JP2007050592A - 液体吐出ヘッドのクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ヘッドに付着したインクやゴミを確実に除去し、安定した液体吐出性能を確保するとともに、製品寿命を確保する。
【解決手段】液体吐出ノズル２６が配列された液体吐出面２７を有する液体吐出ヘッド４と、液体吐出面２７を払拭するワイプ部材３４と、液体吐出面２７を転動され、液体吐出ノズル２６内の液体を吸引する吸引部材３３と、ワイプ部材３４及び吸引部材３４を液体吐出ヘッド４に対して移動させる移動機構６と、ワイプ部材３４及び吸引部材３３を液体吐出ヘッド４に対して一方に移動される際、ワイプ部材３４を液体吐出面３３から退避させ、ワイプ部材３４及び吸引部材３３を液体吐出ヘッド４に対して他方に移動される際、吸引部材３３を液体吐出面２７から退避させる切換部材３５とを備える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、液体吐出ヘッドに形成された液体吐出ノズルから対象物に液体を吐出させる液体吐出装置に関し、特に液体吐出ヘッドのクリーニング装置に関する。

インクジェット方式の画像形成装置、例えばインクジェットプリンタは、ランニングコストが低く、プリント画像のカラー化、装置の小型化が容易である等の点から広く普及されている。このインクジェットプリンタは、プリントヘッドのインク吐出面に設けられた微小なインク吐出ノズルから微量なインクを吐出させて画像記録を行うようになっている。この種のインクジェットプリンタでは、長時間続けて印刷動作を行わず、プリントヘッドのインク吐出ノズルからインクを吐出させていない場合には、前回の印刷動作によりインク吐出面のインク吐出ノズル付近に付着したインクが蒸発乾燥して増粘、固化してしまうことがあり、正常なインク吐出が困難となる場合がある。

このため、従来では、やや硬めのゴム製等のブレードをプリントヘッドのインク吐出面に押し当て、該インク吐出面上をスライドさせることにより、上記インク吐出面に付着して増粘、固化したインクを拭い去ることでプリントヘッドのクリーニングを行っていた。これに関連して、特開昭５７−３４９６９号公報（特許文献１）には、複数のブレードを回転軸に取り付けて回転させ、ワイピング効果をさらに高める技術が開示されている。

しかし、このような従来の技術では、やや硬めのゴム製等のブレードをプリントヘッドのインク吐出面に押し当てて該インク吐出面上をスライドさせることにより、上記インク吐出面に付着したインクをワイピングするようにしているので、上記ブレードによりインク吐出面に大きな力が加わり、該インク吐出面を傷つけてしまう場合があった。また、上記ブレードでは、ワイピング効果にのみ頼らざるを得ないが、ワイピングするだけではインク吐出ノズルにインクが残ってしまうことがあった。なお、複数のブレードを用いた場合でも、上記と同様に、インク吐出面を傷つけてしまう場合があると共に、インク吐出ノズル付近にインクが残ってしまう問題があった。

また、これに関連して特開２００２−２４０３０９号公報（特許文献２）には、プリントヘッドのインク吐出面を保護するヘッドキャップ内にクリーニングローラを備え、このクリーニングローラでプリントヘッドのインク吐出面に付着したインクやごみをクリーニングする技術が開示されている。

しかし、かかるインクジェットプリンタにおいては、ヘッドキャップ内にクリーニングローラのみを備えていたので、インク吐出ノズル内で残存し粘度が増加している増粘インクの吸収が不十分となり、この増粘インクのかすや紙粉等のごみが除去されない場合があり、プリントヘッドのインク吐出性能が不安定になるおそれがあった。

さらに、特開平４−１８５４５０号公報（特許文献３）には、かかるクリーニングローラに改良を加えたものとして、クリーニングローラを弾性を有する多孔質体を用いて形成したクリーニング装置が記載されている。しかし、かかるクリーニングローラを用いた場合、インク吐出ノズルに残存するインクのみならず、インク吐出ヘッド内の未吐出インクまで吸引してしまうため、かかるクリーニングローラの使用頻度が重なると、インク消費量が増大し不経済となるほか、吸引性能が低下し、クリーニングローラの寿命が短くなってしまう。

特開昭５７−３４９６９号公報 特開２００２−２４０３０９号公報 特開平４−１８５４５０号公報

そこで、本発明は、液体吐出ヘッドに付着したインクやゴミを確実に除去し、安定した液体吐出性能を確保するとともに、製品寿命を確保することができる液体吐出ヘッドのクリーニング装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にかかる液体吐出ヘッドのクリーニング装置は、液体を吐出する液体吐出ノズルが配列された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、上記液体吐出面に摺接され、該液体吐出面を払拭するワイプ部材と、上記液体吐出面を転動され、上記液体吐出ノズル内に残存する液体を吸引する吸引部材と、上記ワイプ部材及び上記吸引部材を上記液体吐出ヘッドに対して移動させる移動機構と、上記移動機構によって上記ワイプ部材及び上記吸引部材を上記液体吐出ヘッドに対して一方に移動される際、上記ワイプ部材を上記液体吐出面から退避させ、上記移動機構によって上記ワイプ部材及び上記吸引部材を上記液体吐出ヘッドに対して他方に移動される際、上記吸引部材を上記液体吐出面から退避させる切換部材とを備える。

このような液体吐出ヘッドのクリーニング装置によれば、液体吐出面をワイプ部材によって払拭するとともに吸引部材によって液体吐出面及び液体吐出ノズルの液体を吸引することによってクリーニングを行うため、液体吐出面に付着した紙粉等のゴミを確実に除去することができ、また液体吐出ノズル内の増粘インクを吸収することで、液体吐出ヘッドを清浄に保ち、安定したインク吐出性能を確保することができる。

また、ワイプ部材及び吸引部材を切り換えながら用いるため、液体吐出面や液体吐出ノズルを傷つけるおそれがなく、また吸引部材の使用頻度が減るため、液体の吸引量を抑制して、吸引部材の吸引性能の低下を防止し、またワイプ部材の使用頻度も減らして劣化を防止することにより製品寿命を向上させることができる。

以下、本発明にかかる液体吐出ヘッドのクリーニング装置が適用されたインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と記す。）について、図面を参照して説明する。

図１〜図４に示すように、本発明が適用された液体吐出ヘッドのクリーニング装置は、対象物となる記録紙に対してインクを吐出して画像や文字を印刷するインク吐出装置、いわゆるインクジェットプリンタ装置１の液体吐出ヘッドに対して用いられるものである。なお、ここでのインクジェットプリンタ装置１は、記録紙の印刷幅に合わせてインク吐出ノズルを設けた、いわゆるラインヘッド型のプリンタ装置である。

このプリンタ装置１は、プリンタ本体２を有し、このプリンタ本体２に、インクカートリッジが装着されインクを吐出するヘッドカートリッジ４、及びこのヘッドカートリッジ４を保護するヘッドキャップ５とを備えるインクジェットヘッド３と、ヘッドキャップ５をヘッドカートリッジ４の開閉方向に移動するキャップ移動機構６と、プリンタ装置１の制御を行う制御機構７（図２２参照）と、記録紙を収納する記録紙トレイ８とを備える。

そしてプリンタ装置１は、インクジェットヘッド３がプリンタ本体２に対して着脱可能であり、更に、ヘッドカートリッジ４に対してインク供給源となるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが着脱可能とされている。なお、このプリンタ装置１では、イエローのインクカートリッジ１１ｙ、マゼンタのインクカートリッジ１１ｍ、シアンのインクカートリッジ１１ｃ、ブラックのインクカートリッジ１１ｋが使用可能となっており、また、プリンタ本体２に対して着脱可能なインクジェットヘッド３とヘッドカートリッジ４に対して着脱可能なインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを消耗品とし、交換可能となっている。

このようなプリンタ装置１は、記録紙を積層して収納する記録紙トレイ８をプリンタ本体２の前面底面側に設けられたトレイ装着口８０に装着することにより、記録紙トレイ８に収納されている記録紙Ｐをプリンタ本体２内に給紙できる。記録紙トレイ８は、プリンタ本体２の前面のトレイ装着口８０に装着されると、装置内の給排紙機構９により記録紙Ｐが給紙ローラ８１に圧接され、この給紙ローラ８１が回転駆動されることによって、図４中矢印Ａ方向に示すようにトレイ装着口８０よりプリンタ本体２の背面側に給紙する。

そして、プリンタ装置１は、プリンタ本体２の背面側に送られた記録紙Ｐを、反転ローラ８３により搬送方向を反転し、プリンタ本体２の背面側から前面側に送る。プリンタ本体２の背面側から前面側に送られる記録紙Ｐは、プリンタ本体２の前面に設けられたトレイ装着口８０より排紙されるまでに、ヘッドカートリッジ４によってパーソナルコンピュータ等の情報処理装置より入力された文字データや画像データに応じた文字や画像が印刷される。

記録紙Ｐに印刷を行うヘッドカートリッジ４は、図３中矢印Ｂに示すように、プリンタ本体２の上面側からカートリッジ装着部２２に装着され、復路を走行する記録紙Ｐに対してインクｉを吐出し印刷を行う。具体的に、ヘッドカートリッジ４は、液体であるインクｉを、例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等といった記録媒体上にインク液滴を吹き付けることで印刷を行う。

ヘッドカートリッジ４にインクを供給するインクカートリッジ１１は、図５及び図６に示すように、ヘッドカートリッジ４に着脱自在に形成されたカートリッジタンク１２を有し、このカートリッジタンク１２は、長手方向を使用する記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法となす略矩形状に形成され、内部に貯留するインク容量を最大限に増やす構成となっている。

具体的に、インクカートリッジ１１を構成するカートリッジタンク１２には、インクｉを収容するインク収容部１３と、インク収容部１３からヘッドカートリッジ４のカートリッジ本体２１にインクｉを供給するインク供給部１４と、外部よりインク収容部１３内に空気を取り込む外部連通孔１５と、外部連通孔１５より取り込まれた空気をインク収容部１３内に導入する空気導入路１６と、外部連通孔１５と空気導入路１６との間でインクｉを一時的に貯留するインク貯留部１７と、インク収容部１３内のインクｉの残量を検出するための残量検出部１８と、ヘッドカートリッジ４のカートリッジ本体２１に設けられたカートリッジ装着部２２に係合される係合凸部１９とが設けられている。

インク供給部１４は、インク収容部１３の下側略中央部に設けられており、ヘッドカートリッジ４に対する接続部となる。このインク供給部１４は、インク収容部１３と連通した略凸形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ４の接続部２５に嵌合されることにより、インクカートリッジ１１のカートリッジタンク１２とヘッドカートリッジ４のカートリッジ本体２１を接続し、ヘッドカートリッジ４へインクｉを供給可能とする。

外部連通孔１５は、図６に示すように、インクカートリッジ１１外部からインク収容部１３に空気を取り込む通気口であり、ヘッドカートリッジ４のカートリッジ装着部２２に装着されたときも、外部に臨み外気を取り込むことができるように、カートリッジ装着部２２への装着時に外部に臨む位置であるカートリッジタンク１２の上面、ここでは上面略中央に設けられている。そして外部連通孔１５は、インクカートリッジ１１がカートリッジ本体２１に装着されてインク収容部１３からカートリッジ本体２１側にインクｉが流下した際に、インク収容部１３内のインクｉが減少した分に相当する分の空気を外部よりインクカートリッジ１１内に取り込む。

空気導入路１６は、インク収容部１３と外部連通孔１５とを連通し、外部連通孔１５より取り込まれた空気をインク収容部１３内に導入する。これにより、このインクカートリッジ１１がカートリッジ本体２１に装着された際に、カートリッジ本体２１にインクｉが供給されてインク収容部１３内のインクｉが減少し、カートリッジタンク１２内部が減圧状態となっても、インク収容部１３には、空気導入路１６によりインク収容部１３に空気が導入されることから、内部の圧力が平衡状態に保たれてインクｉをカートリッジ本体２１に適切に供給することができる。

インク貯留部１７は、外部連通孔１５と空気導入路１６との間に設けられ、インク収容部１３に連通する空気導入路１６よりインクｉが漏れ出た際に、いきなり外部に流出することがないようにインクｉを一時的に貯留する。具体的に、このインクカートリッジ１１では、常温、常圧時においてインク貯留部１７にインクｉがない状態となる。しかしながら、インクカートリッジ１１においては、外部圧力の低下又は外部温度の上昇が起こると、インク収容部１３内の空気が膨張し、膨張した空気がインクｉをインク収容部１３より空気導入路１６を介してインク貯留部１７に押し出してしまう。このとき、インク貯留部１７は、インク収容部１３より押し出されたインクｉを一時的に貯留することから外部連通孔１５よりインクｉが漏れ出ることを防止できる。このインク貯留部１７は、長い方の対角線をインク収容部１３の長手方向とした略菱形に形成され、インク収容部１３の最も下側に位置する頂部に、すなわち短い方の対角線上の下側に空気導入路１６を設けるようにし、インク収容部１３より進入したインクを再度インク収容部１３に戻すことができるようにしている。また、インク貯留部１７は、短い方の対角線上の最も上側の頂部に外部連通孔１５を設けるようにし、インク収容部１３より進入したインクが外部連通孔１５より外部に漏れにくくしている。

残量検出部１８は、図６に示すように、カートリッジタンク１２の長手方向の一方側面に設けられている。残量検出部１８は、インク収容部１３内に臨まされる一対の検出ピンと、インクカートリッジ１１がヘッドカートリッジ４のカートリッジ装着部２２に装着されたとき、ヘッドカートリッジ４のインク残量検出部２４と電気的に接続される接点とを備える接点部材を有し、この接点部材は、カートリッジタンク１２の側面の高さ方向に複数並設されている。インクｉは、導電性を有するものを用いれば、インク収容部１３内に臨まされている一対の検出ピンを浸漬しているときには検出ピンの電気抵抗値を小さくさせ、浸漬していないときには検出ピンの電気抵抗値を高くさせることができる。すなわち、インク収容部１３内にインクｉが満杯のとき、全ての検出ピンは、インクに浸漬されており、全て電気抵抗値が低い状態となる。そして、インクが使用されるに連れて、検出ピンの電気抵抗値は上の段から順に高くなる。これにより、残量検出部１８は、インク収容部１３内のインク残量を検出することができる。

なお、インクカートリッジ１１においては、通常、印刷時にブラックのインクの消費量が最も多いので、インクカートリッジ１１ｋが他のインクカートリッジ１１ｙ、１１ｍ、１１ｃに比べてインク収容部１３の容量が大きいものとされている。具体的には、インクカートリッジ１１ｋのみが他のインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃに比べて厚く形成されている。

次いで、かかるインクカートリッジ１１が装着されるヘッドカートリッジ４の構成について説明する。このヘッドカートリッジ４は、図５及び図６に示すように、カートリッジ本体２１を有し、このカートリッジ本体２１には、インクカートリッジ１１が装着されるカートリッジ装着部２２と、係合凸部１９が係合される係合凹部２３と、インクカートリッジ１１内におけるインク残量を検出するインク残量検出部２４と、インク供給部１４と接続されてインクｉが供給される接続部２５と、インクを吐出するインク吐出ノズル２６とを有し、インク吐出ノズル２６が臨む底面がインク吐出面２７とされている。

インクカートリッジ１１が装着されるカートリッジ装着部２２は、インクカートリッジ１１が装着されるように上面をインクカートリッジ１１の挿脱口として略凹形状に形成され、ここでは各色のインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが挿脱されるカートリッジ装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋが記録紙の走行方向に並んで収納される。

係合凹部２３は、各カートリッジ装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋに設けられ、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋ毎に異なる配置パターンで設けられた係合凸部１９に対応して係合するようにされている。

インク残量検出部２４は、インクカートリッジ１１内のインクｉの残量を段階的に検出するものであり、各色のインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋのカートリッジ装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋに設けられている。そしてインク残量検出部２４は、インクカートリッジ１１がヘッドカートリッジ４に装着されたとき、インクカートリッジ１１内の側面の高さ方向に並設された残量検出部１８に接触し電気的に接続される。

カートリッジ装着部２２の長手方向略中央には、インクカートリッジ１１がカートリッジ装着部２２に装着されたとき、インク供給部１４が接続される接続部２５が設けられている。この接続部２５は、カートリッジ装着部２２に装着されたインクカートリッジ１１のインク供給部１４からカートリッジ本体２１の底面に設けられたインクを吐出するインク吐出ノズル２６にインクを供給するインク供給路となる。そして、接続部２５は、詳細を省略する弁機構を備え、カートリッジタンク１２からインク吐出ノズル２６へのインクの供給を調整している。

接続部２５からインクｉが供給されるインク吐出ノズル２６は、カートリッジ本体２１の底面であるインク吐出面２７の長手方向に沿って配設されている。すなわち、図６及び図７に示すように、インク吐出ノズル２６は、カートリッジ本体２１の底面であるインク吐出面２７に、記録紙Ｐの幅方向となる図６及び図７中矢印Ｗ方向に略ライン状に各色毎に並設されている。そして、インク吐出ノズル２６には、カートリッジ本体２１にプリンタ本体２の背面側から前面側に向かって、装着されている各色のインクカートリッジ１１の並びに従って各色のノズルライン２６ｙ、２６ｍ、２６ｃ、２６ｋが設けられている。これらノズルライン２６ｙ、２６ｍ、２６ｃ、２６ｋは、記録紙Ｐの幅よりと略同一の長さに形成されており、記録紙Ｐに印刷を行う際に、記録紙Ｐの幅方向に移動することなく、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのノズルライン毎にインクｉを吐出する。

カートリッジ本体２１の底面部には、図８に示すように、電気熱変化式の発熱抵抗体２８ａが設けられた回路基板２８と、インク吐出ノズル２６が形成されたノズルシート２９と、回路基板２８とノズルシート２９との間に設けられたフィルム３０とによって、接続部２５から供給されたインクｉを各インク吐出ノズル２６に供給するインク流路３１が形成されている。このインク流路３１は、インク吐出ノズル２６が並設されている方向、即ち図６中矢印Ｗ方向に長く形成されている。これにより、インク吐出ノズル２６では、各インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋからカートリッジ本体２１の接続部２５を介してインクｉがインク流路３１に流れ込み、インク流路３１からインクｉが供給されるようになる。

また、インク吐出ノズル２６には、回路基板２８と、ノズルシート２９と、フィルム３０とによって囲まれ、発熱抵抗体２８ａがインクを加圧するインク液室３２が形成されている。このインク液室３２は、インク流路３１と接続されており、インク流路３１からインクｉが供給される。

以上のような構成からなるインク吐出ノズル２６では、制御信号に基づいて選択された発熱抵抗体２８ａに対して、例えば駆動周波数９ｋＨｚでパルス電流を供給する。これにより、インク吐出ノズル２６は、発熱抵抗体２８ａを急速に加熱する。インク吐出ノズル２６は、発熱抵抗体２８ａを加熱すると、図８（Ａ）に示すように、発熱抵抗体２８ａと接するインクｉに気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ノズル２６は、図８（Ｂ）に示すように、気泡ｂが膨張しながらインクｉを加圧し、押圧されたインクｉを液滴の状態で吐出する。また、インク吐出ノズル２６は、液滴の状態でインクｉを吐出した後、インク流路３１を通してインクｉをインク液室３２に供給することによって、再び吐出前の状態へと戻る。インク吐出ノズル２６は、制御信号に基づいて、上述した動作を繰り返す。

ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７には、インク吐出面２７及びインク吐出ノズル２６を乾燥等から保護するヘッドキャップ５が着脱自在に取り付けられている。以下、ヘッドキャップ５について図９〜図１６を用いて説明する。なお、図９は、ヘッドキャップ５の平面図であり、図１０は図９に示すヘッドキャップから後述するクリーニングローラ３３、クリーニングブレード３４、切換部材３５及び天板５０を除いて示す平面図であり、図１１は図９中ｘ−ｘ断面図であり、図１２は図９中ｙ−ｙ断面図である。また、図１３はヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７を閉塞する初期状態を示し、図１４はヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を開放する開放方向に移動されている状態を示し、図１５はヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を開放した状態を示し、図１６はヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を閉塞する閉塞方向に移動されている状態を示している。

このヘッドキャップ５は、ヘッドカートリッジ４に対して着脱自在に形成されるとともに、後述するキャップ移動機構６によってヘッドカートリッジ４に対して相対的に移動可能とされている。そしてヘッドキャップ５は、印刷時にはヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７を開放する開放方向となる矢印Ｏ方向に移動され、インク吐出面２７を記録紙Ｐの搬送領域上に臨ませ、印刷終了時等にはインク吐出面２７を閉塞するとともにヘッドカートリッジ４に装着する閉塞方向となる矢印Ｃ方向に移動され、インク吐出面２７を保護するようになっている。

このヘッドキャップ５は、四周に立ち上がり片を有する矩形状の箱からなり、その全体が硬質樹脂等で形成されている。またヘッドキャップ５は、ヘッドカートリッジ４を開放する移動方向の後端部に、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７のクリーニングを行うクリーニングローラ３３と、クリーニングブレード３４と、これらクリーニングローラ３３とクリーニングブレード３４をインク吐出面２７より交互に退避するよう切り換える切換部材３５が設けられている。またヘッドキャップ５は、略中央部からヘッドカートリッジ４を開放する移動方向の先端側に、クリーニングローラ３３に付着したインクを掻き取るスクレーパ４８と、このスクレーパ４８が掻き取ったインクを吸引する吸引部材４９が配設され、これらが天板５０によって覆われている。

クリーニングローラ３３は、上記ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７をクリーニングするクリーニング部材となるもので、弾性を有する材料で円柱状に形成されている。このクリーニングローラ３３は、ヘッドキャップ５内の一側部にて該ヘッドキャップ５の長手方向に亘って取り付けられることによりヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７の長手方向と平行となる。これにより、クリーニングローラ３３は、上記ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７の長手方向に沿って形成されたインク吐出ノズル２６の配列方向と平行とされる。また、クリーニングローラ３３は、長手方向の長さを、インク吐出ノズル２６の配列長さと略同等以上に形成されている。これにより、クリーニングローラ３３は、ヘッドキャップ５がインク吐出ノズル２６の配列方向と直交する方向に移動されることにより、インク吐出ノズル２６のノズルライン毎にクリーニングを行っていく。

このクリーニングローラ３３は、ヘッドキャップ５の一側部にて回転自在に支持されるとともに着脱自在に取り付けられている。すなわちクリーニングローラ３３の両端部には、図１７に示すように芯金３６が突出して設けられ、この芯金３６が図１７に示すように略Ｕ字状の形状でヘッドキャップ５の底面より立設されている軸受け３７によって回転自在に保持されている。この軸受け３７の上部のピン受入れ部は弾性的に開閉可能とされており、芯金３６を上方からピン受入れ部に押し付けることにより該ピン受入れ部が開いて芯金３６を受け入れ、その後閉じて保持する。逆に、上記の芯金３６を上方に持ち上げることにより、該ピン受入れ部が開いて芯金３６を取り外すことができるようになっている。

また、図１１に示すように、芯金３６にはクリーニングローラ３３をヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７側に付勢するコイルバネ３８が係合されるローラフランジ３９が設けられている。ローラフランジ３９は、一面側において芯金３６と当接するとともに、他面側において係合凸部４０が形成され、この係合凸部４０にコイルバネ３８が係合されている。コイルバネ３８は、ヘッドキャップ５に立設された支軸４２に挿通され、ローラフランジ３９を上方に付勢している。これにより、クリーニングローラ３３は、ローラフランジ３９を介してコイルバネ３８の付勢力を受けてヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７側に付勢される。なお、本願発明においては、上記コイルバネ３８に代えて、芯金３６を上方に押圧付勢する略Ｕ字状の板バネ等を用いてもよい。この場合、略Ｕ字状の板バネは、一端をヘッドキャップ５の底面に係止され、他端を芯金３６に係止されることにより、芯金３６を上方に付勢することとなる。

また、クリーニングローラ３３は、略円柱状に形成されるとともに、その長手方向の中央部分が緩やかに太くなったいわゆるクラウン形状に形成されている。これは、クリーニングローラ３３が長手方向の中央部分で下方に撓むことがあるので、その撓みによりインク吐出面２７と非接触になることを防止するためである。

また、クリーニングローラ３３のインク吐出面２７に接触する部分は、弾性を有するとともに液体を吸収する多孔質の材質、例えばエチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴムあるいはウレタンゴム等の適宜の合成樹脂弾性材からなる。またクリーニングローラ３３の芯材は、例えば金属や硬質樹脂等で形成されている。そして、クリーニングローラ３３は、インク吐出面２７に接触する部分の外層に界面活性剤溶液が含浸されている。

なお、クリーニングローラ３３は、その断面周囲の長さが、クリーニングローラ３３をインク吐出面２７に接触させた状態で従動回転しながら該インク吐出面２７を移動する移動距離と等しい長さに形成してもよい。この場合、インク吐出面２７上を従動回転するクリーニングローラ３３の外周面において、所定の位置のインク吐出ノズル２６をクリーニングした接触部位が、再度他の位置のインク吐出ノズル２６をクリーニングすることがないため、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７のクリーニングを安定して行うことができる。

このような、クラウン形状に設けられ且つ弾性力を備えたクリーニングローラ３３は、図１３に示すヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を閉塞する初期状態から、図１４に示すようにヘッドキャップ５がインク吐出面２７を開放する図１４中矢印Ｏ方向に移動されると、コイルバネ３８の付勢力を受けてヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７の長手方向の全長に亘って当接する。そして、クリーニングローラ３３は、インク吐出面２７に当接された状態でさらにインク吐出面２７の開放方向に移動されることにより、インク吐出面２７を従動回転あるいは摺動し、インク吐出面２７及びインク吐出ノズル２６に残存するインクｉを吸い取っていく。このとき、クリーニングローラ３３は、インク吐出面２７に接触する外層に界面活性剤溶液が含浸されているため、インクに対する濡れ性が非常に良くなっている。このクリーニングローラ３３がインク吐出ノズル２６に接触すると、瞬時にクリーニングローラ３３とインク吐出面２７との間にインクの層が形成され、そのインクによって、増粘したインクが再溶解される。再溶解後、それらのインクは、濡れ性が高いクリーニングローラ３３に吸引され、容易にクリーニングすることができる。そしてヘッドキャップ５が図１３に示すヘッドカートリッジ４の閉塞位置から図１５に示すヘッドカートリッジ４の開放位置まで移動されることにより、クリーニングローラ３３は、ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７を全面に亘ってクリーニングすることができる。

また、クリーニングローラ３３は、ヘッドキャップ５がインク吐出面２７を閉塞する図１６中矢印Ｃ方向に移動されると、後述する切換部材３５によりコイルバネの付勢力に対抗して芯金３６が下方に押圧され、インク吐出面２７上より退避される。すなわち、印刷後にもクリーニングローラ３３をインク吐出面２７に従動回転されあるいは摺動すると、インク液室３２に貯留されている未使用インクを必要以上に吸引し不経済となるほか、クリーニングローラ３３の吸引性能が低下し、クリーニングローラ３３の寿命が短くなってしまう。しかし、本発明が適用されたプリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ４の閉塞時にはクリーニングローラ３３をインク吐出面２７より退避させてクリーニングを行わないようにすることで、かかる事態を防止することができる。

次いで、このようなクリーニングローラ３３の近傍にて図９中左側に設けられたクリーニングブレード３４について説明する。このクリーニングブレード３４は、ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７を移動しながら増粘付着したインクのかすやゴミを払拭するためのワイプ部材となるもので、図１１及び図１２に示すように、インク吐出面２７に押し当てられて変形するゴムなどの弾性部材により薄板状に形成されたワイプ部４３と、ワイプ部４３を支持する支持板４４とを有し、さらにこの支持板４４がホルダ４５を介してヘッドキャップ５の底面側にヘッドキャップ５の移動方向に対して回動自在に取り付けられている。クリーニングブレード３４は、クリーニングローラ３３と同様に、ヘッドキャップ５の長手方向に取り付けられ、ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７の長手方向と平行となっている。そしてクリーニングブレード３４は、ヘッドキャップ５が移動されると、インク吐出面２７に押し当てられて変形しながら摺動することにより、該インク吐出面２７に付着して増粘固化したインクやゴミ等を払拭していく。

インク吐出面２７に摺動されるワイプ部４３は、ゴム等の合成樹脂を略矩形状に成型した後、外縁部を切断することにより形成される。これによりワイプ部４３は、ほぼ直角の角部を備え、インク吐出面２７上に付着した増粘インクやゴミ等を確実に払拭する。このワイプ部４３を支持する支持板４４は、金属板等の硬質の材料からなり、所定の金型内に配置されワイプ部４３の原料となる合成樹脂が流された後、当該金型から抜き取られることにより、ワイプ部４３と一体にされる。

この支持部４４を回動可能に支持するホルダ４５は、ヘッドキャップ５の底面に該ヘッドキャップ５の移動方向に回動自在に取り付けられることにより、クリーニングブレード３４を回動可能に保持するものである。このホルダ４５は、断面略Ｌ字状に形成され、一辺に支持板４４が取り付けられ、他辺には一端がヘッドキャップ５に係止されたねじりコイルバネ４６の他端が係止されている。これによりホルダ４５は、常時ワイプ部４３がインク吐出面２７上に臨まされる図１１中矢印Ｒ方向に回動付勢されている。

そして、クリーニングブレード３４は、ヘッドキャップ５が後述するキャップ移動機構６によって図１３に示すヘッドカートリッジ４を閉塞している初期状態からヘッドカートリッジ４を開放する図１４中矢印Ｏ方向に移動されると、後述する切換部材３５によってホルダ４５が図１１中反矢印Ｒ方向に回動されワイプ部４３がインク吐出面２７より退避される。また、クリーニングブレード３４は、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を開放した図１５に示す開放位置からヘッドカートリッジ４を閉塞する図１６中矢印Ｃ方向に移動されると、後述する切換部材３５による付勢力が解かれ、ねじりコイルバネ４６の付勢力によって図１１中矢印Ｒ方向に回動され、ワイプ部４３がインク吐出面２７上に臨まされる。そして、ヘッドキャップ５の移動によってワイプ部４３がインク吐出面２７を摺動し、インク吐出面２７に付着したインクやゴミ等を払拭していく。

このとき、クリーニングブレード３４は、インク吐出面２７との摺動によるヘッドキャップ５の底面側へ過剰な倒れ込みを防止するため、ホルダ４５がストッパプレート４７によって支持される。ストッパプレート４７は、板バネ等の弾性部材からなり、略矩形板状
に形成されることにより、ヘッドキャップ５の後端部に長手方向に亘って配設されている。このストッパプレート４７は、ホルダ４５の支持板４４が取り付けられた面と反対側の面に当接し、支持する支持部４７ａが設けられ、この支持部４７ａの先端がホルダ４５の回動領域まで延設されている。そしてストッパプレート４７は、ワイプ部４３とインク吐出面２７とが摺接することによりホルダ４５が図１２中矢印Ｒ方向に傾倒すると、支持部４７ａがホルダ４５と当接され、クリーニングブレード３４のさらなる矢印Ｒ方向への傾倒を防止する。これにより、ストッパプレート４７は、クリーニングブレード３４の過剰な倒れ込みが防止することができ、ワイプ部４３が一定の圧力でヘッドカートリッジ４に摺接されるため、ワイプ部４３によるインク吐出面２７のクリーニング効率が低下することを防止することができる。

次いで、クリーニングローラ３３及びクリーニングブレード３４を切り換える切換部材３５について説明する。切換部材３５は、クリーニングローラ３３とクリーニングブレード３４との間に設けられ、インク吐出面２７を転動あるいは摺動可能に付勢されているクリーニングローラ３３及びクリーニングブレード３４を、ヘッドキャップ５の開閉移動に応じてインク吐出面２７より交互に退避するよう切り換えるためのものである。この切換部材３５は、クリーニングローラ３３の芯金３６及びクリーニングブレード３４のホルダ４５を押圧するスイッチ５１と、スイッチ５１を直立付勢するスイッチバネ５２とを有する。

スイッチ５１は、略へ字状に屈折されるとともに下端部に支持孔５３が穿設され、この支持孔５３にヘッドキャップ５の底面より立設された支持片に突設された回動ピンが挿通されることにより、ヘッドキャップ５の移動方向となる図１１中矢印Ｓ方向及び反矢印Ｓ方向に回動可能に支持されている。またスイッチ５１は、支持孔５３の下方に係止孔５４が穿設されスイッチバネ５２が係止されている。

スイッチバネ５２は、スイッチ５１の係止孔５４に係止する係止部５５と、ヘッドキャップ５の底面より立設された支持片に突設された係止ピンに係止する環状部５６とが形成されている。そしてスイッチバネ５２は、スイッチ５１を下方に付勢することにより、係止孔５４を回動中心としてスイッチ５１を常時、スイッチ５１が芯金３６ともホルダ４５とも当接しない直立方向に回動させる。

このような切換部材３５は、ヘッドキャップ５がインク吐出面２７を開放する図１４中矢印Ｏ方向に移動されると、スイッチ５１がインク吐出面２７に押圧されることによりスイッチバネ５２の付勢力に対抗して図１１中反矢印Ｓ方向に回動される。これによりスイッチ５１は、クリーニングブレード３４側の一側面５１ａがホルダ４５を押圧して、クリーニングブレード３４をねじりコイルバネ４６の付勢力に対抗して図１１中反矢印Ｒ方向に回動させ、ワイプ部４３をインク吐出面２７上から退避させる。一方、クリーニングローラ３３は、スイッチ５１に芯金３６が押圧されることがないため、コイルバネ３８の付勢力によってインク吐出面２７上に当接可能に臨まされている。従って、ヘッドキャップ５がインク吐出面２７を開放する図１４中矢印Ｏ方向に移動されると、クリーニングローラ３３のみがインク吐出面２７のクリーニングを行い、クリーニングブレード３４によるクリーニングが行われないよう切り換えられる。これにより、クリーニングローラ３３によるクリーニング後、クリーニングブレードによる過剰な摺動が抑制されるため、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７を保護するとともに、クリーニングブレード３４の劣化を防止することができる。

また切換部材３５は、ヘッドキャップ５がインク吐出面２７を閉塞する図１６中矢印Ｃ方向に移動されると、スイッチ５１がインク吐出面２７に押圧されることによりスイッチバネ５２の付勢力に対抗して図１１中矢印Ｓ方向に回動される。これによりスイッチ５１のローラ側の他側面５１ｂが芯金３６を押圧し、コイルバネ３８の付勢力に対抗してクリーニングローラ３３をインク吐出面２７上から退避させる。一方、クリーニングブレード３４は、スイッチ５１にホルダ４５が押圧されることがないため、ねじりコイルバネ４６の付勢力によってインク吐出面２７上に当接可能に臨まされている。従って、ヘッドキャップ５がインク吐出面２７を閉塞する図１６中矢印Ｃ方向に移動されると、クリーニングブレード３４のみがインク吐出面２７のクリーニングを行い、クリーニングローラ３３によるクリーニングが行われないよう切り換えられる。

ここで、スイッチ５１は、上述したように略へ字状に屈折されることによりクリーニングローラ３３側の他側面５１ｂが凹状に形成されている。したがってスイッチ５１は、クリーニングローラ３３側である図１１中矢印Ｓ方向に回動されると、凹状の他側面５１ｂがクリーニングローラ３３の芯金３６と確実に係合して押圧することができ、クリーニングローラ３３をインク吐出面２７と摺接する位置から退避させることができる。

また、スイッチ５１は、クリーニングブレード３４側の一側面５１ａが円弧状に膨出されて形成されている。したがってスイッチ５１は、クリーニングブレード３４側である図１１中反矢印Ｓ方向に回動されると、円弧状に膨出された一側面５１ａがホルダ４５を徐々に押圧してスムーズにホルダ４５を回動させ、ワイプ部４３をインク吐出面２７と摺接する位置から退避させることができる。

また、スイッチ５１は、インク吐出面２７と摺接する頂部が円弧状に形成されている。したがってスイッチ５１は、インク吐出面２７に摺接する際にもインク吐出面２７を傷つけることなく、またスムーズに回動される。

次いで、クリーニングローラ３３上のゴミ等の異物を除去するスクレーパ４８、吸引部材４９及び天板５０について説明する。スクレーパ４８は、クリーニングローラ３３表面の異物を除去しやすいように細かい凹凸があり、且つ、クリーニングローラ３３表面のインクを若干吸引できるような、例えばスポンジ等から形成され、略矩形状に形成されることによりヘッドキャップ５の長手方向に亘って配設されている。このスクレーパ４８は、ヘッドキャップ５の略中央よりに配設されるとともに、クリーニングローラ３３と長手方向に亘って摺接可能な位置に配設されている。そしてスクレーパ４８は、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７に付着したインクを吸引したクリーニングローラ３３が摺動回転されることにより、該クリーニングローラ３３に付着したインクかすやゴミ等の異物を掻き取る。またスクレーパ４８は、吸引部材４９と接触されており、クリーニングローラ３３より吸引したインクが該吸引部材４９によって吸引、保持される。

この吸引部材４９は、インクを吸引、保持可能な例えば不織布等から形成され、シート状に形成されることによりヘッドキャップ５の長手方向に亘って配設されている。また吸引部材４９は、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を開放する移動方向先端側にかけて配設されている。この吸引部材４９は、スクレーパ４８よりも大きい毛管力を有し、該スクレーパ４８によって掻き取られたインクを吸引、保持する。これによってクリーニングローラ３３及びスクレーパ４８は、吸引したインクが飽和することなく、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７のクリーニング性能を維持することができる。なお、この吸引部材４９は、ヘッドキャップ５の略中央から先端部に亘って広く配設されており、相当量のインクを吸引、保持することができる。

なお、吸引部材４９は天板５０によって上部を覆われているため、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を閉塞した際にも、吸引部材４９とヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７とが直接対峙することはなく、インク吐出面２７が吸引部材４９によって吸引、保持されたインクによって汚損されることはない。

この他、ヘッドキャップ５には、クリーニングローラ３３とクリーニングブレード３４との間に、廃インク受けが底面に配設されている。廃インク受けは、インクを吸着可能なスポンジ等の吸湿材のシートからなり、インク吐出ノズル２６からのインク吐出性能の安定化を図るために、クリーニングローラ３３によるクリーニング終了後、印刷前に行われる予備吐出によって吐出された廃インク液を吸着する。

次いで、上記ヘッドキャップ５をヘッドカートリッジ４の開閉方向に移動させるキャップ移動機構６について説明する。キャップ移動機構６は、図３及び図１８に示すように、プリンタ本体２内に配設されたシャーシの側面部６１に組み付けられた支持枠部材６２と、この支持枠部材６２に対してプリンタ本体２の前後方向にスライド自在に組み合わせられたヘッドキャップホルダ６３と、シャーシ側面部６１と支持枠部材６２との間においてプリンタ本体２の前後方向に移動操作されるラックプレート６４と、ウォームギヤ６６を介してラックプレート６４を移動させる駆動モータ６５とを備える。

支持枠部材６２は、合成樹脂によって一体に成形された全体略枠状の部材であり、プリンタ本体２内に配設されたシャーシに固定されている。支持枠部材６２は、後述するヘッドキャップ５を保持するヘッドキャップホルダ６３を、プリンタ本体２の前後方向に亘って移動可能に支持するものであり、プリンタ本体２の印刷位置から前面部に亘る長さを有する。

この支持枠部材６２は、図１９に示すように相対する前後方向の両側面部６２ａ，６２ｂに、互いに対をなし左右対称の貫通溝からなる第１のガイド溝６８と、第２のガイド溝６９がそれぞれ形成されている。第１のガイド溝６８は、プリンタ本体２の印刷位置に応じて形成され、プリンタ本体２の背面側の側面部６２ｃ近傍から前面側へと水平に延長された水平溝部６８ａと、この水平溝部６８ａの前端部において連通するとともに前面側へ向かって上方へ傾斜する傾斜溝部６８ｂとからなる。なお、水平溝部６８ａは、後端部６８ｃが背面側へ向かって上方に傾斜されている。また第２のガイド溝６９は、両側面部６２ａ，６２ｂの略中央部で第１のガイド溝６８の傾斜溝部６８ｂが立ち上がる基端部近傍を起点として前面側へと水平に延長された水平溝部６９ａと、この水平溝部６９ａの前端部において連通するとともに前面側へ向かって上方へ傾斜する傾斜溝部６９ｂと、傾斜溝部６９ｂの先端から湾曲しながら下方へ向かって傾斜された湾曲部６９ｄとからなる。なお、水平溝部６９ａも、後端部６９ｃが背面側へ向かって上方へ傾斜されている。

支持枠部材６２は、第１のガイド溝６８と第２のガイド溝６９とがそれぞれの水平溝部６８ａ，６９ａの後端部６８ｃ，６９ｃの間隔をほぼ等しい長さとし、また上述したヘッドキャップ５の幅方向と直交する奥行き方向の長さとほぼ等しい長さをもって形成されている。また支持枠部材６２は、第１のガイド溝６８と第２のガイド溝６９とが傾斜溝部６９ｂの前端と湾曲部６９ｄの前端との間隔をヘッドキャップ５の奥行き方向の長さとほぼ等しい長さをもって形成されている。

かかる支持枠部材６２によってプリンタ本体２の前後方向に亘る移動が支持されるヘッドキャップホルダ６３は、合成樹脂材によって成型された相対する側面部６３ａ，６３ｂ間を複数の金属梁材により対向間隔を保持して連結されることにより全体略枠状に形成されている。ヘッドキャップホルダ６３は、上記ヘッドキャップ５が装着されることにより、このヘッドキャップ５を支持枠部材６２の第１のガイド溝６８及び第２のガイド溝６９に沿ってプリンタ本体２の前後方向に亘って移動させるものである。

このヘッドキャップホルダ６３には、側面部６３ａ，６３ｂの内面に、ヘッドキャップ５より凸設されたガイド凸部５ａ，５ｂ（図１７参照）が係合する水平方向のガイド溝（図示せず）がそれぞれ形成されている。各ガイド溝は、それぞれヘッドキャップホルダ６３の側面部６３ａ，６３ｂの前方に開口しており、この開口よりガイド凸部５ａ，５ｂが挿通されることによりヘッドキャップ５が組み合わされている。

またヘッドキャップホルダ６３は、図１８に示すように、側面部６３ａ，６３ｂに前後方向に離間してそれぞれ第１のガイドコロ７１と第２のガイドコロ７２とが突出して設けられている。ヘッドキャップホルダ６３は、第１のガイドコロ７１が支持枠部材６２の第１のガイド溝６８内に嵌合されるとともに、第２のガイドコロ７２が支持枠部材６２の第２のガイド溝６９内に嵌合される。これによりヘッドキャップホルダ６３は、支持枠部材６２にガイドされることによりプリンタ本体２の前後方向に亘ってスライド可能とされる。

具体的に、ヘッドキャップホルダ６３は、第１のガイドコロ７１が第１のガイド溝６８の後端部６８ｃに位置しかつ第２のガイドコロ７２が第２のガイド溝６９の後端部６９ｃに位置されると、ヘッドキャップ５を、ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７を閉塞した閉塞位置に保持する。またヘッドキャップホルダ６３は、第１、第２のガイドコロ７１，７２が第１、第２のガイド溝６８，６９内を前面側に移動され、それぞれ傾斜溝部６８ｂ，６９ｂの上方に位置されると、ヘッドキャップ５を、ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７を開放した退避位置に保持する。

なお、ヘッドキャップホルダ６３は、この退避位置からさらに前面側へと移動されるようにして、かかる前面側において上記クリーニングブレード３４のクリーニングを行うようにしてもよい。すなわち、ヘッドキャップホルダ６３は、上記退避位置へ移動されると第１のガイドコロ７１が第１のガイド溝６８の傾斜溝部６８ｂの前端に位置した状態で第２のガイドコロ７２が第２のガイド溝６９の湾曲部６９ｄを移動する。これによりヘッドキャップホルダ６３は、ヘッドキャップ５を第１のガイドコロ７１を支点として前方が下方へ傾斜しながらプリンタ本体２前面側のクリーニング位置に移動させる。このクリーニング位置には、ヘッドキャップ５の上方に、クリーニングブレード３４に付着したインクを吸引する吸引シートが配設され、ヘッドキャップ５の移動によってクリーニングブレード３４が吸引シートに摺接する。これによりクリーニングブレード３４のクリーニングを行い、クリーニング性能を維持することができる。

支持枠部材６２を固定するシャーシの側面部６１には、図２０に示すように、支持枠部材６２の第１のガイド溝６８と第２のガイド溝６９の上方位置に水平方向に延設された第３のガイド溝７３が形成されている。この第３のガイド溝７３は、後述するラックプレート６４の側面に前後方向に離間して設けた一対のカムピン６４ａ，６４ｂが係合される。そして第３のガイド溝７３は、これらカムピン６４ａ，６４ｂが転動することによって、ラックプレート６４の側面部６１に沿った前後方向の移動をガイドする。

シャーシ側面部６１に移動をガイドされるラックプレート６４は、略矩形板状に形成され、下縁部にラック６４ｃがほぼ全長に亘って設けられている。ラック６４ｃは、シャーシ側面部６１に取り付けられた駆動モータ６５によって回転駆動されるウォームギヤ６６と噛合されている。これにより、ラックプレート６４は、駆動モータ６５の起動により、第３のガイド溝７３に係合されたカムピン６４ａ，６４ｂを介してシャーシ側面部６１に沿って移動する。

またラックプレート６４には、前面側に高さ方向のカム溝７４が形成されている。カム溝７４は上記ヘッドキャップホルダ６３に設けられた第２のガイドコロ７２が第２のガイド溝５７を貫通して係合されている。これにより第２のガイドコロ７２は、上下方向の移動がガイドされ、ヘッドキャップホルダ６３が支持枠部材６２の第１、第２のガイド溝６８，６９に沿った移動が可能とされる。

以上のように構成されたキャップ移動機構６は、初期状態においてヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を閉塞している閉塞位置から、印刷動作を行うためにヘッドカートリッジ４を開放する開放位置に移動させる際には、後述する制御機構７からの制御信号に基づいて駆動モータ６５が駆動される。駆動モータ６５の出力軸６５ａ、フォーム６５ｂを介してウォームギヤ６６が回転されると、ウォームギヤ６６と係合されているラックプレート６４は、カムピン６４ａ，６４ｂがシャーシ側面部６１に形成された第３のガイド溝７３にガイドされながら水平方向にプリンタ本体２の前面側に移動される。

このときラックプレート６４はカム溝７４に係合されている第２のガイドコロ７２を引っ張るようにして移動するため、該第２のガイドコロ７２が設けられたヘッドキャップホルダ６３は、ラックプレート６４の移動に応じてプリンタ本体２の前面側に移動される。またヘッドキャップホルダ６３は、第１のガイドコロ７１が支持枠部材６２の第１のガイド溝６８に沿って移動し、また第２のガイドコロ７２が支持枠部材６２の第２のガイド溝６９に沿って移動していく。

ヘッドキャップホルダ６３は、第２のガイドコロ７２がラックプレート６４に高さ方向に沿って形成された第３のガイド溝７３に沿って移動されることから、高さ方向に移動可能とされ、第１、第２のガイドコロ７１，７２が支持枠部材６２に形成された第１、第２のガイド溝６８，６９の水平溝部６８ａ，６９ａから傾斜溝部６８ｂ，６９ｂにかけて移動可能とされている。これによりヘッドキャップホルダ６３は、プリンタ本体２の印刷位置から前面側に水平移動された後、プリンタ本体２の前面部において上方に移動し、プリンタ本体２の形状に応じてやや前傾に保持される。従って、ヘッドキャップホルダ６３に保持されているヘッドキャップ５は、ヘッドカートリッジ４の閉塞位置から開放位置へ移動されるとともに、開放位置においては記録紙Ｐの搬送領域から退避される。

なお上述したように、ヘッドキャップ５は、ヘッドカートリッジ４の退避位置においてクリーニングブレード３４のクリーニングを行う吸引シートを設けた場合には、ヘッドカートリッジ４の開放動作に伴ってクリーニングブレード３４のワイプ部４３を吸引シートに摺接させることにより付着したインクを吸引させることができる。これによりクリーニングブレード３４のクリーニングを行い、クリーニング性能を維持することができる。

ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を開放する位置までヘッドキャップホルダ６３が移動されると、駆動モータ６５の駆動が停止され、印刷動作に移る。印刷動作が終了すると、制御機構７による制御信号に基づいて駆動モータ６５が起動され、上述したヘッドカートリッジ４の開放動作とは逆の動作を行うことによってヘッドキャップホルダ６３をプリンタ本体２の印刷位置まで移動させ、ヘッドキャップ５をヘッドカートリッジ４の閉塞位置に移動復帰させる。

ここで、記録紙トレイ８より記録紙Ｐをプリンタ本体２内に搬送し、印刷後に記録紙トレイ８上に排出する給排紙機構９について図４を参照しながら説明する。給排紙機構９に記録紙を供給する記録紙トレイ８は、プリンタ本体２の前面底面側に設けられたトレイ装着口８０に装着することにより、トレイ内に収納されている記録紙Ｐをプリンタ本体２内に給紙することができる。また、記録紙トレイ８は、プリンタ装置１によって印刷された記録紙Ｐが排出される排紙受け部８ａが上面に形成されている。

給排紙機構９は、記録紙トレイ８に収納された記録紙をプリンタ本体２内に給紙する給紙ローラ８１と、記録紙Ｐを１枚づつ分離する分離ローラ８２と、記録紙Ｐの搬送方向をヘッドカートリッジ４側に反転させる反転ローラ８３と、記録紙Ｐをヘッドカートリッジ４からプリンタ本体２の前面側に搬送する搬送ベルト８４と、印刷された記録紙Ｐを排紙受け部８ａに排紙する排紙ローラ８５とを備える。

給紙ローラ８１は、トレイ装着口８０に取り付けられた記録紙トレイ８に積層して収納された印刷前の記録紙Ｐを記録紙トレイ８から取り出し、プリンタ本体２の背面側に搬送する。分離ローラ８２は、給紙ローラ８１の近傍であって記録紙Ｐの搬送方向下流側に一対設けられ、積層収納されている記録紙Ｐを１枚のみ反転ローラ８３に送る。反転ローラ８３は、プリンタ本体２の背面側に搬送された記録紙Ｐの搬送方向を反転し、ヘッドカートリッジ４の下側に記録紙Ｐを搬送する。搬送ベルト８４は、ヘッドカートリッジ４の下方に位置し、記録紙Ｐをヘッドカートリッジ４の下側に保持するとともに印刷された記録紙Ｐをヘッドカートリッジ４の下側からプリンタ本体２の前面側に送り出す。排紙ローラ８５は、記録紙Ｐを記録紙トレイ８の上面に形成された排紙受け部８ａに排出する。

なお詳細は省略するが、プリンタ装置１は、インクカートリッジ１１のインク収容部１３とヘッドカートリッジ４との間でインクｉを循環させる循環用ポンプ機構が設けられている。この循環用ポンプ機構は、インク流路３１やインク液室３２内に気泡が混入した状態でインクｉを吐出することによる印画品質の低下を防止するためにヘッドカートリッジ４内に混入した気泡を除去するためのものである。かかる循環用ポンプ機構は、例えばインクカートリッジ１１のインク収容部１３とヘッドカートリッジ４に形成されたインク流路３１とを循環用ポンプを介して、柔軟性を有する樹脂チューブ等からなるインク還流管により連結されてなる。インク還流管は、ヘッドカートリッジ４に設けられた各色毎のインク流路３１の両端部、すなわちヘッドカートリッジ４の長手方向に亘って形成された共通のインク流路３１の両端部に接続され、またカートリッジ装着部２２に装着されたカートリッジタンク１２の長手方向の両端部に接続されている。インク還流管の途中に設けられた循環用ポンプは、ヘッドカートリッジ４のインク流路３１とインクカートリッジ１１のインク収容部１３との間でインクｉを循環させるため吸入、排出の圧力発生部となるもので、例えばダイヤフラムポンプが用いられる。

かかる循環用ポンプ機構は、プリンタ装置１の起動時や印画開始前等に駆動され、循環用ポンプによってヘッドカートリッジ４のインク流路３１からインクｉを吸引し、インクカートリッジ１１のインク収容部１３へ排出する。このとき、ヘッドカートリッジ４内において、インク流路３１の中央から両端部に向かって流れるインク循環となるため、インク流路３１内において存在する気泡が両端部に追いやられて、インクカートリッジ１１のインク収容部１３内に流入され、外部連通孔１５から空気中に放出される。これにより循環用ポンプ機構はインクｉ内に含まれる気泡を除去することができる。

以上のように構成されるプリンタ装置１は、外部に設けられた情報処理装置９０から入力された印刷データに基づき、制御機構７により制御される。図２１は、当該制御機構７の構成及び動作を説明するためのブロック図である。制御機構７は、プリンタ装置１の印刷を制御する制御回路９１を備え、制御回路９１は、上述したプリンタ本体２の給排紙機構９、キャップ移動機構６の駆動制御するプリンタ駆動部９２と、インクジェットヘッド３に供給される電流等を制御する吐出制御部９３と、情報処理装置９０と信号の入出力を行う入出力端子９４と、制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）９５と、読み出された制御プログラム等を一旦格納し、必要に応じて読み出されるＲＡＭ（Random Access Memory）９６と、各部の制御を行う制御部９７とを有している。

プリンタ駆動部９２は、制御部９７からの制御信号に基づき、キャップ移動機構６の駆動モータ６５を駆動させてヘッドキャップ５を移動し、インク吐出面２７を開閉するようにヘッドキャップ移動機構６を制御する。また、プリンタ駆動部９２は、制御部９７からの制御信号に基づき、給排紙機構９を構成する駆動モータを駆動させてプリンタ本体２のトレイ装着口８０に装着された記録紙トレイ８から記録紙Ｐを給紙し、所定の搬送速度で装置内を搬送し、印刷後にトレイ装着口８０から記録紙Ｐを排出するように、給排紙機構９を制御する。

吐出制御部９３は、制御部９７からの制御信号に基づいて、選択的に発熱抵抗体２８ａにパルス電流を流し、所定の周波数で発熱抵抗体２８ａを駆動制御する。

入出力端子９４は、上述した印刷条件、印刷状態、インク残量等の信号を外部の情報処理装置９０に入出力する。ここで、上述した情報処理装置９０は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器である。

ＲＯＭ９５は、制御部９７が行う各処理のプログラムが格納されているメモリである。この格納されているプログラムは、制御部９７によりＲＡＭ９６にロードされる。ＲＡＭ９６は、制御部９７によりＲＯＭ９５から読み出されたプログラムやプリンタ装置１の各種状態を記憶する。

制御部９７は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、ＲＡＭ９６にロードされたプログラムに基づいて、各部を駆動し、印刷データに応じた印刷を行う。また制御部９７は、インク残量検出部２４からの情報を受けて警告の表示を行い、また印刷枚数や印刷開始後の経過時間等を管理し、ヘッドキャップ５のクリーニング時期や交換時期を知らせる各種表示を行う。

次に、本発明が適用されたプリンタ装置１の具体的な操作シーケンスについて図２２及び図２５を参照しながら説明する。プリンタ装置１は、図２５（ａ）に示すようにヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を閉塞する初期状態において待機中に、プリンタ本体２に設けられた操作ボタンの操作により制御部９７に印刷開始の命令がされると、制御部９７からの制御信号により給排紙機構９、キャップ移動機構６を次のように駆動して、印刷が可能な状態にする。

先ずプリンタ装置１は、印刷前のインク吐出面２７のクリーニングやインク残量検出等のメンテナンスを行う。具体的に制御部９７は、ステップ１においてクリーニングの信号が送信すると、ステップ２においてインクカートリッジ１１ｙ、１１ｍ、１１ｃ、１１ｋが正しく装着されているかを判別する。制御部９７は、インクカートリッジ１１のいずれかでも正しく装着されていない場合には、プリンタ本体２の所定箇所に警告を表示させる（ステップ３）。

ステップ４において制御部９７は、インク残量検出部２４からの信号を受けて、インクカートリッジ１１のインク収容部１３に収容されているインクｉの残量を判別する。そして制御部９７は、インク残量が基準値より少ない場合には、プリンタ本体２の所定箇所に警告を表示させる（ステップ５）。

ステップ６において制御部９７は、循環用ポンプ機構を作動させ、ヘッドカートリッジ４のインク流路３１を流れるインクｉを循環用ポンプで吸引し、インクカートリッジ１１のインク収容部１３に排出することによってインクｉに含まれる気泡を除去する。制御部９７は、循環用ポンプが所定回数だけ駆動されたかを判別し、循環用ポンプの駆動回数が所定回数に達すると循環用ポンプ機構を停止する（ステップ７、ステップ８）。

次いで制御部９７は、ステップ９においてプリンタ駆動部９２に信号を送りキャップ移動機構６を駆動させることにより、図２５（ｂ）〜（ｆ）に示すように、ヘッドキャップ５をヘッドカートリッジ４に対して記録紙トレイ８が設けられているプリンタ本体２の前面側に移動させる。これにより、プリンタ装置１では、インクジェットヘッド３のインク吐出面２７に設けられたインク吐出ノズル２６が外部に露出し、インクｉを吐出できるようになる。

ここで、ヘッドキャップ５内には、上述したクリーニングローラ３３及びクリーニングブレード３４が設けられ、このうちクリーニングローラ３３がインク吐出面２７と摺動自在に支持されるとともに切換部材３５によってクリーニングブレード３４がインク吐出面２７上から退避されていることから、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７を開放する図１１及び図１４中矢印Ｏ方向に移動されると、クリーニングローラ３３がコイルバネ３８の付勢力を受けてインク吐出面２７の長手方向の全長に亘って適度な圧力で押圧しながら従動回転して、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７に付着したゴミや増粘固化したインクのクリーニングを行う（ステップ１０）。

このとき、クリーニングローラ３３には、インク吐出面２７に接触する外層に界面活性剤溶液が含浸されているため、インクに対する濡れ性が非常に良い。クリーニングローラ３３がインク吐出ノズル２６に接触すると、瞬時にクリーニングローラ３３とインク吐出面２７との間にインクの層が形成され、そのインクによって、増粘したインクが再溶解され、粘度を低下させる。それら粘度低下したインクは、濡れ性が高いクリーニングローラ３３に吸引され、クリーニングローラ３３によるクリーニング効果を向上させることができる。

従って、ヘッドキャップ５の開放動作と同時にクリーニングローラ３３によってインク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７に付着した増粘インクやゴミを確実に除去されることから、インク吐出ノズル２６からインク滴が真っ直ぐに吐出されるようになり、ヘッドカートリッジ４の液体吐出性能を安定させることができる。

また、クリーニングブレード３４は、切換部材３５のスイッチ５１がインク吐出面２７に押圧されて図１１中反矢印Ｓ方向に回動されることにより、スイッチ５１の他側面５１ｂにホルダ４５が押圧されて図１１中反矢印Ｒ方向に回動され、ワイプ部４３がインク吐出面２７上より退避されている。したがってクリーニングローラ３３によるクリーニングの後、クリーニングブレード３４による過剰な摺動が抑制されるため、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７を保護するとともに、クリーニングブレード３４の劣化を防止することができる。

なお、クリーニングローラ３３によって吸引されたインクはスクレーパ４８によって吸引された後、吸引部材４９に吸引される。したがって、クリーニングローラ３３は、吸引したインクが飽和することなく、クリーニング性能を維持することができる。

また制御部９７は、吐出制御部９３に制御信号を送り、クリーニングローラ３３によってクリーニングが行われたインク吐出ノズル２６から順次、インクｉを予備吐出させる（ステップ１１）。予備吐出は、クリーニングローラ３３によって増粘インクが吸引されたインク吐出ノズル２６内の吐出性能を整えるために行うもので、クリーニングローラ３３とクリーニングブレード３４との間に設けられた吸湿材のシートからなる廃インク受けに向けてクリーニングローラ３３によるクリーニングが行われたノズルライン２６ｙ、２６ｍ、２６ｃ、２６ｋの順にインクｉの液滴を吐出することにより行う。

予備吐出の後、ステップ１２において制御部９７は再度各インクカートリッジ１１内に収容されたインクｉの残量を検出する。そしてインク残量が基準値よりも少ない場合にはプリンタ本体２の所定箇所に警告を表示させるよう制御する（ステップ１３）。

予備吐出後においても各インクカートリッジ１１内に基準値以上の量のインクが残存している場合には、印刷動作を開始する（ステップ１４）。具体的に制御部９７は、プリンタ駆動部９２に制御信号を送って給排紙機構９を駆動させる。給排紙機構９は、記録紙トレイ８から給紙ローラ８１によって記録紙Ｐを引き出し、互いに反対方向に回転する一対の分離ローラ８２ａ，８２ｂによって１枚の記録紙Ｐのみを反転ローラ８３に送り、反転ローラ８３で搬送方向をインク吐出面２７側に反転させ、インク吐出面２７と対向する位置に設けた搬送ベルト８４上に記録紙Ｐを搬送する。プリンタ装置１は、搬送ベルト８４に搬送した記録紙Ｐをプラテン板８６で印刷位置に支持し、記録紙Ｐをインク吐出面２７と平行に対向させる。プリンタ装置１では、給排紙機構９により、所定の搬送速度、例えば４９．５ｍｍ／ｓｅｃ以上で記録紙Ｐを搬送する。

なお、このときまでにヘッドキャップ５は、図２５（ｇ）及び図２５（ｈ）に示すように、記録紙Ｐの搬送領域から退避され、下方に待機していた搬送ベルト８４及びプラテン板８６が上昇する。

次に、プリンタ装置１は、制御部９７からの制御信号により、吐出制御部９３が駆動して、ヘッドカートリッジ４の発熱抵抗体２８ａに選択的に所定の周波数、例えば９ｋＨｚ以上でパルス電流を流し、発熱抵抗体２８ａを加熱する。プリンタ装置１は、発熱抵抗体２８ａを加熱することによって、図８に示すように、インク吐出面２７と対向する位置に搬送された記録紙Ｐに対してインク吐出ノズル２６より各色のインクｉを微小な液滴の状態にして吐出し、インクドットからなる画像や文字等を多色印刷する。

次に、プリンタ装置１は、印刷された記録紙Ｐを記録紙トレイ８方向に回転する給排紙機構９の搬送ベルト８４と、搬送ベルト８４と対向し、記録紙トレイ８側に設けられた排紙ローラ８５とによって記録紙Ｐを記録紙トレイ８の排紙受け部８ａに送り出す。

ステップ１５において印刷動作が終了すると、ヘッドキャップ閉トリガー信号が入力され、図２５（ｉ）に示すように搬送ベルト８４及びプラテン板８６がヘッドキャップ５の移動領域より下方に退避するとともに、図１６及び図２５（ｊ）に示すように、ヘッドキャップ５が、ヘッドカートリッジ４を閉塞する矢印Ｃ方向に示す軌跡を通って移動する（ステップ１６）。このとき、ヘッドキャップ５に設けられた切換部材３５は、スイッチ５１がインク吐出面２７に押圧されて、図１１中矢印Ｓ方向に回動される。したがって、クリーニングブレード３４は、ねじりコイルバネ４６の付勢力を受けたホルダ４５が図１１中矢印Ｒ方向に回動され、ワイプ部４３がインク吐出面２７と摺接可能とされる。これによりヘッドキャップ５が、ヘッドカートリッジ４の閉塞方向へ移動されると、クリーニングブレード３４によってインク吐出面２７に付着したインクやゴミ等のクリーニングが行われる（ステップ１７）。

また切換部材３５は、スイッチ５１の一側面５１ａがクリーニングローラ３３の芯金３６を下方に押圧してクリーニングローラ３３をインク吐出面２７より退避させる。すなわち、このヘッドキャップ５が元の位置に戻るときには、クリーニングローラ３３はインク吐出面２７をクリーニングしない。すなわち、上述したように、印刷後にもクリーニングローラ３３をインク吐出面２７に従動回転されあるいは摺動すると、インク液室３２に貯留されている未使用インクを必要以上に吸引し不経済となるほか、クリーニングローラ３３の吸引性能が低下し、消耗品であるクリーニングローラ３３の寿命が短くなってしまうからである。その後、図１３及び図２５（ａ）に示すように、ヘッドキャップ５が元の位置に戻って、再びヘッドカートリッジ４に装着されてインク吐出面２７を乾燥等から保護する（ステップ１８）。

次いで、本発明が適用されたプリンタ装置１の操作シーケンスの他の例について図２３及び図２５を参照しながら説明する。図２３に示すクリーニングシーケンスは、プリンタ装置１の操作モードによってヘッドキャップ５のクリーニング動作の回数を異ならせるものである。プリンタ装置１の操作モードとは、例えばプリンタ装置１の起動時、インクカートリッジ１１又はヘッドカートリッジ４若しくはヘッドキャップ５の交換直後、白黒印刷を所定枚数続けるコピーモード時、プリンタ装置１の操作者が望んだ任意の時等、ヘッドカートリッジ４のクリーニングが必要とされる様々な状態を指す。そして、プリンタ装置１は、各モードに応じてヘッドキャップ５によるヘッドカートリッジ４の開閉動作を所定回数繰り返し、ヘッドキャップ４のクリーニングを行う。

具体的に、プリンタ本体２は、図２３に示すように、操作モード、ヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うタイミング及び回数が制御部９７によって管理されており、上述したようなヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うタイミングになると、制御部９７よりクリーニングの信号が送信される（ステップ２１）。その後のクリーニング動作前におけるメンテナンス工程、すなわち各色のインクカートリッジ１１が装着されているか否か、インクカートリッジ１１内のインク残量は足りているか否か及び循環用ポンプ機構によるインクｉに混在する気泡の除去といった工程（ステップ２２〜ステップ２８）が、上記ステップ１〜ステップ８と同様に行われる。

かかるメンテナンス工程に次いで、クリーニング工程に移る。クリーニング工程において制御部９７は、プリンタ駆動部９２に信号を送りキャップ移動機構６を駆動させることにより、図２５（ｂ）〜（ｈ）に示すように、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４に対して記録紙トレイ８が設けられているプリンタ本体２の前面側に移動させる（ステップ２９）。

このとき、ヘッドキャップ５に設けられたクリーニングローラ３３がコイルバネ３８の付勢力を受けてインク吐出面２７を適度な圧力で押圧しながら従動回転して、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７に付着したゴミや増粘固化したインクのクリーニングを行う（ステップ３０）。クリーニングローラ３３には、インク吐出面２７に接触する外層に界面活性剤溶液が含浸されているため、インクに対する濡れ性が非常に良い。クリーニングローラ３３がインク吐出ノズル２６に接触すると、瞬時にクリーニングローラ３３とインク吐出面２７との間にインクの層が形成され、そのインクによって、増粘したインクが再溶解され、粘度を低下させる。それら粘度低下したインクは、濡れ性が高いクリーニングローラ３３に吸引され、クリーニング効果を向上される。

また、ヘッドキャップ５に設けられたクリーニングブレード３４は、切換部材のスイッチ５１がインク吐出面２７に押圧されて図１１中反矢印Ｓ方向に回動されることにより、スイッチ５１の他側面５１ｂにホルダが４５が押圧されて、図１１中反矢印Ｒ方向に回動され、ワイプ部４３がインク吐出面２７上より退避されている。したがってクリーニングローラ３３によるクリーニングの後、クリーニングブレード３４による過剰な摺動が抑制されるため、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７を保護するとともにクリーニングブレード３４の劣化を防止することができる。

また制御部９７は、吐出制御部９３に制御信号を送り、クリーニングローラ３３によってクリーニングが行われたインク吐出ノズル２６からインクｉを予備吐出させる（ステップ３１）。予備吐出は、クリーニングローラ３３によって増粘インクが吸引されたインク吐出ノズル２６内の吐出性能を整えるために行うもので、クリーニングローラ３３によるクリーニングが行われたノズルライン２６ｙ、２６ｍ、２６ｃ、２６ｋの順にクリーニングローラ３３とクリーニングブレード３４との間に設けられた吸湿材のシートからなる廃インク受けに向けて順次インクｉの液滴を吐出することにより行う。

予備吐出の後、ステップ３２において制御部９７は再度各インクカートリッジ１１内に収容されたインクｉの残量を検出する。そしてインク残量が基準値よりも少ない場合にはプリンタ本体２の所定箇所に警告を表示させるよう制御する（ステップ３３）。

ステップ３４においてインク残量の検出後、ヘッドキャップ閉トリガー信号が入力され、ヘッドキャップ５は、図２５（ｊ）に示すように、矢印Ｃ方向に示す軌跡を通って移動する（ステップ３４）。このとき、ヘッドキャップ５に設けられた切換部材３５は、スイッチ５１がインク吐出面２７に押圧されて、図１１中矢印Ｓ方向に回動される。したがって、クリーニングブレード３４は、ねじりコイルバネ４６の付勢力を受けたホルダ４５が図１１中矢印Ｒ方向に回動され、ワイプ部４３がインク吐出面２７と摺接可能とされる。これによりヘッドキャップ５が、ヘッドカートリッジ４の閉塞方向へ移動されると、クリーニングブレード３４によってインク吐出面２７に付着したインクやゴミ等のクリーニングが行われる（ステップ３５）。

また切換部材３５は、スイッチ５１の一側面５１ａがクリーニングローラ３３の芯金３６を下方に押圧してクリーニングローラ３３をインク吐出面２７より退避させる。すなわち、上述した理由により、ヘッドキャップ５が元の位置に戻るときには、クリーニングローラ３３はインク吐出面２７をクリーニングしない。その後、図１３及び図２５（ａ）に示すように、ヘッドキャップ５が元の位置に戻って、再びヘッドカートリッジ４に装着されてインク吐出面２７を乾燥等から保護する（ステップ３６）。

制御部９７は、かかるクリーニング動作の回数を管理し、操作モードに応じた所定回数だけヘッドキャップ５の往復動作、すなわちクリーニングローラ３３及びクリーニングブレード３４によるヘッドカートリッジ４のクリーニングが行われたかを判別する（ステップ３７）。このヘッドカートリッジ４のクリーニングの回数は、操作モードに応じて異なり、例えばプリンタ装置１の起動時には３回（ヘッドキャップ５を３往復）、インクカートリッジ１１又はヘッドカートリッジ４若しくはヘッドキャップ５の交換直後には１０回（同１０往復）、プリンタ装置１の操作者がクリーニングを望んだ任意の時には１０回（同１０往復）、のごとく、予めＲＯＭ９５にプログラムされている。このヘッドキャップ５を往復させることによるヘッドカートリッジ４のクリーニング回数と操作モードとの関係は適宜設定されるものである。

そして制御部９７は、操作モードに応じたヘッドキャップ５の往復回数に達するまでヘッドキャップ５の往復動作を続けるように制御する。これにより、プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ４に対し、適宜必要なクリーニングが施されるため、常にインク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７を清浄に保つことができ、安定したインク吐出性能を維持することができる。

次いで、本発明が適用されたプリンタ装置１の操作シーケンスのさらに他の例について図２４及び図２５を参照しながら説明する。図２４に示すクリーニングシーケンスは、プリンタ装置１が印刷を開始した後、所定枚数を印刷した段階でヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うものである。すなわち、インク吐出ノズル２６によっては、ヘッドキャップ５が開放後、しばらくしてからインク液滴を吐出する場合があるが、インク吐出までにノズル内のインクが増粘し、またインク吐出面２７に紙粉等のゴミが付着することなどにより、正常なインク吐出が困難となる場合がある。したがって、プリンタ装置１では、制御部９７によって印刷枚数を管理し、印刷動作を開始した後、所定枚数を印刷した段階で印刷動作を一旦停止し、定期的にヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うこととした。

具体的に、プリンタ本体２は、図２４に示すように、操作者によって印刷開始操作がされると、制御部により印刷信号が送信される（ステップ４１）。その後のクリーニング動作前におけるメンテナンス工程、すなわち各色のインクカートリッジ１１が装着されているか否か、インクカートリッジ１１内のインク残量は足りているか及び循環用ポンプ機構によるインクｉに混在する気泡の除去といった工程（ステップ４２〜ステップ４８）が、上記ステップ１〜ステップ８と同様に行われる。

かかるメンテナンス工程に次いで、印刷工程に移る。印刷工程において制御部９７は、プリンタ駆動部９２に信号を送りキャップ移動機構６を駆動させることにより、図２５（ｂ）〜（ｈ）に示すように、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４に対して記録紙トレイ８が設けられているプリンタ本体２の前面側に移動させる（ステップ４９）。

このとき、ヘッドキャップ５に設けたクリーニングローラ３３がコイルバネ３８の付勢力を受けてインク吐出面２７を適度な圧力で押圧しながら従動回転して、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７に付着したゴミや増粘固化したインクのクリーニングを行う（ステップ５０）。クリーニングローラ３３には、インク吐出面２７に接触する外層に界面活性剤溶液が含浸されているため、インクに対する濡れ性が非常に良い。クリーニングローラ３３がインク吐出ノズル２６に接触すると、瞬時にクリーニングローラ３３とインク吐出面２７との間にインクの層が形成され、そのインクによって、増粘したインクが再溶解され、粘度を低下させる。それら粘度低下したインクは、濡れ性が高いクリーニングローラ３３に吸引され、クリーニング効果が向上される。

また、ヘッドキャップ５に設けられたクリーニングブレード３４は、切換部材のスイッチ５１がインク吐出面２７に押圧されて図１１中反矢印Ｓ方向に回動されることにより、スイッチ５１の他側面５１ｂにホルダ４５が押圧されて、図１１中反矢印Ｒ方向に回動され、ワイプ部４３がインク吐出面２７上より退避されている。したがってクリーニングローラ３３によるクリーニングの後、クリーニングブレード３４による過剰な摺動が抑制されるため、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７を保護するとともにクリーニングブレード３４の劣化を防止することができる。

また制御部９７は、吐出制御部９３に制御信号を送り、クリーニングローラ３３によってクリーニングが行われたインク吐出ノズル２６からインクｉを予備吐出させる（ステップ５１）。予備吐出は、クリーニングローラ３３によって増粘インクが吸引されたインク吐出ノズル２６内の吐出性能を整えるために行うもので、クリーニングローラ３３によるクリーニングが行われたノズルライン２６ｙ、２６ｍ、２６ｃ、２６ｋの順にクリーニングローラ３３とクリーニングブレード３４との間に設けられた吸湿材のシートからなる廃インク受けに向けて順次インクｉの液滴を吐出することにより行う。

予備吐出の後、ステップ５２において制御部９７は再度各インクカートリッジ１１内に収容されたインクｉの残量を検出する。そしてインク残量が基準値よりも少ない場合にはプリンタ本体２の所定箇所に警告を表示させるよう制御する（ステップ５３）。

予備吐出後においても各インクカートリッジ１１内に基準値以上の量のインクが残存している場合には、印刷動作を開始する（ステップ５４）。具体的に制御部９７は、プリンタ駆動部９２に制御信号を送って給排紙機構９を駆動させて記録紙Ｐを引き出しインク吐出面２７と平行に対向させる。次にプリンタ装置１は、制御部９７からの制御信号により、吐出制御部９３が駆動して、ヘッドカートリッジ４の発熱抵抗体２８ａに選択的にパルス電流を流し、発熱抵抗体２８ａを加熱する。プリンタ装置１は、発熱抵抗体２８ａを加熱することによって、図８に示すように、記録紙Ｐに対してインク吐出ノズル２６より各色のインクｉを微小な液滴の状態にして吐出し、インクドットからなる画像や文字等を多色印刷し、記録紙トレイ８の排紙受け部８ａに送り出していく。

そしてプリンタ装置１は、制御部９７が、連続印刷を行っていくうちに印刷枚数が直前のクリーニング動作、ここでは印刷開始時におけるヘッドキャップ５の開放動作から、予め定められた一定の枚数、例えば３枚に達したかを判別する（ステップ５５）。

一定枚数に達した場合には、制御部９７は一旦印刷動作を停止させる（ステップ５６）。そして制御部９７はヘッドキャップ閉トリガー信号を送信し、ヘッドキャップ５を、図１６及び図２５（ｊ）に示すように、矢印Ｃ方向に示す軌跡を通って移動させる（ステップ５７）。このとき、ヘッドキャップ５に設けられたクリーニングブレード３４は、ねじりコイルバネ４６の付勢力を受けたホルダ４５が図１１中矢印Ｒ方向に回動されることにより、ワイプ部４３がインク吐出面２７と摺接しインク吐出面２７に付着したインクやゴミ等のクリーニングを行う（ステップ５８）。

またヘッドキャップ５によるヘッドカートリッジ４の閉塞動作においては、上述した理由により、切換部材３５がクリーニングローラ３３の芯金３６を下方に押圧してクリーニングローラ３３をインク吐出面２７より退避させることにより、クリーニングローラ３３はインク吐出面２７をクリーニングしない。その後、図１３及び図２５（ａ）に示すように、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を閉塞する元の位置に戻り、閉塞動作が終了する（ステップ５９）。

次いで、制御部９７によりヘッドカートリッジ開トリガー信号がプリンタ駆動部９２に送信され、図２５（ｂ）〜（ｈ）に示すように、キャップ移動機構６によってヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を開放するプリンタ本体２の前面側に移動され、上述したクリーニングローラ３３によるクリーニング、予備吐出、インク残量検出を経て印刷動作が再開される（ステップ４９〜ステップ５４）。これにより、一定枚数を印刷したヘッドカートリッジ４は、インク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７のクリーニングがされるため、安定したインク吐出を維持でき、印刷品質の低下を防止することができる。

印刷再開後、制御部９７は、連続印刷の枚数が直前のクリーニング動作、ここでは印刷再開直前におけるクリーニング動作から、一定枚数に達したかを判別し（ステップ５５）、一定枚数に達するごとに印刷を一旦停止し、上述したヘッドキャップ５の開閉によるクリーニングを行う。これにより、ヘッドカートリッジ４は、定期的にクリーニングが施されることからインク吐出ノズル２６及びインク吐出面２７を常に清浄に保つことができ、安定した印刷品質を保持することができる。

連続印刷中、印刷枚数がクリーニングを要する一定枚数に達しない場合、印刷動作が終了したかを判別する（ステップ６０）。そして予定の印刷が終了していない場合には、各インクカートリッジ１１内に収容されたインクｉの残量を検出し（ステップ５３）、基準値以上の量のインクが残存している場合には、印刷動作を続行する（ステップ５４）。

一方、ステップ６０において予定の印刷が終了した場合には、制御部９７によってキャップ閉トリガーがプリンタ駆動部９２に送信され、ヘッドキャップ５が図１６及び図２５（ｊ）に示すように、矢印Ｃ方向に示す軌跡を通って移動する（ステップ６１）。

このとき、ヘッドキャップ５に設けられたクリーニングブレード３４は、ねじりコイルバネ４６の付勢力を受けたホルダ４５が図１１中矢印Ｒ方向に回動されることにより、ワイプ部４３がインク吐出面２７と摺接しインク吐出面２７に付着したインクやゴミ等のクリーニングを行う（ステップ６２）。

またヘッドキャップ５によるヘッドカートリッジ４の閉塞動作においては、上述した理由により、切換部材３５がクリーニングローラ３３の芯金３６を下方に押圧してクリーニングローラ３３をインク吐出面２７より退避させることにより、クリーニングローラ３３はインク吐出面２７をクリーニングしない。その後、図１３及び図２５（ａ）に示すように、ヘッドキャップ５がヘッドカートリッジ４を閉塞する元の位置に戻り、閉塞動作が終了する（ステップ６３）。

なお、本操作シーケンスにおいては、ヘッドカートリッジ４のクリーニングを行う印刷枚数は、カラー印刷の場合や白黒印刷といった印刷モードに応じて適宜変更することができる。また、クリーニング時におけるヘッドキャップ５の往復回数も、印刷モードに応じて１回若しくは複数回に適宜設定することができる。

また本操作シーケンスにおいては、ヘッドカートリッジ４のクリーニング後の印刷枚数に応じて定期的にクリーニングを行う以外に、ヘッドカートリッジ４のクリーニング後の経過時間に応じて定期的にヘッドキャップ５の往復動作を行い、ヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うようにしてもよい。この場合、制御部９７は、印刷開始後の経過時間を管理し、予め定められた一定時間が経過した場合、印刷中の記録紙の印刷が終了した後、一旦印刷を停止し、ヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うように制御する。これによりヘッドキャップ５が開放され、印刷が開始された後、一定時間が経過することによりインク吐出ノズル２６内のインクが増粘し、あるいはインク吐出面２７に紙粉等のゴミが付着した場合にも、定期的にクリーニングを行うことで、常にヘッドカートリッジ４を清浄に保つことができる。

なお、印刷開始後の経過時間に応じてヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うシーケンスにおいても、ヘッドカートリッジ４のクリーニングを行う経過時間は、カラー印刷の場合や白黒印刷の場合といった印刷モードに応じて適宜変更することができ、また、クリーニング時におけるヘッドキャップ５の往復回数も印刷モードに応じて適宜設定することができる。

以上、本発明が適用されたプリンタ装置１について説明したが、本発明は、上述した構成の他に、クリーニングブレード３４を用いず、クリーニングローラ３３のみでヘッドカートリッジ４のクリーニングを行うようにしてもよい。この場合、ヘッドキャップ５には、クリーニングローラ３３の回動を規制し、あるいは回動方向及び回動速度を規制する規制部材を設ける。そして、ヘッドキャップ５をヘッドカートリッジ４の開放方向に移動させる際には、上述したようにクリーニングローラ３３をヘッドキャップ５の移動に応じて従動回転させることによりインク吐出ノズル２６やインク吐出面２７のクリーニングを行う。ヘッドキャップ５をヘッドカートリッジ４の閉塞方向に移動させる際には、この規制部材によってクリーニングローラ３３の回動を停止させ、またはヘッドキャップ５の移動速度よりも遅く回転させ、あるいはヘッドキャップ５の移動に伴う従動回転の方向と逆方向に回転させることで、ヘッドカートリッジ４のインク吐出面２７に摺接させていく。これによりクリーニングローラ３３のみで、インク吐出面２７の払拭とインク吐出ノズル２６の吸引を行うことができる。なお、この場合には切換部材３５は設ける必要はない。

また、本発明が適用されたプリンタ装置１についてラインヘッド型のプリンタ装置を例に挙げて説明したが、本発明はラインヘッド型のプリンタ装置に限定されることはなく、例えばインク吐出ヘッドが記録紙Ｐの走行方向と略直交する方向に移動するシリアルヘッド型の液体吐出装置にも適用可能である。

また、本発明を適用したインクカートリッジ１１がプリンタ装置１に装着される場合について説明したが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、液体を吐出する他の液体吐出装置に広く装着することが可能である。例えばファクシミリやコピー機、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−２５３２００号公報）、プリンタ配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出する液体吐出装置等に液体を供給するための液体カートリッジにも適用可能である。

本発明が適用されたプリンタ装置を示す外観斜視図である。 インクジェットヘッド及び記録紙トレイが装着されるプリンタ装置を示す外観斜視図である。 プリンタ装置の分解斜視図である。 プリンタ装置の内部構成を示す側面図である。 インクジェットヘッドを示す斜視図である。 インクカートリッジが装着されたヘッドカートリッジを示す断面図である。 ヘッドカートリッジのインク吐出面を示す平面図である。 ヘッドカートリッジのインク吐出ノズルを示す断面図である。 ヘッドキャップを示す平面図である。 ヘッドキャップの内部を示す平面図である。 図９に示すヘッドキャップのｘ−ｘ断面図である。 図９に示すヘッドキャップのｙ−ｙ断面図である。 ヘッドキャップがヘッドカートリッジを閉塞している状態を示すインクジェットヘッドを示す側面図である。 ヘッドキャップがヘッドカートリッジを開放している状態を示すインクジェットヘッドを示す側面図である。 ヘッドキャップがヘッドカートリッジを開放している状態を示すインクジェットヘッドを示す側面図である。 ヘッドキャップがヘッドカートリッジを閉塞している状態を示すインクジェットヘッドを示す側面図である。 キャップ移動機構に支持されたヘッドキャップを示す平面図である。 キャップ移動機構を示す平面図である。 支持枠部材を示す側面図である。 シャーシ側面部及びラックプレートを示す側面図である。 制御機構を示すブロック図である。 プリンタ装置の操作シーケンスを示すフローチャートである。 プリンタ装置の他の操作シーケンスを示すフローチャートである。 プリンタ装置の他の操作シーケンスを示すフローチャートである。 プリンタ装置の操作シーケンスを示す工程図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ装置、２ プリンタ本体、３ インクジェットヘッド、４ ヘッドカートリッジ、５ ヘッドキャップ、６ キャップ移動機構、７ 制御機構、８ 記録紙トレイ、９ 給排紙機構、１１ インクカートリッジ、１２ カートリッジタンク、２１ カートリッジ本体、２２ カートリッジ装着部、２６ インク吐出ノズル、２７ インク吐出面、３２ インク液室、３３ クリーニングローラ、３４ クリーニングブレード、３５ 切換部材、３６ ピン、３７ 保持部材、３８ コイルバネ、３９ ローラフランジ、４３ ワイプ部、４４ 支持板、４５ ホルダ、４６ ねじりコイルバネ、４７ ストッパープレート、４８ スクレーパ、４９ 吸引部材、５０ 天板、５１ スイッチ、５２ スイッチバネ、６１ 側面部、６２ 支持枠部材、６３ ヘッドキャップホルダ、６４ ラックプレート、６５ 駆動モータ

Claims (12)

1. 液体を吐出する液体吐出ノズルが配列された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
   上記液体吐出面に摺接され、該液体吐出面を払拭するワイプ部材と、
   上記液体吐出面を転動され、上記液体吐出ノズル内に残存する液体を吸引する吸引部材と、
   上記ワイプ部材及び上記吸引部材を上記液体吐出ヘッドに対して移動させる移動機構と、
   上記移動機構によって上記ワイプ部材及び上記吸引部材を上記液体吐出ヘッドに対して一方に移動される際、上記ワイプ部材を上記液体吐出面から退避させ、上記移動機構によって上記ワイプ部材及び上記吸引部材を上記液体吐出ヘッドに対して他方に移動される際、上記吸引部材を上記液体吐出面から退避させる切換部材とを備える液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
2. 上記ワイプ部材及び上記吸引部材が配設されるとともに上記液体吐出ヘッドを開閉するキャップ部材を備え、
   上記移動機構は、上記キャップ部材を上記液体吐出ヘッドに対して開閉方向に移動することにより上記ワイプ部材及び上記吸引部材を上記液体吐出ヘッドに対して移動させることを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
3. 上記ワイプ部材と上記吸引部材とを上記切換部材を介して隣接して配置し、上記ワイプ部材及び上記吸引部材とが上記切換部材を共用することを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
4. 上記ワイプ部材は、上記キャップ部材に、該キャップ部材が上記液体吐出ヘッドを開閉移動する移動方向と同方向に回動可能に支持されるとともに、バネによって上記液体吐出面と摺接される位置に直立するよう付勢され、
   上記吸引部材は、上記キャップ部材に、該キャップ部材が上記液体吐出ヘッドを開閉移動する移動方向と同方向に転動可能に支持されるとともに、バネによって上記液体吐出面に摺動される位置に付勢され、
   上記切換部材は、上記キャップ部材に、該キャップ部材が上記液体吐出ヘッドを開閉移動する移動方向と同方向に回動可能に支持されるとともに、バネによって上記液体吐出面に摺接される位置に直立するよう付勢され、
   上記キャップ部材が上記液体吐出ヘッドの開閉方向に移動されることにより、上記切換部材が上記液体吐出面と当接されて上記キャップ部材の移動方向と反対方向に傾倒し、上記ワイプ部材又は吸引部材を押圧することにより該ワイプ部材又は吸引部材を上記液体吐出面より退避させることを特徴とする請求項３記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
5. 上記切換部材は、上記液体吐出面との当接部が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
6. 上記切換部材は、上記吸引部材を回転自在に支持する支軸を押圧する押圧面が凹状に形成されていることを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
7. 上記切換部材は、上記ワイプ部材を押圧する押圧面が円弧状に膨出して形成されていることを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
8. 液体吐出動作の開始時に上記吸引部材が上記液体吐出面を転動するとともに上記ワイプ部材が上記液体吐出面より退避され、液体吐出動作の終了時に上記吸引部材が上記液体吐出面より退避されるとともに上記ワイプ部材が上記液体吐出面を払拭することを特徴とする請求項１乃至７記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
9. 上記ワイプ部材は、上記液体吐出面を摺接する弾性片からなるワイプ部と、該ワイプ部を上記液体吐出面に対する移動方向に回動可能に支持するホルダとを有するクリーニングブレードであり、
   上記吸引部材は、弾性を有する多孔質材料からなる円柱状のクリーニングローラであることを特徴とする請求項１乃至８記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
10. 上記ワイプ部材及び吸引部材は、弾性を有する多孔質材料からなる円柱状のクリーニングローラでり、
    該クリーニングローラを上記移動機構による移動速度より相対的に速度差を生じさせるように回転あるいは回転を停止させながら上記液体吐出面に摺接させて該液体吐出面を払拭し、
    該クリーニングローラを上記移動機構の移動に従って上記液体吐出面を転動させて上記
    液体吐出ノズル内に残存する液体を吸引することを特徴とする請求項１乃至８記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
11. 上記吸引部材には、少なくとも界面活性剤を含む不揮発性溶剤が含浸されていることを特徴とする請求項１乃至１０記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。
12. 上記液体吐出ヘッドには、該液体吐出ヘッドに上記液体を供給する液体タンクとの間で上記液体を循環させる循環用ポンプが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１記載の液体吐出ヘッドのクリーニング装置。

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