(57)【要約】【課題】  キャリッジの移動を案内するガイド部材にインク等が固着した場合に、固着物を能率よく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】  記録ヘッド１１を搭載するキャリッジ１２の往復移動を案内するためのガイド部材１６と、ガイド部材をクリーニングするクリーニング部材６３とを備える。また、キャリッジがガイド部材に沿って移動するときの摺動負荷を検出する負荷検出手段と、クリーニング部材のガイド部材に対する当接力を変化させるための当接力変更手段１２ａ、５４、６４（７１）と、を備える。そして、負荷検出手段で検出したキャリッジの摺動負荷に応じてクリーニング部材の当接力を変化させる。【選択図】  図２
2008290430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジと、前記キャリッジの移動を案内するガイド部材と、を備えた画像形成装置において、
前記ガイド部材をクリーニングするクリーニング部材と、前記キャリッジが前記ガイド部材に沿って移動するときの摺動負荷を検出する負荷検出手段と、前記クリーニング部材の前記ガイド部材に対する当接力を変化させるための当接力変更手段と、を備え、
前記負荷検出手段で検出した前記キャリッジの摺動負荷に応じて前記クリーニング部材の当接力を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材の当接力は、前記キャリッジの摺動負荷が大きいときに増大させ、前記キャリッジの摺動負荷が小さいときに減少させ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】
前記負荷検出手段は、前記キャリッジの摺動負荷がしきい値より大きいか否かを検出す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】
前記ガイド部材における前記キャリッジの摺動負荷がしきい値より大きい範囲で、前記クリーニング部材の当接力を増大させて該ガイド部材をクリーニングすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記負荷検出手段による前記摺動負荷の検出並びに前記クリーニング部材による前記ガイド部材のクリーニングは、電源を投入するときもしくは電源を遮断するときに行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド部材に沿って移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドにより画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を形成する装置である。この画像形成装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの機能を有する機器、ＣＡＤ機の出力機器、あるいはコンピュータ等を含む複合機やシステムに接続される画像形成機器として広く使用されている。また、画像形成装置には、記録媒体としてカット紙及びロール紙のいずれにも画像を記録できる構成のものもある。さらに、画像形成装置は、記録方式により、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式などに分類することができる。また、記録媒体上の走査方向により、シリアルタイプとラインタイプに分けることができる。シリアルタイプでは、記録媒体の幅方向に移動する記録ヘッドを使用し、１ライン分の記録と所定ピッチの紙送りを交互に繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。一方、ラインタイプでは、１ライン分の記録を一括して行いながら連続的に記録媒体を搬送することにより、記録媒体全体の記録が行われる。
【０００３】
インクジェット式の記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うものである。このインクジェット記録装置は、ノンインパクト方式であるため、騒音が少なく、記録面が曲面であったり多少凸凹であっても記録することができ、記録媒体として特殊な処理を必要としない普通紙を使用できるという利点がある。また、普通紙に対しても高精細な画像を高速で記録することができ、特殊な処理を施した記録媒体であれば、さらに高精細かつ高精彩な画像が得られるなどの利点もある。
【０００４】
シリアルタイプの画像形成装置では、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジは、シャフトやレール等のガイド部材と摺動する軸受を有し、この軸受がガイド部材に沿って摺動するように構成されている。かかる画像形成装置では、記録を行うとき、記録媒体から発生した紙粉や外部から侵入してきた異物がガイド部材に付着することがある。また、キャリッジの摺動性を確保するために、ガイド部材には潤滑油が塗布されている。そして、紙粉と潤滑油がガイド部材表面で混ざることによって、キャリッジの摺動性が劣化することがある。
【０００５】
このような課題に対処する手段として、特許文献１には、ガイド軸と交差する方向にスイングするクリーニング部材を設け、キャリッジ軸に付着した異物を除去する方法が開示されている。特許文献１のクリーニング手段は、側板等のフレームに支持されてスイングするスイング体と、このスイング体に固定されたカム部材と、キャリッジに設けられた操作部と、を備えている。そこで、キャリッジが所定位置にきたとき、キャリッジその操作部がカム部材に当接することにより、カム部材のプロファイルに沿ってスイング体がスイングし、このスイング動作によりガイド軸の軸端に付着した異物を除去する構成されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ガイド軸のクリーニングする別の方法が開示されている。特許文献２の方法では、ガイド軸上に堆積する紙紛などの異物を、記録のためのキャリッジの往復移動に支障がない領域へ、一定のタイミングで移動させるクリーニングモードを実行している。このクリーニングモードによれば、ガイド軸上の異物をキャリッジの往復移動に支障のない領域へ移動させることができ、ガイド軸に異物が固着してキャリッジの往復移動を阻害するなどの不具合を防止することができる。
【特許文献１】特開２００５−１９３５２１
【特許文献２】特開２００１−２７７６５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年のインクジェット記録装置は、上述したような特徴を活かして多種多様な使われ方をしている。例えば、インクジェット記録装置を用いて高精細及び高精彩な画像を大量に印刷することが行われている。また、カット紙やロール紙などを給紙するために多数の給紙口と設けたり、複数サイズのカット紙が装填される多段カセットを装着することで、色々なサイズの記録媒体に大量に印刷をすることも行われている。このような状況においては、記録の際に発生する微小なインクミストが増加し、これが記録装置内を浮遊し、回収できなかったインクが装置の内壁やガイドレールなどに付着することがある。そして、ガイドレールに付着したインクが増粘インクとなり、移動体の摺動負荷が増大することになる。
【０００８】
この移動体が記録ヘッドを搭載したキャリッジである場合、高精細な記録に必要な精確な速度で走査することが困難となり、記録画像の画質劣化を招くおそれがある。さらに、ガイドレールに付着したインクの増粘が進行すると、キャリッジの移動が不安定になったり、移動不能になったりし、遂には装置の故障に至る可能性もある。特に大量記録で多量のインクを用いる場合は、ガイド軸を定期的にクリーニングする構成であっても、電源オフの状態で堆積インクが長期間放置されると、通常のクリーニングでは異物を完全に除去することが困難になる。用紙を用いて連続記録する場合は、異物がガイド軸の端部だけでなく、ガイド軸の中ほどにも大量に付着することになる。この状態で別のサイズの用紙に連続記録を行うと、さらに別の場所に異物が付着する。こうしてガイド軸上のいろいろな場所に異物が付着すると、特許文献１のようなガイド軸の端部をクリーニングする構成で対処することは困難である。また、近年の多サイズの用紙に大量のインクを打ち込むインクジェット記録装置の場合、従来技術に係るクリーニング方法ではクリーニング性能に限界があった。
【０００９】
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、キャリッジの移動を案内するガイド部材にインク等が固着した場合に、固着物を能率よく除去することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、画像情報に基づいて記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジと、前記キャリッジの移動を案内するガイド部材と、を備えた画像形成装置において、前記ガイド部材をクリーニングするクリーニング部材と、前記キャリッジが前記ガイド部材に沿って移動するときの摺動負荷を検出する負荷検出手段と、前記クリーニング部材の前記ガイド部材に対する当接力を変化させるための当接力変更手段と、を備え、前記負荷検出手段で検出した前記キャリッジの摺動負荷に応じて前記クリーニング部材の当接力を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、キャリッジの移動を案内するガイド部材にインク等が固着した場合に、固着物を能率よく除去することができる画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
（第１の実施形態）
図８は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。本実施形態では、画像形成装置がインクジェット記録装置である場合を例示する。図８において、１は画像形成装置の装置本体、１１は記録ヘッド、１２は記録ヘッド１１を搭載して往復移動するキャリッジである。記録ヘッド１１及びキャリッジ１２により画像形成部８０が構成されている。記録ヘッド１１の記録媒体と対向する面には吐出面が設けられている。吐出面には複数の吐出口列が形成され、それぞれの吐出口列からは異なるインクが吐出される。各吐出口列は、複数の吐出口を所定ピッチで配列して構成されている。装置本体１にはインクタンク１４が装着されており、インクタンク１４から記録ヘッド１１の各吐出口列に対し、各色ごとのインク供給チューブ１３を通して各色のインクが供給される。
【００１３】
キャリッジ１２はガイド部材であるガイドシャフト１６及びガイドレール（不図示）に沿って摺動可能に案内支持されている。ガイドシャフト及びガイドレールは、装置本体１のフレーム１５等に互いに平行に固定されている。紙等のシート状の記録媒体が画像形成部８０まで搬送されてくると、キャリッジ１２を往復移動させながら記録ヘッド１１から記録媒体へインクを吐出することにより、記録媒体に画像が形成される。なお、キャリッジ１２の動きは、不図示のキャリッジモータ、タイミングベルト（駆動伝達手段）及びリニアエンコーダなどにより制御される。この記録（画像形成）を行うときは、キャリッジ１２の速度を一定に保つ必要があり、リニアエンコーダの信号により常に監視している。キャリッジ１２の移動中に何らかの負荷によってリニアエンコーダの信号が変化すると、速度を一定にするためにキャリッジモータへの供給電流を増減させる。
【００１４】
図９は図８の画像形成装置でカット紙を搬送するときの縦断面図である。図１０は図８の画像形成装置でロール紙を搬送するときの縦断面図である。図１１はロール紙供給用のスプールの分解斜視図である。次に、図８〜図１１を用いて本実施形態に係る画像形成装置の給紙搬送機構について説明する。本実施形態では、装置本体１の底部に装着されたカセット２からカット紙Ｐを給紙する給紙機構と、装置本体１の後部に装着されたロール紙スプール３２からロール紙Ｒを給紙する給紙機構が設けられている。まず、カット紙Ｐの給紙搬送機構について説明する。
【００１５】
装置本体１の底部には、記録媒体であるカット紙Ｐを収納したカセット２が着脱自在に装着されている。カセット２のシート送り出し部には、カット紙を１枚ずつ分離して送り出すための給紙ローラ５及び分離ローラからなるローラ対が配置されている。カセット２には、複数枚のカット紙を矢印方向に押圧可能に積載支持するための圧板３と、複数枚のカット紙の側端及び後端を規制するための端縁規制板（不図示）が設けられている。圧板３は、カセット２に揺動可能に取り付けられ、不図示のバネにより矢印方向に付勢されている。圧板カム等による規制を解除することにより、圧板３上のカット紙は給紙ローラ５に圧接される。不図示のモータにより給紙ローラ５が図示反時計回りに回転することにより、圧板３上のカット紙Ｐの最上層の１枚が送り出される。この際、２枚目以降の下位のシートは分離ローラ６の摩擦抵抗により搬送を阻止される。
【００１６】
分離ローラ６の内部には、所定の回転負荷トルクを発生するトルクリミッタが設けられている。このため、分離ローラ６は、回転負荷トルクを超えたトルクが発生した場合に、給紙ローラ５とともにカット紙を挟持して搬送力を発生するニップローラとして機能する。すなわち、給紙ローラ５とシートＰの間の摩擦力をＦ１、シート同士の間の摩擦力をＦｐ、シートＰと分離ローラ６の間の摩擦力（回転負荷トルクの接線力）をＦ３とすると、これらの関係は「Ｆ１＞Ｆ３＞Ｆｐ」となっている。よって、最上位のシートのみがカセット２から搬送路Ａへ送り出され、やがて搬送路中の搬送ローラ７ａとピンチローラ７ｂのニップに到達する。
【００１７】
さらに、シートＰは、搬送ローラ対７ａ、７ｂの搬送力を得て搬送され、やがて画像形成部８０の上流側近傍に配置された搬送ローラ９及びピンチローラ１０のニップに到達する。なお、搬送ローラ対９、１０の上流側には、後述するロール紙Ｒの搬送路との切り替えを行うためのフラップ１８と、ロール紙Ｒを給紙するための搬送ローラ対８ａ、８ｂが配置されている。フラップ１８及び搬送ローラ対８ａ、８ｂは、カット紙Ｐを給紙搬送するときは、図９に示すような退避位置にあり、カット紙の搬送路が確保されている。記録ヘッド１１と対向する位置にはプラテン１９が配置されており、カット紙Ｐは搬送ローラ９、１０に挟持された状態でプラテン１９上へ搬送される。そして、カット紙Ｐの記録面に対する画像形成（記録）が開始される。記録されたカット紙Ｐは、搬送ローラ２０ａ及び拍車２０ｂからなる２組のローラ対を通して排紙トレイ２２上へ排出される。
【００１８】
次に、図８〜図１１を用いてロール紙スプール３２にセットされたロール紙Ｒの給紙搬送について説明する。図１１において、ロール紙スプール３２は、ロール紙Ｒの巻き中心にある紙管Ｓに挿通されている。ロール紙スプール３２の一端には、ロール紙ホルダ３０が固定され、ロール紙ホルダ３０の内側にはロック部３０ａが設けられている。挿通されたロール紙スプール３２は、ロック部３０ａを紙管Ｓの内面にバネ力によって食い込ませることにより固定保持される。次いで、ロール紙スプール３２の他端部にロール紙ホルダ３１に固定することにより、ロール紙Ｒはロール紙スプール３２に対し巻き出し可能にセットされる。つまり、ロール紙スプール３２を装置本体１に回転自在に装着することにより、ロール紙Ｒがロール紙スプール３２から巻き出し可能にセットされる。
【００１９】
なお、ロール紙Ｒの搬送動作においては、ロール紙自身による慣性力を考慮する必要がある。このため、ロール紙スプール３２にトルクリミッタ３３（図１１）を設け、ロール紙Ｒの回転（巻き出し及び巻き取り）に一定の負荷トルクを与えている。かかる構成によれば、搬送ローラ９の回転によってロール紙Ｒが自転（回転）を始めた後、搬送ローラ９が停止した際、トルクリミッタ３３による負荷トルクが作用しているため、慣性力による自転を早急に収束させることができる。すなわち、搬送中のロール紙Ｒに慣性力による弛みが生じないように配慮されている。
【００２０】
装置内にセットされたロール紙Ｒは搬送路Ｂを通して送り出される。送り出されたロール紙は、フラップ１８を押し下げるとともに、ニップ解除された搬送ローラ８ａ、８ｂの間を通過して、搬送ローラ９の手前に配置された用紙検出手段（不図示）まで送り出される。本実施形態では、搬送ローラ８ａは振り子アーム式のフラップ８に軸支されている。ここまでのロール紙の送り出しは、ユーザーの操作で行っても良い。用紙検出手段によってロール紙Ｒが検出されると、フラップ８が回動し、搬送ローラ８ａがピンチローラ８ｂに圧接されることでロール紙Ｒをニップ（挟持）する。そして、搬送ローラ８ａを回転駆動することで、ロール紙を搬送ローラ９へ自動的に繰り出していく。図１０は、このときの搬送機構の状態を示す。次いで、ロール紙Ｒは搬送ローラ９、１０に挟持された状態でプラテン１９上へ搬送され、ロール紙Ｒに対する画像形成（記録）が開始される。記録されたロール紙Ｒは、搬送ローラ２０ａ及び拍車２０ｂからなる２組のローラ対を通して搬送され、その後端をカッター２１で裁断されることで排紙トレイ２２上へ排出される。
【００２１】
次に、図８〜図１０を用いて、画像形成部８０における記録動作について説明する。本実施形態に係る画像形成装置はインクジェット記録装置であり、画像情報に基づいて記録ヘッド１１から記録媒体へインクを吐出して画像を記録する。記録ヘッド１１とキャリッジ１２に搭載されている。装置本体のフレーム１５には、キャリッジ１２の移動を案内するガイド部材１６が設置されている。つまり、記録ヘッド１１を搭載したキャリッジ１２は、ガイド部材１６に沿って主走査のために往復移動可能に案内支持されている。図示のガイド部材１６はシャフトで形成されており、キャリッジ１２は軸受を介してガイド部材１６に摺動可能に支持されている。記録ヘッド１１には、複数の吐出口の配列からなる吐出口列が形成された吐出面が設けられている。カラー画像を記録する場合は、インクの種類の数に応じて複数の吐出口列が使用される。
【００２２】
プラテン１９上へ搬送された記録媒体（カット紙Ｐまたはロール紙Ｒ）に対し、記録ヘッド１１による画像記録動作が開始される。キャリッジ１２の移動に同期した記録ヘッド１１による１ライン分（１走査分）の記録が終了すると、一旦記録動作を中断し、プラテン１９上に位置する記録媒体を搬送ローラ９により所定量だけ搬送する。そして、再び記録ヘッド１１をガイド部材１６に沿って移動させながら次の１ライン分の画像を記録する。このような１ライン分の記録と記録媒体の搬送を繰り返し実行することで、記録媒体全体の画像記録が行われる。
【００２３】
図８において、キャリッジ１２の移動範囲であって記録領域を外れた位置（通常、ホームポジション）には、記録ヘッド１１のインク吐出性能を維持回復するための回復ユニット２３が配設されている。記録動作の待機中、記録の前後、もしくは１ライン分の記録の合間に、記録ヘッド１１を回復ユニット２３と対向する位置へ移動させ、所望の回復動作が行われる。回復動作としては、記録ヘッド１１の吐出口をキャップで密閉するキャッピング、吐出口からインクを吸引する吸引回復、記録ヘッドの吐出面をクリーニングするワイピングなどがある。これらの回復動作により、吐出口の目詰まり等を防止し、記録画像の画質を維持することができる。
【００２４】
プラテン１９上で順次記録ヘッド１１による画像形成が行われた後、カット紙Ｐの場合は搬送ローラ２０ａ及び拍車２０ｂで搬送され、排紙トレイ２２上へ排出される。一方、ロール紙Ｒの場合は、画像形成が終了した後、搬送ローラ対９、１９によってさらに下流へ搬送し、搬送ローラ２０ａと拍車２０ｂでニップした状態でカッター２１により裁断し、排紙トレイ２２上へ排出させる。なお、ロール紙の場合は、裁断及び排出を終了した後、搬送ローラ対９、１０及びロール紙スプール３２を逆回転させて巻き取り動作を行い、ロール紙の先端を所定の位置まで後退させることにより次の画像形成に備える。
【００２５】
次に、キャリッジ１２を摺動可能に案内支持するガイド部材１６のクリーニング手段の構成及び動作について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置のガイド部材のクリーニング手段の非作動状態を示し、図１（ａ）は縦断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中の線ｂ−ｂから見た断面図である。図２は図１のクリーニング手段の作動状態を示し、図２（ａ）は縦断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中の線ｂ−ｂから見た断面図である。図３はキャリッジとガイド部材の摺動負荷を示すグラフである。図４は図１及び図２のクリーニング手段の動作を示すフローチャートである。本実施形態に係る画像形成装置は、ガイド部材１６をクリーニングするクリーニング部材を備え、さらに、このクリーニング部材によるクリーニング動作を制御するための負荷検出手段と当接力変更手段を備えている。ここで、負荷検出手段は、キャリッジ１２がガイド部材１６に沿って移動するときの摺動負荷を検出する手段である。当接力変更手段は、クリーニング部材のガイド部材１６に対する当接力を変化させるための手段である。そして、負荷検出手段で検出したキャリッジの摺動負荷に応じてクリーニング部材の当接力を変化させるように構成されている。以下に具体的に説明する。
【００２６】
まず、図１及び図２を用いて、当接力変更手段について説明する。図１及び図２において、キャリッジ１２は、その両端部に装着された軸受６１を介して、シャフト状のガイド部材１６に沿って摺動しながら往復移動するように案内支持されている。装置本体１の一部を構成するフレーム１５には、ガイド部材１６を保持する軸受５１が回転可能に取り付けられている。軸受５１は、装置本体１側に取り付けられたモータ５２によりアイドラギア５３を介して回転駆動可能である。軸受５１の装置本体内側（キャリッジ１２の移動領域側）には、複数（例えば２〜３本）の駆動ピン５４が固定されており、軸受５１の回転に伴って回転ピン５４も回転する。
【００２７】
キャリッジ１２の内部には、キャリッジ１２と共にガイド部材１６に沿って移動可能なクリーニング部材６３が設けられている。また、キャリッジ１２の内部には、円筒状をした加圧部材６４が配されており、各クリーニング部材６３は加圧部材６４の両端近傍の内径部に保持されている。各クリーニング部材６３は、弾力性を有する弾性部材で形成され、その中心部にはガイド部材１６が挿通される貫通孔が形成されている。各クリーニング部材６３は、キャリッジ１２の両側の軸受６１のそれぞれに隣接した位置に配されている。これらのクリーニング部材６３は、それぞれの貫通孔の内径面でガイド部材１６の周面を摺擦することにより、ガイド部材１６の表面上の付着物を拭き取り除去することができる。加圧部材６４は、その回転位置を変更することで、その内径部に保持したクリーニング部材６３のガイド部材１６に対する当接圧力を変更するものである。
【００２８】
加圧部材６４の片側の側面には、軸受５１の各駆動ピン５４の先端部を差し込むための加圧穴６４ａが形成されている。加圧穴６４ａは、複数の駆動ピン５４のそれぞれに対応する複数箇所に形成されている。キャリッジ１２の両側の内面には、加圧部材６４の外周面と係合可能な加圧ピン１２ａが設けられている。この加圧ピン１２ａは両側に１本ずつ固設されている。加圧部材６４の外周面には加圧凹部６４ｂと非加圧凹部６４ｃが形成されている。加圧凹部６４ｂ及び非加圧凹部６４ｃは、本実施形態ではそれぞれ４箇所ずつ円周方向等ピッチ間隔に設けられているが、その数及び位置は適宜選定することができる。
【００２９】
キャリッジ１２がガイド部材１６に沿って図２（ａ）に示す位置にくると、軸受５１の駆動ピン５４は、キャリッジ１２の側面に形成された長孔（逃げ孔）１２ｂを通して、加圧部材６４の加圧穴６４ａに差し込まれて係合される。この状態で、モータ５２により軸受５１を回転させると、駆動ピン５４を介して加圧部材６４を所定の角度範囲で回転変位させることができる。このとき、加圧部材６４は、その外周面でキャリッジ１２の加圧ピン１２ａと摺動しながら回転する。従って、加圧部材６４の回転位置の制御により、図１（ｂ）のように非加圧凹部６４ｃが加圧ピン１２ａと係合する非加圧位置と、図２（ｂ）のように加圧凹部６４ｃが加圧ピン１２ａと係合する加圧位置との間で加圧状態を制御することができる。図１（ｂ）の非加圧位置では、加圧部材６４とガイド部材１６が同心位置にあり、クリーニング部材６３はガイド部材１６に対して非加圧の状態にある。
【００３０】
一方、図１（ｂ）の加圧位置では、加圧部材６４が加圧ピン１２ａによって図示下方へ押圧変位させられ、加圧部材６４がガイド部材１６に対して図示下方の偏心位置へ変位されている。これにより、クリーニング部材６３はその内径面でガイド部材１６の表面に押し付けられ、高い圧力で当接している。つまり、キャリッジ１２が移動するとき、クリーニング部材６３を高い当接圧力のもとで摺動させ、ガイド部材１６の表面を強い摺擦力（払拭力）でクリーニングすることができる。
【００３１】
次に、上述の加圧部材６４及びクリーニング部材６３を備えたクリーニング手段の動作について説明する。キャリッジ１２を軸受５１まで移動させると、図２（ａ）に示すように、回転ピン５４が逃げ孔１２ｂを通して加圧部材６４の加圧穴６４ａに挿入される。次いで、モータ５２により軸受５１を所定角度だけ回転させることにより、加圧部材６４を所定角度だけ回転させる。すると、キャリッジ１２の内面に設けられた加圧ピン１２ａと加圧部材６４の外周面が摺動する。このとき、キャリッジ１２の側面の逃げ孔１２ｂは回転方向に十分長い開口で形成されているので、駆動ピン５４が逃げ孔１２ｂと干渉することはない。こうして加圧部材６４を回転させることにより、加圧部材６４の非加圧凹部６４ｃ又は加圧凹部６４ｂのいずれかを加圧ピン１２ａに整合させることができる。
【００３２】
ガイド部材１６をクリーニングしないときは、モータ５２により、図１（ｂ）に示すように非加圧凹部６４ｃが加圧ピン１２ａと整合する位置へ回転させる。一方、クリーニングするときはするときは、図２（ｂ）に示すように加圧凹部６４ｂが加圧ピン１２ａと整合する位置へ回転させる。非加圧凹部６４ｃが整合する非加圧位置では、加圧ピン１２ａと非加圧凹部６４ｃとの間に若干の隙間があり、加圧部材６４及びクリーニング部材６３に押圧力がかからない。一方、加圧凹部６４ｂが整合する加圧位置では、加圧ピン１２ａと加圧凹部６４ｂとの間に押圧力が作用し、加圧部材６４が加圧ピン１２ａからの反力により押し込まれ、クリーニング部材６３に押圧力がかかる。このため、クリーニング部材６３のガイド部材１６に対する当接力が増大する。クリーニング部材６３は弾力性を有する弾性部材で形成されているため、図２に示すように、加圧部材６４及びクリーニング部材６３は、円形断面のガイド部材１６に対して偏心した位置へ変位させられている。こうして、ガイド部材１６に対するクリーニング部材６３の当接力を変化させるための当接力変更手段が構成されている。
【００３３】
次に、図３を用いて、キャリッジ１２が移動するときの摺動負荷を検出する負荷検出手段について説明する。図３において、横軸は、キャリッジ１２がガイド部材１６に沿って移動するときの摺動長さ（移動距離）Ｘを示す。縦軸は、キャリッジ１２がガイド部材１６に沿って移動するときの摺動負荷値Ｆを示す。摺動負荷値Ｆは、キャリッジ１２を移動させるのに必要な駆動力を発生するキャリッジモータの電流値から求めることができる。移動開始のときは、停止状態からの加速になるため、一時的に摺動負荷値（電流値）が定常値Ｆ０を大きくオーバーすることになる。この大きくオーバーする摺動負荷値は、加速によるものであり、ガイド部材１６の汚れによるものではないので、負荷検出のシーケンスでは無視される。
【００３４】
キャリッジ１２の加速が終了し、定速度になると、ガイド部材１６上の摺動負荷値は定常値Ｆ０になる。図３の例では、定速度になった先の摺動長さＸ１１〜Ｘ１２の位置で摺動負荷値がＦ１に上昇しており、ガイド部材１６のこの位置に汚れがあることが検出される。さらに移動すると、一時的に摺動負荷値が定常値のＦ０に戻るが、その先の摺動長さＸ２１〜Ｘ２２の位置で摺動負荷値がＦ２に上昇しており、この位置にも汚れがあることが検出される。その後、キャリッジ１２の減速区間に入るが、この減速区間における摺動負荷値の変動も、加速区間と同様、負荷検出のシーケンスでは無視される。つまり、摺動負荷値からガイド部材１６の汚れを検出する領域は、加速区間及び減速区間を除いた定速度区間である。図３中のＦＳはクリーニングの摺動負荷値のしきい値であり、摺動負荷値ＦがＦＳ以下であればクリーニングは不要とされ、ＦＳ以上であればクリーニングが必要と判断される。
【００３５】
ガイド部材１６に対するクリーニング部材６３の当接力は、キャリッジ１２の摺動負荷が大きいときに増大させ、キャリッジ１２の摺動負荷が小さいときに減少させるように制御される。具体的には、負荷検出手段は、キャリッジ１２の摺動負荷が、予め設定されたしきい値より大きいか否かを検出する。そして、ガイド部材１６上におけるキャリッジ１２の摺動負荷がしきい値より大きい範囲で、クリーニング部材６３の当接力を増大させてガイド部材１６をクリーニングするように制御される。
【００３６】
なお、本実施形態では、キャリッジ１２の移動の際の摺動負荷を検出する負荷検出手段として、キャリッジ駆動モータの電流値の変化を直接的に検出しているが、これに限定されることはなく、間接的にガイド部材の表面の汚れを検出する方法でも良い。例えば、発光素子からの光をガイド部材１６で反射させて受光素子で受ける方法でも良い。以上図３を用いて説明した構成により、キャリッジ１２の摺動負荷を検出する負荷検出手段が構成されている。
【００３７】
次に、図４を用いて、ガイド部材１６の汚れを検出してクリーニングするための一連の動作を説明する。図４の一連の動作では、ステップＳ０１〜Ｓ０４でガイド部材１６の汚れ始め（汚れ範囲の始まり位置）Ｘｉ１を検出し、その後のステップＳ０５〜Ｓ０７でガイド部材１６の汚れ終わり（汚れ範囲の終わり位置）Ｘｉ２を検出する。これらの工程における検出結果に基づいて、ステップＳ２１以降のクリーニング動作が実行される。以下、具体的に説明する。ステップＳ０１において、ガイド部材１６の汚れを検出するために、所定速度でキャリッジ１２を移動させる。キャリッジ１２の移動がガイド部材１６の端部まで完了したか否かを判断し（ステップＳ０２）、端部まで完了していれば、ステップＳ２１以降のクリーニングモードへ移行する。
【００３８】
キャリッジの移動中の摺動負荷値Ｆをしきい値ＦＳと比較し（ステップＳ０３）、Ｆ＞ＦＳであれば、その位置が汚れ始めと判断し、Ｘｉ１＝Ｘを記憶する（ステップＳ０４）。ただし、移動開始のときは、停止状態からの加速になるために一時的に摺動負荷値（摺動負荷の値）Ｆがしきい値ＦＳを超えることがあるが、この加速区間における比較判断（ステップＳ０３）は無視する。同様に、ガイド部材１６の後端領域での減速区間における比較判断（ステップＳ０３）も無視する。
【００３９】
次いで、ステップＳ０５においてキャリッジ１２の移動がガイド部材１６の端部まで完了したか否かを判断し、完了していれば、ステップＳ０８でＸｉ２＝Ｅｎｄとなる。この場合は、ガイド部材１６上の位置Ｘi1から後端部まで汚れていることになる。一方、ステップＳ０５においてキャリッジ１２が終端部まで達していない場合は、さらに移動を継続しつつ、ガイド部材１６上の汚れ終わりの検出を続ける（ステップＳ０６）。ステップＳ０６において摺動負荷値Ｆがしきい値ＦＳより小さいと判断されると、その位置を汚れ終わりと判断し、ステップＳ０７で汚れ終わり位置Ｘｉ２＝Ｘを記憶する。以上のような摺動負荷の検出により、１箇所目の汚れがガイド部材１６のＸ１１からＸ１２まで存在していることが検出される。
【００４０】
その後、キャリッジ１２の移動を継続しながら、上述のステップＳ０２〜ステップＳ０７の摺動負荷の検出動作を繰り返す。２箇所目の汚れ始めが検出されない場合は、ガイド部材１６上の汚れはＸ１１〜Ｘ１２の範囲の１箇所だけということになる。一方、２箇所目の汚れ始めが検出された場合は、これを２箇所目の汚れとして、汚れ始め位置Ｘ２１及び汚れ終わり位置Ｘ２２を記憶することで、２箇所目の汚れの範囲が検出される。以下、同様の動作を繰り返すことにより、３箇所目以降の汚れの存在とその範囲を検出することができる。なお、本実施形態では、ガイド部材がシャフトである場合を例示したが、このガイド部材は、キャリッジの移動を案内する部材であれば、板状、面状などどのような形態でも良い。
【００４１】
次に、ステップＳ２１以降のクリーニング動作について説明する。ステップＳ２１でガイド部材１６に汚れがあったか否かを判断し、汚れ無しの場合は、クリーニングの必要がないと判断し、一連の動作を終了する。一方、ガイド部材１６に汚れがあった場合は、ステップＳ２２でキャリッジ１２を図２に示す加圧操作可能位置まで移動させる。この位置で、駆動ピン５４を加圧穴６４ａに差し込んで加圧部材６４を回転させることで、クリーニング部材６３をガイド部材１６に押圧することで当接圧力を高める（ステップＳ２２）。次いで、加圧されたクリーニング部材６３を搭載したキャリッジ１２を汚れ始め位置Ｘｉ１（Ｘ１１）まで移動させる（ステップＳ２３）。そして、ステップＳ２４において、キャリッジ１２を汚れ始め位置Ｘ１１（最初のＸｉ１）から汚れ終わり位置Ｘ１２（最初のＸｉ２）まで５往復させてガイド部材１６のクリーニングを行う。このとき、通常よりクリーニング部材６３の当接圧力を高くして拭き取っているため、ガイド部材１６の表面に付着した増粘インクや頑固に固着したインクでも、拭き取り除去することができる。これで、１箇所目の汚れがクリーニングされたことになる。ここではクリーニング回数を５往復としたが、これは、汚れの状況に応じて往復回数を可変にしてもよい。
【００４２】
次いで、ステップＳ２５で全ての汚れ箇所のクリーニングが完了したか否かを判断し、完了していれば、キャリッジ１２を図２の位置へ移動させてクリーニング部材６３の当接圧力を下げる（ステップＳ２６）。これでクリーニング動作は終了となる。全ての汚れ箇所のクリーニングが完了していない場合は、さらにステップＳ２１〜Ｓ２６のクリーニング動作を実行する。すなわち、本実施形態では、２箇所目の汚れが存在するので、ステップＳ２３に戻ってＸ２１〜Ｘ２２（２回目のＸｉ１〜Ｘｉ２）の範囲に存在する２箇所目の汚れのクリーニングを１箇所目と同様の動作で実行する。さらに、３箇所以上の汚れがある場合は、３箇所目以降の汚れのクリーニングも１箇所目と同様の動作で実行することになる。ステップＳ０１〜Ｓ０７における負荷検出手段による摺動負荷の検出（汚れの有無の検出）は、画像形成装置の電源を投入もしくは遮断するとき（通常その直前）に実施するのが効果的である。また、ステップＳ２１〜Ｓ２６におけるクリーニング部材６３によるガイド部材１６のクリーニングも、摺動負荷の検出に続いて連続して実施するのが効果的である。つまり、これらの動作は、電源の投入もしくは遮断のときに同時に実施するのが好適である。ただし、これは、通常の記録動作の最中にガイド部材の汚れを検出しておき、記録動作終了後にクリーニング動作を実行してもよい。
【００４３】
以上の本実施形態によれば、キャリッジ１２の移動を案内するガイド部材１６の汚れに起因する摺擦負荷値を摺動負荷として検出し、摺動負荷値の大小に応じてクリーニング部材６３の当接圧力を変化させて拭き取り圧力を可変としている。従って、キャリッジ１２の摺動負荷の増加に伴う記録画像の品質低下及び装置の故障などを事前に回避することができる。また、クリーニングが必要な箇所だけを当接圧力を上げて集中的にクリーニングするので、クリーニング部材の汚れの進行を遅らせるとともにクリーニング部材の寿命が延長することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
前述の第１の実施形態では、ガイド部材１６とクリーニング部材６３との当接力を可変にする機構をキャリッジ１２内に設け、その駆動源は装置本体側に設けた。本発明はこれに限定されるものではなく、当接力変更手段の全ての機構をキャリッジ内に設ける構成にしても良い。図５は本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置のガイド部材のクリーニング手段の非作動状態を示す縦断面図である。図６は図５のクリーニング手段の作動状態を示す縦断面図である。本実施形態では、当接力変更手段の全ての機構がキャリッジ内に設けられている。図５及び図６において、キャリッジ１１２の内部には、キャリッジ１１２と共にガイド部材１６に沿って移動可能なクリーニング部材６３が設けられている。また、キャリッジ１１２の内部には、円筒状をした加圧部材１６４が配されており、各クリーニング部材６３は加圧部材１６４の両端近傍の内径部に保持されている。各クリーニング部材６３は、弾力性を有する弾性部材で形成され、その中心部にはガイド部材１６が挿通される貫通孔が形成されている。
【００４５】
加圧部材１６４は、その回転位置を変更することで、その内径部に保持したクリーニング部材６３のガイド部材１６に対する当接圧力を変更するものである。そこで、キャリッジ１２の内部には、クリーニング部材６３のガイド部材１６に対する当接圧力を増大する方向に変更する加圧源７１が装着されている。加圧源７１としては、例えば、電磁力もしくは油圧等でプランジャ（又はピストン）を押し出して加圧する機器などを使用することができる。ガイド部材１６をクリーニングしないときは、図５に示すように加圧源７１がオフ状態になっており、加圧部材１６４及びクリーニング部材６３には圧力（押圧力）がかからない。一方、ガイド部材１６をクリーニングするときは、加圧源７１をオン状態にしてプランジャ等により加圧部材１６４を図６に示すようにガイド部材１６に向けて押圧する（押し下げる）。その結果、加圧部材１６４を介してクリーニング部材６３がガイド部材１６に押圧され、ガイド部材に対する当接力が増大することになる。本実施形態のその他の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。なお、本実施形態でも、ガイド部材がシャフトである場合を例示しているが、これは、キャリッジの移動を案内する部材であれば、板状、面状などどのような形態でも良い。
【００４６】
図７は図５及び図６のクリーニング手段の動作を示すフローチャートである。本実施形態に係るクリーニング手段も、クリーニング部材６３の他に、キャリッジ１２の摺動負荷を検出する負荷検出手段と、クリーニング部材６３の当接力を変化させるための当接力変更手段（加圧源７１等）と、を備えている。図７において、本実施形態でも、ステップＳ０１〜Ｓ０４でガイド部材１６の汚れ始め位置Ｘｉ１を検出し、その後のステップＳ０５〜Ｓ０７でガイド部材１６の汚れ終わり位置Ｘｉ２を検出する。これらの検出結果に基づいて、ステップＳ４１以降のクリーニング動作が実行される。ここで、ステップＳ０１〜Ｓ０７の検出動作は第１の実施形態の検出動作と同じであるので、その説明を省略し、ステップＳ４１以降のクリーニング動作について説明する。
【００４７】
図７において、ステップＳ４１において、ステップＳ０１〜Ｓ０７の検出動作によりガイド部材１６の汚れが検出されたか否かを判断する。汚れが無かった場合は、クリーニングの必要が無いと判断し、一連の動作を終了する。一方、ガイド部材１６に汚れがあった場合は、ステップＳ４２でキャリッジ１２を汚れ始めの位置Ｘｉ１（Ｘ１１）まで移動させた後、加圧源７１をオンにしてクリーニング部材６３をガイド部材１６に押圧し、当接力を高める（ステップＳ４３）。そして、ステップＳ４４において、キャリッジ１２を汚れ始め位置Ｘ１１（最初のＸｉ１）から汚れ終わり位置Ｘ１２（最初のＸｉ２）まで３往復させてガイド部材１６のクリーニングを行う。このとき、通常よりクリーニング部材６３の当接圧力を高くして拭き取っているため、ガイド部材１６の表面に付着した増粘インクや頑固に固着したインクでも、拭き取り除去することができる。これで、１箇所目の汚れがクリーニングされたことになる。ここではクリーニング回数を３往復としたが、これは、汚れの状況に応じて往復回数を可変にしてもよい。
【００４８】
１箇所目のクリーニングが完了したら、ステップＳ４５へ進み、加圧源７１を図１のようなオフの状態にし、クリーニング部材６３の当接力（押圧力）を下げる。続いて、ステップＳ４６において、全ての汚れ箇所のクリーニングが完了したか否かを判断し、完了していれば一連の動作を終了する。全ての汚れ箇所のクリーニングが完了していない場合は、さらにステップＳ４１〜Ｓ４６のクリーニング動作を実行する。本実施形態では、２箇所目の汚れが存在するので、ステップＳ４２に戻ってＸ２１〜Ｘ２２の範囲に存在する２箇所目の汚れのクリーニングを１箇所目と同様の動作で実行する。さらに、３箇所以上の汚れが検出された場合は、３箇所目以降の汚れのクリーニングも１箇所目と同様に行えば良い。ステップＳ０１〜Ｓ０７の検出動作、並びに、ステップＳ４１〜Ｓ４６のクリーニング動作も、画像形成装置の電源を投入するときあるいは電源を遮断するとき（通常、その直前）に連続して実施するのが効果的である。ただし、通常の記録動作の最中にガイド部材の汚れを検出しておき、記録動作終了後にクリーニング動作を実行してもよい。
【００４９】
本実施形態によっても、キャリッジ１２の移動を案内するガイド部材１６の汚れに起因する摺擦負荷値を摺動負荷として検出し、摺動負荷値の大小に応じてクリーニング部材６３の当接圧力を変化させて拭き取り圧力を可変としている。従って、キャリッジ１２の摺動負荷の増加に伴う記録画像の品質低下及び装置の故障などを事前に回避することができる。また、クリーニングが必要な箇所だけを当接圧力を上げて集中的にクリーニングするので、クリーニング部材の汚れの進行を遅らせるとともにクリーニング部材の寿命が延長することができる。
【００５０】
また、以上の実施形態では、画像情報に基づいて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を用いる画像形成装置を例に挙げて説明した。本発明は、キャリッジに搭載した記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録する記録装置であれば、熱転写方式、感熱式、レーザービーム式、ワイヤードット式など、他の記録方式の記録装置に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、複写機等の単体の画像形成装置の他、複合機器やシステム構成などにおける画像形成装置に対しても同様に適用可能である。記録媒体の材質に関しても、紙、プラスチックシート、ＯＨＰシート、布、写真調印画紙など、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】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置のガイド部材のクリーニング手段の非作動状態を示し、図１（ａ）は縦断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中の線ｂ−ｂから見た断面図である。
【図２】図１のクリーニング手段の作動状態を示し、図２（ａ）は縦断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中の線ｂ−ｂから見た断面図である。
【図３】キャリッジとガイド部材の摺動負荷を示すグラフである。
【図４】図１及び図２のクリーニング手段の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置のガイド部材のクリーニング手段の非作動状態を示す縦断面図である。
【図６】図５のクリーニング手段の作動状態を示す縦断面図である。
【図７】図６のクリーニング手段の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。
【図９】図８の画像形成装置でカット紙を搬送するときの縦断面図である。
【図１０】図８の画像形成装置でロール紙を搬送するときの縦断面図である。
【図１１】ロール紙供給用のスプールの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１      記録ヘッド
１２、１１２      キャリッジ
１２ａ    加圧ピン
１６      ガイド部材
５４      駆動ピン
６３      クリーニング部材
６４、１６４      加圧部材
６４ａ    加圧穴
６４ｂ    加圧凹部
６４ｃ    非加圧凹部
７１      加圧源
【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】
2008290430.tif 000008
【図７】
2008290430.tif 000009
【図８】
2008290430.tif 000010
【図９】
2008290430.tif 000011
【図１０】
2008290430.tif 000012
【図１１】
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