JP2016016550A - 液滴吐出部のクリーニング装置、クリーニング方法、液滴吐出装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液滴を吐出するノズル11を複数有する液滴吐出部5を洗浄するクリーニング装置40であって、液滴吐出部を該洗浄液に浸漬させて洗浄する洗浄手段50と、洗浄液に熱エネルギーを供給する複数の発熱素子82を備えた熱エネルギー供給手段80と、を備え、各発熱素子は一個、又は複数のノズルに対応して配置されている。
【選択図】図2
Description
これに対して、近年ではボトムアップ型のプロセスである印刷法、例えば、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法などによるデバイス製造方法に注目が集まっている。これらの印刷法では、金属などの導電性微粒子や有機半導体等を分散・溶解させたインク(機能性インク)などを不導体基板や半導体基板上に塗布し、焼成を行うことでパターンを形成する。特にインクジェット印刷法では、電極、絶縁体、半導体等の基板上に直接描画することができ、マスクなどの装置が不要であるため、安価なデバイス製造方法や少量多品種に対応した製造方法として注目が集まっている。
デバイスの製造にインクジェット印刷法(ピエゾ方式、静電方式、バブルジェット(登録商標)方式など)を用いる場合には、通常の画像形成と比べて高いインク吐出精度と長期の吐出安定性とが求められる。インクジェット印刷法において、ノズル孔内で固化したインクや吐出面に付着したごみなどの異物は、インクの吐出形状、吐出速度、及び吐出方向にバラツキを生じさせ、インクの吐出精度の低下を招く。また、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の部分的な上昇(高濃度インク部の発生)や、インク内への気泡の混入によって、吐出精度の低下と吐出安定性の低下(目詰まり等)が起きて、正しく画像を形成することができなくなる。高い吐出精度と吐出安定性とを達成するためには、ノズル孔内や吐出面の状態を常に最適にしておく必要がある。
上記パージング処理とは、インクの吐出圧力よりも高い圧力をノズル付近のインクにかけることにより、ノズルから強制的にインクを捨てる(排出させる)動作のことである。これによれば、ノズル内の高濃度インク部を排出させたり、気泡を除去するにより、ノズルの詰まりを防止することができる。しかし、パージング処理では、全てのノズルに均等に圧力を掛けることが難しいため、全てのノズルのインク吐出機能を回復させることが難しい。これは、個々のノズルが他のノズルと連通しているために、インク固化物で遮蔽された吐出不能のノズルに対してだけ圧力を掛けることが難しく、近接する吐出可能な状態にある他のノズルから圧力の開放が行われてしまうためである。また、パージング処理では、吐出面に付着したごみやインク固化物などの除去はできない。
そのため、ワイピング処理を行い、吐出面に付着したごみやインク固化物を除去することによってインクの吐出機能の回復が行われている。ワイピング処理とは、特許文献1に開示されているように、ノズル吐出面をブレード状部材により払拭することによってノズル状態の回復を行う動作である。しかし、上記方法ではブレード状部材とノズル端部の接触による磨耗が発生するため、ゴミが発生するという問題があった。また、多くのインクジェットヘッドはノズル配置面を撥水処理しているため、ブレード状部材がノズル配置面に繰り返し接触することで撥水効果が薄れるという問題があった。さらに、インクには粘着力をもった高分子材料が含まれることが多いことに加え、ノズル配置面の撥水効果の低下を防ぐことができる程度の弱い接触圧でブレード状部材による払拭作業を実施する必要があるため、十分に洗浄ができないという問題もあった。
特許文献2の洗浄方法では、ワイピング処理で問題となる撥水面の損傷をある程度低下させることができるが、超音波振動子により与えられるエネルギーは中心部と端部で分布がばらつくために、ノズル配置面を均一に洗浄することはむずかしい。均一に洗浄するために複数個の超音波振動子を並べる方法も考えられるが、装置が大型化するという問題がある。
しかし、超音波振動子を用いてキャビテーションを発生させるためには振動子が大型になるため、ノズルピッチが狭くなればなるほど、1対1で振動子を配置しノズルを選択的に洗浄すること難しくなる。
また、特許文献3の清掃部材を当接させる方法は、ワイピング処理と比較して撥水面の損傷は少ないと考えられるが、接触による撥水面損傷の発生と発塵の可能性は依然として残る。
また、発熱素子を複数個形成することによって、ノズル配置面近傍の全域で同じように微細気泡を発生させることができるのでノズル配置面を均一に洗浄することができる。
《第1の実施形態》
図1は本発明の液滴吐出部のクリーニング装置を搭載した液滴吐出装置の平面図である。
液滴吐出装置1は、ベース2と、液滴吐出部5と、液滴吐出部の駆動機構20と、吐出不良検出部30と、液滴吐出部のクリーニング装置40と、を概略備えており、インクジェット記録装置等の画像形成装置200(図7、図8)に装備される。
液滴吐出部5は、Xステージ23に沿って進退する可動子に固定されたヘッドキャリッジ7によって支持されて先端面に複数のノズル11を備えたヘッド9を備えている。
吐出不良検出部30は、ヘッド9の吐出面に配列されたノズル11に詰まりや、吐出形状、吐出速度、及び吐出方向の異常(吐出不良)が発生しているか否かを検出する手段である。
液滴吐出部のクリーニング装置40は、ヘッド9(ノズル11)の洗浄・乾燥を行うヘッドメンテナンスユニット41を備えている。
図示した例では、一つのヘッドキャリッジ7に3つのヘッド9が搭載されているが、当該個数に制限はない。
まず、Xステージ23に沿って移動するヘッドキャリッジ7がヘッドメンテナンスユニット41の上方に移動してきて停止した状態では、ヘッドメンテナンスユニット41の上方(直上)にはヘッド9のノズル配置面(吐出面)9aが対向配置されている。ヘッド9のノズル配置面9aには複数のノズル11が配置されており、各ノズル11は下方に位置するヘッドメンテナンスユニット41と対向配置されている。
ヘッドメンテナンスユニット41は、ヘッド9(ヘッドキャリッジ7)に対して接近離間自在、即ち相対的に移動する。本実施例ではヘッドメンテナンスユニットを上下方向に進退させているが、ヘッド9側を上下方向に進退させてもよい。
洗浄手段50は、上面に洗浄液貯留部53を備えたクリーニングプレート(クリーニングベース部材)51と、クリーニングプレート51の洗浄液貯留部53に洗浄液(洗浄媒体)Lを供給する洗浄液供給手段(洗浄媒体供給手段)60と、洗浄液貯留部53に気体(洗浄媒体)Aを供給する気体供給手段(洗浄媒体供給手段)65と、洗浄液貯留部内の使用済みの洗浄液L、及び気体Aを吸引して排出する負圧発生手段(洗浄媒体吸引手段)70と、洗浄液中に熱エネルギーを供給する複数の発熱素子82を備えた熱エネルギー供給手段80と、洗浄液の温度を測定する温度測定手段90と、ヘッド9とクリーニングプレート51とが接近したときに両者によって圧縮されることにより両者の対向面間に形成される空間Sを気密的に封止する環状の弾性体(気密部材)92と、ヘッドメンテナンスユニット41をヘッド9に向けて昇降させる図示しない昇降機構と、これらの制御対象を制御する制御手段100と、から概略構成される。
洗浄液供給手段(洗浄媒体供給手段)60は、供給口55に一端を接続されたダクトD1の途中に配置された液体供給ポンプ61と、ダクトD1の他端と接続されて未使用の洗浄液Lを収容した洗浄液収容部62と、を有する。制御手段100が液体供給ポンプ61を駆動することにより洗浄液収容部62内の洗浄液LはダクトD1の他端から吸引されて供給口55から洗浄液貯留部53内に所定量供給される。
気体供給手段(洗浄媒体供給手段)65は、ダクトD1の途中(液体供給ポンプ61の上流側)から分岐したダクトD2の途中に配置された気体供給ポンプ66を有し、ダクトD2の他端は大気中に開放されている。液体供給ポンプ61を停止させた状態で制御手段が気体供給ポンプ66を駆動することにより、ダクトD2の他端から空気を吸引してダクトD1を経て供給口55から洗浄液貯留部53内に供給する。気体供給手段65によって供給された空気Aは、洗浄液貯留部53内を乾燥させる。
負圧発生手段(洗浄媒体吸引手段)70は、ダクトD4中に配置された吸引ポンプ71を有し、ダクトD4の一端は大気に開放される一方で、他端は廃液収容部74内の廃液L1と接しない高さ位置で終端している。ダクトD3の端部は廃液収容部の底面まで延びているが、ダクトD4は廃液収容部74の上部で止まり廃液L1に触れることがないようになっている。
温度測定手段90の種類には特に制限は無いが、接触式の温度計が望ましい。接触式温度計によれば、洗浄液貯留部内の洗浄液に接触して液温を直接測定することができるからである。
熱エネルギー供給手段80は、対向するノズル群の配列方向と同じ方向に複数の発熱素子82を配列した構成を有する。各発熱素子82は、ヘッド9のノズル形成面に対向する位置にノズル11と1対1で配置する。これによって、発熱素子82が発熱した時に発生する熱エネルギーによって各ノズル近傍の洗浄液中に効率的に微細気泡を発生させることが可能なため、ノズルの洗浄能力を向上させることができる。ただし、発熱素子82の配置、個数は上記に制限されるものではなく、洗浄力が落ちるがコスト等の面から構成を簡便とするために、2個、又は3個のノズルに対して発熱素子82が1つという構成も可能である。
つまり、各発熱素子82は、一個、又は複数の(少なくとも一つの)ノズル11に対応して配置されている。言い換えれば、一つの発熱素子82は一つ、又は複数のノズル11と対応(対向)して配置され、対向するノズルの洗浄を主として担当する。
発熱素子82は、ヒータのように抵抗体に電流を流して発熱させるものが小型化に適しており最も好ましい。また、ペルチェ素子、或いはレーザー等の光エネルギーを用いることもできる。
制御手段100による制御において、印加電圧、波形、周波数は可変であるが、微細気泡は洗浄液の圧力変動により発生するため、印加波形はパルス波形とする。ただし、印加波形に特別な制限は無い。印加電圧については、インクの変性温度に差異があるため、ノズル形成面(洗浄面)が変性温度以上にならないよう適切に選択する必要がある。
本実施例においては、記録開始時、記録終了時、記録中の各段階で、任意の時間間隔にてヘッド9を液滴吐出不良検出部30上に移動させ吐出不良チェックを行う。液滴吐出不良検出部30によって少なくとも一つのノズル11について不吐出等の吐出不良が検出された場合は、Xステージ23を用いてヘッド9をヘッドメンテナンスユニット41に対向する位置に移動させて洗浄を行う。
制御手段100が、液滴吐出不良検出部30が液滴吐出不良を検出したノズル11に対向する発熱素子82のみを発熱させるように制御することにより、効率の良い洗浄作業を実施することができる。なお、液滴吐出不良を検出したノズル11に対向する発熱素子82と、その周辺の他の発熱素子を発熱させてはならない趣旨では無く、洗浄効率向上の理由から必要に応じて他の発熱素子を発熱させることは差し支えない。
吐出不良検出部30が少なくとも一つのノズル11が吐出不良状態にあることを検出した場合、制御手段100は液滴吐出部の駆動機構20を制御して、ヘッドキャリッジ7をXステージ23に沿ってヘッドメンテナンスユニット41と対向する位置に移動させる。そして、ノズル配置面(ヘッド9の下面)9aの外周部がクリーニングプレート51上面に設置された密閉性を確保するための弾性体92と当接(圧接)するまでヘッドメンテナンスユニットを移動させる(図3(a)(b))。ヘッド9とヘッドメンテナンスユニット41は図示しないピンとブッシュから成る位置決め機構により相対的に位置決めされ、ノズル11と熱エネルギー供給手段80も同様に位置決めされる。位置決め機構はピンとブッシュによる構成のみに制限されるものではない。また、前記のような位置決め機構を持たなくても、ヘッド9とメンテナンスユニット41との相対位置が分かっている場合はXステージ23のみを用いてX方向の位置決めすることが可能である。弾性体92を配置する位置は、ノズル配置面9aと接した時に各ノズルからの吐出に影響を与えることが少ない最も外周部とする。
ノズル配置面9aの外周部を弾性体92と当接させて空所Sを密閉した状態で、洗浄液供給手段60により供給口55を通して洗浄液貯留部53に洗浄液Lを送り貯留させる。洗浄液の貯留後に洗浄液貯留部内を減圧して微細気泡の発生を補助してもよい。但し、減圧により洗浄液貯留部内がインクに含まれる溶媒の蒸気圧以下にはならないようにする。これは、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の部分的な上昇(高濃度インク部の発生)や、分散質の凝集、溶解物の析出を避ける為である。
ダクトD1、D2にはその適所にバルブを設けても良い。ダクトD3、D4についても同様である。
以上の手順により洗浄工程を終了すると、弾性体92を介してノズル配置面9aとクリーニングプレート上面とを気密的に当接させた状態で、気体供給手段65により供給口55を通して気体Aを洗浄液貯留部53内に送り、同時に吸引口57から負圧発生手段70を用いて洗浄液を吸引する。これにより、供給口55から吸引口57に向かう液流を発生させ、洗浄液貯留部の壁面近傍、及びノズル配置面近傍に圧力差を生じさせて、洗浄液貯留部、及びノズル配置面の洗浄液、及びゴミを除去することができる。また、洗浄液Lが洗浄液貯留部53から排出された後にも気体供給手段65からの気体供給を継続することにより、供給口55から吸引口57に向かう気流を発生させることができる。この気流により、洗浄液貯留部の壁面近傍及びノズル配置面近傍に圧力差を生じさせることにより洗浄液貯留部及びノズル配置面の洗浄液及びゴミを除去することができる(図3(d))。
制御手段100による制御方法(制御信号)としては、同一の制御信号を全ての発熱素子82に供給して発熱させる方法、順次に同一制御信号をずらして個々の発熱素子82に供給する方法、隣接する発熱素子82に供交互に制御信号を供給する方法、必要な発熱素子にのみ制御信号を送る方法等がある。どれか一つの方法を用いるだけでなく、これらの組み合わせでも良い。
全ての発熱素子82に同一の信号を送って同時に発熱させる場合には、洗浄液貯留部内洗浄液の温度上昇や、洗浄の必要が無い箇所にもキャビテーションによる圧力変動が加わり、ノズル配置面の損傷に繋がるのであまり好ましくない。
このように本例では、制御手段100によって発熱素子82を順次動作させ、洗浄液貯留部内の洗浄液に進行波を発生させることができるので、より効率的な洗浄を行うことが可能となる。
即ち、波長、周期、振幅、早さが同じで進行方向が逆向きの2つの波が重なり合うことによって形成される定常波は、その場に留まって振動を繰り返す状態となるため、洗浄力を向上させることができる。
必要な発熱素子82にのみに選択的に制御信号を送って発熱させる方法は、吐出不良のノズルを特定する必要があるために吐出不良検出部30とともに用いる必要がある。この方法では、洗浄が必要でないノズルには大きな圧力変動を生じさせないため、吐出不良を起こしていないノズルの損傷を最小限に抑えることができる。ヘッド側ではノズル毎に番号が割り当てられており、吐出不良検出部30を用いて検出した吐出不良ノズルのノズル番号を吐出不良ノズル番号データとして制御手段100に送り、制御手段は吐出不良ノズル番号データに基づいて、吐出不良ノズル近傍の発熱素子82の制御を行う。
このように本例では、制御手段100によって発熱素子82を選択的に動作させ、任意のノズル11を洗浄するようにしたので、より効率的にクリーニングを実施することができる。
本発明では、複数の発熱素子82を発熱させることによって洗浄液L中に微細気泡を発生させ、微細気泡を伴った洗浄液の移動エネルギーを利用してノズル11の洗浄を行う。
上述のように、超音波振動子により生成される微細泡(キャビテーション)は洗浄力向上に寄与するが、同時にノズル配置面の撥水膜にダメージを与える。そのため、洗浄が必要なノズル近傍など、なるべく限定された範囲に微細泡とキャビテーションを発生させることでノズル配置面の損傷を抑える必要がある。超音波振動子を用いたクリーニング装置において最良なのは、ノズルとキャビテーション発生源が1対1で対応していることである。
しかし、超音波振動子を用いてキャビテーションを発生させるためには振動子が大型になるため、ノズルピッチが狭くなればなるほど、1対1で振動子を配置しノズルを選択的に洗浄すること難しくなる。
また、個々の発熱素子82を、個別制御、又は、同期制御の少なくとも一方で制御するようにしたので、発熱素子82を個別に制御することにより、特定の領域に微細気泡を発生させて各ノズルを選択的に洗浄することが可能となる。また、各発熱素子82を順次動作させることで、洗浄液貯留部内で進行波を発生させたり、定常波を発生させることが可能となるため、各発熱素子82を同時に動作させる場合と比較してノズル配置面の洗浄力が向上する。
また、洗浄液供給手段60と、気体供給手段65と、洗浄媒体吸引手段(負圧発生手段)70と、を有しているので、洗浄後にノズルから剥離したゴミが再付着することを防止できる。
洗浄手段50と液滴吐出部5(ヘッド9)との間で洗浄液貯留部内を気密化する気密部材92を備えたので、洗浄液貯留部の気密性を保つことが可能になる。そのため、洗浄時の洗浄液や剥離したゴミの飛散を防ぐことができる。
洗浄液貯留部と洗浄液吸引手段との間に廃液収容部74が設置されているので、洗浄後の廃液やゴミを洗浄液供給手段を通さないで廃液収容部に貯めることができる。そのため、廃液収容部を取り外して再設置するだけでメンテナンスが完了する。
洗浄液貯留部内の温度を測定する温度測定手段が設置されているので、洗浄液の温度を測定することができ、洗浄液を適切な温度に保つことが可能となる。
図6に第2の実施形態に係る液滴吐出部のクリーニング装置(洗浄手段)の構成を示す。
この実施形態では、洗浄液貯留部53内にヘッド9が入り込む構成としたので、洗浄液貯留部53に貯留した洗浄液L内にヘッド9が深く浸漬することができる。上記実施形態ではノズル配置面9aを洗浄液面と接触させる程度に浅く浸漬させていたが、本例ではノズル配置面9aを洗浄液面を越えて下降させて洗浄液内部に浸漬させることにより、ノズル配置面9aを洗浄液面より下方へ位置させた状態で洗浄を実施する。
この実施形態においては、ノズル配置面とクリーニングプレート51の上面とが接触しないため、完全に非接触でノズル配置面9aを洗浄することができ、ノズル配置面の損傷を抑えることができる。
次に、本発明に係る液滴吐出装置は、画像形成装置(インクジェット記録装置)に適用可能である。
図7は本発明の液滴吐出装置を用いたインクジェット記録装置の斜視説明図、図8は同記録装置の機構部の側面説明図である。
図7、図8に示すインクジェット記録装置200は、記録装置本体201の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明を実施したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部202等を収納し、装置本体201の下方部には前方側から多数枚の用紙Pを積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい)204を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙Pを手差しで給紙するための手差しトレイ205を開閉することができ、給紙カセット204或いは手差しトレイ205から給送される用紙Pを取り込み、印字機構部202によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ206に排紙する。
インクカートリッジ211は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド210を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズル孔を有する1個のヘッドでもよい。
そして、キャリッジ209の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ219から送り出された用紙Pを記録ヘッド210の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材223を設けている。この印写受け部材223の用紙搬送方向下流側には、用紙Pを排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ224、拍車225を設け、更に用紙Pを排紙トレイ206に送り出す排紙ローラ226及び拍車227と、排紙経路を形成するガイド部材228、229とを配設している。
記録時には、キャリッジ209を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド210を駆動することにより、停止している用紙Pにインクを吐出して1行分を記録し、用紙Pを所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号、または、用紙Pの後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させて用紙Pを排紙する。
なお、本発明の液滴吐出装置は、インク以外の液体を吐出する他の画像形成装置一般に適用することができる。例えば、半導体プロセスで基板上に形成される液体レジストや、パターン材料等を液滴として吐出する装置(画像形成装置)にも適用することができる。
第1の本発明に係る液滴を吐出するノズル11を複数有する液滴吐出部5を洗浄するクリーニング装置40は、液滴吐出部を洗浄液Lに浸漬させて洗浄する洗浄手段50と、洗浄液に熱エネルギーを供給する複数の発熱素子82を備えた熱エネルギー供給手段80と、を備え、各発熱素子82は、一個、又は複数のノズル11に対応して配置されていることを特徴とする。
これによれば、複数の発熱素子82を全体として、或いは選択的に発熱させることによって洗浄液中に微細気泡を発生させてノズル11の洗浄を行うことができる。発熱素子82に与える単位面積当たりのエネルギーを大きくすれば洗浄能力が高い状態で微細気泡を発生させることができ、振幅を大きくする必要がある超音波振動子と比較して熱エネルギー供給手段を小型化できる。小型化できるため、狭いピッチで微細気泡を発生させることが可能となるため、ノズル配置面(ヘッド先端のノズル群が配列された面)を均一に洗浄できる。
ここで「対応して配置」とは、一つの発熱素子が一つのノズルに対して一対一で対向配置されることにより、当該発熱素子からの発熱により形成された微細気泡が直上に対向配置された一つのノズルに供給されて洗浄効率を高める場合を含む。また、一つの発熱素子が複数のノズルに対して対向配置されることにより、当該発熱素子からの発熱により形成された微細気泡が直上に対向配置された複数のノズルに供給されて洗浄効率を高め場合も含む。
これによれば、発熱素子82を個別に制御することが可能となる。そのため、特定の領域に微細気泡を発生させて各ノズルを選択的に洗浄することが可能となる。また、各発熱素子82を順次動作させることで、洗浄液貯留部内で進行波を発生させたり、発熱素子82を交互に動作させることで発熱素子82を腹とする定常波を発生させることが可能となるため、発熱素子82を同時に動作させる場合と比較してノズル配置面の洗浄力が向上する。
これによれば、液滴吐出不良検出部30の検出結果に基づいて、吐出不良と判断されたノズルと対応する発熱素子82を選択的に動作させることが可能になるので、当該発熱素子82を動作させることで、微細気泡を洗浄が必要な部分のみに発生させることができる。
それにより、超音波振動子を用いて超音波振動を洗浄液の全面に与える方法と比較してノズル配置面の損傷を抑えることができる。
また、発熱素子を個別に制御する制御手段に併せて液滴吐出不良検出部を設けることで、吐出不良が発生しているノズル近傍を選択的に洗浄することが可能となる。
これによれば、新しい洗浄液を供給し、洗浄後のノズル配置面9aを乾燥させるための気体Aを供給するための供給口55と、洗浄後の汚染された洗浄液やゴミを吸引するための吸引口57を有するので、洗浄後にノズルから剥離したゴミが再付着することを防止できる。
これによれば、ノズル配置面9aとクリーニングプレート51が弾性体から成る気密部材92を介して接触しているため、洗浄液貯留部の気密性を保つことが可能になる。そのため、洗浄時の洗浄液や剥離したゴミの飛散を防ぐことができる。
これによれば、各ノズル11と各発熱素子82をより正確な位置関係、位置精度で対向させて配置することが可能になるため、より微細なピッチで配置されたノズル群を有する液滴吐出部の任意のノズル、及びその近傍を選択的に洗浄することが可能となる。
これによれば、洗浄液貯留部と洗浄液吸引手段との間に廃液収容部74が設置されているので、洗浄後の廃液やゴミを洗浄液供給手段を通さないで廃液収容部に貯めることができる。そのため、廃液収容部を取り外して再設置するだけでメンテナンスが完了する。
これによれば、洗浄液貯留部内の温度を測定する温度測定手段が設置されているので、洗浄液の温度を測定することができ、洗浄液を適切な温度に保つことが可能となる。洗浄液の温度が洗浄に適さない程度に昇温した場合には排出して入れ替える等の措置を行うことが可能となる。
これは第2の実施形態に対応しており、供給口55と吸引口57を洗浄液貯留部53の両側壁に設けることができるため、ノズル配置面と供給口55の中心部と吸引口57の中心部の高さとを同じにできる。このため、洗浄後の乾燥工程の際に効率よくノズル配置面から洗浄液・ゴミを除去することができる。即ち、供給口55から吸引口57へ向かう液流、気体流が直線状となり、洗浄対象物であるノズル配置面9aを最も効率的に洗浄できる経路を経て通過することが可能となる。
これによれば、ノズルに対して非接触でノズル配置面を洗浄することができるので、ノズルの損傷を抑えることが可能となる。
これによれば、吐出不良を起こしている特定のノズルだけに微細気泡を発生させることができるため、吐出不良を起こしていない正常なノズルの損傷を抑えることができる。
これによれば微細気泡の発生パターンを制御することにより洗浄液中に進行波を発生させることができるため、洗浄力を向上させることができる。また、インク固化物やゴミを吸引口付近に集めることも可能となるので、ノズル配置面への再付着を防止することが可能となる。
これによれば、微細気泡の発生パターンを制御することにより定常波を発生させることができるため、洗浄力を向上させることができる。
これによれば、発熱素子82を発熱させることにより洗浄液中に微細気泡を発生させてノズル配置面9aを洗浄し、洗浄後ノズル配置面に付着した洗浄液を吹き飛ばすことで非接触洗浄・乾燥を行うことができる。このため、長期にわたって安定して高精度な描画が可能となる。また、吐出不良検出部を搭載することで、ノズル配置面の特定部位を洗浄することが可能となり、ヘッド寿命の長期化が可能となる。
発熱素子82を発熱させることにより洗浄液中に微細気泡を発生させてノズル配置面を洗浄し、洗浄後にノズル配置面に付着した洗浄液を吹き飛ばすことで非接触洗浄・乾燥を行うことができるクリーニング装置を搭載している。このため、長期にわたって安定して高精度な描画が可能となる。また、吐出不良検出装置を搭載することで、ノズル配置面の特定部位を洗浄することが可能となり、ヘッド寿命の長期化が可能となる。
Claims (15)
- 液滴を吐出するノズルを複数有する液滴吐出部を洗浄するクリーニング装置であって、
前記液滴吐出部を洗浄液に浸漬させて洗浄する洗浄手段と、
前記洗浄液に熱エネルギーを供給する複数の発熱素子を備えた熱エネルギー供給手段と、
を備え、
前記各発熱素子は、一個、又は複数の前記ノズルに対応して配置されていることを特徴とする液滴吐出部のクリーニング装置。 - 個々の前記発熱素子を、個別制御、又は同期制御の少なくとも一方で制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。
- 個々の前記ノズルの液滴吐出不良の有無を検出する液滴吐出不良検出部を備え、
前記制御手段は、前記液滴吐出不良検出部が液滴吐出不良を検出した前記ノズルに対応する前記発熱素子のみを制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。 - 前記洗浄手段は、
前記洗浄液を貯留する洗浄液貯留部と、
前記洗浄液貯留部の外部と連通する供給口を介して前記洗浄液貯留部に前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄液貯留部に前記供給口を介して気体を供給する気体供給手段と、
前記洗浄液貯留部の外部と連通する吸引口を介して前記洗浄液貯留部から前記洗浄液、及び前記気体を吸引する洗浄媒体吸引手段と、
を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。 - 前記洗浄手段と前記液滴吐出部との間で前記洗浄液貯留部内を気密化する気密部材を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。
- 前記熱エネルギー供給手段と前記液滴吐出部のノズルとの位置関係を、相対的に位置決めすることができることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。
- 前記洗浄媒体吸引手段は、廃液収容部を介して前記洗浄液貯留部と接続されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。
- 前記洗浄液貯留部内の前記洗浄液の温度を測定する温度測定手段を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。
- 前記液滴吐出部は、ノズル配置面を備えており、
前記洗浄液貯留部内の洗浄液面を越えて前記ノズル配置面が前記洗浄液内に入り込む構成としたことを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置を用いた液滴吐出部のクリーニング方法であって、
前記熱エネルギー供給手段の動作により前記洗浄液貯留部内の洗浄液中に発生した微細気泡によって液滴吐出部のノズル配置面を洗浄する洗浄工程と、
前記供給口から気体を噴出させて前記ヘッド面を乾燥させる乾燥工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出部のクリーニング方法。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置を用いた液滴吐出部のクリーニング方法であって、
前記制御手段によって前記発熱素子を選択的に動作させ、任意の前記ノズルを洗浄することを特徴とする液滴吐出部のクリーニング方法。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置を用いた液滴吐出部のクリーニング方法であって、
前記制御手段によって前記発熱素子を順次動作させ、前記洗浄液貯留部内の洗浄液に進行波を発生させることを特徴とする液滴吐出部のクリーニング方法。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置を用いた液滴吐出部のクリーニング方法であって、
前記制御手段によって前記発熱素子を交互動作させ、前記洗浄液貯留部内の洗浄液に定常波を発生させることを特徴とする液滴吐出部のクリーニング方法。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の液滴吐出部のクリーニング装置を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項14に記載の液滴吐出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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