(57)【要約】  【課題】  記録ヘッドの吐出面を払拭するためのワイパーへの処理液の転写量を、環境温度の変化に応じて制御できるインクジェット記録装置を提供する。ワイパーへの処理液の転写量を制御することにより、低温環境下で処理液を使用するときでも良好な記録品位を維持できるインクジェット記録装置を提供する。  【解決手段】  インクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出面を払拭する弾性部材からなるワイパーと、吐出面を保護するための処理液を転写可能に保持する処理液供給部と、を備える。ワイパーが処理液供給部に接触することで該ワイパーに処理液を転写する。処理液を転写されたワイパーで吐出面を払拭する。温度検知手段により検知された環境温度に応じて、ワイパーが処理液供給部に接触するときの該ワイパーの自由長を制御する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出面に配された吐出口からインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出面を払拭する弾性部材からなるワイパーと、前記吐出面を保護するための処理液を保持する処理液供給部と、を備え、前記ワイパーが前記処理液供給部に接触することで該ワイパーに処理液を転写し、処理液を転写された前記ワイパーで前記吐出面を払拭するインクジェット記録装置において、
環境温度を検知する温度検知手段を有し、
検知された環境温度に応じて、前記ワイパーが前記処理液供給部に接触するときの該ワイパーの自由長を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記環境温度が低温のとき前記ワイパーの自由長を短縮することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記ワイパーの自由長の制御は、該ワイパーの前記処理液供給部と接触する面の反対側の面に当接するワイパー支持部材の位置の制御であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記ワイパー支持部材の当接位置を前記ワイパーの自由端側へ移動させることにより、該ワイパーの自由長を短縮することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記処理液は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコールの多価アルコール類の単独溶剤または混合溶剤であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記処理液供給部は、繊維からなる処理液吸収体または連泡性の発泡体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記処理液供給部は、処理液を保持する処理液保持部と前記ワイパーに接触する処理液転写部とを接合した構造を有し、前記処理液転写部の毛管力が前記処理液保持部の毛管力より強いことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、詳しくは、記録ヘッドの吐出面を払拭するためのワイパーを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより被記録材に画像を記録するように構成されており、単体の記録装置や、コンピュータやワークステーションの出力装置として使用されている。記録装置には、インクジェット方式、レーザーピーム方式、感熱方式など種々の記録方式のものがある。また、走査方式には、被記録材の搬送方向と交差する方向の主走査と搬送方向の副走査を交互に繰り返すシリアルタイプと、副走査のみで記録を行うラインタイプなどがある。被記録材としても、通常の記録紙の他、写真調印画紙、プラスチックシート、ＯＨＰシート、布、皮革、金属など、種々の材質がある。
【０００３】
インクジェット方式による記録装置（インクジェット記録装置）は、画像情報に基づいて記録ヘッドの吐出口から被記録材へインクを吐出して記録を行う構成となっている。インクを吐出するために使用されるエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いるもの、あるいは、発熱抵抗体やレーザーピーム照射等の電気熱変換手段によってインクを加熱するものなどがある。
【０００４】
インクジェット記録装置においては、記録ヘッドの吐出面には、複数の吐出口からなる吐出口列が形成され、カラー記録の場合には各色ごとの複数の吐出口列が並列配置をなして形成されている。また、インクジェット記録装置では、記録動作によって記録ヘッドの吐出面にインク滴や紙粉等の異物が付着することがあり、それらを除去するために、ワイパーで吐出面を払拭することが行われている。ワイパーとしては、通常、ゴムブレード等の弾性部材が使用されている。場合によっては、多孔質材からなる払拭部材が使用されることもある。
【０００５】
また、インクジェット記録装置で用いられるインクは、従来では水性染料インクが主流であったが、染料インクは、そもそも染料分子が小さいために耐候性が不十分になることがあり、記録物の色味が経時的に変化しやすい。そこで近年、水性染料インクの代わりに水性顔料インクの実用化が進められている。現在用いられている顔料インクは、顔料の粒径が１００ｎｍ程度であり、染料の粒径（染料分子）と比べてはるかに大きい。このため、光やオゾンの影響を受けたとしても色材の退色が顕著ではなく、耐候性は染料インクよりも優れている。
【０００６】
一方、インクジェット記録装置においては、吐出口の微細化と高密度化がますます進んでおり、微細な吐出口内では、インクの増粘や固着による目詰まりや、気泡やゴミ等による目詰まりが生じやすくなっている。また、複数色のインクを用いるカラー記録では、吐出口の内外で異色インクが混じ合うという混色を防止する必要もある。そこで、インクジェット記録装置では、記録ヘッドのインク吐出性能を維持回復し、記録画像の画質低下を防止するための回復ユニットが設けられている。この回復ユニットは、通常、記録ヘッドの吐出口を覆うキャップ、並びに吐出面に付着した異物を払拭するためのワイパーが設けられている。また、キャップに接続されたポンプも設けられている。つまり、吐出口をキャップで密閉した状態でポンプにより負圧を発生させ、吐出口からインクを吸引する吸引回復を行うように構成されている。また、記録ヘッドから記録を目的としないインクをキャップやその他のインク受けに吐出する予備吐出も行われている。
【０００７】
このような回復処理を実施するインクジェット記録装置においては、染料インクを用いる場合には、一般に、装置の記録性能や耐久性に関し、あまり不都合は生じていない。しかし、顔料インクを用いる場合には、インクが増粘したり固着したりするまでの経過時間が染料インクを用いる場合より短く、早期に増粘したり固着したりする。また、ワイパーにより払拭する場合のワイピング性も染料インクより劣るため、顔料の種類によっては記録ヘッドをワイピングしても、その吐出面にインクが薄膜状に堆積する。さらに、堆積したインクは固着し、ワイパーで払拭する動作では吐出性能を十分に回復させることが困難であった。
【０００８】
通常の染料インクは染料分子そのものが水溶液中に溶解しているが、顔料インクでは一般的に顔料粒子が疎水性であるために水には溶解しない。そのため顔料粒子に樹脂や活性剤等を吸着させるか、可溶化基を付与することで顔料分散体として、水溶液中に分散させている。あるいは顔料粒子の構造自体の末端に親水基を持たせることで水溶液中に分散させたりしている。そして、顔料粒子そのものが疎水性であるため、染料インクと比較して記録ヘッドから顔料インクを吐出させたときに吐出面が顔料インクで濡れやすくなる。樹脂を用いて顔料を分散させている、いわゆる樹脂分散系の顔料インクでは、顔料とともに樹脂によって吐出面がさらに濡れやすくなる。顔料粒子が吐出面に存在する状態でワイピングを行うと、吐出面がダメージ（削れ等）を受けやすく、これによっても吐出面が濡れやすくなる。このような要因で吐出面が濡れると、インクの吐出方向が不安定になり、記録面におけるインクの着弾精度が低下し、画質低下を招きやすくなる。
【０００９】
上記の不都合に対し、吐出面に顔料インクを弾く撥水処理を施すことが考えられる。しかし、通常の顔料インク等の濡れやすいインクの場合は徐々に撥水性が劣化するため、上記不都合を解消することはできない。また、ワイピングによっても、結果的に濡れやすい顔料インクを吐出面に広げてしまうため、撥水性が劣化することもある。このような吐出面の撥水性能もしくは親水性能の変化に対して、特許文献１には、いわゆるウェットワイピング（湿式ワイピング）の技術が開示されている。これは、例えばグリセリンやポリエチレングリコール等の揮発性の低い溶剤（以下処理液又はウェット液と言う）を付着させたワイパーで吐出面を払拭するものである。このようなワイピング（ウェットワイピングという）により、吐出面の撥水性の劣化を防止するものである。
【００１０】
また、上記の処理液の作用として次の３点を挙げることができる。第１は、吐出面に蓄積された増粘インクや固着膜を溶解する作用である。第２は、ワイパーと吐出面の間に介在することにより潤滑材としての作用である。第３は、吐出面に処理液を付着させることで吐出面に保護膜を形成する作用である。
【特許文献１】特開平１０−１３８５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のウェットワイピングでは、環境温度が低温である場合に上記の作用及びその効果が低減し、吐出面の状態が初期に比べて変化又は劣化するという不都合があった。このため、記録ヘッドから吐出されるインク滴の着弾精度が低下し、記録画像の画質が低下するという不都合があった。その原因は、ワイパーに転写される処理液の量が環境温度により大きく変動することにあった。また、処理液はそもそも記録装置の寿命にわたって保持されるべきものであり、蒸発しにくい性状であることを要請される。そこで、増粘インクの溶解性や、記録ヘッド内部との接液性などを考慮すると、処理液としては、インク組成としても用いられるグリセリンやポリエチレングリコール等の多価アルコール類が好ましい。しかるに、このような処理液を用いる場合でも、従来のウェットワイピングの方法では、上記の初期の作用効果を発揮できず、吐出面の状態変化を招き、良好なインク吐出性能を維持できないという不都合があった。
【００１２】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、記録ヘッドの吐出面を払拭するためのワイパーへの処理液の転写量を、環境温度の変化に応じて制御できるインクジェット記録装置を提供することである。また、本発明の目的は、ワイパーへの処理液の転写量を制御することにより、低温環境下で処理液を使用するときでも良好な記録品位を維持できるインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、吐出面に配された吐出口からインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出面を払拭する弾性部材からなるワイパーと、前記吐出面を保護するための処理液を保持する処理液供給部と、を備え、前記ワイパーが前記処理液供給部に接触することで該ワイパーに処理液を転写し、処理液を転写された前記ワイパーで前記吐出面を払拭するインクジェット記録装置において、環境温度を検知する温度検知手段を有し、検知された環境温度に応じて、前記ワイパーが前記処理液供給部に接触するときの該ワイパーの自由長を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、記録ヘッドの吐出面を払拭するためのワイパーへの処理液の転写量を、環境温度の変化に応じて制御できるインクジェット記録装置が提供される。また、本発明によれば、ワイパーへの処理液の転写量を制御することにより、低温環境下で処理液を使用するときでも良好な記録品位を維持できるインクジェット記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。図１において、記録紙等の被記録材３０は、装置前面から給紙ローラ３１により給送され、搬送機構により装置背面でＵターンさせた後、搬送ローラ３２及びこれに押圧されたピンチローラ（不図示）により画像形成部を通して搬送される。この画像形成部では、記録ヘッド１により被記録材３０に対する記録が行われる。画像形成部には、記録ヘッド１を搭載して被記録材の幅方向に往復移動可能なキャリッジ２が配されている。記録ヘッド１は、ブラックインクで記録を行うブラックヘッド１Ａとカラーインクで記録を行うカラーヘッド１Ｂの２個のヘッドで構成されている。記録ヘッド１Ａ、１Ｂは、画像情報に基づいて吐出口からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドである。
【００１６】
キャリッジ２は平行な２本のガイドシャフト３、３に沿って移動可能に案内支持されており、不図示のキャリッジモータにより不図示のタイミングベルト等を介して駆動される。記録ヘッド１Ａ、１Ｂには、複数の吐出口からなるインク色ごとの吐出口列が形成された吐出面が設けられている。ブラックの記録ヘッド１Ａの吐出面にはブラックの吐出口列形成されており、カラーの記録ヘッド１Ｂの吐出面には、例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色の吐出口列が形成されている。また、記録位置における被記録材３０は、不図示のプラテンにより支持されており、紙押さえ板３３により該プラテンからの浮きを規制されている。また、記録ヘッド１の吐出面と被記録材３０の記録面との間には、インク滴を飛翔させるための所定隙間が設けられている。記録ヘッド１の吐出面には、各色インクを吐出する複数の吐出口列が配列されており、各吐出口列は複数の吐出口で構成されている。
【００１７】
そこで、記録ヘッドを搭載したキャリッジ２の移動（主走査）に同期して、画像情報に基づいて吐出口からインクを吐出することにより、被記録材３０に所望の画像が形成（記録）される。キャリッジの移動による１ライン分の記録と所定ピッチの紙送りとを交互に繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。記録された被記録材は、不図示の排紙ローラ及び拍車に挟持されて搬送され、装置前面から排出される。
【００１８】
キャリッジ２の移動範囲であって記録領域を外れた位置（通常、記録ヘッド１のホームポジション）ＨＰには、記録ヘッド１のインク吐出性能を維持回復するための回復ユニット３５が配されている。また、回復ユニット３５の近傍には、環境温度を検知するための温度センサ３６からなる温度検知手段が配されている。温度センサ３６としては、例えばサーミスタが使用される。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットにおいて記録ヘッドをワイピングするときの状態を示す一部破断正面図である。図３は図２の回復ユニットにおいて記録ヘッドをワイピングするときの状態をワイピング手段の移動とともに示す縦断面図である。図４は図３中のワイピング手段が処理液供給部に到達したときの一部破断斜視図である。図５は通常の使用形態のワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。図６はワイパーの自由長を短縮したワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。
【００２０】
図２及び図３において、ガイドシャフト３に沿って移動可能なキャリッジ２に、ブラックヘッド１Ａ及びカラーヘッド１Ｂからなる記録ヘッド１が搭載されている。記録ヘッド１Ａ、１Ｂとしては、例えば、インクを吐出する熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものが使用される。この記録ヘッド１は、電気熱変換体により印加される熱エネルギーによって吐出口内のインクに膜沸騰を生じさせ、そのときに生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させるものである。
【００２１】
回復ユニット３５には、ブラックヘッド１Ａ及びカラーヘッド１Ｂの吐出面に密着されることで、吐出口（又は吐出口列）１Ａａ、１Ｂａを密閉できるキャップ４Ａ、４Ｂが設けられている。キャップ４Ａ、４Ｂは、ゴム状の弾性部材で形成されている。キャップ４Ａ、４Ｂはチューブ６Ａ、６Ｂを介して吸引ポンプ５Ａ、５Ｂに接続されており、吸引ポンプ５Ａ、５Ｂはチューブ７Ａ、７Ｂを介して廃インクタンク８に接続されている。吐出口をキャップで密封した状態で吸引ポンプを作動することによりキャップ内に負圧を発生させ、この負圧により吐出口からインクとともに増粘インクや気泡等を吸い出すことができる。かかる吸引により、吐出口内のインクをリフレッシュする吸引回復が行われる。
【００２２】
また、回復ユニット３５には、記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出面を払拭するためのワイパー１０Ａ、１０Ｂを有するワイピング手段１００が設けられている。ワイパー１０Ａ、１０Ｂは、ゴム状弾性体などの板状の弾性部材で形成されている。ワイピング手段１００は、キャリッジ２の移動方向と交差する方向に移動可能である。すなわち、ワイピング手段１００は、図３中に(1) 〜(5) で示す各位置を通して移動可能である。その際、(1) から(3) へ移動するときにワイパー１０Ａ、１０Ｂで吐出面に摺擦することにより、該吐出面に付着したインクや紙粉等の異物を払拭するように構成されている。
【００２３】
図２は記録ヘッドの吐出面からキャップを離間させてワイピング手段１００によるワイピングが可能な状態を示す。このとき、ブラック用のキャップ４Ａはブラックヘッド１Ａの吐出口が形成された吐出面から離間し、カラー用のキャップ４Ｂもカラーヘッド１Ｂの吐出口が形成された吐出面から離間している。一方、キャップ４Ａ、４Ｂを記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出面に密着させて吐出口を密閉したキャッピング状態では、吐出面を保護するとともに、吐出口からのインクの蒸発を抑制することができる。記録信号があると、記録ヘッド１が矢印Ｃ方向に下降して図２及び図３に示すようなキャップオープンの状態となり、記録動作が可能となる。図３には、キャップオープンの状態においてワイパー１０Ａ、１０Ｂが吐出面を払拭するときの各動作位置(1) 〜(5) が示されている。
【００２４】
キャップ４Ａ、４Ｂの内部には、多孔質もしくはスポンジ状の材料からなるインク吸収体９Ａ、９Ｂが装填されている。記録ヘッド１の回復動作の一つとして、記録を目的としないインクを吐出する予備吐出が行われることがある。この予備吐出は、吐出口内の混色インクや増粘インクを排出することを主目的とするものであり、通常、所定の周期で行われる。かかる予備吐出は、キャップオープンの状態でキャップもしくはその他のインク受けへインクを吐出して行われる。
【００２５】
吸引回復においては、キャップで吐出口を密閉したキャッピング状態で、吸引ポンプ５Ａ、５Ｂを作動させ、各ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出口１Ａａ、１Ｂａに吸引負圧を作用させ、チューブら６Ａ、６Ｂを介して吐出口からインクを強制的に吸引する。吸引したインクはチューブ７Ａ、７Ｂを介して廃インクタンク８へ排出する。この吸引回復は、記録待機中や記録動作中など、必要に応じて適宜実行することができる。
【００２６】
ワイパー１０Ａ、１０Ｂは、ウレタン、ブチル、シリコン等のゴム状弾性材の板状（又はブレード状）の弾性部材で形成されている。また、ワイパーは、多孔質部材やスポンジ部材などで形成することもできる。図３において、各ワイパー１０Ａ、１０Ｂは、不図示の駆動源により、矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に移動可能である。矢印Ｄ方向の移動により吐出口１Ａａ、１Ｂａを含む吐出面を払拭（ワイピング）する（図３中の(1) →(2) →(3) の動作）。そして、ワイピングに続いてさらに矢印Ｄ方向に移動すると、ワイパークリーナ１１Ａ、１１Ｂに当接する（図３中の(4) の位置）。ワイパークリーナ１１Ａ、１１Ｂに当接することで、ワイパー１０Ａ、１０Ｂに付着したインクやほこりを転写（移行）させるクリーニング動作が行われる。このとき、キャップ４Ａ、４Ｂは、不図示の駆動源により矢印Ｃ方向に移動させられ、ワイパー１０Ａ、１０Ｂと干渉しない位置へ待避している。
【００２７】
図２〜図６において、ワイパークリーナ１１Ａ、１１Ｂよりさらに矢印Ｄ方向へ進んだ位置には、ワイパー折り返し位置２２が設定されている。このワイパー折り返し位置２２のすぐ手前に、ウェットワイピングに使用される処理液供給部５０が配設されている。図４には、ワイピング手段１００が処理液供給部５０に到達したときの状態が示されている。本実施形態に係るインクジェット記録装置はウェットワイピングのための構成を備えている。このウェットワイピングは、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの払拭面（吐出面と摺擦する面）に処理液を転写（又は塗着）し、処理液を転写されたワイパーで吐出面をワイピングすることにより該吐出面に処理液を付着させる処理操作をいう。処理液は、記録ヘッドの吐出面の撥水処理等の表面処理を保護したり、吐出面に堆積した固着膜や増粘物等を剥がすときの損傷を防ぐなど、吐出面を保護するための液体である。
【００２８】
この処理液（ウェット液）としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類の単独溶剤または混合溶剤が使用される。ウェットワイピングに使用される処理液（ウェット液）は、一般に、揮発性が低い溶剤であって、低温環境下で粘度が増大する液体である。図１１は処理液として使用されるグリセリンの温度に対する粘度変化を例示するグラフである。このウェットワイピングにより、吐出面の撥水性もしくは親水性の処理膜の劣化を防止することができる。この場合の処理液の作用としては、吐出面に蓄積された増粘インクや固着膜を溶解する作用、ワイパーと吐出面の間に介在することにより潤滑材としての作用、並びに、吐出面に処理液を付着させることで吐出面に保護膜を形成する作用が挙げられる。
【００２９】
次に、本実施形態におけるワイピング手段１００の構成を説明する。ワイピング手段１００は、スライド移動可能なワイパーホルダ１０１上にワイパー１０Ａ、１０Ｂ及びワイパー支持部材１０３を取り付けた構成を有する。ワイパー支持部材１０３は回転軸１０４を中心に水平位置と垂直位置の間で約９０度の範囲で回転可能に取り付けられている。ワイパー支持部材１０３は、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの払拭方向上流側の面に当接するように配されている。そして、ワイパー支持部材１０３の回転位置を機械的に変えることにより、該ワイパー支持部材とワイパー１０Ａ、１０Ｂとの当接長さを変化させ、これにより、該ワイパーの自由長を変化させるように構成されている。
【００３０】
ここで、ワイパーの自由長とは、吐出面と摺擦するときに弾性変形可能な範囲の長さであり、図５及び図６中のワイパーのＶ部分の長さを指す。つまり、ワイパー支持手段１００は、ワイパー１０Ａ、１０Ｂに対するワイパー支持部材１０３の当接位置を該ワイパーの自由端側へ移動させることにより、該ワイパーの自由長Ｖ（図５、図６）を短縮するように構成されている。また、ワイパー支持部材１０３の回転位置（従ってワイパーの自由長Ｖ）は、記録装置に設けられたサーミスタ等からなる温度検知手段３６の環境温度の検知結果に応じて制御される。ワイピング手段１００の折り返し位置２２のすぐ手前に処理液供給部５０は配されており、本実施形態におけるウェットワイピングは、処理液供給部５０で処理液を転写されたワイパー１０Ａ、１０Ｂにより吐出面をワイピングする動作により実施される。また、ワイパー１０ａ、１０Ｂの自由長の制御は、該ワイパーの処理液供給部５０（その処理液転写部２１）と接触する面の反対側の面に当接するワイパー支持部材１０３の位置の制御によって行われる。
【００３１】
処理液供給部５０には、記録ヘッド１の吐出面を保護するための処理液が保持されている。本実施形態の処理液供給部５０は、処理液保持部２０と処理液転写部２１を接合した構造を有する。処理液保持部２０は処理液を収容して保持する部位である。処理液転写部２１は、ワイパー１０Ａ、１０Ｂが接触したとき、処理液保持部２０から浸透（伝達）してきた処理液を該ワイパーに転写する部位である。処理液供給部５０を構成する処理液保持部２０及び処理液転写部２１は、繊維からなる処理液吸収体または連泡性の発泡体で形成されており、例えば、ポリプロピレン繊維をスポンジ状にしたもの（ＰＰスポンジとも言う）などで形成されている。なお、処理液保持部２０及び処理液転写部２１は同じ材料で形成しても良い。ただし、処理液保持部２０から処理液転写部２１へ処理液を確実に供給する（浸透させる）ために、処理液転写部２１の毛管力を処理液保持部２０の毛管力よりも強くする必要がある。そこで、処理液保持部と処理液転写部の平均気孔径、見かけ密度、毛管力等は、このような毛管力の強弱の関係を維持するように選定されている。
【００３２】
ワイピング手段１００が図３中で左側から右側へ移動する間に、ワイパー１０Ａ、１０Ｂは記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出面を払拭する。次いで、このワイパーはワイパークリーナ１１Ａ、１１Ｂでクリーニング（清浄化）された後、処理液供給部５０に到達する（(4) →(5) の動作）。つまり、移動してきたワイパー１０Ａ、１０Ｂは、図３中の処理液転写位置(5) に示すように、折り返し位置２２の手前で処理液転写部２１に接触する。そして、ワイパー１０Ａ、１０Ｂが処理液転写部２１と接触する間に、処理液転写部からワイパーへ処理液が転写される。このときのワイパーと処理液転写部との接触は、停止した状態で接触させても良く、移動させながら接触させても良い。
【００３３】
処理液を転写されたワイパー（ワイピング手段１００）は、再び処理液転写位置(5) →初期位置(1) へ戻り、初期の待機位置(1) で停止する。このとき、ワイパークリーナ１１Ａ、１１Ｂはワイピング手段１００と干渉しない位置へ退避している。また、キャリッジ２もワイピング位置から外れた位置へ移動しており、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの背面で記録ヘッドを払拭することはない。こうして、ワイピング手段１００は、図３中の位置(5) →(3) →(1) に示すように順次移動することで、初期の停止位置(1) に戻る。
【００３４】
以上のような構成のウェットワイピングによれば、ワイパー１０Ａ、１０Ｂによる初回のワイピングのときは、処理液を転写されていないワイパーで記録ヘッドを払拭することになる。つまり、初回のワイピングのときにワイパーに転写された処理液を用いて、次回のワイピング（吐出面に処理液を付着させながら行うワイピング）を行うことになる。これは、２回目以降も同様である。この場合、処理液は、インク等に比べて、蒸発しにくい液体であるため、次回のワイピングのときに蒸発して消失していることはない。また、処理液は、通常のインクよりはるかに高い粘度を有しているため、ワイパーに付着した後に流失してしまうこともない。さらに、初回の１回のみのドライワイピング（処理液を用いないワイピング）による吐出面の状態変化も、記録装置におけるワイピングの耐久回数の場合に比べて微々たるものであり、無視することができる。
【００３５】
なお、以上の実施形態では、往復移動するワイピング手段１００を例に挙げて説明したが、以上のウェットワイピングは、支持軸を中心に回転するブレードの先端部を吐出面に摺擦させる回転式のワイピング手段の場合も同様に適用可能である。また、記録ヘッドに対する移動方向を異にするなど、他の構成の往復移動式のワイパーに対しても、同様に適用可能である。さらに、上記のようなスライド式のワイピング手段において、図３中の位置(4) と位置(5) の間に第２の折り返し位置を設け、そこから初期の停止位置(1) に戻る構成を採っても良い。かかる構成によれば、処理液の転写工程を含むウェットワイピングと、処理液の転写工程を含まないワイピングとを選択することが可能となる。
【００３６】
次に、処理液の保持及び転写（伝達）、記録ヘッドの吐出面の状態、使用されるインク等についてさらに説明する。図３及び図４において、処理液保持部２０内の処理液は、ポリプロピレン繊維をスポンジ状にしたＰＰスポンジなどに含浸させて収容保持されている。この場合、ポリプロピレン繊維の繊維径、繊維をスポンジ化したときの見かけ密度、スポンジ内の繊維の配向方向、スポンジを装置内に組み込むときの圧縮率、などは適宜選択される。また、処理液供給部５０内の処理液の移動を確実にするためには、転写部２１の毛管力を保持部２０の毛管力よりも強くする必要があり、このような関係を維持しつつ、各部位の平均気孔径、見かけ密度、毛管力などが選択されている。
【００３７】
また、本実施形態では、処理液としてグリセリンが使用されている。このグリセリンは、空気中の水分を吸湿しやすく、また、一旦吸湿した場合でも低湿度環境下では水分を放出して乾燥する特性がある。このため、処理液保持部２０及び処理液転写部２１は、吸湿や乾燥の影響を受けないように、その外周を水蒸気透過性の低い材料で遮蔽することが好ましい。ただし、処理液保持部に存在するエアーの膨張収縮に耐えられるように、完全密閉ではなく、一部に大気連通の細孔を設けることが好ましい。また、処理液として好適に使用されるグリセリン等の溶剤は、図１１にも例示するように、環境温度が低下すると粘度が大幅に増大する性質がある。
【００３８】
記録ヘッド１Ａで用いるブラックインクとしては、自己分散性の顔料インクが使用されている。これは、顔料粒子の構造自体の末端に親水基を持たせることで顔料粒子を水溶液中に自己分散させているインクである。一方、記録ヘッド１Ｂで用いるカラーインク（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）としては、カラー顔料インクが使用されている。これらは、顔料粒子を界面活性剤的な作用を持つ樹脂にて水中に分散させているインクである。
【００３９】
処理液の必要量から逆算される処理液保持部２０の容積は、次のようにして算出される。まず、記録装置の耐久枚数相当分のウェットワイピングを行ったとしても吐出面の撥水状態に大きな変化がなく、吐出インクの着弾精度が許容範囲に収まる状態を維持するのに必要な処理液の転写量を実験等で求める。この必要転写量から、耐久枚数相当分のワイピング回数を乗じた量の処理液を収容保持できるような容積を算出し、その容積に設定する。例えば、１ｍｇのグリセリンが転写されたワイパーにより、撥水処理した吐出面をワイピングすることとする。そして、目標とする耐久枚数１００００枚を問題なく記録可能にする場合は、計算上では、１００００枚の耐久枚数の間に必要なグリセリンの量は１０ｇとなる。
【００４０】
この計算上の必要量をベースにして、グリセリンの密度、処理液保持部２０及び処理液転写部２１のグリセリン保持量、グリセリンを使い切るときの残量などを考慮すると、実用上の収容保持部の容積としては２０ｃｃ程度が必要となる。初期のグリセリン注入量は、使いきり効率にもよるが、通常では１００％の使い切りは期待できないので、必要量の１．２倍程度は注入しておく必要がある。これらの条件、すなわち１回のワイピングで必要なグリセリンの量、耐久枚数、ＰＰスポンジや処理液転写部（伝達部材）２１のグリセリン保持量に関しては、記録装置ごとの条件によっても異なってくる。従って、これらは、記録装置ごとに適宜設定される。
【００４１】
なお、本実施形態は、上記のような使用条件に限定して適用されるものではなく、処理液の材料や量、あるいは処理液保持部２０及び処理液転写部２１材料や大きさなどは、使用実態を考慮して適宜選択して実施されるものである。また、吐出面の撥水、非撥水あるいは親水性などの状態も適宜変更して実施できるものである。また、インクの濡れ性の指標である表面張力や、吐出面に対するインクの接触角なども適宜変更可能であり、様々な形態に実施できるものである。さらに、インク自体に関しても、本実施形態では顔料インクを用いる場合を例示しているが、染料インクを用いる場合にも、一部の条件を変更するだけで同様に適用できるものである。
【００４２】
次に、環境温度が低下したときの処理液の粘度上昇を考慮したワイパーへの転写量の制御について、具体的に説明する。図３〜図６において、ワイパー支持部材１０３の回転位置は、サーミスタ等からなる温度検知手段３６の検知温度に応じて駆動制御される。ワイパー支持部材１０３の回転位置を機械的に変えることで、ワイパー１０Ａ、１０Ｂとの当接長さを変化させることができる。これにより、ワイパーの払拭時に弾性変形可能な範囲Ｖの長さを制御できる。ワイパーの自由長を変えることにより、処理液転写部２１に対するワイパーの拭き取り圧力を変えることができ、これにより処理液の転写量を調整することができる。つまり、自由長が短縮されると、ワイパーの剛性が高くなるために拭き取り圧力が強くなり、処理液の粘度が同じであれば転写量を増大させることができる。
【００４３】
図５及び図６はウェットワイピングにおいてワイパー１０が処理液供給部５０の処理液転写部２１に接触するときの状態を示すものであり、図５はワイパーの自由長Ｖが通常の使用形態である場合を、図６はワイパーの自由長Ｖが短縮された場合を示す。本実施形態では、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｖは、図５の通常の使用形態では０．８ｍｍに選定されており、図６の短縮したときの使用形態では０．４ｍｍに選定されている。ワイパー支持部材１０３は、環境温度に応じて回転軸１０４を中心に約９０度回転するように、不図示の制御部及び駆動部によって制御される。ワイパー支持部材１０３が図５に示すような水平位置にあるとき、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの背面（払拭方向上流側の面）に当接する長さが短くなり、自由長Ｖが長くなっている。一方、ワイパー支持部材１０３が図６に示すような垂直位置にあるとき、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの背面に当接する長さが長くなり、自由長Ｖが短縮されている。
【００４４】
本実施形態におけるワイパーの自由長Ｖに関する実験結果を下記の「表１」に示す。
【表１】
2008254295.tif 000003
【００４５】
「表１」は、処理液転写部２１に対するワイパー１０Ａ、１０Ｂの進入量を１．０ｍｍに設定し、自由長Ｖを変えたときの、それぞれの環境温度での転写工程１回当たりの処理液の転写量を示す。このような自由長の制御を行わない場合は、表１の右側欄に（参考）として示すように、処理液の転写量は環境温度によって大きく変動する。例えば、表１にも示すように、摂氏５度の低温環境では、常温（摂氏２５度）の１．１ｍｇに対し、０．３ｍｇと１／３以下まで減少してしまい、所望のウェットワイピングの性能を発揮することができなくなる。これに対し、本実施形態のようなワイパーの自由長Ｖの制御を行うことで、摂氏５度の低温環境でも、転写量を１．０ｍｇと、常温のときとほぼ同程度の転写量を維持することが可能になる。
【００４６】
その後は、ワイピング手段１００は、再び図３中の処理液転写位置(5) から待機位置(1) へ戻り、この待機位置にて停止する。そして、次回のワイピングのときに、処理液が転写されたワイパー１０Ａ、１０Ｂで記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出面を払拭し、該吐出面に処理液を付着させることで該吐出面の状態を良好に維持することができる。なお、この払拭工程では、吐出面に対するダメージや拭き取り性に鑑みて、ワイパーの自由長Ｖは環境温度に関わらず一定にすることが好ましく、本実施形態では、このときの自由長は常温での使用形態と同じの０．８ｍｍに設定された。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では、温度検知手段３６によって環境温度を検知し、環境温度に応じてワイパーの自由長を制御することにより、低温環境下での処理液の増粘による転写量の減少を補正している。このため、環境温度の変動に関わらず、所望のウェットワイピングの性能を十分に発揮させることができる。その結果として、記録装置の耐久中のワイピングによる吐出面の状態の変化を防ぐことができ、記録装置の耐久後期まで吐出面の状態を適正に維持することで、吐出インクの着弾精度の劣化を無くし、記録品位を維持することができる。すなわち、記録ヘッドの吐出面を払拭するためのワイパーへの処理液の転写量を、環境温度の変化に応じて制御できるインクジェット記録装置が提供される。そして、ワイパーへの処理液の転写量を制御することにより、低温環境下での使用においても良好な記録品位を安定して長期にわたって維持できるインクジェット記録装置が提供される。
【００４８】
（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットにおいて記録ヘッドをワイピングするときの状態をワイピング手段の移動とともに示す縦断面図である。図８は第２の実施形態に係るウェットワイピングにおいて通常の使用形態のワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。図９は第２の実施形態に係るウェットワイピングにおいてワイパーの自由長を短縮したワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。図１０は第２の実施形態に係るウェットワイピングにおいてワイパーの自由長を延長したワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。
【００４９】
図７〜図１０において、本実施形態に係るワイピング手段２００においても、ワイパー１０Ａ、１０Ｂは、キャリッジ２の移動方向と交差する方向に移動可能なワイパーホルダ２０１に保持されている。本実施形態のワイパーホルダ２０１には、回転軸２０６を中心に回転可能な偏心カム２０５が軸支されている。また、このワイパーホルダ２０１には、ワイパー支持部材２０７と伝動部材２０８が上下方向にスライド可能に取り付けられている。伝動部材２０８は、偏心カム２０５の回転に伴って上下移動するように、偏心カム２０５と係合している。ワイパー支持部材２０７の下端面は伝動部材２０８の上端面に当接しており、伝動部材２０８の上下動に伴ってワイパー支持部材２０７も同様に上下動する。その際、ワイパー支持部材２０７は、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの払拭方向上流側の面（背面）に沿って当接した状態で上下方向に移動する。
【００５０】
こうして、ワイピング手段２００は、偏心カム２０５の回転位置を機械的に変えることにより、ワイパー支持部材２０７とワイパー１０Ａ、１０Ｂの当接長さを変化させることで、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｗを制御するように構成されている。ワイパーの自由長Ｗは、記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出面と摺擦するときに弾性変形可能な範囲の長さであり、図８〜図１０中に示すワイパー１０Ａ、１０ＢのＷの部分の長さを指す。ワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｗの制御は、該ワイパーの処理液供給部５０（その処理液転写部２１）と接触する面の反対側の面に当接するワイパー支持部材２０７の位置の制御によって行われる。偏心カム２０５の回転位置（従ってワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｗ）は、記録装置に設けられたサーミスタ等からなる温度検知手段３６（図１）の検知温度に応じて制御される。本実施形態のその他の構成は、前述の第１の実施形態と同じである。
【００５１】
従って、本実施形態においても、ワイパーの自由長Ｗを変えることにより、処理液供給部５０の処理液転写部２１に対するワイパーの拭き取り圧力を変えることで、処理液の転写量を調整することができる。つまり、自由長Ｗが短くなると、ワイパーの剛性が高くなるために拭き取り圧力が強くなり、処理液の粘度が同じであれば転写量が増大する。図８に示すワイパー１０Ａ、１０Ｂの通常の使用形態では、ワイパーの自由長Ｗは０．８ｍｍに設定されている。図９に示す低温環境などでの使用形態では、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｗは０．４ｍｍに設定される。さらに、図１０に示すようなワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｗを延長した使用形態では、自由長Ｗの長さは１．０ｍｍに設定される。
【００５２】
ワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｗを調整するための偏心カム２０５の回転位置は、不図示の制御部及び駆動部により、環境温度に応じて適宜制御される。つまり、通常の使用形態では、図８に示すように、偏心カム２０７を中間位置に保持することで、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの自由長Ｗを通常の長さ（例えば０．８ｍｍ）に設定する。記録装置の温度検知手段３６によって環境温度が低温であると検知されると、不図示の制御部及び駆動部によって偏心カム２０５を図９の位置へ回転させてワイパー支持部材２０７を上昇させる。これにより、ワイパーの自由長Ｗを短縮して剛性を高めることで、処理液の粘度が同じである場合の転写量を増大させることができる。環境温度が高温であると検知されると、不図示の制御部及び駆動部によって偏心カム２０５を図１０の位置へ回転させ、ワイパー支持部材２０７を下降させる。これにより、処理液の粘度が同じである場合の転写量を減少させることができる。
【００５３】
本実施形態におけるワイパーの自由長Ｗに関する実験結果を下記の「表２」に示す。
【表２】
2008254295.tif 000004
【００５４】
「表２」は、処理液転写部２１に対するワイパー１０Ａ、１０Ｂの進入量を１．０ｍｍに設定し、自由長Ｗを変えたときの、それぞれの環境温度での転写工程１回当たりの処理液の転写量を示す。このような自由長の制御を行わない場合は、表２の右側欄に（参考）として示すように、処理液の転写量は環境温度によって大きく変動する。例えば、表２にも示すように、摂氏５度の低温環境では、常温（摂氏２５度）の１．１ｍｇに対し、０．３ｍｇと１／３以下まで減少してしまい、所望のウェットワイピングの性能を発揮することができなくなる。これに対し、本実施形態のようなワイパーの自由長Ｗの制御を行うことで、摂氏５度の低温環境でも、転写量を１．０ｍｇと、常温のときとほぼ同程度の転写量を維持することが可能になる。
【００５５】
その後は、ワイピング手段１００は、再び図７中の処理液転写位置(5) から待機位置(1) へ戻り、この待機位置に停止する。そして、次回のワイピングのときに、処理液が転写されたワイパー１０Ａ、１０Ｂで記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出面を払拭し、該吐出面に処理液を付着させることで該吐出面の状態を良好に維持することができる。なお、この払拭工程では、吐出面に対するダメージや拭き取り性に鑑みて、ワイパーの自由長Ｗは環境温度に関わらず一定にすることが好ましく、本実施形態では、このときの自由長は常温での使用形態と同じの０．８ｍｍに設定された。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態でも、温度検知手段３６によって環境温度を検知し、環境温度に応じてワイパーの自由長を制御することにより、低温環境下での処理液の増粘による転写量の減少を補正している。また、本実施形態では、高温環境下での処理液の粘度低下による転写量の増加を補正しており、これにより、不必要な処理液の消費を防ぐことも可能である。ここで、低温環境や高温環境において自由長Ｗを制御する程度は、所望のウェットワイピングの性能が発揮できるように所定の温度に応じて適宜設定することができ、また、必要量以上の処理液を消費することがないように設定することができる。
【００５７】
以上説明した実施形態によれば、様々な環境温度下においてワイパーの自由長を制御することで、処理液の粘度変化による転写量の減少又は必要以上の増加を補正することができる。このため、環境温度の変動に関わらず、所望のウェットワイピングの性能を十分に発揮させることができ、処理液の浪費を防ぐことも可能になる。その結果として、記録装置の耐久中のワイピングによる吐出面の状態の変化を防ぐことができ、記録装置の耐久後期まで吐出面の状態を適正に維持することで、吐出インクの着弾精度の劣化を無くし、記録品位を維持することができる。同時に必要量以上の処理液を消費することのないウェットワイピングを実現することができる。
【００５８】
すなわち、記録ヘッドの吐出面を払拭するためのワイパーへの処理液の転写量を、環境温度の変化に応じて制御できるインクジェット記録装置が提供される。そして、ワイパーへの処理液の転写量を制御することにより、高温環境下での処理液の浪費を防ぎながら、低温環境下での処理液の減少を補正することができる。これにより、長期の使用においても良好な記録品位を安定して長期にわたって維持できるインクジェット記録装置が提供される。
【００５９】
なお、以上説明した実施形態では、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジを用いるシリアルタイプの記録装置を例に挙げた。本発明は、被記録材を搬送する方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置など、他の記録方式の場合も同様に適用可能である。また、本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の単体の記録装置の他、複合機器やシステム構成などにおける記録装置に対しても同様に適用可能である。さらに、被記録材に関しても、紙、プラスチックシート、ＯＨＰシート、布、写真調印画紙など、画像記録が可能なものであれば、種々の材質のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットにおいて記録ヘッドをワイピングするときの状態を示す一部破断正面図である。
【図３】図２の回復ユニットにおいて記録ヘッドをワイピングするときの状態をワイピング手段の移動とともに示す縦断面図である。
【図４】図３中のワイピング手段が処理液供給部に到達したときの一部破断斜視図である。
【図５】第１の実施形態に係るウェットワイピングにおいて通常の使用形態のワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。
【図６】第１の実施形態に係るウェットワイピングにおいてワイパーの自由長を短縮したワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の回復ユニットにおいて記録ヘッドをワイピングするときの状態をワイピング手段の移動とともに示す縦断面図である。
【図８】第２の実施形態に係るウェットワイピングにおいて通常の使用形態のワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。
【図９】第２の実施形態に係るウェットワイピングにおいてワイパーの自由長を短縮したワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。
【図１０】第２の実施形態に係るウェットワイピングにおいてワイパーの自由長を延長したワイピング手段が処理液供給部に接触するときの縦断面図である。
【図１１】インクジェット記録装置におけるウェットワイピングの処理液として使用するのに好適なグリセリンの温度に対する粘度変化を例示するグラフである。
【符号の説明】
【００６１】
１（１Ａ、１Ｂ）    記録ヘッド
１０（１０Ａ、１０Ｂ）    ワイパー
２０    処理液保持部
２１    処理液転写部
３５    回復ユニット
３６    温度検知手段
５０    処理液供給部
１００、２００    ワイピング手段
１０１、２０１    ワイパーホルダ
１０３、２０７    ワイパー支持部材
Ｖ、Ｗ    ワイパーの自由長
【図１】
2008254295.tif 000005
【図２】
2008254295.tif 000006
【図３】
2008254295.tif 000007
【図４】
2008254295.tif 000008
【図５】
2008254295.tif 000009
【図６】
2008254295.tif 000010
【図７】
2008254295.tif 000011
【図８】
2008254295.tif 000012
【図９】
2008254295.tif 000013
【図１０】
2008254295.tif 000014
【図１１】
2008254295.tif 000015