JP2005238611A - インクジェットヘッド洗浄ユニット及びインクジェットプリンター - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズル口近傍外の該ノズルプレートの洗浄を可能とするインクジェットヘッド洗浄ユニット及びこれを用いたインクジェットプリンターを提供する。
【解決手段】 本発明は、インクジェットヘッドのノズルプレートを従来のクリーニングブレードの当接によって洗浄する洗浄ユニットとは別に、ノズルプレート全面に洗浄材を当接することによりノズルプレート上の異物の除去、洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄ユニットを設けることを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクを吐出することによって画像を形成するインクジェットヘッド洗浄ユニット及びインクジェットプリンターに関する。

従来のインクジェットヘッドの洗浄はノズルプレート上を板状の弾性体が摺動することにより異物を除去する方法などが採られていた（例えば特許文献１参照。）。
以下、図３により従来のインクジェットヘッド洗浄方法について一例を示す。図において３１はインクジェットヘッドであり、ノズルプレート３３を持っている。この図では図示されていないがノズルプレート３３上にはインクを吐出するノズルが多数あり印字動作時にインクを吐出して画像を形成する。

通常、印字中にある条件に達したときやインクジェットプリンターの起動、終了時にシーケンスによりインクジェットヘッドの洗浄動作に入る。このときインクジェットヘッド３１はインクジェットプリンターに設けられた洗浄ユニット上へ移動し、洗浄ユニットに設けられたクリーニングブレード３２と対向する位置に静止する。その後インクジェットヘッド３１は、所定の回数だけクリーニングブレード３２を押し当てられながらノズルプレート３３上を通過する。このときクリーニングブレード３２はブレードの厚み全体でノズルプレート３３に接するのではなく、ブレード３２の稜線に当たる角でノズルプレート３３に接触するため大きな掻き取り効果が期待できる。
特開平０８−００１９５４号公報 （第２頁〜第６頁）

インクジェットヘッドはインクが吐出するノズル口をもつノズルプレートがあり、該ノズルプレートは正常な状態を保たないとインクの吐出ができない。特にノズル口近傍に異物等があると正常なインク吐出ができなかったり、ノズル詰まりの要因となってしまう。したがって継続的にインクを吐出するために従来は該ノズルプレートの特にノズル及びその近傍の洗浄状態が重要視されていた。

しかし、該ノズル口近傍でない該ノズルプレート上の部分であっても、該部位が汚れていると撥水不良の要因となり吐出不良を招いたり、一方でインクが乾燥し粘着質となって異物と混ざり合うと該ノズルプレート上に強固な粘着性の異物を形成し、経過とともにさらに異物が堆積することにより出力物への汚損につながることがある。このような粘着性の異物は従来から用いられていた洗浄方法であるクリーニングブレードでは除去することが難しく、かえってクリーニングブレード上に粘着性の異物が移行し、本来のクリーニング能力が発揮できないことにもつながる。

本発明は以上に記載のノズル口近傍外の該ノズルプレートの洗浄を可能とするインクジェットヘッド洗浄ユニット及びこれを用いたインクジェットプリンターを提供することを目的とする。

本発明は、インクジェットヘッドのノズルプレートを従来のクリーニングブレードの当接によって洗浄する洗浄ユニットとは別に、ノズルプレート全面に洗浄材を当接することによりノズルプレート上の異物の除去、洗浄を行うインクジェットヘッド洗浄ユニットを設けることを特徴とするものである。

以上のような構成とすることにより、ノズルプレート上に粘着性の異物が堆積しているときは、まず本発明の洗浄ユニットによってインクジェットヘッドのノズルプレート上の粘着性の異物を除去、洗浄し、その後必要があれば、クリーニングブレードを用いる従来の洗浄ユニットによってインクジェットヘッドを洗浄してもよく、本発明による洗浄ユニットによってノズルプレート上の粘着性の異物を除去しているため、クリーニングブレードへの粘着性の異物の付着もなく本来の洗浄能力を発揮、維持することが可能となる。さらに該洗浄ユニットの洗浄材に洗浄液を含浸させることにより異物の除去を促進するようにしてもよく、また洗浄液を用いることによって異物を軟化させる効果も期待できる。従って、ノズルプレート全面の洗浄が可能となる。

以下、図面にて本発明の実施例を説明する。図１、図２は本発明が適用されるインクジェットヘッド洗浄ユニットの実施例１、実施例２を示している。

（実施例１）
図１において、インクジェットヘッド１８のノズルプレート１９の幅よりも広いテープ状の洗浄材１１がインクジェットヘッド１８と対向する位置に配置されている。洗浄材１１の両端は一方が供給側、他方が排出側となっており、洗浄材１１の使い始めは供給側に洗浄材供給リール１２としてあらかじめ洗浄材１１が巻き取られた状態でインクジェットヘッド洗浄ユニットに装着されている。一方、排出側は洗浄材１１の先端が洗浄材巻取りリール１３に固定されており、洗浄材１１の使用に伴って洗浄材１１は洗浄材供給リール１２から送り出されインクジェットヘッド１８と対向する位置を通過し、洗浄材巻取りリール１３で順次巻き取られ、使用済みの洗浄材１１が収納される。洗浄材１１はシワや弛みがあるとノズルプレート１９への接触が不均一となってしまうため、洗浄材供給リール１２から洗浄材巻取りリール１３の間で適切な張力を与えることが必要である。

通常、洗浄材１１は、インクジェットヘッド１８と対向する位置にあるときはノズルプレート１９との間にスキマをもって位置する。このスキマは、インクジェットヘッド１８が洗浄ユニット上に移動するときに、洗浄材１１と接触しない充分な大きさを必要とし、洗浄ユニットを使用するときはリンク１５の動作によって洗浄材１１を支持するサポートプレート１４を移動し洗浄材１１とノズルプレート１９を当接させる。この洗浄材１１の待避動作がなければノズルプレート１９は洗浄ユニットを使用するたびに洗浄材１１と摩擦され、ノズルプレート１９上に付着している異物と擦り合わされながら洗浄動作に入るためノズルプレート１９をキズつけてしまう恐れがある。

サポートプレート１４は、洗浄材１１の待避動作を確実にするのとあわせて、洗浄材１１をノズルプレート１９に当接するときに平面状態を維持し、かつ均一に当接することを機能として持っている。また当然ながら材料的に洗浄液やインクの成分に溶解、または変質などを生じないような性質を持った材質で構成されることが必須である。

洗浄材１１は、上記のように洗浄材供給リール１２からサポートプレート１４上へ移動するが、その間に塗布ローラ１６に接触する。塗布ローラ１６は洗浄材１１の搬送を安定化する機能の他に、洗浄液タンク１７から供給された洗浄液を洗浄材１１に塗布する機能を持つ。当然ながら洗浄液を不要とする洗浄ユニットの場合は、塗布ローラ１６および洗浄液タンク１７は必要ない。

洗浄液にはインクで使用されている主溶媒または主溶媒と化学的性質が近い物質を主成分とするのが望ましい。そして、主成分となる物質に界面活性剤など添加剤を加え、さらに洗浄効果を向上することも可能である。ただし、揮発性の高い物質を使用すると、洗浄液タンク１７に機密性を要求し自ずと構造が複雑になり、かつ洗浄液の補充や長期保管時の問題が発生する。したがって、洗浄液は揮発性が低いほうが取扱いが容易であり、また部品コストも安価にすむ。

洗浄材１１には材料的に洗浄液やインクの成分に溶解、変質などを生じないような性質と、ノズルプレート１９に接しても傷つけないやわらかさが要求される。また一般的な織物の布では繊維くずが発生しやすく、ノズルプレート１９に付着したり、ノズル口に進入する恐れもある。この問題に対処するために、可能であるならば洗浄材１１の端面はヒートシール処理などで端面からの繊維のほつれや脱落が発生しにくい処理を施すのが望ましい。上記条件を満たす素材としてセルロース系の材料で構成された不織布の使用が適当である。

上記のような部品構成からなる洗浄ユニットは、次のようなシーケンスによって動作する。最初にサポートプレート１４を下げ、インクジェットヘッド１８が洗浄ユニット上に移動しても洗浄材１１が接触しない充分な位置まで移動する。次に洗浄材１１を洗浄材供給リール１２から洗浄材巻取りリール１３へ向かって搬送し、前回に使用した洗浄材１１の部分をサポートプレートから送り出す。このとき、サポートプレート１４上に移動する洗浄材１１は、上流側に位置する洗浄液タンク１７および塗布ローラ１６によって必要な量の洗浄液が供給される。また、この動作は洗浄ユニットが使用されない間に洗浄材１１上に付着した異物があってもノズルプレート１９との接触を回避することも考慮されている。

洗浄材１１を移動させた後、洗浄ユニット上にインクジェットヘッド１８を移動し、サポートプレート１４をノズルプレート１９方向に移動し、ノズルプレート１９と洗浄液を含浸させた洗浄材１１を当接させる。洗浄材１１を当接させた後、その状態で所定の時間放置し、その後、サポートプレート１４を下げてノズルプレート１９と洗浄材１１を解離させればよいが、より洗浄能力を上げるためには洗浄材１１とノズルプレート１９を繰り返し当接、解離させたり、洗浄材１１とノズルプレート１９を当接したまま摺動させてもよい。またノズルプレート１９上の異物が多く、一度の洗浄動作で洗浄しきれないときは、上記動作を繰り返せばよい。

一方、洗浄液の使用には塗布ローラ１６や洗浄液タンク１７のような部品が必須となり、必然的にコストアップになるという欠点がある。このような問題に対して特別に洗浄液を使用せずにインクを洗浄液の代替品として使用する方法もある。インクを洗浄液の代替品として使用するときは、洗浄材１１を洗浄材供給リール１２から供給後、未使用の洗浄材部がノズルプレート１９と対向する位置に移動した後にインクジェットヘッド１８からインクを吐出し、洗浄材１１に向かってインクを塗布する。その後、インクを含浸させた洗浄材１１をノズルプレート１９に当接して洗浄する。

（実施例２）
図２において、インクジェットヘッド２３が複数並んでキャリッジ２６上に固定され、向かい合う位置にキャップ２４があり、その下にキャップ２４を保持するキャップベース２５がある。インクジェットヘッド２３は、その下部にインクが吐出する図示されていないノズル口を持つノズルプレート２７を持つ。

通常、インクジェットヘッド２３は乾燥を防止するために、直接、ノズルプレート２７とキャップ２４とが密着するようにキャップされるが、これはキャップ２４を保持するキャップベース２５が上下動することによって、ノズルプレート２７とキャップ２４とのキャップ状態、非キャップ状態を切りかえる。キャップをするときはキャップベース２５が下がりキャップ２４とノズルプレート２７の間にスキマを作り、キャップをするときはキャップベース２５が上がりキャップ２４とノズルプレート２７が密着する。キャップ２４はキャップベース２５に対して剛的に結合しておらず、キャップベース２５とノズルプレート２７あるいはキャリッジ２６との機械的な誤差などを吸収することができる。
洗浄ユニットは洗浄材２１とサポートプレート２２から成り、通常はインクジェットプリンターから取り外された状態にある。洗浄ユニットを使用するときは、キャリッジ２６を移動しキャップ２４が露出する状態にする。その状態でキャップ２４の上から洗浄ユニットを装着して洗浄ユニットをキャップベース２５に固定し、洗浄ユニットを装着したまま、通常のキャップ動作を行う。

その結果、洗浄材２１とノズルプレート２７が接触し、キャップ２４は洗浄ユニットのサポートプレート２２と接触する。キャップ２４は、本来のキャップ位置よりも洗浄ユニットの厚みだけ低い位置にあるが、キャップ２４とキャップベース２５の間は剛的に結合されていないため、キャップ２４の位置が下がってもその変化を吸収できる。上記手順によりノズルプレート２７と洗浄材２１を当接し、所定の時間放置後、キャップ２４とキャップベース２５を下げ、キャリッジ２６を移動した後、洗浄ユニットを取り外す。洗浄材２１には実施例１と同様に洗浄液を含浸させ、洗浄能力を上げるようにしてもよい。

（その他）
なお、以上のように構成した本発明のインクジェットヘッド洗浄ユニットを具備し、文字または画像データに基づいて、印字対象物の搬送方向とほぼ直交する方向にインクジェットヘッド１８、２３を移動させながら、該インクジェットヘッド１８、２３からインクを吐出させて前記印字対象物上に文字または画像を印字するインクジェットプリンターを構成することは容易に可能である。

本発明の実施例１に係る洗浄ユニットの構成を示す構成図である。 本発明の実施例２に係る洗浄ユニットの構成を示す構成図である。 従来の洗浄ユニットの構成を示す構成図である。

符号の説明

１１ 洗浄材
１２ 洗浄材供給リール
１３ 洗浄材巻取りリール
１４ サポートプレート
１５ リンク
１６ 塗布ローラ
１７ 洗浄液タンク
１８ インクジェットヘッド
１９ ノズルプレート
２１ 洗浄材
２２ サポートプレート
２３ インクジェットヘッド
２４ キャップ
２５ キャップベース
２６ キャリッジ
２７ ノズルプレート
３１ インクジェットヘッド
３２ クリーニングブレード
３３ ノズルプレート

Claims (7)

1. インクジェットヘッドのノズルプレート全面に洗浄材を当接させることにより、該ノズルプレートを洗浄することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄ユニット。
2. 請求項１に記載の洗浄材を摺動させて洗浄することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄ユニット。
3. 請求項１に記載の洗浄材を繰り返し当接、解離させて洗浄することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄ユニット。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄材をテープ状の形状とし、常に清浄な該洗浄材を供給するように構成したことを特徴とするインクジェットヘッド洗浄ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の洗浄材に該ノズルプレート上の異物を洗浄する機能、または固化したインクを軟化、溶解する機能を持った洗浄液を含浸させて洗浄することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄ユニット。
6. 請求項５に記載の洗浄液がインクまたはインクに含まれる成分から構成されることを特徴とするインクジェットヘッド洗浄ユニット。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の洗浄ユニットを具備し、文字または画像データに基づいて、印字対象物の搬送方向とほぼ直交する方向にインクジェットヘッドを移動させながら、該インクジェットヘッドからインクを吐出させて前記印字対象物上に文字または画像を印字することを特徴とするインクジェットプリンター。

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