JP2007175906A - ヘッドクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット記録ヘッドのノズル面から非接触でインクを除去する手段を提供する。
【解決手段】ヘッドクリーニング装置８０は、所定方向にスライド移動して被記録媒体に対してノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドのカバープレートに接触する接触ローラ８１と、接触ローラ８１により、そのローラ面とノズル面とに微小隙間Ｄが形成され、該ローラ面とノズル面とが対向した状態で、インクジェット記録ヘッドのスライド方向と逆方向に回転されるクリーニングローラ８２と、クリーニングローラ８２のローラ面からインク滴を除去するクリーニングブレード８３とを具備する。
【選択図】図７

Description

本発明は、被記録媒体に対してノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドのノズル面からインクを除去するヘッドクリーニング装置に関する。

従来より、インクジェット記録ヘッドからインク滴を吐出して記録用紙に着弾させることにより、記録用紙に画像記録を行う所謂インクジェット方式の画像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では、インクを貯留するインク室から所定のインク通路を通じてインクジェット記録ヘッドへインクが供給され、インクジェット記録ヘッドのノズルからインクが所定のタイミングで吐出される。

このようなインクジェット記録ヘッドを有する画像記録装置では、インクに混入した気泡や異物を除去するために、パージと称されるクリーニングが行われる。パージは、インクジェット記録ヘッドのノズル面をキャップで密封し、減圧ポンプ等によりキャップ内を負圧にして、ノズルから気泡や異物をインクとともに吸引するものである。

パージ後のノズル面には、キャップ内で飛散したインクが付着しているので、インクジェット記録ヘッドのノズルから的確にインクを吐出させるために、該インクをノズル面から除去する必要がある。このインクの除去には、従来より所謂ワイパーと呼ばれるゴムブレードが用いられている。具体的には、インクジェット記録ヘッドからインクが吸引された後、キャップが外される。そして、インクジェット記録ヘッドが、ノズル面をゴムブレードに接触させた状態で移動されることにより、ゴムブレードがノズル面に付着したインクを拭い取る。このようなゴムブレードによるインクの除去では、ゴムブレードがノズル面を繰り返し摺動することにより、ノズル面に施された撥水層が摩耗するという問題がある。

これに対し、インクジェット記録ヘッドのノズル面に非接触で、インクの吸引を行いながら吸引具をノズルのない位置まで移動させる清掃機構が提案されている（特許文献１参照）。これにより、ノズル面のノズル周辺からインクが移動されるので、その後のノズルからのインク吐出に際して、ノズル面に付着したインクが吐出不良を引き起こすことが防止される。

また、ゴムブレードより確実なインク除去を行うことができるメンテナンス装置として、洗浄液が含浸された清掃ローラが提案されている（特許文献２参照）。清掃ローラは、フェルトのような多孔質部材からなり、洗浄液が含浸された状態でインクジェット記録ヘッドのノズル面に圧接される。その状態でインクジェット記録ヘッドが移動されることにより、清掃ローラがノズル面に付着したインクを除去する。

特開２００３−３９７１０号公報 特開２００４−１０６２８０号公報

しかし、特許文献１に示されるように、インクジェット記録ヘッドのノズル面に付着したインクを、吸引具によりノズル周辺から移動させてインクの吐出不良を防止したとしても、ノズル面からはインクが除去されない。したがって、画像記録の際に、記録用紙がインクジェット記録ヘッドのノズル面に接触すれば、記録用紙がインクで汚れるという不具合が生じる。また、吸引具による吸引力でインクを確実に移動させるためには、吸引具の吸引圧とインクジェット記録ヘッドに対する相対的な移動速度とを適合させる必要があり、また、これらを適合させたとしても、吸引具とインクジェット記録ヘッドとの相対的な移動速度が秒速３ｍｍ程度と比較的遅く、メンテナンス時間が長くなるという問題がある。

一方、特許文献２に示されるように、清掃ローラによるインク除去では、インクジェット記録ヘッドのノズル面に付着したインクを確実に拭い取ることができるものの、ノズル面に清掃ローラが圧接されるので、やはり撥水層の摩耗が生ずる。また、水やアルコールなどの洗浄液を装置内に貯蔵し、さらに、清掃ローラが洗浄液で湿潤された状態を維持する必要があり面倒である。また、ノズル面に洗浄液が残るおそれがあり、結局、ゴムブレードによりノズル面に付着した洗浄液を拭い取る必要が生じる。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、インクジェット記録ヘッドのノズル面から非接触でインクを除去する手段を提供することを目的とする。

(1) 本発明に係るヘッドクリーニング装置は、インクを吐出するノズルが形成されたノズル面を有するインクジェット記録ヘッドと、上記ノズル面の領域外に接触する位置決め部材と、上記位置決め部材により、そのローラ面と上記ノズル面とに微小隙間が形成され、該ローラ面を該ノズル面に対向させて回転可能なクリーニングローラと、を具備してなるものである。

インクジェット記録ヘッドのノズル面には、被記録媒体に対してインク滴を吐出するためのノズルが形成されている。このノズルの目詰まりの修復や気泡の除去のために、ノズルからインクを吸引する手法があり、一般にパージと呼ばれている。パージ後のノズル面には、吸引されたインクの一部が残存して付着している。パージ後において、インクジェット記録ヘッドのノズル面は、その領域外において位置決め部材と接触する。この位置決め部材との接触により、クリーニングローラのローラ面とノズル面との間に微小隙間が形成される。クリーニングローラは、ローラ面をインクジェット記録ヘッドのノズル面に対向させて回転される。この際に、ノズル面に残存したインクがクリーニングローラのローラ面に接触する。つまり、ノズル面とローラ面との間にインクが介在した状態になる。インクは液体なので、接触角の小さい方向へ移動する力が作用する。この力により、ノズル面に残存したインクが、クリーニングローラのローラ面に移動する。このようにして、インクジェット記録ヘッドのノズル面に残存したインクが、クリーニングローラにより非接触で拭き取られる。

(2) 上記クリーニングローラのローラ面からインクを除去する清掃部材を更に具備するものであってもよい。

ノズル面と対向して回転されたクリーニングローラのローラ面には、ノズル面に残存したインクが付着する。クリーニングローラがさらに回転すると、クリーニングローラに移動したインクは、清掃部材によりローラ面から除去される。さらにクリーニングローラが回転すると、インクが除去されたクリーニングローラのローラ面がノズル面と対向するので、再び、ノズル面に残存したインクを除去することができる。

(3) 上記位置決め部材は、上記インクジェット記録ヘッドのノズル面の領域外に当接するローラであり、上記位置決め部材の回転に基づいて上記クリーニングローラを該位置決め部材と逆方向に回転する駆動伝達部材を具備するものであってもよい。

これにより、クリーニングローラに駆動源から駆動力を伝達することなく、位置決め部材の回転に基づいてクリーニングローラを回転させることができるので、ヘッドクリーニング装置が簡易な構造で実現される。

(4) 上記クリーニングローラのローラ面は、上記ノズル面より親水性の高い素材からなるものが好適である。

これにより、クリーニングローラのローラ面とインクとの接触角を、ノズル面とインクとの接触角より確実に小さくすることができる。

(5) 上記微小隙間は、０．０１〜０．１ｍｍの範囲内であることが好適である。

(6) 上記清掃部材として、上記クリーニングローラのローラ面に摺接するブレードが挙げられる。

(7) 上記清掃部材は、上記クリーニングローラのローラ面の最下位置より、該クリーニングローラの回転方向下流側に配設されることが好適である。

インクジェット記録ヘッドのノズル面からクリーニングローラのローラ面に移動したインクは、ローラ面の最下位置付近でクリーニングローラの回転による遠心力及び重力を受けて下方に振り落とされる。さらにローラ面に残ったインクは、清掃部材により除去される。これにより、インクジェット記録ヘッドのノズル面にインクが除去されたローラ面を確実に再び対向させることができる。

本発明に係るヘッドクリーニング装置によれば、インクジェット記録ヘッドのノズル面の領域外において位置決め部材を接触させて、クリーニングローラのローラ面とノズル面との間に微小隙間を形成し、クリーニングローラが、ローラ面がノズル面と対向した状態で回転されることにより、液体が接触角の小さい方向へ移動する力を利用して、ノズル面に残存したインクをクリーニングローラのローラ面に移動させることとしたので、インクジェット記録ヘッドのノズル面に残存したインクを、ノズル面に非接触で拭き取ることができる。これにより、ヘッドクリーニングの際に、インクジェット記録ヘッドのノズル面に形成された撥水層が摩耗したり、損傷されることを防止でき、インクジェット記録ヘッドの製品寿命を延長することができる。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

図１は、本発明の実施の形態に係る複合機１の外観構成を示すものである。図２は、複合機１の内部構成を示す縦断面図である。図３は、プリンタ部２の主要構成を示す拡大断面図であり、図４は、プリンタ部２の主要構成を示す拡大平面図である。

図１に示すように、複合機１は、下部にプリンタ部２を、上部にスキャナ部３を一体的に備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）であり、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能を有する。複合機１のプリンタ部２において、本発明に係るヘッドクリーニング装置が実現されているので、複合機１のプリンタ機能以外の機能は任意のものである。したがって、スキャナ部３がなく、スキャナ機能やコピー機能を有しない単機能のプリンタとして本発明を実施してもよい。

複合機１は、主に不図示のコンピュータ（外部情報機器）と接続されて、該コンピュータから送信された画像データや文書データを含む印刷データに基づいて、記録用紙に画像や文書を記録するものである。また、複合機１は、コンピュータの他、デジタルカメラ等の外部機器と接続されてデジタルカメラから出力される画像データを記録用紙に記録したり、メモリカード等の各種記録媒体を装填して、該記録媒体に記録された画像データ等を記録用紙に記録することも可能である。また、以下に説明する複合機１の構成は、本発明に係るヘッドクリーニング装置が実現されるプリンタの一例であり、本発明の要旨を変更しない範囲で構成を適宜変更できることは当然である。

図１に示すように、複合機１は高さより横幅及び奥行きが大きい幅広薄型の概ね直方体の外形であり、複合機１の下部がプリンタ部２である。プリンタ部２は、正面に開口２ａが形成されており、開口２ａの奥部に、装置正面から一部が露呈するようにして給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１が上下２段に設けられている。給紙トレイ２０は、被記録媒体である記録用紙を貯蔵するためのものであり、Ａ４サイズ以下のＢ５サイズ、はがきサイズ等の各種サイズの記録用紙が収容可能である。また、給紙トレイ２０は、図２に示すように、必要に応じてスライドトレイ２０ａを引き出されることによりトレイ面が拡大され、例えばリーガルサイズの記録用紙が収容可能になる。給紙トレイ２０に収容された記録用紙がプリンタ部２の内部へ給送されて所望の画像が記録され、排紙トレイ２１へ排出される。

複合機１の上部はスキャナ部３であり、所謂フラットベッドスキャナとして構成されている。図１及び図２に示すように、複合機１の天板として開閉自在に設けられた原稿カバー３０の下側に、プラテンガラス３１及びイメージセンサ３２が設けられている。プラテンガラス３１は画像読取りを行う原稿を載置するためのものである。プラテンガラス３１の下方には、複合機１の奥行き方向（図２の左右方向）を主走査方向とするイメージセンサ３２が、複合機１の幅方向（図２の紙面垂直方向）に走査可能に設けられている。

複合機１の正面上部には、プリンタ部２やスキャナ部３を操作するための操作パネル４が設けられている。操作パネル４は各種操作ボタンや液晶表示部から構成されている。複合機１は、操作パネル４からの操作指示に基づいて動作し、また、コンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示に基づいても動作する。また、複合機１の正面の左上部には、記録媒体である各種小型メモリカードを装填可能なスロット部５が設けられている。複合機１は、スロット部５に装填された小型メモリカードに記録された画像データを読み出して、該画像データに関する情報を液晶表示部に表示させ、選択された任意の画像をプリンタ部２により記録用紙に記録する。任意の画像を選択するための等の入力は、操作パネル４から行われる。

図２に示すように、複合機１の底側に設けられた給紙トレイ２０の奥側には、給紙トレイ２０に積載された記録用紙を分離して上方へ案内するための分離傾斜板２２が配設されている。用紙搬送路２３は、分離傾斜板２２から上方へ向かった後、正面側へ曲がって、複合機１の背面側から正面側へと延び、画像記録ユニット２４を通過して排紙トレイ２１へ通じている。給紙トレイ２０に収容された記録用紙は、用紙搬送路２３により下方から上方へＵターンするように案内されて画像記録ユニット２４に至り、画像記録ユニット２４により画像記録が行われた後、排紙トレイ２１に排出される。

図３に示すように、給紙トレイ２０の上側には、給紙トレイ２０に積載された記録用紙を１枚ずつ分離して用紙搬送路２３へ供給するための給紙ローラ２５が設けられている。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２０に接離可能に上下動する給紙アーム２６の先端に軸支されており、複数のギアが噛合されてなる駆動伝達機構２７により、モータ等の駆動源から駆動伝達されて回転する。

給紙アーム２６は、基端側を軸として上下方向に揺動可能に配設されている。給紙アーム２６は、待機状態では、給紙クラッチやバネ等により図２に示すように下側へ降下されて給紙トレイ２０に収容された記録用紙に圧接している。給紙アーム２６は、給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１が開口２ａから引き抜かれる際に、上側へ跳ね上げられる。給紙アーム２６が降下して給紙ローラ２５が給紙トレイ２０上の記録用紙の表面に圧接した状態で、給紙ローラ２５が回転されることにより、給紙ローラ２５のローラ面と記録用紙との間の摩擦力で最上位置の記録用紙が分離傾斜板２２へ送り出される。該記録用紙は、その後端が分離傾斜板２２に当接して上方へ案内され、用紙搬送路２３へ送り込まれる。また、給紙ローラ２５によって最上位置の記録用紙が送り出される際に、その直下の記録用紙が摩擦や静電気の作用によって共に送り出される場合があるが、該記録用紙は分離傾斜板２２との当接によって制止される。

用紙搬送路２３は、画像記録ユニット２４等が配設されている箇所以外は、所定間隔で対向する外側ガイド面と内側ガイド面とから構成されている。例えば、複合機１の背面側の用紙搬送路２３は、外側ガイド面が複合機１のフレームと一体に形成され、内側ガイド面がガイド部材２８がフレーム内に固定されることにより構成されている。用紙搬送路２３において、特に用紙搬送路２３が曲がっている箇所には、各搬送コロ２９が外側ガイド面又は内側ガイド面へローラ面を露出するようにして、用紙搬送路２３の幅方向を軸方向として回転自在に設けられている。これら各搬送コロ２９によって、用紙搬送路２３が曲がっている箇所においてガイド面に接触する記録用紙の搬送が円滑となる。

図３に示すように、用紙搬送路２３には、画像記録ユニット２４が設けられている。画像記録ユニット２４は、インクジェット記録ヘッド３９を搭載して主走査方向へ往復動するキャリッジ３８を備えている。インクジェット記録ヘッド３９は、複合機１内にインクジェット記録ヘッド３９とは独立に配置されたインクカートリッジ４０（図４参照）からインクチューブ４１を通じてシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｂｋ）の各色インクが供給され、各インクを微小なインク滴として吐出するものである。インクジェット記録ヘッド３９が搭載されたキャリッジ３８が記録用紙の搬送方向と直交する方向に往復動され、その間の所定のタイミングで各インクが選択的に吐出されることにより、プラテン４２上を搬送される記録用紙に所望の画像が記録される。

図４に示すように、用紙搬送路２３の上側において記録用紙の搬送方向に隔てられて、一対のガイドレール４３，４４が用紙搬送路２３の幅方向に延設されている。キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４を跨ぐようにして摺動可能に設けられている。記録用紙の搬送方向の上流側に配設されたガイドレール４３は、用紙搬送路２３の幅方向の長さがキャリッジ３８の往復動範囲より長い平板状のものであり、ガイドレール４３の上面が、キャリッジ３８の上流側の端部を摺動自在に担持している。

記録用紙の搬送方向の下流側に配設されたガイドレール４４は、用紙搬送路２３の幅方向の長さがガイドレール４３とほぼ同じ長さの平板状のものであり、キャリッジ３８の下流側の端部を支持する縁部４５が、上方へ向かって略直角に曲折されている。キャリッジ３８は、ガイドレール４４の上面に摺動自在に担持されており、且つ、縁部４５をローラ等により狭持している。したがって、キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４上に摺動自在に担持され、ガイドレール４４の縁部４５を基準として、用紙搬送路２３の幅方向に往復動する。なお、キャリッジ３８がガイドレール４３，４４の上面と接触する部位には、摩擦を低減するための摺動部材が適宜設けられる。

ガイドレール４４の上面には、ベルト駆動機構４６が配設されている。ベルト駆動機構４６は、用紙搬送路２３の幅方向の両端付近にそれぞれ設けられた駆動プーリ４７と従動プーリ４８との間に、内側に歯が設けられた無端環状のタイミングベルト４９が張架されてなるものである。駆動プーリ４７の軸にはモータ等の駆動源から駆動力が入力され、駆動プーリ４７の回転によりタイミングベルト４９が周運動する。なお、タイミングベルト４９は無端環状のもののほか、有端のベルトの両端部をキャリッジ３８に固着するものを用いてもよい。

キャリッジ３８は、タイミングベルト４９に固着されており、タイミングベルト４９の周運動により、縁部４５を基準としてガイドレール４３，４４上を往復動する。このようなキャリッジ３８にインクジェット記録ヘッド３９が搭載されて、インクジェット記録ヘッド３９が、用紙搬送路２３の幅方向を主走査方向として往復動可能となっている。ガイドレール４４には、縁部４５に沿ってリニアエンコーダのエンコーダストリップ３３が配設されている。リニアエンコーダは、キャリッジ３８に搭載されたフォトインタラプタによりエンコーダストリップ３３を検出するものであり、このリニアエンコーダの検出信号に基づいて、キャリッジ３８の往復動が制御される。

図３に示すように、用紙搬送路２３の下側には、インクジェット記録ヘッド３９と対向してプラテン４２が配設されている。プラテン４２は、キャリッジ３８の往復動範囲のうち、記録用紙が通過する中央部分に渡って配設されている。プラテン４２の幅は、搬送可能な記録用紙の最大幅より十分に大きいものであり、記録用紙の両端は常にプラテン４２の上を通過する。

図４に示すように、記録用紙が通過しない範囲、すなわちインクジェット記録ヘッド３９による画像記録範囲外には、パージ機構３４、廃インクトレイ３５、ヘッドクリーニング装置８０等のメンテナンスユニットが配設されている。パージ機構３４は、インクジェット記録ヘッド３９のノズル５１（図５参照）から気泡や異物を吸引除去するためのものである。パージ機構３４は、インクジェット記録ヘッド３９の底面であるノズル面５０に密着してノズル５１を覆うキャップ３６と、キャップ３６を通じてインクジェット記録ヘッド３９に接続されるポンプ機構と、キャップ３６をインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０に接離させるための移動機構とからなる。なお、図４には、ポンプ機構及び移動機構は図示されていない。インクジェット記録ヘッド３９の気泡等の吸引除去を行う際には、インクジェット記録ヘッド３９がキャップ３６上に位置するようにキャリッジ３８が移動される。その状態でキャップ３６が上方へ移動してインクジェット記録ヘッド３９のノズル５１を密閉するようノズル面５０に密着する。キャップ３６と連結されたポンプがキャップ３６内を負圧にすることにより、インクジェット記録ヘッド３９のノズル５１からインクとともに気泡や異物が吸引除去される。

廃インクトレイ３５は、フラッシングと呼ばれるインクジェット記録ヘッド３９からのインクの空吐出を受けるためのものであり、キャリッジ３８の往復動範囲内であって画像記録範囲外に設けられる。廃インクトレイ３５は、例えば、プラテン４２の一部として実現されていてもよい。

ヘッドクリーニング装置８０は、パージ機構３４に隣接して配置されており、パージ機構３４によりインクが吸引されたインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０をクリーニングするためのものである。このヘッドクリーニング装置８０が本発明に係るヘッドクリーニング装置に相当するが、詳細な構成は後述される。これらメンテナンスユニットにより、インクジェット記録ヘッド３９内の気泡や混色インクの除去等のメンテナンスが行われる。

インクカートリッジ４０は、図１及び図４に示すように、プリンタ部２の正面側であって左側方（図右側）の筐体内に設けられたカートリッジ装着部６に装着される。図４に示すように、カートリッジ装着部６は、装置内において、インクジェット記録ヘッド３９を搭載するキャリッジ３８と別途に配置されており、インクチューブ４１を通じて、カートリッジ装着部６に装着された各インクカートリッジ４０から、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｂｋ）の各色インクがキャリッジ３８へ供給される。

各インクカートリッジ４０からインクジェット記録ヘッド３９へは、各色毎に独立したインクチューブ４１により各色インクが供給される。インクチューブ４１は、合成樹脂製のチューブであり、キャリッジ３８の往復動に従って撓む可撓性を有する。

カートリッジ装着部６から導出された各インクチューブ４１は、装置の幅方向に沿って中央付近まで引き出されて、装置フレーム等の適当な部材に一旦固定されている。そして、該固定箇所からキャリッジ３８までの部分は、装置フレーム等に固定されておらず、キャリッジ３８の往復動に追従して姿勢変化する。すなわち、キャリッジ３８が往復動方向の一端（図左側）へ移動するに従い、各インクチューブ４１は、Ｕ字形状の湾曲部分の曲げ半径が小さくなるように撓みながら、キャリッジ３８の移動方向へ移動する。一方、キャリッジ３８が往復動方向の他端（図右側）へ移動するに従い、各インクチューブ４１は、湾曲部分の曲げ半径が大きくなるように撓みながら、キャリッジ３８の移動方向へ移動する。

図５は、インクジェット記録ヘッド３９の底面図である。インクジェット記録ヘッド３９は、その底面であるノズル面５０に、インクを吐出するためのノズル５１が、ＣＭＹＢｋの各色インク毎に記録用紙の搬送方向に列設されている。ノズル面５０は、インクジェット記録ヘッド３９の下面の略中央に形成されており、その表面にはテフロン（登録商標）層などの撥水層が形成されている。ノズル面５０の周縁、すなわちノズル面５０の領域外には、カバープレート５２が設けられている。カバープレート５２は、後述されるヘッドクリーニング装置８０の接触ローラ８１が当接する領域であり、耐摩耗性の樹脂等から形成される。なお、図において、上下方向が記録用紙の搬送方向であり、左右方向がキャリッジ３８の往復動方向である。ＣＭＹＢｋの各色インクのノズル５１の列は、キャリッジ３８の往復動方向に並んでいる。各ノズル５１の搬送方向のピッチや数は、記録画像の解像度等を考慮して適宜設定されるものである。また、カラーインクの種類数に応じてノズル５１の列数を増減することも可能である。

図６は、インクジェット記録ヘッド３９の内部構成を示す断面図である。インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０に開口するように形成されたノズル５１の上流側には、圧電素子５４を備えたキャビティ５５が形成されている。圧電素子５４は、所定の電圧が印加されることにより変形してキャビティ５５の容積を縮小する。このキャビティ５５の容量の変化によって、キャビティ５５内のインクがノズル５１からインク滴として吐出される。

キャビティ５５は、各ノズル５１毎に設けられており、各色インク毎のノズル５１の列の複数のキャビティ５５に渡ってマニホールド５６が形成されている。マニホールド５６の上側にはバッファタンク５７が配設されている。バッファタンク５７は、ＣＭＹＢｋの各色インク毎に設けられている。各バッファタンク５７には、インクカートリッジ４０からインクチューブ４１を通じてインク供給口５８からインクが供給される。バッファタンク５７に一旦インクが貯留されることにより、インクチューブ４１等でインク内に発生した気泡が捕捉され、キャビティ５５及びマニホールド５６に気泡が進入することが防止される。バッファタンク５７内で捕捉された気泡は、気泡排出口５９からポンプ機構により吸引除去される。バッファタンク５７からマニホールド５６へ供給されたインクは、マニホールド５６により各キャビティ５５に分配される。

このようにして、インクカートリッジ４０からインクチューブ４１を通じて供給された各色インクが、バッファタンク５７、マニホールド５６を介してキャビティ５５へ流れるようにインク通路が構成される。このようなインク通路を通じて供給されたＣＭＹＢｋの各色インクが、ノズル５１からインク滴として記録用紙に吐出される。

図３に示すように、画像記録ユニット２４の上流側には、用紙搬送路２３を搬送されている記録用紙を狭持して、プラテン４２上へ搬送する一対の搬送ローラ６０及び押さえローラ６１が設けられている。画像記録ユニット２４の下流側には、記録済みの記録用紙を狭持して搬送する一対の排紙ローラ６２及び拍車ローラ６３が設けられている。搬送ローラ６０及び排紙ローラ６２は、モータ等の駆動源から駆動伝達されて、所定の改行幅で間欠駆動する。搬送ローラ６０及び排紙ローラ６２の回転は同期されており、搬送ローラ６０に設けられたロータリーエンコーダが、搬送ローラ６０とともに回転するエンコーダディスクをフォトインタラプタで検出する。この検出信号に基づいて、搬送ローラ６０及び排紙ローラ６２の回転が制御される。

押さえローラ６１は、搬送ローラ６０に所定の押圧力で押圧するように付勢されて回転自在に設けられている。搬送ローラ６０と押さえローラ６１との間に記録用紙が進入した場合には、押さえローラ６１は記録用紙の厚み分だけ退避して該記録用紙を搬送ローラ６０とともに狭持する。これにより、搬送ローラ６０の回転力が確実に記録用紙へ伝達される。拍車ローラ６３も排紙ローラ６２に対して同様に設けられたものであるが、記録済みの記録用紙と圧接するので、記録用紙に記録された画像を劣化させないようにローラ面が拍車状に凹凸したものとなっている。

図４に示すように、メイン基板６４からインクジェット記録ヘッド３９へはフラットケーブル６５を通じて記録用信号等の伝送が行われる。メイン基板６４は、複合機１の動作を制御するための制御部を構成する。フラットケーブル６５は、電気信号を伝送する導体をポリエステルフィルム等の合成樹脂フィルムで覆って絶縁した薄帯状のものであり、メイン基板６４とインクジェット記録ヘッド３９の制御基板とを電気的に接続している。フラットケーブル６５は、キャリッジ３８から往復動方向へ導出され、上下方向に略Ｕ字形状に曲折されており、この略Ｕ形状の部分は、他の部材に固定されておらず、キャリッジ３８の往復動に追従して姿勢変化する。

以下、ヘッドクリーニング装置８０について説明する。図７は、ヘッドクリーニング装置８０の構成を示す正面図であり、図８は、ヘッドクリーニング装置８０の構成を示す平面図である。ヘッドクリーニング装置８０は、図４に示したように、キャリッジ３８がガイドレール４３，４４上を往復動する範囲内であって画像記録領域外に、パージ機構３４より内側に配置されている。このヘッドクリーニング装置８０により、パージ機構３４によりインクが吸引されたインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０から、付着したインクが除去される。

図７及び図８に示すように、ヘッドクリーニング装置８０は、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０と当接する接触ローラ８１（位置決め部材）と、ノズル面５０に付着したインクを除去するクリーニングローラ８２と、クリーニングローラ８２のローラ面を清掃するクリーニングブレード８３（清掃部材）と、除去したインクを吸収して保持する廃インクフォーム８４とを具備する。

接触ローラ８１は、一対の支持フレーム８５，８６の一方に回転自在に支持されている。支持フレーム８５，８６は、クリーニングローラ８２をも回転自在に支持するものであり、クリーニングローラ８２の軸方向に隔てられて対向位置に配設されている。支持フレーム８５，８６間の距離は、インクジェット記録ヘッド３９の記録用紙の搬送方向の幅より若干広く、ガイドレール４３，４４上をキャリッジ３８とともに往復動されるインクジェット記録ヘッド３９は、支持フレーム８５，８６間の上側を通過する。支持フレーム８５，８６が対向する方向が、記録用紙の搬送方向であり、図４における上下方向である。支持フレーム８５，８６の基端は、複合機１の装置本体又はフレーム部材に固定されている。なお、支持フレーム８５，８６を、装置フレーム等に一体に形成されたリブとしてもよい。

接触ローラ８１は、図８に示すように、記録用紙の搬送方向下流側の支持フレーム８５の上端付近に、その軸方向を該搬送方向と一致させて軸支されている。図７に示すように、接触ローラ８１のローラ面の上端位置Ｈ１が、ヘッドクリーニング装置８０の最上位置である。接触ローラ８１のローラ面の上端位置Ｈ１は、キャリッジ３８に搭載されて往復動するインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０の高さに合致するように設定されている。また、接触ローラ８１は、平面視において、インクジェット記録ヘッド３９のカバープレート５２の搬送方向下流側に対応して配置されている。したがって、キャリッジ３８とともに往復動するインクジェット記録ヘッド３９に対して、ノズル面５０の領域外であるカバープレート５２が、接触ローラ８１のローラ面に当接する。接触ローラ８１の軸方向長さは、カバープレート５２の領域内に収まるように設定されており、接触ローラ８１は、ノズル面５０の領域内、すなわち撥水層が形成された領域には接触しない。

クリーニングローラ８２は、図８に示すように、その軸方向を記録用紙の搬送方向と一致させて、支持フレーム８５，８６間に回転自在に設けられている。図７に示すように、クリーニングローラ８２のローラ面の上端位置Ｈ２は、接触ローラ８１のローラ面の上端位置Ｈ１より若干低くなるように設定されている。この接触ローラ８１のローラ面の上端位置Ｈ１と、クリーニングローラ８２のローラ面の上端位置Ｈ２との差が、クリーニングローラ８２のローラ面とインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０との間の微小隙間Ｄとなる。この微小隙間Ｄは、０．０１〜０．１ｍｍの範囲内が、ノズル面５０に付着したインクを除去するに好適であり、特に好ましくは、０．０３〜０．０５ｍｍの範囲内である。クリーニングローラ８２の軸方向長さは、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０に対応しており、ノズル面５０とクリーニングローラ８２のローラ面とが対向する。

クリーニングローラ８２は、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０より、親水性が高いものが好適である。クリーニングローラ８２のローラ面の親水性を高くすることにより、該ローラ面とインクとの接触角を、ノズル面５０とインクとの接触角より確実に小さくすることができる。具体的には、テフロン（登録商標）等により撥水層が形成されたノズル面５０に対して、クリーニングローラ８２のローラ面を、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム、硫黄及び硫黄複合改削鋼鋼材（ＳＵＭ）などの金属系素材や、ポリアセタール系樹脂（ＰＯＭ）、アクリル・ブタジエン・スチレン系樹脂（ＡＢＳ）、ポリプロピレン系樹脂（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート系樹脂（ＰＢＴ）、ポリエチレン系樹脂（ＰＥ）、ポリカーボネート系樹脂（ＰＣ）などの樹脂素材、これら素材にオゾン処理やプラズマ処理などの親水性処理を施したもの等からなるものとすることが好適である。

接触ローラ８１の軸には原動ギヤ８７が設けられており、クリーニングローラ８２の軸には従動ギヤ８８が設けられている。原動ギヤ８７と従動ギヤ８８とは噛合されており、これにより、接触ローラ８１の回転が、クリーニングローラ８２に逆方向の回転として伝達される。原動ギヤ８７及び従動ギヤ８８が本発明に係る駆動伝達部材に相当するが、駆動伝達部材はギヤ列に限定されず、例えばタイミングベルトを用いるなど、駆動伝達が可能な周知の構成を採用し得る。原動ギヤ８７及び従動ギヤ８８が設けられることにより、クリーニングローラ８２にモータ等の駆動源から駆動力を伝達する必要がなく、ヘッドクリーニング装置８０を簡易な構造で実現することができる。勿論、モータ等の駆動源からクリーニングローラ８２に駆動伝達を行って、クリーニングローラ８２を回転させるようにしてよい。その場合には、原動ギヤ８７及び従動ギヤ８８を設ける必要はない。

クリーニングローラ８２の下方には、廃インクフォーム８４が敷設されている。廃インクフォーム８４はフェルト等の吸水性部材であり、クリーニングローラ８２の下方の領域を広く覆っている。インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０から除去されたインクは、クリーニングローラ８２の回転により下方に振り落とされ、廃インクフォーム８４に吸収されることにより回収される。

廃インクフォーム８４のクリーニングローラ８２の回転方向下流側となる位置に、クリーニングブレード８３が配設されている。つまり、クリーニングローラ８２のローラ面の最下位置Ｈ３よりクリーニングローラ８２の回転方向下流側にクリーニングブレード８３が配設されている。クリーニングブレード８３は、ワイパー状のゴム部材である。このようにクリーニングローラ８２のローラ面に摺接してインクを拭き取るワイパー状の弾性部材が、本発明においてブレードと称される。図７に示すように、クリーニングブレード８３の先端は、クリーニングローラ８２のローラ面の軸方向全域に圧接されている。クリーニングローラ８２は、クリーニングブレード８３が圧接された状態で回転され、そのローラ面に付着したインクがクリーニングブレード８３により拭き取られて、廃インクフォーム８４上に落とされる。これにより、クリーニングローラ８２のローラ面のインクが確実に除去される。

以下、図９及び図１０を用いて、クリーニング装置８０によるインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０のクリーニングについて説明する。インクジェット記録ヘッド３９は、複合機１の電源が入れられたときや所定の時間間隔で、ノズル５１の目詰まり防止や気泡の除去のために、パージ機構３４によるインクの吸引（パージ）が行われる。パージの際には、キャリッジ３８がキャップ３６上に移動され（図４参照）、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０がキャップ３６に覆われて密封され、その状態でキャップ３６内がポンプで負圧にされることにより、各ノズル５１からインクが吸引される。

パージが終了すると、キャップ３６内が常圧に戻され、ノズル面５０からキャップ３６が離される。このパージ後のノズル面５０には、吸引されたインクの一部が飛散して付着している。ノズル面５０にインクが付着した状態のインクジェット記録ヘッド３９は、ガイドレール４３，４４上をキャリッジ３８とともにヘッドクリーニング装置８０側へ移動される。

図９（ａ）に示すように、ヘッドクリーニング装置８０側へ移動されたインクジェット記録ヘッド３９は、そのカバープレート５２（図５参照）がヘッドクリーニング装置８０の接触ローラ８１と接触する。カバープレート５２と接触ローラ８１とが当接した状態でインクジェット記録ヘッド３９がさらに移動されることにより、インクジェット記録ヘッド３９の移動に伴って接触ローラ８１が図９において半時計回りに回転する。

接触ローラ８１の回転は、原動ギヤ８７及び従動ギヤ８８を介してクリーニングローラ８２に伝達される。したがって、接触ローラ８１が図９における半時計回りに回転すると、クリーニングローラ８２は図９における時計回りに回転する。つまり、インクジェット記録ヘッド３９の底面であるノズル面５０と、クリーニングローラ８２のローラ面とは、逆方向へ移動する。

前述したように、クリーニングローラ８２のローラ面の上端位置Ｈ２は、接触ローラ８１のローラ面の上端位置Ｈ１より若干低い。したがって、図９（ｂ）に示す状態で、接触ローラ８１のローラ面に接触して移動するインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０は、クリーニングローラ８２のローラ面に接触せず、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０とクリーニングローラ８２のローラ面との間には、微小隙間Ｄが維持される。

インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０に付着したインク滴８９は、その表面張力により、ノズル面５０から下方へ向かって膨出するように半球形となる。つまり、このインク滴８９が下方へ膨出する大きさは、ノズル面５０とクリーニングローラ８２のローラ面との間の微小隙間Ｄより大きい。したがって、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０は、クリーニングローラ８２のローラ面とは接触しないが、ノズル面５０に付着したインク滴８９は、クリーニングローラ８２のローラ面と接触する。つまり、ノズル面５０と該ローラ面との間にインク滴８９が介在した状態になる。

図１０は、ノズル面５０からクリーニングローラ８２のローラ面にインクが移動する状態を示している。ノズル面５０とクリーニングローラ８２のローラ面との間にインク滴８９が介在した状態において、該ローラ面の進行方向、つまり図１０の右側方向に着目すると、インク滴８９とノズル面５０と外気との接触点Ａと、インク滴８９とクリーニングローラ８２のローラ面と外気との接触点Ｂとにおいて、接触角α，βが存在する。ここで、接触角とは、固体（ノズル面５０，ローラ面）、液体（インク滴８９）、気体（外気）の３相の接触点で液体面に接線を引き、液体を含む側の固体表面と挟まれた角度である。

クリーニングローラ８２のローラ面は、ノズル面５０に対して相対的に図１０の右方向へ移動するので、インク滴８９は、ノズル面５０より親水性の高いクリーニングローラ８２のローラ面に引っ張られるように変形して、接触角α＞接触角βとなる。一方、液体の性質上、インク滴８９は、接触角α，βが等しくなるように移動する。したがって、接触角αが小さくなり、且つ接触角βが大きくなる方向へ、つまり、ノズル面５０からクリーニングローラ８２のローラ面へインク滴８９が移動する。これにより、ノズル面５０に付着したインク滴８９が、クリーニングローラ８２のローラ面に移動する。

図９（ｃ）に示すように、クリーニングローラ８２のローラ面に移動したインク滴８９は、クリーニングローラ８２の回転による遠心力や自重に働く重力により、クリーニングローラ８２から廃インクフォーム８４へ向かって飛び出す。さらにクリーニングローラ８２のローラ面残存するインク滴８９は、クリーニングブレード８３に掻き落とされて廃インクフォーム８４に吸収される。これにより、インク滴８９が付着していないローラ面を再びノズル面５０に対向させることができる。

このように、本ヘッドクリーニング装置８０によれば、スライド移動されたインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０のカバープレート５２を接触ローラ８１に接触させて、クリーニングローラ８２のローラ面とノズル面５０との間に微小隙間Ｄを形成し、クリーニングローラ８２を、そのローラ面がインクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０と対向した状態で回転させることにより、液体が接触角の小さい方向へ移動する力を利用して、ノズル面５０に残存したインク滴８９をクリーニングローラ８２のローラ面に移動させることとしたので、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０に付着したインク滴８９を、ノズル面５０に非接触で拭き取ることができる。これにより、ヘッドクリーニングの際に、インクジェット記録ヘッド３９のノズル面５０に形成された撥水層が摩耗したり、損傷されることを防止でき、インクジェット記録ヘッド３９の製品寿命を延長することができる。

なお、本実施形態では、本発明に係る清掃部材としてクリーニングブレード８３を用いたが、これに代えて、インク滴８９を吸収する吸収素材がローラ面に用いられたローラをクリーニングローラ８２に接触させて、クリーニングローラ８２のローラ面からインク滴８９を除去するようにしてもよい。

図１は、本発明の実施の形態に係る複合機１の外観構成を示す斜視図である。 図２は、複合機１の内部構成を示す縦断面図である。 図３は、プリンタ部２の主要構成を示す拡大断面図である。 図４は、プリンタ部２の主要構成を示す拡大平面図である。 図５は、インクジェット記録ヘッド３９の底面図である。 図６は、インクジェット記録ヘッド３９の内部構成を示す拡大断面図である。 図７は、ヘッドクリーニング装置８０の概略構成を示す正面図である。 図８は、ヘッドクリーニング装置８０の概略構成を示す平面図である。 図９は、ヘッドクリーニング装置８０によるクリーニング動作を示す図である。 図１０は、ヘッドクリーニング装置８０によるクリーニング動作を示す図である。

符号の説明

３９・・・インクジェット記録ヘッド
５０・・・ノズル面
５１・・・ノズル
５２・・・カバープレート（ノズル領域外）
８０・・・ヘッドクリーニング装置
８１・・・接触ローラ（位置決め部材）
８２・・・クリーニングローラ
８３・・・クリーニングブレード（清掃部材）
８９・・・インク滴

Claims (7)

1. インクを吐出するノズルが形成されたノズル面を有するインクジェット記録ヘッドと、
   上記ノズル面の領域外に接触する位置決め部材と、
   上記位置決め部材により、そのローラ面と上記ノズル面とに微小隙間が形成され、該ローラ面を該ノズル面に対向させて回転可能なクリーニングローラと、を具備してなるものであるヘッドクリーニング装置。
2. 上記クリーニングローラのローラ面からインクを除去する清掃部材を更に具備してなるものである請求項１に記載のヘッドクリーニング装置。
3. 上記位置決め部材は、上記インクジェット記録ヘッドのノズル面の領域外に当接するローラであり、
   上記位置決め部材の回転に基づいて上記クリーニングローラを該位置決め部材と逆方向に回転する駆動伝達部材を具備するものである請求項１又は２に記載のヘッドクリーニング装置。
4. 上記クリーニングローラのローラ面は、上記ノズル面より親水性の高い素材からなるものである請求項１から３のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置。
5. 上記微小隙間は、０．０１〜０．１ｍｍの範囲内である請求項１から４のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置。
6. 上記清掃部材は、上記クリーニングローラのローラ面に摺接するブレードである請求項２から５のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置。
7. 上記清掃部材は、上記クリーニングローラのローラ面の最下位置より、該クリーニングローラの回転方向下流側に配設されたものである請求項２から６のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置。
   

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