JP5096108B2 - 液体吐出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。

なお、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をも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、「画像形成装置」には、液体吐出ヘッドをキャリッジに搭載して走査しながら画像を形成するシリアル型画像形成装置、ライン型液体吐出ヘッドを備えるライン型画像形成装置のいずれも含まれる。また、「液体吐出装置」とは、液体吐出ヘッドから液体の滴（液滴）を吐出させる装置である。

このように液体吐出ヘッドから液滴を吐出する液体吐出装置においては、ヘッドのノズル外面に増粘あるいは乾燥したインクやほこり、ごみなどの異物が付着することによって、ノズルに目詰まりを起こしたり、ノズルの内部では気泡の発生などによりエアーダンパー現象が発生するなどして、正常な吐出ができなくなることを防止するため、ヘッドの信頼性を維持回復するための維持回復機構（装置）が不可欠である。

この維持回復機構は、ヘッドのノズル面（液滴を吐出する面）を密閉するキャップ（キャップ部材）を備えている。また、適宜、キャップ内に連通する吸引ポンプなどの吸引手段により、ノズルからヘッド内に充填されているインクを吸引する動作（ヘッド吸引又はノズル吸引）、ゴムなどの弾性部材を用いたワイパーブレードによるヘッド表面のワイピング動作、および、画像形成に寄与しないようにインクを吐出しノズル孔内部及び入り口付近にある増粘インクや混色インクを排出する空吐出動作（或いは予備吐出動作ともいう。）などを組み合わせて、液室内の気泡や増粘インク、付着したごみなどを取り除き、安定した液滴吐出を行なえる状態に保持する動作を行なうようにしている。

従来の維持回復装置として、例えば特許文献１、２にはベルト部材にワイパーブレードを設けてベルト部材の周回移動によってヘッドの吐出口面（ノズル面）を払拭するようにしたものが記載されている。
特開２００２−０７９６８１号公報 特開２００１−２０５８１６号公報

また、特許文献３には３枚のワイパーブレードを備えて、中央のワイパーブレードの高さを他のワイパーブレードの高さよりも高くしたものが記載されている。特許文献４には２枚のワイパーブレードを備えたものが記載されている。特許文献５には記録ヘッドのインク吐出面を拭き取る第１のワイピング部材と第１のワイピング部材よりも硬度の高い第２のワイピング部材を備えているものが記載されている。
特開２００２−２８３５８１号公報 特開２００５−０２２１９３号公報 特開平０９−２９０５１１号公報

また、特許文献６にはワイパーブレード近傍に記録ヘッドのノズル部に対する押圧が一定となるような部材を備えたものが記載されている。
特開２００４−３３０５４６号公報

また、特許文献７にはブレードを設けたベルト部材の背面側にプラテン部材を配置したものが記載されている。
特開２００２−３５６０２６号公報

ところで、液体吐出装置を含む画像形成装置においては、高速化の要求に対応する、ノズルを用紙の幅相当に並べて配置したライン型ヘッドなどの長尺ヘッドが用いられるようになりつつある。

そのため、従来のようにベルト部材に設けたブレードによって長尺ヘッドの払拭（ワイピング）を行うようにした場合、ベルト部材が長くなって重力による撓みなどが生じて、ノズル面を均一な押圧力で払拭することが難しくなるという課題がある。

この場合、特許文献７に記載されているようにベルト部材の背面側にプラテン部材を設けることが考えられるものの、この特許文献７に記載のベルト部材及びプラテン部材はライン型ヘッドの長さ（あるいは幅）よりも長く、ベルト部材に取り付けられたブレードがヘッドのノズル面を抜けてブレードが初期状態に復元するとき、ブレードに付着している記録液が飛散す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、長尺ヘッドの吐出口面に対するワイピング性を向上するとともに、ブレードに付着した記録液の飛散を低減した液体吐出装置及び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、本発明の請求項１に係る液体吐出装置は、
複数の吐出口を並べて配列した吐出口列を有する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドの前記吐出口列が形成された吐出口面を払拭するブレードを含む維持回復機構とを備える液体吐出装置において、
前記維持回復機構は、前記ブレードを担持し、前記液体吐出ヘッドの吐出口列の方向に周回移動可能に配設されたベルト部材と、
このベルト部材の前記液体吐出ヘッドと対向する部分をベルト部材背面側から押圧し、前記ブレードと液体吐出ヘッドの吐出口面との間隔を略一定に保持する押圧手段とを備え、
この押圧手段が前記間隔を略一定に保持する長さが、前記吐出口列の長さ以上で、且つ前記液体吐出ヘッドの長さ以下であり、
前記押圧手段と前記吐出口面との距離を可変する手段を備えている
構成とした。

本発明によれば、長尺ヘッドでも均一な押圧力で吐出口面を払拭することができてワイピング性が向上するとともに、ブレードがヘッドのノズル面から離れるときに付着している記録液が飛散することを低減できる。

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、本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図、図２は同じく模式的側断面説明図である。
この液体吐出装置は、ライン型液体吐出ヘッド１と、この液体吐出ヘッド１の信頼性を維持回復するユニット化された維持回復ユニット２を備えている。

ヘッド１は、図３に示すように、複数の液滴を吐出するノズル（吐出口）１１が並べて配列されたノズル列（吐出口列）１２が形成されたノズル面（吐出口面）１３を有している。ノズル列１２の長さは概ね用紙の幅相当の長さとしている。

維持回復ユニット２は、このユニットのハウジング２１内に、液体吐出ヘッド１のノズル面１３を払拭（ワイピング）する２枚のブレード（ワイパーブレード）２２、２３と、液体吐出ヘッド１のノズル面１３をキャッピングするキャップ部材２４を備えている。

２枚のワイパーブレード２２、２３はそれぞれ無端状のベルト部材２５に担持されている。ベルト部材２５は駆動ローラ２６と従動ローラ２７との間に掛け回され、駆動モータ２８によって駆動ローラ２６が回転駆動することで矢示方向に周回移動する。

このベルト部材２５の背面側には、ベルト部材２５のヘッド１と対向する部分を駆動ローラ２６と従動ローラ２７との接線よりもヘッド１側に持ち上げることでベルト部材２５を押圧し、ブレード２２，２３とヘッド１のノズル面１３との間隔を略一定に保持する押圧手段として押圧部材２９を備えている。

この押圧部材２９の長さＬ１、すなわち、ブレード２２、２３とヘッド１のノズル面１３との間隔を略一定に保持する長さＬ１は、ヘッド１のノズル列１２の長さＬ２以上で、且つヘッド１の長さＬ３以下（Ｌ２≦Ｌ１≦Ｌ３）としている。

また、この維持回復ユニット２のハウジング２１は、内底面に傾斜面２１ａ、２１ｂ及び２１ｃ、２１ｄを形成して、その最下部には排出された記録液を図示しない廃液タンクなどに排出する排出口３０を形成している。ハウジング２１の底部に傾斜面を形成して排出口３０を設けることで、ワイピング等によって除去された記録液４を維持回復ユニット２から効率的に排出することができる。

このように構成した維持回復ユニット２による維持回復動作のうちのワイピング動作について説明する。
ヘッド１のノズル面１３をワイピングするときには駆動モータ２８を駆動制御してベルト部材２５を周回移動させることにより、ブレード２２、２３が移動してヘッド１のノズル面１３に接触し、ベルト部材２５の移動に伴ってブレード２２、２３がノズル面１３を払拭する。

このとき、ヘッド１のノズル面１３に対向する部分でベルト部材２５の背面は押圧部材２９によって持ち上げられて平面性が保持されているので、ブレード２２，２３とヘッド１のノズル面１３との間隔が略一定に保持され、ブレード２２、２３はノズル面１３の長手方向に略均一な押圧力で当接（摺接）することになるので、ノズル面１３のワイピングを適切に行うことができるようになる。

そして、ブレード２２、２３がノズル面１３から離間するとき、押圧部材２９がブレード２２、２３とヘッド１のノズル面１３との間隔を略一定に保持する長さＬ１は、ヘッド１のノズル列１２の長さＬ２以上で、且つヘッド１の長さＬ３以下（Ｌ２≦Ｌ１≦Ｌ３）としているので、図４に示すように、ベルト部材２５の部分２５ａは押圧部材２９の端部から駆動ローラ２６に向かって徐々に下がり、ブレード２２、２３はノズル列１２の領域（ノズル列領域）を外れてからヘッド１の端面に至る前にヘッド１のノズル面１３から徐々に離間する。

したがって、図１に示すようにヘッド１のノズル面１３に押圧されることで曲がっていたブレード２２、２３が元の状態に戻るときに、ブレード２２、２３は徐々に元の状態に戻ることになるので、ブレード２２、２３に付着した払拭した記録液が周囲に飛散することが低減される。

このように、維持回復機構は、ブレードを担持し、液体吐出ヘッドの吐出口列の方向に周回移動可能に配設されたベルト部材と、このベルト部材の液体吐出ヘッドと対向する部分をベルト部材背面側から押圧し、ブレードと液体吐出ヘッドの吐出口面との間隔を略一定に保持する押圧手段とを備え、この押圧手段が間隔を略一定に保持する長さが、吐出口列の長さ以上で、且つ液体吐出ヘッドの長さ以下である構成としたので、長尺ヘッドでも均一な押圧力で吐出口面を払拭することができて、その結果、吐出口面全面を清浄化することができてワイピング性が向上し、非吐出による画像抜けを防止することができるとともに、ブレードがヘッドのノズル面から離れるときに付着している記録液が飛散することを低減できる。

次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。なお、図５は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。
ここでは、図示しない押圧手段昇降手段によって、押圧部材２９を実線図示の位置から破線位置まで、連続的に又は段階的に、手動又は自動で移動させることで、押圧部材２９とノズル面１３との距離を可変することができる。これにより、例えば、温度変化や経時劣化などによるヘッド１のノズル１１の状態の変化に応じて押圧部材２９の位置を変移させて、ブレード２２、２３によるノズル面１３に対する押圧力を適切に設定することができる。

このように、吐出口全面に亘ってノズル面との間隔が略一定となるように押圧手段を変位可能に設けているので、吐出口の状態の変化に応じてブレードを最適な押圧力で摺擦させることができ、例えば、ブレードが新しい時と比較して、ブレードのエッジが摩耗してきた場合には、吐出口との距離が近くなるよう押圧手段の位置を変えることによって、ワイピング時の押圧力を上げることで、適切なワイピング性を維持することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構における押圧部材昇降機構を説明する模式的説明図、図７は同じく図６の側面模式的説明図である。
ここでは、上記第２実施形態において、押圧部材２９を昇降（上下動）させる押圧部材昇降機構４１を備えている。この昇降機構４１は、押圧部材２９に対向するカム４２を、駆動モータ４３によってギヤ４４及び４５からなる駆動力伝達手段を介して回転させることで、押圧部材４１を上下動させる。なお、これに限るものではなく、カム４２をソレノイドとリンク部材とで回動させるような構成とすることもできる。

この実施形態の動作について図８に示すフロー図を参照して説明すると、ヘッド１のノズル面１３のワイピング動作に入ると、ベルト部材２５を回動させてブレード２２、２３によって１回目のワイピング（払拭）を行い、その後、昇降機構４１によって押圧部材２９を上昇させて、押圧部材２９とノズル面１３との距離を短くし（ブレード２２、２３の押圧力を高くし）、再度、ベルト部材２５を回動させてブレード２２、２３によって２回目のワイピング（払拭）を行う。

つまり、吐出口列方向にワイピングするときに吐出口面に付着した多くの記録液を除去する必要があるため、ワイピングを２回実施し、第１回目のワイピングでは主に吐出口面に付着した多くの記録液を除去することを目的とし、第２回目のワイピングでは吐出口における記録液メニスカスを正常化することを目的とし、それぞれの機能に適合するような押圧条件を押圧手段の位置（変位）によって設定することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図、図１０は同じく要部拡大説明図である。
ここでは、２枚のブレード２２Ａ、２３Ａを有し、先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ａの高さが後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ａの高さよりも高く、後で吐出口面を払拭するブレード２３Ａはヘッド１のノズル列１２の存在しない領域（ノズル列領域を外れた領域）には接触しない高さとしている。

このように構成することで、先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ａでノズル面１３に付着している多くの記録液を払拭しながら、後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ａによってノズル１２に適切なメニスカスを形成し、あるいは、ブレード２２Ａによる払拭によっても除去されなかった、残っている記録液を払拭除去する。特に記録液が高い粘度（５ｍＰａ／ｍ以上）場合には、最初の拭き取りではブレード２２Ａの高さを高くして強くノズル面１３に摺擦することで記録液の多くを除去することができる。

次に、本発明の第５実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図、図１２は同じく図１１の側面模式的説明図である。
ここでは、２枚のブレード２２Ｂ、２３Ｂを有し、図１２（ａ）に示すように、先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ｂの幅はノズル面１３の幅以上であり、図１２（ｂ）に示すように、後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ｂの幅はノズル面１３の幅より狭い、ここでは、後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ｂの幅はノズル面１３のノズル１２を覆うに最低限必要な幅にしている。

このように構成することにより、先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ｂでノズル面１３に付着している多くの記録液を払拭しながら、後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ｂによってノズル１２に適切なメニスカスを形成することができ、実質的に２回のワイピングを１度のベルト部材の周回移動によって行うことができ、ワイピング動作の時間を短縮できる。

次に、本発明の第６実施形態の異なる例について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。
ここでは、２枚のブレード２２Ｃ、２３Ｃを有している。そして、第１例では、後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ｃのノズル面１３に対する押圧力が先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ｃのノズル面１３に対する押圧力よりも高く設定されている。

また、第２例では、先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ｃの厚さが後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ｃの厚さよりも薄く形成されている。

さらに、第３例では、後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ｃの硬度が先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ｃの硬度よりも低くされている。

これらのように構成することにより、先にノズル面１３を払拭するブレード２２Ｂでノズル面１３に付着している多くの記録液を払拭しながら、後でノズル面１３を払拭するブレード２３Ｂによってノズル１２に適切なメニスカスを形成することができ、実質的に２回のワイピングを１度のベルト部材の周回移動によって行うことができ、ワイピング動作の時間を短縮できる。

次に、本発明の第７実施形態について図１４を参照して説明する。なお、図１４は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。
ここでは、ハウジング２１の傾斜面２１ａの駆動ローラ２６側、つまり、ノズル面１３を払拭したブレード２２が傾斜面２１ａに対向し始めた付近には、ブレード２２に付着した記録液を吸収して除去清浄する例えば吸収部材などからなる清浄化手段としての清浄化部材５１を設けている。そして、ワイピング動作を終了するときに、ブレード２２が清浄化手段５１に接触した状態でベルト部材２５を停止させるようにしている。

このように払拭動作終了時には吐出口面を払拭することによって記録液がブレードに付着しているが、清浄化部材と接した状態で停止するため、ブレードに付着した記録液が清浄化手段で除去され、次の払拭動作において清浄なブレードでノズル面をワイピングすることができ、吐出口面の清浄化が継続的に実施可能となる。

次に、本発明の第８実施形態について図１５を参照して説明する。なお、図１５は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。
ここでは、ハウジング２１の傾斜面２１ａの駆動ローラ２６側、つまり、ノズル面１３を払拭したブレード２２が傾斜面２１ａに対向し始めた付近には、ブレード２２に付着した記録液を溶解などして除去清浄する清浄化手段としての洗浄液５２を収容した洗浄液収容部５３を設けている。そして、ワイピング動作を終了するときに、ブレード２２が洗浄液５１に浸された状態（清浄化手段に接触した状態）でベルト部材２５を停止させるようにしている。洗浄液５２は交換可能とすることで、継続的にブレード２２の清浄化を行うことができる。

このように払拭動作終了時には吐出口面を払拭することによって記録液がブレードに付着しているが、洗浄液と接した状態で停止するため、ブレードに付着した記録液が清浄化手段で除去され、次の払拭動作において清浄なブレードでノズル面をワイピングすることができ、吐出口面の清浄化が継続的に実施可能となる。

次に、本発明の第９実施形態について図１６及び図１７を参照して説明する。なお、図１６は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図、図１７は同じく模式的側断面説明図である。
ここでは、ハウジング２１の傾斜面２１ａに接触して排出口３０に向かって移動する清掃部材６１を配設している。この清掃部材６１は無端状のベルト部材６２に取り付けている。このベルト部材６２は、駆動ローラ２６と従動ローラ２７と同軸で同じ駆動モータ２８で駆動される駆動ローラ６３及び従動ローラ６４と、傾斜面２１ａに沿ってベルト部材６２をガイドするガイドローラ６５、６６との間に掛け回され、ベルト部材３４と同動して周回移動する。ベルト部材２４とベルト部材６１の駆動源を同じにすることで構成の簡略化、装置の小型化を図ることができる。

このように構成したので、ワイピング動作終了後などにワイピング等によって除去された記録液４を清掃部材６１によって傾斜面２１ａを排出口３０に向かって押し出すことができて、記録液をより効率的に排出することができる。

次に、本発明の第１０実施形態について図１８を参照して説明する。なお、図１８は同実施形態に係る液体吐出装置の要部模式的説明図である。
ここでは、異なる色の液滴を吐出する複数のヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙと、各ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙに対応する維持回復ユニット２ｋ、２ｃ、２ｍ、２ｙとを備えている。この構成においては、ワイピング動作時には図１８（ａ）に示すように、ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙの各ノズル面１３がそれぞれ維持回復ユニット２ｋ、２ｃ、２ｍ、２ｙのベルト部材２５に対向して、ベルト部材２５の周回移動によってブレード２２、２３によってノズル面１３が払拭される。

そして、待機中などには、図１８（ｂ）に示すように、ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙと維持回復ユニット２ｋ、２ｃ、２ｍ、２ｙが相対的に移動して、ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙの各ノズル面１３がそれぞれ維持回復ユニット２ｋ、２ｃ、２ｍ、２ｙのキャップ部材３にてキャッピングされる。

さらに、印字中は、図１８（ｃ）に示すように、ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙと維持回復ユニット２ｋ、２ｃ、２ｍ、２ｙが相対的に移動して、ヘッド１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙの各ノズル面１３は搬送される用紙５に対向する位置まで下降して、所定のタイミングでノズル１１から液滴を吐出させて矢示方向に搬送される用紙５上に画像を形成する。

次に、本発明に係る液体吐出装置を含む画像形成装置の他の例について図１９を参照して説明する。なお、図２４は同画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置はフルライン型ヘッドを備えた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及び用紙を搬送する搬送機構４０３等を有し、装置本体４０１の一方側に多数枚の用紙４０５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４０５を取り込み、搬送機構４０３によって用紙４０５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の他方側に装着された排紙トレイ４０６に用紙４０５を排紙する。

画像形成部４０２は、記録液となる液体を収容した液体タンクを一体にし、用紙の幅方向（搬送方向と直交する方向）の長さ相当分のノズル列を有する液体吐出ヘッドで構成したライン型ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋを備えたものである。これらのライン型ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋは図示しないヘッドホルダに取り付け、昇降可能に配置されている。

ライン型ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋは、用紙搬送方向上流側からそれぞれ例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色の液滴を吐出する。なお、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配置した１つのヘッドを用いることもできるし、ヘッドと液体カートリッジを別体としたものを用いることもできる。

また、これらのライン型ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋに対応して、それぞれ本発明における前述した維持回復ユニット４１２ｙ、４１２ｍ、４１２ｃ、４１２ｋを備えている。これらの維持回復ユニット４１２ｙ、４１２ｍ、４１２ｃ、４１２ｋは、用紙搬送方向に移動可能に配置され、前述した第１０実施形態で説明したと同様に、ワイピング時、キャッピング時、印字時に応じてライン型ヘッド４１１ｙ、４１１ｍ、４１１ｃ、４１１ｋをワイピングする位置、キャッピングする位置、印字時の退避位置に移動する。

給紙トレイ４０４の用紙４０５は、給紙コロ４２１によって１枚ずつ分離され装置本体４０１内に給紙され、用紙供給ローラ４２２によって搬送機構４０３に送り込まれる。

この搬送機構４０３は、駆動ローラ４２３と従動ローラ４２４との間に掛け渡した搬送ベルト４２５と、この搬送ベルト４２５を帯電させるための帯電ローラ４２６と、搬送ベルト４２５を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）４２７と、搬送ベルト４２５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記録液拭き取り部材（ここでは、クリーニングローラ）４２８と、用紙４０５を搬送ベルト４２５側へ押える用紙押さえローラ４２９とを備えている。

また、搬送機構４０３の下流側には画像が記録された用紙４０５を排紙トレイ４０６に送り出すための排紙ローラ４３１を備えている。

このように構成したライン型画像形成装置において、搬送ベルト４２５を帯電させて用紙４０５を送り込むことによって、静電力で用紙４０５が搬送ベルト４２５に吸着されて、搬送ベルト４２５の周回移動によって搬送され、画像形成部４０２によって画像が形成されて、排紙トレイ４０６に排紙される。

このようなライン型画像形成装置において、本発明に係る液体吐出装置を備えることによって、安定して高速で高画質画像を形成することができる。

次に、本発明の第１１実施形態について図２０ないし図２２を参照して説明する。なお、図２０は同実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構のうち洗浄液収容部５３付近の模式的断面説明図、図２１は同じく模式的平面説明図である。
本実施形態では、図１５で説明した第８の実施形態において、洗浄液収容部５３内にブレード２２を清掃する清掃刃１００及び清掃刃１０２（１０２ａ及び１０２ｂの少なくともいずれか一方、図２１では１０２ａのみ図示）を設けている。清掃刃１００及び清掃刃１０２が有する刃１００ｃ（図２２参照）の先端の高さは、洗浄液５２の液面の高さよりも低く、清掃刃１００及び１０２全体が洗浄液５２に浸かるように配置されている。例えば、清掃刃１００と液面との間には間隔ｇがある。また、清掃刃１００の刃１００ｃの高さは、清掃刃１０２の刃の高さよりも高く配置されている。

ここで、清掃刃１００は、図２３に示すブレード２２の側面２２ｂに当接してブレード２２の側面２２ｂに付着した記録液を除去する。また、清掃刃１０２は、同じく図２３に示すブレード２２の先端部の天面（傾斜面を含む）２２ａ付近に付着した記録液を除去する。

また、洗浄液収容部５３には、洗浄液収容部内で洗浄液の流れを発生するために、洗浄液収容部５３のベルト部材２５の移動方向下流端と、洗浄液収容部５３のベルト部材２５の移動方向上流端とにそれぞれチューブ１０４が接続され、各チューブ１０４は、タンク１０６に接続され、タンク１０６との間には開閉弁１０５ａ、１０５ｂがそれぞれ介装されている。タンク１０６と、洗浄液収容部５３のベルト部材２５の移動方向下流端との間にポンプ１０８が設けられ、ベルト部材２５の移動方向（矢示Ａ方向）と反対の方向（矢示Ｂ方向）に洗浄液を供給する。タンク１０６は、フィルタ１１２と、廃液溜め１１４とを備える。フィルタは、下端が流れ方向下流側に傾くように配置され、洗浄液収容部５３から排出された洗浄液に含まれる記録液は、フィルタ１１２に接触して廃液溜め１１４の方へと導かれる。清掃刃１００及び１０２とブレード２２に付着した記録液は、ポンプ１０８により発生される洗浄液の流れによって清掃刃１００及び１０２とブレード２２から剥がされ、タンク１０６へと流される。また、開閉弁１０５ａ、１０５ｂを閉じた状態で、タンク１０６（チューブ１０４を含めてもよい。）を取り外すことができ、これにより、廃液溜め１１４が満タンになったような場合の交換、フィルタ１１２の交換などを容易に行うことができるようになる。

このとき、ポンプ１０８による洗浄液の流れの方向とベルト部材２５の回転によるブレード２２の移動方向とが反対方向になるようにしているので、ブレード２２が洗浄液の流れに抗しながら移動することになり、ブレード２２の付着物を効率的に落とすことができるようになる。

なお、清掃刃１０２は、清掃刃１０２ａのように清掃刃１００に対して洗浄液流れ方向下流側に設けてもよく、あるいは、清掃刃１０２ｂのように清掃刃１００に対して洗浄液流れ方向上流側に設けてもよい。清掃刃１００に対して洗浄液流れ方向上流側の清掃刃１０２ｂを設けた場合には、清掃刃１００により側面が清掃されたブレード２２において、清掃刃１００がブレード２２から離れた後で、清掃刃１０２ｂによりブレード２２の先端に残った記録液を除去することができる。一方、清掃刃１０２を、清掃刃１００の洗浄液流れ方向下流に設けた場合は、まず清掃刃１０２ａによりブレード２２の先端に付着した記録液を除去した後で、清掃刃１００によりブレード２２の側面を清掃する。

ここで、清掃刃１００及び１０２の詳細について図２２を参照して説明する。図２２（ａ）は清掃刃の斜視説明図、（ｂ）は同じく正面説明図、（ｃ）は同じく側面説明図、（ｄ）は他の例を示す下側から見た説明図、（ｅ）は更に他の例を示す下側から見た説明図である。
清掃刃１００及び１０２は、ブレード２２に当接してブレード２２に付着した記録液を剥がす刃先１００ｃを有する刃部１００ａと、刃部１００ａを洗浄液収容部５３の底部に固定する固定部１００ｂとを有する。固定部１００ｂは、洗浄液の流れを妨げないように、刃部１００ａに比べて幅が小さく形成される。固定部１００ｂは、洗浄液の流れを妨げないように図２２（ｄ）に示すように流線形に形成されることが好ましく、図２２（ｅ）に示すように洗浄液供給方向の上流端を尖って形成してもよい。更に、刃部の刃先１００ｃの先端は、図２２（ｃ）に示すように、ブレード２２に対して斜め上に傾けて形成され、ブレード２２から剥がされた記録液が刃先１００ｃから下方へと導かれ、刃先１００ｃの上方へと流れづらくする。また、刃部１００ａは、洗浄液の流れを妨げないように固定部１００ｂに比べて高さ方向に薄く形成される。

上記に説明したように、ブレード２２に付着した記録液は、清掃刃１００及び１０２によりブレード２２から除去され、除去された記録液は、ポンプ１０８によりタンク１０８へと流され、タンク１０８の廃液溜めに沈殿される。また、清掃刃１００及び１０２に付着した記録液もポンプ１０８によりタンク１０８へと流され、タンク１０８の廃液溜めに沈殿される。そのため、洗浄液収容部５３内でブレード２２から除去された記録液はタンク１０８へと流されるので、ブレード２２を記録液の付着していない、きれいな清掃刃１００及び１０２で清掃することができる。そのため、ブレード２２に付着した記録液を確実に除去することができる。

なお、上記各実施形態では本発明に係る画像形成装置としてプリンタ構成で説明したが、これに限るものではなく、例えば、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る。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置、その他の液滴を吐出する液体吐出装置にも適用することができる。

本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 図１の側断面模式的説明図である。 同液体吐出装置のヘッドの一例を説明する平面説明図である。 同じく維持回復ユニットによるワイピング動作の説明に供する要部拡大模式的説明図である。 本発明の第２実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構における押圧部材昇降機構の説明に供する模式的説明図である。 図６の側面模式的説明図である。 同じく維持回復ユニットによるワイピング動作の説明に供するフロー図である。 本発明の第４実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 同じく維持回復ユニットによるワイピング動作の説明に供する要部拡大模式的説明図である。 本発明の第５実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 図１１の側断面模式的説明図である。 本発明の第６実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 本発明の第７実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 本発明の第８実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 本発明の第９実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構の模式的説明図である。 同じく模式的側断面説明図である。 本発明の第１０実施形態に係る液体吐出装置の模式的説明図である。 本発明に係る液体吐出装置を含む画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の第１１実施形態に係る液体吐出装置のヘッド維持回復機構のうち洗浄液収容部付近の模式的断面説明図である。 同じく模式的平面説明図である。 （ａ）は清掃刃の詳細を説明する斜視説明図、（ｂ）は同じく正面説明図、（ｃ）は同じく側面説明図、（ｄ）は他の例を示す下側から見た説明図、（ｅ）は更に他の例を示す下側から見た説明図である。 同じく清掃刃によるブレードの清掃箇所の説明に供する拡大説明図である。

符号の説明

１、１ｋ、１ｃ、１ｍ、１ｙ…液体吐出ヘッド（記録ヘッド）
２、２ｋ、２ｃ、２ｍ、２ｙ…維持回復ユニット
３…キャップ部材
４…払拭された記録液
５…用紙
１１…ノズル（吐出口）
１２…ノズル列（吐出口列）
１３…ノズル面（吐出口面）
２１…ハウジング
２２、２３、２２Ａ、２３Ａ、２２Ｂ、２３Ｂ、２２Ｃ、２３Ｃ…ブレード（ワイパーブレード）
２５…ベルト部材
２９…押圧部材
５１…清浄化部材
５２…洗浄液
１００、１０２…清掃刃
４１１ｋ、４１１ｃ、４１１ｍ、４１１ｙ…記録ヘッド
４１２ｋ、４１２ｃ、４１２ｍ、４１２ｙ…維持回復ユニット

Claims (18)

1. 複数の吐出口を並べて配列した吐出口列を有する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドの前記吐出口列が形成された吐出口面を払拭するブレードを含む維持回復機構とを備える液体吐出装置において、
   前記維持回復機構は、前記ブレードを担持し、前記液体吐出ヘッドの吐出口列の方向に周回移動可能に配設されたベルト部材と、
   このベルト部材の前記液体吐出ヘッドと対向する部分をベルト部材背面側から押圧し、前記ブレードと液体吐出ヘッドの吐出口面との間隔を略一定に保持する押圧手段とを備え、
   この押圧手段が前記間隔を略一定に保持する長さが、前記吐出口列の長さ以上で、且つ前記液体吐出ヘッドの長さ以下であり、
   前記押圧手段と前記吐出口面との距離を可変する手段を備えている
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置において、前記ブレードで前記吐出口面を少なくとも２回払拭し、１回目の払拭を行うときよりも２回目の払拭を行うときに前記押圧手段と前記吐出口面との距離を短くすることを特徴とする液体吐出装置。
3. 請求項１に記載の液体吐出装置において、少なくとも２枚のブレードを有し、先に前記吐出口面を払拭するブレードの幅は前記液体吐出ヘッドの吐出口面の幅以上であり、後で前記吐出口面を払拭するブレードの幅は前記液体吐出ヘッドの吐出口面の幅より狭いことを特徴とする液体吐出装置。
4. 複数の吐出口を並べて配列した吐出口列を有する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドの前記吐出口列が形成された吐出口面を払拭するブレードを含む維持回復機構とを備える液体吐出装置において、
   前記維持回復機構は、前記ブレードを担持し、前記液体吐出ヘッドの吐出口列の方向に周回移動可能に配設されたベルト部材と、
   このベルト部材の前記液体吐出ヘッドと対向する部分をベルト部材背面側から押圧し、前記ブレードと液体吐出ヘッドの吐出口面との間隔を略一定に保持する押圧手段とを備え、
   この押圧手段が前記間隔を略一定に保持する長さが、前記吐出口列の長さ以上で、且つ前記液体吐出ヘッドの長さ以下であり、
   少なくとも２枚のブレードを有し、
   先に前記吐出口面を払拭するブレードの高さが後で前記吐出口面を払拭するブレードの高さよりも高く、前記後で前記吐出口面を払拭するブレードは前記液体吐出ヘッドの吐出口列の存在しない領域には接触しない
   ことを特徴とする液体吐出装置。
5. 請求項３又は４に記載の液体吐出装置において、前記後で前記吐出口面を払拭するブレードの吐出口面に対する押圧力が前記先に前記吐出口面を払拭するブレードの吐出口面に対する押圧力よりも高いことを特徴とする液体吐出装置。
6. 請求項３ないし５のいずれかに記載の液体吐出装置において、前記先に前記吐出口面を払拭するブレードの厚さが前記後で前記吐出口面を払拭するブレードの厚さよりも薄いことを特徴とする液体吐出装置。
7. 請求項３ないし６のいずれかに記載の液体吐出装置において、前記後で前記吐出口面を払拭するブレードの硬度が前記先に前記吐出口面を払拭するブレードの硬度よりも低いことを特徴とする液体吐出装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出装置において、前記ブレードに付着した液体を除去する清浄化手段を備え、前記ブレードが前記清浄化手段に接触した状態で停止されることを特徴とする液体吐出装置。
9. 請求項８に記載の液体吐出装置において、前記清浄化手段が洗浄液であり、前記ブレードの少なくとも先端部分が前記洗浄液に浸った状態で停止されることを特徴とする液体吐出装置。
10. 請求項９に記載の液体吐出装置において、前記洗浄液は交換可能であることを特徴とする液体吐出装置。
11. 複数の吐出口を並べて配列した吐出口列を有する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドの前記吐出口列が形成された吐出口面を払拭するブレードを含む維持回復機構とを備える液体吐出装置において、
    前記維持回復機構は、前記ブレードを担持し、前記液体吐出ヘッドの吐出口列の方向に周回移動可能に配設されたベルト部材と、
    このベルト部材の前記液体吐出ヘッドと対向する部分をベルト部材背面側から押圧し、前記ブレードと液体吐出ヘッドの吐出口面との間隔を略一定に保持する押圧手段とを備え、
    この押圧手段が前記間隔を略一定に保持する長さが、前記吐出口列の長さ以上で、且つ前記液体吐出ヘッドの長さ以下であり、
    前記維持回復機構は、前記液体吐出ヘッドの吐出口面をキャッピングするキャップ部材と含めて維持回復ユニットとしてユニット化され、
    この維持回復ユニットのハウジングは傾斜した底部とこの底部の最下部に設けられた排出口を有し、
    前記維持回復ユニットのハウジングの底面を清掃する清掃部材を有し、
    この清掃部材は周回移動可能に配設されたベルト部材に設けられて、前記排出口に向かって移動される
    ことを特徴とする液体吐出装置。
12. 請求項１１に記載の液体吐出装置において、前記ブレードを設けたベルト部材と前記清掃部材を設けたベルト部材とは同じ駆動源で周回駆動されることを特徴とする液体吐出装置。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドがライン型液体吐出ヘッドであることを特徴とする液体吐出装置。
14. 請求項１３に記載の液体吐出装置において、複数のライン型液体吐出ヘッドを備え、各ライン型液体吐出ヘッドに対して前記維持回復機構を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
15. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液体吐出装置において、前記ブレードに付着した液体を除去する清浄化手段を備え、
    前記清浄化手段は、
    前記ブレードを洗浄する洗浄液と、
    前記洗浄液を収容する洗浄液収容部と、
    前記ブレードが清浄液に接触した状態で前記ベルト部材により移動するときに、前記ブレードに当接して前記ブレードに付着した液体を除去する清掃刃と
    を有することを特徴とする液体吐出装置。
16. 請求項１５に記載の液体吐出装置において、前記洗浄液収容部内で前記ブレードの移動方向とは反対の方向へ洗浄液の流れを発生させるポンプと、
    前記洗浄液収容部から排出された洗浄液に含まれる、前記ブレードに付着した液体をフィルタにより除去して廃液溜めに収容するタンクと、
    洗浄液が、前記洗浄液収容部から前記タンクを経て前記ポンプから前記洗浄液収容部へと、循環するように接続するチューブと
    を有することを特徴とする液体吐出装置。
17. 請求項１５又は１６に記載の液体吐出装置において、前記清掃刃が有する刃の先端の高さは、洗浄液の液面の高さよりも低く、清掃刃全体が洗浄液に浸かるように配置されており、清掃刃は、前記ブレードの側面に当接してブレードの側面に付着した記録液を除去する清掃刃と、前記ブレードの先端部の天面付近に付着した記録液を除去する清掃刃とを有することを特徴とする液体吐出装置。
18. 液体吐出ヘッドから液滴を吐出して被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、請求項１ないし１７のいずれかに記載の液体吐出装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images