JP6497024B2

JP6497024B2 - 液滴吐出ヘッド回復機構

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Publication number: JP6497024B2
Application number: JP2014207106A
Authority: JP
Inventors: 宮▲崎▼洋平
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: JP2016000516A; US9381744B2; US20150336387A1

Description

本発明は、インクジェット記録装置における液滴吐出ヘッドの性能を回復するための構成に関するものである。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、あるいはこれらの機能を併せ持つ複合機、若しくはプロッタ等の画像形成装置として、液滴吐出ヘッド（以下、記録ヘッドともいう）を用いたインクジェット記録装置（液滴吐出記録方式画像形成装置）が知られている。これは、記録媒体（以下、用紙ともいうが材質を限定せず、液滴が付着する対象物の意味であり、記録紙、転写材等も同義で用いる）を搬送しながら、液滴を記録媒体に付着して文字や図形等の画像を形成（記録や印刷も同義で用いる）するものである。

このような液滴吐出方式画像形成装置において、記録ヘッドは、インク滴（以下、液滴という）を吐出する液滴吐出ノズルを多数個有して構成されており、圧力発生室で加圧したインクをそれらノズルから用紙に吐出させて画像記録を行う。その関係上、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、更には気泡の混入等で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。そこで、安定した液滴吐出性能を確保するため、記録ヘッドの状態を維持回復する維持回復機構（メンテナンス装置）が備えられており、記録ヘッドのノズル形成面（ノズル面）から液滴を除去するようになっている。

記録ヘッドのノズル面には、液滴吐出を良好にするために撥液処理コーティング層（以下、撥水層という）が形成されているが、メンテナンスのためヘッドクリーニングを行う場合、ブレードを用いてノズル面を拭うことで撥水層の劣化を招く問題がある。撥水層が劣化すると、経時的な液滴除去性、吐出を低下させるので、ヘッド寿命の長期化のためには、この撥水層の摩耗を抑える必要がある。特に液滴の表面張力が低く、濡れ性の良い液滴を除去するときは、記録ヘッドのノズル面に当接する部材を押し付ける力を高める必要があり、撥水層の摩耗は増大し易い。当接圧を強める必要がない場合であっても濡れ性によっては、記録ヘッド回復によりメニスカスを維持できず、吐出性の低下を発生し易くなる。そこで、記録ヘッドの撥水層の劣化による吐出性の低下を回避するため、非接触で液滴を除去する方式を採用する構成も知られている。非接触での液滴除去に際して吸引作用を用いる際には、吸引力を強くする必要があるため強力な動力源が必要となる。

従来、これらの問題について様々な提案がなされている。例えば特許文献１には、記録ヘッド回復の際に撥水層の摩耗を防ぎ安定した吐出を可能とする目的で、ブレードを記録ヘッドのノズル面に当接せずに吐出口（ノズル口）以外の場所までインクを移動させた後に吸引を行う機構が開示されている。具体的には、先端に穴の開いたブレードが記録ヘッドに非接触な状態で記録ヘッドのノズル面に付着した液滴をノズル口の無いノズル面箇所まで移動させる。移動を終えて、ノズル面の液滴がブレードの先端に溜まったところで、ブレードの先端口（穴）から液滴を吸引する。しかしながら、ブレードを非接触とすることにより、液滴の大きさによってはブレード先端とノズル面の隙間から液滴が逃げてクリーニングしそびれる可能性がある。更に引用文献１では、記録ヘッドクリーニングが所定時間以上行われず、ノズル面にインクが固着する場合に限って、ブレードをノズル面に当接させる、ともしている。しかしながら、固着物になってからでは、当接させてもブレードで確実にクリーニングするには当接圧を高める必要が出て、ノズル面やブレードの摩耗を避けることができない。

また特許文献２には、ノズルプレート（吐出口基板／ノズル面）を傷つけずに液滴除去する目的で、ポンプにつながった吸引部材をノズルプレートと一定の距離を保ちながら、即ち、非接触で記録ヘッド長手方向に移動させる機構が開示されている。この吸引部材では記録ヘッドの吐出口の配列方向と平行な方向を長手方向とする少なくとも１つの吸引口が開口していて、吐出口の配列方向と直交する方向に吸引口を移動させるようになっている。そのため、非接触によるクリーニングの不確実性が避けられないとともに、吐出口の配列方向に吸引口を延在させることによる大き目の吸引力を必要とする問題がある。

特許文献３には、インクの吐出安定性や吐出直進性の低下を防止する目的で、記録ヘッドのノズル面に沿って移動する当接部材の先端部を、その移動方向と直交する方向に複数に分割させて形成させ、その先端部をノズル面に当接する構成が開示されている。つまり、分割形成された当接部材はノズル面のノズルへの摺擦を回避するものではなく、ノズル近傍の撥水層の劣化を避けることができない。変形例では、複数の溝がある平面ブレードが示されており、それによれば、ノズルを避けながら液滴を複数個所に集め、集めた液滴を吸引することが可能かもしれない。ただ、ノズル面上の細かな液滴を集合させるものであり、複数個所に液滴を集めるので、それら複数個所での吸引を要し、これに対応するポンプの吸引力を大き目に確保せざるを得ない。

また、特許文献４には、記録ヘッドに対向する円筒部材の表面上に螺旋状に配列した複数の吸引穴から吸引する構成が開示されている。しかし、この開示技術では、円筒部材をノズル面から離間させる場合には十分な吸引力を確保するために出力の大きなポンプを要し、また円筒部材やブレードによってノズル面のインクを拭い寄せる場合には、吐出口近傍の撥水層の摩耗を避けることができない。

特許文献５には、複数のノズルチップを規則的に配置したライン型記録ヘッドのノズル面をより確実にクリーニングする目的で、ワイピングブレードと吸引ノズルのどちらか一方を選択して使用する構成が開示されている。しかしながら、ブレードによるクリーニングでは、吐出口近傍の撥水層の摩耗を避けることができず、吸引によるクリーニングではクリーニングが不完全になる事態を回避できない。

本発明は、従来技術の構成に鑑み、確実に液滴吐出ヘッドのノズル面上の液滴を除去し、ノズル近傍の撥水層の摩耗を抑えて経時的な吐出性の低下を招かない液滴吐出ヘッド回復機構を提供することを課題とする。

上記課題は、液滴吐出ヘッドのノズル面に接するか、前記ノズル面の液滴に接するように前記ノズル面に対向しており前記ノズル面に沿って移動可能な液滴吸収体と、前記ノズル面に非接触状態で移動可能な吸引部材とを有する液滴吐出ヘッド回復機構であって、前記液滴吸収体は、前記液滴吸収体の移動方向と交差する方向において互いに間隔をおいて配置された２つの部分から成り、前記ノズル面のノズル外に付着した液滴を前記ノズル面から吸収除去し、前記吸引部材は、前記液滴吸収体の２つの部分の間であって前記液滴吐出ヘッドのノズルに対向するように位置していることによって、解決される。

本発明によれば、ノズル面のノズル外に付着した液滴をノズル面から吸収除去するための液滴吸収体がノズルを摺擦しないので、ノズル領域の撥水層の摩耗を抑えることができ、また非接触で液滴を吸引する吸引部材がノズル近傍にある液滴を吸引対象とするので、吸引力の効率化を図ることができ、液滴吐出ヘッドの経時的な吐出性の低下を回避できる。

画像形成装置の一例の機構部全体の構成を示す側面概略図である。図１の画像形成置の模式的平面概略図である。ヘッドユニットの一例を示す模式的平面概略図である。ノズル近傍クリーニング機構を記録ヘッド長手方向で見た側面概念図である。ノズル近傍クリーニング機構をステージ側からノズル面の方を見た概念図である（図４の点線近傍の白抜き矢印）。図５ｂは図５ａにおけるノズル列の近傍領域を拡大した図である。ノズル近傍クリーニング機構を記録ヘッド長手方向に直交する方向から見た概念図である。ヘッドモジュールが２つある場合、それぞれのヘッドモジュールに対してノズル近傍クリーニング機構を設ける例を示す概念図である。ノズル近傍クリーニング機構の変形例を示す概念図である。ブレード先端の各種断面を示す図である。ノズル近傍クリーニング機構の異なる構成を示す概念図であり、図１０ａはステージ側からノズル面の方を見た図、図１０ｂは記録ヘッド長手方向に直交する方向から見た図である。更なる変形例に係るノズル近傍クリーニング機構を記録ヘッド長手方向から見た側面概念図である。図１１に係るノズル近傍クリーニング機構をステージ側からノズル面の方を見た図であり、図１２ｂは図１２ａにおけるノズル列の近傍領域を拡大した図である。図１１に係るノズル近傍クリーニング機構において、ノズル列の近傍領域上の液滴を吸引除去する様子を説明する図であり、吸収状態を分かり易くするため、吸引部材は除いている。図１３ａはステージ側からノズル面の方を見た図、図１３ｂは記録ヘッド長手方向に直交する方向から見た図である。２列のヘッドモジュールに対して共通のノズル近傍クリーニング機構を設ける例をステージ側からノズル面の方を見た図であり、図１４ｂは図１４ａにおけるノズル列の近傍領域を拡大した図である。図１４に係るノズル近傍クリーニング機構において、ノズル列の近傍領域上の液滴を吸引除去する様子を説明する図であり、吸収状態を分かり易くするため、吸引部材は除いている。図１５ａはステージ側からノズル面の方を見た図、図１５ｂは記録ヘッド長手方向に直交する方向から見た図である。インク吸収体の毛管力と吸引部材の吸引力を高めるための構成を説明する図である。ベース部材上でヘッド部（ノズル面）とその他の部分で段差が存在する場合に、インク吸収体がヘッド部の端部に位置する時に、インク吸収体がノズル面より外側の空気を吸入して、負圧を維持できない状態を説明する図である。周囲空気の吸入を防ぐための構成を説明する図である。周囲空気の吸入が回避される様子を説明する図である。追加部材をノズル面の周囲に設けることによる効果を説明する図である。キャップ吸引によりノズル面を濡らす工程を説明する図である。加圧によりノズル面を濡らす工程を説明する図である。液滴吐出後のノズル面の状態（図２３ａ）、濡らす工程により大きな液滴が形成される状態（図２３ｂ）、回復動作後のノズル面の状態（図２３ｃ）を示す図である。

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、画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は画像形成装置の全体構成を示す側面概略図、図２は同装置の模式的平面概略図である。

この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送機構４とを備えている。更に、搬送機構４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字する液滴吐出ヘッドたる記録ヘッド５と、メンテナンス装置６と、メンテナンス装置６を清掃（クリーニング）するクリーナ装置７とを備えている。メンテナンス装置６は、印刷終了後又は所要のタイミングで記録ヘッド５の各記録ヘッドの維持回復を行う従来の維持回復機構である。

装置本体１は、不図示の前後側板及びステー等で構成されており、給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１と給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送機構４に給紙される。

搬送機構４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の穴（図示せず）が形成されており、搬送ベルト４３の内周域には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上方には、それぞれ搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが不図示のガイドに保持されて、自重にて搬送ベルト４３に当接している。

搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが不図示のモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。搬送従動ローラ４１Ｂ、搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂは搬送ベルト４３に従動して回転する。

搬送機構４の上方には用紙Ｐに印字する液滴を吐出する複数の記録ヘッドで構成される記録ヘッド５が移動可能（ここでは昇降可能）に配置されている。この記録ヘッド５は、維持回復動作時（メンテナンス時）にはメンテナンス装置６が記録ヘッド５の下方まで進入してくるスペースを確保する位置まで上昇する。

記録ヘッド５は、図３にも示すように、ベース部材５２に一列に配列した複数（この例では５個）のヘッド部１０１で構成される４つのヘッドモジュール５１Ａ〜５１Ｄを有するヘッドユニット５０を備えている。ヘッド部１０１は、液滴を吐出する複数のノズル１０２がノズル面１０４に２列で配列されている。そして、ヘッドモジュール５１Ａ、５１Ｂの各ヘッド部１０１の２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出する。また、ヘッドモジュール５１Ｃ、５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でブラック（Ｋ）の液滴を吐出する。つまり、記録ヘッド５は、同じ色の液滴を吐出する２つのヘッドモジュール５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッドモジュール５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている構成となっている。ここでは、１５０ｄｐｉの画像１ラインとしている。

なお、各色のライン構成は、上記に限られるものではなく、各色の配置は特に限定されない。また、ヘッド部の構成も、この例に限られず、例えば上記ヘッド部を２個並べて１ヘッド列に１色を割り当て、画像解像度を上記の２倍にした構成とすることもできる。

記録ヘッド５には、ヘッドユニット５０の各ヘッド部１０１にインクをそれぞれ供給する不図示の分岐部材が色毎に配列され、分岐部材上流側にはサブタンク（図示せず）が配置されている。そして、サブタンクとヘッド部との水頭差によって、ヘッド部１０１のノズル１０２のメニスカスを保持するのに適切な負圧が形成される。更に、サブタンク上流側にはインクを貯蔵する交換可能なメインタンク（図示せず）が配置されている。

搬送機構４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド４５が配置されている。搬送ガイド４５により搬送された用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する一対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。

搬送機構４の上方で記録ヘッド５の側方には、ヘッド部１０１のノズル面１０４をメンテナンスするメンテナンス装置６が配置されている。メンテナンス装置６は、既知のように、ヘッドモジュール５１Ａ〜５１Ｄの各ヘッド部１０１に対応してノズル面１０４をキャッピングするキャップ６１を有する。更に、各ヘッド部１０１に対応してノズル面１０４をワイピングするブレード状のワイパ（図示せず）や、１列分のキャップ内を吸引する吸引手段６３等を有している。このメンテナンス装置は、キャップ６１でノズル面１０４を密閉した状態で吸引手段６３によって吸引してノズル１０２から増粘したインクを排出させてヘッド部１０１の吐出性能を回復させる。なお、維持回復時に吸引に代えて、あるいは吸引とともにヘッド部１０１の上流側から加圧手段によってヘッド部１０１内を加圧する構成とすることもできる。このメンテナンス装置６は、搬送機構４の上方で用紙搬送方向に沿ってスライド移動可能に配置され、メンテナンス時には記録ヘッド５が上昇した後、記録ヘッド５の下方に移動し、印字中は図１の位置に退避している。

メンテナンス装置６の上方にはキャップ６１やワイパブレードに付着した液滴を清掃するクリーナ装置７が配置されている。このクリーナ装置７は、ヘッド部１０１のメンテナンスが終了したメンテナンス装置６が記録ヘッド５の側方に退避した状態において、下降移動し、キャップ６１やワイパブレードを清掃する。

次に、ヘッドモジュールノズル面のノズル近傍に対するクリーニングについて、図４〜図６を参照しながら説明する。ノズル近傍に対してもクリーニングを行う機構（本発明の液滴吐出ヘッド回復機構）は、メンテナンス装置６に付設されているが、描写の都合上、図１、図２では省略している。ノズル近傍クリーニング機構は、１つのノズル面に対向しノズル列に沿って移動可能なステージ７１と、運転時にノズル面に接するようにステージのヘッド対向面に取り付けられた２枚のブレード７２，７３と、ブレードより下流側の吸引部材７４とを有している。ステージの移動方向に対し横方向に互いに間隔をおいて配置された摺擦部材であるブレード７２，７３は弾性材料の平板である。２つの部分であるこれらブレードは図５から分かるように、それぞれの外方先端が記録ヘッドのヘッド部１０１のノズル面１０４の縁をカバーするように、且つそれらブレードによってステージ移動方向上流側へ開いたＶ字となるように配置されている。つまり、各ブレードは吸引部材に近い内側端部が、吸引部材から離れた外側端部よりも移動方向下流側にあり、２枚のブレードでＶ字を形成している。そのＶ字中央部分は途切れて、ハの字状となっており、本機構が移動するにつれてノズル面１０４のノズル列領域以外（ノズル列外）に付着したインクはＶ字中央部分に集められる。両ブレードの途切れたＶ字中央部分よりステージ移動方向下流側でノズル面と所定距離隔たって配された吸引部材７４は、ブレード７２，７３により集められたインクを吸引する。そのために吸引部材７４は、運転時にノズル面に対して非接触状態でインクを吸引する吸引口７５と、この吸引口に連結しステージ７１に支持されたチューブ７６とを有する。チューブ７６は廃液タンク８１まで延びていて、廃液タンク８１に付設されたポンプ８２によって吸引部材７４に吸引力が発生するようになっている。紙面の都合上、廃液タンク８１やポンプ８２がステージ７１の下方に描かれているが、メンテナンス装置６と同様、運転時に搬送機構４と記録ヘッドの５の間に位置して作業する関係上、ステージ側方、あるいはまったく別の場所に配置されるものである。

ノズル近傍クリーニング機構は、集めたインクをノズル面に非接触の吸引部材で吸引するので、ノズル面の撥水層の劣化を抑制して記録ヘッドの回復が可能である。また、外側先端がノズル面の縁に達するように２枚のブレードが配置されているので、ノズル近傍（図５ａでのグレー表示域、図５ｂ）より外側に付着したインクを確実に集めることができる。またインクをブレード間の一か所に集めるので、吸引部材先端の吸引口断面積を小さくすることが可能で、ポンプ能力を有効に活用できる。これより、吸引性能の向上を図ることができるので、ノズル列上に集約されたインクを確実に吸引することができる。

本例に係るノズル近傍クリーニング機構は、ヘッドユニット５０の１つのヘッドモジュール５１のノズル面に対応させて設けられており、このクリーニング機構が全てのヘッドモジュール５１Ａ〜５１Ｄのノズル面に対して移動してクリーニングを行うことができる。しかし、これらヘッドモジュール５１Ａ〜５１Ｄの複数個に対して、特に各ヘッドモジュール５１Ａ〜５１Ｄに対してそれぞれノズル近傍クリーニング機構を設けることもできる。図７にヘッドモジュールが２つある場合に、それぞれのヘッドモジュールに対してノズル近傍クリーニング機構を設ける例を概念的に示す（図３では並列するヘッドモジュールのノズル面が互い違いにずれて配されているが、図７では並置状態で示す）。ブレードによってステージ移動方向上流側へ開いたＶ字を形成する２枚のブレードがそれぞれのノズル面に対応して配置され、ノズル列に対して非接触状態でカバーする吸引部材７４が両ブレードの途切れたＶ字中央部分に位置する。ブレードによって集められたインクが吸引部材７４の吸引口から吸引される。

図８にノズル近傍クリーニング機構の変形例を示す。この変形例では、ブレード７２，７３と吸引部材７４が別部品で構成されている利点を活かし、吸引部材の先端面、即ち、吸引口７５をノズル面１０４に対向させず、ステージ７１の移動方向に向けている。ステージ７１の移動方向にまっすぐ向けるだけでなく、幾らか角度をつけることもできる。これにより、ノズル面１０４に吸着しているインクを横から吸引でき、ノズル面上に残っているインクの非対称性を生み出し、液滴が微小な場合や薄い膜状に広がっているような、ノズル面から剥離させづらい場合でも吸引することが可能となる。

本発明に係るノズル近傍クリーニング機構では、ブレード内に吸引用の流路を設けないため、ブレード先端部の形状の自由度が高い利点がある。そこで、ブレードの先端を図９に示す各種の形状として、ノズル面に対しての密着性や除去性を優先した設計をすることができる。これらの先端形状を有したゴムブレードにより液滴を残さずノズル列上に集約する能力を高めることができる。

図１０に、ノズル近傍クリーニング機構の別の構成例を示す。図１０ｂは、本例に係るノズル近傍クリーニング機構を記録ヘッド長手方向に直交する方向から見た概念図であり、図６に対応する。このノズル近傍クリーニング機構においては、Ｖ字を形成する２枚のブレードに代えて、支柱７９，８０を介してステージ７１に支持されたインク吸収体７７，７８が用いられる。インク吸収体（液滴吸収体）としては、フェルト材のようなインク吸収性に優れた材料が用いられる。このインク吸収体が、ノズル面に対向し、ステージ（図示せず）の移動につれてノズル列の近傍領域外のノズル面を摺擦することで、ノズル列の近傍領域外にあるインクを吸収除去する。そして、ノズル面１０４のノズル列近傍に残る液滴は、インク吸収体に重複しつつノズル列近傍に対向しノズル面と非接触状態にある吸引部材７４によって吸引され、除去される。このような構成によって、ブレードを使用しなくても、ノズル列近傍の撥水性を低下させること無く、ノズル面全体の液滴を除去することができる。また、ノズル列に残った液滴のみを直接吸引するように構成することで、吸引部材先端の吸引口断面積を小さくすることが可能で、ポンプ能力を有効に活用することができる。これより、吸引性能の向上が図ることができる。

ところで、本例におけるインク吸収体は、ノズル面１０４に密着させなくとも、ノズル面上（ノズル列近傍領域外）の液滴に触れると、該液滴を吸収することが確認された。これは、インク吸収体の毛管作用によるものである。また、ノズル列（ノズル列近傍領域内）に残った液滴の一部がインク吸収体に染み込んだ上で吸引部材７４に吸引されることも確認された。これは、吸引部材７４とインク吸収体７７，７８によって囲まれることで、そのノズル列近傍領域に大き目の負圧が生じるが、その際にインク吸収体から毛管作用も受けた液滴の部分がインク吸収体を通して吸引部材に吸引されるからである。このような事象を踏まえて、本発明者はノズル近傍クリーニング機構の更に別の構成を考え出した。

このようなノズル近傍クリーニング機構は、図１１、図１２に示すように、記録ヘッドの１つのノズル面１０４に対向し、ヘッド部の全幅にわたって延在する吸引部材７４と、これに装着されたインク吸収体８７とを有している。図４〜６に係る例や図１０に係る変形例と同じく、吸引部材７４に取り付けられたチューブ７６は廃液タンク８１まで延び、ポンプ８２が付設されている。インク吸収体８７は、吸引部材７４の吸引口に取り付けられ、そのノズル面に対向する面（先端面）がノズル面上の液滴に触れる距離に管理された状態を保ちながらノズル列方向に移動して、毛管力と吸引力の作用により液滴を吸い取るように除去する。距離管理は、例えば、後述する図２０ａに示された構成によって行うことができる。

この回復動作時に、インク吸収体がノズル面（ノズル列近傍領域）上の液滴に触れる状態を作るための工程を説明する。液滴を吐出した後のノズル面上には小さな液滴が付着しており、ノズル近傍に付着すると吐出不良を招くことがある。この液滴は小さく、そのままではノズル面との間でクリアランス管理されたインク吸収体の先端面がノズル列近傍領域の液滴に接触せずにノズル近傍に残り続ける可能性がある。そこで、図１３に示すように、メンテナンス装置のキャップ６１、吸引手段６３（ポンプ）を用い、吸引手段６３でキャップ６１内に負圧を形成して（キャップ吸引）、ノズル面を大きな液滴で濡らす。液体貯蔵タンクは、ヘッド部にインクを供給する既述のサブタンクである。このようなキャップ吸引により、回復動作時にインク吸収体がノズル面上の液滴に確実に触れる状態を作ることが可能である。また、図２２に示すように、回復動作前に、ヘッド部の上流側に設けられた加圧手段（ポンプ）によってヘッド部内を加圧して、ノズル面を大きな液滴で濡らしてもよい。更に、このような工程によりノズルから出てくる液体がノズル近傍の小さな液滴を吸収するため、吐出不良の原因となる小さな液滴（ミスト）もまとめて除去する効果も得ることが可能となる。液滴吐出後のノズル面の状態、濡らす工程による大きな液滴の形成、回復動作後のノズル面の状態を図２３に示す。

インク吸収体８７は、図１３ｂに示すように、ノズル列の近傍領域に面した範囲が凹んだ形態を有し、その結果、ノズル列近傍領域に対応する部分が他の部分よりもノズル面１０４から離れ、その移行部に当たる内側角部がノズル列近傍領域のすぐ外側に位置する。ノズル近傍クリーニング機構がノズル列に沿って移動すると、ノズル列近傍領域上の液滴は、インク吸収体８７の凸部側に吸い寄せられ（状態Ｂ）、ノズル列近傍領域外に移動する（状態Ｃ）。このようなクリーニングにより、液滴がノズル面上に残る場合でも、記録ヘッドの液滴吐出性を確保できる。なお、図１１〜図１３の例では、インク吸収体８７のノズル面に対向する面がノズル面上の液滴に触れる距離に管理された状態を保っているが、ノズル列近傍領域外に限ってはインク吸収体８７がノズル面に摺擦するようになっていてもよい。

図１１，１２に係るノズル近傍クリーニング機構は、ヘッドモジュールの１つのノズル面１０４に対応させて設けられているが、２つ以上のヘッドモジュールに対して１つのノズル近傍クリーニング機構を備えることもできる。図１４に、並列する２つのヘッドモジュールに共通するノズル近傍クリーニング機構の例を概念的に示す（図３では並列するヘッドモジュールのノズル面が互い違いにずれて配されているが、図１４では並置状態で示す）。また若しくは１つのヘッドモジュールに対して複数のノズル列が配置されているような場合においても同様のノズル列近傍クリーニング機構を適用することができる。

このノズル近傍クリーニング機構は、記録ヘッドの２列のノズル面１０４に対向し、２つのヘッド部を合わせた幅にわたって延在する吸引部材７４と、これに装着されたインク吸収体８８（図１５）とを有している。吸引部材７４に取り付けられたチューブが廃液タンクまで延び、ポンプが付設される点は、図１１，１２に係る例と同じである。インク吸収体８８は、図１５ｂに示すように、並置関係にあるノズル列の近傍領域の間に対応する範囲がノズル面に近く、ノズル列近傍領域に対向する範囲がノズル面から離れるような形態を有している。図１５ｂでは、ノズル列近傍領域よりも外方領域に対応する範囲もノズル面から離れているが、この範囲もノズル列の近傍領域の間に対応する範囲と同じようにノズル面に近いように形成されていてもよい。

図１５ｂに示された形態を有する結果、インク吸収体８８のノズル面に面した角部それぞれが各ノズル列近傍領域に幾らかかかる位置をとるようになる。ノズル近傍クリーニング機構がノズル列に沿って移動すると、ノズル列近傍領域上の液滴は、インク吸収体８８の凸部側に吸い寄せられ（状態Ｂ）、ノズル列近傍領域外に移動する（状態Ｃ）。このようなクリーニングにより、液滴がノズル面上に残る場合でも、記録ヘッドの液滴吐出性を確保できる。図１４〜図１５の例でも、インク吸収体８８のノズル面に対向する面はノズル面上の液滴に触れる距離に管理された状態を保っているが、ノズル列近傍領域外に限ってはインク吸収体８８がノズル面に摺擦するようになっていてもよい。

図１１〜１３に係るノズル近傍クリーニング機構や図１４、１５に係るノズル近傍クリーニング機構における液滴除去性を向上させるための形態を、説明する。吸引部材７４の吸引口に取り付けられたインク吸収体８７，８８が吸引部材内でずれるのを防ぐため、図１６に示されるように、その両端部が吸引部材７４に噛み合うように固定収容されているのが好ましい。更に、ノズル面上の液滴に対して吸引部材内のインク吸収体８７，８８の毛管力と吸引部材７４の吸引力を高めるために、インク吸収体８７，８８のノズル面に面した表面のうち、必要な領域に毛管力や吸引力が働くようにカバー部を追加してもよい。つまり、図１１〜１３に係る例では、ノズル列近傍領域に面した凹部にカバー９０を取り付け（図１６ａ）、図１４，１５に係る例でも、ノズル列近傍領域間の面領域を除いてカバー９１を取り付ける（図１６ｂ）。

通常、液滴を除去している間、インク吸収体の先端面はノズル面に向かい合い、接触状態の場合を含め一定の距離を保つことで、インク吸収体とノズル面の間の負圧は一定に維持されている。しかしながら、ヘッドユニットのベース部材上でヘッド部（ノズル面）とその他の部分で段差が存在する場合（図３）、インク吸収体がヘッド部の端部に位置すると、インク吸収体の先端面がノズル面と向かい合わない領域が生じることが想定される（図１７）。このような場合、インク吸収体がノズル面より外側の空気を吸入してしまい、インク吸収体に作用する負圧を維持できず、液滴除去性が低下する。そこで、回復動作（クリーニング動作）における開始位置（位置Ａ）や終了位置（位置Ｃ）で、ノズル近傍クリーニング機構が周囲空気を余分に吸入しないために十分なノズル面を確保すべく、追加部材９３をノズル面の両端に備える（図１８、図１９）。

このような追加部材は、図１８に示すように、ノズル面の前後端に備えるだけでなく、ノズル面を取り囲むように、設けられてもよい。インク吸収体の先端面とノズル面とは一定の距離が保たれているが、そのクリアランス管理は、通常、インク吸収体を収容する吸引部材７４の両端先端がノズル面１０４に当接することで行われる（図２０ａ）。しかしながら、ノズル面１０４を取り囲むように追加部材９３が設けられると、吸引部材７４の両端先端が追加部材９３に当接する。これによって、ノズル面のノズル列に、当接に起因する歪み作用が働き難くなり、それに伴って、ノズル面の回復作用の低下を防ぐことができる。

７１ステージ
７２，７３ブレード
７４吸引部材
７５吸引口
７６チューブ
７７，７８吸収部材
８１廃液タンク
８２ポンプ
１０１記録ヘッドのヘッド部
１０４ノズル面

特開２００６−２１２８７０号公報特開２００８−１８８９３２号公報特開２００４−２８４３５２号公報特開２００３−１５９８２１号公報特開２０１２−１６６３７４号公報

Claims

液滴吐出ヘッドのノズル面に接するか、前記ノズル面の液滴に接するように前記ノズル面に対向しており前記ノズル面に沿って移動可能な液滴吸収体と、
前記ノズル面に非接触状態で移動可能な吸引部材とを有する液滴吐出ヘッド回復機構であって、
前記液滴吸収体は、前記液滴吸収体の移動方向と交差する方向において互いに間隔をおいて配置された２つの部分から成り、前記ノズル面のノズル外に付着した液滴を前記ノズル面から吸収除去し、
前記吸引部材は、前記液滴吸収体の２つの部分の間であって前記液滴吐出ヘッドのノズルに対向するように位置している、液滴吐出ヘッド回復機構。
液滴吐出ヘッドのノズル面に対向する液滴吸収体と、
前記液滴吸収体を収容し、前記ノズル面に沿って移動可能な吸引部材とを有する液滴吐出ヘッド回復機構であって、
前記液滴吸収体の前記ノズル面に対向する面は、ノズルに対応する部分が他の部分よりも前記ノズル面から離れており、それら部分の移行部が前記ノズル面上の液滴に触れるように構成されている、液滴吐出ヘッド回復機構。
前記液滴吸収体が１つのノズル列近傍領域に対向するように配置され、前記ノズル列の液滴を前記他の部分の液滴吸収体へ移動させて除去する、請求項２に記載の液滴吐出ヘッド回復機構。
前記液滴吸収体が移動方向に対し横方向にある２つのノズル列近傍領域にわたって配置され、これら２つのノズル列近傍領域における各ノズル列の液滴を、両方のノズル列の間に位置する前記他の部分の液滴吸収体へ移動させて除去する、請求項２に記載の液滴吐出ヘッド回復機構。
前記液滴吸収体のノズルに対応する部分にカバーが取り付けられている、請求項２〜４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド回復機構。
前記液滴吸収体に作用する負圧を維持するための追加部材が、前記ノズル面に備えられる、請求項２〜５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド回復機構。
前記吸引部材には、ポンプと廃液タンクとが付設されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド回復機構。