JP2010120309A - 液滴吐出ヘッド維持回復装置及び画像形成装置 - Google Patents

液滴吐出ヘッド維持回復装置及び画像形成装置 Download PDF

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Nobuyuki Akaishi
信之 赤石
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株式会社リコー
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Abstract

【課題】吐出面の揮発性を低下させることなく、吐出面に固着した記録液の払拭性を高める。
【解決手段】第1のワイピング機構300と、記録ヘッド34の吐出面34nに洗浄液を供給する洗浄液塗布手段411と、洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵手段412と、洗浄液を供給後液滴吐出ヘッドの吐出面を払拭する第2のワイピング機構400を備え、第1のワイピング機構300の払拭圧をP1、第2のワイピング機構400の払拭圧をP2としたときP1<P2とし、記録ヘッド34の吐出面34nに付着した記録液量を検出する記録液量検出手段である反射型センサ500と検出された記録液量が閾値を超えるかを判定する記録液量判定手段とを備え、付着した記録液量が閾値未満の場合は第1のワイピング機構を用い、付着した記録液量が閾値以上の場合は吐出面34nに洗浄液を付着させた後第2のワイピング機構400を用いて吐出面34nを払拭する。
【選択図】図6

Description

本発明は画像形成装置の記録ヘッドとして用いられ、記録液を吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出面を拭うワイピング手段を備えて性能を維持回復する液滴吐出ヘッド維持回復装置及びこの液滴吐出ヘッド維持回復装置を備える画像形成装置に関する。
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ/ファクシミリ/複写機の複合機などの各種画像形成装置において、記録液を吐出する液滴吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えたものがある。このような記録ヘッドにあっては、記録液を吐出する記録ヘッドの性能を維持回復する装置が不可欠である。
このヘッドの性能維持回復装置は、インクの自然蒸発によるノズル孔付近の記録液の増粘固着を防止するために密閉性の高いキャップ部材で覆うキャップ機能、ノズル孔内に発生した気泡などによる吐出不良の記録液を排出することで回復する記録液排出機能、キャップ部材を通じてヘッドのノズルから記録液を吸引する吐出回復機能、吐出面に付着し液滴の飛翔状態を変化させる原因となる残留記録液を拭き取るワイピング動作を行うワイピング機能などを備えている。
ここで上記ワイピング動作時に液滴吐出ヘッドの吐出面の記録液を十分払拭できずにわずかでも残留してしまうと、記録液は時間とともに水分が蒸発し粘度が高まりヘッド吐出面に固着することになる。また、記録媒体へ記録液を吐出して印字を行う際に、記録媒体に付着せずに跳ね返ってしまう記録液及び主滴以外の微小な記録液(サテライト)がヘッドの吐出面に付着してしまうと、その記録液も時間とともに水分が蒸発し粘度が高まりヘッド吐出面に固着することになる。このような固着した記録液は、従来の記録液除去動作だけでは除去しきれずに徐々に堆積してしまうこととなる。このような事態を防止するため、特許文献1には記録ヘッドのノズルをキャップで覆い、キャップに接続された吸引ポンプを作動させてキャップを介してノズルから吸引を行う第1工程と、この第1工程に引き続いて、ノズルからキャップを離間させる第2工程と、第2工程に引き続いて、ワイパーブレードによりノズル周辺を清浄にする第3工程と、第3工程に引き続いて、吸引ポンプを作動させてキャップ内のインクを吸引する第4工程とを含む回復動作を行う液滴吐出装置の回復方法が記載されている。
また、特許文献2及び特許文献3には、払拭圧を変え、固着した記録液の除去性を向上させる画像形成装置が記載されている。
特開2004−284084号公報 特第3110151号 特第2527774号
しかしながら、近年の技術動向である高速高解像化に伴い、記録液の速乾性は高くなるとともに、記録液内に含有される固形分(顔料成分)の比率が高まっているため、吐出ヘッドに固着した記録液は、上記特許文献1乃至3の記録液払拭除去動作では除去しきれずに徐々に堆積してしまうことがある。また、吐出ヘッド面には、記録液の払拭性を高めることを主な目的とし、撥水性を有する材質で構成されていることが多く、そのため、上記固着した記録液を取り除くために、払拭圧を高めて記録液を除去すると、吐出面に過度な負荷がかかるため、その撥水性が低下してしまうことがある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、吐出面の揮発性を低下させることなく、吐出面に固着した記録液の払拭性を高めることができる液滴吐出ヘッドの維持回復装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの吐出面を払拭する第1のワイピング手段と、上記液滴吐出ヘッドの吐出面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵手段と、上記洗浄液を供給後に上記液滴吐出ヘッドの吐出面を払拭する第2のワイピング手段を備えた液滴吐出ヘッド維持回復装置において、第1のワイピング手段の払拭圧をP1とし、第2のワイピング手段の払拭圧をP2としたとき、P1<P2とすると共に、上記液滴吐出ヘッドの吐出面に付着した記録液量を検出する記録液量検出手段と、上記吐出面に付着した記録液量が設定された閾値を超えているかを判定する記録液量判定手段と、を備え、付着した記録液量が閾値未満の場合は第1のワイピング手段で上記吐出面を払拭し、付着した記録液量が閾値以上の場合は第2のワイピング手段を用いて上記吐出面を払拭することを特徴とする液滴吐出ヘッド維持回復装置である。
請求項2の発明は、請求項1記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置において、上記記録液量検出手段は、吐出動作に係る動作から前記記録液量を類推する液量類推手段を備えてなり、前記記録液量判定手段は、類推されたカウント値が前記閾値以上であるか前記閾値未満であるかを判定して、第1のワイピング動作と第2のワイピング動作の決定を行うことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置において、上記洗浄液供給手段は、洗浄液を保持可能な発泡性素材からなる洗浄液保持手段と、上記洗浄液保持手段をヘッド吐出面方向に駆動し接触させる駆動手段と、上記発泡性素材をヘッド吐出面から離間させる離間手段と、を備え、上記閾値判定手段が記録液付着量が閾値以上と判定したとき、上記洗浄液を吐出面に付着させた後上記吐出面を上記第2のワイピング手段で払拭し、上記記録液付着量が閾値未満と判定したとき、第1のワイピング手段により払拭することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1乃至3記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置において、上記第1のワイピング手段の払拭速度をV1とし、第2のワイピング手段の払拭速度をV2としたとき、V1>V2の関係となるようしたことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置を備え、記録液の液滴を吐出して被記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。
請求項6の発明は、請求項5記載の画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドに充填される記録液は、25℃における粘度が5mPa・s〜20mPa・sであることを特徴とする。
本発明に係る液滴吐出ヘッド維持回復装置及び画像形成装置によれば、第1のワイピング手段の払拭圧をP1とし、第2のワイピング手段の払拭圧をP2としたとき、P1<P2としたので、吐出面の状態によってワイピング手段を選択して払拭することができ、吐出面の揮発性を低下させることなく、吐出面に固着した記録液の払拭性を高めることができる。
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図1は画像形成装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図2は画像形成装置の機構部の要部平面説明図である。この画像形成装置は、装置本体1の側板21A、21B間に横架したガイド部材であるガイドロッド31とステー32とを備え、このガイドロッド31及びステー32でキャリッジ33を主走査方向に摺動自在に保持し、図示していない主走査モータによって駆動プーリと従動プーリ間に架け渡したタイミングベルトを介して図2中矢示方向(キャリッジ走査方向:主走査方向)に移動走査する。
このキャリッジ33には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド34y、34c、34m、34k(区別しないときは「記録ヘッド34」という。)を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド34を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、インクジェットヘッドとしては、複数のノズルを並べたノズル列を複数列有し、各ノズル列から同じ色の液滴を吐出する構成であっても、異なる色の液滴を吐出する構成であっても良い。
また、キャリッジ33には、記録ヘッド34に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク35y、35c、35m、35kを搭載している。この各色のヘッドタンク35y、35c、35m、35kには各色のインク供給チューブ36を介して、カートリッジ装填部4に装着された各色のインクカートリッジ10(10y,10m,10c,10k)から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填部4にはインクカートリッジ10内のインクを送液するための供給ポンプユニット24が設けられている。
一方、給紙トレイ2の用紙積載部(圧板)41上に積載した用紙42を給紙するための給送手段である給紙部として、用紙積載部41から用紙42を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)43及び給紙コロ43に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド44を備え、この分離パッド44は給紙コロ43側に付勢されている。
そして、この給紙部から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むために、用紙42を案内するガイド部材45と、カウンタローラ46と、搬送ガイド部材47と、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48とを備えるとともに、給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト51を備えている。
この搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に架け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。この搬送ベルト51は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ40μm程度の樹脂材、例えばETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。
そして、この搬送ベルト51の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ56を備えている。この帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層に接触し、搬送ベルト51の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に所定の押圧力をかけている。なお、搬送ローラ52はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト51の中抵抗層(裏層)と接触配置され接地している。
また、搬送ベルト51の裏側には、記録ヘッド34による印写領域に対応してガイド部材57を配置している。このガイド部材57は、上面が搬送ベルト51を支持する2つのローラ(搬送ローラ52とテンションローラ53)の接線よりも記録ヘッド34側に突出させることで搬送ベルト51の高精度な平面性を維持するようにしている。
この搬送ベルト51は、図示していない副走査モータによって駆動ベルト及びプーリを介して搬送ローラ52が回転駆動されることによってのベルト搬送方向(副走査方向)に周回移動する。
更に、記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロ63とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3を備えている。
また、装置本体1の背面部には両面ユニット71が着脱自在に装着されている。この両面ユニット71は搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて再度カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は手差しトレイ72としている。
更に、図2に示すように、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための本発明に係るヘッドの維持回復装置としての維持回復機構81を配置している。
この維持回復機構81には、記録ヘッド34の各吐出面をキャッピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)82a〜82b(区別しないときは「キャップ82」という。)と、吐出面をワイピングするためのブレード部材である2組のワイパーブレードと、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84などを備えている。ここでは、キャップ82aを吸引用及び保湿用キャップ(以下「吸引用キャップ」という。)とし、キャップ82bは保湿用キャップとしている。
また、キャリッジ33の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け88を配置し、この空吐出受け84には記録ヘッド34のノズル列方向に沿った開口89を設けている。
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ2から用紙42が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙42はガイド部材45で案内され、搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド37で案内されて先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
このとき、図示しない制御部によってACバイアス供給部から帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターン、即ち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。
そこで、キャリッジ33を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド34を駆動することにより、停止している用紙42にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙42を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙42を排紙トレイ3に排紙する。
また、印字(記録)待機中にはキャリッジ33は維持回復機構81側に移動されて、キャップ82で記録ヘッド34がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ82で記録ヘッド34をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド34の安定した吐出性能を維持する。
次に実施例に係る液滴吐出ヘッド維持回復装置について説明する。図3は液滴吐出ヘッド維持回復装置の構成を説明する概略構成図、図4は記録ヘッドの吐出面を払拭するワイピング機構部の側面説明図である。本願に係る液滴吐出ヘッド維持回復装置は第1のワイピング機構300及び後第2のワイピング機構400を備える。第1のワイピング機構300及び後第2のワイピング機構400は並設され、第1のワイピング機構300と後第2のワイピング機構400とはそれぞれワイパーブレード301,401で記録ヘッドの吐出面を払拭する。このとき、2組のワイピング機構300,400は上下方向の駆動タイミングをずらすことにより吐出面の払拭を別々に実施することができるようになっている。なお、ワイパーブレードを1組配置し、第1のワイピング条件(払拭圧)と第2のワイピング条件(払拭圧)の各条件を個別に設定し切り替えることが可能な構成としてもよい。
この維持回復機構81には、吸引及び保湿用キャップ82aと保湿用キャップ82bを保持する保持機構を含むキャップホルダ112と、第1のワイピング機構300及び第2のワイピング機構400と、前記ワイピング機構300,400に対応して、記録ヘッド34から印字に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作(予備吐出動作)を行うための2組の空吐出受け84,84’が配置されている。第1のワイピング機構300は第1のワイパホルダ113に第1のワイパーブレード301を配置して構成されている。また、第2のワイピング機構400は第2のワイパホルダ113’に第2のワイパーブレード401を備える他、記録ヘッド34に洗浄液を塗布する洗浄液塗布手段411と洗浄液貯蔵手段412とを備えて構成されている。また、維持回復機構81には第2のワイピング機構400のワイパーブレード401のワイパークリーナ181が配置されている。
印字領域に最も近い側の吸引用及び保湿用キャップ82aには可撓性チューブ119を介して吸引手段であるチュービングポンプ(吸引ポンプ)120を接続している。したがって、記録ヘッド34の維持回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド34をキャップ82aによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。
また、これらのキャップホルダ112の下方にはフレームに回転自在に支持したカム軸121を配置している。このカム軸121には、キャップホルダ112を昇降させるためのキャップカム122、ワイパーブレード301,401を保持するワイパホルダ113,113’を駆動するためのワイパーカム124、124’、空吐出受け84,84’を駆動するための空吐出受け駆動カム126,126’、ワイパークリーナ181を保持するワイパー部材86を駆動するためのワイパークリーナカム128、第2のワイピング機構400の洗浄液塗布手段411及び洗浄液貯蔵手段412を駆動するための洗浄液ホルダカム426が設けられている。
そして、チュービングポンプ120及びカム軸121を回転駆動するために、モータ131の回転をモータ軸131aに設けたモータギヤ132に、チュービングポンプ120のポンプ軸120aに設けたポンプギヤ133を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ133と一体の中間ギヤ134に中間ギヤ135を介して軸111に配置された一方向クラッチ137付きの中間ギヤ136を噛み合わせ、この中間ギヤ136と同軸の中間ギヤ138に中間ギヤ139を介してカム軸121に固定したカムギヤ140を噛み合わせている。
この維持回復機構81においては、モータ131が正転することによってモータギヤ132、中間ギヤ134、ポンプギヤ133、中間ギヤ135、136までが回転し、チュービングポンプ120のポンプ軸120aが回転することでチュービングポンプ120が作動して、吸引用キャップ82a内を吸引する(この動作を「キャップ内吸引」又は「ヘッド吸引」という。)。その他の中間ギヤ138以降は一方向クラッチ137によって回転が遮断されるので回転(作動)しない。
また、モータ131が逆転することによって、一方向クラッチ137が連結されるので、モータ131の回転が、モータギヤ132、中間ギヤ134、ポンプギヤ133、中間ギヤ135、136、138、139を経てカムギヤ140に伝達され、カム軸121が回転する。このとき、チュービングポンプ120はポンプ軸120aの逆転では作動しない構造となっている。
このような維持回復機構81の維持回復動作によってチュービングポンプ120で吸引されたインク、あるいはワイパーブレード401に付着してワイパークリーナ181でワイパーブレード401から除去されたインクは、廃インクとなって、図示しない廃液貯留タンクに排出される。なお、図4中符号182はワイパークリーナ181を指示するアーム部材、184はアーム部材182の回動軸、188はアーム部材182に取り付けられると共にワイパークリーナカム128で駆動され、アーム部材182を揺動させ駆動片を示している。
次にこの維持回復機構81におけるワイピング動作について説明する。まず、前述したように、維持回復動作を行う記録ヘッド34を吸引用キャップ82aの位置にした状態で、モータ131を逆転して吸引用キャップ82aを上昇させて記録ヘッド34の吐出面をキャッピングし、モータ131を正転してチュービングポンプ120を作動させることで記録ヘッド34のノズルから吸引(ノズル吸引)を行う。この状態から、モータ131を逆転させて吸引用キャップ82aを記録ヘッド34の吐出面から離間させる。
その後、ワイパーカム124の回転により、ワイパホルダ113に保持された第1のワイパーブレード301がワイピング位置まで上昇させ、この状態でキャリッジ33を移動させて、記録ヘッド34の吐出面34nを払拭する。また、必要に応じて洗浄液ホルダカム426を回転させ、洗浄液塗布手段411が洗浄液塗布位置まで上昇させ、この状態でキャリッジ33を移動させ、記録ヘッド34の吐出面34nにより洗浄液を塗布する。そして第2のワイパーブレード401で記録ヘッド34の吐出面34nを払拭する。図5は第2のワイピング機構による記録ヘッドの吐出面のワイピング動作を示す模式図である。カム軸121の回転に伴い、洗浄液塗布手段411が昇降し、吐出ヘッドの吐出面34nに洗浄液を塗布する構造になっている。ワイパーブレード401がワイピング位置(吐出面と接触する位置)に上昇し、この状態でキャリッジ33を移動させ(図5(a))、記録ヘッド34の吐出面34nをワイパーブレード401により払拭する(図5(b))。また、ワイパーブレード401に付着した記録液502はワイパークリーナ181で除去される。前記第1のワイパーブレード301の払拭動作もこの第2のワイパーブレード401の払拭動作と同様に行われる。
近年の技術動向である高速高解像化に伴い、記録液の速乾性は高くなるとともに、記録液内に含有される固形分(顔料成分)の比率が高まっているため、吐出ヘッドに固着した記録液は、従来の記録液払拭除去動作では除去しきれずに徐々に堆積してしまうことになる。このため、本例では、上述のように、前記ワイパーブレード301に隣接して2組目のワイパーブレード401を配置するようにしている。
更に、第1のワイピング機構300及び第2のワイピング機構400についてより詳しく説明する。図6はワイピング手段及び洗浄液塗布手段部分の詳細説明図である。
第1のワイピング機構300は、EPDMで形成され、板厚T1、吐出面34nに対する食込み量H1とするワイパーブレード301を備えて構成されており、ワイパーブレード301が吐出面34nを払拭するときの吐出面34nに対する払拭圧をP1、ヘッド吐出面を払拭する払拭速度をV1としている。
また、第2のワイピング機構400は、EPDMで形成され、板厚T2、吐出面34nに対する食込み量H2とするワイパーブレード401を備えて構成されており、ワイパーブレード401が吐出面34nを払拭するときの吐出面34nに対する払拭圧をP2、ヘッド吐出面を払拭する払拭速度をV2としている。ここで、第1のワイピング手段機構の払拭圧P1と第2のワイピング機構400の払拭圧P2とはP1<P2の関係にあり、払拭圧がP1である第1のワイピング機構300による払拭動作と、ヘッドの吐出面に洗浄液を塗布後に払拭圧がP2(>P1)である第2のワイピング機構400による払拭動作とが行えるようになっている。
上述のように、第2のワイピング機構400は、上記液滴吐出ヘッドの吐出面34nに洗浄液413を塗布する洗浄液塗布手段411と、上記洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵手段412とを備えている(図3参照)。
また、本例では、第2のワイピング機構400は、上記液滴吐出ヘッドの吐出面34nに付着した記録液量を検出する記録液量検出手段と、上記吐出面に付着した記録液量が設定された閾値を超えているかを判定する記録液量判定手段とを備えている。即ち、本例では、上記液滴吐出ヘッドの吐出面34nに付着した記録液量を検出する記録液量検出手段として、実施例では反射型センサ500を備える。また、画像形成装置の全体制御を行う制御手段が前記記録液量判定手段の作用をなし、反射型センサ500で吐出面34nに付着した記録液量が設定された閾値未満の場合は、第1のワイピング機構300を用いて、閾値以上の場合は第2のワイピング機構400を用いて吐出面34nを払拭するよう制御する。
図7は実施例に係る液滴吐出ヘッド維持回復装置の作動を示すフローチャートである。まず、吐出面に付着した記録液量を検出するため、記録ヘッド34を記録液量検出位置に移動する(ステップST1)。そして反射型センサ500にて記録液の付着量を計測する(ステップST2)。次に、付着した記録液量が反射型センサ500で検出され、記録液料判定手段で設定された閾値以上であるか未満であるかが判定され(ステップST3)、閾値未満と判定された場合は、ヘッドを第1のワイピング機構300の払拭位置へ移動し(ステップST4)、第1のワイピング機構により払拭圧P1、払拭速度V1にて吐出面の払拭動作を行う(ステップST5)。
一方、付着した記録液量が閾値以上と判定された場合(ステップST3)は、ヘッドを第2のワイピング機構の位置へ移動し(ステップST6)、洗浄液塗布手段をヘッド吐出面方向に移動し(ステップST7)、ヘッド吐出面に接触させ、洗浄液を吐出面に塗布する(ステップST8)。その後、洗浄液塗布手段をヘッド吐出面から離間方向に移動させ(ステップST9)、その後第2のワイピング手段により払拭圧P2、払拭速度V2にて吐出面の払拭動作を行う(ステップST10)。
また、本例では、上記判定手段を吐出動作に係る動作から類推するものを採用することができる。この場合、印字枚数をカウントすることにより記録液量の付着量を推測することができる。また、ヘッドに入力される吐出駆動波形数をカウントしても良い。また上記類推において、使用環境が低温の場合は、カウントに1よりも大きい係数を乗じる演算を行うことができる。例えば、カウント数に対し、1.2を乗じて記録液の付着量を類推するものである。また高解像な画像を出力する場合にも印字枚数に1よりも大きい係数を乗じることができる。例えば、印字枚数に対して、2.5を乗じて印字枚数とし、記録液の付着量を類推することができる。
また本例では、上記液滴吐出ヘッドの吐出面に洗浄液塗布手段411を、洗浄液を保持可能な発泡性素材とし、上記発泡性素材をヘッド吐出面方向に駆動し接触させる手段(図示せず)と、上記発泡性素材をヘッド吐出面から離間させる手段(図示せず)を有した構成とすることができる。この実例では、洗浄液を保持可能な発泡性素材として、ポリウレタンフォーム、フェルト材としているが、その他液状物を保持可能な毛管力を持つ材料及び形状であれば材料として使用することができる。
更に、本例では、上記第1のワイピング手段の払拭速度をV1とし、第2のワイピング手段の払拭速度圧をV2としたとき、V1>V2の関係とするものとしている。このとき第1のワイピング手段の払拭圧をP1とし、第2のワイピング手段の払拭圧をP2としたとき各ワイピング手段の払拭圧はP1<P2となるようにしている。これにより、吐出面への記録液量の付着量が閾値以上と判定された場合は、洗浄液をヘッド吐出面に接触させ、洗浄液をヘッド吐出面に転写し、吐出面に固着した記録液を再分散させ剥がしやすい状態となり、高い払拭圧P2で、払拭速度V2(>V1)で低速に払拭することにより、更に除去性を向上させることができる。
なお、前記例では、払拭圧P1<P2しているが、第1のワイピング手段での食込み量をH1とし、第2のワイピング手段での食込み量をH2としたとき、食込み量の関係をH1<H2として、前記払拭圧を制御することができる。
また前記払拭圧を制御するに際しては、同一の食込み量の条件下で第1のワイピング手段の板厚T1と第2のワイピング手段の板厚T2との関係をT1<T2とすることができる他、同一の食込み量、同一の板圧の条件下で材料の硬度をHS1<HS2として制御するようにしても良い。
そして、本例では液滴吐出ヘッドに充填される記録液の粘度は、25℃において5mPa・s〜20mPa・sとすることが好適である。記録液の粘度をこのように設定することによりワイピング手段による払拭を良好に行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、第1のワイピング手段の払拭圧をP1とし、第2のワイピング手段の払拭圧をP2としたとき、P1<P2としたとしたので、吐出面の状態によってワイピング手段を選択して払拭することができ、吐出面の揮発性を低下させることなく、吐出面に固着した記録液の払拭性を高めることができる。
また、本発明によれば、上記液滴吐出ヘッドの吐出面に付着した記録液量を検出する記録液量検出手段と、上記吐出面に付着した記録液量が設定された閾値を超えているかを判定する記録液量判定手段と、を有し、付着した記録液量が閾値未満の場合は第1のワイピング手段を用い、付着した記録液量が閾値以上の場合は第2のワイピング手段を用いるようにしたので、付着量が少ない場合はヘッドの吐出面への負荷の少ない払拭圧P1で払拭し、付着量が多い場合は、除去性を高めるためにまず洗浄液を塗布後に高い払拭圧P2(>P1)で払拭することができ、吐出面の揮発性を低下させることなく、吐出面に固着した記録液の払拭性を高めることができる。
また、本発明によれば、上記記録液量検出手段は、吐出動作に係る動作から前記記録液量を類推する液量類推手段を備えてなり、前記記録液量判定手段は、類推されたカウント値が前記閾値以上であるか前記閾値未満であるかを判定して、第1のワイピング動作と第2のワイピング動作の決定を行うようにしたので、吐出動作に係る動作から付着量を類推することにより、新たに検出機構を設けることなく、吐出面に付着した記録液量を算出することができる。
また、本発明によれば、上記洗浄液供給手段は、洗浄液を保持可能な発泡性素材からなる洗浄液保持手段と、上記洗浄液保持手段をヘッド吐出面方向に駆動し接触させる駆動手段と、上記発泡性素材をヘッド吐出面から離間させる離間手段と、を備え、上記閾値判定手段が記録液付着量が閾値以上と判定したとき、上記洗浄液保持手段を吐出面に接触させた後上記吐出面を上記第2のワイピング手段で払拭し、上記記録液付着量が閾値未満と判定したとき、第1のワイピング手段により払拭するようにしたので、吐出面への記録液量の付着量が閾値以上と判定された場合は、洗浄液を保持した発泡性素材をヘッド吐出面に接触させ、洗浄液をヘッド吐出面に転写し、吐出面に固着した記録液を再分散させ剥がしやすい状態にして、払拭圧P2で払拭することにより、除去性を向上させることができる。
また、本発明によれば、上記第1のワイピング手段の払拭速度をV1とし、第2のワイピング手段の払拭速度をV2としたとき、V1>V2の関係となるようしたので、吐出面への記録液量の付着量が閾値以上と判定された場合は、洗浄液をヘッド吐出面に接触させ、洗浄液をヘッド吐出面に転写し、吐出面に固着した記録液を再分散させ剥がしやすい状態にして、払拭圧P2で、払拭速度V2(>V1)で低速で払拭することにより、更に除去性を向上させることができる。
また、本発明によれば、画像形成装置に液滴ヘッド維持回復装置を備えるものとしたので、ヘッド吐出面に付着した記録液量に応じて、第1のワイピング手段による払拭動作と、第2のワイピング手段による払拭動作の2つの手段を使い分け、画像形成装置における画像形成の品質維持を図ることができる。
そして、本発明によれば、前記液滴吐出ヘッドに充填される記録液は、25℃における粘度が5mPa・s〜20mPa・sとしたので、吐出面に付着した記録液の払拭性を良好なものとすることができ、吐出面に付着した記録液料の量に応じて払拭圧がP1である第1のワイピング手段による払拭動作と、ヘッドの吐出面に洗浄液を供給後に払拭圧がP2(>P1)である第2のワイピング手段による払拭動作の2つの手段を使い分けることができる。
画像形成装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図である。 画像形成装置の機構部の要部平面説明図である。 実施例に係る液滴吐出ヘッド維持回復装置の構成を説明する概略構成図である。 記録ヘッドの吐出面を払拭するワイピング機構部の側面説明図である。 記録ヘッドの吐出面のワイピング動作を示す模式図である。 液滴吐出ヘッド維持回復装置を示す模式図である。 液滴吐出ヘッド維持回復装置の作動を示すフローチャートである。
符号の説明
1…装置本体
2…給紙トレイ
3…排紙トレイ
4…カートリッジ装填部
10…インクカートリッジ
21A…側板
24…供給ポンプユニット
31…ガイドロッド
32…ステー
33…キャリッジ
34…記録ヘッド
34y、34c、34m、34k…記録ヘッド
34n…吐出面
34y、34c、34m、34k…記録ヘッド
35y、35c、35m、35k…ヘッドタンク
36…インク供給チューブ
37…搬送ガイド
41…用紙積載部(圧板)
42…用紙
43…半月コロ(給紙コロ)
44…分離パッド
45…ガイド部材
46…カウンタローラ
47…搬送ガイド部材
48…押さえ部材
49…先端加圧コロ
51…搬送ベルト
52…搬送ローラ
53…テンションローラ
56…帯電ローラ
57…ガイド部材
61…分離爪
62…排紙ローラ
63…排紙コロ
71…両面ユニット
72…トレイ
81…維持回復機構
82…キャップ
82a…保湿用キャップ
82a…吸引用キャップ
84’…空吐出受け84,
84…空吐出受け
86…ワイパー部材
88…空吐出受け
89…開口
111…軸
112…キャップホルダ
113’…第2のワイパホルダ
113…第1のワイパホルダ
119…可撓性チューブ
120…チュービングポンプ(吸引ポンプ)
120a…ポンプ軸
121…カム軸
122…キャップカム
124、124’…ワイパーカム
126’…空吐出受け駆動カム126,
128…ワイパークリーナカム
131…モータ
131a…モータ軸
132…モータギヤ
133…ポンプギヤ
134…中間ギヤ
135、136、138、139…中間ギヤ124、
137…一方向クラッチ
140…カムギヤ
181…ワイパークリーナ
182…アーム部材
300…第1のワイピング機構
301…第1のワイパーブレード
400…第2のワイピング機構
401…第2のワイパーブレード
412…洗浄液貯蔵手段
413…洗浄液
426…洗浄液ホルダカム
500…反射型センサ
502…記録液


Claims (6)

  1. 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの吐出面を払拭する第1のワイピング手段と、上記液滴吐出ヘッドの吐出面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、上記洗浄液を貯蔵する洗浄液貯蔵手段と、上記洗浄液を供給後に上記液滴吐出ヘッドの吐出面を払拭する第2のワイピング手段を備えた液滴吐出ヘッド維持回復装置において、
    第1のワイピング手段の払拭圧をP1とし、第2のワイピング手段の払拭圧をP2としたとき、P1<P2とすると共に、
    上記液滴吐出ヘッドの吐出面に付着した記録液量を検出する記録液量検出手段と、
    上記吐出面に付着した記録液量が設定された閾値を超えているかを判定する記録液量判定手段と、を備え、
    付着した記録液量が閾値未満の場合は第1のワイピング手段で上記吐出面を払拭し、付着した記録液量が閾値以上の場合は第2のワイピング手段を用いて上記吐出面を払拭することを特徴とする液滴吐出ヘッド維持回復装置。
  2. 上記記録液量検出手段は、
    吐出動作に係る動作から前記記録液量を類推する液量類推手段を備えてなり、
    前記記録液量判定手段は、類推されたカウント値が前記閾値以上であるか前記閾値未満であるかを判定して、第1のワイピング動作と第2のワイピング動作の決定を行うことを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置。
  3. 上記洗浄液供給手段は、
    洗浄液を保持可能な発泡性素材からなる洗浄液保持手段と、
    上記洗浄液保持手段をヘッド吐出面方向に駆動し接触させる駆動手段と、
    上記発泡性素材をヘッド吐出面から離間させる離間手段と、を備え、
    上記閾値判定手段が記録液付着量が閾値以上と判定したとき、上記洗浄液を吐出面に付着させた後上記吐出面を上記第2のワイピング手段で払拭し、
    上記記録液付着量が閾値未満と判定したとき、第1のワイピング手段により払拭することを特徴とする請求項1又は2記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置。
  4. 上記第1のワイピング手段の払拭速度をV1とし、第2のワイピング手段の払拭速度をV2としたとき、V1>V2の関係となるようしたことを特徴とする請求項1乃至3記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか記載の液滴吐出ヘッド維持回復装置を備え、記録液の液滴を吐出して被記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
  6. 前記液滴吐出ヘッドに充填される記録液は、25℃における粘度が5mPa・s〜20mPa・sであることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。


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