JP2012176544A - Ink jet head, ink jet head cleaning device and ink jet recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの清掃装置及びインクジェット記録装置に関し、特に洗浄液にノズル面を浸漬するヘッドクリーニング技術に関する。 The present invention relates to an inkjet head, an inkjet head cleaning apparatus, and an inkjet recording apparatus, and more particularly to a head cleaning technique in which a nozzle surface is immersed in a cleaning liquid.
インクジェット記録装置では、ヘッドのノズル面(ノズルが形成されている面)が汚れていると、吐出不良を生じる。このため、定期的にノズル面の清掃が行われる。 In the ink jet recording apparatus, if the nozzle surface of the head (surface on which the nozzle is formed) is dirty, ejection failure occurs. For this reason, the nozzle surface is periodically cleaned.
ノズル面を清掃する方法としては、従来、ブレードでノズル面を払拭して清掃する方法や、ウェブでノズル面を払拭して清掃する方法などが知られている。 Conventionally known methods for cleaning the nozzle surface include a method for cleaning the nozzle surface by wiping with a blade, a method for cleaning the nozzle surface by wiping with a web, and the like.
また特許文献1には、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドのノズル面に形成された機能液吐出口に付着した固着物を溶解するための洗浄液を満たす洗浄液槽と、機能液滴吐出ヘッドと洗浄液槽の少なくとも一方を昇降させて機能液滴吐出ヘッドのノズル面を洗浄液に浸漬させる洗浄液槽昇降手段と、洗浄液槽の洗浄液に浸漬された機能液吐出口に接触し、機能液吐出口の固着物を除去する払拭部材とを備えたノズル洗浄装置が開示されている。
Further,
特許文献1の装置によれば、機能液吐出口が洗浄液に浸漬されることにより、機能液滴吐出ヘッドの機能液吐出口付近の固着物が洗浄液槽の洗浄液により溶解され、さらに払拭部材の繊維が吐出口の内部の固着物に接触することで、機能液吐出口付近に固くこびりついた固着物を確実に除去することができる。これにより、機能液吐出口が常に良好な状態に保たれ、ドット抜け、飛行曲がり、吐出量不安定などを防ぐことができる。
According to the apparatus of
上述のように、特許文献1のノズル洗浄装置は、ノズル面に付着した固着物を溶解させるための洗浄液を満たす洗浄液槽を持ち、ノズル面を洗浄液に浸漬させた状態(ディップ方式)で払拭を行う。しかし、この形態では、払拭後に洗浄液面からノズル面を離間させる際に、ノズル面の不特定の位置に洗浄液の残渣が発生してしまう。
As described above, the nozzle cleaning device of
この残渣の発生について、図11を用いて説明する。 Generation | occurrence | production of this residue is demonstrated using FIG.
図11(a)に示すように、ヘッド200のノズル面202を洗浄する際には、まず、洗浄液槽210に充填された洗浄液面とノズル面202とが略平行に保たれた状態で、ヘッド200が洗浄液槽210に対して降下され、ノズル面202が洗浄液に浸漬される。
As shown in FIG. 11A, when cleaning the
この状態で、ノズル面202が払拭され、ノズル面202に付着した固着物が除去される。
In this state, the
ノズル面202の洗浄が終了すると、ノズル面202と洗浄液面が略平行に保たれた状態で、ヘッド200は洗浄液槽210から引き上げられる。ここでは、ヘッド200が上昇する速度は、0.5mm/sec程度であるとする。
When the cleaning of the
ここで、ノズル面202が洗浄液から離間されるとき、ノズル面202と洗浄液の液面との間のギャップが1mm程度になると、図11(b)に示すように、洗浄液の表面張力により洗浄液の液膜が発生する。
Here, when the
ヘッド200が上昇し、さらにギャップが広がると、洗浄液の凝集力によって、図11(c)に示すように、発生した液膜が、離間するノズル面202と洗浄液面との最も狭い空間に集まっていく。
When the
さらにヘッド200が上昇すると、最もギャップの狭い位置において液膜が分断する。その結果、図11(d)に示すように、液膜が分断した位置に洗浄液の残渣が発生する。
When the
このようにノズル面の不特定の位置に洗浄液の残渣が発生すると、その後の払拭の際に拭きムラが生じ、クリーニング品質の悪化や、ノズル面の撥液膜の劣化を増長させるという問題点がある。 If a residue of cleaning liquid is generated at an unspecified position on the nozzle surface in this way, wiping unevenness occurs during subsequent wiping, and there is a problem that the cleaning quality deteriorates and the deterioration of the liquid repellent film on the nozzle surface increases. is there.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ディップ方式のヘッドメンテナンスシステムにおいて、クリーニング品質を向上させるインクジェットヘッド、インクジェットヘッドの清掃装置及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an inkjet head, an inkjet head cleaning apparatus, and an inkjet recording apparatus that improve cleaning quality in a dip-type head maintenance system.
前記目的を達成するために本発明に係るインクジェットヘッドの清掃装置は、ノズル形成領域とノズル形成領域以外の領域からなるノズル面を有するインクジェットヘッドと、前記ノズル面が接触可能な洗浄液を保持する洗浄液保持手段と、前記ノズル面と前記洗浄保持手段が保持する洗浄液面とを略平行に対向させた状態で前記インクジェットヘッドを前記洗浄液保持手段に対して相対的に昇降させる昇降手段であって、前記ノズル面を前記洗浄液に接触させる接触位置と前記ノズル面を前記洗浄液に接触させない非接触位置との間で昇降させる昇降手段とを備え、前記インクジェットヘッドは、前記ノズル面の少なくとも一端に前記ノズル面と連続する傾斜面であって、前記ノズル面の端にいくほど前記ノズル面に対して突出する傾斜面を有し、前記ノズル面が前記洗浄液面から離間する際に前記ノズル面に残留する洗浄液膜を前記傾斜面に誘導することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an inkjet head cleaning apparatus according to the present invention includes an inkjet head having a nozzle surface composed of a nozzle formation region and a region other than the nozzle formation region, and a cleaning liquid that holds a cleaning liquid that can be contacted by the nozzle surface. A lifting means for raising and lowering the inkjet head relative to the cleaning liquid holding means in a state in which the holding means and the nozzle surface and the cleaning liquid surface held by the cleaning holding means are substantially parallel to each other; Elevating means for moving up and down between a contact position where the nozzle surface is brought into contact with the cleaning liquid and a non-contact position where the nozzle surface is not brought into contact with the cleaning liquid, and the inkjet head is provided at least at one end of the nozzle surface with the nozzle surface And an inclined surface that protrudes toward the nozzle surface toward the end of the nozzle surface. A, characterized in that it induces a cleaning liquid film remaining on the nozzle surface when the nozzle surface is separated from the washing liquid surface to the inclined surface.
本発明によれば、ノズル面が洗浄液面から離間する際にノズル面に残留する洗浄液膜をノズル面と連続する傾斜面に誘導するようにしたので、残渣の発生位置をコントロールすることができる。これにより、ディップ方式のヘッドメンテナンスシステムにおいてクリーニング品質を向上させ、吐出安定性を向上させることができる。 According to the present invention, since the cleaning liquid film remaining on the nozzle surface is guided to the inclined surface continuous with the nozzle surface when the nozzle surface is separated from the cleaning liquid surface, the position where the residue is generated can be controlled. Accordingly, it is possible to improve the cleaning quality and improve the discharge stability in the dip type head maintenance system.
本発明によれば、ディップ方式のヘッドメンテナンスシステムにおいてクリーニング品質を向上させ、吐出安定性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve cleaning quality and improve ejection stability in a dip type head maintenance system.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
〔インクジェットヘッドの構成〕
図1は、本実施形態に係るインクジェットヘッド100(ヘッド100)を模式的に示した図であり、図1(a)は、ヘッド100の側面図である。図1(a)に示すように、ヘッド100は、長手方向の長さがL[mm]であり、ノズル面102の長手方向の一端であって、ヘッド100のインク吐出に影響のない位置(ノズル形成領域以外の領域)に液膜誘導部材104を備えている。
[Configuration of inkjet head]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an inkjet head 100 (head 100) according to the present embodiment, and FIG. 1A is a side view of the
液膜誘導部材104は、図1(b)に示すように、辺104a、104b、104cからなる直角三角形を底面とし、辺104dを高さとする三角柱形状である。なお、液膜誘導部材104は、洗浄液に対して親液性を有する材料によって形成されることが好ましい。
As shown in FIG. 1B, the liquid
辺104a、辺104bの長さはそれぞれa[mm]、b[mm]であり、辺104aと辺104bとからなる角は直角である。また辺104dの長さは、ノズル面102の短手方向の一辺の長さWと略一致する。
The lengths of the
なお、ここでは辺104aと辺104dとからなる面を面A、辺104bと辺104dとからなる面を面B、辺104cと辺104dとからなる面を面Cとする。
Here, a surface formed by the
図1(c)に示すように、液膜誘導部材104は、面Bとインクジェットヘッド100の側面とが連続するように、面Aがノズル面102に接合される。このように、ノズル面102には、液膜誘導部材104の面Cにより、ノズル面102と連続した傾斜面であって、ノズル面102の端にいくほどノズル面102に対して突出する(ノズル面102に対する突出高さが連続的に増加する)傾斜面が形成される。
As shown in FIG. 1C, the surface A of the liquid
ここで、辺104bの長さ(ノズル面102に形成される傾斜面の高さ)bは、0.2mm〜0.5mm程度であることが好ましい。このbは大きい方が好ましいが、ヘッド100のインク吐出時にノズル面102が記録媒体に接しないように、ノズル面102と記録媒体との距離よりも小さく設定する必要がある。
Here, the length of the side 104b (the height of the inclined surface formed on the nozzle surface 102) b is preferably about 0.2 mm to 0.5 mm. This b is preferably larger, but it must be set smaller than the distance between the
また辺104aの長さ(ノズル面102に形成される傾斜面の長さ)は、インクの吐出に影響のない範囲で大きい方が好ましい。
Further, it is preferable that the length of the
なお、液膜誘導部材104は、三角柱形状でなくてもよい。例えば、面Cが曲面で構成された楔形状であってもよい。また図1(d)に示すように、液膜誘導部材104は三角錐形状であってもよい。三角錐形状とすることで、洗浄液の残渣を一点に集中させることができる。また、液膜誘導部材104は、図1(e)に示すような四角柱形状であってもよい。
Note that the liquid
さらに液膜誘導部材104をヘッド100のノズル面102に接合するのではなく、ノズル面102の端にいくほどノズル面102に対して突出する傾斜面をノズル面102と一体に形成してもよい。
Furthermore, instead of joining the liquid
次に、図1に示すヘッド100のノズル面102を洗浄する洗浄装置について、図2を用いて説明する。
Next, a cleaning apparatus for cleaning the
図2は、洗浄装置110におけるヘッド100の洗浄を示す図であり、図2(a)〜(d)は、それぞれ図11(a)〜(d)と同様のディップ方式の洗浄工程を示している。
FIG. 2 is a diagram showing cleaning of the
洗浄装置110は、ヘッド100、洗浄液槽210の他、昇降機構(不図示)を備えている。また洗浄装置110は、制御装置(不図示)により制御される。
The
予め、洗浄液槽210には、洗浄液が充填されている。ここで、昇降機構により、この洗浄液槽210に対してヘッド100を相対的に降下させることで、図2(a)に示すように、この洗浄液にヘッド100のノズル面102が浸漬される(接触位置)。このとき、ノズル面102のノズル形成領域が洗浄液に浸漬(接触)されることで、ノズル面102に対して突出している傾斜面(液膜誘導部材104)全体が、洗浄液に浸漬される。また、ノズル面102のノズル形成領域は、洗浄液槽210の洗浄液面に対して略平行に保たれている。
The cleaning
このように、ノズル面102を洗浄液に浸漬することで、ノズル面102が洗浄液によって洗浄される。ノズル面102に付着した汚れ(インク)が洗浄液によって完全溶解されない場合には、洗浄液に浸漬した状態でノズル面102を払拭してもよい。
Thus, the
ノズル面102の洗浄が終了すると、昇降機構によってヘッド100が所定の上昇速度で洗浄液槽210から引き上げられる。このとき、ノズル面102のノズル形成領域が洗浄液面に対して略平行に保たれた状態で引き上げられる。
When the cleaning of the
このヘッド100を引き上げる過程において、図2(b)に示すように、ノズル面102と洗浄液の液面との間のギャップが1mm程度になると、洗浄液の表面張力により、ノズル面102と洗浄液面との界面に洗浄液の液膜が発生する。
In the process of pulling up the
この状態からさらにヘッド100が上昇すると、ノズル面102と洗浄液の液面との間のギャップがさらに広がり、ノズル面102と洗浄液面が離間する。
When the
すると、洗浄液の凝集力によって、図2(c)に示すように、発生した液膜が、離間するノズル面102と洗浄液面との最も狭い空間である液膜誘導部材104に誘導され、集まっていく。
Then, due to the cohesive force of the cleaning liquid, as shown in FIG. 2C, the generated liquid film is guided to the liquid
この状態からさらにヘッド100が上昇すると、図2(d)に示すように、液膜誘導部材104において液膜が分断し、洗浄液の残渣が液膜誘導部材104に発生する。その後、ヘッド100が停止する(待機位置)。
When the
このように、本実施形態の洗浄装置によれば、ノズル面102と洗浄液面とが離間する際に発生する液膜をノズル面102の端部に設けられた液膜誘導部材104に誘導し、洗浄液の残渣を液膜誘導部材104に発生させることができる。したがって、ノズル面102の他の領域に残渣を発生させることがない。その結果、クリーニング品質を向上させることができる。
As described above, according to the cleaning apparatus of the present embodiment, the liquid film generated when the
ここで、ヘッド100の上昇速度について説明する。ヘッド100の長手方向の液膜誘導部材104が設けられていない端部における液膜保持時間をt1[s]、液膜誘導部材104が設けられている端部における液膜保持時間をt2[s]、ノズル面102が洗浄液から離間されるときの液膜保持高さをh[mm]、ノズル面102における洗浄液膜の凝集速度をμ[mm/s]とすると、ヘッド100の長手方向の液膜誘導部材104が設けられていない端部から液膜誘導部材104が設けられている端部までの距離はL[mm]であるから、洗浄液の残渣を液膜誘導部材104に誘導するためには、
t2−t1>L/μ … (式1)
の関係を満たす必要がある。
Here, the rising speed of the
t2-t1> L / μ (Formula 1)
It is necessary to satisfy the relationship.
ここで、ヘッド100の上昇速度をv[mm/s]とすると、
t1=h/v … (式2)
t2=(h+b)/v … (式3)
と表すことができる。
Here, if the rising speed of the
t1 = h / v (Formula 2)
t2 = (h + b) / v (Formula 3)
It can be expressed as.
これらの式から、ヘッド100の上昇速度vは、
v<b・μ/L … (式4)
と表される。
From these equations, the rising speed v of the
v <b · μ / L (Formula 4)
It is expressed.
したがって、ヘッド100の長手方向の一端に液膜誘導部材104を設け、(式4)を満たす速度でヘッド100を上昇させることで、液膜誘導部材104に洗浄液の液膜を誘導することができる。これにより、ノズル面102の他の領域に残渣を発生させることがない。
Therefore, by providing the liquid
なお、ヘッド100の上昇は、一定速度でなくてもよい。また、ヘッド100の上昇開始後、液膜が発生した後に、ヘッド100を一度停止させ、ノズル面102の液膜誘導部材104が形成されていない側の端における液膜が分断(破壊)されてから再上昇させてもよい。
It should be noted that the
本実施形態では、洗浄液槽210に充填された洗浄液にノズル面102を浸漬することでノズル面102(ノズル形成領域)の洗浄を行ったが、ノズル面102に洗浄液を付与する方法は、これに限定されるものではない。
In the present embodiment, the nozzle surface 102 (nozzle formation region) is cleaned by immersing the
例えば、平板状部材等の平らな面上に薄い洗浄液の層を形成させ、この洗浄液層にノズル面102を接触させることにより、ノズル面102に洗浄液を付与するように構成してもよい。
For example, the cleaning liquid may be applied to the
図3は、平板220上に形成された洗浄液層222にヘッド100のノズル面102を接触させた様子を示す模式図である。図3(a)に示すように、洗浄液槽210を用いた場合と同様に、ノズル面102に対して突出している傾斜面(液膜誘導部材104)全体が、洗浄液に浸漬されることが好ましい。即ち、洗浄液層の高さは液膜誘導部材104の高さbよりも高いことが好ましい。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state in which the
なお、液膜誘導部材104により形成される傾斜面の少なくとも一部が洗浄液層に接触していれば、離間時に発生する液膜を液膜誘導部材104に誘導することができる。例えば、図3(b)に示すように、液膜誘導部材104により形成される傾斜面の一部が洗浄液層222に接触する態様が可能である。
If at least a part of the inclined surface formed by the liquid
なお、単に図3(b)に示すように構成した場合は、平板220上の洗浄液が液膜誘導部材104を伝達して平板220の端部から流出してしまうため、適切に洗浄液層222を形成することができない。したがって、随時洗浄液を補充して洗浄液層222を動的に形成することや、洗浄液が流れ出ないように平板220を傾けて設置(図3(b)の例では左側が傾斜下側になるように)することが必要となる。
3B, since the cleaning liquid on the
また本実施形態では、液膜誘導部材104は長手方向の一端に設けたが、短手方向の一端に設けてもよい。短手方向の一端に設ける場合のヘッド100の上昇速度は、(式4)のLをWに置き換えて算出すればよい。
In the present embodiment, the liquid
長手方向の一端に設ける場合には、効率のよい液膜の誘導が可能となる。また短手方向の一端に設ける場合には、ヘッド100の上昇速度を上げることができ、短時間での液膜の誘導が可能となる。したがって、生産性を向上させることができる。
When it is provided at one end in the longitudinal direction, an efficient liquid film can be guided. Further, when it is provided at one end in the short direction, the rising speed of the
さらに液膜誘導部材104は、ノズル面102の一端ではなく、両端に設けてもよい。両端に設ける場合は、(式4)のLは半分となる。液膜を両端に誘導することで、ヘッド100の上昇速度を上げることができ、短時間での液膜の誘導が可能となる。その結果、生産性を向上させることができる。
Further, the liquid
〔インクジェット記録装置の装置構成〕
次に、本発明を適用したインクジェット記録装置について説明する。図4、5、6は、それぞれインクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図、平面図、側面図である。
[Device configuration of inkjet recording apparatus]
Next, an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied will be described. 4, 5, and 6 are a front view, a plan view, and a side view, respectively, showing a configuration of a main part of the ink jet recording apparatus.
同図に示すように、このインクジェット記録装置10は、シングルパス方式のラインプリンタであり、主として、記録媒体である用紙(枚葉紙)Pを搬送する用紙搬送機構20と、用紙搬送機構20によって搬送される用紙Pに向けてシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、クロ(K)の各色インク滴を吐出するヘッドユニット30と、ヘッドユニット30に装着された各ヘッドのメンテナンスを行う洗浄液槽40と、ヘッドユニット30に装着された各ヘッドのノズル面を清掃するノズル面払拭装置80とで構成される。
As shown in FIG. 1, the
用紙搬送機構20は、ベルト搬送機構で構成され、走行するベルト22に用紙Pを吸着させて、用紙Pを水平に搬送する。
The
ヘッドユニット30は、主として、シアンのインク滴を吐出するヘッド32Cと、マゼンタのインク滴を吐出するヘッド32Mと、イエロのインク滴を吐出するヘッド32Yと、クロのインク滴を吐出するヘッド32Kと、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kが取り付けられるヘッド支持フレーム38と、ヘッド支持フレーム38を移動させるヘッド支持フレーム移動機構(不図示)とで構成される。
The
ヘッド(インクジェットヘッド)32C、32M、32Y、32Kは、印刷対象とする用紙Pの最大用紙幅に対応したラインヘッドで構成される。なお、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kの構成は同じなので、以下においては、特に区別する場合を除いて、ヘッド32と記載する。
The heads (inkjet heads) 32C, 32M, 32Y, and 32K are constituted by line heads corresponding to the maximum paper width of the paper P to be printed. Since the configurations of the
ヘッド32(32C、32M、32Y、32K)は、矩形のブロック状に形成され、その底部にノズル面33(33C、33M、33Y、33K)が形成される。 The head 32 (32C, 32M, 32Y, 32K) is formed in a rectangular block shape, and a nozzle surface 33 (33C, 33M, 33Y, 33K) is formed on the bottom thereof.
図7は、ヘッド32の斜視図である。同図では、ヘッド32の下方(斜め下方向)からノズル面33を見上げた様子が図示されている。ヘッド32は、複数個のヘッドモジュールを用紙Pの幅方向に並べて繋ぎ合わせて長尺化しており、図7では、17個のヘッドモジュールを繋ぎ合わせた例を示している。
FIG. 7 is a perspective view of the
ノズル面33は、ノズルプレート34、ウイング部35、エンドキャップ部36から構成される。またノズル面33の一端のエンドキャップ部36には、液膜誘導部材104が設けられている。
The
図8は、ノズル面33のノズルプレート34の平面図(吐出側から見た図)であり、ここでは1つのヘッドモジュールについて示している。ここではノズル数を省略して描いているが、1つのヘッドモジュールのインク吐出面には、例えば、32×64個のノズルNが2次元配列されている。
FIG. 8 is a plan view of the
図8においてY方向が記録媒体(用紙)の送り方向(副走査方向)であり、X方向は記録媒体の幅方向(主走査方向)である。このヘッドモジュールは、X方向に対して角度γの傾きを有するv方向に沿った長辺側の端面と、Y方向に対して角度αの傾きを持つw方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっている。このようなヘッドモジュールを図7のように、X方向(用紙幅方向)に複数個繋ぎ合わせることにより、用紙幅について全描画範囲をカバーするノズル列が形成され、1回の描画走査で所定の記録解像度(例えば、1200dpi)による画像記録が可能なフルライン型のヘッドが構成される。 In FIG. 8, the Y direction is the feeding direction (sub-scanning direction) of the recording medium (paper), and the X direction is the width direction (main scanning direction) of the recording medium. The head module has an end surface on the long side along the v direction having an inclination of angle γ with respect to the X direction, and an end surface on the short side along the w direction having an inclination of angle α with respect to the Y direction. The plane shape of the parallelogram having As shown in FIG. 7, by connecting a plurality of such head modules in the X direction (paper width direction), a nozzle row that covers the entire drawing range with respect to the paper width is formed. A full-line head capable of recording an image with a recording resolution (eg, 1200 dpi) is configured.
また、本実施の形態のヘッド32は、いわゆるピエゾ方式でノズルNからインクの液滴を吐出させる。各ノズルNは、それぞれ圧力室に連通されており、この圧力室の壁面をピエゾ素子で振動させることにより、ノズルNからインクの液滴が吐出される。なお、インクの吐出方式は、これに限らずサーマル方式で吐出させる構成とすることもできる。
Further, the
ヘッド支持フレーム38は、各ヘッド32を取り付けるためのヘッド取付部(不図示)を備えている。各ヘッド32は、このヘッド取付部に着脱自在に取り付けられる。
The
ヘッド支持フレーム38に取り付けられた各ヘッド32は、用紙Pの搬送方向に対して直交して配置される。また、用紙Pの搬送方向に沿って所定の順で一定の間隔をもって配置される(本例では、シアン、マゼンタ、イエロ、クロの順で配置される。)。
Each
また、ヘッド取付部は、ヘッド支持フレーム38に昇降自在に設けられており、図示しない昇降機構によって昇降する。ヘッド取付部に取り付けられた各ヘッド32は、この昇降機構によって、用紙Pの搬送面に対して垂直に昇降する。
The head mounting portion is provided on the
ヘッド支持フレーム移動機構は、用紙搬送機構20の上方位置でヘッド支持フレーム38を用紙Pの搬送方向に対して直交する方向に水平にスライド移動させる。
The head support frame moving mechanism slides the
このヘッド支持フレーム移動機構は、例えば、用紙搬送機構20を跨いで水平に設置される天井フレームと、その天井フレームに敷設されるガイドレールと、ガイドレール上をスライド移動する走行体と、その走行体をガイドレールに沿って移動させる駆動手段(例えば、送りねじ機構など)で構成される。ヘッド支持フレーム38は、走行体に取り付けられて、水平にスライド移動する。
The head support frame moving mechanism includes, for example, a ceiling frame that is horizontally installed across the
ヘッド支持フレーム38は、このヘッド支持フレーム移動機構に駆動されて、所定の「画像記録位置」と「メンテナンス位置」との間を移動可能に設けられる。
The
ヘッド支持フレーム38は、画像記録位置に位置すると、用紙搬送機構20の上方に配置される。これにより、用紙搬送機構20によって搬送される用紙Pに対して印刷可能になる。
The
一方、メンテナンス位置に位置すると、洗浄液槽40の設置位置に配置される。
On the other hand, when it is located at the maintenance position, it is disposed at the installation position of the cleaning
洗浄液槽40は、4つのヘッド32C、32M、32Y、32Kを同時に洗浄液に浸漬可能な大きさに設けられている。なお、それぞれのヘッド32C、32M、32Y、32Kを個別に浸漬可能な4つの槽を設けてもよい。
The cleaning
洗浄液槽40には、洗浄液供給機構(不図示)により洗浄液が充填されている。また洗浄液槽40は、昇降機構42により昇降可能に構成されている。これにより、洗浄液槽40の洗浄液面とヘッド32のノズル面33とを略平行に対向させた状態で、ノズル面33を洗浄液に浸漬した接触位置と、洗浄液面がノズル面33から離間された待機位置(非接触位置)との間を移動させることが可能である。
The cleaning
なお、洗浄液槽40を昇降させるのではなく、ヘッド32を昇降させることで、接触位置と待機位置との間を移動させてもよい。
Instead of moving the cleaning
昇降機構42は、洗浄液槽40の昇降速度を調整可能に構成されている。上述のように、ノズル面33を洗浄液面から離間させる際の速度は、(式4)を満たす必要がある。したがって、ヘッド100の長さL、液膜誘導部材104の高さb、洗浄液膜の凝集速度μに応じて、接触位置から待機位置への移動速度を適宜設定する。
The elevating
洗浄液膜の凝集速度μはインクの特性によっても異なる。ここでは4つのヘッド32C、32M、32Y、32Kを同時に接触位置から待機位置へ移動させるため、このときの速度は最も洗浄液膜の凝集速度μが遅いインクに合わせる必要がある。
The aggregation rate μ of the cleaning liquid film varies depending on the ink characteristics. Here, since the four
また画像記録位置とメンテナンス位置との間には、ノズル面払拭装置80が配置されている。ノズル面払拭装置80は、ヘッド支持フレーム38が、メンテナンス位置から画像記録位置に移動する間にヘッド32のノズル面33を払拭する。
A nozzle
ノズル面払拭装置80は、主として、払拭装置本体フレーム82に取り付けられる払拭ユニット84C、84M、84Y、84Kと、払拭装置本体フレーム82を昇降させる払拭装置本体昇降機構(不図示)とから構成される。
The nozzle
払拭ユニット84C、84M、84Y、84Kは、ヘッドごとに設けられ、ヘッド32の設置間隔に合わせて、払拭装置本体フレーム82に設置される。なお、各払拭ユニット84C、84M、84Y、84Kの構成は同じなので、ここでは払拭ユニット84として、その構成を説明する。
The wiping
図9は、払拭ユニット84の概略構成を示す模式図である。同図に示すように、払拭ユニット84は、主として、払拭ウェブ86を繰り出す繰出軸88と、払拭ウェブ86を巻き取る巻取軸90と、巻取軸90を回転駆動する巻取モータ(不図示)と、繰出軸88から繰り出された払拭ウェブ86が押圧ローラ92に巻き掛けられるようにガイドする一組の繰出ガイド94、94と、押圧ローラ92に巻き掛けられた払拭ウェブ86が巻取軸90に巻き取られるようにガイドする一組の巻取ガイド96、96とで構成される。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the wiping
払拭ウェブ86は、例えば、PET、PE、NY等の極微細繊維を用いた編み又は織りからなるシートで構成され、ヘッド32のノズル面33の幅に対応した幅を有する帯状に形成される。この払拭ウェブ86は、繰出軸88にロール状に巻かれ、先端が巻取軸90に固定された状態で提供される。
The wiping
ノズル面払拭装置80の動作は、インクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置(不図示)によって制御される。
The operation of the nozzle
ノズル面払拭装置80は、払拭装置本体昇降機構により全体が昇降自在に構成されている。ノズル面払拭装置80は、清掃時以外においては所定の待機位置に位置しており、清掃時には待機位置から所定量上昇した位置である所定の作動位置に位置する。
The entire nozzle
ノズル面払拭装置80が作動位置に位置した状態では、各払拭ユニット84によって各ヘッド32のノズル面33を払拭することが可能になる。すなわち、ヘッド32が、各払拭ユニット84を通過する際、そのノズル面33に押圧ローラ92に巻き掛けられた払拭ウェブ86を押圧当接することが可能になる。
In a state where the nozzle
なお、ウェブを使用するのではなく、ノズル面33をブレードでワイピングするように構成してもよい。また、液膜誘導部材104だけを払拭、あるいは吸引するように構成してもよい。このように構成することで、液膜誘導部材104に発生した残渣を効率よく回収(除去)することができる。
Instead of using a web, the
また、インクジェット記録装置10は、ノズル面払拭装置80を備えなくてもよい。例えば、ノズル面33に付着したインクを完全溶解可能な洗浄液を使用する場合であれば、メンテナンス位置における洗浄液での洗浄後、払拭を行わずに、そのまま画像記録位置において画像の記録が可能である。
Further, the ink
〔その他の実施形態〕
図10に示すように、ヘッド100のノズル面102に液膜誘導部材104を備えない場合であっても、ヘッド100を洗浄液槽210から引き上げる際に、ノズル面102を洗浄液面から傾斜させることで、ノズル面102の下端縁に液膜を誘導することも可能である。
[Other Embodiments]
As shown in FIG. 10, even when the liquid
なお、上記実施形態を適宜組み合わせることも可能である。 It should be noted that the above embodiments can be combined as appropriate.
以上説明したように、本発明によれば、ノズル面と洗浄液面とが離間する際に発生する液膜をノズル面の端部に設けられた液膜誘導部材に誘導し、洗浄液の残渣を液膜誘導部材に発生させるので、ディップ方式のヘッドメンテナンスシステムにおいて、クリーニング品質を向上させることが可能となる。これにより、ノズルの吐出安定性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, the liquid film generated when the nozzle surface and the cleaning liquid surface are separated from each other is guided to the liquid film guide member provided at the end of the nozzle surface, and the cleaning liquid residue is liquidated. Since it is generated in the film guiding member, the cleaning quality can be improved in the dip type head maintenance system. Thereby, the discharge stability of the nozzle can be improved.
<付記>
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。
<Appendix>
As will be understood from the description of the embodiment described in detail above, this specification includes disclosure of various technical ideas including the invention described below.
(発明1):ノズル形成領域とノズル形成領域以外の領域からなるノズル面を有するインクジェットヘッドと、前記ノズル面が接触可能な洗浄液を保持する洗浄液保持手段と、前記ノズル面と前記洗浄保持手段が保持する洗浄液面とを略平行に対向させた状態で前記インクジェットヘッドを前記洗浄液保持手段に対して相対的に昇降させる昇降手段であって、前記ノズル面を前記洗浄液に接触させる接触位置と前記ノズル面を前記洗浄液に接触させない非接触位置との間で昇降させる昇降手段とを備え、前記インクジェットヘッドは、前記ノズル面の少なくとも一端に前記ノズル面と連続する傾斜面であって、前記ノズル面の端にいくほど前記ノズル面に対して突出する傾斜面を有し、前記ノズル面が前記洗浄液面から離間する際に前記ノズル面に残留する洗浄液膜を前記傾斜面に誘導することを特徴とする。 (Invention 1): An inkjet head having a nozzle surface composed of a nozzle formation region and a region other than the nozzle formation region, a cleaning liquid holding unit that holds a cleaning liquid that can be contacted by the nozzle surface, and the nozzle surface and the cleaning holding unit. Lifting means for raising and lowering the inkjet head relative to the cleaning liquid holding means in a state where the cleaning liquid surface to be held is substantially parallel to the nozzle, and a contact position for bringing the nozzle surface into contact with the cleaning liquid and the nozzle Elevating means for elevating and lowering a surface to a non-contact position that does not contact the cleaning liquid, and the inkjet head is an inclined surface continuous with the nozzle surface at at least one end of the nozzle surface, The nozzle surface has an inclined surface that protrudes toward the end, and the nozzle surface moves away from the cleaning liquid surface. A cleaning liquid film remaining on the surface, characterized in that to guide the inclined surface.
発明1によれば、ノズル面が洗浄液面から離間する際にノズル面に残留する洗浄液膜をノズル面と連続する傾斜面に誘導するようにしたので、ディップ方式のヘッドメンテナンスシステムにおいてクリーニング品質を向上させ、吐出安定性を向上させることができる。 According to the first aspect, when the nozzle surface is separated from the cleaning liquid surface, the cleaning liquid film remaining on the nozzle surface is guided to the inclined surface continuous with the nozzle surface, so that the cleaning quality is improved in the dip type head maintenance system. Discharge stability can be improved.
(発明2):発明1のインクジェットヘッドの清掃装置において、前記傾斜面は、前記ノズル面に接合された楔形状の部材により形成される。
(Invention 2): In the inkjet head cleaning device of
これにより、適切に傾斜面を形成することができる。 Thereby, an inclined surface can be formed appropriately.
(発明3):発明1又は2のインクジェットヘッドの清掃装置において、前記インクジェットヘッドは、前記ノズル面の長手方向の少なくとも一端に前記傾斜面を有することを特徴とする。
(Invention 3): In the inkjet head cleaning device of
これにより、効率よく液膜を誘導することができる。 Thereby, a liquid film can be efficiently induced.
(発明4):発明1から3のいずれかのインクジェットヘッドの清掃装置において、前記傾斜面の前記ノズル面からの高さをb、前記洗浄液膜の凝集速度をμ、前記インクジェットヘッドの両端の間隔をLとすると、前記ノズル面が前記洗浄液面から離間する際の前記昇降手段による前記インクジェットヘッドの上昇速度vは、v<b・μ/Lの関係を満足することを特徴とする。
(Invention 4): In the inkjet head cleaning device according to any one of
これにより、適切に液膜を誘導することができる。 Thereby, a liquid film can be induced | guided | derived appropriately.
(発明5):発明1から4のいずれかのインクジェットヘッドの清掃装置において、前記傾斜面が前記洗浄液に対して親液性を有することを特徴とする。
(Invention 5): In the inkjet head cleaning device according to any one of
これにより、適切に液膜を誘導することができる。 Thereby, a liquid film can be induced | guided | derived appropriately.
(発明6):発明1から5のいずれかのインクジェットヘッドの清掃装置において、前記インクジェットヘッドは、前記ノズル面の両端に傾斜面を有することを特徴とする。
(Invention 6): The inkjet head cleaning device according to any one of
これにより、インクジェットヘッドの相対的な上昇速度を上げることができ、短時間で液膜を誘導することができる。 Thereby, the relative ascending speed of the inkjet head can be increased, and the liquid film can be induced in a short time.
(発明7):発明1から6のいずれかのインクジェットヘッドの清掃装置において、前記傾斜面を払拭又は吸引する洗浄液除去手段を備えたことを特徴とする。
(Invention 7): The inkjet head cleaning device according to any one of
これにより、傾斜面に誘導された洗浄液を除去することができる。 Thereby, the cleaning liquid guided to the inclined surface can be removed.
(発明8):発明1から7のいずれかのインクジェットヘッドの清掃装置において、前記洗浄液保持手段は、内部に洗浄液が充填された洗浄液槽であることを特徴とする。
(Invention 8): In the ink jet head cleaning device according to any one of
これにより、適切に洗浄液を保持することができる。 Thereby, it is possible to appropriately hold the cleaning liquid.
(発明9):発明1から7のいずれかのインクジェットヘッドの清掃装置において、前記洗浄液保持手段は、表面に洗浄液層が形成された平板状部材であることを特徴とする。
(Invention 9): In the inkjet head cleaning device according to any one of
これにより、適切に洗浄液を保持することができる。 Thereby, it is possible to appropriately hold the cleaning liquid.
(発明10):メディアを搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されるメディアにインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドのノズル面を清掃する発明1から9のいずれかのインクジェットヘッドの清掃装置とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
(Invention 10): Conveying means for conveying a medium, an inkjet head for recording an image by ejecting ink droplets onto the medium conveyed by the conveying means, and a nozzle surface of the inkjet head according to
上記インクジェットヘッドの清掃装置を備えることで、吐出安定性を高めたインクジェット記録装置が提供できる。 By providing the inkjet head cleaning device, an inkjet recording device with improved ejection stability can be provided.
(発明11):ノズル形成領域とノズル形成領域以外の領域からなるノズル面と、前記ノズル面の一端であって、前記ノズル形成領域以外の領域に設けられた傾斜面とを備え、前記傾斜面は、前記ノズル面と連続する傾斜面であって、前記ノズル面の端にいくほど前記ノズル面に対して突出することを特徴とするインクジェットヘッド。 (Invention 11): a nozzle surface comprising a nozzle formation region and a region other than the nozzle formation region, and an inclined surface provided at one end of the nozzle surface and in a region other than the nozzle formation region, the inclined surface Is an inclined surface that is continuous with the nozzle surface, and protrudes from the nozzle surface toward the end of the nozzle surface.
発明11によれば、ノズル面の一端であって、ノズル形成領域以外の領域に設けられた傾斜面を備え、前記傾斜面は、前記ノズル面と連続する傾斜面であって、前記ノズル面の端にいくほど前記ノズル面に対して突出するようにしたので、ディップ方式のヘッドメンテナンスにおいてノズル面が洗浄液面から離間する際にノズル面に残留する洗浄液膜をノズル面と連続する傾斜面に誘導することができるので、クリーニング品質を向上させ、吐出安定性を向上させることができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the nozzle surface is provided with an inclined surface provided in an area other than the nozzle formation region, and the inclined surface is an inclined surface continuous with the nozzle surface, Since it protrudes toward the nozzle surface as it goes to the end, when the nozzle surface is separated from the cleaning liquid surface in dip type head maintenance, the cleaning liquid film remaining on the nozzle surface is guided to an inclined surface continuous with the nozzle surface. Therefore, the cleaning quality can be improved and the ejection stability can be improved.
10…インクジェット記録装置、20…用紙搬送機構、30…ヘッドユニット、32(32C、32M、32Y、32K)・100…ヘッド、33・102…ノズル面、34…ノズルプレート、35…ウイング部、36…エンドキャップ部、40・210…洗浄液槽、42…昇降機構、80…ノズル面払拭装置、84(84C、84M、84Y、84K)…払拭ユニット、86…払拭ウェブ、104…液膜誘導部材、110…洗浄装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ノズル面が接触可能な洗浄液を保持する洗浄液保持手段と、
前記ノズル形成領域と前記洗浄液保持手段が保持する洗浄液面とを略平行に対向させた状態で前記インクジェットヘッドを前記洗浄液保持手段に対して相対的に昇降させる昇降手段であって、前記ノズル面を前記洗浄液に接触させる接触位置と前記ノズル面を前記洗浄液に接触させない非接触位置との間で昇降させる昇降手段と、
を備え、
前記インクジェットヘッドは、前記ノズル面の少なくとも一端に前記ノズル面と連続する傾斜面であって、前記ノズル面の端にいくほど前記ノズル面に対して突出する傾斜面を有し、前記ノズル面が前記洗浄液面から離間する際に前記ノズル面に残留する洗浄液膜を前記傾斜面に誘導することを特徴とするインクジェットヘッドの清掃装置。 An inkjet head having a nozzle surface composed of a nozzle formation region and a region other than the nozzle formation region;
Cleaning liquid holding means for holding a cleaning liquid that can be contacted by the nozzle surface;
Lifting and lowering means for moving the inkjet head relatively up and down with respect to the cleaning liquid holding means in a state where the nozzle forming region and the cleaning liquid surface held by the cleaning liquid holding means are substantially parallel to each other; Lifting means for moving up and down between a contact position for contacting with the cleaning liquid and a non-contact position for not contacting the nozzle surface with the cleaning liquid;
With
The inkjet head has an inclined surface that is continuous with the nozzle surface at at least one end of the nozzle surface, and protrudes with respect to the nozzle surface toward the end of the nozzle surface. A cleaning device for an inkjet head, wherein a cleaning liquid film remaining on the nozzle surface is guided to the inclined surface when the cleaning liquid surface is separated from the cleaning liquid surface.
v<b・μ/L
の関係を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの清掃装置。 When the height of the inclined surface from the nozzle surface is b, the aggregation rate of the cleaning liquid film is μ, and the distance between one end and the other end of the inkjet head having the inclined surface is L, the nozzle surface is the cleaning liquid. The relative ascending speed v of the inkjet head by the elevating means when being separated from the surface is:
v <b · μ / L
The inkjet head cleaning device according to claim 1, wherein the relationship is satisfied.
前記搬送手段によって搬送されるメディアにインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドのノズル面を清掃する請求項1から9のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの清掃装置と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 Transport means for transporting media;
An inkjet head that records an image by ejecting ink droplets onto a medium conveyed by the conveying means;
The inkjet head cleaning device according to claim 1, wherein the nozzle surface of the inkjet head is cleaned.
An ink jet recording apparatus comprising:
前記ノズル面の一端であって、前記ノズル形成領域以外の領域に設けられた傾斜面と、
を備え、
前記傾斜面は、前記ノズル面と連続する傾斜面であって、前記ノズル面の端にいくほど前記ノズル面に対して突出することを特徴とするインクジェットヘッド。 A nozzle surface composed of a nozzle formation region and a region other than the nozzle formation region;
One end of the nozzle surface, an inclined surface provided in a region other than the nozzle formation region,
With
The inkjet head according to claim 1, wherein the inclined surface is an inclined surface continuous with the nozzle surface and protrudes from the nozzle surface toward an end of the nozzle surface.
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US10131148B2 (en) | 2016-06-04 | 2018-11-20 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid discharge head, liquid discharge device, and liquid discharge apparatus |
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2011
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