JP4806955B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、インクジェットプリンタに設けられた記録ヘッドのメンテナンスに関する。

従来、簡易かつ安価に画像を記録できる画像記録手段として、インクジェット方式を用いた画像記録装置が数多く用いられている。インクジェット方式を用いた画像記録装置（以下、「インクジェットプリンタ」と称す）は、例えばピエゾ素子等の圧電素子やヒータ等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら記録媒体上に画像を記録するものである。

さらに近年は、樹脂フィルム等のインク吸収性の乏しい記録媒体に対しても画像を形成することのできる手段として、光硬化型のインクジェットプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、紫外線等の特定の波長を有する光に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された光硬化性インクを用い、記録媒体上に着弾したインクに特定の波長を有する光を照射することにより、インクを硬化させ記録媒体上に定着させるものであり、透明又は不透明の包装材に対しても簡易に印刷を行うことが可能である。

しかし、このようなインクジェットプリンタにおいて連続して記録作業を行った場合には、記録ヘッドのノズルから吐出され霧状になったインクがノズル付近に付着、堆積して目詰まりを起こすことがある。特に、光硬化型のインクジェットプリンタでは、紫外線光源等の反射光によりノズル付近に付着したインクが硬化することがある。そして、このような状態で画像を記録すると、ピエゾ素子等の働きによってノズルが吐出動作を行っても、インク滴が吐出されないいわゆるノズル欠や、正しい方向にインク滴が吐出されないいわゆる吐出曲がり等の吐出不良が生じ、画像記録に不具合が生じるおそれがある。

また、ノズルから正常にインクを吐出するためには、ノズル内の先端部に適正なメニスカスを形成する必要がある。しかし、例えば連続して記録動作を行うことによりノズル付近にインクが付着し、この付着したインクが光の照射により硬化した場合等には、メニスカスの形状が崩れて正常にインクを吐出することができず、高精細な画像記録を行うことができない。

このため、正常な画像記録を行うためには、記録ヘッドのメンテナンス動作を適宜行うことが必要となる。この記録ヘッドのメンテナンス動作として、記録ヘッドのノズルからインク吸収体にインクを吐出し、ノズルの目詰まりをなくす技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

また、記録ヘッドのメンテナンス動作を行うメンテナンス装置として、一般的にはシリコンゴム等からなるブレードを使用してインクを拭き取るメンテナンス装置が知られている。しかし、前記の紫外線硬化型インク等の光硬化型インクは、高粘度で濡れ性が高いため、ブレードで拭き取ることは困難である。このため、光硬化型インクを使用するインクジェットプリンタにおけるメンテナンス装置として、インクを吸収する紙等のシート状のインク吸収体を記録ヘッドに接触させることによって記録ヘッドのノズル付近に付着したインクを吸収し除去する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００１−３１０４５４号公報 特開２００４−３４５１７４号公報 特許２７０５９５６号公報

しかしながら、特許文献２に記載されている技術は、記録ヘッドのノズルとインク吸収体とが非接触状態のため、ノズル内の先端部に必ずしも適正なメニスカスを形成することができない問題を有している。

また、特許文献３に記載されている技術は、ノズルやノズル面の凹凸により十分なインクの拭き取りができず、ノズルやノズル面に付着したインクを完全に除去することができない問題を有している。

そこで、本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、インク吸収体を用いてノズルやノズル面のメンテナンスを行い、かつ適正なメニスカスを形成することにより、ノズル欠やインクの吐出不良を防止することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
インクを吐出するノズルが複数設けられたノズル面を備えた記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいて、
前記ノズル面に直接接触自在に設けられ、少なくとも前記インクを吸収するインク吸収体と、
前記インク吸収体が前記ノズル面に直接接触しているときに前記記録ヘッドに予備駆動波形を入力して前記ノズルの先端のインクを吐出させない状態で揺動させることにより、前記ノズルの先端のインクが揺動して前記インク吸収体と接触し、接触したインクが前記インク吸収体に吸収されるとともに、前記ノズルの先端部に適正なメニスカスを形成するように制御する制御部とを備えたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク吸収体を前記ノズル面に押し付ける押し付け部材が設けられたインク吸収体接触装置を備えたことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記制御部は、前記記録ヘッドを駆動制御して前記インクを吐出させることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドに前記インクを送液する送液ポンプを備え、
前記制御部は、前記送液ポンプを駆動制御して前記インク吸収体が前記ノズル面に接触しているときに前記記録ヘッドから前記インクを吐出させることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク吸収体は、０．５デニール以下の繊度で織られた高密度繊維であるとともに、前記高密度繊維は、ポリエステル、アクロン、ナイロンのうちいずれか一つあるいはこれらの組み合わせの材料から形成されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インクは、紫外線硬化型インクであることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ノズルやノズル面に付着したインクを除去すると同時にノズル面に適正なメニスカスを形成することができる効果を奏する。また、インク吸収体は毛細管現象によってノズルからインクを吐出させるので、ノズルから吐出するインクの量を低減することができる効果を奏する。さらに、ノズルから吐出するインク量が低減するのでノズル面を複数回拭き取る必要がなく、メンテナンス時間を短縮することができる効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、インク吸収体をノズル面により密着させることができ、ノズルやノズル面の清掃や適正なメニスカスを形成する効果をより高めることができる効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、ノズルを制御することによりインクを吐出するインクジェットプリンタにおいて、ノズルやノズル面に付着したインクを除去すると同時にノズル面に適正なメニスカスを形成することができる効果を奏する。また、ノズル毎に付着したインクを除去したり適正なメニスカスを形成することができる効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、インクタンクを備えるインクジェットプリンタにおいて、送液ポンプを駆動してノズルからインクを吐出させることによりノズルやノズル面に付着したインクを除去すると同時にノズル面に適正なメニスカスを形成することができる効果を奏する。

請求項５に記載の発明によれば、粘性が高く、濡れ性が高いインクを用いるインクジェットプリンタにおいて、ノズルやノズル面に付着したインクを除去すると同時にノズル面に適正なメニスカスを形成することができる効果を奏する。

請求項６に記載の発明によれば、紫外線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタにおいて、ノズルやノズル面に付着したインクを除去すると同時にノズル面に適正なメニスカスを形成することができる効果を奏する。

［第一の実施形態］
以下、図１から図４を参照しつつ、本発明に係るインクジェットプリンタの第一の実施形態について説明する。

まず、図１に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタは、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタであり、プリンタ本体１と、プリンタ本体１を下方から支持する支持台２とを備えている。プリンタ本体１には、記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン１１がプリンタ本体１の長手方向に延在するように配設されている。プラテン１１の設けられている領域は、画像記録を行う記録領域とされ、記録媒体Ｐは記録媒体搬送機構２８（図４参照）によりプラテン１１の上を所定の搬送方向である副走査方向Ｂに搬送されるようになっている。

プラテン１１の上方であって記録媒体Ｐの副走査方向Ｂの上流にはプリンタ本体１の長手方向に延在する棒状のガイドレール３が設けられている。このガイドレール３には、キャリッジ４が支持されており、キャリッジ４はキャリッジ駆動機構２９（図４参照）により副走査方向Ｂと直交する主走査方向Ａをガイドレール３に沿って往復移動するようになっている。

キャリッジ４には、本実施形態におけるインクジェットプリンタで使用される各色（例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のインクを記録媒体Ｐに対して吐出する記録ヘッド５が搭載されている。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の４つの記録ヘッド５によりヘッドユニット６，７が構成されており、本実施形態においては、２つのヘッドユニット６，７が副走査方向Ｂに位置をずらして配置されている。なお、インクジェットプリンタで使用されるインクは例示したものに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）、その他白インクや透明インク等の各色のインクを使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッドがキャリッジに搭載される。また、各記録ヘッド５の数、及びヘッドユニットの数はここに例示したものに限定されず、さらに多くの数の記録ヘッド、ヘッドユニットをキャリッジに搭載してもよい。

記録ヘッド５には、インクを吐出する複数のノズル８（図３参照）が副走査方向Ｂに沿って配列されており、記録ヘッド５のノズル８が形成された記録媒体Ｐと対向する面はノズル面９（図３参照）とされている。なお、ノズル面９には、インクが付着し難いように、ＦＥＰ（フッ化エチレンプロピレン樹詣）等によるフッ素加工処理等の撥インク処理が施されていることが好ましい。

各記録ヘッド５の内部には、例えば、アクチュエータとして電圧を印加することにより変形する圧電素子としてのピエゾ素子（図示せず）が配設されている。このピエゾ素子に駆動電圧を印加することによってピエゾ素子を変形させ、ノズル８からインクを吐出させるようになっている。

なお、ノズル８の先端部ではインクがノズル８の内側に引き込まれて曲面形状（以下、メニスカスと称す）を形成するようになっており、この適正なメニスカスが形成されていると正常なインク吐出を行うことができるようになっている。

ここで、本実施形態に用いられるインクについて説明する。インクを硬化させる際にはインクに含まれる重合性化合物を重合反応させるが、本実施形態において画像記録に用いられるインクは、重合性化合物として活性化エネルギー線硬化性化合物を含んでおり、重合反応を開始させる活性化エネルギーとして紫外線を使用した紫外線硬化性インクである。

紫外線硬化性インクには、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル硬化性インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン硬化性インクとに大別されるが、どちらのインクも本実施の形態に用いられるインクとして適用可能である。また、ラジカル硬化性インクとカチオン硬化性インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施の形態に用いられるインクとして適用してもよい。

しかしながら、酸素による重合反応の阻害が少ない又は無いカチオン硬化性インクのほうが機能性や汎用性に優れるため、本実施の形態では、特に、カチオン硬化性インクを用いている。本実施の形態に用いられるカチオン硬化性インクは、具体的に、少なくともオキセタン化合物、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物などのカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物であり、上記の紫外線の被照射により硬化する性質を具備するものである。

キャリッジ４の記録ヘッド５の主走査方向Ａにおける両側部には、ノズル８から記録媒体Ｐに吐出されたインクに対して紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置１０が設けられている。

キャリッジ４の移動可能範囲であって記録領域の外側一端には、記録ヘッド５のノズル８及びノズル面９のクリーニングや適正なメニスカスの形成（以下、メンテナンス動作と称す）をするインク拭き取り装置１２が設けられている。ここで、本実施形態のインクジェットプリンタでは、所定回数の画像記録が行われると、キャリッジ４をインク拭き取り装置１２の所定の位置まで移動させてメンテナンス動作を行うようになっている。なお、メンテナンス動作に移行するタイミングは所定回数の画像記録には限定されず、例えば、画像記録開始時から所定の時間が経過したときや所定枚数の画像記録を行うごとにメンテナンス動作を行うようにしてもよい。また、ユーザが記録ヘッド５のメンテナンス動作を行うタイミングを任意に設定できるようにしてもよい。

図２に示すように、インク拭き取り装置１２は、多角形の箱型部材１３を有しており、箱型部材１３の上面中央には、開口部１４が形成されている。開口部１４からは、インクを吸収するインク吸収体１５が露出するようになっている。

箱型部材１３の内部であって副走査方向Ｂの両端には、インク吸収体１５を送り出す送り出し軸１６とロール軸駆動機構３０（図４参照）により回転駆動されてインク吸収体１５を巻き取る巻き取り軸１７とが、それぞれ主走査方向Ａに延在して配設されている。この送り出し軸１６には、長尺なシート状のインク吸収体１５がロール状に巻回されている。インク吸収体１５は、複数のガイドローラ１８により誘導されて開口部１４から露出し、さらに複数のガイドローラ１８により誘導されて巻き取り軸１７に巻き取られるようになっている。開口部１４から露出されたインク吸収体１５は、メンテナンス動作時に記録ヘッド５のノズル面９と対向するようになっている。そして、インク吸収体１５、前述の送り出し軸１６、巻き取り軸１７、ガイドローラ１８及びロール軸駆動機構３０によりインク吸収体移動装置１９が構成されるようになっている。

また、インク吸収体１５は、少なくとも各ヘッドユニット６，７を構成する複数の記録ヘッド５のノズル面９の全体を覆うことが可能な大きさ、すなわち、本実施形態においては各ヘッドユニット６，７において主走査方向Ａのノズル面９の幅寸法よりも大きな幅寸法となるように形成されている。

インク吸収体１５は、０．５デニール以下の繊度を有すような極細繊維である高密度繊維から形成されており、高密度繊維は、ポリエステル、アクリル、ナイロン等のうちいずれか一つあるいはこれらを組み合わせた材料により構成されている。このように、インク吸収体１５は高密度繊維により形成されているため、その表面に接触するものを吸着しやすく、インクの粘度や濡れ性に関わらず記録ヘッド５のノズル８の先端部からインクを速やかに吸収することができる。すなわち、本実施形態におけるインク吸収体１５は、例えば、紫外線硬化性インク、その他、油系やソルベント系等、通常使用されるインクよりも高粘度で濡れ性の高いインクであっても、ノズル８の先端部から吐出されたインクを確実に吸収することができるようになっている。

送り出し軸１６と巻き取り軸１７との間であって、インク吸収体１５の下方には、支持台２０が設けられており、この支持台２０の下端部には、主走査方向Ａに延在している支持軸２１が、支持台２０が走査方向Ｂに回動自在であるように取り付けられている。箱型部材１３の副走査方向Ｂに平行な両側面の上方には、図２に示すように、箱型部材１３の副走査方向Ｂに平行な両側面には、記録ヘッド５に対応する中央部分が記録ヘッド５のノズル面９とほぼ平行となるように水平方向に延在されるとともに、両端部が下方に折曲された形状を有しているガイド孔２２が形成されている。なお、図３に示すように、ガイド孔２２の両端部は、待避領域Ｃとされ、インク拭き取り装置１２を動作させていない場合やインク拭き取り装置を動作させているときでキャリッジ４を移動させている場合等に後述する押し付け部材２３を待機させている領域であり、キャリッジ４を移動させてきた際に記録ヘッド５の先端が押し付け部材２３に直接当たらないようになっている。

また、図２に示すように、支持台２０の上端部には、インク吸収体１５をノズル面９に押し付ける押し付け部材２３が上下動自在に取付けられており、押し付け部材２３の両側上方には、ガイド軸２４がガイド孔２２に係合して取付けられている。支持台駆動機構３１（図４参照）により支持台２０が揺動動作されると、この支持台２０の揺動動作に伴って、押し付け部材２３が揺動するようになっている。これにより、押し付け部材２３のガイド軸２４がガイド孔２２に誘導されるとともに、押し付け部材２３が支持台２０に対して上下動しながら、インク吸収体１５の裏面を副走査方向Ｂに沿って移動するようになっている。なお、本実施形態においては、支持台２０、支持軸２１、ガイド孔２２、ガイド軸２４及び支持台駆動機構３１から支持台移動接触装置２５が構成されている。

本実施形態において、押し付け部材２３は、図２及び図３に示すように、薄板状部材を湾曲させることにより断面形状円弧状に形成されており、押し付け部材２３には、複数のスリット２６が幅方向に所定間隔をもって形成されている。また、押し付け部材２３の幅寸法は、インク吸収体１５の幅寸法に対して少なくとも同等以上の長さに形成されており、インク吸収体１５を適度な圧力で記録ヘッド５のノズル面９に対して均一に押し付けることができるようになっているとともに、支持台２０を揺動させて押し付け部材２３を副走査方向Ｂに一回往復移動させることによって、押し付け部材２３によりインク吸収体１５をノズル面９の全域にわたって接触させることができるようになっている。ここで、インク拭き取り装置１２は、インク吸収体１５をノズル面９に押し付ける押し付け部材２３を備えているので、インク吸収体接触装置ともいう。なお、押し付け部材２３は、インク吸収体１５をノズル面９に対して均一に押圧することができるものであればよく、その形状等はここに例示したものに限定されない。

また、押し付け部材２３は、ポリプロピレン、ポリエチレン、４−フッ化エチレン、４，６−フッ化プロピレンのうちいずれか一つの材料により形成されている。このような材料を使用している押し付け部材２３は、ノズル面９に接触させた際に、例えばカチオン系の紫外線硬化性インク等のような有機系溶剤を含むインクが付着しても膨潤したり溶解することなく長年使用することができるようになっている。

その他、キャリッジ４の移動可能範囲であって記録領域の外側他端には、図示しないインク供給路を介して、記録ヘッド５に各色のインクを供給するインクタンク２７が設けられている。また、インク供給路の途中には、インクタンク２７から記録ヘッド５に対してインクを送液する送液ポンプ３４（図示せず）が設けられている。これにより、本実施形態に用いられるような高粘度の濡れ性の高いインクであっても確実にインクタンク２７から記録ヘッド５に送液することができるようになっている。

また、本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとしては、通常のインクジェットプリンタに適用される普通紙，再生紙，光沢紙などの各種紙，各種布地，各種不織布，樹脂，金属，ガラスなどの材質からなるものが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状などが適用可能である。
さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとして、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の公知の記録媒体も適用可能である。

次に、図４を参照しつつ、本実施形態におけるインクジェットプリンタの制御構成について説明する。

インクジェットプリンタは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種の処理プログラム等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）（いずれも図示せず）等から構成されインクジェットプリンタの各部を制御する制御部３２を備えている。制御部３２は、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭの作業領域に展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行するようになっている。なお、本実施形態において、制御部３２は、後述するように、前記インク拭き取り装置１２を制御するメンテナンス制御部を兼ねるようになっている。

制御部３２には、インクジェットプリンタに対して電力を供給する電源（図示せず）が接続されている。

また、インクジェットプリンタは、記録ヘッド５のメンテナンス動作を行うタイミングや画像記録条件等を設定、入力する設定手段としての入力部３３を有しており、入力部３３から入力された情報は、制御部３２に送られるようになっている。入力部３３は、例えばキーボードや操作パネルであり、ユーザは入力部３３を操作することにより各種の設定を行うことができるようになっている。

さらに、制御部３２は、キャリッジ駆動機構２９を制御してキャリッジ４を主走査方向Ａに往復移動させるとともに、キャリッジ４の動作に合わせて記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し、記録媒体Ｐを間欠的に副走査方向Ｂに搬送させるように、記録媒体搬送機構２８を制御するようになっている。

また、制御部３２は、記録ヘッド５を動作させて記録ヘッド５から記録媒体Ｐ上に所定量のインクを吐出させるとともに、紫外線照射装置８を制御して記録媒体Ｐに着弾したインクに対して紫外線光源から紫外線を照射させ、インクを硬化定着させて所定の画像を形成させるようになっている。

詳細には、制御部３２は、図示しない外部装置や入力部３３等から入力された画像情報に基づいた駆動波形を記録ヘッド５に出力するようになっている。そして、制御部３２は、この駆動波形に基づき記録ヘッド５に駆動電圧を印加し、駆動制御するようになっている。ここで駆動波形とは、ピエゾ素子に電圧を印加してノズル８からインクを吐出する波形であり、ノズル８内を負圧状態にしてノズル８の先端にメニスカスを形成するオン波形と、ノズル８内のインクを押圧してノズル８の先端からインクを吐出させるオフ波形とからなっている。図５（ａ）に駆動波形の例を示す。

また、制御部３２は、キャリッジ駆動機構２９を制御してキャリッジ４をインク拭き取り装置１２に移動させ、記録ヘッド５のメンテナンス動作を行わせるようになっている。本実施形態におけるメンテナンス動作を、以下説明する。

制御部３２は、インク拭き取り装置１２の支持台駆動機構３１を駆動させることにより、インク吸収体１５の裏面から押し付け部材２３を押し当て、インク吸収体１５を記録ヘッド５のノズル面９に押し付ける。そして、制御部３２は、ノズル面９にインク吸収体１５が接触しているときに、記録ヘッド５を動作させてインク吸収体１５と接触しているノズル８からインクを吐出させる。ノズル８の先端部から吐出されたインクは、インク吸収体１５の毛細管現象により、ノズル面９に付着したインクと共にインク吸収体１５に確実に吸収される。これにより、ノズル８及びノズル面９に付着したインクを除去するクリーニングを行うとともに、ノズル８の先端部に適正なメニスカスを形成することができるようになっている。

さらに、制御部３２は、押し付け部材２３をインク吸収体１５の裏面よりノズル面９に押し当てながら副走査方向Ｂに移動させ、メンテナンス動作を繰り返し、ノズル面９及びノズル８のクリーニング及び適正なメニスカスの形成を行うようになっている。

また、制御部３２は、ロール軸駆動機構３０を駆動させることにより適宜インク吸収体１５を巻き取り軸１７に巻き取らせるようになっている。本実施形態においては、開口部１４から露出したインク吸収体１５の裏面から押し付け部材２３が一度押し当てながら移動すると、インク吸収体１５のインク未吸収部分を開口部１４から露出させるようになっている。

次に、本実施形態における作用について説明する。

インクジェットプリンタの電源がオンとなると、電源からインクジェットプリンタの各部に対して給電が行われる。インクジェットプリンタに所定の画像情報が送られ、記録媒体Ｐが記録領域における所定の位置まで搬送されると、キャリッジ４がガイドレール３に沿って記録媒体Ｐの直上を往復移動する。

そして、キャリッジ４の移動中に、制御部３２は、図示しない外部装置や入力部３３等から入力された画像情報に基づいた駆動波形を記録ヘッド５に出力し、記録ヘッド５を駆動制御して各ノズル８から記録媒体Ｐに向けてインクを吐出させる。

さらに、制御部３２が紫外線照射装置１０を制御することにより紫外線照射装置１０から記録媒体Ｐ上に着弾したインクに対して紫外線が照射される。このとき、キャリッジ４の移動方向の各ヘッドユニット６，７を構成している記録ヘッド５よりも下流側にある紫外線照射装置１０から照射される紫外線により、各ヘッドユニット６，７を構成している記録ヘッド５から吐出されたインクが速やかに硬化し、記録媒体Ｐ上に定着する。

その後、インクジェットプリンタが前記各動作を繰り返すことにより、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。

所定回数の画像記録が行われると、制御部３２は、キャリッジ４をインク拭き取り装置１２の所定の位置まで移動させる。そして、制御部３２は、インク拭き取り装置１２の各部を動作させることにより、記録ヘッド５のノズル８及びノズル面９のメンテナンス動作を行う。

具体的には、制御部３２は、キャリッジ４をインク拭き取り装置１２の上方に移動させ、インク吸収体１５と対向する位置にヘッドユニット６を構成する記録ヘッド５のノズル面９が位置するように制御する。そして、制御部３２は、支持台駆動機構３１を動作させ、図３に示すように、押し付け部材２３を待避位置からガイド孔２２に沿って移動させる。記録ヘッド５のノズル面９と押し付け部材２３が対向する位置では、押し付け部材２３が裏面からインク吸収体１５に当接することによってインク吸収体１５がノズル面９の一端部分に密着される状態となる。このとき、制御部３２は、インク吸収体１５と接触しているノズル８からインクを吐出させ、ノズル８及びノズル面９に付着したインクをインク吸収体１５に吸収させると共に、ノズル８の先端部に適正なメニスカスを形成する。

なお、制御部３２は、ノズル面９にインク吸収体１５が接触しているときにノズル８からインクを吐出させるように制御するものであるが、これに限定されず、制御部３２が記録ヘッド５に予備駆動波形を入力し、ノズルの先端のインクを揺動するようにしてもよい。ここで予備駆動波形とは、ノズルの先端のインクを揺動させるが、吐出には至らないオン波形とオフ波形とをいう。記録ヘッド５に予備駆動波形が入力されると、ノズルの先端のインクが揺動してインク吸収体と接触し、毛管現象により接触したインクがインク吸収体に吸収されるようになっている。

図５（ｂ）に、予備駆動波形の例を示す。予備駆動波形は、駆動波形と同様に、ノズル８内を負圧状態にしてノズル８の先端にメニスカスを形成するオン波形と、ノズル８内のインクを押圧してノズル８の先端からインクを吐出させるオフ波形とからなっている。予備駆動のオン波形は、駆動波形のオン波形と同じ波形であり、インクを吐出するときと同様、ノズル８の先端にメニスカスを形成する。一方、予備駆動のオフ波形は、立ち上がるタイミングが駆動波形のオフ波形よりも遅いため、ノズル８の先端にメニスカスを形成してからインクを押圧するまでの時間がインクを吐出するときよりも長く設定されており、また電圧がかかる時間が短いため、ノズル８内のインクを押圧する時間がインクを吐出するときよりも短く設定されている。

そして、制御部３２は、ガイド孔２２に沿って押し付け部材２３を往復移動させることによりインク吸収体１５とノズル面９とが密着する部分を移動させ、インク吸収体１５と接触しているノズル８からインクを吐出させる。制御部３２は、以上のメンテナンス動作を繰り返し行い、ノズル面９とノズル８の全面のメンテナンスを行う。

その後、制御部３２は、押し付け部材２３を待避位置Ｃに位置させた状態で、インク吸収体１５と記録ヘッド５のノズル面９とを離隔させる。さらに、制御部３２がロール軸駆動機構３０を動作させることにより、インク吸収体１５が巻き取り軸１７に巻き取られる。これにより、インク吸収体１５のインク未吸収部分が開口部１４から露出する。

続いて、制御部３２は、キャリッジ４をインク吸収体１５の位置に合わせてヘッドユニット６の幅だけ移動させて、ヘッドユニット７に対して同様にインク拭き取り装置１２によるメンテナンス動作を行う。このようにして、ヘッドユニット６，７ごとに押し付け部材２３の移動とインク吸収体１５の移動とキャリッジ４の移動を順に行わせる動作を繰り返すことにより、インク拭き取り装置１２によるメンテナンス動作が完了する。

そして、押し付け部材２３を待避位置Ｃに位置させた状態で、インク吸収体１５と記録ヘッド５のノズル面９とを離隔させ、この状態で、ロール軸駆動機構３０を動作させ、インク吸収体１５を巻き取り軸１７に巻き取らせ、インク吸収体１５のインク未吸収部分を開口部１４から露出させる。

このようにインク拭き取り装置１２での一連のメンテナンスを完了させると、再びキャリッジ４は記録領域に戻り、画像記録を再開させる。

以上のように、本実施形態におけるインクジェットプリンタでは、インク吸収体１５を押し付け部材によりノズル８に密着させた状態でインクを吐出させる。これにより、高粘度で濡れ性の高いインクにおいても、ノズル８とノズル面９に付着したインクをインク吸収体１５に吸収させて除去すると共に、ノズル８の先端部に適正なメニスカスを形成することができる。その結果、記録ヘッド５の各ノズル８から正常にインクを吐出させることができ、高精細な画像記録を行うことができる。

また、インク拭き取り装置１２のインク吸収体１５にノズル８の先端部のインクを吸収させることによりノズル８内に適正なメニスカスを形成することができるので、インクを空吐出させる必要がなくインク消費量を抑えることができる。また、インクを空吐出するための受け皿等を設ける必要もないため部材数を削減させることができ、インクジェットプリンタの小型化及びコスト削減を図ることも可能となる。

なお、本実施形態においては、支持台駆動機構３１を設け、押し付け部材２３を用いてノズルからのインクを吐出してインク吸収体１５に吸収させるようにしたが、これに限定されず、押し付け部材２３を用いずにノズルからインクを吐出してインク吸収体に吸収させるようにしてもよい。ノズル面にインク吸収体が接触しているときにノズルからインクを吐出させても、ノズルとノズル面に付着したインクがインク吸収体に吸収され、また、ノズルの先端部に適正なメニスカスが形成される。

また、本実施形態においては、支持台駆動機構３１を設け、押し付け部材２３を用いてノズルからのインクを吐出してインク吸収体１５に吸収させるようにしたが、これに限定されず、押し付け部材２３を用いずにノズルからインクを吐出してインク吸収体に吸収させるようにしてもよい。ノズル面にインク吸収体が接触しているときにノズルからインクを吐出させても、ノズルとノズル面に付着したインクがインク吸収体に吸収され、また、ノズルの先端部に適正なメニスカスが形成される。

また、本実施形態においては、ノズル８からインクをインク吸収体１５に吐出させるのは１回のみである例を示したが、この回数に限定されない。例えばあらかじめノズル欠センサでノズル欠の状態を検出し、そのノズルの状態に応じて複数回ノズルからインクを吐出するようにしてもよい。なお、ノズルからインクを複数回インク吸収体１５に吐出する場合には、その間インク吸収体１５の巻き取りを行わないとしてもよい。２回目以降のインクの吐出においては、少量のインクしかインク吸収体１５に付着しないため、インクの吐出を行うごとに巻き取りを行わなくてもインクがノズル８等に再付着する等の問題を生じることがない。そして、このように巻き取り回数を減らすことにより、インク吸収体１５の消費量を抑えることができる。

さらに、本実施形態においては、メンテナンス動作を一度行うとインク吸収体１５を巻き取り軸１７に巻き取ることとしたが、インク吸収体１５を巻き取るタイミングはここに例示したものに限定されず、数回メンテナンス動作を行ってからインク吸収体１５の巻き取りを行うようにしてもよい。このように、インク吸収体１５を巻き取る回数を減らすことにより、インク吸収体１５の消費量を抑えることができる。

また、本実施形態においては、インクジェットプリンタの各部を制御する制御部３２がメンテナンス動作を制御するメンテナンス制御部をも兼ねる構成としたが、これに限定されず、例えば、別途メンテナンス動作のみを制御するメンテナンス制御部を設ける構成としてもよい。

また、本実施形態においては、シリアル方式の記録ヘッド５を用いたが、ライン方式の記録ヘッド５においても適用可能である。その場合、インク拭き取り装置１２をプリンタ本体１に配設させるときの配置向きを変えればよく、ノズル列を形成している方向がインク吸収体１５の長尺方向と平行になるように設置すればよい。

また、本実施形態では、紫外線を照射することにより硬化するインクを用いて画像記録を行うものとしたが、インクは必ずしもこれには限定されず、例えば、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波といった紫外線以外の光を照射することにより硬化するインクであってもよい。この場合、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用される。また、紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源に代えて、その光を照射する光源を適用する。
さらに、光を照射することなく硬化するインクを用いて画像記録を行うものであってもよい。この場合には、光を照射する装置を設ける必要がなく、装置構成の簡易化を図ることができる。

［第二の実施形態］
次に、図６及び図７を参照しつつ、本発明に係るインクジェットプリンタの第二の実施形態について説明する。なお、以下においては、特に第一の実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態において、インクジェットプリンタは、第一の実施形態と同様に、アクチュエータとして電圧を印加すると変形するピエゾ素子（図示せず）が配設されている記録ヘッド５を備えている。記録ヘッド５には、インクを吐出するノズルの形成されたノズル面が設けられている。インクジェットプリンタは、この記録ヘッド５のノズル及びノズル面のメンテナンス動作を行うインク拭き取り装置１２を備えている。

インク拭き取り装置１２は、第一の実施形態と同様のものであり、インクを吸収するインク吸収体とこれを裏面から押圧する押し付け部材を備えている。また、インク拭き取り装置１２は、支持台駆動機構３１を備え、支持台駆動機構３１によって押し付け部材を記録ヘッド５のノズル面に押し付け、インク吸収体とノズル面とが密着しているときにノズルからインクを吐出させることにより、ノズルとノズル面に付着したインクをインク吸収体に吸収させ、またノズルの先端部に適正なメニスカスを形成するようになっている。また、インク拭き取り装置１２は、インク吸収体を巻き取るロール軸駆動機構３０を備え、インクを吸収したインク吸収体を適宜巻き取るようになっている。

また、インクジェットプリンタには、図６に示すように、インク供給路３５を介して、記録ヘッド５に各色のインクを供給するインクタンク２７が設けられている。インク供給路３５の途中には、駆動させることによりインクタンク２７から記録ヘッド５に対してインクを送液する送液ポンプ３４が設けられている。これにより、本実施形態に用いられるような高粘度で濡れ性の高いインクであっても確実にインクタンク２７から記録ヘッド５に送液することができるようになっている。

また、インクジェットプリンタは、図７に示すように、第一の実施形態と同様の制御部３２を備えている。本実施形態においても、第一の実施形態と同様、制御部３２は前記メンテナンス動作を制御するメンテナンス制御部を兼ねるようになっている。制御部３２には入力部３３から入力された各種の情報が送られるようになっている。

制御部３２は、記録ヘッド５を制御してピエゾ素子に駆動電圧を印加することによりピエゾ素子を変形させ、ノズルからインクを吐出させるようになっている。このインクの吐出により、記録媒体Ｐに画像が形成されるようになっている。

制御部３２は、本実施形態において、インク拭き取り装置１２によるメンテナンス動作を行うときに、送液ポンプ３４を駆動して記録ヘッド５にインクを強制的に送る加圧動作を行うようになっている。送液ポンプ３４が駆動することによって記録ヘッド５のノズルがインクで満たされ、さらなる送液ポンプ３４の駆動によりノズルからインクが吐出されるようになっている。

詳細には、制御部３２は、インク拭き取り装置１２の支持台駆動機構３１を駆動させることにより、インク吸収体の裏面から押し付け部材を押し当て、インク吸収体を記録ヘッド５のノズル面に押し付ける。そして、制御部３２は、ノズル面にインク吸収体が接触しているときに、送液ポンプ３４を駆動してノズルからインクを吐出させる。ノズルの先端部から吐出されたインクは、インク吸収体の毛細管現象により、ノズル面に付着したインクと共にインク吸収体に確実に吸収される。これにより、ノズル及びノズル面に付着したインクを除去するクリーニングを行うとともに、ノズルの先端部に適正なメニスカスを形成することができるようになっている。

さらに、制御部３２は、押し付け部材をインク吸収体の裏面よりノズル面に押し当てながら副走査方向Ｂに移動させ、メンテナンス動作を繰り返し、ノズル面及びノズルのクリーニング及び適正なメニスカスの形成を行うようになっている。

なお、その他の構成は、第一実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態における作用について説明する。

所定回数の画像記録が行われると、制御部３２は、キャリッジをインク拭き取り装置１２の所定の位置まで移動させる。制御部３２は、送液ポンプ３４を駆動して記録ヘッド５に対して圧力をかける加圧動作を行う。これにより、全てのノズルがインクで満たされた状態となる。

さらに、制御部３２はキャリッジをインク拭き取り装置１２の上方に移動させて、インク拭き取り装置１２を動作させることによりメンテナンス動作を行う。

具体的には、制御部３２は、キャリッジをインク拭き取り装置１２の上方に移動させ、インク吸収体と対向する位置にヘッドユニットを構成する記録ヘッド５のノズル面が位置するように制御する。そして、制御部３２は、支持台駆動機構３１を動作させ、押し付け部材を待避位置からガイド孔に沿って移動させる。記録ヘッド５のノズル面と押し付け部材が対向する位置では、押し付け部材が裏面からインク吸収体に当接することによってインク吸収体がノズル面の一端部分に密着される状態となる。このとき、制御部３２は、送液ポンプ３４を駆動してインク吸収体と接触しているノズルからインクを吐出させ、ノズル及びノズル面に付着したインクをインク吸収体に吸収させると共に、ノズルの先端部に適正なメニスカスを形成する。

そして、インク拭き取り装置１２を動作させた一連のメンテナンスを完了させると、再びキャリッジは記録領域に戻り、画像記録を再開させる。

以上のように、本実施形態によれば、メンテナンス動作を行うときに、送液ポンプ３４を駆動して記録ヘッド５に対して加圧を行うので、全てのノズルからインクを吐出してインク拭き取り装置１２によるメンテナンス動作を行うことができる。このため、ノズル及びノズル面に付着したインクを吸収し、ノズルの先端に容易に適正なメニスカスを形成することができる。

なお、その他、本発明が本実施の形態に限られないことは、第一の実施形態と同様である。

［第三の実施形態］
次に、図８及び図９を参照しつつ、本発明に係るインクジェットプリンタの第三の実施形態について説明する。なお、以下においては、特に第二の実施形態と異なる点について説明する。

図８に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタは、インク供給路３５を介して、記録ヘッド５に各色のインクを供給するインクタンク２７が設けられている。インク供給路３５の途中には、インクタンク２７からのインクを一旦貯蔵するサブインクタンク３６が設けられており、サブインクタンク３６よりもインクタンク側に設けられたベン３７が開いているときにはインクタンク２７からサブインクタンク３６を経て記録ヘッド５にインクが送液されるようになっている。また、サブインクタンク３６には、送液ポンプ３４が設けられており、ベン３７が閉じてサブインクタンク３６から記録ヘッド５までが閉鎖系であるときに送液ポンプ３４を駆動することによってサブインクタンク３６から記録ヘッド５にインクを送液することが出来るようになっている。

また、インクジェットプリンタは、図９に示すように、第二の実施形態と同様の制御部３２を備えている。本実施形態においても、第二の実施形態と同様、制御部３２は前記メンテナンス動作を制御するメンテナンス制御部を兼ねるようになっている。制御部３２には入力部３３から入力された各種の情報が送られるようになっている。

制御部３２は、ベン３７を開けてインクタンク２７からサブインクタンク３６を経て記録ヘッド５にインクが送液されているときに、記録ヘッド５を制御してピエゾ素子に駆動電圧を印加することによりピエゾ素子を変形させ、ノズルからインクを吐出させるようになっている。このインクの吐出により、記録媒体Ｐに画像が形成されるようになっている。

制御部３２は、本実施形態においてインク拭き取り装置１２によるメンテナンス動作を行うときに、ベン３７を閉じてサブインクタンク３６から記録ヘッド５までを閉鎖系にし、送液ポンプ３４を駆動して記録ヘッド５にインクを強制的に送る加圧動作を行うようになっている。送液ポンプ３４が駆動することによって記録ヘッド５のノズルがインクで満たされ、さらなる送液ポンプ３４の駆動によりノズルからインクが吐出されるようになっている。

詳細には、制御部３２は、インク拭き取り装置１２の支持台駆動機構３１を駆動させることにより、インク吸収体の裏面から押し付け部材を押し当て、インク吸収体を記録ヘッド５のノズル面に押し付ける。そして、制御部３２は、ノズル面にインク吸収体が接触しているときに、送液ポンプ３４を駆動してノズルからインクを吐出させる。ノズルの先端部から吐出されたインクは、インク吸収体の毛細管現象により、ノズル面に付着したインクと共にインク吸収体に確実に吸収される。これにより、ノズル及びノズル面に付着したインクを除去するクリーニングを行うとともに、ノズルの先端部に適正なメニスカスを形成することができるようになっている。

さらに、制御部３２は、押し付け部材をインク吸収体の裏面よりノズル面に押し当てながら副走査方向Ｂに移動させ、メンテナンス動作を繰り返し、ノズル面及びノズルのクリーニング及び適正なメニスカスの形成を行うようになっている。

なお、その他の構成は、第二実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態における作用について説明する。

所定回数の画像記録が行われると、制御部３２は、ベン３７を閉じてサブインクタンク３６から記録ヘッド５までを閉鎖系とし、また、キャリッジをインク拭き取り装置１２の所定の位置まで移動させ、メンテナンス動作を行う。

具体的には、制御部３２は、キャリッジをインク拭き取り装置１２の上方に移動させ、インク吸収体と対向する位置にヘッドユニットを構成する記録ヘッド５のノズル面が位置するように制御する。そして、制御部３２は、支持台駆動機構３１を動作させ、押し付け部材を待避位置からガイド孔に沿って移動させる。記録ヘッド５のノズル面と押し付け部材が対向する位置では、押し付け部材が裏面からインク吸収体に当接することによってインク吸収体がノズル面の一端部分に密着する状態となる。このとき、制御部３２は、送液ポンプ３４を駆動してインク吸収体と接触しているノズルからインクを吐出させ、ノズル及びノズル面に付着したインクをインク吸収体に吸収させると共に、ノズルの先端部に適正なメニスカスを形成する。

そして、インク拭き取り装置１２を動作させた一連のメンテナンスを完了させると、再びキャリッジは記録領域に戻り、画像記録を再開させる。

以上のように、本実施形態によれば、メンテナンス動作を行うときに、ベン３７を閉じてサブインクタンク３６から記録ヘッド５までを閉鎖系とし、送液ポンプ３４を駆動して記録ヘッド５に対して加圧することによりノズルからインクを吐出してインク拭き取り装置１２によるメンテナンス動作を行うことができる。このため、ノズルやノズル面に付着したインクを吸収し、ノズルの先端に容易に適正なメニスカスを形成することができる。

なお、その他、本発明が本実施の形態に限られないことは、第二の実施形態と同様である。

本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。 本発明に係るインク拭き取り装置の一実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るインク拭き取り装置の押し付け部材の動作を表す正面図である。 本発明に係るインクジェットプリンタの第一の実施形態の制御構成の概略を示したブロック図である。 図５（ａ）は、本発明に係る駆動波形のタイミングチャートであり、図５（ｂ）は、本発明に係る予備駆動波形のタイミングチャートである。 本発明に係るインクジェットプリンタの第二の実施形態のインクタンクから記録ヘッドまでの概略構成を示す概略構成図である。 本発明に係るインクジェットプリンタの第二の実施形態の制御構成の概略を示したブロック図である。 本発明に係るインクジェットプリンタの第三の実施形態のインクタンクから記録ヘッドまでの概略構成を示す概略構成図である。 本発明に係るインクジェットプリンタの第三の実施形態の制御構成の概略を示したブロック図である。

符号の説明

１ プリンタ本体
８ ノズル
９ ノズル面
１２ インク拭き取り装置
１５ インク吸収体
２３ 押し付け部材
３２ 制御部
３４ 送液ポンプ

Claims (6)

1. インクを吐出するノズルが複数設けられたノズル面を備えた記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいて、
   前記ノズル面に直接接触自在に設けられ、少なくとも前記インクを吸収するインク吸収体と、
   前記インク吸収体が前記ノズル面に直接接触しているときに前記記録ヘッドに予備駆動波形を入力して前記ノズルの先端のインクを吐出させない状態で揺動させることにより、前記ノズルの先端のインクが揺動して前記インク吸収体と接触し、接触したインクが前記インク吸収体に吸収されるとともに、前記ノズルの先端部に適正なメニスカスを形成するように制御する制御部とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記インク吸収体を前記ノズル面に押し付ける押し付け部材が設けられたインク吸収体接触装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記制御部は、前記記録ヘッドを駆動制御して前記インクを吐出させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記記録ヘッドに前記インクを送液する送液ポンプを備え、
   前記制御部は、前記送液ポンプを駆動制御して前記インク吸収体が前記ノズル面に接触しているときに前記記録ヘッドから前記インクを吐出させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記インク吸収体は、０．５デニール以下の繊度で織られた高密度繊維であるとともに、前記高密度繊維は、ポリエステル、アクロン、ナイロンのうちいずれか一つあるいはこれらの組み合わせの材料から形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記インクは、紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。

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