JP2009196293A

JP2009196293A - インク吐出部のクリーニング方法

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Publication number: JP2009196293A
Application number: JP2008042635A
Authority: JP
Inventors: Tokuaki Furukawa; 徳昭古川
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2028-02-25
Also published as: US7896462B2; US20090219335A1; JP5006230B2

Abstract

【課題】インク吐出部に固着したインクを効率よく除去し、インクの吐出不良を改善することができる、インク吐出部のクリーニング方法を提供する。
【解決手段】インク吐出部からインクを吐出させて画像を形成する画像形成装置におけるインク吐出部のクリーニング方法であって、前記インク吐出部の表面のインクを掻き取るインク掻き取り工程と、前記インク吐出部の表面を水溶性有機溶剤によって洗浄する第１の洗浄工程と、前記水溶性有機溶剤によって洗浄された前記インク吐出部の表面を水によって洗浄する第２の洗浄工程と、前記第２の洗浄工程によって洗浄された前記インク吐出部の表面の液体を掻き取る液体掻き取り工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置のインク吐出部のクリーニング方法に関する。

画像形成装置にはインクジェットカラープリンタのように、インクを記録媒体としての用紙に吐出することで用紙に画像を形成する方式の装置が存在する。このような画像形成装置では画像を形成可能な画像形成部と、画像が表面に形成される用紙を収納する用紙収納部と、画像形成部に用紙を搬送する用紙搬送部と、表面に画像が形成された用紙を排出可能な用紙排出部とを備えている。この画像形成装置では用紙収納部に収納された用紙が用紙搬送部によって画像形成部に搬送され、画像情報に基づいた画像が用紙上に形成される。そして画像形成部で用紙上に画像が形成された用紙は用紙排出部に排出される。

ここで画像形成部は、例えば、特許文献１に示されているように用紙にインクを吐出可能なインク吐出部と、インク吐出部をクリーニングするクリーニング装置とを有している。画像形成動作時にはインク吐出部から用紙にインクが吐出され、クリーニング装置によってインクの吐出部がクリーニングされる。このクリーニング装置は弾性部材によって形成されたクリーニングブレードと、湿潤させられた多孔質弾性体とを備えている。このクリーニング装置ではクリーニングの際に多孔質弾性体によってインク吐出部の表面のインクを吸収し、その後クリーニングブレードによってインク吐出部の表面をワイピングする。
特開２００２−３６１８７９号公報

上記のようなクリーニング装置では多孔質弾性体によってインク吐出部のインクを吸収した後、クリーニングブレードによってインク吐出部の表面をワイピング、すなわちインク吐出部の水分などを掻き取っている。しかし、多孔質弾性体によってインクを吸収しきれなかった場合には、洗浄効率が悪くなり、インク吐出部に付着し乾燥したインクによってインク吐出部の撥水性が低下する。このようにインク吐出部の撥水性が低下することによって画質が低下する。

また、インクに含有する樹脂成分がインク吐出部に付着した状態ではインクの吐出が制御しにくくなることによっても画質が低下するおそれがある。特に長尺ラインヘッドの場合はインク付着量がシリアルヘッドに比べて多いため、インクの除去が十分でないと画質が低下するおそれが大きい。つまり、インクがインク吐出部に付着して乾燥することで、インク吐出部に設けられたインク吐出用の孔の周囲で樹脂成分が固化し、この状態でインクを吐出すると固化した樹脂成分と吐出されたインクが接触するなどして、正常なインクの吐出が妨げられてしまい画質が劣化する恐れがある。

従って、本発明の課題は、インク吐出部に固着したインクを効率よく除去し、インクの吐出不良を改善することができる、インク吐出部のクリーニング方法を提供することである。

本発明は、インク吐出部からインクを吐出させて画像を形成する画像形成装置におけるインク吐出部のクリーニング方法であって、前記インク吐出部の表面のインクを掻き取るインク掻き取り工程と、前記インク吐出部の表面を水溶性有機溶剤によって洗浄する第１の洗浄工程と、前記水溶性有機溶剤によって洗浄された前記インク吐出部の表面を水によって洗浄する第２の洗浄工程と、前記第２の洗浄工程によって洗浄された前記インク吐出部の表面の液体を掻き取る液体掻き取り工程とを含むことを特徴とする。

前記水溶性有機溶剤は溶解度パラメータ（ＳＰ値）が７〜１４であることが望ましい。なお、溶解度パラメータ（単位：（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2）とは物質の極性を数値化したものであり、溶質と溶媒のＳＰ値の差が小さいほど良く溶解する。

本発明によれば、洗浄工程前にインク吐出部の表面のインクを掻き取り、さらにインク吐出部の表面を水溶性有機溶剤によって洗浄することでインク吐出部で固化したインクを効率よく除去できるため、インクの吐出不良を改善することができる。また、インク吐出部の表面に残った水溶性有機溶剤を水によって洗浄除去することによって、インク吐出部表面の撥水性を回復させ、画質低下を抑制することができる。

＜第１の実施形態＞
（画像形成装置）
本発明に係るカラー画像形成装置としてのインクジェットプリンタ１を図１に示す。図１はインクジェットプリンタ１の構成を模式的に示す概略正面図である。このインクジェットプリンタ１は、図示しない外部のコンピュータなどに接続されており、このコンピュータから送信された画像情報に基づいて画像形成可能な装置であって、画像形成部２と、用紙収納部３と、用紙搬送部４と、昇降装置７と、排出部５とを備えている。

画像形成部２は画像情報に基づいて画像を形成する部分であって、インクジェットヘッド２１を備えている。インクジェットヘッド２１は後述する用紙搬送部４の用紙搬送ベルト４２の上側に４つ並べて配置されており、用紙に画像情報に基づいてインクを吐出する部分である。また、各インクジェットヘッド２１はそれぞれ異なる色のインクを収納しており、収納しているインクを吐出可能なインク吐出部２１１（図３参照）を有している。さらにインクジェットヘッド２１は一方向（紙面に直交する方向）に延びた部材であって、略直方体状の部材である。インク吐出部２１１は、用紙と対向するように配置されたインク吐出面２１２（図３参照）を有しており、並べて配置された複数のインク吐出用の孔が設けられている。インク吐出面２１２は、前後方向に長い長方形の形状を有している。なお、ここでいう「前後方向」とは図１において紙面に垂直な方向を意味しており、図１の紙面に垂直な方向において手前側を「前方」、奥側を「後方」とする。

用紙収納部３は、画像を形成する用紙を収納可能な部分であって、インクジェットプリンタ１の下部に配置されている。また、用紙収納部３は用紙供給側の先端部上方に、用紙搬送部４に用紙を供給するための用紙供給ローラ３１を有している。

用紙搬送部４は用紙収納部３の用紙を画像形成部２に搬送し、画像形成部２で表面に画像が形成された用紙を排出部５に搬送するための部分である。この用紙搬送部４は、用紙を搬送するための複数のローラ４１と、搬送ベルト４２とを備えている。搬送ベルト４２は、インクジェットヘッド２１の下側に配置されており、両端に搬送ベルト４２を循環させるためのローラ４４，４５が配置された無端ベルトである。

昇降装置７は、用紙搬送部４の搬送ベルト４２の下方に配置されており、搬送ベルト４２を上下に昇降させるための装置である。昇降装置７は、一対の偏心カム７１，７２を有している。一対の偏心カム７１，７２のうち図１において左側に位置する第１偏心カム７１は、軸部７３を中心に回転可能に設けられており、図示しないモータによって回転駆動される。第１偏心カム７１には複数のベアリング７４が設けられており、第１偏心カム７１は、ベアリング７４を介してベルト支持部材４３を支持している。なお、図１では、ベアリング７４の１つのみに符号を付して他は省略している。図１において右側に位置する第２偏心カム７２は、第１偏心カム７１と同様の構造であり、第１偏心カム７１と図６における左右方向に対象な形状を有している。
図１は搬送ベルト４２が上昇した状態を示しており、この状態から、一対の偏心カム７１，７２が内側向きに回転することにより、搬送ベルト４２が下降する（図２参照）。昇降装置７は画像形成部２によって用紙上に画像を形成する際には、搬送ベルト４２を図１に示す上昇状態として、インクジェットヘッド２１と用紙との間に、印刷に好適な間隙（本実施例では約１ｍｍ）を設ける。また、昇降装置７は搬送ベルト４２上で発生したジャムの処理を行う際や、後述するクリーニング装置２２によるインクジェットヘッド２１の洗浄を行う際には、搬送ベルト４２を図２に示す下降状態として、インクジェットヘッド２１と用紙との間の間隙を広げる。

排出部５は画像形成部２で画像が形成された用紙を排出するための部分であって、インクジェットプリンタ１の上部に配置されている。排出部５は複数のローラ５１を備えており、画像形成部２で画像が形成された用紙は用紙搬送部４の搬送ベルト４２および排出部５のローラ５１によって搬送され、排出口５２から機外へ排出される。

（クリーニング装置の構成）
図３及び図４はクリーニング装置２２の全体概略図である。図３はクリーニング装置２２の断面図であり、図４はその平面図である。このクリーニング装置２２はインク吐出面２１２を洗浄するための装置であって、インクジェットヘッド２１の長手方向（図３および図５の矢印Ａ１参照）に移動可能となっている。なお、画像形成時にはインク吐出を阻害しないようにインクジェットヘッド２１の長手方向端部より外側に退避している。クリーニング装置２２は各インクジェットヘッド２１に対応して設けられており、廃インクタンク２２６ｋに接続されている。さらにクリーニング装置２２は移動機構８（図５参照）によってインク吐出面２１２に沿って矢印Ａ１の方向に移動される部分であって、第１ブレード部材２２１と、洗浄液ローラ２２２と、水ローラ２２３と、第２ブレード部材２２４と、規制板２２５ａ、２２５ｂと、ケーシング２２６とを備えている。

第１ブレード部材２２１はインク吐出面２１２のインクを掻き取るための部材であって、一方向（紙面に直交する方向すなわちインク吐出面２１２の短手方向）に延びる板状の部材である。また、第１ブレード部材２２１は紙面に直交する方向の長さがインク吐出面２１２の短手方向の長さと略同一である。また第１ブレード部材２２１はケーシング２２６の移動方向先端側に配置されており、上側先端がインク吐出面２１２よりも少し高い位置に配置されている。第１ブレード部材２２１は弾性変形可能な素材、例えばＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどによって形成されており、インク吐出面２１２の短手方向に沿うように配置されている。

洗浄液ローラ２２２はインク吐出面２１２を後述する水溶性有機溶剤によって洗浄するための部材であって、第１ブレード部材２２１に隣接して配置されている。つまり、ケーシング２２６の移動方向に関して第１ブレード部材２２１の次に配置されている。洗浄液ローラ２２２は紙面に直交する方向の長さがインク吐出面２１２の短手方向の長さと略同一である。また、洗浄液ローラ２２２は洗浄液ローラ回転軸２２２ａと、第１多孔質部材２２２ｂとを有している。洗浄液ローラ回転軸２２２ａは中空状の軸部材であって、図１の紙面に直交する方向に延びる部材である。洗浄液ローラ回転軸２２２ａは内部に水溶性有機溶剤が収納可能であり、水溶性有機溶剤を収容した洗浄液タンク２２２ｄに接続されている。また、洗浄液ローラ回転軸２２２ａは軸方向に延びる洗浄液通過用スリット２２２ｃを有しており（回転軸の両端部は除く）、内部の洗浄液を第２多孔質部材２２２ｂに供給可能である。なお、洗浄液通過用スリット２２２ｃに代えて多数の細孔を洗浄液ローラ回転軸２２２ａに設けても良い。また、洗浄液ローラ回転軸２２２ａはケーシング２２６に固定されている。第１多孔質部材２２２ｂは洗浄液ローラ回転軸２２２ａの周囲に配置された多孔質部材、例えばスポンジである。また第２多孔質部材２２２ｂは該部材中で最も高さ位置が高い位置が第１ブレード部材２２１の先端の高さ位置とほぼ同じ位置に位置するように配置されている。第１多孔質部材２２２ｂは洗浄液ローラ回転軸２２２ａに対して回転可能に設けられており、クリーニング装置２２が移動して第１多孔質部材２２２ｂがインク吐出面２１２に接触することにより、図１において反時計回りに回転する。
なお、洗浄液通過用スリット２２２ｃに代えて、複数の貫通孔を用いてもよい。

水ローラ２２３は、水溶性有機溶剤によって洗浄されたインク吐出面２１２を水によって洗浄するための部材であって、ケーシング２２６の移動方向に沿って洗浄液ローラ２２２の次に配置されている。水ローラ２２３は紙面に直交する方向の長さがインク吐出面２１２の短手方向の長さと略同一である。また、水ローラ２２３は水ローラ回転軸２２３ａと、第２多孔質部材２２３ｂとを有している。水ローラ回転軸２２３ａは中空状の軸部材であって、内部に水を収納可能である。また水ローラ回転軸２２３ａは水通過用スリット２２３ｃを有しており、内部の水を第１多孔質部材２２３ｂに供給可能である。さらに、水ローラ回転軸２２３ａは紙面に直交する方向に延びる部材であって、ケーシング２２６に固定されており、図４に示す水タンク２２３ｄに接続されている。第２多孔質部材２２３ｂは水ローラ回転軸２２３ａの周囲に配置された多孔質の部材、例えばスポンジであって、水ローラ回転軸２２３ａに対して回転可能に設けられている。また第２多孔質部材２２３ｂは該部材中で最も高さ位置が高い位置と、第１ブレード部材２２１の上側先端の高さ位置とがほぼ同じ位置に位置するように配置されており、クリーニング装置２２が移動して第２多孔質部材２２３ｂがインク吐出面２１２に接触することにより、図３において反時計回りに回転する。
なお、水通過用スリット２２３ｃに代えて、等間隔に配置された複数の貫通孔であってもよい。

第２ブレード部材２２４はインク吐出面２１２の液体、例えばインクや水、洗浄液などを掻き取るための部材であって、一方向（紙面に直交する方向）に延びる板状の部材である。第２ブレード部材２２４は紙面に直交する方向の長さがインク吐出面２１２の短手方向の長さと略同一である。また、第２ブレード部材２２４はケーシング２２６において移動方向後端側に配置されており、上側先端がインク吐出面２１２よりも少し高い位置に配置されている。さらに第２ブレード部材２２４は弾性変形可能な素材、例えば、ＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどによって形成されている。

規制板２２５ａは洗浄液ローラ２２２の第１多孔質部材２２２ｂの一部に、規制板２２５ｂは水ローラ２２３の第２多孔質部材２２３ｂの一部にそれぞれ接触している。第１多孔質部材２２２ｂおよび第２多孔質部材２２３ｂは規制板２２５ａおよび２２５ｂと接触することによって圧縮され、これにより、第１多孔質部材２２２ｂおよび第２多孔質部材２２３ｂに吸収された液体が絞り出される。従って、第１多孔質部材２２２ｂおよび第２多孔質部材２２３ｂのうちインク吐出面２１２に接触した部分が、第１多孔質部材２２２ｂおよび第２多孔質部材２２３ｂが回転することによって移動して規制板２２５ａおよび２２５ｂに接触することにより、インクを含む水や洗浄液が第１多孔質部材２２２ｂおよび第２多孔質部材２２３ｂから絞り出される。また、規制板２２５ａおよび２２５ｂは図１に示すように断面台形の柱状部材であって、上側の面積が下側の面積よりも小さくなっている。

ケーシング２２６は第１ブレード部材２２１と、洗浄液ローラ２２２と、水ローラ２２３と、第２ブレード部材２２４と、規制板２２５ａ、２２５ｂを支持する部材であって、第１ブレード部材２２１や洗浄液ローラ２２２などが配置される配置部２２６ａと、廃液を集める廃液だまり部２２６ｂとを有している。配置部２２６ａは底面２２６ｃと、第１ブレード部材側壁面２２６ｄと、第２ブレード部材側壁面２２６ｅと、第１側壁２２６ｆと、第２側壁２２６ｇとを有している。底面２２６ｃは第１ブレード部材２２１、第２ブレード部材２２４、洗浄液ローラ２２２及び水ローラ２２３の下方に配置された板状の部分であって、第１ブレード部材２２１、洗浄液ローラ２２２、水ローラ２２３、第２ブレード部材２２４に対応した位置にそれぞれ液体が通過可能な孔ｈ１〜ｈ４を有している。

第１ブレード部材側壁面２２６ｄは第１ブレード部材２２１の移動方向前側、すなわち図１の右側に配置されており、第１ブレード部材２２１を固定する為の第１固定部材２２６ｉが配置されている。この第１固定部材２２６ｉは上方高さ位置が第１ブレード部材側壁面２２６ｄの上方高さ位置よりも低く、第１ブレード部材２２１で掻き取ったインクがケーシング２２６の外にこぼれにくくなっている。第２ブレード部材側壁面２２６ｅは第２ブレード部材２２４の移動方向後側、すなわち図１の左側に配置されており、第２ブレード部材２２４を固定する為の第２固定部材２２６ｊが配置されている。この第２固定部材２２６ｊは上方高さ位置が第２ブレード部材側壁面２２６ｅの上方高さ位置よりも低く、第２ブレード部材２２４で掻き取ったインクなどがケーシング２２６の外にこぼれにくくなっている。

第１側壁２２６ｆは第１ブレード部材側壁面２２６ｄの一端と第２ブレード部材側壁面２２６ｅの一端とを結ぶように配置されている部分であって、洗浄液タンク２２２ｄから洗浄液を洗浄液ローラ２２２に供給するためのパイプが接続可能な孔、および水タンク２２３ｄから水を水ローラ２２３に供給するためのパイプが接続可能な孔が設けられている。また第２側壁２２６ｇは第１側壁２２６ｆに対向して設けられた部分であって、第１側壁２２６ｆとともに水ローラ回転軸２２３ａと洗浄液ローラ回転軸２２２ａとを支持している。廃液だまり部２２６ｂは配置部２２６ａの下方に設けられた部分であって、底面２２６ｃに設けられた孔ｈ１〜ｈ４を通過した水やインク、洗浄液などを一時的に収納する部分である。また廃液だまり部２２６ｂは廃インクタンク２２６ｋに接続されている。なお、後述の移動支持部材８５に水タンク２２３ｄ、洗浄液タンク２２２ｄおよび廃インクタンク２２６ｋが、クリーニング装置２２が配置されている面とは反対の面に着脱自在に取り付けられている。

図５に示す移動機構８はクリーニング装置２２をインクジェットヘッド２１の長手方向に移動させるための機構である。なお、図５は移動機構８の構成を模式的に示す概略平面図である。移動機構８は一対のレール部材８１、８２と、一対のスライダー８３、８４と、移動支持部材８５と、複数のプーリー８６ａ〜８６ｅと、駆動モータ８７と、これらの部材を支持するフレーム体（図示せず）とを備える。一対のレール部材８１、８２は前後方向に延びた細長い形状を有しており、左右方向に距離を隔てて互いに平行に配置されている。一対のスライダー８３、８４はそれぞれレール部材８１、８２に沿ってスライド移動可能に設けられている。

移動支持部材８５は板材を屈曲して形成されており、一対のレール部材８１、８２間に亘って設けられている。移動支持部材８５は一対のスライダー８３、８４に固定されており、スライダー８３、８４がレール部材８１、８２に沿って移動することによって前後（矢印Ａ１またはＡ２方向）に移動する。移動支持部材８５の上面の前側部分には、複数のクリーニング装置２２が固定されている。また、クリーニング装置２２の後方にはインクジェットヘッド２１のインク吐出面２１２に対応した複数のキャップ部材８９が設けられている。なお、図５ではキャップ部材８９の１つにのみ符号を付して他は省略している。キャップ部材８９は待機状態においてインク吐出面２１２を覆って蓋をするための部材であり、これによりインクの乾燥や劣化を防止することができる。

複数のプーリー８６ａ〜８６ｅには第１プーリー８６ａから第５プーリー８６ｅまでの５つのプーリーがあり、それぞれ回転可能に設けられている。第１プーリー８６ａおよび第２プーリー８６ｂはレール部材８１を間に挟んでレール部材８１の前方および後方に配置されている。第１プーリー８６ａおよび第２プーリー８６ｂには一端がスライダー８３の前端に固定され、他端がスライダー８３の後端に固定されたベルト８８ａが掛け渡されている。第３プーリー８６ｃおよび第４プーリー８６ｄはレール部材８２を間に挟んでレール部材８２の前方および後方に配置されている。第３プーリー８６ｃおよび第４プーリー８６ｄには一端がスライダー８４の前端に固定され他端がスライダー８４の後端に固定されたベルト８８ｂが掛け渡されている。また、第３プーリー８６ｃは駆動モータ８７によって回転駆動される。第５プーリー８６ｅは駆動モータ８７によって回転駆動される図示しないギアを介して駆動モータ８７からの回転を伝達されることにより、第３プーリー８６ｃと逆方向に回転する。第５プーリー８６ｅと第１プーリー８６ａとには無端ベルト８８ｃが掛け渡されている。

この移動機構８では第３プーリー８６ｃが駆動モータ８７によって図５における反時計回りに回転駆動されると、ベルト８８ｂが駆動され、スライダー８４が前方へ移動する。また、これと同時に第５プーリー８６ｅが時計回りに駆動されることにより、無端ベルト８８ｃおよびベルト８８ａが駆動され、スライダー８３が前方へ移動する。これにより移動支持部材８５と共にクリーニング装置２２が前方へ移動する（矢印Ａ１参照）。なお、駆動モータ８７が上記とは逆方向に駆動されると、移動支持部材８５およびクリーニング装置２２は後方（矢印Ａ２参照）へ移動する。

（インク）
インクジェットプリンタ１に使用するインクには、従来より使用されるインクジェットプリンタ用インクがいずれも使用可能である。このインクは、着色剤（主として顔料）、樹脂、溶剤などを主要成分とし、必要に応じて、脱水剤や酸化防止剤などの各種添加剤をも含有したものである。前記樹脂としては特に制限されないが、例えばポリスチレン、アクリル系樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミドなどの重合体および共重合体、低分子量ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられ、これら樹脂の溶解度パラメータ（以下、ＳＰ値という）は一般に７〜１４の範囲であるが、これに限定されるものではない。樹脂は、一般にインク総量に対して１〜２０重量％程度含有される。
溶剤としては、通常、水単独、または水に水溶性有機溶剤を添加した水性媒体が使用される。インクには、さらに界面活性剤や防腐防カビ剤などが含有されていてもよい。

（水溶性有機溶剤）
洗浄液として使用する水溶性有機溶剤としては、樹脂との相溶性が良いものが好ましく、例えばエタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ヘキサノール、１，３−ブタンジオール、へキシレングリコール、エチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、２−ピロリドン、グリセリンなどのアルコール系、エーテル系などが挙げられる。

特にインクに含有される樹脂のＳＰ値に近似したＳＰ値を有する水溶性有機溶剤を使用するのが、固化した樹脂を溶解させるうえで好ましい。具体的には、インクにはＳＰ値が７〜１４の樹脂が一般に使用されるので、水溶性有機溶剤はＳＰ値が１４以下であるのが好ましく、１２以下であるのがより好ましい。また、水溶性有機溶剤は、樹脂とのＳＰ値の差が小さいほど良く溶解するため、樹脂と水溶性有機溶剤のＳＰ値の差が０．５以内であることが好ましい。好ましい水溶性有機溶剤を例示すると、例えばエタノール（１２．４）、イソプロピルアルコール（１１．０）、ｎ−ヘキサノール（１０．２）、１，３−ブタンジオール（１３．９）、へキシレングリコール（１１．８）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（８．５）、２−ピロリドン（１３．８）などが挙げられる（括弧内の数値はそれぞれの有機溶剤のＳＰ値である）。

このような水溶性有機溶剤である洗浄剤を用いれば、インクジェットヘッド２１のインク吐出部２１１に固着したインクの樹脂成分を除去することができるため、インクの吐出不良を改善することができる。

（クリーニング方法）
インクジェットヘッド２１のインク吐出部２１１を洗浄する際には、第１ブレード部材２２１がインク吐出面２１２の長手方向の一端部に接触している状態から、クリーニング装置２２が移動機構８によってインク吐出面２１２の長手方向に移動する。なお、洗浄動作の開始前において、クリーニング装置２２はインクジェットヘッド２１の後方に待避しており（図５参照）、洗浄動作の開始により前方へ移動する。これによりケーシング２２６がインク吐出面２１２の長手方向の他端部まで移動させられる。この移動によって第１ブレード部材２２１、洗浄液ローラ２２２、水ローラ２２３、第２ブレード部材２２４の順にインク吐出部２１１に接触していく。

このとき第１ブレード部材２２１によってインク吐出部２１１のインクが掻き取られる（インク掻き取り工程）。なお、第１ブレード部材２２１によって掻き取られたインクは孔ｈ１を通って廃液だまり部２２６ｂへ入り、その後パイプを通って廃インクタンク２２６ｋで回収される。

次に、第１ブレード部材２２１によってインクが掻き取られた部分に洗浄ローラ２２２が摺接し、この部分が水溶性有機溶剤によって洗浄される（第１の洗浄工程）。洗浄液は洗浄液タンク２２６ｋからパイプ、洗浄液ローラ回転軸２２２ａの中空部分および洗浄液通過用スリット２２２ｃを経由して洗浄ローラ２２２に供給される。洗浄ローラ２２２の第２多孔質部材２２２ｂのうちインク吐出面２１２と接触した部分は回転することによって移動して規制板２２５ａに接触し、これによりインク吐出面２１２から回収されたインクを含む洗浄液が第１多孔質部材２２２ｂから絞り出される。絞り出された洗浄液は孔ｈ２を通って廃液だまり部２２６ｂへ入り、その後パイプを通って廃インクタンク２２６ｋで回収される。

さらに水溶性有機溶剤（洗浄液）によって洗浄された部分に水ローラ２２３が摺接し、この部分が水によって洗浄される（第２の洗浄工程）。水は水タンク２２３ｄからパイプ、水ローラ回転軸２２２ａの中空部分および水通過用スリット２２３ｃを経由して水ローラ２２３に供給される。水ローラ２２３の第２多孔質部材２２３ｂのうちインク吐出面２１２と接触した部分は回転することによって移動して規制板２２５ｂに接触する。これによりインク吐出面２１２から回収されたインクを含む水が第２多孔質部材２２３ｂから絞り出される。絞り出された洗浄液は孔ｈ３を通って廃液だまり部２２６ｂへ入り、その後パイプを通って廃インクタンク２２６ｋで回収される。

その後、第２ブレード部材２２４によってインク吐出部２１１のインク吐出面２１２のインク、洗浄液および水が掻き取られる（液体掻き取り工程）。第２ブレード部材２２４によって掻き取られた前記液体は、孔ｈ４を通って廃液だまり部２２６ｂへ入り、その後パイプを通って廃インクタンク２２６ｋで回収される。

＜第２の実施形態＞
次に本発明の第２の実施形態を説明するが、第１の実施形態と重複する説明は省略することがある。
図６及び図７は第２実施形態に係るクリーニング装置（以下、第２クリーニング装置６とする）の全体概略図である。図４は第２クリーニング装置６の断面図であり、図５はその平面図である。この第２クリーニング装置６はインク吐出面２１２を洗浄するための装置であって、第２クリーニング装置６の幅Ｗ２（図５の紙面に垂直な方向の長さ、図４参照）はインク吐出面２１２の短手方向の幅よりも広い。また、第２クリーニング装置６は各インクジェットヘッド２１に対応して設けられており、廃インクタンク６６ｎに接続されている。さらに第２クリーニング装置６は第１実施形態と同様の移動機構によってインク吐出面２１２に沿って図５の矢印Ａ１の方向に移動される部分であって、第３ブレード部材６１と、第１弾性歯車６２と、第２弾性歯車６３と、第４ブレード部材６４と、規制板６５ａ、６５ｂと、第２ケーシング６６とを備えている。

第３ブレード部材６１はインク吐出面２１２のインクを掻き取るための部材であって、一方向（紙面に直交する方向）に延びる板状の部材である。第３ブレード部材６１は紙面に直交する方向の長さがインク吐出面２１２の短手方向の長さと略同一である。また第３ブレード部材６１は第２ケーシング６６の一端に配置されており、上側先端がインク吐出面２１２よりも少し高い位置に配置されている。さらに第３ブレード部材６１は弾性変形可能な素材、例えばＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどによって形成されている。

第１弾性歯車６２はインク吐出面２１２を水溶性有機溶剤によって洗浄するための部材であって、第２ケーシング６６の移動方向A1に沿って第３ブレード部材６１の次に配置されている。第１弾性歯車６２は紙面に直交する方向の長さがインク吐出面２１２の短手方向の長さと略同一である。また、第１弾性歯車６２は第１回転軸６２ａと、第１弾性体部材６２ｂとを有している。第１回転軸６２ａは紙面に直交する方向に延びる部材であり、第２ケーシング６６に固定されている。第１弾性体部材６２ｂは第１回転軸６２ａの周囲に配置された筒状部６２ｃと、筒状部６２ｃから放射状に配置された羽根部６２ｄとを有している。羽根部６２ｄにはスポンジなどの多孔質部材が設けられており、洗浄液を吸収可能となっている。また第１弾性体部材６２ｂは該部材中で最も高さ位置が高い位置が第３ブレード部材６１の上側先端の高さ位置とほぼ同じ位置に位置するように配置されている。第１弾性体部材６２ｂは第１回転軸６２ａに対して回転可能に設けられており、第２クリーニング装置６が移動して羽根部６２ｄがインク吐出面２１２に接触することにより、反時計回りに回転する。

第２弾性歯車６３はインク吐出面２１２を水によって洗浄するための部材であって、第２ケーシング６６の移動方向A1に沿って第１弾性歯車６２の次に配置されている。第２弾性歯車６３は紙面に直交する方向の長さがインク吐出面２１２の短手方向の長さと略同一である。また、第２弾性歯車６３は、第２回転軸６３ａと、第２弾性体部材６３ｂとを有している。第２回転軸６３ａは、紙面に直交する方向に延びる部材であり、第２ケーシング６６に固定されている。第２弾性体部材６３ｂは第２回転軸６３ａの周囲に配置された筒状部６３ｃと、筒状部６３ｃから放射状に配置された羽根部６３ｄとを有している。羽根部６３ｄにはスポンジなどの多孔質部材が設けられており、水を吸収可能である。また第２弾性体部材６３ｂは該部材中で最も高さ位置が高い位置が第４ブレード部材６４の上側先端の高さ位置とほぼ同じ位置に位置するように配置されている。第２弾性体部材６３ｂは第２回転軸６３ａに対して回転可能に設けられており、第２クリーニング装置６が移動して羽根部６３ｄがインク吐出面２１２に接触することにより、反時計回りに回転する。

第４ブレード部材６４はインク吐出面２１２の液体、例えばインク、水および洗浄液などを掻き取るための部材であって、一方向（紙面に直交する方向）に延びる板状の部材である。また第４ブレード部材６４は、第２ケーシング６６の第３ブレード部材６１が配置されている側端部の逆側端部に配置されており、上側先端がインク吐出面２１２よりも少し高い位置に配置されている。さらに第４ブレード部材６４は弾性変形可能な素材、例えばＥＰＤＭ、フッ素ゴムなどによって形成されている。

規制板６５ａ、６５ｂは第２ケーシング６６の底面６６ｃから上側に突出する板状の部分であり、第１及び第２弾性歯車６２、６３の羽根部６２ｄ、６３ｄに接触するように設けられている。規制板６５ａ、６５ｂは第１弾性歯車６２、第２弾性歯車６３が回転する際に羽根部６２ｄ、６３ｄに接触し、さらに羽根部６２ｄ、６３ｄを押圧することによって、羽根部６２ｄ、６３ｄに吸収されたインク、水および洗浄液を絞り出すことができる。

第２ケーシング６６は第３ブレード部材６１と、第１弾性歯車６２と、第２弾性歯車６３と、第４ブレード部材６４と、規制板６５ａ、６５ｂとを支持する部材であって、第３ブレード部材６１や第１弾性歯車６２などが配置される配置部６６ａと、廃液を集める廃液だまり部６６ｂとを有している。配置部６６ａは底面６６ｃと、第３ブレード部材側壁面６６ｄと、第４ブレード部材側壁面６６ｅと、第１側壁６６ｆと、第２側壁６６ｇとを有している。

底面６６ｃは第３及び第４ブレード部材６１、６４や第１及び第２弾性歯車６２、６３の下方に配置された板状の部分であって、第３ブレード部材６１、第１弾性歯車６２、第２弾性歯車６３および第４ブレード部材６４に対応した位置にそれぞれ液体が通過可能な孔ｈ５〜ｈ８を有している。さらに底面６６ｃには第３ブレード部材６１が配置されているスペースと第１弾性歯車６２が配置されているスペースと第２弾性歯車６３が配置されているスペースと第４ブレード部材６４が配置されているスペースとを仕切る仕切突出部６６ｉが形成されている。

第３ブレード部材側壁面６６ｄは第３ブレード部材６１の移動方向前側、すなわち図６の右側に配置されており、第３ブレード部材６１を固定する為の第３固定部材６６ｊが配置されている。この第３固定部材６６ｊは上方高さ位置が第３ブレード部材側壁面６６ｄの上方高さ位置よりも低く、第３ブレード部材６１で掻き取ったインクが第２ケーシング６６の外にこぼれにくくなっている。第４ブレード部材側壁面６６ｅは第４ブレード部材６４の移動方向後側、すなわち図６の左側に配置されており、第４ブレード部材６４を固定する為の第４固定部材６６ｋが配置されている。この第４固定部材６６ｋは上方高さ位置が第４ブレード部材側壁面６６ｅの上方高さ位置よりも低く、第４ブレード部材６４で掻き取ったインクが第２ケーシング６６の外にこぼれにくくなっている。

第１側壁６６ｆは第３ブレード部材側壁面６６ｄの一端と第４ブレード部材側壁面６６ｅの一端とを結ぶように配置されている部分であって、洗浄液タンク６６ｑから水溶性有機溶剤を第１弾性歯車６２に供給するためのパイプが接続可能な孔９１、および水タンク６６ｐから水を第２弾性歯車６３に供給するためのパイプが接続可能な孔９２が設けられている。第２側壁６６ｇは第１側壁６６ｆに対向して設けられた部分であって、第１側壁６６ｆとともに第１及び第２弾性歯車６２、６３を支持している。廃液だまり部６６ｂは配置部６６ａの下方に設けられた部分であって、底面６６ｃに設けられた孔ｈ５からｈ８を通過した水、インクおよび洗浄液などを一時的に収納する部分である。また廃液だまり部６６ｂは廃インクタンク６６ｎに接続されている。

（クリーニング方法）
インクジェットヘッド２１のインク吐出部２１１の洗浄の際には第３ブレード部材６１がインク吐出部２１１の長手方向の一端に接触している状態からインク吐出部２１１の長手方向の他端まで第２ケーシング６６が矢印Ａ１方向に移動させられる。この移動によって第３ブレード部材６１、第１弾性歯車６２、第２弾性歯車６３、第４ブレード部材６４の順にインク吐出部２１１に接触していく。

このとき第３ブレード部材６１によってインク吐出部２１１のインクが掻き取られる（インク掻き取り工程）。第３ブレード部材６１によって掻き取られたインクは、孔ｈ５を通って廃液だまり部６６ｂへ入り、その後パイプを通って廃インクタンク６６ｎで回収される。

そして、第３ブレード部材６１によってインクが掻き取られた部分に第１弾性歯車６２が摺接し、この部分が水溶性有機溶剤によって洗浄される（第１の洗浄工程）。ここでは孔９１から供給された洗浄液が第１弾性歯車６２によって吸収され、第１弾性歯車６２の洗浄液を含む部分が回転移動してインク吐出面２１２に接触することにより、インク吐出面２１２が洗浄される。インク吐出面２１２を洗浄することでインクを含むようになった水溶性有機溶剤は、第１弾性歯車６２がさらに回転して規制板６５ａに接触することで第１弾性歯車６２から絞り出され、孔ｈ６を通って廃液だまり部６６ｂへ入り、その後パイプを通って廃インクタンク６６ｎで回収される。なお、孔９１から過剰に供給された水溶性有機溶剤も孔ｈ６から排出されるが、水溶性有機溶剤の無駄を低減するために、貯留される水溶性有機溶剤の液面位置を検出するセンサを設け、該センサによって検出された液面位置によって水溶性有機溶剤の供給量を制御してもよい。

次に、水溶性有機溶剤によって洗浄された部分に第２弾性歯車６３が摺接し、この部分が水によって洗浄される（第２の洗浄工程）。ここでは孔９２から供給された水が第２弾性歯車６３に吸収され、第２弾性歯車６３の水を含む部分が回転移動してインク吐出面２１２に接触することでインク吐出面２１２が洗浄される。インク吐出面２１２を洗浄することでインクを含むようになった水は、第２弾性歯車６３がさらに回転して規制板６５ｂに接触することで第２弾性歯車６３から絞り出され、孔ｈ７を通って廃液だまり部６６ｂへ入り、その後パイプを通って廃インクタンク６６ｎで回収される。なお、孔９２から過剰に供給された水も孔ｈ７から排出されるが、水の無駄を低減するために、貯留される水の水位を検出するセンサを設け、該センサによって検出された水位によって水の供給量を制御してもよい。

その後、第４ブレード部材６４によってインク吐出部２１１のインク吐出面２１２のインク、洗浄液および水が掻き取られる（液体掻き取り工程）。第４ブレード部材６４によって掻き取られた液体は孔ｈ８を通って排出される。その他は第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。

（他の実施形態）
（ａ）クリーニング装置を移動させる移動機構は上記の実施形態のものに限られず、上記と異なる機構のものが利用されてもよい。また、クリーニング装置を固定し、インクジェットヘッドを移動させる移動機構のものであってもよい。
（ｂ）上記の実施形態では用紙上に画像が形成されているが、用紙以外の画像形成対象物に画像を形成する画像形成装置において上記のクリーニング装置が適用されてもよい。

以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
（顔料分散液の作成）
顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を３０重量％、スチレン−アクリル系樹脂（ジョンソン社製の「ジョンクリル６１」）を３０重量％、グリセリンを１０重量％、イオン交換水を３５重量％の割合で混合し、０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、ボールミルにて平均粒子径が１００ｎｍになるまで分散させて顔料分散液を作成した。なお、使用した上記スチレン−アクリル系樹脂のＳＰ値は８〜１２である。また、平均粒子径の測定は、顔料分散液をイオン交換水にて５倍に希釈した後、動的光散乱式粒径分布測定装置「ＬＢ−５５０」（ＨＯＲＩＢＡ社製）を用いて行った。

（インクの作成）
次に、界面活性剤であるアセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物（日信化学工業社製の「オルフィンＥ１０１０」）を０．５重量％、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを５重量％、２−ピロリドンを５重量％、上記顔料分散液を２０重量％、水を６９．５重量％の割合で混合し、充分に攪拌した後に、孔径５μｍのフィルターを使用してろ過し、インクを作成した。

（クリーニング）
２５℃、５０％ＲＨ環境下において、インクが充填されたインクジェットヘッドのインク吐出面を空気中にさらした状態で１週間放置し、その後、水溶性有機溶剤としてトリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＳＰ値８．５）を用いて、第一の実施形態のクリーニング方法によってインク吐出面のクリーニングを行った。クリーニング後、インク吐出面を加圧してパージし、前記クリーニング方法と同様の方法によって再度クリーニングを行った。

［実施例２］
洗浄剤としてトリエチレングリコールモノブチルエーテルに代えて２−ピロリドン（ＳＰ値１３．８）を用いた他は、実施例１と同様にしてクリーニングを行った。

［実施例３］
洗浄剤としてトリエチレングリコールモノブチルエーテルに代えてグリセリン（ＳＰ値１８．１）を用いた他は、実施例１と同様にしてクリーニングを行った。

［実施例４,５］
顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を３０重量％、アクリル系樹脂（東亜合成社製の「アクリルポリマーＴ５４０」）を３０重量％、グリセリンを１０重量％、イオン交換水を３５重量％の割合で混合して顔料分散液を作成した他は、実施例１と同様にしてインクを作成した。ついで、洗浄用の水溶性有機溶剤としてトリエチレングリコールモノブチルエーテルおよび２−ピロリドンをそれぞれ用いた他は、実施例１と同様にしてクリーニングを行った。なお、使用した上記アクリル系樹脂のＳＰ値は８〜１２である。

［実施例６］
洗浄液としてグリセリン（ＳＰ値１８．１）を用いた他は、実施例４，５と同様にしてクリーニングを行った。

[比較例１]
洗浄液として水（ＳＰ値２３．４）のみを用いた他は、実施例１と同様にしてクリーニングを行った。
[比較例２]
洗浄液として水（ＳＰ値２３．４）のみを用いた他は、実施例４，５と同様にしてクリーニングを行った。

（評価試験および評価方法）
前記クリーニングを終えた後、インクジェットヘッドの駆動周波数を２０ｋＨｚ、ノズル吐出面と記録媒体間の距離を１．０ｍｍ、記録媒体の搬送速度を８４７ｍｍ／ｓｅｃにて、光沢紙に１ドット１スペースの縦線を印画し、インクの不吐出の確認を行った。さらに線幅を測定し、線幅誤差が±２０未満であるか否かについて確認を行った。これらの結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１および比較例２はいずれもインクの不吐出が生じていた。これに対して、実施例１〜４はいずれもインクの不吐出が生じていなかった。

本発明に係る画像形成装置の概略正面図である。昇降装置による搬送ベルトの上下方向への移動を示す説明図である。本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置の断面図である。図３のクリーニング装置の平面図である。クリーニング装置の移動機構の構成を示す図である。本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置の断面図である。図６のクリーニング装置の平面図である。

符号の説明

１インクジェットプリンタ（画像形成装置）
２画像形成部
３用紙収納部
４用紙搬送部
７昇降装置
５排出部
２２クリーニング装置
２１インクジェットヘッド
２１１インク吐出部
２１２インク吐出面
２２１第１ブレード部材
２２２洗浄液ローラ
２２３水ローラ
２２４第２ブレード部材
６第２クリーニング装置
６１第３ブレード部材
６２第１弾性歯車
６３第２弾性歯車
６４第４ブレード部材

Claims

インク吐出部からインクを吐出させて画像を形成する画像形成装置におけるインク吐出部のクリーニング方法であって、
前記インク吐出部の表面のインクを掻き取るインク掻き取り工程と、
前記インク吐出部の表面を水溶性有機溶剤によって洗浄する第１の洗浄工程と、
前記水溶性有機溶剤によって洗浄された前記インク吐出部の表面を水によって洗浄する第２の洗浄工程と、
前記第２の洗浄工程によって洗浄された前記インク吐出部の表面の液体を掻き取る液体掻き取り工程とを含むことを特徴とする、インク吐出部のクリーニング方法。
前記水溶性有機溶剤は溶解度パラメータ（ＳＰ値）が７〜１４である、請求項１記載のインク吐出部のクリーニング方法。