(57)【要約】【課題】インク滴のノズル面への再付着を防止するインクジェット記録装置のクリーニング装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録ヘッド３４のノズル５が開設されているノズル面４に当接可能で且つノズル５を覆うキャップ３と、前記キャップ３の内側に配置され、前記ノズル面４を払拭する複数枚の弾性ブレード６ａが回転方向と交差する方向に立設された回転ワイパ６と、前記キャップ３内の、前記ノズル５と対向する位置に収納されたインク吸収体７と、前記回転ワイパ６の前記弾性ブレード６ａが回転中に接触して、該弾性ブレード６ａに付着しているインクをインク吸収体７に飛散させるために前記キャップ３内のインク吸収体７側に配設されたインク落とし９と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図６
2007021970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録ヘッドにインク滴吐出用のノズルを設けたインクジェット記録装置の前記インクジェット記録ヘッドを清浄化するクリーニング装置であって、
前記インクジェット記録ヘッドのノズルが開設されているノズル面に当接可能で且つノズルを覆うキャップと、前記キャップの内側に配置され、前記ノズル面を払拭する複数枚の弾性ブレードが回転方向と交差する方向に立設された回転ワイパと、前記キャップ内の、前記ノズルと対向する位置に収納されたインク吸収体と、前記回転ワイパの前記弾性ブレードが回転中に接触して、該弾性ブレードに付着しているインクをインク吸収体に飛散させるために前記キャップ内のインク吸収体側に配設されたインク落としと、を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記弾性ブレードは、前記回転ワイパの軸方向に対して螺旋状に立設されていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記回転ワイパが一つのキャップ内に二つ以上である場合、隣り合う回転ワイパは互いに同期して反対方向に回転することを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記回転ワイパの駆動手段を、前記キャップの外部に配設したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至４の何れか一項のクリーニング装置と、ドット抜け検出判定手段と、を備え、該ドット抜け検出判定手段によってドット抜けが検出された前記インクジェット記録ヘッドに対してのみ、前記クリーニング装置を作動させることを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記クリーニング装置は複数の動作パターンを持ち、該動作パターンは前記ドット抜け検出判定手段の判定結果によって選択されることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記ドット抜け検出判定手段の判定結果が異物付着である場合には、前記キャップを移動させて前記ノズル面に密着させると共に、前記回転ワイパを回転させ、該回転ワイパに立設された前記弾性ブレードで前記ノズル面を払拭させながら、前記ノズルからインク滴を吐出させ、吐出停止後、前記キャップを移動させて前記ノズル面から離間させることを特徴とする請求項５または６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記ドット抜け検出判定手段の判定結果が異物付着以外の場合には、前記キャップを移動させて前記ノズル面に密着させると共に、前記回転ワイパを回転させ、該回転ワイパに立設された前記弾性ブレードで前記ノズル面を払拭させながら、前記キャップに連通し負圧を発生させる吸引部材でキャップ内を負圧にしてインク滴を吸引させ、吸引停止後、前記回転ワイパを回転させながら前記ノズルからインク滴を吐出させ、吐出停止後、前記キャップ内の負圧状態を解き、前記キャップを移動させて前記ノズル面から離間させることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
インクジェット記録ヘッドにインク滴吐出用のノズルを設けたインクジェット記録装置の前記インクジェット記録ヘッドを清浄化するクリーニング方法であって、
前記キャップを移動して、前記ノズルが開設されているノズル面に密着し、前記キャップ内に配置された回転ワイパを回転し、該回転ワイパに立設された前記弾性ブレードで前記ノズル面を払拭し、前記回転ワイパを回転しつつ前記キャップに連通されている吸引部材により前記キャップ内を負圧にして前記ノズルからインク滴を吸引し、吸引停止後、前記回転ワイパを回転しつつ前記ノズルからインク滴を吐出し、インク滴吐出後、前記キャップ内の負圧状態を解き前記キャップを移動し、前記ノズル面から離間させることを特徴とするクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置のクリーニング装置、並びにインクジェット記録装置のクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）においては、インク滴が吐出されるノズルからインクの溶媒が蒸発してノズル内のインクが固化してしまったり、ノズル付近に異物が付着してしまったりしてノズルの目詰まりが発生し、ノズルからインク滴を吐出する性能が低下してしまうことがある。
そこで、インクジェット記録装置は、低下した吐出性能を回復させるクリーニング装置を備え、良好な記録品質が維持されるように構成されている。従来のインクジェット記録装置の記録ヘッドのクリーニング装置としては、記録ヘッドのノズル面に対向するように桶状部材を備え、この桶状部材をノズル面に当接させた状態でノズルからインクを排出させ、そのノズル面に付着したインク滴に対しては、桶状部材内に配置された回転部材を回転させながら、その回転部材に設けられた弾性部材により記録ヘッドの吐出面からインク滴を払拭するという特許文献１のようなものが知られている。
【特許文献１】特開２００３−２３１２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、回転部材に取り付けられた弾性部材が、記録ヘッドのノズル面に残留しているインク滴を払拭した後、ブレードクリーナーに接触して弾性部材に付着しているインク滴が振り落とされるが、インク滴の一部は、弾性部材がブレードクリーナーを乗り越えた反動で飛散し、直接あるいは桶状部材の内壁やブロック部材の内壁で跳ね返って、再びノズル面に付着する恐れがあるという未解決の課題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、インク滴のノズル面への再付着を防止するインクジェット記録装置のクリーニング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の発明は、記録ヘッドにインク滴吐出用のノズルを設けたインクジェット記録装置の前記記録ヘッドを清浄化するクリーニング装置であって、前記記録ヘッドのノズルが開設されているノズル面に当接可能で且つノズルを覆うキャップと、前記キャップの内側に配置され、前記ノズル面を払拭する複数枚の弾性ブレードが回転方向と交差する方向に立設された回転ワイパと、前記キャップ内の、前記ノズルと対向する位置に収納されたインク吸収体と、前記回転ワイパの前記弾性ブレードが回転中に接触して、該弾性ブレードに付着しているインクをインク吸収体に飛散させるために前記キャップ内のインク吸収体側に配設されたインク落としと、を備えたことを特徴とするクリーニング装置を提供する。
【０００６】
上記構成によれば、ノズル面払拭後の回転ワイパの弾性ブレードに付着したインクは、弾性ブレードがキャップ内のインク吸収体側に配設されたインク落としに接触することで、ノズルと対向する位置に収納されたインク吸収体に飛散するため、インク吸収体に吸収され、ノズル面に再付着する恐れはない。
また、弾性ブレードが複数あるため、仮にインク吸収体から跳ね返ったインク滴があったとしても何れかの弾性ブレードに当たり、ノズル面に再付着する恐れがないと共に、ノズル面の払拭が短時間で確実に行なえる。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記弾性ブレードは、前記回転ワイパの軸方向に対して螺旋状に立設されていることを特徴とするクリーニング装置を提供する。
上記構成によれば、弾性ブレードが回転ワイパの軸方向に対して螺旋状に立設されていることにより、回転ワイパに対する回転トルク負荷が平均的にかかるようになり、回転ワイパの回転むらを防止でき、弾性ブレードによるノズル面の払拭がスムーズに行なえる。
【０００８】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記回転ワイパが一つのキャップ内に二つ以上である場合、隣り合う回転ワイパは互いに同期して反対方向に回転することを特徴とするクリーニング装置を提供する。
上記構成によれば、回転ワイパを互いに同期させて反対方向に回転させることで、弾性ブレードを歯車のように噛合させることができ、回転ワイパ同士を近接させることが可能となる。これにより、回転ワイパの収納スペースが抑えられると共に、ノズル列間の距離が狭い場合のクリーニングにも対応することができる。
【０００９】
また、第４の発明は、第１乃至第３の何れか一つの発明において、前記回転ワイパの駆動手段を、前記キャップの外部に配設したことを特徴とするクリーニング装置を提供する。
上記構成によれば、回転ワイパの駆動手段がキャップの外部に配設されたことで、キャップのスペースが抑えられると共に、キャップ内の構成を簡略化することができ、メンテナンスが容易になる。
【００１０】
また、第５の発明は、第１乃至第４の何れか一つの発明のクリーニング装置と、ドット抜け検出判定手段と、を備え、該ドット抜け検出判定手段によってドット抜けが検出された前記記録ヘッドに対してのみ、前記クリーニング装置を作動させることを特徴としたインクジェット記録装置を提供する。
上記構成によれば、ドット抜けが検出された記録ヘッドに対してのみ、クリーニングを行なうので、インクジェット記録装置全体でのクリーニング時間が短縮されると共に、例えばインクを吸引してクリーニングする場合には、クリーニングのために吸引されるインクの量を低減できる。
【００１１】
また、第６の発明は、第５の発明において、前記クリーニング装置は複数の動作パターンを持ち、該動作パターンは前記ドット抜け検出判定手段の判定結果によって選択されることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
上記構成によれば、ドット抜け検出判定手段の判定結果によって、最適な動作パターンが選択され、それに基づきクリーニングが行なわれるので、クリーニングを効率よく確実に実施することができる。
【００１２】
また、第７の発明は、第５または第６の発明において、前記ドット抜け検出判定手段の判定結果が異物付着である場合には、前記キャップを移動させて前記ノズル面に密着させると共に、前記回転ワイパを回転させ、該回転ワイパに立設された前記弾性ブレードで前記ノズル面を払拭させながら、前記ノズルからインク滴を吐出させ、吐出停止後、前記キャップを移動させて前記ノズル面から離間させることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【００１３】
上記構成によれば、回転ワイパを回転させ、回転ワイパに立設された弾性ブレードでノズル面を払拭させながら、ノズルからインク滴を吐出させることで、ドット抜けの原因が異物付着である場合の最適なクリーニングを、効率よく確実に行なうことが可能である。
また、第８の発明は、第５乃至第７の何れか一つの発明において、前記ドット抜け検出判定手段の判定結果が異物付着以外の場合には、前記キャップを移動させて前記ノズル面に密着させると共に、前記回転ワイパを回転させ、該回転ワイパに立設された前記弾性ブレードで前記ノズル面を払拭させながら、前記キャップに連通し負圧を発生させる吸引部材でキャップ内を負圧にしてインク滴を吸引させ、吸引停止後、前記回転ワイパを回転させながら前記ノズルからインク滴を吐出させ、吐出停止後、前記キャップ内の負圧状態を解き、前記キャップを移動させて前記ノズル面から離間させることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【００１４】
上記構成によれば、回転ワイパを回転させ、回転ワイパに立設された弾性ブレードでノズル面を払拭させながら、吸引部材でキャップ内を負圧にしてインク滴を吸引させ、回転ワイパを回転させながらノズルからインク滴を吐出させることで、ドット抜けの原因が異物付着以外である場合の最適なクリーニングを、効率よく確実に行なうことが可能である。
【００１５】
また、第９の発明は、記録ヘッドにインク滴吐出用のノズルを設けたインクジェット記録装置の前記記録ヘッドを清浄化するクリーニング方法であって、
前記キャップを移動して、前記ノズルが開設されているノズル面に密着し、前記キャップ内に配置された回転ワイパを回転し、該回転ワイパに立設された前記弾性ブレードで前記ノズル面を払拭し、前記回転ワイパを回転しつつ前記キャップに連通されている吸引部材により前記キャップ内を負圧にして前記ノズルからインク滴を吸引し、吸引停止後、前記回転ワイパを回転しつつ前記ノズルからインク滴を吐出し、インク滴吐出後、前記キャップ内の負圧状態を解き前記キャップを移動し、前記ノズル面から離間させることを特徴とするクリーニング方法を提供する。
【００１６】
上記構成によれば、回転ワイパを回転させて回転ワイパに立設された弾性ブレードでノズル面を払拭させ、回転ワイパを回転させつつ吸引部材によりキャップ内を負圧にしてノズルからインク滴を吸引させ、吸引停止後、回転ワイパを回転させつつノズルからインク滴を吐出させることにより、確実にクリーニングを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置２とそれを駆動するためのホストコンピュータ１とを表している。ホストコンピュータ１は、パーソナルコンピュータを始め、あらゆるコンピュータシステムが適用可能である。インクジェット記録装置２内には、インクジェット記録装置２を駆動するためのデバイスドライバ３０が構築されており、このデバイスドライバ３０を、適宜プログラムによって駆動することで、インクジェット記録装置２を駆動する、つまり印刷を行う。
【００１８】
図２にはインクジェット記録装置２の概略構成を示す。図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平面図である。本実施形態のインクジェット記録装置２は、記録ヘッド３４が記録媒体２９の搬送方向（図の矢印Ａ方向）と交差する方向に記録媒体２９の記録可能幅に対応した幅で配設され、記録媒体２９を搬送ベルト２５上で搬送方向上流側（図の右手）から、搬送方向下流側（図の左手）に送る間に、記録ヘッド３４のノズルからインク滴を吐出して記録媒体２９上に微小なインクドットを形成することで所定の文字や画像を描画して所望の印刷物を作成する、いわゆるラインヘッド型インクジェット記録装置である。
【００１９】
図２の符号３８は、駆動ローラ２３を回転させる紙送りモータ、符号２４は、記録ヘッド３４を挟んで駆動ローラ２３の反対側に配設された従動ローラ、符号２５は、駆動ローラ２３と従動ローラ２４に巻回された搬送ベルト、符号２６は搬送ベルト２５の張力を一定に保つテンションローラである。また、符号８は、クリーニング装置、符号１１は、記録ヘッド３４にインクを供給するインクカセット、符号１６は、記録媒体２９の入った給紙カセット、符号１７は、給紙カセット１６から記録媒体２９を取り出すピックアップローラ、符号２７は、記録媒体２９を搬送ベルト２５上に導くゲートローラ、符号１８は、印刷された記録媒体２９を一時収納する排紙カセットである。
【００２０】
また、符号６１は、記録ヘッド３４のノズルからのインク滴の吐出が不良になる、いわゆる「ドット抜け」を検出するドット抜け検出判定器（ドット抜け検出判定手段）であり、切替スイッチ６２、ドット抜け検出回路６３、判定回路６４から構成されており、詳細は後述する。また、符号３１は、制御部、符号３０は、デバイスドライバである。
デバイスドライバ３０は制御部３１の制御により、各デバイスを動作させ記録媒体２９に印刷を行なう。また、ドット抜け検出判定器６１でドット抜けが検出されたとき、あるいは所定時間毎、あるいは電源オン時、あるいは電源オフ時に、制御部３１がクリーニング装置８を駆動して、記録ヘッド３４のクリーニング（清浄化）を行なう。なお、記録ヘッドからインク滴を吐出するタイミングの基準としてエンコーダを設置する。エンコーダとしては、従動ローラ軸もしくは駆動ローラ軸にロータリーエンコーダを取り付ける方法や、搬送ベルト２５にリニアスケールを設ける方法がある。
【００２１】
記録ヘッド３４は、デバイスドライバ３０からの指令信号に従って、搬送ベルト２５上を搬送されている記録媒体２９に同期させて記録ヘッド３４の各色のノズルからインク滴を吐出することにより、記録媒体２９上にカラー画像データを印刷することが可能となる。なお、記録ヘッド３４は各色毎（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）に記録媒体２９の搬送方向にずらして配設されている。ここでは色数を４色としてあるがこれに限ることはなく6色や、１色など必要に応じて任意に設定できる。なお、記録ヘッド３４は図２では各色毎に独立した例を示しているが、記録ヘッド３４のベース部分を一体で作り、中のノズル回りを各色毎に記録媒体２９の搬送方向にずらして配設する方法もある。本発明はいずれの記録ヘッドの配設方法でも適用可能である。
【００２２】
記録ヘッド３４の各ノズルからインク滴を吐出する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰インクジェット方式などがある。静電方式は、アクチュエータである静電ギャップに駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出されるというものである。ピエゾ方式は、アクチュエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出されるというものである。膜沸騰インクジェット方式は、キャビティ内に微小ヒータがあり、瞬間的に３００℃以上に加熱されてインクが膜沸騰状態となって気泡が生成され、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出されるというものである。本発明は、いずれのインク出力方法でも適用可能である。
【００２３】
図３には、本実施形態の記録ヘッド３４を２例示す。図３（ａ）は積層圧電素子を用いた記録ヘッドの例、図３（ｂ）は単層圧電素子を用いた記録ヘッドの例である。図３（ａ）の積層圧電素子タイプは、単層の圧電素子７１を複数積層し、それを支持体７３で支持している。何れの例も、記録ヘッド３４の上端部には振動板７２が設けられ、その上方に、積層又は単層の圧電素子７１が配設されている。
【００２４】
記録ヘッド３４の下面に相当するノズル面４には複数のノズル５が開設され、各ノズル５に連通するキャビティ（圧力室）７５は共通インク部７６に連通しており、共通インク部７６には、メインタンクやインクカートリッジ１１（図２参照）から直接又はサブタンクを介してインクが供給される。
上記の構成によれば、駆動回路７４から駆動信号が積層又は単層の圧電素子７１に入力されると夫々の圧電素子７１が撓み、それが振動板７２の変位になって、先にキャビティ７５の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ７５の容積を縮小してインク滴を吐出する。なお、積層圧電素子タイプでは、圧電素子７１が積層されているために、大きな駆動力が得られるという特徴がある。
【００２５】
前述したように、必要に応じて記録ヘッド３４のノズルのクリーニングを行なう。（図２参照）まず、記録ヘッド３４をクリーニング装置８の直上に移動させる、次に、クリーニング装置８を上昇させて記録ヘッド３４に密着させ、クリーニング装置８内のクリーニング部材によりノズル面の払拭、インク吸引、フラッシング等のクリーニング作業を行なう。その後クリーニング装置８を下降させて、記録ヘッド３４を元の位置に戻してクリーニングを終了する。クリーニングの詳細は後述する。
【００２６】
図１に戻って、前述のデバイスドライバ３０はハードウエア及びプログラムによって構成される。このデバイスドライバ３０を動作させるために、インクジェット記録装置２の制御部３１内には、演算処理装置としてのコンピュータシステムが内装されている。従って、制御部３１は、各種制御や、演算処理を担う中央演算処理装置であるＣＰＵ３２と、主記憶装置を構成するＲＡＭや読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ等のメモリ３３を備えている。
【００２７】
デバイスドライバ３０は、記録ヘッド３４を駆動させる記録ヘッドドライバ３５、ベルト位置センサ２８で検出されたリニアスケールの値から搬送ベルト２５の位置を検出するベルト位置検出回路３７、駆動ローラ２３を介し搬送ベルト２５を作動させる紙送りモータ３８を駆動する紙送りドライバ３９、クリーニング装置８を昇降させるために使用されるクリーニングモータ４０を駆動するクリーニングドライバ４１、クリーニング装置８内の部材の負圧化やインク吸引のための吸引ポンプ１２（吸引部材）を駆動する吸引ポンプドライバ４６、クリーニング装置８内に開設されたインク排出口と吸引ポンプ１２間を開閉する開閉バルブ１３を駆動するバルブドライバ４７、インクカートリッジ１１内のインクを検出するインクセンサ１５により、インク残量を検出するインク検出回路４８などを備える。
【００２８】
そして、制御部３１はインターフェイス４２を介してホストコンピュータ１に接続されており、操作パネル４３の操作状態及びホストコンピュータ１で演算処理されるプログラムの指令に従って印刷を行なう。また、印刷やクリーニングに伴う各種の情報を表示パネル４４に表示する。
なお、本実施形態ではデバイスドライバ３０を駆動するためのプログラムをインクジェット記録装置２内に設けられている制御部３１内で実行するようにしたが、全く別個のコンピュータシステム内で実行するようにしても良い。また、プログラムと同等の機能をハードウエアによって構成しても良い。
【００２９】
図４には、ドット抜け検出判定器６１の詳細を示す。切替スイッチ６２は、パワー素子からなるアナログスイッチ６５で構成される。ドット抜け検出回路６３は、切替スイッチ６２によって記録ヘッド３４の圧電素子７１に接続された状態で、当該圧電素子７１の起電圧変動を増幅すると共に当該圧電素子７１の起電圧変動のうち、主に記録ヘッド３４のキャビティ７５の振動成分を抽出するバンドパスフィルタからなる交流増幅器６６で抽出増幅されたキャビティ７５の振動成分と基準電圧とを比較し、これをパルス信号に変換する比較器（コンパレータ）６７とを備えて構成される。
【００３０】
判定回路６４は、後述するように、各種ドット抜けに対応する波形を記憶した判定テーブル７０と、ドット抜け検出回路６３の比較器６７の信号から記録ヘッド３４のキャビティ７５の振動成分の周期や位相を測定する周期位相測定回路６８と、測定されたキャビティ７５の振動成分の周期や位相と判定テーブル７０の波形の周期や位相とを比較する比較器６９とを備えて構成される。比較器６９の出力は制御部３１に入力される。
【００３１】
切替スイッチ６２は制御部３１によって制御され、例えば記録ヘッド３４を所定の印刷終了後にクリーニング装置８の位置まで移動させ、クリーニング装置８を上昇させて記録ヘッド３４に密着させた状態でインク滴を吐出させ、そのインク滴吐出のための駆動信号の供給終了時に記録ヘッド３４の圧電素子７１をドット抜け検出回路６３に接続することで、当該圧電素子７１に発生するインク滴吐出後の、いわゆる残留振動を電圧変動として検出する。
【００３２】
なお、ドット抜けの検出は、例えば記録媒体２９を１頁印刷するたびに行なってもよいし、あるいは複数頁の印刷後に行なってもよく、任意に設定することができる。
さて、前述のように各ノズル５に対応する圧電素子７１に駆動信号を印加し、インク滴が吐出されると、その際の圧力変動後、キャビティ７５内に残留振動（正確には図３の振動板７２の自由振動）が発生する。この残留振動の状態から各ノズル５の状態（キャビティ７５内の状態を含む）を検出することが可能である。
【００３３】
例えば、図５に示すように、ノズル正常時に比べて、気泡がインクの流路やノズル先端に混入した場合（図の「気泡」に該当）には、気泡が混入した分だけインク重量（＝イナータンス）が減少すると共に、気泡によりノズル径が大きくなった状態と等価となって音響抵抗が減少し、振動周波数が高くなる特徴がある。
また、ノズル部のインクが乾燥した場合（図の「乾燥」に該当）には、インクの粘性が増加することによって音響抵抗が増大し、過減衰になるという特徴がある。
【００３４】
また、紙粉やゴミがノズル面に付着した場合（図の「紙粉」に該当）には、紙粉によりノズルからインクが染み出すことによって、振動板から見たインク重量が増加してイナータンスが増加し、またノズルに付着した紙粉の繊維によって音響抵抗が増大し、周期が大きくなる（周波数が低くなる）という特徴がある。
このように圧電素子７１の起電圧変動、すなわちキャビティ７５内の残留振動は、ノズル５の状態によって異なることから、残留振動の波形をパルス信号に変換した波形によって、正常の吐出状態であるか、乾燥した吐出状態であるか、気泡が混入した吐出状態であるか、紙粉がノズル５に付着した吐出状態であるかを的確に検出することができる。
【００３５】
従って、予め実験などによって、正常の状態、乾燥状態、気泡混入状態、紙粉付着状態の各状態での残留振動の周期及び位相を判定テーブル７０に格納しておき、周期位相測定回路６８で測定した残留振動の周期及び位相と判定テーブル７０に格納されている各状態での周期及び位相を比較器６９で比較することにより、ノズル５のインク吐出不良状態を的確に検出することができる。
【００３６】
図６は、クリーニング装置８の構成を示したものである。符号３は、記録ヘッド３４のノズル５が開設されたノズル面４を覆う有底矩形のキャップ、符号３ａはノズル面に密着するキャップ３の先端部分、符号６は、立設した複数の弾性ブレード６ａでノズル面を払拭する（「ワイピング」という）回転ワイパ、符号７は、印字以外の目的でノズルからインク滴を吐出する、いわゆる「フラッシング」時にインクを吸収するインク吸収体、符号９は、回転ワイパ６の弾性ブレード６ａについたインクを落とすインク落とし、符号１２は、ノズル５からインクを吸引する吸引ポンプ、符号１３は、吸引用の開閉バルブ、符号１４は、インク排出口、符号１０は、廃インクタンクである。
【００３７】
次に、クリーニング装置８によってクリーニングを行なうために制御部３１内で行なわれる演算処理について、図９のフローチャートに基づいて説明する。この演算処理では、まずステップＳ１で、前述したクリーニング開始条件が満たされているか否かを判定し、クリーニング開始条件が満たされている場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合には、待機する。
【００３８】
ステップＳ２では、記録ヘッド３４をクリーニング装置８の直上まで移動させる指示を記録ヘッドドライバ３５に出す。
次にステップＳ３に移行して、記録ヘッド３４のドット抜けがあるかどうかドット抜け検出判定器６１により検出し判定した結果を読み込む。このとき前述したようにインクを吐出させてもよいし、吐出させない方法で検出判定してもよい。
【００３９】
次に、ステップＳ４に移行して、ドット抜けがある場合にはステップＳ５に移行し、そうでない場合、つまりドット抜けがない場合にはステップＳ１７に移行する。
ステップＳ５では、ドット抜けがある記録ヘッド３４を選択してからステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、選択された記録ヘッド３４に対してキャップ３を上昇させて、密着させる指示をクリーニングドライバ４１に出してからステップＳ７に移行する。
【００４０】
ステップＳ７では、回転ワイパ６を駆動させてワイピングを開始する指示をクリーニングドライバ４１に出してからステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、ドット抜けの原因が異物付着以外であるか否かを判定し、ドット抜けの原因が異物付着以外の場合には、ステップＳ９に移行し、そうでない場合、つまりドット抜けの原因が異物付着の場合には、ステップＳ１３に移行する。
【００４１】
ステップＳ９では、開閉バルブ１３を開く指示をバルブドライバ４７に出した後、吸引ポンプ１２を駆動する指示を吸引ポンプドライバ４６に出してからステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、吸引ポンプ１２を駆動してからの経過時間ｔが予め設定された吸引ポンプ駆動時間ｔ１より長いか否かを判定し、経過時間ｔが吸引ポンプ駆動時間ｔ１より長い場合にはステップＳ１１に移行し、そうでない場合にはステップＳ９に移行する。
【００４２】
ステップＳ１１では、吸引ポンプ１２を停止する指示を吸引ポンプドライバ４６に出してからステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、吸引ポンプ１２を停止してからの経過時間ｔが予め設定された吸引ポンプ保持時間ｔ２より長いか否かを判定し、経過時間ｔが吸引ポンプ保持時間ｔ２より長い場合にはステップＳ１３に移行し、そうでない場合には待機する。
【００４３】
ステップＳ１３では、フラッシングの指示を記録ヘッドドライバ３５に出してからステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、回転ワイパ６によるワイピングを停止する指示をクリーニングドライバ４１に出してからステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、キャップ３内の圧力開放の指示をバルブドライバ４７に出してからステップＳ１６に移行する。
【００４４】
ステップＳ１６では、キャップ３を下降させる指示をクリーニングドライバ４１に出してからステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７では、記録ヘッド３４を元の位置に移動させる指示を記録ヘッドドライバ３５に出してから処理を終了する。
この演算処理によれば、図６に示すようにクリーニングを行なうときは、まず、記録ヘッド３４をクリーニング装置８の配設されている位置まで移動させる。次にドット抜けの検出判定後、選択された記録ヘッド３４に対して図示しない昇降装置によってキャップ３を上昇させてノズル面４に密着させる。そして、図示しないキャップ３外部の駆動装置によって回転ワイパ６を回転させて、複数の弾性ブレード６ａによりノズル面４をワイピングする。これによりノズル面４に付着しているインクや異物（付着しているゴミ、紙粉を異物という）を取り除くことができ、これによりメニスカスが整う。このように、弾性ブレード６ａが複数配設されているため、従来より短時間でメニスカスを整えることが可能である。
【００４５】
次に、回転ワイパ６を回転させたまま、開閉バルブ１３を開き、吸引ポンプ１２で吸引を行なう。吸引ポンプ１２には、回転するローラがその周囲に配設されている可撓性チューブを押しつぶして内部の流体を移動させることで負圧を発生させる、チューブポンプを用いる。チューブポンプは比較的簡易な構成であり、汎用性に優れている。
吸引ポンプ１２が駆動してキャップ３内が負圧になることにより、ノズル５からインクが吸引される。吸引されたインクは一旦インク吸収体７に吸収されるが、負圧のためキャップ３底部に連通しているインク排出口１４を経由して吸引ポンプ１２へ吸引され、吸引されたインクは廃インクタンク１０に溜まる。なお、吸引ポンプ１２はチューブポンプに限るものではなく、他のポンプを用いてもよい。
【００４６】
次に、所定の時間経過後インク吸引を停止し、回転ワイパ６を回転させたまま、フラッシングを行なう。このとき回転ワイパ６の回転とフラッシングを同期させて、弾性ブレード６ａがノズル５の位置にないときにフラッシングを行なう。フラッシング後、回転ワイパ６を停止させ、その後キャップ３内の負圧を開放し大気圧と同じか、あるいは同等にした状態（圧力開放）で、図示しない昇降装置によりキャップ３を下降させる。その後記録ヘッド３４を元の位置に移動させる。なお、異物付着によるドット抜けの場合には、インク吸引は行なわない。
【００４７】
上記のワイピング時、弾性ブレード６ａに付着したインクは、弾性ブレード６ａがキャップ３内のインク吸収体７側に配設されたインク落とし９に接触することで、ノズル５と対向する位置に収納されたインク吸収体７側に飛散すると共に、インク吸収体７に吸収され、ノズル面４に再付着する恐れはない。
また、弾性ブレード６ａが複数あるため、仮にインク吸収体７から跳ね返ったインク滴があったとしても弾性ブレード６ａの何れかに当たり、ノズル面４に再付着する恐れはない。これは、インク吸引時、フラッシング時も同様である。
【００４８】
また、図６では近接した２列のノズル５に対して、一対の回転ワイパ６を互いに同期させて反対方向に回転させることにより、弾性ブレード６ａを歯車のように噛合させ、回転ワイパ６同士を近接して配置し、近接した２列ノズルのワイピングに対応可能となっている。この回転ワイパ６の近接配置により、キャップ３内の回転ワイパ６の収納スペースも抑えられている。
【００４９】
以上述べたように、記録ヘッド３４のクリーニングを上記の手順で行なうことで、確実なクリーニングが可能になる。
従って、この演算処理によれば、ドット抜けが検出された記録ヘッド３４のみがクリーニングされるので、インクジェット記録装置２全体でのクリーニング時間が短縮されると共に、クリーニングのために吸引や吐出されるインクの量を低減できる。
【００５０】
また、ドット抜けの原因が異物付着か異物付着以外かでクリーニング方法が異なり、原因が異物付着の場合には、ワイピング＋フラッシング、原因が異物付着以外の場合には、ワイピング＋インク吸引＋フラッシングと、ドット抜けの原因に応じた記録ヘッド３４の最適なクリーニングを効率よく、確実に行なうことができる。
なお、キャップの先端部分３ａは、ノズル面４に密着させるため適度な弾性があり、インクに接触しても劣化しにくい材料が適しており、例えばシリコンゴム、フッ素系ゴムなどが挙げられる。また、インク吸収体７には、インク溶媒及びインクを吸収しやすい材料で多孔質材料が適しており、例えば水系インクの場合には、ポリビニルアルコール系の材料が挙げられる。
【００５１】
また、回転ワイパ６の弾性ブレード６ａには、弾性変形可能な適度な柔らかさと耐久性を備えたゴム系材料が望ましい。図７には、回転ワイパ６の軸方向に螺旋状に弾性ブレード６ａを立設した回転ワイパ６を示す。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は平面図、図７（ｃ）は正面図である。
上記の構成によれば、弾性ブレード６ａを螺旋状に立設することで、記録ヘッド３４のノズル面４に弾性ブレード６ａが接触するワイピング時の、回転ワイパ６に対する回転トルク負荷が平均的にかかるようになり、回転ワイパ６の回転むらを防止でき、弾性ブレード６ａによるワイピングがスムーズに行なえる。
【００５２】
なお、回転ワイパ６の回転速度、弾性ブレード６ａのノズル面４とのオーバーラップ量Ｍ１（図６参照：弾性ブレード６ａとノズル面４との重なり量＝撓み量）、弾性ブレード６ａとインク落とし９とのオーバーラップ量Ｍ２（図６参照：弾性ブレード６aとインク落とし９との重なり量＝撓み量）、弾性ブレード６ａの枚数等は適宜決められる必要がある。
【００５３】
図８には、回転ワイパ６の駆動装置（駆動手段）を示す。図８（ａ）はキャップ３が上昇して記録ヘッド３４に密着した状態、図８（ｂ）はキャップ３が下降して記録ヘッド３４から離間した状態を示す。
符号１９は、キャップ３の外部でキャップ３を挟んで反対に位置し、図示しないモータによって、互いに同期して反対方向に回転する一対の駆動歯車、符号６ｂは、キャップ３の外側に配設され回転ワイパ６に直結している一対の歯車、符号３６は、キャップ３の外側に配設され歯車６ｂに噛合している一対の中間歯車である。
【００５４】
クリーニング待機時など、キャップ３が記録ヘッド３４から離間しているときは、図８（ｂ）のように回転している駆動歯車１９と中間歯車３６が離間しているため、回転ワイパ６は回転しない。クリーニングのために、キャップ３を上昇させて記録ヘッド３４に密着させると、図８（ａ）のように回転している駆動歯車１９と中間歯車３６が噛合することで中間歯車３６が回転し、中間歯車３６と噛合している歯車６ｂが回転し、歯車６ｂに直結している回転ワイパ６が回転する。このとき、駆動歯車１９が同期して反対方向に回転しているため、回転ワイパ６に直結している歯車６ｂも中間歯車３６を介して同期して反対方向に回転する。従って、キャップ３が記録ヘッド３４に密着した状態で回転ワイパ６によるワイピングが行なえる。また、インク吸引時、フラッシング時にもワイピングが行なえる。クリーニングが終了し、キャップ３を下降させると、駆動歯車１９と中間歯車３６の噛合が外れ、中間歯車３６の回転が停止し、その結果回転ワイパ６の回転も停止する。なお、中間歯車３６が歯車６ｂを中心に遥動可能にしておけば、駆動歯車１９との噛合のタイミングが調整でき、より望ましい。
【００５５】
上記によれば、回転ワイパ６の駆動装置がキャップ３の外部に配設されたことで、キャップ３のスペースが抑えられると共に、キャップ３内の構成を簡略化することができ、キャップ３のメンテナンスが容易になる。
なお、上記の実施形態では駆動力伝達に歯車を用いたが、これに限るものではなく駆動力が伝達できる構成のものであれば任意に選択できる。
【００５６】
なお、本実施形態では、記録ヘッド３４を移動させる構成のラインヘッド形インクジェット記録装置の例についてのみ詳述したが、これに限らず、例えばクリーニング装置８が搬送ベルト２５を挟んで記録ヘッド３４に対向する位置にあり、搬送ベルト２５を分割して間隔を空けた部分にクリーニング装置８を配設することにより、記録ヘッド３４を移動させずにクリーニングできる構成のラインヘッド型インクジェット記録装置や、いわゆるマルチパス型インクジェット記録装置などあらゆるタイプのインクジェット記録装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を示す印刷システム構成図。
【図２】図１のインクジェット記録装置の概略構成図。
【図３】図２のインクジェット記録装置に設けられた記録ヘッドの構成図。
【図４】図２のインクジェット記録装置に設けられたドット抜け検出判定器のブロック図。
【図５】記録ヘッドのキャビティ内の残留振動説明図。
【図６】図２のインクジェット記録装置に設けられたクリーニング装置の構成図。
【図７】図６のクリーニング装置に設けられた回転ワイパ外観図。
【図８】図６のクリーニング装置に設けられた回転ワイパを駆動する駆動装置説明図。
【図９】図１の制御部で行なわれるクリーニングのための演算処理を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００５８】
１…ホストコンピュータ、２…インクジェット記録装置、３…キャップ、３ａ…キャップ先端部、４…ノズル面、５…ノズル、６…回転ワイパ、６ａ…弾性ブレード、６ｂ…歯車、７…インク吸収体、８…クリーニング装置、９…インク落とし、１０…廃インクタンク、１１…インクカートリッジ、１２…吸引ポンプ、１３…開閉バルブ、１４…インク排出口、１９…駆動歯車、２９…記録媒体、３０…デバイスドライバ、３１…制御部、３４…記録ヘッド、３６…中間歯車、６１…ドット抜け検出判定器
【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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