画像形成装置
【課題】少数ラインのメンテナンスを移動手段の複雑化、大型化を招くことなく得られる画像形成装置を提供する。
【解決手段】インクを吐出する複数の記録ヘッド１６が複数列配置された上下方向に移動可能なヘッド部１５を有し、該ヘッド部１５の全ての記録ヘッド１６に対応して設けられ、記録媒体搬送方向に沿って移動可能な複数のキャップ手段を有するメンテナンス装置２０を設け、メンテナンス装置２０のキャップ手段は上下方向において移動できないように固定された第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄに隣接して配置され、少なくとも記録ヘッド１６の１列分に対応して設けられた第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆとを有するとともに、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ面の位置は、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄのキャップ面の位置より記録ヘッド１６に近づいた位置に位置される。
【解決手段】インクを吐出する複数の記録ヘッド１６が複数列配置された上下方向に移動可能なヘッド部１５を有し、該ヘッド部１５の全ての記録ヘッド１６に対応して設けられ、記録媒体搬送方向に沿って移動可能な複数のキャップ手段を有するメンテナンス装置２０を設け、メンテナンス装置２０のキャップ手段は上下方向において移動できないように固定された第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄに隣接して配置され、少なくとも記録ヘッド１６の１列分に対応して設けられた第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆとを有するとともに、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ面の位置は、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄのキャップ面の位置より記録ヘッド１６に近づいた位置に位置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に記録ヘッドから液滴を吐出させ画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記形式の画像形成装置において、記録ヘッドから長時間、液滴であるインクが吐出されないとノズル内のインクの乾燥が進み、粘性が増加し、適正に吐出できなくなってしまう。そのため、画像形成装置には記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドのノズル内及びノズル面をメンテナンスするメンテナンス装置を設けている。一般にメンテナンス装置としては、ノズル内のインクの乾燥を防ぐキャップ手段、ノズル面に付着した異物を払拭するワイパー手段、ノズル内のインクを吸引除去する吸引手段等が備えている。
【０００３】
特許文献１には、メンテナンスユニットによる回復動作終了時後において、ノズル内への液体や気泡引き込みを防止する目的で、搬送方向に複数配列された記録ヘッドと、これらのヘッドのノズル面を被覆するキャップを備え、搬送方向を平行な方向に移動可能に構成されたメンテナンス装置であって、ヘッドと搬送手段の間にメンテナンスユニットが入り込み、キャップは、メンテナンスユニットの移動に連動して上下動して、ヘッドのノズル面に当接・離隔するメンテナンスユニットであることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には搬送方向に対して重なりを持つように固定された複数のインクヘッドのメンテナンスを行い、且つ画像形成装置本体の小型化を実現するインクヘッドのメンテナンス装置を提供する目的で、ヘッドが複数列配列されるヘッドユニットと、ヘッドユニットとそれぞれ対向する位置に配置され、ヘッドのノズルからインクを吸引して廃棄するメンテナンスユニットを備え、ヘッドユニットは搬送方向に沿って、それぞれが等間隔にスペースを空けて配置され、吐出時である印字時には、それぞれのスペース内にメンテナンスユニットを退避させる。また、メンテナンス時には、メンテナンスユニットを支持するサイドフレームに連結され、搬送方向に移動させるスライド移動部と、メンテナンスユニットを昇降可能に吊り下げる昇降フレームと、記録媒体を搬送するプラテン部を昇降させるプラテン昇降部からなり、プラテン部を昇降させるに伴い昇降フレームにガイドさせつつ、メンテナンスユニットを昇降させる昇降移動部を備え、昇降動作と、スライド動作によりヘッドとメンテナンス吸引部とを対向させることが開示されている。
【０００５】
しかしながら、メンテナンス装置を搭載した画像形成装置ではメンテナンス実施時には移動手段が必要不可欠であり、記録ヘッド部、メンテナンス装置の少なくともいずれかには上下移動手段、スライド移動手段が必要である。また、複数の記録ヘッドを配列しているライン型画像形成装置においては、それぞれの記録ヘッドに対してキャップ手段の移動手段が必要である。このキャップ手段をまとめて移動させる移動手段を構成すると、複数の記録ヘッドを同時メンテナンスすることはできるが、例えば、１列（１ライン）だけメンテナンスしたい場合でも全キャップが記録ヘッドに当接してしまい、メンテナンスが必要ないラインまでメンテナンス動作を行ってしまう。吸引動作をせず、ただキャッピングだけしたとしてもノズル面にはキャップ痕がついてしまい、ワイパーによるワイピング動作が入り、結局はメンテナンス動作の一環を実施してしまう。そこで、各ライン若しくはラインをグループごとに分け、それぞれに移動手段を設ければ、上記問題を軽減できるが、この場合、移動手段の複雑化、大型化を招くという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、少数ラインのメンテナンスを移動手段の複雑化、大型化を招くことなく得られる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、記録媒体の幅にわたって配置され、液滴を吐出する複数の記録ヘッドが、記録媒体搬送方向に複数列配置され、上下方向に移動可能なヘッド部を有する画像形成装置において、前記ヘッド部の全ての記録ヘッドに対応して設けられ、記録媒体搬送方向に沿って移動可能な複数のキャップ手段を有するメンテナンス装置を設け、該メンテナンス装置のキャップ手段は上下方向において移動できないように固定された第１キャップ手段と、前記第１キャップ手段に隣接して配置され、少なくとも前記記録ヘッドの１列分に対応して設けられた第２キャップ手段とを有するとともに、該第２キャップ手段のキャップ面の位置は、前記第１キャップ手段のキャップ面の位置より前記記録ヘッドに近づいた位置に位置されることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【０００８】
なお、本発明は、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に固定されていると有利である。
さらに、本発明は、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に移動可能に設けられていると有利である。
【０００９】
さらにまた、本発明は、印字時に前記メンテナンス装置が記録媒体搬送方向下流側に退避される装置では、前記第２キャップ手段が前記第１キャップ手段に対して記録媒体搬送方向上流側に配置されていると有利である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、前記第１キャップ手段及び前記第２キャップ手段の少なくともいずれかに１列分に前記記録ヘッドの吐出面を払拭するワイパー手段を設けると有利である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記第１キャップ手段は全て保湿専用キャップで、前記第２キャップ手段は吸引キャップであると有利である。
さらにまた、本発明は、前記第１キャップ手段と前記第２キャップ手段が全て吸引キャップであると有利である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の記録ヘッドに対して配置されたキャップ手段に加えて、少なくとも複数の記録ヘッド１列分のキャップ手段を配置しているので、少数ライン単位の記録ヘッドのメンテナンスを実施することができる。しかも、キャップ手段を有するメンテナンス装置には、スライド移動可能な移動手段を設け、記録ヘッド部には上下移動可能な移動手段を設け、それぞれの装置に１つだけの移動手段機構を配置しているので、簡易的な機構で製品をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される画像形成装置を示す概略全体側面図である。
【図２】その画像形成装置を示す概略全体平面図である。
【図３】記録ヘッドの配置を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はメンテナンス動作を示す説明図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置を示す概略全体側面図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置をメンテナンス時の一態様を示す側面図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置をメンテナンス時の次の態様を示す側面図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置をメンテナンス時の別の態様を示す側面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）はキャップ手段を上下移動する機構を示す正面及び側面図である。
【図１０】キャップ手段を上下動の一例を示す正面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、メンテナンス装置の移動手段を示す機構図である。
【図１２】第２キャップ手段を高くするように上下移動させる手段の機構図である。
【図１３】本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図である。
【図１４】ワイパー手段の一例を示す説明図である。
【図１５】（ａ）〜（ｅ）はワイパー手段による記録ヘッドのノズル面の払拭動作を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図である。
【図１７】メンテナンス時の一態様を示す説明図である。
【図１８】第２キャップ手段の吸引手段を示す説明図である。
【図１９】メンテナンス動作のの流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略全体側面図、図２はその概略全体平面図であり、ここに示した画像形成装置はノズルから液滴を吐出する記録ヘッドが記録媒体のほぼ全幅にわたりライン構成をしたライン型画像形成装置である。
【００１５】
図１及び図２において、符号１は図示しない前後側板、ステー等で構成された装置本体、２は記録媒体Ｐを積載し給紙する給紙部であり、給紙部２には記録媒体Ｐが積載される給紙トレイ３、分離ローラ４及び給紙ローラ５を有している。また、符号６は印刷された記録媒体Ｐを排紙積載する排紙トレイ７を備えた排紙部である。
【００１６】
給紙部２から給紙された記録媒体Ｐは１枚ずつ搬送部８へ送られる。搬送部８は搬送駆動ローラ９、搬送従動ローラ１０、これらローラに巻き掛けられた無端ベルト１１とを有し、無端ベルト１１の表面には複数の穴（図示せず）が形成されており、無端ベルト１１下部には穴を介して記録媒体Ｐを吸引する吸引ファン１２が設けられている。なお、符号１３，１４は搬送駆動ローラ９、搬送従動ローラ１０上で無端ベルト１１と自重で当接する搬送ガイドローラである。
【００１７】
かかる搬送部８は吸引ファン１２の作用によって記録媒体Ｐを無端ベルト１１に吸着し矢印Ａ方向に搬送しているが、記録媒体Ｐを静電吸着によって無端ベルト１１に吸着し搬送する搬送方式を採用しても構わない。
【００１８】
搬送部８の上方、すなわち無端ベルト１１の上方には記録媒体Ｐに液滴であるインクを吐出する印字部１５が配設されている。この印字部１５には、インクを吐出する記録ヘッド１６が記録媒体のほぼ全幅にわたり構成されており、記録ヘッド１６は４列で、ここでは記録ヘッド１６ａと記録ヘッド１６ｂにはイエロー(Ｙ)とマゼンタ(Ｍ)、記録ヘッド１６ｃと記録ヘッド１６ｄにはシアン(Ｃ)とブラック(Ｋ)となっている。各ラインでは図２及び図３に示すように、記録ヘッド１６が５個千鳥状に配列されていることにより、１５０ｄｐｉの画像１ラインを形成している。なお、印字部１５には記録ヘッド１６にインクをそれぞれ供給する図示していない分岐管が各色ごとに配列され、分岐管上流側にはサブタンク（図示せず）が配置され、サブタンクと記録ヘッド１６との水頭差によって、記録ヘッド１６のノズル孔のメニスカスを保持するのに適切な負圧が形成される。さらに、サブタンクの上流側にはインクを貯蔵するメインタンク（図示せず）が配置されている。
【００１９】
搬送部８の上方で、且つヘッド部１５の脇には、記録ヘッド１６のノズル面をメンテナンスするメンテナンス装置２０が設けられている。このメンテナンス装置２０は各記録ヘッド１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに合わせてキャップ手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが記録ヘッド同様に記録媒体のほぼ全幅にわたり千鳥状に配列されている。このキャップ手段２１ａ〜２１ｄは、記録ヘッド１６のノズル面を覆うキャップと、図示しないノズル面に付着した適宜を拭き取るワイパー手段と、キャップを記録ヘッド１６のノズル面を密閉した状態でインクを吸引する吸引手段とで構成され、記録ヘッド１６の吐出性能を維持・回復させている。キャップ手段２１ａ〜２１ｄに連結された流路、吸引手段、圧力室等がキャップ手段下部に配置されている。ここでは流路、吸引手段、圧力室等の配置はこれに限らず、コンパクト化を図り、これらを図示しない本体装置の後側板の外側に配置し、チューブ等の経路を使用し接続しても構わない。このメンテナンス装置２０は搬送部８上において図示していない移動手段により記録媒体Ｐの搬送面と平行な面内において矢印Ａ−Ａ’方向にスライド移動可能であって、記録ヘッド１６の下部にもぐりこむメンテナンス位置と、図１に示すようにヘッド部１５の左脇に退避している退避位置との間を移動することができる。
【００２０】
次に、上記した画像形成装置のメンテナンス装置２０の動作について説明する。
図１は、記録ヘッド１６からインクを吐出する画像形成時の状態を示している。ヘッド部１５には図示していないヘッド部上下移動手段が設けられ、記録媒体Ｐの面に対して鉛直方向である矢印Ｂ−Ｂ’方向に移動可能であり、印字時では搬送部８上に記録媒体Ｐに対してヘッド部１５の記録ヘッド１６のノズル面がその隙間およそ１ｍｍほどに位置に保持されている。このとき、メンテナンス装置２０はヘッド部１５の図１ににおいて左脇の搬送部８上に位置し、この位置がメンテナンス装置２０の退避位置となる。
【００２１】
記録ヘッド１６からインクを吐出する動作が終了し、記録ヘッドの１６のメンテナンス信号、もしくは、記録ヘッド１６の待機信号が入ると、図４（ａ）に示すように、ヘッド部１５が矢印Ｂ方向である上方へ移動し、ヘッド部１５と搬送部８の間にスペースが形成される。このスペースには、図４（ｂ）に示すように、メンテナンス装置２０が矢印Ａ’方向に移動し、ヘッド部１６の下部に侵入する。このため、ヘッド部１５の矢印Ｂ方向の移動はメンテナンス装置２０の入るスペース、もしくはそれ以上に上方に退避移動される。
【００２２】
そして、スペースに入り込んだメンテナンス装置２０のキャップ手段２１ａ〜２１ｄが記録ヘッド１６ａ〜１６ｄの真下に移動すると該位置で停止し、ヘッド部１５が矢印Ｂ’方向に降下する。そして、メンテナンス装置２０のキャップ手段２１ａ〜２１ｄが記録ヘッド１６ａ〜１６ｄを覆い、ノズル内のインクの乾燥を防止し、さらにノズル内のインクを吸引することもでき、次回の吐出時に不良なく適切にインクを吐出することができる。また、メンテナンスが終了し、吐出信号が入ったならば上記動作とは逆の動作にてメンテナンス装置２０を退避位置に戻す。
【００２３】
ここまでにおいて説明したメンテナンス装置２０は、従来をほぼ同様の構成であるので、全ての記録ヘッド１６をメンテナンスする場合は好ましいが、例えば１列のみをメンテナンスしたい場合には、メンテナンスの必要でない記録ヘッドまでキャップしてしまい、吸引動作などでインクを廃棄してしまう。もしくは、メンテナンスが不要な記録ヘッド部だけ吸引動作などによる廃棄をしない構成としても、記録ヘッドに対向配置されたキャップは全記録ヘッドに当接する。その場合、記録ヘッドのノズルにはキャップ痕がついてしまい、吸引動作などの後にワイピング動作をする必要があり、メンテナンス動作をせざるを得なく作業効率が悪い。
【００２４】
そこで、本発明では次のように措置を講じている。
図５に示す画像形成装置は、上記した装置とメンテナンス装置２０がキャップ手段の構成が異なるだけで他の構成はほぼ同様である。ここに示したメンテナンス装置２０は上記したキャップ手段２１ａ〜２１ｄを第１キャップ手段とすると、キャップ手段２１ｅ，２１ｆの第２キャップ手段を備えている。この第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆの構成は、記録ヘッド１６が記録媒体Ｐの幅にわたって配置され、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの記録媒体Ｐ搬送方向Ａの上流側に隣接して配置されている。そして、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは記録ヘッド２列分に対応して設けられ、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは同じメンテナンス装置２０のベースに支持されており、一緒に上記した矢印Ａ−Ａ’方向にスライド移動可能となっている。
【００２５】
第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは、図６に示すように、記録ヘッド１６のノズル面に当接するキャップ面の高さが第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄのキャップ面よりも高さＨほど高い位置に固定支持されている。第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ａ，１６ｂをメンテナンスする場合、メンテナンス装置２０の第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ａ、１６ｂに対向する位置までメンテナンス装置２０が矢印Ａ’方向にスライド移動し、ヘッド部１５が降下して記録ヘッド１６のノズル面と第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ面が当接しメンテナンス動作に入る。このとき、他の記録ヘッド１６ｃ、１６ｄには第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆより高さＨほど低く設定されているため、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが他の記録ヘッド１６ｃ、１６ｄに当接することがなく、記録ヘッド１６ａ、１６ｂのみをメンテナンスすることができる。したがって、メンテナンスが不要な記録ヘッド１６をメンテナンスしてしまうことがなく、最低限のインク廃棄量で済み、また、最低限のメンテナンス時間となる。
【００２６】
また、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ｃ，１６ｄをメンテナンスする場合には、図７に示すように、メンテナンス装置２０の第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ｃ、１６ｄに対向する位置までメンテナンス装置２０が矢印Ａ’方向にスライド移動し、ヘッド部１５が降下して記録ヘッド１６のノズル面と第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ面が当接しメンテナンス動作に入る。このとき、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄはヘッド部１５の左側に外れるため、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが記録ヘッド１６に当接することがない。
【００２７】
さらにまた、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄがすべての記録ヘッド１６ａ〜１６ｄのメンテナンスを行う場合、図８に示すように、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄより高さが高い第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆであってもヘッド部１５の右側に外れるため、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６に当接してしまうことがない。
【００２８】
このように構成されたメンテナンス装置２０は、メンテナンスが必要な記録ヘッド１６のみの場合、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆを用いて効率よくメンテナンスすることができ、またすべての記録ヘッド１６の場合は第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄを用いて全記録ヘッドを同時にメンテナンスすることができるので、メンテナンス作業効率が向上する。
【００２９】
第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄに対して記録媒体搬送方向Ａの上流側に配置されている。そして、記録ヘッド１６から記録媒体Ｐにインクを吐出する印字時においては、メンテナンス装置２０がヘッド部１５の記録媒体搬送方向Ａの下流側に退避させている。すなわち、メンテナンス装置２０の退避位置は図５においてヘッド部１５の左脇である。このように構成すると、メンテナンス信号が入ったとき、先に述べた動作においてメンテナンス装置２０が記録ヘッド１６の下部に入りこみメンテナンス動作が始まるが、このとき１列ごとのメンテナンス信号の場合、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの搬送方向下流側にあると、記録ヘッド１６ａのメンテナンス時にはメンテナンス装置２０を搬送方向上流側に大きく移動する必要があり、移動量が大きくなりスペース確保が必要となり製品が大型になってしまう。第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの搬送方向上流側に配置することで記録ヘッド１６ａ、１６ｂのメンテナンス時にメンテナンス装置２０を最小限の移動量で すむ。記録ヘッド１６ｃ、１６ｄ側に関しては、もともとメンテナンス装置２０が退避するスペースが確保されているのでスペースの問題はない。また、メンテナンス装置２０の退避位置をヘッド部１５の搬送方向Ａの上流側に設定した場合は、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆの配置は逆にする。
【００３０】
図９（ａ），（ｂ）は、上下方向に移動する移動手段を設けたキャップ手段２１を記録媒体Ｐの幅方向から見た説明図である。
図９（ａ），（ｂ）において、キャップ手段２１の５個キャップ２２の下部には廃棄されるインクを１つにまとめる流路部材２３が配管され、流路部材２３は図示していない吸引ポンプが接続されていて、ノズル内のインクが流路部材２３を介して吸引されて廃棄される。キャップ手段２１は５個のキャップ２２が一緒に上下移動できるように、支軸２５を介してメンテナンス装置２０の側板２４に上下移動可能に装着されている。側板２４のそれぞれ外側には支軸２５が着座するカム２６が配置され、このカム２６が回転すると、支軸２５がカムピンとなってキャップ２２が高さＨだけ上昇し、カム２６の上死点の位置において、記録ヘッド１６のノズル面にキャップ２２が当接する構成となっている。
【００３１】
５個並べたうちの１つのキャップは、図１０に示すように、その両端がガイドピン２７を介して側板２４の図示していないスライド部に係合され、スプリング２８によって押し上げられている。記録ヘッド１６のノズル面にキャップ２２が当接し押し上げられたとき、スライド部とガイドピン２７によりキャップ２２が上下移動可能となり適切な圧力で記録ヘッド１６のノズル面に当接する。
【００３２】
図１１（ａ），（ｂ）は、メンテナンス装置２０の移動手段を示す機構図である。メンテナンス装置２０はベース３０上に第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのそれぞれのキャップ２２がフレーム２９を介して記録ヘッド１６に対向配置されている。メンテナンス装置２０ベース３０において、記録媒体の幅方向の一側には車輪の用をなすベアリング３１を設置し、他側はジョイント３２を介してタイミングベルト３３に連結されている。このタイミングベルト３３により搬送方向Ａ−Ａ’にスライド移動可能となっている。タイミングベルト３３には図示しないタイミングプーリを介してモータ３８に接続されており、モータ駆動によってメンテナンス装置２０全体が移動可能になる。このモータ３８はステッピングモータを使用しパルス制御によって微少量の移動制御を可能としている。ベアリング３１側では画像形成装置本体の側板１７に設置されているスライドレール１８上にベアリング３１が乗るかたちとなり搬送方向の移動を補助することとなる。メンテナンス装置の２０退避位置には退避位置センサ３４を設け、ヘッド部１５側にスライド移動したときには適宜配置したキャップ位置センサ３５によって停止位置を制御している。また、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄより高さＨほど高くなっているが、キャップ単品自体は共通使用し、キャップフレームを高さＨほどかえた形状を使用している。
【００３３】
図１２（ａ），（ｂ）は、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆを第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄより高さＨほど高くなるように上下移動させる手段の機構図である。
図１２（ａ），（ｂ）において、第２キャップ手段２１ｅにはキャップ２２を５個並べた状態を１つにしたフレーム２９において、カム２６により持ち上げられ高さＨだけ高くなる。カム２６から一方側にカム軸２６ａが突き出し、これにカムプーリ３５が固定されている。隣に並べられた第２キャップ手段２１ｆのフレーム２９のカムプーリ３５同士がタイミングベルト３６によって掛け渡され、一方の第２キャップ手段２１ｅよりカムプーリ３５を介してモータプーリ３７へとタイミングベルト３９によって掛け渡されている。モータプーリ３７にはモータ３８が接続され、モータ３８の回転によりカム２６が回りキャップ２２が上下移動可能となる。このモータ３８はステッピングモータを使用しパルス制御によって回転角を微小量から制御することが可能である。ここではカム２６の位相を同期させキャップ上死点タイミングを同じにしているが、位相をずらしてキャップ上死点タイミングをずらしても構わない。例えば、上死点位置をずらして記録ヘッド１６における１ラインのみをメンテナンスすることも可能となる。上死点が同時となるタイミングがあれば問題はない。
【００３４】
図１３は、本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図であり、本実施形態ではメンテナンス装置２０に記録ヘッド１６のノズル面を払拭するワイパー手段４０、４１を設けている。ここでは第２キャップ手段２１ｅに隣接してワイパー手段４０を配置しており、記録ヘッド１６ａ、１６ｂ分に相当するワイパー手段４０、４１が配置されている。ワイパー手段４０，４１のワイパー４２は、図１４に示すように、ワイパーホルダ４３に固定されており、このワイパー４２はゴム材などであるが、記録ヘッド１６のノズル面のインクを払拭可能できる材質であれば限定しない。ワイパー手段４０，４１は第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ２２に対し、それぞれ搬送方向上流側に隣接して配置されており、ワイパー４２の先端はキャップ２２の上面に対して高さｈほど高い位置に配置している。記録ヘッド１６のノズル面を払拭する際にはこのワイパーをある程度押し込む必要があり、その高さがｈである（図１４参照。）。
【００３５】
ワイパー手段４０，４１による記録ヘッド１６のノズル面の払拭動作について図１５にて説明する。図１５（ａ）は記録ヘッド１６から記録媒体Ｐに吐出している時でありメンテナンス装置２０は退避位置にある。図１５（ｂ）はメンテナス時、メンテナンス装置２０がヘッド部１５の下部に入り込む。図１５（ｃ）では、記録ヘッド１６がキャップ２２に当接しメンテナンス動作となる。ここまでは先に述べた説明と同じである。図１５（ｄ）は、ワイパー手段４０，４１による払拭のため高さｈほど記録ヘッド１６を上昇移動した状態を示している。このとき、先のメンテナンス動作により記録ヘッド１６のノズル面１６Ａには少なくともインクが残った状態となりこのインク１５をワイパー４２で払拭させる。図１５（ｅ）では、先のインクを拭き取るためメンテナンス装置２０を搬送方向下流側に払拭に適切な速度でスライド移動させ記録ヘッド１６のノズル面のインク滴を拭き取る。
【００３６】
また、ここではワイパー手段４０，４１をキャップ面に対して高さＨほど高い位置に固定しているが、実施変形例として先の図９に示す上下移動機構を用いてワイパー手段４０，４１を高さｈほど上下移動可能な機構を配置しても構わない。このときワイパー動作としては先のキャップ同様にヘッド部１５による高さＨほどの移動手段を排除することができる。機構図においては、先の図１２の機構と同じでキャップ２２をワイパー４２に変更した構成にすることで実施可能である。記録ヘッド１６ａ、１６ｂに対向するワイパー４２の上下移動をずらすことも可能である。カムの位相をずらすことでワイパー４２上下移動をずらすことが可能で、例えば、記録ヘッド１６ａのみのワイピングも可能となる。同時に上死点に達するタイミングがあれば問題はない。
【００３７】
さらに第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆを上下移動させ、かつ、このワイパー４２も上下移動させたい場合には同じような移動機構を配置し、例えば、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆ側にワンウェイクラッチを搭載し、モータであるステッピングモータを正転、逆転制御することで１つの駆動源でキャップとワイパーの２つを制御することも可能である。もちろん別々にモータを設けても良い。
【００３８】
以上のことから、ワイパー手段４０，４１により記録ヘッド１６のノズル面を払拭することができる。この動作を他の記録ヘッドでも同様に実施し、複数回繰り返すことで全記録ヘッド１６のノズル面を払拭することができる。また、ここでは第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆの脇にワイパー４２を配置したが、それに限るものではなく第１キャップ手段２１ａの脇に配置しても構わない。さらに、記録ヘッド１６の１列分のワイパー手段４０を配置したが、これも限るものではなく、例えば第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの脇にワイパー手段４０を配置し１度のワイピング動作で記録ヘッド１６のノズル面を払拭しても構わない。
【００３９】
図１６は、本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図であり、本実施形態ではメンテナンス装置２０にキャップ２２Ａと吸引キャップ２２Ｂを搭載している。メンテナンス装置２０の複数の記録ヘッド１６に対向配置されるキャップ手段である第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄは、非吐出時などの吐出待機中における記録ヘッド１６内のインクの乾燥を防止するために、記録ヘッド１６のノズル面にキャップ２２を当接し保湿する役目をし、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは記録ヘッド１６を列単位でメンテナンスする役目をする。
【００４０】
図１７では、メンテナンス装置２０がすべての記録ヘッド１６に対して第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが対向配置する位置にあり、記録ヘッド１６のノズル面に当接し、記録ヘッド１６のノズル面が外気に触れないようにすることで、記録ヘッド１６のインクの乾燥を防止し吐出不良が起こらないようにしている。
【００４１】
図１８では、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆには図９で説明したキャップ２２の下部には廃棄されるインクを１つにまとめる流路部材２３が配管され、流路部材２３は吸引手段である吸引ポンプ４５が接続されていて、記録ヘッド１６の列単位によるメンテナンスを実施している。なお、吸引手段のおいては、吸引ポンプ４５に限定するものではなく、例えば、チューブを押しつぶしてインクを吸引できるチューブポンプ、その他にもダイアフラムポンプなどがある。また、圧力室（チャンバー）を設け減圧作用による吸引する手段としてもよい。吸引されたインクは図示しない廃液タンクへ廃棄される構成となっている。
【００４２】
ここで、第１キャップが保湿キャップ２２Ａ、第２キャップが吸引キャップ２２Ｂを備えたメンテナンス装置２０において、メンテナンス動作のフローを図１９に示す。
全記録ヘッドをメンテナンスする信号が入った場合には、まず記録ヘッドａ、ｂ列を対象にメンテナンスを実施するため、第１キャップは記録ヘッドａ、ｂに対向配置するように移動しキャップは記録ヘッドのノズル面に当接し、メンテナンスが実行される。記録ヘッドａ、ｂの所要のメンテナンスが完了したならば、記録ヘッド部が上昇する。次に、第１キャップ手段が記録ヘッドｃ、ｄに対向配置するようにメンテナンス装置が排紙側に移動し、記録ヘッド部が下降し、記録ヘッドｃ、ｄのノズル面が第１キャップと当接し記録ヘッドｃ、ｄの所要のメンテナンスが実行される。これで全記録ヘッドのメンテナンスが実行されたわけで、記録ヘッド部が上昇し、メンテナンス装置は所定の退避位置へ移動し、次の指示を待つこととなる。
【００４３】
記録ヘッドａ、ｂのみのメンテナンス信号の場合には、第１キャップが記録ヘッドａ、ｂと対向配置される位置にメンテナンス装置が移動し記録ヘッドａ、ｂのメンテナンスが実行される。記録ヘッドａ、ｂのみのメンテナンスであるため終了したならば記録ヘッド部が上昇し、メンテナンス装置は退避位置へ移動し完了となる。ヘッドｃ、ｄのみのメンテナンスの時には、第１キャップが記録ヘッドｃ、ｄと対向配置される位置にメンテナンス装置が移動し記録ヘッドｃ、ｄのメンテナンスが実行される。メンテナンスが完了したならば記録ヘッド部が上昇しメンテナンス装置が退避位置へ移動し完了となる。
【符号の説明】
【００４４】
１５ ヘッド部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ 記録ヘッド
２０ メンテナンス装置
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 第１キャップ手段
２１ｅ、２１ｆ 第２キャップ手段
２２ キャップ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開２００７−１９６４４３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１１９３８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に記録ヘッドから液滴を吐出させ画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記形式の画像形成装置において、記録ヘッドから長時間、液滴であるインクが吐出されないとノズル内のインクの乾燥が進み、粘性が増加し、適正に吐出できなくなってしまう。そのため、画像形成装置には記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドのノズル内及びノズル面をメンテナンスするメンテナンス装置を設けている。一般にメンテナンス装置としては、ノズル内のインクの乾燥を防ぐキャップ手段、ノズル面に付着した異物を払拭するワイパー手段、ノズル内のインクを吸引除去する吸引手段等が備えている。
【０００３】
特許文献１には、メンテナンスユニットによる回復動作終了時後において、ノズル内への液体や気泡引き込みを防止する目的で、搬送方向に複数配列された記録ヘッドと、これらのヘッドのノズル面を被覆するキャップを備え、搬送方向を平行な方向に移動可能に構成されたメンテナンス装置であって、ヘッドと搬送手段の間にメンテナンスユニットが入り込み、キャップは、メンテナンスユニットの移動に連動して上下動して、ヘッドのノズル面に当接・離隔するメンテナンスユニットであることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には搬送方向に対して重なりを持つように固定された複数のインクヘッドのメンテナンスを行い、且つ画像形成装置本体の小型化を実現するインクヘッドのメンテナンス装置を提供する目的で、ヘッドが複数列配列されるヘッドユニットと、ヘッドユニットとそれぞれ対向する位置に配置され、ヘッドのノズルからインクを吸引して廃棄するメンテナンスユニットを備え、ヘッドユニットは搬送方向に沿って、それぞれが等間隔にスペースを空けて配置され、吐出時である印字時には、それぞれのスペース内にメンテナンスユニットを退避させる。また、メンテナンス時には、メンテナンスユニットを支持するサイドフレームに連結され、搬送方向に移動させるスライド移動部と、メンテナンスユニットを昇降可能に吊り下げる昇降フレームと、記録媒体を搬送するプラテン部を昇降させるプラテン昇降部からなり、プラテン部を昇降させるに伴い昇降フレームにガイドさせつつ、メンテナンスユニットを昇降させる昇降移動部を備え、昇降動作と、スライド動作によりヘッドとメンテナンス吸引部とを対向させることが開示されている。
【０００５】
しかしながら、メンテナンス装置を搭載した画像形成装置ではメンテナンス実施時には移動手段が必要不可欠であり、記録ヘッド部、メンテナンス装置の少なくともいずれかには上下移動手段、スライド移動手段が必要である。また、複数の記録ヘッドを配列しているライン型画像形成装置においては、それぞれの記録ヘッドに対してキャップ手段の移動手段が必要である。このキャップ手段をまとめて移動させる移動手段を構成すると、複数の記録ヘッドを同時メンテナンスすることはできるが、例えば、１列（１ライン）だけメンテナンスしたい場合でも全キャップが記録ヘッドに当接してしまい、メンテナンスが必要ないラインまでメンテナンス動作を行ってしまう。吸引動作をせず、ただキャッピングだけしたとしてもノズル面にはキャップ痕がついてしまい、ワイパーによるワイピング動作が入り、結局はメンテナンス動作の一環を実施してしまう。そこで、各ライン若しくはラインをグループごとに分け、それぞれに移動手段を設ければ、上記問題を軽減できるが、この場合、移動手段の複雑化、大型化を招くという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、少数ラインのメンテナンスを移動手段の複雑化、大型化を招くことなく得られる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、記録媒体の幅にわたって配置され、液滴を吐出する複数の記録ヘッドが、記録媒体搬送方向に複数列配置され、上下方向に移動可能なヘッド部を有する画像形成装置において、前記ヘッド部の全ての記録ヘッドに対応して設けられ、記録媒体搬送方向に沿って移動可能な複数のキャップ手段を有するメンテナンス装置を設け、該メンテナンス装置のキャップ手段は上下方向において移動できないように固定された第１キャップ手段と、前記第１キャップ手段に隣接して配置され、少なくとも前記記録ヘッドの１列分に対応して設けられた第２キャップ手段とを有するとともに、該第２キャップ手段のキャップ面の位置は、前記第１キャップ手段のキャップ面の位置より前記記録ヘッドに近づいた位置に位置されることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【０００８】
なお、本発明は、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に固定されていると有利である。
さらに、本発明は、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に移動可能に設けられていると有利である。
【０００９】
さらにまた、本発明は、印字時に前記メンテナンス装置が記録媒体搬送方向下流側に退避される装置では、前記第２キャップ手段が前記第１キャップ手段に対して記録媒体搬送方向上流側に配置されていると有利である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、前記第１キャップ手段及び前記第２キャップ手段の少なくともいずれかに１列分に前記記録ヘッドの吐出面を払拭するワイパー手段を設けると有利である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記第１キャップ手段は全て保湿専用キャップで、前記第２キャップ手段は吸引キャップであると有利である。
さらにまた、本発明は、前記第１キャップ手段と前記第２キャップ手段が全て吸引キャップであると有利である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の記録ヘッドに対して配置されたキャップ手段に加えて、少なくとも複数の記録ヘッド１列分のキャップ手段を配置しているので、少数ライン単位の記録ヘッドのメンテナンスを実施することができる。しかも、キャップ手段を有するメンテナンス装置には、スライド移動可能な移動手段を設け、記録ヘッド部には上下移動可能な移動手段を設け、それぞれの装置に１つだけの移動手段機構を配置しているので、簡易的な機構で製品をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される画像形成装置を示す概略全体側面図である。
【図２】その画像形成装置を示す概略全体平面図である。
【図３】記録ヘッドの配置を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はメンテナンス動作を示す説明図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置を示す概略全体側面図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置をメンテナンス時の一態様を示す側面図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置をメンテナンス時の次の態様を示す側面図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置をメンテナンス時の別の態様を示す側面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）はキャップ手段を上下移動する機構を示す正面及び側面図である。
【図１０】キャップ手段を上下動の一例を示す正面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、メンテナンス装置の移動手段を示す機構図である。
【図１２】第２キャップ手段を高くするように上下移動させる手段の機構図である。
【図１３】本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図である。
【図１４】ワイパー手段の一例を示す説明図である。
【図１５】（ａ）〜（ｅ）はワイパー手段による記録ヘッドのノズル面の払拭動作を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図である。
【図１７】メンテナンス時の一態様を示す説明図である。
【図１８】第２キャップ手段の吸引手段を示す説明図である。
【図１９】メンテナンス動作のの流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略全体側面図、図２はその概略全体平面図であり、ここに示した画像形成装置はノズルから液滴を吐出する記録ヘッドが記録媒体のほぼ全幅にわたりライン構成をしたライン型画像形成装置である。
【００１５】
図１及び図２において、符号１は図示しない前後側板、ステー等で構成された装置本体、２は記録媒体Ｐを積載し給紙する給紙部であり、給紙部２には記録媒体Ｐが積載される給紙トレイ３、分離ローラ４及び給紙ローラ５を有している。また、符号６は印刷された記録媒体Ｐを排紙積載する排紙トレイ７を備えた排紙部である。
【００１６】
給紙部２から給紙された記録媒体Ｐは１枚ずつ搬送部８へ送られる。搬送部８は搬送駆動ローラ９、搬送従動ローラ１０、これらローラに巻き掛けられた無端ベルト１１とを有し、無端ベルト１１の表面には複数の穴（図示せず）が形成されており、無端ベルト１１下部には穴を介して記録媒体Ｐを吸引する吸引ファン１２が設けられている。なお、符号１３，１４は搬送駆動ローラ９、搬送従動ローラ１０上で無端ベルト１１と自重で当接する搬送ガイドローラである。
【００１７】
かかる搬送部８は吸引ファン１２の作用によって記録媒体Ｐを無端ベルト１１に吸着し矢印Ａ方向に搬送しているが、記録媒体Ｐを静電吸着によって無端ベルト１１に吸着し搬送する搬送方式を採用しても構わない。
【００１８】
搬送部８の上方、すなわち無端ベルト１１の上方には記録媒体Ｐに液滴であるインクを吐出する印字部１５が配設されている。この印字部１５には、インクを吐出する記録ヘッド１６が記録媒体のほぼ全幅にわたり構成されており、記録ヘッド１６は４列で、ここでは記録ヘッド１６ａと記録ヘッド１６ｂにはイエロー(Ｙ)とマゼンタ(Ｍ)、記録ヘッド１６ｃと記録ヘッド１６ｄにはシアン(Ｃ)とブラック(Ｋ)となっている。各ラインでは図２及び図３に示すように、記録ヘッド１６が５個千鳥状に配列されていることにより、１５０ｄｐｉの画像１ラインを形成している。なお、印字部１５には記録ヘッド１６にインクをそれぞれ供給する図示していない分岐管が各色ごとに配列され、分岐管上流側にはサブタンク（図示せず）が配置され、サブタンクと記録ヘッド１６との水頭差によって、記録ヘッド１６のノズル孔のメニスカスを保持するのに適切な負圧が形成される。さらに、サブタンクの上流側にはインクを貯蔵するメインタンク（図示せず）が配置されている。
【００１９】
搬送部８の上方で、且つヘッド部１５の脇には、記録ヘッド１６のノズル面をメンテナンスするメンテナンス装置２０が設けられている。このメンテナンス装置２０は各記録ヘッド１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに合わせてキャップ手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが記録ヘッド同様に記録媒体のほぼ全幅にわたり千鳥状に配列されている。このキャップ手段２１ａ〜２１ｄは、記録ヘッド１６のノズル面を覆うキャップと、図示しないノズル面に付着した適宜を拭き取るワイパー手段と、キャップを記録ヘッド１６のノズル面を密閉した状態でインクを吸引する吸引手段とで構成され、記録ヘッド１６の吐出性能を維持・回復させている。キャップ手段２１ａ〜２１ｄに連結された流路、吸引手段、圧力室等がキャップ手段下部に配置されている。ここでは流路、吸引手段、圧力室等の配置はこれに限らず、コンパクト化を図り、これらを図示しない本体装置の後側板の外側に配置し、チューブ等の経路を使用し接続しても構わない。このメンテナンス装置２０は搬送部８上において図示していない移動手段により記録媒体Ｐの搬送面と平行な面内において矢印Ａ−Ａ’方向にスライド移動可能であって、記録ヘッド１６の下部にもぐりこむメンテナンス位置と、図１に示すようにヘッド部１５の左脇に退避している退避位置との間を移動することができる。
【００２０】
次に、上記した画像形成装置のメンテナンス装置２０の動作について説明する。
図１は、記録ヘッド１６からインクを吐出する画像形成時の状態を示している。ヘッド部１５には図示していないヘッド部上下移動手段が設けられ、記録媒体Ｐの面に対して鉛直方向である矢印Ｂ−Ｂ’方向に移動可能であり、印字時では搬送部８上に記録媒体Ｐに対してヘッド部１５の記録ヘッド１６のノズル面がその隙間およそ１ｍｍほどに位置に保持されている。このとき、メンテナンス装置２０はヘッド部１５の図１ににおいて左脇の搬送部８上に位置し、この位置がメンテナンス装置２０の退避位置となる。
【００２１】
記録ヘッド１６からインクを吐出する動作が終了し、記録ヘッドの１６のメンテナンス信号、もしくは、記録ヘッド１６の待機信号が入ると、図４（ａ）に示すように、ヘッド部１５が矢印Ｂ方向である上方へ移動し、ヘッド部１５と搬送部８の間にスペースが形成される。このスペースには、図４（ｂ）に示すように、メンテナンス装置２０が矢印Ａ’方向に移動し、ヘッド部１６の下部に侵入する。このため、ヘッド部１５の矢印Ｂ方向の移動はメンテナンス装置２０の入るスペース、もしくはそれ以上に上方に退避移動される。
【００２２】
そして、スペースに入り込んだメンテナンス装置２０のキャップ手段２１ａ〜２１ｄが記録ヘッド１６ａ〜１６ｄの真下に移動すると該位置で停止し、ヘッド部１５が矢印Ｂ’方向に降下する。そして、メンテナンス装置２０のキャップ手段２１ａ〜２１ｄが記録ヘッド１６ａ〜１６ｄを覆い、ノズル内のインクの乾燥を防止し、さらにノズル内のインクを吸引することもでき、次回の吐出時に不良なく適切にインクを吐出することができる。また、メンテナンスが終了し、吐出信号が入ったならば上記動作とは逆の動作にてメンテナンス装置２０を退避位置に戻す。
【００２３】
ここまでにおいて説明したメンテナンス装置２０は、従来をほぼ同様の構成であるので、全ての記録ヘッド１６をメンテナンスする場合は好ましいが、例えば１列のみをメンテナンスしたい場合には、メンテナンスの必要でない記録ヘッドまでキャップしてしまい、吸引動作などでインクを廃棄してしまう。もしくは、メンテナンスが不要な記録ヘッド部だけ吸引動作などによる廃棄をしない構成としても、記録ヘッドに対向配置されたキャップは全記録ヘッドに当接する。その場合、記録ヘッドのノズルにはキャップ痕がついてしまい、吸引動作などの後にワイピング動作をする必要があり、メンテナンス動作をせざるを得なく作業効率が悪い。
【００２４】
そこで、本発明では次のように措置を講じている。
図５に示す画像形成装置は、上記した装置とメンテナンス装置２０がキャップ手段の構成が異なるだけで他の構成はほぼ同様である。ここに示したメンテナンス装置２０は上記したキャップ手段２１ａ〜２１ｄを第１キャップ手段とすると、キャップ手段２１ｅ，２１ｆの第２キャップ手段を備えている。この第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆの構成は、記録ヘッド１６が記録媒体Ｐの幅にわたって配置され、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの記録媒体Ｐ搬送方向Ａの上流側に隣接して配置されている。そして、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは記録ヘッド２列分に対応して設けられ、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは同じメンテナンス装置２０のベースに支持されており、一緒に上記した矢印Ａ−Ａ’方向にスライド移動可能となっている。
【００２５】
第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは、図６に示すように、記録ヘッド１６のノズル面に当接するキャップ面の高さが第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄのキャップ面よりも高さＨほど高い位置に固定支持されている。第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ａ，１６ｂをメンテナンスする場合、メンテナンス装置２０の第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ａ、１６ｂに対向する位置までメンテナンス装置２０が矢印Ａ’方向にスライド移動し、ヘッド部１５が降下して記録ヘッド１６のノズル面と第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ面が当接しメンテナンス動作に入る。このとき、他の記録ヘッド１６ｃ、１６ｄには第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆより高さＨほど低く設定されているため、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが他の記録ヘッド１６ｃ、１６ｄに当接することがなく、記録ヘッド１６ａ、１６ｂのみをメンテナンスすることができる。したがって、メンテナンスが不要な記録ヘッド１６をメンテナンスしてしまうことがなく、最低限のインク廃棄量で済み、また、最低限のメンテナンス時間となる。
【００２６】
また、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ｃ，１６ｄをメンテナンスする場合には、図７に示すように、メンテナンス装置２０の第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６ｃ、１６ｄに対向する位置までメンテナンス装置２０が矢印Ａ’方向にスライド移動し、ヘッド部１５が降下して記録ヘッド１６のノズル面と第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ面が当接しメンテナンス動作に入る。このとき、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄはヘッド部１５の左側に外れるため、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが記録ヘッド１６に当接することがない。
【００２７】
さらにまた、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄがすべての記録ヘッド１６ａ〜１６ｄのメンテナンスを行う場合、図８に示すように、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄより高さが高い第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆであってもヘッド部１５の右側に外れるため、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが記録ヘッド１６に当接してしまうことがない。
【００２８】
このように構成されたメンテナンス装置２０は、メンテナンスが必要な記録ヘッド１６のみの場合、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆを用いて効率よくメンテナンスすることができ、またすべての記録ヘッド１６の場合は第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄを用いて全記録ヘッドを同時にメンテナンスすることができるので、メンテナンス作業効率が向上する。
【００２９】
第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄに対して記録媒体搬送方向Ａの上流側に配置されている。そして、記録ヘッド１６から記録媒体Ｐにインクを吐出する印字時においては、メンテナンス装置２０がヘッド部１５の記録媒体搬送方向Ａの下流側に退避させている。すなわち、メンテナンス装置２０の退避位置は図５においてヘッド部１５の左脇である。このように構成すると、メンテナンス信号が入ったとき、先に述べた動作においてメンテナンス装置２０が記録ヘッド１６の下部に入りこみメンテナンス動作が始まるが、このとき１列ごとのメンテナンス信号の場合、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの搬送方向下流側にあると、記録ヘッド１６ａのメンテナンス時にはメンテナンス装置２０を搬送方向上流側に大きく移動する必要があり、移動量が大きくなりスペース確保が必要となり製品が大型になってしまう。第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆが第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの搬送方向上流側に配置することで記録ヘッド１６ａ、１６ｂのメンテナンス時にメンテナンス装置２０を最小限の移動量で すむ。記録ヘッド１６ｃ、１６ｄ側に関しては、もともとメンテナンス装置２０が退避するスペースが確保されているのでスペースの問題はない。また、メンテナンス装置２０の退避位置をヘッド部１５の搬送方向Ａの上流側に設定した場合は、第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆの配置は逆にする。
【００３０】
図９（ａ），（ｂ）は、上下方向に移動する移動手段を設けたキャップ手段２１を記録媒体Ｐの幅方向から見た説明図である。
図９（ａ），（ｂ）において、キャップ手段２１の５個キャップ２２の下部には廃棄されるインクを１つにまとめる流路部材２３が配管され、流路部材２３は図示していない吸引ポンプが接続されていて、ノズル内のインクが流路部材２３を介して吸引されて廃棄される。キャップ手段２１は５個のキャップ２２が一緒に上下移動できるように、支軸２５を介してメンテナンス装置２０の側板２４に上下移動可能に装着されている。側板２４のそれぞれ外側には支軸２５が着座するカム２６が配置され、このカム２６が回転すると、支軸２５がカムピンとなってキャップ２２が高さＨだけ上昇し、カム２６の上死点の位置において、記録ヘッド１６のノズル面にキャップ２２が当接する構成となっている。
【００３１】
５個並べたうちの１つのキャップは、図１０に示すように、その両端がガイドピン２７を介して側板２４の図示していないスライド部に係合され、スプリング２８によって押し上げられている。記録ヘッド１６のノズル面にキャップ２２が当接し押し上げられたとき、スライド部とガイドピン２７によりキャップ２２が上下移動可能となり適切な圧力で記録ヘッド１６のノズル面に当接する。
【００３２】
図１１（ａ），（ｂ）は、メンテナンス装置２０の移動手段を示す機構図である。メンテナンス装置２０はベース３０上に第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄと第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのそれぞれのキャップ２２がフレーム２９を介して記録ヘッド１６に対向配置されている。メンテナンス装置２０ベース３０において、記録媒体の幅方向の一側には車輪の用をなすベアリング３１を設置し、他側はジョイント３２を介してタイミングベルト３３に連結されている。このタイミングベルト３３により搬送方向Ａ−Ａ’にスライド移動可能となっている。タイミングベルト３３には図示しないタイミングプーリを介してモータ３８に接続されており、モータ駆動によってメンテナンス装置２０全体が移動可能になる。このモータ３８はステッピングモータを使用しパルス制御によって微少量の移動制御を可能としている。ベアリング３１側では画像形成装置本体の側板１７に設置されているスライドレール１８上にベアリング３１が乗るかたちとなり搬送方向の移動を補助することとなる。メンテナンス装置の２０退避位置には退避位置センサ３４を設け、ヘッド部１５側にスライド移動したときには適宜配置したキャップ位置センサ３５によって停止位置を制御している。また、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄより高さＨほど高くなっているが、キャップ単品自体は共通使用し、キャップフレームを高さＨほどかえた形状を使用している。
【００３３】
図１２（ａ），（ｂ）は、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆを第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄより高さＨほど高くなるように上下移動させる手段の機構図である。
図１２（ａ），（ｂ）において、第２キャップ手段２１ｅにはキャップ２２を５個並べた状態を１つにしたフレーム２９において、カム２６により持ち上げられ高さＨだけ高くなる。カム２６から一方側にカム軸２６ａが突き出し、これにカムプーリ３５が固定されている。隣に並べられた第２キャップ手段２１ｆのフレーム２９のカムプーリ３５同士がタイミングベルト３６によって掛け渡され、一方の第２キャップ手段２１ｅよりカムプーリ３５を介してモータプーリ３７へとタイミングベルト３９によって掛け渡されている。モータプーリ３７にはモータ３８が接続され、モータ３８の回転によりカム２６が回りキャップ２２が上下移動可能となる。このモータ３８はステッピングモータを使用しパルス制御によって回転角を微小量から制御することが可能である。ここではカム２６の位相を同期させキャップ上死点タイミングを同じにしているが、位相をずらしてキャップ上死点タイミングをずらしても構わない。例えば、上死点位置をずらして記録ヘッド１６における１ラインのみをメンテナンスすることも可能となる。上死点が同時となるタイミングがあれば問題はない。
【００３４】
図１３は、本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図であり、本実施形態ではメンテナンス装置２０に記録ヘッド１６のノズル面を払拭するワイパー手段４０、４１を設けている。ここでは第２キャップ手段２１ｅに隣接してワイパー手段４０を配置しており、記録ヘッド１６ａ、１６ｂ分に相当するワイパー手段４０、４１が配置されている。ワイパー手段４０，４１のワイパー４２は、図１４に示すように、ワイパーホルダ４３に固定されており、このワイパー４２はゴム材などであるが、記録ヘッド１６のノズル面のインクを払拭可能できる材質であれば限定しない。ワイパー手段４０，４１は第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆのキャップ２２に対し、それぞれ搬送方向上流側に隣接して配置されており、ワイパー４２の先端はキャップ２２の上面に対して高さｈほど高い位置に配置している。記録ヘッド１６のノズル面を払拭する際にはこのワイパーをある程度押し込む必要があり、その高さがｈである（図１４参照。）。
【００３５】
ワイパー手段４０，４１による記録ヘッド１６のノズル面の払拭動作について図１５にて説明する。図１５（ａ）は記録ヘッド１６から記録媒体Ｐに吐出している時でありメンテナンス装置２０は退避位置にある。図１５（ｂ）はメンテナス時、メンテナンス装置２０がヘッド部１５の下部に入り込む。図１５（ｃ）では、記録ヘッド１６がキャップ２２に当接しメンテナンス動作となる。ここまでは先に述べた説明と同じである。図１５（ｄ）は、ワイパー手段４０，４１による払拭のため高さｈほど記録ヘッド１６を上昇移動した状態を示している。このとき、先のメンテナンス動作により記録ヘッド１６のノズル面１６Ａには少なくともインクが残った状態となりこのインク１５をワイパー４２で払拭させる。図１５（ｅ）では、先のインクを拭き取るためメンテナンス装置２０を搬送方向下流側に払拭に適切な速度でスライド移動させ記録ヘッド１６のノズル面のインク滴を拭き取る。
【００３６】
また、ここではワイパー手段４０，４１をキャップ面に対して高さＨほど高い位置に固定しているが、実施変形例として先の図９に示す上下移動機構を用いてワイパー手段４０，４１を高さｈほど上下移動可能な機構を配置しても構わない。このときワイパー動作としては先のキャップ同様にヘッド部１５による高さＨほどの移動手段を排除することができる。機構図においては、先の図１２の機構と同じでキャップ２２をワイパー４２に変更した構成にすることで実施可能である。記録ヘッド１６ａ、１６ｂに対向するワイパー４２の上下移動をずらすことも可能である。カムの位相をずらすことでワイパー４２上下移動をずらすことが可能で、例えば、記録ヘッド１６ａのみのワイピングも可能となる。同時に上死点に達するタイミングがあれば問題はない。
【００３７】
さらに第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆを上下移動させ、かつ、このワイパー４２も上下移動させたい場合には同じような移動機構を配置し、例えば、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆ側にワンウェイクラッチを搭載し、モータであるステッピングモータを正転、逆転制御することで１つの駆動源でキャップとワイパーの２つを制御することも可能である。もちろん別々にモータを設けても良い。
【００３８】
以上のことから、ワイパー手段４０，４１により記録ヘッド１６のノズル面を払拭することができる。この動作を他の記録ヘッドでも同様に実施し、複数回繰り返すことで全記録ヘッド１６のノズル面を払拭することができる。また、ここでは第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆの脇にワイパー４２を配置したが、それに限るものではなく第１キャップ手段２１ａの脇に配置しても構わない。さらに、記録ヘッド１６の１列分のワイパー手段４０を配置したが、これも限るものではなく、例えば第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄの脇にワイパー手段４０を配置し１度のワイピング動作で記録ヘッド１６のノズル面を払拭しても構わない。
【００３９】
図１６は、本発明の他の実施形態を示す画像形成装置の概略平面図であり、本実施形態ではメンテナンス装置２０にキャップ２２Ａと吸引キャップ２２Ｂを搭載している。メンテナンス装置２０の複数の記録ヘッド１６に対向配置されるキャップ手段である第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄは、非吐出時などの吐出待機中における記録ヘッド１６内のインクの乾燥を防止するために、記録ヘッド１６のノズル面にキャップ２２を当接し保湿する役目をし、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆは記録ヘッド１６を列単位でメンテナンスする役目をする。
【００４０】
図１７では、メンテナンス装置２０がすべての記録ヘッド１６に対して第１キャップ手段２１ａ〜２１ｄが対向配置する位置にあり、記録ヘッド１６のノズル面に当接し、記録ヘッド１６のノズル面が外気に触れないようにすることで、記録ヘッド１６のインクの乾燥を防止し吐出不良が起こらないようにしている。
【００４１】
図１８では、第２キャップ手段２１ｅ，２１ｆには図９で説明したキャップ２２の下部には廃棄されるインクを１つにまとめる流路部材２３が配管され、流路部材２３は吸引手段である吸引ポンプ４５が接続されていて、記録ヘッド１６の列単位によるメンテナンスを実施している。なお、吸引手段のおいては、吸引ポンプ４５に限定するものではなく、例えば、チューブを押しつぶしてインクを吸引できるチューブポンプ、その他にもダイアフラムポンプなどがある。また、圧力室（チャンバー）を設け減圧作用による吸引する手段としてもよい。吸引されたインクは図示しない廃液タンクへ廃棄される構成となっている。
【００４２】
ここで、第１キャップが保湿キャップ２２Ａ、第２キャップが吸引キャップ２２Ｂを備えたメンテナンス装置２０において、メンテナンス動作のフローを図１９に示す。
全記録ヘッドをメンテナンスする信号が入った場合には、まず記録ヘッドａ、ｂ列を対象にメンテナンスを実施するため、第１キャップは記録ヘッドａ、ｂに対向配置するように移動しキャップは記録ヘッドのノズル面に当接し、メンテナンスが実行される。記録ヘッドａ、ｂの所要のメンテナンスが完了したならば、記録ヘッド部が上昇する。次に、第１キャップ手段が記録ヘッドｃ、ｄに対向配置するようにメンテナンス装置が排紙側に移動し、記録ヘッド部が下降し、記録ヘッドｃ、ｄのノズル面が第１キャップと当接し記録ヘッドｃ、ｄの所要のメンテナンスが実行される。これで全記録ヘッドのメンテナンスが実行されたわけで、記録ヘッド部が上昇し、メンテナンス装置は所定の退避位置へ移動し、次の指示を待つこととなる。
【００４３】
記録ヘッドａ、ｂのみのメンテナンス信号の場合には、第１キャップが記録ヘッドａ、ｂと対向配置される位置にメンテナンス装置が移動し記録ヘッドａ、ｂのメンテナンスが実行される。記録ヘッドａ、ｂのみのメンテナンスであるため終了したならば記録ヘッド部が上昇し、メンテナンス装置は退避位置へ移動し完了となる。ヘッドｃ、ｄのみのメンテナンスの時には、第１キャップが記録ヘッドｃ、ｄと対向配置される位置にメンテナンス装置が移動し記録ヘッドｃ、ｄのメンテナンスが実行される。メンテナンスが完了したならば記録ヘッド部が上昇しメンテナンス装置が退避位置へ移動し完了となる。
【符号の説明】
【００４４】
１５ ヘッド部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ 記録ヘッド
２０ メンテナンス装置
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 第１キャップ手段
２１ｅ、２１ｆ 第２キャップ手段
２２ キャップ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開２００７−１９６４４３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１１９３８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の幅にわたって配置され、液滴を吐出する複数の記録ヘッドが、記録媒体搬送方向に複数列配置され、上下方向に移動可能なヘッド部を有する画像形成装置において、
前記ヘッド部の全ての記録ヘッドに対応して設けられ、記録媒体搬送方向に沿って移動可能な複数のキャップ手段を有するメンテナンス装置を設け、
該メンテナンス装置のキャップ手段は上下方向において移動できないように固定された第１キャップ手段と、前記第１キャップ手段に隣接して配置され、少なくとも前記記録ヘッドの１列分に対応して設けられた第２キャップ手段とを有するとともに、該第２キャップ手段のキャップ面の位置は、前記第１キャップ手段のキャップ面の位置より前記記録ヘッドに近づいた位置に位置され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、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に固定され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、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に移動可能に設けられ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の何れかに記載の画像形成装置において、印字時に前記メンテナンス装置が記録媒体搬送方向下流側に退避される装置では、前記第２キャップ手段が前記第１キャップ手段に対して記録媒体搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載の画像形成装置において、前記第１キャップ手段及び前記第２キャップ手段の少なくともいずれかに１列分に前記記録ヘッドの吐出面を払拭するワイパー手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記第１キャップ手段は全て保湿専用キャップで、前記第２キャップ手段は吸引キャップであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記第１キャップ手段と前記第２キャップ手段が全て吸引キャップであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
記録媒体の幅にわたって配置され、液滴を吐出する複数の記録ヘッドが、記録媒体搬送方向に複数列配置され、上下方向に移動可能なヘッド部を有する画像形成装置において、
前記ヘッド部の全ての記録ヘッドに対応して設けられ、記録媒体搬送方向に沿って移動可能な複数のキャップ手段を有するメンテナンス装置を設け、
該メンテナンス装置のキャップ手段は上下方向において移動できないように固定された第１キャップ手段と、前記第１キャップ手段に隣接して配置され、少なくとも前記記録ヘッドの１列分に対応して設けられた第２キャップ手段とを有するとともに、該第２キャップ手段のキャップ面の位置は、前記第１キャップ手段のキャップ面の位置より前記記録ヘッドに近づいた位置に位置され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、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に固定され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、前記第２キャップ手段が、前記第１キャップ手段よりも前記記録ヘッドに近づいた位置に移動可能に設けられ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の何れかに記載の画像形成装置において、印字時に前記メンテナンス装置が記録媒体搬送方向下流側に退避される装置では、前記第２キャップ手段が前記第１キャップ手段に対して記録媒体搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載の画像形成装置において、前記第１キャップ手段及び前記第２キャップ手段の少なくともいずれかに１列分に前記記録ヘッドの吐出面を払拭するワイパー手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記第１キャップ手段は全て保湿専用キャップで、前記第２キャップ手段は吸引キャップであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記第１キャップ手段と前記第２キャップ手段が全て吸引キャップであ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】
【公開番号】特開２０１０−２１４７８０（Ｐ２０１０−２１４７８０Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４３７２（Ｐ２００９−６４３７２）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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