JP2012020494A - ヘッド回復装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】払拭時にノズル孔内のインクにブレード先端部が接触することで天面や後面にインクが付着して、ノズル孔の払拭方向下流域に落下し、拭き残しが発生する。
【解決手段】ワイパブレード２０１の表面は隣接した２種類の撥液膜２０３、２０４にて被覆され、ワイパブレード２０１の天面２０１ａには撥液膜２０３が形成され、ワイパブレード２０１の払拭方向前側側面（前面）２０１ｂには撥液膜２０４が形成されて、天面２０１ａの撥液膜２０３は、前面２０１ｂの撥液膜２０４よりも高い撥液性を有している。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ヘッド回復装置及び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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置（インクジェット記録装置）が知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行うものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

液体吐出ヘッドとしては、インク滴を吐出する複数の並列されたノズルに個別に対応して配置された複数の個別流路（加圧液室、圧力室などともいう。）内のインクを加圧する圧力を発生するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子などで構成される圧電アクチュエータを用いたもの、発熱抵抗体などで構成されるサーマルアクチュエータを用いたもの、静電力を発生する静電アクチュエータを用いたものなどが知られている。

ところで、液体吐出方式の画像形成装置において、記録ヘッドは、インクをノズルから用紙に吐出させて記録を行う関係上、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などにより吐出不良の状態となり、記録不良を起こすという問題を抱えていることから、記録ヘッドの性能を維持回復する維持回復機構を備えている。

例えば、記録ヘッドのノズルを密封するキャップ（キャッピング手段、キャップ部材などとも称する。）を備え、装置の非稼動時には記録ヘッドのキャッピングを行うことで、ノズル内のインクの乾燥、増粘を抑えることができるようにしている。また、記録動作の前後やその最中において、記録動作に寄与しないインク滴の吐出を行い、ノズル内で乾燥、増粘したインクを排出して、吐出性能の回復や維持を図るようにしている。

そして、ノズルから滴排出を行ったときには、払拭部材（ワイパ、ワイパブレード、ブレードなどとも称される。）によってヘッドのノズル面を払拭して清浄化するようにしている。

従来、ヘッドのノズル面を払拭する払拭動作として、複数回の払拭動作を行い、最初の払拭動作では払拭部材をノズル面に非接触で払拭動作を行い、その後、払拭部材をノズル面に接触させて払拭動作を行うことで、払拭部材へのインク付着を低減し、インク飛散を防止することが知られている（特許文献１）。

また、払拭部材として、インク吐出面（ノズル面）と接触する先端側に形成された第１撥水膜と、この第１撥水膜よりも撥水性が低く且つ第１撥水膜と隣接した位置に形成された撥水膜とを有し、払拭部材へのインク付着を低減するものが知られている（特許文献２）。

特開２００６−２４０２３５号公報 特開２００６−３２６８５９号公報

しかしながら、払拭部材でノズル面に接触して払拭するとき、払拭部材がノズル孔内に食い込むときに、払拭部材の先端面及び後面（払拭方向後側面）にインクが付着し、ノズル面で引きずられたインクが選択的にノズル孔近傍のインク払拭方向下流域に付着し、正常なメニスカスが形成されないという課題がある。このような課題は、払拭動作を複数回行う場合であっても払拭部材とノズル面に接触させる動作を行っても解決できない。

また、ノズル面と接触する先端側に形成された第１撥水膜と、この第１撥水膜よりも撥水性が低く且つ第１撥水膜と隣接した位置に形成された撥水膜とを有する払拭部材を使用しても、同様に、払拭部材がノズル孔内に食い込む際に、払拭部材の先端面及び後面にインクが付着し、ノズル面で引きずられたインクが選択的にノズル孔近傍のインク払拭方向下流域に付着し、正常なメニスカスが形成されず、吐出不良の原因になりうるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、払拭部材がノズル孔内で液体に接触したとき払拭部材の天面に液体が付着することを防止して、ノズル孔近傍のインク払拭方向下流域への拭き残しを低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッド回復装置は、
液滴を吐出するヘッドのノズル面を払拭するブレード状の払拭部材を備えるヘッド回復装置において、
前記払拭部材の天面及び払拭方向前方側側面は吐出する液体に対して撥液性を有し、
前記天面の撥液性が前記払拭方向前方側側面の撥液性よりも高い
構成とした。

ここで、前記払拭部材は、払拭方向後方側の前記吐出する液体に対する撥液性が前記天面の撥液性と同じである構成とできる。

また、前記払拭部材は、前記払拭方向前方側側面の撥液性が前記天面から離れる方向に向けて徐々に低くなっている構成とできる。

また、前記払拭部材は、払拭方向前方側側面の撥液性が前記ノズル面の前記吐出する液体に対する撥液性と同じ又は前記ノズル面の前記吐出する液体に対する撥液性より低い構成とできる。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るヘッド回復装置を備えているものである。

本発明に係るヘッド回復装置によれば、払拭部材の天面及び払拭方向前方側側面は吐出する液体に対して撥液性を有し、天面の撥液性が払拭方向前方側側面の撥液性よりも高い構成としたので、払拭部材がノズル孔内で液体に接触したときに払拭部材の天面の液体が側面に移行し、液体が天面に付着することが防止されて、ノズル孔近傍のインク払拭方向下流域への拭き残しが低減する。

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係るヘッド回復装置を備えているので、ヘッドの吐出性能を維持することができ、安定した滴吐出を行うことができて、高画質画像を形成できる。

本発明に係るヘッド回復装置を備える本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する側面説明図である。 同装置の要部平面説明図である。 同装置の液体吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。 同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。 同ヘッドのノズル板の平面説明図である。 同じく断面説明図である。 同じく１つのノズル部分の拡大断面説明図である。 本発明に係るヘッド回復装置の第１実施形態におけるヘッド回復装置の記録ヘッドとの関係を説明する正面説明図である。 同ヘッド回復装置の概略斜視説明図である。 同じく正断面説明図である。 図１０の左側面説明図である。 図１０の右側面説明図である。 同ヘッド回復装置の払拭動作の説明に供する概要説明図である。 同じくノズル孔部分の拡大説明図である。 比較例のヘッド回復装置の払拭動作の説明に供するノズル孔部分の拡大説明図である。 本発明の第２実施形態に係るヘッド回復装置のワイパ部材の正断面説明図である 本発明に係る画像形成装置の説明に供する概略構成図である。

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。まず、本発明に係るヘッド回復装置を備える本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、後述する主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ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（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、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は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。

また、キャリッジ３３の主走査方向に沿ってエンコーダスケール９１が配設され、キャリッジ３３にはエンコーダスケール９１を読み取るエンコーダセンサ９２が設けられて、これらのエンコーダスケール９１とエンコーダセンサ９２によってリニアエンコーダ９０を構成し、このリニアエンコーダ９０の検出信号によってキャリッジ３３の主走査方向位置（キャリッジ位置）や移動量を検出するようにしている。

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との間に掛け渡されて、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。また、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ている。この搬送ベルト５１は、図示を省略する副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、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及び排紙コロである拍車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。

さらに、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回復装置を含む維持回復機構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の各ノズル面をキャ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、ノズル面をワイピング（払拭）するための払拭部材であるワイパ部材（ワイパブレード）を含むヘッド回復装置８３と、増粘したインク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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。

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８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

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、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、すなわち、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。

そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などを行い、ヘッド回復装置８３でノズル面を払拭するなどの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。

次に、記録ヘッド３４を構成する液体吐出ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図、図４は同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、流路板（液室基板、流路部材）１０１と、この流路板１０１の下面に接合した振動板部材１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル形成部材であるノズル板１０３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出する複数のノズル孔１０４がそれぞれノズル連通路１０５を介して連通する個別流路としての複数の液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）１０６、液室１０６にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部１０７、この流体抵抗部１０７を介して液室１０６と連通する連通部１０８を形成し、連通部１０８に振動板部材１０２に形成した供給口１０９を介して後述するフレーム部材１１７に形成した共通液室１１０からインクを供給する。

流路板１０１は、シリコン基板をエッチングして連通路１０５、加圧液室１０６、流体抵抗部１０７などの開口をそれぞれ形成している。なお、流路板１０１は、例えば、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き（プレス）などの機械加工することで形成することもできる。

振動板部材１０２は各液室１０６に対応してその壁面を形成する各振動領域（ダイアフラム部）１０２ａを有し、振動領域１０２ａの面外側（液室１０６と反対面側）に島状凸部１０２ｂが設けられ、この島状凸部１０２ｂに振動領域１０２ａを変形させ、液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての積層型圧電素子１１２、１１２の各圧電素子柱１１２Ａの上端面（接合面）を接合している。また、積層型圧電素子１１２の下端面はベース部材１１３に接合している。

ここで、圧電部材１１２は、ＰＺＴなどの圧電材料層１２１と内部電極１２２ａ、１２２ｂとを交互に積層したものであり、内部電極１２２ａ、１２２ｂをそれぞれ端面、即ち圧電部材１１２の振動板１０２に略垂直な側面に引き出して、この側面に形成された端面電極（外部電極）１２３ａ、１２３ｂに接続し、端面電極（外部電極）１２３ａ、１２３ｂに電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。この圧電部材１１２は、ハーフカットダイシングによる溝加工を施して１つの圧電部材に対して所要数の圧電素子柱１１２Ａ、１１２Ｂを形成したものである。

なお、圧電部材１１２の圧電素子柱１１２Ａ、１１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子柱を圧電素子柱１１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子柱を圧電素子柱１１２Ｂとして区別している。この場合、図３に示すように、駆動用圧電素子柱１１２Ａと支柱用圧電素子柱１１２Ｂとを交互に使用するバイピッチ構成でも、あるいは、図示しないが、すべての圧電素子柱を駆動用圧電素子柱１１２Ａとして使用するノーマルピッチ構成のいずれでも採用できる。

これにより、ベース部材１１３上に駆動素子としての複数の駆動用圧電素子柱１１２Ａが並べて配置された駆動素子列（駆動用圧電素子柱１１２Ａの列）が２列設けられた構成としている。

また、積層型圧電部材１１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、積層型圧電素子１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内のインクを加圧する構成とすることもできる。

また、圧電部材として用いる材料についても本実施例に限られるものでなく、一般に圧電材料として用いられるＰＺＴ、ＢaＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、（ＮaＫ）ＮｂＯ３等の強誘電体などの電気機械変換素子を用いることもできる。さらに、圧電素子に積層型のものを用いているが、単板の圧電素子を用いても良い。単板の圧電素子としては切削加工したものや、スクリーン印刷して焼結した厚膜のものや、スパッタや蒸着、或いはゾルゲル法により形成する薄膜のものでも良い。また、１つのベース部材１１３に設けられる積層型圧電部材１１２は１列としても、複数列設けられた構造としてもよい。

そして、圧電部材１１２の各駆動用圧電素子柱１１２Ａの外部電極１２３ａには駆動信号を与えるために半田部材で配線手段としてのＦＰＣ１１５を直接接続し、このＦＰＣ１１５には圧電部材１１２の各駆動用圧電素子柱１１２Ａに対して選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）１１６が実装されている。なお、すべての圧電素子柱１１２Ａの外部電極１２３ｂは電気的に共通に接続されてＦＰＣ１１５の共通配線に同じく半田部材で接続される。また、ここでは、ＦＰＣ１１５の圧電部材１１２と接合される出力端子部には半田メッキが施されており、半田接合を可能にしているが、ＦＰＣ１１５ではなく圧電部材１１２側に半田メッキを施しても良い。また、接合方法についても半田接合の他に異方導電性膜による接合やワイヤボンディングを用いることもできる

ノズル板１０３は、各液室１０６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル孔１０４を構成する孔部が形成されたノズル基材１３１の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、又は液室６側と反対の面、ノズル形成面）に撥液層１３２を形成して構成している。

また、ＦＰＣ１１５を実装した（接続した）圧電部材１１２及びベース部材１１３などで構成される圧電型アクチュエータユニットの外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１１７を接合している。そして、このフレーム部材１１７には前述した共通液室１１０を形成し、更に共通液室１１０に外部からインクを供給するための供給口１１９を形成し、この供給口１１９は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば駆動用圧電素子柱１１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子柱１１２Ａが収縮し、振動板部材１０２の振動領域１０２ａが下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子柱１１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子柱１１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材１０２をノズル孔１０４方向に変形させて液室１０６の容積、体積を収縮させることにより、液室１０６内のインクが加圧され、ノズル孔１０４からインク滴が吐出（噴射）される。

そして、圧電素子柱１１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１１０から液室１０６内にインクが充填される。そこで、ノズル孔１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。

次に、この液体吐出ヘッドのノズル板１０３の詳細について図５ないし図７を参照して説明する。なお、図５は同ノズル板の平面説明図、図６は同じく断面説明図、図７は１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
ノズル板１０３は、例えばＮｉ金属プレートからなるノズル基材１３１の吐出面１３１ａに、下地層としてのＴｉ層１３３、ＳｉＯ_２膜１３４及び分子内にアルコキシシランを有するパーフルオロポリエーテル膜（この膜を「撥液膜」という。）１３２の順にノズル基材１３１表面から成膜されている。そして、ノズル孔１０４の内壁面１０４ａの出口近傍には、ノズル基材１３１の液室面１３１ｂに形成されたＳｉＯ_２膜１３５の上に下地層（Ｔｉ層）１３３が吐出面から連続して成膜されており、かつ、下地層（Ｔｉ層）１３３が最表面に露出している。

なお、ノズル基材１３１としては、Ｎｉ金属プレートで説明しているが、これに限るものではない。

ここで、ノズル板１０３の撥液層１３２は蒸着によって形成し、ノズル孔１０４の内壁面の出口近傍には撥液層１３２を形成する蒸着膜は形成されていない。これにより吐出不良や液体充填性を損なうことがなく、安定した滴吐出を行うことができる。

次に、維持回復機構に含まれる本発明に係るヘッド回復装置の第１実施形態について図８ないし図１２を参照して説明する。なお、図８は同ヘッド回復装置の記録ヘッドとの関係を説明する正面説明図、図９は同ヘッド回復装置の概略斜視説明、図１０は同じく正断面説明図、図１１は図１０の左側面説明図、図１２は図１０の右側面説明図である。

ヘッド回復装置８３は、記録ヘッド３４のノズル面１０３ａを払拭するブレード状の払拭部材であるワイパブレード２０１と、ワイパブレード２０１の姿勢を維持するワイパホルダ２０２とを有し、記録ヘッド３４に対して進退自在（ここでは矢示方向に昇降可能）に配設されている。

ここで、ワイパブレード２０１は、弾性を有するブレード基材２１１の表面に２種類の撥液膜２０３、２０４を被覆して形成されている。つまり、ワイパブレード２０１の天面２０１ａには撥液膜２０３が形成され、ワイパブレード２０１の払拭方向前側側面（前面）２０１ｂには撥液膜２０４が形成されている。天面２０１ａの撥液膜２０３は、前面２０１ｂの撥液膜２０４よりも高い撥液性を有している。また、払拭方向後側側面（後面）２０１ｃにも撥液膜２０３が天面２０１ｂの撥液膜２０３に連続して形成されている。

このように構成したワイパブレード２０１による払拭動作について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は払拭動作の全体概要説明図、図１４は同じくノズル近傍の拡大説明図である。
払拭動作を行うときには、ワイパブレード２０１を記録ヘッド３４のノズル面１０３ａに当接させた状態でキャリッジ３３をワイパブレード２０１に対して移動させることで、図１３（ａ）に示すように、ヘッド３４のノズル面１０３ａに対してワイパブレード２０１を相対的に移動させる（ワイパブレードの移動方向を払拭方向という。）ことで、ワイパブレード２０１の先端部はノズル孔１０４の上流側から払拭を開始し、同図（ｂ）に示すようにノズル孔１０４を通過して、同図（ｃ）に示すようにノズル孔１０４の下流側に移動する。

ここで、図１４（ａ）に示すように、ワイパブレード２０１がノズル孔１０４を通過するときに、ワイパブレード２０１の先端部がノズル孔１０４内のインク３００（インクメニスカス）と接触し、先端部にインク３００が付着する。

そして、ワイパブレード２０１が払拭方向に移動して、図１４（ｂ）に示すように、ワイパブレード２０１の先端部がノズル孔１０４内のインク３００から離間すると、ワイパブレード２０１の天面３０１ａの撥液膜２０３の撥液性が前面２０１ｂの撥液膜２０４の撥液性よりも高いので、ワイパブレード２０１の先端部に付着したインク３００ａは、ワイパブレード２０１の天面２０１ａと前面２０１ｂとの角部よりも前面２０１ｂ側に移動して集まる。同様に、ワイパブレード２０１の払拭方向後側側面（後面）２０１ｃにインクが付着した場合も、撥液膜２０４が天面２０１ｂの撥液膜２０３に連続して形成されているので、ワイパブレード２０１の天面２０１ａを通じて天面２０１ａと前面２０１ｂとの角部よりも前面２０１ｂ側に移動して集まる

さらに、ワイパブレード２０１が払拭方向に移動すると、図１４（ｃ）に示すように、ワイパブレード２０１の前面２０１ｂのインク３００ａはノズル孔１０４のエッジで掻き取られてノズル孔１０４内に戻され、天面２０１ａにはインクが残留、付着しない。

その後、ワイパブレード２０１が払拭方向に移動して、図１４（ｄ）に示すように、ワイパブレード２０１がノズル面１０３ａに戻ったとき、ワイパブレード２０１の天面２０１ａ、背面２０１ｃには残留インクが付着していないので、図１３（ｃ）にも示すように、ノズル孔１０４の払拭方向下流域にインクが残留することがなくなり、ワイパブレード２０１にてノズル面１０３ａのインク３００が払拭されて清浄化される。

以上の本発明の作用を明確にするため比較例について図１５を参照して説明する。
この比較例は、ワイパブレード２０１の天面２０１ａと前面２０１ｂの先端部の表面の撥液性が同じ場合である。

この比較例にあっては、図１５（ａ）に示すように、ワイパブレード２０１がノズル孔１０４を通過するときに、ワイパブレード２０１の先端部がノズル孔１０４内のインク３００（インクメニスカス）と接触し、先端部にインク３００ａが付着する。

そして、ワイパブレード２０１が払拭方向に移動して、図１５（ｂ）に示すように、ワイパブレード２０１の先端部がノズル孔１０４内のインク３００から離間すると、ワイパブレード２０１の天面２０１ａと前面２０１ｂの先端部の表面の撥液性が同じため、ワイパブレード２０１の前面２０１ｂから天面２０１ａにかけてインク３００ａが付着した状態になる。

さらに、ワイパブレード２０１が払拭方向に移動すると、図１５（ｃ）に示すように、ワイパブレード２０１に付着したインク３００ａはノズル孔１０４のエッジで掻き取られるが、一部は天面２０１ａ側に押し出される。

その後、ワイパブレード２０１が払拭方向に移動して、図１４（ｄ）に示すように、ワイパブレード２０１がノズル面１０３ａに戻ったときに、天面２０１ａに付着していたインクが払拭方向後側（ノズル孔の払拭方向下流域）へ落下して残留インク３００ｂとなり、ノズル面１０３ａにインク３００ｂが付着したままになり、ノズル面１０３ａの清浄化を十分に行うことができない。

このように、ヘッド回復装置の払拭部材は、天面及び払拭方向前方側側面は吐出する液体に対して撥液性を有し、天面の撥液性が払拭方向前方側側面の撥液性よりも高い構成とすることで、払拭部材がノズル孔内で液体に接触したときに払拭部材の天面の液体が側面に移行し、液体が天面に付着することが防止されて、ノズル孔近傍のインク払拭方向下流域への拭き残しが低減する。

そして、このヘッド回復装置を備えることで、ヘッドの吐出性能を維持することができ、安定した滴吐出を行うことができて、高画質画像を形成できる。

次に、本発明の第２実施形態に係るヘッド回復装置について図１６を参照して説明する。なお、図１６は同ヘッド回復装置のワイパ部材の正断面説明図である。
ここでは、ワイパブレード２０１の払拭方向前側側面２０１ｂには、天面２０１ａ側から撥液膜２０４、２０５、２０６、２０７を天面２０１ａから離れる方向に順次形成している。撥液膜２０４〜２０７は、撥液性の高い順に、撥液膜２０４＞撥液膜２０５＞撥液膜２０６＞撥液膜２０７としている。

これにより、撥液性も最も高い撥液膜２０３を有する天面２０１ａから前面２０１ｂ側に移動したインクは、撥液膜２０４から順次撥液膜２０７側に向けて移動する。

なお、上記各実施形態おいて、ワイパブレード２０１の前面２０１ｂの撥液膜２０４の撥液性は、ノズル面１０３ａに設けられる撥液層（膜）１３２の撥液性と同じ、または低く形成している。これにより、ワイパブレード２０１の前面２０１ｂに付着したインクは、ワイパブレード２０１側に押し出され、ノズル面１０３ａから排除される。

また、撥液膜の形成は、真空下での蒸着であっても良いし、適当な溶媒に溶解させて塗布しても良い。前者については、例えば真空排気ポンプにて真空槽内を所定の真空度まで排気した後、撥液材を気化して真空槽に導入し蒸着させることで撥液膜を形成することができる。また、後者については、例えば、撥液材を有機溶剤に溶解させ、ワイヤーバーやドクターブレードなどの冶具でコーティングすることができるし、スピンコーターによって回転塗布することもできる。また、スプレーによって塗布することや塗工液を満たした容器に浸漬塗工（ディッピング）することもできる。

また、上記第２実施形態のような複数の撥液性を有する撥液膜の形成は、異なる撥液性を持つ撥液材を用い、払拭部材中のそれぞれの撥液膜形成部分以外にマスキングした上で、前記撥液膜形成方法により形成する。これを複数回行うことで形成することができる。

次に、本発明に係るヘッド回復装置を備える本発明に係る画像形成装置の他の例について図１７を参照して説明する。なお、図１７は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、ライン型画像形成装置であり、装置本体４０１の内部に画像形成部４０２等を有し、装置本体４０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）４０３を積載可能な給紙トレイ４０４を備え、この給紙トレイ４０４から給紙される用紙４０３を取り込み、搬送機構４０５によって用紙４０３を搬送しながら画像形成部４０２によって所要の画像を記録した後、装置本体４０１の側方に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。

また、装置本体４０１に対して着脱可能な両面ユニット４０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構４０５によって用紙４０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット４０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構４０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ４０６に用紙４０３を排紙する。

ここで、画像形成部４０２は、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する、フルライン型の４個の液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド４１１」という。）を備え、各記録ヘッド４１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ４１３に装着している。

また、各記録ヘッド４１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための本発明に係るヘッド回復装置を含む維持回復機構４１２ｋ、４１２ｃ、４１２ｍ、４１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構４１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド４１１と維持回復機構４１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド４１１のノズル面に維持回復機構４１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。

なお、ここでは、記録ヘッド４１１は、用紙搬送方向上流側から、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドに記録液を供給する記録液カートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。

給紙トレイ４０４の用紙４０３は、給紙コロ（半月コロ）４２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、搬送ガイド部材４２３のガイド面４２３ａに沿ってレジストローラ４２５と搬送ベルト４３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材４２６を介して搬送機構４０５の搬送ベルト４３３に送り込まれる。

また、搬送ガイド部材４２３には両面ユニット４０７から送り出される用紙４０３を案内するガイド面４２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構４０５から戻される用紙４０３を両面ユニット４０７に案内するガイド部材４２７も配置している。

搬送機構４０５は、駆動ローラである搬送ローラ４３１と従動ローラ４３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト４３３と、この搬送ベルト４３３を帯電させるための帯電ローラ４３４と、画像形成部４０２に対向する部分で搬送ベルト４３３の平面性を維持するプラテン部材４３５と、搬送ベルト４３３から送り出す用紙４０３を搬送ローラ４３１側に押し付ける押さえコロ４３６と、その他図示しないが、搬送ベルト４３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。

この搬送機構４０５の下流側には、画像が記録された用紙４０３を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３８及び拍車４３９を備えている。

このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト４３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ４３４と接触することで帯電され、この高電位に帯電した搬送ベルト４３３上に用紙４０３が給送されると、用紙４０３は搬送ベルト４３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト４３３に強力に吸着した用紙４０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。

そして、搬送ベルト４３３を周回させて用紙４０３を移動させ、記録ヘッド４１１から液滴を吐出することで、用紙４０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙４０３は排紙ローラ４３８によって排紙トレイ４０６に排紙される。

このように、この画像形成装置においては本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、ヘッドの吐出性能を維持することができ、安定した滴吐出を行うことができて、高画質画像を形成できる。

３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
８１ 維持回復機構
８３ ヘッド回復装置
１０３ ノズル板
１０３ａ ノズル面
１０４ ノズル孔
１０６ 液室
２０１ ワイパブレード
２０２ ワイパホルダ
２０３〜２０７ 撥液膜
４１１ 記録ヘッド

Claims (5)

1. 液滴を吐出するヘッドのノズル面を払拭するブレード状の払拭部材を備えるヘッド回復装置において、
   前記払拭部材の天面及び払拭方向前方側側面は吐出する液体に対して撥液性を有し、
   前記天面の撥液性が前記払拭方向前方側側面の撥液性よりも高い
   ことを特徴とするヘッド回復装置。
2. 前記払拭部材は、払拭方向後方側の前記吐出する液体に対する撥液性が前記天面の撥液性と同じであることを特徴とする請求項１に記載のヘッド回復装置。
3. 前記払拭部材は、前記払拭方向前方側側面の撥液性が前記天面から離れる方向に向けて徐々に低くなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッド回復装置。
4. 前記払拭部材は、払拭方向前方側側面の撥液性が前記ノズル面の前記吐出する液体に対する撥液性と同じ又は前記ノズル面の前記吐出する液体に対する撥液性より低いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッド回復装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッド回復装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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