JP2011178068A - ヘッド洗浄装置、ヘッド洗浄方法及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 洗浄液を塗布してノズル面を洗浄する場合に、洗浄液の塗布不良のためにノズル面の洗浄が十分に行われなくなることを防止することが可能なヘッド洗浄装置、ヘッド洗浄方法及び画像記録装置を提供する。
【解決手段】 記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａには、ノズル面１０４Ａの温度変化を検知するための温度センサ２５０が配置されている。また、洗浄液タンク２１２には、洗浄液の温度を検知するための温度センサ２５２が配置されている。システムコントローラ３００は、温度センサ２５０及び２５２による温度の測定結果を取得する。そして、システムコントローラ３００は、上記温度の測定結果に基づいて、洗浄液の塗布が成功したかどうかを判定する。
【選択図】 図５

Description

本発明はヘッド洗浄装置、ヘッド洗浄方法及び画像記録装置に係り、特に液体吐出ヘッドを洗浄するための技術に関する。

特許文献１には、ワイパー部材と、ワイピング専用の処理液を蓄える処理液保持部と、記録ヘッド又はワイパー部材に処理液を塗布する塗布手段とを有し、処理液を用いずに前記処理液を用いて記録ヘッドの吐出口面を払拭するドライワイピングと、処理液を用いて吐出口面を払拭するウエットワイピングとを実施可能なインクジェット記録装置が開示されている。

特開２００９−１０１６３０号公報

記録ヘッドの吐出口面（ノズル面）に処理液（洗浄液）を塗布して、ノズル面に付着したインク等を除去する場合、なんらかのトラブルにより、ノズル面に洗浄液が適切に塗布されない可能性がある。このような場合、ノズル面に付着したインクの成分が除去されずに残留して、インクの吐出性能が低下するという問題があった。

また、洗浄液を塗布した後にウエットワイピングを実施する場合、洗浄液が適切に塗布されていない状態で吐出口面が払拭されると、ウエットワイピングが実質的にドライワイピングになってしまう。上記のように、処理液が適切に塗布されずに、ドライワイピングが繰り返し行われると、記録ヘッドのノズルのメニスカスが破壊されるおそれがある。更に、記録ヘッドの吐出口面の表面の撥液膜が損傷するおそれがある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、洗浄液を塗布してノズル面を洗浄する場合に、洗浄液の塗布不良のためにノズル面の洗浄が十分に行われなくなることを防止することが可能なヘッド洗浄装置、ヘッド洗浄方法及び画像記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るヘッド洗浄装置は、液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液を塗布する洗浄液塗布手段と、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する検知手段とを備える。

上記第１の態様によれば、液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が適切に塗布されたかどうかを検知することができる。これにより、適切な洗浄液の塗布が行われていない場合には、洗浄処理を中断し、操作者に報知することにより、ヘッド洗浄装置のメンテナンスを確実に行うことができる。

本発明の第２の態様に係るヘッド洗浄装置は、上記第１の態様において、前記液体吐出ヘッドのノズル面を払拭する払拭手段と、前記検知手段により前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたことが検知された場合に、前記払拭手段により前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を行い、前記検知手段により前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されていないことが検知された場合に、前記払拭手段による前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を停止する制御手段とを更に備える。

上記第２の態様によれば、洗浄液がノズル面に適切に塗布されていない場合に、払拭手段によるノズル面の払拭を行わないようにしたので、ノズル面がドライワイピングされて損傷するのを防止することができる。

本発明の第３の態様に係るヘッド洗浄装置は、上記第１又は第２の態様において、前記検知手段を、前記液体吐出ヘッドのノズル面近傍に配置するようにしたものである。

本発明の第４の態様に係るヘッド洗浄装置は、上記第１から第３の態様において、前記検知手段が、前記洗浄液が塗布される前後のノズル面の温度変化を検出し、前記温度変化に基づいて前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するものである。

上記第４の態様によれば、洗浄液の塗布前後のノズル面の温度差を利用して、ノズル面に洗浄液が適切に塗布されたかどうかを検知することができる。

本発明の第５の態様に係るヘッド洗浄装置は、上記第１又は第２の態様において、前記液体吐出ヘッドにより画像を記録した後のノズル面の温度と前記洗浄液の温度とは異なっており、前記検知手段が、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するものである。

本発明の第６の態様に係るヘッド洗浄装置は、上記第５の態様において、前記洗浄液を蓄えるための洗浄液貯留手段と、前記洗浄液貯留手段内の洗浄液の温度を測定する温度測定手段とを更に備え、前記検知手段が、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と、前記温度測定手段により測定された前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するようにしたものである。

上記第５及び第６の態様によれば、画像記録工程において液体吐出ヘッド又は液体（インク）の温度が洗浄液の温度とは異なる温度に温度調整されていることを利用して、ノズル面に洗浄液が適切に塗布されたかどうかを検知することができる。

本発明の第７の態様に係るヘッド洗浄装置は、上記第１から第３の態様において、前記液体吐出ヘッドのノズル面に配置された少なくとも一対の電極を更に備え、前記検知手段が、前記電極間に流れる電流を検知することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するようにしたものである。

上記第７の態様によれば、洗浄液の電気伝導性を利用して、ノズル面に洗浄液が適切に塗布されたかどうかを検知することができる。

本発明の第８の態様に係るヘッド洗浄装置は、上記第１から第７の態様において、前記洗浄液塗布手段が、所定のクリアランスを隔てて前記液体吐出ヘッドのノズル面に対向しており、前記洗浄液を保持するための洗浄液保持面を有する洗浄液保持手段を備え、前記洗浄液保持面と前記ノズル面との間にメニスカスを形成させることにより、前記ノズル面に前記洗浄液を塗布するようにしたものである。

本発明の第９の態様に係る画像記録装置は、液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、上記第１から第８の態様に係るヘッド洗浄装置とを備える。

本発明の第１０の態様に係るヘッド洗浄方法は、液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液を塗布する洗浄液塗布工程と、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する検知工程とを備える。

本発明の第１１の態様に係るヘッド洗浄方法は、上記第１０の態様の検知工程において前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたことが検知された場合に、払拭手段により前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を行い、前記検知工程において前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されていないことが検知された場合に、前記払拭手段による前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を停止する制御工程とを更に備える。

本発明の第１２の態様に係るヘッド洗浄方法は、上記第１０又は第１１の態様の検知工程において、前記洗浄液が塗布される前後のノズル面の温度変化を検出し、前記温度変化に基づいて前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するようにしたものである。

本発明の第１３の態様に係るヘッド洗浄方法は、上記第１０又は第１１の態様において、前記液体吐出ヘッドにより画像を記録した後の前記ノズル面の温度と前記洗浄液の温度とは異なっており、前記検知工程では、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するようにしたものである。

本発明の第１４の態様に係るヘッド洗浄方法は、上記第１３の態様において、前記洗浄液を蓄えるための洗浄液貯留手段内の洗浄液の温度を測定する温度測定工程を更に備え、前記検知工程では、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と、前記温度測定工程により測定された前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するようにしたものである。

本発明の第１５の態様に係るヘッド洗浄方法は、上記第１０又は第１１の態様において、前記検知工程では、前記液体吐出ヘッドのノズル面に配置された少なくとも一対の電極の間に流れる電流を検知することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知するようにしたものである。

本発明によれば、液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が適切に塗布されたかどうかを検知することができる。これにより、適切な洗浄液の塗布が行われていない場合には、洗浄処理を中断し、操作者に報知することにより、ヘッド洗浄装置のメンテナンスを確実に行うことができる。更に、本発明によれば、洗浄液がノズル面に適切に塗布されていない場合に、払拭手段によるノズル面の払拭を行わないようにすることにより、ノズル面がドライワイピングされて損傷するのを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す斜視図 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の画像記録部を示す図 記録ヘッド１０４のノズル面を示す平面図 図３の４−４断面図 本発明の第１の実施形態に係る洗浄処理部２０２を示す図 払拭部２０４を示す側面図 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０のシステム構成を示すブロック図 本発明の第１の実施形態に係るヘッド洗浄方法を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態に係る洗浄処理部２０２を示す図 本発明の第２の実施形態に係るヘッド洗浄方法を示すフローチャート

以下、添付図面に従って本発明に係るヘッド洗浄装置、ヘッド洗浄方法及び画像記録装置の実施の形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の画像記録部を示す図である。

本実施形態に係るインクジェット記録装置１０は、インク（水性インク）と処理液（凝集処理液）を用いて記録媒体の記録面に画像を記録する２液凝集方式のインクジェット記録装置である。なお、インクジェット記録装置１０の記録方式は２液凝集方式に限定されるものではなく、他の方式を採用することも可能である。

図１に示すように、インクジェット記録装置１０は、記録媒体に画像を記録する画像記録部１００と、記録ヘッドのメンテナンスを行うためのメンテナンス部２００とを備えている。

まず、画像記録部１００について説明する。図１に示すように、画像記録部１００は、圧胴１０２と、液体吐出ヘッド（記録ヘッド）１０４と、記録ヘッド１０４が搭載されるヘッドユニット１０６とを備えている。図２に示すように、画像記録部１００は、記録媒体（例えば、枚葉紙）２４が格納される給紙部１２と、給紙部１２から供給された記録媒体２４の記録面に処理液を付与する処理液付与部３２２とを備えている。

給紙部１２内の記録媒体２４は、給紙トレイ５０及び給紙胴５２を介して処理液付与部３２２に搬送される。処理液付与部３２２は、処理液ドラム５４及び処理液塗布装置５６を備えており、記録媒体２４の記録面に処理液を塗布する。

処理液が付与された記録媒体２４は、第１中間搬送部（搬送ドラム）２６を介して圧胴１０２（描画ドラム）上に搬送されて保持される。圧胴１０２は、回転軸１０２Ｃの周りに回転可能となっている。記録媒体２４は、圧胴１０２及び用紙押さえローラ７４によって外側に記録面が向いた状態で保持されて回転搬送される。

記録ヘッド１０４は、例えば、マゼンダ（Ｍ）、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の４色のインクに対応する記録ヘッド（それぞれ１０４Ｍ、１０４Ｋ、１０４Ｃ及び１０４Ｙ）を含んでいる。

図３は、記録ヘッド１０４のノズル面を示す平面図である。図４は、図３の４−４断面図である。

図３に示すように、記録ヘッド１０４は、マトリクス状に（２次元的に）配置された複数の液体吐出素子１３０を備えている。液体吐出素子１３０は、ノズル１３２と、圧力室１３４と、インク供給口１３６とを含んでいる。記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａには、各液体吐出素子１３０のノズル１３２が露呈している。

図４に示すように、圧力室１３４は、インク供給口１３６を介して共通流路１３８と連通されている。共通流路１３８はインク供給源（インクタンク、不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１３８を介して圧力室１３４に供給される。

圧力室１３４の一部の図中上面には、共通電極として兼用される振動板１４０が形成されている。振動板１４０には、個別電極１４２を備えた圧電素子１４４が接合されている。個別電極１４２に駆動電圧が印加されると、圧電素子１４４が変形して圧力室１３４の容積が変化し、ノズル１３２からインクが吐出される。インクが吐出された後、圧電素子１４４が元の状態に戻る際、共通流路１３８からインク供給口１３６を通って新しいインクが圧力室１３４に充填される。

記録ヘッド１０４は、圧胴１０２に保持されて搬送される記録媒体２４の記録面上に、各色のインクを付与する。インクが付与された記録媒体２４は、第２中間搬送部２８（搬送ドラム）を介して乾燥部３２６に搬送される。

乾燥部３２６は、乾燥ドラム７６及び溶媒乾燥装置７８を備えている。溶媒乾燥装置７８は、ヒータ（例えば、ハロゲンヒータ）８０を備えている。インクが付与された記録媒体２４は、記録面（インク付与面）が乾燥ドラム７６の外側に向いた状態で搬送されてヒータ８０により加熱される。これにより、記録媒体２４表面に付与されたインクの溶媒に含まれる水分が蒸発される。乾燥処理が施された記録媒体２４は、第３中間搬送部３０（搬送ドラム）を介して定着部３３０に搬送される。

定着部３３０は、定着ドラム８４、ヒータ（例えば、ハロゲンヒータ）８６、定着ローラ８８及びインラインセンサ９０を備えている。定着ローラ８８は、例えば、熱伝導性のよい金属製（例えば、アルミ製）のドラム内にヒータが組み込まれた加熱ローラである。記録媒体２４は、記録面（インク付与面）が定着ドラム８４の外側に向いた状態で搬送されてヒータ８６により予備加熱される。そして、予備加熱された記録媒体２４は、定着ローラ８８によって加熱及び加圧（定着）される。

インラインセンサ９０は、記録媒体２４に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度及び光沢度等を計測する装置であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。インラインセンサ９０による計測結果はシステムコントローラ３００（図７参照）に出力される。

定着部３３０において定着処理が施された記録媒体２４は、渡し胴９４、搬送ベルト９６及び張架ローラ９８を介して排出トレイ９２に排出される。

画像の記録が行われた後、記録ヘッド１０４は、画像記録部１００からメンテナンス部２００に移動し、ノズル面のメンテナンスを行うことが可能となっている。

次に、ヘッドユニット１０６が画像記録部１００とメンテナンス部２００との間を移動するための駆動機構について説明する。

図１に示すように、記録ヘッド１０４（１０４Ｍ、１０４Ｋ、１０４Ｃ及び１０４Ｙ）は、ヘッドユニット１０６に一体的に保持されており、ヘッドユニット１０６は、Ｘ方向（圧胴１０２の回転軸１０２Ｃと略平行な方向）に伸びるボールネジ１０８に取り付けられている。ボールネジ１０８の下側には、ボールネジ１０８と平行にガイド軸１１０が配置されており、ヘッドユニット１０６はこのガイド軸１１０に摺動自在に係合している。

ヘッドユニット１０６の図中下方には、ガイドレール部材１１２が配置されている。ガイドレール部材１１２の図中上面には、ヘッドユニット１０６の移動を案内するガイド溝１１４がＸ方向に形成されている。ヘッドユニット１０６の図中下面には、ガイド溝１１４に係合する凸形状の係合部（不図示）が形成されている。上記係合部は、ガイド溝１１４に摺動自在に係合する。ボールネジ１０８は、不図示のモータにより回転され、ヘッドユニット１０６は、この回転により、画像記録部１００とメンテナンス部２００との間をＸ方向に沿って移動可能となっている。ボールネジ１０８、ガイド軸１１０及びガイドレール部材１１２は、ヘッドユニット１０６画像記録部１００とメンテナンス部２００との間を移動可能となるように所要の長さで延設されている。

また、ヘッドユニット１０６と、ボールネジ１０８及びガイド軸１１０との連結部１１６は、ヘッドユニット１０６が上下方向（±Ｚ方向）に移動可能となるような係合構造１１８を有している。ヘッドユニット１０６は、不図示の駆動部（モータ、アクチュエータ）により±Ｚ方向に移動可能となっている。

次に、メンテナンス部２００について説明する。図１に示すように、メンテナンス部２００は、画像記録部１００に対してＸ方向（圧胴１０２の回転軸１０２Ｃと略平行な方向）に隣接して設けられている。

図１に示すように、メンテナンス部２００は、洗浄処理部２０２、払拭部２０４及びノズルキャップ２０６を備えている。

洗浄処理部２０２は、画像記録部１００から搬送された記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａに洗浄液を付与する。ここで、洗浄液としては、ノズル面１０４Ａに付着した固化インクを溶解する物質（例えば、ＤＥＧｍＢＥ（ジエチレングリコールモノブチルエーテル））を含む溶剤を用いることができる。

払拭部２０４は、洗浄液が塗布されたノズル面１０４Ａを払拭（ウエットワイピング）する。

ノズルキャップ２０６は、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａを覆う形状の部材であり、メンテナンス後の記録ヘッド１０４は、ノズルキャップ２０６の位置に保持される。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る洗浄処理部２０２を示す図である。

洗浄処理部２０２は、洗浄液塗布ユニット２１０と、洗浄液が貯留される洗浄液タンク２１２と、洗浄液タンク２１２から洗浄液塗布ユニット２１０に洗浄液を供給するためのポンプ２１４と備えている。図５に示すように、洗浄液塗布ユニット２１０は、洗浄液が保持される洗浄液保持面２１０Ａと、ポンプ２１４に接続され、洗浄液保持面２１０Ａに洗浄液を供給する洗浄液供給口２１０Ｂとを備えている。

図５に示すように、洗浄液保持面２１０Ａは、金属材料（例えば、ステンレス）又は樹脂材料により形成されており、水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜している。洗浄液供給口２１０Ｂは、洗浄液保持面２１０Ａの傾斜の上端部近傍に設けられている。ポンプ２１４によって汲み上げられた洗浄液は、矢印Ａ１０に沿って洗浄液塗布ユニット２１０の内部流路２１０Ｃを通って洗浄液供給口２１０Ｂにから流れ出て、洗浄液保持面２１０Ａの傾斜（矢印Ａ１２）に沿って流れ落ちるようになっている。

画像記録部１００から搬送された記録ヘッド１０４は、ノズル面１０４Ａが洗浄液保持面２１０Ａに略平行となるように保持される。ノズル面１０４Ａと洗浄液保持面２１０Ａとの間のクリアランスＨは、一例で１ｍｍから１．５ｍｍである。なお、洗浄液保持面２１０Ａは、ノズル面１０４Ａとの間で上記のクリアランスを保つことができれば、平面以外の形状であってもよい。

図５に示すように、ノズル面１０４Ａが洗浄液保持面２１０Ａと対向して保持されると、ポンプ２１４によって汲み上げられた洗浄液が洗浄液供給口２１０Ｂから供給される。ノズル面１０４Ａの表面は撥液性を有しており、洗浄液は、ノズル面１０４Ａと洗浄液保持面２１０Ａとの間にメニスカスを形成しながら濡れ広がって、洗浄液保持面２１０Ａを図中の矢印Ａ１に沿って流れ落ちる。

ノズル面１０４Ａと洗浄液保持面２１０Ａとの間に洗浄液を保持した状態を維持しながら、洗浄液塗布ユニット２１０と記録ヘッド１０４とをＸ方向（記録ヘッド１０４の長手方向）に相対移動させることで、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａの全面に洗浄液が塗布される。

洗浄処理部２０２において、洗浄液がノズル面１０４Ａと洗浄液保持面２１０Ａとの間にメニスカスを形成しながら流れ落ちるようにするため、ノズル面１０４Ａの表面性（接触角）、洗浄液保持面２１０Ａの表面性（接触角）、洗浄液の物性（粘度）、洗浄液の流速（単位時間あたりの供給量）、洗浄液供給口２１０Ｂの形状、個数、配置及びサイズが最適化される。なお、洗浄液保持面２１０Ａの幅Ｗ（洗浄液供給口２１０Ｂから洗浄液保持面２１０Ａの下端部までの長さ）は、少なくともノズル面１０４Ａのノズルが配設されるノズル配設領域の幅Ｗ１を超えていればよく、両側のヘッドモジュール支持部材１０４Ｂの幅Ｗ２を足した（Ｗ１＋Ｗ２×２）を超えることがより好ましい。

なお、洗浄液は、洗浄液保持面２１０Ａの内部流路２１０Ｃからではなく、表面側から供給（滴下）するようにすることも可能である。また、洗浄液を塗布する手段は、上記洗浄処理部２０２に限定されるものではない。例えば、回転体（ローラ）を用いて洗浄液を塗布する手段、又は噴霧スプレーにより塗布する手段を用いることも可能である。

図５に示すように、洗浄液保持面２１０Ａから流れ落ちた洗浄液は、洗浄液保持面２１０Ａの下端部に配置された回収トレイ２１６に落下する。回収トレイ２１６に集められた使用済みの洗浄液は、ポンプ２１８により送液されて、異物を取り除く（濾過する）ためのフィルタ２２０を介して洗浄液タンク２１２に戻されて再利用される。

本実施形態では、洗浄液の塗布工程の前後の記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａの温度の変化を利用して、洗浄液がノズル面１０４Ａの全面に適切に塗布されたかどうかを判断する。例えば、記録ヘッド１０４又はインクが所定の温度（例えば、インクジェット記録装置１０の使用環境の温度（約２５℃）よりも高い温度。約３０℃）に温調されているが、洗浄液は温調されていない（インクジェット記録装置１０の使用環境の温度と略同じ）とする。なお、洗浄液を所定の温度に温調する構成としてもよい。

図５に示すように、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａには、ノズル面１０４Ａの温度変化を検知するための温度センサ２５０が配置されている。また、洗浄液タンク２１２には、洗浄液の温度を検知するための温度センサ２５２が配置されている。システムコントローラ３００は、温度センサ２５０及び２５２による温度の測定結果を取得する。

ここで、温度センサ２５０は、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａに所定の間隔で複数配置されている。なお、温度センサ２５０は、ノズル１３２が形成されている領域を囲むように配置されていてもよいし、また、ノズル面１０４Ａの近傍（例えば、最も外側のノズル１３２からノズル径の数倍離れた位置）に配置されていてもよい。また、温度センサ２５０は、例えば、線状又は面状のセンサであってもよい。

システムコントローラ３００は、記録ヘッド１０４が洗浄処理部２０２を通過した後に、温度センサ２５０及び２５２によって測定されたノズル面１０４Ａの温度と、洗浄液の温度とを比較する。ノズル面１０４Ａの温度と洗浄液の温度との差の絶対値が所定値未満の場合（ノズル面１０４Ａの温度と洗浄液の温度とが略一致する場合）、システムコントローラ３００は、洗浄液がノズル面１０４Ａの全面に塗布されたものと判断し、ボールネジ１０８駆動用のモータを駆動して洗浄処理部２０２の＋Ｘ側（払拭部２０４側）に記録ヘッド１０４を搬送させ、払拭部２０４により洗浄液の払拭を行う。一方、ノズル面１０４Ａの温度と洗浄液の温度との差の絶対値が所定値以上の場合（ノズル面１０４Ａの温度と洗浄液の温度とが略一致しない場合）、システムコントローラ３００は、記録ヘッド１０４を払拭部２０４に接しないように搬送させ、ノズルキャップ２０６に格納する。

図６は、払拭部２０４を示す側面図である。

払拭部２０４は、払拭布２２２と、払拭布２２２が巻かれた払拭ローラ２２４とを備えている。払拭ローラ２２４は、駆動部２２６によって±Ｚ方向に移動可能となっている。また、払拭ローラ２２４は、駆動部２２６によってＸＹ平面に対する角度が調整できるようになっており、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａと略平行となるように配置される。払拭ローラ２２４を回転させながら、記録ヘッド１０４を＋Ｘ方向に移動させることにより、ノズル面１０４Ａに塗布された洗浄液が払拭される。これにより、ノズル面１０４Ａに残留していたインクが洗浄液とともに拭き取られる。なお、払拭部２０４としては、上記の構成に代えて、ブレード又はブラシを用いることも可能である。

洗浄液が払拭された後、記録ヘッド１０４は、図１に示すノズルキャップ２０６側に搬送され、ノズルキャップ２０６に格納される。

図７は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置１０のシステム構成を示すブロック図である。

システムコントローラ３００は、インクジェット記録装置１０の各部を制御する制御部である。システムコントローラ３００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路を含んでおり、ホストコンピュータ４００との間の通信制御、メモリ３０６の読み書き制御等を行うとともに、モータ３１０及びヒータ３１４を制御する制御信号を生成する。

プログラム格納部３０４は、各種制御プログラムが格納される記憶領域である。プログラム格納部３０４としては、例えば、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリ、ハードディスク等の磁気媒体を用いることができる。

メモリ３０６は、各種のデータの記憶領域、及びシステムコントローラ３００が演算を行うときの作業領域を含む記憶装置である。メモリ３０６としては、例えば、ＲＡＭ等の半導体メモリ、ハードディスク等の磁気媒体を用いることができる。

通信インターフェース３０２は、ホストコンピュータ４００との間で通信接続を行うためのインターフェースである。通信インターフェース３０２としては、例えば、ＵＳＢ、IEEE1394等のシリアルインターフェース、セントロニクス等のパラレルインターフェース、無線ネットワーク、イーサネット（登録商標）を適用することができる。通信インターフェース３０２を介して入力された画像データは、メモリ３０６に一時記憶される。

プリント制御部３３２は、システムコントローラ３００から入力される制御信号に従って、メモリ３０６に一時記憶された画像データに対して所定の信号処理を施し、印字制御信号（ドットデータ）を生成する。プリント制御部３３２は、上記印字制御信号に基づいてヘッドドライバ３３６を制御して、画像記録部１００の記録ヘッド１０４（１０４Ｋ、１０４Ｃ、１０４Ｍ及び１０４Ｙ）から吐出されるインクの吐出量や吐出タイミングの制御を行う。また、プリント制御部３３２は、印字検出部３３８から得られるインクの打滴結果に基づいて、印字制御信号を補正する。

バッファメモリ３３４は、プリント制御部３３２が画像データを処理するときの作業領域を含む記憶装置である。

ヘッドドライバ３３６は、プリント制御部３３２から入力されるドットデータに基づいて記録ヘッド１０４を駆動するための駆動信号を生成し、記録ヘッド１０４に供給する。

モータドライバ３０８は、システムコントローラ３００から入力される制御信号に従って、インクジェット記録装置１０の各部に配置されたモータ３１０を駆動する。例えば、モータドライバ３０８は、圧胴１０２及び不図示の搬送用ローラ等を回転させ、記録媒体の搬送制御を行う。

ヒータドライバ３１２は、システムコントローラ３００から入力される制御信号に従って、記録媒体を加熱するための加熱部の加熱制御を行う。

処理液付与制御部３２０は、システムコントローラ３００から入力される制御信号に従って、処理液付与部３２２を制御して、画像の記録対象の記録媒体に処理液を付与（塗布）する。

乾燥制御部３２４は、システムコントローラ３００から入力される制御信号に従って、乾燥部３２６を制御して、インクの溶媒を蒸発させる。

定着制御部３２８は、システムコントローラ３００から入力される制御信号に従って、定着部３３０を制御して、インクが打滴されて画像が記録された記録媒体に圧力を加えて、記録媒体の表面に画像を定着させる。

メンテナンス制御部３１６は、システムコントローラ３００から入力される制御信号に従って、メンテナンス部２００の各部を制御する。

図８は、本発明の第１の実施形態に係るヘッド洗浄方法を示すフローチャートである。

まず、記録媒体に画像を記録の終了後、システムコントローラ３００は、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａと洗浄処理部２０２の洗浄液保持面２１０Ａとの間のクリアランスＨが所定の範囲になるように記録ヘッド１０４の姿勢を制御した後、ボールネジ１０８駆動用のモータを駆動して、記録ヘッド１０４を＋Ｘ方向に搬送する。そして、洗浄処理部２０２によって、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａに洗浄液が塗布される（ステップＳ１０）。

次に、温度センサ２５０によってノズル面１０４Ａの温度が測定される。ノズル面１０４Ａの温度が変化して洗浄液の温度センサ２５２の測定温度と略一致した場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、システムコントローラ３００は、ノズル面１０４Ａの表面全面に洗浄液が適切に塗布されたと判断する（ステップＳ１６）。そして、システムコントローラ３００は、払拭部２０４のノズル面１０４Ａに当接する面とノズル面１０４Ａとが略平行になるように払拭部２０４の姿勢を制御した後、記録ヘッド１０４を払拭部２０４の払拭布２２２に当接させながら＋Ｘ方向に搬送する。これにより、ノズル面１０４Ａの表面に付着したインクの固形成分が溶解された洗浄液が払拭部２０４の払拭布２２２によって払拭される（ステップＳ１８）。

一方、ノズル面１０４Ａの温度の変化が検出されなかった場合には（ステップＳ１２のＮｏ）、システムコントローラ３００は、ノズル面１０４Ａの表面全面に洗浄液が適切に塗布されなかったと判断する（ステップＳ１４）。そして、システムコントローラ３００は、払拭部２０４がノズル面１０４Ａに接触しないように払拭部２０４の姿勢を制御した後、記録ヘッド１０４をノズルキャップ２０６に＋Ｘ方向に搬送する。

本実施形態によれば、画像記録工程後の記録ヘッド１０４と洗浄液との間の温度差を利用して、ノズル面１０４Ａに洗浄液が適切に塗布されたかどうかを検知することができる。適切な洗浄液の塗布が行われていない場合には、洗浄処理を中断し、操作者に報知することにより、ヘッド洗浄装置のメンテナンスを確実に行うことができ、ノズル面１０４Ａの洗浄を確実に行うことができる。更に、洗浄液がノズル面１０４Ａに適切に塗布されていない場合に、払拭部２０４による払拭を行わないようにしたので、ノズル面１０４Ａがドライワイピングされて、ノズル面１０４Ａが損傷するのを防止することができる。

なお、本実施形態では、洗浄液タンク２１２に温度センサ２５２を設けたが、温度センサ２５２を設けなくてもよい。例えば、洗浄液の塗布工程後のノズル面１０４Ａの温度と、洗浄液の塗布工程前のノズル面１０４Ａの温度とを比較し、上記温度の変化量が所定値以上の場合に洗浄液が適切に塗布されたと判断してもよい。また、画像記録工程における記録ヘッド１０４又はインクの温度の設定値と、洗浄液の温度（室温）とをメモリに格納しておき、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａの温度が画像記録工程における記録ヘッド１０４から洗浄液の温度に近づいた場合に、洗浄液が適切に塗布されたと判断してもよい。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図９は、本発明の第２の実施形態に係る洗浄処理部２０２を示す図である。

図９に示すように、本実施形態では、ノズル面１０４Ａ記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａに、一対の電極５０２が配置されている。電極５０２は、水分検知センサ５００に接続されている。ここで、電極５０２は、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａに所定の間隔で複数配置されている。なお、電極５０２は、ノズル１３２が形成されている領域を囲むように配置されていてもよいし、また、ノズル面１０４Ａの近傍（例えば、最も外側のノズル１３２からノズル径の数倍離れた位置）に配置されていてもよい。また、電極５０２は、例えば、記録ヘッド１０４の長手方向に帯状に一対形成するようにしてもよい。

ノズル面１０４Ａに洗浄液が塗布されると、電極５０２の間が電気的に接続（短絡）される。水分検知センサ５００は、電極５０２に所定の電圧を印加し、電極５０２の間が短絡しているかどうかを示す信号をシステムコントローラ３００に出力する。システムコントローラ３００は、水分検知センサ５００からの出力信号に基づいて、ノズル面１０４Ａに洗浄液が適切に塗布されたかどうかを判定する。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係るヘッド洗浄方法を示すフローチャートである。

まず、記録媒体に画像を記録の終了後、システムコントローラ３００は、ボールネジ１０８駆動用のモータを駆動して、記録ヘッド１０４を＋Ｘ方向に搬送する。そして、洗浄処理部２０２によって、記録ヘッド１０４のノズル面１０４Ａに洗浄液が塗布される（ステップＳ２０）。

次に、温度センサ２５０によってノズル面１０４Ａの温度が測定される。電極５０２間が短絡していることが検知された場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、システムコントローラ３００は、ノズル面１０４Ａの表面全面に洗浄液が適切に塗布されたと判断する（ステップＳ２６）。そして、システムコントローラ３００は、払拭部２０４のノズル面１０４Ａに当接する面とノズル面１０４Ａとが略平行になるように払拭部２０４の姿勢を制御した後、記録ヘッド１０４を払拭部２０４の払拭布２２２に当接させながら＋Ｘ方向に搬送する。これにより、ノズル面１０４Ａの表面に付着したインクの固形成分が溶解された洗浄液が払拭部２０４の払拭布２２２によって払拭される（ステップＳ２８）。

一方、電極５０２間が短絡していないことが検知された場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、システムコントローラ３００は、ノズル面１０４Ａの表面全面に洗浄液が適切に塗布されなかったと判断する（ステップＳ２４）。そして、システムコントローラ３００は、払拭部２０４がノズル面１０４Ａに接触しないように払拭部２０４の姿勢を制御した後、記録ヘッド１０４をノズルキャップ２０６に＋Ｘ方向に搬送する。

本実施形態によれば、洗浄液の電気伝導性を利用して、ノズル面１０４Ａに洗浄液が適切に塗布されたかどうかを検知することができる。適切な洗浄液の塗布が行われていない場合には、洗浄処理を中断し、操作者に報知することにより、ヘッド洗浄装置のメンテナンスを確実に行うことができ、ノズル面１０４Ａの洗浄を確実に行うことができる。更に、洗浄液がノズル面１０４Ａに適切に塗布されていない場合に、払拭部２０４による払拭を行わないようにしたので、ノズル面１０４Ａがドライワイピングされて、ノズル面１０４Ａが損傷するのを防止することができる。

１０…インクジェット記録装置、１００…画像記録部、２００…メンテナンス部、２０２…洗浄処理部、２０４…払拭部、２０６…ノズルキャップ、３００…システムコントローラ、３１６…メンテナンス制御部

Claims (15)

1. 液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液を塗布する洗浄液塗布手段と、
   前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する検知手段と、
   を備えるヘッド洗浄装置。
2. 前記液体吐出ヘッドのノズル面を払拭する払拭手段と、
   前記検知手段により前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたことが検知された場合に、前記払拭手段により前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を行い、前記検知手段により前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されていないことが検知された場合に、前記払拭手段による前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を停止する制御手段と、
   を更に備える請求項１記載のヘッド洗浄装置。
3. 前記検知手段は、前記液体吐出ヘッドのノズル面近傍に配置されている、請求項１又は２記載のヘッド洗浄装置。
4. 前記検知手段は、前記洗浄液が塗布される前後のノズル面の温度変化を検出し、前記温度変化に基づいて前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項１から３のいずれか１項記載のヘッド洗浄装置。
5. 前記液体吐出ヘッドにより画像を記録した後の前記ノズル面の温度と前記洗浄液の温度とは異なっており、
   前記検知手段は、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項１又は２記載のヘッド洗浄装置。
6. 前記洗浄液を蓄えるための洗浄液貯留手段と、
   前記洗浄液貯留手段内の洗浄液の温度を測定する温度測定手段とを更に備え、
   前記検知手段は、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と、前記温度測定手段により測定された前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項５記載のヘッド洗浄装置。
7. 前記液体吐出ヘッドのノズル面に配置された少なくとも一対の電極を更に備え、
   前記検知手段は、前記電極間に流れる電流を検知することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項１から３のいずれか１項記載のヘッド洗浄装置。
8. 前記洗浄液塗布手段は、所定のクリアランスを隔てて前記液体吐出ヘッドのノズル面に対向しており、前記洗浄液を保持するための洗浄液保持面を有する洗浄液保持手段を備え、前記洗浄液保持面と前記ノズル面との間にメニスカスを形成させることにより、前記ノズル面に前記洗浄液を塗布する、請求項１から７のいずれか１項記載のヘッド洗浄装置。
9. 液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、
   請求項１から８のいずれか１項記載のヘッド洗浄装置と、
   を備える画像記録装置。
10. 液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液を塗布する洗浄液塗布工程と、
    前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する検知工程と、
    を備えるヘッド洗浄方法。
11. 前記検知工程において前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたことが検知された場合に、払拭手段により前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を行い、前記検知工程において前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されていないことが検知された場合に、前記払拭手段による前記ノズル面に塗布された洗浄液の払拭を停止する制御工程と、
    を更に備える請求項１０記載のヘッド洗浄方法。
12. 前記検知工程では、前記洗浄液が塗布される前後のノズル面の温度変化を検出し、前記温度変化に基づいて前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項１０又は１１記載のヘッド洗浄方法。
13. 前記液体吐出ヘッドにより画像を記録した後の前記ノズル面の温度と前記洗浄液の温度とは異なっており、
    前記検知工程では、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項１０又は１１のいずれか１項記載のヘッド洗浄方法。
14. 前記洗浄液を蓄えるための洗浄液貯留手段内の洗浄液の温度を測定する温度測定工程を更に備え、
    前記検知工程では、前記洗浄液の塗布後の前記ノズル面の温度と、前記温度測定工程により測定された前記洗浄液の温度とを比較することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項１３記載のヘッド洗浄方法。
15. 前記検知工程では、前記液体吐出ヘッドのノズル面に配置された少なくとも一対の電極の間に流れる電流を検知することにより、前記液体吐出ヘッドのノズル面に洗浄液が塗布されたかどうかを検知する、請求項１０又は１１記載のヘッド洗浄方法。

Images