JP2005219368A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニングブレードによるノズルプレートの表面のクリーニング性能を向上させ、及び、クリーニング時におけるノズルプレートの傷付き防止し、形成される画像品質の向上を図る。
【解決手段】 ノズルプレート８の表面に当接してノズルプレート８に対して相対的に移動することによりノズルプレート８の表面をクリーニングするクリーニングブレード２２を有するクリーニング機構３と、クリーニングブレード２２を設定温度に温度調節する温調機構４とを有する。クリーニングブレード２２の温度をノズルプレート８の表面をクリーニングするために適した設定温度となるように温調機構４によって調節できるので、クリーニング時におけるノズルプレート８の傷付きを最少となるように抑制することができ、及び、クリーニングブレード２２によるクリーニング性能を向上させることができ、したがって、形成される画像品質を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、ノズルプレートに形成された複数のノズルから画像データに応じてインク滴を吐出させ、吐出したインク滴を記録媒体に付着させることにより画像形成を行う。

このようなインクジェット記録装置では、ノズルプレートの表面にインクや紙粉等の異物が付着すると、ノズルからのインク滴の吐出性能が低下して形成される画像品質が低下するため、ノズルプレートの表面を定期的にクリーニングする必要がある。

ノズルプレートの表面をクリーニングする方法としては、クリーニングブレードをノズルプレートの表面に当接させ、その当接状態を維持しながらクリーニングブレードをノズルプレートの長手方向に移動させる方法が広くとられている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００１−３３４６７６公報 特開２００３−１８２０９７公報

クリーニングブレードは可撓性を有するゴム系の材料で形成されており、温度による硬度変化が大きいという特性を有する。具体的には、低温時に硬度が高くなり、高温時に硬度が低くなる。

このため、低温状態のクリーニングブレードを用いてノズルプレートの表面をクリーニングすると、低温状態のクリーニングブレードは硬度が高くなっているためにノズルプレートの表面への押し付け力が増大し、ノズルプレートの表面に傷が付くことがある。特に、低温状態でのクリーニング時にノズルプレートの表面とクリーニングブレードとの間に紙粉等の異物を噛んだ場合には、ノズルプレートの表面が傷付きやすくなる。

ノズルプレートの表面に傷が付くと、インク滴の吐出方向の乱れやインク滴の不吐出が生じ、形成される画像品質が低下する。

一方、高温状態のクリーニングブレードを用いてノズルプレートの表面をクリーニングすると、高温状態のクリーニングブレードは硬度が低くなっているにノズルプレートの表面への押し付け力が低下してクリーニング性能が低下し、それに伴って形成される画像品質が低下する。

本発明の目的は、クリーニングブレードによるノズルプレートの表面のクリーニング性能を向上させ、及び、クリーニング時におけるノズルプレートの傷付き防止し、形成される画像品質の向上を図ることである。

本発明のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドに設けられたノズルプレートの表面に当接するクリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードを前記インクジェットヘッドに対して相対的に移動させることにより前記ノズルプレートの表面をクリーニングするクリーニング機構と、前記クリーニングブレードを設定温度に温度調節する温調機構とを有し、温調機構によってクリーニングブレードの温度をノズルプレートの表面をクリーニングするために適した設定温度に調節し、設定温度に調節されたクリーニングブレードによりノズルプレートの表面をクリーニングするようにした。

本発明のインクジェット記録装置によれば、クリーニングブレードの温度をノズルプレートの表面をクリーニングするために適した設定温度に温調機構によって調節することができるので、クリーニング時におけるノズルプレートの傷付きを最少となるように抑制することができ、及び、クリーニングブレードによるノズルプレートのクリーニング性能を向上させることができ、したがって、ノズルプレートの傷付きやノズルプレートのクリーニング不良が原因となって発生する画像品質の低下が防止され、形成される画像品質を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１はインクジェット記録装置における本発明に係る要部を示す概略図、図２はインクジェットヘッドを示す斜視図、図３はインクジェット記録装置の各部の電気的接続を示すブロック図である。

このインクジェット記録装置１には、インクジェットヘッド２、クリーニング機構３、温調機構４が設けられている。

インクジェットヘッド２は、ヘッドベース５とヘッドベース５上に固定されたインクジェットヘッド本体６とにより形成されている。ヘッドベース５上へのインクジェットヘッド本体６の固定は、接着やネジ止めにより行われている。

インクジェットヘッド本体６は、圧電部材に溝加工を施すことにより形成された複数の圧力室（図示せず）、各圧力室を仕切る圧電部材の側壁（図示せず）、各圧力室の先端側開放部を閉止するように接着固定されて各圧力室に対応する複数のノズル７が形成されたノズルプレート８、各圧力室にインクを供給するためのインク供給口９、圧電部材の側壁に形成されて電圧が印加をされる電極（図示せず）等により構成されている。各電極は、インクジェットヘッド制御部１０内の駆動信号発生回路（図示せず）の出力端子に接続されている。入力された画像信号に応じて駆動信号発生回路から各電極へパルス状の通電が行われ、この通電により通電された電極が設けられている側壁が圧力室の容積を一旦増加させてその後に縮小するように変形し、圧力室内のインクがノズル７からインク滴となって吐出される。

インク供給口９には、インク補給用ポンプ１１とフィルタ１２とを介してインクタンク１３が接続されている。圧力室内のインクの残量を検出するセンサ（図示せず）の検出結果に応じてインク補給用ポンプ１１が駆動され、インクタンク１３内のインクが圧力室内へ補給される。

ヘッドベース５内には流路１４が形成され、この流路１４にはパイプ１５により恒温液槽１６が接続されている。恒温液槽１６は、内部の液体（例えば、水）の温度を設定温度となるように調節可能な液槽であり、パイプ１５の途中に設けられた液体供給用ポンプ１７を駆動することにより恒温液槽１６内の液体がパイプ１５と流路１４とを通って環流する。恒温液槽１６としては、ヒータなどを用いた加熱部や冷媒を用いた冷却部等の温度調節部１８を備え、必要に応じてその切替、温度設定を行える構造のものが挙げられる。

クリーニング機構３は、ノズルプレート８の表面に付着したインクや紙粉等の異物を除去する機構である。このクリーニング機構３は、クリーニング用モータ１９、クリーニング用モータ１９に連結されて中心線回りに回転駆動される送りネジ２０、送りネジ２０に螺合されたキャリア２１、キャリア２１に固定されたクリーニングブレード２２等により形成されている。クリーニングブレード２２は、ゴム系の材料で形成されて可撓性を有している。送りネジ２０は、ノズルプレート８と平行な位置に配置されている。クリーニング用モータ１９を駆動させると送りネジ２０が中心線回りに回転し、キャリア２１が送りネジ２０上を移動する。このキャリア２１の移動時にクリーニングブレード２２がノズルプレート８の表面に当接してノズルプレート８の長手方向に移動し、ノズルプレート８の表面がクリーニングされる。

温調機構４は、クリーニングブレード２２を設定温度に温度調節する機構である。この温調機構４は、内部に流路２３が形成されてこの流路２３内を流れる温度調節された液体により温度調節される温度調節領域２４を有する温調部２５、温度調節領域２４の温度を検出するセンサ２６、恒温液槽１６、恒温液槽１６と流路２３とを接続するパイプ２７、パイプ２７の途中に設けられて恒温液槽１６内の液体をパイプ２７と流路２３とを通して環流させる液体供給用ポンプ１７等により形成されている。温調部２５の温度調節領域２４内にクリーニングブレード２２を位置させ、温調機構４を作動させることにより、温度調節領域２４内が設定温度に調節されるとともにクリーニングブレード２２が設定温度に調節される。温調部２５はインクジェットヘッド２とは別体に設けられ、図示しない駆動モータの駆動により矢印ａ、ａ´方向へ往復移動可能に設けられている。

このインクジェット記録装置は図３のブロック図に示すようなコントローラ２８を内蔵し、コントローラ２８は、各部を制御するＣＰＵ２９、ＣＰＵ２９が実行する各種プログラム等を格納するＲＯＭ３０、ＣＰＵ２９のワークエリアとして機能するＲＡＭ３１等をバスライン３２で接続することにより形成されている。

ＣＰＵ２９には、インクジェットヘッド制御部１０を介したインクジェットヘッド本体６、ポンプ制御部３３を介したインク補給用ポンプ１１、ポンプ制御部３４を介した液体供給用ポンプ１７、温度制御部３５を介した温度調節部１８、モータ制御部３６を介したクリーニング用モータ１９、温調機構４により調節される温度調節領域２４の温度を検出するセンサ２６等が接続されている。ポンプ制御部３３はＣＰＵ２９からの制御信号に応じてインク補給用ポンプ１１を駆動し、ポンプ制御部３４はＣＰＵ２９からの制御信号に応じて液体供給用ポンプ１７を駆動し、モータ制御部３６はＣＰＵ２９からの制御信号に応じてクリーニング用モータ１９を駆動し、温度制御部３５はセンサ２６からの検出結果に応じて出力されるＣＰＵ２９からの制御信号に応じて温度調節部１８を駆動する。

このような構成において、このインクジェット記録装置１では、予め設定されたタイミング、例えば、画像形成のためにインク滴の吐出が行われた時間が設定時間に達したタイミング、画像形成された記録媒体の枚数が設定枚数に達したタイミング等により、クリーニングブレード２２によるノズルプレート８の表面のクリーニングが行われる。

クリーニングブレード２２によるノズルプレート８の表面のクリーニング時には、図示しない駆動モータの駆動により温調部２５が図１に示す位置から矢印ａ方向に移動する。この移動により、キャリア２１が矢印ｂ方向に往復動したときにクリーニングブレード２２が温調部２５に衝突しなくなる。

温調部２５が矢印ａ方向に移動した後、クリーニング用モータ１９が駆動されてキャリア２１が矢印ｂ方向に往復動する。キャリア２１の往復動に伴いクリーニングブレード２２はキャリア２１と一体に往復動し、クリーニングブレード２２はノズルプレート８の表面に当接しながら往復動する。そして、クリーニングブレード２２がノズルプレート８の表面に当接しながら往復動することにより、ノズルプレート８の表面に付着しているインクや紙粉等の異物が除去される。

ゴム系の材料で形成されているクリーニングブレード２２は温度により硬度が変化するので、クリーニングブレード２２の温度をノズルプレート８の表面をクリーニングするために適した温度に設定することにより、ノズルプレート８の表面のクリーニング性能を向上させることができ、及び、クリーニング時にノズルプレート８の表面を傷付けることを抑制できる。

本実施の形態では、図１に示すように、クリーニング動作を開始する前のクリーニングブレード２２が温調部２５の温度調節領域２４内に位置付けられている。温度調節領域２４の温度はセンサ２６により検出され、その検出結果に応じて恒温液槽１６内の液温が調節されるので、温度調節領域２４の温度は設定温度に維持され、温度調節領域２４内に位置付けられているクリーニングブレード２２の温度が設定温度に維持されている。したがって、この設定温度をノズルプレート８のクリーニングに際して最適な温度とすることにより、クリーニングブレード２２によるノズルプレート８の表面のクリーニング性能を向上させることができ、及び、クリーニング時にノズルプレート８の表面を傷付けることを抑制でき、ノズルプレート８の傷付きやノズルプレート８のクリーニング不良が原因となって発生する画像品質の低下が防止され、このインクジェット記録装置１により形成される画像品質を長期間に亘って高品質状態に維持することができる。

クリーニングが終了してキャリア２１が図１に示す位置に戻ると、矢印ａ方向に移動していた温調部２５が矢印ａ′方向に移動し、クリーニングブレード２２が温度調節領域２４内に位置付けられる。

このインクジェット記録装置１では、温調機構４の温調部２５がインクジェットヘッド２と別体に設けられているので、インクジェットヘッド２を記録媒体の幅方向（矢印ｂ方向と同じ方向）へスライドさせて画像形成を行うようにした場合でも、温調部２５が記録媒体と干渉することが防止され、温調部２５が記録媒体と干渉することを防止するための対策を講じることが不要となる。

また、このインクジェット記録装置１では、温調機構４を恒温液槽１６で温度調節された液体を環流する機構としており、恒温液槽１６や液体供給用ポンプ１７はインク室に供給されたインクの温度を一定に維持するために既に設けられている部材である。このため、既存の部材である恒温液槽１６や液体供給用ポンプ１７を温調機構４の一部として利用することにより、温調機構４を設けることに伴うコストアップが抑制され、温調機構４が安価な構造となる。

また、クリーニングブレード２２が位置付けられている温度調節領域２４内の温度をセンサ２６で検出し、その検出結果に応じて温度調節部１８を駆動させて恒温液槽１６内の液体の温度を調節しているので、クリーニングブレード２２の温度をクリーニングに最適な設定温度に確実に維持することができる。

本発明の第２の実施の形態を図４に基づいて説明する。なお、図１ないし図３において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。

本実施の形態の基本的構造は第１の実施の形態と同じであり、このインクジェット記録装置４０は、インクジェットヘッド２、クリーニング機構４１、温調機構４２を有している。

温調機構４２は、クリーニングブレード２２を設定温度に温度調節する機構である。この温調機構４２は、内部に流路４３が形成されてこの流路４３内を流れる温度調節された液体により温度調節される温度調節領域２４を有する温調部４４、温度調節領域２４の温度を検出するセンサ２６、恒温液槽１６、恒温液槽１６内の液体を流路４３を通して環流させる液体供給用ポンプ１７等により形成されている。温調部４４はインクジェットヘッド２と一体に設けられている。具体的には、温調部４４がヘッドベース５に固定され、流路４３はヘッドベース５内に形成されている流路１４に接続されている。

クリーニング機構４１は、クリーニング用モータ１９、クリーニング用モータ１９に連結されて中心線回りに回転駆動される送りネジ２０、送りネジ２０に螺合されたキャリア２１、キャリア２１に固定されたクリーニングブレード２２等により形成されている。さらに、このクリーニング機構４１は、全体として矢印ｃ、ｃ′方向へ移動自在に設けられている。クリーニング機構４１が矢印ｃ方向へ移動することによりクリーニングブレード２２が温度調節領域２４内に位置付けられ、クリーニング機構４１が矢印ｃ′方向に移動することよりクリーニングブレード２２が温調部４４に衝突せずにノズルプレート８の表面をクリーニング可能となる位置に移動する。

このような構成において、クリーニングブレード２２によるノズルプレート８の表面のクリーニング時には、図示しない駆動モータの駆動によりクリーニング機構４１が矢印ｃ′方向（図示位置）に移動する。ついで、クリーニング用モータ１９が駆動されてキャリア２１が矢印ｂ方向に往復動する。キャリア２１の往復動に伴いクリーニングブレード２２はキャリア２１と一体に往復動し、クリーニングブレード２２はノズルプレート８の表面に当接しながら往復動する。そして、クリーニングブレード２２がノズルプレート８の表面に当接しながら往復動することにより、ノズルプレート８の表面に付着しているインクや紙粉等の異物が除去される。

クリーニングが終了してキャリア２１が図４に示す位置に戻ると、その後クリーニング機構４１が矢印ｃ方向に移動し、クリーニングブレード２２が温度調節領域２４内に位置付けられる。

ここで、温度調節領域２４内の温度はセンサ２６により検出され、その検出結果に応じて恒温液槽１６内の液温が調節されるので、温度調節領域２４の温度は設定温度に維持され、温度調節領域２４内に位置付けられているクリーニングブレード２２の温度が設定温度に維持されている。したがって、この設定温度をノズルプレート８のクリーニングに際して最適な温度に設定することにより、クリーニングブレード２２によるノズルプレート８の表面のクリーニング性能を向上させることができ、及び、クリーニング時にノズルプレート８の表面に傷を付けることを抑制でき、このインクジェット記録装置４０により形成される画像品質を長期間に亘って高品質状態に維持することができる。

また、このインクジェット記録装置４０では、温調機構４２の温調部４４がインクジェットヘッド２と一体に設けられているので、クリーニングブレード２２によるクリーニング時において、温度調節領域２４外に移動させたクリーニングブレード２２がノズルプレート８の表面に当接するまでの時間を短縮することができ、温度調節領域２４内で調節されたクリーニングブレード２２の温度がノズルプレート８の表面に当接するまでの間に変化する割合が低減され、より安定したクリーニングを行うことができる。

なお、上述した第１及び第２の実施の形態では、温調機構４、４２として、恒温液槽１６で温度調節された液体を還流させる機構のものを例に挙げて説明したが、ヒータを備えてこのヒータによりクリーニングブレード２２を加温する機構のものであってもよい。この場合には、温調機構が簡単な構造となり、インク室内のインクの温度を調節するための機構を有しないインクジェット記録装置においても、クリーニング時のクリーニングブレード２２を最適な温度に維持することができる。

また、上述した第１及び第２の実施の形態では、クリーニング用モータ１９の駆動によりクリーニングブレード２２を移動させてノズルプレート８の表面をクリーニングする場合を例に挙げて説明したが、クリーニングブレード２２を位置固定とし、インクジェットヘッド２を移動させることによりノズルプレート８の表面をクリーニングブレード２２でクリーニングするようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態のインクジェット記録装置における本発明に係る要部を示す概略図である。 インクジェットヘッドを示す斜視図である。 インクジェット記録装置の各部の電気的接続を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態のインクジェット記録装置における本発明に係る要部を示す概略図である。

符号の説明

２ インクジェットヘッド
３ クリーニング機構
４ 温調機構
７ ノズル
８ ノズルプレート
２２ クリーニングブレード
２４ 温度調節領域
２５ 温調部
２６ センサ
４１ クリーニング機構
４２ 温調機構
４４ 温調部

Claims (6)

1. インク滴が吐出する複数のノズルが形成されたノズルプレートを有するインクジェットヘッドと、
   前記ノズルプレートの表面に当接するクリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードを前記インクジェットヘッドに対して相対的に移動させることにより前記ノズルプレートの表面をクリーニングするクリーニング機構と、
   前記クリーニングブレードを設定温度に温度調節する温調機構と、
   を有するインクジェット記録装置。
2. 前記温調機構は、前記クリーニングブレードが位置付けられる温度調節領域を有する温調部を備え、前記温調部が前記インクジェットヘッドと別体に設けられている請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記温調機構は、前記クリーニングブレードが位置付けられる温度調節領域を有する温調部を備え、前記温調部が前記インクジェットヘッドと一体に設けられている請求項１記載のインクジェット記録装置。
4. 前記温調機構は、温度調節された液体が環流される機構である請求項１ないし３のいずれか一記載のインクジェット記録装置。
5. 前記温調機構は、ヒータを備えた機構である請求項１ないし３のいずれか一記載のインクジェット記録装置。
6. 前記温調機構により調節される温度を検出するセンサを有し、このセンサからの検出結果に応じて前記温調機構の温度制御を行うようにした請求項１ないし５のいずれか一記載のインクジェット記録装置。
   
   

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