JP2006192711A - インクジェット式記録装置、インクジェットヘッド部のクリーニング装置および、インクジェットヘッド部のクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェットヘッド部に付着した埃等を除去することができるインクジェット式記録装置、インクジェットヘッド部のクリーニング装置および、インクジェットヘッド部のクリーニング方法を提供する。
【解決手段】 インクジェットヘッド部３と、インクジェットヘッド部３にインク４を供給するインクタンク５と、インクジェットヘッド部３のノズルプレート１をクリーニングするための回転ローラ８とを備えたインクジェット式記録装置であって、回転ローラ８は、インクジェットヘッド３のノズルプレート１と非接触状態で対向配置され、かつ回転ローラ８とノズルプレート１とがノズル孔２以外の領域で最も近づくように配置される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット式記録装置、インクジェットヘッド部のクリーニング装置および、インクジェットヘッド部のクリーニング方法に関する。

今日、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（下記特許文献１参照）や、圧電素子を用いたカイザー方式（下記特許文献２参照）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は、インクを噴射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でのインクの付着や増粘したインクやインクに含まれる顔料が凝集したものの付着によって、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。

そこで、このような吐出不良を回復するために、ノズルプレートをワイピングブレードでワイピングするヘッドメンテナンスが一般的に実施されている。しかしながら、従来の技術では、ワイピングブレードはノズルプレートをワイピングすることでインク、増粘したインク、インクに含まれる顔料が凝集したもの、塵埃等が付着し、ワイピングブレードを汚染してワイピング機能が低下するという問題があった。また、ワイピングブレードに付着した汚染物質でノズルプレートを逆に汚染してしまうことや、ノズルプレートに傷を付けてしまうといった問題があった。

このような問題に対して、非接触状態もしくは接触状態でインク吸収体から成る回転ローラ部材でノズルプレートに付着した塵埃やインク滴を除去するメンテナンス方法（下記特許文献３参照）や、洗浄液をコーティングした回転ローラ部材をノズルプレートのノズル孔に接近させて洗浄液にせん断力を持たせてノズル孔やノズル孔近傍に付着した塵埃を除去するメンテナンス方法（下記特許文献４参照）が提案されている。

しかしながら、従来の吐出不良に対するメンテナンスの内、ノズルプレートをワイパーでワイプする機構では、ワイパー部材の硬度、耐インク性能、ワイパー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必要があった。また、ワイパー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に、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。

さらに、吸収体回転ローラをノズルに当接させて払拭する機構では、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、乾燥の速いインクもしくは未硬化樹脂成分を含むインクや顔料を含むインクを使用する場合には、吸収体回転ローラの表面でインクの急激な増粘や顔料の凝集が起こり、ノズルプレートへの増粘インクの再付着や凝集顔料によってノズルプレートにダメージを与えることがあるという問題があった。

その上、吸収体回転ローラを絞り部材によって清浄化することや洗浄液で清浄化する場合でも、吸収体回転ローラがスポンジのように複雑な形状である場合は特に付着したインク等の汚染物質をすべて取り除くことは困難である。このため、清浄化後の吸収体回転ローラ表面では、未硬化樹脂成分等を含むインクや顔料を含むインクではインクの増粘や顔料の凝集が起こり、次のメンテナンス動作時に増粘したインクや凝集した顔料をノズルプレートに付着させるといった問題やノズルプレートにダメージを与えることがあるという問題があった。

さらに、吸収体回転ローラを完全に清浄化できないために吸収体回転ローラで増粘インクや顔料の凝集体が生成されてノズルプレートへの再付着という問題や、吸収体自体がインクによって化学的に劣化あるいは吸収体を絞る機構によって吸収体が小片化することで吸収体回転ローラ自体が発塵源となって、逆にインクジェットヘッドを汚染するという問題もあった。

また、洗浄液をコーティングした回転ローラ部材をノズルプレートに接近させてヘッドメンテナンスを行なう場合では、インク溶媒等の洗浄液を使用するため、ヘッド内のインクと相互拡散してメンテナンス後に大量にインクを捨て吐出して消費するという問題や、顔料を分散させたインクでは分散剤濃度と顔料含有量とのバランスが崩れて、ヘッド内で顔料が凝集して逆にヘッド内で発塵を起こし、ノズル孔が凝集顔料で目詰りを起こすという問題があった。

このような従来のヘッドメンテナンスの問題を解決する方法として、ノズル孔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孔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ヘッドメンテナンス方法も提案されている。（下記特許文献５参照）
特公昭６１−５９９１４号公報 特公昭６２−３２１１２号公報 特開平１０−２６４４０７号公報 特開２０００−９４７０３号公報 特許第２７８３６４４号公報

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孔から吸い込む方法では、ノズル孔の極周辺部のみをクリーニングすることはできるが、ノズル孔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、ノズル孔周辺でインクが濡れ広がる範囲を制御するのが難しいという問題があった。また、ノズル孔周辺に塵埃等が付着していた場合には、塵埃をインクと一緒にノズル孔に吸い込むことになってしまいノズル孔の目詰まりが生じるという問題があった。

本発明は、上記に示された課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクジェットヘッド部のクリーニングを施す際に、良好にインクジェットヘッド部に付着した埃等の付着物を除去することができるインクジェット式記録装置、インクジェットヘッド部のクリーニング装置および、インクジェットヘッド部のクリーニング方法を提供することを目的とする。

本発明に係るインクジェット式記録装置は、１つの局面では、ノズルプレートのノズル孔からインクを噴射して記録媒体上に記録を行なうインクジェットヘッド部と、インクジェットヘッド部にインクを供給するインクタンクと、インクジェットヘッド部のノズルプレートをクリーニングするための回転ローラとを備え、回転ローラは、インクジェットヘッドのノズルプレートと非接触状態で対向配置され、かつ回転ローラとノズルプレートとがノズル孔部以外の領域で最も近づくように配置されている。

好ましくは、上記回転ローラは、ノズル孔に対して、ノズルプレートとの間隔が最も近づく箇所が、ノズル孔に対して、回転ローラの回転方向にずれている。

また、好ましくは、回転ローラとノズルプレートとの間の間隔は、回転ローラの一方の軸方向端面から、他方の軸方向端面に向かうに従って、大きくされてる。好ましくは、インクと、回転ローラとの接触角は、インクと、ノズルプレートと接触角より小さい。好ましくは、インクと、ノズルプレートとの接触角が、９０°以上である。好ましくは、回転ローラの表面に接触して、回転ローラの表面に付着したインクを除去するインク除去部をさらに備える。

本発明に係るインクジェットヘッド部のクリーニング方法は、１つの局面では、インクジェットのノズルプレートと、非接触状態で対向配置し、ノズルプレート孔以外の領域で、ノズルプレートと最も近づくように配置された回転ローラと、回転ローラの表面に付着したインクを除去するインク除去部と、インク除去部により除去されたインクを回収するインク回収部とを備える。

本発明に係るインクジェットヘッド部のクリーニング方法は、１つの局面では、ノズルプレートと離間して対向配置される可動部を備えた、インクジェットヘッド部のクリーニング方法であって、可動部を移動させることで、可動部とノズルプレート間のインクを、可動部の表面に付着させながら、ノズルプレートからインクを除去する。

好ましくは、回転ローラを用いて、ノズル孔が形成されたインクジェットヘッド部のクリーニング方法であって、回転ローラをインクジェットヘッド部と非接触状態で対向配置する工程と、ノズル孔から排出したインクをノズルプレートと、回転ローラとの空隙に満たす工程と、ノズルプレートと回転ローラとの空隙との間に満たしたインクノズルプレート上から回転ローラ側に除々に移動させる工程と、回転ローラとノズルプレートと空隙に満たしたインクを、ノズルプレート上の領域のうち、ノズル孔が形成された以外の領域で除去する工程とを備える。好ましくは、回転ローラの回転速度は、３０ｍｍ／ｓ以下とされている。

好ましくは、インクジェットヘッド部内のインクに正圧を印加した状態で、インクを除去する。

本発明に係るインクジェット式記録装置、インクジェットヘッド部のクリーニング装置および、インクジェットヘッド部のクリーニング方法によれば、良好にインクジェットヘッド部に付着した埃等を除去することができる。

図１から図９を用いて、本発明に係る実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係るインクジェット式記録装置１００の断面図である。この図１に示されるように、インクジェット式記録装置１００は、ノズルプレート１のノズル孔２からインク４を噴射して図示されない記録媒体上に記録を行なうインクジェットヘッド３と、インクジェットヘッド（インクジェットヘッド部）３にインク４を供給するインクタンク５と、インクタンク５とインクジェットヘッド３との間に設けられたインク供給管６と、インクジェットヘッド３のノズルプレート１をクリーニングするクリーニング装置１１０とを備えている。

クリーニング装置１１０は、インクジェットヘッド３のノズルプレート１と非接触状態で対向配置され、且つ、ノズルプレート１に形成されたノズル孔２以外の領域で最も近づくように配置された回転ローラ８を備えている。また、クリーニング装置１１０は、回転ローラ８の表面に付着したインク４を除去するゴムブレード（インク除去部）１０と、このゴムブレード１０により除去されたインク４を回収する廃インク受部１２とを備えている。

回転ローラ８は、図示されない駆動部により回転軸９を中心に、回転方向Ｐに向けて回転可能に支持されている。また、回転ローラ８は、ステンレスなどの金属、ガラス、セラミックス、樹脂などの硬質材料により構成されており、円筒状に形成されている。この回転ローラ８は、ノズルプレート１の長手方向に沿って配置されており、表面が境面仕上げされている。

ノズルプレート１は、表面に撥水処理が施されており、ノズルプレートの表面は、撥水処理されたポリイミドフィルム製、または、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等により構成されている。また、インク４としては、水性インク、油性インク、または、有機エーテル芳香族系のインクが用いられており、顔料等の固形成分および重合反応性低分子モノマー成分および乾燥硬化性高分子樹脂成分を含んだ有機溶媒が主成分とされている。このため、ノズルプレート１と、インク４との接触角９０°以上となる。

ここで、回転ローラ８の少なくとも表面が、金属等の硬質材料により構成されている一方で、ノズルプレート１の下面１ｃに、撥水処理が施されているため、回転ローラ８の表面とインク４と接触角は、ノズルプレート１の下面１ｃとインク４との接触角より小さく設定されている。すなわち、回転ローラ８の表面のインク４に対する濡れ性は、ノズルプレート１の表面に対する濡れ性より高く設定されている。また、ノズルプレート１は、長尺状に形成されており、略長方形形状に形成された下面１ｃと、この下面１ｃに連設された側面１ａ、側面１ｂとを備えている。ノズルプレート１の側面１ａと、側面１ｂとは、回転ローラ８の回転方向Ｐに向けて対向配置されている。そして、側面１ａは、ノズル孔２に対して、回転方向Ｐの前方側に配置されており、側面１ｂは、回転方向Ｐの後方側に配置されている。

ノズル孔２は、ノズルプレート１の下面１ｃの中央部に複数形成されており、ノズルプレート１の長手方向に向けて配置されている。回転ローラ８と、ノズルプレート１との間隔が最も近づく箇所は、ノズルプレート１に形成されたノズル孔２に対して、回転ローラ８の回転方向Ｐに向けてずれる位置とされている。すなわち、回転ローラ８とノズルプレート１とが最も近づく箇所は、ノズルプレート１の下面１ｃのうち、側面１ａ側の位置とされている。このため、ノズルプレート１の近傍において、回転ローラ８の回転軸９と、ノズルプレート１に形成されたノズル孔２とは、回転方向Ｐ前方側に距離ｄずれるように配置されている。

回転ローラ８の下面側には、回転ローラ８に向けて開口する廃インク受部１２が配置されている。この廃インク受部１２は、底面１２ｃと、この底面１２ｃから直立する側面１２ａと、側面１２ｂとを備えている。廃インク受部１２の開口部付近において、側面１２ａは、回転ローラ８の回転方向Ｐの前方側に配置されており、側面１２ｂは、回転ローラ８の回転方向Ｐの後方側に配置されている。そして、ゴムブレード１０は、廃インク受部１２の側面１２ａの先端部に配置されている。このゴムブレード１０の上端部１０ａは、回転ローラ８の表面に当接しており、回転ローラ８の表面に付着したインク４を除去する。

上端部１０ａには、回転ローラ８の表面から垂下する下降面１０ｃと、この下降面１０ｃの下端部に設けられ、廃インク受部１２の内方に向けて突出する突出部１０ｂが形成されている。このゴムブレード１０は、耐薬品性の高いパーフルオロゴム製により構成されている。

また、インクジェット式記録装置１００は、インクジェットヘッド３に供給されるインク４の圧力を調整する図示されない、圧力調整機構を備えている。この圧力調整機構がノズル孔２から噴出されるインク４の圧力を調整することにより、印刷紙などの記録媒体上に所望のパターンが印刷される。

このように構成されたインクジェット式記録装置１００およびインクジェットヘッドのクリーニング装置１１０においては、下記のようにしてインクジェットヘッド３をクリーニングする。図２から図７は、インクジェットヘッド３のクリーニング工程を示す図であって、図２は、クリーニング工程うち、第１工程を示す断面図である。この図２に示されるように、回転ローラ８を、インクジェットヘッド３と非接触状態で配置する。そして、ノズルプレート１の近傍において、回転ローラ８の回転軸９を、ノズル孔２に対して、回転方向Ｐの前方側に配置する。すなわち、回転ローラ８と、ノズルプレート１とが最も近づく箇所が、ノズルプレート１の下面１ｃのうち、側面１ａ側となるように配置する。この際、ノズルプレート１の下面１ｃには、微小なインク滴（ミストやサテライト）や、外部環境からの塵埃などの付着物７が付着している。この付着物７は、印刷紙などの記録媒体に記録する記録過程において、ノズルプレート１の下面１ｃに付着したものである。

図３は、インクジェットヘッド３のクリーニング工程のうち、第２工程を示すノズルプレート１付近の断面図である。この図３に示されるように、インクジェットヘッド３内のインク４を加圧して、ノズル孔２からインク４を排出する（プライム動作）。

この排出されたインク４は、回転ローラ８の表面と、ノズルプレート１の下面１ｃとの間に満たされる。このように、インク４が回転ローラ８の表面と、ノズルプレート１の下面１ｃとの空隙に満たされると、ノズルプレート１の下面１ｃに付着した付着物７がインク４内に分散する。

インク４を回転ローラ８の表面とノズルプレート１との間にインク４を満たす際には、インクジェットヘッド３内のインク４に正の圧力Ｐ１、例えば、数十Ｋｐａ以上数百Ｋｐａ以下の圧力を印加する。このように、ノズルプレート１内のインク４に正の圧力が印加されると、ノズル孔２の開口部に、インク４が凸となるメカニカスが形成される。そして、ノズル孔２の開口部にて、外方に膨出するインク４の先端部が回転ローラ８の表面に接触し、インク４が回転ローラ８と、ノズルプレート１の下面１ｃとの間に濡れ広がる。この際、ノズル孔２内またはノズル孔２の近傍に付着した付着物７が押し流される。

そして、回転ローラ８の表面と、ノズルプレート１の下面１ｃとの間にインク４を満たした後には、ノズルプレート１内のインク４に正の圧力Ｐ２、例えば、０．００１ＫＰａ以上５ＫＰａ以下を印加する。このため、回転ローラ８の表面と、ノズルプレート１の下面１ｃとの間に満たされたインク４、インク４内に分散した付着物７等が、ノズル孔２を介して、ノズルプレート１内に入り込むことが抑制されている。

回転ローラ８の表面は、硬質材料により構成されており、回転ローラ８の表面が境面状とされているため、回転ローラ８の表面とノズルプレート１との間に満たされたインク４は、回転ローラ８内に含浸し難くなっている。このため、ノズルプレート１の下面１ｃに付着した付着物７をインク４内に分散するために必要なインク４は、少量に抑えられている。

そして、回転ローラ８の表面のインク４に対する濡れ性は、ノズルプレート１の下面のインク４に対する濡れ性より大きいため、回転ローラ８の表面とインク４との接触角βは、ノズルプレート１の下面１ｃとインク４との接触角αより小さくなる。例えば、ノズルプレート１の下面１ｃと、インク４との接触角αは、９０°程度となり、また、回転ローラ８の表面とインク４との接触角βは、２０°程度となる。このため、回転ローラ８とノズルプレート１との間に満たされたインクは、ノズルプレート１側から回転ローラ８側に向かうに従って、裾広になるように広がる。

なお、回転ローラ８とインク４との接触角βは、回転ローラ８とノズルプレート１との間に満たされたインク４のうち、回転方向Ｐの後方側の裾部と、回転ローラ８の表面に置ける接触角とする。また、ノズルプレート１の下面１ｃと、インク４との接触角αは、回転ローラ８の表面とノズルプレート１の下面１ｃとの間に満たされたインク４のうち、回転方向Ｐの後方側の裾部と、ノズルプレート１との接触角とする。

図４は、インクジェットヘッド３のクリーニング工程のうち、第３工程における、ノズルプレート１付近の断面図である。この図４に示されるように、回転ローラ８とノズルプレート１との相対速度が、３０ｍｍ／ｓ以下となるように、図１に示す回転軸９を中心に回転ローラ８を回転させる。ここで、回転ローラ８の表面は、ノズルプレート１の下面１ｃよりインク４に対する濡れ性が高いため、回転ローラ８が回転すると、インク４は、回転ローラ８の表面に付着した状態で搬送される。このため、ノズルプレート１と回転ローラ８との空隙との間に満たしたインク４をノズルプレート１上から回転ローラ８側に除々に移動させ、付着物７を包含した状態で、回転ローラ８とノズルプレート１の下面１ｃとの間から外方に搬送する。

また、回転ローラ８の表面での回転速度は３０ｍｍ／ｓ以下であれば、通常インクジェット式記録装置１００で使用されるインク粘度は、数ｃｐ〜数十ｃｐ程度であるので、接触角βが回転ローラ８の回転によって回転ローラ８上での濡れ広がり速度と回転ローラ８の回転速度との関係から変化するが、接触角αより大きくなることが抑制される。

そして、回転ローラ８の表面と、ノズルプレート１の下面１ｃの間に位置するインク４の体積は、回転ローラ８が回転するに従って、減少する。回転ローラ８とノズルプレート１との間に満たされたインク４の体積が減少するに従って、回転ローラ８とノズルプレート１との間に満たされたインク４のうち、側面１ａ側の裾部が、回転方向Ｐの後方側に向けて後退する。また、回転ローラ８が回転するに従って、回転ローラ８とノズルプレート１との間に満たされたインク４のうち、側面１ｂ側の裾部は、回転方向Ｐの前方側に向けて前進する。

すなわち、回転ローラ８が回転すると、回転ローラ８とノズルプレート１との間に位置するインク４のうち、側面１ａ側の裾部および側面１ｂ側の裾部は、回転ローラ８と、ノズルプレート１の下面１ｃとが最も近接する位置に向けて変位する。そして、回転ローラ８が回転するに従って、インク４とノズルプレート１との接触面積が小さくなる。

図５は、インクジェットヘッド３のクリーニング工程のうち、第４工程を示す断面図である。この図５に示されるように、回転ローラ８の表面上には、インク４が付着している。そして、ゴムブレード１０の上端部１０ａが回転ローラ８の表面に当接しており、回転ローラ８の表面に付着したインク４を除去する。ここで、回転ローラ８の表面は、境面仕上げされており、さらに、インク４が含浸し難い硬質材料により構成されているため、回転ローラ８の表面に付着したインク４は、ゴムブレード１０により良好に除去される。特に、ゴムブレード１０は、耐薬品性の高いにパープルゴムにより構成されているため、インク４により変質等し難く、回転ローラ８の表面に付着したインク４を確実に除去することができる。

このように、回転ローラ８の表面に付着したインク４が良好に除去されるため、回転ローラ８の表面で増粘インクや顔料の凝集体が生成されることが抑制されている。また、回転ローラ８は、硬質材料により構成されているため、ゴムブレード１０によりインク４の除去作業が繰り返し施されたとしても、インク４による化学的劣化が生じたり、回転ローラ８の表面が磨耗したり、欠けたりし難く、回転ローラ８が発塵体となることが抑制されている。

ここで、回転ローラ８の表面に付着したインク４は、ゴムブレード１０の上端部１０ａにより、回転ローラ８の表面上から拭い取られ、ゴムブレード１０の下降面１０ｃを伝い、突出部１０ｂの先端部から下方に垂れ落ちる。そして、突出部１０ｂの先端部から垂れ落ちたインク４は、廃インク受部１２により受け止められる。

図６は、インクジェットヘッド３のクリーニング工程のうち、第５工程を示す断面図である。この図６に示されるように、回転ローラ８の表面と、ノズルプレート１との間に位置するインク４が減少すると、回転ローラ８とノズルプレート１との間に柱状のインク４が形成される。そして、この柱状のインク４は、ノズルプレート１の下面１ｃのうち回転ローラ８と最も近接する位置に形成される。

図７は、図６に示された断面図のうち、ノズルプレート１付近の拡大図である。この図７に示されるように、ノズルプレート１とインク４との接触面積は、漸次小さくなる。この際、ノズルプレート１の下面１ｃは、撥水処理が施されており、インク４とノズルプレート１の下面１ｃとの接触角αが、９０°以上とされている。このため、ノズルプレート１の下面１ｃの近傍においては、回転ローラ８とノズルプレート１の下面１ｃとの間に満たされたインク４のうち、側面１ａ側の裾部と、側面１ｂ側の裾部はとは、いずれも、ノズルプレート１の下面１ｃに対して略直立した状態となっている。

このため、回転ローラ８と、ノズルプレート１との間に満たされたインク４は、回転ローラ８側からノズルプレート１側に向かうに従って、先細とされた柱状とされている。そして、さらに回転ローラ８が回転すると、柱状とされたインク４は、切断される。

柱状とされたインク４が切断される位置は、接触角αと、接触角βとにより決定され、接触角αが接触角βより大きい程、柱状のインク４は、ノズルプレート１側で切断される。

ここで、回転ローラ８の表面は、ノズルプレート１の下面１ｃより濡れ性が高く、さらに、回転ローラ８の回転速度が３０ｍｍ／ｓとされているため、クリーング工程中においても、接触角βが接触角αより大きくなることが抑制されている。なお、回転ローラ８の回転速度が、３０ｍｍ／ｓより低速の場合には、回転ローラ８とノズルプレート１との間に形成された柱状のインク４が切断される際に、柱状のインク４が、一塊として、ノズルプレート１の下面１ｃから剥離する。このため、ノズルプレート１の下面１ｃの表面上にインク残渣が残り難くなっている。

さらに、接触角αが９０°以上とされているため、柱状のインク４が切断される際には、インク４が１つの塊として、ノズルプレート１の表面上から切り離され易い。このため、ノズルプレート１の下面１ｃ上にインク４が残渣として残り難くなっている。また、柱状のインク４が切断された際に、ノズルプレート１の下面１ｃにインク４が残渣として残ったとしても、僅かな量となり、パターン描画等の記録時に支障をきたすものではないものとなっている。

さらに、インク残渣がノズルプレート１の下面１ｃに残留した場合に、インク残渣は、ノズル孔２から離間した位置に形成されるため、インク残渣による記録動作の影響が抑えられている。さらに、インク残渣は、ノズル孔２から離間した位置に形成されるため、ノズル孔２から付着物７がインクジェットヘッド３内に入り込むことが抑制されている。さらに、ノズルプレート１内のインク４に印加される正の圧力Ｐ２が、０．００１ＫＰａ以上５ＫＰａ以下とされているため、回転ローラ８とノズルプレート１との間に形成された柱状のインク４を切断した際に、ノズル孔２からインク４が排出されず、インク４がノズルプレート１の下面１ｃに広がることが抑制されている。

このように、ノズルプレート１のクリーニングが終了すると、回転ローラ８と、ゴムブレード１０と、廃インク受部１２とは、ノズルプレート１の下面側から退避し、インクジェットヘッド３のクリーニング工程が終了する。

なお、本実施の形態１においては、回転ローラ８がノズルプレート１から離間して対向配置されているがこれに限られない。すなわち、ノズルプレート１の下面１ｃから離間して配置され、ノズルプレート１の下面１ｃのうち、ノズル孔２から離れた位置で、ノズルプレート１の下面１ｃと最も近接する可動部であればよく、回転ローラ８に限られない。そして、クリーニング工程においては、この可動部と、ノズルプレート１との間にインク４を満たし、その後、可動部を変位させることにより、可動部の表面上にインク４を付着させて、ノズルプレート１の下面側からインク４を除去してもよい。

このように構成されたインクジェット式記録装置１００およびクリーニング装置１１０においては、インクジェットヘッド３のクリーニングにより、インク残渣がノズルプレート１の下面１ｃ上に残留し難く、良好にクリーニングすることができる。

また、インク残渣がノズルプレート１の下面１ｃ上に残留した場合においても、ノズル孔２から離間した位置に形成されるため、クリーニング後に記録動作を行なう際に、インク残渣が記録動作を阻害し難く、良好に記録動作を行なうことができる。

さらに、回転ローラ８とノズルプレート１との間にインク４を満たす際に、インクジェットヘッド３内のインク４には、正の圧力Ｐ１を印加するので、ノズル孔２内の付着物７を除去することができる。

そして、回転ローラ８とノズルプレート１との間にインク４を満たした後、インクジェットヘッド３内のインク４に、正の圧力Ｐ２が印加されるため、ノズル孔２を介して、インク４およびインク４に分散した付着物７がインクジェットヘッド３内に入り込むことを抑制することができ、良好にクリーニングを施すことができる。

また、Ｐ２が0.001ｋPa以上５ｋPa以下程度の若干の正圧であるため、クリーニング工程中にノズル孔２から新たにインク４が吐出されることなく、クリーニングに用いられるインク量を抑制することができる。

その上、本実施の形態に係るクリーニング工程においては、回転ローラ８がノズルプレート１から離間した状態で配置されているため、回転ローラ８がノズルプレート１と当接することによりノズルプレート１の下面１ｃ等に傷などの損傷が生じることを抑制することができる。これにより、インクジェットヘッド３の寿命向上およびインク吐出精度の経時変化を抑制することができる。

また、インクジェットヘッド３のクリーニング工程の際に用いられるインク４の量は
近接配置された回転ローラ８と、ノズルプレート１との間に満たされるインク４のみであり、少量に抑えることができる。

特に、回転ローラ８は、インク４が含浸し難い構成とされているため、クリーニング工程において用いられるインク４の量を少量に抑えることができる。また、回転ローラ８は、硬質材料により構成されているため、クリーニング工程を繰り返し行なった場合においても、回転ローラ８が発塵体となり難く、良好にインクジェットヘッド３をクリーニングすることができる。

さらに、回転ローラ８の表面上に付着されたインク４は、ゴムブレード１０により良好に拭い取られるため、クリーニング工程後に回転ローラ８の表面に増粘インクや顔料の凝集体が生成されることが抑制され、ノズルプレート１に増粘インクや顔料の凝集体が生成されることが抑制されているが付着することを抑制することができる。

（実施の形態２）
図８は、本実施の形態２に係るインクジェット式記録装置２００の断面図であり、この図８に示されるように、インクジェット式記録装置２００は、ノズルプレート１の下面側に配置された円筒状の回転ローラ１３を備えている。この回転ローラ１３は、回転軸９方向の一方の端面に形成された円形状の軸方向端面１３ａと、回転軸９方向の他方の端面に形成された円形状の軸方向端面１３ｂとを備えている。

ノズルプレート１の下面には、ノズル孔２がノズルプレート１の長手方向に複数形成されている。なお、上記構成以外の構成は、上記実施の形態１に示された構成と同様に構成されている。

このように構成されたインクジェット式記録装置２００を用いて、インクジェットヘッド３のクリーニングを行なう。まず、クリーニング工程のうち、第１工程においては、回転ローラ１３を、ノズルプレート１の下面１ｃと非接触状態で対向配置する。

この際、回転ローラ１３は、軸方向端面１３ａ側から軸方向端面１３ｂに向かうに従って、ノズルプレート１の下面１ｃと回転ローラ１３との間隔が大きくなるように配置されている。すなわち、回転ローラ１３の回転軸９は、軸方向端面１３ａ側から軸方向端面１３ｂに向かうに従って、ノズルプレート１の下面１ｃから離間するように傾斜している。このため、回転ローラ１３とノズルプレート１とは、回転ローラ１３の周面のうち、軸方向端面１３ａ側の周面と、ノズルプレート１の下面１ｃとの間で最も近接する。これにより、回転ローラ１３とノズルプレート１とが近接する領域は、狭く略点状とされている。

また、ノズルプレート１と回転ローラ１３とが近接する領域は、ノズルプレート１の下面に形成された複数のノズル孔２のうち、ノズルプレート１の長手方向の端部に形成されたノズル孔２より外方に位置している。

そして、クリーニング工程の第２工程において、インクジェットヘッド３内のインク４に正の圧力を印加して、回転ローラ１３の表面とノズルプレート１の下面１ｃとの間にインク４を満たす。さらに、クリーニング工程の第３工程において、回転ローラ１３を３０ｍｍ／ｓ以下の速度で回転させる。回転ローラ１３が回転すると、回転ローラ１３の表面にインク４が付着する。このため、回転ローラ１３が回転するに従って、ノズルプレート１と、回転ローラ１３の表面との間に満たされたインク４の体積が減少する。

そして、回転ローラ１３は、軸方向端面１３ａ側から軸方向端面１３ｂに向かうに従って、ノズルプレート１の下面１ｃから離間するように配置されているため、回転ローラ１３の表面とノズルプレート１の下面１ｃとの間に満たされたインク４のうち、軸方向端面１３ｂ側の裾部が、回転ローラ１３とノズルプレート１とが最も近接する位置に向けて変位する。

さらに、軸方向端面１３ａ側から断面視した際には、上記実施の形態１と同様に、回転ローラ１３とノズルプレート１との間に満たされたインク４の回転ローラ１３の周方向の幅は、回転ローラ１３が回転するに従って、細くなる。そして、軸方向端面１３ａ側から断面視した際には、回転ローラ１３と、ノズルプレート１との間に形成された柱状のインク４の重心は、回転ローラ１３とノズルプレート１とが最も近接した箇所に向けて変位する。

このように、回転ローラ１３が回転すると、回転ローラ１３とノズルプレート１と間に満たされたインク４は、ノズルプレート１と回転ローラ１３とが最も近接した位置に向けて変位する。ここで、回転ローラ１３とノズルプレート１とが最も近接する領域は、略点状の狭い領域とされている。このため、回転ローラ１３が回転するに従って、ノズルプレート１と回転ローラ１３との間のインク４は、略点状の狭い領域に向けて収束する。

インクジェットヘッド３のクリーニング工程のうち、第４工程において、回転ローラ１３の表面に付着したインク４を除去する。そして、インクジェットヘッド３のクリーニング工程のうち、第５工程においては、回転ローラ１３とノズルプレート１との間に形成される柱状のインク４が、回転ローラ１３とノズルプレート１とが最も近接する領域で、ノズルプレート１から剥離する。

ここで、回転ローラ１３とノズルプレート１とが最も近接する領域は、略点状の狭い領域とされているので、回転ローラ１３とノズルプレート１との間に形成される柱状のインク４がノズルプレート１の下面から剥離する際には、インク４とノズルプレート１との接触部分は、略点状とされている。

このため、柱状のインク４がノズルプレート１の下面から剥離する際には、インク４がノズルプレート１の下面に残渣として残り難くなっている。

このように構成されたインクジェット式記録装置２００によれば、柱状のインク４がノズルプレート１の下面から剥離する際に、ノズルプレート１の下面にインク残渣が形成され難く、良好にインクジェットヘッド３のクリーニングを行なうことができる。さらに、インク４の残渣がノズルプレート１の下面に形成された場合においても、回転ローラ１３とノズルプレート１とが近接する領域は、ノズル孔２が形成された領域より、ノズルプレート１の長手方向に離間しているため、インク４の残渣がノズル孔２内に入り込み難くなっている。なお、本実施の形態２に係るインクジェット式記録装置２００は、上記実施の形態１に係るインクジェット式記録装置１００と同様に構成されているため、上記実施の形態１と同様の作用・効果を得ることができる。

（実施の形態３）
図９を用いて、本発明に係る実施の形態３について説明する。図９は、本実施の形態３に係るインクジェット式記録装置３００の側断面図である。この図９に示されるように、ノズルプレート１と、このノズルプレート１の下面に配置された回転ローラ１４とを備えている。回転ローラ１４は、一方の軸方向端面１４ａ側に最も径の大きい拡径部１４ｃが形成されている。

そして、回転ローラ１４は、拡径部１４ｃと軸方向端面１４ａとの間に形成され、拡径部１４ｃから軸方向端面１４ａ側に向かうに従って、縮径する縮径部１４ｄを備えている。また、回転ローラ１４は、拡径部１４ｃと軸方向端面１４ｂとの間に形成され、拡径部１４ｃから軸方向端面１４ｂに向かうに従って、縮径するように形成された縮径部１４ｅとを備えている。なお、上記構成以外の構成は、上記実施の形態２と同様に構成されており、同一の構成については、同一の符号を付している。

このように構成されたインクジェット式記録装置３００を用いて、インクジェットヘッド３のクリーニングを行なうには、まず、インクジェットヘッド３のクリーニング工程の第１工程において、回転ローラ１４をノズルプレート１の下面に非接触状態で配置する。

この際、回転ローラ１４の回転軸９は、ノズルプレート１の下面と略平行となるように配置される。そして、回転ローラ１４の拡径部１４ｃは、ノズルプレート１の下面のうち、ノズル孔２が形成された領域より、ノズルプレート１の長手方向に離間した位置に配置される。また、回転ローラ１４の縮径部１４ｅは、ノズルプレート１の下面うち、ノズル孔２が形成された領域と対向配置される。

このため、ノズルプレート１の下面のうち、ノズル孔２が形成された領域においては、軸方向端面１４ａ側から軸方向端面１４ｂ側に向かうに従って、回転ローラ１４と、ノズルプレート１とは、漸次離間するように配置される。そして、インクジェットヘッド３のクリーニング工程の第２工程において、回転ローラ１４とノズルプレート１との間にインク４を満たす。

さらに、インクジェットヘッド３のクリーニング工程の第３工程において、回転ローラ１４を回転し、回転ローラ１４とノズルプレート２との間に満たされたインク４を徐々に、回転ローラ１４の表面に付着させる。インクジェットヘッド３のクリーニング工程の第４工程において、回転ローラ１４の表面に付着したインク４を除去する。そして、インクジェットヘッド３のクリーニング工程の第５工程において、回転ローラ１４をさらに回転させて、回転ローラ１４とノズルプレート１との間に形成される柱状のインク４をノズルプレート１から剥離させる。

このように構成されたインクジェット式記録装置３００においては、回転ローラ１４とノズルプレート１の下面とが最も近接する領域は、上記実施の形態２に係るインクジェット式記録装置２００と同様に狭い領域とされている。また、回転ローラ１４とノズルプレート１とが最も近接する領域は、上記実施の形態２に係るインクジェット式記録装置２００と同様に、ノズルプレート１のうち、ノズル孔２が形成された領域よりノズルプレート１の長手方向に離間した位置とされている。さらに、上記実施の形態２に係る記録装置２００と同様に、ノズルプレート１のうち、ノズル孔２が形成された領域においては、回転ローラ１４は、軸方向端面１４ａ側から軸方向端面１４ｂ側に向かうに従って、漸次離間するように配置されている。

したがって、本実施の形態３に係るインクジェット式記録装置３００は、上記実施の形態２に係るインクジェット式記録装置２００と同様の作用・効果を得ることができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、インクジェット式記録装置、インクジェットヘッド部のクリーニング装置および、インクジェットヘッド部のクリーニング方法に好適である。

本実施の形態１に係るインクジェット式記録装置の断面図である。 クリーニング工程うち、第１工程を示す断面図である。 インクジェットヘッドのクリーニング工程のうち、第２工程を示すノズルプレート１付近の断面図である。 インクジェットヘッドのクリーニング工程のうち、第３工程における、ノズルプレート１付近の断面図である。 インクジェットヘッドのクリーニング工程のうち、第４工程を示す断面図である。 インクジェットヘッドのクリーニング工程のうち、第５工程を示す断面図である。 図６に示された断面図のうち、ノズルプレート付近の拡大図である。 実施の形態２に係るインクジェット式記録装置の断面図である。 実施の形態３に係るインクジェット式記録装置の側断面図である。

符号の説明

１ ノズルプレート、２ ノズル孔、３ インクジェットヘッド、４ インク、５ インクタンク、６ インク供給管、７ 付着物、８ 回転ローラ、９ 回転軸、１０ ゴムブレード、１２ 廃インク受部、１００ インクジェット式記録装置、１１０ クリーニング装置、α、β 接触角。

Claims (11)

1. ノズルプレートのノズル孔からインクを噴射して記録媒体上に記録を行うインクジェットヘッド部と、
   前記インクジェットヘッド部にインクを供給するインクタンクと、
   前記インクジェットヘッド部の前記ノズルプレートをクリーニングするための回転ローラと、
   を備えたインクジェット式記録装置であって、
   前記回転ローラは、前記インクジェットヘッド部の前記ノズルプレートと非接触状態で対向配置され、かつ前記回転ローラと前記ノズルプレートとが前記ノズル孔以外の領域で最も近づくように配置されたインクジェット式記録装置。
2. 前記回転ローラは、前記ノズルプレートとの間隔が最も近づく箇所が、前記ノズル孔に対して、前記回転ローラの回転方向にずれている、請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
3. 前記回転ローラと前記ノズルプレートとの間の間隔は、前記回転ローラの一方の軸線方向端面から、他方の軸線方向端面に向かうに従って、大きくなる、請求項１または請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
4. 前記インクと、前記回転ローラとの接触角は、前記インクと、前記ノズルプレートと接触角より小さい、請求項１から請求項３のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
5. 前記インクと、前記ノズルプレートとの接触角が、９０°以上である、請求項１から請求項４のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
6. 前記回転ローラの表面に接触して、前記回転ローラの表面に付着した前記インクを除去するインク除去部をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
7. インクジェットのノズルプレートと、非接触状態で対向配置し、前記ノズルプレート孔以外の領域で、前記ノズルプレートと最も近づくように配置された回転ローラと、
   前記回転ローラの表面に付着したインクを除去するインク除去部と、
   前記インク除去部により除去された前記インクを回収するインク回収部と、
   を備えたインクジェットヘッド部のクリーニング装置。
8. ノズルプレートと離間して対向配置される可動部を備えた、インクジェットヘッド部のクリーニング方法であって、
   前記可動部を移動させることで、前記可動部と前記ノズルプレート間のインクを、前記可動部の表面に付着させながら、前記ノズルプレートから前記インクを除去するインクジェットヘッド部のクリーニング方法。
9. 回転ローラを用いて、ノズル孔が形成されたインクジェットヘッド部のクリーニング方法であって、
   前記回転ローラを前記インクジェットヘッド部と非接触状態で対向配置する工程と、
   前記ノズル孔から排出したインクを前記ノズルプレートと、前記回転ローラとの空隙に満たす工程と、
   前記ノズルプレートと前記回転ローラとの空隙との間に満たした前記インクを前記ノズルプレート上から前記回転ローラ側に除々に移動させる工程と、
   前記回転ローラと前記ノズルプレートと空隙に満たした前記インクを、前記ノズルプレート上の領域のうち、前記ノズル孔が形成された以外の領域で除去する工程と、
   を備えた、請求項８に記載のインクジェットヘッド部のクリーニング方法。
10. 前記回転ローラの回転速度は、３０ｍｍ／ｓ以下とされている、請求項９に記載のインクジェットヘッド部のクリーニング方法。
11. 前記インクジェットヘッド部内のインクに正圧を印加した状態で、前記インクを除去する、請求項９または請求項１０に記載のインクジェットヘッド部のクリーニング方法。
    

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