JP4546186B2 - インクジェットヘッドのメンテナンス装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ用のインクジェットヘッドのインク吐出面側を清拭するメンテナンス装置に係り、特にインク吐出面を保護するために親インク性材料の保護部材が設けられたインクジェットヘッドにおいて、清拭が確実で該保護部材にインクが残存しにくいインクジェットヘッドのメンテナンス装置に関するものである。

プリンタの印字手段として用いられるインクジェットヘッドのメンテナンス装置として、インクジェットヘッドのインク吐出面をヘッド長手方向に走査して清拭するワイピング装置が知られている。かかるワイピング装置においてインクジェットヘッドに接触するワイピング部材としては、下記特許文献１及び２に開示されているように、フェルト、スポンジ、積層吸取紙や高分子回収材などの多孔質弾性体が知られている。しかし、下記特許文献３に開示されているような構造のインクジェットヘッドに対しては、適当な機構のワイピング装置が提案されていなかった。
特開２００１−２７０１３６号公報 特開２００３−２６６７１４号公報 特開２００２−７９６６６号公報

前記特許文献３に開示されたインクジェットヘッドに対して適当な機構のワイピング装置が提案されていなかった理由について、本願発明者等の知見を説明する。
図１９〜図２１に示すように、前記特許文献３に開示されたインクジェットヘッド１は、内部にインク室２があるヘッド本体３の下面に、インク室２に連通する多数個のインク吐出口４が列設された構造である。ヘッド本体３の上面側及び側面には、インクの吐出を制御するための制御基板５等が設けられており、また前記インク吐出口４が開口したヘッド本体３の下面は撥インク性のインク吐出面６とされ、これを取り囲む矩形枠状の保護部材７はインク吐出面６よりも下方に突出しており、図２１中に示したようにその表面（下面）は親インク性である。なお、インク吐出面６の撥インク性と保護部材７の親インク性は、機能における相対的な程度を示すものであり、撥インク性の性質は保護部材７よりもインク吐出面６の方が高く、親インク性の性質はインク吐出面６よりも保護部材７の方が高いという意味である。

従って、前記特許文献３のインクジェットヘッド１は保護部材７にインクが残りやすく、用紙への接触により用紙汚れを発生しやすかった。従来、図２０に示すようにＰＯＭなどの剛性材料からなるノズル付きのクリーニング部材８を保護部材７に接触して吸引し、保護部材７に付着したインクをクリーニングする方法がとられていたが、前述したように保護部材７にはインクが残りやすいので、これを吸引除去しようとして吸引のエアーを過剰に強くすると、インク吐出口４におけるインクの表面状態（メニスカス）を壊し、不吐出などの不具合を発生させてしまう場合がある。また、ノズルが保護部材７から離れるときにノズル形状のインクが保護部材７側に残る現象も発生しやすい。

上述した問題点を図２２〜図２５を参照してさらに説明する。
まず、図２２は前記特許文献３のインクジェットヘッド１のクリーニング動作におけるインク室２内の圧力の時間的変化を示すグラフであり、図２３は図２２中に示す前記クリーニング動作の各工程における前記インクジェットヘッド１の断面図である。
待機状態から（待機１）、ヘッド側の吐出手段によりインク室２内のインク圧を高めてインク室２内のインクをインク吐出口４から外に押し出すことにより不純物の除去とインク吐出口４へのインク供給を行う（パージ１、２）。次に、ヘッド側の吐出手段によりインク室２内をインクが外に出てこない程度に減圧し、前記保護部材７に前記クリーニング部材８を接触させて走査しながらノズルで吸引し、余分なインクを除去（吸引１、２）する。最後に、ヘッド側の吐出手段によりインク室２内を更に減圧することにより、インク吐出口４でのインク表面状態（メニスカス）を適正な状態にしている。

前述したように特許文献３のインクジェットヘッド１は保護部材７が親インク性であるため、この一連のインククリーニング動作において、図２３の「吸引１」に示すように余分なインクはインク吐出面６に溜まらず、保護部材７に流れる。しかし、保護部材７の親インク性のため、前記クリーニング部材８のノズルによる吸引にも係わらず保護部材７側にインク残り９が発生し易い傾向があった。前記クリーニング部材８のノズルによる吸引力を高めることで、インク残り９は減少するが、吸引力を強くしていくとインク吐出口４のインク表面状態（メニスカス）を破壊してしまうため、強くするにも限界がある。

図２４は前記特許文献３のインクジェットヘッド１のクリーニング動作を示す斜視図であり、同図に示すように、多数のインク吐出口４が１列に並ぶ長手形状のインクジェットヘッド１を１端から他端に向けてクリーニング部材８を接触させながら走査した場合、図２５に示すように、前記インクジェットヘッド１からクリーニング部材８が離れる時には、インクジェットヘッド１の保護部材７の他端側の表面に前記クリーニング部材８のノズルに対応するような配置でインク残り９が発生してしまい、このインク残り９が印刷時に用紙に接触することで用紙を汚損してしまうという不都合を生じさせていた。

本発明は、インク吐出面が撥インク性で、その周囲に親インク性の保護部材が設けられたインクジェットヘッドにおいて、インク吐出口のインク表面状態を壊すことなく、保護部材の表面のインクを確実に除去することができるメンテナンス装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載されたメンテナンス装置は、インク室に開口したインク吐出口の周囲が撥インク性のインク吐出面とされるとともに該インク吐出面の周囲にはインクの吐出方向に突出した親インク性の保護部材が設けられたインクジェットヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置であって、
前記保護部材に押圧して圧縮した後に前記保護部材に沿って移動し、前記圧縮が解除されることにより前記保護部材に付着した前記インクを吸収する多孔質弾性体を備えたメンテナンス装置において、
前記移動により前記多孔質弾性体に吸収される前記インクの保持量が、前記多孔質弾性体の移動方向について先方から後方に段階的に変化するように、前記多孔質弾性体を、メンテナンス装置の移動方向に沿って並ぶ複数の部分から構成したことを特徴としている。

請求項２に記載されたメンテナンス装置は、請求項１のメンテナンス装置において、
前記複数の部分が、インクが多量に吸収される前記移動方向の先頭側の部分と、インクの保持量が少なく残りのインクを速やかに吸収する前記移動方向の後段の部分を含むことを特徴とする。

請求項３に記載されたメンテナンス装置は、請求項２記載のメンテナンス装置において、
前記多孔質弾性体に、前記多孔質弾性体の移動方向と交差する方向の切込みを形成し、前記インクの保持量が異なる複数の保持部を構成したことを特徴としている。

請求項４に記載されたメンテナンス装置は、請求項２記載のメンテナンス装置において、
前記多孔質弾性体の内部に、前記多孔質弾性体の移動方向と交差する方向の隔壁を設けることにより、前記インクの保持量が異なる複数の保持部を構成したことを特徴としている。

請求項５に記載されたメンテナンス装置は、請求項２記載のメンテナンス装置において、
前記保護部材に対する押圧方向についての前記多孔質弾性体の高さを、前記多孔質弾性体の移動方向について先方を低く後方を高く設定したことを特徴としている。

請求項１及び２に記載されたメンテナンス装置によれば、多孔質弾性体を保護部材に押圧して圧縮した後に圧縮を解除して、多孔質弾性体の変形が元に戻ることで多孔質弾性体の多数の孔にインクが吸引され、保護部材側にインクが残りにくい。

さらに請求項１及び２に記載されたメンテナンス装置によれば、多孔質弾性体のインク保持量が移動方向の先方から後方に段階的に設定された複数の部分から構成されているので、保護部材に付着したインクは移動方向について先方の部分である１段目で吸収され、吸収し切れなかったインクは順次移動方向について後方の部分である２段目以降において確実に吸収することができる。

請求項３に記載されたメンテナンス装置によれば、多孔質弾性体に移動方向と交差する方向の切込みを形成して複数段のインク保持部を構成したので、簡単な構成で請求項２による効果が得られる。

請求項４に記載されたメンテナンス装置によれば、多孔質弾性体の内部に移動方向と交差する方向の隔壁を設けて複数段のインク保持部を構成したので、各段の分離が構造上明確で前記移動方向についてのインク保持量の分布の格差を明瞭な階段状にでき、請求項２による効果が一層確実となる。

請求項５に記載されたメンテナンス装置によれば、多孔質弾性体を走査方向の側面から見て後ろ側が高い略台形状としたので、保護部材に押し付けた状態では、先方部分は圧縮率が低いため透気度が高くインク吸収量が多くなるが、後方部分は圧縮量が多いため走査が完了して保護部材から離脱する際の体積の戻り量が大きく、保護部材の後端部に残るインクを残さず吸収することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は第１の実施形態（第１例）の使用状態を示す斜視図、図２は第１例の使用状態を示す断面図、図３は第２例の断面図、図４は第３例の前提を説明するための図であって、（ａ）が多孔質弾性体の斜視図であり（ｂ）が多孔質弾性体の走査方向についての位置とインク保持量との関係を示すグラフ、図５は第３例を説明するための図であって、（ａ）が第３例の多孔質弾性体の斜視図であり（ｂ）が同多孔質弾性体の走査方向についての位置とインク保持量との関係を示すグラフ、図６は第３例の使用状態を示す斜視図、図７は第４例の断面図、図８は第５例を示す斜視図、図９は第５例を示す側面図、図１０は第６例の前提を説明するための断面図、図１１は第５例を示す断面図、図１２は第７例の斜視図、図１３は第７例の側面図、図１４は第７例のクリーニング部の分解斜視図、図１５は第７例のクリーニング部の分解斜視図、図１６は（ａ）が第７例のクリーニング部の組立図、（ｂ）が断面図、（ｃ）が変形例の断面図である。
図１７は以上の実施形態を適用できる画像形成装置の概略構成図、図１８は該画像形成装置の印刷部付近の概略拡大斜視図である。

まず図１７及び図１８を参照し、本発明のメンテナンス装置を適用して有用な結果が得られるインクジェットヘッド１を印字手段として備えた画像形成装置１００について説明する。
図１７に示すように、この画像形成装置１００は、本体として上下の筐体１０１、１０２を有しているが、上側の筐体１０１の内部に、印刷用紙Ｐを水平方向に搬送する搬送手段であるベルト搬送手段１０３を備えている。このベルト搬送手段１０３には、回動する無端ベルト１０４上の印刷用紙Ｐに接触する上側部分の下面に沿って、印刷用紙Ｐの保持手段である吸引ファン１０５が設けられている。無端ベルト１０４に設けられた多数の孔又は無端ベルト１０４が互いに平行に設けられた複数本の無端ベルトからなる場合にはこれらの隙間から、吸引ファン１０５が印刷用紙Ｐを吸引することにより該無端ベルト１０４上に印刷用紙Ｐを保持し、該無端ベルト１０４を移動させることによって印刷用紙Ｐを位置ずれなく搬送することができるようになっている。また、ベルト搬送手段１０３の入口側には給紙手段１０６が設けられており、積載された印刷用紙Ｐを上から一枚ずつベルト搬送手段１０３に送り込むことができる。また、無端ベルト１０４の印刷用紙Ｐと接触する上側部分の上方には適当な間隔をおいて下向きに並べられた４つのインクジェットヘッド１からなる印字手段が設けられている。各インクジェットヘッド１のインク色は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って、黒、シアン、マゼンタ、イエローとなっている。また、ベルト搬送手段１０３の出口側には排紙手段１０７が設けられており、印刷済みの印刷用紙Ｐを排紙台上に排出することができる。

図１８に示すように、ベルト搬送手段１０３のローラには搬送位置検出手段としてのロータリーエンコーダ１０８が設けられ、そのパルス信号Ｓ１を受けた制御手段１１０が印字手段の各インクジェットヘッド１にタイミング信号Ｓ２を送り、ベルト搬送手段１０３で無端ベルト１０４に保持されて搬送されている印刷用紙Ｐに各色のインクを適当なタイミングで吐出させることができるように構成されている。

制御手段１１０は、形成しようとする画像を色分解して各色のインクジェットヘッド１ごとの駆動データを取得した後、前記ロータリーエンコーダ１０８からの信号Ｓ１を基準として、ベルト搬送手段１０３が搬送してくる印刷用紙Ｐの位置に対応して各インクジェットヘッド１を駆動することにより、印刷用紙Ｐ上の適切な位置に各色のインクを位置合わせして吐出し、これにより元画像通りのカラーの画像を印刷用紙Ｐ上に再現して形成することができる。

なお、図１７において、上側の筐体１０１の内部には、前記印字手段の上方を覆うように、両面印刷時用の用紙搬送経路１１１が配置されている。用紙搬送経路１１１は、ベルト搬送手段１０３の出口側と入口側を結ぶ搬送経路であり、その経路途中には搬送ローラや搬送ベルトが配置されて印刷用紙Ｐを搬送できるようになっている。この用紙搬送経路１１１には、ベルト搬送手段１０３の出口側の近傍に切替部１１２があり、同入口側の近傍には他の切替部１１３を介してスイッチバック方式の用紙反転部１１４が設けられている。

従って、印刷用紙Ｐを両面印刷する場合には、印刷用紙Ｐをベルト搬送手段１０３で搬送しながら表面を印刷し、その後、切替部１１２を介して用紙搬送経路１１１に導き、さらに他の切替部１１３から用紙反転部１１４に導き、再び他の切替部１１３を切り替えた後に用紙搬送路１１１に導入してベルト搬送手段１０３の入口に戻し、最後にベルト搬送手段１０３で搬送しながら裏面を印刷して排紙手段１０７に排出することができる。

なお、図１７において、下側の筐体１０２の内部には、第２及び第３の給紙手段１０６’，１０６”が設けられ、ベルト搬送手段１０３に第１の給紙手段１０６とは異なるサイズの印刷用紙Ｐ’，Ｐ”を供給することができる。また、１１０は前記制御手段であり、１１５は後述するメンテナンス装置においてインクジェットヘッド１から吸い取ったインクを溜めておくタンクである。

以下、本発明の実施の形態に係るメンテナンス装置の各例について説明する。このメンテナンス装置は、前記インクジェットヘッド１の下面側に付着したインクを拭き取るための装置である。

（１）第１例（図１及び図２）
図１乃至図２に示すように、このインクジェットヘッド１は、特許文献３に示したインクジェットヘッド１と同様の構造であり、内部にインク室２があるヘッド本体３の下面に、インク室２に連通する多数個のインク吐出口４が列設開口した構造である。ヘッド本体３の上面側及び側面には、インクの吐出を制御するための制御基板５等が設けられており、画像形成装置１００の前記制御手段１１０に接続されてインクの吐出が制御されている。また前記インク吐出口４が開口したヘッド本体３の下面は撥インク性のインク吐出面６とされ、これを取り囲む矩形枠状の保護部材７はインク吐出面６よりも下方に突出しており、その表面（下面）は親インク性である。なお、撥インク性、親インク性の意味は「背景技術」の項で説明した内容と同様である。

本例のメンテナンス装置は、インクジェットヘッド１のインク吐出面６を囲む矩形枠状の保護部材７と同等の外形を備えた矩形状の多孔質弾性体１０（クリーニング部材）と、多孔質弾性体１０を保護部材７に向けて押圧し、また保護部材７に接触している多孔質弾性体１０を保護部材７から離れる方向に戻すための駆動手段を備えたことを特徴としており、この多孔質弾性体１０を保護部材７に押圧して圧縮した後に前記圧縮を解除することにより、保護部材７に付着したインクを吸収する機能を備えている。

多孔質弾性体１０は、インク種類によって材質は異なってくるが、インクの吸収が良く、耐インク性が強いものが望ましい。例えば、ポリ塩化ビニール、ポリビニルアルコール、ウレタンフォーム、セラミックフォーム、ポリエチ焼結体、ゴムスポンジ、フェルト、ルビーセル（トーヨーポリマー（株）の商標）、エバーライト（（株）ブリヂストンの商標）、スーパーシート（日本発条（株）の商標）などを使用する。また、多孔質弾性体１０の大きさにもよるが、圧縮変形により体積が５％以上減少するような押圧力であれば、顕著な効果が得られる。

図１及び図２に示すように、多孔質弾性体１０を保護部材７に押圧、圧縮させる。多孔質弾性体１０が保護部材７から離脱する際には、圧縮されていた多孔質弾性体１０が伸びる（体積増加）ことで、多孔質弾性体１０のインク保持量が増してインクを多く吸い取ることができ、多孔質弾性体１０の離脱時における保護部材７のインク残りを減少させることができる。

（２）第２例（図３）
図３に示すように、多孔質弾性体１１に連孔で透気性のある部材、すなわち多数の孔が互いに連通してインクの流通経路を形成しているような部材を用い、保護部材７への押圧面以外の面に、前記流通経路を介してインクを吸収するインク回収手段（図示せず）を設ける。多孔質弾性体１１は吸収したインクを過剰に溜め込むことなく外部に排出できる。多孔質弾性体１１が小さくても内部に吸収したインクが常に排出され、インク保持許容量を超えることがなく、インク吸収力がクリーニング中に低下することを防げる。また、押圧方向以外に、吸引漏れ、圧縮変形が少ないように多孔質弾性体１１の側面及び底面の一部にガイド１２を設けることが望ましい。

（３）第３例（図４〜図６）
本例のメンテナンス装置は、保護部材７の外形よりも小さい一様な矩形の多孔質弾性体１３と、多孔質弾性体１３を保護部材７に押圧して圧縮した状態で保護部材７に沿って移動させる移動手段を有している。多孔質弾性体１３の移動方向と直交する方向についての幅は、同方向についての保護部材７の幅よりも大きく、該多孔質弾性体１３は移動手段により移動しながら保護部材７の全長にわたってその底面に付着したインクを吸い取り、保護部材７から離脱した際には圧縮が解除されることで走査中よりもインクを多く吸い取る機能を発揮して保護部材７の後端部におけるインク残りを減少させることができる。

このように一様な矩形の多孔質弾性体１３を保護部材７に沿って走査させる構造においては、図４（ａ）に示す様に多孔質弾性体１３は走査方向の先頭側でインクを多く吸引し、走査方向の後方に行くに従って徐々にインクの吸収が少なくなるので、走査方向について多孔質弾性体１３の後端から先端に向けて定めた位置と当該位置におけるインク保持量との関係は、図４（ｂ）に示すよう連続して増加する曲線で表されることとなる。

しかし、多孔質弾性体１３を保護部材７に沿って走査させる本例のような構造においては、走査方向の先頭側でインクを多く吸引するとともに、後端側では完全にインクを拭い去ることができるようにするためには、後端側ではインクを保持している量が少ない状態に維持されることが望ましい。

そこで、本例では、多孔質弾性体１３に吸収されるインクの保持量が、多孔質弾性体１３の走査方向について先方から後方に向けて段階的に変化するように構成するため、図５（ａ）に示すように、走査方向について所定間隔をおいて、走査方向と直交する向きで多孔質弾性体１４に切り込み１５を入れている。これによって、図５（ｂ）に示すように、多孔質弾性体１４内のインク保持量の分布が先方から後方に向けて不連続に段階的に減少するように構成される。

かかる構成によれば、図６に示すように多孔質弾性体１４を保護部材７に沿って走査させると、走査方向の先頭側の部分でインクが多量に吸引され、インクの保持量が少ない後段の部分では残りのインクが速やかに吸収されるので、インクの吸い取りが完全に行われる。そして、多孔質弾性体１４が保護部材７から離脱した際には多孔質弾性体１４の圧縮が解除されて体積が元に戻るので走査中よりもインクをより多く吸い取ることができ、保護部材７の後端部におけるインク残りが生じない。

（４）第４例（図７）
本例のメンテナンス装置は、保護部材７の外形よりも小さい一様な矩形の多孔質弾性体を保護部材７に押圧して圧縮した状態で保護部材７に沿って移動手段で移動させるタイプであり、かつ多孔質弾性体に吸収されるインクの保持量が、多孔質弾性体の走査方向について先方から後方に向けて段階的に変化するように構成されている点においては、第３例と同様である。

しかし、第３例ではそのために多孔質弾性体１４に切り込み１５を設けたが、本例では図７（ａ）に示すように、多孔質弾性体１６を独立した複数の部分１６ａ，ｂ，ｃ（本例では３つの部分）で構成し、各部分を隔壁１７で分離して吸収したインクがとなりの部分に直接移動しないように構成した。これらの隔壁１７は、多孔質弾性体１６の各部分１６ａ，ｂ，ｃを保持している箱型のガイド１８と一体に構成されたものでもよいし、ガイド１８とは別体でもよい。

図７（ａ）に示すタイプでは、各隔壁１７の底部はガイド１８の底板には達しておらず、ガイド１８の底部には共通空間Ａが設けられている。ガイド１８の底板には１本の吸引ノズル１９が接続連通されており、前記共通空間Ｓに溜まったインクを外に吸い出すことができる。

図７（ｂ）に示すタイプでは、各隔壁２０の底部はガイド２１の底板に達しており、ガイド２１の底部には多孔質弾性体１６の各部分１６ａ，ｂ，ｃを保持する小空間Ａ１，Ａ２，Ａ３がそれぞれ設けられており、各小空間Ａ１，Ａ２，Ａ３にはそれぞれ吸引ノズル２２，２３，２４が接続連通されており、各小空間Ａ１，Ａ２，Ａ３に溜まったインクを外に吸い出すことができる。

かかる構成によれば、多孔質弾性体１６を保護部材７に沿って走査させると、走査方向の先頭側の部分でインクが多量に吸引され、インクの保持量が少ない後段の部分では残りのインクが速やかに吸収されるので、インクの吸い取りが完全に行われる。そして、多孔質弾性体１６が保護部材７から離脱した際には多孔質弾性体１６の圧縮が解除されて体積が元に戻るので走査中よりもインクをより多く吸い取ることができ、保護部材７の後端部におけるインク残りが生じない。

（５）第５例（図８及び図９）
本例のメンテナンス装置は、保護部材７の外形よりも小さい多孔質弾性体を保護部材７に押圧して圧縮した状態で保護部材７に沿って移動手段で移動させるタイプであり、かつ多孔質弾性体に吸収されるインクの保持量が、多孔質弾性体の走査方向について先方から後方に向けて段階的に変化するように構成されている点においては、第３例及び第４例と同様である。

しかし、第３例ではそのために多孔質弾性体１４に切り込み１５を設け、第４例では独立した多孔質弾性体１６の各部分１６ａ，ｂ，ｃ間を隔壁１７，２０で仕切ったが、本例では図８及び図９に示すように、保護部材７に対する押圧方向についての多孔質弾性体２５の高さを、多孔質弾性体２５の移動方向について前側を低く後側を高く設定したことを特徴としている。

本例では、図８及び図９に示すように多孔質弾性体２５を台形型にしており、これによって走査方向の先頭側は圧縮率が低く透気度が高いためインク吸引量が多く取れ、走査方向の後端側は圧縮率が高く離脱時にはより大きく伸展して原形の大きさを回復するため、離脱時のインク吸引力を強くすることができる。本例によっても、第３例及び第４例と同様の効果を達成することができ、保護部材７のインク残りを減少させることができる。

（６）第６例（図１０及び図１１）
本例のメンテナンス装置は、保護部材７の外形よりも小さい多孔質弾性体を保護部材７に押圧して圧縮した状態で保護部材７に沿って移動手段で移動させるタイプでもよいし、走査はせずに保護部材７と同等の大きさの多孔質弾性体を保護部材７に押圧して圧縮した後に保護部材７から離してインクを吸収するタイプのものについても適用できる。

上記２タイプのいずれも、多孔質弾性体を保護部材７に押圧して圧縮する操作を行うが、その際、多孔質弾性体を保護部材７に押し付ける押圧力や、多孔質弾性体の弾性力によっては、図１０（ａ），（ｂ）に押圧時の状態を連続して示すように、多孔質弾性体２６が圧縮変形によりインク吐出面６に接触することがある。多孔質弾性体２６がインク吐出面６に接触することでインク吐出面６の撥インク性膜を傷つける可能性がある。
インク吐出面６の撥インク性膜に傷をつけてしまうと、本来親インク性の強い保護板金である保護部材７に誘引されるインクが吐出面上の傷付近に残り、これが吐出の邪魔をしてインクの飛行曲がりを生じさせたり、インク吐出口（ノズル口）４を塞いでインクの不吐出を引き起こす原因となる。さらに、前記傷付近に溜まったインクが多すぎる場合、この溜まったインクが用紙面に落ちて用紙を汚す等の問題が発生する。

そこで、本例では、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、インク吐出面６に該当する部分（対面する部分）に凹部２７を有する多孔質弾性体２８を用いることにより、圧縮時にもインク吐出面６に接触しづらい構成とし、インク吐出面６の撥インク性膜を傷つけるおそれを減少させた。

（７）第７例（図１２乃至図１６）
本例のメンテナンス装置は、図１２に示すように保護部材７の外形よりも小さい多孔質弾性体２９を保護部材７に押圧して圧縮した状態で保護部材７に沿って移動手段で移動させるタイプである。クリーニング部材に使用する多孔質弾性体２９は、紙粉などのインク以外の物質も吸引し、透気度やインク吸引力が時間と共に低下していく。使用頻度・環境にもよるが、数ヶ月〜数年毎に交換することが望ましい。そこで、本例では、多孔質弾性体２９または多孔質弾性体２９を含むメンテナンス機構を脱着可能な構成にし、多孔質弾性体２９を保護部材７に押圧していない状態において任意に交換できるようにしたものである。

図１３に示すように、インクジェットヘッド１の下方には、多孔質弾性体２９を含むクリーニング部の走査を案内保持する案内レール３０が設けられている。案内レール３０は、多孔質弾性体の走査方向であるインクジェットヘッド１のインク吐出口４の並び方向に沿って平行となるように、所定間隔をおいて一対が配置されている。

図１４に示すように、多孔質弾性体３１は箱型のガイド３２に着脱可能に取り付けられる構成である。多孔質弾性体３１は段差部を介して下部３１ａが大きく上部３１ｂが小さい形状であり、ガイド３２は多孔質弾性体３１の下部３１ａを収納できるサイズの箱型であるが、その上面の開口部３２ｂは上部３１ｂの横断面に相当する大きさとされている。従って、多孔質弾性体３１の大きい下部３１ａを潰して開口部３２ｂからガイド３２内に押し込めば、小さい上部３１ｂが開口部３２ｂから外に突出することとなり、多孔質弾性体３１はガイド３２内に確実に保持され、ガイド３２から容易に外れてしまうことはない。但し、多孔質弾性体３１をメンテナンス等のために交換したい場合は、多孔質弾性体３１を変形させて開口部３２ｂから外に取り出すことは容易に行える。このガイド３２を図１３に示した案内レール３０に沿って移動可能に設ける。

図１４では多孔質弾性体３１をガイド３２に対して着脱可能としたが、図１５に示すように、直方体形状の多孔質弾性体３３を開口した箱型のガイド３４に挿入して取り付け、このガイド３４を吸引ノズル部３５に着脱可能としてもよい。すなわち、この変形例において多孔質弾性体３３を交換したい場合にはガイド３４ごと着脱することとなる。

この吸引ノズル部３５は略コ字形であり、一対の片部３６には上下方向の長孔３７が形成されており、ガイド３４の両側面に設けられた一対の突起３８が着脱可能に係合してガイド３４を上下方向に移動可能に保持できる。図１５（ｂ）に示すように吸引ノズル部３５の底板にはインク吸い出し用の吸引ノズル３９が設けられており、図１６（ａ），（ｂ）に示すようにガイド３４の底面に設けられた貫通孔を介してガイド３４の内部の空間に連通している。

また、図１６（ｂ），（ｃ）に示すように吸引ノズル部３５の一対の片部３６，３６は上端部が外に向けて開いており、一対の片部３６，３６を挟む一対の案内レール３０，３０から吸引ノズル部３５が下方に脱落しないようになっている。そして、図１３に示すように吸引ノズル３９には樹脂等の剛体の吸引経路４０が接続されており、この吸引経路４０を案内レール３０に平行な方向に配設して同方向に直動させれば、ガイド３２，３４に保持された多孔質弾性体３１，３３をインクジェットヘッド１の長手方向に沿って移動させることができる。

図１６（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１の保護部材７に対する押圧（圧縮）時の多孔質弾性体３３の寸法は案内レール３０やガイド３４などの剛体部材の寸法で規定されるので、各剛体部材の寸法と未圧縮時の多孔質弾性体３３の寸法を適宜に設定すれば押圧力や圧縮率を一定にすることは可能である。しかし、多孔質弾性体３３は高精度の加工が困難で、経時変化もあるため、図１６（ｃ）に示すように、吸引ノズル３９に押圧ばね４１を設けて多孔質弾性体３３を保護部材７に一定圧力で押圧できるようにすれば、より好ましい結果が得られる。

このような構成によれば、図１３に示すように、インクジェットヘッド１に接触していない多孔質弾性体３３は変形しておらず、これを案内レール３０に沿って移動してインクジェットヘッド１に強制的に接触させると押圧ばね４１の作用で多孔質弾性体は一定の力で保護部材７に押し付けられ、そのまま多孔質弾性体３３を移動させれば保護部材７のインクを吸収して清掃を行うことができ、その後に多孔質弾性体３３が保護部材７から外れると多孔質弾性体３３は押圧が解除されて体積が回復し、保護部材７の後端部のインクを残さず吸い取ることができる。

なお、剛性の吸引経路４０を直動させることにより多孔質弾性体３３を案内レール３０に沿って走査しても良いが、これ以外の構造の駆動機構乃至駆動源を用いて多孔質弾性体３３を案内レール３０に沿って走査することもできる。

このように、本例のメンテナンス装置によれば、フェルト、スポンジ、積層吸取紙や高分子回収材などの多孔質弾性体をインクジェットヘッド１のインク吐出面６を保護する保護部材７に押圧し、変形した状態として走査することで、保護部材７の表面のインクを大幅に除去することができる。また、保護部材７はインク吐出面６より高い（段差がある）ため、撥インク性のインク吐出面６には多孔質弾性体が接触せず、インク吐出面６の撥インク性やインクの表面状態に影響を与えることがない。

また、多孔質弾性体が保護部材７から離れるときは、多孔質弾性体の変形（元に戻る）によって多孔質弾性体にインクが吸引され、保護部材７側にはインクが残りづらい。

また、多孔質弾性体からインクを回収する吸引ノズル等のインク回収手段を設ければ、多孔質弾性体のインク吸収力が低下することを防止することができる。

また、多孔質弾性体の形状の工夫（切り込み、隔壁、押圧方向の高さの変化等）により、多孔質弾性体内に走査方向についてのインク含有量分布傾斜を作り、保護部材７のインク残りを更に少なくすることができる。

また、多孔質弾性体のインク吐出面６と対向する位置に凹部を形成すれば、多孔質弾性体を保護部材７に対して押圧して変形があった場合でも、多孔質弾性体がインク吐出面６に接触することはなく、その撥インク性を損傷するおそれはない。

図１は第１の実施形態（第１例）の使用状態を示す斜視図である。 図２は第１例の使用状態を示す断面図である。 図３は第２例の断面図である。 図４は第３例の前提を説明するための図であって、（ａ）が多孔質弾性体の斜視図であり（ｂ）が多孔質弾性体の走査方向についての位置とインク保持量との関係を示すグラフである。 図５は第３例を説明するための図であって、（ａ）が第３例の多孔質弾性体の斜視図であり（ｂ）が同多孔質弾性体の走査方向についての位置とインク保持量との関係を示すグラフである。 図６は第３例の使用状態を示す斜視図である。 図７は第４例の断面図である。 図８は第５例を示す斜視図である。 図９は第５例を示す側面図である。 図１０は第６例の前提を説明するための断面図である。 図１１は第５例を示す断面図である。 図１２は第７例の斜視図である。 図１３は第７例の側面図である。 図１４は第７例のクリーニング部の分解斜視図である。 図１５は第７例のクリーニング部の分解斜視図である。 図１６は（ａ）が第７例のクリーニング部の組立図、（ｂ）が断面図、（ｃ）が変形例の断面図である。 図１７は以上の実施形態を適用できる画像形成装置１００の概略構成図である。 図１８は該画像形成装置１００の印刷部付近の概略拡大斜視図である。 図１９は特許文献３に開示されたインクジェットヘッドを示す斜視図である。 図２０は特許文献３に開示されたインクジェットヘッドを示す斜視図である。 図２１は特許文献３に開示されたインクジェットヘッドを示す断面図である。 図２２は特許文献３のインクジェットヘッドのクリーニング動作におけるインク室内の圧力の時間的変化を示すグラフである。 図２３は図２２に示すクリーニング動作の各工程におけるインクジェットヘッドの断面図である。 図２４は特許文献３のインクジェットヘッドのクリーニング動作を連続的に示す斜視図である。 図２５は特許文献３のインクジェットヘッド１のクリーニング動作における課題を示す断面図である。

符号の説明

１…インクジェットヘッド
２…インク室
４…インク吐出口
６…インク吐出面
７…保護部材
１０，１１，１３，１４，１６，２５，２６，２８，２９，３１，３３…多孔質弾性体
１５…切り込み
１７，２０…隔壁
１８，２１，３２，３４…ガイド
１９，２２，２３，２４，３９…インク吸引手段としての吸引ノズル
２７…凹部
３０…案内レール
４０…インク回収手段としての吸引経路
１１５…インク回収手段としてのタンク

Claims (5)

1. インク室に開口したインク吐出口の周囲が撥インク性のインク吐出面とされるとともに該インク吐出面の周囲にはインクの吐出方向に突出した親インク性の保護部材が設けられたインクジェットヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置であって、
   前記保護部材に押圧して圧縮した後に前記保護部材に沿って移動し、前記圧縮が解除されることにより前記保護部材に付着した前記インクを吸収する多孔質弾性体を備えたメンテナンス装置において、
   前記移動により前記多孔質弾性体に吸収される前記インクの保持量が、前記多孔質弾性体の移動方向について先方から後方に段階的に変化するように、前記多孔質弾性体を、メンテナンス装置の移動方向に沿って並ぶ複数の部分から構成したことを特徴とするメンテナンス装置。
2. 前記複数の部分が、インクが多量に吸収される前記移動方向の先頭側の部分と、インクの保持量が少なく残りのインクを速やかに吸収する前記移動方向の後段の部分を含むことを特徴とする請求項１記載のメンテナンス装置。
3. 前記多孔質弾性体に、前記多孔質弾性体の移動方向と交差する方向の切込みを形成し、前記インクの保持量が異なる複数の保持部を構成したことを特徴とする請求項２記載のメンテナンス装置。
4. 前記多孔質弾性体の内部に、前記多孔質弾性体の移動方向と交差する方向の隔壁を設けることにより、前記インクの保持量が異なる複数の保持部を構成したことを特徴とする請求項２記載のメンテナンス装置。
5. 前記保護部材に対する押圧方向についての前記多孔質弾性体の高さを、前記多孔質弾性体の移動方向について先方を低く後方を高く設定したことを特徴とする請求項２記載のメンテナンス装置。

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