JP2007216496A - インクジェット方式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの付着の無いワイパブレードでフェイス面を清掃できると共に簡易な構造でワイパブレードからインクを除去できるインクジェット方式画像形成装置を提供する。
【解決手段】ワイパブレード６０に付着しているインク６０ａは、（ａ）に示すように記録ヘッド２２Ｋを降下させてワイパブレード６０をインク吸収体２３に接触させることにより吸収されるので、ワイパブレード６０から除去される。また、ワイパブレード６０に増粘した状態でインクが残留していることもある。このようなインクをワイパブレード６０から除去するためには、（ｂ）に示すようにワイパブレード６０がインク吸収体２３にやや強く接触した状態を保ったまま、（ｃ）に示すように記録ヘッド２２Ｋを上昇させる。これにより、ワイパブレード６０に増粘した状態で残留している（残存している）インクはインク吸収体２３に擦り取られる。
【選択図】図５

Description

本発明は、記録ヘッドのインク吐出口から記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置に関する。

記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が広く使用されている。この画像形成装置は、インクを吐出するノズルやインク吐出口（ノズルの出口）が複数形成された記録ヘッド（印字ヘッド）を備えており、複数のインク吐出口は記録ヘッドのほぼ平らなインク吐出口形成面（フェイス面）に形成されている。この記録ヘッドには、キャリッジと共に主走査方向に移動しながらインクを吐出するタイプと、固定されて停止した状態でインクを吐出するタイプとがある。

上記したインクジェット方式画像形成装置では、画像形成中（記録中）や待機中に、記録ヘッドのノズルやインク吐出口の周りに増粘したインクやゴミが溜まり、吐出不良や記録の乱れといった不具合が発生することがある。このような不具合を解決する技術として、記録ヘッドのフェイス面をワイパブレードで清掃する技術が知られている。

しかし、ワイパブレードによってフェイス面のインク（滴）を清掃した際、ワイパブレードにインクが残存し、このインクに埃が付着したりインク自体が増粘したりすることがある。このようにワイパブレードにインクが残存した場合、次回のフェイス面清掃のときに、ワイパブレードに残存したインクがフェイス面に移ってインク吐出口を塞いだり汚したりするおそれがある。このような問題を解決するために、ワイパブレードに付着したインクを取り除く機器を別途に設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−２９７７２３号公報

上記の技術では、ワイパブレードに付着したインクを擦り落とせるものの、ワイパブレードからインクを取り除く機器の構造が複雑でありコストも向上する。

本発明は、上記事情に鑑み、インクの付着の無いワイパブレードでフェイス面を清掃できると共に簡易な構造でワイパブレードからインクを除去できるインクジェット方式画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のインクジェット方式画像形成装置は、インクを吐出するインク吐出口が形成されたフェイス面を有する記録ヘッドの該フェイス面を、所定の移動方向に移動しながら清掃するワイパブレードを備え、前記インク吐出口から記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
（１）前記記録ヘッドのうち前記移動方向上流側部分に配置された、前記ワイパブレードに付着したインクを吸収するインク吸収体を備え、
（２）前記フェイス面を清掃した後の前記ワイパブレードを前記インク吸収体に接触させて前記記録ヘッドを上昇させることにより、該ワイパブレードからインクを払拭するものである。

また、
（３）複数の前記記録ヘッドの各フェイス面を同時に前記ワイパブレードで清掃してもよい。

さらに、
（４）前記インク吐出口は、前記ワイパブレードの前記移動方向に直交する方向に並んだものであってもよい。

さらにまた、
（５）前記インク吐出口は、前記ワイパブレードの前記移動方向に並んだものであってもよい。

さらにまた、
（６）前記ワイパブレードが前記フェイス面に接触する幅は、前記記録ヘッドの最大幅よりも長くてもよい。

さらにまた、
（７）前記記録ヘッドは、記録媒体に直交する方向に移動するものであってもよい。

さらにまた、
（８）前記フェイス面を覆うキャップを備え、
（９）該キャップと前記ワイパブレードとは一体で移動するものであってもよい。

さらにまた、
（１０）前記ワイパブレードは、弾性体から作製されたものであってもよい。

本発明のインクジェット方式画像形成装置によれば、フェイス面を清掃した後のワイパブレードをインク吸収体に接触させた状態で記録ヘッドを上昇させるので、ワイパブレードに付着したインクがインク吸収体に吸収され易い。このため、次回の清掃では、インクの付着の無いワイパブレードでフェイス面を清掃することができるので、フェイス面を確実に清掃できる。また、記録ヘッドの移動方向上流側部分に配置されたインク吸収体にワイパブレードを接触させてインクを吸収するので、簡易な構造でワイパブレードからインクを除去できる。

本発明は、記録ヘッドに形成された複数のノズルから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式のプリンタに実現された。

図１を参照して、本発明のインクジェット方式画像形成装置の一例であるプリンタを説明する。

図１は、本発明のインクジェット方式画像形成装置の一例であるプリンタを模式的に示す正面図である。

プリンタ１０は、このプリンタ１０に画像情報を送るホストＰＣ（パソコン）１２（図２参照）に接続されている。プリンタ１０には、４つ（４本）の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが記録媒体（ここではロ−ル紙）Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に並んで配置されている。４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出される。これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、所謂ラインヘッドであり、図１の紙面に直交する方向（矢印Ａ方向に直交する方向）に延びている。これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの長さは、プリンタ１０で印字できる記録媒体のうち最大の幅（図１の紙面に直交する方向の長さ）よりもやや長い。また、これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、画像形成中は固定されて動かない（不動状態である）。

４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙから安定してインクを吐出できるように、プリンタ１０には回復ユニット４０が組み込まれている。この回復ユニット４０によって、記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからのインク吐出状態は初期のインク吐出状態に回復する。回復ユニット４０には、回復動作のときに４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのインク吐出口形成面（フェイス面）２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓからインクを除去するキャッピング機構５０が備えられている。キャッピング機構５０は各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに独立して設けられており、図１の例では６色分（即ち、６つのキャッピング機構５０）が示されているが、このうち２色分は記録ヘッド追加時の予備的な機構である。キャッピング機構５０は、周知のワイパブレード、ブレード保持部材、及びキャップなどから構成されている。

ロ−ル紙Ｐはロール紙供給ユニット２４から供給されて、プリンタ１０に組み込まれた搬送機構２６によって矢印Ａ方向に搬送される。搬送機構２６は、ロ−ル紙Ｐを載置して搬送する搬送ベルト２６ａ、この搬送ベルト２６ａを回転させる搬送モータ２６ｂ、搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃなどから構成されている。

ロ−ル紙Ｐに画像を形成する際には、搬送中のロ−ル紙Ｐの記録開始位置がブラックの記録ヘッド２２Ｋの下に到達した後に、記録データ（画像情報）に基づいて記録ヘッド２２Ｋからブラックインクを選択的に吐出する。同様に記録ヘッド２２Ｃ、記録ヘッド２２Ｍ、記録ヘッド２２Ｙの順に、各色のインクを吐出してカラー画像をロ−ル紙Ｐに形成する。プリンタ１０には、上記の部品・部材の他、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに供給されるインクを貯めておくメインタンク２８Ｋ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｙや、記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙにインクを供給したり回復動作をしたりするための各種ポンプ（図示せず）などが備えられている。上記したメインタンク２８Ｋ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｙや各種ポンプなどによって、本発明のインク供給装置が構成されている。

図２を参照して、プリンタ１０の電気的な系統を説明する。

図２は、図１のプリンタの電気的な系統を示すブロック図である。

ホストＰＣ１２から送信された記録データやコマンドはインターフェイスコントローラ１０２を介してＣＰＵ１００に受信される。ＣＰＵ１００は、プリンタ１０の記録データの受信、記録動作、ロ−ル紙Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１００では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開して描画する。記録前の動作処理としては、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１１４、モータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２とヘッドアップダウンモータ（ヘッドモータ）１１８を駆動し、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙをキャッピング機構５０から離して記録位置（画像形成位置）に移動させる。

続いて、入出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してロ−ル紙Ｐを繰り出すロールモータ１２４、及び低速度でロ−ル紙Ｐを搬送する搬送モータ１２０等を駆動してロ−ル紙Ｐを記録位置に搬送する。一定速度で搬送されるロ−ル紙Ｐにインクを吐出し始めるタイミング（記録タイミング）を決定するための先端検知センサ１１１でロ−ル紙Ｐの先端位置を検出する。その後、ロ−ル紙Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１００はイメージメモリ１０６から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに記録ヘッド制御回路１１２経由して（介して）転送する。

ＣＰＵ１００の動作はプログラムＲＯＭ１０４に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのクリーニングや回復動作時に、ＣＰＵ１００は、入出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してポンプモータ（図示せず）を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。

図３と図４を参照して、プリンタ１０に備えられた回復ユニットについて説明する。

図３は、待機中の回復ユニットを示す模式図である。図４は、ワイパブレードでフェイス面を清掃する直前の回復ユニットを示す模式図である。これらの図では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。

４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙはヘッドホルダ２２によって一体的に保持されている。プリンタ１０の待機中は、図３に示すように、記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのフェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓは各キャッピング機構５０のキャップ５２で覆われている。４つのキャップ５２は、矢印Ａ方向に延びる回復桶５４の上に固定されており、回復桶５４と共に上下動し、また、矢印Ａ方向及びその反対方向に移動する。４つのキャップ５２の内部にはそれぞれ、記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのノズルから排出されたインクをキャップ５２の下方に案内するインクガイド５１が配置されている。各キャップ５２の下方には、インクガイド５１にガイドされてきたインクを回復桶５４に流すための孔が形成されている。

また、回復桶５４の上には、弾性体から作製された可撓性のワイパブレード６０が固定されている。ワイパブレード６０は、回復桶５４の上面に固定された保持部６２に固定されている。図４に示すように記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのフェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓがキャップ５２から上に離れているクリーニング位置に位置している状態で、矢印Ａ方向とは反対の方向に回復桶５４を移動させることにより、ワイパブレード６０がフェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓに接触して撓みながら移動する。これにより、フェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓに付着しているインクや紙粉がワイパブレード６０に拭き取られるので、フェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓが清掃される。

上記した各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙそれぞれには、ワイパブレード６０に付着しているインクを吸収するインク吸収体２３が取り付けられている（配置されている）。インク吸収体２３は、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのうちワイパブレード６０の清掃方向（本発明にいう移動方向の一例であり、矢印Ａ方向とは反対方向）の上流側の側壁に着脱自在に固定されている。ワイパブレード６０で各フェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓを清掃した後、インクの付着したワイパブレード６０をインク吸収体２３に接触させてワイパブレード６０からインクを吸収する。これにより、インクの付着していないワイパブレード６０で各フェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓを次回に清掃できる。このようにワイパブレード６０に付着したインクを吸収するインク吸収体２３について図５を参照して説明する。

図５（ａ）は、クリーニング位置に移動した記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図であり、（ｂ）は、ワイパブレード清掃位置に移動した記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図であり、（ｃ）は、退避位置に移動した記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図である。この図では、図３と図４に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。また、図５では、記録ヘッド２２Ｋのみを示すが、他の記録ヘッド２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙについても同様である。従って、複数の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのフェイス面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓを同時にワイパブレード６０で清掃できることとなる。

上述したように記録ヘッド２２Ｋには、ワイパブレード６０に付着しているインクを吸収するインク吸収体２３が取り付けられている。インク吸収体２３の幅（図５の紙面に垂直方向の長さ）はワイパブレード６０の幅（図５の紙面に垂直方向の長さ）よりもやや長い。また、ワイパブレード６０がフェイス面２２Ｋｓに接触する幅（図５の紙面に垂直方向の長さ）は、記録ヘッド２２Ｋの最大幅（図５の紙面に垂直方向の長さ）よりも長い。ワイパブレード６０に付着しているインク６０ａは、図５（ａ）に示すように記録ヘッド２２Ｋを降下させてワイパブレード６０をインク吸収体２３に接触させることにより吸収されるので、ワイパブレード６０から除去される。また、ワイパブレード６０に増粘した状態でインクが残留している（残存している）こともある。このようなインクをワイパブレード６０から除去するためには、図５（ｂ）に示すようにワイパブレード６０がインク吸収体２３にやや強く接触した状態を保ったまま、図５（ｃ）に示すように記録ヘッド２２Ｋを上昇させる。これにより、ワイパブレード６０に増粘した状態で残留している（残存している）インクはインク吸収体２３に擦り取られる。

なお、上記の例では、印字ヘッド２２Ｋのフェイス面２２Ｋｓに形成されたインク吐出口は、ワイパブレード６０の移動方向（矢印Ａ方向とは反対方向）に直交する方向に並んだ例を示したが、ワイパブレード６０の移動方向に並んだものであってもよい。また、キャップ５２とワイパブレード６０とは一体で移動するように構成されている。

図６を参照して、ワイパブレード６０のインクをインク吸収体２３に吸収させるタイミングを説明する。

図６は、ワイパブレードによるフェイス面に清掃に続いてワイパブレードの清掃を実施する手順を示すフロー図である。

このフローは、記録動作中にクリーニング動作が必要であるとＣＰＵ１００（図２参照）が判断したときに起動する。先ず、記録動作を一旦停止させる（Ｓ６０１）。続いて、記録ヘッド２２Ｋ（他の記録ヘッド２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙについても同様であるので、ここでは、省略する。）をクリーニング位置に移動させる（Ｓ６０２）。クリーニング位置とは、図４に示す記録ヘッド２２Ｋの位置である。記録ヘッド２２Ｋをクリーニング位置に保ったまま、回復ユニット４０（図５参照）を清掃方向（矢印Ａ方向とは反対方向）に移動させる（Ｓ６０３）。これによりフェイス面２２Ｋｓに付着していたインクや塵はワイパブレード６０に移動する。フェイス面２２Ｋｓの清掃が完了した（Ｓ６０４）した後、予備吐（各記録ヘッドからインクを吐出すること）を実施する（Ｓ６０５）。続いて、記録ヘッド２２Ｋをホーム位置（図５（ｃ）に示すようにキャップ５２の上方の位置）に移動させる（Ｓ６０６）。その後、ワイパブレード６０をインク吸収体２３に接触させるために回復ユニット４０をキャッピング位置（図５（ａ）に示す位置）に移動させる（Ｓ６０７）。回復ユニット４０をこの状態を保ったまま、記録ヘッド２２Ｋをクリーニング位置に降下させる（Ｓ６０８）。記録ヘッド２２Ｋをクリーニング位置に保った状態で、回復ユニット４０を、図５（ｂ）に示すワイパブレード清掃位置まで移動する（Ｓ６０９）。これによりワイパブレード６０がインク吸収体２３に接触するので、ワイパブレード６０に付着しているインク６０ａなどがインク吸収体２３に吸収される。ワイパブレード６０がインク吸収体２３にやや強く接触した状態で、図５（ｃ）に示すように記録ヘッド２２Ｋをホーム位置まで上昇させる（Ｓ６１０）。この上昇とは、記録ヘッド２２Ｋが画像を形成中の記録媒体に直交する方向に移動することをいう。この上昇の際、ワイパブレード６０はインク吸収体２３に強く擦られるので、ワイパブレード６０に増粘した状態で残留している（残存している）インクはインク吸収体２３に擦り取られる。

以上のようにしてワイパブレード６０でフェイス面２２Ｋｓを清掃した直後に、ワイパブレード６０に付着しているインク等をインク吸収体２３によって除去させるので、フェイス面２２Ｋｓの次回の清掃は、汚れの無いワイパブレード６０によって実施されることとなる。このため、フェイス面２２Ｋｓからはインク等が十分に取り除かれて、フェイス面２２Ｋｓにインク等が残りことはない。この結果、プリンタ１０では高品質の画像を常に形成できることとなる。なお、上記の例では、記録ヘッド２２Ｋが上昇することによりワイパブレード６０がインク吸収体２３に強く擦られる例を示したが、ワイパブレード６０をインク吸収体２３に接触させた状態で、画像品位を損なわない程度に記録ヘッド２２Ｋを上下動させることにより、ワイパブレード６０のインクをいっそう確実に除去できる。

図７を参照して、インク吸収体の変形例を説明する。

図７は、変形例のインク吸収体を備えた記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図である。

図５等に示したインク吸収体２３は平坦なもの（薄い直方体状のもの）であったが、図７に示すように、ワイパブレード６０に食い込ませるエッジ部２５ａが形成されたインク吸収体２５を使用してもよい。このようなインク吸収体２５を使用した場合、記録ヘッド２２Ｋが上昇する際に、ワイパブレード６０のインク等がエッジ部２５ａに掻き取られるので、ワイパブレード６０からインク等がいっそう確実に取り除かれる。

本発明のインクジェット方式画像形成装置の一例であるプリンタを模式的に示す正面図である。 図１のプリンタの電気的な系統を示すブロック図である。 待機中の回復ユニットを示す模式図である。 ワイパブレードでフェイス面を清掃する直前の回復ユニットを示す模式図である。 （ａ）は、クリーニング位置に移動した記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図であり、（ｂ）は、ワイパブレード清掃位置に移動した記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図であり、（ｃ）は、退避位置に移動した記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図である。 ワイパブレードによるフェイス面に清掃に続いてワイパブレードの清掃を実施する手順を示すフロー図である。 変形例のインク吸収体を備えた記録ヘッドと回復ユニットを示す模式図である。

符号の説明

１０ プリンタ
２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 記録ヘッド２２Ｋ
２３，２５ インク吸収体
６０ ワイパブレード

Claims (8)

1. インクを吐出するインク吐出口が形成されたフェイス面を有する記録ヘッドの該フェイス面を、所定の移動方向に移動しながら清掃するワイパブレードを備え、前記インク吐出口から記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
   前記記録ヘッドのうち前記移動方向上流側部分に配置された、前記ワイパブレードに付着したインクを吸収するインク吸収体を備え、
   前記フェイス面を清掃した後の前記ワイパブレードを前記インク吸収体に接触させて前記記録ヘッドを上昇させることにより、該ワイパブレードからインクを払拭することを特徴とするインクジェット方式画像形成装置。
2. 複数の前記記録ヘッドの各フェイス面を同時に前記ワイパブレードで清掃することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット方式画像形成装置。
3. 前記インク吐出口は、前記ワイパブレードの前記移動方向に直交する方向に並んだもの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方式画像形成装置。
4. 前記インク吐出口は、前記ワイパブレードの前記移動方向に並んだもの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方式画像形成装置。
5. 前記ワイパブレードが前記フェイス面に接触する幅は、前記記録ヘッドの最大幅よりも長いことを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載のインクジェット方式画像形成装置。
6. 前記記録ヘッドは、記録媒体に直交する方向に移動するものであることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載のインクジェット方式画像形成装置。
7. 前記フェイス面を覆うキャップを備え、
   該キャップと前記ワイパブレードとは一体で移動するものであることを特徴とする請求項１から６までのうちのいずれか一項に記載のインクジェット方式画像形成装置。
8. 前記ワイパブレードは、弾性体から作製されたものであることを特徴とする請求項１から７までのうちのいずれか一項に記載のインクジェット方式画像形成装置。

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