成している電磁弁４１乃至４４およびポンプ６２、６４、６７は、システムコントローラ２１２およびヘッドコントローラ２５０により制御される。
【０１３０】
アクチュエータ駆動部２５４は、システムコントローラ２１２の指示に応じたヘッドコントローラ２５０の制御により、図２に示す液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して、駆動信号を与えるものである。具体的には、アクチュエータ駆動部２５４は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を吐出するとき、および、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌するときに、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータを駆動する駆動手段として機能する。なお、駆動信号の条件（駆動条件）は各種あり、代表例について後に詳説する。
【０１３１】
ヘッドコントローラ２５０は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って、アクチュエータ駆動部２５４を介して液体吐出ヘッド５０を制御する制御手段である。
【０１３２】
ヘッドコントローラ２５０は、画像形成装置１１０に入力される画像データに基づいて、液体吐出ヘッド５０が記録媒体１１６に向けて液体の吐出を行って記録媒体１１６上にドットを形成するために必要なデータ（ドットデータ）を生成する。すなわち、ヘッドコントローラ２５０は、システムコントローラ２１２の制御に従い、第１のメモリ２１４内の画像データからドットデータを生成するための各種の加工、補正などの画像処理を行う画像処理手段として機能し、生成したドットデータをアクチュエータ駆動部２５４に与える。このようにしてドットデータがアクチュエータ駆動部２５４に与えられると、ドットデータに基づいてアクチュエータ駆動部２５４から液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して駆動信号が出力されて、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から記録媒体１１６に向けて液体が吐出される。
【０１３３】
また、液体吐出ヘッド５０内の液体の状態を維持する各種のメンテナンス処理は、システムコントローラ２１２およびヘッドコントローラ２５０によって制御される。
【０１３４】
［液体受けを用いたメンテナンス処理］
本画像形成装置１１０は、システムコントローラ２１２の制御により、液体受け７０を用いて、各種のメンテナンス処理を行う。
【０１３５】
第１に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する液体攪拌処理で用いられる。
【０１３６】
液体受け７０は、画像形成時には所定の待機位置に位置しており、液体受け７０を用いた液体攪拌時には、図１５（ａ）に示すように、液体受け７０を所定の待機位置から液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向する位置に水平移動させるとともに、液体受け７０の親液面８３とノズル面５１とが液体溜まり形成用の所定のクリアランスとなるように液体受け７０を垂直移動し、さらに液体受け７０のベルト８０をその親液面８３がノズル面５１０に対向するように回動させる。そして、例えば液体吐出ヘッド５０の全てのアクチュエータ５８を駆動することにより全ての圧力室５２内の液体を全てのノズル５１から吐出する。そうすると、液体受け７０の親液面８３と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との間に層状の液体溜まり３５１が形成される。なお、液体溜り３５１の形成は、全てのアクチュエータ５８を駆動して形成する場合に限られず、選択された複数のアクチュエータ５８を駆動することによっても形成可能である。その後、後に説明する液体攪拌処理を実施する。
【０１３７】
また、液体攪拌時、ベルト８０とノズル面５１０との間に形成された液体溜まり３５１がベルト８０とノズル面５１０との間から溢れ無いように前述したように親液面８３が撥液面８４にて囲まれており、また、シール材７４により液体受け７０より溢れないよう漏れ防止されて、液体攪拌時に消費される液体量が低減されることになる。
【０１３８】
液体攪拌処理は、液体溜まり３５１を形成しないで行う態様もあり、そのような液体溜まり３５１を形成しない態様については、後に詳細に説明する。
【０１３９】
第２に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体が揮発することを防止するようにノズル面５１０を密封（キャッピング）するキャッピング処理で用いられる。
【０１４０】
キャッピング時には、液体受け７０を用いた液体攪拌時と同様に、図１５（ｂ）に示すように、液体受け７０の親液面８３と液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０との間に層状の液体溜まり３５１を形成するとともに、シール材７４によってノズル範囲の全体および液体溜りの全体にわたって覆う。
【０１４１】
第３に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体を空吐出する空吐出処理（「パージ」ともいう）で用いられる。
【０１４２】
液体受け７０は、画像形成時には所定の待機位置に位置しており、空吐出時には、図１５（ｃ）に示すように、液体受け７０を所定の待機位置から液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向する位置に水平移動させるとともに、液体受け７０のベルト８０をその一方の開口部８１がノズル面５１０に対向するように回動させる。ここで、液体受け７０の他方の開口部８２は、液体受け７０の底面に対向した状態（すなわち吸引口７６に対向した状態）となる。そして、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動することにより圧力室５２内の液体をノズル５１から吐出する。そうすると、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から吐出された液体は、両開口部８１、８２内を通過して、液体受け７０の底面に到達し、この底面に形成されている吸引口７６を介して、廃液タンク６８に送液される。このような空吐出によって、液体吐出ヘッド５０内で増粘した液体や、ノズル５１に付着した塵などを、液体吐出ヘッド５０から一掃する。
【０１４３】
第４に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体等を吸引する吸引処理に用いられる。
【０１４４】
液体受け７０は、画像形成時には所定の待機位置に位置しており、液体受け７０を用いた吸引処理時には、図１５（ｄ）に示すように、液体受け７０を所定の待機位置から液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向する位置に水平移動させるとともに、液体受け７０のシール材７４が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に密着するように液体受け７０を垂直移動し、さらに液体受け７０のベルト８０をその一方の開口部８１がノズル面５１０に対向するように回動させる。そして、吸引ポンプ６７を駆動する。このような吸引によって、前述の空吐出では除去することが困難な物、例えば液体が増粘してノズル５１内で凝集してなる半固形物または固形物が、液体とともに液体受け７０を介して吸引ポンプ６７により吸引される。
【０１４５】
第５に、液体受け７０は、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０を拭き取るワイピング処理に用いられる。
【０１４６】
図１５（ｅ）は、図７乃至図９に示した液体受け７０の陵部７２に形成されているワイパ７５をノズル面５１０上で摺動させる場合を示している。具体的には、ワイパ７５を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に当接した状態で、液体受け７０を副走査方向Ｓにおいて移動させる。
【０１４７】
なお、図８および図９には、同一の開口断面積を有する２つの開口部８１、８２を例示したが、本発明は、このような場合に特に限定されず、２つの開口部８１、８２の大きさが互いに異なっていてもよい。
【０１４８】
ただし、空吐出時にノズル面５１０に対向させる開口部は、少なくともノズル面５１０内のノズル５１が形成されている全範囲（ノズル範囲）よりも大きい開口断面積を有する。これにより、ノズル５１から吐出される液体が全て開口部を通過し得るので、ベルト８０での液はねが防止される。
【０１４９】
一方で、吸引時にノズル面５１０に対向させる開口部８１は、ノズル面５１０内の０のノズル範囲の全部に対応する大きさの開口断面積を有する開口部としてもよく、また、ノズル範囲の一部に対応する大きさの開口断面積を有する開口部としてもよい。ノズル範囲の一部に対応する大きさの開口部とした場合には、ノズル範囲の全部に対応する大きさの開口部とした場合と比較して、吸引力が向上する。
【０１５０】
［液体攪拌処理］
画像形成装置１１０における液体攪拌処理の対象の液体を分類しておくと、第１に、液体吐出ヘッド５０内の液体、第２に、メインタンク６０やサブタンク６１などのタンク内の液体、第３に、メインタンク６０から液体吐出ヘッド５０まで至る流路内の液体がある。
【０１５１】
これらの液体を攪拌する液体攪拌処理には各種ある。以下では、大きな液体攪拌効果が得られる態様として、第１に、ノズル５１内に位置するメニスカスを圧力室５２側に後退させた状態で液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様と、第２に、液体吐出ヘッド５０と液体受け７０との間に液体溜りを形成した状態で液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様と、第３に、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、メインタンク６０から液体吐出ヘッド５０まで至る流路内の液体を全てメインタンク６０に回収し、メインタンク６０内で一括して液体を攪拌する態様について説明する。
【０１５２】
＜第１の液体攪拌態様：メニスカスの後退を行なう態様＞
本態様では、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内でノズル面５１０近傍に位置するメニスカスを圧力室５２側へ後退させた後に、液体吐出ヘッド５０の液体吐出に用いるアクチュエータ５８を駆動して振動板５０３を振動させることにより、液体吐出ヘッド５０内の液体を効率よく攪拌する。
【０１５３】
このようにメニスカスを後退させて行なう液体攪拌処理の一例について、説明する。
【０１５４】
液体吐出の終了後は、図１７（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態である。このような状態で、図１６のフローチャートに示す液体攪拌処理を開始する。
【０１５５】
図１６において、まず、液体吐出ヘッド５０のノズル５１内でノズル面５１０近傍に位置するメニスカスを圧力室５２側へ後退させる（ステップＳ１２）。
【０１５６】
具体的には、液体吐出ヘッド５０内の液体量を調整することにより、図１７（ａ）に示すように、ノズル面５１０の近傍に位置していたメニスカスを、図１７（ｂ）に示すように、圧力室５２とノズル５１との間の吐出流路５２１の途中の位置まで、後退させる。図１７（ｃ）に示すように、圧力室５２と吐出流路５２１との境界まで（すなわち圧力室５２内の吐出流路５２１への入口である連通口５２１０まで）、メニスカスを後退させるようにしてもよい。
【０１５７】
図５に示す液体流動系では、サブタンク６１の底面の開口部６１１からメインタンク６０へ至る第１液体回収流路６１０上の第１電磁弁４１を所定時間だけ開いて、メニスカスの後退量に応じて所定量だけ、サブタンク６１内の液体をメインタンク６０へ抜くことにより、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を流動させて、メニスカスを後退させる。すなわち、液体吐出ヘッド５０とサブタンク６１との間の流路６３０の頂点を基準とした、ノズル面５１０の高さとサブタンク６１の液面の高さとの差分（水頭差）に因る、いわゆるサイフォン現象を利用して、メニスカスを後退させる。
【０１５８】
また、図６に示す液体流動系では、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を供給する第２液体供給流路６３０上の第３電子弁４３を閉じるとともに、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を戻す循環流路６４０上の第４電子弁４４を開けて、さらに、液体吐出ヘッド５０からサブタンク６１へ液体を抜く方向に液体還流ポンプ６４を所定時間だけ駆動して、メニスカスの後退量に応じて所定量だけ、液体吐出ヘッド５０内の液体をサブタンク６１へ戻すことにより、メニスカスを後退させて、第４電磁弁４４を閉じる。このようにポンプを利用してメニスカスを後退させる方法によれば、ポンプの駆動量を微小にコントロールすることにより、メニスカスの変位を微小にコントロールすることができる。
【０１５９】
メニスカスを後退させた後、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動することにより、振動板５０３を介して圧力室５２内の液体を振動させ、もって液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する（ステップＳ１４）。
【０１６０】
その後、後退させていたメニスカスを元の位置、すなわちノズル５１内においてノズル面５１０近傍の位置に戻す（ステップＳ１６）。
【０１６１】
図５に示す液体流動系では、液体供給ポンプ６２を所定時間だけ駆動して、メニスカスの戻し量に相当する所定量だけ、メインタンク６０側の液体をサブタンク６１へ供給することにより、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を流動させて、メニスカスを戻す。
【０１６２】
図６に示す液体流動系では、第３電磁弁４３を開けて、サブタンク６１から液体吐出ヘッド５０へ液体を供給する方向で、液体還流ポンプ６４を所定時間だけ駆動して、メニスカスの戻し量に相当する所定量だけ、サブタンク６１側から液体吐出ヘッド５０へ液体を流動させて、メニスカスを戻すようにしてもよい。また、図５に示す液体流動系と同様に、液体供給ポンプ６２を用いてメニスカスを戻すようにしてもよい。
【０１６３】
以上説明したようなメニスカスを後退させて行う液体攪拌処理によれば、ノズル５１内でノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態のままそのメニスカスを微振動させる従来の液体攪拌方法と比較して、アクチュエータ５８に与える駆動信号の振幅を大きくして圧力室５２内の液体の変位を大きくし、圧力室５２内の液体を短時間で効率よく攪拌し得る。
【０１６４】
液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌するときにアクチュエータ５８に与える駆動信号の条件（駆動条件）には各種あるので、代表例（駆動条件１および駆動条件２）について、以下説明する。
【０１６５】
（駆動条件１）液体攪拌用の駆動信号として、液体吐出時にアクチュエータ５８に与える駆動信号と略同一の周波数および振幅を有する駆動信号、具体的には液体吐出時と略同一波形の駆動信号を、アクチュエータ５８に与える。
【０１６６】
本態様の液体攪拌処理では、前述のように液体吐出ヘッド５０のノズル５１内においてノズル面５１０近傍に位置していたメニスカスを圧力室５２側へ後退させてからアクチュエータ５８を駆動するので、液体吐出時と略同一波形の駆動信号を与えても、ノズル５１から液体が吐出せず、効率よく液体を攪拌できる。
【０１６７】
このように液体吐出時と略同一波形の駆動信号を用いれば、新たな波形の駆動信号を必要としないので、駆動回路の構成を簡略にできる。
【０１６８】
なお、液体の攪拌効率をさらに向上させるため、液体吐出時よりもメニスカスの変位や液体中の微粒子の変位が大きくなる駆動条件でアクチュエータ５８を駆動できる。圧力室５２内に供給側および吐出側を加えた範囲における共振周期がメニスカスの後退にともなって変化することに因っても、吐出不能となる駆動条件、かつ、液体吐出時よりも大きな変位となる駆動条件で、アクチュエータ５８を駆動し得る。
【０１６９】
（駆動条件２）液体攪拌用の駆動信号として、周波数がスイープする駆動信号を、アクチュエータ５８に与える。
【０１７０】
ここで、駆動信号は、例えば、サイン波、矩形波などの単純な波形を用いることにより駆動回路の構成を簡略にしてコストを抑えることができる。例えば、図１８に示す矩形の駆動信号をアクチュエータ５８に与える。図１８の駆動信号は、周波数のスイープとして、周波数を低い方から高い方へ連続的に経時変化させている。言い換えると、周期（図１８ではパルス間の時間間隔である）を小さい方から大きい方へ連続的に経時変化させている。
【０１７１】
周波数のスイープは、広範囲の周波数帯域（例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの周波数帯域）で、段階的（例えば数ｋＨｚ間隔）あるいは連続的に、周波数を変化させる。
【０１７２】
このように周波数がスイープする駆動信号をアクチュエータ５８に与えること、すなわち周波数がスイープする振動を液体に与えることにより、一般に液体中の微粒子からなる凝集物（例えばインク中の色材が沈降し凝集してなる凝集物）はその大きさや凝集状況により有効な周波数が異なるにもかかわらず、駆動信号の波形を統一しつつ有効な攪拌効果が得られることになる。
【０１７３】
＜第２の液体攪拌態様：液溜まりを形成する態様＞
本態様では、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０と液体受け７０のベルト８０との間に液体溜まりを形成した後に、液体吐出ヘッド５０の液体吐出に用いるアクチュエータ５８を駆動して振動板５０３を振動させることにより、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する。
【０１７４】
このように液体溜りを形成して行なう液体攪拌処理の一例について説明する。
【０１７５】
図１７（ａ）に示すように液体吐出ヘッド５０のノズル５１内においてノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態で、図１９に示す液体攪拌処理を開始する。
【０１７６】
図１９において、まず、液体受け７０を液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に接近させる（ステップＳ２０２）。
【０１７７】
具体的には、副走査方向において、所定の退避位置に配置されていた液体受け７０を、液体吐出ヘッド５０の直下のメンテナンス位置へ移動させるとともに、液体受け７０のベルト８０を回動させて、液体受け７０のベルト８０の親液面８３を、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向させる。なお、液体受け７０のベルト８０の親液面８３とノズル面５１０とのクリアランスは、界面張力により液体溜まりが維持される程度に設定する。
【０１７８】
次に、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に液体溜まり形成用の駆動信号を与え駆動することにより、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から液体受け７０のベルト８０に向けて液体を吐出して、図１３に示すように、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０とベルト８０の親液面８３との間に液体溜まり３５１を形成する。（ステップＳ２０４）。
【０１７９】
さらに、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に液体攪拌用の駆動信号を与えて駆動することにより、液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する（ステップＳ２０６）。ここで、アクチュエータ５８の駆動条件は、前述の駆動条件１または駆動条件２とする。
【０１８０】
アクチュエータ５８の駆動により、振動板５０３を介して圧力室５２内の液体が振動して攪拌されるだけでなく、図２０に示すように、吐出流路５２１からベルト８３の親液面８３まで連通している液体も振動して攪拌されることになる。また、図２に示すアクチュエータ保護板５０４、５０５に形成された凹部５４５を介して、アクチュエータ５８の駆動により発生した熱が振動板５０３を介して共通液室５５に伝熱して、共通液室５５内の液体も攪拌されることになる。
【０１８１】
所定時間だけアクチュエータ５８に液体攪拌用の駆動信号を与えた後、液体受け７０のベルト８０を回動させて、液体受け７０のベルト８０の開口部８１を、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０に対向させるとともに、液体受け７０のベルト８０の親液面８３とノズル面５１０とのクリアランスを、液体受け７０に設けられているワイパ７５が液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上を摺動したときにワイパ７５がノズル面５１０に当接する程度に設定する（ステップＳ２０８）。
【０１８２】
次に、ワイパ７５に液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０上を摺動させる動作（ワイピング動作）を行わせる（ステップＳ２１０）。
【０１８３】
次に、液体受け７０内の液体を、吸引ポンプ６７により吸引し、廃液タンク６８へ排出する（ステップＳ２１２）。
【０１８４】
なお、ワイピング（ステップＳ２１０）と液体の排出（ステップＳ２１２）との順番は逆でも同時でも良い。
【０１８５】
このように液体溜まりが形成されている状態で液体攪拌を行うことにより、ノズル５１近傍においてその微粒子が凝集・沈降した液体を、効率良く攪拌することが可能である。ノズル５１に付着した増粘した半固形物や固形物、埃等を除去することも可能である。また、アクチュエータ５８に余分な負荷を掛けることもない。
【０１８６】
＜第３の液体攪拌態様：メインタンクに全液体を回収する態様＞
本態様では、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、メインタンク６０から液体吐出ヘッド５０まで至る全ての流路内の液体を、全て、メインタンク６０内へ回収した後、メインタンク６０内で液体を攪拌する。
【０１８７】
このように画像形成装置１１０内の全液体をメインタンク６０内へ回収して行う液体攪拌処理の一例について説明する。
【０１８８】
まず、画像形成装置１１０の電源オフ時の液体攪拌処理について説明する。
【０１８９】
液体吐出ヘッド５０のノズル５１内のノズル面５１０近傍にメニスカスが位置している状態で、電源オフ時には、図２１に示す液体攪拌処理を開始する。
【０１９０】
図２１において、液体吐出ヘッド５０内の液体、サブタンク６１内の液体、および、メインタンク６０と液体吐出ヘッド５０との間の流路の液体を、全て、メインタンク６０内へ回収する（ステップＳ３１０）。
【０１９１】
ここで、図５の液体流動系では、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を開くとともに、液体供給ポンプ６２を所定時間だけ逆回転させる。また、図６に示す液体流動系では、第１電磁弁４１、第２電磁弁４２および第３電磁弁４３を開くとともに、液体供給ポンプ６２を所定時間逆回転させ、さらに第４電磁弁４４を開いてポンプ６４を所定時間逆回転させる。
【０１９２】
メインタンク６０内に液体が全て回収されている状態で、回転子駆動部２２４を駆動してメインタンク６０内の回転子３２を回転させて、メインタンク６０内の液体の攪拌を開始し（ステップＳ３１２）、所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ３１４）、所定時間Ｔ１が経過後したら回転子３２を停止させる（ステップＳ３１６）。
【０１９３】
そして、画像形成装置１１０の主電源２４０から各部への電源供給を停止する（ステップＳ３１８）。すなわち、画像形成装置１１０は、電源オフ状態となる。
【０１９４】
画像形成装置１１０が電源オフである期間中、すなわち主電源２４０からの電源供給が停止している状態では、回転子３２を停止状態で所定時間だけ待機した後（ステップＳ３２０）、待機電源２４２からの電源供給により、回転子駆動部２２４を駆動してメインタンク６０内の回転子３２を回転させ（ステップＳ３２２）、所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ３２４）、所定時間Ｔ１が経過後したら回転子３２を停止させる（ステップＳ３５６）。
【０１９５】
その後、所定に時間間隔で、待機電源２４２の電源供給によりメインタンク６０内の液体を攪拌する。これにより、電源オフ状態が長期間にわたる場合でも、液体中の微粒子の沈降、凝集の防止が可能である。
【０１９６】
回転子３２の回転方向は同一方向のみとするのではなく、正方向回転および逆方向を交互に行うことが望ましい。また、所定時間だけ正方向回転→停止状態で所定時間だけ放置→所定時間だけ逆方向回転→所定時間だけ放置→所定時間だけ正方向回転→・・・を繰り返すようにしてもよい。
【０１９７】
また、回転速度は、低速から高速へ連続的（または段階的）上げて、また、高速から低速へ連続的（または段階的）に下げて、停止し、回転方向を逆転させる。これにより、さらなる攪拌効果の向上が可能である。
【０１９８】
液体中の微粒子の沈降や凝集による詰まりを画像形成装置内の全ての箇所で生じないようにする観点からは、液体吐出ヘッド５０内、メインタンク６０内、サブタンク６１内および流路内の全ての液体を攪拌する態様は重要である。ここで、液体吐出ヘッド５０内、メインタンク６０内、サブタンク６１内および流路内の全箇所において同時に液体攪拌を行なう態様もあるが、画像形成装置１１０内の全ての箇所において液体を攪拌するとなると、消費電力がどうしても大きくなる。そこで、全ての液体を攪拌する必要があるときには、メインタンク６０に一旦液体を回収した後に、メインタンク６０内で一括して液体を攪拌する態様が、好ましい。
【０１９９】
次に、画像形成装置１１０の電源オン時の液体攪拌処理について、図２２のフローチャートを用いて説明する。
【０２００】
図２２において、メインタンク６０に液体が全て回収されている状態で、回転子駆動部２２４を駆動してメインタンク６０内の回転子３２を回転させて、メインタンク６０内の液体の攪拌を開始し（ステップＳ３５２）、所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し（ステップＳ３５４）、所定時間Ｔ１が経過後したら回転子３２を停止させる（ステップＳ３５６）。
【０２０１】
また、図５に示す液体流動系では、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を閉じ（ステップＳ３５８）、液体供給ポンプ６２を駆動して（ステップＳ３６０）、所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ３６２）。一方で、図６に示す液体流動系では、第１電磁弁４１および第２電磁弁４２を閉じるとともに第３電磁弁４３および第４電磁弁４４を開けて（ステップＳ３５８）、液体供給ポンプ６２を駆動して（ステップＳ３６０）、所定時間Ｔ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ３６２）。
【０２０２】
所定時間Ｔ２が経過後したら、図５に示す液体流動系では、第２電磁弁４２を開いて（ステップＳ３６４）、液体供給ポンプ６２を停止する（ステップＳ３６６）。図６に示す液体流動系では、第２電磁弁４２を開くとともに、第４電磁弁４４を閉じて（ステップＳ３６４）、液体供給ポンプ６２を停止する（ステップＳ３６６）。
【０２０３】
その後、液体受け７０を液体吐出ヘッド５０に対向させて、液体吐出ヘッド５０のノズル面５１０をワイピングする（ステップＳ３６８）。
【０２０４】
以上、第１の液体攪拌態様、第２の液体攪拌態様、第３の液体攪拌態様の３態様について、詳細に説明したが、第３の液体攪拌態様（メインタンク６０へ画像形成装置１１０内の液体を回収してメインタンク６０内で液体を攪拌する態様）以外の態様については、行わないようにしてもよい。
【０２０５】
例えば、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるとき、すなわち主電源（図５、図６の２４０）がオフ状態であるときには、前述の第３の液体攪拌態様のみ行う一方で、画像形成装置１１０が電源オン状態であるとき、すなわち主電源（図５、図６の２４０）がオン状態であるときには、メインタンク６０への液体の回収は行わないでメインタンク６０内の液体のみ回転子３２により定期的に攪拌するようにしてもよい。このようにしても、電源オン状態では、液体の吐出や液体の供給が行われるので、画像形成装置１１０内の液体は略均一に維持される。また、液体攪拌手段は、メインタンク６０内の回転子３２のみに限られる。
【０２０６】
また、例えば、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるときには、前述の第３の液体攪拌態様のみを行う一方で、画像形成装置１１０が電源オン状態であるときには、前述の第１の液体攪拌態様（メニスカスを後退させて液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様）を行うとともに、メインタンク６０への液体の回収は行わないでメインタンク６０内の液体のみ回転子３２により定期的に攪拌するようにしてもよい。このようにしても、電源オン状態では、液体の吐出や液体の供給が行われるので、画像形成装置１１０内の液体は略均一に維持される。また、液体攪拌手段として液体吐出ヘッド５０内のアクチュエータ５８を液体吐出用と兼用して用いているので、製造コストのアップを抑えることができる。
【０２０７】
また、例えば、画像形成装置１１０が電源オフ状態であるときには、前述の第３の液体攪拌態様のみを行う一方で、画像形成装置１１０が電源オン状態であるときには、前述の第２の液体攪拌態様（液体溜まりを形成して液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌する態様）を行うとともに、メインタンク６０への液体の回収は行わないでメインタンク６０内の液体を回転子３２により定期的に攪拌するようにしてもよい。このようにしても電源オン状態では、液体の吐出や液体の供給が行われるので、画像形成装置１１０内の液体は略均一に維持される。また、液体攪拌手段としては、液体吐出ヘッド５０内のアクチュエータ５８を液体吐出用と兼用しているとともに、液体受け７０をキャッピング、空吐出、吸引およびワイピングと兼用しているので、製造コストのアップを抑えることができる。
【０２０８】
好ましくは、画像形成装置１１０の状況に応じて、液体攪拌処理を選択する。例えば、電源オン状態において所定時間以上の待機状態（長時間待機状態）であると判断したときには、第２の液体攪拌態様、すなわち液体受け７０を用いて液体溜まりを形成して液体吐出ヘッド５０内の液体を攪拌するとともに、回転子３２を用いてメインタンク６０内の液体を攪拌する。電源オン状態において所定時間以内の待機状態（短時間待機状態）であると判断したときには、第３の液体攪拌態様、すなわちメニスカスを後退させて液体吐出ヘッド５０内の液体のみ攪拌する。あるいは、短時間待機状態では、メニスカスの後退も、液体溜まりの形成も、メインタンク６０への液体の回収も行わないで、ノズル面５１０近傍にメニスカスが位置した状態で液体が吐出しない程度でアクチュエータ５８を駆動するメニスカス微振動を行うようにしてもよい。このメニスカス微振動では、アクチュエータ５８に与える駆動信号の周波数をスイープさせることが好ましい。このような画像形成装置１１０の状況に応じた液体攪拌処理の選択は、図１４に示す画像形成装置１１０では、システムコントローラ２１２が行う。
【０２０９】
また、図１および図２に示すように、共通液室５５がアクチュエータ５８を挟んで圧力室５２と反対側にある構造の液体吐出ヘッド５０を例に挙げて説明したが、本発明は、共通液室がアクチュエータに対して圧力室と同じ側にある構成においても、液体の吐出方向が下向きである場合には、適用可能である。
【０２１０】
また、吐出される液体がインクである場合を例に説明したが、本発明は、基板に導電配線を形成する際に基板材料に向けて吐出される導電性の液体や、色フィルタを製造する際に光学材料に向けて吐出される液体等にも適用できる。
【０２１１】
その他、本発明は、本明細書において説明した例や図面に示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０２１２】
【図１】液体吐出ヘッドの一例の全体構造の概略を示す平面透視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】画像形成装置の機構的な構成の概略を示す全体構成図である。
【図４】画像形成装置の画像形成系の一例の要部を示す平面図である。
【図５】画像形成装置の液体流動系の一例の要部を示す模式図である。
【図６】画像形成装置の液体流動系の他の例の要部を示す模式図である。
【図７】液体受けの一例の平面図である。
【図８】図７の８−８線に沿った断面図である。
【図９】図８の液体受けにおいてベルトを１／４周回転した状態を示す断面図である。
【図１０】ベルトの一例の展開図である。
【図１１】ベルトの他の例の展開図である。
【図１２】図１１の１２−１２線に沿った断面図である。
【図１３】液体溜まりの説明に用いる模式図である。
【図１４】画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１５】液体受けを用いたメンテナンス処理の説明に用いる説明図である。
【図１６】メニスカスを後退させて行う液体攪拌処理の一例の流れを示す概略フローチャートである。
【図１７】メニスカス位置の説明に用いる模式図である。
【図１８】液体攪拌時のアクチュエータの駆動信号の一例を示す波形図である。
【図１９】液体溜まりを形成して行う液体攪拌処理の一例の流れを示す概略フローチャートである。
【図２０】液体溜りを用いた液体攪拌の様子を示す模式図である。
【図２１】装置内の液体を全て回収して行う液体攪拌処理における電源オフ時の処理の一例の流れを示すフローチャートである。
【図２２】装置内の液体を全て回収して行う液体攪拌処理における電源オン時の処理の一例の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２１３】
３２…回転子、４１、４２、４３、４４…電磁弁、５０…液体吐出ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５５…共通液室、５８…アクチュエータ、６０…メインタンク、６１…サブタンク、６２…液体供給ポンプ、６７…吸引ポンプ、６８…廃液タンク、７０…液体受け、７１…液体受けの凹部、７２…液体受けの陵部、７３…回転軸、７４…シール材、７５、８５…ワイパ、８０…ベルト、８１、８２…ベルトの開口部、８３…ベルトの親液面、…ベルトの撥液面、１１０…画像形成装置、１１４…インク貯蔵部、１１６…記録媒体、２１０…通信インターフェース、２１２…システムコントローラ、２１４、２５２…メモリ、２２２…搬送部、２２４…回転子駆動部、２２６…液体受け移動部、２２８…ベルト駆動部、２３０…液体流動部、２４０…主電源、２４２…待機電源、２５０…ヘッドコントローラ、２５４…アクチュエータ駆動部、３５１…液体溜り、５０３…振動板（アクチュエータの共通電極）、５１０…ノズル面、５２１…液体吐出流路、５４５…伝熱用凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段と、
前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する液体回収手段と、
前記液体回収手段により前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する液体攪拌手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
液体吐出時に用いる主電源がオフ状態であるとき、待機電源を用いて前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
液体吐出時に用いる主電源がオンされたとき、前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体攪拌手段は、前記液体貯蔵手段内で回転する回転子からなり、該回転子の回転方向および回転速度のうち少なくとも一方を経時変化させる駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
色材が分散した液体を前記吐出口から所定の記録媒体に対して吐出することにより該記録媒体に画像を形成する画像形成装置として用いられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
液体を吐出する液体吐出ヘッド、および、該液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段を備えた液体吐出装置内の液体を攪拌する液体攪拌方法において、
前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する工程と、
前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する工程と、
を含むことを特徴とする液体攪拌方法。
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段と、
前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する液体回収手段と、
前記液体回収手段により前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する液体攪拌手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
液体吐出時に用いる主電源がオフ状態であるとき、待機電源を用いて前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
液体吐出時に用いる主電源がオンされたとき、前記液体攪拌手段を駆動して前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体攪拌手段は、前記液体貯蔵手段内で回転する回転子からなり、該回転子の回転方向および回転速度のうち少なくとも一方を経時変化させる駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
色材が分散した液体を前記吐出口から所定の記録媒体に対して吐出することにより該記録媒体に画像を形成する画像形成装置として用いられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
液体を吐出する液体吐出ヘッド、および、該液体吐出ヘッドへ供給される液体を貯蔵する液体貯蔵手段を備えた液体吐出装置内の液体を攪拌する液体攪拌方法において、
前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体を前記液体貯蔵手段へ回収する工程と、
前記液体吐出ヘッド内の略全ての液体が前記液体貯蔵手段に回収された状態で前記液体貯蔵手段内の液体を攪拌する工程と、
を含むことを特徴とする液体攪拌方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００７−１３７０２５（Ｐ２００７−１３７０２５Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３７５８４（Ｐ２００５−３３７５８４）
【出願日】平成１７年１１月２２日（２００５．１１．２２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２２日（２００５．１１．２２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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