JP5347687B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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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、
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 (5)

  1. 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、
    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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
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