JP2019155862A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル面を傷付けることがなく、インクの吐出不良が発生するのを防止することができるインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インクジェットプリンタは、主走査方向に移動自在に配設されたキャリッジと、該キャリッジに搭載され、ノズル面Ｓａを備えた記録ヘッドＨｄｉと、キャリッジの主走査方向における所定の箇所にノズル面Ｓａと所定の隙間をあけて対向させて配設され、負圧によってインクを空気と共に吸引するバキュームユニット４４とを有する。これにより、記録ヘッドＨｄｉによる記録中にノズル面Ｓａに付着したインクを除去することができる。したがって、ワイプユニットによってノズル面Ｓａを掃除しても、インク中に分散させられた顔料によってノズル面Ｓａを傷付けることがない。また、ノズル面Ｓａに形成された膜の撥液性能を維持することができるので、インクの吐出不良が発生するのを防止することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、インクジェットプリンタにおいては、キャリッジがレールに沿って移動させられ、キャリッジに搭載された記録ヘッドからインクがインク滴として吐出され、記録媒体に付着させられることによって文字、イメージ等の画像が形成され、印刷が行われるようになっている。

ところで、記録ヘッドからインクが吐出されている間、すなわち、記録ヘッドによる記録中に記録ヘッドの周辺を浮遊するインクミストが記録ヘッドのノズル面に付着し、固化すると、記録ヘッドからインクが円滑に吐出されなくなるだけでなく、メンテナンス装置として配設されたキャップユニットによってノズル面がキャップで覆われたときにキャップと記録ヘッドとの間に隙間が生じ、キャップ内を密閉することができなくなってしまう。その場合、ノズル内のインクの粘度が高くなり、固化すると、インクの吐出不良が発生する。

そこで、メンテナンス装置としてさらに配設されたワイプユニットによって、ノズル面が定期的に掃除され、ノズル面に付着したインクミストのインクが払拭されるようになっている。

前記ワイプユニットにおいては、不織布等のシートがノズル面に当接させて移動させられる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１３−２０２８０５号公報

しかしながら、前記従来のインクジェットプリンタにおいては、ワイプユニットにおいて、シートが、ノズル面に当接させて移動させられるので、ノズル面を擦り、ノズル面を傷付けてしまう。

すなわち、ノズル面には、インクミストのインクが付着した場合にインクがノズルの周辺に濡れ広がるのを防止するために、すなわち、付着したインクを撥液させるために、撥液処理が施され、薄い膜が形成されるようになっている。

ところが、ノズル面に付着したインクが払拭される際に、シートが記録ヘッドのノズル面に当接させて移動させられるので、インク中に色材として分散させられた微小の粒子から成る顔料、例えば、黒色のインク中に分散させられたカーボンブラック等がシートに付着し、ノズル面を擦り、傷付けてしまう。

ノズル面に付いた傷が少なければ、膜の撥液性能をある程度維持することができるが、繰り返しノズル面のインクが払拭されるのに伴って傷が多くなると、膜の撥液性能を維持することができなくなり、ノズル面にインクが濡れ広がり、ノズルのメニスカスに影響を及ぼし、インクの吐出不良が発生してしまう。

本発明は、前記従来のインクジェットプリンタの問題点を解決して、ノズル面を傷付けることがなく、インクの吐出不良が発生するのを防止することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

そのために、本発明のインクジェットプリンタにおいては、主走査方向に移動自在に配設されたキャリッジと、該キャリッジに搭載され、ノズル面を備えた記録ヘッドと、キャリッジの主走査方向における所定の箇所に前記ノズル面と対向させて配設され、負圧によってインクを空気と共に吸引するバキュームユニットとを有する。

本発明によれば、インクジェットプリンタにおいては、主走査方向に移動自在に配設されたキャリッジと、該キャリッジに搭載され、ノズル面を備えた記録ヘッドと、キャリッジの主走査方向における所定の箇所に前記ノズル面と対向させて配設され、負圧によってインクを空気と共に吸引するバキュームユニットとを有する。

この場合、キャリッジの主走査方向における所定の箇所にノズル面と対向させてバキュームユニットが配設され、負圧によってノズル面のインクが空気と共に吸引されるので、記録ヘッドによる記録中にノズル面に付着したインクを除去することができる。したがって、ノズルからインクを円滑に吐出させることができる。

また、ワイプユニットによってノズル面を掃除しても、ノズル面のインクが除去されているので、インク中に分散させられた顔料によってノズル面が擦られることがなく、ノズル面を傷付けることがない。

したがって、ノズル面に形成された膜の撥液性能を維持することができるので、ノズル面のインクが濡れ広がってノズルのメニスカスに影響を及ぼすことがなく、インクの吐出不良が発生するのを防止することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるバキュームユニットの概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるバキュームユニットの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態におけるワイプユニットの概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるバキュームユニット及びワイプユニットの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるバキュームユニットの概念図である。 本発明の第２の実施の形態におけるバキュームユニットの要部を示す図である。 本発明の第３の実施の形態におけるワイプユニットの概念図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのインクジェットプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの斜視図である。

図において、１０はインクジェットプリンタ、Ｆｒは該インクジェットプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体を支持するフレームであり、該フレームＦｒは、インクジェットプリンタ１０を前側（図において手前側）から見たときの左端から右端にかけて延在させて配設された受け板ＰＢ、該受け板ＰＢの左端から立ち上げて形成された第１の主支持部としてのサイドプレートＰＬ１、受け板ＰＢの右端から立ち上げて形成された第２の主支持部としてのサイドプレートＰＲ１、前記サイドプレートＰＬ１より所定の距離だけ右方において受け板ＰＢから立ち上げて形成された第１の副支持部としての枠体ＰＬ２、及び前記サイドプレートＰＲ１より所定の距離だけ左方において受け板ＰＢから立ち上げて形成された第２の副支持部としての枠体ＰＲ２を備える。

前記サイドプレートＰＬ１、ＰＲ１間にレール１５が延在させて配設（架設）され、該レール１５に沿ってキャリッジ１７が主走査方向に移動自在に配設される。該キャリッジ１７に、一つ又は複数の、本実施の形態においては、複数の後述される記録ヘッドＨｄｉ（ｉ＝１、２、…）（図１）が、複数のノズルが開口する面、すなわち、後述されるノズル面Ｓａを下方に向けて搭載される。

また、前記サイドプレートＰＲ１に駆動側のプーリ１８が、サイドプレートＰＬ１に従動側のプーリ１９が、それぞれ回転自在に配設され、プーリ１８、１９間に無端ベルト２１が走行自在に張設され、該無端ベルト２１の所定の箇所に前記キャリッジ１７が取り付けられる。そして、前記プーリ１８に、キャリッジ移動用の駆動部としてのキャリッジモータ２２が連結される。

したがって、該キャリッジモータ２２を駆動し、無端ベルト２１を走行させることによってキャリッジ１７を左右方向に移動させ、キャリッジ１７の移動に伴って各記録ヘッドＨｄｉを左右方向に移動させることができる。また、このとき、記録ヘッドＨｄｉ（の各ノズル）からインクを吐出させ、副走査方向、すなわち、キャリッジ１７の移動方向に対して直交する方向に搬送される記録媒体Ｐに付着させることによって、記録媒体Ｐに文字、イメージ等の画像を形成し、印刷を行うことができる。なお、記録媒体Ｐとしては、用紙のほかに、塩化ビニル、ＰＥＴ等の樹脂製のフィルム等を使用することができる。

前記レール１５に沿って、かつ、レール１５と平行に延在させてリニアスケール２３が配設され、該リニアスケール２３の目盛りが、キャリッジ１７に配設された後述されるエンコーダ３５（図５）によって読み取られ、該エンコーダ３５のセンサ出力に基づいて、キャリッジ１７の位置が検出される。また、キャリッジ１７の位置の変化及び時間に基づいてキャリッジ１７の移動速度を算出することができる。

そして、前記レール１５に沿って、かつ、レール１５と平行に延在させて、プレート状の形状を有するプラテン２５が配設される。該プラテン２５は、前記受け板ＰＢ上における枠体ＰＬ２、ＰＲ２間に配設され、プラテン２５上を搬送される記録媒体Ｐを支持する。

また、前記プラテン２５の下方に、記録媒体Ｐを負圧によってプラテン２５に引き寄せるための図示されない空気吸引装置が配設される。該空気吸引装置は吸引用のファンを備え、該ファンによって空気が吸引されることにより、記録媒体Ｐがプラテン２５によって平坦に支持される。

そして、前記プラテン２５より後方に、第１の媒体案内部としての図示されないリヤペーパガイドが配設される。該リヤペーパガイドは、図示されない繰出ロールから繰り出された記録媒体Ｐを前記プラテン２５に案内する。そのために、記録媒体Ｐの搬送方向における前記リヤペーパガイドとプラテン２５との間に、搬送部材としての搬送ローラ対３０が回転自在に配設される。

該搬送ローラ対３０は、プラテン２５に隣接させて、キャリッジ１７の主走査方向における複数箇所に回転自在に配設された第１のローラとしての搬送ローラ３１、及び該搬送ローラ３１より上方において回転自在に配設され、記録媒体Ｐを搬送ローラ３１に押し付ける第２のローラとしてのピンチローラ３２から成る。搬送用の駆動部としての後述される搬送モータ３４を駆動し、搬送ローラ３１を回転させると、ピンチローラ３２が連れ回りで回転させられる。

これにより、記録媒体Ｐは、搬送ローラ３１とピンチローラ３２とによって挟まれた状態で前記繰出ロールから繰り出され、前記リヤペーパガイドに沿って搬送され、プラテン２５上に送られる。そして、記録媒体Ｐと記録ヘッドＨｄｉのノズル面Ｓａとが対向させられ、記録ヘッドＨｄｉからインクが吐出され、記録媒体Ｐに付着させられる。

この場合、前記搬送モータ３４を駆動して記録媒体Ｐを所定の距離搬送した後、搬送モータ３４を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、記録ヘッドＨｄｉからインクを吐出させることによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。１走査が終了すると、前記搬送モータ３４を再び駆動して記録媒体Ｐを所定の距離搬送した後、搬送モータ３４を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、記録ヘッドＨｄｉからインクを吐出させることによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。この動作を繰り返すことによって、記録媒体Ｐに画像が形成され、印刷が行われる。

なお、本実施の形態においては、シングルパス方式によって印刷が行われるようになっているが、マルチパス方式によって印刷を行う場合は、前記記録媒体Ｐを搬送する距離が記録ヘッドＨｄｉの図示されないノズル列より短くされ、複数の走査を行うことによって１ライン分の画像が形成される。

また、前記プラテン２５より前方に、印刷が行われた後の記録媒体Ｐを媒体排出口Ｅｑに案内するための第２の媒体案内部としてのフロントペーパガイド３３が配設される。該フロントペーパガイド３３は、前記プラテン２５から水平方向に排出された記録媒体Ｐを下方に向けて案内するために、湾曲した形状を有する。

したがって、図示されない媒体導入口から供給された記録媒体Ｐは、前記リヤペーパガイドによって案内されてプラテン２５に送られ、プラテン２５上において、記録ヘッドＨｄｉから吐出されたインクが付着させられて印刷が行われ、印刷が行われた後、フロントペーパガイド３３によって媒体排出口Ｅｑに案内され、図示されない巻取装置に送られて巻き取られる。

ところで、印刷が行われた記録媒体Ｐにはインクが付着しており、インクが付着した記録媒体Ｐを、インクが乾かないうちにインクジェットプリンタ１０から排出し、その後、巻取装置によって巻き取ると、記録媒体Ｐがインクで汚れてしまう。

そこで、記録媒体Ｐ上のインクを乾燥させ、記録媒体Ｐに定着させるために、前記リヤペーパガイド、プラテン２５及びフロントペーパガイド３３の裏面に加熱体としての図示されないヒータが配設され、該ヒータによって、リヤペーパガイド、プラテン２５及びフロントペーパガイド３３上を搬送される記録媒体Ｐが加熱されるようになっている。

なお、本実施の形態においては、前記レール１５がサイドプレートＰＬ１、ＰＲ１間に配設され、プラテン２５が枠体ＰＬ２、ＰＲ２間に配設されるので、キャリッジ１７がプラテン２５上を移動させられる間は各記録ヘッドＨｄｉによる記録が行われ、キャリッジ１７がサイドプレートＰＬ１と枠体ＰＬ２との間に置かれるとき、及びキャリッジ１７がサイドプレートＰＲ１と枠体ＰＲ２との間に置かれるときは、各記録ヘッドＨｄｉによる記録が行われない。そこで、本実施の形態においては、サイドプレートＰＲ１と枠体ＰＲ２との間が、キャリッジ１７の位置の原点合わせを行うためのホームポジションにされ、サイドプレートＰＬ１と枠体ＰＬ２との間が、キャリッジ１７をプラテン２５上から退避させるとともに折り返すための、かつ、各記録ヘッドＨｄｉのメンテナンスを行うための退避ポジションにされる。

ところで、前記記録ヘッドＨｄｉは、画像データに従ってインクを吐出して画像を形成するので、画像データによってはインクが吐出されないノズルがある。インクが吐出されないノズル内でインクの粘度が高くなってノズルが詰まったり、ノズルにごみ等が付着したりすると、ノズルからインクを円滑に吐出させることができなくなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、前記退避ポジションに、第１のメンテナンス装置としてのキャップユニット４３が配設されるようになっている。該キャップユニット４３は、インクジェットプリンタ１０が長時間使用されない場合に、記録ヘッドＨｄｉのノズル面Ｓａをキャップで覆い、ノズル内のインクの粘度が高くなってノズルが詰まったり、ノズルにごみ等が付着したりするのを防止する。

また、本実施の形態においては、定期的に、又は所定のタイミングで、退避ポジションに置かれた記録ヘッドＨｄｉを駆動し、ノズルから所定のインク滴分のインクを吐出させることによって、ノズル内のインクの粘度が高くなるのが防止される。

そして、前記退避ポジションにおけるキャップユニット４３と枠体ＰＬ２との間に、ノズルからインクが吐出されたときにインクを受け、廃棄するための、第２のメンテナンス装置としてのスピットユニット４５が配設される。

また、前記記録ヘッドＨｄｉによって印刷が行われている間、すなわち、記録ヘッドＨｄｉによる記録中に記録ヘッドＨｄｉの周辺に浮遊するインクミストがノズル面Ｓａに付着し、固化すると、ノズルからインクが円滑に吐出されなくなるだけでなく、前記キャップユニット４３によってノズル面Ｓａがキャップで覆われたときにキャップと記録ヘッドとの間に隙間が生じ、キャップ内を密閉することができなくなってしまう。その場合、ノズル内のインクの粘度が高くなり、固化すると、インクの吐出不良が発生してしまう。

そこで、キャリッジ１７の主走査方向における所定の箇所、本実施の形態においては、前記ホームポジションに、枠体ＰＲ２と隣接させて、第３のメンテナンス装置としてのバキュームユニット４４がノズル面Ｓａと対向させて配設される。バキュームユニット４４は、記録ヘッドＨｄｉがホームポジションに置かれたときに、負圧によって、ノズル面Ｓａに付着したインクミストのインクを空気と共に吸引し、除去する。したがって、バキュームユニット４４を動作させることによってノズル面Ｓａを良好な状態に維持することができるので、画像を形成する際に記録ヘッドＨｄｉからインクを円滑に吐出させることができる。

また、前記ホームポジションにおけるバキュームユニット４４とサイドプレートＰＲ１との間に、第４のメンテナンス装置としてのワイプユニット４１が配設され、前記バキュームユニット４４によってノズル面Ｓａに付着したインクが吸引された後に、ワイプユニット４１によってノズル面Ｓａが定期的に掃除され、バキュームユニット４４においてインクが吸引された後のノズル面Ｓａに残留したインク、ノズル面Ｓａに固着した異物等が払拭される。

なお、前記バキュームユニット４４はプラテン２５とワイプユニット４１との間に配設されるので、記録ヘッドＨｄｉは、キャリッジ１７の移動に伴ってプラテン２５上からバキュームユニット４４の上方に移動し、続いて、ワイプユニット４１の上方に移動することになる。

次に、前記バキュームユニット４４について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるバキュームユニットの概念図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるバキュームユニットの斜視図である。

図において、４４はバキュームユニット、４６はバキュームユニット４４の外装体としてのハウジング、４７は、上縁が開口させられた箱状の形状を有し、前記ハウジング４６に対して上下方向に移動自在に配設された複数の、本実施の形態においては、２個のトレイ、５０は、該トレイ４７を支持し、トレイ４７と共にハウジング４６に対して上下方向に移動自在に配設された昇降ベース、５１は該昇降ベース５０を上下方向に移動させるための昇降機構、６１は、前記トレイ４７内に収容され、前記昇降機構５１によって各記録ヘッドＨｄｉと対向させて上下方向に移動自在に配設された吸引装置、Ｐｓは、前記昇降ベース５０より下方において前記吸引装置６１と連通させて配設され、駆動されて負圧を発生させる駆動部としての、かつ、負圧発生装置としての吸引ポンプ、ｐ１は吸引装置６１と吸引ポンプＰｓとを連結するパイプである。

前記吸引装置６１は、前記ハウジング４６内において、上方に設定された吸引位置及び下方に設定された退避位置に置かれ、吸引位置において、ノズル面Ｓａに付着したインクを空気と共に吸引する。

前記ハウジング４６は、底板Ｈｂ、及び該底板Ｈｂの両縁から立ち上げて形成された側板Ｈｓ１、Ｈｓ２を備え、底板Ｈｂ上に前記トレイ４７及び昇降ベース５０が配設される。

前記昇降機構５１は、前記トレイ４７及び昇降ベース５０を上下方向に移動させるための昇降用の駆動部としての昇降モータ７０、該昇降モータ７０を駆動することによって発生した昇降モータ７０の回転が伝達される回転伝達系としてのギヤトレインＧｃ、該ギヤトレインＧｃの最終段のギヤｇｒ１の軸ｓｈ１に連結され、前記昇降ベース５０の下面にカム面を当接させて配設された運動方向変換機構としての図示されないカム等を備え、該カムによって軸ｓｈ１の回転運動が昇降ベース５０の直進運動に変換される。前記昇降モータ７０を駆動し、軸ｓｈ１を回転させると、カムが回転させられ、昇降ベース５０が上下方向に移動させられる。

なお、本実施の形態においては、運動方向変換機構としてカムが使用されるが、例えば、軸ｓｈ１と連結されたピニオン、及び該ピニオンと噛合させられ、昇降ベース５０に取り付けられラックによって運動方向変換機構を構成することができる。

また、前記吸引装置６１は、箱状の形状を有するケースＣｅ、及び該ケースＣｅ内を貫通させて形成された吸引流路６４を備える。前記ケースＣｅの上端には、ノズル面Ｓａと対向させて吸引面としての偏平なバキューム面Ｓｂが形成され、前記ケースＣｅの下端には、前記吸引ポンプＰｓと対向させて排出面Ｓｃが形成される。したがって、バキューム面Ｓｂにおいて吸引されたインク及び空気が吸引流路６４を介して吸引ポンプＰｓに送られる。

前記バキューム面Ｓｂはノズル面Ｓａより大きい面積を有し、前記キャリッジ１７（図２）が移動させられ、記録ヘッドＨｄｉがバキュームユニット４４上に置かれた状態で、バキューム面Ｓｂとノズル面Ｓａとを重ね、上方から透視したときのバキューム面Ｓｂの周縁内にノズル面Ｓａが置かれる。

そして、バキューム面Ｓｂに、記録ヘッドＨｄｉのノズル列と平行に、すなわち、副走査方向に延在させて、吸引開口としてのバキュームスリット６３が形成される。該バキュームスリット６３はノズル面Ｓａの長手方向の長さより長く形成される。

また、前記排出面Ｓｃに、円形の形状を有する排出口ｈ１が形成され、該排出口ｈ１と前記パイプｐ１とが連通させられる。なお、パイプｐ１は、トレイ４７及び昇降ベース５０を貫通して延在させられる。

そして、前記吸引流路６４は、前記バキュームスリット６３を上端に備え、上下方向に延在させて形成された第１の流路部ｆ１、前記排出口ｈ１を下端に備え、上下方向に延在させて形成された第２の流路部ｆ２、及び第１、第２の流路部ｆ１、ｆ２間に形成された圧力調整室Ｒｍを備える。該圧力調整室Ｒｍは、第１、第２の流路部ｆ１、ｆ２の流路断面より大きい流路断面を有し、吸引ポンプＰｓが駆動され、バキュームスリット６３を介して空気が吸引されたときに、空気の圧力を調整し、バキュームスリット６３の長手方向において空気の圧力に差が生じるのを抑制する。

前記圧力調整室Ｒｍの上端部には、第１の流路部ｆ１にかけて徐々に断面積が小さくなるようにテーパ部ｔｐ１が、前記圧力調整室Ｒｍの下端部には、第２の流路部ｆ２にかけて徐々に断面積が小さくなるようにテーパ部ｔｐ２が形成される。

前記吸引ポンプＰｓは、吸引流路６４を介して、ノズル面Ｓａに付着したインク、及び記録ヘッドＨｄｉの周辺の空気を吸引し、吸引ポンプＰｓの吐出口ｈ２から排出する。

本実施の形態においては、キャリッジ１７に、複数の記録ヘッドＨｄｉが２列に、かつ、千鳥状に配列され、トレイ４７が千鳥状に配設されるので、キャリッジ１７は、各記録ヘッドＨｄｉが２個ずつ順に、トレイ４７の上方において吸引装置６１と対向するように移動させられる。

キャリッジ１７が主走査方向における後述されるバキューム開始位置に置かれると、昇降モータ７０が駆動され、昇降ベース５０が上方に移動させられ、吸引装置６１が前記吸引位置に置かれ、続いて、キャリッジ１７がホームポジションに置かれると、吸引装置６１のバキューム面Ｓｂとノズル面Ｓａとの間に所定の隙間が形成される。

なお、トレイ４７の上縁における２箇所に、上方に向けて突出させてスペーサとしての凸部６５が形成されるので、トレイ４７が過剰に移動させられても、凸部６５が、記録ヘッドＨｄｉのノズル面Ｓａの枠部、又はキャリッジ１７の底面、本実施の形態においては、ノズル面Ｓａの枠部に当接させられ、トレイ４７を停止させる。

したがって、バキュームスリット６３をノズル面Ｓａに近づけ、吸引装置６１のバキューム面Ｓｂとノズル面Ｓａとの間に所定の隙間が形成された状態で吸引ポンプＰｓを駆動すると、ノズル面Ｓａに負圧が及ぼされ、ノズル面Ｓａに付着したインクが吸引装置６１によって吸引される。

また、このとき、記録ヘッドＨｄｉの周辺の空気が、バキューム面Ｓｂとノズル面Ｓａとの隙間を流れ、吸引流路６４内に吸引される。

この間、キャリッジ１７を主走査方向に、記録ヘッドＨｄｉによる記録時の移動速度より低い所定の移動速度で移動させると、バキュームスリット６３は、記録ヘッドＨｄｉのノズル列の列方向に対して直交する方向に、記録ヘッドＨｄｉと相対的に移動させられる。しかも、前述されたように、前記バキュームスリット６３がノズル面Ｓａの長手方向の長さより長く形成されるので、ノズル面Ｓａの全域にわたって負圧が及ぼされ、ノズル面Ｓａに付着したインクを確実に吸引することができる。なお、前記所定の移動速度が記録ヘッドＨｄｉによる記録時の移動速度より低く設定されない場合には、ノズル面Ｓａに付着したインクを確実に吸引することができない。

また、本実施の形態においては、キャリッジ１７が移動させられている間、バキューム面Ｓｂとノズル面Ｓａとが平行な状態に維持されるとともに、バキューム面Ｓｂの面積がノズル面Ｓａの面積より大きくされているので、吸引ポンプＰｓが駆動されるのに伴って、ノズル面Ｓａとバキューム面Ｓｂとの隙間を空気が安定して流れ、その空気が吸引流路６４内に吸引される。

したがって、ノズル面Ｓａに付着したインクを安定させて吸引することができる。

なお、バキューム面Ｓｂの面積がノズル面Ｓａの面積より小さい場合、吸引ポンプＰｓが駆動されるのに伴って、空気が下方からノズル面Ｓａに向けて流れ、ノズル面Ｓａに当たり、状況によっては渦を形成して吸引流路６４内に吸引される。その場合、ノズル面Ｓａとバキューム面Ｓｂとの間で予期せぬ空気の流れが生じやすくなり、ノズル面Ｓａに付着したインクを安定させて吸引することができなくなる。

次に、ワイプユニット４１について説明する。

図４は本発明の第１の実施の形態におけるワイプユニットの概念図である。

図において、４１はワイプユニット、Ｈｄｉは記録ヘッド、Ｓａはノズル面、Ｍｋは図示されない基台上を副走査方向に移動自在に配設されたワイプ機構である。後述される機構移動用の駆動部としてのワイプ機構モータ７１（図５）を駆動することによって前記ワイプ機構Ｍｋを移動させると、記録ヘッドＨｄｉがワイプ機構Ｍｋと相対的に矢印方向に移動させられる。

なお、図において実線で示されるワイプ機構Ｍｋはノズル面Ｓａに付着したインクを払拭している位置にあり、破線で示されるワイプ機構Ｍｋはノズル面Ｓａに付着したインクを払拭する前の位置にある。

ワイプ機構Ｍｋは、不織布のシート等から成るワイパ６７、該ワイパ６７を繰り出す供給ロールＲｓ、ワイパ６７を巻き取る巻取ロールＲｗ、ワイパ６７をノズル面Ｓａに押し付ける押付部６８、ワイパ６７にテンション（張力）を付与する張力付与部材としてのテンションローラ６９等を備える。巻取ロールＲｗには後述されるワイパ搬送用の駆動部としてのワイパモータ７２（図５）が連結される。前記押付部６８は、付勢部材としての図示されないスプリングによって所定の付勢力でワイパ６７の払拭部位Ｐｔ１をノズル面Ｓａに押し付ける。

ワイパ６７を押付部６８によってノズル面Ｓａに押し付けた状態でワイプ機構モータ７１を駆動し、ワイプ機構Ｍｋを移動させると、払拭部位Ｐｔ１はノズル面Ｓａに付着したインクを払拭する。

なお、前記押付部６８の先端は、ワイパ６７を傷付けることかないように弧状の形状を有する。また、ノズル面Ｓａに残留したインク、ノズル面Ｓａに固着した異物等を除去しやすくするために、ワイパ６７にワイプ液が浸透させられる。

ノズル面Ｓａに付着したインクを払拭した後のワイパ６７には汚れが付着するが、汚れが付着したワイパ６７によってノズル面Ｓａに付着したインクを払拭すると、ノズル面Ｓａを傷付けてしまうことがある。

そこで、本実施の形態においては、前記ワイプ機構Ｍｋを移動させ、ワイパ６７によってノズル面Ｓａに付着したインクを払拭すると、続いて、前記ワイパモータ７２が駆動され、ワイパ６７が所定の巻取量だけ巻取ロールＲｗに巻き取られ、ワイパ６７の汚れが付着した部分が巻取ロールＲｗ側に搬送されるようになっている。そして、巻取ロールＲｗに巻き取られた分だけワイパ６７が搬送され、供給ロールＲｓから新たにワイパ６７が繰り出される。

なお、本実施の形態においては、前記押付部６８がスプリングによってワイパ６７を所定の付勢力でノズル面Ｓａに押し付けるにようになっているが、前記押付部を、ゴム等の弾性を有する材料によって形成し、押付部自体が有する付勢力でワイパ６７をノズル面Ｓａに押し付けるようにすることができる。

次に、前記インクジェットプリンタ１０の制御装置について説明する。

図５は本発明の第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの制御ブロック図である。

図において、８０はインクジェットプリンタ１０の全体の制御を行う制御部、８１は第１の記憶装置としてのＲＯＭ、８２は第２の記憶装置としてのＲＡＭ、８３は第３の記憶装置としての設定値メモリである。

前記制御部８０は、演算装置としての図示されないＣＰＵを備え、ＲＯＭ８１に記録されたプログラムに基づいて各種の処理を行う。ＲＯＭ８１には前記プログラムのほかに各種の初期値等が記録され、ＲＡＭ８２には各種のデータが一時的に記録される。また、ＲＡＭ８２は、前記ＣＰＵが演算を行う際にワークエリアとしても機能する。そして、前記設定値メモリ８３には、制御部８０が各種の処理を行う際に使用される設定値、例えば、バキュームユニット４４（図１）において、ノズル面Ｓａに付着したインクの吸引を開始するための、キャリッジ１７（図２）のバキューム開始位置、吸引装置６１を上方に移動させたときの吸引位置、バキュームユニット４４の上方でキャリッジ１７を移動させるときのキャリッジ１７の移動速度、ワイプユニット４１（図４）の位置、ワイプユニット４１によってノズル面Ｓａに付着したインクが払拭される回数であるワイプ回数、払拭を開始する条件である払拭開始条件、払拭後のワイパ６７の搬送量等が記録される。

また、前記制御部８０は、ヘッド駆動処理部Ｐｒ１、搬送処理部Ｐｒ２、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３、昇降処理部Ｐｒ４、吸引ポンプ駆動処理部Ｐｒ５、ワイパ払拭処理部Ｐｒ６、ワイパ搬送処理部Ｐｒ７等を備える。

前記ヘッド駆動処理部Ｐｒ１は記録ヘッドＨｄｉに画像データを送り、記録ヘッドＨｄｉは、画像データに基づいて、所定のタイミングでインクを吐出して画像を形成する。

前記搬送処理部Ｐｒ２は、前記搬送モータ３４を駆動し、搬送ローラ対３０（図２）を回転させ、記録媒体Ｐを搬送する。

前記キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、ＰＷＭ制御によって前記キャリッジモータ２２を駆動し、キャリッジ１７を移動させる。そのために、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、ＲＯＭ８１からキャリッジ１７の目標位置及び目標速度を読み出し、前記エンコーダ３５のセンサ出力を受け、キャリッジ１７の位置を検出し、制御値としてのＰＷＭ制御信号を発生させてキャリッジモータ２２に送る。該キャリッジモータ２２は、ＰＷＭ制御信号を受けて、ＰＷＭ制御信号のデューティに比例させて回転速度を変化させ、キャリッジ１７を加速したり減速したりして目標速度で目標位置に移動させる。

前記昇降処理部Ｐｒ４は、前記昇降モータ７０を駆動し、前記昇降ベース５０（図３）を上下方向に移動させる。そのために、前記ハウジング４６における前記吸引位置に、前記トレイ４７と対向させて昇降用の検出部としてのトレイセンサ３６が配設され、昇降処理部Ｐｒ４は、トレイセンサ３６のセンサ出力を受け、トレイ４７の位置を検出する。

前記吸引ポンプ駆動処理部Ｐｒ５は前記吸引ポンプＰｓを駆動する。該吸引ポンプＰｓが駆動されると、前記吸引流路６４を介してノズル面Ｓａに付着したインクが記録ヘッドＨｄｉの周辺の空気と共に吸引される。

前記ワイパ払拭処理部Ｐｒ６は、前記ワイプ機構モータ７１を駆動することによってワイプ機構Ｍｋを副走査方向に移動させ、払拭部位Ｐｔ１をノズル面Ｓａに沿って移動させることによって、ノズル面Ｓａに付着したインクを払拭する。

前記ワイパ搬送処理部Ｐｒ７は、前記払拭部位Ｐｔ１によってノズル面Ｓａに付着したインクを払拭するために、前記ワイパモータ７２を駆動してワイパ６７を搬送する。

次に、バキュームユニット４４及びワイプユニット４１の動作について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態におけるバキュームユニット及びワイプユニットの動作を示すフローチャートである。

まず、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、キャリッジモータ２２を駆動し、エンコーダ３５から送られたセンサ出力を読み込み、キャリッジ１７の位置を検出しながらキャリッジ１７をホームポジションに向けて移動させ、バキューム開始位置に置く。該バキューム開始位置は、主走査方向における、記録ヘッドＨｄｉのノズル面Ｓａが吸引装置６１のケースＣｅと対向する位置、又はケースＣｅと対向する位置よりわずかにプラテン２５側の位置に設定される。

続いて、昇降処理部Ｐｒ４は、昇降モータ７０を駆動し、吸引装置６１を上方に移動させ、吸引位置に置く。該吸引位置は、ワイプユニット４１の高さ方向におけるノズル面Ｓａとバキューム面Ｓｂとの間に、ノズル面Ｓａに付着したインクを吸引するのに最適な距離を置いて設定される。

そして、吸引ポンプ駆動処理部Ｐｒ５は、吸引ポンプＰｓを駆動し、ノズル面Ｓａに付着したインク及び空気の吸引を開始する。

吸引ポンプＰｓが駆動されている間、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、キャリッジモータ２２を駆動し、バキュームユニット４４の上方で、キャリッジ１７を記録時より低い所定の移動速度でワイプユニット４１側に移動させる。本実施の形態においては、キャリッジ１７が、ノズル面Ｓａのプラテン２５側の端部からワイプユニット４１側の端部まで移動すると、インク及び空気の吸引は終了するが、キャリッジ１７がノズル面Ｓａのワイプユニット４１側の端部まで移動した後、プラテン２５側に移動させ、インク及び空気の吸引を繰り返すことができる。

このようにして、ノズル面Ｓａの全体に付着したインクが空気と共に吸引されると、キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は、キャリッジモータ２２を駆動し、記録ヘッドＨｄｉをワイプユニット４１の上方に置く。

続いて、ワイパ搬送処理部Ｐｒ７は、ワイパモータ７２を駆動して、ワイパ６７を、払拭部位Ｐｔ１を形成するための第１の搬送量搬送することによって、供給ロールＲｓからワイパ６７を繰り出す。

そして、ワイパ払拭処理部Ｐｒ６は、ワイプ機構モータ７１を駆動して前記ワイプ機構Ｍｋを副走査方向に往復移動させ、ワイパ６７によってノズル面Ｓａに付着したインクを払拭し、往路と復路との切替え時に、ワイパ搬送処理部Ｐｒ７は、ワイパモータ７２を駆動してワイパ６７を、新たに払拭部位Ｐｔ１を形成するための第２の搬送量搬送することによって、供給ロールＲｓからワイパ６７を繰り出す。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３はキャリッジ１７をバキューム開始位置に置く。
ステップＳ２ 昇降処理部Ｐｒ４は吸引装置６１を上方に移動させ、吸引位置に置く。
ステップＳ３ 吸引ポンプ駆動処理部Ｐｒ５は吸引ポンプＰｓを駆動し、ノズル面Ｓａのインク及び空気の吸引を開始する。
ステップＳ４ キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３はバキュームユニット４４の上方でキャリッジ１７を移動させる。
ステップＳ５ キャリッジ駆動処理部Ｐｒ３は記録ヘッドＨｄｉをワイプユニット４１の上方に置く。
ステップＳ６ ワイパ搬送処理部Ｐｒ７はワイパ６７を第１の搬送量搬送する。
ステップＳ７ ワイパ払拭処理部Ｐｒ６はワイプ機構Ｍｋを往復移動させ、往路と復路との切替え時に、ワイパ搬送処理部Ｐｒ７はワイパ６７を第２の搬送量搬送し、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、キャリッジ１７の主走査方向における所定の箇所にノズル面Ｓａと対向させてバキュームユニット４４が配設され、負圧によってノズル面Ｓａに付着したインクが空気と共に吸引されるので、記録ヘッドＨｄｉによる記録中にノズル面Ｓａに付着したインクを除去することができる。したがって、記録ヘッドＨｄｉからインクを円滑に吐出させることができる。

また、ワイプユニット４１によって記録ヘッドＨｄｉのノズル面Ｓａを掃除しても、ノズル面Ｓａに付着したインクがバキュームユニット４４によって除去されているので、インク中に分散させられた顔料によってノズル面Ｓａが擦られることがなく、ノズル面Ｓａを傷付けることがない。

したがって、ノズル面Ｓａに形成された膜の撥液性能を維持することができるので、ノズル面Ｓａのインクが濡れ広がってノズルのメニスカスに影響を及ぼすことがなく、インクの吐出不良が発生するのを防止することができる。

なお、本実施の形態においては、バキュームユニット４４に隣接させてワイプユニット４１が配設されるようになっているが、バキュームユニット４４によってノズル面Ｓａのインクが吸引され、除去されるので、必ずしも、ワイプユニット４１によってノズル面Ｓａのインクを払拭する必要がない。

したがって、ワイプユニット４１を配設しなくてもよいが、ワイプユニット４１を配設することによって、ノズル面Ｓａに強固に付着した異物を除去することができるので、ワイプユニット４１を配設するのが好ましい。

ところで、本実施の形態においては、吸引装置６１と吸引ポンプＰｓとがパイプｐ１によって接続されているので、吸引装置６１から排出されたインク及び空気が吸引ポンプＰｓに送られることになる。この場合、インクの量が多いと、吸引ポンプＰｓを円滑に駆動することができず、ノズル面Ｓａに付着したインクを円滑に吸引することができなくなることがある。

そこで、吸引装置６１から排出されたインク及び空気を分離させることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図７は本発明の第２の実施の形態におけるバキュームユニットの概念図、図８は本発明の第２の実施の形態におけるバキュームユニットの要部を示す図である。

この場合、吸引装置６１は、箱状の形状を有するケースＣｅ、及び該ケースＣｅ内を貫通するように形成された吸引流路６４を備える。また、前記ケースＣｅの上端には、記録ヘッドＨｄｉのノズル面Ｓａと対向させて吸引面としての偏平なバキューム面Ｓｂが形成され、前記ケースＣｅの下端には、駆動されて負圧を発生させる駆動部としての、かつ、負圧発生装置としての吸引ポンプＰｓと対向させて排出面Ｓｃが形成される。

そして、前記バキューム面Ｓｂに吸引開口としてのバキュームスリット６３が形成され、前記排出面Ｓｃに、円形の形状を有する排出口ｈ１が形成される。

前記吸引流路６４は、前記バキュームスリット６３を上端に備えた第１の流路部ｆ１、前記排出口ｈ１を下端に備えた第２の流路部ｆ２、及び第１、第２の流路部ｆ１、ｆ２間に形成された圧力調整室Ｒｍを備える。

なお、図において、７５は、回転伝達系としてのギヤトレインＧｃ（図３）の前述された最終段のギヤｇｒ１の軸ｓｈ１に連結され、昇降ベース５０の下面（図においては便宜上吸引装置６１の排出面Ｓｃ）にカム面を当接させて配設された運動方向変換機構としてのカムである。

前記吸引ポンプＰｓは、吸引流路６４を介して記録ヘッドＨｄｉの周辺の空気、及びノズル面Ｓａに付着したインクを吸引し、吐出口ｈ２から排出する。

前記吸引装置６１の排出口ｈ１と吸引ポンプＰｓとの間のインク及び空気の経路には、吸引装置６１によって吸引されたインクと空気とを分離させる分離装置８５が配設されるとともに、該分離装置８５より吸引ポンプＰｓ側に弁装置８６が配設され、吸引装置６１と分離装置８５とがパイプｐ２によって、分離装置８５と弁装置８６とがパイプｐ３によって、弁装置８６と吸引ポンプＰｓとがパイプｐ４によって接続される。

前記分離装置８５内は、分離壁８７及びフィルタ８８によって吸入側室ＡＲ１と排気側室ＡＲ２とに区画される。吸入側室ＡＲ１には、吸引装置６１から排出されたインク及び空気が送られてくるので、フィルタ８８によってインクと空気とが分離させられ、空気だけが排気側室ＡＲ２に送られる。

吸入側室ＡＲ１に残留したインクは、パイプｐ５を介して廃液回収部としての廃液ボトル８９に送られ、回収される。

前記弁装置８６は、昇降モータ７０（図５）が駆動され、吸引装置６１が上方に移動させられて吸引位置に置かれると、吸引装置６１側のパイプｐ３と吸引ポンプＰｓ側のパイプｐ４とを接続し、吸引装置６１が下方に移動させられて退避位置に置かれると、前記パイプｐ３とパイプｐ４とを分離させる。

そのために、吸引ポンプＰｓ及びパイプｐ４は、第３のメンテナンス装置としてのバキュームユニット４４の外装体としてのハウジング４６に固定され、分離装置８５、弁装置８６、パイプｐ２、ｐ３は吸引装置６１と共に上下方向に移動させられ、吸引装置６１が吸引位置に置かれると、図８の破線で示されるように、弁装置８６とパイプｐ４とが接続され、吸引装置６１が退避位置に置かれると、図８の実線で示されるように、弁装置８６とパイプｐ４とが分離させられる。

したがって、吸引装置６１が吸引位置に置かれると、吸引ポンプＰｓによってノズル面Ｓａに付着したインク及び空気がバキュームスリット６３を介して吸引され、インクが廃液ボトル８９に送られ、空気が吐出口ｈ２から吐出される。また、吸引装置６１が退避位置に置かれると、吸引ポンプＰｓが駆動されていても、ノズル面Ｓａに付着したインク及び空気は吸引されず、パイプｐ４の開口ｈ３から吸引された空気が吐出口ｈ２から吐出される。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図９は本発明の第３の実施の形態におけるワイプユニットの概念図である。

図において、４１は第４のメンテナンス装置としてのワイプユニット、Ｈｄｉは記録ヘッド、Ｓａは該記録ヘッドＨｄｉのノズル面、Ｒ１〜Ｒ４は回転自在に配設されたローラ、７８は、ローラＲ１〜Ｒ４によって矢印方向に走行自在に張設された走行部材としてのベルト、７６は該ベルト７５の所定の箇所に配設されたブレードベース、７７は、該ブレードベース７６に取り付けられ、前記ノズル面Ｓａに当接させられたワイプブレードである。該ワイプブレード７７の先端は、湾曲させられてノズル面Ｓａに当接させられる。

ローラＲ１〜Ｒ４のうちの所定のローラは駆動ローラであり、他のローラは従動ローラであり、駆動ローラにワイプ用の駆動部としての図示されないモータが連結され、該モータを駆動することによってローラＲ１〜Ｒ４が回転させられ、ベルト７８が走行させられ、ワイプブレード７７がノズル面Ｓａに付着したインクを払拭する。

これにより、第３のメンテナンス装置としてのバキュームユニット４４（図１）によってインクが吸引された後のノズル面Ｓａに残留したインク、ノズル面Ｓａに固着した異物等が除去される。

前記各実施の形態においては、インクジェットプリンタ１０について説明しているが、本発明を複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ インクジェットプリンタ
１７ キャリッジ
４４ バキュームユニット
Ｈｄｉ 記録ヘッド
Ｓａ ノズル面

Claims (10)

1. （ａ）主走査方向に移動自在に配設されたキャリッジと、
   （ｂ）該キャリッジに搭載され、ノズル面を備えた記録ヘッドと、
   （ｃ）キャリッジの主走査方向における所定の箇所に前記ノズル面と対向させて配設され、負圧によってインクを空気と共に吸引するバキュームユニットとを有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記バキュームユニットは、記録ヘッドと対向させて上下方向に移動自在に配設された吸引装置、該吸引装置を上下方向に移動させる昇降機構、及び前記吸引装置と連通させて配設され、駆動されて負圧を発生させる負圧発生装置を有する請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. （ａ）前記吸引装置は、前記ノズル面と対向させて形成された吸引面を備え、
   （ｂ）該吸引面に吸引開口が形成される請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. （ａ）前記吸引装置は、上下方向に移動させられて吸引位置及び退避位置に置かれ、
   （ｂ）吸引装置が吸引位置に置かれたときに、前記吸引面とノズル面との間に所定の隙間が形成される請求項３に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記吸引開口は副走査方向に延在させて形成される請求項３又は４に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記吸引装置によって吸引されたインクと空気とを分離させる分離装置を有する請求項２〜５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記分離装置はフィルタを備える請求項６に記載のインクジェットプリンタ。
8. （ａ）前記分離装置より負圧発生装置側に弁装置が配設され、
   （ｂ）該弁装置は、前記吸引装置が吸引位置に置かれたときに、吸引装置側と負圧発生装置側とを接続し、前記吸引装置が退避位置に置かれたときに、前記吸引装置側と前記負圧発生装置側とを分離させる請求項６又は７に記載のインクジェットプリンタ。
9. （ａ）前記吸引装置は、吸引したインク及び空気を負圧発生装置に送る吸引流路を備え、
   （ｂ）該吸引流路に、前記空気の圧力を調整する圧力調整室が形成される請求項２〜８のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記キャリッジは、バキュームユニットによってインク及び空気が吸引されている間、バキュームユニットの上方において、記録時の移動速度より低い移動速度で移動させられる請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。

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