JP2008246953A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドのメンテナンス装置を備えたインクジェット記録装置において、装置全体の小型化を可能とするインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インクを吐出する複数のノズルが設けられた記録ヘッド８と、画像が印刷される記録媒体を支持する支持台４と、前記ヘッド８のメンテナンスを行うメンテナンス装置５を備えたインクジェット記録装置であって、ヘッド８を略直交する２方向へ走査可能にし、支持台４をヘッド８の走査方向のいずれとも略直交する方向へ移動可能にし、メンテナンス装置５を、クリーニング材２１の繰出し軸２２及び巻取り軸２３を有するクリーニング部２０と、インク吸引口を有するサッキング部２４と、ノズルの開口を封止するキャッピング部から構成し、クリーニング部２０と、サッキング部２４と、キャッピング部とを、支持台４の移動方向と略平行な方向へ一体的に移動可能としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクを吐出する複数のノズルが設けられた記録ヘッドと、前記ヘッドにより画像が印刷される記録媒体を非記録面側から支持する支持台と、前記ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置と、を備えたインクジェット記録装置に関する。

従来、簡易かつ安価に画像を記録できる画像記録手段として、インクジェット方式を用いた画像印刷装置が数多く用いられている。インクジェット方式を用いた画像印刷装置（以下、「インクジェット記録装置」と称する）は、例えばピエゾ素子等の圧電素子やヒータ等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出したり、ノズルと記録媒体との隙間に静電界を形成して、電気的な吸引力によりノズルからインクを引張るなどして、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら画像記録を行うものである。

このインクジェット記録装置、特にオンデマンド型のインクジェット記録装置では、記録時にのみノズルからインクの液滴が吐出されるので、ノズル開口のインクが大気に曝露した状態で長時間経過することで、インクの溶媒のみが蒸発し、インクの液滴の吐出が不安定になったり、目詰まりしたりする場合がある。

そこで、この事態を防ぐために、装置の非稼動時にはノズルの開口を封止し、ノズル内のインクの溶媒の蒸発を防止すること（キャッピング）がなされている。

また、装置の立ち上げ時や、ノズルの目詰まりが疑われる時に、ノズルに負圧をかけて、乾燥したインクの固形物を吸引し、ノズル内にインクを充填すること（サッキング）や、ノズルをインク吸収体であるクリーニング材で洗浄すること（クリーニング）もなされている。

しかしながら、前記キャッピング、前記サッキング、及び前記クリーニングを実施するには、これらに必要な機能を備えた部品を、それぞれの機能を果たす時だけ前記ヘッドと近接もしくは当接するように設置しなければならず、そのために、装置が大型化するという問題が起きる。

この問題に対し、例えば、前記クリーニング部、前記サッキング部、前記キャッピング部をヘッドの走査方向と直交する方向に配置すると同時に、配置と同方向に移動可能とすることで、ヘッドの走査方向の幅を短くし、装置の小型化を図る提案がなされている（特許文献１参照）。
特開２０００−８５１３５号公報

特許文献１の発明によれば、前記ヘッド、及び前記クリーニング部と前記サッキング部と前記キャッピング部とは、前記ヘッドの走査方向、及びこれと直交する方向にのみ移動可能とされている。しかしながら、この構成では前記クリーニング部と前記サッキング部と前記キャッピング部との、前記２方向と直交する方向の長さ（一般に高さ）を同一とする必要があり、装置の構造等が制限される。また、前記ヘッドは描画時において記録媒体との適正な距離を保つ必要もある。したがって、装置のいずれかの構成部品が、前記２方向と直交する方向への可動軸を備えることは必須であるが、特許文献１の発明においてはこの点についての考慮がなされていない。

本発明は上記の点を鑑みてなされたもので、メンテナンス装置を備えたインクジェット記録装置について、可動軸の構成と移動範囲を必要最小限とすることで装置全体の小型化を図ることを目的とする。

前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
インクを吐出する複数のノズルが設けられ、所定の主走査方向へ移動可能な記録ヘッドと、
前記ヘッドにより画像が印刷される記録媒体を非記録面側から支持し、前記主走査方向に略直交する副走査方向へ移動可能な支持台と、
前記ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置と、を備えたインクジェット記録装置であって、
前記ヘッドは、前記主走査方向に加え、前記主走査方向と前記副走査方向とのいずれとも略直交する第３走査方向へ更に移動可能とされ、
前記メンテナンス装置は、帯状のクリーニング材によって前記ヘッドのクリーニングを行うクリーニング部と、インク吸引口から前記ノズル内のインクを吸引するサッキング部と、前記ノズルの開口を封止するキャッピング部と、を備え、前記副走査方向に略平行な方向に並べて配設して構成されるとともに、前記副走査方向へ一体的に移動可能とされ、
前記ヘッドのメンテナンス時には、前記ヘッドは、前記ヘッドの所定位置が前記メンテナンス装置の所定位置の上方になるまで前記主走査方向に適宜移動するとともに、前記メンテナンス装置との所定の距離まで前記第３走査方向に適宜移動し、前記メンテナンス装置は、所定位置が前記ヘッドの所定位置の下方になるまで前記副走査方向に適宜移動することとし、
前記ヘッドにより画像が印刷される時には、前記ヘッドは、前記ヘッドの所定位置が前記支持台の所定位置の上方になるまで前記主走査方向に移動するとともに、前記支持台との所定の距離まで前記第３走査方向に適宜移動し、前記支持台は、前記支持台の所定位置が前記ヘッドの所定位置の下方になるまで前記副走査方向に適宜移動することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記メンテナンス装置において、前記クリーニング部の一部に、前記クリーニング材に液体を噴射する液体噴射装置を更に備え、
前記液体噴射装置を、前記ヘッドに前記クリーニング材を押圧するヘッドクリーニング部の直前の前記クリーニング材に液体を噴射できるよう配設したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１及び２記載のインクジェット記録装置において、
前記メンテナンス装置において、前記副走査方向に略平行な方向に、前記クリーニング部、前記サッキング部、前記キャッピング部がこの順に配置されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、メンテナンス装置を構成するクリーニング部と、サッキング部と、キャッピング部と、を副走査方向へ一体的に移動可能としたため、前記メンテナンス装置の可動軸を１軸にまとめることができる。更に、前記クリーニング部と、前記サッキング部と、前記キャッピング部と、を前記副走査方向と略平行な方向、即ち前記ヘッドの走査方向と略直交する方向へ並んで配設することにより、前記ヘッドの必要な走査距離を短くすることができる。

また、ヘッドを略直交する２方向へ走査可能とし、更に、互いに相手に対して作用しない支持台と前記メンテナンス装置の各々の移動方向を互いに略平行とし、かつ、その移動方向を前記ヘッドの走査方向のいずれとも略直交する方向とすることで、インクジェット記録装置全体の可動軸を４軸にまとめ、同装置全体を小型化できる。

請求項２に記載の発明によれば、前記メンテナンス装置がクリーニング効果を高める液体噴射装置を含んだ構成において、請求項１と同様に、前記メンテナンス装置の可動軸を１軸にまとめ、更に、インクジェット記録装置全体の可動軸を４軸にまとめ、同装置全体を小型化できる。また、ヘッドクリーニング部の直前のクリーニング材に液体を噴射できるよう液体噴射装置を配設したため、噴射した液体の揮発を少なく抑えることができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記メンテナンス装置において、前記クリーニング部、前記サッキング部、前記キャッピング部の順に配置することにより、前記メンテナンス装置の前記各部の動作の順番の配置となるため、前記ヘッドに対する前記メンテナンス装置の前記各部の動作の繋がりに移動の無駄がなくなり、前記メンテナンス装置が効率良く動作する。

以下、本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の内部構成を示す斜視図である。本実施形態におけるインクジェット記録装置１００は、底板１と、水平ガイドレール２を下方から所定高さ位置で支持するガイドレール支持台３を備えている。水平ガイドレール２は、垂直ガイドレール６を介してキャリッジ７を支持しており、垂直ガイドレール６とキャリッジ７は、一体となって、図示しない移動機構により所定の搬送方向である水平な主走査方向Ｘに、水平ガイドレール２に沿って往復移動するようになっている。また、キャリッジ７は、図示しない移動機構により垂直方向Ｚに、垂直ガイドレール６に沿って往復移動するようになっている。

底板１には、図示しない記録媒体を非記録面側から支持する支持台４と、後述する記録ヘッド８のメンテナンスを行うメンテナンス装置５とが、水平ガイドレール２の長手方向に並んで配設されている。支持台４は、図示しない搬送機構により主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに、記録媒体を搬送するものである。

また、支持台４は、静電吸引力によりインクを吐出させるいわゆる電界アシスト法を用いる場合には、電極としての機能を具備する。

キャリッジ７には、本実施形態におけるインクジェット記録装置で使用される各色（例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のインクを記録媒体に対して吐出する記録ヘッド８が搭載されている。なお、インクジェット記録装置で使用されるインクは例示したものに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）、その他白インクや透明インク等の各色のインクを使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッドがキャリッジに搭載される。

記録ヘッド８の内部には、インクを吐出する複数のノズル９（図３参照）が副走査方向Ｙに沿って列状に設けられており、記録ヘッド８の記録媒体と対向する面は、これらノズル９のインク吐出口が形成されたインク吐出面１０となっている。インク吐出面１０には、インクが付着し難いように、フッ素加工処理を施す等、撥水処理が施されていることが好ましい。

記録ヘッド８のノズル９には、例えば、アクチュエータとして電圧を印加することにより変形する圧電素子としてのピエゾ素子（図示せず）が付設されている。このピエゾ素子に駆動電圧を印加することによってピエゾ素子を変形させ、図示しないインク流路を圧縮してノズル９のインク吐出口からインクを吐出させるようになっている。なお、ノズル９の先端部ではインクがノズル９の外側に突出するように曲面形状（メニスカス）を形成するようになっており、このメニスカスの形状が正常に整えられていると正常なインク吐出を行うことができるようになっている。

本実施形態におけるメンテナンス装置５では、図２に示す通り、記録ヘッド８のクリーニングを行うクリーニング部２０と、ノズル９に負圧を掛けてインクを充填させるサッキング機能と共にキャッピング機能をも兼ねるサッキング部２４が、副走査方向Ｙに移動可能なメンテナンス台２７上に、副走査方向Ｙに並んで配設されている。ここで、クリーニング部２０を構成するヘッドクリーニング部２６の副走査方向Ｙの中心と、サッキング部２４を構成する後述の吸引キャップ４１（図４参照）の副走査方向Ｙの中心との中心線が、前記支持台４の副走査方向Ｙの可動範囲における中心線と、一致するか若しくは所定範囲内の距離となるようクリーニング部２０とサッキング部２４が配設される。

クリーニング部２０には、サッキング部２４と反対側の位置に、長尺な帯状のクリーニング材２１を送り出す繰出し軸２２が配設されている。また、繰出し軸２２と副走査方向Ｙに並んで該繰出し軸２２より少し下方にクリーニング材２１を巻き取る巻取り軸２３が配設されている。これら繰出し軸２２と巻取り軸２３は、図示しない電動モータによって回転駆動される。これにより、クリーニング材２１の送り出し、巻き取りを行う。クリーニング材２１は、複数の従動ローラ２５によりヘッドクリーニング部２６に案内されて巻取り軸２３に巻き取られる。ヘッドクリーニング部２６に案内されたクリーニング材２１は、記録ヘッド８のインク吐出面１０と対向するようになっている。そして、前述の繰出し軸２２、巻取り軸２３、従動ローラ２５、ヘッドクリーニング部２６、及び回転駆動用の電動モータによりクリーニング部２０が構成されており、副走査方向Ｙに向かって、巻取り軸２３、繰出し軸２２、従動ローラ２５、ヘッドクリーニング部２６、従動ローラ２５がこの順に配設されている。図示しない回転駆動用の電動モータは、繰出し軸２２と巻取り軸２３それぞれの軸線上に設けられている。なお、本実施形態では、繰出し軸２２と巻取り軸２３を逆回転させてクリーニング材２１の巻取り方向を逆転させられるよう回転駆動用の電動モータを両軸に取り付けてあるが、これを巻取り軸２３のみへの取り付けとしてもよい。また、繰出し軸２２と巻取り軸２３の上下の位置関係を逆転させてもよいし、副走査方向Ｙに向かっての並びを逆転させてもよい。

クリーニング部２０には、クリーニング材２１の繰出し軸２２とヘッドクリーニング部２６の間にあって、クリーニング材２１のインク吐出面１０接触側に液体を噴射する液体噴射装置２８を更に付設することができる（図８参照）。液体噴射装置２８は、液体が噴射されるクリーニング材２１の副走査方向Ｙの噴霧範囲が、少なくとも記録ヘッド８のインク吐出面１０の副走査方向Ｙの長さ以上となるように、クリーニング材２１から所定距離の位置に設けられる。また、液体噴射装置２８が噴射する液体には、固形化したインクを良く溶かす効果のある液体を用いる。

クリーニング材２１は、少なくとも記録ヘッド８のインク吐出面１０の主走査方向Ｘの幅よりも大きな幅寸法となるよう形成されている。

また、クリーニング材２１には高密度繊維からなるインク吸収体を用いているため、その表面に接触するものを吸着しやすく、インクの粘度や濡れ性に関わらず記録ヘッド８のノズル９の先端部からインクを速やかに吸収することができる。すなわち、本実施形態におけるクリーニング材２１は、例えば、紫外線硬化性インク、その他、油系インク、ソルベント系インク、導電性インク、及び半導体インク等、通常使用されるインクよりも高粘度で濡れ性の悪いインクであっても、ノズル９の先端部からインクを確実に吸収することができるようになっている。但し、クリーニング材２１はこれに限ることなく不織布、ワイピングクロス、スポンジ（発泡材）等も使用が可能である。

図３に示す通り、ヘッドクリーニング部２６は、支持台３１と、その上部に上下動自在に取り付けられた可動部３２からなっている。可動部３２は、箱型の可動台３５を備え、その副走査方向Ｙの両端には、クリーニング材２１を中央の押付け部材３３へ案内するガイドローラ３４が配設されている。中央の押付け部材３３は、両端のガイドローラ３４よりも所定の量だけ上方に形成されており、また、図示しない機構により副走査方向Ｙに移動可能なように可動台３５に取り付けられている。更に、押付け部材３３は、その幅寸法がクリーニング材２１の幅寸法に対して少なくとも同等以上の長さに形成されており、クリーニング材２１を適度な圧力で記録ヘッド８のインク吐出面１０に対して均一に押し付けることができるとともに、副走査方向Ｙへの一回の往復移動で、クリーニング材２１を記録ヘッド８のインク吐出面１０の全域にわたって接触させることができる。なお、押し付け部材３３は、クリーニング材２１をインク吐出面１０に対して均一に押圧できるものであればよく、その形状等はここに例示したものに限定されない。

図４に示す通り、サッキング部２４には、キャリッジ７が当部上方に移動した際に記録ヘッド８と対向する位置に、記録ヘッド８のインク吐出面１０を覆う吸引キャップ４１が設けられている。吸引キャップ４１の底面には、吸引キャップ４１の内部に連通するインク連通管４２が設けられている。このインク連通管４２の途中には吸引バルブ４５が設けられ、その下方には吸引ポンプ４３が設けられており、インク連通管４２の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク４４が設けられている。また、インク連通管４２は吸引バルブ４５の上方で分岐されており、分岐先は通気バルブ４６を介して大気に通じている。なお、吸引ポンプ４３は、例えば、チューブポンプ等を用いることができるが、ノズル９内のインク等を吸引するのに十分な吸引力を確保できるものであれば足り、他の機構を適用することも可能である。なお、本実施形態のサッキング部はキャッピングの機能も兼ねているが、別途キャッピング用のキャップを設けてもよい。この際のキャッピング用のキャップは、クリーニング部の反対側にサッキング部と副走査方向Ｙに並んで配設されるのが好ましい。

その他、図示しないインク供給路を介して、記録ヘッド８に各色のインクを供給するインクタンク（図示せず）が設けられている。また、インク供給路の途中には、インクタンクから記録ヘッド８に対してインクを送液する送液ポンプ５６が設けられている。

また、本実施の形態に用いられる記録媒体としては、通常のインクジェット記録装置に適用される普通紙，再生紙，光沢紙などの各種紙，各種布地，各種不織布，樹脂，金属，ガラスなどの材質からなるものが適用可能である。また、記録媒体の形態としては、ロール状、カットシート状、板状などが適用可能である。

更に、本実施の形態に用いられる記録媒体として、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の公知の記録媒体も適用可能である。

次に、図５に示す本実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成について説明する。

インクジェット記録装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種の処理
プログラム等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）（いずれも図示せず）等から構成されインクジェット記録装置の各部を制御する制御部５０を備えている。制御部５０は、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭの作業領域に展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行するようになっている。なお、本実施形態において、制御部５０は、後述するように、前記メンテナンス装置５を制御するメンテナンス制御部を兼ねるようになっている。

制御部５０には、インクジェット記録装置に対して電力を供給する電源（図示せず）が接続されている。

インクジェット記録装置は、記録ヘッド８のメンテナンス動作を行うタイミングや画像記録条件等を設定、入力する設定手段としての入力部５１を有しており、入力部５１から入力された情報は制御部５０に送られる。入力部５１は、例えばキーボードや操作パネルであり、ユーザは入力部５１を操作することにより各種の設定を行うことができる。

また、制御部５０は、キャリッジ駆動機構５２を制御してキャリッジ７を垂直方向Ｚの所定の高さに移動させて、主走査方向Ｘに往復移動させるとともに、キャリッジ７の動作に合わせて記録媒体の搬送と停止とを繰り返し、記録媒体を間欠的に副走査方向Ｙに搬送させるように、記録媒体搬送機構５３を制御する。

また、制御部５０は、記録ヘッド８を動作させて記録ヘッド８から記録媒体上に所定量のインクを吐出させる。

また、制御部５０は、キャリッジ駆動機構５２を制御してキャリッジ７をメンテナンス装置５に移動させ、記録ヘッド８のメンテナンス動作を行わせる。すなわち、本実施形態においては、例えばサッキングを行う時は、キャリッジ７がメンテナンス装置５の上方に移動し、サッキング部２４が記録ヘッド８の下方にくるようメンテナンス台２７が副走査方向Ｙに移動すると、制御部５０は、吸引キャップ４１が記録ヘッド８のインク吐出面１０に密着する位置までキャリッジ７を垂直方向Ｚに下降させる。さらに、吸引キャップ４１がインク吐出面１０に密着すると、制御部５０は、通気バルブ４６を閉めてから吸引バルブ４５を開放し、吸引ポンプ４３を動作させて吸引キャップ４１と記録ヘッド８のインク吐出面１０との間の空間内の空気を吸引し前記空間内を減圧することにより、ノズル９の中や周囲の異物を吸引除去させる。吸引が完了した後、インク吐出面１０を吸引キャップ４１から離す時には、制御部５０は、吸引バルブを閉めてから通気バルブ４６を開放し、インク連通管４２内の圧力を大気に戻してから、キャリッジ７を垂直方向Ｚに移動させてインク吐出面１０を吸引キャップ４１から離させる。この操作により、吸引キャップを離す際に記録ヘッド８が破損するのを防ぐ。

また、制御部５０は、ヘッドクリーニングを行う時は、クリーニング部２０の支持台駆動機構５４を駆動させることにより、押付け部材３３をクリーニング材２１を介して記録ヘッド８のインク吐出面１０に押し付けながら副走査方向Ｙに移動させる。この際、クリーニング材２１は記録ヘッド８に対して移動しないため、摩擦を生じず、記録ヘッド８を傷めることはない。
メンテナンス装置５に液体噴射装置２８が付設されている場合には、制御部５０は、まず液体噴射装置２８にクリーニング材２１へインク除去用の液体を噴射させ、次いでクリーニング材２１の液体噴射された範囲がインク吐出面１０を覆うまで、巻取り軸２３でクリーニング材２１を巻き取らせる。それから押付け部材３３をクリーニング材２１を介して記録ヘッド８のインク吐出面１０に押し付けながら副走査方向Ｙに移動させる。

また、制御部５０は、巻取り軸２３を回転駆動する電動モータ５５を駆動させることにより適宜クリーニング材２１を巻取り軸２３に巻き取らせる。本実施形態においては、前述の押付け部材３３を動作させるヘッドクリーニングを１回行うごとに、所定量だけクリーニング材を巻き取らせる。前記の所定量とは、少なくともインク吐出面１０の副走査方向Ｙの幅以上である。

次に、図６、図７に示すメンテナンス装置の動作フローに基づいて、本実施形態に係るメンテナンス装置の作用について説明する。

図６に通常使用時のメンテナンス装置の動作フローを示す。

まず、インクジェット記録装置の電源がＯＮになると、各部が通電され、制御部５０は、ＳＴＥＰ１で送液ポンプ５６にキャリッジ７のインクを充填させる。

次に、固形化インク等の異物を除去してノズル９にインクを充填するためにＳＴＥＰ２のサッキングを行う。制御部５０がサッキングの指令を出すと、キャリッジ７がメンテナンス装置５の上方に移動し、サッキング部２４が記録ヘッド８の下方にくるようメンテナンス台２７が副走査方向Ｙに移動する。そして、制御部５０は吸引キャップ４１が記録ヘッド８のインク吐出面１０に密着する位置までキャリッジ７を垂直方向Ｚに下降させる。吸引キャップ４１がインク吐出面１０に密着すると、制御部５０は、通気バルブ４６を閉めてから吸引バルブ４５を開放し、吸引ポンプ４３を動作させて吸引キャップ４１と記録ヘッド８のインク吐出面１０との間の空間内の空気を吸引し前記空間内を減圧することによりノズル９の中の異物を吸引除去しノズル９にインクを充填させる。吸引が完了した後、吸引キャップ４１をインク吐出面１０から離す時には、制御部５０は、吸引バルブを閉めてから通気バルブ４６を開放し、インク連通管４２内の圧力を大気に戻してから、キャリッジ７を垂直方向Ｚに移動させてインク吐出面１０を吸引キャップから離させるようにする。この操作により、吸引キャップを離す際に記録ヘッド８が破損するのを防ぐ。

次に、サッキングの際にインク吐出面１０に付着したインクを除去するためにＳＴＥＰ３のクリーニングを行う。制御部５０は、クリーニング部２０の支持台駆動機構５４を駆動させることにより、押付け部材３３をクリーニング材２１を介して記録ヘッド８のインク吐出面１０に押し付けながら副走査方向Ｙに往復移動させる。所定回数の押付け部材３３の往復移動が完了した後、制御部５０は、巻取り軸２３を回転駆動する電動モータ５５を駆動させることにより、少なくともインク吐出面１０の副走査方向Ｙの幅以上の長さのクリーニング材２１を巻取り軸２３に巻き取らせる。
メンテナンス装置５が液体噴射装置２８を備える場合には、上記の押付け部材３３の動作の前に、液体噴射装置２８からクリーニング材２１にインク除去用の液体を噴射させ、巻取り軸２３を回転駆動する電動モータ５５を駆動させることにより、クリーニング材２１の液体噴射箇所がインク吐出面１０を覆う位置にクリーニング材２１を移動させる。メンテナンス装置５が液体噴射装置２８を備える場合には、以下のフロー中のクリーニングでは全て同様に動作する。

この段階で描画準備が完了し、次にＳＴＥＰ４の描画が行われる。描画は、制御部５０が、図示しない外部装置や入力部５１等から送られた画像情報に基づいて記録ヘッド８を動作させることによりノズル９から記録媒体に向けてインクが吐出されることにより行われる。

１回の描画が終了すると、描画時のインク吐出によるインク吐出面１０の汚れを除去するために、再び前記ＳＴＥＰ３と同様のクリーニングがＳＴＥＰ５で１回実施される。繰り返し描画を実施する際には、前記ＳＴＥＰ４の描画とＳＴＥＰ５のクリーニングが繰り返される。

必要量の描画が終了し、次回の使用まで待機する際には、ＳＴＥＰ５のクリーニングが行われた後、ＳＴＥＰ６でノズル９がキャッピングされる。具体的には、前記サッキングと同様の手順でインク吐出面１０を吸引キャップ４１で覆い、吸引バルブ４５と通気バルブ４６を閉めた状態にしておく。

待機状態から復帰して再び描画する時は、前記ＳＴＥＰ４の描画に戻る。また、待機状態のまま、インクジェット記録装置の使用を終了し、電源をＯＦＦする場合には、キャッピングの状態を維持したままとなる。

インクを充填したままの状態が翌日まで持ち越されて再び使用する場合には、再び前記ＳＴＥＰ２のサッキングから開始される。インクを交換する場合にはＳＴＥＰ７でインクは脱液される。

図７にインクの射出異常が検知された場合のメンテナンス装置の動作フローを示す。インクの射出異常が検知された場合には、ノズル９が異物により目詰まりした可能性が高いので、この異物をノズル９から除去する操作が行われる。

ＳＴＥＰ１で描画中のノズル９に射出異常が検知されると、ＳＴＥＰ２では、まず前記サッキングと同様に、キャリッジ７がメンテナンス装置５の上方に移動し、サッキング部２４が記録ヘッド８の下方にくるようメンテナンス台２７が副走査方向Ｙに移動する。そして、制御部５０は吸引キャップ４１が記録ヘッド８のインク吐出面１０に密着する位置までキャリッジ７を垂直方向Ｚに下降させる。吸引キャップ４１がインク吐出面１０に密着すると、制御部５０は、ピエゾ素子に通常の描画時より所定値だけ高い駆動電圧を印加して、ノズル９のインク吐出口から通常の描画時より所定値だけ高い圧力でインクを吐出させる（フラッシング）。次いで制御部５０はサッキングを行う。すなわち、通気バルブ４６を閉めてから吸引バルブ４５を開放し、吸引ポンプ４３を動作させて吸引キャップ４１と記録ヘッド８のインク吐出面１０との間の空間内の空気を吸引し前記空間内を減圧する。この一連の操作によりノズル９内の異物を吸引除去する。

次のＳＴＥＰ３では記録ヘッド８のインク吐出面１０のクリーニングを前記の通常使用時と同様に行う。

クリーニングが完了すると、ＳＴＥＰ４で再び描画を行い、射出異常が改善されたか確認する。改善されていない場合には、ＳＴＥＰ２に戻り再びフローに沿ってフラッシングから描画までが繰り返される。この一連の動作が所定回数繰り返されても射出異常が改善されない場合には、動作を停止し、射出異常が改善されないことを、例えば赤色ＬＥＤ（図示せず）の点灯などで表示させてもよい。この場合には、射出異常がノズルの目詰まり以外の原因、例えばピエゾ素子の劣化等が原因である可能性がある。

以上のように、本実施形態におけるインクジェット記録装置では、クリーニングとサッキング及びキャッピングを行うメンテナンス装置５を、記録媒体の支持台４と同様の副走査方向Ｙへの１軸可動とし、メンテナンス装置５の構成部品は同じく副走査方向Ｙへ並べて配設している。これにより記録ヘッド８の主走査方向Ｘへの移動範囲を必要最小限に抑えることができる。

また、メンテナンス装置５は、クリーニング部２０を構成するヘッドクリーニング部２６の副走査方向Ｙの中心と、サッキング部２４を構成する吸引キャップ４１の副走査方向Ｙの中心との中心線が、前記支持台４の副走査方向Ｙの可動範囲における中心線と、一致するか若しくは所定範囲内の距離となるようクリーニング部２０とサッキング部２４が配設されている。これにより、記録ヘッド８の副走査方向Ｙの位置に対して、メンテナンス装置５上のクリーニング部２０とサッキング部２４が略均等な距離に配設されるため、メンテナンス装置５の移動範囲を必要最小限に抑えることができる。

また、記録ヘッド８は主走査方向Ｘに加え垂直方向Ｚへも移動可能としている。これにより高さの異なるクリーニング部やサッキング部、及び支持台４に対しても、自在に垂直方向の距離を調節することができる。

また、メンテナンス装置５には、クリーニング材２１の巻取り軸２３、繰出し軸２２、ヘッドクリーニング部２６、サッキング部２４の順で、副走査方向Ｙへ並んで配設されている。これにより、記録ヘッド８に対して接触動作をするヘッドクリーニング部２６とサッキング部２４が隣り合う近い位置に配設されることで、メンテナンス装置５の移動範囲を必要最小限に抑えることができる。更に、前記の動作フローによれば、サッキング若しくはキャッピングと、クリーニングとは、殆どの場合において動作が連続しているため、ヘッドクリーニング部２６とサッキング部２４を隣り合う近い位置に配設することで、両動作間の移動の時間が短縮され、効率の良いメンテナンスが可能となる。

以上に述べたように、本実施形態におけるインクジェット記録装置によれば、主に装置の小型化の点において大きな効果が得られるが、二次的な効果として、可動軸の移動範囲を狭くできることにより制御精度の向上や移動時間の短縮が図られるほか、装置の小型化により軽量化やコスト低減の効果が得られるのも勿論である。

また、本実施形態のインクジェット記録装置によれば、液体噴射装置２８を備えたメンテナンス装置５においても、上記と同様に装置の小型化の効果が得られる。

その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態例の斜視図である。 図１に示すインクジェット記録装置におけるメンテナンス装置の構成を示す正面図である。 図１に示すインクジェット記録装置におけるメンテナンス装置を構成するヘッドクリーニング部の正面図である。 図１に示すインクジェット記録装置におけるメンテナンス装置を構成するサッキング部の正面図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態例の制御構成を示すブロック図である。 本発明に係るインクジェット記録装置における実施形態例の通常使用時のメンテナンス装置の動作フローである。 本発明に係るインクジェット記録装置における実施形態例のインク射出異常時のメンテナンス装置の動作フローである。 本発明に係るインクジェット記録装置の他の実施形態例におけるメンテナンス装置の構成を示す正面図である。

符号の説明

１ 底板
２ 水平ガイドレール
３ ガイドレール支持台
４ 記録媒体を支持する支持台
５ メンテナンス装置
６ 垂直ガイドレール
７ キャリッジ
８ 記録ヘッド
９ ノズル
１０ インク吐出面
２０ メンテナンス装置のクリーニング部
２１ メンテナンス装置のクリーニング材
２２ クリーニング材の繰出し軸
２３ クリーニング材の巻取り軸
２４ メンテナンス装置のサッキング部
２５ メンテナンス装置の従動ローラ
２６ クリーニング部のヘッドクリーニング部
２７ メンテナンス装置のメンテナンス台
２８ メンテナンス装置の液体噴射装置
３１ ヘッドクリーニング部の支持台
３２ ヘッドクリーニング部の可動部
３３ ヘッドクリーニング部の押付け部材
３４ ヘッドクリーニング部のガイドローラ
３５ ヘッドクリーニング部の可動台
４１ サッキング部の吸引キャップ
４２ サッキング部のインク連通管
４３ サッキング部の吸引ポンプ
４４ サッキング部の廃インクタンク
４５ サッキング部の吸引バルブ
４６ サッキング部の通気バルブ
５０ 制御部
５１ 入力部
５２ キャリッジ駆動機構
５３ 記録媒体搬送機構
５４ 支持台駆動機構
５５ 電動モータ
５６ 送液ポンプ
１００ インクジェット記録装置
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向
Ｚ 垂直方向

Claims (3)

1. インクを吐出する複数のノズルが設けられ、所定の主走査方向へ移動可能な記録ヘッドと、
   前記ヘッドにより画像が印刷される記録媒体を非記録面側から支持し、前記主走査方向に略直交する副走査方向へ移動可能な支持台と、
   前記ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス装置と、を備えたインクジェット記録装置であって、
   前記ヘッドは、前記主走査方向に加え、前記主走査方向と前記副走査方向とのいずれとも略直交する第３の方向へ更に移動可能とされ、
   前記メンテナンス装置は、帯状のクリーニング材によって前記ヘッドのクリーニングを行うクリーニング部と、インク吸引口から前記ノズル内のインクを吸引するサッキング部、及び前記ノズルの開口を封止するキャッピング部と、を前記副走査方向に略平行な方向に並べて配設して構成されるとともに、前記副走査方向へ一体的に移動可能とされ、
   前記ヘッドのメンテナンス時には、前記ヘッドは、前記ヘッドの所定位置が前記メンテナンス装置の所定位置の上方になるまで前記主走査方向に適宜移動するとともに、前記メンテナンス装置との所定の距離まで前記第３の方向に適宜移動し、前記メンテナンス装置は、前記メンテナンス装置の所定位置が前記ヘッドの所定位置の下方になるまで前記副走査方向に適宜移動するように構成され、
   前記ヘッドにより画像が印刷される時には、前記ヘッドは、前記ヘッドの所定位置が前記支持台の所定位置の上方になるまで前記主走査方向に移動するとともに、前記支持台との所定の距離まで前記第３の方向に適宜移動し、前記支持台は、前記支持台の所定位置が前記ヘッドの所定位置の下方になるまで前記副走査方向に適宜移動するように構成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記メンテナンス装置において、前記クリーニング部の一部として、前記クリーニング材に液体を噴射する液体噴射装置を更に備え、
   前記液体噴射装置を、前記ヘッドに前記クリーニング材を押圧するヘッドクリーニング部の直前の前記クリーニング材に液体を噴射できるよう配設したことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記メンテナンス装置において、前記副走査方向に略平行な方向に、前記クリーニング部、前記サッキング部、前記キャッピング部がこの順に配置されていることを特徴とする請求項１及び２記載のインクジェット記録装置。

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