(57)【要約】【課題】吐出ヘッドのノズルをワイパーブレードで払拭した後、ワイパーブレードに付着したインクを短時間で確実に除去することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】インク吐出ヘッド１のノズル面１ａのインクを払拭するワイパーブレード７３と、ワイパーブレード７３に付着したインクを除去するための巻き取り可能な不織布ウェブ８０を備え、該不織布ウェブ８０を前記ワイパーブレード７３に接触した状態で巻き取り動作を行う画像形成装置において、ワイパーブレード７３に付着するインク量によって不織布ウェブ８０を巻き取る条件を変えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出ヘッドのノズル面のインクを払拭するワイパーブレードと、ワイパーブレードに付着したインクを除去するための巻き取り可能なウェブクリーナーを備え、該ウェブクリーナーを前記ワイパーブレードに接触した状態で巻き取り動作を行う画像形成装置において、
前記ワイパーブレードに付着するインク量によって前記ウェブクリーナーを巻き取る条件を変えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ウェブクリーナーを巻き取る条件は、不織布ウェブクリーナーを巻き取り量をインク付着量に比例して変え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３】
前記ウェブクリーナーを巻き取る方向が、前記ワイパーブレードからインクの自重により流れる方向とは逆方向であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ワイパーブレードのインクが付着する側面に、インクが流れる方向に対して直角方向に伸びる溝又は突起が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ワイパーブレードに付着するインク量は、メンテナンス時のインク排出量に従って検出されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか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、記録ヘッドを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としてインクを吐出する記録ヘッド（以下、吐出ヘッドという。）を有するインクジェット記録装置は既に知られている。この種の画像形成装置の多くは、使用によって吐出ヘッドのノズルにインクが付着することが避けられず、そのため付着したインクを除去して良好な印字性能を維持・回復すべく維持回復ユニットを備えている。特許文献１には、ノズルに付着したインクを吸引する吸引キャップ手段と、その後残量したインクを払拭する例えば弾性体ブレードとを有する維持回復ユニットが開示されている。かかる維持回復ユニットではワイパーブレードで払拭したインクがそのままブレードに残存してしまうと、そこで固着してクリーニング性能を劣化させてしまう。このため、維持回復ユニットには特許文献１，２に記載されているように、ワイパーブレードに付着したインクを例えば吸収体シートよりなるウェブクリーナーを設けており、ウェブクリーナーは毛管力によってインクを吸収除去している。
【０００３】
ところで、上記の画像形成装置では例えば「連続ｎ枚印刷後」や「ｎ時間放置後」などの所定間隔毎に自動的にヘッドメンテナンスを行うメンテナンスモードを設定している。このメンテナンスモード時に維持回復ユニットを作動して吐出ヘッドの廃液であるインクを除去している。
【０００４】
上記した従来のウェブクリーナーを用いたワイパーブレードのインク除去方法では、ウェブクリーナーをワイパーブレードのインク付着面である側面或いは天面に１度のみ接触または押し当て、ウェブクリーナーの毛管力によってインクを吸収除去した後にそのまま離間するというものであった。
【０００５】
このように、今まではワイパーブレードに付着したインクをウェブクリーナーに除去する場合に、ウェブクリーナーをワイパーブレードに押し当ててウェブクリーナーの毛管力でインクを吸収している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ワイパーブレードに付着するインク量は常に一定でなく、ばらつきがある。例えば、ヘッドのノズルダウンが多く生じてメンテナンス時にリフレッシュモードを実施してより多くのインク吸引を行った場合にはワイパーブレードに付着するインクの量が多くなる。このようなインク量が多いケースではウェブクリーナーの一度の押し当てだけではインクを吸収しきれずインク残り発生してしまう。このようなワイパーブレードのインク残りはそのままにして固着させてしまうと、次の吐出ヘッドのノズル面を払拭した場合に綺麗にインクを拭き取れないという問題があった。そこで、ワイパーブレードのインクを完全に除去するため、２度、３度と異なる面のウェブクリーナーを繰り返し押し当てることも考えられるが、ウェブ押し当て吸収・離間・ウェブ巻き取り・ウェブ押し当て吸収の動作を繰り返すとワイパークリーニングに要する時間が長くなってしまうという別の問題が発生した。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、吐出ヘッドのノズルをワイパーブレードで払拭した後、ワイパーブレードに付着したインクを短時間で確実に除去することができ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】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、インク吐出ヘッドのノズル面のインクを払拭するワイパーブレードと、ワイパーブレードに付着したインクを除去するための巻き取り可能なウェブクリーナーを備え、該ウェブクリーナーを前記ワイパーブレードに接触した状態で巻き取り動作を行う画像形成装置において、前記ワイパーブレードに付着するインク量によって前記ウェブクリーナーを巻き取る条件を変えることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吐出ヘッドのノズル面をワイパーブレード（弾性体ブレード）で払拭した後にワイパーブレードに付着したインクを、ウェブクリーナーユニットを用いて短時間で且つ綺麗に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例としてのインクジェット記録装置を示す全体概略図である。
【図２】主走査方向に５つのヘッド並べたラインエンジン構成を示す概略図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は維持回復ユニットのノズルクリーニング部の構成を示す正面及び側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は吐出ヘッドのクリーニング動作順序を示す説明図である。
【図５】ウェブクリーナーユニットの構成を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はウェブクリーナーユニットの動作順序を示す説明図である。
【図７】ウェブ巻取り角度を検知する検知例を示す説明図である。
【図８】ウェブクリーナーユニットによるインク除去の一連の動作を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）、（ｂ）はワイパーブレードの他の実施形態を示す斜視図及び断面図である。
【図１０】図９のワイパーブレードのウェブクリーナー動作を示す概略図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）はワイパーブレードのさらに他の実施形態を示す斜視図及び断面図である。
【図１２】図１１のワイパーブレードのウェブクリーナー動作を示す概略図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は図９のワイパーブレードの変形例を示す斜視図及び断面図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は図１１のワイパーブレードの変形例を示す斜視図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例としてのインクジェット記録装置を示す全体概略図、図２は主走査方向に５ヘッド並べたラインエンジン構成を示す概略図である。
【００１２】
ここに示したインクジェット記録装置は、吐出ヘッド１が主走査方向に複数個配置されたラインエンジン型で、可撓性フィルム２ｂとスプリング２ｃで負圧を形成したサブタンク２ａを経由して吐出ヘッド１にインクが供給される構成を有している。
【００１３】
次に、図１に沿って画像形成装置の一連の動作を説明する。
先ず、給紙ユニット６から送られた記録媒体である用紙８は搬送ユニット５によって吐出ヘッド１下に搬送される。搬送ユニット５はエアー吸着ファン１０によって穴開き加工された搬送ベルト１１に用紙８の裏面を吸引させて搬送する方式をとっている。搬送ユニット５上で印字された用紙は当該ユニットを通過後、搬送ガイド板９上を通過して排紙台７上に積載される。
【００１４】
吐出ヘッド１へのインクの供給は、インクカートリッジユニット３にセットされたカートリッジ３ａのインクが一旦サブタンクユニット２に送られた後、吐出ヘッド１に供給される。サブタンク２ａは、図２に示すように、内部にスプリング２ｃを設け、サブタンク２ａの一面に可撓性フィルム２ｂを溶着して内部のスプリング２ｃを押さえ付けた構成となっている。そして、スプリング２ｃの戻り力によって吐出ヘッド１に負圧を形成した自然供給方式となっている。
【００１５】
かかるインクジェット記録装置では「連続ｎ枚印刷後」や「ｎ時間放置後」などの所定間隔毎に自動的にヘッドメンテナンスを行うメンテナンスモードや、吐出ヘッド１のノズルダウンが多く生じたときに実施するリフレッシュモードを設定している。これらのモード時には吐出ヘッド１のクリーニングを行い、機能を良好に維持回復している。
【００１６】
吐出ヘッドクリーニン方法は、先ず、全吐出ヘッド１を支持した吐出ヘッドユニット１２が上部に退避する。この退避によって搬送ユニット５と吐出ヘッドユニット１２の間にできた空間にクリーニング機能を有する維持回復ユニット４を図１の右方よりスライドさせて入り込ませる。次に、吐出ヘッド１を下降して維持回復ユニット４上に乗せた後、維持回復ユニット４が移動して吐出ヘッド１のノズル部のクリーニングを行う。
【００１７】
図３は維持回復ユニット４のノズルクリーニング部の構成を示す説明図である。
維持回復ユニット４は、ノズル部の清掃する吸引キャップ手段７０と、残量したインクを払拭するワイパーブレード７３と、吸引キャップ手段７０やワイパーブレード７３に付着したインクを除去するためのウェブクリーナーユニット１３を備えている。吸引キャップ手段７０は、図３に示すように、吸引ポンプ７２に接続されたノズル部を覆うキャップ７１を有し、ワイパーブレード７３はクリーニング時の維持回復ユニット移動方向のキャップ７１の下流側に設けられている。
【００１８】
図４はウェブクリーナーユニットの構成を示す説明図である。
図４において、ウェブクリーナーユニット１３はウェブクリーナーとしての不織布ウェブ８０を巻いた不織布ウェブクリーナーロール８１、不織布ウェブ８０を巻き取る巻き取りローラ８２及び不織布ウェブ８０をガイドするＬ字状のガイド部材８３を有している。このウェブクリーナーユニット１３は回動軸８４を中心として回動可能に図示していない維持回復ユニット４の基体に支持されている。さらに、ウェブクリーナーユニット１３は図示していないモータ等の駆動部、例えばステッピングモータによって回動軸８４を中心に回動することによる上下動が可能となっている。なお、ガイド部材８３には不織布ウェブ８０が確実にワイパーブレード７３に付着したインクを払拭するように適宜大きさの空洞部８５が設けられている。
【００１９】
図５は、吐出ヘッド１のクリーニング動作順序を示す説明図である。
図５において、上記したように、吐出ヘッドユニット１２を下降して維持回復ユニット４上に乗せる際、吸引キャップ７１が吐出ヘッド１のノズル部を覆う。そして、吸引ポンプ７２を作動してインクを吸引する（図５（ａ））。吸引後、吐出ヘッドユニット１２を上昇して吐出ヘッド１を吸引キャップ７１から離す（図５（ｂ））。吸引キャップ７１から吐出ヘッド１が離れると、維持回復ユニット４を図の右方に移動すると、ワイパーブレード７３が吐出ヘッド１のノズル部１ａに接触する（図５（ｃ））。さらに、ユニット４を図の右方に移動すると、ワイパーブレード７３がノズル部１ａに摺接し、残留していたインク払拭する（図５（ｄ））。
【００２０】
かくして、吐出ヘッド１のノズル１ａをクリーニングするが、かかるクリーニングよって吸引キャップ７１やワイパーブレード７３に付着したインクはウェブクリーナーユニット１３によって除去される。
【００２１】
図６はウェブクリーナーユニット１３の動作順序を示す説明図である。
維持回復ユニット４が移動すると、図６（ａ）に示すように、吸引キャップ７１がガイド部材８３に支持されている部分の不織布ウェブ８０に当接し、キャップに付着しているインクが不織布ウェブ８０に吸収される。このとき、不織布ウェブ８０と吸引キャップ７１の当接を確実にするため、ウェブクリーナーユニット１３は回動軸８４を中心に反時計方向の回動されている。また、このときは不織布ウェブ８０が巻き取りされていない。
【００２２】
維持回復ユニット４の移動がさらに進むと、図６（ｂ）に示すように、ワイパーブレード７３の払拭側の側面が不織布ウェブ８０に当接し、不織布ウェブ８０の毛管力によってブレード側面に付着しているインクを吸収する。そして、図６（ｃ）に示すように、不織布ウェブ８０を矢印方向に巻き取り、新しい面をワイパーブレード７３の側面に接触させる。これにより、上記当接で吸収しきれなかったインクを新しいクリーナー面で吸収できるため、ワイパーブレード７３の側面に付着していたインクをほぼなくすことができる。なお、不織布ウェブ８０を巻き取る方向はワイパーブレード７３からインクの自重により流れる方向とは逆方向である。
【００２３】
ところで、ワイパーブレード７３に付着するインク量はばらつきがあり、特にリフレッシュモードのメンテナンス実行後は通常量も多いインクが付着してしまう。そこで、本発明ではインクの付着量に応じてウェブクリーナーを巻き取る条件を変えている。具体的には付着インク量が多いと判断されるとき、不織布ウェブ８０の巻き取り量を多くして、新しいクリーナー面を多く繰り出すことで、多量のインクを吸収除去するように構成している。
【００２４】
かくして、ワイパーブレード７３の側面に付着しているインクを吸収すると、ウェブクリーナーユニット１３を一旦、上方に退避させる。その後、維持回復ユニット４をさらに右方へ移動させ、ウェブクリーナーユニット１３を降下させる。このとき、図６（ｄ）に示すように、不織布ウェブ８０がワイパーブレード７３の天面に接触し、該天面に付着していたインクがウェブに吸収除去される。
【００２５】
メンテナンス後、不織布ウェブ８０はそのままの位置で停止させても良いが、長寿命化を図るため、不織布ウェブ８０を巻き戻している。このとき不織布ウェブ８０は、正方向の巻き取り量＞逆方向の巻き戻す量、と設定している。しかし、不織布ウェブ８０の巻き戻し量が多過ぎるとインク吸収性が劣化してしまい、逆に少なすぎると、インク吸収性は良好であるが、短命になってしまう。よって、不織布ウェブ８０の巻き戻しはインクの払拭性と寿命のバランスを見て設定しているが、本実施形態では巻き戻し量を正方向の巻き取り量の５０％程度としている。なお、不織布ウェブ８０の巻き取り・巻き戻し時に、該不織布ウェブ８０にたるみが生じないように、不織布ウェブクリーナーロール８１には図示していないバックテンション手段が設けられている。
【００２６】
不織布ウェブ８０の巻き取り制御は、巻き取り時間によって制御する。さらに、図７に示すように、ウェブクリーナーユニット１３の巻き取りローラ８２の回動軸８２ａに多数のスリット８６ａを形成した円盤状のフィラー８６を設け、そのスリット８６ａをセンサ８７で検知して巻き取り角度から制御するようにしても良い。
【００２７】
図８は、ウェブクリーナーユニットによるインク除去の一連の動作を示すフローチャートである。
ます、吐出ヘッド１のインクを吸引キャップ手段７０によって吸引する（Ｓ１）。吸引後、吐出ヘッド１のノズル面に付着したインクをワイパーブレード７３によって払拭する（Ｓ２）。ワイパーブレード７３に付着したインク除去のため、維持回復ユニット４の移動し（Ｓ３）、不織布ウェブ８０がワイパーブレード７３の側面に接触する（Ｓ４）。ここで、ワイパーブレード７３の側面に付着したインク量が多量かが判断され（Ｓ５）、多量でない場合不織布ウェブ８０を所定量巻き取る（Ｓ６）。また多量の場合は不織布ウェブ８０を所定量より多く巻き取る（Ｓ７）。次に、不織布ウェブ８０をワイパーブレード７３の天面に接触させ（Ｓ８）、不織布ウェブ８０がワイパーブレード７３から離れて吐出ヘッドクリーニングの一連の動作が終了する。（Ｓ９）
【００２８】
吐出ヘッド１のノズル面に付着したインクをワイパーブレード７３で払拭後、ワイパーブレード７３に付着したインクをウェブクリーナーユニット１３で除去する際に、不織布ウェブ８０をワイパーブレード７３に接触させて押し当てた状態で巻き取る。さらに、リフレッシュモードなどのより多くのインクを吸引するメンテナンス動作後は、通常メンテナンス動作時より不織布ウェブ８０の巻き取り量を多くしている。これにより、始めワイパーブレード７３に接触した不織布ウェブ８０面がインクを吸着した後、次の不織布ウェブ８０が巻き取られることで新しいウェブのクリーナー面がワイパーブレードに接触する。よって、始めに接触した不織布ウェブ８０面で吸着しきれなかったインクを次々に吸着することができるため、より多くのインクを吸着除去できる。さらに、ワイパーブレード７３に不織布ウェブ８０が接触したままの状態で不織布ウェブ８０の巻き取り動作を行っているため、短時間でインク除去できるという効果も得られる。
【００２９】
また、ワイパーブレードに付着するインク量は、ノズル面をワイピングする際のインク量に比例する。そこで、メンテナンスを実行するまでのインク吐出量を画像データや印字枚数等から算出し、その算出量から不織布ウェブ８０の巻き取り量をインク付着量に比例して増減するように制御しても良い。また、簡単に上記算出量がある量を越えると、不織布ウェブ８０の巻き取り量を多くするようにしても良い。
【００３０】
ところで、ワイピング後のワイパーブレード７３に付着したインクは不織布ウェブ８０に接触する前の維持回復ユニット４の移動中にワイパーブレード７３が鉛直方向に延びているため、その側面に沿って流れ落ちてしまうことが起り得る。そこで、図９はそのような問題を防止することができるワイパーブレード７３の実施形態を示す概略図である。
【００３１】
図９において、ワイパーブレード７３のインクが流れ落ちる側面は平らな面であり、この面のインクが流れ落ちる方向と直角方向の全域にインクが流れ落ちる面よりも凹む溝７５が形成されている。この溝７５の位置は、図１０に示すように、ワイパーブレード７３の天面に近い位置に形成され、ワイパーブレード７３の側面が不織布ウェブ８０に接触した際に溝７５のすべてが隠れる位置に形成されている。また、溝７５の容積（幅×長さ×深さ）は、ヘッドのワイピングによる払拭後にワイパーブレード７３に付着するインクの量を収容できる容量以上となっている。
【００３２】
このように構成すると、吐出ヘッド１のワイピング後にワイパーブレード７３に付着したインクがその側面を伝わって落下するが、ワイパーブレード７３の側面に設けられた溝７５に入り込み、それより下に垂れ落ちない。そして、ワイパーブレード７３の溝７５にインクを保持した状態で維持回復ユニット４が図の右方向に移動すると、ワイパーブレード７３の側面が不織布ウェブ８０に接触する。このとき、ワイパーブレード７３の溝７５も完全に接触するため、該溝７５に入り込んでいるインクがは不織布ウェブ８０の毛管力によって吸い出される。このとき、図６で説明したように不織布ウェブ８０が巻き取られることによって、インク吸収性を増し、インク残りを低減できるので、ワイパーブレード７３の溝７５内にインクが残ることはない。
【００３３】
図１１は、ワイパーブレード７３の別の実施形態を示し、本実施形態のワイパーブレード７３はインクが流れ落ちる側面に溝でなく突起７６を設けている。この突起７６の位置は、図１２に示すように、ワイパーブレード７３の天面に近い位置に形成され、ワイパーブレード７３の側面が不織布ウェブ８０に接触した際に突起７６が接触する位置の範囲内に形成されている。
【００３４】
このように構成すると、ワイピング後、ワイパーブレード７３の突起７６によって堰き止められたインクが維持回復ユニット４の移動で不織布ウェブ８０に接触し、その堰き止められたインクが不織布ウェブ８０の毛管力によって吸収される。このとき、不織布ウェブ８０が巻き取られることによって、インク吸収性を増し、インク残りを低減できる。
【００３５】
図１３は図９の変形例であり、ワイパーブレード７３の不織布ウェブ８０が接触する側面に付着するインクの量を収容できる溝７５を２段に設けている。なお、溝７５は２段以上設けることもできるが、すべての溝７５が不織布ウェブ８０に接触する位置の範囲内に設けなければならない。
【００３６】
同様に、図１４は図１１の変形例であり、ワイパーブレード７３の不織布ウェブ８０が接触する側面に付着するインクの止める突起７６を２段に設けている。この突起７６も２段以上設けることもできるが、すべての突起７６が不織布ウェブ８０に接触する位置に設けなければならない。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、各種改変することができものである。
例えば、図示する画像形成装置では吐出ヘッド１のノズル部１ａ面が水平で、ワイパーブレード７３がノズル面に垂直になっているが、ワイパーブレード７３はノズル面に対して多少の傾きをもって配置しても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  吐出ヘッド
１ａ  ノズル
４  維持回復ユニット
１３  ウェブクリーナーユニット
７０  吸引キャップ手段
７３  ワイパーブレー
８０  不織布ウェブ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２０１１−０２５６２１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５３８２３号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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