JP3931699B2

JP3931699B2 - Cleaning member, head cleaning method, and image forming apparatus

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Publication number: JP3931699B2
Application number: JP2002070888A
Authority: JP
Inventors: 正太西; 雄次矢倉; 真人安藤; 洋徳永
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: JP2003266718A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク吐出孔から記録媒体上に画像形成のためのインクを吐出するインクジェットヘッドのインク吐出面をクリーニングするクリーニング部材及びヘッドクリーニング方法並びに画像形成装置に関し、詳しくは、インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ろうとするクリーニング部材及びヘッドクリーニング方法並びに画像形成装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
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孔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おり、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孔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孔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。
【０００３】
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、固化したインクを除去する（ワイプする）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。
【０００４】
また、特開昭５６−１０１８６６号公報には、吸引ポンプを用いてインク吐出孔内のインクやゴミ等を吸引して除去し、インクの不吐出を防止する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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孔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、インク吐出孔付近にインクが残ってしまう問題があった。
【０００６】
また、吸引ポンプを用いてインク吐出孔内のインクやゴミ等を吸引して除去する場合は、インク吐出孔内のインクをやや多めに吸引する必要があり、インクジェットヘッドのインクを無駄に消費してしまう場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ろうとするクリーニング部材及びヘッドクリーニング方法並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるクリーニング部材は、１色又は複数色のインクを各色毎に吐出するインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有し、上記インク吐出孔から記録媒体上に画像形成のためのインクを吐出するインクジェットヘッドの上記インク吐出面をクリーニングするクリーニング部材であって、弾性を有する材料で円柱状に形成され上記インク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されて、上記インク吐出面に対し接触した状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動されるクリーニングローラを備え、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引するようにしたものである。
【０００９】
このような構成により、弾性を有する材料で円柱状に形成されインク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを、上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させ、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引して除去する。これにより、上記インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。
【００１０】
そして、上記クリーニングローラは、その外周面に多数の小孔が形成されている。これにより、上記クリーニングローラの外周面がインクジェットヘッドのインク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内から吸引したインクを、上記外周面の多数の小孔の毛管現象により該小孔内に捕らえて、インク吐出面に残すことなく確実に除去してクリーニングする。
【００１１】
また、本発明によるヘッドクリーニング方法は、１色又は複数色のインクを各色毎に吐出するインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するインクジェットヘッドのヘッドクリーニング方法であって、弾性を有する材料で円柱状に形成され上記インク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させ、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触して移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引するものである。
【００１２】
このような方法の実施により、弾性を有する材料で円柱状に形成されインク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを、上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させ、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触して移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引して除去する。これにより、上記インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明による画像形成装置は、インクジェットヘッドからインクを微細に粒子化して吐出し、記録媒体上にインクドットを吹付けて画像形成を行う画像形成装置において、１色又は複数色のインクを各色毎に吐出するインク吐出孔の列が設けられたインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、弾性を有する材料で円柱状に形成され上記インク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを備え、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引するクリーニング部材と、このクリーニング部材を上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させる移動手段と、上記インクジェットヘッドを装置本体の所定箇所に装着して固定すると共にその固定を解除するヘッド着脱機構と、を備えたものである。
【００１４】
このような構成により、弾性を有する材料で円柱状に形成されインク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを備えたクリーニング部材を、上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させ、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引して除去する。これにより、上記インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明が適用されるインクジェットヘッド１及びこのインクジェットヘッド１を装着するプリンタ本体２の実施の形態を示す斜視図である。図１は、インクジェットヘッド１が独立した形態を有してプリンタ本体２に直接装着される形式のものを示している。そして、上記インクジェット１を矢印Ｈのように収納してプリンタ本体２に固定状態でセットして画像形成装置、例えばインクジェットプリンタを構成する。
【００１６】
上記インクジェットヘッド１は、液体インク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（記録媒体）上にインクドットを吹付けるもので、図１及び図２に示すように、インクカートリッジ３と、インク吐出部４と、ヘッドキャップ５とを備えて成る。
【００１７】
上記インクカートリッジ３は、内部に１色又は複数色のインクを収容するもので、その筐体が図１に示すプリンタ本体２の幅方向、すなわち記録紙の幅方向に全幅にわたって細長く伸びている。上記筐体の内部には、図示省略したが、例えば四つに分かれたインク室があり、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫの４色のインクが充填されている。なお、上記インクカートリッジ３は、硬質樹脂等で形成されている。
【００１８】
上記インクカートリッジ３の底面部には、図２（図１に示すインクジェットヘッド１の拡大横断面図）に示すように、インク吐出部４が設けられている。このインク吐出部４は、上記インクカートリッジ３から供給されるインクを微細に粒子化して吐出させるもので、微小な孔から成るインク吐出孔が該インクカートリッジ３の長手方向に沿って記録紙の全幅に対応して設けられたインク吐出面６を有している。
【００１９】
そして、このインク吐出面６は、例えばニッケル及びニッケルを含む材質でニッケル電鋳法により薄いシート状に形成され、上記インクカートリッジ３の長手方向に伸び、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＫの４色のインク吐出孔の列がそれぞれ設けられており、４色一体型のラインヘッドとされている。なお、図示は省略したが、上記インク吐出面６のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインク吐出孔の列のある部分と、該インク吐出孔を挟む両側にてヘッド電極を樹脂で覆った凸部が形成された部分とは、波打ち面状に形成されている。
【００２０】
上記インクカートリッジ３の底面側には、ヘッドキャップ５が取り付けられている。このヘッドキャップ５は、上記インク吐出部４のインク吐出面６を覆い、インク吐出孔の乾燥と目詰まりを防ぐために保護するキャップ部材となるもので、上記インクカートリッジ３の筐体と同じ長さで細長く伸び、上面が開口した浅い箱状に形成されており、該インク吐出部４に対し相対的に移動し且つ着脱可能に装着されている。そして、上記ヘッドキャップ５は、インク吐出部４のインク吐出面６の長手方向に直交する方向に矢印Ａ，Ｂのようにモータ等の移動手段により移動され、矢印Ａ方向に移動した状態で上記インクカートリッジ３から外され、矢印Ｂ方向に戻った状態で再びインクカートリッジ３に装着されるようになっている。なお、上記ヘッドキャップ５は、硬質樹脂等で形成されている。
【００２１】
上記ヘッドキャップ５の内側には、クリーニングローラ７が設けられている。このクリーニングローラ７は、上記インク吐出部４のインク吐出面６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おり、上記ヘッドキャップ５内の一側部にて該ヘッドキャップ５の長手方向に取り付けられている。したがって、上記インク吐出部４のインク吐出面６の長手方向と平行となる。そして、上記クリーニングローラ７は、上記ヘッドキャップ５と共に矢印Ａ方向に移動してインク吐出部４のインク吐出面６をクリーニングするようになっている。
このことから、上記ヘッドキャップ５は、クリーニングローラ７を上記インク吐出部４のインク吐出面６に対し接触させた状態で該インク吐出面６の長手方向に直交する方向に相対的に移動させる移動手段ともなる。
【００２２】
また、同じく上記ヘッドキャップ５の内側には、インク受部８が設けられている。このインク受部８は、上記インク吐出部４のインク吐出孔からの予備吐出インクを受けるもので、浅い箱状のヘッドキャップ５の底面の一部又は全体で予備吐出されたインクを受けるようになっている。
【００２３】
次に、上記ヘッドキャップ５及びクリーニングローラ７の具体例について、図３〜図５を参照して説明する。まず、図４において、ヘッドキャップ５は、図１に示すインクカートリッジ３の幅と長さに合わせて細長状に形成され、図３に示すように、下部に底面を有し全周囲に側壁が立ち上部が開口した浅い箱状に形成されている。そして、前述のように、ヘッドキャップ５はインク吐出部４のインク吐出面６の長手方向に直交する方向に矢印Ａ，Ｂのように移動されるが、矢印Ｂ方向に戻った状態で再びインクカートリッジ３に装着される際の位置決め手段として、図３に示すように、クリーニングローラ７と反対側の側壁の上端部に位置決め爪１２が設けられている。この位置決め爪１２がインクカートリッジ３の下部側縁部に係止してヘッドキャップ５を位置決めするようになっている。
【００２４】
そして、上記ヘッドキャップ５の上記インク吐出部４側にて長手方向の一側の側壁近傍には、上記インク吐出部４のインク吐出面６の全長にわたって接触する円柱状に形成されたクリーニングローラ７が着脱可能に保持されている。すなわち、上記クリーニングローラ７の両端部には、図４に示すようにピン９が突出して設けられ、このピン９が図３に示すように略Ｕ字状の形状で立ち上がる保持部材１０で保持されている。この保持部材１０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、上記のピン９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ピン９を受け入れ、その後閉じて保持する。逆に、上記のピン９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ピン９を取り外すことができるようになっている。
【００２５】
なお、上記クリーニングローラ７の円柱状の形状は、図４及び図５に示すように、その長手方向の両端部に比して中央部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７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６と非接触になることを防止するためである。
【００２６】
また、上記クリーニングローラ７の前記インク吐出面６に接触する部分は、弾性を有するゴム等の材質で形成されている。すなわち、上記クリーニングローラ７の芯材は、例えば金属や硬質樹脂等で形成されているが、その芯材より外側の周面部分はゴム等の弾性部材で形成されている。なお、上記クリーニングローラ７の全体がゴム等の弾性部材で形成されていてもよい。
【００２７】
そして、上記クリーニングローラ７をヘッドキャップ５に保持する部分には、図３に示すように、フローティングスプリング１１が介在されている。このフローティングスプリング１１は、上記クリーニングローラ７をインク吐出部４のインク吐出面６側に付勢する手段となるもので、例えば側面視で略Ｕ字状に形成された板バネから成り、前記保持部材１０の近傍にてピン９の下方に挿入されている。そして、上記フローティングスプリング１１の付勢力が両端部のピン９に働くことにより、クリーニングローラ７をインク吐出部４のインク吐出面６に略均一な力で押圧する。
【００２８】
これにより、図２に示すように、インクカートリッジ３の底面側にヘッドキャップ５が取り付けられた状態で、上記フローティングスプリング１１の付勢力と、クリーニングローラ７の弾性力と、クラウン形状とで、上記クリーニングローラ７は、インク吐出部４のインク吐出面６の全長にわたって接触するようになる。なお、上記フローティングスプリング１１は、略Ｕ字状の板バネに限られず、コイルスプリングであってもよい。
【００２９】
また、上記クリーニングローラ７は、上記インク吐出部４のインク吐出面６との接触により従動回転するようになっている。したがって、図２に示すように、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動することにより、クリーニングローラ７はインク吐出部４のインク吐出面６の全長にわたって適度な圧力で密着しながら回転し、その回転移動によりインク吐出面６に付着しているインクをクリーニングする。
【００３０】
ここで、上記クリーニングローラ７によるインク吐出部４のインク吐出面６のクリーニング作用及びヘッドクリーニング方法について、図６を参照して説明する。なお、図６では、説明を分かり易くするため、インク吐出面６とインク吐出孔１３とクリーニングローラ７とを拡大した断面図で示している。まず、図６において、クリーニングローラ７は、図２に示すヘッドキャップ５と共に矢印Ａ方向に移動しながら、インク吐出面６との接触により矢印Ｃ方向に従動回転する。そして、上記クリーニングローラ７が、図２に示すインク吐出部４のインク吐出面６の或る列のインク吐出孔１３の位置を通過するとする。
【００３１】
図６（ａ）は、矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動してきたクリーニングローラ７が、或る列のインク吐出孔１３の位置に差しかかった状態を示している。このとき、上記インク吐出孔１３の部位には、インク室１４からのインク１５が充満されており、該インク吐出孔１３の内部には上記インク１５の表面の界面張力により凹状曲面のメニスカス１６が形成されている。そして、図６（ａ）に示すように、上記クリーニングローラ７が矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動することにより、上記インク吐出孔１３を一方側縁部から他方側縁部に向けて塞いで行き、その間に該インク吐出孔１３内の空気が他方側縁部の隙間から矢印Ｄのように押し出されて行く。
【００３２】
次に、図６（ｂ）に示すように、上記クリーニングローラ７が更に矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動して、丁度インク吐出孔１３の位置に来ると、該インク吐出孔１３を完全に塞いだ状態になる。このとき、クリーニングローラ７は上記インク吐出面６に押圧して接触されているので、微視的には、該クリーニングローラ７の表面の一部がその弾性により上記インク吐出孔１３の一方側縁部と他方側縁部との間で該インク吐出孔１３内に少し入り込み、その分だけインク吐出孔１３内の空気を押し出した状態で該インク吐出孔１３の入口を塞ぎ、内部を密封している。
【００３３】
その後、図６（ｃ）に示すように、上記クリーニングローラ７が更に矢印Ｃ方向に従動回転しながら矢印Ａ方向に移動して、上記インク吐出孔１３の他方側縁部を塞いだ状態で一方側縁部だけを開いて行く。このとき、微視的には、上記インク吐出孔１３内に少し入り込んだクリーニングローラ７の表面の一部がインク吐出孔１３の一方側縁部から離れる際に、該インク吐出孔１３内の密封された空気が引かれて一方側縁部の隙間から矢印Ｅのように吸引される。
【００３４】
すなわち、図６（ｂ）に示すようにインク吐出孔１３内の空気が少し押し出されて密封された状態（正圧）から、図６（ｃ）に示すように上記インク吐出孔１３内の空気が引き出された際（負圧）のインク吐出孔１３内の圧力変化により、該インク吐出孔１３内のインクが吸引されるようになる。これにより、上記インク吐出孔１３内に残ったインクが図２においてインク吐出部４の外側に引っ張られる吸引力が作用し、該インク吐出孔１３内のインクを吸引して確実に除去することができる。
【００３５】
なお、この場合、ゴム等の弾性を有する材料で円柱状に形成されたクリーニングローラ７をインク吐出面６上で移動させるので、該インク吐出面６のヘッド電極を樹脂で覆った状態の保護層を損傷させることなく、上記インク吐出面６のクリーニングを行うことができる。
【００３６】
図７は、上記クリーニングローラ７の他の実施形態を示す側面図である。この実施形態は、上記クリーニングローラ７を、その外周面に多数の小孔１７，１７，…が形成された部材としたものである。そして、上記小孔１７の内径は、毛管現象により内部にインクを捕らえて保持できる程度の寸法とされている。
この場合は、図６で説明したようにクリーニングローラ７で吸引除去されたインク、及びそのクリーニングローラ７の外周面によって拭き取られたインクを、上記クリーニングローラ７の外周面に形成された多数の小孔１７，１７，…の毛管現象により捕らえて保持できるので、インク吐出面６上にインクを残すことなくきれいにクリーニングを行うことができる。
【００３７】
なお、上記クリーニングローラ７を、弾性を有するスポンジ状の材料で円柱状に形成し、その外周面に多数の小孔１７，１７，…を有する部材としてもよい。この場合は、上記多数の小孔１７，１７，…の毛管現象により捕らえて保持されたインクが中心部のスポンジ状の部分に吸収されるので、一度クリーニングしたインクを該クリーニングローラ７内に保持した状態で次のクリーニングを行うことができる。
【００３８】
次に、図２に示すクリーニングローラ７の移動及び従動回転の具体的な機構について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、図１に示すヘッドキャップ開閉機構２０の詳細を示す側面図である。まず、図２に示すクリーニングローラ７は、図３に示すようにヘッドキャップ５に取り付けられており、このヘッドキャップ５は、図８に示すように下辺部に直線状のラック２２が形成された移動用ラック板４０に連結して支持されている。
【００３９】
上記移動用ラック板４０は、上記ヘッドキャップ５を矢印Ａ，Ｂ方向に移動させるもので、該移動用ラック板４０の内側側面の上部両端に設けられた２本のガイドピン４１ａ，４１ｂを、図１に示すプリンタ本体２の一方の外側板４２に形成された直線状の移動ガイド溝４３に係合させ、下辺部に形成されたラック２２を、上記一方の外側板４２に取り付けられた移動用モータ４４の回転軸上のウォームギア４５によって回転されるピニオン２３に噛み合わせて、支持されている。
【００４０】
また、上記ヘッドキャップ５の一方の外側面には、上記移動用ラック板４０側に向けて前後２本のキャップガイドピン４６ａ，４６ｂが突出して設けられている。また、前記プリンタ本体２の一方の外側板４２の中間部には、上記ヘッドキャップ５の移動軌跡を形成するため所定形状に湾曲した２本のキャップガイド溝４７，４８が形成されている。そして、上記ヘッドキャップ５の前後２本のキャップガイドピン４６ａ，４６ｂは、それぞれ上記プリンタ本体２の外側板４２のキャップガイド溝４７，４８に係合され、更に前部のキャップガイドピン４６ａだけは上記移動用ラック板４０の前端部に縦長に形成されたガイド溝４９に係合されている。
【００４１】
このような機構により、上記移動用モータ４４の駆動によりウォームギア４５を介してピニオン２３が矢印Ｆ，Ｇ方向に回転し、これと噛み合うラック２２により移動用ラック板４０が矢印Ａ，Ｂ方向に移動する。このとき、上記ヘッドキャップ５の前部のキャップガイドピン４６ａが上記移動用ラック板４０の前端部のガイド溝４９に係合しているので、該ヘッドキャップ５は上記移動用ラック板４０と共に矢印Ａ，Ｂ方向に移動する。そして、そのときのヘッドキャップ５の移動軌跡は、前後２本のキャップガイドピン４６ａ，４６ｂが係合するキャップガイド溝４７，４８の形状によって決められる。
【００４２】
図９は、図８の要部拡大側面図であり、クリーニングローラ７の従動回転の具体的な構造を示している。すなわち、ヘッドキャップ５の内部にて、クリーニングローラ７の両端部のピン９を保持する保持部材１０の内側にスプリング支持部材５０を立設し、このスプリング支持部材５０にコイルスプリング５１を巻き付けて装着し、該コイルスプリング５１の上端部を、上記クリーニングローラ７のピン９を回転可能に支持する軸受部５２の下面に押し当てている。
【００４３】
したがって、上記コイルスプリング５１の弾性力でクリーニングローラ７を常時上向きに付勢して、インク吐出部４のインク吐出面６に押し付けることができる。これにより、図８において、ヘッドキャップ５が矢印Ａ方向に移動する際に、上記インク吐出面６に押し付けられたクリーニングローラ７は、該インク吐出面６との押圧接触により矢印Ｃ方向に従動回転する。
【００４４】
図１０は、上記クリーニングローラ７の移動機構の他の実施形態を示す要部拡大側面図である。この実施形態は、クリーニングローラ７の回転を制限するためのブレーキ機構を備え、該クリーニングローラ７が上記ブレーキ機構により回転が制限された状態でインク吐出面６上を擦りつつ回転移動するようにしたものである。上記ブレーキ機構は、図１０に示すように、クリーニングローラ７のピン９に一体的に固着された例えば円筒状又は円柱状のブレーキドラム５３と、このブレーキドラム５３の外周面に掛け回され一端部が固定された細長帯状のブレーキシュー５４と、このブレーキシュー５４の他端部に連結されて適度な締付け力を与える引っ張りスプリング５５とから成る。
【００４５】
これにより、上記クリーニングローラ７がインク吐出面６との押圧接触により従動回転する際に、上記ブレーキシュー５４の締付け力によりブレーキドラム５３の回転にブレーキが掛けられ、該クリーニングローラ７が上記ブレーキ機構により回転が制限された状態でインク吐出面６上を擦りつつ回転移動するようにされる。この場合は、クリーニングローラ７が上記インク吐出面６を擦りつつ少し回転するので、該インク吐出面６を損傷させることなく、付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。なお、上記ブレーキ機構は、図１０に示す構造に限られず、クリーニングローラ７の回転を制限できるものであるならば、他の構造であってもよい。
【００４６】
図１１は、上記クリーニングローラ７の移動機構の更に他の実施形態を示す要部拡大側面図である。この実施形態は、クリーニングローラ７の回転を禁止するための固定機構を備え、該クリーニングローラ７が上記固定機構により回転しないように固定された状態で上記インク吐出面６上を移動するようにしたものである。上記固定機構は、図１１に示すように、クリーニングローラ７のピン９に一体的に固着された例えば略矩形状の回転制限コマ５６と、この回転制限コマ５６の対向する両側辺部を挟み込んでロックする略凹形の固定部材５７とから成る。
【００４７】
これにより、上記クリーニングローラ７がインク吐出面６との押圧接触により従動回転しようとしても、上記固定部材５７により回転制限コマ５６の両側辺部が挟み込まれてロックされるので、該クリーニングローラ７が上記固定機構により回転しないように固定された状態で上記インク吐出面６上を移動するようにされる。この場合は、クリーニングローラ７で上記インク吐出面６を擦りつつ移動するので、該インク吐出面６に付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。なお、上記固定機構は、図１１に示す構造に限られず、クリーニングローラ７の回転を禁止できるものであるならば、他の構造であってもよい。
【００４８】
図１２は、上記クリーニングローラ７の移動機構の更に他の実施形態を示す要部拡大側面図である。この実施形態は、クリーニングローラ７を回転駆動させる回転駆動機構を備え、該クリーニングローラ７が上記回転駆動機構によりインク吐出面６上を回転移動するようにしたものである。上記回転駆動機構は、図１２に示すように、クリーニングローラ７のピン９に一体的に固着されたピニオンギア５８と、このピニオンギア５８に噛み合うウォームギア５９を回転軸に備えた駆動用モータ６０とから成る。そして、このような回転駆動機構により、上記クリーニングローラ７を積極的に正方向或いは逆方向に回転させるようになっている。
【００４９】
そして、上記駆動用モータ６０によるクリーニングローラ７の回転は、図１３（ａ）に示すように、図２に示すヘッドキャップ５の矢印Ａの移動方向と同じ方向（図１３（ａ）では右方向となっている）に回転されると共に、上記ヘッドキャップ５の移動速度ｖ₁よりもクリーニングローラ７の外周速度ｖ₂の方が大となるような回転数で回転される。この場合、インク吐出部４のインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間の速度差に基づく擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。また、上記ヘッドキャップ５の移動速度ｖ₁の方を、クリーニングローラ７の外周速度ｖ₂よりも大となるような回転数でモータ６０を回転させても、上記と同様にインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間に擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。
【００５０】
或いは、図１３（ｂ）に示すように、クリーニングローラ７を図２に示すヘッドキャップ５の矢印Ａの移動方向とは逆方向（図１３（ｂ）では左方向となっている）に回転させてもよい。この場合は、インク吐出部４のインク吐出面６とクリーニングローラ７の外周面との間の移動方向の相違による擦りが生じ、該インク吐出面６が確実にクリーニングされる。
このように、図１２に示す実施形態の場合は、インク吐出部４のインク吐出面６は、クリーニングローラ７の積極的な回転により次々と繰り出される新たな外周面によりクリーニングすることができる。
【００５１】
次に、以上のように構成されたインクジェットヘッド１のクリーニングローラ７による一連のクリーニング動作について、図１４を参照して説明する。ここでは、図２に示すインクジェットヘッド１において、矢印Ａ方向にヘッドキャップ５が移動し、インク吐出部４のインク吐出面６のクリーニングを行い、その実施後にインクの予備吐出を行うものとする。まず、図１４（ａ）は、インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５が閉じた初期状態を示している。そして、この状態で図１において、インクジェットヘッド１はプリンタ本体２に収納されてセットされる。
【００５２】
次に、上記プリンタ本体２にセットされた状態で、ヘッドキャップ開信号により、図１４（ｂ）に示すように、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ａ方向に移動される。すると、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５と共にクリーニングローラ７が矢印Ａ方向に移動し、インク吐出部４のインク吐出面６に押圧接触した状態で該インク吐出面６をクリーニングする。このとき、上記クリーニングローラ７は、インク吐出面６との接触状態で従動回転し、或いはブレーキ機構又は固定機構により回転が制限され、又は回転駆動機構により正方向或いは逆方向に回転されて移動する。
【００５３】
この状態で、図２において、インク吐出部４のインク吐出面６のうち、例えばイエローＹのインク吐出面６がクリーニングされたとする。すると、ヘッドキャップ５の下面側に設けられた位置検出手段（図示省略）により、イエローＹのインク吐出面６のクリーニングが終了したことを検出する。これにより、上記イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔に対し予備吐出開始信号が送られる。
【００５４】
次に、図１４（ｃ）に示すように、イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔から予備吐出インク１８が噴射される。その後、上記イエローＹのインク吐出面６のインク吐出孔に対し予備吐出終了信号が送られ、予備吐出インク１８の噴射が停止される。以後同様にして、図２において、順次Ｍ，Ｃ，Ｋのインク吐出面６のクリーニングローラ７によるクリーニングが終わる都度、当該インク吐出面６のクリーニング終了を位置検出手段で検出して、それぞれのインク吐出孔に対し予備吐出開始信号及び予備吐出終了信号が送られる。これにより、各インク吐出孔からの予備吐出のタイミングが制御され、インクの予備吐出が順次実行される。
【００５５】
このようにして、各色のインク吐出面６のクリーニングと予備吐出が終了すると、図１４（ｄ）に示すように、ヘッドキャップ５は、矢印Ａ方向に一杯に移動してやや上方に移り、退避位置に収まる。この状態で、記録紙に印字、印画を行う。
【００５６】
次に、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ閉信号が送られ、ヘッドキャップ５は、上記の退避位置から、図１４（ｅ）に示すように、インクカートリッジ３に対して相対的に矢印Ｂ方向に移動される。すると、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５と共にクリーニングローラ７が矢印Ｂ方向に移動し、この復路では上記クリーニングローラ７はインク吐出部４のインク吐出面６に接触しないでそのまま戻る。
【００５７】
その後、図１４（ｆ）に示すように、インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５が矢印Ｂ方向に一杯に移動して閉じた状態となり、初期状態に戻る。そして、次の印字、印画の指示を待つ。
【００５８】
なお、以上の動作は、インク吐出部４のインク吐出面６のクリーニングの実施後にインクの予備吐出を行うものとしたが、インク吐出面６に接触するクリーニングローラ７による混色の虞がない場合は、クリーニングローラ７による上記インク吐出面６のクリーニングの実施前にインクの予備吐出を行ってもよい。この場合は、上記位置検出手段によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインク吐出孔からの予備吐出のタイミングを制御する必要はない。
【００５９】
次に、本発明が適用される画像形成装置、例えばインクジェットプリンタについて、図１及び図１５〜図２１を参照して説明する。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドからインクを微細に粒子化して吐出し、記録紙上にインクドットを吹付けて印刷するもので、図１に示すように、インクジェットヘッド１と、プリンタ本体２と、ヘッド着脱機構１９と、ヘッドキャップ開閉機構２０とを備えて成る。なお、このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２に直接装着する形式のものを示している。
【００６０】
上記インクジェットヘッド１は、液体インク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、記録紙上にインクドットを吹付けるもので、前述の図１〜図１４において説明したものと同様に構成されている。
【００６１】
プリンタ本体２は、上記インクジェットヘッド１を所定箇所に装着してインクジェットプリンタとしての機能を発揮するためのもので、記録紙トレイ、記録紙の搬送系、動作駆動系、全体の制御回路部等を備えている。なお、図１において、符号２１は印刷後に排紙される排紙受けを示している。
【００６２】
ヘッド着脱機構１９は、上記インクジェットヘッド１をプリンタ本体２の所定箇所に装着して固定すると共にその固定を解除するもので、例えばプリンタ本体２の中央部に設けられた凹所から成る所定箇所にインクジェットヘッド１を挿入してその上面部を押さえるように構成された横長のバー部材から成る。すなわち、上記プリンタ本体２の全幅方向に伸び、例えば垂直方向と水平方向とに起倒するようになっている。そして、図１に示すようにバー部材が垂直方向に起立した状態でインクジェットヘッド１を矢印Ｈ方向に収納して装着し、図１５に示すようにバー部材が水平方向に倒された状態でインクジェットヘッド１を上記所定箇所に固定するようになっている。
【００６３】
ヘッドキャップ開閉機構２０は、上記インクジェットヘッド１がプリンタ本体２の所定箇所に固定される状態でヘッドキャップ５をインク吐出部４（図２参照）に対して相対的に移動しインク吐出面６（図２参照）を解放すると共に、印刷終了後に上記ヘッドキャップ５を閉じるもので、例えばプリンタ本体２の側面に設けられたラック２２と、ピニオン２３との噛み合わせから成る。その詳細な構造は、図８を参照して既に説明したとおりである。
【００６４】
そして、図１５に示すように、インクジェットヘッド１をヘッド着脱機構１９でプリンタ本体２の所定箇所に固定した状態で、上記ピニオン２３を図８に示す移動用モータ４４で所定方向に回転することにより、図１６に示すようにラック２２が矢印Ａ方向に移動し、これと共に図１に示すヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開き、退避位置に収めるようになっている。
【００６５】
なお、上記ヘッドキャップ開閉機構２０は、上述のラック２２とピニオン２３との噛み合わせに限られず、例えばゴムローラをヘッドキャップ５の両側面に押し当て、このゴムローラの回転軸にモータを結合し、該モータを回転して上記ゴムローラの摩擦により上記ヘッドキャップ５を矢印Ａ方向に移動して開くようにしてもよい。
【００６６】
次に、図１に示すプリンタ本体２の所定箇所にインクジェットヘッド１を固定してヘッドキャップ５をインク吐出部４（図２参照）に対して相対的に移動しインク吐出面６（図２参照）を解放する具体的な機構と動作について、図１７〜図２１を参照して説明する。
【００６７】
まず、図１７は、図１においてインクジェットヘッド１をプリンタ本体２の所定箇所に矢印Ｈ方向に挿入して収納した状態を示す。この状態では、インクジェットヘッド１内でその両側端部に設けられたキャップロックフック２４の下端部が、つる巻きバネ２５の弾性力によりヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６に係合している。これにより、上記ヘッドキャップ５はインクカートリッジ３に対して一体的に装着されている。
【００６８】
この状態で、図１７において、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊ方向に押し下げて固定する。すると、上記ヘッド着脱機構１９の下辺部に設けられたキャップロック解除片２７でキャップロックフック２４の上端部２８を押し下げて回動させ、図１８に示すように、該キャップロックフック２４の下端部を持ち上げ、ヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６との係合を解除する。これにより、図１５に示すように、インクジェットヘッド１がヘッド着脱機構１９でプリンタ本体２の所定箇所に固定されると共に、ヘッドキャップ５が移動可能となる。
【００６９】
次に、図１５に示すヘッドキャップ開閉機構２０を動作させ、ピニオン２３を図８に示す移動用モータ４４で回転させてラック２２を矢印Ａ方向に移動させる。すると、図１９に示すように、インクカートリッジ３の底面側に装着されたヘッドキャップ５が上記ラック２２と共に矢印Ａ方向に移動して開く。そして、図２に示すようにインクカートリッジ３の底面に設けられたインク吐出部４のインク吐出面６を、フローティングスプリング１１で付勢されたクリーニングローラ７でクリーニングを開始する。なお、図１９において、符号Ｐは上記ヘッドキャップ５の移動の軌跡を示す。
【００７０】
その後、上記ヘッドキャップ５は、図２０に示すように、移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に順次移動する。このとき、上記ヘッドキャップ５に取り付けられたクリーニングローラ７により、図２に示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のインク吐出面６を順次クリーニングすると共に、そのクリーニングの実施前又は実施後にインクの予備吐出を行う。
【００７１】
そして、上記各色のインク吐出面６のクリーニングと予備吐出が終了すると、図２１に示すように、ヘッドキャップ５は、移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に一杯に移動してやや上方に移り、図１６に示すように退避位置に収まる。この状態で、記録紙に印字、印画を行う。このとき、上記ヘッドキャップ５は、図２１に示すようにやや上方に移ることから、その収納時のスペースを小さくすることができる。また、図２１において、インクカートリッジ３の底面に設けられたインク吐出部４の下方を記録紙が通過するが、上記ヘッドキャップ５の下面で記録紙の通過の案内をしてもよい。この場合、ヘッドキャップ５の下面側には、記録紙の案内のためのリブを設けてもよい。また、記録紙に印刷された状態のインクが付かないように撥水処理をしてもよい。
【００７２】
この状態で、所要の頁数の印字、印画が終了すると、ヘッドキャップ５は、図２１に示す退避位置から上記の逆順の動作により矢印Ｂ方向に移動し、図１８に示すように、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３の底面側に戻って初期状態となる。
【００７３】
そして、図１７において、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くことにより、キャップロックフック２４がつる巻きバネ２５の弾性力によりヘッドキャップ５の両側部の係止片部２６に係合し、ヘッドキャップ５がインクカートリッジ３に対して一体的に装着される。この状態で、図１に示すように、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２から取り外すことができる。
【００７４】
なお、ヘッドキャップ５が図２１に示す退避位置にある状態で、何等かの原因でプリンタの電源を遮断した場合は、上記ヘッドキャップ５は上記の退避位置に残ったままの状態となる。そして、この状態で、図１７に示すように、ヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くと、ヘッドキャップ５を上記の退避位置に残したままインクカートリッジ３だけを取り外してしまうこととなる。そこで、これを防止するため、何等かの原因でプリンタの電源が遮断された場合は退避位置にあるヘッドキャップ５が図１７に示す初期状態の位置に自動的に戻るようにする、或いは、ヘッドキャップ５が図１７に示す初期状態の位置に戻っていない場合はヘッド着脱機構１９を矢印Ｊと反対方向に開くことができないようにする、というインターロック機構を設けてもよい。
【００７５】
以上の図１及び図１５〜図２１で説明したインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２に直接装着する形式のものを示したが、本発明はこれに限らず、インクジェットヘッド１をトレイを介してプリンタ本体２に装着する他の形式のものにも同様に適用できる。以下、他の形式のインクジェットプリンタの概要について、図２２を参照して説明する。
【００７６】
まず、図２２（ａ）に示すように、インクカートリッジ３にヘッドキャップ５が一体的に装着されたインクジェットヘッド１を、プリンタ本体２に対し進退可能に設けられたトレイ２９の内側の所定位置に矢印Ｑのように装着する。その後、上記トレイ２９を矢印Ｒ方向に移動させてプリンタ本体２内にセットする。このとき、図２２（ｂ）に示すように、ヘッドキャップ５は上記トレイ２９の矢印Ｒ方向の移動の途中で、プリンタ本体２内に設けられた適宜の掛止手段に掛止されて停止する。なお、上記トレイ２９は、インクジェットヘッド１をプリンタ本体２内にセットしたり、交換したりするためのものである。
【００７７】
その後、上記トレイ２９は矢印Ｒ方向にそのまま移動することにより、インクカートリッジ３がヘッドキャップ５に対して相対的に矢印Ｒ方向に移動し、その結果、ヘッドキャップ５が開く。それと同時に、上記インクカートリッジ３に対してヘッドキャップ５が相対的に矢印Ｒ方向に移動する際に、図１４で示すと同様の動作により、インク吐出部４のインク吐出面６をクリーニングすると共に、インクの予備吐出が行われる。その後、記録紙に対し印字、印画が行われる。なお、図２２において、符号３０は記録紙トレイを示し、符号３１は記録紙を示し、符号３２は送りローラを示し、符号３３は送りベルトを示し、符号３４は排紙トレイを示し、符号Ｓは記録紙の排紙方向を示している。
【００７８】
なお、以上の説明では、ラインヘッド型のインクジェットプリンタとして説明したが、本発明はこれに限らず、シリアル型のインクジェットプリンタについても適用可能である。また、以上の説明では、インクジェットプリンタの例について述べたが、本発明はこれに限らず、記録方式がインクジェット方式のファクシミリ装置や複写機等の画像形成装置についても適用可能である。
【００７９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係るクリーニング部材によれば、弾性を有する材料で円柱状に形成されインク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを、上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させ、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引して除去することができる。これにより、上記インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。そして、上記クリーニングローラは、長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されていることにより、該クリーニングローラが長手方向の中央部分で下方に撓んでもインク吐出面と非接触にならないようにできる。また、従来のように吸引ポンプを用いてインク吐出孔内のインクをやや多めに吸引することはないので、インクを無駄に消費するのを防止できる。
【００８０】
また、請求項２，４，６に係る発明によれば、上記クリーニングローラは、その外周面に多数の小孔が形成されていることにより、該クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内から吸引したインクを、上記外周面の多数の小孔の毛管現象により該小孔内に捕らえて、インク吐出面に残すことなく確実に除去してクリーニングすることができる。
【００８１】
さらに、請求項３に係るヘッドクリーニング方法によれば、弾性を有する材料で円柱状に形成されインク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを、上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させ、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触して移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引して除去することができる。これにより、上記インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。そして、上記クリーニングローラは、長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されていることにより、該クリーニングローラが長手方向の中央部分で下方に撓んでもインク吐出面と非接触にならないようにできる。
【００８２】
さらにまた、請求項５に係る画像形成装置によれば、弾性を有する材料で円柱状に形成されインク吐出面に沿って伸びると共に長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されたクリーニングローラを備えたクリーニング部材を、上記インク吐出面に対し接触させた状態で該インク吐出面の長手方向に直交する方向に相対的に移動させ、上記クリーニングローラの外周面が上記インク吐出面に接触した状態で移動する際のインク吐出孔内の圧力変化により該インク吐出孔内のインクを吸引して除去することができる。これにより、上記インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。そして、上記クリーニングローラは、長手方向の両端部に比して中央部が緩やかに太くなったクラウン形状に形成されていることにより、該クリーニングローラが長手方向の中央部分で下方に撓んでもインク吐出面と非接触にならないようにできる。また、従来のように吸引ポンプを用いてインク吐出孔内のインクをやや多めに吸引することはないので、インクを無駄に消費するのを防止できる。
【００８３】
また、請求項７に係る発明によれば、上記クリーニングローラは、インクジェットヘッドのインク吐出面に接触した状態で従動回転しながら該インク吐出面上を移動するものとしたことにより、上記インク吐出面を傷つけず、かつインク吐出孔付近のクリーニング効果の向上を図ることができる。
【００８４】
さらに、請求項８に係る発明によれば、上記クリーニングローラの回転を制限するためのブレーキ機構を備え、該クリーニングローラは、上記ブレーキ機構により回転が制限された状態でインクジェットヘッドのインク吐出面上を擦りつつ回転移動するものとしたことにより、該インク吐出面を損傷させることなく、付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。
【００８５】
さらにまた、請求項９に係る発明によれば、上記クリーニングローラの回転を禁止するための固定機構を備え、該クリーニングローラは、上記固定機構により回転しないように固定された状態でインクジェットヘッドのインク吐出面上を移動するものとしたことにより、該インク吐出面に付着している液状インクは勿論のこと、固化してこびり付いたインクもクリーニングできる。
【００８６】
また、請求項１０に係る発明によれば、上記クリーニングローラを回転駆動させる回転駆動機構を備え、該クリーニングローラは、上記回転駆動機構によりインクジェットヘッドのインク吐出面上を回転移動するものとしたことにより、該インク吐出面を、クリーニングローラの積極的な正方向或いは逆方向の回転により次々と繰り出される新たな外周面によって確実にクリーニングすることができる。
【００８７】
さらに、請求項１１に係る発明によれば、インクジェットヘッドのインク吐出面を保護するためのキャップ部材を備え、クリーニング部材は、上記キャップ部材と共に移動するものとしたことにより、該キャップ部材により上記インク吐出面を保護すると共に、クリーニング部材を移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるインクジェットヘッド及びこのインクジェットヘッドを装着するプリンタ本体の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの拡大横断面図である。
【図３】図２に示すヘッドキャップ及びクリーニングローラの具体例を示す側面図である。
【図４】上記ヘッドキャップ及びクリーニングローラの具体例を示す平面図である。
【図５】図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】上記クリーニングローラによるインクジェットヘッドのインク吐出面のクリーニング作用及びヘッドクリーニング方法を説明するための拡大断面図である。
【図７】上記クリーニングローラの他の実施形態を示す拡大側面図である。
【図８】図２に示すクリーニングローラの移動及び従動回転の具体的な機構を説明するもので、図１に示すヘッドキャップ開閉機構の詳細を示す側面図である。
【図９】図８の要部拡大側面図であり、クリーニングローラの従動回転の具体的な構造を示している。
【図１０】上記クリーニングローラの移動機構の他の実施形態を示す要部拡大側面図であり、クリーニングローラのブレーキ機構の具体的な構造を示している。
【図１１】上記クリーニングローラの移動機構の更に他の実施形態を示す要部拡大側面図であり、クリーニングローラの固定機構の具体的な構造を示している。
【図１２】上記クリーニングローラの移動機構の更に他の実施形態を示す要部拡大側面図であり、クリーニングローラの回転駆動機構の具体的な構造を示している。
【図１３】上記回転駆動機構によりクリーニングローラがインク吐出面上を回転移動する動作を示す説明図である。
【図１４】インクジェットヘッドのヘッドキャップ及びクリーニングローラによるクリーニング動作を示す説明図である。
【図１５】本発明による画像形成装置の一例としてのインクジェットプリンタの実施形態を示す斜視図であり、インクジェットヘッドを装着した状態を示す図である。
【図１６】同じくインクジェットプリンタの実施形態を示す斜視図であり、ヘッドキャップを開いた状態を示す図である。
【図１７】図１においてインクジェットヘッドをプリンタ本体の所定箇所に矢印Ｈ方向に挿入して収納した具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１８】インクジェットヘッドがヘッド着脱機構でプリンタ本体の所定箇所に固定されると共に、ヘッドキャップが移動可能となった具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図１９】インクカートリッジの底面側に装着されたヘッドキャップが矢印Ａ方向に移動して開いた状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図２０】上記ヘッドキャップが移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に順次移動する状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図２１】ヘッドキャップが移動軌跡Ｐに従って矢印Ａ方向に一杯に移動して退避位置に収まった状態の具体的な機構と動作を示す説明図である。
【図２２】インクジェットヘッドをトレイを介してプリンタ本体に装着する他の形式のインクジェットプリンタを示す概略説明図である。
【符号の説明】
１…インクジェットヘッド
２…プリンタ本体
３…インクカートリッジ
４…インク吐出部
５…ヘッドキャップ
６…インク吐出面
７…クリーニングローラ
９…クリーニングローラのピン
１０…保持部材
１１…フローティングスプリング
１３…インク吐出孔
１４…インク室
１５…インク
１７…小孔
１９…ヘッド着脱機構
２０…ヘッドキャップ開閉機構
２２…ラック
２３…ピニオン
４０…移動用ラック板
４４…移動用モータ
４５…ウォームギア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an ink jet head that ejects ink for image formation onto a recording medium from ink ejection holes.Member for cleaning the ink ejection surfaceIn particular, the present invention relates to a head cleaning method and an image forming apparatus, and in particular, attempts to improve the cleaning effect in the vicinity of the ink discharge hole without damaging the ink discharge surface.Cleaning memberAnd a head cleaning method and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Inkjet image forming apparatuses, such as inkjet printers, are widely used because they have low running costs, are easy to color print images, and are easy to downsize. This ink jet printer performs image recording by ejecting a minute amount of ink from a minute ink ejection hole provided on the ink ejection surface of the print head, and does not perform a printing operation continuously for a long time. When ink is not ejected from the ink ejection holes, the ink adhering to the vicinity of the ink ejection holes on the ink ejection surface due to the previous printing operation may evaporate and dry to thicken and solidify. Ink ejection becomes difficult.
[0003]
  For this reason, conventionally, a slightly hard rubber blade or the like is pressed against the ink ejection surface of the print head and slid on the ink ejection surface to adhere to the ink ejection surface and increase the viscosity and solidify the ink. The print head was cleaned by removing (wiping). In relation to this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-34969 discloses a technique for further improving the wiping effect by attaching a plurality of blades to a rotating shaft and rotating them.
[0004]
  Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-101866 discloses a technique for preventing ink non-ejection by sucking and removing ink, dust, and the like in the ink ejection holes using a suction pump.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in such a conventional technique, the ink adhering to the ink discharge surface is wiped by pressing a slightly hard rubber blade or the like against the ink discharge surface of the print head and sliding on the ink discharge surface. Therefore, there is a case where a large force is applied to the ink discharge surface by the blade and the ink discharge surface is damaged. In addition, the blade has to rely only on the wiping effect, but ink may remain in the ink ejection holes only by wiping. Even when a plurality of blades are used, the ink ejection surface may be damaged in the same manner as described above, and ink may remain in the vicinity of the ink ejection holes.
[0006]
  Also, when removing ink or dust in the ink discharge holes by using a suction pump, it is necessary to suck a little more ink in the ink discharge holes, which wastes ink from the inkjet head. There was a case.
[0007]
  Therefore, the present invention addresses such problems, and does not damage the ink ejection surface, and attempts to improve the cleaning effect near the ink ejection holes.Cleaning memberAn object of the present invention is to provide a head cleaning method and an image forming apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above object, according to the present invention.Cleaning memberHas an ink ejection surface provided with a row of ink ejection holes for ejecting one or more colors of ink for each color.ShiInkjet head for ejecting ink for image formation onto a recording medium from the ink ejection holeCleaning member for cleaning the ink discharge surfaceIt is formed in a crown shape with a cylindrical shape made of an elastic material, extending along the ink discharge surface and having a central portion that is gently thicker than both longitudinal ends.A cleaning roller that is relatively moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface while being in contact with the ink discharge surface.Prepared aboveCleaning rollerThe ink in the ink discharge hole is sucked by the pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the ink is moved in contact with the ink discharge surface.
[0009]
  With such a configuration, it is formed into a crown shape that is formed in a cylindrical shape with an elastic material, extends along the ink discharge surface, and has a central portion that is gently thicker than both longitudinal end portions.Cleaning rollerThethe aboveIn a state where the ink discharge surface is in contact with the ink discharge surface, the ink is relatively moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface.Cleaning rollerThe ink in the ink discharge hole is sucked and removed by the pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the ink moves in contact with the ink discharge surface. This allows you toNoteIt is possible to improve the cleaning effect in the vicinity of the ink ejection holes without damaging the ink ejection surface.
[0010]
  And aboveCleaning rollerA large number of small holes are formed on the outer peripheral surface thereof. This makes the aboveCleaning rollerThe outer peripheral surface ofInkjet headThe ink sucked from the ink discharge hole due to the pressure change in the ink discharge hole when moving while being in contact with the ink discharge surface is captured in the small hole by capillary action of a large number of small holes on the outer peripheral surface. Then, it is surely removed and cleaned without leaving it on the ink ejection surface.
[0011]
  Also, the head cleaning method according to the present invention has an ink ejection surface provided with a row of ink ejection holes for ejecting one or more colors of ink for each color.Inkjet headThe head cleaning method is formed in a crown shape having a cylindrical shape made of an elastic material, extending along the ink discharge surface and having a central portion that is gently thicker than both longitudinal end portions.Cleaning rollerUpNoteThe ink discharge surface is moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface while being in contact with the ink discharge surface.Cleaning rollerThe ink in the ink discharge hole is sucked by the pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the ink moves in contact with the ink discharge surface.
[0012]
  By carrying out such a method, it was formed into a crown shape that was formed in a cylindrical shape with an elastic material, extended along the ink discharge surface, and whose central portion was gradually thicker than both ends in the longitudinal direction.Cleaning rollerThethe aboveIn a state where the ink discharge surface is in contact with the ink discharge surface, the ink is relatively moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface.Cleaning rollerThe ink in the ink discharge hole is sucked and removed by the pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the ink moves in contact with the ink discharge surface. This allows you toNoteIt is possible to improve the cleaning effect in the vicinity of the ink ejection holes without damaging the ink ejection surface.
[0013]
  Furthermore, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus in which ink is finely particulated and ejected from an inkjet head, and ink dots are sprayed onto a recording medium to form an image. It has an ink ejection surface provided with a row of ink ejection holes for ejecting each color.Inkjet headAnd formed in a crown shape that is formed in a cylindrical shape with an elastic material, extends along the ink discharge surface, and has a thicker central portion than both end portions in the longitudinal direction.A cleaning roller is provided, and the ink in the ink discharge hole is sucked by a pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the cleaning roller moves in contact with the ink discharge surface.The cleaning member and the cleaning memberNoteMoving means for relatively moving in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface while being in contact with the ink discharge surfaceWhen,A head attaching / detaching mechanism for attaching and fixing the ink jet head to a predetermined position of the apparatus main body and releasing the fixing.
[0014]
  With such a configuration, it is formed into a crown shape that is formed in a cylindrical shape with an elastic material, extends along the ink discharge surface, and has a central portion that is gently thicker than both longitudinal end portions.Equipped with a cleaning rollerCleaning memberthe aboveIn a state where the ink discharge surface is in contact with the ink discharge surface, the ink is relatively moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface.Cleaning rollerThe ink in the ink discharge hole is sucked and removed by the pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the ink moves in contact with the ink discharge surface. This allows you toNoteIt is possible to improve the cleaning effect in the vicinity of the ink ejection holes without damaging the ink ejection surface.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  FIG. 1 shows the present invention.Apply1 is a perspective view showing an embodiment of an inkjet head 1 and a printer main body 2 to which the inkjet head 1 is attached. FIG. 1 shows a type in which an inkjet head 1 has an independent form and is directly attached to a printer main body 2. The inkjet 1 is stored as indicated by an arrow H and set in a fixed state on the printer main body 2 to constitute an image forming apparatus, for example, an inkjet printer.
[0016]
  The ink-jet head 1 is a liquid ink that is finely atomized by, for example, an electrothermal conversion method or an electromechanical conversion method, and ejects ink dots onto a recording paper (recording medium). As shown in FIG.Ink ejection part4 and a head cap 5.
[0017]
  The ink cartridge 3 accommodates ink of one color or a plurality of colors in its inside, and its casing is elongated in the width direction of the printer main body 2 shown in FIG. Although not shown in the figure, there are, for example, four ink chambers inside the casing, which are filled with ink of four colors, yellow Y, magenta M, cyan C, and black K. The ink cartridge 3 is made of hard resin or the like.
[0018]
  On the bottom surface of the ink cartridge 3, as shown in FIG. 2 (enlarged cross-sectional view of the inkjet head 1 shown in FIG. 1),Ink ejection part4 is provided. thisInk ejection partReference numeral 4 denotes the ink supplied from the ink cartridge 3 which is finely particulated and ejected. The ink ejection holes composed of minute holes correspond to the entire width of the recording paper along the longitudinal direction of the ink cartridge 3. An ink discharge surface 6 is provided.
[0019]
  The ink discharge surface 6 is formed in a thin sheet shape by a nickel electroforming method, for example, with a material containing nickel and nickel, and extends in the longitudinal direction of the ink cartridge 3, yellow Y, magenta M, cyan C, black K. The four color ink ejection holes are respectively provided to form a four-color integrated line head. Although not shown, the head electrode is covered with resin on the ink discharge surface 6 where the Y, M, C, and K color ink discharge hole columns are located and on both sides of the ink discharge hole. The portion where the convex portion is formed is formed in a waved surface shape.
[0020]
  A head cap 5 is attached to the bottom surface side of the ink cartridge 3. This head cap 5 isInk ejection part4 is a cap member that covers the ink ejection surface 6 and protects the ink ejection holes in order to prevent drying and clogging, and is a shallow box that is elongated in the same length as the casing of the ink cartridge 3 and has an open top surface. Formed in the shape of theInk ejection part4 is mounted so that it can move relative to 4 and is detachable. The head cap 5 isInk ejection part4 is moved by a moving means such as a motor in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface 6 as shown by arrows A and B, and is removed from the ink cartridge 3 in the state of moving in the direction of arrow A, and in the direction of arrow B. In the returned state, the ink cartridge 3 is mounted again. The head cap 5 is made of hard resin or the like.
[0021]
  A cleaning roller 7 is provided inside the head cap 5. The cleaning roller 7 isInk ejection part4 is a cleaning member for cleaning the ink discharge surface 6 and is formed in a cylindrical shape with an elastic material, and is attached to one side of the head cap 5 in the longitudinal direction of the head cap 5. ing. Therefore, aboveInk ejection part4 is parallel to the longitudinal direction of the ink discharge surface 6. The cleaning roller 7 moves in the direction of arrow A together with the head cap 5.Ink ejection part4 ink ejection surface 6 is cleaned.
  Therefore, the head cap 5 moves the cleaning roller 7 above.Ink ejection partIt is also a moving means for relatively moving in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface 6 in a state where it is in contact with the four ink discharge surfaces 6.
[0022]
  Similarly, an ink receiving portion 8 is provided inside the head cap 5. The ink receiving portion 8 isInk ejection part4 is used to receive preliminary ejected ink from the four ink ejection holes, and receives preliminary ejected ink on a part of or the entire bottom surface of the shallow box-shaped head cap 5.
[0023]
  Next, specific examples of the head cap 5 and the cleaning roller 7 will be described with reference to FIGS. First, in FIG. 4, the head cap 5 is formed in a slender shape in accordance with the width and length of the ink cartridge 3 shown in FIG. 1, and as shown in FIG. It is formed in a shallow box shape with an open top. As described above, the head cap 5 isInk ejection part4 is moved in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the ink discharge surface 6 as indicated by arrows A and B, but as positioning means when the ink cartridge 3 is mounted again in the state returned to the arrow B direction, FIG. As shown, a positioning claw 12 is provided at the upper end of the side wall opposite to the cleaning roller 7. The positioning claw 12 is engaged with the lower side edge of the ink cartridge 3 to position the head cap 5.
[0024]
  And the above of the head cap 5Ink ejection partIn the vicinity of the side wall on one side in the longitudinal direction on the 4 side,Ink ejection partA cleaning roller 7 formed in a cylindrical shape that is in contact with the entire length of the four ink ejection surfaces 6 is detachably held. That is, pins 9 are provided at both ends of the cleaning roller 7 as shown in FIG. 4, and the pins 9 are held by holding members 10 that rise in a substantially U shape as shown in FIG. ing. The pin receiving portion at the upper part of the holding member 10 is elastically openable and closable. When the pin 9 is pressed against the pin receiving portion from above, the pin receiving portion opens to receive the pin 9 and then closes. Hold. On the contrary, when the pin 9 is lifted upward, the pin receiving portion is opened and the pin 9 can be removed.
[0025]
  As shown in FIGS. 4 and 5, the cylindrical shape of the cleaning roller 7 is formed in a so-called crown shape in which the central portion is gradually thicker than both end portions in the longitudinal direction. This is because the cleaning roller 7 may be bent downward at the central portion in the longitudinal direction, so that the cleaning roller 7 is prevented from contacting the ink ejection surface 6 due to the bending.
[0026]
  The portion of the cleaning roller 7 that contacts the ink ejection surface 6 is formed of a material such as rubber having elasticity. That is, the core material of the cleaning roller 7 is made of, for example, metal, hard resin, or the like, and the peripheral surface portion outside the core material is made of an elastic member such as rubber. The entire cleaning roller 7 may be formed of an elastic member such as rubber.
[0027]
  A floating spring 11 is interposed in the portion where the cleaning roller 7 is held by the head cap 5 as shown in FIG. The floating spring 11 moves the cleaning roller 7 above.Ink ejection part4 is a means for urging the ink ejection surface 6 toward the ink ejection surface 6, and is composed of, for example, a leaf spring formed in a substantially U shape in a side view, and is inserted below the pin 9 in the vicinity of the holding member 10. Yes. The urging force of the floating spring 11 acts on the pins 9 at both ends, so that the cleaning roller 7 isInk ejection part4 is pressed against the ink discharge surface 6 with substantially uniform force.
[0028]
  As a result, as shown in FIG. 2, with the head cap 5 attached to the bottom side of the ink cartridge 3, the urging force of the floating spring 11, the elastic force of the cleaning roller 7, and the crown shape The cleaning roller 7Ink ejection partThe four ink ejection surfaces 6 come in contact over the entire length. The floating spring 11 is not limited to a substantially U-shaped leaf spring, and may be a coil spring.
[0029]
  The cleaning roller 7 isInk ejection part4 is rotated by contact with the ink discharge surface 6. Therefore, as shown in FIG. 2, when the head cap 5 moves in the direction of arrow A, the cleaning roller 7Ink ejection part4 rotates while adhering to the entire length of the ink discharge surface 6 with an appropriate pressure, and the ink adhering to the ink discharge surface 6 is cleaned by the rotational movement.
[0030]
  Here, by the cleaning roller 7Ink ejection partThe cleaning action and the head cleaning method of the ink discharge surface 4 will be described with reference to FIG. In FIG. 6, for easy understanding, the ink discharge surface 6, the ink discharge hole 13, and the cleaning roller 7 are shown in an enlarged sectional view. First, in FIG. 6, the cleaning roller 7 is driven to rotate in the direction of arrow C by contact with the ink discharge surface 6 while moving in the direction of arrow A together with the head cap 5 shown in FIG. 2. The cleaning roller 7 is shown in FIG.Ink ejection partAssume that the ink ejection holes 13 pass through the positions of the ink ejection holes 13 in a certain row of the fourth ink ejection surface 6.
[0031]
  FIG. 6A shows a state in which the cleaning roller 7 that has moved in the direction of the arrow A while being driven to rotate in the direction of the arrow C is approaching the position of the ink ejection holes 13 in a certain row. At this time, the ink discharge hole 13 is filled with the ink 15 from the ink chamber 14, and a concave meniscus 16 is formed inside the ink discharge hole 13 due to the interfacial tension of the surface of the ink 15. Is formed. Then, as shown in FIG. 6A, the cleaning roller 7 is moved in the direction of arrow A while being driven to rotate in the direction of arrow C, so that the ink discharge hole 13 is moved from one side edge to the other side edge. In the meantime, the air in the ink discharge hole 13 is pushed out from the gap at the other side edge as shown by the arrow D.
[0032]
  Next, as shown in FIG. 6B, when the cleaning roller 7 further moves in the direction of the arrow A while being driven to rotate in the direction of the arrow C, and just reaches the position of the ink discharge hole 13, the ink discharge hole 13 is completely blocked. At this time, since the cleaning roller 7 is pressed against and contacted with the ink discharge surface 6, microscopically, a part of the surface of the cleaning roller 7 is elastically applied to one side edge of the ink discharge hole 13. The inlet of the ink discharge hole 13 is closed in a state where the air enters the ink discharge hole 13 between the edge and the other side edge, and the air in the ink discharge hole 13 is pushed out by that amount, and the inside is sealed. Yes.
[0033]
  Thereafter, as shown in FIG. 6C, the cleaning roller 7 is further moved in the direction of the arrow A while being driven to rotate in the direction of the arrow C, while the other side edge of the ink discharge hole 13 is closed. Open only the side edges. At this time, microscopically, when a part of the surface of the cleaning roller 7 that has slightly entered the ink discharge hole 13 is separated from the one side edge of the ink discharge hole 13, the sealing inside the ink discharge hole 13 is sealed. The drawn air is drawn and sucked as indicated by an arrow E from the gap at one side edge.
[0034]
  That is, as shown in FIG. 6B, the air in the ink discharge holes 13 is changed from a state where the air in the ink discharge holes 13 is slightly pushed out and sealed (positive pressure), as shown in FIG. 6C. The ink in the ink discharge hole 13 is sucked by the pressure change in the ink discharge hole 13 when the ink is pulled out (negative pressure). As a result, the ink remaining in the ink discharge holes 13 is removed in FIG.Ink ejection partThe suction force pulled to the outside of 4 acts, and the ink in the ink discharge holes 13 can be sucked and removed reliably.
[0035]
  In this case, since the cleaning roller 7 formed in a cylindrical shape with an elastic material such as rubber is moved on the ink discharge surface 6, the protective layer in a state where the head electrode of the ink discharge surface 6 is covered with resin. The ink discharge surface 6 can be cleaned without damaging the surface.
[0036]
  FIG. 7 is a side view showing another embodiment of the cleaning roller 7. In this embodiment, the cleaning roller 7 is a member having a large number of small holes 17, 17,. The inner diameter of the small hole 17 is set to such a size that the ink can be captured and held inside by capillary action.
  In this case, as described with reference to FIG. 6, the ink sucked and removed by the cleaning roller 7 and the ink wiped off by the outer peripheral surface of the cleaning roller 7 are formed on the outer peripheral surface of the cleaning roller 7. Since it can be captured and held by the capillary phenomenon of the small holes 17, 17,..., It can be cleaned cleanly without leaving ink on the ink ejection surface 6.
[0037]
  The cleaning roller 7 may be formed of a sponge-like material having elasticity in a cylindrical shape and a member having a large number of small holes 17, 17,. In this case, since the ink captured and held by the capillary phenomenon of the large number of small holes 17, 17,... Is absorbed by the sponge-like portion at the center, once cleaned ink is held in the cleaning roller 7. Then, the next cleaning can be performed.
[0038]
  Next, a specific mechanism for the movement and driven rotation of the cleaning roller 7 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a side view showing details of the head cap opening / closing mechanism 20 shown in FIG. First, the cleaning roller 7 shown in FIG. 2 is attached to the head cap 5 as shown in FIG. 3, and this head cap 5 is formed with a linear rack 22 on the lower side as shown in FIG. The rack plate 40 for movement is connected and supported.
[0039]
  The moving rack plate 40 moves the head cap 5 in the directions of arrows A and B, and two guide pins 41a and 41b provided at both upper ends of the inner side surface of the moving rack plate 40 are provided. The rack 22 formed on the lower side is engaged with the linear movement guide groove 43 formed on one outer plate 42 of the printer main body 2 shown in FIG. The pinion 23 rotated by the worm gear 45 on the rotating shaft of the motor 44 is meshed and supported.
[0040]
  Further, two cap guide pins 46a and 46b are provided on one outer side surface of the head cap 5 so as to protrude toward the moving rack plate 40 side. In addition, two cap guide grooves 47 and 48 that are curved into a predetermined shape are formed in the middle portion of one outer plate 42 of the printer main body 2 in order to form the movement locus of the head cap 5. The two front and rear cap guide pins 46a and 46b of the head cap 5 are respectively engaged with the cap guide grooves 47 and 48 of the outer plate 42 of the printer body 2, and only the front cap guide pin 46a is provided. The front end of the moving rack plate 40 is engaged with a guide groove 49 formed in a vertically long shape.
[0041]
  By such a mechanism, the pinion 23 is rotated in the directions of arrows F and G through the worm gear 45 by driving the moving motor 44, and the moving rack plate 40 is moved in the directions of arrows A and B by the rack 22 meshing with the pinion 23. To do. At this time, since the cap guide pin 46a at the front portion of the head cap 5 is engaged with the guide groove 49 at the front end portion of the moving rack plate 40, the head cap 5 is moved together with the moving rack plate 40 by the arrow. Move in the A and B directions. The movement trajectory of the head cap 5 at that time is determined by the shape of the cap guide grooves 47 and 48 with which the front and rear cap guide pins 46a and 46b are engaged.
[0042]
  FIG. 9 is an enlarged side view of the main part of FIG. 8 and shows a specific structure of the driven rotation of the cleaning roller 7. That is, a spring support member 50 is erected on the inside of the holding member 10 that holds the pins 9 at both ends of the cleaning roller 7 inside the head cap 5, and a coil spring 51 is wound around the spring support member 50 and attached. The upper end portion of the coil spring 51 is pressed against the lower surface of the bearing portion 52 that rotatably supports the pin 9 of the cleaning roller 7.
[0043]
  Therefore, the cleaning roller 7 is always biased upward by the elastic force of the coil spring 51,Ink ejection part4 can be pressed against the ink ejection surface 6. Thus, in FIG. 8, when the head cap 5 moves in the direction of arrow A, the cleaning roller 7 pressed against the ink discharge surface 6 is driven to rotate in the direction of arrow C by the pressing contact with the ink discharge surface 6. To do.
[0044]
  FIG. 10 is an enlarged side view of a main part showing another embodiment of the moving mechanism of the cleaning roller 7. In this embodiment, a brake mechanism for limiting the rotation of the cleaning roller 7 is provided, and the cleaning roller 7 rotates and moves on the ink ejection surface 6 while being rubbed by the brake mechanism. Is. As shown in FIG. 10, the brake mechanism includes, for example, a cylindrical or columnar brake drum 53 that is integrally fixed to the pin 9 of the cleaning roller 7, and an end portion that is wound around the outer peripheral surface of the brake drum 53. Is formed of an elongated belt-like brake shoe 54 and a tension spring 55 which is connected to the other end of the brake shoe 54 and provides an appropriate tightening force.
[0045]
  Thus, when the cleaning roller 7 is driven to rotate by pressing contact with the ink discharge surface 6, the brake drum 53 is braked by the tightening force of the brake shoe 54, and the cleaning roller 7 is moved to the brake mechanism. Thus, the ink is rotated while being rubbed on the ink discharge surface 6 in a state in which the rotation is restricted. In this case, since the cleaning roller 7 rotates slightly while rubbing the ink discharge surface 6, not only the liquid ink adhering but also the solidified and stuck ink without damaging the ink discharge surface 6. Can be cleaned. The brake mechanism is not limited to the structure shown in FIG. 10, and may have another structure as long as the rotation of the cleaning roller 7 can be restricted.
[0046]
  FIG. 11 is an enlarged side view of an essential part showing still another embodiment of the moving mechanism of the cleaning roller 7. In this embodiment, a fixing mechanism for prohibiting the rotation of the cleaning roller 7 is provided, and the cleaning roller 7 is moved on the ink discharge surface 6 while being fixed so as not to rotate by the fixing mechanism. Is. As shown in FIG. 11, the fixing mechanism sandwiches, for example, a substantially rectangular rotation limiting piece 56 that is integrally fixed to the pin 9 of the cleaning roller 7, and the opposite side portions of the rotation limiting piece 56. And a substantially concave fixing member 57 to be locked.
[0047]
  As a result, even if the cleaning roller 7 tries to be driven to rotate by pressing contact with the ink discharge surface 6, both side portions of the rotation restricting piece 56 are sandwiched and locked by the fixing member 57, so that the cleaning roller 7 is The ink is moved on the ink discharge surface 6 while being fixed so as not to rotate by the fixing mechanism. In this case, since the cleaning roller 7 moves while rubbing the ink discharge surface 6, not only liquid ink adhering to the ink discharge surface 6 but also solidified and stuck ink can be cleaned. The fixing mechanism is not limited to the structure shown in FIG. 11, and may have another structure as long as the rotation of the cleaning roller 7 can be prohibited.
[0048]
  FIG. 12 is an enlarged side view of the main part showing still another embodiment of the moving mechanism of the cleaning roller 7. In this embodiment, a rotation driving mechanism for rotating the cleaning roller 7 is provided, and the cleaning roller 7 is rotated on the ink discharge surface 6 by the rotation driving mechanism. As shown in FIG. 12, the rotational drive mechanism includes a pinion gear 58 integrally fixed to the pin 9 of the cleaning roller 7, and a drive motor 60 having a worm gear 59 meshing with the pinion gear 58 on a rotation shaft. Consists of. By such a rotational drive mechanism, the cleaning roller 7 is positively rotated in the forward direction or the reverse direction.
[0049]
  The rotation of the cleaning roller 7 by the driving motor 60 is the same as the direction of movement of the arrow A of the head cap 5 shown in FIG. 2 (rightward in FIG. 13A), as shown in FIG. And the moving speed v of the head cap 5₁Than the outer peripheral speed v of the cleaning roller 7₂The rotation speed is such that becomes larger. in this case,Ink ejection part4 rubs based on the speed difference between the ink discharge surface 6 and the outer peripheral surface of the cleaning roller 7, and the ink discharge surface 6 is reliably cleaned. The moving speed v of the head cap 5₁The outer peripheral speed v of the cleaning roller 7₂Even when the motor 60 is rotated at a higher rotational speed than the above, rubbing occurs between the ink discharge surface 6 and the outer peripheral surface of the cleaning roller 7 in the same manner as described above, and the ink discharge surface 6 is reliably cleaned. Is done.
[0050]
  Alternatively, as shown in FIG. 13B, the cleaning roller 7 is rotated in the direction opposite to the moving direction of the arrow A of the head cap 5 shown in FIG. 2 (the left direction is shown in FIG. 13B). May be. in this case,Ink ejection part4 rubs due to the difference in the moving direction between the ink discharge surface 6 and the outer peripheral surface of the cleaning roller 7, and the ink discharge surface 6 is reliably cleaned.
  Thus, in the case of the embodiment shown in FIG.Ink ejection partThe fourth ink discharge surface 6 can be cleaned by a new outer peripheral surface that is successively drawn out by the positive rotation of the cleaning roller 7.
[0051]
  Next, a series of cleaning operations by the cleaning roller 7 of the inkjet head 1 configured as described above will be described with reference to FIG. Here, in the inkjet head 1 shown in FIG. 2, the head cap 5 moves in the direction of arrow A,Ink ejection part4, the ink ejection surface 6 is cleaned, and after that, preliminary ink ejection is performed. First, FIG. 14A shows an initial state in which the head cap 5 is closed with respect to the ink cartridge 3. In this state, in FIG. 1, the inkjet head 1 is housed and set in the printer main body 2.
[0052]
  Next, the head cap 5 is moved relative to the ink cartridge 3 in the direction of the arrow A as shown in FIG. . Then, the cleaning roller 7 moves together with the head cap 5 with respect to the ink cartridge 3 in the direction of arrow A,Ink ejection partThe ink discharge surface 6 is cleaned in a state where the ink discharge surface 6 is pressed and contacted. At this time, the cleaning roller 7 is driven to rotate in contact with the ink discharge surface 6, or the rotation is limited by a brake mechanism or a fixing mechanism, or is rotated in the forward direction or the reverse direction by a rotation drive mechanism and moves. .
[0053]
  In this state, in FIG.Ink ejection partOf the four ink ejection surfaces 6, for example, the yellow Y ink ejection surface 6 is cleaned. Then, the position detection means (not shown) provided on the lower surface side of the head cap 5 detects that the cleaning of the yellow Y ink ejection surface 6 has been completed. As a result, a preliminary ejection start signal is sent to the ink ejection holes of the yellow Y ink ejection surface 6.
[0054]
  Next, as shown in FIG. 14C, the preliminary discharge ink 18 is ejected from the ink discharge hole of the yellow Y ink discharge surface 6. Thereafter, a preliminary ejection end signal is sent to the ink ejection holes of the yellow Y ink ejection surface 6, and the ejection of the preliminary ejection ink 18 is stopped. Thereafter, in the same manner, in FIG. 2, each time the cleaning of the M, C, K ink discharge surfaces 6 by the cleaning roller 7 is finished, the end of cleaning of the ink discharge surfaces 6 is detected by the position detecting means, and the respective inks are detected. A preliminary discharge start signal and a preliminary discharge end signal are sent to the discharge holes. Thus, the timing of preliminary ejection from each ink ejection hole is controlled, and preliminary ink ejection is sequentially performed.
[0055]
  When the cleaning and preliminary ejection of the ink ejection surfaces 6 of the respective colors are completed in this way, the head cap 5 is moved fully upward in the direction of the arrow A as shown in FIG. Fits in. In this state, printing and printing are performed on recording paper.
[0056]
  Next, when the required number of pages have been printed and printed, a head cap closing signal is sent, and the head cap 5 moves from the retracted position to the ink cartridge 3 as shown in FIG. It is relatively moved in the direction of arrow B. Then, the cleaning roller 7 moves together with the head cap 5 in the direction of the arrow B with respect to the ink cartridge 3.Ink ejection part4 returns without contacting the ink ejection surface 6.
[0057]
  After that, as shown in FIG. 14F, the head cap 5 is fully moved in the direction of the arrow B with respect to the ink cartridge 3 to be in a closed state, and returns to the initial state. Then, the next printing / printing instruction is awaited.
[0058]
  The above operation isInk ejection partInk pre-discharge is performed after the cleaning of the fourth ink discharge surface 6, but when there is no possibility of color mixing by the cleaning roller 7 in contact with the ink discharge surface 6, the ink discharge surface 6 by the cleaning roller 7 is used. Ink preliminary ejection may be performed before the cleaning. In this case, it is not necessary to control the timing of preliminary ejection from the Y, M, C, and K ink ejection holes by the position detection means.
[0059]
  next,The present invention is appliedAn image forming apparatus, for example, an ink jet printer will be described with reference to FIGS. 1 and 15 to 21. This ink jet printer discharges ink by finely atomizing ink from an ink jet head and sprays ink dots on a recording paper for printing. As shown in FIG. 1, an ink jet head 1, a printer main body 2, a head An attachment / detachment mechanism 19 and a head cap opening / closing mechanism 20 are provided. The ink jet printer is of a type in which the ink jet head 1 is directly attached to the printer main body 2.
[0060]
  The ink-jet head 1 is a liquid ink that is finely divided into particles by, for example, an electrothermal conversion method or an electromechanical conversion method, and ejects ink dots on a recording sheet. The ink-jet head 1 has been described with reference to FIGS. It is constructed in the same way as the one.
[0061]
  The printer main body 2 is for mounting the ink jet head 1 in a predetermined place to exhibit the function as an ink jet printer. The printer main body 2 includes a recording paper tray, a recording paper transport system, an operation drive system, an entire control circuit section, I have. In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a paper discharge tray that is discharged after printing.
[0062]
  The head attaching / detaching mechanism 19 is for attaching and fixing the ink jet head 1 to a predetermined portion of the printer main body 2 and releasing the fixing. It consists of a horizontally long bar member configured to insert the inkjet head 1 and hold the upper surface portion thereof. That is, it extends in the full width direction of the printer main body 2 and rises and falls in the vertical direction and the horizontal direction, for example. Then, the inkjet head 1 is housed and mounted in the direction of arrow H with the bar member standing upright as shown in FIG. 1, and the inkjet is performed with the bar member tilted in the horizontal direction as shown in FIG. The head 1 is fixed at the predetermined location.
[0063]
  The head cap opening / closing mechanism 20 moves the head cap 5 in a state where the inkjet head 1 is fixed at a predetermined position of the printer main body 2.Ink ejection part4 (see FIG. 2) moves relative to 4 (see FIG. 2) to release the ink discharge surface 6 (see FIG. 2), and closes the head cap 5 after printing is completed. It consists of meshing of the rack 22 and the pinion 23. The detailed structure is as already described with reference to FIG.
[0064]
  15, the pinion 23 is rotated in a predetermined direction by the moving motor 44 shown in FIG. 8 while the inkjet head 1 is fixed to a predetermined position of the printer main body 2 by the head attaching / detaching mechanism 19. As shown in FIG. 16, the rack 22 moves in the direction of arrow A, and the head cap 5 shown in FIG.
[0065]
  The head cap opening / closing mechanism 20 is not limited to the engagement of the rack 22 and the pinion 23 described above. For example, a rubber roller is pressed against both side surfaces of the head cap 5, and a motor is coupled to the rotation shaft of the rubber roller. The head cap 5 may be moved and opened in the direction of arrow A by the friction of the rubber roller by rotating the motor.
[0066]
  Next, the inkjet head 1 is fixed to a predetermined portion of the printer main body 2 shown in FIG.Ink ejection partA specific mechanism and operation that moves relative to 4 (see FIG. 2) and releases the ink discharge surface 6 (see FIG. 2) will be described with reference to FIGS.
[0067]
  First, FIG. 17 shows a state in which the inkjet head 1 is inserted and stored in a predetermined position of the printer main body 2 in the direction of arrow H in FIG. In this state, the lower end portions of the cap lock hooks 24 provided at both side end portions in the ink jet head 1 are engaged with the locking piece portions 26 on both side portions of the head cap 5 by the elastic force of the helical spring 25. ing. Thus, the head cap 5 is integrally attached to the ink cartridge 3.
[0068]
  In this state, the head attaching / detaching mechanism 19 is pushed down in the direction of arrow J and fixed in FIG. Then, the upper end portion 28 of the cap lock hook 24 is pushed down and rotated by the cap lock release piece 27 provided on the lower side portion of the head attaching / detaching mechanism 19, and the lower end portion of the cap lock hook 24 is turned on as shown in FIG. And the engagement with the locking pieces 26 on both sides of the head cap 5 is released. As a result, as shown in FIG. 15, the inkjet head 1 is fixed to a predetermined position of the printer main body 2 by the head attaching / detaching mechanism 19 and the head cap 5 can be moved.
[0069]
  Next, the head cap opening / closing mechanism 20 shown in FIG. 15 is operated, and the pinion 23 is rotated by the moving motor 44 shown in FIG. 8 to move the rack 22 in the arrow A direction. Then, as shown in FIG. 19, the head cap 5 mounted on the bottom surface side of the ink cartridge 3 moves in the direction of arrow A together with the rack 22 and opens. As shown in FIG. 2, the ink cartridge 3 is provided on the bottom surface.Ink ejection partCleaning of the ink discharge surface 6 is started by the cleaning roller 7 biased by the floating spring 11. In FIG. 19, the symbol P indicates the locus of movement of the head cap 5.
[0070]
  Thereafter, as shown in FIG. 20, the head cap 5 sequentially moves in the direction of arrow A in accordance with the movement trajectory P. At this time, the Y, M, C, and K ink ejection surfaces 6 shown in FIG. 2 are sequentially cleaned by the cleaning roller 7 attached to the head cap 5, and the ink is discharged before or after the cleaning. Perform preliminary discharge.
[0071]
  When the cleaning and preliminary ejection of the ink ejection surfaces 6 of the respective colors are completed, as shown in FIG. 21, the head cap 5 moves fully upward in the direction of arrow A according to the movement locus P and moves slightly upward, as shown in FIG. As shown, it is in the retracted position. In this state, printing and printing are performed on recording paper. At this time, since the head cap 5 moves slightly upward as shown in FIG. 21, the space for storing the head cap 5 can be reduced. In FIG. 21, the ink cartridge 3 is provided on the bottom surface.Ink ejection partThe recording paper passes below 4, but the passage of the recording paper may be guided by the lower surface of the head cap 5. In this case, a rib for guiding the recording paper may be provided on the lower surface side of the head cap 5. Further, the water repellent treatment may be performed so that the ink printed on the recording paper is not attached.
[0072]
  In this state, when the printing and printing of the required number of pages are completed, the head cap 5 is moved in the arrow B direction from the retracted position shown in FIG. 21 by the above reverse operation, and as shown in FIG. 5 returns to the bottom side of the ink cartridge 3 to be in the initial state.
[0073]
  In FIG. 17, by opening the head attaching / detaching mechanism 19 in the direction opposite to the arrow J, the cap lock hook 24 is engaged with the locking pieces 26 on both sides of the head cap 5 by the elastic force of the helical spring 25. The head cap 5 is attached to the ink cartridge 3 integrally. In this state, as shown in FIG. 1, the inkjet head 1 can be detached from the printer main body 2.
[0074]
  When the head cap 5 is in the retracted position shown in FIG. 21 and the printer power is cut off for some reason, the head cap 5 remains in the retracted position. In this state, as shown in FIG. 17, when the head attaching / detaching mechanism 19 is opened in the direction opposite to the arrow J, only the ink cartridge 3 is removed while the head cap 5 remains in the retracted position. . Therefore, in order to prevent this, the head cap 5 in the retracted position automatically returns to the initial position shown in FIG. 17 when the printer power is cut off for some reason, or the head An interlock mechanism may be provided that prevents the head attaching / detaching mechanism 19 from being opened in the direction opposite to the arrow J when the cap 5 has not returned to the initial position shown in FIG.
[0075]
  The ink jet printer described with reference to FIG. 1 and FIGS. 15 to 21 is of a type in which the ink jet head 1 is directly attached to the printer main body 2. However, the present invention is not limited to this, and the ink jet head 1 is mounted on the tray. The present invention can be similarly applied to other types that are attached to the printer main body 2 via the printer. Hereinafter, an outline of another type of inkjet printer will be described with reference to FIG.
[0076]
  First, as shown in FIG. 22A, the ink jet head 1 in which the head cap 5 is integrally attached to the ink cartridge 3 is placed at a predetermined position inside a tray 29 provided so as to be able to advance and retreat with respect to the printer body 2. Wear as shown by arrow Q. Thereafter, the tray 29 is moved in the arrow R direction and set in the printer main body 2. At this time, as shown in FIG. 22 (b), the head cap 5 is hooked and stopped by an appropriate hooking means provided in the printer body 2 during the movement of the tray 29 in the direction of arrow R. . The tray 29 is for setting or replacing the ink jet head 1 in the printer main body 2.
[0077]
  Thereafter, the tray 29 moves in the arrow R direction as it is, so that the ink cartridge 3 moves relative to the head cap 5 in the arrow R direction. As a result, the head cap 5 is opened. At the same time, when the head cap 5 moves in the arrow R direction relative to the ink cartridge 3, the same operation as shown in FIG.Ink ejection part4, the ink ejection surface 6 is cleaned, and preliminary ink ejection is performed. Thereafter, printing and printing are performed on the recording paper. In FIG. 22, reference numeral 30 indicates a recording paper tray, reference numeral 31 indicates a recording paper, reference numeral 32 indicates a feeding roller, reference numeral 33 indicates a feeding belt, reference numeral 34 indicates a paper discharge tray, and reference numeral S Indicates the paper discharge direction.
[0078]
  In the above description, the line head type ink jet printer has been described. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a serial type ink jet printer. In the above description, an example of an ink jet printer has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an image forming apparatus such as a facsimile apparatus or a copier that uses an ink jet recording system.
[0079]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, it is according to claim 1.Cleaning memberAccording to the present invention, it is formed into a crown shape that is formed in a cylindrical shape with an elastic material, extends along the ink discharge surface, and has a central portion that is gently thicker than both end portions in the longitudinal direction.Cleaning rollerThethe aboveIn a state where the ink discharge surface is in contact with the ink discharge surface, the ink is relatively moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface.Cleaning rollerThe ink in the ink discharge hole can be sucked and removed by the pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the ink is moved in contact with the ink discharge surface. This allows you toNoteIt is possible to improve the cleaning effect in the vicinity of the ink ejection holes without damaging the ink ejection surface. And aboveCleaning rollerIs formed in a crown shape in which the central part is gradually thicker than both end parts in the longitudinal direction.Cleaning rollerCan be prevented from coming out of contact with the ink ejection surface even if it is bent downward in the central portion in the longitudinal direction. In addition, since a relatively large amount of ink in the ink discharge holes is not sucked by using a suction pump as in the prior art, it is possible to prevent wasteful consumption of ink.
[0080]
  Claims2, 4, 6According to the invention related toCleaning rollerHas a large number of small holes formed on the outer peripheral surface thereof,Cleaning rollerThe outer peripheral surface ofthe aboveThe ink sucked from the ink discharge hole due to the pressure change in the ink discharge hole when moving in contact with the ink discharge surface is captured in the small holes by the capillary action of the many small holes on the outer peripheral surface. Therefore, it can be reliably removed and cleaned without remaining on the ink ejection surface.
[0081]
  Furthermore, according to the head cleaning method of the third aspect, the crown is formed of an elastic material in a cylindrical shape, extends along the ink discharge surface, and has a central portion that is gently thicker than both longitudinal ends. The cleaning roller formed in a shape is moved relative to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface while being in contact with the ink discharge surface, and the outer peripheral surface of the cleaning roller is brought into contact with the ink discharge surface. The ink in the ink discharge hole can be sucked and removed by the pressure change in the ink discharge hole when moving in contact. As a result, it is possible to improve the cleaning effect in the vicinity of the ink ejection holes without damaging the ink ejection surface. The cleaning roller is formed in a crown shape whose central portion is gradually thicker than both end portions in the longitudinal direction, so that even if the cleaning roller bends downward in the central portion in the longitudinal direction, It is possible to prevent contact with the discharge surface.
[0082]
  Furthermore, according to the image forming apparatus of the fifth aspect, the cylindrical portion is formed of an elastic material and extends along the ink discharge surface, and the central portion is gradually thicker than both end portions in the longitudinal direction. A cleaning member having a cleaning roller formed in a crown shape is moved relative to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface while being in contact with the ink discharge surface, and the outer peripheral surface of the cleaning roller The ink in the ink discharge hole can be sucked and removed by the pressure change in the ink discharge hole when moving while being in contact with the ink discharge surface. As a result, it is possible to improve the cleaning effect in the vicinity of the ink ejection holes without damaging the ink ejection surface. The cleaning roller is formed in a crown shape whose central portion is gradually thicker than both end portions in the longitudinal direction, so that even if the cleaning roller bends downward in the central portion in the longitudinal direction, It is possible to prevent contact with the discharge surface. In addition, since the ink in the ink discharge hole is not sucked in a slightly larger amount by using a suction pump as in the prior art, it is possible to prevent wasteful consumption of ink..
[0083]
  Claims7According to the invention according toThe cleaning roller moves on the ink discharge surface while being driven to rotate while being in contact with the ink discharge surface of the inkjet head, so that the ink discharge surface is not damaged and the cleaning effect near the ink discharge hole is obtained. Can be improved.
[0084]
  And claims8According to the invention concerning the above-mentioned cleaningrollerRotation ofA brake mechanism is provided for limiting, and the cleaning roller is rotatively moved while rubbing on the ink discharge surface of the inkjet head in a state where the rotation is limited by the brake mechanism, thereby damaging the ink discharge surface. Without lettingIn addition to the liquid ink adhering to it, it can also be used to clean solid ink.
[0085]
  Furthermore, the claims9According to the invention concerning the above-mentioned cleaningA fixing mechanism for prohibiting rotation of the roller, and the cleaning roller moves on the ink discharge surface of the inkjet head while being fixed so as not to rotate by the fixing mechanism. It can clean not only liquid ink adhering to the surface but also solidified and stuck ink.
[0086]
  ClaimsAccording to the tenth aspect of the present invention, there is provided a rotation drive mechanism for rotating the cleaning roller, and the cleaning roller is rotated on the ink discharge surface of the inkjet head by the rotation drive mechanism. The discharge surface can be reliably cleaned by a new outer peripheral surface that is successively drawn out by the positive or reverse rotation of the cleaning roller..
[0087]
  And claims11 is provided with a cap member for protecting the ink discharge surface of the inkjet head, and the cleaning member is moved together with the cap member, so that the ink discharge surface is protected by the cap member. And the cleaning member can be moved..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention.Apply1 is a perspective view showing an embodiment of an inkjet head and a printer main body on which the inkjet head is mounted.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the inkjet head shown in FIG.
3 is a side view showing a specific example of a head cap and a cleaning roller shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a specific example of the head cap and the cleaning roller.
5 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
[Fig. 6] By the cleaning rollerInkjet headIt is an expanded sectional view for demonstrating the cleaning effect | action of the ink discharge surface, and a head cleaning method.
FIG. 7 is an enlarged side view showing another embodiment of the cleaning roller.
FIG. 8 is a side view illustrating details of the head cap opening / closing mechanism shown in FIG. 1, for explaining a specific mechanism of movement and driven rotation of the cleaning roller shown in FIG. 2;
FIG. 9 is an enlarged side view of a main part of FIG. 8, showing a specific structure of driven rotation of the cleaning roller.
FIG. 10 is an enlarged side view of a main part showing another embodiment of the moving mechanism of the cleaning roller, showing a specific structure of a brake mechanism of the cleaning roller.
FIG. 11 is an enlarged side view of an essential part showing still another embodiment of the moving mechanism of the cleaning roller, and shows a specific structure of the fixing mechanism of the cleaning roller.
FIG. 12 is an enlarged side view of an essential part showing still another embodiment of the moving mechanism of the cleaning roller, and shows a specific structure of the rotation driving mechanism of the cleaning roller.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an operation in which the cleaning roller rotates and moves on the ink ejection surface by the rotation driving mechanism.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a cleaning operation by a head cap and a cleaning roller of an inkjet head.
FIG. 15 is a perspective view showing an embodiment of an ink jet printer as an example of an image forming apparatus according to the present invention, and shows a state in which an ink jet head is mounted.
FIG. 16 is a perspective view showing an embodiment of the ink jet printer, and shows a state in which a head cap is opened.
17 is an explanatory view showing a specific mechanism and operation in which the ink jet head in FIG. 1 is inserted and stored in a predetermined position of the printer main body in the direction of arrow H. FIG.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a specific mechanism and operation in which the ink-jet head is fixed to a predetermined position of the printer main body by the head attaching / detaching mechanism and the head cap is movable.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a specific mechanism and operation in a state in which the head cap mounted on the bottom surface side of the ink cartridge moves in the direction of arrow A and opens.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a specific mechanism and operation in a state in which the head cap sequentially moves in the direction of arrow A along the movement locus P.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a specific mechanism and operation in a state in which the head cap is fully moved in the direction of arrow A along the movement locus P and is in the retracted position.
FIG. 22 is a schematic explanatory view showing another type of ink jet printer in which an ink jet head is mounted on a printer main body via a tray.
[Explanation of symbols]
    1 ... Inkjet head
    2. Printer body
    3 ... Ink cartridge
    4 ...Ink ejection part
    5. Head cap
    6 ... Ink ejection surface
    7 ... Cleaning roller
    9 ... Cleaning roller pin
    10: Holding member
    11 ... Floating spring
    13: Ink discharge hole
    14 ... Ink chamber
    15 ... Ink
    17 ... Small hole
    19 ... Head attachment / detachment mechanism
    20 ... Head cap opening / closing mechanism
    22 ... Rack
    23 ... Pinion
    40 ... Moving rack plate
    44 ... Motor for movement
    45. Worm gear

Claims

One color or a plurality of color inks have a discharge surface of the column is provided with an ink discharge hole for discharging each color, the ink jet head for ejecting ink for forming an image on the recording medium from the ink discharge hole A cleaning member for cleaning the ink discharge surface ,
Formed in a cylindrical shape with an elastic material that extends along the ink discharge surface and is formed in a crown shape whose central portion is gently thicker than both ends in the longitudinal direction, and is in contact with the ink discharge surface A cleaning roller that is relatively moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink ejection surface
A cleaning member that sucks ink in an ink discharge hole by a pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the cleaning roller moves in contact with the ink discharge surface.

2. The cleaning member according to claim 1, wherein the cleaning roller has a plurality of small holes formed on an outer peripheral surface thereof.

A head cleaning method for an inkjet head having an ink ejection surface provided with a row of ink ejection holes for ejecting ink of one color or a plurality of colors for each color,
Material cylindrically formed the ink discharge surface on listening ink ejecting longitudinal ends cleaning roller center portion is formed in the crown shape became gradually thicker than the with extending along an elastic In the state where it is in contact with the surface, the ink is relatively moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink discharge surface, and the outer peripheral surface of the cleaning roller is moved in contact with the ink discharge surface. A head cleaning method comprising sucking ink in the ink discharge hole by a pressure change.

4. The head cleaning method according to claim 3 , wherein the cleaning roller has a large number of small holes formed on an outer peripheral surface thereof.

In an image forming apparatus for forming an image by ejecting ink particles finely from an inkjet head and spraying ink dots on a recording medium,
An inkjet head having an ink ejection surface provided with a row of ink ejection holes for ejecting one or more colors of ink for each color;
A cleaning roller formed in a cylindrical shape made of an elastic material, extending along the ink discharge surface, and having a crown shape whose central portion is gradually thicker than both longitudinal end portions; A cleaning member that sucks ink in the ink discharge hole by a pressure change in the ink discharge hole when the outer peripheral surface of the ink moves in contact with the ink discharge surface ;
A moving means for moving in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink ejection surface in a state where this has a cleaning member is contacted to the upper listening ink ejection surface,
A head attachment / detachment mechanism for attaching and fixing the inkjet head to a predetermined position of the apparatus main body and releasing the fixation;
An image forming apparatus comprising:

6. The image forming apparatus according to claim 5 , wherein the cleaning roller has a large number of small holes formed on an outer peripheral surface thereof.

7. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the cleaning roller moves on the ink discharge surface while being driven and rotated in contact with the ink discharge surface of the inkjet head.

A brake mechanism for limiting the rotation of the cleaning roller is provided, and the cleaning roller rotates and moves while rubbing on the ink ejection surface of the inkjet head in a state where the rotation is limited by the brake mechanism. The image forming apparatus according to claim 5.

A fixing mechanism for prohibiting rotation of the cleaning roller is provided, and the cleaning roller moves on the ink discharge surface of the inkjet head in a state of being fixed so as not to rotate by the fixing mechanism. Item 7. The image forming apparatus according to Item 5 or 6.

7. The image forming apparatus according to claim 5, further comprising a rotation drive mechanism for rotating the cleaning roller, wherein the cleaning roller is rotated on the ink discharge surface of the inkjet head by the rotation drive mechanism. .

The image forming apparatus according to claim 5, further comprising a cap member for protecting an ink discharge surface of the inkjet head, wherein the cleaning member moves together with the cap member.