JP6232861B2 - 画像形成装置及び吐出検知装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置及び吐出検知装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、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。

このような画像形成装置において、ヘッドからの滴吐出状態を検出する吐出検知装置を備え、滴吐出が正常でないノズルが検出されたときには、ノズル面のクリーニングなどのヘッドの維持回復動作を行うようにしたものがある。

従来の吐出検知装置としては、例えば、記録ヘッドからヘッドと電位差を持った記録液体受け手段に向けて液滴を吐出させて、ヘッドと電位差を持った記録液体受け手段に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出／不吐出を検知するようにしたものが知られている（特許文献１）。

また、上記ヘッドと電位差を持った記録液体受け手段をキャリッジ移動方向と同じ方向に払拭する払拭部材によって清掃するようにしたものも知られている（特許文献２）。

特許第４７３５１２０号公報 特開２００４−３０６４７５号公報

しかしながら、上述したようなヘッドと電位差を持った記録液体受け手段に液滴を吐出して、電気変化を読取って吐出の有無を検知する方式では、液滴が飛翔中にヘッドと電位差を持った記録液体受け手段からの電界の影響を受けて帯電し、ヘッドと電位差を持った記録液体受け手段に着弾したときの検知出力が弱くなり、誤検知が多くなるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で誤検知の少ない吐出検知を行えるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが配列された記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズルからの滴吐出の有無を検知する吐出検知手段と、備えた画像形成装置であって、
前記吐出検知手段は、
前記記録ヘッドに対向可能な領域に配置され、前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が着弾される抵抗体と、
前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が前記抵抗体に着弾したときの前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する手段と、
前記検出する手段の検出結果から前記吐出された前記液滴の滴体積、又は、前記液滴の滴速度を判断する手段と、を有し、
前記判断する手段で判断した前記滴体積又は前記滴速度に応じた処理又は動作を行う
構成とした。

本発明によれば、簡単な構成で誤検知の少ない吐出検知を行うことができる。

本発明を適用する画像形成装置の一例の機構部の平面説明図である。 同装置の記録ヘッドの説明に供する説明図である。 同装置の制御部の概要の説明に供するブロック説明図である。 本発明の第１実施形態における吐出検知ユニットの側面説明図である。 同じく平面説明図である。 吐出検知の説明に供する説明図である。 不吐出ノズルがない場合の抵抗体の抵抗値変化の一例を説明する説明図である。 不吐出ノズルがある場合の抵抗体の抵抗値変化の一例を説明する説明図である。 ノズル列の吐出検知を行うときの滴吐出の順序の一例の説明に供する平面説明図である。 吐出検知ユニットによる滴体積の検出を行う例の説明に供する抵抗体の抵抗値変化の一例を示す説明図である。 吐出検知ユニットによる滴速度の検出を行う例の説明に供する滴吐出タイミングと抵抗値変化の一例を示す説明図である。 本発明の第１実施形態における吐出検知部の第１例のブロック説明図である。 図１２における増幅器より前の部分を具体化したブロック説明図である。 吐出検知部の第２例のブロック説明図である。 図１４における増幅器より前の部分を具体化したブロック説明図である。 本発明の第２実施形態における吐出検知ユニットの説明に供する斜視説明図である。 同じく払拭部材がホーム位置（払拭終了位置）にある状態の側面説明図である。 同じく払拭部材がホーム位置（払拭終了位置）にある状態の平面説明図である。 同吐出検知ユニットの作用説明に供する平面説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく平面説明図である。 同実施形態におけるワイパクリーナの一例の説明に供する説明図である。 同じくワイパクリーナの一例の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態における吐出検知ユニットの説明に供する払拭部材が抵抗体を払拭している状態の側面説明図である。 同じく図２７と逆方向に払拭部材が抵抗体を払拭している状態の側面説明図である。 比較例におけるワイパ部材による払拭方向（ワイピング方向）の説明に供する平面説明図である。 同じく正面説明図である。 同じく正面説明図である。 本実施形態におけるワイピング方向の説明に供する平面説明図である。 同じく側面説明図である。

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、本発明を適用する画像形成装置の一例について図１を参照して説明する。図１は同画像形成装置の機構部の平面説明図である。

この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、図示しない左右の側板に横架した主ガイド部材１及び図示しない従ガイド部材でキャリッジ３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ５によって、駆動プーリ６と従動プーリ７間に架け渡したタイミングベルト８を介して主走査方向（キャリッジ移動方向）に往復移動する。

このキャリッジ３には、液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド４ａ、４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド４」という。）を搭載している。記録ヘッド４は、例えば、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。また、記録ヘッド４は、複数のノズルからなるノズル列４ｎを主走査方向と直交する副走査方向に配置し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド４は、図２に示すように、それぞれ複数のノズル４ｎを配列した２つのノズル列Ｎａ、Ｎｂを有する。記録ヘッド４ａの一方のノズル列Ｎａはブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはシアン（Ｃ）の液滴を吐出する。記録ヘッド４ｂの一方のノズル列Ｎａはマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。

記録ヘッド４を構成する液体吐出ヘッドとしては、例えば、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータを用いることができる。

一方、用紙１０を搬送するために、用紙を静電吸着して記録ヘッド４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１２を備えている。この搬送ベルト１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１３とテンションローラ１４との間に掛け渡されている。

そして、搬送ベルト１２は、副走査モータ１６によってタイミングベルト１７及びタイミングプーリ１８を介して搬送ローラ１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。この搬送ベルト１２は、周回移動しながら図示しない帯電ローラによって帯電（電荷付与）される。

さらに、キャリッジ３の主走査方向の一方側には搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド４の維持回復を行う維持回復機構２０が配置され、他方側には搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド４から空吐出を行う空吐出受け２１がそれぞれ配置されている。

維持回復機構２０は、例えば記録ヘッド４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材２０ａ、ノズル面を払拭するワイパ部材２０ｂ、画像形成に寄与しない液滴を吐出する図示しない空吐出受けなどで構成されている。

また、搬送ベルト１２と維持回復機構２０との間の記録領域外であって、記録ヘッド４に対向可能な領域には、本発明に係る吐出検知装置を構成する吐出検知ユニット１００が配置されている。

また、キャリッジ３の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール２３を張装し、キャリッジ３にはエンコーダスケール２３のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ２４を設けている。これらのエンコーダスケール２３とエンコーダセンサ２４によってキャリッジ３の移動を検知するリニアエンコーダ（主走査エンコーダ）を構成している。

また、搬送ローラ１３の軸にはコードホイール２５を取り付け、このコードホイール２５に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ２６を設けている。これらのコードホイール２５とエンコーダセンサ２６によって搬送ベルト１２の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ（副走査エンコーダ）を構成している。

このように構成したこの画像形成装置においては、図示しない給紙トレイから用紙１０が帯電された搬送ベルト１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト１２の周回移動によって用紙１０が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド４を駆動することにより、停止している用紙１０にインク滴を吐出して１行分を記録する。そして、用紙１０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１０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１０を図示しない排紙トレイに排紙する。
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図３を参照して説明する。同図は同制御部のブロック説明図である。

この制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを含む主制御部５００Ａを備えている。

また、制御部５００は、ＰＣなどのホスト（情報処理装置）６００との間でデータの転送を司るホストＩ／Ｆ５０６と、記録ヘッド４を駆動制御する画像出力制御部５１１と、エンコーダ解析部５１２を備えている。エンコーダ解析部５１２は、主走査エンコーダセンサ２４、副走査エンコーダセンサ２６からの検出信号を入力して解析する。

また、制御部５００は、主走査モータ５を駆動する主走査モータ駆動部５１３と、副走査モータ１６を駆動する副走査モータ駆動部５１４と、各種センサ及びアクチュエータ５１７との間のＩ／Ｏ５１６なども備えている。
を備えている。

また、制御部５００は、吐出検知ユニット１００の抵抗体６０１に液滴が着弾したときの抵抗値変化を測定（検出）して吐出／不吐出を判別する吐出検知部５３１を備えている。また、制御部５００は、吐出検知ユニット１００の抵抗体６０１を払拭する払拭部材（ワイパ部材）２０２を移動させるワイパ駆動機構２０１を駆動するワイパ駆動部５３２を備えている。

画像出力制御部５１１は、印刷データを生成するデータ生成手段、記録ヘッド４を駆動制御するための駆動波形を発生する駆動波形発生手段、駆動波形から所要の駆動信号を選択するためのヘッド制御信号及び印刷データを転送するデータ転送手段などを含む。そして、キャリッジ３側に搭載された記録ヘッド４を駆動するためのヘッド駆動回路であるヘッドドライバ５１０に対して駆動波形、ヘッド制御信号、印刷データなどを出力して、記録ヘッド４のノズルから印刷データに応じて液滴を吐出させる。

また、エンコーダ解析部５１２は、検出信号から移動方向を検知する方向検知部５２０と、移動量を検知するカウンタ部５２１とを備えている。

制御部５００は、エンコーダ解析部５１２からの解析結果に基づいて、主走査モータ駆動部５１３を介して主走査モータ５を駆動制御することでキャリッジ３の移動制御を行う。また、副走査モータ駆動部５１４を介して副走査モータ１６を駆動制御することで用紙１０の送り制御を行う。

この制御部５００の主制御部５００Ａは、記録ヘッド４の滴吐出検出を行うときには、記録ヘッド４を移動させ、記録ヘッド４の所要のノズルから滴吐出を行わせて滴吐出検知部５３１からの検出信号によって滴吐出状態を判別する制御を行う。

次に、本発明の第１実施形態における吐出検知装置について図４及び図５を参照して説明する。図４は同吐出検知ユニットの側面説明図、図５は同じく平面説明図である。

吐出検知装置は、吐出検知ユニット１００と、吐出検知部５３１とを有している。

吐出検知ユニット１００は、ホルダ部材１０３の記録ヘッド４のノズル面４１と対向可能な上面に抵抗体６０１が設けられている。抵抗体６０１は、ノズル配列方向で、いずれのノズル４ｎからの液滴も着弾可能な長さを有している。

そして、抵抗体６０１の長手方向（ノズル配列方向）の両端部には、それぞれ、電極６０２（電極Ａともいう。）と、電極６０３（電極Ｂともいう。）が接続されている。

ここで、抵抗体６０１は、例えば、ポテンショメータ等で使用されている抵抗材料で形成することが好ましい。例えば、サーメット抵抗体、カーボン皮膜抵抗体を挙げることができる。

また、抵抗体６０１としては、後述するように、耐インク性、吐出検知後のワイピング（払拭動作）に対する耐磨耗性を考慮すると、ワイピングする払拭部材よりも硬度が硬いもの（上記カーボン皮膜抵抗体など）が好ましい。

さらに、抵抗体６０１の表面には撥水処理を施すことが好ましい。

なお、ホルダ部材１０３は、例えばプラスチック等の絶縁材料で形成されている。

さらに、電極６０２と電極６０３とは、吐出検知部５３１に接続されている。吐出検知部５３１は、電極６０２と電極６０３との間の抵抗体６０１の抵抗値変化を検出して、吐出の有無を検知する。

このように、抵抗体６０１の抵抗値変化は、抵抗体６０１の両端部に配置した２つの電極６０２、６０３間の抵抗値変化として検出している。このとき、２つの電極６０２、６０３は記録ヘッド４のノズル配列方向の両端のノズル位置よりも外側に配置することで、すべてのノズルについて吐出検知を行うことができる。

次に、このように構成した吐出検知ユニットにおける吐出検知について図６ないし図８を参照して説明する。図６は同吐出検知の説明に供する説明図、図７及び図８は同じく抵抗体の抵抗値変化の一例を説明する説明図である。ここでは、図７及び図８は、７個のノズルの例で示している。

まず、吐出検知ユニット１００に記録ヘッド４を対向させて、図６（ａ）に示すように、記録ヘッド４の１番目のノズル４ｎから液滴８００を吐出させると、液滴８００は電流を流すので、抵抗体６０１の抵抗値（電極６０２と電極６０３との間の抵抗値の意味）が低下する。

同様に、図６（ｂ）に示すように、記録ヘッド４の２番目のノズル４ｎから液滴８００を吐出させると、抵抗体６０１の抵抗値が更に低下する。同様にして、図６（ｃ）に示すように、記録ヘッド４のすべてのノズル４ｎから液滴を吐出させる。

このようにして、例えば、図７に示すように、記録ヘッド４の７個のノズル４ｎから順次正常に液滴が吐出されたときには、抵抗体６０１の抵抗値は液滴が着弾する毎に低下する。

これに対し、例えば、図８に示すように、３ノズル目（３番目のノズル）が不吐出であるときには、３ノズル目を吐出駆動したにもかかわらず抵抗値が変化（低下）しないことになる。

したがって、抵抗体６０１の抵抗値の変化を検出することによって、抵抗値が低下しないことが検知されたときには当該ノズルは不吐出であることを検出（検知）できる。

なお、図７及び図８とも、吐出検知後に図示しない払拭部材で液滴を払拭することによって、抵抗体６０１の抵抗値が初期値若しくは若干低下した値まで戻される。

次に、ノズル列の吐出検知を行うときの滴吐出の順序の一例について図９を参照して説明する。図９は同説明に供する平面説明図である。

ここでは、１列に２２個のノズルが並んで配置され、図９の左側のノズルを１番目（１ｃｈという。）とし、右端のノズルを２２番目（２２ｃｈという。）とする。

図９の黒丸は抵抗体６０１上に着弾した滴を示し、「１」〜「２２」の数字は、吐出した順番を示している。

この図９に示す例では、左端のノズルを「１ｃｈ」、右端のノズルを「２２ｃｈ」というように表記すると、吐出順序は、１ｃｈ→４ｃｈ→７ｃｈ→１０ｃｈ→１３ｃｈ→１６ｃｈ→１９ｃｈ→２２ｃｈ→２ｃｈ→５ｃｈ→８ｃｈ→１１ｃｈ→１４ｃｈ→１７ｃｈ→２０ｃｈ→３ｃｈ→６ｃｈ→９ｃｈ→１２ｃｈ→１５ｃｈ→１８ｃｈ→２１ｃｈ、の順番で吐出しつつ、キャリッジ３を主走査方向に移動することで、隣り合ったノズルから吐出された滴同士が接触しない状態で着弾するようにしている。

このように、隣り合ったノズルについて連続して吐出検知を行うよりも、間隔の開いた位置にあるノズルを順次連続検知する方が、検知出力が高く、検知精度を上げることができる。さらに、異なるノズルから検知吐出させた滴どうしが接触しない方が、より検知出力が高くなり、検知精度を上げることができる。

この吐出検知ユニットによる抵抗値変化を検出することで、滴吐出／不吐出だけでなく、吐出された液滴の滴体積や滴速度の検出をも行うことができる。

そこで、吐出検知ユニットによる滴体積の検出について図１０を参照して説明する。図１０は同説明に供する抵抗体の抵抗値変化の一例を説明する説明図である。

この図１０に示す例では、３ノズル目から液滴を吐出したときの抵抗値変化の変化量Δｒ２が他のノズルの場合の抵抗値変化の変化量Δｒ１場合よりも小さくなっている。これは、３ノズル目から吐出した滴の体積が小さいことによる。つまり、抵抗体６０１の抵抗値の変化量は着弾した液滴の滴体積に依存することなる。

そこで、抵抗体６０１の抵抗値の変化量を検出することで、吐出した液滴の体積を判断することが可能となり、検知した滴体積に応じた検知後の処理を実施することができる。

例えば、滴体積が予め定めた閾値以下であるときには、当該閾値以下のノズルを駆動するときに、より大きい滴体積の滴を吐出できるように強い駆動波形とする（例えば駆動電圧を高くする。）。

あるいは、滴体積が予め定めた閾値以下であるノズルのみ画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出する動作を行う。

また、滴体積が予め定めた閾値以下であるノズルの数が所定数以上であるときには、クリーニング動作を実施する。

このように、抵抗体の抵抗値変化から滴体積を検出することで、より高い品質の画像を形成できるようになる。

次に、吐出検知ユニットを用いた滴速度の検出について図１１を参照して説明する。図１１は同説明に供する滴吐出タイミングと抵抗値変化の一例の説明図である。

この図１１に示すように、滴吐出から抵抗値変化を検出するまでの時間は、滴速度によって変化することになる

そこで、滴吐出から抵抗体６０１の抵抗値の変化を検出するまでの時間から滴速度を判断することが可能となり、検知した滴速度に応じた検知後の処理を実施することができる。

例えば、滴速度が予め定めた閾値よりも遅いノズルは、滴吐出タイミングを早める。また、滴速度が予め定めた閾値よりも遅いノズルは空吐出動作を行う。滴速度が予め定めた閾値よりも遅いノズルの数が所定数以上になったときにはメンテナンス動作を行う。

このように、抵抗体の抵抗値変化から滴速度を検出することで、より高い品質の画像を形成できるようになる。

次に、本発明の第１実施形態における吐出検知部の第１例について図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は同吐出検知部の第１例のブロック説明図、図１３は図１２における増幅器より前の部分を具体化したブロック説明図である。

記録ヘッド４からの吐出検知用の液滴が着弾される抵抗体６０１は、吐出検知部５３１に接続されている。吐出検知部５３１は、抵抗体６０１の両端電極６０２と６０３との間に電源７０１から電圧（例えば５Ｖ）を加える。この電源７０１は、主制御部５００Ａによってオン／オフ制御される。

また、抵抗体６０１に液滴が着弾したときの電気的変化をＩ−Ｖ変換するＩ−Ｖ変換部７０２と、Ｉ−Ｖ変換された信号を入力するＤＣカップリング７０３と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７０４と、信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）７０５と、増幅信号をＡ／Ｄ変換するＡＤ変換器（ＡＤＣ）７０６とを備えている。

そして、ＡＤＣ７０６の変換結果を主制御部５００Ａに入力している。

図１３の具体例では、電源７０１は電源＋Ｖ１１、抵抗体６０１は抵抗Ｒ１１、Ｉ−Ｖ変換部７０２はＯＰアンプＯＰ１、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ１１で、ＤＣカップリング７０３はコンデンサＣ１２で、ＢＰＦ７０４はＯＰアンプＯＰ２、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、コンデンサＣ１３で、それぞれ構成している。

この吐出検知部５３１では、吐出検知を行うときには、電源７０１をオンにした状態で、記録ヘッド４から１ノズルずつ検知用の液滴を１滴又は複数滴吐出させる。このとき、吐出される液滴は抵抗を持っている導体であるので、電極（電極Ａ）６０２と電極６０３（電極Ｂ）との間の電気抵抗値が微小に変化する。

そこで、抵抗体６０１を流れる電流をＩ−Ｖ変換部７０２によって電圧に変換し、ＤＣカップリング７０３で適当な電圧レベルに上げるとともに、電圧変化分のみを取り出し、増幅器７０５で増幅し、ＡＤＣ７０６でＡ／Ｄ変換して測定結果（検出結果）として主制御部５００Ａに入力する。

主制御部５００Ａでは、測定結果（変動分）と予め設定した閾値を越えているか否かを判別して、測定結果が閾値を越えているときには、吐出していると判別し、閾値を越えていないときには不吐出と判別する。

なお、本実施形態では、１ノズルずつ吐出させて抵抗値７０１に着弾させているため、１ノズルの吐出／不吐出の判別には、０．５〜１０ｍｓｅｃ程度の時間を要する。すべてのノズルについての吐出／不吐出の判別が終了した後、抵抗板６０１に加えている電圧はオフ状態にされる。

次に、吐出検知部の第２例について図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は同吐出検知部の第２例のブロック説明図、図１５は図１４における増幅器より前の部分を具体化したブロック説明図である。

この第２例では、上記第１例と異なり、抵抗体６０１及び抵抗Ｒ２２の直列回路で検知部６０４を構成し、検知部６０４に電源７０１から電圧を与え、抵抗体６０１及び抵抗Ｒ２２との接続点ａの電圧信号を、そのままをＤＣカップリング７０３に入力している。

図１５の具体例では、電源７０１は電源＋Ｖ２１、抵抗体６０１は抵抗Ｒ２１、ＤＣカップリング７０３はコンデンサＣ２２で、ＢＰＦ７０４はＯＰアンプＯＰ２、抵抗Ｒ２３、Ｒ２４、コンデンサＣ２３で、それぞれ構成している。

次に、本発明の第２実施形態における吐出検知ユニットについて図１６ないし図１８を参照して説明する。図１６は同吐出検知ユニットの斜視説明図、図１７は同じく払拭部材がホーム位置（払拭終了位置）にある状態の側面説明図、図１８は同じく払拭部材がホーム位置（払拭終了位置）にある状態の平面説明図である。

前記第１実施形態と同様に、ホルダ部材１０３の記録ヘッド４のノズル面４１と対向可能な上面に抵抗体６０１が配置され、抵抗体６０１のノズル配列方向両端部の電極６０２、６０２を設けている。抵抗体６０１の液滴が着弾する表面には撥水処理を施している。

そして、抵抗体６０１の表面（滴着弾面）に付着した液滴（廃液）を払拭するワイパ部材２０２を含む清掃手段２００を備えている。

この清掃手段２００は、ワイパ部材２０２を保持する保持部材２０４を有する。保持部材２０４は、両端軸部２０４ａがスライダ部材２０５に回転自在に保持され、ノズル配列方向（副走査方向）の一方側に凸部２０４Ａが、他方側に凸部２０４Ｂが設けられている。

一方のスライダ部材２０５は、抵抗体６０１の長手方向（ノズル配列方向）に沿って配置されたリードスクリュー２０６に噛み合い、他方のスライダ部材２０５はガイドシャフト２０７に移動可能に保持されている。

そこで、前述した駆動モータ２０３によってリードスクリュー２０６を回転させることにより，スライダ２０５が抵抗体６０１の長手方向に往復移動する。

一方、ホルダ部材１０３の一端部（払拭開始側）には、第１接触部材である壁部２２１が立ち上げて設けられている。壁部２２１には、保持部材２０４の凸部２０４Ａが接触する接触部２２１ａが形成されている。

保持部材２０４の凸部２０４Ａが接触部２２１ａに接触して凸部２０４Ａが跳ね上げられることで、保持部材２０４は、ワイパ部材２０２が抵抗体６０１を払拭可能な姿勢になる第１の位置（状態）に移動する。

また、図１７及び図１８に示すように、ホルダ部材１０３の他端部（払拭終了側）には、第２接触部材である壁部２２２が立ち上げて設けられている。壁部２２２には、保持部材２０４の凸部２０４Ｂが接触する接触部２２２ａが形成されている。

保持部材２０４の凸部２０４Ｂが接触部２２２ａに接触して凸部２０４Ｂが跳ね上げられることで、保持部材２０４は、ワイパ部材２０２が抵抗体６０１から離間する（接触しない）姿勢になる第２の位置（状態）に移動する。

また、ホルダ部材１０３の他端部（払拭終了側）には、ワイパ部材２０２に付着している廃液を除去して清浄化する清浄化手段としてのワイパクリーナ２１０が設けられている。

ワイパクリーナ２１０は、ノズル配列方向に沿って払拭終了側に順次配置された吸収体２１１Ａ、２１１Ｂで構成される。

ここで、各部の長さ（幅）の関係について説明する。

記録ヘッド４から吐出された液滴が抵抗体６０１上に着弾した直径Ｄと、抵抗体６０１のノズル配列方向と直交する方向における幅Ｌ１と、ワイパ部材２０２のノズル配列方向と直交する方向における幅Ｌ２と、吸収体２１１のノズル配列方向と直交する方向における幅Ｌ３と、が、Ｄ＜Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３、の関係にあるようにする。

これにより、ワイパ部材２０２で抵抗体６０１を確実に払拭でき、ワイパ部材２０２に付着した廃液を吸収体２１１で確実に吸収除去して、清浄化できる。

また、抵抗体６０１の表面の撥水性をワイパ部材２０２の表面の撥水性よりも高くしている。つまり、抵抗体６０１の表面の後退接触角をワイパ部材２０２の表面の後退接触角より大きくする。

これにより、抵抗体６０１の拭き残しを少なくすることができる。

次に、このように構成した吐出検知ユニット１００の作用について図１９ないし図２４も参照して説明する。図１９及び図２０は同作用説明に供する平面説明図、図２１ないし図２４は同じく側面説明図である。

まず、図１９（ａ）に示すように、キャリッジ３を矢印方向に移動させて、図１９（ｂ）に示すように記録ヘッド４ａを吐出検知ユニット１００の抵抗体６０１に対向させ、記録ヘッド４ｂの各ノズルについて吐出検知を行う。

次いで、図２０（ｂ）に示すように、キャリッジ３を移動させて、記録ヘッド４ａを吐出検知ユニット１００の抵抗体６０１に対向させ、記録ヘッド４ｂの各ノズルについて吐出検知を行う。

このようにして吐出検知を行うことにより、図２１に示すように、抵抗体６０１に吐出検知用の液滴８００が吐出される。

このとき、ワイパ部材２０２は、図２１に示す払拭終了位置（ホーム位置）に位置している。そして、保持部材２０４の凸部２０４Ｂが接触部２２２ａに接触して跳ね上げられていることで、ワイパ部材２０２は抵抗体６０１に接触しない姿勢に保たれている。

吐出検知終了後、リードスクリュー２０６を回転させて、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイパ部材２０２を抵抗体６０１に接触しない姿勢を保ったまま払拭開始側に移動させる。そして、ワイパ部材２０２が払拭開始側に達すると、図２２（ｃ）に示すように、保持部材２０４の凸部２０４Ａが接触部２２１ａに接触して跳ね上げられるので、保持部材２０４が回転してワイパ部材２０２は抵抗体６０１に接触する姿勢（払拭可能な姿勢）になる。

そこで、リードスクリュー２０６を回転させて、図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイパ部材２０２を払拭終了側に向けて移動させることで、ワイパ部材２０２によって抵抗体６０１上の液滴８００を払拭しながら廃液８０１のようにまとめる。このとき、払拭終端側では払拭速度を低下させて、ワイパ部材２０２に付着した廃液が飛散することを防止する。

さらに、ワイパ部材２０２が払拭終了側に移動することにより、図２４（ａ）に示すように、ワイパ部材２０２に付着した廃液が吸収部材２１１Ａ、２１１Ｂによって順次吸収除去されることで、ワイパ部材２０２が清浄化される。このとき、払拭終端側では払拭速度を低下させて、ワイパ部材２０２に付着した

その後、ワイパ部材２０２が払拭終了側に達すると、図２４（ｂ）に示すように、保持部材２０４の凸部２０４Ｂが接触部２２１ａに接触して跳ね上げられるので、図２４（ｃ）に示すように、保持部材２０４が回転してワイパ部材２０２は抵抗体６０１に接触しない姿勢になる。

なお、ここでは、すべての記録ヘッド４ａ、４ｂのすべてのノズル列Ｎａ、Ｎｂのすべてのノズルについて吐出検知を行った後、抵抗体６０１をワイピング（払拭）しているが、１つの記録ヘッド毎に吐出検知とワイピングを行うようにしてもよい。

ただし、通常は、１ヘッドでの抵抗体へのインク付着量は少なく、クリーニングしにくい（インクを廃液タンクへと回収しにくい）ので、全色実施してから、更には複数回全色の吐出検知を実施してから電極クリーニングする方が、効率的に廃液を回収できる。

ここで、ワイパクリーナの異なる例について図２５及び図２６を参照して説明する。図２５及び図２６は吸収部材の側面説明図である。

図２５に示す第１例は、上記実施形態と同じ構成であり、ワイパ部材２０２と接触する部分が傾斜面形状に形成された吸収体２１１Ａ、２１１Ｂが順次配置されている。これにより、ワイパ部材２０２との接触面には凹凸が形成される。

この例では、ワイパ部材２０２が吸収体２１１Ａと接触することで、ワイパ部材２０２に付着した廃液が吸収体２１１Ａで吸収されるが、何度も清浄化動作を行うと、吸収体２１１Ａが吸収できなくなる。吸収体２１１Ａで吸収し切れなくなった廃液は吸収体２１１Ｂによって吸収される。

これにより、比較的長期にわたってワイパ部材の清浄化を行うことができる。

この場合、２つの吸収体２１１Ａ、２１１Ｂで山が２つある構成としているが、検知用のインク吐出量、発動頻度、装置（又はモジュール）の寿命、想定される環境などによって、吸収すべく廃液量に応じて、山の数を増やす構成とすることもできる。

次に、図２６に示す第２例は、相対的に高さの低い吸収体２１１ａと、高さの高い吸収体２１１ｂを払拭方向に沿う方向に交互に並べた構成としている。このようにしても、ワイパ部材２０２との接触面には凹凸が形成される。

この場合も、吸収すべき廃液量に応じて凹凸の数を増やす構成とすることができる。

次に、本発明の第３実施形態における吐出検知ユニットについて図２７及び図２８を参照して説明する。図２７及び図２８は同吐出検知ユニットの側面説明図である。

本実施形態では、ノズル配列方向の一端部側に清浄化手段を構成するワイパクリーナ２１Ｂを配置し、他端部側にワイパクリーナ２１０Ａを配置している。ワイパクリーナ２１０Ｂは吸収体２１１Ｃ〜２１１Ｅを配置してなり、ワイパクリーナ２１０Ａは吸収体２１１Ａ、２１１Ｂを配置してなる。

そして、図２７に示すように、ワイパ部材２０２を矢印方向に移動させて抵抗体６０１を払拭したときには、ワイパ部材２０２に付着した廃液は吸収体２１１Ｃ〜２１１Ｅとの接触によって吸収除去して、ワイパ部材２０２を清浄化する。

また、図２８に示すように、ワイパ部材２０２を矢印方向（図２７と逆方向）に移動させて抵抗体６０１を払拭したときには、ワイパ部材２０２に付着した廃液は吸収体２１１Ａ、２１１Ｂとの接触によって吸収除去して、ワイパ部材２０２を清浄化する。

つまり、本実施形態では、前記第１実施形態のようにワイパ部材２０２と保持部材２０４は回転しないで、単に副走査方向に前後移動（往復移動）するだけである。

次に、ワイパ部材による払拭方向（ワイピング方向）について図２９ないし図３３を参照して説明する。図２９ないし図３１は比較例のワイピング方向の説明に供する説明図、図３２及び図３３は本実施形態のワイピング方向の説明に供する説明図である。

なお、ここでは、ワイパクリーナ（清浄化手段）がワイパ部材に付着した廃液を掻き取る構成のもので説明する。

まず、図２９及び図３０に示す比較例では、抵抗体６０１ではなく、電極板１１０１を使用し、電極板１１０１の電圧変化を検出している。そして、ワイパ部材１２０２及びワイパクリーナ１１１１は、長手方向をノズル配列方向にして形成されている。

そして、各図（ａ）に示すように、電極板１１０１上に吐出検知用の液滴８００を吐出する。その後、各図（ｂ）に示すように、ワイパ部材１２０２をノズル配列方向と直交するワイピング方向に移動させて電極板１１０１上の液滴８００を払拭する。ワイパ部材１２０２は、各図（ｃ）に示すように更に移動して、ワイパ部材１２０２に付着した廃液８０１がワイパクリーナ１１１１に掻き取られる。

このとき、液滴８００は極めて微小滴量の液滴であり、ノズル配列方向と直交する方向にワイピングするため、電極板１１０１上の液滴８００はまとまらない。そのため、廃液８０１はワイパクリーナ１１１１のエッジ部にライン状に分散して付着することになる。

その結果、ワイパクリーナ１１１１のエッジ部に付着した廃液８０１は自重で落下することなく、強制的に吸引しても動かず、その場で固着してしまうことになる。

このように廃液８０１が固着した状態で、次の吐出検知動作を行うと、同様に、既に固着している廃液８０１上に覆いかぶさるように新たなに廃液が付着して固着することになる。

このようにしてワイパクリーナ１１１１のエッジ部分に固着した廃液が堆積成長すると、図２１に示すように、記録ヘッド４のノズル面４１と干渉し、記録ヘッド４のノズル面４１のメニスカスが破壊されるなどして、安定した滴吐出を行うことができなくなる。

これに対し、本実施形態では、図３２及び図３３の各図（ａ）に示すように、抵抗体６０１上に吐出検知用の液滴８００を吐出する。その後、各図（ｂ）に示すように、ワイパ部材２０２をノズル配列方向に移動させて抵抗体６０１上の液滴８００を払拭する。ワイパ部材２０２は、各図（ｃ）に示すように更に移動して、ワイパ部材２０２に付着した廃液８０１がワイパクリーナ１１１に掻き取られる。

このように、ワイパ部材２０２をノズル配列方向に移動させて抵抗体６０１上の液滴８００を払拭することで、各図（ｃ）に示すように、ワイパクリーナ１１１に付着する廃液８０１は１箇所にまとまる。

これにより、ワイパクリーナ１１１のエッジ部に付着した廃液８０１は、自重で落下することができ、ワイパクリーナ１１１のエッジ部に固着堆積することが低減される。その結果、吸引を行うことで、容易に廃液を廃液タンクに排出することができるようになる。

このように、払拭部材と電極部材とを、ノズル配列方向と平行な方向に相対的に移動させて電極部材を清掃する構成とすることで、払拭部材や払拭部材を清掃する清掃部材における廃液の固着、成長が低減して、払拭部材の払拭性能の経時的な劣化を抑制することができる。これにより、滴吐出検知を行う場合には、精度の高い吐出検知を行うことができるようになる。

そして、払拭部材に付着した廃液を除去して清浄化する清浄化手段を備えることにより、長期にわたり払拭性能を維持することができる。

なお、上述した滴吐出検知動作の制御は制御部のＲＯＭなどに格納されたプログラムによってコンピュータに行なわせることができる。このプログラムは、記憶媒体に記憶して提供することができ、或はインターネットネットなどのネットワークを通じてダウンロードすることで提供される。

また、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味である。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「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する。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。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

３ キャリッジ
４、４ａ、４ｂ 記録ヘッド
４１ ノズル面
１００ 吐出検知ユニット
２０２ ワイパ部材（払拭部材）
２０４ 保持部材
２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ ワイパクリーナ（清浄化手段）
２１１Ａ〜２１１Ｅ 吸収体
６０１ 抵抗体
６０２、６０３ 電極
５３１ 吐出検知部

Claims (11)

1. 液滴を吐出する複数のノズルが配列された記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズルからの滴吐出の有無を検知する吐出検知手段と、備えた画像形成装置であって、
   前記吐出検知手段は、
   前記記録ヘッドに対向可能な領域に配置され、前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が着弾される抵抗体と、
   前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が前記抵抗体に着弾したときの前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する手段と、
   前記検出する手段の検出結果から前記吐出された前記液滴の滴体積、又は、前記液滴の滴速度を判断する手段と、を有し、
   前記判断する手段で判断した前記滴体積又は前記滴速度に応じた処理又は動作を行う
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判断する手段が前記液滴の滴体積を判断し、
   前記滴体積が予め定めた閾値以下である前記ノズルについて、前記液滴の滴体積を増加する駆動波形を与えて駆動する動作、又は、画像形成に寄与しない空吐出滴を吐出させる動作を行い、
   前記滴体積が予め定めた閾値以下である前記ノズルの数が所定数以上あるときには、クリーニング動作を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記判断する手段が前記液滴の滴速度を判断し、
   前記滴速度が予め定めた閾値よりも遅い前記ノズルについて、滴吐出タイミングを早める動作、又は、空吐出動作を行い、
   前記滴速度が予め定めた閾値よりも遅い前記ノズルの数が所定数以上あるときには、クリーニング動作を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記判断する手段は、
   前記抵抗体のノズル配列方向の両端部に設けられた電極を有し、
   前記電極は、ノズル配列方向の両端のノズルよりも外側に配置され、
   前記電極間の抵抗値変化を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記抵抗体の滴着弾面を清掃する清掃手段を備え、
   前記清掃手段は、
   前記抵抗体に付着した前記液滴を払拭する払拭部材を有し、
   前記払拭部材と前記抵抗体とを相対的に移動させて前記抵抗体を清掃する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記払拭部材は保持部材に保持され、
   前記保持部材は、少なくとも、前記払拭部材が前記抵抗体を払拭可能な姿勢になる第１の状態と、前記払拭部材が前記抵抗体に接触しない姿勢になる第２の状態との間で移動可能であり、
   前記保持部材は、払拭終了側に設けられた第２接触部材に接触することで前記第２の状態になり、払拭開始側に設けられた第１接触部材に接触することで前記第１の状態になる
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記抵抗体の撥水性は前記払拭部材の撥水性よりも高いことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 前記払拭部材の硬度よりも前記抵抗体の硬度が高いことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記抵抗体はカーボン皮膜抵抗体であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 液滴を吐出する複数のノズルが配列された記録ヘッドの前記ノズルからの滴吐出の有無を検知する吐出検知装置であって、
    前記記録ヘッドに対向可能な領域に配置され、前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が着弾される抵抗体を有し、
    前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が前記抵抗体に着弾したときの前記抵抗体の抵抗値の変化を検出する手段と、
    前記検出する手段の検出結果から、前記液滴の吐出の有無と、前記吐出された前記液滴の滴体積及び前記液滴の滴速度の少なくともいずれかと、を判断する手段と、を有し、
    前記判断する手段で判断した前記滴体積又は前記滴速度に応じた処理又は動作を行う
    ことを特徴とする吐出検知装置。
11. 液滴を吐出する複数のノズルが配列された記録ヘッドの前記ノズルからの滴吐出の有無を検知する吐出検知装置であって、
    前記記録ヘッドに対向可能な領域に配置され、前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が着弾される抵抗体を有し、
    前記記録ヘッドのノズルから吐出された液滴が前記抵抗体に着弾したときの前記抵抗体の抵抗値の変化を検出して前記液滴の吐出の有無を検知する手段と、を備えている
    ことを特徴とする吐出検知装置。

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