(57)【要約】【課題】本発明の課題は、極度に増粘したインク等の付着物がノズル面に付着した場合においても、充分に払拭することができると共に、充分なメニスカスを形成することができるヘッドクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を得ることである。【解決手段】本発明に係るヘッドクリーニング装置１００は、含侵された清掃用溶剤１０４をノズル面１３ｂに接触させて付着物Ｆを分散させつつノズル面１３ｂを払拭する発泡体１０５と、発泡体１０５に超音波振動を付与する超音波振動体１０７と、ノズル面１３ｂに摺接して付着物を払拭するワイパーブレード１０９とを備え、超音波振動を与えた発泡体１０５でノズル面１３ｂを払拭した後にワイパーブレード１０９でノズル面１３ｂを払拭している。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した付着物を除去するヘッドクリーニング装置において、
含浸された清掃用溶剤をノズル面に接触させて付着物を分散させつつノズル面を払拭する溶剤含浸部材と、
溶剤含浸部材に超音波振動を付与する超音波振動付与手段と、ノズル面に摺接して付着物を払拭するブレードとを備え、
超音波振動を与えた溶剤含浸部材でノズル面を払拭した後にブレードでノズル面を払拭することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項２】
液滴吐出ヘッドはヘッドクリーニング装置に対向する位置に移動可能に設けられ、溶剤含浸部材とブレードとは液滴吐出ヘッドの移動方向に沿って並べて配置されており、
ブレードはノズル面に摺接する摺接位置とノズル面から離間する離間位置とに移動自在に設けられ、
このブレードを摺接位置及び離間位置の何れかに位置させる駆動制御手段を備え、
この駆動制御手段は、液滴吐出ヘッドが溶剤含浸部材側からブレードに向けて移動しているときは、ブレードを摺接位置に位置させ、液滴吐出ヘッドがブレード側から溶剤含浸部材に向けて移動しているときは、ブレードを離間位置に位置させることを特徴とする請求項１に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項３】
ブレードに付着した付着物を回収する回収手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項４】
ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドを保持し記録媒体を横切る方向に直線運動を行うキャリッジとを備え、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のヘッドクリーニング装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプロセスを用いたプリンタ、ファクシミリ、複写機或いはこれらの複合機等の画像形成装置及びこの種の画像形成装置に用いられ、液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した付着物を除去するヘッドクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、記録ヘッドに設けられたノズルからインク滴を吐出して記録（印字）を行うインクジェット画像形成装置においては、記録後の記録ヘッドのノズル面に増粘インク、ミスト、紙粉等の付着物が付着することにより、次記録時のインク滴を吐出する際に、インク滴が吐出できなかったり、インク滴の吐出方向がおかしくなったり等の不具合が生じることがあった。
【０００３】
このため、ゴム等の弾性体からなるワイパーブレードにてノズル面を払拭し、ノズル面に付着した増粘インク等の付着物を除去する技術が知られている。また、ワイパーブレードによる方式では、ノズル面に対するワイパーブレードの接触圧が大きいと、ノズル面の撥水層を破損する虞があるため、ノズル面に付着した増粘インク等の付着物を洗浄液又はインクを含浸させたフェルト等の湿潤ブラシで払拭することにより低払拭圧でノズル面を磨耗させること無く良好な状態にする技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０３４７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術においては、極度に増粘したインク等がノズル面に付着した場合、拭き残りが発生することがあると共に、充分にメニスカスが形成されない場合があるという問題がある。
【０００６】
本発明は、極度に増粘したインク等の付着物がノズル面に付着した場合においても、充分に払拭することができると共に、充分なメニスカスを形成することができるヘッドクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した付着物を除去するヘッドクリーニング装置において、含浸された清掃用溶剤をノズル面に接触させて付着物を分散させつつノズル面を払拭する溶剤含浸部材と、溶剤含浸部材に超音波振動を付与する超音波振動付与手段と、ノズル面に摺接して付着物を払拭するブレードとを備え、超音波振動を与えた溶剤含浸部材でノズル面を払拭した後にブレードでノズル面を払拭することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、液滴吐出ヘッドはヘッドクリーニング装置に対向する位置に移動可能に設けられ、溶剤含浸部材とブレードとは液滴吐出ヘッドの移動方向に沿って並べて配置されており、ブレードはノズル面に摺接する摺接位置とノズル面から離間する離間位置とに移動自在に設けられ、このブレードを摺接位置及び離間位置の何れかに位置させる駆動制御手段を備え、この駆動制御手段は、液滴吐出ヘッドが溶剤含浸部材側からブレードに向けて移動しているときは、ブレードを摺接位置に位置させ、液滴吐出ヘッドがブレード側から溶剤含浸部材に向けて移動しているときは、ブレードを離間位置に位置させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、ブレードに付着した付着物を回収する回収手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載された発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドを保持し記録媒体を横切る方向に直線運動を行うキャリッジとを備え、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、請求項１乃至３の何れか１項に記載のヘッドクリーニング装置を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、清掃用溶剤を含浸し且つ超音波振動手段により振動する溶剤含浸部材をノズル面に接触させて、ノズル面に付着した増粘インク等の付着物を充分にゆるませた（分散させた）後にブレードにより付着物を払拭するので、極度に増粘したインク等の付着物であっても充分に払拭することができると共に、より確実にメニスカスを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す斜視図、図２はインクジェット記録装置の内部構造を概略的に示す側断面図、図３はヘッドクリーニング装置を示す図であり、（ａ）は同ヘッドクリーニング装置の平面図、（ｂ）は同ヘッドクリーニング装置の側面図、（ｃ）は同ヘッドクリーニング装置の前面図、図４は図３のヘッドクリーニング装置の発泡体とワイパーブレードとの位置関係を説明する模式図、図５は図３のヘッドクリーニング装置のワイパーブレードが上下動する状態を説明する模式図、図６は図１の往復動するキャリッジの復路時におけるワイパーブレードの位置を説明する模式図、図７はヘッドクリーニング装置によるクリーニング動作を説明する模式図であり、図８はメンテナンス時のインクジェット記録装置の制御を示すフローチャートである。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置は、記録装置本体１０の内部に印字機構部１１を有し、この印字機構部１１は、主走査方向に所定の移動速度で移動可能なキャリッジ１２、このキャリッジ１２に搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）１３、この記録ヘッド１３へインクを供給するインクカートリッジ１４等で構成される。装置本体１０の下方部には前方側から多数枚の用紙（記録媒体）２１を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）２２を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙２１を手差しで給紙するための手差しトレイ２３を開倒することができ、給紙カセット２２或いは手差しトレイ２３から給送される用紙２１を取り込み、印字機構部１１によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ２４に排紙する。
【００１４】
印字機構部１１は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１５ａと従ガイドロッド１５ｂとでキャリッジ１２を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ１２にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１３を複数のインク吐出口（ノズル）１３ａを主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ１２には記録ヘッド１３に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１４を交換可能に装着している。
【００１５】
キャリッジ１２は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１５ａに摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１５ｂに摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１２を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１６で回転駆動される駆動プーリ１７ａと従動プーリ１７ｂとの間にタイミングベルト１８を張装し、このタイミングベルト１８をキャリッジ１２に固定しており、主走査モータ１６の正逆回転によりキャリッジ１２が往復駆動される。
【００１６】
一方、給紙カセット２２にセットした用紙２１を記録ヘッド１３の下方側に搬送するために、給紙カセット２２から用紙２１を分離給送する給紙ローラ３１及びフリクションパッド３２と、用紙２１を案内するガイド部材３３と、給紙された用紙２１を反転させて搬送する搬送ローラ３４と、この搬送ローラ３４の周面に押し付けられる搬送コロ３５及び搬送ローラ３４からの用紙２１の送り出し角度を規定する先端コロ３６とを設けている。搬送ローラ３４は副走査モータ３７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００１７】
記録時には、キャリッジ１２を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３を駆動することにより、停止している用紙２１にインクを吐出して１行分を記録（印字）し、用紙２１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２１の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙２１を排紙する。
【００１８】
キャリッジ１２の移動方向右端側（主走査モータ１６から離れる側）の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド１３の吐出不良を回復させて記録ヘッド１３機能を維持する維持装置であるヘッドクリーニング装置１００を配置している。尚、記録ヘッド１３は、キャリッジ１２の移動により、ヘッドクリーニング装置１００に対向する位置に移動可能となっている。
【００１９】
このヘッドクリーニング装置１００は、図３に示すように、上方が開口した箱状の筐体１０１を有している。この筐体１０１は前後方向（副走査方向）に延びた仕切り板１０１ａによって、図１に示す主走査モータ１６側の第１収納空間Ｓ１と、主走査モータ１６とは反対側の第２収納空間Ｓ２との２つの収納空間に区画されている。
【００２０】
第１収納空間Ｓ１内には、前後に延びたブロック状の発泡体（溶剤含浸部材）１０５と、この発泡体１０５に接触して発泡体１０５に超音波振動を与える超音波振動体（超音波振動付与手段）１０７とが配置されている。また、第１収納空間Ｓ１内には、記録ヘッド１３のノズル面１３ｂを洗浄するための洗浄液やインク等の清掃用溶剤１０４が満たされて、発泡体１０５に含浸させている。この清掃用溶剤１０４が含浸された発泡体１０５の上面１０５ａの位置は、記録ヘッド１３のノズル面１３ｂと接触可能な程度の高さに設定されている（図７参照）。これにより、発泡体１０５は、この発泡体１０５に含浸された清掃用溶剤１０４をノズル面１３ｂに接触させて、ノズル面に付着した増粘インク、ミスト、紙粉等の付着物Ｆ（図７参照）、特に液状から乾燥により増粘が進行して凝固化した増粘インクを分散させて再度液状にしつつ（再分散化しつつ）ノズル面１３ｂを払拭するようになっている。
【００２１】
第２収納空間Ｓ２内には、ゴム等の弾性体で前後に延びる板状に構成され、発泡体１０５によるノズル面１３ｂの払拭後に、ノズル面１３ｂに摺接して付着物Ｆを払拭するワイパーブレード（ブレード）１０９と、このワイパーブレード１０９が払拭した（掻き取った）付着物Ｆを吸引により図示しない廃液タンクに向けて回収する付着物回収機構（回収手段）１１１とが配置されている。
【００２２】
本実施の形態では、発泡体１０５とワイパーブレード１０９とは、キャリッジ１２の移動方向（主走査方向）に沿って互いに平行になるように並べて配置されていると共に、主走査モータ１０６から主走査方向（図７における矢印Ａ方向）に向かって、発泡体１０５、ワイパーブレード１０９の順に配置されている。そして、図４に示すように、ワイパーブレード１０９の上面１０９ａの高さは、発泡体１０５の上面１０５ａよりも僅かに高い距離Ｂだけ離れるように設定されている。
【００２３】
また、ワイパーブレード１０９は、図５に示すように、モータやソレノイド等の駆動源１１３によって上下に移動自在に設けられている。この駆動源１１３は、インクジェット記録装置の動作を制御する制御部（駆動制御手段）１１５の制御によって駆動されて、ワイパーブレード１０９をノズル面１３ｂを摺接する摺接位置（図４に示す位置）と、ワイパーブレード１０９の上面１０９ａがノズル面１３ｂから離れた離間位置（図６に示す位置）とに移動させる。本実施の形態では、離間位置は、ノズル面１３ｂから少し下方に離れた位置からこれよりもう少し下方に離れた位置までの所定範囲であり、制御部１１５の制御によって駆動源１１３が駆動することにより、ワイパーブレード１０９がこの所定範囲内において上下動することが可能となっている。この際のワイパーブレード１０９の上限は、図６に示すようにワイパーブレード１０９の上面１０９ａがノズル面１３ｂから僅かに低い距離Ｃだけ離間した位置となっている。
【００２４】
具体的には、制御部１１５は、ヘッドクリーニング装置１００のクリーニング動作開始時にキャリッジ１２がその移動方向右端側に向けて移動しているとき（記録ヘッド１３が発泡体１５側からワイパーブレード１０９に向けて移動しているとき）は、図４に示すように、ワイパーブレード１０９を摺接位置に位置させ、ワイパーブレード１０９を通過した後にキャリッジ１２がその移動方向左端側に向けて移動しているとき（記録ヘッド１４がワイパーブレード１０９側から発泡体１０５に向けて移動しているとき）は、図６に示すように、ワイパーブレード１０９を離間位置に位置させる。更に、制御部１１５は、キャリッジ１２を発泡体１０５上に往復動させて、発泡体１０５によるノズル面１３ｂの払拭を行う場合には、ワイパーブレード１０９を離間位置に位置させたままにする。
【００２５】
また、ワイパーブレード１０９の初期位置は摺接位置に設定されており、ヘッドクリーニング装置１００の非作動時には、制御部１１５はワイパーブレード１０９を摺接位置に位置させている。これにより、ヘッドクリーニング装置１００の作動開始時において、ワイパーブレード１０９を摺接位置に移動させる手間を省略することができ、ワイパーブレード１０９を摺接位置に移動させるための時間を省略することができる。尚、初期位置は上記位置に限定されないが、ヘッドクリーニング装置１００の作動開始時にワイパーブレード１０９を摺接位置まで移動させる時間を短縮できるように、摺接位置に近い位置が望ましい。
【００２６】
更に、制御部１１５は、ワイパーブレード１０９が付着物Ｆを払拭した後、図５に示すように、駆動源１１３を駆動させてワイパーブレード１０９を離間位置の上記所定範囲内で上下動させることによって、ワイパーブレード１０９に付着した付着物Ｆを付着物回収機構１１１に流し込ませて、廃液タンクに向けて吸引させる。
【００２７】
次に、図７及び図８に基づいて本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００の動作を説明する。本実施の形態では、インクジェット記録装置に設けられたカウンターがカウントした記録枚数が予め設定された記録枚数（印字枚数）に達したり、或いはインクジェット記録装置に設けられたタイマーが計時した放置時間（具体的には、前回のヘッドクリーニング装置１００のクリーニングが終了してからの経過時間、インクジェット記録装置による記録動作終了後からの経過時間等）が予め設定された一定時間に達したり等のメンテナンスを行う所定条件を達成したとき、図７（ａ）に示すように、制御部１１５は、ワイパーブレード１０９が摺接位置に無い場合にはワイパーブレード１０９を摺接位置に位置させた後に超音波振動体１０７により発泡体１０５を振動させると共に、キャリッジ１２をヘッドクリーニング装置１００に向けて記録時よりも低速で移動させる（ステップＳ１〜ステップＳ３）。尚、上述のようにワイパーブレード１０９が初期位置である摺接位置にあるときには、ワイパーブレード１０９を摺接位置に移動させる動作を省略可能である。
【００２８】
この移動しているキャリッジ１２が発泡体１０５に到達すると、図７（ｂ）に示すように、記録ヘッド１３のノズル面１３ｂが清掃用溶剤１０４を含浸しかつ振動している発泡体１０５に接触することによって、清掃用溶剤１０４による増粘インク等の付着物Ｆの再分化を行いつつ発泡体１０５によるノズル面１３ｂの払拭が行われる。
【００２９】
本実施の形態では、発泡体１０５に含浸された清掃用溶剤１０４による増粘インク等の付着物Ｆの再分化と、超音波振動体１０７による発泡体１０５の振動による再分化の促進との相乗効果によって、ノズル面１３ｂに付着した付着物Ｆの再分化が効率的に行われた後に、発泡体１０５によるノズル面１３ｂの払拭が行われるため、ノズル面１３ｂを効率的に払拭することができる。しかも、キャリッジ１２を記録動作時よりも低速で移動させることによって、キャリッジ１２を記録動作と同じ速度で移動させた場合に比べて、ノズル面１３ｂの付着物Ｆに対する清掃用溶剤１０４の接触時間及び発泡体１０５からの振動時間を多くとることができるので、より払拭効果を高めることができる。
【００３０】
発泡体１０５による払拭後、キャリッジ１２が更に移動して、ワイパーブレード１０９に到達すると、図７（ｃ）に示すように、ノズル面１３ｂに接触したワイパーブレード１０９が弾性変形してノズル面１３ｂに摺接することにより、発泡体１０５によって払拭しきれなかった付着物Ｆが払拭されると共に、ノズル面１３ｂにメニスカスが形成される。
【００３１】
本実施の形態では、ワイパーブレード１０９による払拭前に、発泡体１０５に含浸された清掃用溶剤１０４による付着物Ｆをゆるませた（再分化を行った）直後に、ワイパーブレード１０９による払拭を行うため、極度に増粘したインク等の付着物であっても充分に払拭することができる。また、ノズル面１３ｂに対するワイパーブレード１０９の払拭圧を、再分化されていない付着物を払拭する場合に比べて低く設定することができる。この結果、ノズル面１３ｂに施されている撥水層の破損を抑えることができると共に、良好なメニスカスを形成することができる。
【００３２】
ワイパーブレード１０９による払拭後、キャリッジ１２が更に移動して、図７（ｄ）に示すように、キャリッジ１２がワイパーブレード１０９を通過すると、制御部１１５は、ワイパーブレード１０９を上下動させて、ワイパーブレード１０９に付着した付着物Ｆを付着物回収機構１１１に回収させると共に、キャリッジ１２を発泡体１０５に向けて移動させ（矢印Ａとは反対方向に移動させて）、このキャリッジ１２が発泡体１０５を通過した後、再びキャリッジ１２をワイパーブレード１０９に向けて移動させる動作を繰り返して、ノズル面１３ｂを発泡体１０５上に、予め設定された往復回数に到達するまで繰り返し往復させる（ステップＳ４〜ステップＳ６）。その後、制御部１１５はキャリッジ１２を主走査モータ１６の近傍にあるキャリッジ１２のホームポジションに復帰させる（ステップＳ７）。
【００３３】
本実施の形態では、ワイパーブレード１０９による払拭後、ワイパーブレード１０９を離間位置に位置させて、ワイパーブレード１０９とノズル面１３ｂとの干渉を回避しているので、不要なワイパーブレード１０９による払拭動作を削除することができ、ノズル面１３ｂの撥水層の破損をより防止することができる。また、ノズル面１３ｂを発泡体１０５上に往復動させることによって、長時間放置等によってノズル面１３ｂに大量の増粘インク等の付着物Ｆが堆積した場合であっても、充分にこれを除去することができる。しかも、この往復動とワイパーブレード１０９に付着した付着物Ｆの除去とを同時に行っているので、これらを別々に行う場合に比べて、ヘッドクリーニング装置１００のクリーニングに要する時間を短縮することができる。
【００３４】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、上述の実施の形態では、記録ヘッド１３を主走査方向に走査して記録を行うシリアル型ヘッド方式を採用しているが、これに代えて、記録ヘッドを固定した状態で記録を行うライン型ヘッド方式を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置の内部構造を概略的に示す側断面図である。
【図３】ヘッドクリーニング装置を示す図であり、（ａ）は同ヘッドクリーニング装置の平面図、（ｂ）は同ヘッドクリーニング装置の側面図、（ｃ）は同ヘッドクリーニング装置の前面図である。
【図４】図３のヘッドクリーニング装置の発泡体とワイパーブレードとの位置関係を説明する模式図である。
【図５】図３のヘッドクリーニング装置のワイパーブレードが上下動する状態を説明する模式図である。
【図６】図１の往復動するキャリッジの復路時におけるワイパーブレードの位置を説明する模式図である。
【図７】ヘッドクリーニング装置によるクリーニング動作を説明する模式図でありである。
【図８】図８はメンテナンス時のインクジェット記録装置の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１２                キャリッジ
１３                記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
１３ａ              ノズル
１３ｂ              ノズル面
１００              ヘッドクリーニング装置
１０４              清掃用溶剤
１０５              発泡体（溶剤含浸部材）
１０７              超音波振動体（超音波振動付与手段）
１０９              ワイパーブレード（ブレード）
１１１              付着物回収機構（回収手段）
１１５              制御部（駆動制御手段）
Ｆ                  付着物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010058473.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010058473.tif 000008
【図７】
2010058473.tif 000009
【図８】
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