JP4502058B2

JP4502058B2 - インクジェット記録装置及びその清掃方法

Info

Publication number: JP4502058B2
Application number: JP2008268454A
Authority: JP
Inventors: 剛裕山田; 仁司木田; 秀俊藤井
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: JP2009006731A

Description

本発明はインクジェット記録装置に関し、特に高品位な画像を高信頼で記録可能な高速インクジェット記録装置用の記録ヘッド清掃装置及び該清掃装置を備えたインクジェット記録装置に関する。

連続記録用紙に高速印刷する高速インクジェット記録装置として、ライン走査型インクジェット記録装置が提案されている。この記録装置は、連続記録用紙の幅全体に亘って延びる長尺インクジェット記録ヘッドを有し、該記録ヘッドにはインク吐出用の複数のノズル孔が列状に形成されている。この記録ヘッドを連続記録用紙面に対向させた状態で記録信号に応じてノズル孔から選択的にインク滴を吐出させると同時に、記録用紙を連続的に高速移動させて主走査を行う。このような主走査とインク吐出とにより、記録用紙の走査線上に選択的に記録ドットが形成され、所望の記録画像が得られる。

このようなライン走査型インクジェット記録装置には、コンティニュアスインクジェット方式の記録ヘッドを使用するものと、オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドを使用するものがある。オンデマンド方式のインクジェット記録装置はコンティニュアス方式の記録装置に比べて記録速度では及ばないが、インクシステムが非常に簡単である等のため、普及型の高速記録装置を提供するのに適している。

特開２００１−４７６２２号公報には、用紙幅方向に配列された複数のヘッドモジュールを備えるオンデマンド方式のライン走査型記録ヘッドが開示されている。各ヘッドモジュールには複数のノズル孔からなるノズル列が形成されていて、用紙搬送方向に対して傾けて設置されている。このような複数のヘッドモジュールを用いることにより、用紙幅方向のノズルピッチを小さく設定できるので、高解像度画像を形成することができる。

このようなオンデマンドインクジェット方式のライン走査型記録ヘッドでは、記録データに合わせて記録ドット形成に必要なインク滴を吐出させるため、長期間インク滴を吐出しないノズルが発生しうる。この場合、ノズル孔近辺のインクが乾燥してインク吐出が不安定になってしまう。この問題を解決するため、本願出願人は、特願２００１−１０８０７６号で、各ヘッドモジュールの表面にノズル列と平行に荷電偏向電極を設置することを提案している。荷電偏向電極は所定の傾斜電界を発生させるものであり、その表面にはインク受け部が形成されている。ノズル孔から吐出された記録用インク滴は傾斜電界によって偏向され、記録用紙上の着弾位置が制御される。一方、ノズル孔から吐出された予備インク滴は傾斜電界によって偏向され、記録用紙に到達することなくＵターン飛翔し、インク受け部に着弾して回収される。このように予備インク滴を任意に吐出することにより、乾燥によるインクの高粘度化を防ぎ、安定したインク吐出を実現している。

また、オンデマンドインクジェット方式による記録装置においては、記録ヘッド清掃装置を用いてノズル孔近辺に付着している高粘度化したインクや変質したインク或いは紙紛等の異物を除去し、インク吐出の安定性を確保する必要がある。記録ヘッド清掃装置としては、いわゆるパージ装置が知られている。パージ装置は、ノズル孔にキャップを密着してインクを吸引するパージ動作を行い、その後ノズル孔近辺をゴム製ブレード等で摺動して拭き取るワイプ動作を行って正常なメニスカスを形成する。また特開２００１−２６０３９２号公報には、吸引ノズルに形成された吸引孔を、一部ノズル孔に非接触で対向させた状態でノズル孔列に沿って移動させ、吸引孔に負圧を生じさせて清掃を行うものが提案されている。

しかしながら、前記特願２００１−１０８０７６号記載の記録ヘッドに前記パージ装置を用いるのは困難であった。ノズル孔列に沿って荷電偏向電極が設置されているため、ノズル孔近辺に段差があり、ブレードで摺動してノズル孔近辺を清掃したりメニスカスを形成することが困難なためである。また、特開２００１−２６０３９２号公報記載の清掃装置にあっては、前記段差の課題は改善されるものの、荷電偏向電極に対する配慮がなされていないため、ノズル孔近辺や荷電偏向電極のエッジ部分の清掃が不充分であった。更に、インク受け部と荷電偏向電極との接続部の隙間や、荷電偏向電極を切断する際に発生するバリ、インク受け部の表面の凹凸には、紙粉やインク変質物等の異物が引っ掛かり易いが、これら凹凸等に付着した異物までを取り除くのは困難であった。

上記課題を解決するため、本発明の特徴によるインクジェット記録装置の清掃方法は、複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備えたインクジェット記録装置において、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持して、ノズル孔からインクを吸引する際に、該吸引孔へ吸引した気体により該インクを巻き込んだ渦流状の吸い込み気流を形成することを特徴としている。かかる清掃方法によれば、ノズル孔近辺に付着した異物は渦流状の吸い込み気流によって強力に剥離され、ノズル孔から吸い出されたインクで洗い流される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置の清掃方法であって、前記吸引孔へ吸引する気体の流速及び流量がノズル孔を中心に所定方向において非対称となるように、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持することを特徴とする。かかる清掃方法によれば、流速及び流量が非対象の気流によって渦流状の吸い込み気流が形成される。

上記課題を解決するため、本発明の請求項３にかかるインクジェット記録装置は、複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備え、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持するため、前記オリフィス面に段差を形成する段差形成部材が設けられていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のインクジェット装置であって、前記吸引孔部材は前記オリフィス面及び段差形成部材に変形して接触すると共に、前記ノズル孔と非接触に保たれることを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項５にかかるインクジェット記録装置は、複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備え、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持するため、前記吸引孔を前記オリフィス面に対して斜めに傾けて配置することを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項６にかかるインクジェット記録装置は、複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備え、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持するため、前記吸引孔の先端部がカットされていることを特徴とする。

上記請求項３ないし６記載の発明によれば、吸引孔に発生した負圧力は、ノズル孔からインク及びインクに含まれる異物を吸い出すだけでなく、隙間から空気も吸い込む。このとき、隙間の大きさが第１方向において非対称であることから、吸引孔近辺に空気とインクが混合した渦流状吸い込み気流が形成される。この吸い込み気流はノズル孔近辺や段差形成部材に付着した異物を強力に剥離し、ノズルから吸い出したインクでこれらを洗い流す。

請求項７記載の発明は、請求項３乃至６記載のインクジェット記録装置であって、前記清掃装置は、前記吸引孔部材に負圧力を発生させて吸引する負圧発生源と、前記吸引孔部材部材の吸引孔を前記オリフィス面に対向する吸引位置へ配置させる配置手段とを備える。かかる構成によれば、負圧発生源によって吸引孔に発生した負圧力によって、インク及びインクに含まれる異物がノズル孔から吸い出される。

請求項８記載の発明は、請求項３乃至７記載のインクジェット記録装置であって、前記吸引孔部材を、前記オリフィス面に形成されたノズル孔列に沿って移動させるステージ手段を更に備えることを特徴とする。かかる構成によれば、吸引孔部材を第２方向へ移動させながら個々のノズル孔について順次吸引動作が行われる。

請求項９記載の発明は、請求項３乃至８記載のインクジェット記録装置であって、前記吸引孔部材は複数の吸引孔を有し、前記負圧発生源は該複数の吸引孔のうち隣接する少なくとも２個ずつを順次吸引することを特徴とする。かかる構成によれば、一度に複数のノズル孔について清掃作業が行われる。

請求項１記載のインクジェット記録装置の清掃方法によれば、ノズル孔近辺に付着した異物は渦流状の吸い込み気流によって強力に剥離され、ノズル孔から吸い出されたインクで洗い流されるので、ノズル孔近辺に付着した異物を確実に除去することができる。

また、請求項２記載のインクジェット記録装置の清掃方法によれば、流速及び流量が非対称の気流を発生させているので、渦流状の吸い込み気流を形成することができる。

請求項３記載のインクジェット記録装置によれば、吸引孔近辺に形成された渦流状吸い込み気流によって、ノズル孔近辺や段差形成部材に付着した異物が強力に剥離され、ノズル孔から吸い出されたインクで洗い流されるので、段差形成部材が設けられたインクジェット記録装置の清掃作業を確実に行うことができる。

請求項４記載のインクジェット記録装置によれば、吸引孔部材がオリフィス面を直接擦ることがないので、吸引孔部材の磨耗を防止でき、異物をノズル孔に押し込めてしまうこともない。

請求項５ないし７記載のインクジェット記録装置によれば、負圧発生源によって吸引孔に発生した負圧力によって、インク及びインクに含まれる異物がノズル孔から吸いだされるので、段差形成部材の有無に係わらず良好にパージ動作を行うことができる。

請求項８記載のインクジェット記録装置によれば、吸引孔部材をノズル孔列に沿って移動させながら個々のノズル孔について順次吸引動作を行うので、全てのノズル孔について確実にパージ動作を行うことができる。また、吸引孔部材を摺動させることにより、ノズル孔へ新たなメニスカスを形成できる。

請求項９記載のインクジェット記録装置によれば、一度に複数のノズル孔について清掃作業が行われるので、速やかに清掃動作を行うことができる。

本発明の実施の形態による記録ヘッド清掃装置を備えたインクジェット記録装置１００について図面を参照して説明する。インクジェット記録装置１００は、偏向型オンデマンド方式のライン走査型インクジェット記録装置である。図１に示すように、インクジェット記録装置１００は記録ヘッド１と、背面電極３０と、清掃装置９０とを備える。記録ヘッド１は複数の記録ヘッドモジュール１０と、モジュールマウンタ２０とを備え、これら複数の記録ヘッドモジュール１０は左右方向Ｘに配列されてモジュールマウンタ２０に搭載されている。記録用紙６０は図示しない用紙搬送機構により用紙搬送方向Ａへ搬送される。背面電極３０は記録用紙６０の背面に設置され、記録用紙６０を介してモジュールマウンタ２０に対向する。

図３に示すように、各記録ヘッドモジュール１０は金属等の導電部材で形成されたオリフィス板１３を有する。オリフィス板１３のオリフィス面１３Ａにはノズル孔配列方向Ｎに延びるノズル孔列Ｌが形成されている。ノズル孔列Ｌは所定ピッチで一列に配列されたｎ個のノズル孔１２から形成されている。オリフィス面１３Ａには更に、ノズル孔列Ｌから約３００μｍの位置にノズル孔列Ｌと平行に電極兼インク受け１１が取り付けられている。電極兼インク受け１１は、インク滴偏向用の傾斜電界発生電極と、予備インク滴用インク受け部とを兼ねている。電極兼インク受け１１は、例えば０．３ｍｍ厚さ程度の板状に形成されていて、その表面には０．２ｍｍ厚さ程度のインク受け用インク吸収体１１１が埋め込まれている。インク吸収体１１１としては、ステンレス繊維を固めた板材や、多孔質のステンレス焼結体の板材が使用できる。

次に、記録ヘッドモジュール１０の構成について図４を参照して詳述する。記録ヘッドモジュール１０はオンデマンドインクジェット方式のリニア記録ヘッドモジュールであり、同一構造を有するｎ個のノズル素子２（図４には１個だけ示す）を有する。各ノズル素子２はオリフィス板１３に形成されたノズル孔１２と、インク加圧室３と、ＰＺＴ圧電素子等のアクチュエータ７７から構成されている。インク加圧室３はノズル孔１２を開口端とし、内部にインクを蓄えている。アクチュエータ７７はインク加圧室３に取り付けられていて、ここに記録信号に基づきインク滴吐出信号としての記録吐出信号又は予備吐出信号が入力される。各記録ヘッドモジュール１０には更にインク加圧室３にインクを導く図示しないインク流入孔と、インク流入孔にインクを供給するマニホールドとが形成されている。電極兼インク受け１１と、オリフィス板１３と、ノズル素子２内のインクは全て接地されているので、用紙背面電極３０に荷電偏向制御信号が印加されると、用紙背面電極３０と電極兼インク受け１１及びオリフィス板１３との間に傾斜電界８５が発生する。

アクチュエータ７７にインク吐出信号が入力されると、アクチュエータ７７は対応のインク加圧室３の体積を変化させ、これによってノズル孔１２からインク滴が吐出される。このとき、インク吐出信号が記録吐出信号である場合には記録用インク滴１４が、インク吐出信号が予備吐出信号である場合には予備インク滴１５が吐出される。記録用インク滴１４は傾斜電界８５によって荷電・偏向され、偏向飛翔経路９１又は９２に沿って飛翔し、記録用紙６０上に着弾して図１に示す記録ドット７０を形成する。このような記録ドット７０の集合により所望の画像が記録される。一方、予備インク滴１５は傾斜電界８５で荷電・偏向され、Ｕターン経路９３に沿って飛翔し、記録用紙６０に到達することなくインク吸収体１１１に着地して回収される。回収されたインクはインク吸収体１１１の毛細管を通じて外部へ吸い出される。

このように予備インク滴１５を吐出することにより、乾燥によるインクの高粘度化等を防止して、ノズル２からのインク吐出を確実に行うことができ、記録ヘッド１の信頼性を大幅に向上させている。また、記録用インク滴１４を偏向させて着弾地点を制御することにより、いわゆる多重打込式画像記録が可能になり、不良ノズルによる記録欠損を防止すると共に、ノズル特性のバラツキに起因する記録ムラ等を防止している。

次に、前記構成を有する記録ヘッド１を清掃する記録ヘッド清掃装置９０について説明する。清掃装置９０は、ノズル孔１２近辺や電極兼インク受け１１に付着した変質インクや紙粉等の異物を取り除き、新鮮なインクによるメニスカスをノズル孔１２に形成し、インク吐出及びインク滴の偏向制御を安定させて良好な記録を実現するものである。

図１に示すように、清掃装置９０は、記録ヘッド退避機構４０と、吸引管位置設定機構４１と、吸引孔５１を有する吸引管５０と、インク回収容器５４と、負圧発生源５５とを備える。記録ヘッド退避機構４０は清掃時に記録ヘッド１を図１の記録位置から図２の清掃位置に移動させるものであり、直動レール４０１と、タイミングベルト４０２と、一対のプーリ４０３、４０３と、退避駆動モータ４０４とを備える。タイミングベルト４０２はプーリ４０３、４０３に掛け渡され、記録ヘッド１のモジュールマウンタ２０に接続されている。退避駆動モータ４０４によってプーリ４０３を回転させると、タイミングベルト４０２が直動レール４０１に沿って移動する。これにより記録ヘッド１をＸ方向に移動させることができる。

吸引管位置設定機構４１は記録位置から外れた所定の清掃位置に配置されていて、２軸移動ステージ４１１Ｘ，４１１Ｙと、吸引孔近接機構４１２とを備える。ステージ４１１ＸはＸ方向へ移動可能であり、ステージ４１１ＹはＹ方向へ移動可能である。なお、本実施の形態におけるＹ方向はノズル孔配列方向Ｎと平行に設定されている。吸引孔近接機構４１２はステージ４１１Ｙに搭載されていて、上下方向Ｖへ移動可能である。吸引管５０は弾力性を有するシリコンゴム製等の直径３ｍｍ程度のチューブであり、吸引管取り付け部５２によって吸引孔近接機構４１２に取り付けられ、配管５３及びインク回収容器５４を介して負圧発生源５５に繋がれている。

次に、清掃装置９０の清掃動作について説明する。まず、記録ヘッド退避機構４０によって記録ヘッド１を図１の記録位置から図２の清掃位置へ移動させる。次に、吸引孔５１を負圧発生装置５５で吸引しながら、ステージ４１１Ｘ若しくは４１１Ｙを移動させ、吸引孔５１がズル孔１２と電極兼インク受け１１の下方に位置するように吸引管５０を位置決めする。そして吸引孔近接機構４１２を上方向Ｖへ移動させ、オリフィス板１３と電極兼インク受け１１の段差部分に吸引孔隙間５１１ができる程度に吸引管５０を押し付ける。この吸引孔隙間５１１は、ノズル孔１２からみて電極兼インク受け１１側には広い隙間５１１Ｌを、反対側には狭い隙間５１１Ｓを有し、ノズル孔配列方向Ｎの直角方向Ｍにおいてノズル孔１２を中心に非対称になっている。この状態でステージ４１１ＹをＹ方向（つまりノズル孔配列方向Ｎ）に移動させることによって、吸引管５０をノズル孔列Ｌに沿ってオリフィス面１３Ａと電極兼インク受け１１の面上を摺動させ、全ノズル孔１２について清掃作業を行う。

前記清掃作業により、吸引孔５１に面したノズル孔１２には２０ｋＰａ程度の負圧が作用し、ノズル孔１２から乾燥により高粘度化したインクや気泡、そして新鮮なインクが吸い出される。同時に吸引孔隙間５１１から吸い込み気流５６として空気が吸い込まれる。吸引孔隙間５１１Ｌと５１１Ｓの大きさの違いから、吸い込み気流５６には部分毎に吸入空気の流量、流速に差ができる。即ち、吸い込み気流５６の流量や速度分布も直角方向Ｍにおいて非対称になる。これにより、吸引孔５１近辺に空気とインクが混合した渦流状吸い込み気流５７が形成され、これによってノズル孔１２近辺や電極兼インク受１１部分に付着した紙粉やインク凝集物等の異物が強力に剥離され、ノズル孔１２から吸い出されたインクで洗い流される。そして吸引管５０内に吸い込まれ、配管５３を通ってインク回収容器５４に回収される。また、吸引管５０を摺動させた後のノズル孔１２部には新鮮なインクによるメニスカスが形成され、パージ作用とワイプ作用の清掃が完了する。

１個の記録ヘッドモジュール１０について前記清掃動作が完了すると、ステージ４１１Ｘとステージ４１１Ｙを移動させて、隣接する記録ヘッドモジュール１０の清掃開始ノズル孔位置へ吸引管５０を位置決めする。前述の要領で清掃作業を行い、残りの記録ヘッドモジュール１０についても順次清掃を行うことで、記録ヘッド１全体の清掃が完了する。

このように、本発明の清掃装置によれば、電極兼インク受け１１を設けたことによる段差部があっても、ノズル孔１２近辺と電極兼インク受け１１とを清掃できる。また、空気とインクの混合による渦流状吸い込み気流５７の作用で、電極兼インク受け１１の表面等に形成された凹凸部に付着した紙粉やインク凝集物等の異物も強力に清掃できる。吸引管５０がノズル孔１２を直接擦らないので、ノズル素子２を損傷させることもないし、異物をノズル孔１２に押し込めてしまうこともない。更に、個々のノズル孔１２について順次パージ圧力を作用させていくので、全てのノズル孔１２について確実にパージ動作を行うことが可能である。なお、オリフィス面１３Ａ等に撥水性を持たせれば、オリフィス面１３Ａへのインク残留を更に防止でき、ワイプ清掃作用の性能を上げることが可能である。

前記清掃動作完了の後、なお吐出不良ノズルや清掃が不完全な部分がある場合には、該当箇所に吸引孔５１を再度設定し、集中的に清掃を行うことも可能である。このような方法により、全ノズルを一度に清掃する従来の方式に比べ、清掃に伴うインク消費量を格段に節約することができる。

なお、清掃時における各ヘッドモジュール１０に対する摺動回数や、清掃時におけるステージ４１１の移動方向、あるいは複数のヘッドモジュール１０に対する清掃順序は、本発明の範囲を制限するものではない。また、前記実施の形態においてはステージ４１１Ｙの移動方向Ｙをノズル孔配列方向Ｎに平行に設定したが、本発明はこれに限定されず、例えば移動方向Ｙを用紙搬送方向Ａと平行に設定しても良い。この場合、吸引孔５１の摺動がノズル孔列Ｌに沿って行われるように、ステージ４１１Ｙに加えてステージ４１１Ｘを必要に応じて移動させればよい。

また、図６に示すように、吸引管５０をオリフィス板１３へ押し付けることなく、吸引孔５１をノズル孔１２から電極兼インク受け１１の表面にかけて非接触で対向させても良いし、電極兼インク受け１１の表面に軽く接触する程度に設置するよう設定しても良い。これは吸引孔近接機構４１２のＶ方向への移動距離を調整することで設定可能である。吸引孔５１をこのように配置することにより、吸引孔隙間５１１は、電極兼インク受け１１による段差により、電極兼インク受け１１側には狭い隙間５１１Ｓが、ノズル孔１２側には広い隙間５１１Ｌが形成され、ノズル列１２を中心に吸引孔隙間５１１を直角方向Ｍにおいて非対称に形成することができる。よって、吸引孔５１からの吸い込み気流の流量、速度の分布を、直角方向Ｍに対し非対称に設定することができる。

なお、この場合は図５に示す場合と比較して吸引孔隙間５１１が広く設定されるが、負圧発生源５５の吸引空気流量を大きく設定すれば、吸引孔隙間５１１がこのように広くても、ノズル孔１２に１０〜２０ｋＰａ程度の充分なインク吸引圧力を作用でき、前述の場合と同様の効果が得られる。大きな吸引空気流量を発生可能な負圧発生源としては、圧搾空気の供給で負圧を発生するエジェクタ方式のものが好適に使用可能である。勿論、負圧発生装置５５の種類により本発明が限定されるものではない。

また、この場合は吸引管５０の弾性による変形を利用するものではないので、吸引管５０をフッ素系樹脂等の硬い材質を用いて形成することが可能である。更に、電極兼インク受け１１に非接触の場合は勿論、軽く接触する場合でも、オリフィス板３等に対する摺動に伴う吸引管５０の磨耗を大幅に軽減できる。

次に、本発明の第２の実施の形態による清掃装置１９０について図７を参照して説明する。なお、第１の実施の形態による清掃装置９０と共通の部材には同一の参照番号を付し、詳述は省略する。図７に示すように、清掃装置１９０は記録ヘッド退避機構４０と、吸引孔５１を有する複数の吸引管５０と、吸引管取り付け部５２と、インク回収容器５４と、負圧発生源５５と、コンプレッサ５８と、負圧印加切換装置５９とを備える。吸引管取り付け部５２はノズル孔配列方向Ｎから所定角度傾いたＫ方向に延びており、ここに複数の吸引管５０が連続的に途切れることなく千鳥状に配列されている。複数の吸引管５０はそれぞれノズル孔１２に対応している。負圧印加切換装置５９を用いることにより、負圧をかける吸引管５０を順次切り換えることができる。

清掃動作を行う場合には、まず記録ヘッド１を移動させて、隣接する少なくとも２個のノズル孔１２を対応の吸引孔５１に対向させる。そして、吸引管取り付け部５２を上方向Ｚへ移動させて、前記第１の実施の形態と同様の要領でオリフィス板１３と電極兼インク受け１１の段差部分に吸引管５０を押し付ける。次に記録ヘッド１をＸ方向に移動させながら当該少なくとも２個の吸引孔５１を吸引することにより、ノズル孔１２及び電極兼インク受け１１を清掃する。記録ヘッド１を更に所定距離移動させると、少なくとも２個の異なるノズル孔１２が対応の吸引孔５１に対向する。記録ヘッド１をＸ方向に移動させながら、負圧印加切換装置５９を切り換えて当該少なくとも２個の吸引孔５１の吸引を開始し、同様に全てのヘッドモジュール１０について清掃動作を行う。

この構成によれば、前記第１の実施の形態におけるのと同様の効果が得られると共に、吸引管５０をＸ、Ｙ方向へ移動するための２軸移動ステージ４１１Ｘ、４１１Ｙが不要となり、より速やかに記録ヘッド１を清掃できる。

このように、本発明によれば、オリフィス面３Ａに段差部が形成されていても、確実に記録ヘッド１の清掃動作を行うことができるので、異物等に起因するインク吐出不良等の問題を回避して、高品位な画像を高信頼で記録可能な高速インクジェット記録装置を提供できる。

本発明によるインクジェット記録装置は前述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、電極兼インク受け１１やインク吸収体１１１を備えない記録装置にも本発明を応用することは可能である。つまり、前記実施の形態ではオリフィス板１３に形成された段差部は電極兼インク受け１１により形成されたものであるが、当該段差部がノズル孔近辺を加湿するための加湿体や、ノズル孔から溢れたインクを吸収するためのインク吸収体等によって形成されていてもよい。或いは、記録用紙がノズル孔１２に接触するのを防止するために設けられた段差部であっても、本発明を有効に実施可能である。

また、前記第１及び第２の実施の形態では、ノズル孔１２から電極兼インク受け１１及びインク吸収体１１１にかけて吸引孔５１を対向させ、ノズル孔１２からインクを吸い出すと同時に、吸引孔５１近辺に渦流状の吸い込み気流５７を発生させたが、ノズル孔１２からのインク吸い出しと渦流状の吸い込み気流５７の発生を個別に行っても良い。例えば、図８に示すように、吸引管５０をオリフィス板１３に対して傾けて設ければ、電極兼インク受け１１を有しない記録ヘッドにおいても渦流状の吸い込み気流を発生させることができる。あるいは、吸引管５０の先端を斜めにカットすれば、吸引管５０をオリフィス板１３に対して傾けなくても、渦流状の吸い込み気流を同様に発生させることもできる。

本発明の第１の実施の形態における記録ヘッド清掃装置を備えたインクジェット記録装置構成図。本発明の第１の実施の形態における記録ヘッド清掃装置を備えたインクジェット記録装置の構成図。図１のインクジェット記録装置のヘッドモジュールと、記録ヘッド清掃装置の一部を示す斜視図。ヘッドモジュールからのインク吐出動作を表す説明図。図３のＶ−Ｖ線断面図であって、記録ヘッド清掃装置の構造とその動作を説明する図。本発明の第１の実施の形態の変型例を示す記録ヘッド及び清掃装置の断面図。本発明の第２の実施の形態における記録ヘッド清掃装置の構造を示す概略構成図。本発明の変型例を示す記録ヘッド及び清掃装置の断面図。

符号の説明

１記録ヘッド
１０ヘッドモジュール
１１電極兼インク受け
１１１インク吸収体
１２ノズル孔
１３オリフィス板
１３Ａオリフィス面
２０記録ヘッドモジュールマウンタ
３０用紙背面電極
４０記録ヘッド退避機構
４１吸引管位置設定機構
４１１Ｘ、４１１Ｙ２軸移動ステージ
４１２吸引孔近接機構
５０吸引管
５１吸引孔
５１１吸引孔隙間
５２吸引管取り付け部
５３配管
５４インク回収容器
５５負圧発生源
５６吸い込み気流
５７渦流状吸い込み気流
５８コンプレッサ
６０記録用紙
７０記録ドット
Ａ記録用紙送り方向
Ｎノズル孔列方向
Ｍ直角方向

Claims

複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備えたインクジェット記録装置において、
前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持して、ノズル孔からインクを吸引する際に、該吸引孔へ吸引した気体により該インクを巻き込んだ渦流状の吸い込み気流を形成することを特徴とするインクジェット記録装置の清掃方法。
前記吸引孔へ吸引する気体の流速及び流量がノズル孔を中心に所定方向において非対称となるように、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持する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の清掃方法。
複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備え、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持するため、前記オリフィス面に段差を形成する段差形成部材が設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記吸引孔部材は前記オリフィス面及び段差形成部材に変形して接触すると共に、前記ノズル孔と非接触に保たれることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備え、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持するため、前記吸引孔を前記オリフィス面に対して斜めに傾けて配置することを特徴とするインクジェット記録装置。
複数のノズル孔が形成されたオリフィス面と、各ノズル孔からインク滴を吐出するインク吐出手段とを有するインクジェットヘッドと、前記ノズル孔に対向する位置に吸引孔が配されるように形成された吸引孔部材を具備する清掃装置とを備え、前記吸引孔部材とオリフィス面との間の隙間を、オリフィス面と平行な所定の方向において非対称となるよう保持するため、前記吸引孔の先端部がカットされていることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記清掃装置は、前記吸引孔部材に負圧力を発生させて吸引する負圧発生源と、前記吸引孔部材部材の吸引孔を前記オリフィス面に対向する吸引位置へ配置させる配置手段とを備えることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記吸引孔部材を、前記オリフィス面に形成されたノズル孔列に沿って移動させるステージ手段を更に備えることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記吸引孔部材は複数の吸引孔を有し、前記負圧発生源は該複数の吸引孔のうち隣接する少なくとも２個ずつを順次吸引することを特徴とする請求項３ないし８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。