JP4931703B2 - 液体吐出装置及びその清掃装置の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置及びその清掃装置の検査方法に係り、特に、払拭部材で液体吐出装置の吐出口面を払拭する清掃装置を備えた液体吐出装置及びその清掃装置の検査方法に関する。

従来より、インク等の液体を液滴として吐出するノズル（液滴吐出口）を多数配列したインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）を備え、このインクジェットヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら、記録媒体に向けてノズルからインク（インク液滴）を吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置等の液体吐出装置が知られている。

インクジェット記録装置は、ノズルのすぐ近くを搬送される記録媒体に向けてノズルからインクを吐出しているため、記録媒体上に吐出されたインクが跳ね返ってノズル面（液滴吐出ヘッドのノズルが形成されている面）に付着したり、吐出されたインクの一部がノズル面に残ったり、あるいは搬送される記録媒体の紙粉等のゴミがノズル面に付着する。このように、ノズル面が汚れていると、ノズルから吐出されるインク液滴の飛翔方向が曲がったり、ノズルが目詰まりしてインクを吐出できなかったりする吐出不良が発生する。そこで、従来から、ノズル面を清掃するためのさまざまな方法が知られている。

例えば、ゴムなどの柔軟材でできたブレード（ワイパー）によってノズル面を払拭（ワイピング）し、ノズル周辺の付着物を除去するヘッドクリーニング方法が従来より広く用いられている。しかし、この方法では、ブレードをノズル面に対して接触させながらワイピングしているためブレードが摩耗、劣化する。このような劣化したブレードでは清掃性能が低下するとともに、場合によっては、摩耗したブレードによってノズル面を傷付けたり、ノズル面の撥液処理等の表面処理を劣化させる虞れがある。

これに対して、例えば、ブレード部材を含むワイピング手段の清掃能力を特定する清掃能力特定手段を有し、特定された清掃能力に応じて清掃能力を回復させるようにし、特に、吐出面とブレード部材の当接圧を検出する当接圧検出手段を含んで清掃能力特定手段を構成し、当接圧を測定することによってブレード部材の摩耗量を特定し、ブレード部材の当接条件を制御するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
特開２００６−９５８８１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、ブレード部材のエッジ部全体の当接圧を検出するものであって、ブレード部材のエッジ部の全体的な摩耗による清掃性能の低下を判定することはできるが、ブレード部材エッジ部の部分的な微細な形状変化を検出することはできない。

一方、ノズル面に付着している固形物やノズルのエッジ、ノズルのザグリ部の段差等により、ブレード部材のエッジ部が、局所的に、例えばクサビ状に欠落したりすると、その欠落した部分ではノズル面を払拭することができず、その部分にスジ状の拭き残しが発生する等、ノズル面の清掃性能が著しく低下するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ノズル面を払拭する払拭部材先端部のエッジ形状の微細な部分的な形状変化を検出するとともに、払拭部材の交換時期を予想し、払拭部材の交換頻度を低減することのできる清掃装置を備えた液体吐出装置及びその清掃装置の検査方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液滴を吐出するノズルを有するノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドと、前記ノズルプレートのノズルが形成されたノズル面を払拭する払拭部材と、前記払拭部材の前記ノズル面を払拭する先端部を接触させることができる検出板を有し、前記検出板の状態に基づいて前記払拭部材の前記先端部のエッジ形状を検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段の検出結果に基づいて前記払拭部材を交換する時期を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする液体吐出装置を提供する。

これにより、払拭部材の先端部のエッジ形状を正確に検出することができるため、払拭部材の交換時期を正確に判断でき、安定した払拭性を確保することができ、払拭部材の交換頻度を低減させ、生産性の向上を図ることができる。

また、請求項２に示すように、前記エッジ検出手段は、前記払拭部材の先端部を前記検出板に接触させる際、前記先端部に付着している液体を前記検出板に付着させることで前記先端部の接触跡を前記検出板に残すとともに、前記検出板に残された接触跡を撮像する撮像手段と、前記接触跡を撮像した画像を処理する画像処理部を含むことを特徴とする。

このように、払拭部材先端部のエッジ形状を直接観測するのではなく、検出板に転写されたエッジ跡を観測することにより、微細なエッジ形状の変化を検出することが可能となる。

また、請求項３に示すように、前記検出板に付着される前記先端部に付着している液体は、前記払拭部材が前記ノズル面を払拭した際に前記先端部に付着した前記液体吐出ヘッドから吐出される液体であることを特徴とする。

このように、払拭部材が払拭した液体吐出ヘッドが吐出する液体（インク）をそのまま検出板に付着させてその跡を検出するようにしたことで、簡単な装置構成でエッジ形状の検出を行うことができる。

また、請求項４に示すように、請求項２に記載の液体吐出装置であって、さらに、前記先端部に塗布液を塗布する塗布手段を有し、前記検出板に付着される前記先端部に付着している液体は、前記塗布手段によって塗布された塗布液であることを特徴とする。

また、請求項５に示すように、前記塗布液は、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体であることを特徴とする。

また、請求項６に示すように、前記塗布液は、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体よりも表面張力または粘度が小さい液体であることを特徴とする。

このように、液体吐出ヘッドが吐出する液体（インク）の種類に応じて、エッジ検出を行うのに適当な塗布液を選ぶことでエッジ検出を容易にすることができる。

また、請求項７に示すように、前記判定部は、前記エッジ検出手段が検出したエッジ形状におけるエッジの欠けの長さまたはエッジの幅の最小値と最大値の比を所定の閾値と比較することにより前記払拭部材の交換時期を判定することを特徴とする。

このように、エッジの幅から払拭部材の交換時期を判定することで、交換時期を正確に判断することができ、払拭部材の安定した払拭性を確保することができる。

また、請求項８に示すように、請求項１に記載の液体吐出装置であって、前記エッジ検出手段は、前記検出板が払拭部材が接触すると電気的信号を発生する圧電素子を多数配置して構成されるとともに、さらに、前記圧電素子からの信号を画像情報に変換する信号処理部を有することを特徴とする。

このように、液体を検出板に付着させてその跡を検出するのではなく、圧力を測定することでエッジ形状を検出するようにしたため、液体が付着した検出板の清掃や塗布液を払拭部材に塗布したりする等の処理が不要となり、装置構成が簡単になる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、液体吐出ヘッドの、液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートのノズル面を、液体吐出ヘッドの清掃装置の払拭部材で払拭し、前記払拭部材が前記ノズル面を払拭した先端部を検出板に接触させ、前記検出板に残された前記先端部の接触跡を検出することにより前記先端部のエッジ形状を検出し、前記エッジ形状の検出結果に基づいて前記払拭部材を交換する時期を判定することを特徴とする液滴吐出装置の清掃装置の検査方法を提供する。

これにより、払拭部材の先端部のエッジ形状を正確に検出することができるため、払拭部材の交換時期を正確に判断でき、安定した払拭性を確保することができ、払拭部材の交換頻度を低減させ、生産性の向上を図ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、払拭部材の先端部のエッジ形状を正確に検出することができるため、払拭部材の交換時期を正確に判断でき、安定した払拭性を確保することができ、払拭部材の交換頻度を低減させ、生産性の向上を図ることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る液体吐出装置及びその清掃装置の検査方法について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る液体吐出装置としてのインクジェット記録装置の第１実施形態の概略を示す全体構成図である。

図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド（インクジェット記録ヘッド）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。

図２に示すように、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

次に、印字ヘッドについて説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを表すものとし、図３（ａ）に、本実施形態の印字ヘッド５０の平面透視図を示す。

図３（ａ）は、ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３（ｂ）は、その一部の拡大図である。また、図４は、ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図であり、図５は、一つの液滴吐出素子（一つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図３中の５Ａ−５Ｂ線に沿った断面図）である。

記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３（ａ）の構成に代えて、図４に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドユニット５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル５１に対して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３（ａ）、（ｂ）参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など多様な形態があり得る。

図５に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図５においては図示省略）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは図５の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の一部（図５において天面）を構成している加圧板（振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化により圧力室５２内のインクがノズル５１から吐出される。なお、アクチュエータ５８には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと
交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図６に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図６には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面（吐出口面）５０Ａの清掃装置を構成するワイパーブレード（クリーニングブレード）６６とが設けられている。

これらキャップ６４及びワイパーブレード６６を含むメンテナンスユニットは、記録紙１６の搬送経路外に配置され、図示を省略したヘッド移動手段によって印字ヘッド５０がワイプ位置まで移動されるようになっている。あるいはメンテナンスユニット側が印字ヘッド５０に対して移動可能とし、必要に応じてメンテナンスユニットを所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動するようにしてもよい。

キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆うようになっている。

ワイパーブレード６６は、ゴム、多孔質体あるいは樹脂などの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動手段により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ）に沿って記録紙搬送方向に摺動可能である。ブレード移動手段は、特に限定されるものではないが、例えばボールねじ搬送、ベルト・プーリ搬送あるいはラック・ピニオン搬送などが好適に用いられる。

ノズル面５０Ａにインク液滴又は異物が付着した場合、ワイパーブレード６６をノズル面５０Ａに摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄化するようになっている。ワイパーブレード６６は、各色の印字ヘッド５０（１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ）毎に設けられた複数のワイパーブレード６６を一体で移動させてもよいし、あるいはそれぞれを独立に移動させてもよい。

なお、本発明に係る液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置１０は、清掃装置を構成するワイパーブレード６６がノズル面５０Ａに接触する先端部のエッジ形状を検出し、ワイパーブレード６６の交換時期を判定する手段を備えているが、これについては後で詳しく述べることとする。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、キャップ６４に向かって予備吐出が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、ヘッドへのインクの初期装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われ、粘度が上昇して固化した劣化インクが吸い出され除去される。

すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用の圧力発生手段（圧電素子）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（圧力発生手段の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、圧力発生手段を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクをインク受けに向かって吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃装置を構成する手段として設けられているワイパーブレード６６等の払拭部材によってノズル面５０Ａの汚れを清浄化した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズル５１や圧力室５２内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、上述したような吸引動作を行う。

すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、圧力発生手段を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、キャップ６４を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引ポンプ６７で吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図６で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。

また、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とすることが好ましい。

次に、印字ヘッド５０の清掃装置を構成するワイパーブレード６６の払拭部のエッジの状態を検出してワイパーブレード６６の交換時期を判定する手段について詳しく説明する。

図７に、印字ヘッド５０の清掃装置を構成するワイパーブレード６６の先端部のエッジ形状を検出する様子を示す。

図７に示すように、ワイパーブレード６６は、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａを払拭する払拭部６６ａと、払拭部６６ａを支持してノズル面５０Ａに沿って移動する支持部６６ｂからなっている。払拭部６６ａは、ＨＮＢＲ、シリコンあるいはＥＰＤＭ等の弾性部材で形成されている。

また、印字ヘッド５０の一方の端部外側には、ノズル面５０Ａの延長方向にノズル面５０Ａと略同一平面を形成するように検出板７０が配置されている。検出板７０は、ワイパーブレード６６の払拭部６６ａを接触させて払拭部６６ａに付着しているインクを付着させて、払拭部６６ａのエッジ形状を転写させるためのものである。

また、検出板７０の表面に付着したインクの跡（エッジ形状の跡）を撮像するラインＣＣＤ７２と、ラインＣＣＤ７２により取り込まれたインク跡（エッジ跡）の画像解析を行い払拭部材（払拭部６６ａ）のエッジ形状を検出する画像処理部７３、及び検出されたエッジ形状に基づいて払拭部材の交換時期を判定する判定部７５が設置されている。

なお、図７（ａ）に示すように、ワイパーブレード６６の払拭部６６ａの先端部は、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａよりも長さｄだけ上に突き出ている。

これにより、図７（ｂ）に示すように、支持部６６ｂがノズル面５０Ａに沿って矢印で示すように移動すると、払拭部６６ａの先端部がノズル面５０Ａを摺擦することとなる。そこで、この払拭部６６ａと印字ヘッド５０との重複分ｄを接触量あるいはラップ量とも言う。このｄの値は、例えば、１〜２ｍｍである。このように払拭部６６ａでノズル面５０Ａを摺擦すると払拭部６６ａの先端部にはノズル面５０Ａのインクが付着する。

次に、図７（ｃ）に示すように、ワイパーブレード６６の払拭部６６ａは、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａを払拭した後、引き続きノズル面５０Ａと略同一平面を形成する検出板７０を摺擦し、検出板７０の略中央部で停止する。このとき、払拭部６６ａの先端部にはノズル面５０Ａのインクが付着しているため、検出板７０表面には払拭部６６ａが接触した跡（接触跡）が転写される。これにより、払拭部６６ａのエッジ形状が検出板７０に転写される。

その後、図７（ｄ）に示すように、ワイパーブレード６６は払拭部６６ａが検出板７０から離れるように下方へ移動して、待機位置で待機する。一方、ラインＣＣＤ７２は検出板７０の下側に移動して、ワイパーブレード６６の払拭部６６ａが接触して検出板７０の表面に転写されたエッジ跡の画像を撮像する。

ラインＣＣＤ７２が撮像した検出板７０表面のエッジ跡の画像は、画像処理部７３へ送られ、画像解析が行われ、払拭部６６ａの先端部のエッジ形状が検出される。そして、判定部７５において、検出されたエッジ形状に基づいて払拭部材の交換時期の判定が行われる。

このように検出板７０の表面に残された払拭部６６ａの先端部のエッジ跡（接触跡）から払拭部６６ａの形状を検出するため、検出板７０としては、エッジ跡が検出し易いように、検出するインクの色に対してコントラストの高いものを用いるのがよい。例えば、黒インクを検出する場合には、白い検出板が好ましい。

また、検出板７０の材質としては、インクを吸収するような吸収体でもよいし、インクを吸収しない非吸収体でもよい。非吸収体の検出板を用いる場合には、インクが付着し易いように、検出板７０の表面エネルギーを小さくしておくとよい。あるいは、このとき検出板７０の表面にわずかな凹凸を設けておくのも効果的である。非吸収体の検出板７０の場合には、検出後はワイパーブレード６６で検出板７０に付着したインク跡を払拭するようにしてもよい。

一方、検出板７０として吸収体を用いた場合には、検出面と垂直な方向へのインクの吸収が早くなるように検出板７０に対して粒子を塗布した、例えばインクジェット光沢用紙のようなものを検出板の表面に貼り付けて用いると、付着したインクが検出面水平方向に広がる前に検出板７０内部に吸収されるため、払拭部６６ａの正確なエッジ形状の測定が可能になる。なお、吸収体を用いた場合には、再度払拭部６６ａのエッジ形状の検出をするときには、検出板７０の表面に貼り付けた吸収紙などを交換する。

図８に、検出板７０に残された払拭部６６ａ先端部のインク跡（接触跡）を示す。

前述したように、払拭部６６ａが検出板７０表面を摺擦した後、検出板７０の略中央部で停止したため、図８に示すように、検出板７０の略中央部に払拭部６６ａが停止したことを示す直線状の濃いインク跡７４がエッジ跡として形成されている。図８においては、この直線状のインク跡７４の左側に、払拭部６６ａが検出板７０表面を摺擦した跡が薄く形成されている様子を示したが、検出板７０が吸収体の場合にはこのように摺擦跡が残るが、検出板７０が非吸収体の場合にはこのような摺擦跡は残らない。

図８（ａ）に示す例においては、インク跡７４は、幅の太い部分７４ａと細い部分７４ｂを有している。幅の細い部分７４ｂは払拭部６６ａの先端部が磨耗していることを示すと考えられる。ラインＣＣＤ７２で撮像したこの検出板７０表面の画像を解析することにより、インク跡７４の幅の太い部分７４ａの幅ｄ１及び細い部分７４ｂの幅ｄ２を検出する。また、図８（ｂ）に示す例においては、インク跡７４は一部が欠けている。この場合には、画像解析により、この欠けた部分（欠落部）７６の長さｄ３を検出する。

このように、検出板７０表面をラインＣＣＤ７２で撮像した画像を画像処理部７３において画像解析することにより、インク跡７４の最大幅、最小幅、欠落部の有無、欠落部の長さを検出し、判定部７５においてその検出値に基づいて、ワイパーブレード６６の払拭部６６ａの先端部の磨耗を検出し、ワイパーブレード６６（払拭部６６ａ）の交換の必要性や交換時期を判定する。

このように、本実施形態においては、ワイパーブレード６６の払拭部６６ａの先端部を接触させてインクを転写することが可能な検出板７０と、検出板７０に転写されたインク跡７４を撮像するラインＣＣＤ７２及び取り込んだ画像を解析する判定部７５とによってワイパーブレード６６の払拭部６６ａ先端部のエッジ形状を検出するようにしている。

このように払拭部６６ａの先端部を検出板７０に接触させてそのインク跡７４を検出することにより間接的に払拭部６６ａ先端部のエッジ形状を検出するようにしているのは、払拭部６６ａの先端部を直接撮像装置で撮像してそのエッジ形状を検出する方法では、払拭部６６ａ先端部の磨耗している部分とそうでない部分のコントラストが取れないため、撮像装置が大型化し、高コスト化したり、また３次元の形状をそのまま取り込むのでは、データ量も多く、時間がかかり効率が悪く、さらにその分の記憶容量も必要となるという問題があるからである。

そこで本実施形態においては、上述したように払拭部６６ａの先端部のエッジ跡（インク跡７４）を一度検出板７０に転写することで、３次元の情報を２次元化することで情報量を減らすようにしている。また、このとき転写の際に、払拭部６６ａの先端部から検出板７０に転写する液として、検出板７０に対してコントラストの高い塗布液（上記実施形態においては、インク）を用いることにより、エッジ形状を際立たせて、取り込むことが可能となる。

図９に、ワイパーブレードの他の例を示す。図９に示すワイパーブレード６６’の払拭部６６ａ’は、四角柱の内部をくり抜いた四角い筒状をしており、４つの払拭部６６ａ’−１、６６ａ’−２、６６ａ’−３、６６ａ’−４を有している。また払拭部６６ａ’が固定される支持部６６ｂ’は、図示を省略した回転機構により、図に矢印で示したように回転可能である。

本実施形態におけるワイピング動作は図７に示すように一方向にのみ行っているため、例えば、今払拭部６６ａ’−１を用いてワイピングを行っていたときに、払拭部６６ａ’−１が磨耗した場合には、支持部６６ｂ’を図９の矢印の方向に９０°回転させ、次には払拭部６６ａ’−２を用いてワイピングを行うようにし、結局図９に示すワイパーブレード６６’では、４つの側面を払拭部材として利用することができる。従って、その分払拭部６６ａ’の交換頻度を低減することができる。

図９に示す例では、払拭面を４面有しているため、図７に示すように払拭面が１つの場合に対し、払拭部材の交換頻度を１／４にすることができる。また、このように四角柱をくり抜いたもの以外にも、例えば三角柱をくり抜いた払拭面を３つ有するような払拭部としてもよく、逆により多くの払拭面を有するようにしてもよい。さらに、このとき１つの払拭面のワイピング幅が印字ヘッド５０の払拭幅よりも大きければ、１回のワイピングでノズル面の払拭が済むので好ましい。

また、このように角柱の内部をくり抜いた筒状の払拭部の側面を払拭面に用いると、払拭面の両端が他の払拭面の端部で保持される構造となるので、払拭面の端部での反りやダレ等の変形が起こりにくい。その結果、本実施形態のように、払拭部先端部の形状を検出板に転写させてそのエッジ跡を検出するような方法の場合、払拭部の端部の形状が検出に及ぼす影響を少なくすることができるという利点がある。

さらに、払拭部側面の４面を払拭面として利用できることにより払拭部材の交換頻度を低減し交換周期を長くすることができるのみならず、上述したように払拭面の両端が他の払拭面の端部で保持される構造となるので劣化し難くいためより一層交換周期を長くすることができる。また、払拭面の両端を保持するような構造となっているため、図７のような両端の保持がない払拭部材に比べて、印字ヘッドのノズル面に対して均一に払拭の押し圧をかけることができるため、払拭ムラが起き難いという利点も有している。

次に、図１０のフローチャートに沿って、ワイパーブレード６６の払拭部６６ａのエッジ形状を検出し、その払拭部材の交換時期を判断する方法について説明する。

インクジェット記録装置１０がメンテナンスモードに移行すると、まず図１０のステップＳ１００において、印字ヘッド５０内の劣化したインクを強制的に排除する吸引動作を行う吸引ルーチンを実行する。

図１１に吸引ルーチンを示す。

吸引ルーチンにおいては、図１１に示すように、まずステップＳ２００において、ノズル面をキャップする。すなわち、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させて、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆う。

次に、ステップＳ２０２において、キャップ６４を印字ヘッド５０に密着させた状態で、吸引ポンプ６７を駆動し、キャップ内を負圧にする。吸引ポンプ６７の駆動時間はタイマーＴ１によって管理される。ステップＳ２０４において、駆動時間がＴ１に達したか否か判断され、駆動時間がＴ１になるまで吸引ポンプ６７を駆動し、タイマーＴ１経過後、ステップＳ２０６において吸引ポンプ６７の駆動を停止する。これにより、印字ヘッド５０内のインクが吸引されるとともに、ノズル面５０Ａにインクが付着する。

なお、吸引時には印字ヘッド５０内のインクの背圧を高くするようにしても良い。このように背圧を高くして、吸引ポンプ６７の吸引力をサポートすることで吸引ポンプ６７の能力を下げることができる。

吸引ポンプ６７の駆動を停止した後、タイマーＴ２までそのままの状態を維持する。このタイマーＴ２で規定される時間は、ノズル面５０Ａに付着した物を溶解させるための時間である。これにより、ノズル面５０Ａの付着物が確実に溶解または遊離し、その後のワイパーブレード６６による払拭性が向上する。

ステップＳ２０８において、吸引ポンプ６７停止後タイマーＴ２が経過したか否か判断し、タイマーＴ２経過後、吸引ルーチンを終了して図１０に示すメインのフローに戻る。

次に図１０のステップＳ１０２において、ワイパーブレード６６によるノズル面５０Ａの払拭（ワイピング）を開始する。

具体的には、図７（ａ）に示すように、ワイパーブレード６６を待機位置（退避位置）から印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに払拭部６６ａの先端部が接触する位置まで移動する。このとき図７（ａ）に示すように、払拭部６６ａ先端部とノズル面５０Ａとの重複量（接触量あるいはラップ量）は、１〜２ｍｍである。

ノズル面５０Ａは、ステップＳ１００における吸引によりインクが付着して十分に湿っている。このノズル面５０Ａに付着したインクをワイパーブレード６６の払拭部６６ａで掻き取るように払拭（ワイピング）する。

次に、ステップＳ１０４において、払拭部材の検査を行うか否か判断する。払拭部材の検査を行うタイミングは特に限定されるものではなく、例えば、一定払拭回数毎、ユーザが指定した時、ジャムなどが発生した場合の復帰動作時あるいは長期放置後の回復動作時などが考えられる。なお、払拭部材の検査を行うか否かの判断は、メンテナンスシーケンスの前に行うようにしてもよい。

払拭部材の検査を行わない場合には、ステップＳ１０６において、払拭部６６ａが印字ヘッド５０の端部までノズル面５０Ａを払拭したところで停止し、ステップＳ１０８において、ワイパーブレード６６を退避させ、ステップＳ１２４へ進み、ホームポジションに移動させ、そこで待機するようにする。

一方、ステップＳ１０４の判断で、払拭部材の検査を行うとした場合には、ステップＳ１１０において、印字ヘッド５０の端部までノズル面５０Ａの払拭を行ったワイパーブレード６６を、図７（ｃ）に示すように検出板７０まで移動させ、払拭部６６ａを検出板７０表面に接触させる。

そして、ステップＳ１１２において、払拭部６６ａが検出板７０の中央部付近で表面に接触した状態でわずかな時間ワイパーブレード６６を停止させる。払拭部６６ａの先端部を検出板７０表面に接触させたまま停止することで、払拭部６６ａに付着しているインクが検出板７０に転写される。このように、払拭部６６ａの先端部を検出板７０表面に接触させてわずかな時間停止することにより転写するインクの量を多くすることができ、検出するエッジ跡をより鮮明にすることができる。

次にステップＳ１１４において、払拭部６６ａを検出板７０表面から離間させ、ワイパーブレード６６を図７（ｄ）に示すように待機位置へ移動する。

このように払拭部６６ａの先端部を検出板７０表面に接触させて、そのエッジ跡を検出板７０に転写する際、図７に示すように検出板７０表面をノズル面５０Ａと略同一平面となるよう、ノズル面５０Ａの延長上に検出板７０表面を配置すれば、ノズル面５０Ａの払拭に引き続いて検出板７０表面を摺擦することができ、ワイパーブレード６６に新たな動作をさせることなく、払拭部６６ａを検出板７０表面に接触させることができる。

さらに、検出板７０をノズル面５０Ａよりも、払拭部６６ａとノズル面５０Ａとの重複量（接触量、ラップ量）よりも少ない分だけ高い位置に（例えば、重複量が２ｍｍなら、１ｍｍだけ検出板７０をノズル面５０Ａより高く）配置すれば、払拭部６６ａ先端部が磨耗していると検出板７０表面に当たり難くなり、先端部のエッジ形状をより厳しく検査することができる。

このとき、検出板７０の設置位置は固定するのではなく、上下に移動可能とする機構を設けてもよい。検出板７０の設置位置を高くすると、厳しい条件でのエッジ検出を行うことができる。また、複数の高さ位置での検出を併用すると、精度の高いエッジ検出を行うことができる。さらに、払拭部材交換と判定する閾値となるまでの残量、すなわち払拭部材を交換するまでの残り払拭回数、あるいはおよその残りの通紙枚数を算出することもできる。

次に、ステップＳ１１６において、図７（ｄ）に示すように、ラインＣＣＤ７２で構成された撮像部を検出板７０の下側に移動させる。そして、ステップＳ１１８において、撮像部で検出板７０をスキャンして、その表面に転写された払拭部６６ａのエッジ跡を撮像し、撮像した画像からエッジ形状を検出し払拭部材の交換を判定する画像解析ルーチンを実行する。

図１２に画像解析ルーチンを示す。

まず、図１２のステップＳ３００において、ラインＣＣＤ７２で撮像した検出板７０表面のエッジ跡の画像をメモリに保存する（撮影画像の一次的保存）。

次に、ステップＳ３０２において、画像処理部７３において、一次的に保存された画像データに対して各画素の濃度を所定の基準値と比較して各画素の値を０（白）か１（黒）の２値の値に正規化し、画像データを２値化する。また、画像処理部７３における画像処理としては、予め撮影されたインクが転写されていない状態の検出板７０の画像と今回撮影されたインク跡（エッジ跡）の画像との差分を取ること、明るさ補正や輪郭補正、インクの色による補正、画像の位置補正などの処理が含まれている。上記２値化されたエッジ跡（インク跡）の画像を用いて、値１（黒）の画素数を計算することにより、後述するような欠陥部や線幅の長さが算出される。

次に、ステップＳ３０４において、図８（ｂ）のような線状のインク跡７４に欠落部７６が存在しないかを判定する。線状のインク跡７４に欠落部７６が存在する場合には、ステップＳ３０６において、欠落部７６の長さを検出し、それが閾値以上かどうか判断する。本実施形態では、欠落部の判定に用いる閾値は１ｍｍとしている。欠落部７６の長さがこの閾値以上ある場合には、払拭部材の交換が必要であると判定し、ステップＳ３０８において、払拭部材交換フラグを立て、この画像解析ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ３０４において線状のインク跡７４に欠落部７６が存在しないとされた場合、あるいはステップＳ３０６において、欠落部７６があったとしても欠落長さが閾値より小の場合には、次のステップＳ３１０へ進み、線幅を求める処理を行う。

すなわち、まずステップＳ３１０において、図８（ａ）に示すような線状のインク跡７４の幅（線幅）の最大値ｄ１を算出する。次に、ステップＳ３１２において、線幅の最小値ｄ２を算出する。この最大値ｄ１及び最小値ｄ２の求め方としては、ここでは、線状のインク跡７４をその長手方向に複数のブロックに分割し、その各区間での平均幅を求め、その平均幅が最大のものと最小のものを求めるようにした。分割する長さは欠落長さの閾値より小さい方が好ましいが、あまり小さすぎると計算時間が掛かってしまう。本実施形態では、分割した１ブロックの長さを０．５ｍｍとした。

次に、ステップＳ３１４において、エッジの幅の最小値と最大値の比として判定指数Ｄ＝（最小値／最大値）を計算する。そして、ステップＳ３１６において、判定指数Ｄを閾値（幅閾値）と比較する。本実施形態では、この幅閾値は０．８としている。判定指数Ｄがこの閾値以上の場合は、払拭部材の交換は不要であるとしてこの画像解析ルーチンを抜ける。

一方、判定指数Ｄがこの閾値より小さい場合には、払拭部材を交換する必要があると判断し、ステップＳ３０８へ進み、払拭部材交換フラグを立てて画像解析ルーチンを抜ける。

上述したように、本実施形態では、欠落長さの閾値は１ｍｍ、判定指数Ｄの幅閾値は０．８ｍｍとしたが、これらの閾値は、払拭部材の材質やノズル面への押し圧、払拭部材と印字ヘッド（ノズル面）との重複量（接触量、ラップ量）、インクの粘度や表面張力、ノズル面の撥液膜の表面エネルギーに依存するため、事前にこれらの値を評価して求めておく必要がある。なお、本実施形態においては、使用頻度の異なる払拭部材を複数用意し、同一環境下で払拭し、拭きムラが残ったものをエッジ検出して求めた。

画像解析ルーチンを抜けた後、再び図１０のフローチャートに戻り、ステップＳ１２０において、ラインＣＣＤ７２（撮像部）を退避する。そして、ステップＳ１２２において、検出板初期化ルーチンを実行する。検出板初期化ルーチンでは、検出板７０に付着したインクの除去や、洗浄などのクリーニングあるいは必要に応じて交換などが行われる。また、検出板の汚れ等を事前に撮像して実データの画像を補正するプレスキャンが行われる。また、検出板が移動する場合には、検出板の初期位置検出なども行う必要がある。なお、検出板に付着したインク等を除去するための払拭部材は、印字ヘッドを払拭する払拭部材で兼用してもよい。このときは、検出板を払拭する前に払拭部材自体の清掃をしておくことが好ましい。

最後に、ステップＳ１２４において、払拭部材をホームポジション（待機位置）に移動する。ここで払拭部材についたインクの清掃等を行うと、次回の検出の際に増粘したインクによる転写不良等のトラブルを防止することができる。このように払拭部材上でのインク付着を防止できるため、払拭部材の使用頻度を延長することができる。また、払拭部材の清掃動作は、検出板の清掃と並行して行ってもよいし、検出板の清掃に先立って払拭部材の清掃のみを単独で行ってもよい。

以上説明した一連の動作が完了したら、メンテナンスモードを終了する。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

前述した第１実施形態における払拭部材のエッジ検出は、ノズル面を払拭した払拭部材をそのまま検出板へ移動し払拭部材を検出板に対して摺擦させて、払拭部材がノズル面から掻き取ったインクを検出板に付着させるようにした、いわば払拭部材の払拭動作を利用して行うものであった。これに対して、本第２実施形態における払拭部材のエッジ検出は、払拭部材がノズル面から掻き取ったインクの代わりに払拭部材に塗布した塗布液を検出板に付着させるようにするものである。そのため、本実施形態のエッジ形状検出手段は、払拭部材に塗布液を塗布する手段を備えている。

図１３に、本実施形態に係るインクジェット記録装置における清掃装置の払拭部材のエッジ形状検出手段の概略構成を示す。

図１３に示すように、本実施形態の印字ヘッドノズル面の清掃装置は、第１実施形態と同様にゴム等の弾性部材で形成された払拭部１６６ａと、払拭部１６６ａを支持してノズル面（図示省略）に沿って移動するとともに上下にも移動可能な支持部１６６ｂからなるワイパーブレード１６６で構成される。

また、払拭部１６６ａのエッジ形状を検出する手段は、払拭部１６６ａのエッジ跡を転写する検出板１７０と、検出板１７０に転写されたエッジ跡を撮像して取り込むラインＣＣＤ１７２、取り込んだエッジ跡の画像を画像処理してエッジ形状を検出する画像処理部１７３及び検出したエッジ形状に基づいて払拭部材の交換時期を判定する判定部１７５とで構成される。

また、本実施形態においては、さらに、検出板１７０にエッジ形状を転写するための塗布液を払拭部１６６ａの先端部に塗布する塗布手段が設けられている。塗布手段は、払拭部１６６ａの先端部に沿って移動しながら払拭部１６６ａ先端部に塗布液を塗布する塗布ロール１８０と、塗布ロール１８０に塗布液を送る塗布液タンク１８２及び塗布液供給管１８４を有している。

塗布液供給管１８４の途中には弁１８６が設けられ、塗布ロール１８０への塗布液の供給が制御可能となっている。また、塗布液タンク１８２には大気連通口１８８が設けられている。また、塗布ロール１８０は、軸１８０ａとその周りに形成された塗布部材１８０ｂで構成されている。塗布部材１８０ｂは、スポンジ等の多孔質材料で形成され、含浸された塗布液を払拭部１６６ａ先端部に塗布する。また、軸１８０ａはガイドレール１９０上を回転移動するようになっている。

図１４に、図１３の右側面図を示す。図１４に示すように、塗布ロール１８０は、塗布部材１８０ｂがワイパーブレード１６６の払拭部１６６ａ先端部に接触するように、軸１８０ａがガイドレール１９０上を移動するようになっている。また、軸１８０ａの一方の端部にはピニオンギア１９２が形成され、ピニオンギア１９２がラック１９４と契合することにより、塗布ロール１８０が移動する。なお、図１３では、ピニオンギア１９２及びラック１９４は、複雑になるためその図示を省略している。また、図１４では判定部１７５の図示を省略している。

軸１８０ａの内部には空洞が形成され、そこに塗布液供給管１８４を通じて塗布液タンク１８２から塗布液が供給される。また、その軸１８０ａ内の空洞から軸１８０ａの周囲に形成された塗布部材１８０ｂに連通する複数の連通口が形成されており、空洞に供給された塗布液がそこから塗布部材１８０ｂに供給されるようになっている。

また、ワイパーブレード１６６は、図示を省略するが、印字ヘッドのノズル面を払拭（ワイピング）する際、図１４において、図の左側から右側に向かって移動する。そしてノズル面の払拭後さらに移動して、図１４に示すエッジ形状検出手段及び塗布液の塗布手段の位置まできたところで、図に矢印で示すように、上方に移動して払拭部１６６ａ先端部が塗布ロール１８０の塗布部材１８０ｂに接触するようになっている。

塗布ロール１８０による塗布液の塗布が終了した後、塗布ロール１８０をワイパーブレード１６６の上からはずれた位置に移動させた状態で、ワイパーブレード１６６をさらに上方に移動させ、払拭部１６６ａ先端部を検出板１７０に接触させる。このとき、特に払拭部１６６ａ先端部の右側のエッジ形状がよく確認できるように、検出板１７０を左側より右側の方が下がっているように斜めに傾けて配置することが好ましい。これは、上述したように、ワイパーブレード１６６は図１４で左側から右側に向かって移動しながら払拭動作を行っているため、特に払拭部１６６ａ先端部の右側のエッジがより磨耗するからである。

この検出板１７０を傾ける角度は、特に限定されるものではないが、例えば５度〜３０度程度の角度で傾けて配置される。また、ここでは検出板１７０を傾けて配置しているが、払拭部１６６ａ先端部と検出板１７０との間で相対的な接触角がつけばよいので、検出板１７０は水平に配置しておき、逆に払拭部１６６ａの方を斜めに傾けて配置してもよいし、払拭部１６６ａ先端部を検出板１７０に接触させるときに斜めに押し当てるようにしてもよい。例えば、前述した第１実施形態において、払拭部１６６ａを斜めに配置するようにしてもよい。

本実施形態のように、払拭部材がノズル面から拭き取ったインクを検出板に付着させてエッジ跡を転写する代わりに、払拭部材に塗布液を塗布して、この塗布液を検出板に転写するようにした場合には、例えば塗布液に低粘度、低表面張力の専用液を使用するため、インクの物性によらず払拭部材上に液を容易に塗ることができる。粘度が高いインクや表面張力が高いインクは払拭部材に塗りにくいが、インクの代わりに塗布液を用いることで、容易に払拭部材に塗布できるようになる。

いままで説明した例では、インクや塗布液を検出板に付着させてインクや塗布液自体の色を検知することによってエッジ跡を検出していたが、このようにインクや塗布液自体の色ではなく、検出板及び塗布液に特殊なものを用いて、塗布液が検出板に付着すると発色するようにして、それを検出するようにしてもよい。例えば、塗布液を酸性またはアルカリ性にしておき、検出板の表面には酸またはアルカリと反応して発色するような溶液を染み込ませた紙を貼り付けておくようにしてもよい。これにより、払拭部材が付着した部分の色が発色するので、それを撮像手段で取り込むようにすればよい。

次に、図１５のフローチャートに沿って、本実施形態における払拭部材のエッジ形状検出方法について説明する。

まず図１５のステップＳ４００において、払拭部材を塗布位置に移動する。塗布位置は、図１３あるいは図１４に示すように払拭部材であるワイパーブレード１６６を塗布ロール１８０の塗布部材１８０ｂに突き当てて停止させる。これにより、払拭部１６６ａへの塗布液の塗りムラを防止できる。

また、塗布位置を決める他の方法としては、パルスモータなどで払拭部材の位置を管理することが可能な形態として、常に払拭部材を同じ位置に移動するようにしてもよい。いずれにしても、払拭部材の位置を常に一定の位置に移動して塗布液を塗布するようにした場合には、払拭部材が磨耗したときには塗布液が塗布されなくなるので、その磨耗部分は検出板上に転写されないため、払拭部材の磨耗を正確に検出することができる。

なお、上に示した例では、塗布液の塗布手段が固定されていて、その位置（塗布位置）に払拭部材が移動して塗布液が塗布されるようになっていたが、払拭部材がノズル面を払拭した後、払拭部材まで塗布ロール１８０及びガイドレール１９０が移動して払拭部材に塗布液を塗布するようにしてもよい。

次にステップＳ４０２において、塗布ロール１８０により払拭部材（払拭部１６６ａ）に塗布液を塗布する。塗布液としては、例えば、低粘度、低表面張力の塗布液が用いられる。図示を省略した駆動系によりピニオンギア１９２がラック１９４上を回転することにより、塗布ロール１８０の軸１８０ａがガイドレール１９０上を回転しながら移動する。これにより、塗布部材１８０ｂが払拭部１６６ａ先端部に接触し、払拭部１６６ａがノズル面と接触する部分（払拭面）に塗布部材１８０ｂに染み込んだ塗布液が塗布される。

次にステップＳ４０４において、塗布ロール１８０を退避させる。そして、ステップＳ４０６において、払拭部材を検出板１７０方向（図１３あるいは図１４では、図中矢印で示したように上方向）に移動して払拭部材を検出板１７０に接触させる。

なお、前述したように、検出板１７０は、払拭部材の払拭面（図１４において、払拭部１６６ａ先端部の右側のエッジ）が当たる側が低くなるように斜めに傾けて配置ある。これにより、払拭部材のエッジ形状を正確に検出板１７０に転写することができる。このとき、検出板１７０を傾ける傾斜角があまり大きいと検出板１７０に転写された塗布液が重力で下方に流れて移動してしまう虞れがある。そこで、傾斜角としては、前述したように、５度〜３０度が望ましい。このとき、前述した第１実施形態と同様に、払拭部材と検出板との相対位置関係を管理すると確度の高いエッジ形状検出が可能となる。

次にステップＳ４０８において、払拭部材を退避させ、ステップＳ４１０において、撮影装置（ラインＣＣＤ１７２）を検出板１７０に対向する位置に移動する。

次にステップＳ４１２において、ラインＣＣＤ１７２により検出板１７０に付着した塗布液によるエッジ跡を撮像し、画像処理部１７３において取り込んだ画像の解析を行う。これは第１実施形態で説明した画像解析ルーチンと同じ処理である。

最後に、ステップＳ４１４において、撮像装置を退避させる。その後、画像解析の結果を用いて、判定部１７５において、払拭部材の交換時期が判定される。

なお、図１４を用いて上で説明した例は、払拭部材で検出板を摺擦する、いわゆるノズル面の払拭動作を利用するものではなく、払拭部材を検出板に向けて上方に移動して接触させる場合であったが、本実施形態のように塗布液を用いる場合でも、第１実施形態のようにノズル面の払拭動作を利用するようにしてもよい。その場合には、払拭部材が印字ヘッドの払拭を終了した後、検出板にエッジ跡を転写するまでの間に塗布液を塗布する必要があるので、印字ヘッドと検出板の間に塗布液の塗布手段を配置する。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

本実施形態は、前述した２つの実施形態のように、インクや塗布液を検出板に転写してそのエッジ跡を撮像することにより払拭部材のエッジ形状を検出するのではなく、払拭部材を検出板に押し当てたときの押し圧を測定することによってエッジ形状を検出するものである。

そのため、本実施形態の検出板は、払拭部材が接触したときの圧力を検出することが可能な構造を有している。

図１６に、本実施形態の検出板を平面図で示す。

図１６に示すように、本実施形態の検出板２７０は、多数の圧電素子のセル２７２で構成されている。図中破線で示した範囲２７４が払拭部材が接触する範囲である。

また、図１７に、本実施形態のエッジ形状検出手段の概略を示す。

図１７に示すように、本実施形態のエッジ形状検出手段は、図１６に示すような多数の圧電素子のセル２７２で構成された検出板２７０と、検出板２７０が検出した払拭部材の接触圧を増幅するアンプ２７６、アンプ２７６で増幅された検出信号を画像情報に変換する信号処理部２７７、変換された画像情報を解析しエッジ形状を検出する画像処理部２７３、及び検出されたエッジ形状に基づいて払拭部材の交換時期を判定する判定部２７５を有して構成されている。

図１７に破線で示すように、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａを払拭した払拭部材（ワイパーブレード２６６）は、図示を省略した支持部２６６ｂの駆動機構により検出位置まで移動すると、今度は上下方向に移動して払拭部２６６ａの先端部を検出板２７０に接触させるようにする。

払拭部２６６ａの先端部は、例えば図１６に破線で示す範囲２７４で検出板２７０に接触する。払拭部材が接触した際の各々の圧電素子のセル２７２に掛る圧力に応じて電圧が変化する。圧電素子のセル２７２の場所情報と電圧変動の割合を示す信号を信号処理部２７７で画像情報に変換し、この画像情報を画像処理部２７３で画像解析しエッジの検出を行う。判定部２７５は、検出されたエッジ形状に基づいて払拭部材の交換の必要性、及び交換時期を判定する。

本実施形態におけるエッジ形状検出手段の場合、払拭部材を上下動して検出板に接触させてその接触圧を測定しているので、払拭部材の払拭動作とは無関係にエッジ形状の検出が可能である。

なお、本実施形態においては、払拭部材の検出板に対する接触圧を直接測定してエッジ形状を検出しているが、掛る圧力に応じてその部分の発色濃度が変化する圧力測定フィルム（例えば、富士フイルム社製「プレスケール」）を検出板の表面に取り付けておき、これに払拭部材を接触させて、圧力測定フィルムの濃度変化を撮像装置で撮像して画像解析を行ってエッジ検出してもよい。

以上、本発明の液体吐出装置及びその清掃装置の検査方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。 （ａ）は、ヘッドの構造例を示す平面透視図であり、（ｂ）は、その一部の拡大図である。 ヘッドの他の構造例を示す平面透視図である。 図３中の４−４線に沿った断面図である。 本実施形態のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図である。 （ａ）〜（ｄ）は、清掃装置を構成するワイパーブレードの払拭部先端のエッジ形状を検出する様子を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、検出板に転写された払拭部先端部のインク跡を示す説明図である。 ワイパーブレードの他の例を示す斜視図である。 ワイパーブレードの払拭部のエッジ形状を検出し交換時期を判断する方法を示すフローチャートである。 吸引ルーチンの処理を示すフローチャートである。 画像解析ルーチンの処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置における清掃装置の払拭部材のエッジ形状検出手段の概略を示す構成図である。 図１３のエッジ形状検出手段の右側面図である。 第２実施形態における払拭部材のエッジ形状検出方法を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の検出板を示す平面図である。 第３実施形態に係る払拭部材のエッジ形状を検出する手段の概略を示す構成図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部（ノズル観測手段）、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…（インク）供給口、５４…圧力室ユニット、５５…共通液室、５６…振動板、５８…圧電素子、６０…インクタンク、６２…フィルタ、６４…キャップ、６６…ワイパーブレード、６７…吸引ポンプ、６８…回収タンク、７０…検出板、７２…ラインＣＣＤ、７３…画像処理部、７５…判定部、１８０…塗布ロール、１８２…塗布液タンク、２７７…信号処理部

Claims (9)

1. 液滴を吐出するノズルを有するノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドと、
   前記ノズルプレートのノズルが形成されたノズル面を払拭する払拭部材と、
   前記払拭部材の前記ノズル面を払拭する先端部を接触させることができる検出板を有し、前記検出板の状態に基づいて前記払拭部材の前記先端部のエッジ形状を検出するエッジ検出手段と、
   前記エッジ検出手段の検出結果に基づいて前記払拭部材を交換する時期を判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記エッジ検出手段は、前記払拭部材の先端部を前記検出板に接触させる際、前記先端部に付着している液体を前記検出板に付着させることで前記先端部の接触跡を前記検出板に残すとともに、前記検出板に残された接触跡を撮像する撮像手段と、前記接触跡を撮像した画像を処理する画像処理部を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記検出板に付着される前記先端部に付着している液体は、前記払拭部材が前記ノズル面を払拭した際に前記先端部に付着した前記液体吐出ヘッドから吐出される液体であることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 請求項２に記載の液体吐出装置であって、さらに、前記先端部に塗布液を塗布する塗布手段を有し、前記検出板に付着される前記先端部に付着している液体は、前記塗布手段によって塗布された塗布液であることを特徴とする液体吐出装置。
5. 前記塗布液は、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記塗布液は、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体よりも表面張力または粘度が小さい液体であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
7. 前記判定部は、前記エッジ検出手段が検出したエッジ形状におけるエッジの欠けの長さまたはエッジの幅の最小値と最大値の比を所定の閾値と比較することにより前記払拭部材の交換時期を判定することを特徴とする請求項１〜６に記載の液体吐出装置。
8. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、前記エッジ検出手段は、前記検出板が払拭部材が接触すると電気的信号を発生する圧電素子を多数配置して構成されるとともに、さらに、前記圧電素子からの信号を画像情報に変換する信号処理部を有することを特徴とする液体吐出装置。
9. 液体吐出ヘッドの、液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートのノズル面を、液体吐出ヘッドの清掃装置の払拭部材で払拭し、
   前記払拭部材が前記ノズル面を払拭した先端部を検出板に接触させ、
   前記検出板に残された前記先端部の接触跡を検出することにより前記先端部のエッジ形状を検出し、
   前記エッジ形状の検出結果に基づいて前記払拭部材を交換する時期を判定することを特徴とする液滴吐出装置の清掃装置の検査方法。

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