JP2007130807A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドの吐出面に付着しているインクを吸収するための吸収部材のインク吸収性能を長期にわたって維持することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド１の吐出口が配列された吐出面２に付着したインクを吸収するための吸収部材５４と、吐出面に付着したインクを払拭するための払拭部材５０、５１とを設ける。吸収部材及び払拭部材を吐出面に当接させながら移動させるための移動手段と、吸収部材を吐出面と略平行な平面内で移動手段による移動方向と異なる方向に往復移動させるための往復移動手段とを設ける。
【選択図】 図７

Description

本発明は、記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ、スキャナ、あるいはこれらの複合機器やシステムなどでは、画像情報に基づいて記録紙等の記録媒体に画像を形成する記録装置が使用されている。かかる記録装置の一形態にインクジェット記録装置がある。この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を駆動し、吐出面に設けられた吐出口からインク滴を飛翔させて記録するように構成されている。なお、本願における「画像」は文字や記号等も含むものとする。

インクを吐出するためのエネルギー発生手段としては、ピエゾ素子等のような電気機械変換体を用いるもの、レーザー等の電磁波を照射してインクに電磁波を吸収させて発熱させるもの、あるいは発熱抵抗素子等の電気熱変換体を用いるものなどがある。その中でも、熱エネルギーによって液体を吐出させる記録ヘッドは、吐出口を高密度に配列することができるため、高解像力の記録をするのに好適である。また、記録方式には、シリアルタイプとラインタイプがある。シリアルタイプは、記録ヘッドを記録媒体に対して移動させる１ライン分の記録と、記録媒体の１ライン分のピッチ送りとを交互に繰り返しながら記録するものである。ラインタイプは、記録媒体の幅方向に延びる記録ヘッドを用いて１ライン分の記録を一括して行うとともに記録媒体を搬送しながら記録するものである。

インクジェット記録装置においては、吐出口が配列された吐出面にインク滴や水滴等が付着すると、それらがインク吐出の障害となり、吐出方向が偏向したり不安定化して画像品位に悪影響を及ぼすことがある。このため、吐出面を所定の部材で払拭するなどしてインク滴や水滴等を除去する必要がある。このようなクリーニング処理の代表的例として、板状の弾性部材からなる払拭部材（ブレード）のエッジ面又はエッジ近傍面を吐出面に摺擦させていくワイピング動作がある。

また、記録動作を行わないときに、記録ヘッドの吐出口内のインクが乾燥して凝固したり、吐出口近傍に付着したゴミやホコリ等により吐出口の目詰まりが生じたりすることがある。このような吐出口の目詰まりはインクの吐出不良の原因となる。そこで、記録ヘッドの吐出口内のインクを吸引や加圧によって強制的に排出する回復動作が行われている。この場合においても、強制的に排出されたインクの一部が吐出面に残留するので、これを除去するために払拭等のクリーニング動作が必要となる。

上記のような吐出面に付着したインクを除去することは、シリアルタイプ及びラインタイプの記録ヘッドのいずれにおいても必要である。ただし、ラインタイプの記録ヘッドにおいては、払拭動作が必要な吐出面の面積が大きく、吐出口の数も格段に多いため、吐出面に付着しているインクやほこり等をワイピング動作のみで除去することが困難である。この理由は、吐出面の払拭の途中に、払拭部材とともに吐出面上を移動しているインク等の量が払拭能力を越えて飽和状態となり、払拭方向の後方又は側方に抜け出てしまい、払拭しきれなくなるからである。

このため、ワイピング動作に先立って、吸収部材を用いて吐出面上のインクを吸収して減量するクリーニング方法が提案されている。この場合の吐出面に接触させる吸収部材の材質としては、通常、発泡ウレタン樹脂等を用いる。これは、その性質上、インクジェット記録に用いられるインクにより劣化しにくく、またインク組成に対して悪影響を与えない材質の吸収体を用いる必要があるからである。このような吸収部材は、吐出面に対して一定の圧力で接触させながら移動させることにより、吐出面上のインクを吸収していくような態様で使用される。
特開２００５−２２１９３号公報

しかしながら、上記の吸収部材では、吐出面に接触させて移動することを繰り返すうちに経年変化し耐久劣化をしていく傾向がある。特に、インクを直接吸収する部分と、そうでない部分において、劣化の度合いが異なるため、部分的にインク吸収性能に差が生ずることになる。すなわち、長期にわたるインク吸収動作によって、特に吐出面と接触する部位がインクによる膨潤・変形により劣化することがある。このため、インク吸収性能の低下あるいは吸収体硬度の上昇という現象が起こり、吸収部材の交換時期が早くなり、安定した吸収性能を維持することが困難であった。

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り、本発明の目的は、記録ヘッドの吐出面に付着しているインクを吸収するための吸収部材のインク吸収性能を長期にわたって維持することができるインクジェット記録装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの吐出口が配列された吐出面に付着したインクを吸収するための吸収部材と、前記吐出面に付着したインクを払拭するための払拭部材と、前記吸収部材及び前記払拭部材を吐出面に当接させながら移動させるための移動手段と、前記吸収部材を前記吐出面と略平行な平面内で前記移動手段による移動方向と異なる方向に往復移動させるための往復移動手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドの吐出面に付着しているインクを吸収部材で吸収するに際し、吸収部材の吐出面との接触位置を常に変えることができ、吸収部材のインク吸収性能を長期にわたって維持することができるインクジェット記録装置が提供される。

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は本発明によるインクジェット記録装置の第１の実施形態の縦断面図である。図１において、７は給紙カセット、８はピックアップローラ、９及び１０は給送ローラ、１１及び１２はレジストローラ、１３は供給側の搬送ガイドである。また、１４は両面記録用の搬送ガイド、１５は排紙側の搬送ガイド、１６は排紙トレイ、１７は排紙フラッグ、１８は排紙ローラ、１９は記録ヘッド昇降検知用のセンサ、２０は記録ヘッド昇降用のラックギアである。

給紙カセット７は給紙部１０１を構成している。給紙部１０１の給紙カセット７に収納された記録紙等の記録媒体は、ピックアップローラ８によって必要時に１枚ずつ分離されてベルト搬送式の搬送部１０２へ給送される。記録媒体が搬送部１０２を搬送される間に画像形成部（画像記録部）１０３により画像が形成（記録）され、記録された記録媒体は排紙部１０５を経てトレイ１６へ送り出される。図１の記録装置は、カラー記録用であり、画像形成部１０３はヘッドホルダ４に保持された４本の記録ヘッド１を具備している。各記録ヘッドはラインタイプ（フルライン記録ヘッド）であり、その吐出面２には記録媒体の幅をカバーする範囲にわたって所定ピッチで多数の吐出口が配列されている。

１０４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を構成するキャップ部である。このキャップ部は、各記録ヘッド１の吐出面２のそれぞれの吐出口を覆うための４個のキャップ３を備えている。キャップ３は、吐出口からのインク蒸発を低減するとともに吐出口を保護する機能も有する。なお、図１は記録可能な状態を示し、キャップ部１０４は画像形成部１０３から退避（離間）されている。

図２は図１中の各記録ヘッド１に対するインク供給系を示すブロック図である。図２において、フルライン記録ヘッドの吐出面２には所定ピッチで複数の吐出口１５３が配列されており、各吐出口は記録ヘッド内の共通液室１５２に連通している。複数の吐出口は、対象とされる記録媒体の記録可能幅いっぱいに配列されている。複数の吐出口は、個々の吐出口に通じる液路に設けられた発熱素子を画像情報に基づいて選択的に駆動することによりインクを吐出し、ヘッド自体の移動走査（主走査）なしで記録することが可能である。

１５５は記録ヘッド１にインクを供給するためのサブタンクであり、１５６はサブタンクにインクを補充するためのメインタンクである。記録動作の際には、供給路１５７に介装された電磁弁（開閉弁）１６２を開弁し、サブタンクから供給路を通して共通液室１５２にインクが供給される。サブタンクへのインク補充は、ポンプ１５９により、メインタンク１５５から一方向弁１５８を介して行われる。１６０は記録ヘッドの吐出機能回復のための回復動作時に使用される一方向弁であり、１６１は一方向弁１６０が介装されている循環路である。サブタンク１５５には空気抜弁１６３が設けられている。

図２のインク供給系においては、記録動作時には、電磁弁１６２は開状態に保たれており、サブタンク１５５からインクが自重により共通液室１５２に補給され、このインクが共通液室から液路を通して各吐出口１５３へ導かれる。また、記録ヘッド１やインク供給系の内部に残留する気泡を除去するとともに、記録ヘッドを冷却することを目的とする回復動作が行われる。この回復動作は、ポンプ１５９を駆動してインクを循環路１６１を通して共通液室１５２へ送り込み、インクを共通液室から供給路１５７を通してサブタンク１５５に戻すようなインクの加圧循環により行われる。この回復動作は、循環インクの一部を吐出口から排出させることで目詰まりを解消するものである。

さらに、記録ヘッド１に対してインクを初期充填する際は、電磁弁１６２を閉じた状態でポンプ１５９により循環路１６１を経て共通液室１５２へインクを圧送し、インクを気泡と共に吐出口１５３から吐出させる。
記録ヘッドは、非記録時に吐出口の内部にインクを残したまま放置されることが多い。そこで、非記録時には、吐出口からのインクの蒸発を軽減するために、吐出面２にキャップを圧接して吐出口を密封するキャッピングが行われる。このキャッピングで吐出口を周囲の雰囲気から密封することにより、キャップ内の空気層をインク蒸気で満たし、そのときのインクの飽和蒸気圧によって吐出口内のインクの蒸発や粘度増加を防止することができる。

しかしながら、低湿度環境下に放置する場合や長期間記録を休止する場合には、キャップを吐出面２に密着させてキャッピングしても、インクの粘度の増加が発生する場合がある。このため、記録休止期間後にキャップを離間して記録を開始するときに、インクの不吐出や不安定吐出のために正常な記録を行うことができない場合がある。本願では、記録休止後に最初にインクが吐出するかしないかの問題を以下「発一問題」と呼ぶ。この発一問題に対しては、図２中のポンプ１５９を駆動してインクを加圧循環させ、記録ヘッド１の全吐出口からインクを排出させる加圧回復操作を併用することがある。また、不吐出の状態が軽微な場合は、記録ヘッドの全吐出口のエネルギー発生手段を駆動し、記録を行うのと同様のインク吐出を行うこともある。本願では、このような記録を目的としないインク吐出を「空吐出」と呼ぶ。

以上述べたように、非記録状態で長時間放置した場合など、吐出口及び／又は液路内のインクが乾燥して粘度増加や固着が生じた場合には、インクの加圧循環により記録ヘッドを回復させる処理が行われる。また、非記録状態が比較的短時間でインクの粘度増加が軽微である場合には、記録を目的としないインク吐出（空吐出）により記録可能な状態に回復させる処理が行われる。

図３は本実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドの吐出面のクリーニング動作を示す説明図である。図４は本実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドのキャッピング状態を示す斜視図である。図５は図４の状態から記録ヘッドを上昇させ、キャップを記録ヘッドから離間させた状態を示す斜視図である。図６は本実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドの吐出面をクリーニングするためのクリーニング装置の斜視図である。

本実施形態に係るインクジェット記録装置は、図４及び図５に示すように、共通のヘッドホルダ４に装着された異なるインク色の４本の記録ヘッド１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ及び１Ｂｋを備えている。１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ及び１Ｂｋは、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のインクを用いる記録ヘッドである。各記録ヘッドはヘッドホルダ４に対して精度良く装着され、各記録ヘッドの平行度及び間隔等は所望の高精度に維持されている。なお、記録ヘッドやキャップなど、異なる複数色のインクに対応して複数個用いられる部品については、特定のインク色のものを指す場合は参照番号にＣ、Ｍ、Ｙ及びＢｋを付して示すが、全体もしくは任意の色のものを指す場合は、単に参照番号のみで示す。

記録媒体に画像を記録した後、あるいは吐出口から強制的にインクを排出させる回復動作の後などに、図４に示すようなキャッピング状態において制御部からクリーニング動作の指令が発せられると、図５の状態に移行される。つまり、クリーニング動作の指令があると、キャップ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｂｋで記録ヘッド１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｂｋの吐出面をキャッピングした状態から、キャップ３を記録ヘッド１から離間させた状態にする。図４の状態から図５の状態への移行は、モータ２４によりヘッドホルダ４を上下ガイド２５に沿って上昇させ、次いでキャップを図５中の左側へ水平移動させて記録ヘッドから離間させる。図５の状態で、図３を用いて後述するクリーニング動作が実行される。

ここで、図６を用いて、記録ヘッドの吐出面をクリーニングするためのクリーニング装置について説明する。図６において、５４は吐出面２に付着したインク等を吸収するための吸収部材である。吸収部材５４は円筒状の吸収体ローラで構成されている。この吸収部材の材質としては、例えば親水性多孔質体ポリウレタン樹脂又は親水性多孔質ポリエチレン樹脂等の吸水性に優れた材料が用いられる。５０及び５１は吐出面２に付着したインク等を払拭（ワイピング）するための払拭部材（ワイパー）である。この払拭部材５０、５１の材質としては例えばウレタン樹脂等の弾性材料が用いられる。また、この払拭部材は、板状の弾性体からなるブレードで形成されている。

払拭部材５０、５１は２本一組になっている。特に本実施形態のように長尺のフルラインヘッドの場合は、ワイピング効果を向上させるため、先行の払拭部材５１で吐出面全体を払拭し、後続の払拭部材５０で吐出面の吐出口部分を払拭するように構成されている。吸収部材５４及び払拭部材５０、５１はクリーナベース５２に搭載されている。クリーナベースは不図示の駆動源、例えば回復ユニットの駆動源である回復モータにより、記録ヘッド１の吐出口配列方向（吐出口列の方向）と平行に設置されたレール５３に沿って移動可能である。

図７は本実施形態に係るインクジェット記録装置のクリーニング装置の斜視図である。図８は図７のクリーニング装置を反対側から見た斜視図である。本実施形態のクリーニング装置１１０においては、吸収部材５４は、吐出面２に当接して吐出口配列方向に移動する際に、吐出面と略平行な平面内で移動方向と異なる方向（例えば直交する方向）に往復移動可能に構成されている。なお、本実施形態では、図７及び図８に示すクリーニング装置１１０が各インク色の記録ヘッドごとに合計４個設けられているが、これらは実質的に同じ構成で同じように動作するので、以下の各実施形態では任意の１つのクリーニング装置について説明する。

図７及び図８において、クリーニング動作の際には、吸収部材５４及び払拭部材５０、５１を吐出面２に所定量だけ侵入接触させた状態で、これらを搭載したクリーナベース５２を矢印Ｘ方向に移動させる。このクリーニング移動により、吸収部材５４及び払拭部材５１、５０によって吐出面をクリーニングしていく。そこで、吸収部材である吸収体ローラ５４は吸収体ホルダ８６に回転可能に軸支されており、この吸収体ホルダはクリーナベース５２に対して矢印Ｗ方向に往復移動（平行移動）可能に取り付けられている。

図７及び図８において、７０は吸収体ホルダ８６上に回転可能に設けられた往復移動カム、７１は往復移動カムのカムシャフト、７２は吸収部材５４に設けられたギアである。７３はギア７２によって回転駆動されるギア、７４はギア７３と一体に設けられたウォームギア、７５はカムシャフト７１に固定されるとともにウォームギア７４と噛み合うウォームホイール、７６はクリーナベースと吸収体ホルダとの間に張架された戻しばねである。吸収体ローラ５４は、クリーニング移動に伴って従動回転する。吸収体ローラ５４を吐出面２に当接させた状態でクリーナベース５２が矢印Ｘ方向に移動すると、吸収体ローラ５４は吐出面に沿って転動することで回転する。

吸収体ローラ５４の回転は、吸収体ホルダ８６上に装着されたギア７２、ギア７３、ウォームギア７４、ウォームホイール７５及びカムシャフト７１を介して往復移動カム７０に伝達される。往復移動カム７０は、駆動源を用いることなく、吸収体ローラ５４自身の回転を利用して回動される。カム７０のカム面７０ａは、戻しばね７６によって、クリーナベース５２のカムフォロワー面５２ａに圧接されている。吸収体ホルダ８６は、カム面７０ａとカムフォロワー面５２ａとの摺動によって吐出口列に対して略直角方向（矢印Ｗ方向）に平行移動し、カム７０の１回転によって１往復する。

クリーニング装置１１０を移動させてクリーニングする際に、吸収体ローラ５４は、吐出面に沿って従動回転し、これと同時に、吐出面と略平行な平面内であって吐出口列と略直角な方向に往復移動する。吸収体ローラ５４から往復移動カム７０への駆動伝達にウォームギアを用いた理由は、往復移動速度を極く低速にしても長期間にわたるインク吸収性能の維持という目的を達成でき、かつ大減速比を簡単な構成で実現できるからである。これは、他の減速駆動方式、例えば平歯車減速駆動方式、アーム減速機構、あるいはリンク減速機構などを使用しても良い。

なお、本実施形態においては、吸収体ローラからなる吸収部材５４及びワイパーからなる払拭部材５０、５１を共通のクリーナベース５２に搭載する構成を例に挙げて説明したが、これは別々に構成しても良い。さらに、別々の構成にして、単独あるいは複合してクリーニング動作及び往復移動を行っても良い。

図９は本実施形態のクリーニング動作の際の払拭部材及び吸収部材と記録ヘッドの吐出面との接触状態を示す側面図である。吸収部材５４と払拭部材５０、５１の相対位置関係は、図９に示すように、吐出面２をクリーニングする際のクリーニング装置１１０の進行方向（Ｘ方向）において、吸収部材の方が払拭部材よりも先行するように配置されている。払拭部材５０、５１は、吐出面２に対して一定量の侵入量ＤＷをもって接触しており、それらの先端エッジ部分５０ａ及び５１ａが正確に接触移動できるように配置されている。吸収部材５４は、その表面が吐出面２に対して一定の侵入量ＤＲをもって接触しており、その表面と記録ヘッドの吐出面との接触面（ニップ）が形成された状態で正確に接触移動できるように配置されている。

本実施形態においては、吸収体ローラ５４は、クリーニング移動のときに吐出面に接触して従動回転する。これにより、吸収体ローラ５４は、吐出面２を摺擦することなく、吐出面上のインク吸収しながら移動していく。クリーナベース５２が記録ヘッド１の吐出口配列方向の一端から他端まで移動する際に、吸収体ローラ５４が回転しながら吐出面２上のインクを吸収除去していく。続いて、払拭部材５０、５１が吐出面２の表面を払拭（ワイピング）することで、吐出面上のインク滴や水滴等が除去される。

そして、クリーニング移動に伴う吸収体ローラ５４の回転によって往復移動カム７０が回転し、この往復移動カムの回転によって吸収体ローラ５４は吐出口配列方向と略直角の方向（Ｗ方向）に往復移動する。これにより、吸収体ローラ５４の吐出面に対する接触位置を常に吐出口列と交差する方向に変動させることができる。このため、吸収体ローラの特定部分のみが吐出面の特定部分（例えば吐出口部分）と接触することに起因する耐久性劣化を防ぐことができる。すなわち、吸収部材５４のできるだけ広い範囲を平等に使用することで、吸収部材のインク吸収性能を長期にわたって良好に維持することが可能となる。

図３の（Ａ）〜（Ｆ）は本実施形態に係るインクジェット記録装置の一連の回復動作を例示する説明図である。次に、図３を参照しながら、クリーニング装置１１０を用いる回復動作の一例を説明する。図３の（Ａ）はクリーニング動作のスタンバイ状態を示し、これは図１及び図５の状態に対応している。すなわち、モータ２４の駆動によりヘッドホルダ４が上下ガイド２５に沿って上方へ移動することで、記録ヘッド１は上昇させられている。同時に、キャップ３は、不図示の駆動手段により搬送方向下流側へ（図示左側へ）移動させられることにより、記録ヘッドから離間されている。このスタンバイ状態から、記録ヘッドのクリーニング動作が開始される。

図３の（Ｂ）は吸収体ローラ５４を絞ることによりインクを絞り出すインク排出工程（絞り工程）の動作を示す。しみ込んだインクを排出することで吸収体ローラ５４のインク吸収性能を維持回復させることができる。この際の吸収体ローラ５４からのインク排出は、吸収体ローラを押圧変形させることでしみ込んだインクを絞り出し、落下させる工程で行われる。このインク排出ポジションは、図示右側のクリーナベース５２のホームポジションに選定されている。

図３〜図５に示すように、上記インク排出ポジションにおいて、各インク色の吸収体ローラ５４（５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙ、５４Ｂｋ）と対向する位置に、インク排出手段としての絞りローラ５５（５５Ｃ、５５Ｍ、５５Ｙ、５５Ｂｋ）が設けられている。各絞りローラ５５は、不図示の駆動手段で駆動される共通の絞りカム５６により、各吸収体ローラ５４に押圧されながら図３中に示す矢印方向に回転駆動される。これにより、各吸収体ローラ５４に吸収されたインクは、機械的に絞り出され、落下排出させられる。なお、上記吸収体ローラに吸収されていたインクは、例えば、吐出面に付着していたインクを吸収体ローラで吸収したものである。

上記の絞り工程における絞りローラ５５の駆動は、予め設定された一定時間経過後に絞りカム５６を再び駆動して解除位置にすることで、回転駆動と共に停止される。この絞り工程の設定時間は、例えば、装置の仕様状態、インクの量、クリーニング動作の間隔などにより決定される。本実施形態では、各色インクの絞りローラ５５は、共通の絞りカム５６の駆動により同時に駆動され、全色同時に絞り動作を行うように構成されている。これは、各インク色毎に個別に絞り動作を行うために各インク色毎に駆動手段を配置し、これを個別もしくは選択的に駆動する構成にしても良い。

図３の（Ｃ）は記録ヘッドのクリーニング動作において払拭部材（ワイパー）５０、５１を清掃するためのワイパークリーナ５７を清掃するワイパークリーナ清掃工程を示す。ワイパークリーナ５７は、吸収体ローラ５４と同様に、例えば、親水性多孔質体ポリウレタン樹脂又は親水性多孔質ポリエチレン樹脂等の吸水性が良好な材質のローラで形成されている。このワイパークリーナ５７は図３に示すように上記の絞りローラ５５の反対側に配設されている。従って、この（Ｃ）のワイパークリーナ清掃工程は、（Ｂ）のインク絞り出し工程を終了した後に、不図示のモータによりクリーナベース５２を反対側の位置へ移動させて実行する。

ワイパークリーナ５７の清掃は吸収部材５４を利用して行われる。クリーニング装置１１０を（Ｂ）の位置から（Ｃ）の位置へ移動させ、吸収体ローラ５４をワイパークリーナ５７に対向接触させて回転駆動を付与しながら押圧変形させる。これにより、ワイパークリーナ中にしみ込んだインクを吸収体ローラ５４側へ吸収させる。この場合、ワイパークリーナ５７に堆積されたゴミ、ケバ、紙粉等の異物も吸収体ローラ５４側へ転移させることができる。このような（Ｃ）に示す位置をワイパークリーナ清掃位置と称する。

ワイパークリーナ清掃工程においては、各インク色の吸収体ローラ５４を、それぞれのインク色のワイパークリーナ５７に対して一定の接触圧及び侵入量をもって対峙させて停止させる。この位置において、ワイパークリーナ５７を、吸収体ローラ５４に押し付けながら、不図示の駆動手段によって（Ｃ）に示す矢印方向に回転駆動する。これにより、ワイパークリーナ５７中に回収されたインクが吸収体ローラ５４側に吸収される。これと同時に、ワイパークリーナに堆積されたゴミ、ケバ、紙粉等も吸収体ローラ５４側に転移させる。ワイパークリーナ中に回収されたインクは、例えば、後述するワイパー清掃時にワイパー５０、５１から転移されたインクである。

ワイパークリーナ５７の回転駆動は予め設定された一定時間経過後に停止される。この設定駆動時間は、例えば、装置の仕様状態、インクの量、クリーニング動作の間隔などにより決定される。ワイパークリーナから吸収体ローラ５４へ転移されたインクは、図３の（Ｂ）のインク排出工程のときに機械的に絞り出され、落下排出される。本実施形態では、ワイパークリーナ清掃工程における各色のワイパークリーナの駆動は全色同時に行われるが、これは、各色毎に個別に駆動手段を配置して個別にあるいは選択的に駆動しても良い。

図３の（Ｄ）及び（Ｅ）は、払拭部材５１及び５０の清掃動作（清掃工程）を示す。払拭部材の清掃は、ワイパークリーナ５７に払拭部材の先端エッジ部の近傍を一定圧力又は一定進入量をもって接触させて行う。その際、ワイパークリーナを矢印方向に回転駆動することによって、ワイパーエッジ部５１ａ、５０ａの近傍に残存するインクや堆積されたゴミ・ケバ・紙粉等がワイパークリーナ側へ転移される。このような払拭部材の清掃動作は、ワイパークリーナ清掃工程（Ｃ）を図示左側端部の位置で行った後、クリーナベース５２を図示右方向へ反転移動させながら行われる。先ず（Ｄ）のワイパー５１の清掃が行われ、次いで（Ｅ）のワイパー５０の清掃が行われる。

払拭部材５１、５０の清掃動作におけるワイパークリーナ５７の回転駆動は、予め設定された一定時間経過後に停止される。この設定駆動時間は、装置の仕様状態、インクの量、クリーニング間隔等により決定される。本実施形態のワイパークリーナは、２本の同一材質からなる吸収体ローラ５７、５８で構成されている。一方のローラ５７はワイパーに直接接触するクリーナであり、もう一方のローラ５８はローラ５７に接触して従動回転するクリーナである。本実施形態のように、ワイパークリーナを２本の吸収体ローラで構成する理由は、吸収体ローラ５４のインク吸収性能をより向上させるためである。

ワイパークリーナの数は、インク吸収能力により１本で構成しても良く、各色ごとに３本以上の複数本で構成しても良い。払拭部材５１、５０の清掃動作によってワイパークリーナ５７に転移されたインク等は、ワイパークリーナ清掃工程において吸収体ローラ５４に転移され、続いてインク排出動作のときに機械的に絞り出されて落下排出される。
本実施形態では、図３の（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）におけるワイパークリーナ５７の清掃及び払拭部材５１、５０の清掃は、クリーナベース５２をそれぞれの位置に停止させて行った。これらの清掃動作は、クリーナベースを移動させながら行っても良い。

また、ワイパークリーナ５７、５８の回転方向及び回転速度に関しては、装置固有に設定することが好ましく、場合によっては、回転させずに停止させた状態でワイパーを清掃することも可能である。この場合は、ワイパー５１、５０とワイパークリーナ５７を摺擦させて払拭清掃することになる。さらに、吸収体ローラからなるワイパークリーナ５７及び５８は、各色一体の構造でも良いし、各色の混色を防止するために各色記録ヘッド毎に分割した構造でも良い。

図３の（Ｆ）は記録ヘッド１のクリーニング動作における吐出面２の清掃動作を示す。図３の（Ｄ）及び（Ｅ）のワイパー５１、５０の清掃動作と同時又はその後に、記録ヘッド１の全吐出口からインクを排出する動作が行われる。このインク排出動作は、ポンプ１５９（図２）を駆動して共通液室１５２内のインクを加圧する加圧循環動作で行うことができる。また、この加圧循環動作に代えて、記録ヘッド１の全ての吐出エネルギー発生手段を駆動して全吐出口からインクを吐出するインク吐出動作で行うこともできる。このインク吐出動作は、記録を目的としないインク吐出であり、空吐出動作とも呼ばれる。いずれの動作を採用するかは、吐出面２の汚れインクの固着の程度などによって選択される。一般に、吐出不良の程度が軽微である場合には空吐出動作が用いられる。

吐出口からのインク排出動作により、吐出面２にインクが付着した状態となる。図３の（Ｆ）の清掃動作は、このような付着インクを除去することを主目的とするクリーニング動作であり、インク排出動作の後にクリーニング装置１１０を図示右方向へ移動させながら実行される。なお、本実施形態では、このクリーニング動作に先立って、（Ｅ）中の下向き矢印で示すように、記録ヘッド１を下降させて吐出面を清掃可能な高さ位置にセットする。

図３の（Ｆ）では、吸収部材５４及び払拭部材５１、５０を吐出面２に一定の押圧力と侵入量をもって接触させた状態で、不図示のモータによりクリーニング装置１１０をレール５３に沿って図示右方向へ移動させる。これにより、吸収部材及び払拭部材を吐出面の吐出口配列方向に移動させながら、吐出面をクリーニングしていく。この場合、吸収体ローラ５４を先行させて吐出面上のインクを吸収するとともに後続のワイパー５１、５０で吐出面をワイピングしていく。本実施形態では、吸収体ローラ５４は、従動回転しながら付着インクを吸収していく。

図３の（Ｆ）のクリーニング動作において吸収体ローラ５４が回転すると、図７及び図８で説明した減速機構を介して往復移動カム７０に回転が伝達される。この往復移動カムの回転により、吸収体ローラ５４を搭載した吸収体ホルダ８６が吐出面２の吐出口配列方向と略直角の方向（Ｗ方向）に往復移動する。これにより、吸収体ローラ５４の吐出面に対する接触位置は常に吐出口列と交差する方向に変動することになる。従って、吸収体ローラ５４の吐出面２との接触位置を常に変えることにより、吸収体ローラ５４の特定部分のみが吐出面の特定部分（例えば吐出口列）と接触することに起因する耐久性劣化を防ぐことができる。これにより、吸収体ローラ５４のインク吸収性能を長期にわたって良好に維持することが可能となる。

上記のようなインクの吸収除去とインクの払拭除去の両機能を組み合わせることにより、特にフルラインタイプの記録ヘッドのように吐出面が長い場合でも、効率よくクリーニングすることができる。クリーニング装置１１０が図３の（Ｆ）に示す位置を経て図示右側端部近傍までくると、不図示のセンサがこれを検知し、その位置に停止させる。こうして、吐出面のクリーニングが終了すると、モータ２４によりヘッドホルダ４を上昇させ、再び（Ａ）のスタンバイ状態に戻す。しかる後、キャップ３を図１及び図５に示す位置から吐出面と対面する位置へ移動させ、ヘッドホルダ４を下降させることにより図４に示すキャッピング状態へ戻す。これにより、一連の回復動作を完了する。あるいは、次の回復動作に備えて、（Ａ）のスタンバイ状態で待機しても良い。

本実施形態では、吸収体ローラ５４、ワイパー５０、５１及びクリーナベース５２は各色の記録ヘッドごとに分割したが、場合によっては、これらを各色の複数の記録ヘッドに共通の一体構造にしても良い。また、本実施形態ではワイパーを２枚（２種類）のワイパーで構成したが、これは１枚でも良く、３枚以上にしても良い。また、本実施形態では、吸収体ローラ５４とワイパー５１、５０を同一のクリーナベース５２上に搭載したが、これは別々のベース（又はホルダ）に搭載しても良い。

本実施形態のクリーニング動作では、図３の（Ａ）〜図３の（Ｆ）の工程順に行ったが、これらの工程の順番や頻度は、装置本体の状況、記録動作との連動、装置使用状況などにより種々の態様で実施しても良い。例えば、（Ｃ）のワイパークリーナ清掃工程や、（Ｄ）及び（Ｅ）のワイパー清掃工程は、装置の記録状況により単独で動作させても良い。また、記録動作前のように短時間での動作が要求される場合等には、（Ｆ）の吐出面のクリーニング工程を先行して行い、記録動作後にその他の工程動作を行っても良い。

図３の（Ｅ）で行ったインク排出動作又はインク吐出動作に関しては、本実施形態ではワイパー清掃工程の後に行った。これは、インク加圧量や装置の稼動状況に応じて、（Ａ）のスタンバイ状態態あるいは図４のキャッピング状態で行っても良い。また、（Ａ）〜（Ｆ）の各動作は、必要に応じて、順番を入れ替えたり、適宜組み合わせることにより、吐出面のクリーニング効果を高めることができる。

以上説明した実施形態では、記録ヘッド１の吐出口１５３が配列された吐出面２に付着したインクを吸収するための吸収部材５４と、吐出面に付着したインクを払拭するための払拭部材５０、５１と、を有するクリーニング装置１１０が使用されている。このクリーニング装置は、吸収部材及び払拭部材を吐出面に当接させて吐出口配列方向に移動させる移動手段を備えている。また、吸収部材５４を吐出面２と略平行な平面内で移動手段の移動方向と異なる方向に往復移動させるための往復移動手段を備えている。

吸収体ローラからなる吸収部材５４の往復移動の方向は、吐出面２と略平行な平面内で移動手段による移動方向と略直角をなす方向に選定されている。このような構成によれば、記録ヘッドの吐出面２に付着しているインクを吸収部材５４で吸収するに際し、吸収部材の吐出面との接触位置を常に変えることができ、吸収部材のインク吸収性能を長期にわたって維持することが可能になる。

図１０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における記録ヘッドのクリーニング装置１１０を示す斜視図である。本実施形態においては、吸収部材である吸収体ローラ５４を回転駆動するためのモータ７７が設けられている。また、吸収体ローラ５４は、この回転駆動に同期して移動方向とは異なる方向に往復移動する。本実施形態のその他の構成は第１の実施形態と実質的に同じであり、それぞれ対応する部分を同じ符号で示し、それらの詳細説明は省略する。

図１０において、７７は吸収体ローラ５４を回転駆動するためのモータであり、７８はモータ７７の出力ギアである。吸収体ホルダ８６に回転可能に支持された吸収体ローラ５４は、モータ７７により、ギア７８、７２を介して正転・逆転方向に回転駆動可能である。第１の実施形態では吸収体ローラ５４は吐出面２との相対移動により従動回転していたが、本実施形態では吸収体ローラ５４は吸収体ホルダ８６に搭載されたモータ７７により回転駆動されている。吸収体ローラ５４の回転は、ギア７２、ギア７３、ウォームギア７４、ウォームホイール７５及びカムシャフト７１を介して、吸収体ホルダ８６上の往復移動カム７０に伝達される。往復移動カム７０のカム面７０ａは、戻しばね７６によって、クリーナベース５２のカムフォロワー面５２ａに圧接されている。従って、吸収体ホルダ８６は、カム面７０ａとカムフォロワー面５２ａとの摺動によって吐出口列に対して略直角方向に平行移動し、カム７０の１回転によって１往復する。

このような構成によれば、前述の第１の実施形態の場合と同様の作用効果が得られる他に以下のような作用効果が得られる。すなわち、第１の実施形態と比べ、記録ヘッド１の吐出面２と吸収体ローラ５４の周面との間に相対速度差を持たせることが可能となる。従って、吐出面との間で摺動移動することが可能となり、第１の実施形態の場合より清掃効果を高めることができる。また、本実施形態によれば、クリーニング装置１１０の移動手段であるクリーナベース５２の移動速度との組み合わせによって、吐出面２に対する吸収体ローラ５４の清掃速度を自由に設定することが可能となる。

従って、吐出口の配列方向へ移動するクリーニング動作に際し、吸収体ローラ５４は、この移動速度と独立して、予め設定された回転数（回転速度）及び正逆回転方向で回転駆動することができる。その結果、吸収体ローラ５４の吐出口配列方向と交差する方向の往復移動の速度も、クリーニング装置の吐出口配列方向の移動速度と関係なく、自由に設定することができる。本実施形態では、吸収体ローラの往復駆動の動作及び停止も随時行うことができる。このため、吐出面２のクリーニングするときの他、例えば記録中や待機時など、必要なときにモータ７７を駆動して往復移動させることができる。吸収体ローラ５４の吐出面２との矢印Ｗ方向の当接位置も必要に応じて随時変えることができる。

図１１は本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドのクリーニング装置１１０を示す斜視図である。本実施形態は、吸収体ローラ５４を回転駆動するためのモータと、吸収体ローラ５４を往復移動させるためのモータを、それぞれ個別に設けたものである。本実施形態は、その他の点では前述の各実施形態と実質的に同じ構成を有しており、それぞれ対応する部分を同じ符号で示し、それらの詳細説明は省略する。

図１１において、クリーナベース５２は、吸収体ローラ５４及びワイパー５０、５１を吐出面２に接触させた状態で矢印Ｘ方向に移動可能である。７７は吸収体ローラ５４を回転駆動するためのモータであり、７８はモータ７７のモータギアである。吸収体ホルダ８６に回転可能に支持された吸収体ローラ５４は、モータ７７により、ギア７８、ギア７２を介して正転・逆転方向に回転駆動可能である。７９は吸収体ローラ５４を往復移動させるために吸収体ホルダ８６に搭載された往復駆動モータであり、８０はモータ７９のモータギアである。

モータ７９の回転駆動は、ギア８０、ギア７３、ウォームギア７４、ウォームホイール７５及びカムシャフト７１を介して、吸収体ホルダ８６に回転可能に支持された往復移動カム７０に伝達される。カム７０のカム面７０ａは、戻しばね７６によって、クリーナベース５２のカムフォロワー面５２ａに圧接されている。従って、吸収体ホルダ８６は、カム面７０ａとカムフォロワー面５２ａとの摺動によって吐出口列に対して略直角方向（矢印Ｗ方向）に平行移動し、カム７０の１回転によって１往復する。これによって、吸収体ローラ５４も矢印Ｗ方向に往復移動する。吸収体ローラ５４は、クリーナベース５２の移動及び吸収体ローラ５４の回転と関わりなく、独立して吐出口配列方向とは異なる方向へ随時往復移動させることができる。

本実施形態では、吸収体ローラ５４の回転及び往復移動を独立して随時動作させることができる。このため、吐出面２をクリーニングするときの他に、例えば記録中や記録待機中などに、モータ７９の駆動により、吸収体ローラ５４の往復移動方向の位置を随時変えることができる。つまり、吸収体ローラ５４の吐出面２との接触位置をクリーニング移動方向（吐出口配列方向）と交差する方向に自由にかつ随時変えることができる。

図１２は本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドのクリーニング装置１１０を示す斜視図である。本実施形態では、吸収体ローラ５４は、第１の実施形態と同様、クリーニング移動に従動して回転する。一方、吸収体ローラ５４の往復移動は、クリーナベース５２に搭載された往復移動モータ８１の駆動により行われる。本実施形態のその他の構成は、前述の各実施形態と実質的に同じであり、それぞれ対応する部分を同じ符号で示し、それらの詳細説明は省略する。

図１２において、吸収体ローラ５４を回転自在に支持した吸収体ホルダ８６は、クリーナベース５２に対してクリーニング移動方向（吐出口配列方向）と交差する方向（矢印Ｗ方向）に平行移動可能に搭載されている。吸収体ローラ５４及びワイパー５０、５１を吐出面に接触させてクリーナベースを矢印Ｘ方向に移動させことにより吐出面２をクリーニングしていく。

８１はクリーナベース５２に搭載された往復移動モータである。往復移動モータ８１の駆動回転は、ウォームギア８２、ウォームホイール８３及びカムシャフト８４を介して、クリーナベースに回転可能に支持された往復移動カム８５に伝達される。カム８５のカム面８５ａは、戻しばね７６によって、吸収体ホルダ８６のカムフォロワー面８６ａに圧接されている。従って、往復移動カム８５の回転によるカム面８５ａとカムフォロワー面８６ａとの摺動によって、吸収体ローラ８６及び吸収体ローラ５４はクリーニング移動方向と異なる方向（略直角方向）に平行移動し、カム８５の１回転によって１往復する。

本実施形態では、吸収体ローラ５４は、独立した往復移動モータ８１を用いることで、クリーナベース５２の移動や吸収体ローラ５４の回転に関わらず、独立してクリーニング移動方向と異なる方向へ自由にかつ随時往復移動させることができる。このため、クリーニング動作中のみならず、例えば記録中や記録待機中など必要なときに、モータ８１を駆動することにより、クリーニング移動方向と交差する方向における吸収体ローラ５４と吐出面の接触位置を自由に変えることができる。

以上説明した第２〜第４の実施形態でも、第１の実施形態と同様、吸収体ローラ５４及びワイパー５０、５１により吐出面２を吐出口配列方向にクリーニングしていくように構成されている。そして、吸収部材５４をクリーニング移動方向と交差する方向に往復移動させるように構成されている。このため、吐出面上のインクを吸収体ローラ５４で吸収するときに、吐出口配列方向と交差する方向の吸収体ローラと吐出面との接触位置を常に変えることができる。それによって、吸収体ローラのインク吸収性能を長期にわたって維持することが可能となり、記録画像の画質低下を防ぐことができるインクジェット記録装置が提供される。

なお、以上の実施形態では、本発明を記録媒体の幅方向に延びるラインタイプの記録ヘッドを用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明は、記録媒体の幅方向に往復移動可能なシリアルタイプの記録ヘッドを用いる場合にも同様に適用することができる。すなわち、シリアル記録ヘッドを用いる場合も、ラインタイプの場合と同様、吐出面に対する吸収部材（吸収体ローラ）及び払拭部材（ワイパー）のクリーニング移動方向は吐出口配列方向に設定される。同時に、吸収部材はこのクリーニング移動方向と異なる方向（例えば略直角方向に交差する方向）に往復移動可能に装着される。

このような構成によれば、吐出面に付着しているインクを吸収部材で吸収するに際し、吸収部材と吐出面の接触位置を常に変えることができる。従って、吸収体ローラのインク吸収性能を長期にわたって維持することが可能となり、清浄な吐出面を維持することで記録画像の高品位を維持することが可能になる。また、本発明は、インクジェット記録装置であれば、記録ヘッドの数、記録ヘッドの吐出面における吐出口の配列状態、使用するインクの種類数や性状などに関わらず、同様に適用可能であり、同様の作用効果を奏するものである。

本発明によるインクジェット記録装置の第１の実施形態の縦断面図である。 図１中の各記録ヘッドに対するインク供給系を示すブロック図である。 本実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドの回復動作を例示する説明図である。 本実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドのキャッピング状態を示す斜視図である。 図４の状態から記録ヘッドを上昇させ、キャップを記録ヘッドから離間させた状態を示す斜視図である。 本実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドの吐出面をクリーニングするためのクリーニング装置の斜視図である。 本実施形態に係るインクジェット記録装置のクリーニング装置の斜視図である。 図７のクリーニング装置を反対側から見た斜視図である。 本実施形態のクリーニング動作の際の払拭部材及び吸収部材と記録ヘッドの吐出面との接触状態を示す側面図である。 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における記録ヘッドのクリーニング装置の斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドのクリーニング装置の斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置における記録ヘッドのクリーニング装置の斜視図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
２ 吐出面
３ キャップ
４ ヘッドホルダ
２４ モータ
２５ 上下ガイド
５０、５１ 払拭部材（ワイパー）
５０ａ、５１ａ 払拭部材の先端エッジ部分
５２ クリーナベース
５２ａ、８６ａ カムフォロワー面
５３ レール
５４ 吸収部材（吸収体ローラ）
５５ 絞りローラ（インク排出手段）
５６ 絞りカム
５７、５８ ワイパークリーナ
７０、８５ 往復移動カム
７０ａ、８５ａ カム面
７１ カムシャフト
７２、７３ ギア
７４、８２ ウォームギア
７５、８３ ウォームホイール
７６ 戻しばね
７７ モータ（回転駆動モータ）
７８、８０ ギア（モータギア）
７９、８１ 往復駆動モータ
８４ カムシャフト
８６ 吸収体ホルダ
１０２ 搬送部
１０３ 画像形成部
１０４ キャップ部
１１０ クリーニング装置
１５２ 共通液室
１５３ 吐出口
１５５ サブタンク
１５７ 供給路
１５９ ポンプ
１６１ 循環路
１６２ 電磁弁（開閉弁）

Claims (9)

1. 記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置において、
   前記記録ヘッドの吐出口が配列された吐出面に付着したインクを吸収するための吸収部材と、前記吐出面に付着したインクを払拭するための払拭部材と、前記吸収部材及び前記払拭部材を吐出面に当接させながら移動させるための移動手段と、前記吸収部材を前記吐出面と略平行な平面内で前記移動手段による移動方向と異なる方向に往復移動させるための往復移動手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記移動手段による前記吸収部材及び前記払拭部材の移動は、前記吐出口の配列方向に前記吐出面の一端から他端まで行われ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。
3. 前記吐出面をクリーニングする際に、前記吸収部材を前記払拭部材よりも先行移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記往復移動手段による前記吸収部材の移動方向は、前記移動手段による移動方向に対して略直角方向であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記吸収部材は多孔質吸収体であること特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記払拭部材は弾性材料からなる板状部材であること特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記吸収部材は吸収体のローラであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記記録ヘッドは、前記記録媒体の幅方向の画像形成を略同時に行うフルラインタイプであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記記録ヘッドは、前記記録媒体の幅方向に往復移動しながら画像形成を行うシリアルタイプであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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