JP2005035031A - インクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル内壁に付着した凝集物を除去するインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置を得る。
【解決手段】液滴吐出機構１６がインクノズル１０Ｂ内へ向かって洗浄液滴１３を噴射する。洗浄液滴１３は、噴射方向（矢印Ｄ方向）に飛翔し、インクノズル１０Ｂ内へ進入する。インクノズル１０Ｂ内では、洗浄液滴１３が、インク流路内壁に付着した異物やインク凝集物等の付着物に衝突する。洗浄液滴１３の衝突で付着物１１は、除去される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルを洗浄するインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録ヘッドでは、付着した乾燥インク等を除去するために、インクジェット記録ヘッドを洗浄処理し、ノズルの機能を回復させるものがある。
【０００３】
この洗浄処理としては、バキューム吸引、拭き取り、洗浄液による洗浄等が適用される。一例として、高周波数で励振された洗浄液メニスカスを隆起させ、ノズル面を洗浄液に接触させる超音波液状ワイパ装置等がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来の装置では、ノズル面の洗浄性は高いが、ノズル内壁に付着した乾燥インク等の除去は不完全である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１１８６６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、ノズル内壁に付着した凝集物を除去するインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させるインクジェット記録ヘッドに用いられ、前記インクジェット記録ヘッドに対向して配置され、前記ノズル内へ洗浄液滴を噴射する液滴噴射手段を有することを特徴とする。
【０００８】
ここで、「洗浄液滴を噴射する」とは、洗浄液を連続的に一連の繋がった流れの状態として噴出するのではなく、所定時間をおいて断続的に洗浄液の液滴の状態として噴射することをいう。
【０００９】
請求項１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、液滴噴射手段がノズル内へ洗浄液滴を噴射する。洗浄液滴は、ノズル内へ進入すると、ノズル内壁に付着した凝集物に衝突し、これにより凝集物を除去することができる。
【００１０】
請求項２に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１記載の構成において、前記ノズル内のインクのメニスカスを前記ノズルから後退させる後退手段を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、後退手段がノズル内のインクのメニスカスをノズルから後退させ、その後の洗浄処理をしやすくする。
【００１２】
請求項３に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項２記載の構成において、前記後退手段が前記ノズル内のインクのメニスカスを前記ノズルから後退させた状態で、前記液滴噴射手段が噴射した前記洗浄液滴を前記ノズル部に到達させることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、後退手段が、ノズル内のインクのメニスカスをノズルから後退させ、メニスカスの後退状態で、液滴噴射手段が噴射した洗浄液滴をノズル部に衝突させる。このように、インクのメニスカスをノズルから後退させることで、ノズル内の洗浄すべき箇所に直接洗浄液滴が衝突し、ノズル内壁に付着した凝集物を確実に除去することができる。
【００１４】
請求項４に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の構成において、前記液滴噴射手段は、複数設けられる前記ノズルの並び方向に移動することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、液滴噴射手段は、複数設けられるノズルの並び方向に移動するので、全てのノズルおよびノズル面に対して洗浄液滴を噴射することができる。
【００１６】
請求項５に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から４のいずれか一項に記載の構成において、前記ノズルの不良箇所を検出する検出手段を有し、検出した情報に基づいて前記液滴噴射手段が前記不良箇所に前記洗浄液滴を噴射することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、検出手段がノズルの不良箇所を検出し、この検出情報に基づいて液滴噴射手段が不良箇所に洗浄液滴を噴射するので、インクジェット記録ヘッドを効率良く洗浄することができる。
【００１８】
請求項６に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から５のいずれか一項に記載の構成において、前記ノズルに対して前記液滴噴射手段が前記洗浄液滴を噴射した後に前記インクジェット記録ヘッドにダミーインク噴射信号を送信する信号送信手段を有することを特徴とする。
【００１９】
ここで、「ダミーインク噴射」とは、実際の記録媒体（例えば、記録紙等）上への印字を目的としない、非印字時におけるインク滴の噴射をいう（請求項１４においても同じ。）。また、「ダミーインク噴射信号」とは、ダミーインク噴射の指令の信号をいう。
【００２０】
請求項６に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、ノズルに対して液滴噴射手段が洗浄液滴を噴射した後に信号送信手段がインクジェット記録ヘッドにダミーインク噴射信号を送信する。これにより、インクジェット記録ヘッドは、洗浄液滴の噴射を受けた後にダミーインク噴射によってノズル内の洗浄液をインクに置換することができる。
【００２１】
請求項７に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から６のいずれか一項に記載の構成において、前記液滴噴射手段は、電気機械変換体を用いることを特徴とする。
【００２２】
ここで、電気機械変換体とは、通電により機械的な変位を得られるものをいう。
【００２３】
請求項７に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、液滴噴射手段は、電気機械変換体を用いるので、洗浄液滴の大きさや噴射速度を制御しやすい。
【００２４】
請求項８に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から７のいずれか一項に記載の構成において、前記液滴噴射手段は、洗浄液を収容する収容手段と、前記収容手段の底部に設けられた超音波発振手段とを備え、前記洗浄液滴は、前記超音波発振手段に超音波周波数の電気信号を与えて前記洗浄液の液面に向かって超音波を放射させることで形成されることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、洗浄液は、収容手段に収容されており、超音波発振手段に超音波周波数の電気信号が与えられると、超音波発振手段が、洗浄液の液面に向かって超音波を放射し、洗浄液滴を噴射する。
【００２６】
請求項９に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項８記載の構成において、前記洗浄液の表面と前記ノズルのノズル面との間に前記洗浄液滴の噴射領域を定める領域規定手段を有することを特徴とする。
【００２７】
ここで、領域規定手段とは、噴射した洗浄液滴がノズル内に進入できるように洗浄液滴の噴射領域を定めたものをいう。
【００２８】
請求項９に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、領域規定手段が、洗浄液滴の噴射領域を定めるので、不要な領域への洗浄液滴衝突または洗浄液の付着を防止することができる。
【００２９】
請求項１０に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から９のいずれか一項に記載の構成において、前記洗浄液は、前記ノズルが噴射するインクの溶媒と同一材料であることを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、洗浄液は、ノズルが噴射するインクの溶媒と同一材料となっている。このように、洗浄液をインクの溶媒と異なる液とせず、インクの溶媒と同一材料とすることで、洗浄後にノズル内に残存した洗浄液がインクの溶媒と反応せずに済み、良好な洗浄状態を保つことができる。
【００３１】
請求項１１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の構成において、前記洗浄液の補充又は交換が可能な補充交換部を有することを特徴とする。
【００３２】
請求項１１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、補充交換部で洗浄液を補充又は交換することができる。洗浄液は、噴射により消耗されるが、補充交換部で洗浄液を補充又は交換することで、これを補うことができる。
【００３３】
請求項１２に記載する本発明のインクジェット記録装置は、インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させるインクジェット記録ヘッドと、請求項１から１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置と、を有することを特徴とする。
【００３４】
請求項１２に記載する本発明のインクジェット記録装置によれば、インクジェット記録ヘッドが、インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させる。このインクジェット記録ヘッドは、別体のインクジェット記録ヘッド洗浄装置を用いなくても、インクジェット記録装置内のインクジェット記録ヘッド洗浄装置で洗浄が可能であるので、記録装置自体の印字品質信頼性が格段に向上できる。
【００３５】
請求項１３に記載する本発明のインクジェット記録装置は、請求項１２記載の構成において、前記インクジェット記録ヘッドは、記録媒体の幅以上の印字幅を有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１３に記載する本発明のインクジェット記録装置によれば、インクジェット記録ヘッドは、記録媒体の幅以上の印字幅を有するため、インクジェット記録ヘッドを移動させることなく固定された状態で記録媒体の全幅に印字できる。ここで、このようなインクジェット記録ヘッドでは、ノズル内壁に凝集物が付着しているノズルがあると、白抜けスジ等のスジ状欠陥を生じる場合もあるが、インクジェット記録装置内にインクジェット記録ヘッド洗浄装置を有するため、これにより、メンテナンスをすることができる。
【００３７】
請求項１４に記載する本発明のインクジェット記録装置は、請求項１２又は請求項１３に記載の構成において、前記ノズルが、前記液滴噴射手段により前記洗浄液滴の噴射を受けた後に、ダミーインク噴射を行うことを特徴とする。
【００３８】
請求項１４に記載する本発明のインクジェット記録装置によれば、ノズルが、液滴噴射手段により洗浄液滴の噴射を受けた後に、ダミーインク噴射を行う。このように、洗浄液が噴射された後にダミーインク噴射を行うことで、ノズルからその奥（例えば、インク流路等）に至った洗浄液をインクジェット記録ヘッドの外へ排出し、ノズル内をインクに置換することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明におけるインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の第１の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００４０】
図１には、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置１２を備えたインクジェット記録装置４０を示す構成図が示されている。図１に示すように、洗浄対象となるインクジェット記録ヘッド１０は、下方を向いた底面に平板状のノズル面１０Ａを備えており、このノズル面１０Ａには、インクノズル１０Ｂが一直線上（矢印Ａ、Ｂ方向）に形成されている。インクジェット記録ヘッド１０内には、図３に示されるインク流路１１０が、インクノズル１０Ｂに対応して各々設けられており、これらのインク流路１１０には、図示しないピエゾ素子が各々配置されてインク流路１１０内のインクへ圧力を加え、インクノズル１０Ｂからインク滴を噴射する。図１に示すように、インクノズル１０Ｂからのインク噴射方向（矢印Ｐ方向）は互いに平行で下方に向いており、ノズル面１０Ａに接近した記録紙にインクを付着させることで文字や画像を記録できるようになっている。
【００４１】
インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２は、インクジェット記録ヘッド１０の記録時には、退避位置へ置かれるが、洗浄時には、駆動装置（図示省略）により退避位置から移動し、図１に示されるように、インクジェット記録ヘッド１０のノズル面１０Ａに対向した洗浄位置へ配置される。
【００４２】
インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２には、液滴吐出機構１６が設けられ、この液滴吐出機構１６には、洗浄液滴１３を噴射するための洗浄液ノズル１４が２個設けられて隣接する２個のインクノズル１０Ｂへ同時に対応できるようになっている。この実施例では、洗浄液ノズル１４は複数個（２個）であるが、２個以外であっても適用できる。洗浄ノズル１４を備えた液滴吐出機構１６は、図示しないガイドシャフトにスライド可能に取り付けられており、図示しない駆動手段の駆動力でインクノズル１０Ｂの並び方向に平行に（矢印Ａ、Ｂ方向に）移動されるようになっている。従って、軸心が垂直上方向に向いた洗浄液ノズル１４は、移動して複数のインクノズル１０Ｂへ順次対向するが、各インクノズル１０Ｂとの相対位置及び相対姿勢が変化することなく、全てのインクノズル１０Ｂに対向することができる。このため、後述のように、全てのインクノズル１０Ｂの印字品質を回復することができる。
【００４３】
なお、本実施例では、洗浄液ノズル１４を移動させているが、インクジェット記録ヘッド１０に対する移動は、相対的な移動であればよく、インクジェット記録ヘッド１０側を移動させてもよい。
【００４４】
洗浄液ノズル１４を備えた液滴吐出機構１６には、補充交換部としてのカセット部１５が接続されている。カセット部１５には、図示しないカセット差替口が開閉可能に形成され、カセット差替口からは、空になった液カセットを取り出せると共に、洗浄液の充填された液カセットを装着できる。洗浄液は、この液カセットから液滴吐出機構１６内に流入できるようになっている。
【００４５】
図２には、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２における液滴吐出機構１６の断面図が示されている。洗浄液滴吐出機構１６には、共通流路１８が形成されているおり、カセット部１５（図１参照）から洗浄液を導くことができる。共通流路１８は、洗浄液供給路２０を介して圧力発生室２２に連結されている。圧力発生室２２の底面には、撓み変形可能な振動板２４が設けられている。この振動板２４を挟んで圧力発生室２２と反対側には、電気機械変換体としてのピエゾ素子等の圧電素子２６が取り付けられており、この圧電素子２６は、通電によって変形する。圧力室発生室２２には、洗浄液排出路２８、洗浄液吐出口３０から構成される洗浄液ノズル１４が連結されている。このように、本実施例における液滴吐出機構１６には、一般的なインクジェット記録ヘッドと同様な構成を適用できる。
（作用）
図１に示すように、液滴吐出機構１６がインクノズル１０Ｂ内へ向かって洗浄液滴１３を噴射する。洗浄液滴１３は、図３に示すように、噴射方向（矢印Ｄ方向）に飛翔し、インクノズル１０Ｂ内へ進入する。このとき、洗浄液滴１３は、図３に示すインクノズル１０Ｂのインク流路１１０における内壁１０Ｃに付着した異物やインク凝集物等の付着物１１に衝突する。洗浄液滴１３の衝突で付着物１１は、除去される。
【００４６】
ここで、洗浄液滴１３の噴射方向（矢印Ｄ方向）に垂直な断面積ＳＡは、各インクノズル１０Ｂの開口面積ＳＢとの関係で、（０．１）×ＳＢ≦ＳＡ≦（１．０）×ＳＢであるのが好ましい。
【００４７】
また、洗浄液は、インクノズル１０Ｂが噴射する記録用インクの溶媒と同一材料であるのが好ましい。洗浄液をインクの溶媒と異なる液とせず、インクの溶媒と同一材料とすることで、洗浄後にノズル内に残存した洗浄液がインクの溶媒と反応することがなく、良好な洗浄状態を保つことができる。
【００４８】
なお、本実施例では、ノズル面１０Ａの背面にあるインク流路１１０が矩形パイプ状であり、平面状のインク流路内壁１０Ｃに付着物１１が付着した場合を示しているが、図４に示すような円形パイプ状のインク流路１１２における曲面状のインク流路内壁１０Ｃに付着物１１が付着した場合も、同様に洗浄液滴１３が付着物１１に衝突するので、付着物１１の除去に有効である。
（第２の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の第２の実施形態を図５に基づき説明する。第１の実施形態では、インクジェット記録ヘッド１０に形成された全てのインクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を噴射する場合について説明したが、第２の実施形態は、目詰まり等した不良ノズルのみに洗浄液滴１３を噴射する形態である。なお、第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置１２の構成は、全てのインクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を噴射するのでなく、各インクノズル１０Ｂの印字品質データに基づき、洗浄液ノズル１４の位置と、洗浄液滴１３の噴射とを制御して噴射する点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図５に示すように、インクジェット記録ヘッド１０のノズル面１０Ａには、インクノズル１０Ｂが２列形成されており、この２列に対向した洗浄位置に２個の洗浄液ノズル１４が設けられている。
【００５０】
図５に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２は、各インクノズル１０Ｂの目詰まりや方向性不良状態を予め検出し、印字品質不良ノズルデータ３２を得ている。各インクノズル１０Ｂの目詰まりや方向性不良状態を検出するには、記録紙上に各インクノズル１０Ｂ毎のインク吐出状態を確認できるノズルチェックパターンを印字させ、その印字画像をスキャナで読み込んで判定する方法がある。また、圧力感知センサにより目詰まりやインク吐出方向性不良を検出する方法もある。例えば、インクノズル１０Ｂに対向して真空ポンプ（図示省略）に接続されるバキュームノズル（図示省略）を配置し、このバキュームノズルと真空ポンプとの間に圧力感知センサを設け、真空ポンプを作動させて各インクノズル１０Ｂに対するセンサ出力を読み出してもよい。この場合、インクノズル１０Ｂとバキュームノズル（図示省略）とは、同程度のノズル開口寸法として１対１の対応関係にするのがよい。
【００５１】
このようにして得た印字品質不良ノズルデータ３２は、メモリ３３に記憶されており、このメモリ３３は、コントローラ３４に接続されている。コントローラ３４は、洗浄液滴噴射ドライバ３６、洗浄ノズル位置制御部３８にそれぞれ接続されている。また、洗浄ノズル位置制御部３８は、洗浄ノズル移動手段３９に接続されている。
【００５２】
これにより、不良状態にあるインクノズル１０Ｂの対向位置に洗浄液ノズル１４の位置を移動すると共に、２個の洗浄液ノズル１４のうち、不良状態にあるインクノズル１０Ｂに対向する洗浄液ノズル１４からは、洗浄液滴噴射ドライバ３６により洗浄液滴１３が噴射される。結果として、不良状態のインクノズル１０Ｂに対してのみ局所的に洗浄液滴１３を噴射することができるので、洗浄処理の時間短縮および洗浄液の消費低減を図ることができ、効率良く洗浄することが可能となる。
（第３の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第３の実施形態を図６に基づき説明する。第１、第２の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を噴射する場合について説明したが、第３の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を噴射した後にインクノズル１０Ｂがダミーインク噴射（非印字時のインク噴射）をする形態である。この場合、ダミーインク噴射とは、実際の記録紙上への印字を目的としたインク噴射でない場合をいい、インクノズル１０Ｂ内の洗浄液排出を目的としたインク噴射をいう。なお、第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の構成は、洗浄液ノズル１４がインクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を噴射した後にインクノズル１０Ｂがダミーインク噴射を行う点が特徴であり、他の構成については、第２の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、インクジェット記録装置４０は、インクジェット記録ヘッド１０とインクジェット記録ヘッド洗浄装置１２とを備えている。コントローラ３４は、印字ヘッド駆動制御部４２に接続され、印字ヘッド駆動制御部４２は、インクジェット記録ヘッド１０に接続されている。
【００５４】
コントローラ３４は、洗浄液ノズル１４がインクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を噴射した後にインクジェット記録ヘッド１０側の印字ヘッド駆動制御部４２にダミーインク噴射信号を送信する。インクジェット記録ヘッド１０は、印字ヘッド駆動制御部４２により駆動制御されて洗浄液滴１３の噴射を受けた後に一定パルスのダミーインク噴射を行う。このときのダミーインク噴射の回数は、洗浄液滴１３を噴射した際の洗浄液滴数や噴射時間、インクノズル１０Ｂの寸法等により、適時最適な噴射回数が設定される。
【００５５】
このように、ダミーインク噴射することで、インクノズル１０Ｂからその奥（例えば、インク流路１１０（図３参照）内等）に入った洗浄液をインクジェット記録ヘッド１０の外へ排出し、洗浄液の残っていた領域をインクに置換することができる。
【００５６】
以上により、洗浄液滴１３の噴射によるインクノズル１０Ｂの洗浄とインクジェット記録ヘッド１０の駆動とを連動させることで、より安定的で高品質なインクノズル１０Ｂの回復を実現している。
（第４の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第４の実施形態を図７〜図９に基づき説明する。第１〜第３の実施形態では、図１〜図６に示すように、インクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を噴射する場合について説明したが、第４の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を衝突させる前にインクノズル１０Ｂ内のインクのメニスカスを後退させる態様である。なお、第４の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の構成は、インクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を衝突させる前にインクノズル１０Ｂ内のインクのメニスカスを後退させる点が特徴であり、他の構成については、第１〜第３の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図７〜図９に示すように、インクノズル１０Ｂには、インク流路１１０が形成され、その奥には、共通液室４３が形成されている。本実施例では、インクのメニスカス４４をインクノズル１０Ｂからインク流路１１０内で後退させた状態（図７、図８）、又は、共通液室４３まで後退させた状態（図９）でインクノズル１０Ｂに洗浄液滴１３を衝突させて洗浄処理をする。
【００５８】
ここで、メニスカスを後退させるには、例えば、電気機械変換体を備えたインクジェット記録ヘッド１０の場合には、図８に示すように、圧電素子４５をインク吐出時とは逆に撓み変形させることで、インク流路１１０内に負圧が発生し、インク流路１１０内へメニスカスを後退させることができる。また、電気熱変換体を備えたインクジェット記録ヘッド１０の場合には、図９に示すように、噴射しないレベルの電気エネルギーを連続的に加えて発熱体４６を発熱させてインク流路１１０内インクを沸騰させることで、図９に示すように、メニスカス４４を共通液室４３まで後退させることができる。なお、インク流路１１０内のインクを加熱する手段は、例えば、特開２００２−１６０３８４公報に示す手段が採用できるので、詳細は省略する。
【００５９】
さらに、インクジェット記録装置４０（図６等参照）の他部分、又は、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２（図６等参照）からメニスカス４４を後退させてもよい。例えば、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２側にインクジェット記録ヘッド１０へのインク供給路内に負圧を発生させる手段を設けてメニスカス４４を後退させてもよい。
【００６０】
このように、インクのメニスカス４４を後退させることで、付着物１１に直接洗浄液滴１３が衝突するため、付着物１１の除去性が飛躍的に向上する。
（第５の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の第５の実施形態を図１０に基づき説明する。第１〜第４の実施形態では、圧電素子により洗浄液滴１３を噴射する場合について説明したが、第５の実施形態では、超音波発振手段としての超音波バイブレータにより噴射する態様である。なお、第５の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置１２の構成は、圧電素子２６により洗浄液滴１３を噴射するのではなく、超音波バイブレータにより噴射する点が特徴であり、他の構成については、第１〜第４の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図１０に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２には、洗浄液槽４８が形成され、この洗浄液槽４８内には、洗浄液が収容されている。洗浄液槽４８の底板部４８Ａにおいて、外面側には、超音波バイブレータ５０が移動可能に配置されている。この超音波バイブレータ５０は、図示しない電源に接続されており、超音波周波数の電気信号が与えられることで、洗浄液の液面に向かって超音波を放射するようになっている。洗浄液槽４８の蓋部分は、領域規定手段としての洗浄液滴噴射領域規定プレート４９が設けられている。噴射領域規定プレート４９には、噴射領域規定プレート４９の表裏を貫通するスリット状開口部４９Ａが１つ形成されている。開口部４９Ａは、１つで各インクノズル１０Ｂの洗浄範囲のすべてを包絡する領域に形成されている。
【００６２】
ここで、噴射領域規定プレート４９は、スリット状開口部４９Ａを形成することで、噴射した洗浄液滴１３が不必要な領域に衝突・付着することがないように、洗浄液滴１３の噴射領域を定めている。従って、本実施例では、噴射領域規定プレート４９に１つのスリット状開口部４９Ａを形成しているが、領域規定手段としての噴射領域規定プレート４９には、各インクノズル１０Ｂの位置に併せて貫通孔を形成したり、各インクノズル１０Ｂの並び方向に合わせて行毎に又は列毎にスリット状開口部を形成してもよい。
【００６３】
なお、洗浄液槽４８の底板部４８Ａにおいて、インク接触面には、放射された超音波を収束させる音響レンズを設けてもよい。
【００６４】
次に、超音波バイブレータ５０による作用を説明する。
【００６５】
図示しない発信機から超音波周波数の電気信号が与えられると、超音波バイブレータ５０から超音波が放射される。この超音波は、底板部４８Ａを伝播して洗浄液中に放射され、洗浄液槽４８内を開口部４９Ａへ向かって洗浄液の液面４７に到達する。洗浄液の液面４７からは、超音波の持つエネルギーによって洗浄液滴１３が噴射される。
（第６の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第６の実施形態を図１１〜図１３に基づき説明する。第１〜第３の実施形態では、図１〜図６に示すように、１個の液滴吐出機構１６を用いて洗浄する場合について説明したが、第６の実施形態では、独立した複数の液滴吐出機構１６を用いて洗浄する態様である。なお、第６の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の構成は、１個の液滴吐出機構１６でなく、独立した複数の液滴吐出機構１６で洗浄する点が特徴であり、他の構成については、第１〜第５の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図１１（Ａ）、図１２（Ａ）および図１３（Ａ）には、インクジェット記録ヘッド１０が、複数の短尺な単位記録ヘッド５３、５４から構成されている場合の正面図が示されている。図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）に用いる単位記録ヘッド５３は、ノズル配列方向の両端にインクノズル１０Ｂが形成されていないタイプである。このタイプでは、用紙幅に対応して間断なく印字可能なインクジェット記録ヘッド１０とするために、図１１（Ａ）の場合には、単一の共通基板５２の両面に単位記録ヘッド５３をノズル配列方向に一定間隔をおいて複数配置しており、図１２（Ａ）の場合には、複数の共通基板５２の片面に単位記録ヘッド５３をノズル配列方向に一定間隔をおいて複数配置している。図１３（Ａ）に用いる単位記録ヘッド５４は、ノズル配列方向端部までインクノズル１０Ｂが形成されているタイプである。この場合、単位記録ヘッド５４をノズル配列方向に連続して配置することによって、インクノズル１０Ｂを一列に連続して配置することができる。
【００６７】
図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）に示すようなインクジェット記録ヘッド１０の場合、図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２側も各ブロック毎に独立した液滴吐出機構１６を備えてもよい。また、図１１（Ｃ）及び図１２（Ｃ）に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２側の独立した液滴吐出機構１６をインクノズル１０Ｂ（図１１（Ａ）、図１２（Ａ）参照）の並び方向に対して平行に２個設けてもよい。さらに、図１３（Ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド１０がインクノズル１０Ｂを連続した長い一列に配置している場合には、図１３（Ｂ）に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２は、一列に複数個（本実施形態では２個）の液滴吐出機構１６を設けてもよい。
【００６８】
なお、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）および図１３（Ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド１０が、図示しない記録媒体の幅以上の印字幅を有する場合には、インクノズル１０Ｂの１個でも不良ノズルがあると印字品質への影響が大きい。
【００６９】
すなわち、従来のヘッドでは、記録媒体に対してヘッドを複数回スキャンし、インクノズルをあるルールで分割駆動することが可能なので、多少のインク噴射方向性不良があっても印字品質への影響は小さかった。これに対して、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）および図１３（Ａ）に示すようなインクジェット記録ヘッド１０では、一般的に記録媒体に対してインクジェット記録ヘッド１０を移動させることなく固定された状態で全ての印字を行う必要があるので、１個でも不良のインクノズル１０Ｂがあると、印字画質上でスジ状欠陥となって現れることとなる。
【００７０】
しかし、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２及びインクジェット記録装置４０（図１等参照）を適用すれば、インクノズル１０Ｂ内に固着した異物等を確実に除去できるので、インクノズル１０Ｂ洗浄の効果が顕著となる。
【００７１】
なお、上記第１〜第６の実施形態では、液滴吐出機構１６の洗浄液ノズル１４は、各インクノズル１０Ｂとの相対姿勢を変化させずに、洗浄液滴１３を噴射しているが、液滴吐出機構１６の洗浄液ノズル１４が所謂首振り等の揺動をしたり、微小な前進後退を繰り返しながら移動してもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置によれば、ノズル内壁に付着した凝集物を除去できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出機構を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るインクノズル内の状態を示す斜視図である。
【図４】インクノズル内の状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置を示す構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置を示す構成図である。
【図７】本発明の第４の実施形態において、インク流路内へメニスカスを後退させた状態を示す説明する図である。
（Ａ）洗浄液ノズル噴射方向（図７（Ｂ）の矢印Ｄ方向に相当）から見た正面図である。
（Ｂ）インク流路内へメニスカスを後退させた状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態において、電気機械変換体でインク流路内へメニスカスを後退させた状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態において、メニスカスを共通液室まで後退させた状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態において、超音波バイブレータで洗浄液滴を噴射させた状態を示す斜視図である。
【図１１】第６の実施形態に係る、複数の液滴吐出機構を用いて洗浄する態様を説明する図である。
（Ａ）複数の短尺な単位記録ヘッドから構成され、記録媒体の幅以上の印字幅を有するインクジェット記録ヘッドを示す、洗浄液ノズル噴射方向（図１の矢印Ｄ方向に相当）から見た正面図である。
（Ｂ）図１１（Ａ）の場合に対応してブロック毎に液滴吐出機構を設けた場合を示す、図１１（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
（Ｃ）図１１（Ａ）のインクノズルの並び方向に対応して液滴吐出機構を２個設けた場合を示す、図１１（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
【図１２】第６の実施形態に係る、複数の液滴吐出機構を用いて洗浄する態様を説明する図である。
（Ａ）複数の短尺な単位記録ヘッドから構成され、記録媒体の幅以上の印字幅を有するインクジェット記録ヘッドを示す、洗浄液ノズル噴射方向（図１の矢印Ｄ方向に相当）から見た正面図である。
（Ｂ）図１２（Ａ）の場合に対応してブロック毎に液滴吐出機構を設けた場合を示す、図１２（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
（Ｃ）図１２（Ａ）のインクノズルの並び方向に対応して液滴吐出機構を２個設けた場合を示す、図１２（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
【図１３】第６の実施形態に係る、複数の液滴吐出機構を用いて洗浄する態様を説明する図である。
（Ａ）複数の短尺な単位記録ヘッドから構成され、記録媒体の幅以上の印字幅を有するインクジェット記録ヘッドを示す、洗浄液ノズル噴射方向（図１の矢印Ｄ方向に相当）から見た正面図である。
（Ｂ）一列に２個の液滴吐出機構を設けた場合を示す、図１３（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
【符号の説明】
１０ インクジェット記録ヘッド
１０Ａ ノズル面
１０Ｂ インクノズル（ノズル）
１２ インクジェット記録ヘッド洗浄装置
１３ 洗浄液滴
１５ カセット部（補充交換部）
１６ 液滴吐出機構（液滴噴射手段）
２６ 圧電素子（電気機械変換体）
３４ コントローラ（制御手段）
４０ インクジェット記録装置
４８ 洗浄液槽（収容手段）
４９ 噴射領域規定プレート（領域規定手段）
５０ 超音波バイブレータ（超音波発振手段）

Claims (14)

1. インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させるインクジェット記録ヘッドに用いられ、
   前記インクジェット記録ヘッドに対向して配置され、前記ノズル内へ洗浄液滴を噴射する液滴噴射手段を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
2. 前記ノズル内のインクのメニスカスを前記ノズルから後退させる後退手段を有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
3. 前記後退手段が前記ノズル内のインクのメニスカスを前記ノズルから後退させた状態で、前記液滴噴射手段により噴射された洗浄液滴が前記ノズル部に到達することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
4. 前記液滴噴射手段は、複数設けられる前記ノズルの並び方向に移動することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
5. 前記ノズルの不良箇所を検出する検出手段を有し、検出した情報に基づいて前記液滴噴射手段が前記不良箇所に前記洗浄液滴を噴射することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
6. 前記ノズルに対して前記液滴噴射手段が前記洗浄液滴を噴射した後に前記インクジェット記録ヘッドにダミーインク噴射信号を送信する信号送信手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
7. 前記液滴噴射手段は、電気機械変換体を用いることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
8. 前記液滴噴射手段は、洗浄液を収容する収容手段と、前記収容手段の底部に設けられた超音波発振手段とを備え、前記洗浄液滴は、前記超音波発振手段に超音波周波数の電気信号を与えて前記洗浄液の液面に向かって超音波を放射させることで形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
9. 前記洗浄液の表面と前記ノズルのノズル面との間に前記洗浄液滴の噴射領域を定める領域規定手段を有することを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
10. 前記洗浄液は、前記ノズルが噴射するインクの溶媒と同一材料であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
11. 前記洗浄液の補充又は交換が可能な補充交換部を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置。
12. インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させるインクジェット記録ヘッドと、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置と、
    を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
13. 前記インクジェット記録ヘッドは、記録媒体の幅以上の印字幅を有することを特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録装置。
14. 前記ノズルが、前記液滴噴射手段により前記洗浄液滴の噴射を受けた後に、ダミーインク噴射を行うことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のインクジェット記録装置。

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