JP2006076203A

JP2006076203A - 画像形成装置

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Publication number: JP2006076203A
Application number: JP2004264137A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Kachi; 泰彦可知
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23
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Abstract

【課題】特定ノズルのみを選択的にクリーニングして、ノズル面の撥液層及びブレードの寿命を向上させる。
【解決手段】吐出不良の発生した吐出口を特定し、前記吐出口面の長手方向に分割された複数のブレード部材を、前記吐出口面の長手方向と略直交する方向に前記吐出口面に沿って走査可能とするとともに、前記ブレード部材と前記吐出口面との距離を可変とし、前記特定された吐出不良の発生した吐出口に対応する前記ブレード部材を前記吐出口面に近接または当接させ、前記吐出口面に沿って走査させることにより前記吐出口面を清掃する。【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、液体吐出ヘッドの吐出口面（ノズル面）を清掃する装置（クリーニングユニット）を工夫した画像形成装置に関する。

従来より、画像形成装置として、インク（液体）を吐出する多数のノズル（吐出口）を配列させたインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）を有し、このインクジェットヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、ノズルからインクを吐出することにより、被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。

インクジェット記録装置におけるインク吐出方法としては、従来から様々な方法が知られている。例えば、圧電素子（ピエゾ素子）の変形によって圧力室の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式が知られている。

インクジェット記録装置のようなインク吐出ヘッドを有する画像形成装置においては、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介してインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）にインクを供給し、ノズルからインクを噴出 (吐出）させることによって記録を行っているため、噴出したインクの一部が細かなミスト状となって飛散する。

このようなインクミストや、記録紙のくず（小さな紙片）あるいはごみ等がノズルの周りに付着する。ノズルの近傍が、このようにインクミストや紙片あるいはごみ等によって汚れると、ノズルから吐出したインク滴の飛翔方向が変化して、高画質の印字ができなくなる。

これを防ぐために、ゴムなどの柔軟材でできたブレード（ワイパー）によってノズル面を拭い去り（ブレード（ワイピング）し）、ノズル周辺の付着物を除去するヘッドクリーニング方法が従来から広く知られている。

例えば、吐出ヘッドの吐出口面上の吐出口列の全長をカバーする長さを有し、吐出口列と平行な軸心を中心に吐出口列と垂直な方向に回転する円筒状支持体の周面上に螺旋状のワイパー部を固定した構造を有するワイピング部材、あるいは上記円筒状支持体の周面上に、複数のワイパー部を軸方向に重なる領域を有するようにそれぞれの端部を軸方向にオーバーラップさせて固定した構造のワイピング部材、あるいは上記円筒状支持体の周面上に、軸方向長さが充分短い複数のワイパー部を互いに重なる領域を持つように千鳥状に固定した構造のワイピング部材を中心軸のまわりに吐出口列と垂直な方向に回転し、回転に伴って吐出口面との当接領域が順次移動するようにして、吐出口列が長い場合でも全領域を均一に清掃できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また、例えば、同一のインクを吐出する複数の吐出口から成る吐出口群を、同一の吐出口面に複数配置し、複数の吐出口群のそれぞれに対応した複数のワイピングブレードの少なくとも一つはワイピング方向に対して傾斜して配置するようにして、種類の異なるインクを吐出する複数の吐出口群を有する吐出口面に付着した異物をインクの混色が生じないように清掃するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。
特開平７−２７６６５２号公報特開平１１−７８０３９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、フルラインヘッドのクリーニングにおいて、ヘッドの吐出口列に平行な円筒状支持体上に螺旋状あるいは千鳥状にワイパー部が配置された回転式のワイパーを用いてクリーニングするようにしているが、ある吐出口（ノズル）に吐出異常が発生した場合、このような回転式のワイパーではクリーニング位置を選択することは不可能であり、異常の発生したノズルのみをクリーニングすることはできず、常に異常ノズルとともにクリーニングの必要のない正常なノズルをもクリーニングしてしまい、結果的に、全体としてクリーニング回数が増加し、ノズル面（吐出口面）の撥液層を何度もワイパー部で擦ることとなり、撥液層の寿命を短くしてしまうという問題がある。

また、上記特許文献２に記載のものは、１つの吐出口面に複数色の吐出口群が形成された吐出ヘッドに対応して各色毎に分割されたワイピングブレードを持ち、吐出口でのインクの混色を回避するようにしているが、このような分割ワイピングブレードで吐出異常の発生した吐出口（ノズル）を含むノズル群（吐出口群）をクリーニングした場合に、ノズル面（吐出口面）の分割された各ワイピングブレードの両端のエッジ部に拭き残しのインク滴が付着し、これが吐出性能に影響を与えるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、例えば吐出不良が発生したような特定の吐出口を含む領域のみを選択的にクリーニングすることにより、吐出口面全体をクリーニングする回数を減らし、吐出口面の撥液層及びブレード部材の寿命を向上させることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を被記録媒体に向けて吐出する吐出口が複数配列された吐出口面を有する液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置であって、吐出不良の発生した前記吐出口を特定する手段と、前記吐出口面の長手方向に分割された複数のブレード部材と、前記ブレード部材を、前記吐出口面の長手方向と略直交する方向に前記吐出口面に沿って走査させる第１のブレード部材移動手段と、前記分割された各ブレード部材と前記吐出口面との距離を変更する第２のブレード部材移動手段と、を備え、前記特定された吐出不良の発生した吐出口に対応する前記ブレード部材を、前記第２のブレード部材移動手段により前記吐出口面に近接または当接させ、前記第１のブレード部材移動手段により前記ブレード部材を前記吐出口面に沿って走査させることにより前記吐出口面を清掃することを特徴とする画像形成装置を提供する。

これにより、ブレード部材を吐出口面の長手方向に分割、短尺ブレード化することで、ブレード部材を吐出口面に均一に当接させることを可能とし、また吐出不良と特定された吐出口を含む吐出口面領域のみ走査し、正常な吐出口面は走査しないため、吐出口付近の撥液性、及びブレード部材の寿命が向上するとともに、吐出する液体の消費量を低減することができる。

また、請求項２に示すように、前記複数のブレード部材は、前記吐出口面の長手方向に分割された各ブレード部材を、前記長手方向に沿ってオーバーラップさせて、前記吐出口面の長手方向をカバーするように千鳥状に配列して構成されることを特徴とする。

このように、分割ブレードを吐出口面の長手方向に沿ってオーバーラップさせることにより、吐出口面上の液体の拭き残しをなくすことができる。

また、請求項３に示すように、前記第２のブレード部材移動手段は、前記吐出不良が発生した前記吐出口に対応する前記分割されたブレード部材を前記吐出口面に当接させるとともに、該ブレード部材に隣接する前記分割されたブレード部材と、前記吐出口面との間に所定のクリアランスを設けるようにしたことを特徴とする。

これにより、吐出不良の吐出口に対応するブレード部材のエッジ部に残留して溜まる液体を隣接するブレード部材によってメニスカスを形成して除去、回収することができる。

また、請求項４に示すように、前記分割されたブレード部材は、該ブレード部材を前記吐出口面に当接させた場合に、その両側後方に所定のクリアランスが形成されるように段差を有するブレード部材が一体化されて形成されていることを特徴とする。

これにより、個々のブレードに関してその両端部に溜まる液の拭き残しをなくすとともに、走査するブレード部材の個数を少なくすることができ、ブレード部材移動手段も簡素化することができる。

また、請求項５に示すように、前記第２のブレード部材移動手段は、前記吐出不良が発生した前記吐出口に対応する前記分割されたブレード部材を前記吐出口面との間に所定のクリアランスを設け、前記第１のブレード部材移動手段により前記吐出口面の走査を行うとともに、再度前記吐出口が吐出不良として特定された場合には、前記第２のブレード部材移動手段は、該吐出口に対応する前記ブレード部材を前記吐出口面に当接させて、前記第１のブレード部材移動手段により前記吐出口面の走査を行うようにしたことを特徴とする。

これにより、吐出口面の撥液層及びブレード部材になるべく負荷をかけることなく効率的にクリーニングを行うことができる。

また、請求項６に示すように、請求項１に記載の画像形成装置であって、さらに、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査回数をカウントする手段を有し、前記走査回数が予め設定された所定の回数に達した場合に、前記第１のブレード部材移動手段により、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査方向を変更するようにしたことを特徴とする。

これにより、同一方向にばかり走査することによるブレード部材の変形（反り）を抑制することができる。

また、請求項７に示すように、請求項１に記載の画像形成装置であって、さらに、前記ブレード部材の摩耗量を特定する摩耗量特定手段と、前記摩耗量特定結果に応じて前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接条件を制御する当接制御手段を有することを特徴とする。

このように、ブレード部材の摩耗量に応じて当接条件を制御することにより、ブレード部材を適切に吐出口面に当接させることができ、不要なブレード部材の摩耗を回避することができる。

また、請求項８に示すように、前記摩耗量特定手段は、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査回数から前記摩耗量を特定することを特徴とする。

これにより、ブレード部材による吐出口面の走査回数をカウントするのみで簡易にブレード部材の摩耗量を特定することができる。

また、請求項９に示すように、前記摩耗量特定手段は、前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接圧から摩耗量を特定することを特徴とする。

このように、当接圧を測定することでブレード部材の摩耗量を特定することができ、これにより直接ブレード部材の当接条件を制御することができる。

また、請求項１０に示すように、前記当接制御手段は、前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接圧力を所定の圧力範囲内に制御することを特徴とする。

このように、当接圧を常時所定範囲内とすることで所定のクリーニング性能を維持し、不要なブレード部材の摩耗を防止することができる。

また、請求項１１に示すように、前記当接制御手段は、前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接ストロークを制御することを特徴とする。

このように、予め当接ストロークと当接圧との関係をテーブル化しておくことで当接圧を測定する圧力センサを省略して、ブレード部材の上昇量のみの制御で当接制御が可能となる。

また、請求項１２に示すように、前記当接制御手段は、吐出不良の吐出口が特定された場合に、前記吐出口に対応する前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接圧力を所定の圧力とし、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査後も前記吐出口の吐出不良が回復されない場合には、前記所定の圧力よりも大きな当接圧力として、再度前記ブレード部材による前記吐出口面の走査を行うようにしたことを特徴とする。

これにより、なるべく小さな当接圧力でクリーニングを行うことが可能となり、吐出口面の撥液層、ブレード部材の寿命を向上させることができる。

また、請求項１３に示すように、前記液体吐出ヘッドは、前記被記録媒体の全幅をカバーするフルラインヘッドであることを特徴とする。

これにより、吐出口面の大きいフルラインヘッドにおいて、吐出面の撥液性、ブレード部材の寿命を向上させるとともに、ブレード部材の吐出口面への密着安定性を確保することができる。

以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、ブレード部材を吐出口面の長手方向に分割、短尺ブレード化することで、ブレード部材を吐出口面に均一に当接させることを可能とし、また吐出不良と特定された吐出口を含む吐出口面領域のみ走査し、正常な吐出口面は走査しないため、吐出口付近の撥液性、及びブレード部材の寿命が向上するとともに、吐出する液体の消費量を低減することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る画像形成装置について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。

図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド（液体吐出ヘッド）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送するベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト搬送部２２は、特に限定されるものではなく、ベルト面に設けられた吸引孔より空気を吸引して負圧により記録紙１６をベルト３３に吸着させて搬送する真空吸着搬送でもよいし、静電吸着による方法でもよい。

ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、上に述べた真空吸着搬送の場合には、ベルト面には図示を省略した多数の吸引孔が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には図示を省略した吸着チャンバーが設けられており、この吸着チャンバーをやはり図示を省略したファンで吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

図２は、インクジェット記録装置１０の印字部１２周辺を示す要部平面図である。

図２に示すように、印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。

各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

また、インクジェット記録装置１０には、印字部１２の位置に対応するベルト３３の下側に印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙをクリーニングするクリーニングユニット６６が設けられている。クリーニングユニット６６について詳しくは後述する。

次に、印字ヘッド（液体吐出ヘッド）のノズル（液体吐出口）の配置について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを表すものとし、図３に印字ヘッド５０の平面透視図を示す。

図３に示すように、本実施形態の印字ヘッド５０は、インクを液滴として吐出するノズル５１、インクを吐出する際インクに圧力を付与する圧力室５２、図３では図示を省略した共通流路から圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３を含んで構成される圧力室ユニット５４が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル５１の高密度化が図られている。

図３に示す例においては、各圧力室５２を上方から見た場合に、その平面形状は略正方形状をしているが、圧力室５２の平面形状はこのような正方形に限定されるものではない。圧力室５２には、図３に示すように、その対角線の一方の端にノズル５１が形成され、他方の端の側にインク供給口５３が設けられている。

また、図３中の４−４線に沿った断面図を図４に示す。

図４に示すように、圧力室ユニット５４は、インクを吐出するノズル５１と連通する圧力室５２によって形成され、圧力室５２には、供給口５３を介してインクを供給する共通流路５５が連通するとともに、圧力室５２の一面（図では天面）は振動板５６で構成され、その上部には、振動板５６に圧力を付与して振動板５６を変形させる圧電素子５８が接合され、圧電素子５８の上面には個別電極５７が形成されている。また、振動板５６は共通電極を兼ねている。

圧電素子５８は、共通電極（振動板５６）と個別電極５７によって挟まれており、これら２つの電極５６、５７に駆動電圧を印加することによって変形する。圧電素子５８の変形によって振動板５６が押され、圧力室５２の容積が縮小されてノズル５１からインクが吐出されるようになっている。２つの電極５６、５７間への電圧印加が解除されると圧電素子５８がもとに戻り、圧力室５２の容積が元の大きさに回復し、共通流路５５から供給口５３を通って新しいインクが圧力室５２に供給されるようになっている。

図５は、インクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図５のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図５に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図５には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのワイパー（クリーニングブレード、図示省略）を有するクリーニングユニット６６が設けられている。

これらキャップ６４及びクリーニングユニット６６等によって構成されるメンテナンスユニットは、図示を省略した移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動されるようになっている。

キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆うようになっている。

クリーニングユニット６６は、詳しくは後述するが、印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ）に摺動可能な、ゴムなどの弾性部材で構成されたワイパーを有している。ノズル面５０Ａにインク液滴又は異物が付着した場合、このワイパーをノズル面５０Ａに摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄するようになっている。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、キャップ６４に向かって予備吐出が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度が上昇して固化した劣化インクの吸い出しが行われる。

すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ（積層圧電素子５８）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（積層圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かって積層圧電素子５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングユニット６６のワイパー（クリーニングブレード）によってノズル面５０Ａの汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズル５１や圧力室５２内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。

すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、積層圧電素子５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、キャップ６４を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ６７で吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図５で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。

また、好ましくは、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。

図６は、インクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（図示省略）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒーター８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒーター８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図８において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサー（図示省略）を含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供するものである。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行うようになっている。なお、この印字検出部２４の他にあるいはこれに代えて他の不吐出検出手段を設けるようにしてもよい。印字検出部２４あるいは図示しない他の不吐出検出手段により吐出異常が検出されたような場合には、プリント制御部８０は、クリーニングユニット６６を制御して印字ヘッド５０のクリーニングを行う。このクリーニング動作については、後述する。

図７に、インクジェット記録装置１０にクリーニングユニット６６を組み込んだ図１に対応する概略図を示す。ただし、図７は、簡略化して示した図であり、例えば印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙも印字ヘッド５０で代表させて１つのみ表示しており、またベルト搬送部２２も、実際には、例えば真空吸着の場合のチャンバーや、静電吸着の場合の帯電手段、あるいは印字部１２において記録紙１６の平面性を保つためのプラテン等の部材が配置されるが、ここでは省略している。

例えば、真空吸着のためのチャンバーが印字部１２に対応するベルト３３直下に配置されている場合には、クリーニングユニット６６はチャンバー内に設置されていてもよいし、あるいはクリーニング時にチャンバーを他の位置に退避して、これに代えてクリーニングユニット６６を印字ヘッド５０の下へ移動させるようにした構成でもよい。

図７では、ベルト３３は図７に矢印Ａ１で示すように、図の右から左へ移動する。すなわち、図７においては、ベルト３３の移動方向が図１とは異なっており、図７は図１を紙面の裏側から見た状態となっている。

図７に示すように、クリーニングユニット６６は、ワイパー（ブレード部材）９０、ワイパートレー９２、第１のインク吸収部材９４、第２のインク吸収部材９５等を有して構成されている。詳しくは後述するが、ワイパー９０は、上下に移動可能であり、ワイパートレー９２はワイパー９０とともに図に矢印Ａ２で示すように、図の左右に移動可能となっている。

また、図７に示すように、ベルト３３には印字ヘッド５０クリーニング用の開口部３３ａが設けられている。クリーニング時には、予めワイパー９０とともにワイパートレー９２を印字ヘッド５０の直下に移動させておく。そして、ベルト３３の開口部３３ａが印字ヘッド５０の下に来たときに、開口部３３ａからワイパー９０を上昇させて、ベルト３３の移動に同期してワイパー９０及びワイパートレー９２を移動させて、ワイパー９０で印字ヘッド５０のノズル面５０Ａを走査してクリーニングするようになっている。

ワイパー９０が印字ヘッド５０のノズル面５０Ａの端までクリーニング動作を行ったら、ワイパー９０をベルト３３に当たらない位置まで下降させて、ワイパートレー９２をワイパー９０とともにもとの位置（ホームポジション）まで移動させる。

ワイパー９０によって拭き取られたノズル面５０Ａのインクはワイパー９０を伝って下へ流れ落ち第１のインク吸収部材９４に吸収される。ワイパートレー９２がホームポジションに戻ると、第１のインク吸収部材９４と第２のインク吸収部材９５は、第２のインク吸収部材９５の接続部９５ａに当接し、第１のインク吸収部材９４に吸収されたインクは第２のインク吸収部材９５に吸収され、第２のインク吸収部材９５に貯留される。

図８に、図７の印字ヘッド５０とクリーニングユニット６６を上方からみた斜視図を示す。なお、図８ではベルト３３は図示を省略している。

図８に示すように、ワイパー９０は、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａの長手方向に、小さなワイパー（分割ワイパー９０ａ、９０ｂ）に分割され、一定の間隔で印字ヘッド５０の長手方向に２列に配列されている。前列の分割ワイパー９０ａと後列の分割ワイパー９０ｂは、左右の端部が印字ヘッド５０の長手方向に沿ってそれぞれｐだけオーバーラップするように配置されている。また、各分割ワイパー９０ａ、９０ｂはそれぞれ独立に昇降可能なように構成されている。

ワイパー９０は、２列に配列された分割ワイパー９０ａ、９０ｂが印字ヘッド５０の長手方向の全領域をカバーするように配置され、これが印字ヘッド５０の短手方向（図８中に矢印で示した方向）に移動するようになっており、長手方向に各分割ワイパー９０ａ、９０ｂがオーバーラップしているため拭き残しを生じることはない。

ワイパートレー９２はその一方の端部９２ａは棒状に延び、その側面には直線状の歯車（ラック）９２ｂが形成され、歯車（ピニオン）９８と係合して歯車９８の回転によって図に矢印で示すように前後に移動可能なピニオン・ラック機構が形成されている。また、このワイパートレー９２の移動を滑らかにするために、ワイパートレー９２には棒状のガイド９６が嵌合されている。

また、歯車９８をステップモータ等によって駆動することにより、ワイパートレー９２を印字ヘッド５０の短手方向に高精度に位置制御することができる。

ワイパートレー９２は、クリーニング時以外は図に破線で示す退避位置（ホームポジション）に退避している。また、ワイパートレー９２がホームポジションにあることを検出するホームポジションセンサ１００が設置されている。

図９に、ベルト３３とワイパー９０の位置関係を示す。ベルト３３には開口部３３ａが設けられており、この開口部３３ａからワイパー９０を上昇させて印字ヘッド５０のノズル面５０Ａを走査して、摺擦清掃可能なようになっている。図９において、矢印で示す方向がベルト３３の搬送方向であり、ワイパー９０のクリーニング時にはこれと同方向あるいはこれと逆方向にクリーニング動作（走査）が行われる。なお、前述したように、前列の分割ワイパー９０ａと後列の分割ワイパー９０ｂは、その左右両端（図９では上下両端）においてそれぞれｐだけオーバーラップして配置されている。

図１０に、ワイパー９０（分割ワイパー９０ａ、９０ｂ）の昇降機構の一例を示す。

図１０に示すように、分割ワイパー９０ａ（あるいは分割ワイパー９０ｂ）はワイパー支持部材１０１に固定され、ワイパー支持部材１０１の一方の端部１０１ａは棒状に延び、その側面には直線状の歯車（ラック）１０１ｂが形成され、これと歯車（ピニオン）１０５とが係合し、歯車１０５の回転によってワイパー支持部材１０１が上下に移動することによって分割ワイパー９０ａ（９０ｂ）が昇降するようになっている。

また、この上下移動を滑らかにするために、ワイパー支持部材１０１には棒状のガイド１０３が嵌合されており、ワイパー支持部材１０１の他方の端部は細長く延びた樋状のガイド１０２に嵌合している。さらに、ワイパー支持部材１０１の棒状の端部１０１ａの先端部はホームポジションセンサ１０６に係合している。このホームポジションセンサ１０６を基準にして、歯車１０５をステップモータ等で駆動することにより分割ワイパー９０ａ（９０ｂ）のノズル面５０Ａに対し垂直方向の微細な位置制御（ストローク制御）が可能である。

図１０に示した昇降機構は一例であり、昇降機構はこれに限定されるものではないが、このような昇降機構によって各分割ワイパー９０ａ、９０ｂはそれぞれ個別に独立に昇降が可能である。

次に、上記クリーニングユニット６６による、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａのクリーニング方法について説明する。

本実施形態の液体吐出ヘッド（印字ヘッド５０）が有するクリーニングユニット６６は独立に昇降可能な分割ワイパー９０ａ、９０ｂを有しており、吐出不良のあったノズルを含む部分（ノズル面５０Ａ上の領域）に対してのみこのような分割ワイパー９０ａ、９０ｂでワイピングし、正常なノズル５１に対しては不要なワイピングをしないようにすることによりノズル面５０Ａの撥液層及びワイパー９０の寿命を延ばそうとするものである。

あるノズル５１について吐出不良が検出された場合に、そのノズル５１周辺に対してクリーニングを行う。この異常ノズルの検出方法は特に限定されるものではなく、例えば、前述した印字検出部２４により、記録画像を読み取って吐出不良を検出して異常ノズルを検出するようにしてもよい。

なおここで、異常ノズルとは、不吐出の場合だけでなく、例えばノズル面５０Ａの撥液性が損なわれたり、ノズル５１の片側に形成された付着したインクメニスカスあるいは紙粉等の汚れなどによってインク飛翔方向が変化してしまったような吐出不良が発生した場合も含んでいる。

また、異常ノズルの検出方法としては、この他、光学的な方法でインクの飛翔を検出するようにしてもよい。これは図１１に示すように、レーザ発光素子１１０ａと受光素子１１０ｂとによって印字ヘッド５０の下側に形成されたレーザ光束１１０ｃの中にインクを吐出して、レーザ光束１１０ｃ中を飛翔しているインク滴１１１を検出する方法（外部検出方法）である。

あるいは、印字ヘッド５０の圧力室５２内に圧力センサを設けて、この圧力センサにより、インク吐出時の圧力室５２内のインク圧力を測定して、その測定結果からインク吐出異常を検出する方法（内部検出方法）でもよい。

異常ノズルが上記いずれかの方法によって検出、特定されたら、クリーニングユニット６６を印字ヘッド５０の位置に対応するベルト３３の下側に配置しておき、図７に示すようにベルト３３の開口部３３ａが丁度印字ヘッド５０の位置に来たときに、その異常ノズルが存在するノズル面５０Ａの領域にあたる分割ワイパー９０ａ（または９０ｂ）をワイパー先端がノズル面５０Ａに当接する位置まで上昇させる。

このとき、異常ノズルに対応する分割ワイパー９０ａ（または９０ｂ）のみでなく、その左右（もし片側しかなければ片側）の分割ワイパー９０ｂ（または９０ａ）も上昇させる。そして図７に示すように、ベルト３３の開口部３３ａの移動に同期させて分割ワイパー９０ａ（または９０ｂ）をワイパートレー９２とともに移動（走査）してノズル面５０Ａをクリーニングする。

このとき、先に分割ワイパー９０ａが走査して、その後から分割ワイパー９０ｂが走査をしてクリーニングする。分割ワイパー９０ａはその先端をノズル面５０Ａに当接させてノズル面５０Ａに付着したインクを拭き取るが、図１２（ａ）に示すように、分割ワイパー９０ａが走査した後に、その両側にインク滴９１が残ってしまう。

ここで、後から走査する分割ワイパー９０ｂもノズル面５０Ａに当接させて走査するとやはり同様に分割ワイパー９０ｂが走査した後の両側にインク滴が残ってしまう。そこで、後から走査する分割ワイパー９０ｂは、完全にノズル面５０Ａに当接するまでは上昇させずに、図１２（ｂ）に示すように、分割ワイパー９０ａの先端とはクリアランスδが存在するところまで上昇させることとする。

このように所定のクリアランスδが存在すると、図１２（ｃ）に示すように、矢印で走査方向を示すように、前を走査する分割ワイパー９０ａの後のノズル面５０Ａに残ったインク滴９１に対し、後から走査する分割ワイパー９０ｂの先端がその残留インク滴９１に触れることで残留インク滴のメニスカスを形成して残留インク滴９１をまとめてノズル面５０Ａより除去することができる。

以上、上記の説明は分割ワイパー９０ａに相当するノズルに異常がある場合であり、この場合分割ワイパー９０ａが先に、分割ワイパー９０ｂが後を追うようにノズル面を走査する。一方、分割ワイパー９０ｂに相当するノズルに異常がある場合は、異常ノズルに相当する分割ワイパー９０ｂをノズル面に当接させ、その両側の分割ワイパー９０ａを所定のクリアランスとなるように上昇させる。そして、分割ワイパー９０ｂが先に、分割ワイパー９０ａが後を追うようにノズル面を走査する。

図１３に、このクリーニングの様子を印字ヘッド５０を下（ノズル面５０Ａ側）から見た状態をノズル面５０Ａを上にして斜視図で示す。

このように前を走査する分割ワイパー９０ａがその両側に残したインク滴９１を、左右の分割ワイパー９０ｂがクリアランスδを有して後から走査することにより、メニスカスを形成してまとめることで除去することができる。

ここで、上記クリアランスδは、狭すぎると接触危険性があり、広すぎるとインク回収能力が悪くなるため、好ましくは０．０１〜０．３ｍｍ、より好ましくは、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍとすることが好ましい。

また、上記分割ワイパー９０ａ、９０ｂによるクリーニングの走査を行う前に、ノズル面５０Ａに分割ワイパー９０ａ、９０ｂを例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度、近接させて分割ワイパー９０ａ、９０ｂ先端にインクを吐出（パージ）して分割ワイパー９０ａ、９０ｂ先端を均一にウエット状態とするようにしてもよい。このときマトリクス配列のノズルに対応して、ワイパートレー９２を走査して各ワイパー９０の先端を均一にウエット状態とする。

また、後から走査する分割ワイパー９０ｂをノズル面５０Ａに当接させないでクリアランスδをもって走査することにより残留インクのメニスカスを形成して残留インクを回収しているが、これをより確実に行うためには、インクに対する分割ワイパー９０ｂの接触角よりも、インクに対するノズル面５０Ａの接触角の方が大きいことが好ましい。

このようにして、異常ノズルが存在する部分に対し、ワイパートレー９２をベルト開口部３３ａに同期させながら移動して、ワイパー９０によりノズル面５０Ａを走査してクリーニングした後、ベルト開口部３３ａからワイパー９０を下降させてワイパー９０がベルト３３に当たらないようにする。そして、ワイパー９０を下げた状態で、ワイパートレー９２をホームポジションに戻す。

前述したように、ホームポジションにおいては、第１のインク吸収部材９４と第２のインク吸収部材９５が当接し、第１のインク吸収部材９４に吸収されたインクが第２のインク吸収部材９５に吸収される。

このように、上で説明した例においては、異常ノズルが検出された場合に、ノズル面の全面を拭くのではなく、そのノズルがあるノズル面の部分に対応する分割ワイパーのみでクリーニングするようにしているため、ノズル面の撥液層に与えるダメージが少なく、また全てのワイパーを使用するのではないため、ワイパーの寿命に与える影響も少なく、これらの寿命を長期化させることが可能となる。

なお、ノズル面５０Ａのクリーニング（ワイピング）をする前に、ワイパートレー９２上にベルト開口部３３ａを介してパージするようにしてもよい。

また、上で説明した例では、前を走査する分割ワイパー９０ａの後からその左右にオーバーラップした分割ワイパー９０ｂで走査して残留インクを回収するようにしているが、このように、３つの別の分割ワイパー９０ａ、９０ｂをそれぞれ走査させなくとも、この３つの分割ワイパー９０ａ及び９０ｂを一体化させた１つのワイパーで走査するようにしてもよい。

すなわち、図１４（ａ）に斜視図で、また図１４（ｂ）に正面図で示すように、分割ワイパー９０’は、主ワイパー９０ａ’の後ろ両側にその高さがδ分だけ低くなったサブワイパー９０ｂ’が一体化されている。このように一体化された分割ワイパー９０’で走査するようにしてもよい。この場合１つの分割ワイパー９０’を走査するだけであるのでその駆動系も簡素化される。

なお、クリーニングの際、必ずしも、異常ノズルを含む領域に対応する分割ワイパー９０ａ（９０ｂ）をいきなりノズル面５０Ａに当接させて走査するのではなく、まずノズル面５０Ａとの間に所定のクリアランスを設けて走査し、ノズル面５０Ａ上に付着したインク滴を除去するようにしてもよい。

その後、再度吐出不良の検出を行い、もし再度異常ノズルと判定された場合には、今度はその異常ノズルに対応する分割ワイパー９０ａ（９０ｂ）をノズル面５０Ａに当接させて前述したようにして走査するようにしてもよい。

また、ワイパーは例えばゴム等の柔軟材、弾性体で形成されており、繰り返し使用することにより次第に摩耗したり変形したりして劣化して行き、劣化したワイパーでは良好なクリーニング効果が得られなくなる。

そこで、以下このようなワイパーの多数回使用による摩耗や変形に対する対策について説明する。

ワイパーが摩耗すると、クリーニングの際、ワイパーを正常な場合と同じ位置に上昇させても、ワイパーがノズル面に適切に当接できず、充分なクリーニング効果が得られないため、ワイパーの摩耗量に応じてワイパーの上昇量を制御してワイパーを適切にノズル面に当接させる必要がある。

そこで、まずワイパーの摩耗量を特定する必要がある。ワイパーの摩耗量を特定する方法としては、例えば次のような２通りの方法が考えられる。

その１つは、予め例えば図１５に示すようなワイプ回数とワイパー摩耗量との相関データを保持しておき、クリーニングのたびにワイプ回数をカウントして、カウントしたワイプ回数から上記相関データを介してワイパー摩耗量を算出する方法である。

この場合には、ワイプ回数をカウントして予め設定した規定ワイプ回数毎に、上記相関データからワイパー摩耗量を算出し、やはり同様に予め設定されたワイパー摩耗量とワイパー上昇量との関係を示すデータに基づいて、図１０に示したワイパー昇降機構におけるホームポジションセンサ１０６によるホームポジションからの送り量（ワイパー上昇量）を補正するようにする。

このようにして、ワイパー摩耗量に応じたワイパー上昇量（ストローク）を求めて、ワイパーを上昇させることによりクリーニングに適性な当接圧でワイパーをノズル面に当接させることができる。これにより、ワイパーが摩耗しても常に安定したワイパーとノズル面の密着性を保持してクリーニング性を確保することができる。

また、このとき、上記ワイプ回数と摩耗量の相関データは、ウエットワイプ、ドライワイプ、当接力可変による複数のデータを保持し、それぞれのワイプ回数に相当する摩耗量を算出するようにしてもよい。

また、ワイパーの摩耗量を特定する他の方法としては、例えば図１６に示すように、ワイパー９０とワイパーホルダ９６との間に圧電素子などの圧力検出手段９３をはさみ、これでワイパー９０をノズル面５０Ａに当接したときの圧力（当接圧）を検出することによって摩耗量を特定する方法もある。

すなわち、図１０に示すようなワイパー昇降機構によりワイパー９０（９０ａ、９０ｂ）をホームポジションから上昇方向に送り制御しながら、圧力検出手段（圧電素子）９３によって圧力を検出して、予め設定した規定の圧力になったところで送りを停止するようにして、摩耗量に応じた上昇量となるようにする。これによりいわばワイパー摩耗量を直接に測定して上昇量を決定していることとなる。

また、ノズル面５０Ａとワイパー９０間にクリアランス（δ）を設けた状態とするには、ワイパー９０を上昇し、規定の圧力を検出した位置から下降方向に送り制御し、規定のクリアランス（定量送り）で停止するようにすればよい。

また、図１０に示すような、ワイパー９０のホームポジションから上記規定圧力を検出した上昇位置を記憶しておき、その位置までの送り量を基準にしてワイパー９０昇降の位置制御をするようにしてもよい。また、このような当接圧と当接ストロークの関係をテーブル化して保持しておき、これに基づいてノズル面５０Ａに対し垂直方向の位置制御をするようにしてもよい。なお、送り量の基準は規定のワイプ回数毎に更新するようにする。

また、クリーニング時に、ワイパー９０をノズル面５０Ａに当接させて、ワイパー９０とワイパーホルダ９６との間にはさんだ圧力検出手段（圧電素子）９３を振動して、ワイパー９０に振動を与えながらノズル面５０Ａを摺擦動作するようにしてクリーニングしてもよい。

以下、ワイパー摩耗を考慮したクリーニング方法について説明する。

図１７は、ワイパーの摩耗を考慮してワイパーのノズル面への当接力を可変制御してクリーニングする方法を示すフローチャートである。以下、図１７のフローチャートに沿って説明する。

まず、ステップＳ１００において、異常ノズルの検出を行う。異常ノズルの検出方法は特に限定されるものではなく、前述したように、印字検出部２４により記録画像を読み取って吐出不良を検出するようにしてもよいし、実際に飛翔するインク滴を光学的に検出することで吐出不良を外部的に検出してもよいし、あるいは圧力室５２内等に圧力検出センサを設置して吐出時のインク圧力を検出することで吐出不良を内部的に検出するようにしてもよい。

いずれかの方法で異常ノズルの検出を行い、異常ノズルが検出されなかった場合には、特にクリーニングを行う必要はなく、処理を終了する。

また、検出の結果インクの飛翔方向が曲がっている等の何らかの吐出不良が発生した異常ノズルが検出された場合には、次のステップＳ１０２において、その検出された異常ノズルを含むノズル面５０Ａ上の領域に対応するワイパー９０（分割ワイパー９０ａ、９０ｂ）を選択し、そのワイパー９０をウエット状態にする。

この処理は、異常ノズル検出信号を受け取ったプリント制御部８０がクリーニングユニット６６等に指示を出して行う。すなわち、ベルト３３の搬送にともない開口部３３ａが異常ノズルを有する印字ヘッド５０の下に来るのに合わせて、プリント制御部８０によりワイパー昇降機構を制御して、ワイパー９０を所定のクリアランスを保った位置まで上昇させ、印字ヘッド５０からそのワイパー９０に対応する部分のノズル５１からワイパー９０に先端に向かってインクを吐出しワイパー９０をウエット状態にする。

次に、ステップＳ１０４において、ワイパー９０とノズル面５０Ａとのクリアランス（δ）を確保しつつ、ベルト３３の開口部３３ａの移動に同期させてワイパートレー９２を移動させてワイパー９０を走査し、クリーニングを行う。このとき、ワイパー９０とノズル面５０Ａとの間にクリアランスを確保して走査するため、ノズル面５０Ａに付着しているインク滴のメニスカスが形成されこれらのインク滴がまとめて除去される。

次のステップＳ１０６において、プリント制御部８０内のクリーニング回数をカウントするカウンタＫにクリーニング回数１をセットする。

次にステップＳ１０８において、再度異常ノズルがあるか検出を行う。その結果異常ノズルが存在しなければ、ノズル面５０Ａはクリーニング処理により回復したため、処理を終了する。

また、再度異常ノズルが検出された場合には、次のステップＳ１１０において、その異常ノズルを含むノズル領域に対応するワイパー９０を選択し、そのワイパー９０をウエット状態にする。

次にステップＳ１１２において、プリント制御部８０によりワイパー昇降機構を制御して、ワイパー９０を所定量上昇させる。この場合、ワイパー９０の先端をノズル面５０Ａにある圧力で当接させる。そしてステップＳ１１４において、その当接圧の下、ワイパートレー９２を移動させてワイパー９０によりノズル面５０Ａを摺擦してクリーニングを行う。この当接圧は、常に所定範囲内となるようにプリント制御部８０によってワイパー昇降機構を制御することによって制御される。このように、当接条件を所定範囲内とすることでクリーニング性能を維持し、不要なブレードの摩耗を防止することができる。

その後ステップＳ１１６で、クリーニング回数カウンタＫを１増加させる。次にステップＳ１１８において、プリント制御部８０において、クリーニング回数が予め設定された所定回数ｎに達したか否か判定する。クリーニング回数Ｋがまだ所定回数ｎに達していない場合には、ステップＳ１０８に戻り再度異常ノズル検出を行う。

再度異常ノズルの検出を行って異常ノズルが検出された場合には、前と同様にしてベルト３３の開口部３３ａの搬送に伴い、異常ノズルに対応するワイパー９０をノズル面５０Ａに近接した位置まで上昇させ、プリント制御部８０からワイパー昇降機構に指示を出し、印字ヘッド５０からワイパー９０に向けてインクを吐出してワイパー９０をウエット状態にしてワイパー９０を所定量上昇させる。今度は、前回よりもより高く上昇させて、当接圧をより大きくする。そして前回より大きな当接圧の下でクリーニングを行う。

また、ステップＳ１１８の判定で、クリーニング回数Ｋが所定回数ｎに達している場合には、ブレードによるクリーニングだけでは異常ノズルの回復が不可能であるため、次のステップＳ１２０において、ノズル５１の吸引を行うことで異常ノズルの回復をして処理を終了する。

このように、ワイパーのノズル面に対する垂直方向位置を可変にしてストローク制御を行い、ワイパーのノズル面に対する圧接力を制御することにより、小さい圧接力でクリーニングすることが可能となる。

また、今まで説明したワイパー９０によるノズル面５０Ａのクリーニングは、図１８（ａ）に示すように、異常ノズルが検出されると、いままでホームポジションＨＰ１にあったワイパー９０を上昇させノズル面５０Ａに当接させて一方向にのみ走査してクリーニングしていた。一方向のみのクリーニングを繰り返していると、図１８（ａ）に示すように、ワイパー９０の先端部は、その走査方向とは逆方向に反りかえるように変形してしまい、そのままにしておくと、適性な当接力が得られなくなり、充分なクリーニング効果が得られなくなってしまう。

そこで、所定回数一方向に走査してクリーニングを行ったら、次は逆方向に走査するようにして、ワイパー９０の走査方向をときどき変更するようにしてワイパー９０の反り変形を低減するようにする。

すなわち、図１８（ｂ）に示すように、ホームポジションを第１のホームポジションＨＰ１の他に第２のホームポジションＨＰ２を設け、図に（１）で示すように第１のホームポジションＨＰ１から第２のホームポジションＨＰ２までワイパー９０をノズル面５０Ａに当接させないようにして移動し、（２）のようにワイパー９０を上昇させてノズル面５０Ａに当接させ、（３）のように図１８（ａ）とは逆方向にワイパー９０を移動して反対側を用いてクリーニングを行い、（４）のように第１のホームポジションＨＰ１まで戻すようにする。このように、ワイパー９０の反対側を用いるようにしてワイパー９０の変形を最小限に抑えるようにする。

以下、このように所定回数一定方向にワイピングしたらワイピング方向を変更してクリーニングを行う方法について説明する。

図１９に、このようなワイピング方向を変更したクリーニング方法のフローチャートを示し、以下このフローチャートに沿って説明する。

まず、ステップＳ２００において、異常ノズルの検出を行い、異常ノズルが検出されたとする。次にステップＳ２０２において、今までのワイピング方向でのワイプ回数が、予め設定された規定ワイプ回数に達しているか否か判断する。

まだ規定ワイプ回数に達していない場合には、ステップＳ２０４に進み、今までどおりの方向でクリーニングを行う。そして、ステップＳ２０６において、その方向でのワイプ回数を加算する。

また、ステップＳ２０２の判定でワイプ回数が規定ワイプ回数に達していると判断された場合には、次のステップＳ２０８でワイパー９０のホームポジションを変更する。すなわち、図１８（ｂ）に示すように、ワイパー９０を下げたまま、第２のホームポジションの位置へワイパー９０を移動する。

そして、ステップＳ２１０において、今までとは反対方向にワイパー９０を移動して、ワイパー９０の反対側の面を用いてクリーニングを行う。その後、ステップＳ２１２において、今までのワイプ回数をリセットする。最後にステップＳ２１４において、新しい方向でのワイプ回数を加算する。

このようにノズル面に当接したワイパー走査方向を両方向使用可能とし、それぞれの方向にワイピングしている回数をカウントして、所定回数毎に走査方向を変更するように制御して、ワイパーのそれぞれの面によるワイプ回数を略同一回数に制御することにより、ワイパーの変形を最小限に抑えることができる。

なお、図１３に示したように、分割ワイパー９０ａのエッジ部に残留したインク滴を、その両隣の分割ワイパー９０ｂをノズル面５０Ａとの間に所定のクリアランスをもって後から走査して除去するクリーニング方法は、先に分割ワイパー９０ａが走査を行い、それに両隣の分割ワイパー９０ｂが追従するようになっている。

このとき、上に説明したように、ワイパー９０が両面使用可能でその走査方向を可変できるものであれば、吐出不良が発生したと特定されたノズル５１に対応する分割ワイパーが図１３における分割ワイパー９０ｂであった場合、クリーニングユニット６６を他方のホームポジションに移動して、図１３に示す走査方向とは逆方向に走査するようにすればよい。

すなわち、他のホームポジションにクリーニングユニット６６を移動した後、分割ワイパー９０ｂをノズル面５０Ａに当接させて先に走査し、その後からその両隣の分割ワイパー９０ａを、ノズル面５０Ａとの間に所定のクリアランスをもって追従して走査するようにすればよい。

以上、説明したように、本実施形態によれば、記録用紙幅を有するフルライン型インクジェットヘッドに対し記録用紙幅に小さい分割ワイパーに分割されたワイパーを用いて、特に異常ノズルを含む領域に対応する分割ワイパーによって、その領域のみをクリーニングするようにしたため、ノズル面の撥液層及びワイパーの寿命を向上させることが可能となった。

また、分割ワイパーの両端をオーバーラップさせるように分割ワイパーを並べることにより、拭き残しをなくすことができるとともに、ノズル面に当接する分割ワイパーの両側の分割ワイパーはノズル面とわずかなクリアランスを確保するようにしてクリーニングすることにより、当接する分割ワイパーのエッジ部に残留したインク滴を左右両側の分割ワイパーのクリアランスに残留インク滴のメニスカスを形成してノズル面より除去することが可能となる。

また、ワイパーの摩耗量を考慮してノズル面に垂直な方向のワイパー位置を制御することにより、ワイパーとノズル面との密着性を常に確保することができ安定したクリーニング性を確保することができる。

また、ノズル面に垂直なワイパー位置を可変としてワイパーの圧接力を制御することにより、小さい圧接力でクリーニングが可能となり、ノズル面撥液及びワイパー寿命を向上させ、圧接力を上げることによりノズル面上に付着した異物の除去も可能となる。

さらに、ワイパーの走査方向を両方向使用可能とし、ワイプ回数（走査回数）をカウントして規定回数毎にワイパーの走査方向を変更してクリーニングするようにすることで、ワイパーの反り変形を抑制することができる。

以上、本発明の画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。図３中の４−４線に沿って切断した一つの圧力室ユニットの断面図である。インクジェット記録装置のインク供給系の構成を示した概略図である。インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置にクリーニングユニットを組み込んだ様子を示す概略図である。印字ヘッドとクリーニングユニットを示す斜視図である。搬送ベルトとワイパーの関係を示す平面図である。ワイパーの昇降機構を示す斜視図である。不吐出検出の光学系システムの概略を示す斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は、ワイパーとノズル面との間にクリアランスを保持して残留インクを除去するようすを示す説明図である。同じくワイパーとノズル面との間にクリアランスを保持して残留インクを除去するようすを示す斜視図である。残留インクを除去するために３つの分割ワイパーを一体化したワイパーを示す説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。ワイパー摩耗量とワイプ回数の相関を示す線図である。ワイパーとワイパーホルダの間に圧力センサを設けた様子を示す説明図である。ワイパーの摩耗を考慮してワイパーのノズル面への当接力を可変制御してクリーニングする方法を示すフローチャートである。（ａ）、（ｂ）は、ワイパーの変形に対し走査方向を逆にする様子を示す説明図である。ワイピング方向を変更したクリーニング方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク供給口、５４…圧力室ユニット、５５…共通液室、５６…振動板（共通電極）、５７…個別電極、５８ａ…圧電体、５８ｂ…凸部、５８…圧電素子、６０…インクタンク、６２…ポンプ、６４…キャップ、６６…クリーニングユニット、６７…吸引ポンプ、６８…回収タンク、７０…通信インターフェース、７２…システムコントローラ、７４…画像メモリ、７６…モータドライバ、７８…ヒータドライバ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、８４…ヘッドドライバ、８６…ホストコンピュータ、８８…モータ、８９…ヒーター、９０…ワイパー、９０ａ、９０ｂ…分割ワイパー、９１…インク滴、９２…ワイパートレー、９３…圧力検出手段（圧電素子）、９４…第１のインク吸収部材、９５…第２のインク吸収部材、９６…ワイパーホルダ

Claims

液体を被記録媒体に向けて吐出する吐出口が複数配列された吐出口面を有する液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置であって、
吐出不良の発生した前記吐出口を特定する手段と、
前記吐出口面の長手方向に分割された複数のブレード部材と、
前記ブレード部材を、前記吐出口面の長手方向と略直交する方向に前記吐出口面に沿って走査させる第１のブレード部材移動手段と、
前記分割された各ブレード部材と前記吐出口面との距離を変更する第２のブレード部材移動手段と、
を備え、前記特定された吐出不良の発生した吐出口に対応する前記ブレード部材を、前記第２のブレード部材移動手段により前記吐出口面に近接または当接させ、前記第１のブレード部材移動手段により前記ブレード部材を前記吐出口面に沿って走査させることにより前記吐出口面を清掃することを特徴とする画像形成装置。
前記複数のブレード部材は、前記吐出口面の長手方向に分割された各ブレード部材を、前記長手方向に沿ってオーバーラップさせて、前記吐出口面の長手方向をカバーするように千鳥状に配列して構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２のブレード部材移動手段は、前記吐出不良が発生した前記吐出口に対応する前記分割されたブレード部材を前記吐出口面に当接させるとともに、該ブレード部材に隣接する前記分割されたブレード部材と、前記吐出口面との間に所定のクリアランスを設けるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記分割されたブレード部材は、該ブレード部材を前記吐出口面に当接させた場合に、その両側後方に所定のクリアランスが形成されるように段差を有するブレード部材が一体化されて形成されてい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。
前記第２のブレード部材移動手段は、前記吐出不良が発生した前記吐出口に対応する前記分割されたブレード部材を前記吐出口面との間に所定のクリアランスを設け、前記第１のブレード部材移動手段により前記吐出口面の走査を行うとともに、再度前記吐出口が吐出不良として特定された場合には、前記第２のブレード部材移動手段は、該吐出口に対応する前記ブレード部材を前記吐出口面に当接させて、前記第１のブレード部材移動手段により前記吐出口面の走査を行うようにした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１に記載の画像形成装置であって、さらに、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査回数をカウントする手段を有し、前記走査回数が予め設定された所定の回数に達した場合に、前記第１のブレード部材移動手段により、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査方向を変更するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置であって、さらに、前記ブレード部材の摩耗量を特定する摩耗量特定手段と、前記摩耗量特定結果に応じて前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接条件を制御する当接制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
前記摩耗量特定手段は、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査回数から前記摩耗量を特定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記摩耗量特定手段は、前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接圧から摩耗量を特定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記当接制御手段は、前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接圧力を所定の圧力範囲内に制御することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記当接制御手段は、前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接ストロークを制御することを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
前記当接制御手段は、吐出不良の吐出口が特定された場合に、前記吐出口に対応する前記ブレード部材の前記吐出口面に対する当接圧力を所定の圧力とし、前記ブレード部材による前記吐出口面の走査後も前記吐出口の吐出不良が回復されない場合には、前記所定の圧力よりも大きな当接圧力として、再度前記ブレード部材による前記吐出口面の走査を行うようにしたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記液体吐出ヘッドは、前記被記録媒体の全幅をカバーするフルラインヘッドであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。