JP2007130809A - 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たインクを吸収部材により吸収除去するに際し、吸収部材のインク吸収能力を良好に維持することができ、インクを効率よく吸収除去することができるクリーニング装置を備えた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の吐出面２の吐出口配列方向に移動しながら吸収部材５４により吐出面に付着したインクを吸収するように構成したクリーニング装置１１０を備え、吸収部材５４は、平均気孔径が異なる複数の吸収体５４ａ、５４ｂ（又は５４ｈ、５４ｉ）を積層して構成され、吐出面をクリーニングするとき、平均気孔径が大きい方の吸収体５４ｂ（又は５４ｉ）を吐出面の吐出口２ａ及びその近接領域に接触させてインクを吸収する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、記録ヘッドの吐出面に設けられた吐出口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し、特に前記吐出面をクリーニングするためのクリーニング装置を備えたインクジェット記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置は、画像情報に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に画像（文字や記号等を含む）を記録していくように構成されている。この記録装置における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沿って移動させる主走査と記録媒体の紙送り（副走査）とを交互に繰り返しながら画像を記録していく方式である。一方、ラインタイプは、記録媒体の幅方向に延びる長尺の記録ヘッドを用いることにより、一括して１ライン分を記録しながら記録媒体の紙送り（副走査）のみで画像を記録していく方式である。

記録装置の一形態として、記録ヘッドの吐出面に設けられた複数の吐出口から選択的にインクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置が使用されている。インクジェット記録装置においては、微細な吐出口からインク滴を飛翔させて記録を行うことから、インク吐出に伴って生じるインクミストや記録媒体から跳ね返るインクミストなどが吐出面上で凝集して付着インクとなることがある。また、吐出口の目詰まりを防ぐことを目的として、吐出口内に生じる気泡や増粘インクを除去するために、吐出口からインクを排出してインクをリフレッシュする回復動作が行われている。この回復動作は、記録ヘッド内のインクを加圧循環したり、吐出面に負圧を作用させて吐出口からインクを吸引することにより、インクを排出する動作で行われる。このような回復動作によっても吐出面にインクが付着する。

このような付着インクが原因となって、記録動作のときに吐出方向のヨレや吐出不良が発生しやすくなり、記録画像の画質低下を招くことがある。このような事態を防ぐために、吐出面に付着したインク等の異物を除去するためのクリーニング動作が必要になる。このクリーニング動作は、クリーニング部材を吐出面に接触させて吐出口配列方向に移動させていく動作で行われる。そのための１つの手段として、吐出面に付着したインクをワイピング（掃き取り除去）するためのブレード状の弾性材からワイピング部材が使用されている。また、吐出面に付着したインクを吸収除去するための吸収体ローラ等からなる吸収部材も使用されている。
特開２００５−２２１９３号公報

しかしながら、従来の吸収部材を用いるクリーニング装置では、吐出面の付着インクを吸収除去する動作を繰り返すと、早期にインク吸収性能が劣化しやすいという技術的課題があった。この理由は、吸収部材の吐出面と接触しない部分では十分な吸収能を有するにも関わらず、吐出口又はその近接領域と接触する部分では吸収インクが早期に飽和状態になり、このため、吸収部材のインク吸収能力が早期に低下してしまうことにあった。特に、フルラインタイプの記録ヘッドでは、吐出口の数が多く、吐出面の面積も広いため、吸収部材とワイピング部材を併用する構成でも、吸収部材のインク吸収能力を長期間維持することが困難であった。また、吸収部材の吸収インクが飽和状態となると、吐出面に接触して移動しているうちに、吸収しきれないインクがクリーニング領域の側方又は後方に抜け出してしまい、清掃しきれなくなることもあった。

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たインクを吸収部材により吸収除去するに際し、吸収部材のインク吸収能力を良好に維持することができ、インクを効率よく吸収除去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、記録ヘッドの吐出面に設けられた吐出口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、記録ヘッドの吐出面に付着したインクを吸収除去するための吸収部材を有し、該吸収部材を前記吐出面に接触させて吐出口配列方向に移動させることにより該吐出面をクリーニングするためのクリーニング装置を備え、前記吸収部材は平均気孔径が異なる複数の吸収体を積層して形成され、前記平均気孔径が大きい方の吸収体を吐出面の吐出口及びその近接領域に接触させてインクを吸収することを特徴とする。

本発明によれば、吸収部材を平均気孔径が異なる複数の吸収体の積層構造とし、平均気孔径が大きい吸収体を吐出面の吐出口及びその近接領域に接触させてインクを吸収除去するように構成される。これによって、記録ヘッドの吐出面に付着したインクを吸収部材により吸収除去するに際し、吸収部材のインク吸収能力を良好に維持することができ、インクを効率よく吸収除去することができる。

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。給紙部の給紙カセットに収納された記録紙等の記録媒体Ｐ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。記録媒体が搬送部を搬送される間に画像形成部１０３により画像（文字や記号等を含む）が記録され、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１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ及び１Ｂｋを具備している。各記録ヘッドはラインタイプであり、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２ａ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、各記録ヘッドの吐出面２のそれぞれの吐出口２ａを覆うための４個のキャップ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ及び３Ｂｋ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中の複数の記録ヘッド１のそれぞれに対するインク供給系及び加圧循環回復系を示すブロック図である。図２において、記録ヘッド１の吐出面２には所定ピッチで複数の吐出口２ａ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おり、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、ヘッドの移動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２ａ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２ａ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は第１の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。図４は第１の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は第１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。図７は第１の実施形態のクリーニング動作の際のワイピング部材及び吸収部材と記録ヘッドの吐出面との当接状態を示す側面図である。図８は第１の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側面図である。

第１の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、１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で後述するようなクリーニング動作が実行される。

ここで、図４〜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１１０について説明する。図４〜図６において、５４は吐出面２に付着したインク等を吸収除去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５４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ワイピング（掃き取り除去）するためのワイピング部材である。このワイピング部材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、このワイピング部材は、板状の弾性体からなるブレードで形成されている。

吸収部材５４及びワイピング部材５０、５１はクリーナベース５２に搭載されている。このクリーナベースは、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の吐出口配列方向と平行に設置されたレール５３に沿って移動可能である。吸収体ローラからなる吸収部材５４は、クリーナベース上に回転自在に支持されており、吐出面との接触により従動回転しながらクリーニング動作を行う。また、ワイピング部材は２本一組になっている。これは、特に長尺のフルラインヘッドの吐出面をワイピングする場合に、先行のワイピング部材５１で吐出面全体をワイピングし、後続のワイピング部材５０で吐出面の吐出口部分をワイピングすることで、ワイピング効果を高めるためである。

図９は第１の実施形態において吐出面をクリーニングする際の吸収部材５４及び記録ヘッド１のクリーニング移動方向と直角をなす方向の縦断面図である。図９において、吸収部材５４はクリーニング移動方向（吐出口配列方向）と略直角方向に積層された複数個（図示の例では３個）のローラ状（もしくは円筒状又は円盤状）の吸収体５４ａ、５４ｂ、５４ｃで構成されている。これら複数個の吸収体は互いに接触する状態で接合（固着を含む）されている。一方、記録ヘッド１の吐出面２には、紙面と垂直方向に２列に配列された吐出口２ａが形成されている。中央の吸収体５４ｂは、２列の吐出口列及びその近接領域に接触して付着インクを吸収するように配置されている。両側の吸収体５４ａ、５４ｃは、吐出面のそれ以外の領域に接触するか、あるいは吐出面に接触しないように配置されている。なお、図９の吸収部材は、吐出口が１列又は３列以上である場合にも同様に適用可能である。

ローラ状の各吸収体５４ａ、５４ｂ、５４ｃの材質としては、例えば親水性多孔質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好適である。そこで、本実施形態の吸収体ローラ５４は、吐出面の吐出口及びその近接領域に接触してインクを吸収する中央の吸収体５４ｂの平均気孔径が、両側の吸収体５４ａ、５４ｃの平均気孔径よりも大きくされた多孔質材料で形成されている。

図１０は第１の実施形態の吸収部材５４の別の構成例を示す図９と同様の縦断面図である。図１０の吸収部材５４は、クリーニング移動方向と略直角をなす方向に積層された４個のローラ状の吸収体５４ａ、５４ｂ、５４ｂ、５４ｃで構成されている。これら４個の吸収体も互いに接触する状態で接合されている。一方、記録ヘッド１の吐出面２の中央部には紙面と垂直方向に２列の吐出口２ａが配列されている。中央の平均気孔径が大きい２個の吸収体５４ｂ、５４ｂは、２列の吐出口列２ａ、２ａ及びそれらの近接領域に接触して付着インクを吸収するように配置されている。両側の平均気孔径が小さい吸収体５４ａ、５４ｃは、吐出面のそれ以外の領域に接触するか、あるいは吐出面に接触しないように配置されている。なお、図１０の吸収部材も、吐出口が１列又は３列以上である場合でも同様に適用可能である。

図１１は第１の実施形態の記録ヘッド１及び吸収部材５４のさらに別の構成例を示す図９と同様の縦断面図である。図１１の吸収部材５４は、クリーニング移動方向（吐出口配列方向）と略直角をなす方向に積層された２個のローラ状の吸収体５４ａ、５４ｂで構成されている。これら２個の吸収体も互いに接触する状態で接合されている。一方、記録ヘッドの吐出面にはその図示右側の領域に１列に吐出口２ａが紙面に垂直方向に配列されている。そこで、右側の平均気孔径が大きい吸収体５４ｂは、１列の吐出口２ａ及びその近接領域に接触して付着インクを吸収するように配置されている。図示左側の平均気孔径が小さい吸収体５４ａは、吐出面のそれ以外の領域に接触するか、あるいは吐出面に接触しないように配置されている。なお、図１１の吸収部材も、吐出口が１列又は３列以上である場合でも同様に適用可能である。

つまり、本実施形態では、吸収部材としての吸収体ローラ５４は平均気孔径が異なる複数の吸収体を積層して形成され、平均気孔径が大きい方の吸収体５４ｂを吐出面２の吐出口２ａ及びその近接領域に接触させてインクを吸収除去するように構成されている。吸収体５４ａ、５４ｃと吸収体５４ｂは、平均気孔径が異なる材料であれば、同一の多孔質材で形成することができる。発明者らの研究によれば、吸収体５４ａ、５４ｃに用いられる多孔質材の平均気孔径は５〜１０μｍ程度にするのが好適であった。この場合、吐出口領域に接触させる吸収体５４ｂの材料としては平均気孔径が５０〜１００μｍ程度の多孔質材を用いるのが好適であった。なお、吸収部材５４を構成するために積層される吸収体の数や、各吸収体の平均気孔径については、必要に応じて、種々の態様で実施できるものである。

このような構成によれば、吸収体ローラ５４を吐出面に接触させて移動させるとき、吐出面上のインクは、先ず、平均気孔径が大きい吸収体５４ｂに吸収される。この吸収されたインクは、隣接して接合された平均気孔径が小さい吸収体５４ａ、５４ｃの毛細管力によって、隣接する吸収体５４ａ、５４ｃ側へ移送されて吸収される。これによって、吐出口部分に接触する吸収体５４ｂに吸収保持されるインクの量を減少させることができ、その分この吸収体５４ｂのインク吸収能力を増大させ、復活させることができる。つまり、吸収体５４ｂ内のインク吸収量の増大によるインク吸収能力の低下を防ぐことができる。その結果、記録ヘッドの吐出面に付着したインクを吸収部材により吸収除去するに際し、吸収部材のインク吸収能力を良好に維持することができ、インクを効率よく吸収除去することができる。

なお、吸収体の平均気孔径に関しては、使用されるインクの材料、粘度、表面張力、染料、顔料等の特性によって好適な平均気孔径が異なることはいうまでもない。本発明で重要なことは、吐出口２ａ及びその近接領域に接触する吸収体の平均気孔径を、これに接合される吸収体の平均気孔径より大きくすることである。そして、一部の吸収体に吸収したインクを、隣接する吸収体の毛細管力を利用して、この隣接する吸収体へ移行させることである。

図４〜図６において、積層された複数のローラ状吸収体からなる吸収体ローラ５４は、ワイパー５０、５１と共にクリーナベース５２に搭載されている。不図示の駆動源によりクリーナベースをレール５３に沿って移動させることで、吸収体ローラ及びワイパーを有するクリーニング装置１１０は記録ヘッドの吐出口配列方向にクリーニング移動する。このクリーニング移動の際、吸収体ローラ５４及びワイパー５０、５１は吐出面２に対して一定の侵入量（オーバーラップ量）及び接触圧力をもって移動する。

図６〜図８において、吸収体ローラ５４は、クリーナベース５２に対して、アーム４２を介して揺動可能に取り付けられており、ばね４１により一定の高さ位置まで付勢されている。吐出口面２をクリーニングするときの吸収部材５４及びワイピング部材５０、５１と吐出口面との位置関係は図７に示す通りである。また、吐出面と対向しないときのクリーナベース上の吸収部材とワイピング部材との高さ関係は図８に示す通りである。本実施形態では、図３の（Ｅ）のように、吸収部材とワイピング部材で吐出面をクリーニングするとき、吸収部材をワイピング部材より先行して移動させる構成となっている。

図８において、クリーナベース上においては、吸収体部材５４の方がワイピング部材５０、５１よりｈだけ高くなるように設定されている。このｈの値は吸収体ローラの圧縮弾性変形量の範囲内に選定されている。図７において、吸収部材５４とワイピング部材５０、５１の双方でクリーニングするときは、吸収部材はその表面が吐出面に対して一定の侵入量ＤＲをもって接触している。また、ワイピング部材は、吐出面に対して一定の侵入量ＤＷをもって接触しており、先端エッジ部分５０ａ、５１ａが図示のように弾性変形するように配置されている。なお、前後の説明から明らかなごとく、図７及び図８に示すクリーニング装置１１０は各インク色の記録ヘッドごとに合計４個設けられており、これらは実質的に同じ構成を有し、実質的に同じように動作する。このため、図３及び図７〜図１１では任意の１つのクリーニング装置を示し、このクリーニング装置について説明している。

次に、図３を参照して、以上説明した第１の実施形態に係るクリーニング装置１１０を用いて行われる一連の回復動作の一例を説明する。図３において、フルラインタイプの記録ヘッド１の吐出面２の図示右側には、ワイパー５０、５１を清掃するためのワイパークリーナ５７、５８からなるワイピング部材清掃手段と、吸収部材５４に吸収保持されたインクを絞り出すための絞りローラ５５と絞りカム５６からなる絞り手段が配設されている。吸収部材５４は、クリーニング移動時に吐出面２に接触することにより、吐出面上を転動しながら従動回転する。これにより、吐出面を摺擦することなく付着インク等を拭き取り吸収することができる。

図３において、（Ａ）は一連の回復動作のスタンバイ状態を示し、このときキャップ３は記録ヘッド１から離間している（図５）。（Ａ）のスタンバイの状態では、吸収部材５４及びワイピング部材５０、５１を搭載したクリーナベース５２は図示右側に位置している。この状態から、（Ｂ）に示すような記録ヘッド１の全吐出口からインクを排出するインク排出動作が行われる。このインク排出動作は、例えば図２の回復系におけるポンプ１５９を駆動することにより共通液室１５２を通してインクを加圧循環させる動作で行われる。この加圧循環により全吐出口からインクを排出することで吐出口内のインクをリフレッシュさせる。また、吐出不良が比較的軽微な場合には、（Ｂ）のインク排出動作は、上記加圧循環動作に代えて、全吐出口から記録を目的としないインクを吐出させる空吐出動作により行っても良い。

このようなインク排出の後では、インクミスト等によって吐出面２にインク付着した状態になる。また、（Ｂ）では、インク排出動作を行った後、下向き矢印で示すように、モータ２４（図５）により記録ヘッド１を下降させることにより、吐出面２の高さ位置を吸収部材５４によりクリーニング可能な位置にセットする。次いで、（Ｃ）において、クリーニング装置１１０を図示左方向へ移動させながら、吸収部材５４によって吐出面２の付着インクを吸収除去していく（拭き取っていく）。この（Ｃ）では、ワイピング部材５０、５１は吐出面と接触しておらず、吸収部材５４のみを吐出面２に接触させて従動回転させながらクリーニングしていく。クリーナベース５２は、（Ｃ）のクリーニング動作によって図示左側端部近傍まで移動し、（Ｄ）の位置で停止する。

この（Ｄ）の停止位置で、記録ヘッド１をさらに所定距離だけ下降させることで、吸収部材５４及びワイピング部材５０、５１の両方が吐出面２に対して図７に示す所定量のオーバーラップ量（侵入量）で接触する状態する。そして、（Ｅ）において、クリーナベース５２、従ってクリーニング装置１１０を図示右方向へ移動させながら、吸収部材５４及びワイピング部材５０、５１の両方によって吐出面をクリーニングしていく動作を行う。この場合、吐出面に対する吸収部材５４の圧接力は、図６及び図７に示すばね４１の弾性力で適正に維持されている。このようにクリーニング装置の往復移動によってインク吸収及びワイピングの両機能を複合させることにより、長尺のフルラインタイプの記録ヘッドの場合でも、効率的に吐出面をクリーニングすることができる。

（Ｆ）は、ワイピング部材５０、５１を清掃するためのワイパークリーナ５７、５８を清浄化するためのワイパークリーナ清掃工程を示す。すなわち、（Ｅ）の吐出面のクリーニング動作を終えたところで、クリーナベース５２を（Ｆ）の位置に停止させ、吸収部材５４をワイパークリーナ５７と接触させる。そして、ワイパークリーナ５７を回転駆動することにより、ワイパークリーナ５７、５８の清掃を行う。これらワイパークリーナは、吸収部材５４と同様、例えば親水性多孔質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インク吸水性に優れた材料のローラで構成されている。

（Ｇ）及び（Ｈ）はワイピング部材５０及び５１の清掃を行うワイパー清掃動作を示す。（Ｆ）のクリーニング動作を終えた後、クリーナベースをさらに右方向へ所定量だけ移動させ、（Ｇ）及び（Ｈ）の位置でワイピング部材５０及び５１をワイパークリーナ５７に接触させた状態で停止させる。それぞれの位置でワイパークリーナ５７を回転駆動することにより各ワイピング部材を清掃する。

（Ｇ）及び（Ｈ）のワイピング部材清掃動作を行った後、クリーナベース５２をさらに図示右方向へ所定距離だけ移動させ、（１）及び（Ｊ）に示すような吸収部材５４の回復動作を行う。この回復動作は、吸収部材からインクを絞り出すことにより行う。すなわち、（Ｉ）の位置で吸収部材５４を絞りローラ５５に近接もしくは接触させて停止させる。この位置で、絞りカム５６を所定量だけ回転駆動することで絞りローラ５５を吸収部材５４に所定の押圧力で当接させる。次いで、（Ｊ）に示すように、絞りローラ５５を回転駆動することにより、吸収部材に吸収されたインクを絞り出す。これによって、吸収部材５４のインク吸収能力を増大させ、元の状態に復活させることができる。このインク絞り出しを行う（Ｊ）の位置は、クリーニング装置１１０（クリーナベース５２）のホームポジションになっている。

（Ｊ）の吸収部材の回復動作（インク絞り出し）が終了すると、モータ２４の駆動によりヘッドホルダ４（記録ヘッド１）を上下ガイド２５に沿って上昇させ、（Ａ）のスタンバイ状態に戻す。しかる後に、キャップ３を水平方向に移動させて記録ヘッド１の吐出面２と対向させるとともに、記録ヘッドを下降させて吐出面をキャップに密着させることで図４に示すようなキャッピング状態に戻す。そして、一連の回復動作を完了する。場合によっては、次の回復動作に備えてスタンバイ状態のままで待機状態に入っても良い。

なお、本実施形態では、各色の記録ヘッドにおける一連の回復動作を同時に行うように構成したが、これは、各色の記録ヘッドごとに設けたクリーニング装置１１０を個別にあるいは選択的に駆動して上記のクリーニング動作を行うように構成しても良い。また、本実施形態の吸収部材５４は従動回転するように構成されているが、これは、吸収部材を駆動源により独立して回転駆動するように構成しても良い。また、図３の（Ｇ）及び（Ｈ）の各位置におけるワイピング部材の先端部分の清掃は停止した状態で行ったが、これは、停止させずに所定速度で移動させながら先端部分を清掃するように構成しても良い。さらに、図３の（Ａ）〜（Ｊ）で説明した各動作は、必要に応じて、適宜順序を入れ替えたり、適宜省略又は重複して実行することができるものである。

図１２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クリーニング装置１１０の斜視図である。図１２において、本実施形態では、クリーナベース５２上に搭載される吸収部材５４は、複数のブロック状の吸収体５４ｈ、５４ｉ、５４ｊを積層した構造を有し、全体としてもブロック状をしている。本実施形態は、第１の実施形態における回転可能な吸収部材（吸収体ローラ）に代えて、固定状態のブロック状の吸収部材を使用する構成を有する。従って、本実施形態は、吸収部材５４をブロック状の吸収体で形成する点で第１の実施形態と相違しており、その他の点では実質的に同じ構成を有している。従って、対応する部分を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。

図１２において、吸収部材５４はクリーニング移動方向（吐出口配列方向）と略直角方向に積層された複数個（図示の例では３個）のブロック状の吸収体５４ｈ、５４ｉ、５４ｊで構成されている。これら複数個の吸収体は互いに接触する状態で接合（固着を含む）されている。この吸収部材は、図９に示すような状態で使用される。つり、中央の吸収体５４ｉは、１列又は複数列の吐出口列２ａ及びその近接領域に接触して付着インクを吸収するように配置されている。両側の吸収体５４ｈ、５４ｊは、吐出面のそれ以外の領域に接触するか、あるいは吐出面に接触しないように配置されている。

各吸収体５４ｈ、５４ｉ、５４ｊの材質としては、例えば親水性多孔質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好適である。そこで、本実施形態の吸収部材も、吐出面の吐出口及びその近接領域に接触してインクを吸収する中央の吸収体５４ｉの平均気孔径が、両側の吸収体５４ｈ、５４ｊの平均気孔径よりも大きくされた多孔質材料で形成されている。

また、本実施形態の吸収部材５４も、図１０のように吐出口配列方向と略直角をなす方向に積層された４個の吸収体５４で構成したり、図１１のように同方向に積層された２個の吸収体５４で構成したり、種々の態様で構成することができる。そして、第１の実施形態と同様に、これらの吸収体は互いに接触する状態で接合されている。また同様に、中央の吸収体５４ｉが、１列又は複数列の吐出口列２ａ及びその近接領域に接触して付着インクを吸収するように配置されている。さらに同様に、両側の吸収体５４ｈ、５４ｊは、吐出面のそれ以外の領域に接触するか、あるいは吐出面に接触しないように配置されている。

図１３は第３の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。本実施形態は、以上説明した第１実施形態及び第２実施形態のクリーニング装置１１０をシリアルタイプのインクジェット記録装置に適用するものである。図１３において、記録ヘッド１は往復移動可能なキャリッジ６１に搭載されている。キャリッジ６１は、記録装置本体に設置されたガイドシャフト６２及びガイドレール（不図示）に沿って、記録媒体の幅方向に主走査しながら移動可能である。記録ヘッド１の吐出面２には、キャリッジ移動方向と略直角方向に複数の吐出口２ａが配列されている。本実施形態は、以下に特に指摘しない限り、前述の各実施形態と実質的に同じ構成を有し、同様の作用効果を奏するものである。

図１３において、吸収部材５４及びワイピング部材５０、５１を搭載したクリーニング装置１１０は、吐出面２の吐出口配列方向にクリーニング移動可能に構成されている。そこで、前述の各実施形態と同様、この吸収部材５４は、クリーニング移動方向（吐出口配列方向）と略直角方向に積層された複数の多孔質の吸収体で構成されている。また、同様に、これら複数の吸収体は互いに接触する状態で接合されている。また、同様に、これら複数の吸収体のうちの一部の吸収体は、その平均気孔径が他の吸収体の平均気孔径より大きくされている。そして、同様に、クリーニング装置１１０は、吐出面２をクリーニングする際に、平均気孔径が大きい方の吸収体を吐出面の吐出口及びその近接領域に接触させてインクを吸収除去するように構成されている。

次に、図１３を用いて、本実施形態における一連の回復動作の一例を説明する。図１３において、（Ａ）は回復動作のスタンバイ状態を示し、この状態では、クリーナベース５２は記録ヘッドの図示左側に位置している。これに続いて、（Ｂ）のインクを排出するための加圧循環動作が行われる。この加圧循環動作は、図２におけるインク排出動作と同様の方法で全吐出口からインクを排出させる動作である。また、この場合も、この加圧循環動作に代えて、全吐出口から記録を目的としないインクを吐出させる空吐出動作でインクを排出しても良い。このようなインク排出動作によって、吐出口面はインクが付着した状態になる。なお、記録動作中に発生するインクミストによっても、吐出面にインクが付着することがある。ここで、記録ヘッド１を下降させて吐出面をクリーニング可能な高さ位置にセットする。

次いで、（Ｃ）に示すように、クリーニング装置１１０を図示右方向へ移動させながら、吸収部材５４及びワイピング部材５０、５１によって吐出口面２をクリーニングしていく。図示の吸収部材は、回転可能なローラで形成されているが、これは第２の実施形態のようにブロック状であっても良い。クリーニング動作の後、クリーニング装置１１０を（Ｄ）に示すような図示右側の位置で停止させる。そして、この位置で、記録ヘッドを上昇させ、次いで、キャップを吐出面と対向する位置へ移動させるとともに記録ヘッドを下降させてキャッピング状態にする。このキャッピング状態に戻すことにより、一連の回復動作を完了する。あるいは、次の吐出面クリーニングに備えて（Ｄ）の位置で（Ａ）に示すようなスタンバイ状態にし、そのまま待機状態に入っても良い。

以上説明した各実施形態によれば、吸収部材５４を吐出面２に接触させて吐出口配列方向に移動させることにより吐出面をクリーニングするクリーニング装置１１０が設蹴られる。そして、吸収部材５４は平均気孔径が異なる複数の吸収体５４ａ、５４ｂ、５４ｃ（又は５４ｈ、５４ｉ、５４ｊ）を積層して形成されている。そこで、吐出面をクリーニングするとき、平均気孔径が大きい方の吸収体５４ｂ（又は５４ｉ）を吐出面２の吐出口２ａ及びその近接領域に接触させてインクを吸収するように構成されている。

このような構成によれば、吸収体ローラ５４を吐出面２に接触させて移動させるとき、吐出面上のインクは、先ず、平均気孔径が大きい吸収体５４ｂ（又は５４ｉ）内に吸収される。この吸収されたインクは、隣接して接合された平均気孔径が小さい吸収体５４ａ、５４ｃ（又は５４ｈ、５４ｊ）の毛細管力によって、隣接する吸収体５４ａ、５４ｃ（又は５４ｈ、５４ｊ）側へ移送されて吸収される。これによって、吐出口部分に接触する吸収体５４ｂ（又は５４ｉ）内のインク吸収量を減少させることができ、その分吸収体５４ｂ（又は５４ｉ）のインク吸収能力を増大させ、復活させることができる。その結果、記録ヘッドの吐出面に付着したインクを吸収部材５４により吸収除去するに際し、吸収部材のインク吸収能力を良好に維持することができ、インクを効率よく吸収除去することができる。

なお、本発明は、記録ヘッドの構造、走査方法、記録ヘッドの数、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及び加圧循環回復系を示すブロック図である。 第１の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一連の回復動作を例示する説明図である。 第１の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。 第１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。 第１の実施形態のクリーニング動作の際のワイピング部材及び吸収部材と記録ヘッドの吐出面との当接状態を示す側面図である。 第１の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側面図である。 第１の実施形態において吐出面をクリーニングする際の吸収部材及び記録ヘッドのクリーニング移動方向と直角をなす方向の縦断面図である。 第１の実施形態の吸収部材の別の構成例を示す図９と同様の縦断面図である。 第１の実施形態の記録ヘッド及び吸収部材のさらに別の構成例を示す図９と同様の縦断面図である。 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。 第３の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。

符号の説明

１ 記録ヘッド
２ 吐出面
２ａ 吐出口
３ キャップ
４ ヘッドホルダ
２４ モータ
２５ 上下ガイド
４１ ばね
４２ アーム
５０、５１ ワイピング部材（ワイパー）
５０ａ、５１ａ ワイピング部材の先端エッジ部分
５２ クリーナベース
５３ レール
５４ 吸収部材
５４ａ、５４ｃ、５４ｈ、５４ｊ 平均気孔径が小さい吸収体
５４ｂ、５４ｉ 平均気孔径が大きい吸収体
５５ 絞りローラ
５６ 絞りカム
５７、５８ ワイパークリーナ
６１ キャリッジ
６２ ガイドシャフト
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
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）
Ｐ 記録媒体

Claims (6)

1. 記録ヘッドの吐出面に設けられた吐出口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、
   記録ヘッドの吐出面に付着したインクを吸収除去するための吸収部材を有し、該吸収部材を前記吐出面に接触させて吐出口配列方向に移動させることにより該吐出面をクリーニングするためのクリーニング装置を備え、
   前記吸収部材は平均気孔径が異なる複数の吸収体を積層して形成され、前記平均気孔径が大きい方の吸収体を吐出面の吐出口及びその近接領域に接触させてインクを吸収することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記吸収体は、インク吸収性を有する多孔質の吸収体であ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. 前記吸収部材は、ローラ状の吸収体を積層して形成された回転可能な吸収体ローラであ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. 前記吸収部材は、ブロック状の吸収体を積層して形成され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。
5. 前記クリーニング装置は、前記記録ヘッドの吐出面に付着したインクをワイピングするためのワイピング部材を有することを特徴とする請求項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. 前記吸収部材と前記ワイピング部材により前記吐出面をクリーニングするとき、前記吸収部材を前記ワイピング部材より先行して移動させ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。

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