メンテナンス装置及び画像形成装置
【課題】量的にばらつきを持つ液滴が付着したブレード及びキャップであっても、簡略的かつコンパクトな機構で効率よく除去することが可能なメンテナンス装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド１のノズル面２を覆う移動可能なキャップ手段８と、ノズル面２をワイピングする移動可能なブレード手段１１と、キャップ手段８及びブレード手段１１と接触してキャップ手段８及びブレード手段１１に付着した液滴１３を除去するクリーニング手段３３と、記録ヘッド１からの液滴１３の吐出回数及び吐出量をそれぞれ異ならせた複数のメンテナンスモードの何れかを選択するメンテナンスモード選択手段とを有するメンテナンス装置５において、メンテナンスモード選択手段により選択されたメンテナンスモードに応じてキャップ手段８及びブレード手段１１とクリーニング手段３３との接触状況を制御する制御手段７１を設けた。
【解決手段】記録ヘッド１のノズル面２を覆う移動可能なキャップ手段８と、ノズル面２をワイピングする移動可能なブレード手段１１と、キャップ手段８及びブレード手段１１と接触してキャップ手段８及びブレード手段１１に付着した液滴１３を除去するクリーニング手段３３と、記録ヘッド１からの液滴１３の吐出回数及び吐出量をそれぞれ異ならせた複数のメンテナンスモードの何れかを選択するメンテナンスモード選択手段とを有するメンテナンス装置５において、メンテナンスモード選択手段により選択されたメンテナンスモードに応じてキャップ手段８及びブレード手段１１とクリーニング手段３３との接触状況を制御する制御手段７１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に使用可能な現像装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する記録ヘッドのノズル面をメンテナンスするメンテナンス装置として、ブレードにより記録ヘッドのノズル面をワイピングするものが知られている。しかし、この装置ではノズル面をブレードにてワイピングするとブレードに拭き取った液滴が付着して汚れ、このままの状態で次のワイピングを行うとノズル面に液滴が再転移して吐出不良が発生する虞がある。この不具合を防止すべく、ブレード清掃手段を設けてブレードに付着した液滴を掻き取る技術が既に知られている。しかし、上述のブレード清掃手段では、ブレードとブレード清掃手段に設けられた掻き取り手段との接触が不均一である場合に、十分に液滴を掻き取れないという問題があった。また、掻き取り手段によって掻き取られた液滴が掻き取り手段に堆積し、これを除去する手段が必要となり構成が複雑化すると共に除去手段作動のために作業効率が悪化するという問題があった。
【０００３】
また、ノズル面の他のメンテナンス装置として、記録ヘッド内のインクの増粘を防止すべく定期的に予備吐出を行うものや、加圧手段により記録ヘッド内のインクをノズルから排出させて回復動作を行うもの、キャップを記録ヘッドのノズル面に当接させて吸引手段により記録ヘッド内のインクを吸引して回復動作を行うもの等が知られている。キャップにより吸引されたインクは全てキャップ内に流れ込み、吸引手段の作用により廃液タンク部に排出される。このキャップは、記録ヘッド内インクの乾燥防止としても働き、ノズル面に当接してノズル面を保湿させる。このときノズル面に当接するキャップ面にインクが付着した状態でキャッピングが行われると、ノズル面にキャップ痕としてインクが付着してしまい、このインクが増粘あるいは乾燥して次のワイピング時にキャップ痕を引きずり適正なワイピングができずに吐出不良が発生する虞がある。
【０００４】
上述した不具合を解消すべく、キャップワイパーによりキャップをクリーニングし、キャップワイパーに付着したインクを清掃部材により除去する技術が、たとえば「特許文献１」に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録ヘッドから吐出される液滴は環境によって粘度が変化し、高温環境においては低くなり低温環境においては高くなる。このため、メンテナンス装置のブレードやキャップに付着する液滴の量及び質には、環境条件に応じたばらつきが生じるため、環境条件によってはメンテナンス装置によって記録ヘッドの液滴を除去しきれず、不具合が発生してしまうという問題点がある。
【０００６】
また、メンテナンス装置におけるメンテナンスモードとして、特定の色が出力されなかったりかすれたりする場合に行われる通常モード、通常モードを繰り返し行っても不具合が回復しない際に行われるリフレッシュモード、リフレッシュモードを行っても不具合が回復しない際に行われるエマージェンシーモード等の複数のモードを備えたメンテナンス装置が知られている。このようなメンテナンス装置においても、各モード時にブレード及びキャップに付着する液滴量にばらつきが生じ、全てのモードにおいて液滴を十分に除去しきれずに不具合が発生してしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明は上述した問題点を解決し、量的にばらつきを持つ液滴が付着したブレード及びキャップであっても、簡略的かつコンパクトな機構で効率よく除去することが可能なメンテナンス装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、記録媒体に液滴を吐出する記録ヘッドのメンテナンス装置であって、前記記録ヘッドのノズル面を覆う移動可能なキャップ手段と、前記ノズル面をワイピングする移動可能なブレード手段と、前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング手段と、前記記録ヘッドからの液滴の吐出回数及び吐出量をそれぞれ異ならせた複数のメンテナンスモードの何れかを選択するメンテナンスモード選択手段とを有するメンテナンス装置において、前記メンテナンスモード選択手段により選択されたメンテナンスモードに応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のメンテナンス装置において、さらに前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触時間を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のメンテナンス装置において、さらに前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触回数を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載のメンテナンス装置において、さらに前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する接離方向及び前記接離方向と直交する直交方向にそれぞれ往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段が前記クリーニング手段に接触した状態での前記直交方向への移動回数を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、さらに前記制御手段は環境条件に応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、さらに前記クリーニング手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段に接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング部材を有し、前記クリーニング部材は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触する部位を更新可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のメンテナンス装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、さらに前記記録ヘッドが記録媒体の幅方向に複数配列されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液滴で汚れたキャップ手段及びブレード手段をクリーニング手段によりクリーニングする際に、メンテナンスモードに応じてキャップ手段及びブレード手段とクリーニング手段との接触状況（接触時間、接触回数、往復移動回数、ハウジング往復移動回数）を制御するので、キャップ手段及びブレード手段に付着した液滴を確実にクリーニングすることができ、クリーニング後に良好な記録動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に適用可能な記録ヘッドの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられる記録ヘッド及びメンテナンス装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のメンテナンス動作を説明する概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のメンテナンス動作を説明する概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のメンテナンス動作を説明する概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図１１】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１３】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１５】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１６】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態におけるメンテナンスモード及び環境条件とクリーニング動作との関係を示す図表である。
【図１８】本発明の一実施形態の変形例に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図１９】本発明の一実施形態の変形例に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明の一実施形態の変形例に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作におけるクリーニング部材の状況を示す模式図である。
【図２１】本発明の一実施形態の変形例に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図２２】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を搭載した画像形成装置の概略図である。
【図２３】本発明の一実施形態に用いられる記録ヘッドを示す概略図である。
【図２４】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置を説明する概略平面図である。
【図２５】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置を説明する概略正面図である。
【図２６】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を搭載した画像形成装置の制御ブロック図である。
【図２７】本発明の一実施形態における各メンテナンスモード及び各空吐出実施時でのクリーニング動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、記録媒体に対して液滴を吐出して画像形成を行う画像形成装置に用いられる記録ヘッド１を示しており、記録ヘッド１の液滴吐出面であるノズル面２には液滴を吐出するノズル３が複数個並設されている。この記録ヘッド１は、図２に示すように記録ヘッドホルダ４に支持されており、記録ヘッドホルダ４は図２において左右方向及び上下方向に移動自在に構成されている。
【００１９】
図２において記録ヘッドホルダ４の下方近傍には、記録ヘッド１のメンテナンスを行うメンテナンス装置５が配設されている。メンテナンス装置５は、記録ヘッド１のノズル面２を覆うキャップ６及びこれを支持するキャップホルダ７を有するキャップ手段８、ノズル面２をワイピングするブレード９及びこれを支持するブレードホルダ１０を有するブレード手段１１を有しており、キャップ手段８及びブレード手段１１はメンテナンス装置５のハウジング１２にそれぞれ図２において上下方向に移動可能に支持されている。またキャップ６の下部には、記録ヘッド１から吐出された液滴を吸引する図示しない吸引手段が設けられている。
【００２０】
次に、このメンテナンス装置５を用いた記録ヘッド１のメンテナンス動作について説明する。先ず、図３に示すように記録ヘッドホルダ４がメンテナンス装置５に接近すると共にキャップ手段８が後述するキャップ移動手段の作動により記録ヘッド１に接近し、キャップ６により記録ヘッド１のノズル面２を覆う。そして、図示しない吸引手段が作動することにより、記録ヘッド１内の液滴や気泡等を排出してメンテナンスが行われる。本実施形態では吸引手段を使用して吸引によりメンテナンスを行う方法を示したが、吸引手段を使用せずに図示しない加圧手段を使用し、記録ヘッド１内の液滴や気泡等を排出する構成でもよい。排出された廃液はキャップ６内に排出されて吸引手段により吸引される。キャップ６には記録ヘッド１内の液滴の乾燥を防止するための保湿機能もあり、記録ヘッド１のノズル３を覆うようにノズル面２に当接してキャッピングすることで記録ヘッド１内の液滴の乾燥を防止することができる。さらに、キャッピングされた状態で予備吐出（空吐出）を行うことにより記録ヘッド１内の乾燥がさらに防止される。予備吐出された液滴はキャップ６内に排出され、吸引手段により吸引される。なお、予備吐出はキャップ６をノズル面２に当接させた状態で行っても離間させた状態で行ってもよい。
【００２１】
図４は、吸引（加圧）動作終了後に記録ヘッド１のノズル面２に液滴１３が付着している状態を示している。この状態において、ブレード手段１１によりノズル面２のワイピングを行う。ここで、ノズル面２とブレード９との間にはある程度の食い込み量が必要であるため、キャップ６の上面とブレード９の上面９ａとの間には高低差ｈが設けられている。図５は、ワイピング後の状態を示している。メンテナンス装置５のハウジング１２が後述する機構により図に矢印Ａで示すワイピング方向に移動され、ノズル面２に付着していた液滴１３がブレード９によって拭き取られる。このとき、ブレード９にはその上面９ａと払拭面９ｂとの双方に液滴１３が付着しており、この状態で次のワイピングを行うとブレード９に付着している液滴１３がノズル面２に再転移してメンテナンス不良が発生する虞がある。また、ノズル面２と当接したキャップ６の上面にも記録ヘッド１から排出された液滴１３が付着しており、この状態で次のキャッピングを行うとノズル面２にキャップ痕が付着し、キャップ痕の液滴が増粘乾燥して次のメンテナンス時でのワイピングにてキャップ痕を引きずり、適正なワイピングが行えずに吐出不良が発生する虞がある。そこで、クリーニング手段によりブレード９及びキャップ６に付着した液滴１３を除去する必要がある。
【００２２】
図６、図７、図８は、キャップ手段８及びブレード手段１１を上下方向に移動させる移動機構を説明する図である。キャップ手段８のキャップホルダ７にはカムピン１４が、ブレード手段１１のブレードホルダ１０にはカムピン１５がそれぞれ取り付けられており、各ホルダ７，１０はそれぞれハウジング１２に設けられた図示しないスライドレールによって図の上下方向に移動可能に支持され、バネ１８によって下方に付勢されている。キャップホルダ７の下方にはカムピン１４と当接するカム１６が支軸１６ａを中心としてハウジング１２に回転自在に支持されており、ブレードホルダ１０の下方にはカムピン１５と当接するカム１７が支軸１７ａを中心としてハウジング１２に回転自在に支持されている。支軸１６ａの一端にはプーリ１９が、支軸１７ａの一端にはプーリ２０がそれぞれ取り付けられており、プーリ１９にはタイミングベルト２１が、プーリ２０にはタイミングベルト２２がそれぞれ掛けられている。各タイミングベルト２１，２２は、２個のプーリを同軸上に有しハウジング１２に回転自在に支持されたダブルプーリ２３にそれぞれ掛けられており、ダブルプーリ２３の支軸には図示しないウォームホイールが設けられ、このウォームホイールには正逆転可能なモータ２４の出力軸に取り付けられたウォーム２５が噛合している。ダブルプーリ２３の内部にはワンウェイクラッチが介装されており、たとえばモータ２４が正転した際にカム１６が回転してキャップ手段８が上下動し、モータ２４が逆転した際にカム１７が回転してブレード手段１１が上下動するように構成されている。モータ２４はハウジング１２に支持されたステッピングモータであり、パルス制御により回転制御されている。
【００２３】
図９は、ハウジング１２を図９に矢印Ｂで示すワイピング方向に移動させる移動機構を説明する図である。同図においてハウジング１２には２個のスライダ２６が固定されており、各スライダ２６にはタイミングベルト２７が固定されている。タイミングベルト２７はその一端をプーリ２８に掛けられており、他端は２個のプーリを同軸上に有するダブルプーリ２９の一方に掛けられている。ダブルプーリ２９の他方にはタイミングベルト３０の一端が掛けられており、タイミングベルト３０の他端は正逆転可能なモータ３１の出力軸に固定されたプーリ３２に掛けられている。モータ３１はステッピングモータであってパルス制御により回転制御されており、モータ３１が正逆転することによりハウジング１２が矢印Ｂ方向に往復移動される。
【００２４】
図１０は、メンテナンス動作を行って図５に示す状態のように液滴１３によって汚れたキャップ６及びブレード９のクリーニングを行うクリーニング手段を示している。同図においてクリーニング手段３３は、ガイド部３４と吸収体３５とを有している。ポリエチレンタレフタラート等の液滴１３を吸収可能な不織布からなる吸収体３５はガイド部３４に沿って配設されており、吸収体３５にはブレード９の上面９ａ及びキャップ６をクリーニングする水平面３５ａと、ブレード９の払拭面９ｂをクリーニングする垂直面３５ｂとが形成されている。吸収体３５の、図１０における奥行き方向の長さＬ１はキャップ６及びブレード９の長さＬ２よりも大きくなるように形成されており、キャップ６及びブレード９の全長を一度にクリーニング可能となるように構成されている。
【００２５】
上述のクリーニング手段３３によるメンテナンス動作後におけるメンテナンス装置５の基本的なクリーニング動作を図１２ないし図１５に示す動作図及び図１６に示すフローチャートを用いて説明する。
記録ヘッド１のメンテナンスが終了した信号が図示しない制御手段に入力される（ＳＴ０１）と、液滴１３が付着したキャップ６及びブレード９のクリーニングに移行する。メンテナンス動作終了後、キャップ６とブレード９とは図１０に示すようにほぼ同じ高さに保たれている。先ず、ブレード９の払拭面９ｂをクリーニングするためにモータ２４が逆転してブレード９が図１２に矢印Ｃで示すように上昇する（ＳＴ０２）。次にモータ３１が作動してハウジング１２が図１２に矢印Ｄで示す方向に移動され（ＳＴ０３）、払拭面９ｂが吸収体３５の垂直面３５ｂに接触して払拭面９ｂに付着していた液滴１３が吸収体３５によって除去される。この払拭面９ｂと垂直面３５ｂとが当接した状態において、本実施形態ではこの状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を吸収体３５に吸収させている（ＳＴ０４）。この所定時間については後述する。
【００２６】
次に、モータ２４が逆転してブレード９が図１０に示す位置まで戻された後（ＳＴ０５）、モータ３１が作動してハウジング１２がさらに矢印Ｄ方向に移動され（ＳＴ０６）、キャップ６及びブレード９が吸収体３５の水平面３５ａの下方に位置するとモータ３１の作動が停止される。モータ３１の停止後にモータ２４が逆転し、図１３に矢印Ｅで示すようにブレード９が上昇して（ＳＴ０７）ブレード９の上面９ａが水平面３５ａに接触する。この上面９ａと水平面３５ａとが当接した状態においても本実施形態ではこの状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を吸収体３５に吸収させている（ＳＴ０８）。ここでブレード９の上昇量は、先の払拭面９ｂのクリーニング時よりも低くキャップ６の上面よりも高い中間地点である。所定時間が経過するとブレード９の上面９ａ及び払拭面９ｂに付着した液滴１３のクリーニングが完了する。
【００２７】
ブレード９のクリーニングが完了すると、モータ２４が逆転してブレード９が図１０に示す位置まで戻された後（ＳＴ０９）、モータ２４が正転して図１４に矢印Ｆで示すようにキャップ６が上昇して（ＳＴ１０）キャップ６の上面が水平面３５ａに接触する。この上面と水平面３５ａとが当接した状態においても本実施形態ではこの状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を吸収体３５に吸収させている（ＳＴ１１）。所定時間が経過して液滴１３が吸収体３５に吸収されてキャップ６のクリーニングが完了する。キャップ６のクリーニングが完了すると、モータ２４が正転して図１５に矢印Ｇで示すようにキャップ６が下降し（ＳＴ１２）、キャップ６が図１０に示す位置まで戻されてメンテナンス装置５のクリーニングが完了する。上述の説明ではブレード９をクリーニングした後にキャップ６をクリーニングしているが、この順に限られることはなく両者を同時にクリーニングしてもよい。
【００２８】
上述した構成では、メンテナンス装置５のハウジング１２をモータ３１によってワイピング方向に移動させクリーニング手段３３を固定した構成としたが、クリーニング手段３３にワイピング方向への移動手段を搭載し、キャップ６及びブレード９を吸収体３５に当接させた状態でクリーニング手段３３を移動させてクリーニングを行う構成としてもよい。
【００２９】
次に、クリーニング手段３３によるクリーニング動作までの一連の動作について説明する。キャップ６及びブレード９のクリーニング動作は、基本的にはメンテナンス動作後に実施される。メンテナンス動作には、上述したように記録ヘッド１内の液滴１３を吸引（あるいは加圧）して排出し、ノズル面２に付着した液滴１３をブレード９で拭き取るワイピング動作があり、また記録ヘッド１内の液滴１３の乾燥を防止するために定期的に行われる予備吐出（空吐出）がある。吸引により記録ヘッド１内から液滴１３が排出されたときにはキャップ６に液滴１３が付着して汚れ、その後ブレード９にてノズル面２をワイピングするとブレード９の上面９ａ及び払拭面９ｂが汚れる。予備吐出はキャップ６内に行われるが、予備吐出により記録ヘッド１から吐出される液滴１３の量は微量であるためキャップ６は激しく汚れることはなく、本実施形態の構成ではクリーニング動作は行われないが、キャップ６のクリーニング性を向上させるために予備吐出後にもキャップ６のクリーニング動作を行ってもよい。本実施形態では、メンテナンス動作→クリーニング動作→メンテナンス動作という順序となる。メンテナンス動作完了後には記録媒体に対する液滴吐出が可能であり、メンテナンス動作完了後にすぐ記録動作を行い、その間にクリーニング動作を行ってもよく、クリーニング動作完了後に記録動作を行ってもよい。
【００３０】
本実施形態では、メンテナンス動作を行うメンテナンスモードとして、２種類のモードを選択可能に構成されている。このモードの選択は、メンテナンス装置５に設けられている図示しないメンテナンスモード選択手段により選択される。１つは通常時のメンテナンスを行うモードであって記録ヘッド１から一定量（たとえば０．２ｃｃ）のインク吸引量を得るため一定時間吸引動作を行う通常モードであり、もう１つは通常モードよりも吸引量を増加させる（たとえば１ｃｃ）リフレッシュモードである。このとき、記録ヘッド１から吐出される液滴１３の量が異なることからメンテナンス動作によりキャップ６及びブレード９に付着する液滴１３の量も異なる。また、環境条件の変化に応じて液滴１３の粘度も変化するため、キャップ６及びブレード９に付着する液滴１３の量が変化する。このような液滴１３の量的変化に対応するため、本実施形態では上述したクリーニング動作において、図１６のステップＳＴ０４，ＳＴ０８，ＳＴ１１において吸収体３５とキャップ６及びブレード９の接触時間を変化させ、より確実にキャップ６及びブレード９のクリーニングを行っている。液滴１３の量が多い場合には接触時間（所定時間）を長く設定し、吸収体３５への液滴１３の吸収量を多くさせる。さらにキャップ６及びブレード９を上下方向に往復移動させて吸収体３５との接触回数を変化させる構成、接触時間と接触回数とを併用する構成を採用してもよい。さらに、図１３に矢印Ｈで示すように、ブレード９（あるいはキャップ６）を吸収体３５に当接させた状態でモータ３１を正逆転させ、ハウジング１２を往復移動させる構成等を採用してもよい。
【００３１】
上述のクリーニング動作の具体例を説明する。通常モードではキャップ６及びブレード９の吸収体３５との接触時間を１秒とし、キャップ６及びブレード９の往復移動は行わない。リフレッシュモードではキャップ６及びブレード９に付着している液滴１３の量が多いことから、確実なクリーニングを実施するために吸収体３５との接触時間を通常モードよりも長く２秒とし、さらにキャップ６及びブレード９を往復移動させて吸収体３５に複数回接触させ、吸収体３５に液滴１３を確実に吸収させてクリーニングを行う。
【００３２】
図１７にメンテナンスモード及び環境条件に応じたクリーニング動作時におけるキャップ６及びブレード９と吸収体３５との接触状況を示す。本実施形態において、通常モードで環境条件が常温あるいは高温の場合、キャップ６及びブレード９と吸収体３５との接触時間を１秒として往復移動は行わない。環境条件が低温である場合には、液滴１３の粘度が増加するため吸収体３５への吸収性を向上させるべく接触時間を２秒としている。リフレッシュモードで環境条件が常温あるいは高温の場合には、リフレッシュモードにより記録ヘッド１から吐出される液滴１３の量が増加するため接触時間を２秒として往復移動は行わない。環境条件が低温である場合には、より確実なクリーニングを実施するために往復移動を行っている。なお、ここで挙げた数値は一例であり、液滴１３の性状や環境条件等に応じて適宜変更可能である。また、キャップ６及びブレード９あるいはハウジング１２の往復移動との組み合わせも適宜変更可能である。この例ではハウジング１２を往復移動させているが、クリーニング手段３３を往復移動させる機構を設け、ハウジング１２を固定させてクリーニング手段３３を往復移動させる構成としてもよい。
【００３３】
上述の構成によれば、液滴１３で汚れたキャップ手段８及びブレード手段１１をクリーニング手段３３によりクリーニングする際に、メンテナンスモード及び環境条件に応じてキャップ手段８及びブレード手段１１とクリーニング手段３３との接触状況（接触時間、接触回数、往復移動回数、ハウジング往復移動回数）を制御するので、キャップ６及びブレード９に付着した液滴１３を確実にクリーニングすることができ、クリーニング後に良好な記録動作を行うことができる。
【００３４】
図１８は、本発明の一実施形態で示したクリーニング手段３３の変形例を示している。このクリーニング手段３６は、ガイド部３４を覆うように数メートルあるいは数十メートルの長尺のクリーニング部材としての不織布３７を配置し、不織布３７の一端側を供給ローラ３８に巻成して他端側を巻取ローラ３９に固着させ、巻取ローラ３９をモータ４０によって回転させる構成としている。
【００３５】
クリーニング手段３３の吸収体３５では、キャップ６及びブレード９に付着した液滴１３を繰り返し吸収させるとやがて吸収可能な許容量を超え、クリーニング不良及びワイピング不良等の不具合が発生してしまう。これを防止するためにクリーニングする領域の吸収体３５を更新する必要があり、クリーニング手段３６では巻取可能な不織布３７によって液滴１３を吸収する。クリーニング手段３６は、予め設定された所定回数のクリーニングを実施して不織布３７の液滴吸収許容量が一杯になったと判断されると、モータ４０が作動して巻取ローラ３９が図１８に矢印Ｉで示す方向に回転し、一定量の不織布３７が巻き取られて新たな不織布がクリーニング領域に配置される。この構成により、次のクリーニング時には更新された不織布３７によりクリーニングを行うことができ、常にキャップ６及びブレード９のクリーニング性を維持することができる。
【００３６】
上述したクリーニング手段３６のクリーニング動作を図１９に示すフローチャートに基づいて説明する。
記録ヘッド１のメンテナンスが終了した信号が図示しない制御手段に入力される（ＳＴ２１）と、液滴１３が付着したキャップ６及びブレード９のクリーニングに移行する。メンテナンス動作終了後、ブレード９の払拭面９ｂをクリーニングするためにモータ２４が逆転してブレード９が上昇する（ＳＴ２２）。次にモータ３１が作動してハウジング１２が図１８の右方に移動され（ＳＴ２３）、払拭面９ｂが不織布３７の垂直面に接触して払拭面９ｂに付着していた液滴１３が不織布３７によって除去される。この払拭面９ｂと垂直面とが当接した状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を不織布３７に吸収させる（ＳＴ２４）。
【００３７】
次に、モータ２４が逆転してブレード９が下降された後（ＳＴ２５）、モータ３１が作動してハウジング１２がさらに右方に移動され（ＳＴ２６）、キャップ６及びブレード９が吸収体３５の水平面３５ａの下方に位置するとモータ３１の作動が停止される。モータ３１の停止後にモータ２４が逆転し、ブレード９が上昇して（ＳＴ２７）ブレード９の上面９ａが不織布３７の水平面に接触する。上面９ａと水平面とが当接した状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を不織布３７に吸収させる（ＳＴ２８）。所定時間が経過するとブレード９の上面９ａ及び払拭面９ｂに付着した液滴１３のクリーニングが完了する。
【００３８】
ブレード９のクリーニングが完了すると、モータ２４が逆転してブレード９が下降された後（ＳＴ２９）、モータ２４が正転してキャップ６が上昇して（ＳＴ３０）キャップ６の上面が不織布３７の水平面に接触する。この上面と不織布３７の水平面とが当接した状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を不織布３７に吸収させる（ＳＴ３１）。所定時間が経過して液滴１３が不織布３７に吸収されるとキャップ６のクリーニングが完了する。キャップ６のクリーニングが完了すると、モータ２４が正転してキャップ６が下降し（ＳＴ３２）、キャップ６が初期位置まで戻されてメンテナンス装置５のクリーニングが完了する。クリーニング完了後、モータ４０が作動し巻取ローラ３９が図１８に矢印Ｉで示す方向に回転し（ＳＴ３３）、不織布３７が巻取ローラ３９に所定量巻き取られてクリーニング領域の不織布３７が更新される。上述の説明ではブレード９をクリーニングした後にキャップ６をクリーニングしているが、この順に限られることはなく両者を同時にクリーニングしてもよい。
【００３９】
上述の構成では、モータ４０が作動し巻取ローラ３９が図１８に矢印Ｉで示す方向に回転して不織布３７が巻取ローラ３９に所定量巻き取られる構成であるが、キャップ６及びブレード９を不織布３７に接触させた状態でモータ４０を作動させ、キャップ６及びブレード９を不織布に摺擦させてクリーニングを行う構成を採用してもよい。
【００４０】
上記実施形態ではハウジング１２を往復移動させているが、クリーニング手段３６を往復移動させる機構を設け、ハウジング１２を固定させてクリーニング手段３６を往復移動させる構成としてもよい。また、クリーニング手段３６を往復移動させる代わりにモータ４０を正逆転させ、不織布３７のみを往復移動させる構成としてもよい。これにより、リフレッシュモードが選択されて記録ヘッド１からのインクの吐出量が増大してキャップ６及びブレード９に多量の液滴１３が付着しても、不織布３７が更新されることにより確実なクリーニングを行うことができる。不織布３７を往復移動させる際の模式図を図２０に示す。
【００４１】
図２１はメンテナンス装置が複数個並んだ場合のクリーニング手段の概略図であり、この形態では２個のメンテナンス装置５−１，５−２をクリーニングする場合を示している。クリーニング手段４１はクリーニング手段３６とほぼ同様に構成されており、ガイド部３４に代えて全てのキャップ６―１，６−２及びブレード９−１，９−２をクリーニング可能となるように領域が拡大されたガイド部４２を用い、このガイド部４２に沿って不織布３７を配置している点においてのみクリーニング手段３６と相違している。
【００４２】
クリーニング手段４１によるクリーニング動作は上述と同様であり、各メンテナンス装置５−１，５−２に対して順番にクリーニングを行う。最初にメンテナンス装置５−１のブレード９−１の払拭面、上面、キャップ６−１の順でクリーニングを実施し、次にメンテナンス装置５−２のブレード９−２の払拭面、上面、キャップ６−２のクリーニングを実施する。なおクリーニング動作の順序はこれに限られることはなく、最初に各ブレード９−１，９−２の払拭面をそれぞれクリーニングし、その後に各メンテナンス装置５−１，５−２をガイド部４２の下方に位置させてから各ブレード９−１，９−２の上面、各キャップ６−１，６−２をクリーニングしてもよい。また、不織布３７の巻き取りは全てのクリーニング動作が完了した後に行っても、１つのメンテナンス装置のクリーニングが完了した後にそれぞれ行ってもよい。不織布３７の吸収力が衰えなければ同じ領域で複数回のクリーニング動作を実施してもよい。
【００４３】
図２２は、上述したクリーニング手段３３を有するメンテナンス装置５５を搭載した画像形成装置を示している。同図において画像形成装置４３は、図２３に示すように記録ヘッド１が記録媒体４４のほぼ全幅にわたり複数列配列されてライン構成されている。図示しない前後側板及びステーにより構成された装置本体４５の右方には記録媒体４４を積載する給紙トレイ４６が配設されており、記録媒体４４は分離ローラ４７及び給紙ローラ４８の作動により分離給送される。
【００４４】
給紙トレイ４６の左方には、記録媒体４４を搬送する搬送部４９が配設されている。搬送部４９は搬送駆動ローラ５０、搬送従動ローラ５１、各ローラ５０，５１に掛け渡された無端ベルト５２等を有しており、無端ベルト５２には複数の孔が形成されている。無端ベルト５２の下方には記録媒体４４を吸引する吸引ファン５３が配設されており、無端ベルト５２上の記録媒体４４が吸引ファン５３の吸引力により無端ベルト５２に吸着された状態で左方へと搬送される。各ローラ５０，５１の上方にはそれぞれ搬送ガイドローラ５４が配設されており、各ガイドローラ５４は図示しないガイド部材によって支持され自重により各ローラ５０，５１に当接している。搬送駆動ローラ５０が図示しない駆動手段の作動により回転駆動されると、無端ベルト５２が走行して記録媒体４４が搬送される。無端ベルト５２として、孔を有さず静電吸着により記録媒体４４を吸着するものを用いてもよい。
【００４５】
搬送部４９の上方には、記録媒体４４に対して液滴を吐出するヘッド部５６が配設されている。ヘッド部５６は記録媒体４４の搬送方向と直交する図において上下方向に移動自在であり、記録ヘッド１のノズル面２のメンテナンス時にメンテナンス装置５５がヘッド部５６の下方に進入可能となるスペースを確保すべく上昇する。
【００４６】
ヘッド部５６には、図２３に示すように液滴を吐出する記録ヘッド１が記録媒体４４のほぼ全幅にわたるように配置されている。記録ヘッド１は、千鳥状となるように４列（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）配置され、各列５個（１ａ１〜１ａ５，１ｂ１〜１ｂ５，１ｃ１〜１ｃ５，１ｄ１〜１ｄ５）配置されている。本形態では、記録ヘッド１ａと記録ヘッド１ｂにはイエロ（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）が、記録ヘッド１ｃと記録ヘッド１ｄにはシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）がそれぞれ割り付けられ、千鳥状に配列されることにより１５０ｄｐｉの画像１ラインを形成している。各色のライン構成はこれに限られず、各色の配置もこれに限定されない。記録ヘッド１の構成もこれに限られず、記録ヘッドを２個並設して各記録ヘッドに１色のインクを入れた構成とし、画像解像度を向上させてもよい。ヘッド部５６には、各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５にインクをそれぞれ供給する分岐管が各色毎に配列され、分岐管の上部にはサブタンクが配設されている。サブタンクとヘッドとの水頭差により、記録ヘッド１のノズル３のメニスカスを保持するために適切な負圧が形成される。サブタンクの上流側には、インクを貯容するインクタンクが配設されている。
【００４７】
搬送部４９の左方には、記録媒体４４を排紙する搬送ガイド部５７が配設されており、搬送ガイド部５７にて搬送された記録媒体はその左方に配設された排紙トレイ５８上に排出される。排紙トレイ５８には、記録媒体４４の幅方向の揃えを行う１対のサイドフェンス５９及び記録媒体４４の搬送方向の揃えを行う１つのエンドフェンス６０が設けられている。
【００４８】
搬送部４９の上方であってヘッド部５６の右方には、記録ヘッド１のノズル面２をメンテナンスするメンテナンス装置５とほぼ同様に構成されたメンテナンス装置５５が配設されている。メンテナンス装置５５は、図２４及び図２５に示すように、各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５に対応したキャップ手段８と同様のキャップ手段８ａ１〜８ｄ５を有しており、各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５は各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５と同様に千鳥状に５個４列配置されている。各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５は各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５のノズル面２を覆うキャップ６をそれぞれ有しており、各キャップ手段８ａ１〜８ａ５―８ｂ１〜８ｂ５間及び８ｂ１〜８ｂ５−８ｃ１〜８ｃ５間にはブレード手段１１と同様のブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が配設されている。各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５は、キャップ６によりノズル面２を密閉した状態で図示しない吸引手段により液滴を吸引し、記録ヘッド１の吐出性能を回復させる。各キャップ手段８ａ１〜８ａ５，８ｂ１〜８ｂ５の下部には図示しない流路、吸引手段、圧力室等が配置されているが、これ等の配置はこれに限られず、コンパクト化を図るべくハウジング１２の後側板の外側に配置し、チューブ等の経路を介して接続する構成等を採用してもよい。
【００４９】
メンテナンス装置５５には、メンテナンス装置５におけるキャップ手段８及びブレード手段１１を上下動させる機構と同様の昇降機構部７２が配置されており、この昇降機構部７２の作動により各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５及び各ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が上下動される。また、メンテナンス装置５５はメンテナンス装置５と同様にハウジング１２が用紙搬送方向に沿ってスライド移動可能であり、記録ヘッド１のメンテナンス時にはハウジング１２がヘッド部５６の下方に位置し、記録動作時にはハウジング１２は図２２に示す位置に退避する。
【００５０】
ハウジング１２が退避位置を占めた際の上方にはクリーニング手段３６が配設されている。記録ヘッド１のメンテナンス動作が完了してハウジング１２が退避位置に位置した状態において、メンテナンス装置５と同様のキャップ手段８ａ１〜８ｄ５及びブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５を上下動させる昇降機構部７２が作動し、各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５及び各ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５を上下動させてクリーニングを行う。クリーニング手段３６には液滴を除去するための不織布３７が設けられ、この不織布３７はメンテナンス装置５５の各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５及び各ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が用紙幅方向である主走査方向に複数並べられていることに対応し、全領域以上の長さを有するように構成されている。
【００５１】
上述のメンテナンス装置５５では、各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５に対応して各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５が配置されており、ノズル面２をキャッピングして保湿している。また、メンテナンス動作時には、先ず記録ヘッド１ａ１〜１ａ５，１ｂ１〜１ｂ５をメンテナンスするためにキャップ手段８ａ１〜８ａ５，８ｂ１〜８ｂ５が記録ヘッド１ａ１〜１ａ５，１ｂ１〜１ｂ５と対応する位置までハウジング１２が移動し、次に昇降機構部７２が作動してキャップ手段８ａ１〜８ｂ５が上昇してキャッピングを行い、吸引動作に移る。その後、ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が上昇した後にハウジング１２がワイピング方向に移動してノズル面２のワイピングが行われる。その後、クリーニング手段３６側にハウジング１２が移動し、上述と同様にクリーニング動作が行われる。クリーニング動作後、記録ヘッド１ｃ１〜１ｃ５，１ｄ１〜１ｄ５のメンテナンス動作を行うべくキャップ手段８ａ１〜８ａ５，８ｂ１〜８ｂ５が記録ヘッド１ｃ１〜１ｃ５，１ｄ１〜１ｄ５と対応する位置までハウジング１２が移動し、上述と同様にメンテナンス動作が行われた後にクリーニング動作が行われる。
【００５２】
図２６は、画像形成装置４３の制御部を示すブロック図である。制御部６１は、画像形成装置全体の制御を行うＣＰＵ６２、ＣＰＵ６２が実行するプログラムやその他の固定データ等を格納するＲＯＭ６３、画像データ等を一時的に格納するＲＡＭ６４、画像形成装置４３の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）６５、その他装置全体を制御するための入出力を処理するＡＳＩＣ６６、ホスト側とのデータ及び信号の受信を行うためのホストＩ／Ｆ６７、各ヘッドを駆動制御するためのヘッド駆動制御部及びヘッドドライバ、ヘッドアレイユニットを駆動するためのヘッドアレイユニット移動駆動部、搬送ベルト駆動モータを駆動するための搬送ベルト駆動部、吸引ファンモータを駆動するための吸引駆動部、メンテナンス装置移動モータ３１を駆動するためのメンテナンス装置移動駆動部６８、ブレード手段及びキャップ手段の昇降移動モータ２４を駆動するためのブレード／キャップ昇降移動駆動部６９、クリーニング装置巻取モータ４０を駆動するためのクリーニング装置巻取駆動部７０、環境温度及び湿度を検出する環境センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ等を備えている。これ等のうち、メンテナンス装置移動駆動部６８及びブレード／キャップ昇降移動駆動部６９及びクリーニング装置巻取駆動部７０等により制御手段７１が構成される。
【００５３】
上述した実施形態において、メンテナンス動作を行うメンテナンスモードとして、通常時のメンテナンスを行う通常モードと、通常モードにおいて回復しない場合に行われ通常モードよりも吸引量を増加させるリフレッシュモードとを示したが、リフレッシュモードでも回復しない場合に行われさらに吸引量を増加させる緊急メンテナンスのエマージェンシーモード等も存在する。このエマージェンシーモードは最終手段のモードであり、ユーザ操作では行うことができない。
【００５４】
さらに記録ヘッドのメンテナンス動作には上記した各モードの他、記録ヘッドから定期的にインクを吐出させる予備吐出（空吐出）モードがある。この予備吐出にもいくつかの種類があり、記録媒体に記録を行う前に増粘インクを吐出させる印字前空吐出モード、印字中に記録媒体間に吐出する印字中空吐出モード、印字終了後のデキャップ状態（記録ヘッドがキャップによってキャッピングされない状態）からキャッピングするまでの間に吐出する印字後空吐出モード、記録が終了し放置された後に再び印字をするための吐出を行う放置後空吐出モード等がある。これ等空吐出モードは環境条件や放置時間等の諸条件により異なり、それぞれメンテナンス装置のキャップ内に吐出することとなる。ただし、印字中空吐出モードに関しては記録媒体に対して印字中であるため、印字動作を中断させることなく記録媒体の搬送時の媒体間に空吐出を行う。つまり、搬送手段に開口されたベルト孔に吐出して搬送手段内部に設けられた空吐出受けに空吐出を行うこととなる。キャップ内に空吐出を行う場合にはキャップをできるだけノズル面に近付けた状態で空吐出が行われ、さらに空吐出と同時にキャップ下部に配置された吸引手段によりキャップ内に溜まるインクを吸引することができる。そのため記録ヘッドのノズル面を覆うキャップ面にはインクがほとんど付着しない状態であるため、全ての空吐出モード時にはキャップのクリーニング動作は実施しないこととする。ただし、設定条件を可変できるモードを搭載して空吐出時にもキャップクリーニングを実施可能としてもよい。さらに、長期間にわたって装置未使用の場合には、放置クリーニングモードとして通常モードに加えて空吐出を実施する。この場合は通常モードが実施されるためキャップ及びブレードのクリーニング動作は実施される。また、連続で印字を行うと帯電ミストや記録媒体の粉体等によりノズル面が汚染されてしまうため、定期的にメンテナンス動作が行われる。このときは通常モードで行われ、キャップ及びブレードのクリーニングは実施される。上述した各メンテナンスモード及び各空吐出実施時におけるクリーニング動作のフローチャートを図２７に示す。
【符号の説明】
【００５５】
１ 記録ヘッド
２ ノズル面
５，５５ メンテナンス装置
８ キャップ手段
１１ ブレード手段
１３ 液滴
３３，３６，４１ クリーニング手段
３７ クリーニング部材（不織布）
４３ 画像形成装置
４４ 記録媒体
７１ 制御手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特許第３２７６４９３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に使用可能な現像装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する記録ヘッドのノズル面をメンテナンスするメンテナンス装置として、ブレードにより記録ヘッドのノズル面をワイピングするものが知られている。しかし、この装置ではノズル面をブレードにてワイピングするとブレードに拭き取った液滴が付着して汚れ、このままの状態で次のワイピングを行うとノズル面に液滴が再転移して吐出不良が発生する虞がある。この不具合を防止すべく、ブレード清掃手段を設けてブレードに付着した液滴を掻き取る技術が既に知られている。しかし、上述のブレード清掃手段では、ブレードとブレード清掃手段に設けられた掻き取り手段との接触が不均一である場合に、十分に液滴を掻き取れないという問題があった。また、掻き取り手段によって掻き取られた液滴が掻き取り手段に堆積し、これを除去する手段が必要となり構成が複雑化すると共に除去手段作動のために作業効率が悪化するという問題があった。
【０００３】
また、ノズル面の他のメンテナンス装置として、記録ヘッド内のインクの増粘を防止すべく定期的に予備吐出を行うものや、加圧手段により記録ヘッド内のインクをノズルから排出させて回復動作を行うもの、キャップを記録ヘッドのノズル面に当接させて吸引手段により記録ヘッド内のインクを吸引して回復動作を行うもの等が知られている。キャップにより吸引されたインクは全てキャップ内に流れ込み、吸引手段の作用により廃液タンク部に排出される。このキャップは、記録ヘッド内インクの乾燥防止としても働き、ノズル面に当接してノズル面を保湿させる。このときノズル面に当接するキャップ面にインクが付着した状態でキャッピングが行われると、ノズル面にキャップ痕としてインクが付着してしまい、このインクが増粘あるいは乾燥して次のワイピング時にキャップ痕を引きずり適正なワイピングができずに吐出不良が発生する虞がある。
【０００４】
上述した不具合を解消すべく、キャップワイパーによりキャップをクリーニングし、キャップワイパーに付着したインクを清掃部材により除去する技術が、たとえば「特許文献１」に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録ヘッドから吐出される液滴は環境によって粘度が変化し、高温環境においては低くなり低温環境においては高くなる。このため、メンテナンス装置のブレードやキャップに付着する液滴の量及び質には、環境条件に応じたばらつきが生じるため、環境条件によってはメンテナンス装置によって記録ヘッドの液滴を除去しきれず、不具合が発生してしまうという問題点がある。
【０００６】
また、メンテナンス装置におけるメンテナンスモードとして、特定の色が出力されなかったりかすれたりする場合に行われる通常モード、通常モードを繰り返し行っても不具合が回復しない際に行われるリフレッシュモード、リフレッシュモードを行っても不具合が回復しない際に行われるエマージェンシーモード等の複数のモードを備えたメンテナンス装置が知られている。このようなメンテナンス装置においても、各モード時にブレード及びキャップに付着する液滴量にばらつきが生じ、全てのモードにおいて液滴を十分に除去しきれずに不具合が発生してしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明は上述した問題点を解決し、量的にばらつきを持つ液滴が付着したブレード及びキャップであっても、簡略的かつコンパクトな機構で効率よく除去することが可能なメンテナンス装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、記録媒体に液滴を吐出する記録ヘッドのメンテナンス装置であって、前記記録ヘッドのノズル面を覆う移動可能なキャップ手段と、前記ノズル面をワイピングする移動可能なブレード手段と、前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング手段と、前記記録ヘッドからの液滴の吐出回数及び吐出量をそれぞれ異ならせた複数のメンテナンスモードの何れかを選択するメンテナンスモード選択手段とを有するメンテナンス装置において、前記メンテナンスモード選択手段により選択されたメンテナンスモードに応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のメンテナンス装置において、さらに前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触時間を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のメンテナンス装置において、さらに前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触回数を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載のメンテナンス装置において、さらに前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する接離方向及び前記接離方向と直交する直交方向にそれぞれ往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段が前記クリーニング手段に接触した状態での前記直交方向への移動回数を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、さらに前記制御手段は環境条件に応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、さらに前記クリーニング手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段に接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング部材を有し、前記クリーニング部材は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触する部位を更新可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のメンテナンス装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、さらに前記記録ヘッドが記録媒体の幅方向に複数配列されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液滴で汚れたキャップ手段及びブレード手段をクリーニング手段によりクリーニングする際に、メンテナンスモードに応じてキャップ手段及びブレード手段とクリーニング手段との接触状況（接触時間、接触回数、往復移動回数、ハウジング往復移動回数）を制御するので、キャップ手段及びブレード手段に付着した液滴を確実にクリーニングすることができ、クリーニング後に良好な記録動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に適用可能な記録ヘッドの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられる記録ヘッド及びメンテナンス装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のメンテナンス動作を説明する概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のメンテナンス動作を説明する概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のメンテナンス動作を説明する概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置の移動機構を説明する概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図１１】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１３】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１５】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明する概略図である。
【図１６】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態におけるメンテナンスモード及び環境条件とクリーニング動作との関係を示す図表である。
【図１８】本発明の一実施形態の変形例に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図１９】本発明の一実施形態の変形例に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明の一実施形態の変形例に用いられるメンテナンス装置のクリーニング動作におけるクリーニング部材の状況を示す模式図である。
【図２１】本発明の一実施形態の変形例に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を説明する概略図である。
【図２２】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を搭載した画像形成装置の概略図である。
【図２３】本発明の一実施形態に用いられる記録ヘッドを示す概略図である。
【図２４】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置を説明する概略平面図である。
【図２５】本発明の一実施形態に用いられるメンテナンス装置を説明する概略正面図である。
【図２６】本発明の一実施形態に用いられるクリーニング手段を有するメンテナンス装置を搭載した画像形成装置の制御ブロック図である。
【図２７】本発明の一実施形態における各メンテナンスモード及び各空吐出実施時でのクリーニング動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、記録媒体に対して液滴を吐出して画像形成を行う画像形成装置に用いられる記録ヘッド１を示しており、記録ヘッド１の液滴吐出面であるノズル面２には液滴を吐出するノズル３が複数個並設されている。この記録ヘッド１は、図２に示すように記録ヘッドホルダ４に支持されており、記録ヘッドホルダ４は図２において左右方向及び上下方向に移動自在に構成されている。
【００１９】
図２において記録ヘッドホルダ４の下方近傍には、記録ヘッド１のメンテナンスを行うメンテナンス装置５が配設されている。メンテナンス装置５は、記録ヘッド１のノズル面２を覆うキャップ６及びこれを支持するキャップホルダ７を有するキャップ手段８、ノズル面２をワイピングするブレード９及びこれを支持するブレードホルダ１０を有するブレード手段１１を有しており、キャップ手段８及びブレード手段１１はメンテナンス装置５のハウジング１２にそれぞれ図２において上下方向に移動可能に支持されている。またキャップ６の下部には、記録ヘッド１から吐出された液滴を吸引する図示しない吸引手段が設けられている。
【００２０】
次に、このメンテナンス装置５を用いた記録ヘッド１のメンテナンス動作について説明する。先ず、図３に示すように記録ヘッドホルダ４がメンテナンス装置５に接近すると共にキャップ手段８が後述するキャップ移動手段の作動により記録ヘッド１に接近し、キャップ６により記録ヘッド１のノズル面２を覆う。そして、図示しない吸引手段が作動することにより、記録ヘッド１内の液滴や気泡等を排出してメンテナンスが行われる。本実施形態では吸引手段を使用して吸引によりメンテナンスを行う方法を示したが、吸引手段を使用せずに図示しない加圧手段を使用し、記録ヘッド１内の液滴や気泡等を排出する構成でもよい。排出された廃液はキャップ６内に排出されて吸引手段により吸引される。キャップ６には記録ヘッド１内の液滴の乾燥を防止するための保湿機能もあり、記録ヘッド１のノズル３を覆うようにノズル面２に当接してキャッピングすることで記録ヘッド１内の液滴の乾燥を防止することができる。さらに、キャッピングされた状態で予備吐出（空吐出）を行うことにより記録ヘッド１内の乾燥がさらに防止される。予備吐出された液滴はキャップ６内に排出され、吸引手段により吸引される。なお、予備吐出はキャップ６をノズル面２に当接させた状態で行っても離間させた状態で行ってもよい。
【００２１】
図４は、吸引（加圧）動作終了後に記録ヘッド１のノズル面２に液滴１３が付着している状態を示している。この状態において、ブレード手段１１によりノズル面２のワイピングを行う。ここで、ノズル面２とブレード９との間にはある程度の食い込み量が必要であるため、キャップ６の上面とブレード９の上面９ａとの間には高低差ｈが設けられている。図５は、ワイピング後の状態を示している。メンテナンス装置５のハウジング１２が後述する機構により図に矢印Ａで示すワイピング方向に移動され、ノズル面２に付着していた液滴１３がブレード９によって拭き取られる。このとき、ブレード９にはその上面９ａと払拭面９ｂとの双方に液滴１３が付着しており、この状態で次のワイピングを行うとブレード９に付着している液滴１３がノズル面２に再転移してメンテナンス不良が発生する虞がある。また、ノズル面２と当接したキャップ６の上面にも記録ヘッド１から排出された液滴１３が付着しており、この状態で次のキャッピングを行うとノズル面２にキャップ痕が付着し、キャップ痕の液滴が増粘乾燥して次のメンテナンス時でのワイピングにてキャップ痕を引きずり、適正なワイピングが行えずに吐出不良が発生する虞がある。そこで、クリーニング手段によりブレード９及びキャップ６に付着した液滴１３を除去する必要がある。
【００２２】
図６、図７、図８は、キャップ手段８及びブレード手段１１を上下方向に移動させる移動機構を説明する図である。キャップ手段８のキャップホルダ７にはカムピン１４が、ブレード手段１１のブレードホルダ１０にはカムピン１５がそれぞれ取り付けられており、各ホルダ７，１０はそれぞれハウジング１２に設けられた図示しないスライドレールによって図の上下方向に移動可能に支持され、バネ１８によって下方に付勢されている。キャップホルダ７の下方にはカムピン１４と当接するカム１６が支軸１６ａを中心としてハウジング１２に回転自在に支持されており、ブレードホルダ１０の下方にはカムピン１５と当接するカム１７が支軸１７ａを中心としてハウジング１２に回転自在に支持されている。支軸１６ａの一端にはプーリ１９が、支軸１７ａの一端にはプーリ２０がそれぞれ取り付けられており、プーリ１９にはタイミングベルト２１が、プーリ２０にはタイミングベルト２２がそれぞれ掛けられている。各タイミングベルト２１，２２は、２個のプーリを同軸上に有しハウジング１２に回転自在に支持されたダブルプーリ２３にそれぞれ掛けられており、ダブルプーリ２３の支軸には図示しないウォームホイールが設けられ、このウォームホイールには正逆転可能なモータ２４の出力軸に取り付けられたウォーム２５が噛合している。ダブルプーリ２３の内部にはワンウェイクラッチが介装されており、たとえばモータ２４が正転した際にカム１６が回転してキャップ手段８が上下動し、モータ２４が逆転した際にカム１７が回転してブレード手段１１が上下動するように構成されている。モータ２４はハウジング１２に支持されたステッピングモータであり、パルス制御により回転制御されている。
【００２３】
図９は、ハウジング１２を図９に矢印Ｂで示すワイピング方向に移動させる移動機構を説明する図である。同図においてハウジング１２には２個のスライダ２６が固定されており、各スライダ２６にはタイミングベルト２７が固定されている。タイミングベルト２７はその一端をプーリ２８に掛けられており、他端は２個のプーリを同軸上に有するダブルプーリ２９の一方に掛けられている。ダブルプーリ２９の他方にはタイミングベルト３０の一端が掛けられており、タイミングベルト３０の他端は正逆転可能なモータ３１の出力軸に固定されたプーリ３２に掛けられている。モータ３１はステッピングモータであってパルス制御により回転制御されており、モータ３１が正逆転することによりハウジング１２が矢印Ｂ方向に往復移動される。
【００２４】
図１０は、メンテナンス動作を行って図５に示す状態のように液滴１３によって汚れたキャップ６及びブレード９のクリーニングを行うクリーニング手段を示している。同図においてクリーニング手段３３は、ガイド部３４と吸収体３５とを有している。ポリエチレンタレフタラート等の液滴１３を吸収可能な不織布からなる吸収体３５はガイド部３４に沿って配設されており、吸収体３５にはブレード９の上面９ａ及びキャップ６をクリーニングする水平面３５ａと、ブレード９の払拭面９ｂをクリーニングする垂直面３５ｂとが形成されている。吸収体３５の、図１０における奥行き方向の長さＬ１はキャップ６及びブレード９の長さＬ２よりも大きくなるように形成されており、キャップ６及びブレード９の全長を一度にクリーニング可能となるように構成されている。
【００２５】
上述のクリーニング手段３３によるメンテナンス動作後におけるメンテナンス装置５の基本的なクリーニング動作を図１２ないし図１５に示す動作図及び図１６に示すフローチャートを用いて説明する。
記録ヘッド１のメンテナンスが終了した信号が図示しない制御手段に入力される（ＳＴ０１）と、液滴１３が付着したキャップ６及びブレード９のクリーニングに移行する。メンテナンス動作終了後、キャップ６とブレード９とは図１０に示すようにほぼ同じ高さに保たれている。先ず、ブレード９の払拭面９ｂをクリーニングするためにモータ２４が逆転してブレード９が図１２に矢印Ｃで示すように上昇する（ＳＴ０２）。次にモータ３１が作動してハウジング１２が図１２に矢印Ｄで示す方向に移動され（ＳＴ０３）、払拭面９ｂが吸収体３５の垂直面３５ｂに接触して払拭面９ｂに付着していた液滴１３が吸収体３５によって除去される。この払拭面９ｂと垂直面３５ｂとが当接した状態において、本実施形態ではこの状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を吸収体３５に吸収させている（ＳＴ０４）。この所定時間については後述する。
【００２６】
次に、モータ２４が逆転してブレード９が図１０に示す位置まで戻された後（ＳＴ０５）、モータ３１が作動してハウジング１２がさらに矢印Ｄ方向に移動され（ＳＴ０６）、キャップ６及びブレード９が吸収体３５の水平面３５ａの下方に位置するとモータ３１の作動が停止される。モータ３１の停止後にモータ２４が逆転し、図１３に矢印Ｅで示すようにブレード９が上昇して（ＳＴ０７）ブレード９の上面９ａが水平面３５ａに接触する。この上面９ａと水平面３５ａとが当接した状態においても本実施形態ではこの状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を吸収体３５に吸収させている（ＳＴ０８）。ここでブレード９の上昇量は、先の払拭面９ｂのクリーニング時よりも低くキャップ６の上面よりも高い中間地点である。所定時間が経過するとブレード９の上面９ａ及び払拭面９ｂに付着した液滴１３のクリーニングが完了する。
【００２７】
ブレード９のクリーニングが完了すると、モータ２４が逆転してブレード９が図１０に示す位置まで戻された後（ＳＴ０９）、モータ２４が正転して図１４に矢印Ｆで示すようにキャップ６が上昇して（ＳＴ１０）キャップ６の上面が水平面３５ａに接触する。この上面と水平面３５ａとが当接した状態においても本実施形態ではこの状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を吸収体３５に吸収させている（ＳＴ１１）。所定時間が経過して液滴１３が吸収体３５に吸収されてキャップ６のクリーニングが完了する。キャップ６のクリーニングが完了すると、モータ２４が正転して図１５に矢印Ｇで示すようにキャップ６が下降し（ＳＴ１２）、キャップ６が図１０に示す位置まで戻されてメンテナンス装置５のクリーニングが完了する。上述の説明ではブレード９をクリーニングした後にキャップ６をクリーニングしているが、この順に限られることはなく両者を同時にクリーニングしてもよい。
【００２８】
上述した構成では、メンテナンス装置５のハウジング１２をモータ３１によってワイピング方向に移動させクリーニング手段３３を固定した構成としたが、クリーニング手段３３にワイピング方向への移動手段を搭載し、キャップ６及びブレード９を吸収体３５に当接させた状態でクリーニング手段３３を移動させてクリーニングを行う構成としてもよい。
【００２９】
次に、クリーニング手段３３によるクリーニング動作までの一連の動作について説明する。キャップ６及びブレード９のクリーニング動作は、基本的にはメンテナンス動作後に実施される。メンテナンス動作には、上述したように記録ヘッド１内の液滴１３を吸引（あるいは加圧）して排出し、ノズル面２に付着した液滴１３をブレード９で拭き取るワイピング動作があり、また記録ヘッド１内の液滴１３の乾燥を防止するために定期的に行われる予備吐出（空吐出）がある。吸引により記録ヘッド１内から液滴１３が排出されたときにはキャップ６に液滴１３が付着して汚れ、その後ブレード９にてノズル面２をワイピングするとブレード９の上面９ａ及び払拭面９ｂが汚れる。予備吐出はキャップ６内に行われるが、予備吐出により記録ヘッド１から吐出される液滴１３の量は微量であるためキャップ６は激しく汚れることはなく、本実施形態の構成ではクリーニング動作は行われないが、キャップ６のクリーニング性を向上させるために予備吐出後にもキャップ６のクリーニング動作を行ってもよい。本実施形態では、メンテナンス動作→クリーニング動作→メンテナンス動作という順序となる。メンテナンス動作完了後には記録媒体に対する液滴吐出が可能であり、メンテナンス動作完了後にすぐ記録動作を行い、その間にクリーニング動作を行ってもよく、クリーニング動作完了後に記録動作を行ってもよい。
【００３０】
本実施形態では、メンテナンス動作を行うメンテナンスモードとして、２種類のモードを選択可能に構成されている。このモードの選択は、メンテナンス装置５に設けられている図示しないメンテナンスモード選択手段により選択される。１つは通常時のメンテナンスを行うモードであって記録ヘッド１から一定量（たとえば０．２ｃｃ）のインク吸引量を得るため一定時間吸引動作を行う通常モードであり、もう１つは通常モードよりも吸引量を増加させる（たとえば１ｃｃ）リフレッシュモードである。このとき、記録ヘッド１から吐出される液滴１３の量が異なることからメンテナンス動作によりキャップ６及びブレード９に付着する液滴１３の量も異なる。また、環境条件の変化に応じて液滴１３の粘度も変化するため、キャップ６及びブレード９に付着する液滴１３の量が変化する。このような液滴１３の量的変化に対応するため、本実施形態では上述したクリーニング動作において、図１６のステップＳＴ０４，ＳＴ０８，ＳＴ１１において吸収体３５とキャップ６及びブレード９の接触時間を変化させ、より確実にキャップ６及びブレード９のクリーニングを行っている。液滴１３の量が多い場合には接触時間（所定時間）を長く設定し、吸収体３５への液滴１３の吸収量を多くさせる。さらにキャップ６及びブレード９を上下方向に往復移動させて吸収体３５との接触回数を変化させる構成、接触時間と接触回数とを併用する構成を採用してもよい。さらに、図１３に矢印Ｈで示すように、ブレード９（あるいはキャップ６）を吸収体３５に当接させた状態でモータ３１を正逆転させ、ハウジング１２を往復移動させる構成等を採用してもよい。
【００３１】
上述のクリーニング動作の具体例を説明する。通常モードではキャップ６及びブレード９の吸収体３５との接触時間を１秒とし、キャップ６及びブレード９の往復移動は行わない。リフレッシュモードではキャップ６及びブレード９に付着している液滴１３の量が多いことから、確実なクリーニングを実施するために吸収体３５との接触時間を通常モードよりも長く２秒とし、さらにキャップ６及びブレード９を往復移動させて吸収体３５に複数回接触させ、吸収体３５に液滴１３を確実に吸収させてクリーニングを行う。
【００３２】
図１７にメンテナンスモード及び環境条件に応じたクリーニング動作時におけるキャップ６及びブレード９と吸収体３５との接触状況を示す。本実施形態において、通常モードで環境条件が常温あるいは高温の場合、キャップ６及びブレード９と吸収体３５との接触時間を１秒として往復移動は行わない。環境条件が低温である場合には、液滴１３の粘度が増加するため吸収体３５への吸収性を向上させるべく接触時間を２秒としている。リフレッシュモードで環境条件が常温あるいは高温の場合には、リフレッシュモードにより記録ヘッド１から吐出される液滴１３の量が増加するため接触時間を２秒として往復移動は行わない。環境条件が低温である場合には、より確実なクリーニングを実施するために往復移動を行っている。なお、ここで挙げた数値は一例であり、液滴１３の性状や環境条件等に応じて適宜変更可能である。また、キャップ６及びブレード９あるいはハウジング１２の往復移動との組み合わせも適宜変更可能である。この例ではハウジング１２を往復移動させているが、クリーニング手段３３を往復移動させる機構を設け、ハウジング１２を固定させてクリーニング手段３３を往復移動させる構成としてもよい。
【００３３】
上述の構成によれば、液滴１３で汚れたキャップ手段８及びブレード手段１１をクリーニング手段３３によりクリーニングする際に、メンテナンスモード及び環境条件に応じてキャップ手段８及びブレード手段１１とクリーニング手段３３との接触状況（接触時間、接触回数、往復移動回数、ハウジング往復移動回数）を制御するので、キャップ６及びブレード９に付着した液滴１３を確実にクリーニングすることができ、クリーニング後に良好な記録動作を行うことができる。
【００３４】
図１８は、本発明の一実施形態で示したクリーニング手段３３の変形例を示している。このクリーニング手段３６は、ガイド部３４を覆うように数メートルあるいは数十メートルの長尺のクリーニング部材としての不織布３７を配置し、不織布３７の一端側を供給ローラ３８に巻成して他端側を巻取ローラ３９に固着させ、巻取ローラ３９をモータ４０によって回転させる構成としている。
【００３５】
クリーニング手段３３の吸収体３５では、キャップ６及びブレード９に付着した液滴１３を繰り返し吸収させるとやがて吸収可能な許容量を超え、クリーニング不良及びワイピング不良等の不具合が発生してしまう。これを防止するためにクリーニングする領域の吸収体３５を更新する必要があり、クリーニング手段３６では巻取可能な不織布３７によって液滴１３を吸収する。クリーニング手段３６は、予め設定された所定回数のクリーニングを実施して不織布３７の液滴吸収許容量が一杯になったと判断されると、モータ４０が作動して巻取ローラ３９が図１８に矢印Ｉで示す方向に回転し、一定量の不織布３７が巻き取られて新たな不織布がクリーニング領域に配置される。この構成により、次のクリーニング時には更新された不織布３７によりクリーニングを行うことができ、常にキャップ６及びブレード９のクリーニング性を維持することができる。
【００３６】
上述したクリーニング手段３６のクリーニング動作を図１９に示すフローチャートに基づいて説明する。
記録ヘッド１のメンテナンスが終了した信号が図示しない制御手段に入力される（ＳＴ２１）と、液滴１３が付着したキャップ６及びブレード９のクリーニングに移行する。メンテナンス動作終了後、ブレード９の払拭面９ｂをクリーニングするためにモータ２４が逆転してブレード９が上昇する（ＳＴ２２）。次にモータ３１が作動してハウジング１２が図１８の右方に移動され（ＳＴ２３）、払拭面９ｂが不織布３７の垂直面に接触して払拭面９ｂに付着していた液滴１３が不織布３７によって除去される。この払拭面９ｂと垂直面とが当接した状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を不織布３７に吸収させる（ＳＴ２４）。
【００３７】
次に、モータ２４が逆転してブレード９が下降された後（ＳＴ２５）、モータ３１が作動してハウジング１２がさらに右方に移動され（ＳＴ２６）、キャップ６及びブレード９が吸収体３５の水平面３５ａの下方に位置するとモータ３１の作動が停止される。モータ３１の停止後にモータ２４が逆転し、ブレード９が上昇して（ＳＴ２７）ブレード９の上面９ａが不織布３７の水平面に接触する。上面９ａと水平面とが当接した状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を不織布３７に吸収させる（ＳＴ２８）。所定時間が経過するとブレード９の上面９ａ及び払拭面９ｂに付着した液滴１３のクリーニングが完了する。
【００３８】
ブレード９のクリーニングが完了すると、モータ２４が逆転してブレード９が下降された後（ＳＴ２９）、モータ２４が正転してキャップ６が上昇して（ＳＴ３０）キャップ６の上面が不織布３７の水平面に接触する。この上面と不織布３７の水平面とが当接した状態を所定時間維持させ、この間に液滴１３を不織布３７に吸収させる（ＳＴ３１）。所定時間が経過して液滴１３が不織布３７に吸収されるとキャップ６のクリーニングが完了する。キャップ６のクリーニングが完了すると、モータ２４が正転してキャップ６が下降し（ＳＴ３２）、キャップ６が初期位置まで戻されてメンテナンス装置５のクリーニングが完了する。クリーニング完了後、モータ４０が作動し巻取ローラ３９が図１８に矢印Ｉで示す方向に回転し（ＳＴ３３）、不織布３７が巻取ローラ３９に所定量巻き取られてクリーニング領域の不織布３７が更新される。上述の説明ではブレード９をクリーニングした後にキャップ６をクリーニングしているが、この順に限られることはなく両者を同時にクリーニングしてもよい。
【００３９】
上述の構成では、モータ４０が作動し巻取ローラ３９が図１８に矢印Ｉで示す方向に回転して不織布３７が巻取ローラ３９に所定量巻き取られる構成であるが、キャップ６及びブレード９を不織布３７に接触させた状態でモータ４０を作動させ、キャップ６及びブレード９を不織布に摺擦させてクリーニングを行う構成を採用してもよい。
【００４０】
上記実施形態ではハウジング１２を往復移動させているが、クリーニング手段３６を往復移動させる機構を設け、ハウジング１２を固定させてクリーニング手段３６を往復移動させる構成としてもよい。また、クリーニング手段３６を往復移動させる代わりにモータ４０を正逆転させ、不織布３７のみを往復移動させる構成としてもよい。これにより、リフレッシュモードが選択されて記録ヘッド１からのインクの吐出量が増大してキャップ６及びブレード９に多量の液滴１３が付着しても、不織布３７が更新されることにより確実なクリーニングを行うことができる。不織布３７を往復移動させる際の模式図を図２０に示す。
【００４１】
図２１はメンテナンス装置が複数個並んだ場合のクリーニング手段の概略図であり、この形態では２個のメンテナンス装置５−１，５−２をクリーニングする場合を示している。クリーニング手段４１はクリーニング手段３６とほぼ同様に構成されており、ガイド部３４に代えて全てのキャップ６―１，６−２及びブレード９−１，９−２をクリーニング可能となるように領域が拡大されたガイド部４２を用い、このガイド部４２に沿って不織布３７を配置している点においてのみクリーニング手段３６と相違している。
【００４２】
クリーニング手段４１によるクリーニング動作は上述と同様であり、各メンテナンス装置５−１，５−２に対して順番にクリーニングを行う。最初にメンテナンス装置５−１のブレード９−１の払拭面、上面、キャップ６−１の順でクリーニングを実施し、次にメンテナンス装置５−２のブレード９−２の払拭面、上面、キャップ６−２のクリーニングを実施する。なおクリーニング動作の順序はこれに限られることはなく、最初に各ブレード９−１，９−２の払拭面をそれぞれクリーニングし、その後に各メンテナンス装置５−１，５−２をガイド部４２の下方に位置させてから各ブレード９−１，９−２の上面、各キャップ６−１，６−２をクリーニングしてもよい。また、不織布３７の巻き取りは全てのクリーニング動作が完了した後に行っても、１つのメンテナンス装置のクリーニングが完了した後にそれぞれ行ってもよい。不織布３７の吸収力が衰えなければ同じ領域で複数回のクリーニング動作を実施してもよい。
【００４３】
図２２は、上述したクリーニング手段３３を有するメンテナンス装置５５を搭載した画像形成装置を示している。同図において画像形成装置４３は、図２３に示すように記録ヘッド１が記録媒体４４のほぼ全幅にわたり複数列配列されてライン構成されている。図示しない前後側板及びステーにより構成された装置本体４５の右方には記録媒体４４を積載する給紙トレイ４６が配設されており、記録媒体４４は分離ローラ４７及び給紙ローラ４８の作動により分離給送される。
【００４４】
給紙トレイ４６の左方には、記録媒体４４を搬送する搬送部４９が配設されている。搬送部４９は搬送駆動ローラ５０、搬送従動ローラ５１、各ローラ５０，５１に掛け渡された無端ベルト５２等を有しており、無端ベルト５２には複数の孔が形成されている。無端ベルト５２の下方には記録媒体４４を吸引する吸引ファン５３が配設されており、無端ベルト５２上の記録媒体４４が吸引ファン５３の吸引力により無端ベルト５２に吸着された状態で左方へと搬送される。各ローラ５０，５１の上方にはそれぞれ搬送ガイドローラ５４が配設されており、各ガイドローラ５４は図示しないガイド部材によって支持され自重により各ローラ５０，５１に当接している。搬送駆動ローラ５０が図示しない駆動手段の作動により回転駆動されると、無端ベルト５２が走行して記録媒体４４が搬送される。無端ベルト５２として、孔を有さず静電吸着により記録媒体４４を吸着するものを用いてもよい。
【００４５】
搬送部４９の上方には、記録媒体４４に対して液滴を吐出するヘッド部５６が配設されている。ヘッド部５６は記録媒体４４の搬送方向と直交する図において上下方向に移動自在であり、記録ヘッド１のノズル面２のメンテナンス時にメンテナンス装置５５がヘッド部５６の下方に進入可能となるスペースを確保すべく上昇する。
【００４６】
ヘッド部５６には、図２３に示すように液滴を吐出する記録ヘッド１が記録媒体４４のほぼ全幅にわたるように配置されている。記録ヘッド１は、千鳥状となるように４列（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）配置され、各列５個（１ａ１〜１ａ５，１ｂ１〜１ｂ５，１ｃ１〜１ｃ５，１ｄ１〜１ｄ５）配置されている。本形態では、記録ヘッド１ａと記録ヘッド１ｂにはイエロ（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）が、記録ヘッド１ｃと記録ヘッド１ｄにはシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）がそれぞれ割り付けられ、千鳥状に配列されることにより１５０ｄｐｉの画像１ラインを形成している。各色のライン構成はこれに限られず、各色の配置もこれに限定されない。記録ヘッド１の構成もこれに限られず、記録ヘッドを２個並設して各記録ヘッドに１色のインクを入れた構成とし、画像解像度を向上させてもよい。ヘッド部５６には、各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５にインクをそれぞれ供給する分岐管が各色毎に配列され、分岐管の上部にはサブタンクが配設されている。サブタンクとヘッドとの水頭差により、記録ヘッド１のノズル３のメニスカスを保持するために適切な負圧が形成される。サブタンクの上流側には、インクを貯容するインクタンクが配設されている。
【００４７】
搬送部４９の左方には、記録媒体４４を排紙する搬送ガイド部５７が配設されており、搬送ガイド部５７にて搬送された記録媒体はその左方に配設された排紙トレイ５８上に排出される。排紙トレイ５８には、記録媒体４４の幅方向の揃えを行う１対のサイドフェンス５９及び記録媒体４４の搬送方向の揃えを行う１つのエンドフェンス６０が設けられている。
【００４８】
搬送部４９の上方であってヘッド部５６の右方には、記録ヘッド１のノズル面２をメンテナンスするメンテナンス装置５とほぼ同様に構成されたメンテナンス装置５５が配設されている。メンテナンス装置５５は、図２４及び図２５に示すように、各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５に対応したキャップ手段８と同様のキャップ手段８ａ１〜８ｄ５を有しており、各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５は各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５と同様に千鳥状に５個４列配置されている。各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５は各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５のノズル面２を覆うキャップ６をそれぞれ有しており、各キャップ手段８ａ１〜８ａ５―８ｂ１〜８ｂ５間及び８ｂ１〜８ｂ５−８ｃ１〜８ｃ５間にはブレード手段１１と同様のブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が配設されている。各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５は、キャップ６によりノズル面２を密閉した状態で図示しない吸引手段により液滴を吸引し、記録ヘッド１の吐出性能を回復させる。各キャップ手段８ａ１〜８ａ５，８ｂ１〜８ｂ５の下部には図示しない流路、吸引手段、圧力室等が配置されているが、これ等の配置はこれに限られず、コンパクト化を図るべくハウジング１２の後側板の外側に配置し、チューブ等の経路を介して接続する構成等を採用してもよい。
【００４９】
メンテナンス装置５５には、メンテナンス装置５におけるキャップ手段８及びブレード手段１１を上下動させる機構と同様の昇降機構部７２が配置されており、この昇降機構部７２の作動により各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５及び各ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が上下動される。また、メンテナンス装置５５はメンテナンス装置５と同様にハウジング１２が用紙搬送方向に沿ってスライド移動可能であり、記録ヘッド１のメンテナンス時にはハウジング１２がヘッド部５６の下方に位置し、記録動作時にはハウジング１２は図２２に示す位置に退避する。
【００５０】
ハウジング１２が退避位置を占めた際の上方にはクリーニング手段３６が配設されている。記録ヘッド１のメンテナンス動作が完了してハウジング１２が退避位置に位置した状態において、メンテナンス装置５と同様のキャップ手段８ａ１〜８ｄ５及びブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５を上下動させる昇降機構部７２が作動し、各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５及び各ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５を上下動させてクリーニングを行う。クリーニング手段３６には液滴を除去するための不織布３７が設けられ、この不織布３７はメンテナンス装置５５の各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５及び各ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が用紙幅方向である主走査方向に複数並べられていることに対応し、全領域以上の長さを有するように構成されている。
【００５１】
上述のメンテナンス装置５５では、各記録ヘッド１ａ１〜１ｄ５に対応して各キャップ手段８ａ１〜８ｄ５が配置されており、ノズル面２をキャッピングして保湿している。また、メンテナンス動作時には、先ず記録ヘッド１ａ１〜１ａ５，１ｂ１〜１ｂ５をメンテナンスするためにキャップ手段８ａ１〜８ａ５，８ｂ１〜８ｂ５が記録ヘッド１ａ１〜１ａ５，１ｂ１〜１ｂ５と対応する位置までハウジング１２が移動し、次に昇降機構部７２が作動してキャップ手段８ａ１〜８ｂ５が上昇してキャッピングを行い、吸引動作に移る。その後、ブレード手段１１ａ１〜１１ｂ５が上昇した後にハウジング１２がワイピング方向に移動してノズル面２のワイピングが行われる。その後、クリーニング手段３６側にハウジング１２が移動し、上述と同様にクリーニング動作が行われる。クリーニング動作後、記録ヘッド１ｃ１〜１ｃ５，１ｄ１〜１ｄ５のメンテナンス動作を行うべくキャップ手段８ａ１〜８ａ５，８ｂ１〜８ｂ５が記録ヘッド１ｃ１〜１ｃ５，１ｄ１〜１ｄ５と対応する位置までハウジング１２が移動し、上述と同様にメンテナンス動作が行われた後にクリーニング動作が行われる。
【００５２】
図２６は、画像形成装置４３の制御部を示すブロック図である。制御部６１は、画像形成装置全体の制御を行うＣＰＵ６２、ＣＰＵ６２が実行するプログラムやその他の固定データ等を格納するＲＯＭ６３、画像データ等を一時的に格納するＲＡＭ６４、画像形成装置４３の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）６５、その他装置全体を制御するための入出力を処理するＡＳＩＣ６６、ホスト側とのデータ及び信号の受信を行うためのホストＩ／Ｆ６７、各ヘッドを駆動制御するためのヘッド駆動制御部及びヘッドドライバ、ヘッドアレイユニットを駆動するためのヘッドアレイユニット移動駆動部、搬送ベルト駆動モータを駆動するための搬送ベルト駆動部、吸引ファンモータを駆動するための吸引駆動部、メンテナンス装置移動モータ３１を駆動するためのメンテナンス装置移動駆動部６８、ブレード手段及びキャップ手段の昇降移動モータ２４を駆動するためのブレード／キャップ昇降移動駆動部６９、クリーニング装置巻取モータ４０を駆動するためのクリーニング装置巻取駆動部７０、環境温度及び湿度を検出する環境センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ等を備えている。これ等のうち、メンテナンス装置移動駆動部６８及びブレード／キャップ昇降移動駆動部６９及びクリーニング装置巻取駆動部７０等により制御手段７１が構成される。
【００５３】
上述した実施形態において、メンテナンス動作を行うメンテナンスモードとして、通常時のメンテナンスを行う通常モードと、通常モードにおいて回復しない場合に行われ通常モードよりも吸引量を増加させるリフレッシュモードとを示したが、リフレッシュモードでも回復しない場合に行われさらに吸引量を増加させる緊急メンテナンスのエマージェンシーモード等も存在する。このエマージェンシーモードは最終手段のモードであり、ユーザ操作では行うことができない。
【００５４】
さらに記録ヘッドのメンテナンス動作には上記した各モードの他、記録ヘッドから定期的にインクを吐出させる予備吐出（空吐出）モードがある。この予備吐出にもいくつかの種類があり、記録媒体に記録を行う前に増粘インクを吐出させる印字前空吐出モード、印字中に記録媒体間に吐出する印字中空吐出モード、印字終了後のデキャップ状態（記録ヘッドがキャップによってキャッピングされない状態）からキャッピングするまでの間に吐出する印字後空吐出モード、記録が終了し放置された後に再び印字をするための吐出を行う放置後空吐出モード等がある。これ等空吐出モードは環境条件や放置時間等の諸条件により異なり、それぞれメンテナンス装置のキャップ内に吐出することとなる。ただし、印字中空吐出モードに関しては記録媒体に対して印字中であるため、印字動作を中断させることなく記録媒体の搬送時の媒体間に空吐出を行う。つまり、搬送手段に開口されたベルト孔に吐出して搬送手段内部に設けられた空吐出受けに空吐出を行うこととなる。キャップ内に空吐出を行う場合にはキャップをできるだけノズル面に近付けた状態で空吐出が行われ、さらに空吐出と同時にキャップ下部に配置された吸引手段によりキャップ内に溜まるインクを吸引することができる。そのため記録ヘッドのノズル面を覆うキャップ面にはインクがほとんど付着しない状態であるため、全ての空吐出モード時にはキャップのクリーニング動作は実施しないこととする。ただし、設定条件を可変できるモードを搭載して空吐出時にもキャップクリーニングを実施可能としてもよい。さらに、長期間にわたって装置未使用の場合には、放置クリーニングモードとして通常モードに加えて空吐出を実施する。この場合は通常モードが実施されるためキャップ及びブレードのクリーニング動作は実施される。また、連続で印字を行うと帯電ミストや記録媒体の粉体等によりノズル面が汚染されてしまうため、定期的にメンテナンス動作が行われる。このときは通常モードで行われ、キャップ及びブレードのクリーニングは実施される。上述した各メンテナンスモード及び各空吐出実施時におけるクリーニング動作のフローチャートを図２７に示す。
【符号の説明】
【００５５】
１ 記録ヘッド
２ ノズル面
５，５５ メンテナンス装置
８ キャップ手段
１１ ブレード手段
１３ 液滴
３３，３６，４１ クリーニング手段
３７ クリーニング部材（不織布）
４３ 画像形成装置
４４ 記録媒体
７１ 制御手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特許第３２７６４９３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に液滴を吐出する記録ヘッドのメンテナンス装置であって、前記記録ヘッドのノズル面を覆う移動可能なキャップ手段と、前記ノズル面をワイピングする移動可能なブレード手段と、前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング手段と、前記記録ヘッドからの液滴の吐出回数及び吐出量をそれぞれ異ならせた複数のメンテナンスモードの何れかを選択するメンテナンスモード選択手段とを有するメンテナンス装置において、
前記メンテナンスモード選択手段により選択されたメンテナンスモードに応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御する制御手段を有することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項２】
請求項１記載のメンテナンス装置において、
前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触時間を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項３】
請求項１記載のメンテナンス装置において、
前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触回数を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項４】
請求項１記載のメンテナンス装置において、
前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する接離方向及び前記接離方向と直交する直交方向にそれぞれ往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段が前記クリーニング手段に接触した状態での前記直交方向への移動回数を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、
前記制御手段は環境条件に応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、
前記クリーニング手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段に接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング部材を有し、前記クリーニング部材は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触する部位を更新可能に構成されていることを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載のメンテナンス装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記記録ヘッドが記録媒体の幅方向に複数配列されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
記録媒体に液滴を吐出する記録ヘッドのメンテナンス装置であって、前記記録ヘッドのノズル面を覆う移動可能なキャップ手段と、前記ノズル面をワイピングする移動可能なブレード手段と、前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング手段と、前記記録ヘッドからの液滴の吐出回数及び吐出量をそれぞれ異ならせた複数のメンテナンスモードの何れかを選択するメンテナンスモード選択手段とを有するメンテナンス装置において、
前記メンテナンスモード選択手段により選択されたメンテナンスモードに応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御する制御手段を有することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項２】
請求項１記載のメンテナンス装置において、
前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触時間を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項３】
請求項１記載のメンテナンス装置において、
前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する方向に往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触回数を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項４】
請求項１記載のメンテナンス装置において、
前記キャップ手段及び前記ブレード手段は前記クリーニング手段と接離する接離方向及び前記接離方向と直交する直交方向にそれぞれ往復移動可能であり、前記制御手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段が前記クリーニング手段に接触した状態での前記直交方向への移動回数を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、
前記制御手段は環境条件に応じて前記キャップ手段及び前記ブレード手段と前記クリーニング手段との接触状況を制御することを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載のメンテナンス装置において、
前記クリーニング手段は前記キャップ手段及び前記ブレード手段に接触して前記キャップ手段及び前記ブレード手段に付着した液滴を除去するクリーニング部材を有し、前記クリーニング部材は前記キャップ手段及び前記ブレード手段と接触する部位を更新可能に構成されていることを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載のメンテナンス装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記記録ヘッドが記録媒体の幅方向に複数配列されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１１−１３６４６６（Ｐ２０１１−１３６４６６Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７３４６（Ｐ２００９−２９７３４６）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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