JP5347687B2

JP5347687B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5347687B2
Application number: JP2009107099A
Authority: JP
Inventors: 大介長谷部; 雄介根本; 正紀高橋; 幸博浅野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-04-24
Also published as: JP2010253823A

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える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記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。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。）を行なうものであり、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インクを着弾させ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、樹脂、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る。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。

このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）においては、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なう関係上、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。

このようなノズルの吐出性維持のための画像形成に寄与しないインク滴の吐出は予備吐出或いは空吐出と称され、専用の空吐出受けに吐出し、あるいは、キャップに対して吐出することが行われる。

そして、維持回復動作を行うときには、インク排出後、記録ヘッドのノズル面をワイパ部材（ワイパーブレード、ワイピング手段などとも称する。）で払拭（ワイピング）してノズルメニスカスを正常な状態に戻すようにしている。

この場合、ワイパ部材に転移付着したインクの廃液を除去してワイパ部材を清浄化するワイパ清掃手段（ワイパクリーナ）を備えるものが知られている。例えば、ワイパ部材の側面及び天面の廃液を除去するための掻き取りブレード、掻き取りマイラなどの掻き落し手段を備えるものがある（特許文献１）。

特開２００５−１６９９８５号公報

しかしながら、上述したワイパ清掃手段にあっては、ワイパ部材に対して掻き取り手段を均一に接触させることが難しく、接触が不均一になると、掻き取り不良が発生することになる。また、掻き取り手段で掻き取った廃液を更に掻き落し手段で掻き取り、掻き落し手段に付着した廃液を更にマイラなどで掻き取るなど、ワイパ清掃手段を構成する各部材の清掃が必要になる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でワイパ部材を清掃できるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズル面を払拭するワイパ部材と、
前記ワイパ部材に付着した廃液を除去するワイパ清掃手段と、を備え、
前記ワイパ清掃手段は、移動可能に配設されたウェブ状のワイパクリーナを有し、
前記ワイパ部材の側面及び天面に付着した廃液を前記ワイパクリーナの異なる面で除去する
構成とした。

ここで、前記ワイパ部材を昇降させて前記ワイパ部材の側面及び天面を選択的に前記ワイパクリーナに接触させる構成とできる。

また、前記記録ヘッドのノズル面を封止するキャップを有し、前記ワイパ清掃手段のワイパクリーナで前記ワイパ部材の天面に付着した廃液を除去するときに、前記キャップを前記ワイパクリーナに接触させて前記キャップのノズル面との当接部に付着した廃液を除去する構成とできる。

また、前記ワイパ清掃手段のワイパクリーナは往復移動可能に配設されている構成とできる。

また、前記ワイパ部材を清掃するときに前記ワイパ清掃手段の前記ワイパクリーナと前記ワイパ部材とを反対方向に移動させる構成とできる。

本発明によれば、簡単な構成でワイパ部材を確実に清掃することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す模式的説明図である。同装置のヘッドユニットの一例を示す模式的説明図である。同じく維持ユニットの一例を示す模式的説明図である。同じくワイパ／キャップクリーナの一例を示す模式的説明図である。同じく維持回復動作の説明に供する模式的説明図である。同じくワイパ部材の清掃動作の説明に供する模式的説明図である。同じくワイパ部材及びキャップの清掃動作の説明に供する模式的説明図である。同じくワイパ部材及びキャップの清掃動作の他の例の説明に供する模式的説明図である。同じくワイパ部材及びキャップの清掃動作の更に他の例の説明に供する模式的説明図である。同じく全体的な清掃動作のシーケンスの説明に供する模式的説明図である。

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、本発明に係る画像形成装置の一例について図１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模式的説明図である。
この画像形成装置はライン型インクジェット記録装置であり、装置本体１内に、ヘッドユニット２と、搬送ユニット３と、維持回復手段である維持ユニット４と、ワイパ清掃手段であるワイパ／キャップクリーナ５などとを有し、給紙される用紙を給紙搬送部６で搬送ユニット３上に送り込み、搬送ユニット３にて用紙を搬送しながらヘッドユニット２から画像に応じて液滴を吐出させて用紙上に画像を形成し、排紙搬送部７から図示しない排紙部に画像が形成された用紙を排紙する。

ヘッドユニット２は、例えば図２に示すように、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フルライン型記録ヘッド１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（区別しないときは「記録ヘッド１１」という。）をベース部材１２に用紙搬送方向に沿って配列したものである。各記録ヘッド１１は液滴を吐出する複数のノズル１３が千鳥配列で２列形成されたノズル面１４を搬送ユニット３側に向けて取り付けている。このヘッドユニット２は矢示方向に昇降可能に配置されている。

搬送ユニット３は、無端状の搬送ベルト３１を搬送ローラ（駆動ローラ）３２及び従動ローラ３３とテンションローラ３４との間に掛け回したものであり、搬送ローラ３２を回転駆動することによって矢示方向に用紙を搬送する。

維持ユニット４は、例えば図３に示すように、ヘッドユニット２の各記録ヘッド１１に対応して、記録ヘッド１１のノズル面１４をキャッピングするキャップ４１と、ノズル面１４をワイピングするブレード状のワイパ部材４２とをホルダ４３に有している。この維持ユニット４は矢示方向に移動可能に配置されている。

ワイパ／キャップクリーナ５は、例えば図４に示すように、ウェブ状のワイパクリーナ５１を有し、ワイパクリーナ５１は、送り出しローラ５２に巻回されて順次巻取りローラ５３で巻き取られる。このワイパクリーナ５１の移動経路は所要の位置に配置された案内ローラ５４及び５５とガイド部材５６にて形成される。

給紙搬送部６は、ベルトユニット６１、６１を有している。排紙搬送部７は搬送ベルト５１から用紙を分離する分離爪７１とベルトユニット７２とを有している。

次に、この画像形成装置における維持回復動作について図５をも参照して説明する。
ヘッドユニット２の維持回復動作を行うときには、図５に示すように、ヘッドユニット２が矢示方向に上昇し、維持ユニット４が矢示方向に移動してヘッドユニット２の下方に位置した後、ヘッドユニット２が下降し、維持ユニット４のキャップ４１によってヘッドユニット２の記録ヘッド１１のノズル面１４がキャッピングされる。その後、維持ユニット４の図示しない吸引手段によってノズル面１４とキャップ４１との間で形成される空間を負圧にしてノズル１３からインクを吸引排出させる。そして、ヘッドユニット２を所定量上昇させ、維持ユニット４を図５の矢示方向と逆方向（図１に図示の方向）に移動させることによってノズル面１４をワイパ部材４２によってワイピングしながら、維持ユニット４を図１の位置まで移動させる。

このような維持回復動作を行うことによって維持ユニット４のワイパ部材４２の天面及び側面には除去したインク（廃インク：廃液）が付着することになる。また、キャップ４１のノズル面１４との当接部（ニップ部）にも廃インクが付着することになる。そこで、この画像形成装置では、ワイパ／キャップクリーナ５によってワイパ部材４２及びキャップ４１に付着した廃インクを除去して清掃するようにしている。

まず、ワイパ部材４２の清掃動作について図６を参照して説明する。
図６（ａ）に示すように、ワイパクリーナ５１に対して相対的にワイパ部材４２を白抜き矢印方向に移動させることにより、ガイド部材５６の立ち上がり部に対向させてワイパ部材４２の側面４２ａをワイパクリーナ５１に押し当て、この状態からワイパ部材４２を相対的に下降させることによって、ワイパクリーナ５１でワイパ部材４２の側面４２ａに付着した廃インクを拭き取る。

また、図６（ｂ）に示すように、ワイパ部材４２を下降させた状態から矢示方向に上昇させることで、ワイパ部材４２の天面４２ｂをワイパクリーナ５１に押し当てて天面４２ｂに付着した廃インクを拭き取る。

このようにしてワイパクリーナ５１の異なる面でワイパ部材４２の側面４２ａ及び天面４２ｂに付着した廃インクを除去してワイパ部材４２を清掃する。これにより、簡単な構成でワイパ部材を確実に清掃することができる。

次に、ワイパ部材４２とキャップ４１を共に清掃する場合の清掃動作ついて図７ないし図９を参照して説明する。
この場合には、ワイパ部材４２及びキャップ４１をワイパクリーナ５１の下側に位置させた状態から矢示方向に上昇させて、ワイパ部材４２の天面４２ｂ及びキャップ４１のニップ部４１ａをワイパクリーナ５１に押し当てることで、ワイパ部材４２の天面４２ｂ及びキャップ４１のニップ部４１ａに付着している廃インクを拭き取る。

このとき、ワイパ部材４２の天面４２ｂ及びキャップ４１のニップ部４１ａをワイパクリーナ５１に押し当てた状態で、図８に示すように、ワイパクリーナ５１を白抜き矢印方向に往復移動（送り出し及び戻し）させることで、より確実に清掃（クリーニング）することができる。

あるいは、ワイパ部材４２の天面４２ｂ及びキャップ４１のニップ部４１ａをワイパクリーナ５１に押し当てた状態で、ワイパクリーナ５１を白抜き矢印方向（巻取り方向）に、ワイパ部材４２及びキャップ４１を矢示方向（ワイパクリーナの移動方向と反対方向）に移動させることでも、より確実に清掃（クリーニング）することができる。

次に、上述したクリーニング動作（清掃動作）の全体的なシーケンスの一例について図１０を参照して説明する。
先ず、前述した維持回復動作によってワイパ部材４２の側面及び天面、キャップ４１のニップ部には廃インク１００が付着しているものとする（図を簡略化するため符号の付記を省略するが、側面、天面、ニップ部は前述したと同様である。）。また、ワイパ部材４２の天面とキャップ４１のニップ部先端との間には所定の高さ方向の距離ａの高低差があるものとする。

図１０（ａ）に示す工程では、維持ユニット４がヘッドユニット２に対向する位置から待機位置に向かってスライド移動する。このとき、例えば、４列目のワイパ部材４２Ｋの側面がワイパクリーナ５１に押し当てられる。

図１０（ｂ）に示す工程では、ワイパ部材４２Ｋがワイパクリーナ５１に押し当てられた状態で距離ａだけ下降して、４列目のワイパ部材４２Ｋの側面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。その後、ワイパクリーナ５１は所定量だけ巻き取られる。

図１０（ｃ）に示す工程では、維持ユニット４が矢示方向に移動して３列目のワイパ部材４２Ｃの側面がワイパクリーナ５１に押し当てられる。また、４列目のワイパ部材４２Ｋの天面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。

図１０（ｄ）に示す工程では、ワイパ部材４２Ｃがワイパクリーナ５１に押し当てられた状態で距離ａだけ下降して、３列目のワイパ部材４２Ｃの側面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。その後、ワイパクリーナ５１は所定量だけ巻き取られる。

図１０（ｅ）に示す工程では、維持ユニット４が矢示方向に移動して２列目のワイパ部材４２Ｍの側面がワイパクリーナ５１に押し当てられる。また、３列目のワイパ部材４２Ｃの天面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。

図１０（ｆ）に示す工程では、ワイパ部材４２Ｍがワイパクリーナ５１に押し当てられた状態で距離ａだけ下降して、２列目のワイパ部材４２Ｍの側面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。その後、ワイパクリーナ５１は所定量だけ巻き取られる。

図１０（ｇ）に示す工程では、維持ユニット４が矢示方向に移動して１列目のワイパ部材４２Ｙの側面がワイパクリーナ５１に押し当てられる。また、２列目のワイパ部材４２Ｍの天面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。

図１０（ｈ）に示す工程では、ワイパ部材４２Ｙがワイパクリーナ５１に押し当てられた状態で距離ａだけ下降して、１列目のワイパ部材４２Ｙの側面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。その後、ワイパクリーナ５１は所定量だけ巻き取られる。

図１０（ｉ）に示す工程では、維持ユニット４が矢示方向に移動して１列目のワイパ部材４２Ｙの天面の廃インク１００がワイパクリーナ５１にて拭き取られる。

また、図示しないが、維持ユニット４を昇降させて、スタンピング動作（キャップ４１のニップ部やワイパ部材の天面とワイパクリーナとの接触及び離間を繰り返す動作）を行うことによって、一層確実に廃インクを除去することができる。

なお、上記実施形態では本発明をライン型画像形成装置に適用した例で説明したが、シリアル型画像形成装置にも適用することができる。

１装置本体
２ヘッドユニット
３搬送ユニット
４維持ユニット
５ワイパ／キャップクリーナ
６給紙搬送部
７排紙搬送部
１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ記録ヘッド
１４ノズル面
３１搬送ベルト
４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙキャップ
４２Ｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙワイパ部材
５１ワイパクリーナ
５２送り出しローラ
５３巻取りローラ

Claims

液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズル面を払拭するワイパ部材と、
前記ワイパ部材に付着した廃液を除去するワイパ清掃手段と、を備え、
前記ワイパ清掃手段は、移動可能に配設されたウェブ状のワイパクリーナを有し、
前記ワイパ部材の側面及び天面に付着した廃液を前記ワイパクリーナの異なる面で除去する
ことを特徴とする画像形成装置。
前記ワイパ部材を昇降させて前記ワイパ部材の側面及び天面を選択的に前記ワイパクリーナに接触させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記記録ヘッドのノズル面を封止するキャップを有し、前記ワイパ清掃手段のワイパクリーナで前記ワイパ部材の天面に付着した廃液を除去するときに、前記キャップを前記ワイパクリーナに接触させて前記キャップのノズル面との当接部に付着した廃液を除去することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記ワイパ清掃手段のワイパクリーナは往復移動可能に配設されている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画像形成装置。
前記ワイパ部材を清掃するときに前記ワイパ清掃手段の前記ワイパクリーナと前記ワイパ部材とを反対方向に移動させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。