JP2013099887A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の記録ヘッドおよびその維持回復機構としてキャップ部材と吸引手段とを有する画像形成装置において、従来よりも装置の小型化、組み付け性向上および低コスト化を図る。
【解決手段】メンテナンス装置６Ａは、キャップ部材としての複数の吸引キャップ１０と、連通部材としての複数の接続チューブ１１と、吸引手段としての吸引ポンプ１３とから主に構成される。各吸引キャップ１０には、当接部１０ａと、収容部１０ｂと、排出孔１０ｅと、排出孔１０ｅに連通し略水平方向に延びた排出口１０ｃを備えた複数の連結部１０ｄとが一体的に形成されている。各吸引キャップ１０は、隣接した各吸引キャップ１０を連結し廃液を排出するための排出口１０ｃを備えた連結部１０ｄを複数有し、隣接した各吸引キャップ１０の連結部１０ｄ同士が接続チューブ１１で直列に連結されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にインクを含む液滴を吐出する複数の記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、あるいはこれら２つ以上の機能を備えた複合機等の画像形成装置の技術分野において、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送されるシート状記録媒体（以下、「シート」ともいう）としての用紙等に対して吐出して、画像形成（以下、「記録、印字、印写、印刷」も同義語で用いる）を行うものである。
液体吐出記録方式の画像形成装置には、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するキャリッジを用いるシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置とがある。

上述したような記録ヘッドからインク滴を吐出してシートに画像形成を行う画像形成装置（以下、「インクジェット記録装置」ともいう）においては、記録ヘッドは、インクをノズルからシートに吐出させて記録を行う関係上、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などによって吐出不良の状態となり、記録不良を起こすということから、記録ヘッドの性能を維持回復する維持回復機構（もしくは維持回復装置）を備えている。

上記維持回復機構は、例えば、記録ヘッドのノズル面を覆って密封する「キャップ」もしくは「ノズルキャップ」とも称されるキャッピング手段ないしノズルキャップ部材もしくはキャップ部材を備え、装置の非稼動時には記録ヘッドのキャッピングを行うことで、ノズル内のインクの乾燥、増粘を抑えるようにしている。また、記録動作の前後やその最中において、記録動作に寄与しないインク滴の吐出を行い、ノズル内で乾燥、増粘したインクを排出して、吐出性能の回復や維持を図るようにしている。
このようなノズルの吐出性維持のための画像形成に寄与しないインク滴の吐出は予備吐出もしくは空吐出と称され、専用の空吐出受けに吐出し、あるいはキャップに対して吐出することが行われる。

複数の記録ヘッドを配列することでライン印字を行うライン型インクジェット記録装置において、インク吐出状態の回復手段として一般的に用いられている方式として吸引回復方式がある。この吸引回復方式を用い、複数の記録ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置においては、記録ヘッドごとに対応した吸引キャップ等のキャップ部材等を備え、キャップ部材に連結された吸引ポンプにより負圧を発生させ、記録ヘッド内部のインクの排出を行う技術は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、連通部材を削減させ、連通部材の取り回しを簡便にする目的で、インク噴射用ノズルが形成されたノズル面を有する複数の記録ヘッドと、複数の前記記録ヘッドそれぞれに対応して該記録ヘッドの下方に配置可能とされ、前記インク噴射用ノズルから排出されたインクを受け止める第１受け部と、前記インク噴射用ノズルから排出されたインクを排出させる第１排出孔と、を有する複数の第１インク受け部材と、複数の前記第１インク受け部材に対応して該第１インク受け部材の下方に配置され、複数の前記第１排出孔それぞれから排出されたインクを併せて受け止める第２受け部と、前記第１排出孔それぞれから排出されたインクを併せて排出させる第２排出孔と、を有する第２インク受け部材と、インクを収容するインク収容室を有する廃インク容器と、前記第２インク受け部材の前記第２排出孔と前記廃インク容器の前記インク収容室とを連通させる連通部材とを備えるインクジェット記録装置が開示されている。

上記特許文献１記載のインクジェット記録装置では、各吸引キャップ（キャップ部材）同士の連結をしないで、接続チューブ、ジョイントがない構成となっている。すなわち、各キャップ（５１）の第１底面（５１１）で受け止めたインク（廃液）は各キャップ（５１）の第１排出孔（５１４）から下方のキャップケース（５２）に垂らし、キャップケース（５２）の１箇所に集め排出を行う方式である。そのため、ある程度の高さが必要となり、キャップユニット（５０）の小型化が難しいという問題点がある。

一方、後述する図４に示す比較例に代表される従来のインクジェット方式の画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう）では、単一の吸引ポンプ（吸引手段）によって複数の吸引キャップからインク（廃液）の吸引を行う場合、従来の吸引キャップには鉛直方向に排出口があるため、高さ方向のスペースが大きくなる点（特許文献１でも同様）、さらに吸引キャップを連結するチューブやジョイントの取り回し（這い回し）が煩雑になり組み付け性が低下する点、連結・連通部材等の部品点数増加に伴いコストが上昇するという問題点がある。

そこで、本発明は、上述した課題に鑑みてその課題を解決するためになされたものであり、複数の記録ヘッドおよびその維持回復機構としてキャップ部材と吸引手段とを有する画像形成装置において、従来よりも装置の小型化、組み付け性向上および低コスト化を図ることを主な目的とする。

上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、本発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
本発明は、液滴を吐出するノズルが形成され、ノズル面を備えた複数の記録ヘッドと、前記各記録ヘッドに対向して配置され、前記ノズルから排出された廃液を受け止めるべく前記ノズル面を覆うキャップ部材と、該各キャップ部材に収容された廃液を吸引する吸引手段とを有する画像形成装置において、前記各キャップ部材は、隣接した各キャップ部材を連結し廃液を排出するための排出口を備えた連結部を複数有し、前記隣接した各キャップ部材の前記連結部同士を連通部材で直列に連結することを特徴とする。

本発明によれば、前記課題を解決して新規な画像形成装置を実現し提供することができる。すなわち、本発明によれば、前記構成により、従来よりも装置の小型化、組み付け性向上および低コスト化を図ることができる。

本発明の第１の実施形態を適用する画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図である。 図１の画像形成装置の模式的平面図である。 ヘッドユニットの一例を示す模式的説明図である。 図１および図２の画像形成装置に維持回復機構として搭載されるメンテナンス装置の比較例の要部正面図である。 本発明の第１の実施形態を示す画像形成装置のメンテナンス装置の要部正面図である。 第１の実施形態の変形例１を説明する図であって、（ａ）は吸引キャップの平面図、（ｂ）は同吸引キャップの正断面図、（ｃ）は同吸引キャップの側面図である。 変形例１の別の変形例２を説明する図であって、（ａ）は吸引キャップの平面図、（ｂ）は同吸引キャップの正断面図、（ｃ）は同吸引キャップの側面図である。 変形例１のさらに別の変形例３を説明する図であって、（ａ）は吸引キャップの平面図、（ｂ）は同吸引キャップの正断面図、（ｃ）は同吸引キャップの側面図である。 変形例４を説明する図であって、吸引キャップ同士を連通部材で連結したメンテナンス装置の要部の正断面図である。 第１の実施形態のメンテナンス装置のより具体的なレイアウト構成を示す斜視図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。各実施形態および各変形例等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品等）については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、上記背景技術を含めその符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

以下、本願発明において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体にインクを着弾させて画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。
「液滴」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、樹脂、液体などと称されるものを含み、画像形成を行うことが可能に微細粒状化して液滴にできる全ての液体の液滴の総称として用いる。また、「シート」とは、材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰシート、布なども含み、液滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙、あるいは単に用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、画像とは２次元画像に限らず、３次元画像も含まれる。

図１および図２を参照して、本発明の実施形態等を適用する画像形成装置の一例を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を適用する画像形成装置の全体構成を説明する概略的な正面図である。図２は、同装置の模式的な平面図である。

この画像形成装置は、ライン型画像形成装置（ライン型インクジェット記録装置）であり、装置本体１と、シートの一例としての用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送部４と、搬送部４によって搬送される用紙Ｐに液滴の一例としてのインク滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッド部５と、印刷終了後または所要のタイミングでヘッド部５の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるメンテナンス装置６と、メンテナンス装置６のキャップ部材、ワイパ部材（ブレード手段）を清掃（クリーニング）するワイパ清掃手段であるクリーナ装置７とを備えている。
なお、メンテナンス装置６は、維持回復装置もしくは回復ユニットとも称される。

装置本体１は、図示しない前後側板およびステーなどで構成されており、上記各部・装置を支持したり、取り付けたりするものである。給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、給紙ローラ２１および分離ローラ２２によって１枚ずつ搬送部４に給紙される。

搬送部４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の図示しない穴が形成されており、搬送ベルト４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上部には、それぞれに対応して搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが図示しないガイド部材に保持されて、自重にて搬送ベルト４３に当接している。

搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動する。用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によってシート搬送路Ｘの下流側へと搬送される。なお、搬送従動ローラ４１Ｂ、搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂは、搬送ベルト４３に従動して回転する。

搬送部４の上部には、用紙Ｐに印字するインク滴を吐出する複数の記録ヘッドで構成されるヘッド部５が移動可能（ここでは昇降可能）に配置されている。このヘッド部５は、維持回復動作時（メンテナンス時）にはメンテナンス装置６がヘッド部５の下方まで進入してくるスペースを確保する位置まで上昇する。

ヘッド部５は、図３にも示すように、ベース部材５２に一列に配列した複数（この例では５個）の記録ヘッドとしてのヘッド６１で構成される４つのヘッド列５１Ａ〜５１Ｄを有するヘッドユニット５０を備えている。各ヘッド６１は、インク滴を吐出する複数のノズル６２がノズル面６４に２列配列されている。そして、ヘッド列５１Ａ、５１Ｂの各ヘッド６１の２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）のインク滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）のインク滴を吐出し、また、ヘッド列５１Ｃ、５１Ｄの各ヘッド６１の２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）のインク滴を、他方でブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する。
つまり、ヘッド部５は、同じ色のインク滴を吐出する２つのヘッド列５１がシート搬送方向Ｘに並べて配置され、２つのヘッド列５１でシート幅相当の１列分のノズル列が構成されている。ここでは、１５０ｄｐｉの画像解像度を１ラインとしている。なお、図１〜図３において、符号Ｙは、シート搬送方向Ｘと直交する幅方向（以下、「シート幅方向」もしくは「主走査方向」ともいう）を示す。

なお、各色のライン構成は、上記に限るものではなく、各色の配置は特に限定はない。また、ヘッド部の構成も、上記例に限るものではなく、例えば上記ヘッド部を２個並べて１ヘッド列に１色を割り当て、画像解像度を上記の２倍にした構成などとすることもできる。

ヘッド部５には、ヘッドユニット５０の各ヘッド６１にインクをそれぞれ供給する分岐部材（図示せず）が各色ごとに配列され、分岐部材上流側にはサブタンク（図示せず）が配置され、サブタンクとヘッドとの水頭差によって、ヘッド６１のノズル６２のメニスカスを保持するのに適切な負圧が形成される。また、サブタンク上流側には、インクを貯蔵する交換可能なメインタンク（図示せず）が配置されている。

搬送部４の下流側には、用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド部４５が配置されている。搬送ガイド部４５にて搬送された用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する一対のサイドフェンス３１と、用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２とを備えている。

搬送部４の上方であってヘッド部５におけるシート搬送方向Ｘの下流側には、各ヘッド６１のノズル面６４をメンテナンスするメンテナンス装置６が配置されている。メンテナンス装置６は、ヘッド列５１Ａ〜５１Ｄの各ヘッド６１に対応してノズル面６４をキャッピング（覆い密封）するキャップ部材としての吸引キャップ７１と、各ヘッド６１に対応してノズル面６４をワイピングするブレード状のワイパ（ワイパブレード、図１には図示せず）と、１列分の吸引キャップ７１内を吸引する吸引ポンプ等を備えた吸引手段６３などを有している。
このメンテナンス装置６は、吸引キャップ７１にてヘッド６１のノズル面６４を密閉した状態で吸引手段６３によって吸引することでノズル６２から増粘したインクを排出させてヘッド６１の吐出性能を回復させる。

なお、メンテナンス装置６の吸引手段６３や吸引キャップ７１と吸引手段６３をつなぐ流路、その他圧力室等は、装置本体１の後側板の外側に配置し、チューブ等の経路を使用して接続することもできる。また、維持回復時に吸引に代えて、あるいは吸引とともにヘッド６１の上流側から加圧手段によってヘッド６１内を加圧する構成とすることもできる。

メンテナンス装置６は、搬送部４の上方でシート搬送方向Ｘに沿ってスライド移動可能に配置され、ヘッドメンテナンス時にはヘッド部５が上昇した後ヘッド部５の下部に移動し、印字中は図１の位置に退避する。

メンテナンス装置６の上部には、吸引キャップ７１およびワイパブレード（図示せず）に付着したインク滴（廃液）を清掃するクリーナ装置７が配置されている。このクリーナ装置７は、図示しないクリーナ移動手段によって用紙搬送面に対して鉛直方向（上下方向でもある）Ｚに上下移動可能に配置されている。ヘッド６１のメンテナンスが終了したメンテナンス装置６がヘッド部５におけるシート搬送方向Ｘの下流側に退避した状態において、クリーナ装置７が下降移動し、吸引キャップ７１およびワイパブレード（図示せず）を清掃する。

図１〜図３に示した画像形成装置における維持回復動作の詳細は、例えば本出願人が提案した特開２０１１−０２５６２１号公報の図５のフロー図、図６の動作説明図、図７のメンテナンス動作の説明図に示した動作内容と比較して、一部の用語・符号を変更した内容を除き同様である。そのため、重複説明を避ける上からこれ以上の説明を省略する。なお、本願の図１〜図３で用いた用語・符号「吸引キャップ７１」を「キャップ６１」と、「ヘッド６１」を「ヘッド１０１」と、「ノズル６２」を「ノズル１０２」と、「ノズル面６４」を「ノズル面１０４」と、それぞれ読み替えればよい。

（比較例のメンテナンス装置）
図４を参照して、図１および図２等に示した画像形成装置に維持回復機構として搭載されるメンテナンス装置６Ａの比較例について説明する。図４は、比較例のメンテナンス装置６Ｘの要部を示している。

図４に示すように、メンテナンス装置６Ｘは、キャップ部材としての複数の吸引キャップ７１と、複数の接続チューブ７３と、複数のジョイント７４ａ，７４ｂと、複数の接続チューブ７５と、単一の吸引手段としての吸引ポンプ７６とから主に構成されている。

複数の吸引キャップ７１（同図には３個のみ示す）は、各色ごとに配列された複数のヘッド６１（同図には３個のみ示す）に対向してキャッピング可能に配置されている。各吸引キャップ７１には、各ヘッド６１のノズル面（図示せず）に突き当たった状態に接触させる（以下、「当接」という）当接部７１ａと、各ヘッド６１のノズル（図示せず）から排出された廃液を受け止め・収容する収容部７１ｂと、収容部７１ｂに溜った廃液を排出するための収容部７１ｂの底部に連通する排出口７１ｃが形成された連結部７１ｄとが一体的に設けられている。

各吸引キャップ７１の連結部７１ｄには接続チューブ７３が接続され、各接続チューブ７３にはジョイント７４ａ，７４ｂが接続されている。さらにジョイント７４ａ，７４ｂ同士が、接続チューブ７５で直列に連結・接続されることにより廃液経路を形成し、廃液経路の下流側に吸引手段である単一の吸引ポンプ７６が配置されている。吸引ポンプ７６のさらに下流側には、廃液容器として図示しない廃液タンクが配置される。単一（１つ）の吸引手段としての吸引ポンプ７６は、各色ごとに配列された複数のヘッド６１および複数の吸引キャップ７１に対応して配置される。
なお、ジョイント７４ｂは、シート幅方向Ｙの最上流側に配置されるＬ形ジョイントであり、ジョイント７４ａは、シート幅方向Ｙの下流側に配置されるＴ形ジョイントである。

比較例のメンテナンス装置６Ｘの動作を説明する。図４において、図示しないヘッド部が所定量下降移動して前記ヘッド部における各ヘッド６１のノズル面（図示せず）が各吸引キャップ７１にてキャッピングされ、この状態で維持回復動作（メンテナンス動作）が行われる。
待機時には各ヘッド６１の上記図示しないノズル面を吸引キャップ７１にてキャッピングした状態となり、各ヘッド６１の上記図示しないノズル内のインクの乾燥を防止する。

メンテナンス動作時、前記図示しないヘッド部が下降して、各ヘッド６１が各吸引キャップ７１の当接部７１ａに当接し上記図示しないノズル面をキャッピングする。そして、吸引ポンプ７６で吸引することにより、連通した状態にある接続チューブ７５、ジョイント７４ａ，７４ｂ、接続チューブ７３および各吸引キャップ７１を介して、各ヘッド６１の上記図示しないノズルからインクが吸引排出される。各ヘッド６１から吸引排出された増粘インクや気泡などの廃液は、各吸引キャップ７１の収容部７１ｂに集められ、各吸引キャップ７１の排出口７１ｃから接続チューブ７３、ジョイント７４ａ，７４ｂ、接続チューブ７５を通って、廃液の流れとなって、上記図示しない廃液タンクに貯蔵される。

上記比較例のメンテナンス装置６Ｘの構成では、排出口７１ｂが鉛直方向Ｚにあるため高さが高くなるとともに、接続チューブ７３，７５およびジョイント７４ａ，７４ｂの這い回し経路の確保が必要となり、取り回し（這い回し）が煩雑になるため組み付け性が低下してしまう。また、接続チューブ７３，７５およびジョイント７４ａ，７４ｂの使用個数が多いため、連結・連通部材の部品点数が増加し、これらに伴い結果的にコストアップするという問題点がある。

（第１の実施形態）
図５を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する（請求項１、３、４）。図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態を示すメンテナンス装置の要部の平面図、図５（ｂ）は、同メンテナンス装置の要部の正面図、図５（ｃ）は、同メンテナンス装置の要部の側面図である。
第１の実施形態は、図１〜図３に示した画像形成装置と比較して、メンテナンス装置６に代えたメンテナンス装置６Ａを用いる点のみ相違する。この相違点以外の第１の実施形態の構成は、図１〜図３に示した画像形成装置と同様である。

以下、本発明の特有の構成を明確にするため、図４に示した比較例のメンテナンス装置６Ｘと対比しながら、本実施形態のメンテナンス装置６Ａを詳述する。図５に示すように、メンテナンス装置６Ａは、キャップ部材の一例としての複数の吸引キャップ１０と、連通部材の一例としての複数の接続チューブ１１と、吸引手段の一例としての吸引ポンプ１３とから主に構成されている。

複数の吸引キャップ１０（同図には３個のみ示す）は、複数のヘッド６１（同図には３個のみ示す）に対向してキャッピング可能に配置されている。各吸引キャップ１０には、各ヘッド６１のノズル面（図示せず）に当接する当接部１０ａと、各ヘッド６１のノズル（図示せず）から排出された廃液を受け止め・収容する収容部１０ｂと、収容部１０ｂの底部に溜った廃液を排出するための排出孔１０ｅと、排出孔１０ｅに連通し略水平方向（図５ではシート幅方向Ｙでもある）に延びた排出口１０ｃを備えた複数の連結部１０ｄとが一体的に構成ないし形成（以下、「形成」という）されている。各吸引キャップ１０は、材料は特に問わないが、例えば樹脂あるいは金属で一体的に形成されている。

ここで、「略水平方向」とは、鉛直方向Ｚと直交する水平方向を含み、設計公差を加味した水平方向内であればよいことを意味する。また、「吸引キャップ１０を一体的に形成する」とは、製作上、金型などで一体成型することを含む他、例えば吸引キャップ１０の中央部で２等分した形状を金型などで製作した後、適宜の接着や溶着あるいは溶接などによって結合したり、排出口１０ｃ部分を後加工したりして形成してもよいことを意味する（以下、同じ）。

各吸引キャップ１０に一体的に形成された連結部１０ｄは、外周面円形状の管状をなし、隣接した各吸引キャップ１０を接続チューブ１１を介して連結・接続するためのものである。図５に示すように、廃液の流れに沿って形成される廃液経路の最上流側の吸引キャップ１０には、隣接する吸引キャップ１０が左隣に１個しかないため、連結部１０ｄは廃液の流れ方向の一箇所に形成されている。廃液経路の下流側の各吸引キャップ１０には、隣接する吸引キャップ１０が左右の両隣にあるため、連結部１０ｄは廃液経路の上流および下流側の二箇所に形成されている。

接続チューブ１１は、弾性部材の一例としてのゴムで形成されている。連通部材の弾性部材に要求される性能としては、液滴としてのインクに侵されない材質であることが好ましい。各吸引キャップ１０の連結部１０ｄに接続チューブ１１が接続されることで、隣接した各吸引キャップ１０を直列に連通・連結し廃液を排出するための廃液の排出経路（以下、「廃液経路」ともいう）が構成され、廃液の流れを形成して排出することができる。さらに廃液経路の最下流側に、単一（１つ）の吸引手段としての吸引ポンプ１３が配置されている。吸引ポンプ１３のさらに下流側には、廃液容器として図示しない廃液タンクが配置される。

ここで、単一の吸引手段とは、図５の吸引ポンプ１３のように、複数の一列に直列連結・接続されたキャップ部材（吸引キャップ１０）を１つの吸引手段（吸引ポンプ１３）で吸引することを意味する。すなわち、各色ごとに配列された複数の記録ヘッドおよび複数のキャップ部材に対応して、単一（１つ）の吸引手段が配置されることを意味する（後述の変形例等でも同じ）。本実施形態が適用される図１〜図３に示した画像形成装置においては、フルカラー４色の各色ごとに配列された複数の記録ヘッドおよび複数のキャップ部材に対応して、合計４つの吸引手段が配置されることとなる。

上述したとおり、本実施形態のメンテナンス装置６Ａにおいて、各吸引キャップ１０は、隣接した各吸引キャップ１０を直列に連結し廃液を排出するための排出口１０ｃを備えた連結部１０ｄを複数有し、隣接した各吸引キャップ１０の連結部１０ｄ同士が接続チューブ１１で直列に連結されている構成である。

本実施形態のメンテナンス装置６Ａの動作を説明する。図５において、図示しないヘッド部が所定量下降移動して前記ヘッド部における各ヘッド６１のノズル面（図示せず）が各吸引キャップ１０にてキャッピングされ、この状態で維持回復動作（メンテナンス動作）が行われる。
待機時には各ヘッド６１の上記図示しないノズル面を吸引キャップ１０にてキャッピングした状態となり、各ヘッド６１の上記図示しないノズル内のインクの乾燥を防止する。

メンテナンス動作時、前記図示しないヘッド部が下降して、各ヘッド６１が各吸引キャップ１０の当接部１０ａに当接し上記図示しないノズル面をキャッピングする。そして、吸引ポンプ１３の吸引作動により、連通した状態にある接続チューブ１１および各吸引キャップ１０を介して、各ヘッド６１の上記図示しないノズルからインクが吸引排出される。各ヘッド６１から吸引排出された増粘インクや気泡などの廃液は、各吸引キャップ１０の収容部１０ｂに集められ、排出孔１０ｅから排出口１０ｃ、さらに接続チューブ１１を通って、廃液の流れとなって、上記図示しない廃液タンクに貯蔵される。

上述したとおり、本実施形態によれば、従来よりも装置の小型化、組み付け性向上および低コスト化を図ることができる。より具体的には、本実施形態のメンテナンス装置６Ａでは、従来のように鉛直方向Ｚに排出口を持たず、各吸引キャップ１０に連結用の排出口１０ｃを備えた複数の連結部１０ｄを持ち、各吸引キャップ１０同士を直に、接続チューブ１１を介して直列に接続・連結することができるので、高さ方向（鉛直方向Ｚ）に省スペースとなり小型化を図れ、非常に薄型のメンテナンス装置６Ａを実現できる。また、各吸引キャップ１０同士を直に、接続チューブ１１を介して略水平方向に直列に接続・連結することができるので、さらに高さを低くでき、さらなる省スペース・小型化を図れる。

また、図４の比較例のようなジョイントもないので部品点数が低減するとともに、廃液経路の簡素化による組み付け性向上、低コスト化が可能となる。さらに、分岐等の必要がないので交換性にも優れ、廃液経路の最上流側に配置される吸引キャップ１０は複数の排出口１０ｃを持たずに１つで済む。
また、吸引キャップ１０同士を弾性部材からなる連通部材としての接続チューブ１１を用いて直列に連結・接続するので、連結された各々の吸引キャップ１０の上下動作を接続チューブ１１が阻害することがない。

（変形例１）
図６を参照して、第１の実施形態の変形例１を説明する（請求項２、３、４）。図６（ａ）は、変形例１の吸引キャップの平面図、図６（ｂ）は、同吸引キャップの正断面図、図６（ｃ）は、同吸引キャップの側面図である。なお、図６（ｂ）の正断面図は、端面図的に描かれている（図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９も同じ）。
変形例１は、図５のメンテナンス装置６Ａに使用された複数の吸引キャップ１０に代えて、キャップ部材としての吸引キャップ１０Ａを用いる点のみ相違する。この相違点以外の変形例１の構成は、図５に示したメンテナンス装置６Ａと同様である。

図６に示すように、変形例１の吸引キャップ１０Ａは、ニップ部材１５とニップ部材１５を保持するベース部材１６とで一体的に構成されている。変形例１の吸引キャップ１０Ａは、一体的に形成された図５の吸引キャップ１０と比較して、上記図示しないヘッドのノズル面と当接し密封する当接部１０Ａａを含むニップ部材１５と、ニップ部材１５と一体的に構成され、ニップ部材１５を保持するベース部材１６とで一体的に構成されている点、ベース部材１６が排出口１０Ａｅを備えた複数の連結部１０Ａｄを有している点が主に相違する。

吸引キャップ１０Ａには、上記当接部１０Ａａ、収容部１０Ａｂ、排出孔１０Ａｅと、排出口１０Ａｃを備えた複数の連結部１０Ａｄとが一体的に形成されている。但し、廃液経路の最上流側に配置される吸引キャップ１０Ａは、図５を借りて説明すると、下流側に排出口１０Ａｃを備えた１つの連結部１０Ａｄを持っているだけで済む。

ベース部材１６は、吸引キャップ１０Ａ全体の剛性を確保しており、材質が樹脂であることが望ましい。ニップ部材１５は、図示しないヘッドのノズル面と当接し密閉状態を確保する部分であり、材質がゴムまたはエラストマー等の弾性体であることが望ましい。

排出口１０Ａｃを備えた連結部１０Ａｄは、吸引キャップ１０Ａの両端に略水平方向に設けられている。それぞれの連結部１０Ａｄは、隣接する吸引キャップ１０Ａと連通部材を介し直列に連結・接続される。連通部材は、弾性材料であり、ゴムチューブのような管状の弾性体であることが望ましい。吸引キャップ１０Ａ内部の廃液経路は、収容部１０Ａｂ内のインクが中央に集められた後、排出孔１０Ａｅから排出口１０Ａｃへ排出される。

変形例１によれば、第１の実施形態と同様のメンテナンス装置６Ａに吸引キャップ１０に代えて吸引キャップ１０Ａを採用した場合、第１の実施形態と同様の効果を奏することは無論である。また、ヘッドのノズル面と当接し密封する機能の当接部１０Ａａを備えたニップ部材１５と、ニップ部材１５を保持する機能のベース部材１６とに材質上から機能を分けたので、第１の実施形態の吸引キャップ１０よりもキャップ部材としてより機能を発揮するという効果を奏する。

（変形例２）
図７を参照して、変形例１の別の変形例２を説明する（請求項２、３、４）。図７（ａ）は、変形例２の吸引キャップの平面図、図７（ｂ）は、同吸引キャップの正断面図、図７（ｃ）は、同吸引キャップの側面図である。
変形例２は、変形例１の吸引キャップ１０Ａに代えて、キャップ部材としての吸引キャップ１０Ｂを用いる点のみ相違する。

図７に示すように、変形例２の吸引キャップ１０Ｂは、図６の吸引キャップ１０Ａと比較して、ベース部材１６で形成された吸引キャップ１０Ａの収容部１０Ａｂの底壁および排出孔１０Ａｅを除去して、吸引キャップ１０Ｂの収容部１０Ｂｂ側面から直接連結用の複数の排出口１０Ｂｅへとインクを含む廃液が排出される構成である点が相違する。この相違点以外の変形例２の構成は、図６に示した変形例１と同様である。

吸引キャップ１０Ｂには、当接部１０Ｂａ、収容部１０Ｂｂ、排出口１０Ｂｃを備えた複数の連結部１０Ｂｄとが一体的に形成されている。但し、廃液経路の最上流側に配置される吸引キャップ１０Ｂは、図５を借りて説明すると、下流側に排出口１０Ｂｃを備えた１つの連結部１０Ｂｄを持っているだけで済む。

変形例２によれば、第１の実施形態と同様のメンテナンス装置６Ａに吸引キャップ１０に代えて吸引キャップ１０Ｂを採用した場合、第１の実施形態と同様の効果を奏することは無論である。また、ヘッドのノズル面と当接し密封する機能の当接部１０Ｂａを備えたニップ部材１５と、ニップ部材１５を保持する機能のベース部材１６とに材質上から機能を分けたので、変形例１と同様の効果を奏する。また、変形例１の吸引キャップ１０Ａと比べて、収容部１０Ａｂの底壁および排出孔１０Ａｅが除去されている分、より低コストを図れる。

（変形例３）
図８を参照して、図６に示した変形例１のさらに別の変形例３を説明する（請求項２、３、４）。図８（ａ）は、変形例３の吸引キャップの平面図、図８（ｂ）は、同吸引キャップの正断面図、図８（ｃ）は、同吸引キャップの側面図である。
変形例３は、図６の吸引キャップ１０Ａに代えて、キャップ部材としての吸引キャップ１０Ｃを用いる点のみ相違する。

図８に示すように、変形例３の吸引キャップ１０Ｃは、ニップ部材１５とベース部材１６とが一体的に形成された図６の吸引キャップ１０Ａと比較して、ニップ部材１５とベース部材１６とを別体に構成（形成）した点が相違する。この相違点以外の変形例３の構成は、図６に示した変形例１と同様である。

吸引キャップ１０Ｃには、上述したと同様の機能を有する当接部１０Ｃａおよび収容部１０Ｃｂを備えたニップ部材１５と、このニップ部材１５を保持し、排出孔１０Ｃｅおよび排出口１０Ｃｃを備えた複数の連結部１０Ｃｄとが一体的に形成されたベース部材１６とが別体に形成されている。但し、廃液経路の最上流側に配置される吸引キャップ１０Ｃは、図５を借りて説明すると、下流側に排出口１０Ｃｃを備えた１つの連結部１０Ｃｄを持っているだけで済む。
ニップ部材１５、ベース部材１６、連通部材の機能や材質は、変形例１で説明したと同様である。

変形例３によれば、第１の実施形態と同様のメンテナンス装置６Ａに吸引キャップ１０に代えて吸引キャップ１０Ｃを採用した場合、第１の実施形態と同様の効果を奏することは無論である。また、ヘッドのノズル面と当接し密封する機能の当接部１０Ｃａを備えたニップ部材１５と、ニップ部材１５を保持する機能のベース部材１６とに材質上から機能を分けたので、第１の実施形態の吸引キャップ１０よりもキャップ部材としてより機能を発揮するという効果を奏する。

（変形例４）
図９を参照して、図５に示した第１の実施形態の変形例４を説明する（請求項５）。図９は、変形例４の吸引キャップ同士を連通部材で連結した要部のメンテナンス装置の正断面図である。
変形例４は、図５の複数の吸引キャップ１０に代えて、変形例１で採用した吸引キャップ１０Ｃの排出口の断面積を変更した複数の吸引キャップ１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３を用いる点、吸引キャップ１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３を廃液経路の下流側から上流に向けてこの順に配置し、接続チューブ１１で連結した点が主に相違する。

複数（３つ）の吸引キャップ１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３は、それぞれベース部材１６ごとに排出口の断面積が異なるように形成されている。図９に例示するように、吸引キャップ１０Ｃ１の排出口１０Ａ１ｃの断面積がｄ１に、吸引キャップ１０Ｃ２の排出口１０Ａ２ｃの断面積がｄ２に、吸引キャップ１０Ｃ３の排出口１０Ａ３ｃの断面積がｄ３に、それぞれ形成されている。

廃液経路の下流側からの排出口１０Ａ１ｃ、１０Ａ２ｃ、１０Ａ３ｃの断面積を、上述したようにｄ１、ｄ２、ｄ３とすると、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３・・・（式１）を満足する関係に設定されている。
つまり、排出口１０Ａ１ｃ、１０Ａ２ｃ、１０Ａ３ｃの断面積ｄ１、ｄ２、ｄ３が、廃液経路の廃液の流れに対して、上流側から下流側に向けて順に小さくなる（換言すれば、下流側から上流側に向けて順に大きくなる）ように設定されている。

変形例４によれば、廃液経路の上流側より下流側に向けて配置されるキャップ部材の排出口の断面積を、この順に小さくすることで、複数のキャップ部材を連結しても流路抵抗の影響の少ない吸引状態となり、連結された複数のキャップ部材の配置位置に関わらず、上流側から下流側に渡り流路抵抗の少ない吸引状態を実現でき、各キャップ部材連結時の吸引バラツキが低減する。
廃液経路の上流側より下流側に向けて配置されるキャップ部材の排出口の断面積を同じにした場合には、上流側と下流側とに配置されたキャップ部材の排出口にかかる流路抵抗が、流体力学的に大きく異なることとなるが、変形例４では上述した関係で配置することにより、配置位置の違いによる流路抵抗がキャンセルできて均一な流路抵抗を設定できる。

なお、変形例４では、変形例１の吸引キャップ１０Ａをその排出口１０Ａｃの断面積を変えたものを用いて説明したが、これに限らず、第１の実施形態の吸引キャップ１０や、変形例２の吸引キャップ１０Ｂあるいは変形例３の吸引キャップ１０Ｃの断面積を、上記式１を満足するように配置することで採用できることは無論である。

図１０を参照して、図５に示した第１の実施形態のメンテナンス装置６Ａを補説する。図１０は、第１の実施形態のメンテナンス装置６Ａのより具体的なレイアウト構成を示す斜視図である。
それぞれの吸引キャップ１０は、接続チューブ１１により直列に接続されており、廃液経路の最下流側にある吸引キャップ１０の排出口と吸引ポンプ１３との間、および吸引手段としての吸引ポンプ１３と廃液容器としての廃液タンク１８との間は、それぞれ連通部材である廃液チューブ１７，１９により連結されている。

吸引ポンプ１３を駆動させ、図１０に図示していないヘッドよりインクを吸引し吐出状態の回復を行うが、吸引後のヘッドのノズル面に付着したインクはブレード状のワイパ２０により払拭され、同時にノズル面のメニスカスが形成され、吐出可能状態となる。

図１０では、第１の実施形態のメンテナンス装置６Ａで用いた吸引キャップ１０で説明したが、変形例１ないし４で説明した吸引キャップや、吸引キャップの連結構成を採用することにより、メンテナンス装置（維持回復装置）およびこれを有するインクジェット記録装置を構成できることは無論である。

以上述べたとおり、本発明を特定の実施形態や変形例等について説明したが、本発明が開示する技術は、上述した実施例を含む実施形態や変形例等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。

本発明に係る画像形成装置は、上記実施形態等におけるライン型画像形成装置としてのライン型インクジェット記録装置に限らず、例えば、シリアル型画像形成装置としてのシリアル型インクジェット記録装置にも適用可能である。また、プリンタ、プロッタ、ワープロ、ファクシミリ、複写機等またはこれら２つ以上の機能を備えた複合機等において、インクジェット記録装置を含む画像形成装置にも適用可能である。

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ 搬送部
５ ヘッド部
６Ａ メンテナンス装置（維持回復装置）
７ クリーナ装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 吸引キャップ（キャップ部材）
１０ｃ、１０Ａｃ、１０Ｂｃ、１０Ｃｃ 排出口
１０ｄ、１０Ａｄ、１０Ｂｄ、１０Ｃｄ 連結部
１１ 接続チューブ（連通部材）
１３ 吸引ポンプ（吸引手段）
１５ ニップ部材
１６ ベース部材
１７、１９ 廃液チューブ（連通部材）
１８ 廃液タンク（廃液容器）
２０ ワイパ
５０ ヘッドユニット
６１ ヘッド（記録ヘッド）
６２ ノズル
６４ ノズル面
Ｐ 用紙（シート、シート状記録媒体）
Ｘ シート搬送方向（副走査方向）
Ｙ シート幅方向（主走査方向）
Ｚ 鉛直方向、上下方向

特開２０１１−２５４９６号公報（図９Ａ等）

Claims (5)

1. 液滴を吐出するノズルが形成され、ノズル面を備えた複数の記録ヘッドと、前記各記録ヘッドに対向して配置され、前記ノズルから排出された廃液を受け止めるべく前記ノズル面を覆うキャップ部材と、該各キャップ部材に収容された廃液を吸引する吸引手段とを有する画像形成装置において、
   前記各キャップ部材は、隣接した各キャップ部材を連結し廃液を排出するための排出口を備えた連結部を複数有し、
   前記隣接した各キャップ部材の前記連結部同士を連通部材で直列に連結することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記各キャップ部材は、前記ノズル面と接触し密封するニップ部材と、該ニップ部材と一体的に構成され、前記ニップ部材を保持するベース部材とを有し、
   前記各ベース部材が、前記連結部を複数有していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記複数の連結部は、前記隣接した各キャップ部材の略水平方向に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記連通部材は、弾性部材であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置。
5. 前記排出口の断面積が、前記キャップ部材または前記ベース部材ごとに異なり、
   前記各排出口の断面積が、廃液の排出経路における上流側から下流側に向けて、順に小さくなることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載の画像形成装置。

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