JP4570865B2 - ヘッドクリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はヘッドクリーニング装置及び画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズル面を清浄化するヘッドクリーニング装置及びこの装置を含む画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プリンタ／ファックス／複写機の複合機などの各種画像形成装置として、記録液であるインクを微細なノズルから吐出させる液滴吐出ヘッドを搭載して画像を形成（記録）するものがある。

ところで、インクジェット記録装置においては、微細な吐出口からインク滴を吐出させることから、乾燥によるインクの増粘や固着、あるいはインク中に生じる気泡などに起因して、吐出口に目詰まりが発生し、吐出不良になることがある。そこで、このような吐出不良を防止するために、インク吐出機能を正常な状態に維持回復するための回復装置が設けられている。

このような回復装置による回復方法としては、例えば、記録中に吐出口内に発生した気泡などで吐出不良になると、加圧手段などでインクを記録ヘッド内に充填させて吐出口を回復させる保守回復方法、吐出口内でのインクの自然蒸発によるインクの増粘固着に備えて予備吐出（空吐出）を行う保守回復方法、吐出口面に付着したインク滴やほこりなどを拭き取りワイピングする保守回復方法などの一つ又は二つ以上を適宜組み合わせたものが用いられている。

ここで、ヘッドのノズル面をワイピングするブレードを備えるヘッドクリーニング装置として、ブレードを清掃するブレード清掃手段を備えるものが知られている。例えば、特許文献１には、先端を楔状に形成したブレードを備え、キャリッジに搭載されるインクカートリッジにブレードの先端を清掃するワイパー清掃部材を設けて、ワイピングを行うときにブレードの先端に付着したインクなどをワイパー清掃部材で拭き取るようにしたものが開示されている。
特開２０００−１４１６７２号公報

また、特許文献２には、ワイパー部材とこのワイパー部材を清掃するワイパークリーニング部材とを隙間を空けて配置し、ワイパー部材に付着したインクをワイパークリーニング部材との隙間を介して排出するとともに、ワイピング終了後、ワイパー部材をワイピング方向と逆方向に撓ませてクリーニング部材でワイパー部材の側面に付着しているインクをワイパー部材に移行させるようにしたものが開示されている。
特開平９−３１４８５２号公報

ところで、最近のインクを用いる画像形成装置においては、普通紙への高品質印字を可能にするために着色剤として有機顔料、カーボンブラック等を用いる顔料系インクの使用が検討、あるいは実用化がされているが、顔料は、染料とは異なり水への溶解性がないため、通常は、顔料を分散剤とともに混合し、分散処理して水に安定分散させた状態の水性インクとして用いられる。

このような顔料系インクは染料系インクよりも総じて粘度が高くなり、高粘度故の問題が生じている。すなわち、記録ヘッドのノズル面に付着した高粘度インクを拭き取る場合に、特許文献１に開示されているような先端部が楔状になったブレードでワイピングするだけでは十分に拭き取りを行うことができないという課題がある。

一方、特許文献２に開示されているように天面を有する形状のブレードを用いてワイピングを行った場合、高粘度であるために、低粘度インクのように早期にブレード側面に流れないで、ブレードの天面や側面にインクが付着したままになるという現象が確認された。

このように、インクが付着したままの次のワイピング動作を行うと、拭き残しが生じ易くなり、ノズル抜けや噴射曲がりが生じることになるという課題が生じる。

また、従来のヘッドクリーニング装置にあって、ブレードの清掃はノズル面を拭き取った直後に行うようにしているために、ノズル面をワイピングする動作を開始するまでにブレードにインクが付着するおそれがあり、清浄な状態でワイピングを行うことができないという課題もある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ブレードによるクリーニング性を向上したヘッドクリーニング装置及びこの装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係るクリーニング装置は、天面を有するブレードと、このブレードの天面を清掃する清掃手段と、を備え、清掃手段は、ブレードの天面の長手方向に沿って移動する部材を有し、該移動する部材を移動させてブレードの天面を清掃する構成とした。

ここで、清掃手段の移動する部材はブレードの天面に付着した記録液を掻き取る部材である構成とすることができ、この場合、清掃手段はブレードに付着した記録液を掻き取る部材に付着した記録液を転写させる部材を有する構成とできる。また、清掃手段の移動する部材はブレードの天面に付着した記録液を拭き取るクロス部材である構成とできる。さらに、清掃手段の移動する部材はブレードの天面に付着している記録液を吸引するポンプである構成とできる。

さらに、清掃手段は、ブレードをワイピング可能な位置に移動するときにブレードを清掃することが好ましい。また、清掃手段は、ブレードの側面を清掃する手段を有する構成とできる。

また、清掃手段は液滴吐出ヘッドを搭載するキャリッジに設けられた清掃部材を有する構成とできる。この場合、清掃部材が記録液を吸収可能な吸収体であることが好ましい。また、清掃部材は液滴吐出ヘッドのノズル面よりも突き出しているものとすることができる。あるいは、清掃部材は液滴吐出ヘッドのノズル面よりも引っ込んでいるものとすることができる。

これらのキャリッジ側の清掃部材は複数設けられていることが好ましい。この場合、複数の清掃部材は隣り合って設けられ、ワイピング方向の上流側の清掃部材のワイピング方向幅がワイピング方向の下流側の清掃部材のワイピング方向幅よりも狭いことが好ましい。あるいは、複数の清掃部材はキャリッジの両端部側に設けられ、ワイピング方向の上流側の清掃部材のワイピング方向幅がワイピング方向の下流側の清掃部材のワイピング方向幅よりも狭いことが好ましい。また、ブレードの側面を清掃する手段を備えていることが好ましい。

また、複数の液滴吐出ヘッドの各ヘッドを清掃する毎にブレードを上げ下げすることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングするブレードを含む本発明に係るヘッドクリーニング装置とを備えたものである。

本発明に係るクリーニング装置によれば、天面を有するブレードと、このブレードの天面を清掃する清掃手段と、を備え、清掃手段は、ブレードの天面の長手方向に沿ってブレードの天面を清掃する構成としたので、高粘度の記録液を使用する場合でも、確実にノズル面の拭き取りが行えるとともに、ノズル面への再付着を防止することができて、クリーニング性が向上する。

以下、本発明の実施の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クリーニング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ないし図３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示す概略構成図、図２は同装置の画像形成部の平面説明図、図３は同装置の正面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１の内部（筺体内）に、画像を形成するための画像形成部２、副走査搬送部３等を有し、装置本体１の底部に設けた給紙部４から被記録媒体（以下「用紙」というが、紙に限定するものではない。）５を１枚ずつ給紙して、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で搬送しながら、画像形成部２によって用紙５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、排紙搬送部６を通じて装置本体１の上面に形成した排紙トレイ７上に用紙５を排紙する。なお、装置本体1内には装置全体の制御を司る制御部等を含む電装品９が備えられる。

また、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、装置本体１の上部で排紙トレイ７の上方には画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を備えている。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む走査光学系１５と、ミラー１６、１７を含む走査光学系１８とが移動して、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像の読み取りを行い、走査された原稿画像がレンズ１９の後方に配置した画像読み取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。なお、コンタクトガラス１２上には原稿を押えるための圧板１０を備えている。

さらに、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットワークを介して受信可能であり、受信した印刷データを処理して印刷することができる。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、キャリッジガイド２１で案内されて主走査方向（用紙搬送方向と直交する方向）に移動可能なキャリッジ２３上に、それぞれ異なる複数の色の液滴を吐出する記録ヘッド２４を搭載し、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ、用紙５を用紙搬送方向（副走査方向）に送りながら記録ヘッド２４から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。

記録ヘッド２４は、それぞれブラック（Ｂｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出する４個の液滴吐出ヘッドで構成され、キャリッジ２３に搭載したサブタンク２５からそれぞれ各色のインクが供給される。

サブタンク２５には装置本体１内に着脱自在に装着されるメインタンクである各色のインクカートリッジ２６（図１）から図示しないチューブを介してインクが補充供給される。なお、インク滴を吐出する記録ヘッド２４以外に、記録液（インク）と反応することでインクの定着性を高める定着用処理液（定着用インク）を吐出する記録ヘッドを備えることもできる。また、その他の色の液滴を吐出する記録ヘッドを備えることもできる。

記録ヘッド２４を構成する液滴吐出ヘッドとしては、液流路内（圧力発生室）の記録を加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いて液流路の壁面を形成する振動板を変形させて液流路内容積を変化させて液滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いて液流路内で記録液を加熱して気泡を発生させることによる圧力で液滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、液流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、液流路内容積を変化させて液滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。

副走査搬送部３は、給紙部４から給紙された用紙５を上方に搬送する印写部搬送ローラ対３４と、画像形成部２の用紙搬送方向上流側に配置した、下方から給紙された用紙５を略９０度搬送方向を転換させて搬送する印写部搬送ローラ３１と、この印写部搬送ローラ３１からの用紙５の送り出し角を規定するローラを兼ねた押えローラ３２とを備え、画像形成部２の用紙搬送方向下流側に配置した、用紙５を搬送する印写部搬送ローラ対３３を備え、更に画像形成部２に対向して用紙５の下面をガイドする用紙ガイド板３５を配置している。なお、ここでは搬送ローラで用紙５を搬送する構成としているが、例えば静電吸着で用紙５を吸着して搬送する搬送ベルトなどで搬送する構成とすることもできる。

給紙部４は、装置本体１に抜き差し可能で、多数枚の用紙５を積載して収納する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙５を１枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ４２及びフリクションパッド４３とを備えている。

なお、この画像形成装置では手差し給紙及びストレート排紙を行うために、装置本体１の一側部側に開倒可能で用紙５を積載して収容可能な手差しトレイ４６を備えている。

排紙搬送部６は、画像形成が行われた用紙５を搬送する排紙搬送ローラ対６１と、排紙ローラ６２と、排紙ローラ６２から送り出される用紙５を排紙トレイ８へ送り出すための排紙搬送ローラ対６３及び排出ローラ６４とを備えている。また、排紙搬送部６は画像形成が行われた用紙５をストレートに排紙搬送するためのストレート排紙路６６を有し、排紙ローラ６２からストレート排紙路６６を通じて装置本体１の他側部側に開倒可能に設けたストレート排紙トレイ６７に排紙することができる。この排紙経路の切替は図示しない切替板で行っている。

そして、この画像形成装置においては、図２及び図３に示すように、キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２４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クリーニング装置を含む維持回復機構（以下「サブシステム」という。）８１を配置し、他方側の非印字領域には空吐出受け８２を配置している。

このサブシステム８１は、記録ヘッド２４のノズル面２４ａを保湿及び吸引のためにキャピングするための記録ヘッド毎のキャップ部材８３と、ノズル面２４ａをワイピングするためのワイパーブレード８４と、記録ヘッド２４から空吐出を行うための空吐出受け部８５などを備えている。

また、このサブシステム８１の下側にはキャップ部材８３から吸引されて廃液チューブ８６を介して排出される記録液、ブレード８４から除去された記録液、空吐出された記録液などの廃液８８を受ける吐出受け８７を配置している。

このサブシステム８１による維持回復動作を行う場合には、キャップ部材８３によって記録ヘッド２４のノズル面２４ａのキャッピングを行って、図示しない吸引手段（ポンプ）によって記録ヘッド２４のノズルから吸引を行い、その後ワイパーブレード８４によって記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングして清掃し、再度、記録ヘッド２４のノズル面２４ａをキャップ部材８３によってノズル面をキャッピングする。あるいは、印字開始前に増粘した記録ヘッド２４から記録液を空吐出部８５に吐出した後、ワイパーブレード８４をワイピング可能位置に上昇させてノズル面２４ａをワイピングして清掃した後印字に移行する。

ここで、ワイパーブレード８４によるワイピングは、ワイパーブレード８４を図３のワイピング可能位置（高さ方向で）に上昇させ、キャリッジ２３を主走査方向に移動させることによって、ワイパーブレード８４を相対的に記録ヘッド２４のノズル面に対して移動させ、ノズル面をワイピングしてノズル面に付着している記録液を拭き取る。

そこで、このサブシステム８１に適用する本発明に係るヘッドクリーニング装置の第１実施形態について図４を参照して説明する。
この実施形態では、ワイパーブレード８４の天面８４ａ及び側面８４ｂに付着している記録液を清掃するためのワイピング方向（図３の矢示Ａ方向）と直交する矢示Ｂ方向に移動可能な清掃手段１０１と、この清掃手段１０１がワイパーブレード８４から掻き取った記録液を清掃手段１０１から転写して掻き落とす掻き落とし手段１０２を備えている。

清掃手段１０１は、保持部材１１０に、ワイパーブレード８４の天面８４ａに付着している記録液を掻き取る部材である上面掻きマイラ１１１と、ワイパーブレード８４の両側面８４ｂに付着している記録液を掻き取る部材である側面掻きマイラ１１２とを備えている

また、掻き落とし手段１０２は、清掃手段１０１のマイラ１１１、１１２に付着した記録液を転写させる部材である転写ローラ１１５及びこの転写ローラ１１５に転写された記録液を掻き落とす掻き落としマイラ１１６を備えている。

そして、この実施形態においては、ワイパーブレード８４がワイピング位置に上昇するときには清掃手段１０１はワイパーブレード８４の移動領域から退避した退避位置にあり、ワイパーブレード８４がワイピング位置に上昇してキャリッジ２３との相対移動によって記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングした後、清掃手段１０１が図示の清掃位置に移動し、清掃手段１０１が矢示Ｂ方向に移動することによって、ワイパーブレード８４の天面８４ａ及び側面８４ｂに付着している記録液を上面掻きマイラ１１１及び側面掻きマイラ１１２によって掻き取って清掃する。

その後、清掃手段１０１を掻き落とし手段１０２側に移動させて、上面掻きマイラ１１１（及び側面掻きマイラ１１２）に付着した記録液を転写ローラ１１５に転写させ、掻き落としマイラ１１６によって吐出受け８７に掻き落とす。

このように、ブレードとして天面８４ａを有するワイパーブレード８４を用いて記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングすることによって、高粘度（２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ〜２０ｍＰａ・ｓ５ｍＰａ・ｍ）の記録液を用いた場合でも、記録ヘッド２４のノズル面２４ａに付着した記録液を確実に拭き取ることができるようになる。

そして、ワイパーブレード８４の天面８４ａを掻き取って清掃する清掃手段１０１を備えているので、ブレード８４の天面８４ａに付着する高粘度の記録液でもこれを確実に除去して清浄化することができ、ワイパーブレード８４の天面８４ａに付着した記録液が次のワイピング時にノズル面に転写されることを防止できるので、記録ヘッド２４のノズル面に付着した記録液を確実に拭き取ることができるようになる。

この場合、ワイパーブレード８４によるワイピング動作は、１つの記録ヘッド２４のノズル面をワイピングするためにワイピング可能位置への上昇及びワイピング可能位置からの下降及びワイパーブレード８４の清掃手段１０１による清掃を行うようにすることが好ましい。

これによって、ワイパーブレード８４は次の記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面への記録液の再転写などがなくなり、高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第２実施形態について図５を参照して説明する。
ここでは、ワイパーブレード８４の天面８４ａを清掃するための清掃手段１３１として、送り出しローラ１３２から送り出されて押し付けローラ１３３を介して回収ローラ１３４で回収される帯状のクロス部材であるワイピングクロス１３５を備えている。このワイピングクロス１３５は、ワイパーブレード８４の天面８４ａを清掃するときに押し付けローラ１３３によって天面８４ａに押し付けられ、天面８４ａに付着している記録液を吸い取りながら拭き取ることができる。

このように構成したので、１つの記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイパーブレード８４で清掃した後、次の記録ヘッド２４のワイピングを行う前に、ワイパーブレード８４を例えば矢示Ｂ方向に移動させて、押し付けローラ１３３によってワイピングクロス１３５をワイパーブレード８４の天面８４ａに押し付け、回収ローラ１３４を図示しない駆動手段によって回転してワイピングクロス１３５を回収ローラ１３４に巻取り回収しながら、ワイパーブレード８４を矢示Ｂ方向に移動させることにより、ワイパーブレード８４の天面８４ａに付着した記録液をワイピングクロス１３５で吸い取りながら拭き取る。

これによって、ワイパーブレード８４は次の記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面への記録液の再転写などがなくなり、高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

なお、ここでは、ワイパーブレード８４を矢示Ｂ方向に移動して清掃する構成としているが、清掃手段１３１をワイパーブレード８４に沿って移動させる構成とすることもできる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第３実施形態について図６を参照して説明する。
ここでは、ワイパーブレード８４の天面８４ａを清掃するための清掃手段１４１として、ガイドレール１４２に沿って矢示Ｂ方向に移動可能な支持部材１４３に支持した吸引ポンプ１４４を備え、この吸引ポンプ１４４には先端がワイパーブレード８４の天面８４ａに倣って移動する吸引チューブ１４５を接続している。

このように構成したので、１つの記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイパーブレード８４で清掃した後、次の記録ヘッド２４のワイピングを行う前に、清掃手段１４１を矢示Ｂ方向に移動させて、吸引ポンプ１４４で吸引チューブ１４５を介してワイパーブレード８４の天面８４ａに付着している記録液を吸引除去して清掃することができる。

これによって、ワイパーブレード８４は次の記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面への記録液の再転写などがなくなり、高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第４実施形態について図７を参照して説明する。
ここでは、ワイパーブレード８４がワイピング可能位置に移動するとき（上昇するとき）に、ワイパーブレード８４の側面に付着した記録液Ｉを掻き取る清掃手段である掻き取りブレード１６１、１６１を設けている。これらの掻き取る掻き取りブレード１６１、１６１は、ワイパーブレード８４の上昇に連動して図示の掻き取り位置に進出し、ワイパーブレード８４が下降するときには図示の掻き取り位置から後退するように、進退可能に配置することが好ましい。

これによって、ワイパーブレード８４が記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするために矢示Ｄ方向に上昇してワイピング可能位置に達するときに、ワイパーブレード８４の側面８４ｂに付着している記録液Ｉを掻き取りブレード１６１、１６１によって掻き落とすことができるようになり、ワイパーブレード８４の側面８４ｂを清浄化した状態でワイピングを行うことができ、記録ヘッド２４のノズル面２４ａにワイパーブレード８４の側面８４ｂに付着した記録液が再転写されることを防止できる。

このワイパーブレード８４の側面８４ｂを清掃する掻き取りブレード１６１、１６１を前記第１実施形態の上面掻き取りマイラあるいは第２、第３実施形態の清掃手段と組み合わせることによって、ワイパーブレード８４の天面８４ａ及び側面８４ｂをいずれも清浄化することができ、よりクリーニング性が向上する。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第５実施形態について図８を参照して説明する。
ここでは、ワイパーブレード８４の天面８４ａを清掃する清掃手段として、キャリッジ２３側の記録ヘッド２４側の面（底面）に設けた、ワイパーブレード８４の天面８４ａに付着した記録液を吸収するための吸収体からなる清掃部材２０１を備えている。

ここで、清掃部材２０１（吸収体）と記録ヘッド２４のノズル面２４ａとの位置関係は、清掃部材２０１（吸収体）がノズル面２４ａよりも高さＧだけ突き出す状態で清掃部材２０１（吸収体）をキャリッジ２３の底面に設けている。また、キャリッジ２３の印字領域側への移動方向で見たときに清掃部材２０１は最下流側に配置している。つまり、ワイピング方向Ａで各記録ヘッド２４よりも上流側に清掃部材２０１を配置している。

このように構成したので、ワイパーブレード８４によって記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするために矢示Ｃ方向に上昇させ、ワイパーブレード８４の天面８４ａを清掃部材２０１である吸収体に突き当てることにより、ワイパーブレード８４の天面８４ａに残存している記録液が清掃部材２０１である吸収体に吸収されて清浄化される。

これによって、ワイパーブレード８４は記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面２４ａへの記録液の再転写などがなくなり、高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

なお、特に明記しない場合でも、この実施形態及び以下の実施形態において、ワイパーブレード８４の側面８４ｂを清掃する前記第４実施形態と組み合わせることができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第６実施形態について図９を参照して説明する。
ここでは、上記第５実施形態と同様に、キャリッジ２３側の記録ヘッド２４側の面（底面）に、ワイパーブレード８４の天面８４ａに付着した記録液を除去するための清掃部材２０１として、記録液を吸収可能な吸収体を設けている。

そして、この実施形態では、清掃部材２０１（吸収体）と記録ヘッド２４のノズル面２４ａとの位置関係は、清掃部材２０１（吸収体）がノズル面２４ａよりも高さＧだけ突き出す状態で設けている。また、キャリッジ２３の印字領域側への移動方向で見たときに、清掃部材２０１は記録ヘッド２４よりも下流側に配置している。

さらに、前記第４実施形態と同様に、ワイパーブレード８４がワイピング可能位置に移動するとき（上昇するとき）に、ワイパーブレード８４の側面８４ｂに付着した記録液を掻き取る手段である掻き取りブレード１６１、１６１を設けている。なお、ここでも、これらの掻き取りブレード１６１、１６１は、ワイパーブレード８４の上昇に連動して図示の掻き取り位置に進出し、ワイパーブレード８４が下降するときには図示の掻き取り位置から後退するように、進退可能に配置することができる。

このように構成したので、ワイパーブレード８４によって記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするために矢示Ｃ方向に上昇させることによって、ワイパーブレード８４の側面８４ｂに付着している記録液が掻き取りブレード１６１、１６１に掻き落とされ、次いで、ワイパーブレード８４の天面８４ａを清掃部材２０１である吸収体に突き当てることにより、ワイパーブレード８４の天面８４ａに残存している記録液が清掃部材２０１である吸収体に吸収されて清浄化される。

これによって、ワイパーブレード８４は天面８４ａ及び側面８４ｂが清浄化され、記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面への記録液の再転写などがなくなり、更に高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第７実施形態について図１０を参照して説明する。
ここでは、ワイパーブレード８４を清掃する清掃手段２１１として、キャリッジ移動方向の幅が相対的に広い清掃部材である第１吸収体２１２とこの第１吸収体２１２よりも幅が相対的に狭い清掃部材である第２吸収体２１３とを備えている。

ここで、清掃手段２１１はいずれもワイピング方向で記録ヘッド２４よりも上流側であって、清掃手段２１１を構成する幅の広い第１吸収体２１２をワイピング方向上流側、幅の狭い第２吸収体２１３を第１吸収体２１２よりもワイピング方向下流側に配置している。

このように構成したので、ワイパーブレード８４を上昇させて幅広の第１吸収体２１２に天面８４ａを突き当てて、天面８４ａに付着した記録液を清掃し、その後ワイパーブレード８４をキャリッジ２３に対して相対的に移動させて、ワイパーブレード８４の先端部のワイピング方向前方側の側面８４ａを第２吸収体２１３で清掃した後、記録ヘッド２４のノズル面２４ａの清掃を開始することができる。

これによって、ワイパーブレード８４は天面８４ａ及び側面８４ｂが清浄化され、記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面への記録液の再転写などがなくなり、更に高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第８実施形態について図１１を参照して説明する。
この実施形態では、キャリッジ２３の印字領域側に用紙５の先端、後端、あるいは主走査方向の幅、その他の状態を検知するためのセンサ２３１を備えている。

そして、ワイパーブレード８４を清掃する清掃手段２１１として、ワイピング方向の幅が相対的に広い第１吸収体２１２とこの第１吸収体２１２よりも幅が相対的に狭い第２吸収体２１３とを、キャリッジ２３の底面に、記録ヘッド２４の並び方向両側（キャリッジ２３の両端部）に設けている。

ここで、第１吸収体２１２はワイピング方向下流側端部に、幅の狭い第２吸収体２１３はワイピング方向上流側端部（センサ２３１に近い側）に配置している。

このように構成したので、ワイパーブレード８４を上昇させて幅狭の第２吸収体２１３に天面８４ａを突き当てて、天面８４ａに付着した記録液を清掃し、その後ワイパーブレード８４をキャリッジ２３に対して相対的に移動させて、記録ヘッド２４のノズル面２４ａの清掃を開始し、記録ヘッド２４のノズル面２４ａを清掃した後、ワイパーブレード８４の先端部のワイピング方向前方側の側面８４ａを第１吸収体２１２で清掃する。

これによって、ワイパーブレード８４は天面８４ａ及び側面８４ｂが清浄化され、記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面への記録液の再転写などがなくなり、更に高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第９実施形態について図１２を参照して説明する。
ここでは、キャリッジ２３側の記録ヘッド２４側の面（底面）に、ワイパーブレード８４の天面８４ａに付着した記録液を除去するための清掃手段として、記録液を吸収可能な吸収体からなる清掃部材２２１を設けている。

ここで、清掃部材２２１（吸収体）と記録ヘッド２４のノズル面２４ａとの位置関係は、清掃部材２２１（吸収体）がノズル面２４ａよりも高さＨだけ引っ込んだ状態で設けている。また、清掃手段２２１はワイピング方向で各記録ヘッド２４よりも上流側に配置している。

このように構成したので、ワイパーブレード８４によって記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするために矢示Ｄ方向に上昇させ、ワイパーブレード８４の天面８４ａを清掃部材２２１である吸収体に突き当てる。このとき、清掃部材２２１（吸収体）がノズル面２４ａよりも高さＨだけ引っ込んでいるので、ワイパーブレード８４はノズル面２４ａを清掃する位置よりも高く上昇させることになる。

そして、ワイパーブレード８４の天面８４ａに残存している記録液が清掃部材２２１である吸収体に吸収されて清浄化された後、ワイパーブレード８４をノズル面清掃位置まで下降させ、ワイパーブレード８４をキャリッジ２３に対して相対的に移動させて、記録ヘッド２４のノズル面２４ａの清掃を開始する。

これによって、ワイパーブレード８４は記録ヘッド２４を清浄な状態でワイピングすることができて、ノズル面への記録液の再転写などがなくなり、高いクリーニング性でワイピングを行うことができる。

次に、上記画像形成装置で用いている記録液であるインクの一例について説明するが、これに限られるものでないことはもちろんである。
まず、インクは、２５℃における静的表面張力γがγ≧２０であることが好ましい。これにより、吐出安定性を確保することができる。つまり、２５℃における静的表面張力γが、γ≧２０であれば、液滴が正常に形成されるため、鮮明な画像を形成することができる。逆に２０＞γの場合、インクがノズル面に対して完全に濡れるか、あるいは低めの接触角を示すため、ノズル近傍にインクが溢れ出てしまう。この状態ではノズルに正常なメニスカスが形成されないため、液滴が正常に形成されず、吐出方向が曲がってしまったり、不要な小滴（サテライト滴）が発生したり、ミストが発生したり、最悪の場合液滴が吐出されないなどの不具合が生じる。このような状態では狙いの画素を形成することができないため、画像欠陥が生じてしまうおそれがある。

インクには色材を含有している。色材は、溶解した状態で含有させても良いし、分散させた状態で含有させても良い。この場合、溶解した状態で用いられる色材としては、染料が好ましい。また、分散した状態で用いられる色材としては、顔料、あるいは溶媒に対して溶解性が低い染料が挙げられる。顔料を用いることで、高い耐光性、耐水性を得ることができる。

これらの中では、色材を分散した状態で含有させることが好ましい。つまり、色材を分散した状態で含有させると、被記録媒体（用紙）に着弾した瞬間にｐＨ変化が生じて色材の分散が破壊され色材が凝集する、あるいは、色材が記録媒体の繊維の目に引っかかり遠くまで流れ出さない現象が生じる。このような現象が生じる結果、フェザリングやカラーブリードを抑制することができ、鮮明な画像を得ることができる。

逆に、色材を溶解した状態で含有させると、記録媒体に着弾した瞬間にｐＨ変化が生じても溶解した色材は容易には析出しないため色材は凝集しない。また、色材が溶解した状態ではインクが記録媒体に浸透した際に繊維の目に引っかかることなく遠くまで流れ出てしまう。このような現象が生じる結果、フェザリングやカラーブリードが生じてしまい、不鮮明な画像になるおそれがある。

使用できる染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で、耐水、耐光性が優れたものが挙げられる。また、これら染料は複数種類を混合して用いても良いし、あるいは顔料等の他の色素と混合して用いても良い。これらは効果が阻害されない範囲で添加される。

これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料及び食用染料としては、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、２３、４２、４４、７９、１４２、
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、８、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１３４、１８６、２４９、２５４、２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２９、４５、９２、２４９
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２
などを挙げることができる。

直接染料としては、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、１２、２４、２６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４２、１４４、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、９、１３、１７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８９、２２５、２２７、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、２９、６２、１０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、７１、７６、７９、８６、８７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、２２、３２、３８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１６８、１７１
などを挙げることができる。

反応染料としては、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、４、７、１１、１２、１７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、５、１１、１３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５１、５５、６５、６７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、１４、１７、２５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、６０、６６、７４、７９、９６、９７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、２、７、１４、１５、２３、３２、３５、３８、４１、６３、８０、９５
などを挙げることができる。

特に酸性染料及び直接染料が好ましく用いることができる。

使用できる顔料としては、具体的には以下のものが挙げられる。この場合、これら顔料は複数種類を混合して用いても良いし、あるいは染料等の他の色素と混合して用いても良い。

有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジコ系、チオインジコ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。

また、前記顔料は、粒子径が０．０１〜０．１５μｍの粒子状として使用するのが好ましい。

無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。

また、これらの顔料の粒子径は０．０１から０．１５μｍで用いることが好ましい。０．０１μｍ以下では隠蔽力が低下し濃度が低く、また、耐光性が低下し、高分子染料系と混合した際のインクの耐光性が従来の染料系と同等となってしまう。また、０．１５μｍ以上では、ヘッドの目詰まりやフィルタでの目詰まりが発生し、吐出安定性を得ることができないおそれがある。

インクには、インクを所望の物性にするため、またインクの乾燥を防止して吐出不良を防止するため、また、色材の溶解安定性、分散安定性を向上させるためなどの目的から、次の水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。

すなわち、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプローラクタム等の含窒素複素環化合物、ホルミアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチローラクトンである。これらの溶媒は水と共に単独もしくは複数混合して用いられる。

これらの中で特に好ましいものは、ジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンである。これらを用いることにより色材の高い溶解性あるいは高い分散性と水分蒸発により噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。

また、インクは、浸透剤を含有することが好ましい。
浸透剤はインクと記録媒体の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する目的で添加される。浸透剤としては、下記式（Ｉ）〜（IV）で表わされるものが好ましい。すなわち、下記式（Ｉ）のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、式（II）のアセチレングリコール系界面活性剤、下記式（III）のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤ならびに式（IV）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤は、液の表面張力を低下させることができるので、濡れ性を向上させ、浸透速度を高めることができる。

（Ｒは分岐していても良い炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｋ：５〜２０）

（ｍ、ｎ≦２０，０＜ｍ＋ｎ≦４０）

（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｎは５〜２０）

（Ｒは炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｍ、ｎは２０以下の数）

前記式（Ｉ）〜（IV）の化合物以外では、例えばジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。

また、インクには、インクに接する部材の溶出、腐食を防止する目的でｐＨ調整剤、あるいは防錆剤を添加することが好ましい。ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを６以上に調整できるものであれば、任意の物質を用いることができる。例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。

さらに、インクには、防腐防黴を目的として防腐防黴剤を添加することが好ましい。防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。

さらにまた、インクには、不要な泡立ちを抑制するために消泡剤を添加することが好ましい。消泡剤としては、シリコン系の消泡剤が好ましく用いられる。一般にシリコン系消泡剤には、オイル型、コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型などがあるが、水系での使用を考慮すると、自己乳化型、もしくはエマルジョン型を用いることが、信頼性を確保する上で好ましい。また、アミノ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、ポリエーテル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、アルキレンオキサイド変性、等の変性シリコン系消泡剤を使用しても良い。

市販のシリコン系消泡剤で入手可能なものとしては、信越化学工業(株)のシリコーン消泡剤（KS508、KS531、KM72、KM85など：商品名）、東レ・ダウ・コーニング（株）のシリコーン消泡剤（Q2-3183A、SH5510など：商品名）、日本ユニカー（株）のシリコーン消泡剤（SAG30など：商品名）、旭電化工業(株)の消泡剤（アデカノールシリーズ：商品名）などが挙げられる。

そして、この記録液を２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ以上になるように調整して作製し、これを前述した実施形態のヘッドクリーニング装置を備えた画像形成装置に使用してサブシステム８１による記録ヘッド２４の信頼性維持回復動作を行い、ワイパーブレード８４によるクリーニング性を見たところ、いずれも、ワイパーブレード８４に付着している記録液の飛び散りや再転写が殆ど確認されないか、無くなり、所望の画像品質が得られた。

なお、本発明は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができ、また、インク以外の液体である記録液を用いた画像形成装置にも適用することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態の全体構成を示す概略構成図である。 同画像形成装置の要部平面説明図である。 同画像形成装置の要部正面説明図である。 同画像形成装置に適用する本発明に係るヘッドクリーニング装置の第１実施形態の概略斜視説明図である。 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第２実施形態の概略斜視説明図である。 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第３実施形態の概略斜視説明図である。 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第４実施形態の概略説明図である。 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第５実施形態の概略説明図である 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第６実施形態の概略説明図である 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第７実施形態の概略説明図である 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第８実施形態の概略説明図である 同じく本発明に係るヘッドクリーニング装置の第９実施形態の概略説明図である

符号の説明

１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体）
６…排紙搬送部
７…排紙トレイ
１１…画像読取部
２３…キャリッジ
２４…記録ヘッド
８１…サブシステム
８３…キャップ部材
８４…ワイパーブレード
１０１、１３１、１４１…清掃手段
１１１…上面掻きマイラ
１１２…側面掻きマイラ
２０１、２１１、２２１…清掃部材（吸収体）

Claims (17)

1. ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングするブレードを備えるヘッドクリーニング装置において、
   天面を有する前記ブレードと、
   このブレードの天面を清掃する清掃手段と、を備え、
   前記清掃手段は、前記ブレードの天面の長手方向に沿って移動する部材を有し、前記移動する部材を移動させて前記ブレードの天面を清掃する
   ことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
2. 請求項１に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃手段の前記移動する部材は前記ブレードの天面に付着した記録液を掻き取る部材であることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
3. 請求項２に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃手段は前記ブレードに付着した記録液を掻き取る部材に付着した記録液を転写させる部材を有していることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
4. 請求項１に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃手段の前記移動する部材は前記ブレードの天面に付着した記録液を拭き取るクロス部材であることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
5. 請求項１に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃手段の前記移動する部材は前記ブレードの天面に付着している記録液を吸引するポンプであることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
6. 請求項２ないし５のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃手段は、前記ブレードをワイピング可能な位置に移動するときに前記ブレードを清掃することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
7. 請求項２ないし６のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃手段は、前記ブレードの側面を清掃する手段を有していることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
8. 請求項１に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃手段は前記液滴吐出ヘッドを搭載するキャリッジに設けられた清掃部材を有していることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
9. 請求項８に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃部材が記録液を吸収可能な吸収体であることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
10. 請求項８又は９に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃部材は前記液滴吐出ヘッドのノズル面よりも突き出していることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
11. 請求項９又は１０に記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃部材は前記液滴吐出ヘッドのノズル面よりも引っ込んでいることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
12. 請求項８ないし１１のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記清掃部材は複数設けられていることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
13. 請求項１２に記載のヘッドクリーニング装置において、前記複数の清掃部材は隣り合って設けられ、ワイピング方向の上流側の清掃部材のワイピング方向幅がワイピング方向の下流側の清掃部材のワイピング方向幅よりも狭いことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
14. 請求項１２に記載のヘッドクリーニング装置において、前記複数の清掃部材は前記キャリッジの両端部側に設けられ、ワイピング方向の上流側の清掃部材のワイピング方向幅がワイピング方向の下流側の清掃部材のワイピング方向幅よりも狭いことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
15. 請求項８ない１４のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記ブレードの側面を清掃する手段を備えていることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
16. 請求項１ないし１５のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、複数の液滴吐出ヘッドの各ヘッドを清掃する毎に前記ブレードを上げ下げすることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
17. ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングするブレードを含むヘッドクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、前記ヘッドクリーニング装置が請求項１ないし１６のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。

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