JP7013939B2 - ヘッド清掃装置及び液体を吐出する装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッド清掃装置及び液体を吐出する装置に関する。

インクジェット記録装置は、一般的に、液体噴射ヘッドのノズルを囲うようにしてノズル形成面にキャップを当接させるキャッピング状態で、液体噴射ヘッドのノズルからキャップ内にインクを強制的に吸引して排出するクリーニング動作（吸引クリーニング）が実行可能である。吸引クリーニングを繰り返し行うと、次第にキャップ先端のニップ部がインクで汚れ、吸引クリーニング等のキャッピング時にキャップのニップ部に付着したインクがノズル面に転写する。そのインクは乾燥して増粘し、ノズル面のノズルを囲うように固着してしまう。ノズル面への固着インクの堆積が進むと、印刷時に被搬送物と擦れて画像不良が生じたり、キャッピング時にノズル面とキャップニップ部との間に隙間が生じてノズル面の保湿・吸引が正しく行えなかったりする。そのため、ノズル面払拭時に固着インクを十分に除去する必要がある。

インクジェット記録装置の記録ヘッドのノズル面を払拭する方法として、装置本体側に設けられた、ノズル面のインクを拭き取る拭き取り部材である払拭シートを使用し、ノズル面のインクを除去する方法が知られている。

特許文献１には、ノズル形成部の磨耗を抑制するために、払拭シートをノズル面に押し当てる払拭部材において、ノズル形成部と対向する部分を周囲より凹んだ形状とし、ノズル形成部に作用する圧力を周囲と比べて小さくすることが開示されている。

しかし、この手段では払拭時に常に一定の払拭圧力がノズル面に作用するため、特に吐出に影響があるとされるノズル形成部の磨耗が進んだ場合には、正常なインク吐出が行えなくなってしまう。

そこで本発明は、正常な液体吐出を維持できるヘッド清掃装置を提供することを課題とする。

この課題は、液体を吐出するノズルをノズル面に有する液体吐出ヘッドと、前記ノズル面を払拭する払拭部材と、前記払拭部材を前記ノズル面に押し当てる、回転可能な押し当て部材と、前記押し当て部材の回転を制御する制御手段と、前記払拭部材を前記ノズル面に接触させ、かつ、前記液体吐出ヘッドと前記払拭部材を相対的に移動させる払拭動作を行う移動手段と、を有し、前記押し当て部材は、表面の一部に前記ノズル面のノズル形成部に対応する凹部を備え、前記制御手段は、前記ノズル形成部の摩耗具合に応じて前記押し当て部材の角度を変更する、ことを特徴とするヘッド清掃装置により解決される。

本発明によれば、正常な液体吐出を維持することができる。

インクジェット記録装置６００を前方側から見た斜視説明図である。 同装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。 キャップ８２からノズル面３７への固着インクの堆積メカニズムを示す図である。 キャップ８２からノズル面３７への固着インクの堆積メカニズムを示す図である。 本発明の実施形態に係る払拭ユニットを示す図である。 払拭ユニット１００の払拭動作を示す図である。 本発明の実施形態に係る洗浄液塗布機構を示す図である。 従来の押し当て部材を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る押し当て部材を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る押し当て部材を示す図である。

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。図１は本発明に係る液体を吐出する装置としてのインクジェット記録装置６００を前方側から見た斜視説明図である。
このインクジェット記録装置６００は、装置本体１と、装置本体１に装着された被搬送物を装填するための供給トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された被搬送物をストックするための排出トレイ３とを備えている。さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排出トレイ部の側方）には、インクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。

このカートリッジ装填部４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ（メインタンク）１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。

また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、被搬送物送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。

次に、このインクジェット記録装置６００の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図３は同じく要部平面説明図である。
フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架した主ガイド部材である主ガイドロッド３１と従ガイドロッド３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ５００によってタイミングベルト５０２を介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向（被搬送物送り方向）に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、各色の液体を吐出するノズル列を有する１又は複数のヘッド構成などを採用することもできる。

記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液体を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

また、キャリッジ３３には、各記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク３５を搭載している。この各色のヘッドタンク３５には各色の可撓性を有する供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。このカートリッジ装填部４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための送液手段である供給ポンプユニット２４が設けられている。

一方、供給トレイ２の被搬送物積載部（圧板）４１上に積載した被搬送物４２を供給するための供給部として、被搬送物積載部４１から被搬送物４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（供給コロ）４３及び供給コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は供給コロ４３側に付勢されている。

そして、この供給部から供給された被搬送物４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、被搬送物４２を案内するガイド４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された被搬送物４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。さらに、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。

この搬送ベルト５１は、副走査モータ５０４によってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３４で記録された被搬送物４２を排出するための排出部として、搬送ベルト５１から被搬送物４２を分離するための分離爪６１と、排出ローラ６２及び排出コロ６３とを備え、排出ローラ６２の下方に排出トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される被搬送物４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に供給する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。

この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ～８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、吸引ポンプ５０８などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ～８２ｄは保湿用キャップとしている。

そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、空吐出受け９４に空吐出されたインクは廃液タンク５０６に排出されて収容される。

インクジェット記録装置６００は、キャリッジ３３の走査方向において、維持回復機構８１と搬送ベルト５１との間に、払拭ユニット１００を有する。払拭ユニット１００は、布状の払拭シート１０１を記録ヘッド３４のノズル面３７に接触させてノズル面３７を払拭して清掃する。払拭ユニット１００は、記録ヘッド３４のノズル面３７を払拭するときに、副走査方向に移動する。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

このように構成したインクジェット記録装置６００においては、供給トレイ２から被搬送物４２が１枚ずつ分離供給され、略鉛直上方に供給された被搬送物４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド部材４７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、装置に設けられた制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に被搬送物４２が給送されると、被搬送物４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって被搬送物４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している被搬送物４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、被搬送物４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は被搬送物４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、被搬送物４２を排出トレイ３に排出する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で吸引ポンプ５０８によってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、この液体を吐出する装置の制御部の概要について図４を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、この液体を吐出する装置全体の制御を司る、本発明に係る制御を行うための手段を兼ねたマイクロコンピュータで構成した制御手段としての主制御部３０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部３０２とを備えている。

そして、主制御部３０１は、通信回路３００から入力される印刷処理の情報に基づいて被搬送物４２に画像を形成するために、キャリッジ３３を主走査方向に移動させる主走査モータ５００を主走査モータ駆動回路３０３を介して、被搬送物４２を送る副走査モータ５０４を副走査モータ駆動回路３０４を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行う。

また、主制御部３０１には、キャリッジ３３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路３０５からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ３３の移動位置及び移動速度を制御する。また、主制御部３０１は後述する払拭ユニット１００の移動位置及び移動速度、巻き取りローラ１０３の回転量、押し当て部材１０４の回転固定位置などを制御する。また、主制御部３０１は図９に示す洗浄液塗布機構４００の弁４０３の開閉を制御する。キャリッジ位置検出回路３０５は、例えばキャリッジ３３の走査方向に配置されたエンコーダシート５１２のスリット数を、キャリッジ３３に搭載されたフォトセンサ５１０で読み取って計数することで、キャリッジ３３の位置を検出する。主走査モータ駆動回路３０３は、主制御部３０１から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータ５００を回転駆動させて、キャリッジ３３を所定の位置に所定の速度で移動させる。

また、主制御部３０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路３０６からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路３０６は、例えば搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシート５１６のスリット数を、フォトセンサ５１８で読み取って計数することで搬送量を検出する。副走査モータ駆動回路３０４は、主制御部３０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ５０４を回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。

主制御部３０１は、給紙コロ駆動回路３０７に給紙コロ駆動指令を与えることによって供給コロ４３を一回転させる。主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路３０８を介して維持回復機構８１のモータを回転駆動することにより、前述したようにキャップ８２の昇降、吸引ポンプ５０８の駆動などを行わせる。

主制御部３０１は、供給ポンプ用駆動回路３１１を介して供給ポンプユニット２４のポンプを駆動するための駆動モータ（供給モータ）５１４を駆動制御し、カートリッジ装填部４に装填されたインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対してインクを補充供給する（充填する。）。このとき、主制御部３０１は、ヘッドタンク３５が満タン状態にあることを検知するヘッドタンク満タンセンサ３１２からの検知信号に基づいて補充供給（充填動作）を制御する。この場合、ヘッドタンク３５の大気開放機構を開状態にして充填を行う大気開放充填、大気開放機構を閉じたまま充填を行う通常充填がある。

また、主制御部３０１は、カートリッジ通信回路３１４を通じて、カートリッジ装填部４に装着された各インクカートリッジ１０に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ３１６に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行って、本体記憶手段である不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）３１５に格納保持する。

また、主制御部３０１には、環境温度、環境湿度を検知する環境センサ３１３からの検知信号が入力される。

印刷制御部３０２は、主制御部３０１からの信号とキャリッジ位置検出回路３０５及び搬送量検出回路３０６などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド３４の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成する。また、印刷制御部３０２は、上述した画像データをシリアルデータでヘッド駆動回路３１０に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッド駆動回路３１０に出力する。また、印刷制御部３０２は、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含む。そして印刷制御部３０２は、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッド駆動回路３１０に対して出力する。

ヘッド駆動回路３１０は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部３０２から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド３４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば前述したような圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド３４を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

次に、本実施形態の一例について詳細に説明する。
まず、図５，６を参照して、キャップ８２からノズル面３７への固着インクの堆積メカニズムについて説明する。図５ではキャップ８２が記録ヘッド３４に対して移動する前提で説明するが、実際に動くのはキャップ８２と記録ヘッド３４うちのどちらであってもよい。また、キャップ８２の下には、記録ヘッド３４のノズル３８からインクを吸引するための吸引ポンプ５０８が配置されている。

記録ヘッドの維持回復動作（メンテナンス）の際、記録ヘッド３４のノズル面３７から離れたキャップ８２が上昇してノズル面３７に接触してキャッピングした後（図５（ａ））、吸引ポンプ５０８によりノズル３８からインク９０が吸引される（図５（ｂ））。次いで、キャップ８２がノズル面３７から離れた位置に下方へ移動し、ノズル面３７を払拭シート１０１で払拭した後、キャップ内のインク９０が排出される（図５（ｃ））。インク９０の排出後も、ノズル面３７と当接するキャップ８２の部分であるニップ部８３にインク９０が付着してしまう。この状態でキャッピングを行うと、ノズル面３７にインク９０が再度接触し（図５（ｄ））、キャップ８２がノズル面３７から離れた後もインク９０がノズル面３７に転写されてしまう（図５（ｅ））。

以上のような堆積メカニズムにより、ノズル面３７にはノズル３８を囲うようにインク９０が付着することになる（図６）。図６は、記録ヘッド３４の底面図であって、インク９０が長方形にノズル面３７に堆積していることが見て取れる。これは、キャップ８２のニップ部８３がノズル３８を取り囲むために長方形の形状を有することに起因する。しかしながら、ニップ部８３は長方形の形状に限られず、他の形状を有していてもよい。

次に、図７を参照して本発明の実施形態に係る払拭ユニットについて説明する。
払拭ユニット（ワイピングユニット）１００は、記録ヘッド３４のノズル面３７に付着したインク９０や異物などをメンテナンス時に払拭シート１０１によって拭き取るものである。

払拭ユニット１００は、記録ヘッド３４のノズル面３７を払拭する面状かつロール状の払拭部材である払拭シート１０１、払拭シート１０１を供給する供給ローラ１０２、払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てる押し当て部材１０４、供給された払拭シート１０１を巻き取る巻き取り部材である巻き取りローラ１０３、押し当て部材１０４を押圧するための圧縮バネ１０６、圧縮バネを固定するための台座１０５などを有している。払拭方向と直交方向の払拭シート１０１の幅は、記録ヘッド３４のノズル面３７を一度に払拭できるように設定されている。押し当て部材１０４は、記録ヘッド３４のノズル面３７に一定圧力で押し当たるように、台座１０５に圧縮バネ１０６によって連結されている。記録ヘッド３４と払拭ユニット１００は互いに相対移動可能である。なお、インクジェット記録装置６００は、液滴であるインクを吐出するノズル３８を有した記録ヘッド３４と、ノズル３８を囲むように記録ヘッド３４に当接可能なニップ部８３を有するキャップ８２と、払拭ユニット１００とを備えている。

押し当て部材１０４の表面には、記録ヘッド３４のノズル面３７を傷つけないようにゴムなどの弾性部材が設けられていると好ましい。また、押し当て部材１０４は、回転可能なローラ部材である。

インクジェット記録装置６００は、払拭ユニット１００を副走査方向へ移動する移動手段としての移動部５３０を有する。移動部５３０は、払拭ユニット１００の接続部５３２と接続され、ローラ５２６に掛け回されたベルト５２０と、ローラ５２６を駆動するモータ５２４を有する。モータ５２４を駆動してローラ５２６を回転駆動することによって、ベルト５２０及びベルト５２０に接続された払拭ユニット１００を副走査方向に移動する。

払拭ユニット１００は、カム５３４と係合部５３６を介して接触する。カム５３４を回転駆動することによって、払拭ユニット１００を上下方向に移動することができる。

巻き取りローラ１０３にはロータリーエンコーダ１０９が取り付けられており、ロータリーエンコーダ１０９のフォトセンサ１０７により払拭シート１０１の巻き取り距離を計測することができる。払拭ユニット１００は、巻き取りローラ１０３を回転駆動する駆動モータ１０８を有し、主制御部３０１により駆動モータ１０８の回転速度が制御される。

図７において、本発明の実施形態に係るヘッド清掃装置は、液体を吐出するノズル３８をノズル面３７に有する液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド３４と、ノズル面３７を払拭する払拭部材としての払拭シート１０１と、払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てる、回転可能な押し当て部材１０４と、押し当て部材１０４を回転させ、任意の位置で固定させる制御手段としての主制御部３０１と、払拭シート１０１をノズル面３７に接触させ、かつ、記録ヘッド３４と払拭シート１０１を相対的に移動させる払拭動作を行う移動手段としての移動部５３０と、を有する。また、後述するように、押し当て部材１０４は、表面の一部にノズル面３７のノズル形成部に対応する凹部１１５を備えるか、又は押し当て部材１０４の周面の一部の硬度は、周面の他の一部の硬度よりも低い。

次に、図８を参照して払拭ユニット１００の払拭動作について説明する。
ここではまず、図８を用いてニップ部８３からの転写によりノズル面３７のノズル３８を囲うようにノズル面３７に固着インクが堆積した場合の払拭動作について説明する。なお、図８（ａ）の上図は記録ヘッド３４の底面図であり、その下方には記録ヘッド３４の側面図と払拭ユニット１００が示されている。

払拭動作が要求された後、主制御部３０１の制御により（図４）、押し当て部材１０４の上端が払拭対象である記録ヘッド３４のノズル面３７より上部に位置するまで、払拭ユニット１００を上昇させる（図８（ａ））。このときの押し当て部材１０４の上端の高さ位置と記録ヘッド３４のノズル面の高さ位置との鉛直方向距離Ａが、ノズル面払拭時の押し当て部材１０４と台座１０５とを連結する圧縮バネ１０６の縮み量に等しくなる。そのため、鉛直方向距離Ａは、所望の押し当て圧力が得られるだけの上昇量とする必要がある。また、圧縮バネ１０６のバネ定数又は自然長を変更することで、任意の押し当て荷重により払拭シート１０１で記録ヘッド３４のノズル面３７を払拭することが可能である。このとき、巻き取りローラ１０３を固定した状態で記録ヘッド３４と払拭ユニット１００を相対移動させることで記録ヘッド３４のノズル面３７を払拭する。

具体的には、払拭シート１０１が記録ヘッド３４のノズル面３７に接触して押圧された状態で、払拭ユニット１００を副走査方向に移動することにより、ノズル面３７を払拭シート１０１で払拭する（図８（ｂ））。この時点で、ノズル３８を囲む固着インク９０のうち払拭方向と直交方向の短辺位置Ｂが既に拭き取られている。

その後、しばらく巻き取りローラ１０３を固定した状態で払拭動作及び相対移動を継続し（図８（ｃ））、ノズル面３７に付着した長方形の固着インク９０のうち、２列あるノズル３８の両脇に付着した長辺方向の２辺の固着インクが、払拭シート１０１により払拭される。

更に、巻き取りローラ１０３を固定した状態で払拭動作及び相対移動を継続し（図８（ｄ））、ノズル面３７に付着した長方形の固着インク９０のうち、２列あるノズル３８の両脇に付着した長辺方向の２辺の固着インク、及び、払拭方向と直交方向の短辺位置Ｄが、払拭シート１０１により払拭される。

この時点で、ノズル３８を囲む固着インクの全体が既に拭き取られている。最後に、払拭ユニット１００を下降させ、記録ヘッド３４と払拭ユニット１００の相対位置を元の位置に戻すことで払拭動作が終了する。

次に、図９を参照して本発明の実施形態に係る洗浄液塗布機構について説明する。
本実施形態に係るヘッド清掃装置は、払拭ユニット１００に加えて、供給された払拭シート１０１に洗浄液４０１を塗布する洗浄液塗布機構４００を有する。この洗浄液塗布機構４００は、貯留タンク４０２に入れられた洗浄液４０１と、貯留タンク４０２から押し当て部材１０４の上方まで延在するノズル４０４と、ノズル４０４に設けられた弁４０３などを有する。洗浄液４０１は、主制御部３０１（図４）による必要に応じた弁４０３の開閉により、ノズル４０４を介して払拭シート１０１に滴下される。ノズル４０４の先端は、払拭シート１０１に接触しない上方位置に位置決めされている。

洗浄液４０１には揮発性の高い溶剤が使用され、溶剤によって記録ヘッド３４のノズル面３７に付着したインク９０や異物などを効率的に除去することができる。洗浄液４０１は、インクを溶解させる作用を持つものも好ましい。揮発性の高い洗浄液４０１が大気に触れないように、洗浄液４０１がカバーなどで覆われて密閉されていると望ましい。カバーなどで覆われることで洗浄液４０１が揮発しにくい状態が維持されるのであれば、インクジェット記録装置６００又は払拭ユニット１００内に洗浄液塗布機構４００を設ける必要なく、払拭シート１０１が払拭ユニット１００内にセットされる前に洗浄液４０１を払拭シート１０１に含浸させてもよい。

洗浄液塗布機構４００により、又は予め洗浄液４０１を払拭シート１０１に含浸させることにより、ノズル面３７を払拭シート１０１で洗浄液４０１を用いてウェットワイピングすることができる。よって、払拭シート１０１に洗浄液を塗布した状態でノズル面３７を払拭することにより、より効率的にノズル面３７に付着した固着インク９０を除去することができる。

図９に示すように洗浄液塗布機構４００をヘッド清掃装置又はインクジェット記録装置６００に設ける場合は、払拭ユニット１００の上方における払拭ユニット１００の移動を妨げない位置に洗浄液塗布機構４００を固定し、ノズル４０４から、払拭シート１０１に洗浄液４０１を滴り落とすことで払拭シート１０１に洗浄液４０１を塗布する構成が好ましい。洗浄液４０１を払拭シート１０１へ塗布するタイミングは、払拭ユニット１００が払拭動作を行う直前が好ましい。また洗浄液４０１を払拭シート１０１に塗布する範囲は、後続の払拭動作で使用予定となる払拭シート１０１の領域全体であることが好ましい。そのために、払拭ユニット１００と洗浄液塗布機構４００の相対位置を固定する場合、洗浄液４０１の払拭シート１０１への塗布工程において、続く払拭動作で使用予定である領域全体に洗浄液４０１が濡れ広がるだけの量を塗布する必要がある。または、払拭シート１０１へ洗浄液４０１を塗布中に払拭ユニット１００と洗浄液塗布機構４００を相対移動させることで、続く払拭動作で使用予定である領域全体に洗浄液を塗布してもよい。また、払拭シート１０１に塗布する洗浄液量を制御する手段としては、前述したように主制御部３０１（図４）により洗浄液塗布機構４００に設けた開閉可能な弁４０３の開放時間を制御する形式が好ましい。あるいは、洗浄液４０１の塗布に電動ポンプ等を用いる場合は、その印加電圧を制御してもよい。

次に、図１０、図１１及び図１２を用いて、ノズル面の払拭時にノズル面に作用する圧力を選択的に変更する方法について説明する。図１０（ａ）は従来の押し当て部材の概略斜視図、図１０（ｂ）は同概略側面図である。図１１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る押し当て部材の概略斜視図、図１１（ｂ）は同概略側面図である。図１２（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る押し当て部材の概略斜視図、図１２（ｂ）は同概略側面図である。
第１の方法は、図１０、図１１に示すように押し当て部材１０４の形状を変更するものである。前述したように、図１１に示す押し当て部材１０４により払拭シート１０１がノズル面３７に押し当てられ、ノズル面３７に付着したインク９０が除去される。

図１０（ａ），（ｂ）に示すように、従来の押し当て部材１０４では、ノズル面のノズル形成部に対向する位置の押し当て部材の径が、ノズル形成部の外側の非ノズル形成部より小さくなっており、これにより、ノズル面の払拭時に、払拭シートからノズル形成部に作用する圧力が低減される。そのため、ノズル形成部に付着したインクが他の部分と比べて除去しづらい。

一方図１１に示すように、第１実施形態によれば、押し当て部材１０４は、表面の一部にノズル面３７のノズル形成部の幅に対応する凹部１１５を備える。言い換えれば、ノズル面３７のノズル形成部に対向する位置にある、押し当て部材１０４の表面が局所的に（周方向の一部だけ）凹状に形成されている。ノズル面３７においては、ノズル面３７に形成された２列のノズル３８はノズル形成部の範囲内に位置し、非ノズル形成部はノズル３８の外側に位置する。押し当て部材１０４の、凹部１１５以外の周方向の部分は、凸部１１７として形成されている。本例では、押し当て部材１０４は円柱状の形状を有するため、凸部１１７の形状は円柱の側面の形状に対応する。したがって、凸部１１７により払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てるときに生じる圧力は、凹部１１５により払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てるときに生じる圧力よりも大きい。なお、押し当て部材１０４の素材としては樹脂や、ゴムなどの弾性部材が使用できる。

また、押し当て部材１０４は回転可能に構成されており、押し当て部材１０４は主制御部３０１により制御される駆動モータ１０８からの動力伝達によって回転され、任意の位置で固定される。押し当て部材１０４は、軸１２１により移動部５３０に対して支持されている。よって、押し当て部材１０４の回転固定位置を変更することで、払拭シート１０１からノズル面３７に作用する圧力を選択的に変更することができる。例えば、ノズル形成部の磨耗が進んで撥水性が低下した場合には、押し当て部材１０４の回転固定位置を変更して押し当て部材１０４の凸部１１７を使って払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てて払拭することで、ノズル面３７のノズル形成部及び非ノズル形成部に付着したインクを十分に除去することができる。また、ノズル形成部の磨耗が進んでいない場合（例えば、記録ヘッド３４が新品の状態）には、押し当て部材１０４の回転固定位置を変更して押し当て部材１０４の凹部１１５を使って払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てて払拭することで、弱めの圧力を用いてノズル面３７のノズル形成部に付着したインクを除去することができる。ノズル形成部の摩耗具合は、主制御部３０１によって、例えば記録ヘッド３４の払拭回数や記録ヘッド３４の交換後の経過時間などから判断すればよい。このようにして、主制御部３０１により、ノズル形成部の摩耗具合に応じて押し当て部材１０４の回転固定位置を変更する。

なお、凹部１１５を使った場合でも、ノズル面３７の非ノズル形成部は凸部１１７によって払拭されることになる。さらには、主制御部３０１により、例えば凹部１１５を用いた数回の払拭動作の後に、凸部１１７を用いた払拭動作を１回実行してもよく、これにより、ノズル面３７を過度に摩耗させることなくノズル面の正常な吐出を維持できる。

以上のように、押し当て部材１０４はその表面に局所的な凹部１１５及び凸部１１７を有し、任意の位置まで回転し、固定できるため、回転によってノズル面３７と対向する押し当て部材１０４の箇所を変更することで、ノズル面３７に作用する圧力を選択的に変更することができる。ゆえに、ノズル形成部に作用する払拭圧力を選択的に変更して、適切な圧力で払拭することで、正常なインク吐出を維持することができる。ノズル形成部に付着したインクを十分に除去したい場合には、押し当て部材１０４を回転させて凸部１１７を使用し、ノズル形成部に作用する圧力を一時的に高くすることで、ノズル形成部のインク残渣を抑制することができる。

押し当て部材１０４の凹部１１５によって生じる、払拭シート１０１からノズル面３７に作用する圧力は、凹部１１５以外の凸部１１７によって生じる、払拭シート１０１からノズル面３７に作用する圧力よりも小さい。これにより、払拭シート１０１での払拭によるノズル形成面の劣化を抑制することができ、正常なインク吐出を維持することができる。

また、図１１に示す第１実施形態では、押し当て部材１０４の表面の周方向の一部（１箇所）のみに凹部１１５を形成しているが、凹部１１５を押し当て部材１０４の周方向及び幅方向に複数設けることで、押し当て部材１０４の回転固定位置を変更してノズル面３７に作用する圧力を多段階に調節してもよい。例えば、押し当て部材１０４の周方向の３箇所に深さの異なる凹部１１５を形成し、これら凹部１１５を用いることで、３つの異なる圧力をノズル面３７に作用させることができる。ここで、凹部の深さとは、押し当て部材１０４の側面（凸部１１７）から凹部の底部までの高さに対応する。

第２の方法は、図１２に示すように押し当て部材１０４の硬度（弾性）を変更するものである。図１２に示す第２実施形態に係る押し当て部材１０４では、押し当て部材１０４の周面の一部の硬度は、周面の他の一部の硬度よりも低く構成されている。言い換えれば、ノズル面３７のノズル形成部に対向する位置にある、押し当て部材１０４の材料を局所的に（周方向の一部だけ）硬度のより小さい材料で構成している。具体的には、押し当て部材１０４の素材としては樹脂や、ゴムなどの弾性部材が使用され、押し当て部材１０４の周方向及び幅方向の一部には、押し当て部材１０４を構成する素材よりも小さい硬度を有するゴムなどの弾性部材１１９が設けられている。弾性部材１１９は、例えば、押し当て部材１０４の表面の周方向の一部に形成された凹部１１５（図１１）に設置されてもよい。弾性部材１１９の表面は、円柱の形状を有する押し当て部材１０４の側面（凸部１１７）の形状に一致し、押し当て部材１０４に段差無く滑らかに接続するように形成されている。

払拭シート１０１を押し当て部材１０４によりノズル面３７に押し当てる場合、硬度の小さい材料の方が、硬度が高い材料と比べてノズル面に作用する圧力は小さくなる。これにより、押し当て部材１０４の回転固定位置を変更することで、払拭シート１０１からノズル面３７に作用する圧力を選択的に変更することができる。よって、例えば、ノズル形成部の磨耗が進んで撥水性が低下した場合には、押し当て部材１０４の回転固定位置を変更して押し当て部材１０４の凸部１１７を使って払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てて払拭することで、ノズル面３７のノズル形成部及び非ノズル形成部に付着したインクを十分に除去することができる。一方、ノズル形成部の磨耗が進んでいない場合（例えば、記録ヘッド３４が新品の状態）には、押し当て部材１０４の回転固定位置を変更して押し当て部材１０４の弾性部材１１９を使って払拭シート１０１をノズル面３７に押し当てて払拭することで、弱めの圧力を用いてノズル面３７のノズル形成部に付着したインクを除去することができる。

なお、図１２に示す押し当て部材１０４の場合、押し当て部材１０４の表面に局所的な凹部が無いため、ここにインク等が入り込み、乾燥することで、弱めの圧力を生じるという機能が失われる恐れは無い。

プリンタ、ファクシミリ、複写機、プロッタ、これらの機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置として、例えばインク滴（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（インクジェット記録装置）が知られている。このようなインクジェット記録装置は、記録ヘッドのノズルからインク滴を被搬送物に吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義であり、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行為（単に液滴を媒体に着弾させる液滴吐出ないし液体吐出と称されるもの）を含み、２次元画像だけでなく、３次元画像（立体画像）を対象とする）を行うものである。また、記録ヘッドとして用いられる液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）は、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品であり、圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室内の体積を変化させて圧力を高め、液滴を吐出させる圧電型ヘッドや、通電によって発熱する発熱体を液室内に設けて、発熱体により生じる気泡によって液室内の圧力を高め、液滴を吐出するサーマル型ヘッドが知られている。

なお、本願において、「被搬送物」の材質は紙に限定されず、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等も含み、液滴が付着されるものであれば、記録媒体、用紙、記録紙等と称されるものを含む総称として「被搬送物」なる用語を用いている。また液体吐出ヘッドから吐出される「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温常圧下において、又は加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下になるものであることが好ましい。より具体的には、「液体」は、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、等を含む溶液、懸濁液、乳濁液等であり、これらは例えばインクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに他の機能部品、機構が一体化した液体吐出に関連する部品の集合体であり、例えばキャリッジ、ヘッドタンク、液体供給機構、維持回復機構の少なくとも一つを含んで構成される。また「液体を吐出する装置」は液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれ、画像形成装置のほかに立体造形装置、処理液塗布装置、噴射造粒装置等がある。

３４ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３７ ノズル面
３８ ノズル
１０１ 払拭シート（払拭部材）
１０４ 押し当て部材
１１５ 凹部
３０１ 主制御部（制御手段）
５３０ 移動部（移動手段）

特開２０１４－１０８５９４号公報

Claims (6)

1. 液体を吐出するノズルをノズル面に有する液体吐出ヘッドと、
   前記ノズル面を払拭する払拭部材と、
   前記払拭部材を前記ノズル面に押し当てる、回転可能な押し当て部材と、
   前記押し当て部材の回転を制御する制御手段と、
   前記払拭部材を前記ノズル面に接触させ、かつ、前記液体吐出ヘッドと前記払拭部材を相対的に移動させる払拭動作を行う移動手段と、を有し、
   前記押し当て部材は、表面の一部に前記ノズル面のノズル形成部に対応する凹部を備え、
   前記制御手段は、前記ノズル形成部の摩耗具合に応じて前記押し当て部材の角度を変更する、ことを特徴とするヘッド清掃装置。
2. 液体を吐出するノズルをノズル面に有する液体吐出ヘッドと、
   前記ノズル面を払拭する払拭部材と、
   前記払拭部材を前記ノズル面に押し当てる、回転可能な押し当て部材と、
   前記押し当て部材の回転を制御する制御手段と、
   前記払拭部材を前記ノズル面に接触させ、かつ、前記液体吐出ヘッドと前記払拭部材を相対的に移動させる払拭動作を行う移動手段と、を有し、
   前記押し当て部材の周面の一部の硬度は、前記周面の他の一部の硬度よりも低く、
   前記制御手段は、前記ノズル面のノズル形成部の摩耗具合に応じて前記押し当て部材の角度を変更する、ことを特徴とするヘッド清掃装置。
3. 前記押し当て部材の前記凹部によって生じる、前記払拭部材から前記ノズル面に作用する圧力は、前記凹部以外の部分によって生じる、前記払拭部材から前記ノズル面に作用する圧力よりも小さい、ことを特徴とする請求項１に記載のヘッド清掃装置。
4. 前記押し当て部材の周面の一部には、前記周面の他の一部を構成する素材よりも小さい硬度を有する弾性部材が設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載のヘッド清掃装置。
5. 前記払拭部材に洗浄液を塗布する洗浄液塗布機構が設けられる、又は、前記払拭部材が払拭ユニットにセットされる前に洗浄液が前記払拭部材に含浸させられる、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のヘッド清掃装置。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載のヘッド清掃装置を備えることを特徴とする液体を吐出する装置。

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