画像形成装置
【課題】キャッピング手段全体を記録ヘッドのノズル面に対して斜めに当接、離間させると、維持回復機構の構成が複雑になり、複数のキャップを１つの保持部材に備える場合に対応することができない。
【解決手段】記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングするキャップ８２ａは、キャップホルダ１１２に対してバネ２０１で上方向に付勢されて上下動可能に保持され、キャップ８２ａの長手方向両端部にはガイドピン２１０、２１１が設けられ、キャップホルダ２１２、２１３にはガイドピン２１０、２１１が移動自在に係合する係合穴２１２、２１３が形成され、キャップ８２ａの長手方向両端部の各ガイドピン２１０、２１１の天面側高さ位置が異なっていることで、非キャップ状態で、キャップ８２ａはキャップホルダ１１２に傾斜して保持されている。
【解決手段】記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングするキャップ８２ａは、キャップホルダ１１２に対してバネ２０１で上方向に付勢されて上下動可能に保持され、キャップ８２ａの長手方向両端部にはガイドピン２１０、２１１が設けられ、キャップホルダ２１２、２１３にはガイドピン２１０、２１１が移動自在に係合する係合穴２１２、２１３が形成され、キャップ８２ａの長手方向両端部の各ガイドピン２１０、２１１の天面側高さ位置が異なっていることで、非キャップ状態で、キャップ８２ａはキャップホルダ１１２に傾斜して保持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッド及びその維持回復機構を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。
【０００３】
なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味する。
【０００４】
このような液体吐出装置を備えて画像を形成する画像形成装置においては、液体（以下「インク」という。）を吐出する記録ヘッドの性能を維持回復する維持回復機構が備えられる。
【０００５】
このヘッドの維持回復機構（装置）は、記録ヘッドのノズル面（ノズルが形成された面）を高い密閉性を保って覆うための保湿用キャップ部材、ノズルから増粘したインクを吸引して排出するための吸引ポンプなどの吸引手段に接続される吸引用キャップ（保湿用キャップと兼用されることもある。）、ノズル面に付着したインクを拭き取って除去するためのワイパ部材（ワイパ、ワイパブレード）、ワイパ部材を清掃するワイパクリーナ（ワイパ清掃部材）、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行なうための空吐出受けなどで構成される。
【特許文献１】特開２００７−０９８７７７号公報
【０００６】
ところで、インクジェット式画像形成装置においては、高精度な印刷品質の要求が高まっており、印刷用のインクとして例えば顔料を含むインクが用いられるようになってきている。このような、インクにおいては表面張力が比較的大きく泡立ちが発生しやすい。このため、例えばクリーニング動作の実行によってキャップ部材内にインクを排出させた後、キャップ部材をヘッドから離間させたときに、インクの表面張力によってキャップ部材とヘッドの間に、両者をまたぐようにしてインク膜が生成される。そして、ヘッドがキャリッジと共に印字領域側に移動するとインク膜がキャップ部材側に大きなインク泡となって取り残されるという状態が発生する。
【０００７】
その後のキャップ部材内のインクを排出する吸引ポンプ動作において、吸引孔にインク泡がかかっていれば内部の空気を排出するためインク泡は縮小もしくは消滅するが、場合によっては吸引孔にかからない位置でインク泡が残存することがある。このインク泡は吐出ヘッドが次にキャップ部材により封止されるときにヘッドのノズル面と接触して破裂し、この破裂したインク泡はワイピングによって清浄化されたノズル面を再汚染し多色ヘッドにおいては混色を発生させる。また、ノズルに形成されたメニスカスを破壊することがあり不吐出や曲がりといった重大な影響を及ぼすことがある。
【０００８】
そこで、特許文献２にはノズル面に当接するキャップ部材とキャップ部材を一体の有底ホルダ部材とからなるキャッピング手段（本願のキャップ部材に相当する部材）をスライダに収納保持し、このスライダを、レバーを用いて傾斜させて移動させることにより、キャッピング手段が記録ヘッドのノズル形成面に対して非平行状態で上下動するようにしたものが記載されている。
【特許文献２】特許第３８１２８０９号公報
【０００９】
特許文献３にはキャリッジまたは記録ヘッドに、非キャッピング状態においてキャッピング手段の上方をキャリッジ動作に伴い移動する消泡用の凸部を設けることが記載されている。
【特許文献３】特許第３４５６２０３号公報
【００１０】
その他、キャップ部材の構成に関しては、例えば次のような文献もある。
【特許文献４】特開２００５−０６６９０４号公報
【特許文献５】特開２００５−２６２８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献２に記載されているように、キャッピング手段をスライダに保持してキャッピング手段をスライダに収納保持して全体を斜めに上下動させ、記録ヘッドのノズル面に対してキャップ部材を斜めに当接、離間させる構成では、維持回復機構の構成が複雑になるという課題がある。
【００１２】
また、１つのキャッピング手段に複数の異なる目的を持つキャップを備える場合、例えば保湿用キャップと吸引及び保湿兼用キャップを備える場合、複数のキャップすべてが記録ヘッドのノズル面に対して斜めに当接、離間することになり、個々のキャップの姿勢制御を行うことができないという課題もある。
【００１３】
また、特許文献３に記載されているように、キャリッジに消泡用の凸部を設けて気泡（インク泡）を破裂させる構成では、キャッピング手段の気泡が破裂したときに周囲にインク滴が飛び散り、飛び散ったインクがノズル面や記録紙搬送部へ付着して吐出不良や混色、用紙の裏汚れなどの課題を生じる。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でキャップ部材内での泡の発生を防止し、あるいは、発生する泡を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、この記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、このキャップ部材を上下動可能に保持するキャップ保持部材、キャップ部材をキャップ保持部材に対して上方向に付勢する付勢手段を有する維持回復機構とを備え、キャップ部材は、キャッピングしていない状態で、キャップ保持部材に対して長手方向に傾斜して保持されている構成とした。
【００１６】
ここで、キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、キャップ保持部材にはガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、キャップ部材の長手方向両端部の各ガイドピンの天面側高さ位置が異なっている構成とできる。
【００１７】
また、キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、キャップ保持部材にはガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、キャップ保持部材の各係合穴又は係合凹部の天面側高さ位置が異なっている構成とできる。
【００１８】
また、キャップ部材には長手方向の中心位置からずれた位置に吸引孔が形成され、この吸引孔にはキャッピング状態でキャップ部材内を吸引する吸引手段に接続されたチューブが取付けられ、キャップ部材は、吸引孔に近い端部側が高く、遠い端部側が低くなるように傾斜している構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る画像形成装置によれば、キャップ部材は、キャッピングしていない状態で、キャップ保持部材に対して長手方向に傾斜して保持されている構成としたので、キャップ部材を記録ヘッドのノズル面に当接させた状態からキャップ部材を離間させるとき、キャップ部材は長手方向に一端部側から漸次ノズル面から離間するので、泡の発生が低減し、あるいは、キャップ部材の他端部側に移動して小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２１】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２２】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００２３】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色の記録液カートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット５によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。
【００２４】
一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００２５】
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２６】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。
【００２７】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００２８】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００２９】
さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、この空吐出受け８４に一体形成され、ワイパブレード８３に付着したインクを除去するための清掃部材であるワイパクリーナ部８５と、ワイパブレード８３のクリーニング時にワイパブレード８３をワイパクリーナ８５側に押し付けるワイパクリーナ８６と、キャリッジ２２をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。
【００３０】
また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
【００３１】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３２】
このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３３】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３４】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３５】
次に、この画像形成装置における維持回復機構８１の概要について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同維持回復機構の模式的概略構成図、図４は同じく要部拡大説明図、図５は同じく平面説明図である。
この維持回復機構８１は、維持装置フレーム１１１に、キャップホルダ１１２に保持されたキャップ８２ａ、８２ｂと、清浄化手段としての弾性体を含むワイパ部材８３と、ワイパクリーナ８６とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。
【００３６】
そして、ワイパ部材８３と吸引用となるキャップ８２ａとの間には筒状の空吐出受け８４が配置され、この空吐出受け８４のワイパ部材８３側上端部はワイパ部材８３に付着したインクを掻き落とすワイパクリーナ部８５が形成されている。ワイパ部材８３のクリーニングを行うときにはワイパクリーナ８６でワイパ部材８３をワイパクリーナ部８５に押し付けた状態でワイパ部材８３を下降させることにより、ワイパ部材８３に付着したインクを空吐出受け８４側に掻き落す。
【００３７】
ここで、ワイパクリーナ８６は、ワイパ部材８３に当接してワイピングによってワイパ部材８３に付着したインクを清掃するためのクリーナコロ１８１を、クリーナホルダ１８２の上端部に回転自在に装着している。このクリーナホルダ１８２は支軸１８４によってフレーム１１１に揺動自在に装着し、図示しない引っ張りスプリングでワイパ部材８３に当接しない退避位置側に揺動付勢している。また、クリーナホルダ１８２を揺動させるためにリンク部材１８８を設けている。
【００３８】
また、空吐出受け８４内には、ワイパ部材８３に対する清掃によってワイパクリーナ部８５に転移したインクを掻き落す掻き落し機構１９０を設けている。この掻き落し機構１９０は、後述するコロ１２６が回転することで、このコロ１２６に設けられたボス１９１によって掻き落し部材１９２に揺動されることにより、ワイパクリーナ部８５に転移したインクを掻き落す動作を行う。
【００３９】
また、印字領域に最も近い側のキャップ８２ａには可撓性チューブ１１９を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）１２０を接続し、キャップ８２ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップ（以下単に「吸引用キャップ」という。）とし、キャップ８２ｂは単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド３４を吸引用キャップ８２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。
【００４０】
また、これらのキャップ８２ａ、８２ｂ、ワイパ部材８３などの下方にはフレーム１１１に回転自在に支持したカム軸１２１を配置し、このカム軸１２１には、キャップホルダ１１２を昇降させるためのキャップカム１２２と、ワイパ部材８３を昇降させるためのワイパカム１２４、空吐出受け８４内で空吐出される液滴がかかる回転体としてのコロ１２６と、ワイパクリーナ８６を揺動させるためのクリーナカム１２８と、キャリッジロック８７を昇降させるためのキャリッジロックカム１２９をそれぞれ設けている。
【００４１】
ここで、キャップ８２はキャップホルダ１１２とともにキャップカム１２２により昇降させられる。ワイパ部材８３はワイパカム１２４により昇降させられ、下降時にワイパクリーナ８６が進出して、このワイパクリーナ８６のクリーナコロ１８１と空吐出受け８４のワイパクリーナ部８５とに挟まれながら下降することで、ワイパ部材８３に付着したインクが空吐出受け８４内に掻き落とされる。
【００４２】
そして、チュービングポンプ１２０及びカム軸１２１を回転駆動するために、モータ１３１の回転をモータ軸１３１ａに設けたモータギヤ１３２に、チュービングポンプ１２０のポンプ軸１２０ａに設けたポンプギヤ１３３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ１３３と一体の中間ギヤ１３４に中間ギヤ１３５を介して一方向クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６を噛み合わせ、この中間ギヤ１３６と同軸の中間ギヤ１３８に中間ギヤ１３９を介してカム軸１２１に固定したカムギヤ１４０を噛み合わせている。なお、クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６、１３８の回転軸である中間軸１４１はフレーム１１１にて回転可能に保持している。
【００４３】
次に、この維持回復機構８１におけるキャップ８２の保持機構及び昇降機構（上下動機構）の詳細について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６はキャップ保持昇降機構部の側面説明図、図７は同じくキャップ保持機構の側面説明図である。
キャップ８２は、キャップ保持部材であるキャップホルダ１１２に昇降可能（上下動可能）に保持され、キャップ８２とキャップホルダ１１２との間には、キャップホルダ１１２に対してキャップ８２を上方に付勢するスプリング２０１が介装されている。
【００４４】
キャップホルダ１１２は、スライダ２０２に前後方向（記録ヘッド３４のノズルの並び方向）に移動可能に保持され、このスライダ２０２が前後端に設けたガイドピン２０４、２０５をフレーム１１１に形成したガイド溝２０６に摺動可能に嵌め合わせることで、スライダ２０２に連結されるキャップカム１２２によって、スライダ２０２、キャップホルダ１１２及びキャップ８２全体が上下動できる構成としている。
【００４５】
キャップ８２の長手方向両端部にはガイドピン２１０、２１１が設けられ、キャップホルダ１１２にはガイドピン２１０、２１１が係合する係合穴２１２、２１３（凹部；溝を含む、であってもよい。）が設けられている。
【００４６】
また、キャップ８２の底面にはガイド軸２１５が設けられ、キャップホルダ１１２のフランジ部１１２ａに設けた長穴形状の長穴２１６（図８参照）に上下動可能に挿通され、キャップ８２はキャップホルダ１１２に対して上下動可能に装着保持されている。キャップ８２とキャップホルダ１１２との間に介装したスプリング２０１はキャップ８２を上方向（キャッピング時にノズル面側に押圧する方向）に付勢している。
【００４７】
吸引用キャップ８２は、図９に示すように、記録ヘッド３４の液滴を吐出するノズルを形成したノズル面３４ｎ（後述の図１１参照）に当接する弾性部材からなる当接部材２２１と、この当接部材２２１を保持し、ノズルから吐出又は吸引されたインクを受ける凹部２２２を形成する凹部形成部材２２３とを有し、当接部材２２１と凹部形成部材２２３は一体成形で形成している。
【００４８】
当接部材２２１は、例えば、ブチルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、スチレン系エラストマーなどの弾性体で形成している。また、凹部形成部材２２３は、撥水剤、例えばフッ素系撥水剤を含有するＨＤＰＥ、ＰＰ，ＰＴＦＥなどの樹脂部材で形成している。
【００４９】
また、凹部形成部材２２３には、平坦な段差部２２５を形成して、この段差部２２５に吸水性を備えた例えばＰＶＡなどの多孔質材からなる吸収体２２６を配置し、吸収体２２６の底面と段差部２２５との間、あるいは、吸収体２２６の周面と凹部形成部材２２３の側壁面２２７との間を接着剤やシール充填剤などで密着接合している。
【００５０】
さらに、吸引用キャップ８２ａには凹部形成部材２２３には凹部２２２に連通する吸引孔２２４を形成し、スライダ２０２及びキャップホルダ１１２を挿通して、キャップ８２ａの短手方向に対してキャップ中央位置、長手方向で中央位置からずれた位置に下方からチューブ１１９を這い回して接続している。
【００５１】
ここで、吸引用キャップ８２ａの長手方向両端部のガイドピン２１０、２１１は、図１０に示すように、キャッピング方向（上下方向）での高さ位置を異ならせて配置している。つまり、キャップ８２ａの吸引チューブ１１９に近い端部側のガイドピン２１０の天面高さ位置を吸引チューブ１１９から遠い端部側のガイドピン２１１の天面高さ位置に対して高さＹだけ低くしている。一方、キャップホルダ１１２の係合穴２１２、２１３は端面側の高さ位置を同じに形成している。なお、ガイドピン２１０、２１１の「天面」とは、非キャップ状態で、キャップホルダ１１２の係合穴２１２、２１３に当接する部分を意味し、断面形状が矩形状である場合に限らず、円形状や楕円形状であっても係合穴２１２、２１３の端面に当接する部分を含む意味である。
【００５２】
したがって、キャップ８２ａをキャップホルダ１１２に保持してキャッピングしていない状態（キャップ８２ａで記録ヘッドのノズル面を密封していない状態）では、図７に示すように、スプリング２０１、２０１の付勢力によって上方に付勢されているので、キャップ８２ａは相対的に高さの低いガイドピン２１０側の高さが相対的に高さの高いガイドピン２１１側の高さよりも高くなって、キャップ８２ａは長手方向に沿って傾斜して保持された状態になる。
【００５３】
このように構成した維持回復機構８１において、例えば記録ヘッド３４ａの維持回復動作を行うときには、図１１に示すように、キャリッジ３３を記録ヘッド３４ａがキャップ８２ａによるキャッピング位置まで移動させた後、図１２に示すように、キャップホルダ１１２を上昇させて、図１３に示すように、記録ヘッド３４のノズル面３４ｎをキャップ８２ａでキャッピングするとともに、キャリッジロック８７が上昇してキャリッジ３３の図示しない凹部などに嵌合してキャリッジ３３の移動をロックする。このキャッピング状態で、吸引ポンプ１２０が駆動されることで記録ヘッド３４ａのノズルからインクを吸引するノズル吸引（吸引回復動作）が行われる。
【００５４】
なお、このキャップ８２ａによって記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎをキャッピングしている状態では、キャップ８２ａが長手方向に傾斜してキャップホルダ１１２に保持されているので、図１３に示すように、キャップ８２ａの当接部材２２１は、キャッピングにより、非キャッピング時の高さをＨ１とするとキャッピング時はＨ２となり、この（Ｈ１−Ｈ２）をニップつぶれ量Ｈ３とすると、ガイドピン２１０、２１１の天面高さの差Ｙとの関係はＨ３＜Ｙとする。
【００５５】
このキャッピング状態からキャップホルダ１１２を下降させると、バネ２０１、２０１で上方向に付勢されているキャップ８２ａは相対的に上昇しながらキャップホルダ１１２とともに下降して記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎから離間する。このとき、キャップ８２ａの長手方向両端部のガイドピン２１０、２１１の高さの違いにより、図１４に示すように、キャップ８２ａは傾きながらガイドピン２１１の端部側、すなわち、吸引チューブ１１９から遠い側の端部側から離間する。
【００５６】
なお、このとき、キャップ８２ａのガイド軸２１５は斜めになるが、ガイド軸２１５を挿通しているキャップホルダ１１２側に設けられた穴２１６は長円形状にしているので、キャップ８２ａの昇降をスムーズに行われる。
【００５７】
ここで、キャップ８２ａがキャップホルダ１１２に水平に（傾斜しないで）保持されている構成では、キャップ８２ａが記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎから離間するときに当接部材２２１のニップ部全周が略同時に離間することになり、図１５（ａ）に示すように、キャップ８２ａ全体に覆い被さるようにインク泡３０１が残存することがある。これに対して、キャップ８２ａが長手方向片側の端部から離間した場合には、図１５（ｂ）に示すように、インク泡が遅れて離間する他方側の端部に向かって（矢印方向に）誘導されて消失し、若しくは、小さなインク泡３０２となる。
【００５８】
この場合、キャップ８２ａは、非キャッピング状態で、吸引孔２２４に近い端部側が高く、遠い端部側が低くなるように傾斜している、つまり、キャップ８２ａが記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎから離間するときに相対的に遅く離間する側に吸引孔２２４が近いので、小さなインク泡３０２が残った場合でも、吸引動作によりインク泡３０２を容易に消滅させることができる。
【００５９】
これに対して、逆に、非キャッピング状態で、キャップ８２ａの吸引孔２２４に遠い端部側が高く、近い端部側が低くなるように傾斜させてキャップホルダ１１２に保持した場合には、図１６に示すように、キャップ８２ａ内にインク泡３０３が吸引孔２２４から離れた位置に残存してしまい、吸引動作によってインク泡３０３を消滅させることが困難になる。
【００６０】
なお、図１５及び図１６では吸収体２２６を設けない状態で説明している。これに対して、吸収体２２６を設けた場合には図１７に示すように吸収体２２６上にインク泡３０４が残存する。
【００６１】
このように、キャップをキャップ保持部材に傾斜させて保持しているので、キャッピング手段全体を斜めに昇降させる構成に比べて、維持回復機構の構成が簡単になる。特に、１つのキャップ保持手段に異なる用途のキャップ（上述したように吸引と保湿を兼ねたキャップ８２ａと保湿専用のキャップ８２ｂ）を保持する場合、キャップ保持部材ではなく、個々のキャップの姿勢を制御することが重要である。従来のようのキャップ保持手段を含めて全体を斜めに昇降させる構成ではこれに対応することができないのに対し、本発明ではキャップ毎に姿勢制御（姿勢の設定）を行うことが可能になる。
【００６２】
また、キャップに設けられた吸引孔に遠い端部側からキャップが離間する構成とすることで、インク泡が残存した場合でも必ず吸引孔側になる。そのため、その後の吸引動作でインク泡の内部に存在する空気を吸引孔から吸引手段で排出することができてインク泡を消滅させることができるようになる。
【００６３】
また、キャップ内にノズル面のインク吸収やノズル内部のインク乾燥防止という目的でキャップ内部に多孔質材などの吸収体を配置した場合、この吸収体はその目的からノズル面との距離は近い方が良いものの、吸収体の表面にインク泡が残存した場合、たとえ小さいインク泡でも再キャッピング時にノズル面に接触汚染し易いといった不具合が生じるため、ノズル面と吸収体の距離は１．５〜４ｍｍ程度に設定されている。
【００６４】
そこで、インク泡が残存した場合でも吸引孔側に誘導できるようにすることで、吸引動作によりインク泡を消滅させることができる。これにより、吸収体とノズル面の距離を少なくすることができるので、ノズル面のインク吸収性向上や空間容積も小さくなるためインク乾燥防止の向上を図れる。
【００６５】
また、上記実施形態で説明したように、キャップ内に配置した吸収体は接着剤やシール剤を用いて密着接合している。これによって、吸引効率が向上し、インク泡の消滅を更に高められる他、これまで吸引効率が悪いがために行わざるを得なかった余分な吸引動作を防止し、インクの乾燥防止やポンプ寿命の向上を図ることができる。つまり、一般に吸収体として用いるＰＶＡ等の多孔質材は復元力に乏しいことから圧入に適さないので、多孔質材に穴を開けてピンで抑えたり、キャップの一部を突出させ多孔質材の抜け止め防止を行ってきているが、この構造ではキャップと多孔質材の密着性（シール性）が悪く、多孔質材表面以外の隙間が多いため、吸引動作時の吸引効率が低下して必要以上に多く吸引動作を行うため多孔質材に含まれているインクの乾燥や吸引ポンプ寿命の低下を招きやすいという不具合があったが、このような不具合を解消することができる。
【００６６】
次に、本発明の他の実施形態に係るキャップ及びキャップ保持部材の構造について図１８ないし図２０を参照して説明する。なお、図１８は同実施形態の要部側面説明図、図１９は同じくキャップの側面説明図、図２０は同じくキャップ保持部材の側面説明図である。
この実施形態では、図１９に示すように、キャップ８２ａの長手方向両端部のガイドピン２１０、２１１は同じ高さ位置に設けている。一方、図２０に示すように、キャップホルダ（キャップ保持部材）１１２の係合穴２１２と２１３とは天面の高さ位置を異ならせて形成している。
【００６７】
つまり、キャップ８２ａの吸引チューブ１１９に近い端部側のガイドピン２１０が係合するキャップホルダ１１２の係合穴２１２の天面高さ位置を吸引チューブ１１９から遠い端部側のガイドピン２１１が係合する係合穴２１３の天面高さ位置に対して高さＹだけ高くしている。
【００６８】
したがって、キャップ８２ａをキャップホルダ１１２に保持してキャッピングしていない状態（キャップ８２ａで記録ヘッドのノズル面を密封していない状態）では、図１８に示すように、前述した図７に示したと同様に、キャップ８２ａはスプリング２０１、２０１の付勢力によって上方に付勢されているので、キャップ８２ａは相対的に高さの高い係合穴２１２に係合しているガイドピン２１０側の高さが相対的に高さの低い係合穴２１３に係合しているガイドピン２１１側の高さよりも高くなって、キャップ８２ａは長手方向に沿って傾斜して保持された状態になる。
【００６９】
これにより、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
なお、本発明に係る画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体（記録液）、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料などを吐出させる画像形成装置などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】同装置における維持回復機構の模式的概略構成図である。
【図４】同じく要部拡大説明図である。
【図５】同じく平面説明図である。
【図６】同維持回復機構におけるキャップの保持機構及び昇降機構（上下動機構）の説明に供する側面説明図である。
【図７】同じくキャップ保持機構の側面説明図である。
【図８】同じく要部斜視説明図である。
【図９】同じくキャップの正面断面説明図である。
【図１０】同じくキャップの側面説明図である。
【図１１】同じくキャッピングの説明に供する説明図である。
【図１２】同じくキャッピングの説明に供する説明図である。
【図１３】同じくキャッピング状態の説明に供する要部側面説明図である。
【図１４】同じくキャッピング状態から離間するときの説明に供する要部側面説明図である。
【図１５】キャップに生じる泡の状態を比較例とともに説明する斜視説明図である。
【図１６】キャップの非キャッピング状態での傾斜方向が逆の場合の泡の状態の説明に供する斜視説明図である。
【図１７】キャップに吸収体を設けた場合に生じる泡の状態の一例の説明する斜視説明図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係るキャップ及びキャップ保持部材の構造の説明に供する要部側面説明図である。
【図１９】同じくキャップの側面説明図である。
【図２０】同じくキャップ保持部材の側面説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
３３…キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５…ヘッドタンク（液体容器）
８１…維持回復機構
８２ａ、８２ｂ…キャップ
８３…ワイパ部材
８４…空吐出受け
１１２…キャップホルダ（キャップ保持部材)
１１９…吸引チューブ
２０１…バネ（付勢手段）
２１０、２１１…ガイドピン
２１２、２１３…係合穴
２２４…吸引孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッド及びその維持回復機構を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。
【０００３】
なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味する。
【０００４】
このような液体吐出装置を備えて画像を形成する画像形成装置においては、液体（以下「インク」という。）を吐出する記録ヘッドの性能を維持回復する維持回復機構が備えられる。
【０００５】
このヘッドの維持回復機構（装置）は、記録ヘッドのノズル面（ノズルが形成された面）を高い密閉性を保って覆うための保湿用キャップ部材、ノズルから増粘したインクを吸引して排出するための吸引ポンプなどの吸引手段に接続される吸引用キャップ（保湿用キャップと兼用されることもある。）、ノズル面に付着したインクを拭き取って除去するためのワイパ部材（ワイパ、ワイパブレード）、ワイパ部材を清掃するワイパクリーナ（ワイパ清掃部材）、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行なうための空吐出受けなどで構成される。
【特許文献１】特開２００７−０９８７７７号公報
【０００６】
ところで、インクジェット式画像形成装置においては、高精度な印刷品質の要求が高まっており、印刷用のインクとして例えば顔料を含むインクが用いられるようになってきている。このような、インクにおいては表面張力が比較的大きく泡立ちが発生しやすい。このため、例えばクリーニング動作の実行によってキャップ部材内にインクを排出させた後、キャップ部材をヘッドから離間させたときに、インクの表面張力によってキャップ部材とヘッドの間に、両者をまたぐようにしてインク膜が生成される。そして、ヘッドがキャリッジと共に印字領域側に移動するとインク膜がキャップ部材側に大きなインク泡となって取り残されるという状態が発生する。
【０００７】
その後のキャップ部材内のインクを排出する吸引ポンプ動作において、吸引孔にインク泡がかかっていれば内部の空気を排出するためインク泡は縮小もしくは消滅するが、場合によっては吸引孔にかからない位置でインク泡が残存することがある。このインク泡は吐出ヘッドが次にキャップ部材により封止されるときにヘッドのノズル面と接触して破裂し、この破裂したインク泡はワイピングによって清浄化されたノズル面を再汚染し多色ヘッドにおいては混色を発生させる。また、ノズルに形成されたメニスカスを破壊することがあり不吐出や曲がりといった重大な影響を及ぼすことがある。
【０００８】
そこで、特許文献２にはノズル面に当接するキャップ部材とキャップ部材を一体の有底ホルダ部材とからなるキャッピング手段（本願のキャップ部材に相当する部材）をスライダに収納保持し、このスライダを、レバーを用いて傾斜させて移動させることにより、キャッピング手段が記録ヘッドのノズル形成面に対して非平行状態で上下動するようにしたものが記載されている。
【特許文献２】特許第３８１２８０９号公報
【０００９】
特許文献３にはキャリッジまたは記録ヘッドに、非キャッピング状態においてキャッピング手段の上方をキャリッジ動作に伴い移動する消泡用の凸部を設けることが記載されている。
【特許文献３】特許第３４５６２０３号公報
【００１０】
その他、キャップ部材の構成に関しては、例えば次のような文献もある。
【特許文献４】特開２００５−０６６９０４号公報
【特許文献５】特開２００５−２６２８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献２に記載されているように、キャッピング手段をスライダに保持してキャッピング手段をスライダに収納保持して全体を斜めに上下動させ、記録ヘッドのノズル面に対してキャップ部材を斜めに当接、離間させる構成では、維持回復機構の構成が複雑になるという課題がある。
【００１２】
また、１つのキャッピング手段に複数の異なる目的を持つキャップを備える場合、例えば保湿用キャップと吸引及び保湿兼用キャップを備える場合、複数のキャップすべてが記録ヘッドのノズル面に対して斜めに当接、離間することになり、個々のキャップの姿勢制御を行うことができないという課題もある。
【００１３】
また、特許文献３に記載されているように、キャリッジに消泡用の凸部を設けて気泡（インク泡）を破裂させる構成では、キャッピング手段の気泡が破裂したときに周囲にインク滴が飛び散り、飛び散ったインクがノズル面や記録紙搬送部へ付着して吐出不良や混色、用紙の裏汚れなどの課題を生じる。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でキャップ部材内での泡の発生を防止し、あるいは、発生する泡を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、この記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、このキャップ部材を上下動可能に保持するキャップ保持部材、キャップ部材をキャップ保持部材に対して上方向に付勢する付勢手段を有する維持回復機構とを備え、キャップ部材は、キャッピングしていない状態で、キャップ保持部材に対して長手方向に傾斜して保持されている構成とした。
【００１６】
ここで、キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、キャップ保持部材にはガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、キャップ部材の長手方向両端部の各ガイドピンの天面側高さ位置が異なっている構成とできる。
【００１７】
また、キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、キャップ保持部材にはガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、キャップ保持部材の各係合穴又は係合凹部の天面側高さ位置が異なっている構成とできる。
【００１８】
また、キャップ部材には長手方向の中心位置からずれた位置に吸引孔が形成され、この吸引孔にはキャッピング状態でキャップ部材内を吸引する吸引手段に接続されたチューブが取付けられ、キャップ部材は、吸引孔に近い端部側が高く、遠い端部側が低くなるように傾斜している構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る画像形成装置によれば、キャップ部材は、キャッピングしていない状態で、キャップ保持部材に対して長手方向に傾斜して保持されている構成としたので、キャップ部材を記録ヘッドのノズル面に当接させた状態からキャップ部材を離間させるとき、キャップ部材は長手方向に一端部側から漸次ノズル面から離間するので、泡の発生が低減し、あるいは、キャップ部材の他端部側に移動して小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２１】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２２】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００２３】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色の記録液カートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット５によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。
【００２４】
一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００２５】
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２６】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。
【００２７】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００２８】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００２９】
さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、この空吐出受け８４に一体形成され、ワイパブレード８３に付着したインクを除去するための清掃部材であるワイパクリーナ部８５と、ワイパブレード８３のクリーニング時にワイパブレード８３をワイパクリーナ８５側に押し付けるワイパクリーナ８６と、キャリッジ２２をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。
【００３０】
また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
【００３１】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３２】
このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３３】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３４】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３５】
次に、この画像形成装置における維持回復機構８１の概要について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同維持回復機構の模式的概略構成図、図４は同じく要部拡大説明図、図５は同じく平面説明図である。
この維持回復機構８１は、維持装置フレーム１１１に、キャップホルダ１１２に保持されたキャップ８２ａ、８２ｂと、清浄化手段としての弾性体を含むワイパ部材８３と、ワイパクリーナ８６とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。
【００３６】
そして、ワイパ部材８３と吸引用となるキャップ８２ａとの間には筒状の空吐出受け８４が配置され、この空吐出受け８４のワイパ部材８３側上端部はワイパ部材８３に付着したインクを掻き落とすワイパクリーナ部８５が形成されている。ワイパ部材８３のクリーニングを行うときにはワイパクリーナ８６でワイパ部材８３をワイパクリーナ部８５に押し付けた状態でワイパ部材８３を下降させることにより、ワイパ部材８３に付着したインクを空吐出受け８４側に掻き落す。
【００３７】
ここで、ワイパクリーナ８６は、ワイパ部材８３に当接してワイピングによってワイパ部材８３に付着したインクを清掃するためのクリーナコロ１８１を、クリーナホルダ１８２の上端部に回転自在に装着している。このクリーナホルダ１８２は支軸１８４によってフレーム１１１に揺動自在に装着し、図示しない引っ張りスプリングでワイパ部材８３に当接しない退避位置側に揺動付勢している。また、クリーナホルダ１８２を揺動させるためにリンク部材１８８を設けている。
【００３８】
また、空吐出受け８４内には、ワイパ部材８３に対する清掃によってワイパクリーナ部８５に転移したインクを掻き落す掻き落し機構１９０を設けている。この掻き落し機構１９０は、後述するコロ１２６が回転することで、このコロ１２６に設けられたボス１９１によって掻き落し部材１９２に揺動されることにより、ワイパクリーナ部８５に転移したインクを掻き落す動作を行う。
【００３９】
また、印字領域に最も近い側のキャップ８２ａには可撓性チューブ１１９を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）１２０を接続し、キャップ８２ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップ（以下単に「吸引用キャップ」という。）とし、キャップ８２ｂは単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド３４を吸引用キャップ８２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。
【００４０】
また、これらのキャップ８２ａ、８２ｂ、ワイパ部材８３などの下方にはフレーム１１１に回転自在に支持したカム軸１２１を配置し、このカム軸１２１には、キャップホルダ１１２を昇降させるためのキャップカム１２２と、ワイパ部材８３を昇降させるためのワイパカム１２４、空吐出受け８４内で空吐出される液滴がかかる回転体としてのコロ１２６と、ワイパクリーナ８６を揺動させるためのクリーナカム１２８と、キャリッジロック８７を昇降させるためのキャリッジロックカム１２９をそれぞれ設けている。
【００４１】
ここで、キャップ８２はキャップホルダ１１２とともにキャップカム１２２により昇降させられる。ワイパ部材８３はワイパカム１２４により昇降させられ、下降時にワイパクリーナ８６が進出して、このワイパクリーナ８６のクリーナコロ１８１と空吐出受け８４のワイパクリーナ部８５とに挟まれながら下降することで、ワイパ部材８３に付着したインクが空吐出受け８４内に掻き落とされる。
【００４２】
そして、チュービングポンプ１２０及びカム軸１２１を回転駆動するために、モータ１３１の回転をモータ軸１３１ａに設けたモータギヤ１３２に、チュービングポンプ１２０のポンプ軸１２０ａに設けたポンプギヤ１３３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ１３３と一体の中間ギヤ１３４に中間ギヤ１３５を介して一方向クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６を噛み合わせ、この中間ギヤ１３６と同軸の中間ギヤ１３８に中間ギヤ１３９を介してカム軸１２１に固定したカムギヤ１４０を噛み合わせている。なお、クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６、１３８の回転軸である中間軸１４１はフレーム１１１にて回転可能に保持している。
【００４３】
次に、この維持回復機構８１におけるキャップ８２の保持機構及び昇降機構（上下動機構）の詳細について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６はキャップ保持昇降機構部の側面説明図、図７は同じくキャップ保持機構の側面説明図である。
キャップ８２は、キャップ保持部材であるキャップホルダ１１２に昇降可能（上下動可能）に保持され、キャップ８２とキャップホルダ１１２との間には、キャップホルダ１１２に対してキャップ８２を上方に付勢するスプリング２０１が介装されている。
【００４４】
キャップホルダ１１２は、スライダ２０２に前後方向（記録ヘッド３４のノズルの並び方向）に移動可能に保持され、このスライダ２０２が前後端に設けたガイドピン２０４、２０５をフレーム１１１に形成したガイド溝２０６に摺動可能に嵌め合わせることで、スライダ２０２に連結されるキャップカム１２２によって、スライダ２０２、キャップホルダ１１２及びキャップ８２全体が上下動できる構成としている。
【００４５】
キャップ８２の長手方向両端部にはガイドピン２１０、２１１が設けられ、キャップホルダ１１２にはガイドピン２１０、２１１が係合する係合穴２１２、２１３（凹部；溝を含む、であってもよい。）が設けられている。
【００４６】
また、キャップ８２の底面にはガイド軸２１５が設けられ、キャップホルダ１１２のフランジ部１１２ａに設けた長穴形状の長穴２１６（図８参照）に上下動可能に挿通され、キャップ８２はキャップホルダ１１２に対して上下動可能に装着保持されている。キャップ８２とキャップホルダ１１２との間に介装したスプリング２０１はキャップ８２を上方向（キャッピング時にノズル面側に押圧する方向）に付勢している。
【００４７】
吸引用キャップ８２は、図９に示すように、記録ヘッド３４の液滴を吐出するノズルを形成したノズル面３４ｎ（後述の図１１参照）に当接する弾性部材からなる当接部材２２１と、この当接部材２２１を保持し、ノズルから吐出又は吸引されたインクを受ける凹部２２２を形成する凹部形成部材２２３とを有し、当接部材２２１と凹部形成部材２２３は一体成形で形成している。
【００４８】
当接部材２２１は、例えば、ブチルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、スチレン系エラストマーなどの弾性体で形成している。また、凹部形成部材２２３は、撥水剤、例えばフッ素系撥水剤を含有するＨＤＰＥ、ＰＰ，ＰＴＦＥなどの樹脂部材で形成している。
【００４９】
また、凹部形成部材２２３には、平坦な段差部２２５を形成して、この段差部２２５に吸水性を備えた例えばＰＶＡなどの多孔質材からなる吸収体２２６を配置し、吸収体２２６の底面と段差部２２５との間、あるいは、吸収体２２６の周面と凹部形成部材２２３の側壁面２２７との間を接着剤やシール充填剤などで密着接合している。
【００５０】
さらに、吸引用キャップ８２ａには凹部形成部材２２３には凹部２２２に連通する吸引孔２２４を形成し、スライダ２０２及びキャップホルダ１１２を挿通して、キャップ８２ａの短手方向に対してキャップ中央位置、長手方向で中央位置からずれた位置に下方からチューブ１１９を這い回して接続している。
【００５１】
ここで、吸引用キャップ８２ａの長手方向両端部のガイドピン２１０、２１１は、図１０に示すように、キャッピング方向（上下方向）での高さ位置を異ならせて配置している。つまり、キャップ８２ａの吸引チューブ１１９に近い端部側のガイドピン２１０の天面高さ位置を吸引チューブ１１９から遠い端部側のガイドピン２１１の天面高さ位置に対して高さＹだけ低くしている。一方、キャップホルダ１１２の係合穴２１２、２１３は端面側の高さ位置を同じに形成している。なお、ガイドピン２１０、２１１の「天面」とは、非キャップ状態で、キャップホルダ１１２の係合穴２１２、２１３に当接する部分を意味し、断面形状が矩形状である場合に限らず、円形状や楕円形状であっても係合穴２１２、２１３の端面に当接する部分を含む意味である。
【００５２】
したがって、キャップ８２ａをキャップホルダ１１２に保持してキャッピングしていない状態（キャップ８２ａで記録ヘッドのノズル面を密封していない状態）では、図７に示すように、スプリング２０１、２０１の付勢力によって上方に付勢されているので、キャップ８２ａは相対的に高さの低いガイドピン２１０側の高さが相対的に高さの高いガイドピン２１１側の高さよりも高くなって、キャップ８２ａは長手方向に沿って傾斜して保持された状態になる。
【００５３】
このように構成した維持回復機構８１において、例えば記録ヘッド３４ａの維持回復動作を行うときには、図１１に示すように、キャリッジ３３を記録ヘッド３４ａがキャップ８２ａによるキャッピング位置まで移動させた後、図１２に示すように、キャップホルダ１１２を上昇させて、図１３に示すように、記録ヘッド３４のノズル面３４ｎをキャップ８２ａでキャッピングするとともに、キャリッジロック８７が上昇してキャリッジ３３の図示しない凹部などに嵌合してキャリッジ３３の移動をロックする。このキャッピング状態で、吸引ポンプ１２０が駆動されることで記録ヘッド３４ａのノズルからインクを吸引するノズル吸引（吸引回復動作）が行われる。
【００５４】
なお、このキャップ８２ａによって記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎをキャッピングしている状態では、キャップ８２ａが長手方向に傾斜してキャップホルダ１１２に保持されているので、図１３に示すように、キャップ８２ａの当接部材２２１は、キャッピングにより、非キャッピング時の高さをＨ１とするとキャッピング時はＨ２となり、この（Ｈ１−Ｈ２）をニップつぶれ量Ｈ３とすると、ガイドピン２１０、２１１の天面高さの差Ｙとの関係はＨ３＜Ｙとする。
【００５５】
このキャッピング状態からキャップホルダ１１２を下降させると、バネ２０１、２０１で上方向に付勢されているキャップ８２ａは相対的に上昇しながらキャップホルダ１１２とともに下降して記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎから離間する。このとき、キャップ８２ａの長手方向両端部のガイドピン２１０、２１１の高さの違いにより、図１４に示すように、キャップ８２ａは傾きながらガイドピン２１１の端部側、すなわち、吸引チューブ１１９から遠い側の端部側から離間する。
【００５６】
なお、このとき、キャップ８２ａのガイド軸２１５は斜めになるが、ガイド軸２１５を挿通しているキャップホルダ１１２側に設けられた穴２１６は長円形状にしているので、キャップ８２ａの昇降をスムーズに行われる。
【００５７】
ここで、キャップ８２ａがキャップホルダ１１２に水平に（傾斜しないで）保持されている構成では、キャップ８２ａが記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎから離間するときに当接部材２２１のニップ部全周が略同時に離間することになり、図１５（ａ）に示すように、キャップ８２ａ全体に覆い被さるようにインク泡３０１が残存することがある。これに対して、キャップ８２ａが長手方向片側の端部から離間した場合には、図１５（ｂ）に示すように、インク泡が遅れて離間する他方側の端部に向かって（矢印方向に）誘導されて消失し、若しくは、小さなインク泡３０２となる。
【００５８】
この場合、キャップ８２ａは、非キャッピング状態で、吸引孔２２４に近い端部側が高く、遠い端部側が低くなるように傾斜している、つまり、キャップ８２ａが記録ヘッド３４ａのノズル面３４ｎから離間するときに相対的に遅く離間する側に吸引孔２２４が近いので、小さなインク泡３０２が残った場合でも、吸引動作によりインク泡３０２を容易に消滅させることができる。
【００５９】
これに対して、逆に、非キャッピング状態で、キャップ８２ａの吸引孔２２４に遠い端部側が高く、近い端部側が低くなるように傾斜させてキャップホルダ１１２に保持した場合には、図１６に示すように、キャップ８２ａ内にインク泡３０３が吸引孔２２４から離れた位置に残存してしまい、吸引動作によってインク泡３０３を消滅させることが困難になる。
【００６０】
なお、図１５及び図１６では吸収体２２６を設けない状態で説明している。これに対して、吸収体２２６を設けた場合には図１７に示すように吸収体２２６上にインク泡３０４が残存する。
【００６１】
このように、キャップをキャップ保持部材に傾斜させて保持しているので、キャッピング手段全体を斜めに昇降させる構成に比べて、維持回復機構の構成が簡単になる。特に、１つのキャップ保持手段に異なる用途のキャップ（上述したように吸引と保湿を兼ねたキャップ８２ａと保湿専用のキャップ８２ｂ）を保持する場合、キャップ保持部材ではなく、個々のキャップの姿勢を制御することが重要である。従来のようのキャップ保持手段を含めて全体を斜めに昇降させる構成ではこれに対応することができないのに対し、本発明ではキャップ毎に姿勢制御（姿勢の設定）を行うことが可能になる。
【００６２】
また、キャップに設けられた吸引孔に遠い端部側からキャップが離間する構成とすることで、インク泡が残存した場合でも必ず吸引孔側になる。そのため、その後の吸引動作でインク泡の内部に存在する空気を吸引孔から吸引手段で排出することができてインク泡を消滅させることができるようになる。
【００６３】
また、キャップ内にノズル面のインク吸収やノズル内部のインク乾燥防止という目的でキャップ内部に多孔質材などの吸収体を配置した場合、この吸収体はその目的からノズル面との距離は近い方が良いものの、吸収体の表面にインク泡が残存した場合、たとえ小さいインク泡でも再キャッピング時にノズル面に接触汚染し易いといった不具合が生じるため、ノズル面と吸収体の距離は１．５〜４ｍｍ程度に設定されている。
【００６４】
そこで、インク泡が残存した場合でも吸引孔側に誘導できるようにすることで、吸引動作によりインク泡を消滅させることができる。これにより、吸収体とノズル面の距離を少なくすることができるので、ノズル面のインク吸収性向上や空間容積も小さくなるためインク乾燥防止の向上を図れる。
【００６５】
また、上記実施形態で説明したように、キャップ内に配置した吸収体は接着剤やシール剤を用いて密着接合している。これによって、吸引効率が向上し、インク泡の消滅を更に高められる他、これまで吸引効率が悪いがために行わざるを得なかった余分な吸引動作を防止し、インクの乾燥防止やポンプ寿命の向上を図ることができる。つまり、一般に吸収体として用いるＰＶＡ等の多孔質材は復元力に乏しいことから圧入に適さないので、多孔質材に穴を開けてピンで抑えたり、キャップの一部を突出させ多孔質材の抜け止め防止を行ってきているが、この構造ではキャップと多孔質材の密着性（シール性）が悪く、多孔質材表面以外の隙間が多いため、吸引動作時の吸引効率が低下して必要以上に多く吸引動作を行うため多孔質材に含まれているインクの乾燥や吸引ポンプ寿命の低下を招きやすいという不具合があったが、このような不具合を解消することができる。
【００６６】
次に、本発明の他の実施形態に係るキャップ及びキャップ保持部材の構造について図１８ないし図２０を参照して説明する。なお、図１８は同実施形態の要部側面説明図、図１９は同じくキャップの側面説明図、図２０は同じくキャップ保持部材の側面説明図である。
この実施形態では、図１９に示すように、キャップ８２ａの長手方向両端部のガイドピン２１０、２１１は同じ高さ位置に設けている。一方、図２０に示すように、キャップホルダ（キャップ保持部材）１１２の係合穴２１２と２１３とは天面の高さ位置を異ならせて形成している。
【００６７】
つまり、キャップ８２ａの吸引チューブ１１９に近い端部側のガイドピン２１０が係合するキャップホルダ１１２の係合穴２１２の天面高さ位置を吸引チューブ１１９から遠い端部側のガイドピン２１１が係合する係合穴２１３の天面高さ位置に対して高さＹだけ高くしている。
【００６８】
したがって、キャップ８２ａをキャップホルダ１１２に保持してキャッピングしていない状態（キャップ８２ａで記録ヘッドのノズル面を密封していない状態）では、図１８に示すように、前述した図７に示したと同様に、キャップ８２ａはスプリング２０１、２０１の付勢力によって上方に付勢されているので、キャップ８２ａは相対的に高さの高い係合穴２１２に係合しているガイドピン２１０側の高さが相対的に高さの低い係合穴２１３に係合しているガイドピン２１１側の高さよりも高くなって、キャップ８２ａは長手方向に沿って傾斜して保持された状態になる。
【００６９】
これにより、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
なお、本発明に係る画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体（記録液）、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料などを吐出させる画像形成装置などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】同装置における維持回復機構の模式的概略構成図である。
【図４】同じく要部拡大説明図である。
【図５】同じく平面説明図である。
【図６】同維持回復機構におけるキャップの保持機構及び昇降機構（上下動機構）の説明に供する側面説明図である。
【図７】同じくキャップ保持機構の側面説明図である。
【図８】同じく要部斜視説明図である。
【図９】同じくキャップの正面断面説明図である。
【図１０】同じくキャップの側面説明図である。
【図１１】同じくキャッピングの説明に供する説明図である。
【図１２】同じくキャッピングの説明に供する説明図である。
【図１３】同じくキャッピング状態の説明に供する要部側面説明図である。
【図１４】同じくキャッピング状態から離間するときの説明に供する要部側面説明図である。
【図１５】キャップに生じる泡の状態を比較例とともに説明する斜視説明図である。
【図１６】キャップの非キャッピング状態での傾斜方向が逆の場合の泡の状態の説明に供する斜視説明図である。
【図１７】キャップに吸収体を設けた場合に生じる泡の状態の一例の説明する斜視説明図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係るキャップ及びキャップ保持部材の構造の説明に供する要部側面説明図である。
【図１９】同じくキャップの側面説明図である。
【図２０】同じくキャップ保持部材の側面説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
３３…キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５…ヘッドタンク（液体容器）
８１…維持回復機構
８２ａ、８２ｂ…キャップ
８３…ワイパ部材
８４…空吐出受け
１１２…キャップホルダ（キャップ保持部材)
１１９…吸引チューブ
２０１…バネ（付勢手段）
２１０、２１１…ガイドピン
２１２、２１３…係合穴
２２４…吸引孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
この記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、このキャップ部材を上下動可能に保持するキャップ保持部材、前記キャップ部材をキャップ保持部材に対して上方向に付勢する付勢手段を有する維持回復機構とを備え、
前記キャップ部材は、キャッピングしていない状態で、前記キャップ保持部材に対して長手方向に傾斜して保持されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、前記キャップ保持部材には前記ガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、前記キャップ部材の長手方向両端部の各ガイドピンの天面側高さ位置が異なっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、前記キャップ保持部材には前記ガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、前記キャップ保持部材の各係合穴又は係合凹部の天面側高さ位置が異なっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記キャップ部材には長手方向の中心位置からずれた位置に吸引孔が形成され、この吸引孔にはキャッピング状態でキャップ部材内を吸引する吸引手段に接続されたチューブが取付けられ、前記キャップ部材は、前記吸引孔に近い端部側が高く、遠い端部側が低くなるように傾斜していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
この記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、このキャップ部材を上下動可能に保持するキャップ保持部材、前記キャップ部材をキャップ保持部材に対して上方向に付勢する付勢手段を有する維持回復機構とを備え、
前記キャップ部材は、キャッピングしていない状態で、前記キャップ保持部材に対して長手方向に傾斜して保持されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、前記キャップ保持部材には前記ガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、前記キャップ部材の長手方向両端部の各ガイドピンの天面側高さ位置が異なっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャップ部材の長手方向両端部にはガイドピンが設けられ、前記キャップ保持部材には前記ガイドピンが移動自在に係合する係合穴又は係合凹部が形成され、前記キャップ保持部材の各係合穴又は係合凹部の天面側高さ位置が異なっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記キャップ部材には長手方向の中心位置からずれた位置に吸引孔が形成され、この吸引孔にはキャッピング状態でキャップ部材内を吸引する吸引手段に接続されたチューブが取付けられ、前記キャップ部材は、前記吸引孔に近い端部側が高く、遠い端部側が低くなるように傾斜していることを特徴とする画像形成装置。
【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】
【公開番号】特開２００８−３０２６６９（Ｐ２００８−３０２６６９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５４２５８（Ｐ２００７−１５４２５８）
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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