JP2012071573A - ノズル面清掃装置およびこれを用いたメンテナンス方法、液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェットヘッド16のノズル面30を払拭するノズル面清掃装置60において、ノズル面30を払拭する払拭部材110と、液滴吐出ヘッド16を移動させるヘッド移動手段と、前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドのいずれかを振動させる微振動手段210と、を備え、微振動手段210が、前記ヘッド移動手段および払拭部材移動手段による移動と同一平面で異なる方向に振動させることを特徴とするノズル面清掃装置60である。
【選択図】図13
Description
図1は、インクジェット記録装置の画像記録部の概略構成を示す側面図である。
図2に示すように、ノズル面清掃装置60は、洗浄液付与装置(洗浄液噴射部)62とノズル面払拭装置64とを備えて構成されている。
図4は、洗浄液付与装置をメンテナンス位置側から見た側面図である。
ベース72は、水平に設置されており、図示しない昇降装置によって昇降自在に設けられている。このベース72の上面部分には、洗浄液付与ユニット取付部72C、72M、72Y、72Kが形成されている。各洗浄液付与ユニット70C、70M、70Y、70Kは、このベース72に形成された洗浄液付与ユニット取付部72C、72M、72Y、72Kにボルト等で固定されて、所定位置に取り付けられる。そして、このベース72に取り付けられることにより、各洗浄液付与ユニット70C、70M、70Y、70Kは、対応するインクジェットヘッド16C、16M、16Y、16Kの移動経路上に配置される(画像記録位置からメンテナンス位置への移動経路上に配置される。)。
次に、洗浄液付与ユニット70C、70M、70Y、70Kの構成について説明する。
次に、以上のように構成された洗浄液付与装置62による洗浄液の付与動作について説明する。
図7は、ノズル面払拭装置をメンテナンス位置側から見た側面図である。
払拭装置本体フレーム102は、水平に設置されており、図示しない昇降装置によって昇降自在に設けられている。この払拭装置本体フレーム102は、上端部が開口した箱状に形成されており、その内部に各払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kを装着するための払拭ユニット装着部104C、104M、104Y、104Kが形成されている。
次に、払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kの構成について説明する。
[第1実施形態]
次に本実施の形態のノズル面清掃装置60によるノズル面の清掃動作について説明する。
ノズル面払拭装置64は、全体が昇降自在に設けられている。清掃時以外、ノズル面払拭装置64は、所定の待機位置に位置している。清掃時、ノズル面払拭装置64は、待機位置から所定量上昇して、所定の作動位置に移動する。
たとえば、Ln=20μm、Lw=1mm、Vh=10mm/secとした場合、f≧4.9Hzとすることが好ましい。
図18に第2実施形態に係るノズル面30C、30M、30Y、30Kの払拭方法を示す。第2実施形態に係る払拭方法は、各インクジェットヘッド16C、16M、16Y、16Kの移動方向と払拭ウエブ110の移動方向を同じ方向とし、各インクジェットヘッド16C、16M、16Y、16Kの移動速度Vhと払拭ウエブ110の移動速度Vwを変化させて払拭を行なう。
図19に第3実施形態に係るノズル面30C、30M、30Y、30Kの払拭方法を示す。第3実施形態に係る払拭方向は、インクジェットヘッド16C、16M、16Y、16Kの移動方向と払拭ウエブ110の移動方向とを逆方向にして払拭を行なう工程と、インクジェットヘッド16C、16M、16Y、16Kの移動方向と払拭ウエブ110の移動方向とを同方向とし、Vh>Vwで払拭を行なう工程と、を備え、それぞれの条件で少なくとも1回以上払拭を行なっている。第3実施形態においては、インクジェットヘッド16C、16M、16Y、16Kはノズル面払拭装置64の両側から移動するため、洗浄液付与装置62は、ノズル面払拭装置64の両側に設ける必要がある。
次に、図20から図26を用いて、本発明に係る第4実施形態について説明する。なお、以下の説明では、先の説明と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図23は、インクジェットヘッド16と払拭ウエブ110との相対移動方向に対して、払拭ウエブ110の往復移動方向が90°以上変化する条件を模式的に図示した説明図である。同図に示すx方向に払拭ウエブ110を移動させながらy方向について往復移動させると、払拭ウエブ110はノズル面30に対して略正弦(余弦)波形状に移動することと等価になる。
したがって、上記式(3)を満たし、かつ、上記式(4)を満たすように周波数fと振幅Aを設定することで、ノズル面30に対して多方向の払拭が実現される。
(第1例)
図24は、インクジェットヘッド16と払拭ウエブ110との相対移動方向に対して略直交する方向に払拭ウエブ110を往復移動させる構成の第1例の概略構成を模式的に示す説明図である。同図に示す例では、ノズル面払拭装置64は揺動中心(揺動軸)18Aにより保持され、揺動機構として、偏心カム200及びバネ(弾性付勢部材)202が用いられる。
次に、インクジェットヘッド16と払拭ウエブ110との相対移動方向に対して略直交する方向に払拭ウエブ110を往復移動させる構成の第2例について説明する。
次に、インクジェットヘッド16と払拭ウエブ110との相対移動方向に対して略直交する方向に払拭ウエブ110を往復移動させる構成の第3例について説明する。
本発明の払拭方法は、微振動を行わない通常のメンテナンス方法を行なった後、通常のメンテナンスでは異物が除去できない場合に、強力なメンテナンス方法として行なうこともできる。通常のメンテナンスとして、微振動を加えて払拭を行なうことも可能であるが、払拭回数の増加、振動による負荷で、ノズル面に形成された撥液膜、ノズルエッジにダメージを与える可能性があるので、除去しにくい異物が存在する場合に強烈なメンテナンス方法として行うことが好ましい。
なお、本発明においては、ドラム搬送に用いるインクジェットヘッドについて説明をした。そのため、ノズル面払拭装置64をインクジェットヘッドのノズル面の形状に合わせて斜めにした構成について説明を行った。本発明は、このインクジェットヘッドの形状に限定されず、ベルト搬送方式のインクジェットヘッドのように、ノズル面がベルトに対して水平のインクジェットヘッドにも用いることができる。
次に、図28を用いて、本発明の応用例について説明する。
また、押圧ローラ118とノズル面30との間に払拭ウエブ110をはさみ込んで払拭を行う形態において、押圧ローラ118と払拭ウエブ110との間に滑りが発生せず、払拭ウエブ110とノズル面30との間に滑りが発生するように構成することで、好ましい払拭が実現される。
押圧ローラ118の払拭ウエブ110との当接面に払拭ウエブ110の凹凸に対応する凹凸を備えることで、ノズル面30と払拭ウエブ110との間の滑り摩擦よりも、払拭ウエブ110と押圧ローラ118との間の静止摩擦が大きい状態を実現することも可能である。
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
f:振動数、Vh:液滴吐出ヘッドの移動速度、Ln:払拭部材の進行方向に対するノズルの長さ、Lw:ノズル面に接触する払拭部材の長さ
かかる態様によれば、微振動手段による周波数を上記範囲とすることにより、ノズルのサイズに応じた振動数で微振動を行なうことができるので、効率良く異物の除去を行なうことができる。
程と前記払拭部材移動工程は、前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhを前記払拭部材の移動速度Vwより速く移動させる移動工程と、前記払拭部材の移動速度Vwを前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhより速く移動させる移動工程と、を含み、それぞれの前記移動工程とで少なくとも1回以上払拭を行うことを特徴とする。
Claims (38)
- 液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するノズル面清掃装置において、
前記ノズル面を払拭する払拭部材と、
前記液滴吐出ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、
前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドのいずれかを振動させる微振動手段と、
を備え、
前記微振動手段が、前記ヘッド移動手段による移動と同一平面で異なる方向に振動させることを特徴とするノズル面清掃装置。 - 前記微振動手段による振動方向が、前記ヘッド移動手段の移動方向に対して略直角方向であることを特徴とする請求項1に記載のノズル面清掃装置。
- 前記微振動手段による振動の周波数fが、下記の式の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載のノズル面清掃装置。
f≧Vh/(2×(Ln+Lw))
f:振動数、Vh:液滴吐出ヘッドの移動速度、Ln:払拭部材の進行方向に対するノズルの長さ、Lw:ノズル面に接触する払拭部材の長さ - 前記微振動手段による振動の振幅が、前記ヘッド移動手段の移動方向に対して垂直方向のノズルの幅Ln’であることを特徴とする請求項1から3いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記払拭部材が帯状のウエブであることを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記払拭部材と、前記払拭部材を前記ノズル面に押し当てる押し当て部材と、前記払拭部材を移動させる払拭部材移動手段と、を本体フレーム内に設け、
前記払拭部材移動手段は、前記払拭部材を繰り出す繰出軸と、前記払拭部材を巻き取る巻取軸と、前記繰出軸と前記押し当て部材と前記巻取軸との間を前記払拭部材が巻き掛けられ、回転駆動されて前記払拭部材を前記巻取軸に向けて送る駆動ローラと、からなることを特徴とする請求項1から5いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。 - 前記微振動手段は、前記押し当て部材を振動させる加振部材であることを特徴とする請求項6に記載のノズル面清掃装置。
- 前記微振動手段は、前記本体フレームを振動させる加振部材からなることを特徴とする請求項6に記載のノズル面清掃装置。
- 前記加振部材が、ピエゾアクチュエーターであることを特徴とする請求項7または8に記載のノズル面清掃装置。
- 前記加振部材が、偏芯カムとモータであることを特徴とする請求項7または8に記載のノズル面清掃装置。
- 前記加振部材が、リニアモータであることを特徴とする請求項7または8に記載のノズル面清掃装置。
- 洗浄液噴射部を、前記液滴吐出ヘッドの移動方向に対して、前記払拭部材による払拭位置の手前に備えることを特徴とする請求項1から11いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記液滴吐出ヘッドの移動方向と前記払拭部材移動手段による前記払拭部材の移動方向とが同一方向であり、
前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhが前記払拭部材の移動速度Vwより速い条件と、および、前記払拭部材の移動速度Vwが前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhより速い条件と、のそれぞれの条件で、少なくとも1回以上払拭を行なう制御部を備えることを特徴とする請求項6から12いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。 - 前記洗浄液噴射部を、前記液滴吐出ヘッドの移動方向に対して、前記払拭部材による払拭位置の両側に備え、
前記液滴吐出ヘッドの移動方向と、前記払拭部材移動手段による前記払拭部材の移動方向が逆方向で払拭を行なう条件と、前記液滴吐出ヘッドの移動方向と前記払拭部材移動手段による前記払拭部材の移動方向とが同一方向であり、前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhが前記払拭部材の移動速度Vwより速い条件と、のそれぞれの条件で、少なくとも1回以上払拭を行なう制御部を備えることを特徴とする請求項6から12いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。 - 前記洗浄液噴射部により供給される洗浄液に、超音波を付与する超音波付与手段を備えることを特徴とする請求項12から14いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記超音波の周波数が700kHz以上であることを特徴とする請求項15に記載のノズル面清掃装置。
- 前記ノズル面に形成されたノズルのテーパー角度に合わせて、前記洗浄液の噴射角度を制御することを特徴とする請求項12から16いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記微振動手段は、前記ヘッド移動手段の移動方向について、前記ノズル面と前記払拭部材との当接幅だけ前記液滴吐出ヘッドを移動させる間に、前記異なる方向について前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかを一往復以上移動させることを特徴とする請求項1から17いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記払拭部材は、液体に対する吸収性能を有するシート状のウエブであり、
前記ウエブを前記ノズル面と接触する面の反対側面から押圧して、前記ウエブを前記ノズル面に押し当て、前記ウエブと接触する面が弾性変形する押し当て部材を備えたことを特徴とする請求項1から18いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。 - 前記押し当て部材は、表面に弾性部材が設けられたローラ形状を有する弾性ローラであることを特徴とする請求項19に記載のノズル面清掃装置。
- 前記異なる方向への前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかの往復移動における往路又は復路の移動量は、前記払拭部材が前記ヘッド移動手段の移動方向に対して前記異なる方向が90°以上となる条件を満たすことを特徴とする請求項18から20いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記異なる方向への前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかの往復移動における往路又は復路の移動量をA、前記ヘッド移動手段の移動速度をV、前記ノズル面と前記払拭部材との当接幅をLwと、前記微振動手段の周波数fとの関係は、f>V/Lwを満たし、かつ、A>(Vw+Vh)/(2×π×f)を満たすことを特徴とする請求項18から21いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記異なる方向への前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかの往復移動における移動量は、前記ウエブの折り目の幅以上であることを特徴とする請求項19から22いずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 前記ウエブと前記押し当て部材との静止摩擦係数は、前記ノズル面と前記ウエブとの滑り摩擦係数を超えることを特徴とする請求項19から23のいずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
- 記録媒体に対して液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
請求項1から24いずれか1項に記載のノズル面清掃装置と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 液滴吐出ヘッドを移動させるヘッド移動工程と、
前記ノズル面を払拭する払拭部材を、前記液滴吐出ヘッドの移動と相対的に移動させる払拭部材移動工程と、
前記液滴吐出ヘッドまたは前記払拭部材のいずれかを加振し、前記液滴吐出ヘッドおよび前記払拭部材の移動と同一平面で異なる方向に振動させる微振動工程と、を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。 - 前記ヘッド移動工程による前記液滴吐出ヘッドの移動と、前記払拭部材移動工程による払拭部材の移動が同一方向であり、
前記ヘッド移動工程と前記払拭部材移動工程は、前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhを前記払拭部材の移動速度Vwより速く移動させる移動工程と、
前記払拭部材の移動速度Vwを前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhより速く移動させる移動工程と、を含み、
それぞれの前記移動工程で少なくとも1回以上払拭を行うことを特徴とする請求項26に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。 - 前記ヘッド移動工程による前記液滴吐出ヘッドの移動と、前記払拭部材移動工程による払拭部材の移動が逆方向である移動工程と、
前記液滴吐出ヘッドの移動速度Vhを前記払拭部材の移動速度Vwより速く移動させる移動工程と、を含み、
それぞれの前記移動工程で少なくとも1回以上払拭を行なうことを特徴とする請求項26に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。 - 前記ノズル面の汚れを検知する検知工程を有し、
前記検知工程により検知された汚れに応じて微振動工程を行なうことを特徴とする請求項26から28いずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。 - 前記検知工程は、前記ノズル面から流体を吐出し、形成した画像を確認して行なうことを特徴とする請求項29に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
- 前記検知工程は、前記ノズル面をカメラで確認することで行なうことを特徴とする請求項29に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
- 前記微振動工程は、前記ヘッド移動工程の移動方向について、前記ノズル面と前記払拭部材との当接幅だけ前記液滴吐出ヘッドを移動させる間に、前記異なる方向について前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかを一往復以上移動させることを特徴とする請求項25から31いずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
- 前記払拭部材は、液体に対する吸収性能を有するシート状のウエブであり、
前記ウエブを前記ノズル面と接触する面の反対側面から押圧して、前記ウエブを前記ノズル面に押し当て、前記ウエブと接触する面が弾性変形する押し当て部材を備えたことを特徴とする請求項25から32いずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。 - 前記押し当て部材は、表面に弾性部材が設けられたローラ形状を有する弾性ローラであることを特徴とする請求項33に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
- 前記異なる方向への前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかの往復移動における往路又は復路の移動量は、前記払拭部材が前記ヘッド移動工程の移動方向に対して前記異なる方向が90°以上となる条件を満たすことを特徴とする請求項32から34いずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
- 前記異なる方向への前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかの往復移動における往路又は復路の移動量をA、前記ヘッド移動工程の移動速度をV、前記ノズル面と前記払拭部材との当接幅をLwと、前記微振動手段の周波数fとの関係は、f>V/Lwを満たし、かつ、A>(Vw+Vh)/(2×π×f)を満たすことを特徴とする請求項32から35いずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
- 前記異なる方向への前記払拭部材および前記液滴吐出ヘッドの少なくともいずれかの往復移動における移動量は、前記ウエブの折り目の幅以上であることを特徴とする請求項33から36いずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
- 前記ウエブと前記押し当て部材との静止摩擦係数は、前記ノズル面と前記ウエブとの滑り摩擦係数を超えることを特徴とする請求項33から37のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドのメンテナンス方法。
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