特許 6011610 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6011610

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/165 20060101AFI20161006BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20161006BHJP

   B41J 2/17 20060101ALI20161006BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20161006BHJP

   B41J 2/19 20060101ALI20161006BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20161006BHJP

   B41J 2/04 20060101ALI20161006BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/165 203

   B41J2/01 111

   B41J2/17 101

   B41J2/175 121

   B41J2/19

   B41J2/18

   B41J2/04

   B41J2/01 129

   B41J2/165 205

【請求項の数】6

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2014-504805(P2014-504805)

(86)(22)【出願日】2013年3月5日

(86)【国際出願番号】JP2013055946

(87)【国際公開番号】WO2013137057

(87)【国際公開日】20130919

【審査請求日】2015年3月11日

(31)【優先権主張番号】特願2012-56646(P2012-56646)

(32)【優先日】2012年3月14日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小幡 満

【審査官】 有家 秀郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２０３６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６４７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５６７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５０７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５５５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１２８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１２６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５４３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１３８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１６２１５２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体にインクを吐出して画像を形成する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給されるインクを貯留する第１貯留部と、
前記記録ヘッドと前記第１貯留部とを接続するよう設けられて前記第１貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクが通過する供給路と、
前記第１貯留部に接続されて前記第１貯留部及び前記供給路を介して前記記録ヘッドのノズルの圧力を負圧状態とする圧力制御部と、
前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続の開閉を切り替える第１切替部と、
前記第１貯留部に供給されるインクを貯留する第２貯留部と、
前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給する供給部と、
前記記録ヘッドと前記第２貯留部とを接続するよう設けられて前記記録ヘッドに供給されたインクの一部が通過して前記第２貯留部に戻される回収路と、
前記回収路の開閉を切り替える第２切替部と、
前記回収路においてインクを加熱する第１加熱部と、
前記供給路においてインクを加熱する第２加熱部と、
前記第１加熱部、前記第２加熱部、前記第１切替部、前記第２切替部及び前記供給部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１切替部により前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続を閉じ、かつ、前記第２切替部により前記回収路を閉じた状態で、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給するよう前記供給部を動作させることで前記記録ヘッドの前記複数のノズルからインクを吐出させる制御を行い、
前記制御部は、前記第１切替部により前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続を閉じ、かつ、前記第２切替部により前記回収路を開いた状態で、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給するよう前記供給部を動作させることで前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御を更に行い、
前記制御部は、前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御に際して、画像形成時のインクの温度に比して前記供給路におけるインクの温度及び前記回収路におけるインクの温度を高くするよう前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

記録媒体にインクを吐出して画像を形成する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給されるインクを貯留する第１貯留部と、
前記記録ヘッドと前記第１貯留部とを接続するよう設けられて前記第１貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクが通過する供給路と、
前記第１貯留部に接続されて前記第１貯留部及び前記供給路を介して前記記録ヘッドのノズルの圧力を負圧状態とする圧力制御部と、
前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続の開閉を切り替える第１切替部と、
前記第１貯留部に供給されるインクを貯留する第２貯留部と、
前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給する供給部と、
前記記録ヘッドと前記第２貯留部とを接続するよう設けられて前記記録ヘッドに供給されたインクの一部が通過して前記第２貯留部に戻される回収路と、
前記回収路の開閉を切り替える第２切替部と、
前記回収路においてインクを加熱する第１加熱部と、
前記供給路においてインクを加熱する第２加熱部と、
前記第１加熱部、前記第２加熱部、前記第１切替部、前記第２切替部及び前記供給部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１切替部により前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続を閉じ、かつ、前記第２切替部により前記回収路を開いた状態で、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給するよう前記供給部を動作させることで前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御を行い、
前記制御部は、前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御に際して、画像形成時のインクの温度に比して前記供給路におけるインクの温度及び前記回収路におけるインクの温度を高くするよう前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御することを特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御に際して、前記供給路におけるインクの温度に比して前記回収路におけるインクの温度を高くするよう前記第１加熱部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記記録ヘッドの前記複数のノズルからインクを吐出させる制御に際して、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給した所定時間後に前記回収路を開くよう前記第２切替部を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記インクは、当該インクの温度により相変化することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記複数のノズルは、画像形成の際に前記記録ヘッドと前記記録媒体とが相対的に移動する方向に直交する方向について、前記記録媒体の最大幅に応じた数設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット方式の画像形成装置において、インクを吐出する記録ヘッドのノズルに詰まりが生じたり、ノズル近傍において吐出前のインクに気泡が混入したりすると、ノズルからのインクの吐出が妨げられて画像形成に不良を生じる場合がある。そこで、インクジェット方式の画像形成装置は、ノズルの詰まりの解消やインクの気泡の除去のためのメンテナンスを行う必要がある。

【0003】

上記のメンテナンス方法として、画像形成時以外のタイミングでノズル内のインクに圧力をかけてノズルからインクを吐出させることによりノズルの詰まりの解消等を行う加圧パージと呼ばれる方法が知られている。また、ノズルからインクを吸い出すための吸引部を別途設けることによりメンテナンスを行う吸引パージと呼ばれる方法も知られている。
一方、近年の印刷の高速化により、用紙の幅方向に複数のノズルを持つ複数のヘッドを並べ、１度のパスで印刷を行うワンパス方式の画像形成方法が提案されてきている。
しかしながら、用紙の一辺に沿う用紙の幅方向の大きさに対応して設けられた複数のノズルにより当該幅方向に沿う搬送を不要とするワンパス方式の画像形成装置においては、吸引パージでメンテナンスを行う場合、幅方向に並ぶ複数のノズルを有する記録ヘッドと吸引部との間における機密性の確保やノズルに対する吸引部の位置合わせの精度等が要求される。これに対し、加圧パージによれば、画像形成装置はより簡易にメンテナンスを行うことができる。よって、ワンパス方式の画像形成装置では、一般的に加圧パージがメンテナンス方法として採用される（例えば、特許文献１、２等）。
また、インクを吐出させるメンテナンスの他に、記録ヘッドに送り出されたインクをインクの送り元となるインク貯留部に還流させることにより記録ヘッド内のインクに含まれる気泡を除去するメンテナンス（還流メンテナンス）を行う方法もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平２−５２０号公報

【特許文献2】特開２００６−１１６９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来の還流メンテナンス方法は、インクの還流手段として記録ヘッドにインクを還流するインク流路を介してポンプにより還流させることが一般的であり、ポンプの動作によりインクに脈動が生じる。インクの脈動は、ノズル面のメニスカスを不安定にさせてしまう。メニスカスが不安定なノズルからはインクが正常に吐出されなくなる場合があることから、従来の還流メンテナンスを行うと、記録ヘッドのノズル面におけるメニスカスを不安定にすることにより、かえって画像形成を不良としてしまう場合がある。

【0006】

上記のメニスカスの不安定を生じさせるインクの脈動やインク流路中に生じる衝撃を緩和するために、可撓性の弾性膜等により構成されたダンパーをインク流路に設ける方法がある。しかしながら、このようなダンパーは、耐圧性が低く、記録ヘッドにインクを送り出す際の圧力が高い場合に破損してしまう虞がある。一方、ダンパーの耐圧性を高くしようとすると、ダンパーによる脈動の緩和能力が損なわれてしまう。よって、脈動の緩和のためにダンパーを採用した場合、ダンパーの耐圧性により記録ヘッドにインクを送り出す際の圧力が制限されてしまうこととなり、十分なインクの吐出や還流を行うことができない場合がある。
また、上記のメニスカスの不安定に起因する各種の問題は、加圧パージによりインクを吐出させるメンテナンスでも無視することはできない。

【0007】

本発明は、ノズル面のメニスカスの不安定を生じさせずに、より高い圧力によるインクの吐出や還流により記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の発明は、画像形成装置であって、記録媒体にインクを吐出して画像を形成する複数のノズルを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給されるインクを貯留する第１貯留部と、前記記録ヘッドと前記第１貯留部とを接続するよう設けられて前記第１貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクが通過する供給路と、前記第１貯留部に接続されて前記第１貯留部及び前記供給路を介して前記記録ヘッドのノズルの圧力を負圧状態とする圧力制御部と、前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続の開閉を切り替える第１切替部と、前記第１貯留部に供給されるインクを貯留する第２貯留部と、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給する供給部と、前記記録ヘッドと前記第２貯留部とを接続するよう設けられて前記記録ヘッドに供給されたインクの一部が通過して前記第２貯留部に戻される回収路と、前記回収路の開閉を切り替える第２切替部と、前記回収路においてインクを加熱する第１加熱部と、前記供給路においてインクを加熱する第２加熱部と、前記第１加熱部、前記第２加熱部、前記第１切替部、前記第２切替部及び前記供給部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１切替部により前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続を閉じ、かつ、前記第２切替部により前記回収路を閉じた状態で、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給するよう前記供給部を動作させることで前記記録ヘッドの前記複数のノズルからインクを吐出させる制御を行い、前記制御部は、前記第１切替部により前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続を閉じ、かつ、前記第２切替部により前記回収路を開いた状態で、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給するよう前記供給部を動作させることで前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御を更に行い、前記制御部は、前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御に際して、画像形成時のインクの温度に比して前記供給路におけるインクの温度及び前記回収路におけるインクの温度を高くするよう前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御することを特徴とする。

【0010】

請求項２に記載の発明は、画像形成装置であって、記録媒体にインクを吐出して画像を形成する複数のノズルを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給されるインクを貯留する第１貯留部と、前記記録ヘッドと前記第１貯留部とを接続するよう設けられて前記第１貯留部から前記記録ヘッドに供給されるインクが通過する供給路と、前記第１貯留部に接続されて前記第１貯留部及び前記供給路を介して前記記録ヘッドのノズルの圧力を負圧状態とする圧力制御部と、前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続の開閉を切り替える第１切替部と、前記第１貯留部に供給されるインクを貯留する第２貯留部と、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給する供給部と、前記記録ヘッドと前記第２貯留部とを接続するよう設けられて前記記録ヘッドに供給されたインクの一部が通過して前記第２貯留部に戻される回収路と、前記回収路の開閉を切り替える第２切替部と、前記回収路においてインクを加熱する第１加熱部と、前記供給路においてインクを加熱する第２加熱部と、前記第１加熱部、前記第２加熱部、前記第１切替部、前記第２切替部及び前記供給部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１切替部により前記第１貯留部と前記圧力制御部との間の接続を閉じ、かつ、前記第２切替部により前記回収路を開いた状態で、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給するよう前記供給部を動作させることで前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させることによる制御を行い、前記制御部は、前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御に際して、画像形成時のインクの温度に比して前記供給路におけるインクの温度及び前記回収路におけるインクの温度を高くするよう前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御することを特徴とする。

【0011】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、前記制御部は、前記記録ヘッド内のインクを前記第２貯留部に還流させる制御に際して、前記供給路におけるインクの温度に比して前記回収路におけるインクの温度を高くするよう前記第１加熱部を制御することを特徴とする。

【0013】

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記制御部は、前記記録ヘッドの前記複数のノズルからインクを吐出させる制御に際して、前記第２貯留部に貯留されたインクを前記第１貯留部に供給した所定時間後に前記回収路を開くよう前記第２切替部を制御することを特徴とする。

【0014】

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記インクは、当該インクの温度により相変化することを特徴とする。

【0015】

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記複数のノズルは、画像形成の際に前記記録ヘッドと前記記録媒体とが相対的に移動する方向に直交する方向について、前記記録媒体の最大幅に応じた数設けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ノズル面のメニスカスの不安定を生じさせずに、より高い圧力によるインクの吐出や還流により記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態である画像形成装置の主要構成を示す図である。

【図2】画像形成ドラムの斜視図である。

【図3A】ヘッドユニットを側方から見た場合のヘッドユニットの内部構成の概略図である。

【図3B】ヘッドユニットを上方から見た場合のヘッドユニットの内部構成の概略図である。

【図4】画像形成ドラムとクリーニング部との位置関係及びヘッドユニットの移動前後の位置を示す斜視図である。

【図5】インクの温度上昇及び下降に伴うインクの粘度の変化例を示すグラフである。

【図6】記録ヘッドの側面図である。

【図7】インク吐出機構の主要構成及びインク吐出機構の各部間の接続を示す概要図である。

【図8】画像形成装置のブロック図である。

【図9】吐出メンテナンス時の各部の開閉及びインクの流れを示す図である。

【図10】記録ヘッドに供給されるインクに加えられる圧力（記録ヘッド内圧力）の変化及び圧力が加えられる時間と、複数のノズルから吐出されるインクの吐出量（廃液量）との対応関係の一例を示す。

【図11】上部流路部メンテナンス時の各部の開閉及びインクの流れを示す図である。

【図12】下部流路部メンテナンス時の各部の開閉及びインクの流れを示す図である。

【図13】吐出メンテナンスに係る制御部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図14】上部流路部メンテナンスに係る制御部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図15】下部流路部メンテナンスに係る制御部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図16】一つの第１貯留部に複数の記録ヘッドが接続された例を示す図である。

【図17】回収路が単一の経路である例を示す図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0020】

以下、本発明の一実施形態である画像形成装置１について、図面を用いて詳細に説明する。なお、実施形態は本発明の一例であり、これに限定されるものではない。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１の主要構成を示す図である。
画像形成装置１は、給紙部１０、画像形成部２０、排紙部３０及び制御部４０（図８参照）を備える。画像形成装置１は、制御部４０の制御下で、給紙部１０に格納された記録媒体Ｐを画像形成部２０に搬送し、画像形成部２０で記録媒体Ｐに画像を形成し、画像が形成された記録媒体を排紙部３０に排紙する。

【0022】

給紙部１０は、記録媒体Ｐを格納する給紙トレー１１と、給紙トレー１１から画像形成部２０へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１２とを有する。
給紙トレー１１は、一又は複数の記録媒体Ｐを載置可能に設けられた板状の部材である。給紙トレー１１は、給紙トレー１１に載置された記録媒体Ｐの量に応じて上下動するよう設けられており、当該上下動方向について、最上の記録媒体Ｐが搬送部１２により搬送される位置で保持される。
搬送部１２は、内側が複数（例えば、２本）のローラ１２１、１２２により担持された輪状のベルト１２３を駆動してベルト１２３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構や、給紙トレー１１上に載置された最上の記録媒体Ｐをベルト１２３上に受け渡す供給部を有する。搬送部１２は、供給部によりベルト１２３上に受け渡された記録媒体Ｐをベルト１２３に沿わせるように搬送する。

【0023】

画像形成部２０は、円筒状の外周面に沿って記録媒体Ｐを担持する画像形成ドラム２１、給紙部１０の搬送部１２により搬送された記録媒体を画像形成ドラム２１に受け渡す受け渡しユニット２２、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐを加熱するヒーター２３、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐにインクを吐出して画像を形成するヘッドユニット２４、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させるためのエネルギー線を照射する照射部２５、照射部２５の照射を受けた記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から排紙部３０に搬送するデリバリー部２６、ヘッドユニット２４のメンテナンス時にヘッドユニット２４から吐出されるインクを受けるクリーニング部２７（図４参照）等を有する。

【0024】

図２は、画像形成ドラム２１の斜視図である。
画像形成ドラム２１は、その外周面上で記録媒体Ｐを担持するための爪部２１１及び吸気部２１２を備える。
爪部２１１は、図２に示すように、画像形成ドラム２１の外周面上の所定位置において円筒状の画像形成ドラム２１の回転軸方向（Ｘ方向）に沿って設けられた複数の爪を有する。爪部２１１は、画像形成ドラム２１の外周面と協働して記録媒体Ｐの一辺の近傍を挟み込んで担持する。
吸気部２１２は、図２に示すように、爪部２１１によって一辺の近傍が担持された記録媒体Ｐが沿う画像形成ドラム２１の外周面上に設けられた複数の吸気孔と、当該吸気孔を介して画像形成ドラム２１内に気体を吸引するように吸引力を生じさせる図示しない吸引力発生部（例えば、空気ポンプやファン等）を有する。即ち、吸気部２１２は、吸気孔からの吸気により生じる吸引力により、記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１の外周面に沿わせるように吸い寄せる。

【0025】

なお、図２及び後述する図４では、記録媒体Ｐの一部が画像形成ドラム２１の外周面からめくり上がっているが、これは吸気孔を図示することを目的としたものであり、画像形成部２０による画像形成時には記録媒体Ｐの全体が画像形成ドラム２１の外周面上に沿うよう担持される。

【0026】

受け渡しユニット２２は、給紙部１０の搬送部１２と画像形成ドラム２１との間に介在する位置に設けられる。受け渡しユニット２２は、搬送部１２により搬送された記録媒体Ｐの一端を担持する爪部２２１や、爪部２２１に担持された記録媒体Ｐを誘導する円筒状の受け渡しドラム２２２等を有し、搬送部１２上の記録媒体Ｐを爪部２２１により取り上げて受け渡しドラム２２２の外周面に沿わせることで記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１の外周面に沿う向きに誘導して画像形成ドラム２１に受け渡す。

【0027】

ヒーター２３は、例えば、電熱線等を有し、通電に応じて発熱する。ヒーター２３は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてヘッドユニット２４の上流側に位置するよう設けられる。ヒーター２３は、画像形成ドラム２１に担持されてヒーター２３の近傍を通過する記録媒体Ｐが所定の温度となるようにその発熱を制御部４０により制御される。

【0028】

また、ヒーター２３の近傍には温度センサー２３１が設けられている。制御部４０は、温度センサー２３１により検知されたヒーター２３付近の温度に基づいて、画像形成ドラム２１に担持されてヒーター２３の近傍を通過する記録媒体Ｐが所定の温度となるようヒーター２３の動作を制御する。

【0029】

図３は、ヘッドユニット２４の内部構成を示す図である。図３Ａは、ヘッドユニット２４を側方から見た場合の内部構成の概略図である。図３Ｂは、ヘッドユニット２４を上方から見た場合の内部構成の概略図である。なお、ここでいう上方とは、画像形成ドラム２１の外周面と対向するヘッドユニット２４の一面（下面）側をヘッドユニット２４の下方としている。また、側方から見た場合とは、ヘッドユニット２４の上下方向及びＸ方向に沿うヘッドユニット２４の一側面を正面としてヘッドユニット２４を見た場合をさす。

【0030】

ヘッドユニット２４は、画像形成ドラム２１に対して所定の距離を置いて画像形成ドラム２１の外周面に沿うよう配置される。
また、図３Ａ、図３Ｂに示すように、ヘッドユニット２４は、複数の記録ヘッド２４１を有する。
記録ヘッド２４１は、それぞれが複数のノズル２４１１を有する。記録ヘッド２４１は、複数のノズル２４１１からインクを吐出し、画像形成ドラム２１に担持された記録媒体Ｐに画像を形成する。即ち、記録ヘッド２４１は、複数のノズル２４１１がヘッドユニットの下面側に露出するよう設けられる。図３Ｂに示す記録ヘッド２４１は、Ｘ方向に沿うノズルの列が二列設けられた配置の複数のノズル２４１１を有する。

【0031】

複数の記録ヘッド２４１は、例えば、図３Ｂに示すように、二つの記録ヘッド２４１を一組とし、記録ヘッド２４１の各組がＸ方向に沿って複数設けられた記録ヘッド２４１の列をなすよう配置されている。さらに、記録ヘッド２４１の列は複数設けられ、隣接する列の記録ヘッド２４１の組どうしの位置関係がＸ方向に直交する方向について千鳥状となるように配置されている。

【0032】

図４は、画像形成ドラム２１とクリーニング部２７との位置関係及びヘッドユニット２４の移動前後の位置を示す斜視図である。
ヘッドユニット２４は、それぞれがＸ方向に沿って個別に移動可能に設けられている。具体的には、ヘッドユニット２４は、図４に示すように、Ｘ方向に沿って並ぶように設けられた画像形成ドラム２１とクリーニング部２７の間の位置を移動可能に設けられている。ヘッドユニット２４は、制御部４０の制御下で、画像形成の際に、下面が画像形成ドラム２１と対向する位置に移動し、後述する各種のメンテナンスの際に、下面がクリーニング部２７と対向する位置に移動する。ヘッドユニット２４の移動は、後述するキャリッジ制御部２４５による。

【0033】

また、ヘッドユニット２４は、画像形成に用いられる各色（ＣＭＹＫ）について個別に設けられる。図１、図４に示す画像形成装置１には、画像形成ドラム２１の回転に伴い搬送される記録媒体Ｐの搬送方向に沿って、上流から、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色の順に、各色に対応したヘッドユニット２４が設けられている。
また、図４に示すように、ヘッドユニット２４のＸ方向の幅は、画像形成ドラム２１により担持、搬送される記録媒体ＰのＸ方向の幅を十分カバーできるように設けられており、画像形成に際してヘッドユニット２４は画像形成ドラム２１に対して位置が固定される。即ち、画像形成装置１は、ワンパス方式のインクジェット記録装置であり、ヘッドユニット２４は、Ｘ方向に沿って並んで配置された複数の記録ヘッド２４１による複数のノズル２４１１が、画像形成の際に記録ヘッド２４１と記録媒体Ｐとが相対的に移動する方向に直交する方向（Ｘ方向）について、記録媒体Ｐの最大幅に応じた数となるよう設けられる。

【0034】

ここで、インクについて説明する。
画像形成装置１による画像形成に用いられるインクは、当該インクの温度により相変化する性質を有する。
具体的には、インクは、温度によってゲル又は固体と、液体とに相変化する。このようなインクの組成として、例えば、重合性化合物と光重合開始剤を主とした組成物に数％のゲル化剤を添加したものが挙げられる。

【0035】

以下に、インクの製法例を開示する。
まず、ソルスパーズ３２０００（ルーブリゾール社製）５部と、ＨＤ−Ｎ（１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、新中村化学社製）８０部との２種の化合物をステンレスビーカーに入れ加熱撹拌溶解する。その後、室温まで冷却した後これにカーボンブラック（＃５６、三菱化学社製）１５部を加え、０．５ｍｍのジルコニアビーズと共にガラス瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて１０時間分散処理した後、ジルコニアビーズを除去したものを顔料分散体として得る。
以上のようにして得られた顔料分散体を含めて、表１から表６に示す例のように組成物を調整する。

【0036】

【表1】

【0037】

【表2】

【0038】

【表3】

【0039】

【表4】

【0040】

【表5】

【0041】

【表6】

【0042】

そして、表１から表６に示す組成物に対してＡＤＶＡＴＥＣ社製テフロン（登録商標）３［μｍ］メンブランフィルタで濾過を行った濾過後の組成物をインクとして得る。

【0043】

図５に、インクの温度上昇及び下降に伴うインクの粘度の変化例を示す。図５に示す線Ｌ１は温度上昇時におけるインクの粘度の変化例を示し、線Ｌ２は温度下降時におけるインクの粘度の変化例を示す。
図５の線Ｌ１に示すように、インクは、温度上昇時において６０［℃］前後を境に著しく粘度が変化する相変化を生じる。具体的には、６０［℃］を下回る温度の際にゲル状又は固体状だったインクは、温度上昇により６０［℃］を超えたあたりから著しく粘度が低下して液状となる。
一方、図５の線Ｌ２に示すように、インクは、温度下降時において４５［℃］前後を境に、温度上昇時の相変化に比してさらに著しく粘度が変化する相変化を生じる。具体的には、４５［℃］を上回る程度の温度まで液状を保っていたインクは、温度下降により４５［℃］を下回ったあたりから極めて著しく粘度が上昇し、ゲル状又は固体状となる。

【0044】

インクは、ヘッドユニット２４内の第１貯留部２４２、第２貯留部２４３等に貯留される。第１貯留部２４２、第２貯留部２４３から記録ヘッド２４１にインクを供給する仕組みについては後述する。

【0045】

照射部２５は、例えば、低圧水銀ランプ等の蛍光管を有し、当該蛍光管の発光により紫外線等のエネルギー線を照射する。照射部２５は、画像形成ドラム２１の外周面の近傍であって、画像形成ドラム２１の回転による記録媒体Ｐの搬送方向についてヘッドユニット２４の下流側に位置するよう設けられる。照射部２５は、画像形成ドラム２１に担持されてインクが吐出された記録媒体Ｐに対してエネルギー線を照射して当該エネルギー線の作用により記録媒体Ｐ上のインクを硬化させる。
なお、紫外線を発する蛍光管は低圧水銀ランプに限らず、数百［Ｐａ］〜１メガ［Ｐａ］程度の動作圧力を有する水銀ランプ、殺菌灯として利用可能な光源、冷陰極管、紫外線レーザー光源、メタルハライドランプ、発光ダイオード等が挙げられるが、紫外線をより高照度で照射可能であって省電力な光源（例えば、発光ダイオード等）であることが望ましい。また、エネルギー線は紫外線に限らず、インクの性質に応じてインクを硬化させる性質を有するエネルギー線であればよく、光源もエネルギー線に応じて置換される。

【0046】

デリバリー部２６は、内側が複数（例えば、２本）のローラ２６１、２６２により担持された輪状のベルト２６３を駆動してベルト２６３上の記録媒体Ｐを搬送する搬送機構や、記録媒体Ｐを画像形成ドラム２１から当該搬送機構に受け渡す円筒状の受け渡しローラ２６４等を有する。デリバリー部２６は、受け渡しローラ２６４によりベルト２６３上に受け渡された記録媒体Ｐをベルト２６３に沿わせるように搬送して排紙部３０に送り出す。

【0047】

クリーニング部２７は、メンテナンスの際にヘッドユニット２４から吐出されたインクを受け止めて貯留する図示しない廃インク部等を有し、メンテナンスの際にヘッドユニット２４から吐出されたインクにより画像形成部２０内が汚損されることを防止する。

【0048】

排紙部３０は、デリバリー部２６により画像形成部２０から送り出された記録媒体Ｐが載置される板状の排紙トレー３１等を有し、画像形成後の記録媒体Ｐがユーザーにより取り出されるまで格納する。

【0049】

次に、インク吐出機構３００について説明する。ここで、インク吐出機構３００とは、記録ヘッド２４１の複数のノズル２４１１からインクを吐出させる動作に係る機構をさし、第１貯留部２４２、第２貯留部２４３から記録ヘッド２４１にインクを供給する仕組みを含む。

【0050】

図６は、記録ヘッド２４１の側面図である。ここでいう側面とは、上記のヘッドユニット２４の一側面に沿う面である。
記録ヘッド２４１は、図７、図６に示すように、記録ヘッド２４１から吐出されるインクの流路として機能する上部流路部２４１２及び下部流路部２４１３、上部流路部２４１２及び下部流路部２４１３に供給されるインクが流れ込むインレット２４１４、上部流路部２４１２から第２貯留部に還流されるインクが流れるアウトレット２４１５、下部流路部２４１３から第２貯留部に還流されるインクが流れるバイパス部２４１６等を有する。

【0051】

上部流路部２４１２、下部流路部２４１３はそれぞれ、内部に記録ヘッド２４１の複数のノズルの各々に供給されるインクをノズルに案内する流路を有する。当該流路は複数のノズルで共有される共通流路であり、インレット２４１４を介して流れ込むインクを案内する。即ち、インレット２４１４から供給されたインクは、上部流路部２４１２、下部流路部２４１３内の流路を流れて複数のノズル２４１１に達する。
一方、上部流路部２４１２内の共通流路はアウトレット２４１５にも接続されている。即ち、上部流路部２４１２に流れるインクはアウトレット２４１５側に流れ出ることもできる。また、下部流路部２４１３内の共通流路はバイパス部２４１６にも接続されている。即ち、下部流路部２４１３に流れるインクはバイパス部２４１６側に流れ出ることもできる。

【0052】

また、上部流路部２４１２と下部流路部２４１３との間にはフィルター２４１７が設けられている。フィルター２４１７は、上部流路部２４１２から下部流路部２４１３に流れるインクを濾過する。
また、下部流路部２４１３の下方のノズル面付近には圧力室２４１８が設けられている。圧力室２４１８は、制御部４０の制御下で、記録媒体Ｐに形成される画像に応じて吐出されるインクに対応するノズルに対して圧力をかけてインクを吐出させる。
また、記録ヘッド２４１は、記録ヘッド制御部２４１９を有する。記録ヘッド制御部２４１９は、例えば、上部流路部２４１２の上部に設けられ、制御部４０の制御下で圧力室２４１８の動作を制御する。

【0053】

図７は、インク吐出機構３００の主要構成及びインク吐出機構３００の各部間の接続を示す概要図である。なお、図７等において、インクの通路となる各経路を破線等により示しているが、これらの記載による各経路の具体的な構成はインクを導通する閉じた経路である。
図７に示すように、第１貯留部２４２と記録ヘッド２４１のインレット２４１４は、供給路３０１を介して接続されている。

【0054】

また、第２貯留部２４３と記録ヘッド２４１は、回収路３０２を介して接続されている。ここで、回収路３０２は、記録ヘッド２４１のアウトレット２４１５及びバイパス部２４１６の各々に接続された第１回収路３０２１、第２回収路３０２２の２本の回収路が１本の共通回収路３０２３に合流して第２貯留部２４３に接続される構造となっている。

【0055】

また、第１貯留部２４２と第２貯留部２４３は、ポンプＰ１が設けられた経路３０３を介して接続されている。ポンプＰ１は、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給する供給部として機能し、例えば、ダイヤフラムポンプなどの容積型のポンプやチューブポンプ等を用いることができる。ポンプＰ１は、制御部４０の制御下で動作する。

【0056】

また、第２貯留部２４３には、インクタンク２４４が接続されている。インクタンク２４４は、第２貯留部２４３に供給されるインクを貯留する。第２貯留部２４３とインクタンク２４４は、図示しないポンプが設けられた経路３０４を介して接続されており、制御部４０の制御下で、ポンプの動作に応じてインクタンク２４４から第２貯留部２４３にインクが供給される。

【0057】

供給路３０１、回収路３０２、経路３０３、３０４はそれぞれ、内部をインクが通過するチューブ状の部材であり、例えば、樹脂等を素材としたり、伝熱性のよい部材で構成したりする。

【0058】

また、第１貯留部２４２には、圧力制御部３０５が接続されている。圧力制御部３０５は、第１貯留部２４２に接続されて第１貯留部２４２及び供給路３０１を介して記録ヘッド２４１のノズルの圧力を負圧状態とする。これにより、画像形成や各種のメンテナンスを行わない際にノズルからインクが漏れ出すことを防止する。
第１貯留部２４２と圧力制御部３０５は、通気路３０６を介して接続されている。通気路３０６は、内部を空気が通過するチューブ状の部材であり、例えば、樹脂等を素材とする。即ち、圧力制御部３０５は、制御部４０の制御下で、第１貯留部２４２内の空気圧を変更する。
ここで、通気路３０６は、圧力制御部３０５に接続された１本の共通通気路３０６１から複数の第１貯留部２４２の各々に接続される複数の分岐通気路３０６２に分岐する構造となっている。

【0059】

また、第１回収路３０２１、第２回収路３０２２、経路３０３、分岐通気路３０６２にはそれぞれ電磁弁３０７、３０８、３０９、３１０が設けられている。電磁弁３０７、３０８、３０９、３１０は、制御部４０の制御下で、それぞれが設けられたインクの流路や通気路を開閉する。即ち、分岐通気路３０６２に設けられた電磁弁３１０は、第１貯留部２４２と圧力制御部３０５との間の接続の開閉を切り替える第１切替部として機能する。また、第１回収路３０２１に設けられた電磁弁３０７及び第２回収路３０２２に設けられた電磁弁３０８は、回収路３０２の開閉を切り替える第２切替部として機能する。
なお、ポンプＰ１が設けられた経路３０３の電磁弁３０９は、第２貯留部２４３とポンプＰ１との間に介在するよう設けられている。

【0060】

供給路３０１には、供給路ヒーター３１１が設けられている。
供給路ヒーター３１１は、例えば、電熱線等を有し、通電に応じて発熱する。供給路ヒーター３１１は、供給路３０１を加熱することにより、供給路３０１を通過するインクを加熱する第２加熱部として機能する。

【0061】

また、供給路３０１には、温度センサー３１１１が設けられている。制御部４０は、温度センサー３１１１により検知された供給路３０１付近の温度に基づいて、供給路ヒーター３１１の動作を制御する。

【0062】

また、回収路３０２には、回収路ヒーター３１２が設けられている。
回収路ヒーター３１２は、例えば、電熱線等を有し、通電に応じて発熱する。回収路ヒーター３１２は、回収路３０２を加熱することにより、回収路３０２を通過するインクを加熱する第１加熱部として機能する。

【0063】

また、回収路３０２には、温度センサー３１２１が設けられている。制御部４０は、温度センサー３１２１により検知された回収路３０２付近の温度に基づいて、回収路ヒーター３１２の動作を制御する。

【0064】

なお、第１貯留部２４２は、上記の各種の接続箇所を除いて密閉されたタンク状の容器である。即ち、第１貯留部２４２内の圧力は、圧力制御部３０５により加えられる負圧の度合いや、第２貯留部２４３からのインクの供給の有無等により変化する。例えば、電磁弁３１０が閉じた状態となり圧力制御部３０５により加えられる負圧が失われた状態で、第２貯留部２４３からのインクの供給を受けると、第１貯留部２４２内のインクの量の増加に伴い、第１貯留部２４２内の圧力は増加する。
一方、第２貯留部２４３は、外部に開放された容器であり、インクの量の増減に関わらずほぼ大気圧に保たれる。

【0065】

図８は、画像形成装置１のブロック図である。
制御部４０は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３等を有する。
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３等の記憶装置から処理内容に応じた各種のプログラムやデータ等を読み出して実行し、実行された処理内容に応じて画像形成装置１の各部の動作を制御する。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１により処理される各種のプログラムやデータ等を一時的に記憶する。ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１等により読み出される各種のプログラムやデータ等を記憶する。

【0066】

また、図８に示すように、制御部４０は画像形成装置１の各部と接続されており、接続された各部の動作を制御すると共に、各部からのデータの入出力に応じて画像形成装置１の動作を制御する。

【0067】

例えば、制御部４０は、タッチパネル等を有する操作表示部８０を介してユーザーにより行われる入力に応じた処理を行う。また、制御部４０は、画像形成装置１の動作に係る各種の表示を操作表示部８０に行わせる。

【0068】

また、制御部４０は、画像形成装置１と外部の機器とを通信可能に接続して外部の機器から送信される印刷・BR>Wョブ等のデータを受信する通信部５０を介して、印刷ジョブに含まれる画像データを取得する。

【0069】

また、制御部４０は、通信部５０を介して取得された画像データに対して、画像処理部６０により各種の画像処理を行なう。画像処理部６０による画像処理には、例えば、解析処理やラスタライズ処理等が挙げられるが、一例であってこれに限られるものではない。

【0070】

また、制御部４０は、印刷ジョブの送信により行われる外部の機器からの画像形成指示に応じて、搬送制御部７０を介して給紙部１０や画像形成部２０の記録媒体Ｐの搬送に係る各部の動作制御を行う。図示しないが、搬送制御部７０は、搬送部１２や画像形成ドラム２１、受け渡しユニット２２、デリバリー部２６等、記録媒体Ｐの搬送及び担持に係る各部と接続され、各部の動作を制御する。

【0071】

また、制御部４０は、キャリッジ制御部２４５を制御してヘッドユニット２４の位置を制御し、画像形成に際してヘッドユニット２４の位置を画像形成ドラム２１側の位置とする。キャリッジ制御部２４５は、ヘッドユニット２４をＸ方向に動作させるための図示しない駆動部等と接続されており、当該駆動部等の動作を制御することによりヘッドユニット２４の位置を変更、保持する。

【0072】

また、制御部４０は、記録ヘッド制御部２４１９の動作を統括制御することにより、圧力室２４１８からの圧力によるノズルからのインクの吐出を制御する。即ち、制御部４０は、画像データに基づいて記録媒体Ｐに形成される画像に応じて各記録ヘッド２４１の動作を制御する。
また、制御部４０は、画像形成に際して、ヒーター２３や照射部２５を動作させる。

【0073】

なお、画像形成の際、制御部４０は、圧力制御部３０５を動作させると共に電磁弁３１０により通気路３０６を開いた状態としている。また、画像形成の際、制御部４０は、電磁弁３０７、３０８により回収路３０２を閉じた状態としている。

【0074】

また、制御部４０は、画像形成に際して記録ヘッド２４１の複数のノズル２４１１からインクが吐出されることにより第１貯留部２４２や第２貯留部２４３に貯留されているインクの量が減少した場合、第１貯留部２４２や第２貯留部２４３にインクを供給することにより第１貯留部２４２や第２貯留部２４３に貯留されるインクの量を保つための動作制御を行う。
具体的には、制御部４０は、第１貯留部２４２、第２貯留部２４３に設けられた液面センサー２４２１、２４３１により検知される第１貯留部２４２、第２貯留部２４３のインクの残量を取得し、インクの残量が各々の貯留部に設定された所定の残量を下回った場合、インクタンク２４４と第２貯留部２４３との間に設けられたポンプや、第２貯留部２４３と第１貯留部２４２との間に設けられたポンプＰ１を動作させ、第１貯留部２４２や第２貯留部２４３にインクを供給する。

【0075】

制御部４０は、ポンプＰ１の非動作時には電磁弁３０９により経路３０３を閉じた状態とし、ポンプＰ１の動作開始前に経路３０３を開き、ポンプＰ１の動作終了後に経路３０３を再び閉じる制御を行う。

【0076】

また、図示しないが、インクタンク２４４や、第１貯留部２４２及び第２貯留部２４３の各々には、インクの温度を所定の画像形成温度（例えば、７５〜８０［℃］程度）に保つためのヒーターが設けられている。これらのヒーターは、制御部４０の制御下で動作する。

【0077】

次に、記録ヘッド２４１のメンテナンスに際して行われる画像形成装置１の動作について説明する。
画像形成装置１の記録ヘッド２４１のメンテナンスには、吐出メンテナンスと還流メンテナンスがある。
吐出メンテナンスは、記録ヘッド２４１の複数のノズル２４１１からインクを吐出させることによりノズルの詰まりを解消することを目的とする。
還流メンテナンスは、記録ヘッド２４１内のインクを第２貯留部２４３に還流させることにより記録ヘッド２４１内のインクに含まれる気泡を押し流して記録ヘッド２４１内から除去することを目的とする。記録ヘッド２４１内から除去されたインクの気泡は、第２貯留部２４３に押し流されることにより大気圧下で開放され、消滅する。
なお、制御部４０は、吐出メンテナンス又は還流メンテナンスのいずれかについて、共に、各ヘッドユニット２４に対して個別に行うことができ、また、複数の記録ヘッド２４１の各々に対して個別に行うことができるが、複数のヘッドユニット２４や複数の記録ヘッド２４１に対して同時に行ってもよい。

【0078】

まず、吐出メンテナンスに際して行われる画像形成装置１の動作について、図９を参照して説明する。
制御部４０は、電磁弁３１０により第１貯留部２４２と圧力制御部３０５との間の接続を閉じ、かつ、電磁弁３０７、３０８により回収路３０２を閉じた状態で、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給するようポンプＰ１を動作させる動作制御を行う。当該動作制御により、第２貯留部２４３に貯留されたインクが第１貯留部２４２に供給されることで、第１貯留部２４２内の圧力が上昇する。このとき、電磁弁３１０により第１貯留部２４２と圧力制御部３０５との間の接続が閉じているので、第１貯留部２４２内で上昇した圧力は記録ヘッド２４１側に第１貯留部２４２内のインクを押し出す方向に働く。このとき、電磁弁３０７、３０８により回収路３０２が閉じられているので、記録ヘッド２４１側に押し出されたインクは複数のノズル２４１１から吐出されることとなる。インクが複数のノズル２４１１から吐出されることにより、ノズルの詰まりが生じていた場合であっても当該詰まりを解消することができ、当該詰まりによる画像形成不良を防止して画質を向上させることができる。

【0079】

制御部４０は、吐出メンテナンスに際して、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給した所定時間後に回収路３０２を開くよう電磁弁３０７及び電磁弁３０８の少なくともいずれか一方を制御する。本実施形態では、電磁弁３０７及び電磁弁３０８の両方を開くよう制御して第１回収路３０２１及び第２回収路３０２２の両方を導通させるが、いずれか一方のみでもよい。

【0080】

吐出メンテナンスにおいて、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給することにより第１貯留部２４２内で上昇した圧力は、記録ヘッド２４１の複数のノズル２４１１からインクを吐出させる方向に作用しているが、所定時間後に回収路３０２を開くことにより、第１貯留部２４２から記録ヘッド２４１に伝達されたインクへの圧力の一部を回収路３０２側に逃がすことができ、第１貯留部２４２及び記録ヘッド２４１内で上昇したインクに対する圧力をより速やかに低下させることができる。例えば、吐出メンテナンスに際して複数のノズル２４１１の詰まりを解消させるために複数のノズル２４１１からインクを吐出させる時間（例えば、１〜３［秒］程度）の経過後に回収路３０２を開くことにより、複数のノズル２４１１からのインクの吐出を速やかに終了させることができることから、無駄なインクの吐出を防止することができる。

【0081】

図１０に、記録ヘッド２４１に供給されるインクに加えられる圧力（記録ヘッド内圧力Ｇ）の変化及び圧力が加えられる時間と、複数のノズル２４１１から吐出されるインクの吐出量（廃液量Ｄ）との対応関係の一例を示す。
吐出メンテナンスに際して、第２貯留部２４３から第１貯留部２４２にインクが供給されることにより記録ヘッド２４１にインクが押し出されることに伴い、記録ヘッド内圧力Ｇは上昇する。記録ヘッド内圧力Ｇの上昇に伴い、図１０に示すように、廃液量Ｄは加速度的に増加する。本実施形態の画像形成装置１は、廃液量Ｄが過剰となって無駄なインクの吐出が行われないよう、実験結果に基づいて記録ヘッド内圧力Ｇ及び第１メンテナンスにおけるポンプＰ１の動作時間を調整されている。具体的には、図１０に示す時間Ｔ１の間、ポンプＰ１を動作させることにより、圧力Ｇ１に到達することで、廃液量がＤ１となるように調整されている。
なお、図１０に示す対応関係は一例であり、これに限られるものでなく、画像形成装置１の各部の具体的構造により変化しうる。

【0082】

なお、本実施形態では、上記の所定時間の経過後、制御部４０は、回収路３０２を開く前に、ポンプＰ１を停止させ、電磁弁３０９により経路３０３を閉じる。これにより、第１貯留部２４２に貯留されたインクが第２貯留部２４３に逆流することを防止する。

【0083】

次に、還流メンテナンスに際して行われる画像形成装置１の動作について説明する。
還流メンテナンスは、上部流路部２４１２内のインクの気泡を取り除くことを主な目的とする上部流路部メンテナンスと、下部流路部２４１３内のインクの気泡を取り除くことを主な目的とする下部流路部メンテナンスと、の２種類のメンテナンスを含む。

【0084】

まず、上部流路部メンテナンスに際して行われる画像形成装置１の動作について、図１１を参照して説明する。
制御部４０は、電磁弁３１０により第１貯留部２４２と圧力制御部３０５との間の接続を閉じ、電磁弁３０８により第２回収路３０２２を閉じ、かつ、電磁弁３０７により第１回収路３０２１を開いた状態で、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給するようポンプＰ１を動作させる動作制御を行う。当該動作制御により、上記と同様に、第１貯留部２４２内の圧力が上昇し、当該圧力により第１貯留部２４２内のインクが記録ヘッド２４１側に押し出される。このとき、電磁弁３０８により回収路３０２のうち第２回収路３０２２を経由するインクの通路が閉じられている一方で電磁弁３０７により回収路３０２のうち第１回収路３０２１を経由するインクの通路が開いているので、記録ヘッド２４１側に押し出されたインクは回収路３０２のうち第１回収路３０２１を経由するインクの通路を通過して第２貯留部２４３に還流する。ここで、第１回収路３０２１は、上部流路部２４１２内のインクの流路と連続するアウトレット２４１５と接続されているので、インレット２４１４から記録ヘッド２４１に供給されたインクは、上部流路部２４１２内を流れてアウトレット２４１５から第１回収路３０２１を経由して第２貯留部２４３に還流することとなる。

【0085】

次に、下部流路部メンテナンスに際して行われる画像形成装置１の動作について、図１２を参照して説明する。
制御部４０は、電磁弁３１０により第１貯留部２４２と圧力制御部３０５との間の接続を閉じ、電磁弁３０７により第１回収路３０２１を閉じ、かつ、電磁弁３０８により第２回収路３０２２を開いた状態で、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給するようポンプＰ１を動作させる動作制御を行う。当該動作制御により、上記と同様に、第１貯留部２４２内の圧力が上昇し、当該圧力により第１貯留部２４２内のインクが記録ヘッド２４１側に押し出される。このとき、電磁弁３０７により回収路３０２のうち第１回収路３０２１を経由するインクの通路が閉じられている一方で電磁弁３０８により回収路３０２のうち第２回収路３０２２を経由するインクの通路が開いているので、記録ヘッド２４１側に押し出されたインクは回収路３０２のうち第２回収路３０２２を経由するインクの通路を通過して第２貯留部２４３に還流する。ここで、第２回収路３０２２は、下部流路部２４１３内のインクの流路と連続するバイパス部２４１６と接続されているので、インレット２４１４から記録ヘッド２４１に供給されたインクは、上部流路部２４１２から下部流路部２４１３に流れ、バイパス部２４１６から第２回収路３０２２を経由して第２貯留部２４３に還流することとなる。

【0086】

上部流路部メンテナンスにより上部流路部２４１２内のインクを第２貯留部２４３に還流させることができ、下部流路部メンテナンスより下部流路部２４１３内のインクを第２貯留部２４３に還流させることができるので、上部流路部２４１２や下部流路部２４１３内のインクに気泡が含まれた場合であっても上部流路部２４１２や下部流路部２４１３内のインクを還流させることにより当該気泡を上部流路部２４１２や下部流路部２４１３内から除去することができ、画像形成不良を防止して画質を向上させることができる。

【0087】

また、画像形成装置１は、還流メンテナンスにおける記録ヘッドへのインクの供給において、ポンプＰ１により第１貯留部２４２に供給されたインクが第１貯留部２４２内にいったん貯留されるので、ポンプＰ１の動作によりインクに直接加えられる圧力が第１貯留部２４２に貯留された時点で拡散し、大幅に緩和されることとなる。即ち、第１貯留部２４２を介して記録ヘッド２４１にインクを送り出すことにより、ポンプＰ１によりインクに加えられる圧力を間接的なものとすることができる。このため、仮にポンプＰ１によりインクに脈動が生じたとしても、第１貯留部２４２内にインクが貯留された時点で当該脈動が収まり、記録ヘッド２４１に対して一定でムラのないスムースなインクの供給を行うことができ、このようなインクの供給により還流メンテナンスを行うことができる。

【0088】

なお、還流メンテナンスに際しても、記録ヘッド２４１に供給されたインクに加えられた圧力により、記録ヘッド２４１内のインクの一部は、複数のノズル２４１１から吐出されることとなる。

【0089】

なお、吐出メンテナンス及び還流メンテナンスの少なくともいずれか一方の開始は、例えば、操作表示部８０を介して行われたユーザーの指示によるものであってもよいし、画像形成装置１の動作に係る所定の条件が満たされた場合であってもよい。所定の条件が満たされる場合として、例えば、所定量以上の記録媒体Ｐに対する画像形成が行われた場合や、最後の画像形成時から所定の経過時間を経過した場合等が挙げられる。
制御部４０は、吐出メンテナンス及び還流メンテナンスの少なくともいずれか一方が行われるに際し、キャリッジ制御部２４５を介してヘッドユニット２４をクリーニング部２７側の位置へと移動させたうえでメンテナンスを行う。

【0090】

以下、メンテナンスに係る制御部４０の処理の流れについて、フローチャートを参照して説明する。
まず、吐出メンテナンスに係る制御部４０の処理の流れの一例を、図１３のフローチャートを参照して説明する。
制御部４０は、まず、第２貯留部２４３に貯留されたインクの量を吐出メンテナンスの実施に十分な量とする（ステップＳ１）。具体的には、例えば、制御部４０は、第２貯留部２４３のインクの残量が各々の貯留部に設定された所定の残量を下回っていなければ、メンテナンスの実施に十分な量であるとみなす。また、制御部４０は、第２貯留部２４３のインクの残量が各々の貯留部に設定された所定の残量を下回っている場合、インクタンク２４４と第２貯留部２４３との間に設けられたポンプを動作させ、第２貯留部２４３にインクを供給する。

【0091】

次に、制御部４０は、液面センサー２４２１による第１貯留部２４２のインクの残量の監視を停止する（ステップＳ２）。次に、制御部４０は、吐出メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１にインクを供給する第１貯留部２４２に接続された分岐通気路３０６２を閉じるように電磁弁３１０を制御する（ステップＳ３）。

【0092】

次に、制御部４０は、吐出メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１のアウトレット２４１５に接続された第１回収路３０２１を閉じるように電磁弁３０７を制御する（ステップＳ４）。また、制御部４０は、吐出メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１のバイパス部２４１６に接続された第２回収路３０２２を閉じるように電磁弁３０８を制御する（ステップＳ５）。

【0093】

次に、制御部４０は、吐出メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１にインクを供給する第１貯留部２４２に接続された経路３０３の電磁弁３０９を制御して当該経路３０３を開く（ステップＳ６）。次に、制御部４０は、ステップＳ６にて開かれた経路３０３に設けられたポンプＰ１を所定時間動作させ、第２貯留部から第１貯留部にインクを供給する（ステップＳ７）。
その後、制御部４０は、ポンプＰ１の動作を停止させ（ステップＳ８）、ステップＳ６にて開かれた経路３０３の電磁弁３０９を制御して当該経路３０３を閉じる（ステップＳ９）。

【0094】

次に、制御部４０は、吐出メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１に接続された回収路３０２の第１回収路３０２１及び第２回収路３０２２を開くように電磁弁３０７、３０８を制御する（ステップＳ１０）。そして、所定の開放時間（例えば、１〜３０秒）の経過後、制御部４０は、ステップＳ１０にて開いた回収路３０２の第１回収路３０２１及び第２回収路３０２２を閉じるように電磁弁３０７、３０８を制御する（ステップＳ１１）。
次に、制御部４０は、ステップＳ３にて閉じた分岐通気路３０６２を開くように電磁弁３１０を制御し（ステップＳ１２）、吐出メンテナンスに係る処理を終了する。

【0095】

次に、還流メンテナンスの１パターンである上部流路部メンテナンスに係る制御部４０の処理の流れの一例を、図１４のフローチャートを参照して説明する。
上部流路部メンテナンスに係る制御として、制御部４０は、まず、上記の吐出メンテナンスに係る処理におけるステップＳ１〜Ｓ３と同様の処理を行う。

【0096】

次に、制御部４０は、上部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１のアウトレット２４１５に接続された第１回収路３０２１を開くように電磁弁３０７を制御する（ステップＳ２１）。また、制御部４０は、上部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１のバイパス部２４１６に接続された第２回収路３０２２を閉じるように電磁弁３０８を制御する（ステップＳ２２）。

【0097】

次に、制御部４０は、上部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１にインクを供給する第１貯留部２４２に接続された経路３０３の電磁弁３０９を制御して当該経路３０３を開く（ステップＳ２３）。次に、制御部４０は、ステップＳ２３にて開かれた経路３０３に設けられたポンプＰ１を所定の還流時間（例えば、５〜２０秒程度）動作させ、第２貯留部から第１貯留部にインクを供給する（ステップＳ２４）。
その後、制御部４０は、ポンプＰ１の動作を停止させ（ステップＳ２５）、ステップＳ２３にて開かれた経路３０３の電磁弁３０９を制御して当該経路３０３を閉じる（ステップＳ２６）。

【0098】

次に、制御部４０は、上部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１に接続された回収路３０２の第１回収路３０２１を閉じるように電磁弁３０７を制御する（ステップＳ２７）。
次に、制御部４０は、ステップＳ３にて閉じた分岐通気路３０６２を開くように電磁弁３１０を制御し（ステップＳ２８）、上部流路部メンテナンスに係る処理を終了する。

【0099】

次に、還流メンテナンスの別パターンである下部流路部メンテナンスに係る制御部４０の処理の流れの一例を、図１５のフローチャートを参照して説明する。
下部流路部メンテナンスに係る制御として、制御部４０は、まず、上記の吐出メンテナンスに係る処理におけるステップＳ１〜Ｓ３と同様の処理を行う。

【0100】

次に、制御部４０は、下部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１のアウトレット２４１５に接続された第１回収路３０２１を閉じるように電磁弁３０７を制御する（ステップＳ３１）。また、制御部４０は、下部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１のバイパス部２４１６に接続された第２回収路３０２２を開くように電磁弁３０８を制御する（ステップＳ３２）。

【0101】

次に、制御部４０は、下部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１にインクを供給する第１貯留部２４２に接続された経路３０３の電磁弁３０９を制御して当該経路３０３を開く（ステップＳ３３）。次に、制御部４０は、ステップＳ３３にて開かれた経路３０３に設けられたポンプＰ１を所定の還流時間（例えば、５〜２０秒程度）動作させ、第２貯留部から第１貯留部にインクを供給する（ステップＳ３４）。
その後、制御部４０は、ポンプＰ１の動作を停止させ（ステップＳ３５）、ステップＳ３３にて開かれた経路３０３の電磁弁３０９を制御して当該経路３０３を閉じる（ステップＳ３６）。

【0102】

次に、制御部４０は、下部流路部メンテナンスを行う対象となる記録ヘッド２４１に接続された回収路３０２の第２回収路３０２２を閉じるように電磁弁３０８を制御する（ステップＳ３７）。
次に、制御部４０は、ステップＳ３にて閉じた分岐通気路３０６２を開くように電磁弁３１０を制御し（ステップＳ３８）、下部流路部メンテナンスに係る処理を終了する。

【0103】

なお、いずれのメンテナンスの際にも、ステップＳ２にて行われた第１貯留部２４２のインクの残量の監視の停止は、メンテナンス終了後に解除される。

【0104】

また、制御部４０は、還流メンテナンスに際して、供給路３０１を通過するインクの温度に比して回収路３０２を通過するインクの温度を高くするよう回収路ヒーター３１２を制御するようにしてもよい。
例えば、制御部４０は、供給路３０１を通過するインクの温度に比して回収路３０２を通過するインクの温度を５［℃］程度高くするよう回収路ヒーター３１２を制御してもよい。
これにより、回収路３０２を通過する際のインクの粘度を供給路３０１の通過の際に比して低下させることができるので、相対的に温度が低いことでインクの粘度が増加することにより通過しにくくなる複数のノズル２４１１付近よりも相対的に温度が高いことでインクの粘度が低下して通過しやすくなる回収路３０２により多くのインクを流すことができ、還流メンテナンスに際してインクをより良好に第２貯留部２４３に還流させることができることに加えて、複数のノズル２４１１から吐出されるインクの量を低減させることができる。

【0105】

また、制御部４０は、還流メンテナンスに際して、画像形成時のインクの温度に比して供給路３０１を通過するインクの温度及び回収路３０２を通過するインクの温度を高くするよう供給路ヒーター３１１及び回収路ヒーター３１２を制御するようにしてもよい。
例えば、制御部４０は、還流メンテナンスに際して、所定の画像形成温度（例えば、７５〜８０［℃］程度）で第１貯留部２４２から供給されるインクを、供給路３０１及び回収路３０２の通過時に所定の加熱温度（例えば、９５〜１００［℃］程度）とするように供給路ヒーター３１１及び回収路ヒーター３１２を制御してもよい。
これにより、還流メンテナンスに際して記録ヘッド２４１内を通過するインクの粘度を低下させることができるので、より良好に記録ヘッド２４１内のインクに含まれる気泡を除去することができる。

【0106】

なお、還流メンテナンスに際して、画像形成時のインクの温度に比して供給路３０１を通過するインクの温度及び回収路３０２を通過するインクの温度を高くし、かつ、供給路３０１を通過するインクの温度に比して回収路３０２を通過するインクの温度を高くするよう供給路ヒーター３１１及び回収路ヒーター３１２を制御するようにしてもよい。この場合、制御部４０は、例えば、インクの温度が、供給路３０１の通過時に９５［℃］程度、回収路３０２の通過時に１００［℃］程度となるように、供給路ヒーター３１１及び回収路ヒーター３１２を制御する。

【0107】

以上、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部４０が、電磁弁３１０により第１貯留部２４２と圧力制御部３０５との間の接続を閉じ、かつ、電磁弁３０７、３０８により回収路３０２を閉じた状態で、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給するようポンプＰ１を動作させることで記録ヘッド２４１の複数のノズル２４１１からインクを吐出させる吐出メンテナンスを行うので、ポンプＰ１の動作によりインクに直接加えられる圧力が第１貯留部２４２に貯留された時点で拡散したのち、記録ヘッド２４１の各ノズルに対して一定でムラのない吐出メンテナンスを行うことができることとなり、確実なノズルのメンテナンスを行うことができる。また、画像形成装置１は、耐圧性の低いダンパー等を利用しないので、より高い圧力によるインクの吐出によりノズルのメンテナンスを行うことができる。

【0108】

また、制御部４０は、電磁弁３１０により第１貯留部２４２と圧力制御部３０５との間の接続を閉じ、かつ、電磁弁３０７、３０８により回収路３０２を開いた状態で、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給するようポンプＰ１を動作させることで記録ヘッド２４１内のインクを第２貯留部２４３に還流させることによる還流メンテナンスを行うので、ポンプＰ１の動作によりインクに直接加えられる圧力が第１貯留部２４２に貯留された時点で拡散することにより、ポンプＰ１によりインクに加えられる圧力を間接的なものとすることができる。即ち、ポンプＰ１の種類や動作に関わらず、第１貯留部２４２内にインクが貯留された時点でインクの脈動が収まり、記録ヘッド２４１にインクが供給された時点でインクが脈動を伴わないこととなる。よって、画像形成装置１は、記録ヘッド２４１に対して一定でムラのないスムースなインクの供給を行うことができるので、このようなインクの供給により還流メンテナンスを行うことができることとなり、インクの脈動によるノズル面のメニスカスの不安定を生じさせずにノズルのメンテナンスを行うことができる。また、画像形成装置１は、耐圧性の低いダンパー等を利用しないので、より高い圧力によりメンテナンスを行うことができる。

【0109】

また、制御部４０が、供給路３０１を通過するインクの温度に比して回収路３０２を通過するインクの温度を高くするよう回収路ヒーター３１２を制御することにより、回収路３０２を通過する際のインクの粘度を供給路３０１の通過の際に比して低下させることができることから、回収路３０２により多くのインクを流すことができ、還流メンテナンスに際してインクをより良好に第２貯留部２４３に還流させることができることに加えて、複数のノズル２４１１から吐出されるインクの量を低減させることができる。

【0110】

また、制御部４０が、画像形成時のインクの温度に比して供給路３０１を通過するインクの温度及び回収路３０２を通過するインクの温度を高くするよう供給路ヒーター３１１及び回収路ヒーター３１２を制御することにより、還流メンテナンスに際して記録ヘッド２４１内を通過するインクの粘度を低下させることができ、より良好に記録ヘッド２４１内のインクに含まれる気泡を除去することができる。

【0111】

また、制御部４０が、吐出メンテナンスに際して、第２貯留部２４３に貯留されたインクを第１貯留部２４２に供給した所定時間後に回収路３０２を開くよう電磁弁３０７、３０８を制御するので、第１貯留部２４２から記録ヘッド２４１に伝達されたインクへの圧力の一部を回収路３０２側に逃がすことができ、第１貯留部２４２及び記録ヘッド２４１内で上昇したインクに対する圧力をより速やかに低下させることができることから、複数のノズル２４１１からのインクの吐出を速やかに終了させることができ、無駄なインクの吐出を防止することができる。

【0112】

また、インクは、当該インクの温度により相変化するので、所定の画像形成温度（例えば、７５〜８０［℃］程度）で記録ヘッド２４１の複数のノズル２４１１から記録媒体Ｐに吐出された液状のインクは、記録媒体Ｐ上における温度の低下により速やかにゲル状又は固体状となって硬化し、にじみを生じさせずに記録媒体Ｐ上に画像を形成する。即ち、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを速やかに記録媒体Ｐ上で安定させることができることから、記録媒体Ｐ上に吐出された複数のインク滴どうしが混ざり合う等の意図しない状態変化を防止することができ、より高精細な画像を形成することができる。このことは、特に、インクの吸収性が低い記録媒体（例えば、コート紙等）に対して大きな効果を奏する。

【0113】

また、複数のノズル２４１１は、Ｘ方向について、記録媒体Ｐの最大幅に応じた数設けられるので、画像形成の際に画像形成ドラム２１と記録ヘッド２４１とをＸ方向について相対的に移動させることなく画像を形成することができるワンパス方式を採用することができることから、より高速に画像を形成することができ、より生産性の高い画像形成装置１を提供することができる。

【0114】

なお、本発明の実施の形態は、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0115】

例えば、一つの第１貯留部２４２に複数の記録ヘッド２４１が接続されてもよい。
図１６は、一つの第１貯留部２４２に複数の記録ヘッド２４１が接続された例を示す図である。
図１６に示す例では、一つの第１貯留部２４２に２つの記録ヘッド２４１が接続されている。より具体的には、一つの第１貯留部２４２に接続された２つの記録ヘッド２４１の一方のアウトレット２４１５が他方のインレット２４１４に接続されることによりインクの供給経路と回収経路を一本化する接続形態となっている。また、バイパス部２４１６については、双方のバイパス部２４１６の各々に接続された回収路どうしが合流して一本の回収路に合流する接続形態となっている。このような接続形態例を取ることにより、一つの第１貯留部２４２に複数の記録ヘッド２４１を接続することもできる。
なお、図１６に示す例は一例であって、これに限られるものでない。例えば、一つの第１貯留部２４２に３つ以上の記録ヘッド２４１を接続してもよい。

【0116】

また、回収路３０２は分岐、合流していなくともよい。
図１７は、回収路３０２が単一の経路である例を示す図である。
図１７に示す例では、バイパス部２４１６と第２貯留部２４３との接続が省略され、アウトレット２４１５と第２貯留部２４３とが単一の経路である回収路３０２により接続されている。この場合、バイパス部２４１６は閉塞され、インクが外部に漏れ出さないようにされることが望ましい。

【0117】

図１７に示す例では、上部流路部２４１２と下部流路部２４１３のうち上部流路部２４１２が回収路３０２を介して第２貯留部２４３に接続されているが、上部流路部２４１２と下部流路部２４１３のうち下部流路部２４１３を第２貯留部２４３に接続するようにしてもよい。また、上部流路部２４１２及び下部流路部２４１３の各々を独立した回収路により第２貯留部２４３に接続するようにしてもよい。

【0118】

また、上記の画像形成装置１は、ヘッドユニット２４に複数の記録ヘッド２４１が設けられているが、単一の記録ヘッド２４１によってもよい。また、本発明による画像形成装置を、上記の画像形成装置１のようにワンパス方式のインクジェット記録装置とするに際し、単一の記録ヘッド２４１が、画像形成の際に記録ヘッド２４１と記録媒体Ｐとが相対的に移動する方向に直交する方向について、記録媒体Ｐの最大幅に応じた数の複数のノズルを有するようにしてもよい。

【0119】

また、インクは相変化を生じないインクでもよい。この場合においても、インクは低温時よりも高温時の方が相対的に流動性を増すので、供給路や回収路におけるインクの加熱によるインクの流動性の上昇の効果は十分に得られる。ただし、相変化を生じるインクの場合、インクの加熱による流動性のより顕著な上昇が生じるので、供給路や回収路におけるインクの加熱による効果もより高くなる。

【0120】

また、上記の実施形態の画像形成装置１は、吐出メンテナンスと還流メンテナンスの両方を行っているが、いずれか一方のみを行ってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0121】

本発明は、記録媒体上にインクを吐出して画像形成を行う分野において利用することができる。

【符号の説明】

【0122】

１ 画像形成装置
１０ 給紙部
２０ 画像形成部
２１ 画像形成ドラム
２４ ヘッドユニット
２７ クリーニング部
３０ 排紙部
４０ 制御部
２４１ 記録ヘッド
２４２ 第１貯留部
２４３ 第２貯留部
２４４ インクタンク
２４５ キャリッジ制御部
３００ インク吐出機構
３０１ 供給路
３０２ 回収路
３０５ 圧力制御部
３０７、３０８ 電磁弁（第２切替部）
３０９ 電磁弁
３１０ 電磁弁（第１切替部）
３１１ 供給路ヒーター（第２加熱部）
３１２ 回収路ヒーター（第１加熱部）
２４１１ 複数のノズル
２４１２ 上部流路部
２４１３ 下部流路部
２４１４ インレット
２４１５ アウトレット
２４１６ バイパス部
Ｐ 記録媒体
Ｐ１ ポンプ（供給部）

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【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】