液滴吐出ヘッド清掃装置、液滴吐出ヘッド、および画像形成装置
【課題】ノズル孔内でブレード部材の天面に付着したインクを効果的に誘導してノズルを清浄に保つ。
【解決手段】液滴吐出ヘッド９４のノズル孔２１の開設面に先端部が接触して移動されて前記ノズル孔の開設面をぬぐうブレード部材１に、ブレード部材１の移動方向と直行する幅方向の両端が前記液滴吐出ヘッドから外側に延長するように形成するとともに、移動方向側の面の上下方向に沿って開設された移動面側開口を備えて前記移動方向面から反移動方向面に向けて凹状に形成され、ぬぐわれた液を誘導する溝部３を複数形成した。
【解決手段】液滴吐出ヘッド９４のノズル孔２１の開設面に先端部が接触して移動されて前記ノズル孔の開設面をぬぐうブレード部材１に、ブレード部材１の移動方向と直行する幅方向の両端が前記液滴吐出ヘッドから外側に延長するように形成するとともに、移動方向側の面の上下方向に沿って開設された移動面側開口を備えて前記移動方向面から反移動方向面に向けて凹状に形成され、ぬぐわれた液を誘導する溝部３を複数形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル孔より液滴を吐出して画像を形成する液滴吐出ヘッドのインクを除去して液滴吐出ヘッドの液滴吐出性能の維持回復を行う液滴吐出ヘッド清掃装置、液滴吐出ヘッド、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピューターやワークステーションから画像を出力する装置として、インクを記録媒体に吐出して画像の形成を行うインクジェット方式を採用した画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルに連なる液流路（加圧室、加圧液室、圧力室、液室、インク室、吐出室等とも称される）を形成する液流路形成部材と、アクチュエータ素子とを備えたインクジェットヘッドを搭載している。アクチュエータ素子は、各流路内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる圧電素子などの電気機械変換素子、あるいはヒータなどの電気熱変換素子、もしくは電極などの静電気力発生手段などからなるエネルギー発生手段である。そして、この画像形成装置では、インクジェットヘッドのアクチュエータ素子を画像情報に応じて駆動することで所要のノズルからインク滴を吐出させて画像を記録媒体に記録する。
【０００３】
近年、インクジェット画像形成装置の汎用化に伴い、インクジェット専用紙以外の普通紙での高画質化が要請される。このため、普通紙でのにじみを防止するため、インクの高粘度化が図られたり、従来普通用紙に使用される染料インク以外のインク、例えば顔料系のインクが採用されたりしている。
【０００４】
このような顔料系のインクの場合、インクを吐出するノズル部において、ブレード部材でのワイピングや吸引などの維持処理を行わないと、インクの粘度が増したり、固着が発生したりして、インクジェットヘッドに吐出性能の劣化が発生する。
【０００５】
ブレード部材で液滴と主ヘッドとのワイピングを行うものとして、特許文献１には、ブレード部材のノズル面接触部分に溝を設けることで、ブレード部材とノズル孔を接触せずにワイピングを行い、ノズルへの異物付着を防止することで、吐出性能の劣化を防ぐ技術が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ブレード部材のノズル側部分に撥水膜を設け、ブレード部材の装置との設置側部分に撥インク性がノズル側よりも弱い撥水膜が形成されたブレード部材を用いてワイピングを行うことで、ノズル面のインク付着を防止し、吐出性能の劣化を防ぐ技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、清掃時にブレード部材がノズル孔内に入り込むに際して、ブレード部材の先端面および後面にインクが付着し、ノズル面で引きずられたインクが選択的にノズル孔近傍のインクを払う方向下流域に付着することになる。そして、これによりできたインクだまりによって、正常なメニスカスが形成されず、インク滴の吐出方向が曲がったり、インク滴の大きさにばらつきが生じたりして、吐出不良が発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は上述の点にかんがみてなされたものであり、ノズル孔内でブレード部材の上端部に付着したインクを効果的に誘導してノズルを清浄に保つことができる液滴吐出ヘッド清掃装置、液滴吐出ヘッド、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液滴吐出ヘッド清掃装置は、ノズル孔から液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔の開設面に先端部を接触させて移動しつつ前記ノズル孔の開設面をぬぐうブレード部材を備え、前記ブレード部材は、その移動方向と直行する幅方向の両端が前記液滴吐出ヘッドから外側に延長するように形成されるとともに、前記ブレード部材は、その移動方向側の面の上下方向に開設された移動面側開口を備えており、かつ前記移動方向側の面から反移動方向側の面に向けて凹状に形成された部位に、ぬぐわれた液を誘導する溝部を複数形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ブレード部材の移動方向側の面から反移動方向側の面に向けて凹状に形成された部位にぬぐわれた液を誘導する溝部を複数形成し、これによりインクを誘導、排除できるので、ノズル孔近傍のインクのぬぐい去り方向下流域にインクが付着することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。
【図２】同じく画像形成装置の機構を示す側面図である。
【図３】同じく画像形成装置に配置される液滴吐出ヘッドを示す断面図斜視図である。
【図４】同じく液滴吐出ヘッドのノズル板および液室構成部材の構造を示す模式的な断面図である。
【図５】同じく液滴吐出ヘッドの模式的な断面図である。
【図６】同じく液滴吐出ヘッド清掃装置を示すものであり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は斜視図、（ｆ）はブレード部材の側面図である。
【図７】同じく液滴吐出ヘッド清掃装置の動作を説明するための模式図ある。
【図８】実施形態２に係る液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示す側面図である。
【図９】実施形態３に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１０】実施形態４に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１１】実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１２】実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１３】実施形態７に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１４】液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示すものであり、（ａ）は実施形態８に係るブレード部材を示す断面図、（ｂ）は実施形態９に係るブレード部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下では単に実施形態と記載する）を説明する。まず、実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は実施形態に係る画像形成装置の斜視図、図２は同じく画像形成装置の機構部の側面図である。
【００１３】
この画像形成装置は、インクジェット画像形成装置である。画像形成装置は、装置本体８１の内部に、印字機構部８２を備える。印字機構部８２は、主走査方向に移動可能なキャリッジ９３、キャリッジ９３に搭載した液滴吐出ヘッド９４、液滴吐出ヘッド９４へインクを供給するインクカートリッジ９５を備えて構成される。装置本体８１の下方部には、前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット８４を抜き差し自在に装着することができる。また、装置本体８１には、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレー８５を開閉可能に配置することができる。画像形成装置では、給紙カセット８４あるいは手差しトレー８５から搬送される用紙８３は、印字機構部８２によって所要の画像が記録された後、後面側に装着された排紙トレー８６に排紙される。なお、給紙カセット８４に代え給紙トレーを配置することができる。
【００１４】
印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持している。このキャリッジ９３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる液滴吐出ヘッド９４を、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ９３には液滴吐出ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。
【００１５】
インクカートリッジ９５は、上方に大気と連通する大気口、下方にインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが詰められた多孔質体を有している。そして、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとして、ここでは各色のヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【００１６】
ここで、キャリッジ９３は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に沿って移動自在に配置され、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に沿って移動自在に配置されている。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モーター９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１１８が張り渡され、このタイミングベルト１１８をキャリッジ９３に固定し、主走査モーター９７を正逆回転することによりキャリッジ９３を往復駆動させる。
【００１７】
また、給紙カセット８４にセットした用紙８３を液滴吐出ヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１およびフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５および搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モーター１０７によって図示しないギア列を介して回転駆動される。
【００１８】
そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を液滴吐出ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１００を設けている。この印写受け部材１００の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレー８６に送り出す排紙ローラ１１３および拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを配置している。
【００１９】
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙８３を排紙する。
【００２０】
また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段と実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置とを有している。キャリッジ９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド９４をキャッピングされ、ノズル部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、すべてのノズルのインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００２１】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド９４のノズルを密封し、チューブを通して吸引手段でノズルからインクとともに気泡等を吸い出し、ノズル面に付着したインクやゴミ等は液滴吐出ヘッド清掃装置により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インクタンク（不図示）に排出され、廃インクタンク内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００２２】
次に液滴吐出ヘッドの構成を詳細に説明する。図３は実施形態に係る画像形成装置に配置される液滴吐出ヘッドを示す断面図斜視図である。図３に示すように、液滴吐出ヘッドにおいて、流路ユニット３１とアクチュエータユニット３２とは、フレーム３３を介して一体に固定して構成されている。流路ユニット３１は、ノズル板２２、チャンバープレート３５、および振動板３６を重ねて配置して構成され、アクチュエータユニット３２の圧力発生手段である個々の圧電振動子３７の伸縮により圧力室３８を縮小、膨張させてインク滴を吐出する。
【００２３】
ノズル板２２には圧力室３８に連通するノズル孔２１が開設されており、またチャンバープレート３５には圧力室３８、流体抵抗部３４が形成されている。振動板３６は、圧電振動子３７の先端に当接する凸部４２と、弾性変形可能なダイヤフラム部４３と各圧力室３８に対向するように設けられている。またフレーム３３に設けられた共通液室４１からの液体供給口４５が形成されている。また共通液室４１に面する領域にも上述のダイヤフラム部４３と同様のダイヤフラム部４４が構成されている。
【００２４】
流路ユニット３１は、ステンレス（ＳＵＳ）で形成したチャンバープレート３５と上述したノズル板２２と振動板３６を接合したものである。振動板３６は、圧延製金属板４８に、圧電振動子３７の変位により弾性変形が可能で、インクに対する耐食性を備えた、例えばポリイミド（ＰＩ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の高分子フィルム４９を積層して構成される。要所に貫通孔からなる位置決め孔が開設されており、ダイヤフラム部４３、４４を形成すべき領域をエッチングして圧延製金属板４８により凸部４２が形成されている。
【００２５】
ノズル孔２１は圧力室３８に対応して直径１０〜３０μｍの大きさで形成する。また、ノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、液体との撥水性を確保するため、撥水膜を形成している。
【００２６】
そして、振動板３６の面外側（圧力室３８と反対面側）に各圧力室３８に対応して圧力発生手段としての圧電振動子３７を接合している。これらの振動板３６と圧電振動子３７によって振動板３６の可動部分であるダイヤフラム部４３を変形させる圧電型アクチュエータを構成している。
【００２７】
この液滴吐出ヘッドでは、圧電振動子３７を溝加工（スリット加工）によって分断することなく形成する。また、圧電振動子３７の一端面には各圧電振動子３７に駆動波形を与えるためのＦＰＣケーブル５０を接続している。
【００２８】
なお、圧電振動子３７の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて圧力室３８内の液体を加圧する構成とすることも、圧電振動子の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて圧力室内の液体を加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
【００２９】
ベース部材５１は金属材料で形成することが好ましい。ベース部材５１の材質（材料）が金属であれば、圧電振動子３７の自己発熱による蓄熱を防止することができる。圧電振動子３７とベース部材５１は接着剤により接着接合しているが、チャンネル数が増えると、圧電振動子３７の自己発熱により１００℃近くまで温度が上昇し、接合強度が著しく低下することになる。また、自己発熱によりヘッド内部の温度上昇が発生し、液体温度が上昇するが、液体の温度が上昇すると、液体粘度が低下し、噴射特性に大きな影響を与える。従って、ベース部材５１を金属材料で形成して圧電振動子３７の自己発熱による蓄熱を防止することで、これらの接合強度の低下、液体粘度の低下による噴射特性の劣化を防止することができる。
【００３０】
また、ＦＰＣケーブル５０には各チャンネル（各圧力室３８に対応する）を駆動する駆動波形（電気信号）を印加するためのドライバーＩＣ５２を複数搭載している。さらに、振動板３６の周囲にはフレーム３３を接着剤で接合している。そして、このフレーム３３には、ドライバーＩＣ５２と少なくともベース部材５１を挟んで反対側に配置されるように、圧力室３８に外部から液体を供給するための共通液室４１を形成している。この共通液室４１は、振動板３６の液体供給口４５を介して流体抵抗部３４および圧力室３８に連なっている。
【００３１】
共通液室４１には、ダイヤフラム部４４によってダンパー室５３が形成され、液体吐出によって共通液室４１内に発生する圧力波を減衰させ、液体吐出を安定させる。
【００３２】
圧電振動子３７は、圧電層（圧電材料層）５４と内部電極５５Ａおよび内部電極５５Ｂとを交互に積層して、両端面に共通側外部電極５６と個別側外部電極５７とを設けた状態で、スリット加工（溝加工）を施して溝を入れることにより、複数の圧電振動子を形成している。
【００３３】
このように構成した液滴吐出ヘッドにおいては、圧電振動子３７の駆動部に対して選択的に２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を印加する。これによって、パルス電圧が印加された駆動部が積層方向に伸びてダイヤフラム部をノズル方向に変形させ、圧力室３８の容積／体積変化によって圧力室３８内の液体が加圧され、ノズル孔２１から液滴が吐出（噴射）される。
【００３４】
図４は実施形態に係る液滴吐出ヘッドのノズル板および液室構成部材の構造を示す模式的な断面図、図５は同じく液滴吐出ヘッドの模式的な断面図である。
【００３５】
図４および図５に示すように、この液滴吐出ヘッドは、複数のノズルが形成されたノズル形成部材であるノズル板２２と各ノズルが連通した液室を形成する流路部材２５および振動板２６から構成されている。ノズル板２２は、ノズル孔２１が開設されたノズル面１１を備え、このノズル面１１には撥水膜が形成されている。前記ノズル板２２は、ノズル孔２１を形成したＮｉプレートからなるノズル板２２の吐出面には中間層としてＴｉ層／ＳｉＯ２層２７を介して撥水層２３を形成し、裏面には流路部材２５との接合性を強めるためにＳｉＯ２層２４を形成した構成を備える。撥水層２３は例えばパーフルオロポリエーテルなどから構成される。なお、ノズル板２２にはＮｉプレートを用いたものとして説明しているが、ノズル板２２これに限るものではない。
【００３６】
次に液滴吐出ヘッド清掃装置について説明する。図６は実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示すものであり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は斜視図、（ｆ）はブレード部材の側面図である。本実施形態では、液滴吐出ヘッド清掃装置は、前述した回復装置１１７に組み込まれる。
【００３７】
液滴吐出ヘッド清掃装置は、図６（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド９４を清浄化するため、その先端部が液滴吐出ヘッド９４のノズル面１１に接触しつつ移動されるブレード部材１と、液滴吐出ヘッド９４の外側に配置され、ブレード部材１の姿勢を維持する姿勢維持部材２とを有して構成されている。ブレード部材１は液滴吐出ヘッド９４の少なくともノズル面１１に接触する。また、この回復装置１１７は液滴吐出ヘッド９４の外側に備えられている。ブレード部材１は例えば弾力性を備える合成樹脂素材で形成される。
【００３８】
このブレード部材１は、図６（ｃ）、（ｅ）に示すように、その先端部１ａを姿勢維持部材２内に配置された液滴吐出ヘッド９４のノズル面１１に接触して主走査方向を移動方向として移動され、ノズル面１１からインク１３をぬぐい去り清掃を行う。ブレード部材１は、図示していない公知の駆動装置で駆動される。
【００３９】
また、ブレード部材１には、その移動方向側表面に開口を備え反移動方向側に向けて形成された溝部３が配置されている。この溝部３は、ブレード部材１の先端部１ａから下方に向けて延長されて形成されている。なお、ブレード部材１の先端部１ａには、ブレード部材１の進行方向に向け棚部１ｂが形成されている。
【００４０】
溝部３は、ブレード部材１に２列平行に形成されており、各溝部３の幅方向の外側端は、ノズル面１１の幅方向の端部と同じ位置に配置されている。両溝部３はノズル面１１の幅方向内側に形成されている。また溝部３は断面四角形状であり、その断面形状および大きさはブレード部材１の先端部から下方にかけて一様なものとされている。
【００４１】
また、溝部３の内面はブレード部材１の他の表面に比べ撥液性が劣る状態となるよう形成されている。例えばブレード部材１は、表面がパーフルオロポリエーテル等の撥水膜で被覆されており、溝部３の内側表面は、シリコーン系撥水膜が被覆される。このようにして、ブレード部材１の撥水膜は溝部３の撥水膜より高い撥水性（撥インク性）を有するものとすることができる。なお、ブレード部材１のうちノズル面１１から外側に配置される領域１ｃにおいて、撥水膜の撥水性は上部が強く下方に向けて弱くすることができる。図６（ｄ）において、撥水性の強さを灰色の濃淡で示した。色が濃いほど撥水性が強い状態を示している。
【００４２】
これらの撥水膜の形成は、真空下での蒸着で構成することができる他、適当な溶媒に撥水材を溶解させて塗布して構成することができる。前者について言えば、例えば真空排気ポンプにて真空槽内を所定の真空度まで排気した後、撥水材を気化して真空槽に導入し蒸着させることで撥水膜を形成することができる。また、後者については、例えば、撥水材を有機溶剤に溶解させ、ワイヤバーやドクターブレードなどの治具でコーティングすることができる他、スピンコーターによって回転塗布することもできる。また、スプレーによって塗布することや塗液を満たした容器に浸漬塗工（ディッピング）することもできる。複数の撥水膜の形成は、異なる撥インク性を持つ撥水材を用い、ブレード部材中のそれぞれの撥水膜形成部分以外にマスキングした上で、前記撥水膜形成方法により形成する。これを複数回行うことで形成することができる。
【００４３】
図７は実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置の動作を説明するための模式図ある、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ブレード部材１の先端部１ａをノズル面１１に接触させつつ、液滴吐出ヘッド９４の主走査方向に移動させてノズル面１１に付着したインク１３をぬぐい取る。このとき、図７（ａ）に示すようにブレード部材１の先端部１ａはノズル孔１２内に一部が入り込み、インク１３と接触する。すると、図７（ｂ）に示すようにブレード部材１の先端部１ａにインク１３が付着するが、溝部３がブレード部材１よりも低い撥水性を有しているため、図７（ｃ）に示すようにインク１３はブレード部材１の先端部１ａにとどまらず、図６（ｄ）の矢印Ａに示すように溝部３内に移動する。そして、インク１３は、溝部３に沿って下方に案内される。
【００４４】
従って、この実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置によれば、ノズル孔近傍のインクがブレード部材１の移動方向下流域に付着することを防止することができる。これにより液滴吐出ヘッドは、正常なメニスカスが形成され、インク滴の吐出方向曲がりや大きさにばらつきが少なく吐出不良が発生することのない状態を維持することができる。
【００４５】
＜実施形態２＞
図８は実施形態２に係る液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示す側面図である。実施形態２に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部の深さが変化するようにしたものである。溝部３は、その深さｄがブレード部材１の先端部から下方に行くに従って深くなるように形成されている。実施形態２では、溝部３に蓄留できるインクの量を多くすることができる。なお、溝部は、その深さｄを符号３ａで示したように、ブレード部材１の先端部から下方に行くに従って浅くなるように形成することや、図６（ｆ）に示したように一様な深さとすることもできる。
【００４６】
＜実施形態３＞
図９は実施形態３に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態３では、ブレード部材１に形成した溝部３の表面の撥液性を上端部から下方に向け徐々に低くなるように形成している。図中溝部３に付した灰色の濃さで撥水性を表している。このように溝部３の撥液性が下方に向け徐々に低くなるように撥水膜を形成することで、溝部３内に吸収されたインク１３が撥液性の低い方向へ移動する。これによりブレード部材１の溝部３の上側から下側へインクを移動させることにより、ノズル面１１に接触する部分の清浄度をより保つことができる。
【００４７】
＜実施形態４＞
図１０は実施形態４に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態４に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部３の幅を上端部から下方に向け、徐々に狭くなるように形成している。これにより、溝部３内に吸収されたインク１３が幅の細くなる方向へ毛細管現象により移動する。従ってブレード部材１の上端部から下方に向けインクを移動させ、ノズル面１１に接触する部分の清浄度をより保つことができる。
【００４８】
＜実施形態５＞
図１１は実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部３の幅寸法をブレード部材１の先端から下方に向け、徐々に広くなるように形成するとともに撥水性を弱くしている形成している。実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部３内に吸収されたインク１３が幅の広くなる方向へ移動する。これにより、実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置はブレード部材１の上部から下方へ多量のインクを移動させることができ、ノズル面１１に接触する部分の清浄度をより保つことができる。
【００４９】
＜実施形態６＞
図１２は実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す底面図である。実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材１をブレード部材１の幅方向の中央部が進行方向に向け凸となる弓型に湾曲形成したものである。これにより、実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材１の駆動に伴いインク１３がブレード部材１の両側に案内され溝部３に効率よく誘導される。
【００５０】
＜実施形態７＞
図１３は実施形態７に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態７に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材１に形成する２本の溝部３を平行でない状態、すなわち下方に向け広がるように形成している。
【００５１】
＜実施形態８、実施形態９＞
図１４は液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示すものであり、（ａ）は実施形態８を示す断面図、（ｂ）は実施形態９を示す断面図である。これらの実施形態は、溝部３の断面形状を変更したものである。実施形態８に係る液滴吐出ヘッド清掃装置は、ブレード部材１に形成する溝部３の断面形状をＶ型にしたものである。また実施形態９に係る液滴吐出ヘッド清掃装置はブレード部材１に形成する３の断面形状を半円状としたものである。これらの実施形態によれば、奥側に向け溝部３の幅が狭くなるので、インクが毛細管現象で案内され、インクの案内をより円滑に行うことができる。
【００５２】
以上のように、実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材がノズル孔内に食い込む際に部材の先端面および後面にインクが付着し、このインクが選択的に溝部内に吸収されることでノズル孔近傍のインクのぬぐい去り方向下流域に付着することを防止することができる。これにより液滴吐出ヘッドは、正常なメニスカスが形成され、インク滴の吐出方向曲がりや大きさにばらつきが少なく吐出不良が発生することのない状態を維持することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ ブレード部材
１ａ 先端部
１ｂ 棚部
１ｃ 両端の領域
２ 姿勢維持部材
３ 溝部
１３ インク
２１ ノズル孔
２２ ノズル板
２３ 撥水層
２４ ＳｉＯ２層
２５ 流路部材
２６ 振動板
２７ ＳｉＯ２層
３１ 流路ユニット
３２ アクチュエータユニット
３３ フレーム
３４ 流体抵抗部
３５ チャンバープレート
３６ 振動板
３７ 圧電振動子
３８ 圧力室
４１ 共通液室
４２ 凸部
４３ ダイヤフラム部
４４ ダイヤフラム部
４５ 液体供給口
４８ 圧延製金属板
４９ 高分子フィルム
５０ ＦＰＣケーブル
５１ ベース部材
５２ ドライバーＩＣ
５３ ダンパー室
５５Ａ 内部電極
５５Ｂ 内部電極
５６ 共通側外部電極
５７ 個別側外部電極
８１ 装置本体
８２ 印字機構部
８３ 用紙
８４ 給紙カセット
８５ 手差しトレー
８６ 排紙トレー
９１ 主ガイドロッド
９２ 従ガイドロッド
９３ キャリッジ
９４ 液滴吐出ヘッド
９５ インクカートリッジ
９７ 主走査モーター
９８ 駆動プーリ
９９ 従動プーリ
１０１ 給紙ローラ
１０２ フリクションパッド
１０３ ガイド部材
１０４ 搬送ローラ
１０５ 搬送コロ
１０６ 先端コロ
１０７ 副走査モーター
１０９ 印写受け部材
１１１ 搬送コロ
１１２ 拍車
１１３ 排紙ローラ
１１４ 拍車
１１５、１１６ ガイド部材
１１７ 回復装置
１１８ タイミングベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００９−１３２００９公報
【特許文献２】特開２００６−３２６８５９公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル孔より液滴を吐出して画像を形成する液滴吐出ヘッドのインクを除去して液滴吐出ヘッドの液滴吐出性能の維持回復を行う液滴吐出ヘッド清掃装置、液滴吐出ヘッド、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピューターやワークステーションから画像を出力する装置として、インクを記録媒体に吐出して画像の形成を行うインクジェット方式を採用した画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、インク滴を吐出する複数のノズルと、各ノズルに連なる液流路（加圧室、加圧液室、圧力室、液室、インク室、吐出室等とも称される）を形成する液流路形成部材と、アクチュエータ素子とを備えたインクジェットヘッドを搭載している。アクチュエータ素子は、各流路内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる圧電素子などの電気機械変換素子、あるいはヒータなどの電気熱変換素子、もしくは電極などの静電気力発生手段などからなるエネルギー発生手段である。そして、この画像形成装置では、インクジェットヘッドのアクチュエータ素子を画像情報に応じて駆動することで所要のノズルからインク滴を吐出させて画像を記録媒体に記録する。
【０００３】
近年、インクジェット画像形成装置の汎用化に伴い、インクジェット専用紙以外の普通紙での高画質化が要請される。このため、普通紙でのにじみを防止するため、インクの高粘度化が図られたり、従来普通用紙に使用される染料インク以外のインク、例えば顔料系のインクが採用されたりしている。
【０００４】
このような顔料系のインクの場合、インクを吐出するノズル部において、ブレード部材でのワイピングや吸引などの維持処理を行わないと、インクの粘度が増したり、固着が発生したりして、インクジェットヘッドに吐出性能の劣化が発生する。
【０００５】
ブレード部材で液滴と主ヘッドとのワイピングを行うものとして、特許文献１には、ブレード部材のノズル面接触部分に溝を設けることで、ブレード部材とノズル孔を接触せずにワイピングを行い、ノズルへの異物付着を防止することで、吐出性能の劣化を防ぐ技術が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ブレード部材のノズル側部分に撥水膜を設け、ブレード部材の装置との設置側部分に撥インク性がノズル側よりも弱い撥水膜が形成されたブレード部材を用いてワイピングを行うことで、ノズル面のインク付着を防止し、吐出性能の劣化を防ぐ技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、清掃時にブレード部材がノズル孔内に入り込むに際して、ブレード部材の先端面および後面にインクが付着し、ノズル面で引きずられたインクが選択的にノズル孔近傍のインクを払う方向下流域に付着することになる。そして、これによりできたインクだまりによって、正常なメニスカスが形成されず、インク滴の吐出方向が曲がったり、インク滴の大きさにばらつきが生じたりして、吐出不良が発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は上述の点にかんがみてなされたものであり、ノズル孔内でブレード部材の上端部に付着したインクを効果的に誘導してノズルを清浄に保つことができる液滴吐出ヘッド清掃装置、液滴吐出ヘッド、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液滴吐出ヘッド清掃装置は、ノズル孔から液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔の開設面に先端部を接触させて移動しつつ前記ノズル孔の開設面をぬぐうブレード部材を備え、前記ブレード部材は、その移動方向と直行する幅方向の両端が前記液滴吐出ヘッドから外側に延長するように形成されるとともに、前記ブレード部材は、その移動方向側の面の上下方向に開設された移動面側開口を備えており、かつ前記移動方向側の面から反移動方向側の面に向けて凹状に形成された部位に、ぬぐわれた液を誘導する溝部を複数形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ブレード部材の移動方向側の面から反移動方向側の面に向けて凹状に形成された部位にぬぐわれた液を誘導する溝部を複数形成し、これによりインクを誘導、排除できるので、ノズル孔近傍のインクのぬぐい去り方向下流域にインクが付着することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。
【図２】同じく画像形成装置の機構を示す側面図である。
【図３】同じく画像形成装置に配置される液滴吐出ヘッドを示す断面図斜視図である。
【図４】同じく液滴吐出ヘッドのノズル板および液室構成部材の構造を示す模式的な断面図である。
【図５】同じく液滴吐出ヘッドの模式的な断面図である。
【図６】同じく液滴吐出ヘッド清掃装置を示すものであり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は斜視図、（ｆ）はブレード部材の側面図である。
【図７】同じく液滴吐出ヘッド清掃装置の動作を説明するための模式図ある。
【図８】実施形態２に係る液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示す側面図である。
【図９】実施形態３に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１０】実施形態４に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１１】実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１２】実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１３】実施形態７に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。
【図１４】液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示すものであり、（ａ）は実施形態８に係るブレード部材を示す断面図、（ｂ）は実施形態９に係るブレード部材を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下では単に実施形態と記載する）を説明する。まず、実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は実施形態に係る画像形成装置の斜視図、図２は同じく画像形成装置の機構部の側面図である。
【００１３】
この画像形成装置は、インクジェット画像形成装置である。画像形成装置は、装置本体８１の内部に、印字機構部８２を備える。印字機構部８２は、主走査方向に移動可能なキャリッジ９３、キャリッジ９３に搭載した液滴吐出ヘッド９４、液滴吐出ヘッド９４へインクを供給するインクカートリッジ９５を備えて構成される。装置本体８１の下方部には、前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット８４を抜き差し自在に装着することができる。また、装置本体８１には、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレー８５を開閉可能に配置することができる。画像形成装置では、給紙カセット８４あるいは手差しトレー８５から搬送される用紙８３は、印字機構部８２によって所要の画像が記録された後、後面側に装着された排紙トレー８６に排紙される。なお、給紙カセット８４に代え給紙トレーを配置することができる。
【００１４】
印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持している。このキャリッジ９３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる液滴吐出ヘッド９４を、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ９３には液滴吐出ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。
【００１５】
インクカートリッジ９５は、上方に大気と連通する大気口、下方にインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが詰められた多孔質体を有している。そして、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとして、ここでは各色のヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【００１６】
ここで、キャリッジ９３は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に沿って移動自在に配置され、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に沿って移動自在に配置されている。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モーター９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１１８が張り渡され、このタイミングベルト１１８をキャリッジ９３に固定し、主走査モーター９７を正逆回転することによりキャリッジ９３を往復駆動させる。
【００１７】
また、給紙カセット８４にセットした用紙８３を液滴吐出ヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１およびフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５および搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モーター１０７によって図示しないギア列を介して回転駆動される。
【００１８】
そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を液滴吐出ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１００を設けている。この印写受け部材１００の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレー８６に送り出す排紙ローラ１１３および拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを配置している。
【００１９】
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙８３を排紙する。
【００２０】
また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段と実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置とを有している。キャリッジ９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド９４をキャッピングされ、ノズル部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、すべてのノズルのインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００２１】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド９４のノズルを密封し、チューブを通して吸引手段でノズルからインクとともに気泡等を吸い出し、ノズル面に付着したインクやゴミ等は液滴吐出ヘッド清掃装置により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インクタンク（不図示）に排出され、廃インクタンク内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００２２】
次に液滴吐出ヘッドの構成を詳細に説明する。図３は実施形態に係る画像形成装置に配置される液滴吐出ヘッドを示す断面図斜視図である。図３に示すように、液滴吐出ヘッドにおいて、流路ユニット３１とアクチュエータユニット３２とは、フレーム３３を介して一体に固定して構成されている。流路ユニット３１は、ノズル板２２、チャンバープレート３５、および振動板３６を重ねて配置して構成され、アクチュエータユニット３２の圧力発生手段である個々の圧電振動子３７の伸縮により圧力室３８を縮小、膨張させてインク滴を吐出する。
【００２３】
ノズル板２２には圧力室３８に連通するノズル孔２１が開設されており、またチャンバープレート３５には圧力室３８、流体抵抗部３４が形成されている。振動板３６は、圧電振動子３７の先端に当接する凸部４２と、弾性変形可能なダイヤフラム部４３と各圧力室３８に対向するように設けられている。またフレーム３３に設けられた共通液室４１からの液体供給口４５が形成されている。また共通液室４１に面する領域にも上述のダイヤフラム部４３と同様のダイヤフラム部４４が構成されている。
【００２４】
流路ユニット３１は、ステンレス（ＳＵＳ）で形成したチャンバープレート３５と上述したノズル板２２と振動板３６を接合したものである。振動板３６は、圧延製金属板４８に、圧電振動子３７の変位により弾性変形が可能で、インクに対する耐食性を備えた、例えばポリイミド（ＰＩ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の高分子フィルム４９を積層して構成される。要所に貫通孔からなる位置決め孔が開設されており、ダイヤフラム部４３、４４を形成すべき領域をエッチングして圧延製金属板４８により凸部４２が形成されている。
【００２５】
ノズル孔２１は圧力室３８に対応して直径１０〜３０μｍの大きさで形成する。また、ノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、液体との撥水性を確保するため、撥水膜を形成している。
【００２６】
そして、振動板３６の面外側（圧力室３８と反対面側）に各圧力室３８に対応して圧力発生手段としての圧電振動子３７を接合している。これらの振動板３６と圧電振動子３７によって振動板３６の可動部分であるダイヤフラム部４３を変形させる圧電型アクチュエータを構成している。
【００２７】
この液滴吐出ヘッドでは、圧電振動子３７を溝加工（スリット加工）によって分断することなく形成する。また、圧電振動子３７の一端面には各圧電振動子３７に駆動波形を与えるためのＦＰＣケーブル５０を接続している。
【００２８】
なお、圧電振動子３７の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて圧力室３８内の液体を加圧する構成とすることも、圧電振動子の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて圧力室内の液体を加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
【００２９】
ベース部材５１は金属材料で形成することが好ましい。ベース部材５１の材質（材料）が金属であれば、圧電振動子３７の自己発熱による蓄熱を防止することができる。圧電振動子３７とベース部材５１は接着剤により接着接合しているが、チャンネル数が増えると、圧電振動子３７の自己発熱により１００℃近くまで温度が上昇し、接合強度が著しく低下することになる。また、自己発熱によりヘッド内部の温度上昇が発生し、液体温度が上昇するが、液体の温度が上昇すると、液体粘度が低下し、噴射特性に大きな影響を与える。従って、ベース部材５１を金属材料で形成して圧電振動子３７の自己発熱による蓄熱を防止することで、これらの接合強度の低下、液体粘度の低下による噴射特性の劣化を防止することができる。
【００３０】
また、ＦＰＣケーブル５０には各チャンネル（各圧力室３８に対応する）を駆動する駆動波形（電気信号）を印加するためのドライバーＩＣ５２を複数搭載している。さらに、振動板３６の周囲にはフレーム３３を接着剤で接合している。そして、このフレーム３３には、ドライバーＩＣ５２と少なくともベース部材５１を挟んで反対側に配置されるように、圧力室３８に外部から液体を供給するための共通液室４１を形成している。この共通液室４１は、振動板３６の液体供給口４５を介して流体抵抗部３４および圧力室３８に連なっている。
【００３１】
共通液室４１には、ダイヤフラム部４４によってダンパー室５３が形成され、液体吐出によって共通液室４１内に発生する圧力波を減衰させ、液体吐出を安定させる。
【００３２】
圧電振動子３７は、圧電層（圧電材料層）５４と内部電極５５Ａおよび内部電極５５Ｂとを交互に積層して、両端面に共通側外部電極５６と個別側外部電極５７とを設けた状態で、スリット加工（溝加工）を施して溝を入れることにより、複数の圧電振動子を形成している。
【００３３】
このように構成した液滴吐出ヘッドにおいては、圧電振動子３７の駆動部に対して選択的に２０〜５０Ｖの駆動パルス電圧を印加する。これによって、パルス電圧が印加された駆動部が積層方向に伸びてダイヤフラム部をノズル方向に変形させ、圧力室３８の容積／体積変化によって圧力室３８内の液体が加圧され、ノズル孔２１から液滴が吐出（噴射）される。
【００３４】
図４は実施形態に係る液滴吐出ヘッドのノズル板および液室構成部材の構造を示す模式的な断面図、図５は同じく液滴吐出ヘッドの模式的な断面図である。
【００３５】
図４および図５に示すように、この液滴吐出ヘッドは、複数のノズルが形成されたノズル形成部材であるノズル板２２と各ノズルが連通した液室を形成する流路部材２５および振動板２６から構成されている。ノズル板２２は、ノズル孔２１が開設されたノズル面１１を備え、このノズル面１１には撥水膜が形成されている。前記ノズル板２２は、ノズル孔２１を形成したＮｉプレートからなるノズル板２２の吐出面には中間層としてＴｉ層／ＳｉＯ２層２７を介して撥水層２３を形成し、裏面には流路部材２５との接合性を強めるためにＳｉＯ２層２４を形成した構成を備える。撥水層２３は例えばパーフルオロポリエーテルなどから構成される。なお、ノズル板２２にはＮｉプレートを用いたものとして説明しているが、ノズル板２２これに限るものではない。
【００３６】
次に液滴吐出ヘッド清掃装置について説明する。図６は実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示すものであり、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は斜視図、（ｆ）はブレード部材の側面図である。本実施形態では、液滴吐出ヘッド清掃装置は、前述した回復装置１１７に組み込まれる。
【００３７】
液滴吐出ヘッド清掃装置は、図６（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド９４を清浄化するため、その先端部が液滴吐出ヘッド９４のノズル面１１に接触しつつ移動されるブレード部材１と、液滴吐出ヘッド９４の外側に配置され、ブレード部材１の姿勢を維持する姿勢維持部材２とを有して構成されている。ブレード部材１は液滴吐出ヘッド９４の少なくともノズル面１１に接触する。また、この回復装置１１７は液滴吐出ヘッド９４の外側に備えられている。ブレード部材１は例えば弾力性を備える合成樹脂素材で形成される。
【００３８】
このブレード部材１は、図６（ｃ）、（ｅ）に示すように、その先端部１ａを姿勢維持部材２内に配置された液滴吐出ヘッド９４のノズル面１１に接触して主走査方向を移動方向として移動され、ノズル面１１からインク１３をぬぐい去り清掃を行う。ブレード部材１は、図示していない公知の駆動装置で駆動される。
【００３９】
また、ブレード部材１には、その移動方向側表面に開口を備え反移動方向側に向けて形成された溝部３が配置されている。この溝部３は、ブレード部材１の先端部１ａから下方に向けて延長されて形成されている。なお、ブレード部材１の先端部１ａには、ブレード部材１の進行方向に向け棚部１ｂが形成されている。
【００４０】
溝部３は、ブレード部材１に２列平行に形成されており、各溝部３の幅方向の外側端は、ノズル面１１の幅方向の端部と同じ位置に配置されている。両溝部３はノズル面１１の幅方向内側に形成されている。また溝部３は断面四角形状であり、その断面形状および大きさはブレード部材１の先端部から下方にかけて一様なものとされている。
【００４１】
また、溝部３の内面はブレード部材１の他の表面に比べ撥液性が劣る状態となるよう形成されている。例えばブレード部材１は、表面がパーフルオロポリエーテル等の撥水膜で被覆されており、溝部３の内側表面は、シリコーン系撥水膜が被覆される。このようにして、ブレード部材１の撥水膜は溝部３の撥水膜より高い撥水性（撥インク性）を有するものとすることができる。なお、ブレード部材１のうちノズル面１１から外側に配置される領域１ｃにおいて、撥水膜の撥水性は上部が強く下方に向けて弱くすることができる。図６（ｄ）において、撥水性の強さを灰色の濃淡で示した。色が濃いほど撥水性が強い状態を示している。
【００４２】
これらの撥水膜の形成は、真空下での蒸着で構成することができる他、適当な溶媒に撥水材を溶解させて塗布して構成することができる。前者について言えば、例えば真空排気ポンプにて真空槽内を所定の真空度まで排気した後、撥水材を気化して真空槽に導入し蒸着させることで撥水膜を形成することができる。また、後者については、例えば、撥水材を有機溶剤に溶解させ、ワイヤバーやドクターブレードなどの治具でコーティングすることができる他、スピンコーターによって回転塗布することもできる。また、スプレーによって塗布することや塗液を満たした容器に浸漬塗工（ディッピング）することもできる。複数の撥水膜の形成は、異なる撥インク性を持つ撥水材を用い、ブレード部材中のそれぞれの撥水膜形成部分以外にマスキングした上で、前記撥水膜形成方法により形成する。これを複数回行うことで形成することができる。
【００４３】
図７は実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置の動作を説明するための模式図ある、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ブレード部材１の先端部１ａをノズル面１１に接触させつつ、液滴吐出ヘッド９４の主走査方向に移動させてノズル面１１に付着したインク１３をぬぐい取る。このとき、図７（ａ）に示すようにブレード部材１の先端部１ａはノズル孔１２内に一部が入り込み、インク１３と接触する。すると、図７（ｂ）に示すようにブレード部材１の先端部１ａにインク１３が付着するが、溝部３がブレード部材１よりも低い撥水性を有しているため、図７（ｃ）に示すようにインク１３はブレード部材１の先端部１ａにとどまらず、図６（ｄ）の矢印Ａに示すように溝部３内に移動する。そして、インク１３は、溝部３に沿って下方に案内される。
【００４４】
従って、この実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置によれば、ノズル孔近傍のインクがブレード部材１の移動方向下流域に付着することを防止することができる。これにより液滴吐出ヘッドは、正常なメニスカスが形成され、インク滴の吐出方向曲がりや大きさにばらつきが少なく吐出不良が発生することのない状態を維持することができる。
【００４５】
＜実施形態２＞
図８は実施形態２に係る液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示す側面図である。実施形態２に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部の深さが変化するようにしたものである。溝部３は、その深さｄがブレード部材１の先端部から下方に行くに従って深くなるように形成されている。実施形態２では、溝部３に蓄留できるインクの量を多くすることができる。なお、溝部は、その深さｄを符号３ａで示したように、ブレード部材１の先端部から下方に行くに従って浅くなるように形成することや、図６（ｆ）に示したように一様な深さとすることもできる。
【００４６】
＜実施形態３＞
図９は実施形態３に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態３では、ブレード部材１に形成した溝部３の表面の撥液性を上端部から下方に向け徐々に低くなるように形成している。図中溝部３に付した灰色の濃さで撥水性を表している。このように溝部３の撥液性が下方に向け徐々に低くなるように撥水膜を形成することで、溝部３内に吸収されたインク１３が撥液性の低い方向へ移動する。これによりブレード部材１の溝部３の上側から下側へインクを移動させることにより、ノズル面１１に接触する部分の清浄度をより保つことができる。
【００４７】
＜実施形態４＞
図１０は実施形態４に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態４に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部３の幅を上端部から下方に向け、徐々に狭くなるように形成している。これにより、溝部３内に吸収されたインク１３が幅の細くなる方向へ毛細管現象により移動する。従ってブレード部材１の上端部から下方に向けインクを移動させ、ノズル面１１に接触する部分の清浄度をより保つことができる。
【００４８】
＜実施形態５＞
図１１は実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部３の幅寸法をブレード部材１の先端から下方に向け、徐々に広くなるように形成するとともに撥水性を弱くしている形成している。実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、溝部３内に吸収されたインク１３が幅の広くなる方向へ移動する。これにより、実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置はブレード部材１の上部から下方へ多量のインクを移動させることができ、ノズル面１１に接触する部分の清浄度をより保つことができる。
【００４９】
＜実施形態６＞
図１２は実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す底面図である。実施形態５に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材１をブレード部材１の幅方向の中央部が進行方向に向け凸となる弓型に湾曲形成したものである。これにより、実施形態６に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材１の駆動に伴いインク１３がブレード部材１の両側に案内され溝部３に効率よく誘導される。
【００５０】
＜実施形態７＞
図１３は実施形態７に係る液滴吐出ヘッド清掃装置を示す正面図である。実施形態７に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材１に形成する２本の溝部３を平行でない状態、すなわち下方に向け広がるように形成している。
【００５１】
＜実施形態８、実施形態９＞
図１４は液滴吐出ヘッド清掃装置のブレード部材を示すものであり、（ａ）は実施形態８を示す断面図、（ｂ）は実施形態９を示す断面図である。これらの実施形態は、溝部３の断面形状を変更したものである。実施形態８に係る液滴吐出ヘッド清掃装置は、ブレード部材１に形成する溝部３の断面形状をＶ型にしたものである。また実施形態９に係る液滴吐出ヘッド清掃装置はブレード部材１に形成する３の断面形状を半円状としたものである。これらの実施形態によれば、奥側に向け溝部３の幅が狭くなるので、インクが毛細管現象で案内され、インクの案内をより円滑に行うことができる。
【００５２】
以上のように、実施形態に係る液滴吐出ヘッド清掃装置では、ブレード部材がノズル孔内に食い込む際に部材の先端面および後面にインクが付着し、このインクが選択的に溝部内に吸収されることでノズル孔近傍のインクのぬぐい去り方向下流域に付着することを防止することができる。これにより液滴吐出ヘッドは、正常なメニスカスが形成され、インク滴の吐出方向曲がりや大きさにばらつきが少なく吐出不良が発生することのない状態を維持することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ ブレード部材
１ａ 先端部
１ｂ 棚部
１ｃ 両端の領域
２ 姿勢維持部材
３ 溝部
１３ インク
２１ ノズル孔
２２ ノズル板
２３ 撥水層
２４ ＳｉＯ２層
２５ 流路部材
２６ 振動板
２７ ＳｉＯ２層
３１ 流路ユニット
３２ アクチュエータユニット
３３ フレーム
３４ 流体抵抗部
３５ チャンバープレート
３６ 振動板
３７ 圧電振動子
３８ 圧力室
４１ 共通液室
４２ 凸部
４３ ダイヤフラム部
４４ ダイヤフラム部
４５ 液体供給口
４８ 圧延製金属板
４９ 高分子フィルム
５０ ＦＰＣケーブル
５１ ベース部材
５２ ドライバーＩＣ
５３ ダンパー室
５５Ａ 内部電極
５５Ｂ 内部電極
５６ 共通側外部電極
５７ 個別側外部電極
８１ 装置本体
８２ 印字機構部
８３ 用紙
８４ 給紙カセット
８５ 手差しトレー
８６ 排紙トレー
９１ 主ガイドロッド
９２ 従ガイドロッド
９３ キャリッジ
９４ 液滴吐出ヘッド
９５ インクカートリッジ
９７ 主走査モーター
９８ 駆動プーリ
９９ 従動プーリ
１０１ 給紙ローラ
１０２ フリクションパッド
１０３ ガイド部材
１０４ 搬送ローラ
１０５ 搬送コロ
１０６ 先端コロ
１０７ 副走査モーター
１０９ 印写受け部材
１１１ 搬送コロ
１１２ 拍車
１１３ 排紙ローラ
１１４ 拍車
１１５、１１６ ガイド部材
１１７ 回復装置
１１８ タイミングベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００９−１３２００９公報
【特許文献２】特開２００６−３２６８５９公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル孔から液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔の開設面に先端部を接触させて移動しつつ前記ノズル孔の開設面をぬぐうブレード部材を備え、
前記ブレード部材は、その移動方向と直行する幅方向の両端が前記液滴吐出ヘッドから外側に延長するように形成されるとともに、
前記ブレード部材は、その移動方向側の面の上下方向に開設された移動面側開口を備えており、かつ前記移動方向側の面から反移動方向側の面に向けて凹状に形成され、
前記凹状に形成された部位に、ぬぐわれた液を誘導する溝部を複数形成した
ことを特徴とする液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項２】
前記ブレード部材に形成した溝部が、前記液滴吐出ヘッドの幅方向内側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項３】
前記ブレード部材に形成した溝部の外側端部位置が、前記液滴吐出ヘッドの幅方向端部と一致していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項４】
前記ブレード部材の先端部が、進行方向に対して凸となる弓型に湾曲形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項５】
前記ブレード部材に形成した溝部の幅方向寸法が、前記先端から下方に向けて徐々に広くなるよう形成、または均等に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項６】
前記ブレード部材に形成した溝部の深さが、前記先端部から下方へ向け徐々に浅くなるよう、または同じ深さに形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項７】
前記ブレード部材に形成された複数の溝部の間隔が前記先端部から下方へ向け広げるよう形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項８】
前記ブレード部材の前記液滴吐出ヘッドより延長された部分の表面、および前記溝部表面にノズル孔開設面に施された撥水膜と同等、またはそれより撥水性の低い撥水膜を形成したことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置と、液滴を吐出する吐出ヘッド部材とを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ノズル孔から液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔の開設面に先端部を接触させて移動しつつ前記ノズル孔の開設面をぬぐうブレード部材を備え、
前記ブレード部材は、その移動方向と直行する幅方向の両端が前記液滴吐出ヘッドから外側に延長するように形成されるとともに、
前記ブレード部材は、その移動方向側の面の上下方向に開設された移動面側開口を備えており、かつ前記移動方向側の面から反移動方向側の面に向けて凹状に形成され、
前記凹状に形成された部位に、ぬぐわれた液を誘導する溝部を複数形成した
ことを特徴とする液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項２】
前記ブレード部材に形成した溝部が、前記液滴吐出ヘッドの幅方向内側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項３】
前記ブレード部材に形成した溝部の外側端部位置が、前記液滴吐出ヘッドの幅方向端部と一致していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項４】
前記ブレード部材の先端部が、進行方向に対して凸となる弓型に湾曲形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項５】
前記ブレード部材に形成した溝部の幅方向寸法が、前記先端から下方に向けて徐々に広くなるよう形成、または均等に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項６】
前記ブレード部材に形成した溝部の深さが、前記先端部から下方へ向け徐々に浅くなるよう、または同じ深さに形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項７】
前記ブレード部材に形成された複数の溝部の間隔が前記先端部から下方へ向け広げるよう形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項８】
前記ブレード部材の前記液滴吐出ヘッドより延長された部分の表面、および前記溝部表面にノズル孔開設面に施された撥水膜と同等、またはそれより撥水性の低い撥水膜を形成したことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の液滴吐出ヘッド清掃装置と、液滴を吐出する吐出ヘッド部材とを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置とを備えた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】
【公開番号】特開２０１２−２４０２７４（Ｐ２０１２−２４０２７４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１３９３（Ｐ２０１１−１１１３９３）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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