JP2006043963A - Cleaning unit and cleaning method for liquid applicator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノズルからインクを噴射して記録媒体に記録を行うインクジェット式記録装置等の液体塗布装置に関し、特には液体塗布装置のクリーニングユニット及びクリーニング方法に関する The present invention relates to a liquid coating apparatus such as an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by ejecting ink from nozzles, and more particularly to a cleaning unit and a cleaning method for a liquid coating apparatus.
今日、インパクト印字装置に代わり、カラー化、多階調化に適したインクジェット方式等のノンインパクト印字装置が急速に普及している。なかでも、印字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・オン・デマンド型が、印字効率の良さ、低コスト化、低ランニングコスト化に有利であるなどの点から注目されており、サーマルジェット方式や、圧電素子を用いたカイザー方式が主流となっている。このようなインクジェット方式のインクジェットヘッドを含めた液体塗布装置は、インクを吐出するための複数のノズルが形成されているノズルプレートを有するが、そのノズルの孔周辺や孔内部に、インクや塵埃等が付着するとインクの吐出方向が曲がるあるいは、吐出不能に陥ることがある。 Nowadays, non-impact printing apparatuses such as an ink jet system suitable for colorization and multi-gradation are rapidly spreading instead of impact printing apparatuses. In particular, the drop-on-demand type, which ejects ink that is needed only during printing, is attracting attention because of its advantages in printing efficiency, low cost, and low running cost. In addition, a Kaiser method using a piezoelectric element has become the mainstream. A liquid application apparatus including such an ink jet type ink jet head has a nozzle plate in which a plurality of nozzles for ejecting ink are formed. Ink and dust around the nozzle hole and inside the hole If the ink adheres, the ink ejection direction may be bent or the ink ejection may be disabled.
そこで、このような吐出不良を回復するために以下の回復処理が実施されている。第1の構造として、ノズルプレートをゴム部材等の弾性部材で形成したブレードにより摺動させてワイプするものがある(例えば、特許文献1参照)。第2の構造として、スポンジ等の吸収体をノズルプレートに当接させるものがある(例えば、特許文献2参照)。第3の構造として、ワイピングシートをノズルプレートに摺動させるものがある(例えば、特許文献3)。 Therefore, the following recovery processing is performed to recover from such discharge defects. As a first structure, there is a structure in which a nozzle plate is wiped by sliding with a blade formed of an elastic member such as a rubber member (for example, see Patent Document 1). As a second structure, there is a structure in which an absorbent body such as a sponge is brought into contact with a nozzle plate (see, for example, Patent Document 2). As a third structure, there is a structure in which a wiping sheet is slid on a nozzle plate (for example, Patent Document 3).
しかしながら、第1の構造のようにノズルプレートをブレードでワイプする機構では、ブレード部材の硬度や耐インク性能を最適なものに制御することや、ブレードをノズルプレートに接触させる際の圧力を厳密に制御することが困難であった。特に、ブレードのような別部材がノズルプレートに接触する限りは、ノズルプレートへのダメージを避けることができず、このため、インクの吐出方向の曲がりや不吐出を生じるという問題があった。 However, in the mechanism of wiping the nozzle plate with the blade as in the first structure, the hardness and ink resistance of the blade member are controlled to be optimal, and the pressure when the blade is brought into contact with the nozzle plate is strictly controlled. It was difficult to control. In particular, as long as another member such as a blade comes into contact with the nozzle plate, damage to the nozzle plate cannot be avoided, which causes a problem of bending or non-ejection in the ink ejection direction.
また、通常、ノズルプレートの吐出側表面には、インクの吐出性能を向上させるために撥インク性の表面処理層を形成しているが、第1の構造では、該撥インク性の表面処理層がダメージを受けやすく、最悪の場合は不吐出の原因になっていた。 In general, an ink-repellent surface treatment layer is formed on the discharge side surface of the nozzle plate in order to improve ink ejection performance. In the first structure, the ink-repellent surface treatment layer is formed. Was easily damaged, and in the worst case, it caused non-ejection.
また、第2の構造のように吸収体をノズルプレートに当接させる機構では、ノズルプレートに拭き残したインク溜を防ぐことはできるが、乾燥の速いインクを使用する場合は、吸収体のノズルプレートに当接する部分が固まってしまい、ノズルプレートにダメージを与えることがあった。 In addition, the mechanism in which the absorber is brought into contact with the nozzle plate as in the second structure can prevent the ink remaining on the nozzle plate from being wiped off. However, when using fast-drying ink, the nozzle of the absorber In some cases, the portion in contact with the plate hardens and damages the nozzle plate.
更に、第3の構造のようにワイピングシートをノズルプレートに接触させて移動させる機構では、ワイピングシートがノズルプレートに当接するので、ノズルプレートもしくはノズルプレートの表面処理層にダメージを与えることを避けることができないという問題があった。 Further, in the mechanism for moving the wiping sheet in contact with the nozzle plate as in the third structure, the wiping sheet contacts the nozzle plate, so that damage to the nozzle plate or the surface treatment layer of the nozzle plate is avoided. There was a problem that could not.
このようなノズルプレートへの接触による回復処理の問題を解決する方法として、ノズルよりインクを滴として吐出させずに濡れ広げ、そのインクを再びノズルから吸い込むことによってノズルプレートをクリーニングする回復処理が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、ノズルプレートに濡れ広がったインクを再びノズルから吸い込む方法では、ノズルの極周辺部のみをクリーニングすることはできるが、ノズルより大きくインクが広がってしまった場合には、ノズルプレートにインク溜が生じるという問題があり、また、これを防ぐための方法として、ノズル周辺でインクが濡れ広がる範囲を制御することが難しいという問題があった。 However, with the method of sucking ink that has spread onto the nozzle plate from the nozzle again, it is possible to clean only the peripheral part of the nozzle, but if the ink spreads larger than the nozzle, an ink reservoir is formed on the nozzle plate. In addition, there is a problem that it is difficult to control the range in which the ink spreads around the nozzle as a method for preventing this.
特にノズル周辺に塵埃等が付着していた場合や上記インク溜が乾燥又は凝固等により固化した場合、塵埃や固化物をインクと一緒にノズルに吸い込むことになってしまいノズルに詰まりが生じるという問題があった。 In particular, when dust or the like is attached around the nozzle, or when the ink reservoir is solidified by drying or coagulation, the nozzle or the solidified material is sucked into the nozzle together with the ink and the nozzle is clogged. was there.
本発明は、ノズルプレート表面に固体物の接触がない状態で、該表面に付着する塵埃等がノズルに吸い込まれるのを防ぎながらクリーニングするクリーニングユニットを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a cleaning unit that performs cleaning while preventing dust or the like adhering to the surface from being sucked into the nozzle in a state where there is no solid object contact on the surface of the nozzle plate.
本発明による液体塗布装置のクリーニングユニットは、
ノズルプレート表面をクリーニングするためのワイプ液を所定量保持するワイプ液漕と、
前記ワイプ液漕内の前記ワイプ液を前記ノズルプレート表面に当接させるワイプ液当接手段と、
前記ワイプ液当接手段により前記ノズルプレート表面に当接したワイプ液を、その表面張力により該ノズルプレート表面から離間させて該ノズルプレート表面に付着する塵埃のノズル内への侵入を防ぎながらクリーニングを行うワイプ液離間手段と、
を有する。
The cleaning unit of the liquid coating apparatus according to the present invention comprises:
A wipe liquid tank for holding a predetermined amount of wipe liquid for cleaning the nozzle plate surface;
A wipe liquid contact means for bringing the wipe liquid in the wipe liquid tank into contact with the surface of the nozzle plate;
The wipe liquid abutted on the nozzle plate surface by the wipe liquid abutting means is separated from the nozzle plate surface by its surface tension, and cleaning is performed while preventing dust adhering to the nozzle plate surface from entering the nozzle. Wipe liquid separating means to be performed;
Have
上記構成により、ワイプ液離間手段によりワイプ液をノズルプレート表面から離間させると、表面張力によりノズルプレート表面に付着する塵埃等がワイプ液側に引かれてワイプされるため、該塵埃等がノズルプレート表面のノズルに吸い込まれることを防ぎながら、固体物による接触がない状態でノズルプレート表面をクリーニングできる。 With the above configuration, when the wipe liquid is separated from the nozzle plate surface by the wipe liquid separating means, dust attached to the nozzle plate surface is pulled by the wipe liquid side due to surface tension, and thus wiped off the nozzle plate surface. The nozzle plate surface can be cleaned in a state where there is no contact with a solid object while preventing the nozzle from being sucked into the surface nozzle.
本発明の実施態様では、前記ワイプ液当接手段は、
前記ワイプ液漕に前記ワイプ液を供給するワイプ液供給手段と、
前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面に近接するように相対的に移動させる第1の移動手段と、
を有する。また、前記ワイプ液離間手段は、
前記ワイプ液漕のワイプ液を吸引するワイプ液吸引手段と、
前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面から離れるように相対的に移動させる第2の移動手段と、を有する。
In an embodiment of the present invention, the wipe liquid contact means includes
Wipe liquid supply means for supplying the wipe liquid to the wipe liquid tank;
First moving means for relatively moving the wipe liquid tank so as to be close to the surface of the nozzle plate;
Have The wipe liquid separating means is
A wipe liquid suction means for sucking the wipe liquid of the wipe liquid tank;
And a second moving means for relatively moving the wipe liquid tank away from the surface of the nozzle plate.
このように構成されることで、使用するワイプ液を安定して供給し、且つ、使用したワイプ液を速やかに吸引回収できる。このため、安定したクリーニングを繰り返し何度も行うことができる。 By comprising in this way, the used wipe liquid can be supplied stably and the used wipe liquid can be rapidly sucked and collected. For this reason, stable cleaning can be repeated many times.
本発明の他の実施態様では、前記ワイプ液供給手段は、前記ワイプ液を前記ノズルプレートの前記ノズルから前記ワイプ液漕に供給する。この構成では、ワイプ液槽にワイプ液を供給するためのワイプ液供給手段を、前記ノズルからインクを供給する部分で兼用することができる。このため、クリーニングユニットの構成が簡単になる。また、ノズル内で発生した塵埃等も除去することができる。前記ワイプ液を、前記インクと同一材料で構成することで、ノズル内にある液体はインクだけとなるから、塗布性能が安定し、また、クリーニング工程の直後に塗布工程を行うことができる。 In another embodiment of the present invention, the wipe liquid supply means supplies the wipe liquid from the nozzles of the nozzle plate to the wipe liquid tank. In this configuration, the wipe liquid supply means for supplying the wipe liquid to the wipe liquid tank can also be used in the portion where the ink is supplied from the nozzle. This simplifies the configuration of the cleaning unit. Further, dust and the like generated in the nozzle can be removed. By configuring the wipe liquid with the same material as the ink, the liquid in the nozzle is only the ink, so that the coating performance is stable, and the coating process can be performed immediately after the cleaning process.
本発明のさらに他の実施態様では、前記ワイプ液当接手段は、前記第1の移動手段により前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面に近接するように所定の位置にまで相対的に移動させた後、前記ワイプ液供給手段により前記ワイプ液漕に前記ワイプ液を供給する。また、前記ワイプ液離間手段は、前記第2の移動手段により前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面から離間するように相対的に移動させる前に、前記ワイプ液吸引手段により前記ワイプ液漕の前記ワイプ液を吸引する。 In still another embodiment of the present invention, the wipe liquid contact means relatively moves the wipe liquid tank to a predetermined position so as to be close to the nozzle plate surface by the first moving means. Thereafter, the wipe liquid is supplied to the wipe liquid tank by the wipe liquid supply means. Further, the wipe liquid separating means may move the wipe liquid tank by the wipe liquid suction means before moving the wipe liquid tank relatively away from the nozzle plate surface by the second moving means. Aspirate the wipe.
上記のように構成することで、ワイプ液槽にワイプ液が入っていない状態でワイプ液漕の相対移動が可能である。このため、ワイプ液とノズルプレート表面の当接が安定し、また、ワイプ液を供給する供給圧を適切な値とすることにより、供給時や吸引時にノズルプレート表面に付着した塵埃や固化物を流しながら除去することができ、より効果のあるクリーニングを実現できる。 By configuring as described above, the wipe liquid tank can be relatively moved in a state where no wipe liquid is contained in the wipe liquid tank. For this reason, the contact between the wipe liquid and the nozzle plate surface is stable, and by setting the supply pressure for supplying the wipe liquid to an appropriate value, dust and solidified substances adhering to the nozzle plate surface during supply or suction are removed. It can be removed while flowing, and more effective cleaning can be realized.
本発明のさらに他の実施態様では、前記ワイプ液当接手段は、前記ワイプ液が前記ノズルプレート表面に当接した状態で前記ノズル内のインクに正の圧力を印加する正圧印加手段を有する。また、前記ワイプ液離間手段は、前記ワイプ液が前記ノズルプレート表面から離間する直前に前記ノズル内のインクに負の圧力を印加する負圧印加手段を有する。 In still another embodiment of the present invention, the wipe liquid contact means includes a positive pressure application means for applying a positive pressure to the ink in the nozzle in a state where the wipe liquid is in contact with the surface of the nozzle plate. . The wipe liquid separating means includes negative pressure applying means for applying a negative pressure to the ink in the nozzle immediately before the wipe liquid is separated from the surface of the nozzle plate.
上記のように構成することで、ノズル内へのワイプ液の侵入をさらに効果的に防ぐことができる。 By comprising as mentioned above, the penetration | invasion of the wipe liquid into a nozzle can be prevented further effectively.
本発明のさらに他の実施態様では、前記ワイプ液供給手段が前記ワイプ液漕に前記ワイプ液を供給するワイプ液流路と前記ワイプ液吸引手段が前記ワイプ液漕の前記ワイプ液を吸引するワイプ液流路とは同一の流路であり、前記第1の移動手段と前記第2の移動手段は、前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面に対して前後移動する移動手段で構成される。 In still another embodiment of the present invention, the wipe liquid supply means supplies the wipe liquid to the wipe liquid reservoir, and the wipe liquid suction means wipes the wipe liquid in the wipe liquid reservoir. The liquid flow path is the same flow path, and the first moving means and the second moving means are constituted by moving means for moving the wipe liquid tank back and forth with respect to the nozzle plate surface.
このような構成により、クリーニングユニットの小型化が可能である。 With this configuration, the cleaning unit can be reduced in size.
本発明によれば、ノズルプレート表面に付着するインク溜と塵埃等のノズル内への侵入を防ぎながら、固体物による接触がない状態でノズルプレート表面をクリーニングできる。 According to the present invention, it is possible to clean the surface of the nozzle plate in a state where there is no contact with solid objects while preventing the ink reservoir and dust adhering to the surface of the nozzle plate from entering the nozzle.
以下に本発明の実施形態であるクリーニングユニットを図を用いて説明する。 Hereinafter, a cleaning unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
クリーニングユニットは、インクジェット装置に設けられ、ノズルが形成されているインクヘッドのノズルプレートの表面をクリーニングする装置である。 The cleaning unit is an apparatus that is provided in the ink jet apparatus and cleans the surface of the nozzle plate of the ink head in which the nozzles are formed.
図1は、本インクジェット装置のヘッドユニット1の斜視図である。図1において、ヘッドユニット1は、ヘッドチップ11とノズルプレート表面10とカバープレート12とからなる。ノズルプレート表面10には図示しない撥インク性を有する表面処理層が形成されており、ヘッドチップ11内の圧力室を駆動することによりノズルプレート表面10に形成されたノズルよりインクを吐出する。
FIG. 1 is a perspective view of the
図2は、クリーニングユニット2を示した斜視図である。図2において、ワイプ液漕13は、底部に設けられているワイプ液流路15から供給及び吸引されるワイプ液を溜めておく。該ワイプ液漕13は、前記ノズルプレート表面10の全面を覆うことが可能な矩形形状と開口面積とを有し、ノズルプレート表面10の長尺方向に広く開口している。また、ワイプ液漕13には溜めたワイプ液の液面を所定の高さに保持するための液面調整溝16a、16bが長手方向の壁に設けられている。ワイプ液をワイプ液漕13に所定の高さ(量)以上供給した場合は、ワイプ液は前記液面調整溝16a、16bを通りワイプ液漕13の外側に設けた廃液漕14に流れ込む。ワイプ液漕13の底面はワイプ液流路15側にワイプ液が流れるように斜面を形成しており、ワイプ液漕13の容量としては、クリーニング性能を考慮するとより多いほうがよく、ここでは底面と液面調整溝16bまでの高さが6mmとなっている。
ワイプ液には、使用するインクの主溶媒を使用する。インク材料自体を使用することも可能である。インク材料自体を使用する場合は、本クリーニング後の吐出安定性や、ノズルプレート表面10の表面処理層の撥水性などの相性等に注意する必要がなくなる利点がある。ただし、複数の色を用いた場合の混色やインク自体のコストが高いといった問題点がある。本実施形態では、ワイプ液としてインクの主溶媒を使用する。
FIG. 2 is a perspective view showing the
As the wipe liquid, the main solvent of the ink to be used is used. It is also possible to use the ink material itself. When the ink material itself is used, there is an advantage that it is not necessary to pay attention to the discharge stability after the main cleaning and the compatibility of the surface treatment layer of the
図3は、上記図1及び図2に示したヘッドユニット1とクリーニングユニット2の位置関係を示す配置図である。図3において、ノズルプレート表面10、ヘッドチップ11及びカバープレート12からなるヘッドユニット1のノズルプレート表面10と対向して、クリーニングユニット2を配設している。該クリーニングユニット2は、矢印Hの方向(上下方向)に移動することができる。なお、クリーニングユニット2を移動する装置として、該クリーニングユニット2にアクチュエータを取り付け、このアクチュエータを選択的に正回転又は逆回転するモータで駆動する種々の構成が容易に考えられる。また、以下の説明では、ヘッドユニット1に対してクリーニングユニット2を上記移動装置によって移動させる構成を示すが、ヘッドユニット1に移動装置を取りつけて、クリーニングユニット2に対して、このヘッドユニット1を近接させるように構成することも可能である。また、ワイプ液をワイプ液漕13に供給するワイプ液供給手段や、ワイプ液槽13からワイプ液を吸引するワイプ液吸引手段は、良く知られている公知のポンプ機構等により構成することができる。
FIG. 3 is a layout view showing the positional relationship between the
以下、上記の構成からなるクリーニングユニットの実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the cleaning unit configured as described above will be described.
図4(a)から(f)は、本発明の第1の実施例に係るクリーニングユニットの動作を示した断面モデル図である。 FIGS. 4A to 4F are cross-sectional model views showing the operation of the cleaning unit according to the first embodiment of the present invention.
図4(a)において、クリーニングユニット2のワイプ液漕13にワイプ液を供給していない状態で、前記クリーニングユニット2を図示しない移動手段(第1の移動手段)によりヘッドユニット1方向(矢印C)に移動する。クリーニングユニット2は、図4(b)に示すようにワイプ液漕13の側壁の上部がヘッドユニット1のカバープレート12に当接すると、図示しないワイプ液供給手段は、ワイプ液流路15に矢印Dの方向にワイプ液19を流しワイプ液漕13に供給する。
4A, in the state where no wipe liquid is supplied to the wipe
次に、図4(c)に示すように、ワイプ液漕13のワイプ液19は、底面が斜面であることから矢印Eの方向に液面が上昇する。このとき、液面調整溝16a、16bを乗り越えたワイプ液19は廃液漕14に流れ込み、該液面調整溝16a、16bの底面の高さ以上にはワイプ液19の液面は上昇しない。ここで、液面調整溝16a、16bは、ヘッドユニット1のカバープレート12とクリーニングユニット2のワイプ液漕13の側壁の上部とが当接した時に、前記液面がノズルプレート表面10と当接する高さに設定している。すなわち、この液面の高さは、ヘッドユニット1のノズルプレート表面10と当接する位置に設定されている。ワイプ液19の液面が液面調整溝16a、16bによって規制される高さまで上昇した段階で、ワイプ液19は前記ノズルプレート表面10と当接するとともに、ノズルプレート表面10の表面に付着しているインク溜や塵埃等をノズルプレート表面10より除去し、ワイプ液19中に分散する。
Next, as shown in FIG. 4C, the liquid level of the wipe
この後、図4(d)に示すように、ワイプ液吸引手段により、ワイプ液漕13内のワイプ液19をワイプ液流路15を介して矢印Fの方向に吸引する。
Thereafter, as shown in FIG. 4D, the wipe liquid 19 in the wipe
すると、図4(e)に示すように、ワイプ液19は、ワイプ液流路15に流れ込み、液面は該ワイプ液19とノズルプレート表面10の表面張力の関係により矢印Gの方向に液面を拡張していく。この結果、図4(f)に示すようにノズルプレート端部までインク溜をほとんど残すことなくワイピングすることができる。図4(f)でワイピングを終えると、図示しない移動手段(第2の移動手段)でクリーニングユニット2を同図(a)の矢印Cと反対方向に移動する。
Then, as shown in FIG. 4 (e), the wipe liquid 19 flows into the wipe
ここで、ワイプ液漕13へのワイプ液19の供給及び吸引のための流路を、ワイプ液流路15としているが、図5に示すように、ワイプ液供給路20とワイプ液吸引路21を別個に設けて使用してもよい。この場合、クリーニングユニット18は構成が複雑になるが、クリーニング後の塵埃等を含んだワイプ液が通った流路を、新しいワイプ液が通ることがないため、ワイプ液漕13に対しては、常にきれいなワイプ液を供給することができ、安定したクリーニングが可能である。
Here, the flow path for supplying and sucking the wipe liquid 19 to and from the wipe
本実施例によれば、ワイプ液槽13にワイプ液19が入っていない状態でワイプ液漕13の相対移動が可能である。このため、ワイプ液19とノズルプレート表面10の当接が安定し、また、ワイプ液19を供給する供給圧を適切な値とすることにより、供給時や吸引時にノズルプレート表面10に付着した塵埃や固化物を流しながら除去することができ、より効果のあるクリーニングを実現できる。
According to the present embodiment, the wipe
次に本発明の第2の実施例を説明する。クリーニングユニットの動作としては、前記第1の実施例と同等であり、第1の実施例と同様に図4(b)から(f)を用いて説明する(図4(a)は、第1の実施例と同一であり説明は省略する)。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The operation of the cleaning unit is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIGS. 4B to 4F as in the first embodiment (FIG. 4A shows the first embodiment). This is the same as the embodiment of FIG.
図4(c)の状態、すなわち、ワイプ液19がノズルプレート表面10に当接した状態において、また、望ましくは、図4(b)の状態においても、ヘッドユニット1のノズル内のインクには、図示しない正圧印加手段により正の圧力が印加されている(加圧されている)。これによりノズル内へのワイプ液19の侵入を軽減し、ヘッドユニット1の塗布性能及び塗布物自体の性質への影響を軽減する
次に、ワイプ液13がノズルプレート表面10から離間する直前の図4(d)の状態から図4(f)にかけて、ヘッドユニット1のノズル内のインクに対して、図示しない負圧印加手段により負の圧力を印加する(減圧する)。この負圧を発生しない場合、ワイプ液面がノズル端部を通過するときにワイプ液の表面張力に引きずられてノズル内部よりインクが染み出し、これによりノズル端部にインク溜が発生する可能性があるが、本実施例においては、該インク溜の発生をより効果的に軽減できる。
In the state shown in FIG. 4C, that is, in the state where the wipe
上記の正圧印加手段及び負圧印加手段は、実際には加減圧手段により構成される。この加減圧手段は、通常の加圧・減圧装置により容易に構成できる。このように構成することで、ノズル内への前記ワイプ液の侵入をより効果的に抑えつつ、ノズルプレート表面10からワイプ液19が離間するときのノズルからのインクの流出を防ぎ、それによるノズル端部のインク溜を軽減することができ、ヘッドユニット1における吐出性能の悪化を防止することができる。
The positive pressure applying means and the negative pressure applying means are actually constituted by pressure increasing / decreasing means. This pressurizing / depressurizing means can be easily configured by a normal pressurizing / depressurizing apparatus. By configuring in this way, while preventing the wipe liquid from entering the nozzle more effectively, it prevents the ink from flowing out from the nozzle when the wipe
上記の実施例では、ノズル内のインクへの加圧と減圧の両方を行うようにしているが、一連の工程中、片方のみを行うようにしてもよい。加圧のみを行う場合は、図4(d)のときに、加圧力をできるだけ抑えて、ノズル端部からのインクの染み出しを軽減する必要があるが、ワイプ液19のノズル内への侵入はほとんど無いため、クリーニング後の吐出の安定性が損なわれることはない。
In the above-described embodiment, both pressurization and decompression of the ink in the nozzle are performed. However, only one of them may be performed during a series of steps. In the case where only pressurization is performed, it is necessary to suppress the pressurizing force as much as possible to reduce the seepage of ink from the nozzle end as shown in FIG. 4D. However, the wipe
逆に減圧のみを行う場合は、ノズル端部の切れが良いという利点がある。ただし、図4(d)以降においてノズル内部にワイプ液が侵入してくるため、クリーニング後のインク吐出において、吐出方向が曲がったり、しぶきが発生する可能性があり、また、吐出したインク自体の物性が変化する可能性がある。このため、減圧のみを行う場合は、図4(f)を終了した後の適当な時期に、塗布媒体以外の場所でインクを所定量だけ吐出することが望ましい。 On the contrary, when only the pressure reduction is performed, there is an advantage that the nozzle end is well cut. However, since the wipe liquid intrudes into the nozzles after FIG. 4D, there is a possibility that the ejection direction will be bent or splashed in the ejection of the ink after cleaning. The physical properties may change. For this reason, when only pressure reduction is performed, it is desirable to eject a predetermined amount of ink at a place other than the coating medium at an appropriate time after the end of FIG.
図6は、上記のクリーニング工程の手順を示すフローチャートである。この工程は、図示しない制御部により自動的に行われ、各ステップは予め定めたタイマー時間で実行されるようになっている。 FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the cleaning process. This process is automatically performed by a control unit (not shown), and each step is executed with a predetermined timer time.
ステップST1では、ヘッドユニット1に対してクリーニングユニット2を移動装置によって近接させる。すなわち、図4(a)に示すように、ノズルプレート表面10に対してワイプ液槽13を近接させる。
In step ST1, the
ステップST2では、ヘッドユニット1のノズル内のインクを加圧する。
In step ST2, the ink in the nozzles of the
ステップST3では、図4(b)に示すように、ワイプ液槽13にワイプ液19を供給する。
In step ST3, as shown in FIG. 4B, the wipe
ステップST4では、ノズルプレート表面10にワイプ液19の液面が当接したかどうかを判定する。なお,実際には、センサによりこの判定を行うのではなく、タイマー時間によってこの判定が行われる。タイマー時間は、ステップST3でワイプ液19の供給を開始してから、ノズルプレート表面10にワイプ液19の液面が当接するまでの時間に設定される。
In step ST4, it is determined whether or not the liquid level of the wipe
ステップST5では、ワイプ液の供給を停止する。 In step ST5, the supply of the wipe liquid is stopped.
ステップST6では、ヘッドユニット1のノズル内のインクを減圧する。
In step ST6, the ink in the nozzles of the
ステップST7では、図4(d)に示すように、ワイプ液槽13のワイプ液19を排出する。
In step ST7, as shown in FIG. 4D, the wipe liquid 19 in the wipe
ステップST8では、ヘッドユニット1からクリーニングユニット2を移動装置によって離間させる。すなわち、ノズルプレート表面10からワイプ液槽13を離間させる。
In step ST8, the
以上の手順を制御部内に設定されるタイマー時間により順次自動的に実行することにより、ノズルプレート表面10のクリーニングを自動的に行うことができる。
The
上記の手順において、ステップST2とステップST6は、実施例2で採用される推奨工程であり、実施例1のように、この推奨工程を省略することも可能である。 In the above procedure, step ST2 and step ST6 are recommended steps employed in the second embodiment, and the recommended steps can be omitted as in the first embodiment.
次に本発明の第3の実施例を図7を用いて説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図7(a)から(e)は、本発明の第3の実施例に係るクリーニングユニットの動作を示した断面モデル図である。ヘッドユニット1及びクリーニングユニット2の構成については、図1、2に示している。
FIGS. 7A to 7E are cross-sectional model diagrams showing the operation of the cleaning unit according to the third embodiment of the present invention. The configurations of the
図7(a)において、クリーニングユニット2とヘッドユニット1が離間した状態で、ワイプ液漕13にワイプ液流路15より図示しないワイプ液供給手段により矢印Iの方向にワイプ液19を供給する。
In FIG. 7A, in the state where the
図7(b)に示すように、ワイプ液漕13のワイプ液19は液面が上昇し、液面調整溝16a、16bを乗り越えたワイプ液19は廃液漕14に流れ込む。その結果、ワイプ液19の液面は、該液面調整溝16a、16bの底面の高さ以上には上昇しない。ここで、液面調整溝16a、16bは、ヘッドユニット1のカバープレート12とクリーニングユニット2のワイプ液漕13の側壁の上部とが当接した時に、前記液面がノズルプレート表面10と当接する高さに設定している。
As shown in FIG. 7B, the liquid level of the wipe liquid 19 in the wipe
次に、図7(c)に示すように、ヘッドユニット1を、ワイプ液漕13の側壁の上部がヘッドユニット1のカバープレート12に当接する位置まで、図示しない移動手段によりクリーニングユニット2方向(矢印J)に移動する。このとき、ワイプ液19の液面とノズルプレート表面10は当接し、余分なワイプ液19は液面調整溝16a、16bより流れ出すことになる。
Next, as shown in FIG. 7C, the
次に、図7(d)に示すように、ヘッドユニット1を図示しない移動手段によりクリーニングユニット2と離間する方向(矢印K)に移動する。このとき、ワイプ液19のノズルプレート表面10に接していない液面は該ワイプ液19とノズルプレート表面10の表面張力の関係により矢印Lの方向に拡張していく。この挙動により、ノズルプレート表面10は、ノズルプレート端部までインク溜をほとんど残すことなくワイピングされ、図7(e)に示すようにヘッドユニット1とクリーニングユニット2の相対距離が所定の長さ以上になった時点で、ノズルプレート表面10の表面から液面が完全に離間する。このとき、ノズルプレート表面10の表面に付着しているインク溜や塵埃等は、ワイプ液19中に分散しているので、上記液面が離間すると同時にノズルプレート表面10より除去することができる。
Next, as shown in FIG. 7D, the
最後に、ワイプ液漕13内のワイプ液19を図示しないワイプ液吸引手段によりワイプ液流路15から矢印Nの方向に排出する。
Finally, the wipe liquid 19 in the wipe
本実施例においては、ワイプ液19をワイプ液流路15を用いて供給、排出したが、複数回のクリーニング工程において同じワイプ液を使用することも可能である。このようにすると、該供給及び排出の工程を省略することが可能であり、また、クリーニングユニット2の簡略化及び使用ワイプ液量が少なくてよいといった効果がある。ただし、ワイプ液19に含まれる塵埃が徐々に多くなり、クリーニングの効果が薄くなる。このため、複数回のクリーニング工程において同じワイプ液を使用する場合は、ワイプ液漕の容量をある程度多めに確保することが望ましく、また、ワイプ液漕13の深さを少なくとも5mm程度に設定するのが望ましい。
In the present embodiment, the wipe
さらに、図7(a)の状態から、ヘッドユニット1のノズル内のインクには、図示しない正圧印加手段により正の圧力を印加することが可能である。これによりノズル内へのワイプ液19の侵入を軽減し、ヘッドユニット1の塗布性能及び塗布物自体の性質への影響を軽減する
また、ワイプ液13がノズルプレート表面10から離間する直前の図7(d)の状態から、ヘッドユニット1のノズル内のインクに対して、図示しない負圧印加手段により負の圧力を印加することが可能である。この負圧を発生しない場合、ワイプ液面がノズル端部を通過するときにワイプ液の表面張力に引きずられてノズル内部よりインクが染み出し、これによりノズル端部にインク溜が発生する可能性があるが、本実施例においては、該インク溜の発生をより効果的に軽減できる。
Furthermore, from the state of FIG. 7A, it is possible to apply a positive pressure to the ink in the nozzles of the
図8は、上記のクリーニング工程の手順を示すフローチャートである。この工程は、図示しない制御部により自動的に行われ、各ステップは予め定めたタイマー時間で実行されるようになっている。 FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the cleaning process. This process is automatically performed by a control unit (not shown), and each step is executed with a predetermined timer time.
ステップST10では、ヘッドユニット1のノズル内のインクを加圧する。この加圧工程は、図6のST2と同様に推奨工程である。
In step ST10, the ink in the nozzles of the
ステップST11では、図7(a)に示すように、ワイプ液槽13にワイプ液19を供給する。
In step ST11, as shown in FIG. 7A, the wipe
ステップST12では、ワイプ液槽13にワイプ液19が所定量供給したかどうかを判定する。なお,実際には、センサによりこの判定を行うのではなく、タイマー時間によってこの判定が行われる。タイマー時間は、ステップST11でワイプ液19の供給を開始してから、一定の時間に設定される。
In step ST12, it is determined whether or not a predetermined amount of the wipe
ステップST13では、ワイプ液の供給を停止する。 In step ST13, the supply of the wipe liquid is stopped.
ステップST14では、クリーニングユニット2に対してヘッドユニット1を移動装置によって近接させる。すなわち、図7(c)に示すように、ワイプ液槽13に対してノズルプレート表面10を近接させ、ワイプ液をノズルプレート表面10に当接させる。
In step ST14, the
ステップST15では、ヘッドユニット1のノズル内のインクを減圧する。この減圧工程は、図6のST6と同様に推奨工程である。
In step ST15, the ink in the nozzles of the
ステップST16では、クリーニングユニット2からヘッドユニット1を移動装置によって離間させる。すなわち、ワイプ液槽13からノズルプレート表面10を離間させる。
In step ST16, the
ステップST17では、図7(e)に示すように、ワイプ液槽13のワイプ液19を排出する。
In step ST17, as shown in FIG.7 (e), the wipe
以上の手順を制御部内に設定されるタイマー時間により順次自動的に実行することにより、ノズルプレート表面10のクリーニングを自動的に行うことができる。
The
図9は、クリーニング工程の手順の別の例を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing another example of the procedure of the cleaning process.
図8と相違する点は、ステップST26→ステップST27の工程順が、図8では逆になっていることである。 The difference from FIG. 8 is that the order of steps ST26 → ST27 is reversed in FIG.
図8、図9に示す実施例では、ワイプ液槽13に対して予めワイプ液19を供給しておくことができるため、ワイプ液槽13が大容量であっても、クリーニング開始時から直ちにワイプ動作を行うことができる。また、ワイプ液槽13の大容量化が可能であることから、単位体積あたりの塵埃の混入比率が低下する。このため、クリーニング後のノズルプレート表面10上への塵埃再付着を防ぐことができる。
In the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, since the wipe liquid 19 can be supplied to the wipe
次に本発明の第4の実施例を図1及び図10を用いて説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図10(a)〜(f)は、本発明の第4の実施例に係るクリーニングユニットの動作を示した断面モデル図である。図1と相違する点は、図10の(b)、(c)の工程であり、他の工程は図1と同じである。 FIGS. 10A to 10F are cross-sectional model diagrams showing the operation of the cleaning unit according to the fourth embodiment of the present invention. 1 differs from FIG. 1 in the steps (b) and (c) of FIG. 10, and the other steps are the same as those in FIG.
図10(b)において、ヘッドユニット1のノズルから、図示しないインク供給手段によりワイプ液19をワイプ液槽13に供給する(矢印P)。
In FIG. 10B, the wipe
図10(c)に示すように、ワイプ液漕13のワイプ液19は液面が上昇し、液面調整溝16a、16bを乗り越えたワイプ液19が廃液漕14(矢印Q)に流れ込む。液面調整溝16a、16bは、上記各実施例と同様に、ヘッドユニット1のカバープレート12とクリーニングユニット2のワイプ液漕13の側壁の上部とが当接した時に、前記液面がノズルプレート表面10と当接する高さに設定している。
As shown in FIG. 10C, the liquid level of the wipe liquid 19 in the wipe
上記のように、ヘッドユニット1のノズルから、図示しないインク供給手段によりワイプ液19をワイプ液槽13に供給することにより、ワイプ液槽13にワイプ液19を供給するためのワイプ液供給手段を、前記ノズルからインクを供給する部分で兼用することができる。このため、クリーニングユニットの構成が簡単になる。また、ノズル内で発生した塵埃等も除去することができる。
As described above, the wipe liquid supply means for supplying the wipe liquid 19 to the wipe
また、本実施例において、インクをワイプ液として使用することができる。このようにすることで、ノズルより侵入するワイプ液による吐出安定性への影響がなくなる。また、インク供給手段を別途設ける必要がない。特に通常のワイプ液では、供給する際に濾過手段が必要であるが、ヘッドユニット1へ供給するインクには、そもそもヘッドに供給する段階で既に配設されているため、別個に用意する必要がなくクリーニングユニットとして小型化、簡略化が可能である。
In this embodiment, ink can be used as a wipe liquid. By doing so, there is no influence on the ejection stability due to the wipe liquid entering from the nozzle. Further, it is not necessary to separately provide ink supply means. In particular, a normal wiping liquid requires a filtering means when supplying it. However, since the ink supplied to the
以上の各実施例のクリーニングユニットでは、ノズルプレートに固体物の接触がないため吐出に一番重要なノズルを傷つけることがなく、またノズルプレート表面に付着した塵埃のノズル内への侵入を軽減できるため吐出の安定性が向上できる。 In the cleaning unit of each of the above embodiments, the nozzle plate is not in contact with a solid object, so that the most important nozzle for ejection is not damaged, and the intrusion of dust adhering to the nozzle plate surface into the nozzle can be reduced. Therefore, the discharge stability can be improved.
1−ヘッドユニット
2−クリーニングユニット
10−ノズルプレート表面
11−ヘッドチップ
12−カバープレート
13−インク液槽
14ー廃液槽
15−インク流通口
16−液面調整溝
1-Head unit 2-Cleaning unit 10-Nozzle plate surface 11-Head chip 12-Cover plate 13-Ink liquid tank 14-Waste liquid tank 15-Ink distribution port 16-Liquid level adjustment groove
Claims (13)
ノズルプレート表面をクリーニングするためのワイプ液を所定量保持するワイプ液漕と、
前記ワイプ液漕内の前記ワイプ液を前記ノズルプレート表面に当接させるワイプ液当接手段と、
前記ワイプ液当接手段により前記ノズルプレート表面に当接したワイプ液を、その表面張力により該ノズルプレート表面から離間させて該ノズルプレート表面に付着する塵埃のノズル内への侵入を防ぎながらクリーニングを行うワイプ液離間手段と、
を有する液体塗布装置のクリーニングユニット。 In a liquid coating apparatus that records on a recording medium by discharging ink from nozzles of a nozzle plate,
A wipe liquid tank for holding a predetermined amount of wipe liquid for cleaning the nozzle plate surface;
A wipe liquid contact means for bringing the wipe liquid in the wipe liquid tank into contact with the surface of the nozzle plate;
The wipe liquid abutted on the nozzle plate surface by the wipe liquid abutting means is separated from the nozzle plate surface by its surface tension, and cleaning is performed while preventing dust adhering to the nozzle plate surface from entering the nozzle. Wipe liquid separating means to be performed;
A cleaning unit for a liquid coating apparatus having:
前記ワイプ液漕に前記ワイプ液を供給するワイプ液供給手段と、
前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面に近接するように相対的に移動させる第1の移動手段と、
を有する請求項1記載の液体塗布装置のクリーニングユニット。 The wipe liquid contact means includes
Wipe liquid supply means for supplying the wipe liquid to the wipe liquid tank;
First moving means for relatively moving the wipe liquid tank so as to be close to the surface of the nozzle plate;
The cleaning unit of the liquid coating apparatus according to claim 1, comprising:
前記ワイプ液漕のワイプ液を吸引するワイプ液吸引手段と、
前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面から離れるように相対的に移動させる第2の移動手段と、
を有する請求項2記載の液体塗布装置のクリーニングユニット。 The wipe liquid separating means is
A wipe liquid suction means for sucking the wipe liquid of the wipe liquid tank;
A second moving means for relatively moving the wipe liquid tank away from the surface of the nozzle plate;
The cleaning unit of the liquid coating apparatus according to claim 2, comprising:
前記第1の移動手段により前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面に近接するように所定の位置にまで相対的に移動させた後、前記ワイプ液供給手段により前記ワイプ液漕に前記ワイプ液を供給する、請求項2記載の液体塗布装置のクリーニングユニット。 The wipe liquid contact means includes
The wipe liquid is relatively moved to a predetermined position so as to be close to the nozzle plate surface by the first moving means, and then the wipe liquid is supplied to the wipe liquid by the wipe liquid supply means. The cleaning unit of the liquid coating apparatus according to claim 2.
前記第2の移動手段により前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面から離間するように相対的に移動させる前に、前記ワイプ液吸引手段により前記ワイプ液漕の前記ワイプ液を吸引する、請求項3記載の液体塗布装置のクリーニングユニット。 The wipe liquid separating means is
4. The wipe liquid in the wipe liquid tank is sucked by the wipe liquid suction means before the wipe liquid tank is relatively moved away from the nozzle plate surface by the second moving means. A cleaning unit of the liquid coating apparatus described.
前記ワイプ液が前記ノズルプレート表面に当接した状態で前記ノズル内のインクに正の圧力を印加する正圧印加手段を有する、請求項2記載の液体塗布装置のクリーニングユニット。 The wipe liquid contact means includes
The cleaning unit of the liquid coating apparatus according to claim 2, further comprising a positive pressure applying unit that applies a positive pressure to the ink in the nozzle while the wipe liquid is in contact with the surface of the nozzle plate.
前記ワイプ液が前記ノズルプレート表面から離間する直前に前記ノズル内のインクに負の圧力を印加する負圧印加手段を有する、請求項3記載の液体塗布装置のクリーニングユニット。 The wipe liquid separating means is
The cleaning unit of the liquid coating apparatus according to claim 3, further comprising a negative pressure applying unit that applies a negative pressure to the ink in the nozzle immediately before the wipe liquid is separated from the surface of the nozzle plate.
前記第1の移動手段と前記第2の移動手段は、前記ワイプ液漕を前記ノズルプレート表面に対して前後移動する移動手段で構成した、請求項3記載の液体塗布装置のクリーニングユニット。 The wipe liquid flow path for supplying the wipe liquid to the wipe liquid tank by the wipe liquid supply means and the wipe liquid flow path for the wipe liquid suction means for sucking the wipe liquid of the wipe liquid tank are the same flow path. Yes,
4. The cleaning unit of a liquid coating apparatus according to claim 3, wherein the first moving means and the second moving means are constituted by moving means for moving the wipe liquid tank back and forth with respect to the nozzle plate surface.
ノズルプレート表面をクリーニングするためのワイプ液をワイプ液漕に所定量保持する工程と、
前記ワイプ液を前記ノズルプレート表面に当接させる工程と、
前記ノズルプレート表面に当接したワイプ液を、その表面張力により該ノズルプレート表面から離間させて前記ノズルプレート表面に付着する塵埃のノズル内への侵入を防ぎながらクリーニングを行う工程と、
を有する液体塗布装置のクリーニング方法。 In the method of cleaning the nozzle plate of the liquid application apparatus that records on the recording medium by discharging ink from the nozzles of the nozzle plate,
Holding a predetermined amount of wipe liquid for cleaning the nozzle plate surface in the wipe liquid tank;
Contacting the wipe liquid with the surface of the nozzle plate;
Cleaning the wipe liquid in contact with the surface of the nozzle plate while separating the wipe liquid from the surface of the nozzle plate by its surface tension and preventing intrusion of dust adhering to the nozzle plate surface into the nozzle;
A method for cleaning a liquid application apparatus having
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