JP2010069837A - 液滴吐出装置、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドのクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出口面に付着している固着物の除去能力を向上させることができる吐出口面に付着している固形物の除去に要する時間を短くすることができる液滴吐出装置、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドのクリーニング方法を提供する。
【解決手段】ヘッド１５０の吐出口面１６０に付着している固着物の位置を特定し、当該位置ではクリーニングブレード１６６の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるように制御する。
【選択図】図９

Description

本発明は、液滴吐出装置、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドのクリーニング方法に関する。

液滴を吐出して用紙等の記録媒体に画像形成を行う液滴吐出装置が知られている。この種の液滴吐出装置では、液滴を吐出する際、記録媒体へ飛翔する主液滴の他に、副次的に微細な液滴が発生する。この微細な液滴は、浮遊して、液滴を吐出する吐出口が形成されている吐出口面に付着する。そして、吐出口面において複数の液滴が互いに結合して大きくなっていくと、やがて吐出口の縁に溜まり、液滴の吐出の妨げになる。

そこで、このような事態の発生を防ぐために、吐出口面に付着している液滴をワイピングする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００８−８７２４０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、吐出口面に付着している液滴が固化して固形物又は半固形物（本明細書中では、これらを総称して「固着物」とも言う。）になった場合、固着物を除去できないことがある、という問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、吐出口面に付着している固着物の除去能力を向上させることができる液滴吐出装置、画像形成装置及び液滴吐出ヘッドのクリーニング方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の液滴吐出装置は、液滴を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する液滴吐出ヘッドと、前記吐出口面に付着している固着物を除去する除去手段と、前記吐出口面に対して前記除去手段が所定方向に掃引されるように前記液滴吐出ヘッド及び前記除去手段の少なくとも一方を相対移動させる移動手段と、前記吐出口面に付着している固着物の位置を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された位置では前記除去手段の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるように前記移動手段を制御する制御手段と、を含んで構成されている。

請求項１に記載の液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有しており、除去手段により、前記吐出口面に付着している固着物が除去され、移動手段により、前記吐出口面に対して前記除去手段が所定方向に掃引されるように前記液滴吐出ヘッド及び前記除去手段の少なくとも一方が相対移動され、特定手段により、前記吐出口面に付着している固着物の位置が特定される。

そして、本発明では、制御手段により、前記特定手段により特定された位置では前記除去手段の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるように前記移動手段が制御される。

このように、本発明によれば、液滴吐出ヘッドの吐出口面に付着している固着物の位置では除去手段の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるので、吐出口面に付着している固着物の除去能力を向上させることができる。

なお、請求項１に記載の液滴吐出装置は、請求項２に記載の発明のように、前記特定手段が、前記吐出口面の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて固着物の有無を判定する判定手段と、を更に備え、前記液滴吐出ヘッドに対する前記検出手段の相対移動量に基づいて前記固着物の位置を特定するものとしてもよい。これにより、吐出口面に付着している固着物の位置を簡易な構成で正確に特定することができる。

また、請求項２に記載の液滴吐出装置は、請求項３に記載の発明のように、前記液滴吐出ヘッドを吐出位置からスライド移動させるスライド機構を備え、前記検出手段は、前記液滴吐出ヘッドのスライド移動時に前記吐出口面の状態の検出を行い、当該スライド移動量に基づいて前記固着物の位置を特定するものとしてもよい。これにより、吐出口面に付着している固着物の位置をより簡易な構成で正確に特定することができる。

また、請求項３に記載の液滴吐出装置は、請求項４に記載の発明のように、前記移動手段を前記スライド機構としてもよい。これにより、吐出口面に対して除去手段を簡易な構成で掃引させることができ、かつ液滴吐出ヘッド及び除去手段を共に移動させる場合に比較して、掃引速度の制御を容易に行うことができる。また、吐出口面に付着している固着物の位置を特定しながら当該固着物を除去することができる。

また、請求項１に記載の液滴吐出装置は、請求項５に記載の発明のように、前記液滴吐出ヘッドが、各々複数の吐出口を有する複数のモジュールからなり、前記特定手段が、前記複数のモジュールのうち、前記吐出口からの前記液滴の吐出状態が異常なモジュールを前記固着物の位置として特定するものとしてもよい。これにより、液滴吐出ヘッドの吐出口面に付着している固着物の位置を容易に特定することができる。

また、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出装置は、請求項６に記載の発明のように、前記吐出口面に付着している固着物の状態を推定する推定手段を更に含み、前記制御手段が、前記推定手段により推定された固着物の状態に応じて前記特定手段により特定された位置での前記除去手段の掃引速度を変化させるように前記移動手段を制御するものとしてもよい。これにより、液滴吐出ヘッドの吐出口面に付着している固着物の除去能力をより一層向上させることができる。

また、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液滴吐出装置は、請求項７に記載の発明のように、前記除去手段がブレード状部材であるものとしてもよい。これにより、液滴吐出ヘッドの吐出口面に付着している固着物の除去能力をより一層向上させることができる。

また、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液滴吐出装置は、請求項８に記載の発明のように、前記除去手段が布部材であるものとしてもよい。これにより、液滴吐出ヘッドの吐出口面に付着している固着物の除去能力をより一層向上させることができる。

一方、上記目的を達成するために、請求項９に記載の画像形成装置は、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送された記録媒体に液滴を吐出することにより当該記録媒体に画像を形成する請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の液滴吐出装置と、を含んで構成されている。

従って、本発明の画像形成装置によれば、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の液滴吐出装置と同様に作用するので、当該液滴吐出装置と同様の効果を得ることができる。

一方、上記目的を達成するために、請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法は、液滴を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する液滴吐出ヘッドの吐出口面に付着している固着物の位置を特定する工程と、特定された位置では前記吐出口面に付着している固着物を除去する除去手段の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるように、前記吐出口面に対して前記除去手段が所定方向に掃引されるように前記液滴吐出ヘッド及び前記除去手段の少なくとも一方を相対移動させる工程と、を有している。

従って、請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドのクリーニング方法によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１に記載の発明と同様に、吐出口面に付着している固着物の除去能力を向上させることができる。

本発明によれば、吐出口面に付着している固着物の除去能力を向上させることができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本発明をインクジェット記録装置に適用した場合について説明する。

図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す側面図である。

同図に示すように、インクジェット記録装置１１０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、印字部１１２のノズル面に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６と、を備えている。なお、本明細書でいう「印字」とは、文字の印刷の他に画像の印刷も含む。

インク貯蔵部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所定の管路を介してヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵部１１４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。

図１では、給紙部１１８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良い。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良い。

複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなど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、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種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１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、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１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に圧力を加えながら熱を与える。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。

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１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１，１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有するように構成されている。

ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（図示省略）が形成されている。同図に示されるように、ローラ１３１，１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側には印字部１１２のノズル面に対面するように吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト１３３が巻かれているローラ１３１，１３２の少なくとも一方に後述するモータ１７０の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６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１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３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１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６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、或いはこれらの組合せなどがある。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線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・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・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラ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を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６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。

印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙１１６の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図５参照）。

ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側からＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６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ノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２とを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する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、本実施形態では、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについてはこれに限定する必要はなく、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加しても良い。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の下流側には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２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、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパー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１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４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１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部１２６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。

なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０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１２６Ａ，１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。

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１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。

図２（ａ）はヘッドを構成する１モジュールの構造例を示す平面透視図であり、図２（ｂ）はその一部の拡大図である。また、図２（ｃ）はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図３は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図２（ａ）中の１２−１２線に沿う断面図）である。

記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図２（ａ）（ｂ）に示したように、インクを吐出する吐出口である複数のノズル１５１が形成された略平面状の吐出口面１６０を備えており、複数のノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３とが形成されている。ヘッド１５０は、図２（ａ）（ｂ）に示されるように、複数のノズル１５１と複数のインク室ユニット１５３とを千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

記録紙１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図２（ａ）の構成に代えて、図２（ｃ）に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図２（ａ）（ｂ）参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図３に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（図示省略）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。

圧力室１５２の一部の面（図３において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。

従って、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０では、画像情報から生成されるドット配置データに応じて各ノズル１５１に対応したアクチュエータ１５８の駆動を制御することにより、ノズル１５１からインク滴（液滴）を吐出させることができる。また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０では、記録媒体たる記録紙１１６を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル１５１のインク吐出タイミングを制御することによって、記録紙１１６上に所望の画像を記録することができる。

上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図４に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本実施形態の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり２４００個（２４００ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、本実施形態では、上述したフルラインヘッドと用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。

また、本実施形態では、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６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。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

図５には、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０のヘッド１５０及びその周辺の構成を示す平面図が示されている。

同図に示されるように、インクジェット記録装置１１０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）により構成され、ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの吐出口面１６０に付着している汚れを撮像するためのカメラ１３７と、ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの吐出口面１６０に付着している汚れを除去する除去装置１３８と、を備えている。

なお、本実施形態に係るカメラ１３７は、フルカラーの画像を読み取り可能となっている。また、本実施形態に係るカメラ１３７では、カメラ１３７としてＣＣＤカメラを適用しているが、これに限らず、ＣＭＯＳイメージ・センサ等の他の固体撮像素子を適用してもよい。

図６には、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０のカメラ１３７、除去装置１３８、ヘッド１５０及びその周辺の構成を示す側面図が示されている。

同図に示されるように、ヘッド１５０は、記録紙１１６に対して印字を行う位置（図５に示される位置であり、以下、「印字位置」という。）と、ヘッド１５０のメンテナンスを行うための印字領域外の位置（図６の２点鎖線により示される位置であり、以下、「メンテナンス位置」という。）との間で、吐出口面１６０を露呈させたまま主走査方向にスライド可能となるように台１６１に取り付けられており、モータ１６２の駆動力を受けて、印字位置とメンテナンス位置との間でスライドするように構成されている。なお、台１６１は、インクジェット記録装置１１０の筐体（図示省略）の内壁に固定されている。

カメラ１３７及び除去装置１３８は、印字位置とメンテナンス位置との間に並設されており、カメラ１３７は印字位置側に、除去装置１３８はメンテナンス位置側に各々配置されており、上記筐体の内壁に固定されている。

カメラ１３７は、ヘッド１５０が印字位置からメンテナンス位置にスライドする際に、撮像面１３７Ａがヘッド１５０の吐出口面１６０に対面するように配置されている。

除去装置１３８は、支持板１６４及びクリーニングブレード１６６を備えている。支持板１６４は上記筐体の内壁に固定されており、支持板１６４の上面には、当該上面をヘッド１５０の吐出口面１６０に対向させた際に吐出口面１６０に圧接するようにクリーニングブレード１６６が取り付けられている。クリーニングブレード１６６は、ヘッド１５０が印字位置からメンテナンス位置へスライドすることにより吐出口面１６０を掃引し、当該吐出口面１６０に付着しているインク滴や塵埃、固着物等の汚れを除去する。

なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０では、クリーニングブレード１６６の素材として、ゴムを用いているが、これに限らず、例えば、プラスチック等、吐出口面１６０に付着している固着物を除去することができ、かつ弾性を有するものであれば如何なるものも適用できる。

図７は、インクジェット記録装置１１０の電気系の要部構成を示すブロック図である。

同図に示されるように、インクジェット記録装置１１０は、モータ１６２，１７０、通信インタフェース１７２、システムコントローラ１７４、画像メモリ１７６、ＲＯＭ（Read Only Memory）１７８、モータドライバ１８０、ヒータドライバ１８２、プリント制御部１８４、ヒータ１８６、カメラコントローラ１８８及びカメラ１３７を含んで構成されている。

システムコントローラ１７４には、通信インタフェース１７２、画像メモリ１７６、ＲＯＭ１７８、モータドライバ１８０、ヒータドライバ１８２、プリント制御部１８４及びカメラコントローラ１８８が接続されている。

通信インタフェース１７２は、ユーザがインクジェット記録装置１１０に対して印刷の指示等を行うため等に用いられるホスト装置１０とのインタフェース部である。通信インタフェース１７２にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインタフェースやセントロニクスなどのパラレルインタ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）を搭載しても良い。

ホスト装置１０から送出された記録紙１１６に形成すべき画像を示す画像情報は通信インタフェース１７２を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７６に記憶される。画像メモリ１７６は、通信インタフェース１７２を介して入力された画像情報を記憶する記憶手段であり、システムコントローラ１７４を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７６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磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ１７４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１７４は、通信インタフェース１７２、画像メモリ１７６、ＲＯＭ１７８、モータドライバ１８０、ヒータドライバ１８２、プリント制御部１８４、カメラコントローラ１８８等の各部を制御し、ホスト装置１０との間の通信制御、画像メモリ１７６及びＲＯＭ１７８の読み書き制御等を行うと共に、モータ１６２，１７０やヒータ１８６を制御する制御信号を生成する。なお、プリント制御部１８４に対しては、制御信号の他に、画像メモリ１７６に記憶された画像情報を送信する。

また、ＲＯＭ１７８には、システムコントローラ１７４が実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ１７８は、書換不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。

画像メモリ１７６は、画像情報の一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びシステムコントローラ１７４の演算作業領域としても利用される。

モータドライバ１８０は、システムコントローラ１７４からの指示に従ってモータ１６２及び搬送系のモータ１７０の各々を個別に駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１８２は、システムコントローラ１７４からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８６を駆動するドライバである。

プリント制御部１８４は、システムコントローラ１７２の制御に従い、システムコントローラ１７４から送信された画像情報から吐出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手段として機能するとともに、生成したインク吐出データに基づいてヘッド１５０の吐出駆動を制御する。

カメラコントローラ１８８は、システムコントローラ１７４からの指示に従ってカメラ１３７の作動を制御するものである。

次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０の作用を説明する。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０では、画像情報に基づいてヘッド１５０のノズル１５１から記録紙１１６に対してインク滴が吐出される。これによって記録紙１１６には上記画像情報により示される画像が形成される。

ところで、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０では、予め定められた条件が満足されると、モータ１６２が駆動し、ヘッド１５０が第１の速度で印字位置からメンテナンス位置へ移動する。そして、ヘッド１５０が印字位置からメンテナンス位置へ移動する過程で除去装置１３８によりヘッド１５０の吐出口面１６０に付着している汚れを除去する汚れ除去処理が実行される。

なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０では、上記予め定められた条件として、印字（画像形成）を所定量行った、との条件を適用しているが、これに限らず、例えば、画像形成を所定時間連続して行った、との条件、インクジェット記録装置１１０を初めて稼動させたときから予め定められた時間が経過した、との条件、汚れ除去処理を実行することを指示する情報を受信した、との条件など、汚れ除去処理を実行するタイミングとなり得る条件であれば如何なるものであってもよい。

以下、図８を参照して上記汚れ除去処理が実行される際のインクジェット記録装置１１０の作用を説明する。なお、図８は、所定時間（例えば、０．５秒）毎にシステムコントローラ１７４によって実行される汚れ除去処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ１７８の所定領域に予め記憶されている。

同図のステップ３００では、カメラ１３７によりヘッド１５０の吐出口面１６０を撮像して得られた画像と、ＲＯＭ１７８に予め記憶されており、未使用のヘッド１５０における吐出口面１６０の画像とを比較することにより吐出口面１６０に汚れがあるか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ３０２へ移行する一方、否定判定となった場合には本汚れ除去処理プログラムを終了する。

ステップ３０２では、吐出口面１６０の汚れが固着物であるか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ３０４へ移行する一方、否定判定となった場合には本汚れ除去処理プログラムを終了する。なお、本ステップ３０２では、吐出口面１６０の汚れの色により当該汚れが固着物であるか否かを判定している。

ところで、本実施形態のインクジェット記録装置１１０では、吐出口面１６０に付着している固着物の大きさを「大」「中」「小」の３段階の何れかに分けるようにしている。

そこで、ステップ３０４では、吐出口面１６０に付着している固着物の大きさが「小」であるか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ３０６へ移行する一方、否定判定となった場合にはステップ３１０へ移行する。

ステップ３０６では、クリーニングブレード１６６が吐出口面１６０に付着している固着物の位置に到達するまで待機する。なお、本ステップ３０６、後述するステップ３１２，３１６では、ヘッド１５０及びクリーニングブレード１６６の相対移動量、すなわち、モータ１６２の回転量に基づいてクリーニングブレード１６６が吐出口面１６０に付着している固着物の位置に到達したか否かを判定している。また、本ステップ３０６、後述するステップ３１２，３１６では、実際に固着物が吐出口面１６０に付着している領域とその近傍を固着物の付着位置とみなしているが、これに限らず、実際に固形物が吐出口面１６０に付着している領域のみを固着物の付着位置としてもよい。

次のステップ３０８では、第１の速度よりも遅い第２の速度でクリーニングブレード１６６により吐出口面１６０が掃引されるようにモータ１６２の駆動を制御し、ステップ３２０へ移行する。

一方、ステップ３１０では、吐出口面１６０に付着している固着物の大きさが「中」であるか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ３１２へ移行する一方、否定判定となった場合には吐出口面１６０に付着している固着物の大きさが「大」であるとみなしステップ３１６へ移行する。

ステップ３１２では、クリーニングブレード１６６が吐出口面１６０に付着している固着物の位置に到達するまで待機し、次のステップ３１４にて、第２の速度よりも遅い第３の速度でクリーニングブレード１６６により吐出口面１６０が掃引されるようにモータ１６２の駆動を制御し、ステップ３２０へ移行する。

一方、ステップ３１６では、クリーニングブレード１６６が吐出口面１６０に付着している固着物の位置に到達するまで待機し、次のステップ３１８にて、第３の速度よりも遅い第４の速度でクリーニングブレード１６６により吐出口面１６０が掃引されるようにモータ１６２の駆動を制御し、ステップ３２０へ移行する。

ステップ３２０では、クリーニングブレード１６６が吐出口面１６０に付着している固着物の位置を通過するまで待機する。なお、本ステップ３２０では、モータ１６２の回転量に基づいてクリーニングブレード１６６が吐出口面１６０に付着している固着物の位置を通過したか否かを判定している。

次のステップ３２２では、第１の速度でクリーニングブレード１６６により吐出口面１６０が掃引されるようにモータ１６２の駆動を制御した後、本汚れ除去処理プログラムを終了する。

このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０では、一例として図９に示されるように、吐出口面１６０の固着物が付着している位置では、固着物が付着していない位置に比較して遅い速度でクリーニングブレード１６６による掃引が行われる（以下、「低速ワイプ」とも言う。）。これにより、吐出口面１６０を一定速度で掃引する場合に比較して、吐出口面１６０に付着している固着物を容易に除去することができる。

なお、本実施形態では、クリーニングブレード１６６で吐出口面１６０を掃引するようにしているが、布部材で吐出口面１６０を掃引してもよい。この場合、表１に示されるように、クリーニングブレード１６６よりも固着物の除去能力はやや劣るものの、固着物の付着位置における掃引速度を１０ｍｍ／ｓｅｃにすることにより当該固着物を除去することができる。

また、本実施形態に係る汚れ除去処理では、ヘッド１５０における吐出口面１６０の副走査方向上の重なる位置に複数の大きさの異なる固着物が付着している場合には最も大きな固着物に対応する速度で吐出口面１６０をクリーニングブレード１６６で掃引している。例えば、ヘッド１５０における吐出口面１６０の副走査方向上の重なる位置に大きさが「小」の固着物と大きさが「中」の固着物が付着している場合には、大きさが「中」の固着物に対応する速度、すなわち、第３の速度で吐出口面１６０をクリーニングブレード１６６で掃引する。

以上詳細に説明したように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０によれば、インク滴を吐出するノズル１５１が形成された吐出口面１６０を有するヘッド１５０と、吐出口面１６０に付着している固着物を除去するクリーニングブレード１６６と、吐出口面１６０に対してクリーニングブレード１６６が所定方向（ここでは、主走査方向）に掃引されるようにヘッド１５０及びクリーニングブレード１６６を相対移動させる台１６１及びモータ１６２と、を含んで構成され、システムコントローラ１７４により、吐出口面１６０に付着している固着物の位置を特定し、当該位置ではクリーニングブレード１６６の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるようにモータ１６２を制御しているので、吐出口面１６０に付着している固着物の除去能力を向上させることができる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０によれば、吐出口面１６０の状態を検出するカメラ１３７と、カメラ１３７の検出結果に基づいて固着物の有無を判定するシステムコントローラ１７４と、を含んで構成され、モータ１６２の回転量に基づいて固着物の付着位置を特定しているので、吐出口面１６０に付着している固着物の位置を簡易な構成で正確に特定することができる。

特に、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０によれば、ヘッド１５０を印字位置（吐出位置）からメンテナンス位置へスライドさせる際に、カメラ１３７により吐出口面１６０の状態の検出が行われ、システムコントローラ１７４によりカメラ１３７の検出結果に基づいて固着物の有無を判定し、モータ１６２の回転量に基づいて付着位置を特定している。このように、メンテナンスのための機構を利用することでカメラ１３７を固定配置することができ、吐出口面１６０に付着している固着物の位置をより簡易な構成で正確に特定することができる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０によれば、クリーニングブレード１６６に対してヘッド１５０をスライドさせることによりヘッド１５０とクリーニングブレード１６６とを相対移動させるようにしているので、吐出口面１６０に対してクリーニングブレード１６６を簡易な構成で掃引させることができ、かつヘッド１５０及びクリーニングブレード１６６を共に移動させる場合に比較して、掃引速度の制御を容易に行うことができる。また、吐出口面１６０に付着している固着物の位置を特定しながら当該固着物を除去することができる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置１１０によれば、システムコントローラ１７４により、吐出口面１６０に付着している固着物の状態（ここでは、大きさ）を推定し、固着物の状態に応じて固着物の付着位置でのクリーニングブレード１６６の掃引速度を変化させるようにモータ１６２を制御しているので、吐出口面１６０に付着している固着物の除去能力をより一層向上させることができる。

以上、本発明を上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の主旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、また、上記実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における状況に応じた組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施形態では、除去装置１３８を固定した状態でヘッド１５０をスライドさせることによりクリーニングブレード１６６により吐出口面１６０を掃引するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッド１５０を固定した状態で除去装置１３８をスライドさせることによりクリーニングブレード１６６により吐出口面１６０を掃引するようにしてもよい。この場合、ヘッド１５０をメンテナンス位置で停止させた状態で除去装置１３８を吐出口面１６０に対してスライドさせればよい。また、除去装置１３８とヘッド１５０とを互いに逆向きにスライドさせることによりクリーニングブレード１６６により吐出口面１６０を掃引するようにしてもよい。また、ヘッド１５０を一定速度でスライドさせ、低速ワイプを行うときのみ除去装置１３８を吐出口面１６０に対してスライドさせてもよい。

また、上記実施形態では、ヘッド１５０のスライド時にカメラ１３７により吐出口面１６０の状態を検出し、システムコントローラ１７４によりカメラ１３７の検出結果に基づいて固着物の有無を判定する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッド１５０をスライドさせる前、又はヘッド１５０をスライドさせた後にカメラ１３７を移動させることにより吐出口面１６０の状態を検出し、システムコントローラ１７４によりカメラ１３７の検出結果に基づいて固着物の有無を判定すると共に、カメラ１３７のヘッド１５０に対する相対移動量に基づいて固着物の相対位置を特定してもよい。

また、上記実施形態では、カメラ１３７を用いて吐出口面１６０を撮像することにより固着物の位置を特定する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ヘッド１５０が図２（ｃ）に示すように複数のヘッドモジュール１５０’からなるラインヘッドである場合には、複数のヘッドモジュール１５０’のうち、インク滴の吐出状態が異常であるノズル１５１を有するヘッドモジュール１５０’を固着物の位置として特定し、当該ヘッドモジュール１５０’に対して低速ワイプを行ってもよい。また、加圧パージを行ったヘッドモジュール１５０’に対してのみ低速ワイプを行うようにしてもよい。この場合、カメラ１３７による吐出口面１６０の撮像が不要となる。

また、上記実施形態では、カメラ１３７により吐出口面１６０に付着している汚れを検出する場合の形態例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザを吐出口面１６０に照射した際の反射率に基づいて吐出口面１６０に付着している固着物を検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、吐出口面１６０に付着している固着物の大きさを「大」「中」「小」の３段階に分けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、４段階以上の段階に分けてもよいし、２段階に分けてもよい。また、固着物の大きさを複数段階に分けなくても本発明の効果は得られる。

また、上記実施形態では、吐出口面１６０に付着している固着物の大きさを複数段階に分け、大きさの段階に応じた速度でクリーニングブレード１６６を掃引させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、吐出口面１６０に付着している固着物の色を複数段階に分け、色の段階に応じた速度でクリーニングブレード１６６を掃引させてもよい。

また、上記実施形態で説明したインクジェット記録装置１１０の構成（図１〜図７を参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

また、上記実施形態で説明したプログラムの処理の流れ（図８を参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。

実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す側面図である。 実施形態に係るインクジェット記録装置のヘッドの構造例を示す図である。 図２（ａ）中の１２−１２線に沿う断面図である。 図２（ａ）に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図である。 実施形態に係るインクジェット記録装置のヘッド及びその周辺の構成を示す平面図（一部ブロック図）である。 実施形態に係るインクジェット記録装置のカメラ、除去装置、ヘッド及びその周辺の構成を示す側面図である。 実施形態に係るインクジェット記録装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施形態に係る汚れ除去処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る汚れ除去処理の実行例を示す模式図である。

符号の説明

１１０ インクジェット記録装置
１１６ 記録紙
１２２ ベルト搬送部（搬送手段）
１３７ カメラ（特定手段、検出手段）
１５０ ヘッド（液滴吐出ヘッド）
１５０’ ヘッドモジュール（モジュール）
１５１ ノズル（吐出口）
１６０ 吐出口面
１６１ 台（移動手段）
１６２ モータ（移動手段）
１６６ クリーニングブレード（除去手段）
１７４ システムコントローラ（特定手段、制御手段、判定手段、推定手段）

Claims (10)

1. 液滴を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する液滴吐出ヘッドと、
   前記吐出口面に付着している固着物を除去する除去手段と、
   前記吐出口面に対して前記除去手段が所定方向に掃引されるように前記液滴吐出ヘッド及び前記除去手段の少なくとも一方を相対移動させる移動手段と、
   前記吐出口面に付着している固着物の位置を特定する特定手段と、
   前記特定手段により特定された位置では前記除去手段の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるように前記移動手段を制御する制御手段と、
   を含む液滴吐出装置。
2. 前記特定手段は、前記吐出口面の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて固着物の有無を判定する判定手段と、を更に備え、前記液滴吐出ヘッドに対する前記検出手段の相対移動量に基づいて前記固着物の位置を特定する請求項１記載の液滴吐出装置。
3. 前記記録ヘッドを吐出位置からスライド移動させるスライド機構を備え、
   前記検出手段は、前記液滴吐出ヘッドのスライド移動時に前記吐出口面の状態の検出を行い、
   当該スライド移動量に基づいて前記固着物の位置を特定する請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記移動手段が前記スライド機構である請求項３記載の液滴吐出装置。
5. 前記液滴吐出ヘッドは、各々複数の吐出口を有する複数のモジュールからなり、
   前記特定手段は、前記複数のモジュールのうち、前記吐出口からの前記液滴の吐出状態が異常なモジュールを前記固着物の位置として特定する請求項１記載の液滴吐出装置。
6. 前記吐出口面に付着している固着物の状態を推定する推定手段を更に含み、
   前記制御手段は、前記推定手段により推定された固着物の状態に応じて前記特定手段により特定された位置での前記除去手段の掃引速度を変化させるように前記移動手段を制御する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出装置。
7. 前記除去手段は、ブレード状部材である請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液滴吐出装置。
8. 前記除去手段は、布部材である請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液滴吐出装置。
9. 記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段で搬送された記録媒体に液滴を吐出することにより当該記録媒体に画像を形成する請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の液滴吐出装置と、
   を含む画像形成装置。
10. 液滴を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する液滴吐出ヘッドの吐出口面に付着している固着物の位置を特定する工程と、
    特定された位置では前記吐出口面に付着している固着物を除去する除去手段の掃引速度が他の位置での掃引速度に比較して遅くなるように、前記吐出口面に対して前記除去手段が所定方向に掃引されるように前記液滴吐出ヘッド及び前記除去手段の少なくとも一方を相対移動させる工程と、
    を有する液滴吐出ヘッドのクリーニング方法。

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