JP5143779B2 - ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法 - Google Patents

ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5143779B2
JP5143779B2 JP2009087491A JP2009087491A JP5143779B2 JP 5143779 B2 JP5143779 B2 JP 5143779B2 JP 2009087491 A JP2009087491 A JP 2009087491A JP 2009087491 A JP2009087491 A JP 2009087491A JP 5143779 B2 JP5143779 B2 JP 5143779B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning liquid
head
cleaning
liquid
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009087491A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010234740A (ja
Inventor
憲亮 毎田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2009087491A priority Critical patent/JP5143779B2/ja
Priority to US12/750,113 priority patent/US8282188B2/en
Publication of JP2010234740A publication Critical patent/JP2010234740A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5143779B2 publication Critical patent/JP5143779B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16585Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles for paper-width or non-reciprocating print heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16517Cleaning of print head nozzles
    • B41J2/16552Cleaning of print head nozzles using cleaning fluids

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Description

本発明はヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法に係り、特にインクジェットヘッドの液体吐出面の洗浄技術に関する。
汎用の画像記録装置として、インクジェットヘッドに設けられた多数のノズルからカラーインクを吐出して、記録媒体上に所望の画像を形成するインクジェット記録装置が好適に用いられている。インクジェットヘッドを長期間稼動すると、固化したインクや記録媒体の紙粉などの付着物がノズル面に付着してしまい、特に、ノズルの近傍やノズルの開口部に付着物が付着すると、ノズルから吐出されるインクの吐出方向の曲がりや吐出量の減少などが生じてしまう。インクジェット記録装置は、ノズル面に付着物に起因する吐出異常を回避するために、ノズル面の洗浄が適宜行われるように構成されている。
特許文献1は、インクジェットヘッドに対して、洗浄液に浸した円筒形状を有する塗布ローラを回転させて非接触で洗浄液の塗布を行う洗浄装置が開示されている。
特開2000−94703号公報
記録媒体を搬送する手段として円筒形の搬送ドラムの外周面に記録媒体を保持し、該搬送ドラムを回転させて記録媒体を搬送ドラムの外周面に沿って搬送するドラム搬送方式が適用されるインクジェット記録装置は、記録ヘッドが搬送ドラムの外周面に対向するように、水平面に対して傾けられて配置される。
図11に図示した洗浄装置260は、インクジェットヘッド(ヘッド)272のノズル面272Aと対向する面262Aに洗浄液261を保持する洗浄液塗布ユニット262を有し、洗浄液261をノズル面272Aに接触させてノズル面272Aに洗浄液を塗布する方式が適用される。なお、図11は、フルライン型のヘッド272を短手方向から見た図であり、紙面を貫く方向はヘッド272の長手方向である。
かかる方式の洗浄装置260を用いて水平面に対して傾けて配置されたヘッド272のノズル面272Aを洗浄すると、図示のように洗浄液261が傾斜の上側262Bに洗浄液が保持されずに傾斜の下側262Cに溜まってしまい、ノズル面272Aに対して均一に洗浄液を塗布することが困難である。例えば、ノズル面272Aと対向する面に洗浄液を噴出させるための構造(例えば、ノズル)を備え、大きな圧力を用いて洗浄液をシャワー状に噴出させるように構成すれば、洗浄液の噴出面の全面に洗浄液のコート層を形成することが可能である。しかし、かかる方式は必要以上の洗浄液を供給する必要があり好ましくない。
また、特許文献1に記載された塗布ローラを回転させて非接触で洗浄液を塗布する方法は、ある程度のコート層の厚みを設けるために大量の洗浄液を消費してしまう。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水平面に対して傾けられて配置されたノズル面に対して、少量の洗浄液による洗浄処理を可能とするヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るヘッド洗浄装置は、水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置されたインクジェットヘッドの前記液体吐出面と対向するとともに前記液体吐出面と略平行に傾けられ、前記液体吐出面との間に所定の距離を有する洗浄液保持面を具備する洗浄液保持手段と、洗浄液が前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との間にメニスカスを形成しながら前記液体吐出面の傾斜を滑り落ちるように前記洗浄液保持面の傾斜の上部から洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、水平面に対して傾けられたインクジェットヘッドの液体吐出面と対向する位置に配設されるとともに、水平面に対して液体吐出面と略平行に傾けられた洗浄液保持面の傾斜の上部から液体吐出面と洗浄液保持面との間に濡れ広がりながら傾斜面を滑り落ちるように洗浄液を供給して液体吐出面に洗浄液を付与するので、インクジェットヘッドのノズル面と対向する面の全面から洗浄液を噴射させる方式と比較して、少量の洗浄液によってインクジェットヘッドのノズル面の全面にわたって洗浄液を塗布することが可能であり、液体吐出面と洗浄液保持面との間に供給される洗浄液の量が大幅に削減される。
本発明の実施形態に係るインクジェット画像記録装置の全体構成図 図1に示すインクジェットヘッドの構成例を示す平面図 図2の一部拡大図 図2に示すヘッドモジュールの平面透視図 インク室ユニットの立体的構成を示す断面図 本発明の実施形態に係るメンテナンス処理部の全体構成図 図6に示す洗浄液塗布ユニットの概略構成を示す全体構成図 図7に示す洗浄液塗布ユニットの他の態様の概略構成図 図1に示すインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 本発明の変形例に係る洗浄液塗布ユニットの概略構成図 本発明が解決しようとする課題を説明する図
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
本発明が適用されるインクジェット記録装置の全体構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示した構成図である。同図に示すインクジェット記録装置10は、インク(水性インク)と処理液(凝集処理液)を用いて記録媒体24の記録面に画像を形成する2液凝集方式の記録装置であり、主として、給紙部12、処理液付与部14、描画部16、乾燥部18、定着部20、及び排出部22を備えて構成される。給紙部12には、枚葉紙である記録媒体24が積層されており、この記録媒体24が給紙部12から処理液付与部14に送られ、処理液付与部14で記録面に処理液が付与された後、描画部16で記録面に色インクが付与される。インクが付与された記録媒体24は、定着部20で画像が堅牢化された後、排出部22によって搬送される。
また、インクジェット記録装置10は、各部の間に中間搬送部26、28、30を備え、この中間搬送部26、28、30によって記録媒体24の受け渡しが行われるようになっている。即ち、処理液付与部14と描画部16との間には、第1の中間搬送部26が設けられ、この第1の中間搬送部26によって処理液付与部14から描画部16への記録媒体24の受け渡しが行われる。同様に、描画部16と乾燥部18との間には、第2の中間搬送部28が設けられ、この第2の中間搬送部28によって描画部16から乾燥部18への記録媒体24の受け渡しが行われる。さらに、乾燥部18と定着部20との間には、第3の中間搬送部30が設けられ、この第3の中間搬送部30によって乾燥部18から定着部20への記録媒体24の受け渡しが行われる。
以下、インクジェット記録装置10の各部(給紙部12、処理液付与部14、描画部16、乾燥部18、定着部20、排出部22、第1〜第3の中間搬送部26、28、30)
について説明する。
(給紙部)
給紙部12は、記録媒体24を処理液付与部14に供給する機構である。給紙部12には、給紙トレイ50が設けられ、この給紙トレイ50から記録媒体24が一枚ずつ処理液付与部14に給紙される。
(処理液付与部)
処理液付与部14は、記録媒体24の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部16で付与されるインク中の色材(顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
図1に示すように、処理液付与部14は、給紙胴52、処理液ドラム54、及び処理液塗布装置56を備えている。給紙胴52は、給紙部12の給紙トレイ50と処理液ドラム54の間に配置され、後述のモータドライバ176(図9参照)によってその回転が駆動制御される。給紙部12から給紙された記録媒体24は、この給紙胴52によって受け取られ、処理液ドラム54に受け渡される。なお、給紙胴52の代わりに、後述する中間搬送部を設けてもよい。
処理液ドラム54は、記録媒体24を保持し、回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ176(図9参照)によってその回転が駆動制御される。また、処理液ドラム54は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。記録媒体24は、保持手段によって先端が保持された状態で、処理液ドラム54を回転させることによって回転搬送される。その際、記録媒体24の記録面が外側を向くようにして搬送されるようになっている。なお、処理液ドラム54は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体24を処理液ドラム54の周面に密着保持することができる。
処理液ドラム54の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置56が設けられる。処理液塗布装置56は、記録媒体24の記録面に処理液を塗布する装置であり、塗布される処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム54上の記録媒体24に圧接されて計量後の処理液を記録媒体24に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置56によれば、処理液を計量しながら記録媒体24に塗布することができる。処理液の膜厚は、描画部16のヘッド72M,72K,72C,72Yから打滴されるインクの液滴径より十分に小さいことが望ましい。
なお、本実施形態では、記録媒体24の記録面に処理液を付与する方式として、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。
(描画部)
描画部16は、インクジェット方式でインクを打滴することによって入力画像に対応した画像を描画する機構であり、描画ドラム70、用紙抑えローラ74、及びヘッド72M,72K,72C,72Yを備えている。ヘッド72M,72K,72C,72Yはそれぞれ、マゼンダ(M)、黒(K)、シアン(C)、イエロー(Y)の4色のインクに対応しており、描画ドラム70の回転方向に上流側から順に配置される。
描画ドラム70は、その外周面に記録媒体24を保持し、回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ176(図9参照)によってその回転が駆動制御される。また、描画ドラム70は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。記録媒体24は、保持手段によって先端が保持された状態で、描画ドラム70を回転させることによって回転搬送される。その際、記録媒体24の記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にヘッド72M,72K,72C,72Yからインクが付与される。
用紙抑えローラ74は、描画ドラム70の外周面に記録媒体24を密着させるためのガイド部材であり、描画ドラム70の外周面に対向する位置に配置されている。具体的には、中間搬送部26からの記録媒体24の受渡位置よりも記録媒体24の搬送方向(描画ドラム70の回転方向)下流側であり、且つ、ヘッド72M,72K,72C,72Yよりも記録媒体24の搬送方向上流側に配置される。
中間搬送部26から描画ドラム70に受け渡された記録媒体24は、上述の保持手段によって先端が保持された状態で回転搬送される際、用紙抑えローラ74によって押圧され、描画ドラム70の外周面に密着されられる。このようにして、記録媒体24を描画ドラム70の外周面に密着させた後に、描画ドラム70の外周面から浮き上がりのない状態で、ヘッド72M,72K,72C,72Yの直下の印字領域に送られる。
ヘッド72M,72K,72C,72Yはそれぞれ、記録媒体24における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式のヘッド(インクジェットヘッド)であり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各ヘッド72M,72K,72C,72Yは、記録媒体24の搬送方向(描画ドラム70の回転方向)と直交する方向に延在するように固定設置される。
また、描画ドラム70の外周面に保持された記録媒体24の記録面とヘッド72M,72K,72C,72Yのノズル面が略平行となるように、ヘッド72M,72K,72C,72Yは水平面に対して傾けて配置されている。
上記の如く構成された各ヘッド72M,72K,72C,72Yから、対応する色インクの液滴が、描画ドラム70の外周面に保持された記録媒体24の記録面に向かって吐出される。これにより、処理液付与部14で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材(顔料)が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体24上での色材流れなどが防止され、記録媒体24の記録面に画像が形成される。その際、描画部16の描画ドラム70は、処理液付与部14の処理液ドラム54に対して構造上分離しているので、ヘッド72M,72K,72C,72Yに処理液が付着することがなく、インクの不吐出要因を低減することができる。
なお、本例では、CMYKの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
図1において図示を省略するが、描画ドラム70の近傍にヘッド72M,72K,72C,72Yのノズル面(図7に符号72Aを付して図示)の洗浄処理を行う洗浄処理部(図7に符号160を付して図示)を含むメンテナンス処理部(図6に符号199を付して図示)が設けられている。メンテナンス処理部、及び洗浄処理部の詳細については後述する。
(乾燥部)
乾燥部18は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図1に示すように、乾燥ドラム76、及び溶媒乾燥装置78を備えている。
乾燥ドラム76は、その外周面に記録媒体24を保持して回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ176(図9参照)によってその回転が駆動制御される。また、乾燥ドラム76は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。記録媒体24は、保持手段によって先端が保持された状態で、乾燥ドラム76を回転させることによって回転搬送される。その際、記録媒体24の記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して溶媒乾燥装置78による乾燥処理が行われる。なお、乾燥ドラム76は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体24を乾燥ドラム76の周面に密着保持することができる。
溶媒乾燥装置78は、乾燥ドラム76の外周面に対向する位置に配置され、ハロゲンヒータ80を含んで構成される。ハロゲンヒータ80は、所定の温度の温風を一定の風量で記録媒体24に向けて吹き付けるように制御される。
このように構成される溶媒乾燥装置78によって、乾燥ドラム76に保持された記録媒体24の記録面のインク溶媒に含まれる水分が蒸発され、乾燥処理が行われる。その際、乾燥部18の乾燥ドラム76は、描画部16の描画ドラム70に対して構造上分離しているので、ヘッド72M,72K,72C,72Yにおいて、熱乾燥によるヘッドメニスカス部の乾燥によるインクの不吐出を低減することができる。また、乾燥部18の温度設定に自由度があり、最適な乾燥温度を設定することができる。
このように構成された乾燥ドラム76の外周面に、記録媒体24の記録面が外側を向くように(即ち、記録媒体24の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で)保持し、回転搬送しながら乾燥することで、記録媒体24のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。
(定着部)
定着部20は、定着ドラム84、ハロゲンヒータ86、定着ローラ88、及びインラインセンサ90で構成される。ハロゲンヒータ86、定着ローラ88、及びインラインセンサ90は、定着ドラム84の外周面に対向する位置に配置され、定着ドラム84の回転方向(図1において反時計回り方向)の上流側から順に配置される。
定着ドラム84は、その外周面に記録媒体24を保持して回転搬送させるドラムであり、後述のモータドライバ176(図9参照)によってその回転が駆動制御される。また、定着ドラム84は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。記録媒体24は、保持手段によって先端が保持された状態で定着ドラム84を回転させることによって、回転搬送される。その際、記録媒体24の記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ86による予備加熱と、定着ローラ88による定着処理と、インラインセンサ90による検査が行われる。なお、上記の定着ドラム84は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体24を定着ドラム84の周面に密着保持することができる。
ハロゲンヒータ86は、所定の温度に制御される。これにより、記録媒体24の予備加熱が行われる。
定着ローラ88は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体24を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ88は、定着ドラム84に対して圧接するように配置されており、定着ドラム84との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体24は、定着ローラ88と定着ドラム84との間に挟まれ、所定のニップ圧でニップされ、定着処理が行われる。
また、定着ローラ88は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度に制御される。この加熱ローラで記録媒体24を加熱することによって、インクに含まれるラテックスのTg温度(ガラス転移点温度)以上の熱エネルギーが付与され、ラテックス粒子が溶融される。これにより、記録媒体24の凹凸に押し込み定着が行なわれるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。
なお、上記の実施形態では、定着ローラ88を1つだけ設けた構成となっているが、画像層厚みやラテックス粒子のTg特性に応じて、複数段設けた構成でもよい。また、定着ドラム84の表面を所定の温度に制御するようにしてもよい。
一方、インラインセンサ90は、記録媒体24に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、CCDラインセンサなどが適用される。
上記の如く構成された定着部20によれば、乾燥部18で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が定着ローラ88によって加熱加圧されて溶融されるので、記録媒体24に固定定着させることができる。また、定着部20によれば、定着ドラム84が他のドラムに対して構造上分離されているので、定着部20の温度設定を、描画部16や乾燥部18と分離して自由に設定することができる。
(排出部)
図1に示すように、定着部20に続いて排出部22が設けられている。排出部22は、排出トレイ92を備えており、この排出トレイ92と定着部20の定着ドラム84との間に、これらに対接するように渡し胴94、搬送ベルト96、張架ローラ98が設けられている。記録媒体24は、渡し胴94により搬送ベルト96に送られ、排出トレイ92に排出される。
(中間搬送部)
次に、第1の中間搬送部26の構造について説明する。なお、第2の中間搬送部28、第3の中間搬送部30は、第1の中間搬送部26と同様の構成であり、その説明を省略する。
第1の中間搬送部26の中間搬送体32は、前段のドラムから記録媒体24を受け取り、回転搬送させた後、後段のドラムに受け渡すためのドラムであり、回転自在に取り付けられている。また、中間搬送体32は、モータ(図1中不図示、図9に符号188を付して図示)によって回転するようになっており、後述のモータドライバ176(図9参照)によってその回転が駆動制御される。中間搬送体32は、その外周面に爪形状の保持手段を備え、この保持手段によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。記録媒体24は、保持手段によって先端が保持された状態で中間搬送体32を回転させることによって、記録媒体24を回転搬送される。その際、記録媒体24の記録面が内側、非記録面が外側を向くように回転搬送される。
第1の中間搬送部26によって搬送された記録媒体24は、後段のドラム(即ち、描画ドラム70)に受け渡される。その際、中間搬送部26の保持手段と描画部16の保持手段を同期させることによって、記録媒体24の受け渡しが行われる。受け渡された記録媒体24は、描画ドラム70によって保持されて回転搬送される。
〔インクジェットヘッドの構造〕
次に、各インクジェットヘッドの構造について説明する。なお、各色に対応するヘッド72M,72K,72C,72Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号72によってインクジェットヘッド(以下、単に「ヘッド」ともいう。)を示すものとする。
図2は、ヘッド72の構造例を示す平面図であり、ヘッド72をノズル面72A側から見た図である。また、図3は図2の一部拡大図である。
図2に示すように、ヘッド72はn個のヘッドモジュール72−i(i=1,2,3,…,n)を長手方向(記録媒体24(図1参照)の搬送方向と直交する方向)に沿ってつなぎ合わせた構造を有し、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズル(図2中不図示、図4に符号151を付して図示)が設けられている。
各ヘッドモジュール72−iは、ヘッド72における短手方向の両側からヘッドモジュール支持部材72Bによって支持されている。また、ヘッド72の長手方向における両端部はヘッド支持部材72Cによって支持されている。
図3に示すように、各ヘッドモジュール72−i(n番目のヘッドモジュール72−n)は、複数のノズル(図3中不図示、図4に符号151を付して図示)がマトリクス状に配列された構造を有している。図3において符号151Aを付して図示した斜めの実線は、複数のノズルが一列に並べられたノズル列を表している。
図4(a)は、ヘッドモジュール72−iの平面透視図であり、図4(b)はその一部の拡大図であり、図4(c)はヘッド72の他の構造例を示す平面透視図である。また、図5はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図(図4(a)、(b)中の5−5線に沿う断面図)である。
記録媒体24上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド72におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッドモジュール72−iは、図4(a)、(b)に示すように、インク吐出口であるノズル151と、各ノズル151に対応する圧力室152等からなる複数のインク室ユニット(記録素子単位としての液滴吐出素子)153を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(記録媒体24の搬送方向と直交する方向;主走査方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。
記録媒体24の搬送方向(副走査方向)と略直交する方向(主走査方向)に記録媒体24の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図2の構成に代えて、図4(c)に示すように、複数のノズル151が2次元に配列された短尺のヘッドブロック72’−iを千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで長尺化することにより、全体として記録媒体24の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
各ノズル151に対応して設けられている圧力室152は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部の一方にノズル151が設けられ、他方に供給口154が設けられている。なお、圧力室152の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形(菱形、長方形など)、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
図5に示すように、各圧力室152は供給口154を介して共通流路155と連通されている。共通流路155はインク供給源たるインクタンク(不図示)と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路155を介して各圧力室152に供給される。
圧力室152の一部の面(図5において天面)を構成し、且つ、共通電極と兼用される振動板156には、個別電極157を備えた圧電素子158が接合されている。個別電極157に駆動電圧を印加することによって圧電素子158が変形して圧力室152の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル151からインクが吐出される。インク吐出後、圧電素子158が元の状態に戻る際、共通流路155から供給口154を通って新しいインクが圧力室152に再充填される。
本例では、ヘッド72に設けられたノズル151から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子158を適用したが、圧力室152内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。
かかる構造を有するインク室ユニット153を図4(b)に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット153を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチPはd×cosθとなり、主走査方向については、各ノズル151が一定のピッチPで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に1列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。
また、本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録媒体24の幅方向(主走査方向)の長さに満たない短尺のヘッドを記録媒体24の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、1回の幅方向の印字が終わると記録媒体24の幅方向と直交する方向(副走査方向)に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録媒体24の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録媒体24の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。
〔メンテナンス部の説明〕
図6は、描画部16に隣接して設けられているメンテナンス処理部199の斜視図である。図示のように、描画部16の圧胴70の軸方向に隣接して、当該圧胴70の外側にヘッド72M,72K,72C,72Yのメンテナンス処理を行うためのメンテナンス処理部199が設けられている。
メンテナンス処理部199には、圧胴70に近い方から、洗浄処理部160、払拭部274、及びノズルキャップ276が、この順に並んで配置されている。
各色に対応したヘッド72M,72K,72C,72Yを搭載したヘッドユニット280は、圧胴70の回転軸282と平行に配置されたボールネジ284に取り付けられている。ボールネジ284の下側には、ボールネジ284と平行にガイド軸284Gが配置されており、ヘッドユニット280はこのガイド軸284Gに摺動自在に係合している。また、ヘッドユニット280の下側には当該ヘッドユニット280の移動を案内するガイド溝286Aを有するガイドレール部材286がボールネジ284と平行に配設されている。
ヘッド72M,72K,72C,72Yを一体的に保持するヘッドユニット280の筐体288の下面には、ガイド溝286Aに係合する係合部(不図示)が突出して形成されており、この係合部がガイド溝286Aに摺動自在に係合した構造によって、ヘッドユニット280はガイド溝286Aに案内されて移動可能となっている。
ボールネジ284、ガイド軸284G、ガイドレール部材286は、図6に示すように、ヘッドユニット280を圧胴70の上部の画像形成位置P1から、ノズルキャップ276と対向する位置(メンテナンス位置P2)まで移動させることができるように、所要の長さで圧胴70の軸方向に沿って延設されている。
ボールネジ284は、不図示の駆動手段(例えば、モータ)により回転され、この回転により、ヘッドユニット280は、画像形成位置P1とメンテナンス位置P2との間を移動する。また、ヘッドユニット280は、図示せぬ上下移動機構により、圧胴70から遠ざかる方向、又は圧胴70に近づく方向に移動させることができる。
使用する記録媒体24の厚さに応じて、圧胴70表面に対するヘッドユニット280の高さ(記録媒体24の記録面と各ヘッド72M,72K,72C,72Yとのクリアランス)が制御される。また、用紙搬送時にジャムなどが発生した場合には、ヘッドユニット280を図6の上方向に移動させ、画像形成時の所定高さ位置から退避させることができる。
なお、ヘッドユニット280の筐体288と、ボールネジ284及びガイド軸284Gとの連結部289は、図6に示すように、ヘッドユニット280の上下方向の移動を案内する直動可能な係合構造289Aが採用されている。
〔洗浄処理部の説明〕
図6に図示した洗浄処理部160について、さらに詳細に説明する。
(洗浄処理部の全体構成)
図7は、洗浄処理部160の概略構成図である。同図はフルライン型のヘッド72の幅方向(副走査方向)から見た図であり、同図における紙面を貫く方向はヘッド72の長手方向(記録媒体搬送方向と直交する主走査方向)である。
洗浄処理部160は、ヘッド72のノズル面72Aに塗布する洗浄液が保持される洗浄液保持面162Aを有し、該洗浄液保持面162Aに洗浄液を供給する洗浄液供給口163が洗浄液保持面162Aの傾斜の上部162Bにおける端部近傍に設けられる洗浄液塗布ユニット162と、洗浄液ユニットに供給される洗浄液を貯留する洗浄液タンク164と、洗浄液保持面162Aへの洗浄液の供給量(単位時間あたりの洗浄液供給量)を制御するポンプ165と、を具備している。
ヘッド72のノズル面72Aと洗浄液保持面162Aの間に、洗浄液供給口163から流し込まれたわずかな量の洗浄液は、ノズル面72Aの撥液性を利用して濡れ広がるとともに、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間にメニスカスを形成しながら傾斜面を滑り落ちる。図7に符号Fを付した白抜き矢印線は、洗浄液のコート層161の移動方向(図7における左下方向)を示している。
洗浄液保持面162Aの傾斜面を滑り落ちた洗浄液は、洗浄液保持面162Aの傾斜の下部162Cに設けられた回収トレイ166に落下する。回収トレイ166に集められた使用済みの洗浄液は、ポンプ167を動作させると、フィルタ168を介して洗浄液タンク164に送液され、再利用される。
洗浄液が、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間にメニスカスを形成しながら傾斜面を滑り落ちるためには、ノズル面の表面性(接触角)、洗浄液保持面の表面性(接触角)、洗浄液の物性(粘度)、洗浄液の流速(単位時間あたりの供給量)、洗浄液供給口の形状、サイズ、を適宜最適化する必要がある。
本例では、ノズル面の接触角60度、洗浄液保持面の接触角80度、洗浄液の粘度2.3cP、洗浄液の単位時間あたりの流量28mL/sec、洗浄液供給口の形状φ1mm、洗浄液保持面162Aのヘッド長手方向における長さ4mm、洗浄液保持面162Aの傾斜24度としている。
上記条件において、ノズル面72Aと洗浄液保持面162AとのクリアランスHを1.5mmとして洗浄液をノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間に供給すると、洗浄液は流速略80mm/secでノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間を濡れ広がりなから移動する。
洗浄液の流速が80mm/sec以上150mm/sec以下となるよう洗浄液の供給量を制御することで、洗浄液はノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間を濡れ広がりながら移動し、少量の洗浄液でノズル面の洗浄が可能となる。
また、ノズル面72Aと洗浄液保持面162AとのクリアランスHを1mm以上2mm以下とすれば、洗浄液は上記と同様の流速でノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間を濡れ広がりながら移動する。
洗浄液保持面162Aは、金属材料(例えば、ステンレス)や樹脂材料が適用される。さらに、洗浄液保持面162Aに対する洗浄液の接触角が80度以上となる表面性を有する態様が好ましい。なお、洗浄液保持面162Aはノズル面72Aとの間に所定のクリアランスを維持することができればノズル面72Aに対して傾いていてもよいし、ノズル面72Aと洗浄液保持面162AとのクリアランスHが1mm以上2mm以下の条件を満たすことができれば平面だけでなく球面や湾曲面としてもよい。
洗浄液供給口163から洗浄液保持面162Aの傾斜の下部162Cまでの長さは、少なくともヘッド72(ノズル面72A)のノズルが配設されるノズル配設領域のヘッド72の長手方向(傾斜方向)の長さWを超えていればよく、両側のヘッドモジュール支持部材72Bの長さWを足した長さ(W+W×2)を超えることがより好ましい。
図7には、洗浄液保持面162Aの傾斜の最上部に洗浄液供給口163を具備する態様を例示したが、洗浄液供給口163は、ノズル151(図4参照)が設けられるノズル配設領域よりも傾斜の上側であればよい。また、洗浄液供給口163はヘッド72の長手方向について少なくとも1つ設けられていればよいが、ヘッド72の長手方向について複数の洗浄液供給口163を備える態様も可能である。
洗浄液供給口163の開口部の平面形状は、直径1mmの円形状が適用される。なお、洗浄液供給口163の平面形状は、だ円、四角形、多角形など円形状以外の形状を適用することも可能である。また、洗浄液供給口163のサイズは洗浄液の物性等に対応して適宜決められる。
洗浄液供給口163は洗浄液塗布ユニット162の内部に形成される不図示の内部流路と連通している。該流路は洗浄液塗布ユニット162の底面に設けられる不図示の洗浄液流入口及び該洗浄液流入口と連通する所要の外部流路を介してポンプ165と接続される。ポンプ165は、洗浄液タンク164と所要の外部流路を介して接続されて、洗浄液の供給量を制御する手段として機能している。ポンプ165を動作させると、洗浄液タンク164から洗浄液を汲み上げるとともに、洗浄液供給口163に所定量の洗浄液が供給される。図7に符号Sを付して図示した白抜き矢印線は、洗浄液塗布ユニット162の内部における洗浄液の移動方向を表している。
かかる構造を有する洗浄液塗布ユニット162を、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間に洗浄液161を保持した状態を維持しながらヘッド72を長手方向(図7における紙面を貫く方向)に移動させることで、ヘッド72のノズル面72Aの全面にわたって洗浄液が塗布される。
ヘッド72の移動速度を10(mm/sec)としたときに、ノズル面72Aの全面にわたって均一に洗浄液が付与され、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間の洗浄液の流速は上記と同程度である。
洗浄液は、ノズル面72Aに付着した固化インクを溶解しうる物性を有し、洗浄液保持面162Aに洗浄液161を形成し得る物性を有し、洗浄効果のより高い専用の液体が適用される。例えば、DEGmBE(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)などの溶剤が含まれている洗浄液を適用可能である。
図8は、洗浄液保持面162Aと対向する面側(ヘッド72のノズル面72A側)から洗浄液保持面162Aに洗浄液を供給するように構成された洗浄処理部160’の概略構成図である。図8中、図7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。
同図に示す洗浄液塗布ユニット162’は、洗浄液保持面162Aの傾斜の上部における洗浄液保持面162Aと対向する位置に洗浄液供給部169が設けられている。洗浄液供給部169の洗浄液保持面162Aと対向する面には洗浄液供給口163が設けられている。図8に符号S’を付した白抜き矢印線は、洗浄液供給部169内の洗浄液の移動方向(図8における下方向)を表している。
なお、図8では図示を省略したが、図8に示す洗浄液供給部169に付随して、図7に図示した洗浄液タンク164、及びポンプ165、回収トレイ166、ポンプ167、フィルタ168などが設けられている。
図8に図示した洗浄液塗布ユニット162’は、洗浄液保持面162Aと対向する面から洗浄液が供給される点以外は、図7に図示した洗浄液塗布ユニット162と同一であり、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間に洗浄液供給口163から洗浄液がわずかに供給され、洗浄液はノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間を濡れ広がりながら傾斜の上部から下部へ移動し、ノズル面72Aの短手方向について洗浄液が均一に塗布される。
〔制御系の説明〕
図9は、インクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース170、システムコントローラ172、メモリ174、モータドライバ176、ヒータドライバ178、プリント制御部180、画像バッファメモリ182、ヘッドドライバ184等を備えている。
通信インターフェース170は、ホストコンピュータ186から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース170にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ186から送出された画像データは通信インターフェース170を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦メモリ174に記憶される。
メモリ174は、通信インターフェース170を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ172を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ174は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
システムコントローラ172は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ172は、通信インターフェース170、メモリ174、モータドライバ176、ヒータドライバ178、処理液付与制御部196、乾燥制御部197、定着制御部198等の各部を制御し、ホストコンピュータ186との間の通信制御、メモリ174の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。
メモリ174には、システムコントローラ172のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ174は、書換不能な記憶手段であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ174は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。
プログラム格納部190には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ172の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部190はROMやEEPROMなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやPCカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部190は動作パラメータ等の記録手段(不図示)と兼用してもよい。
モータドライバ176は、システムコントローラ172からの指示にしたがってモータ188を駆動するドライバである。図9には、装置内の各部に配置されるモータを代表して符号188で図示されている。例えば、図9に示すモータ188には、図1に示す給紙胴52、処理液ドラム54、描画ドラム70、乾燥ドラム76、定着ドラム84、渡し胴94などの回転を駆動するモータ、第1〜第3中間搬送部26、28、30の中間搬送体32の回転を駆動するモータなどが含まれている。
ヒータドライバ178は、システムコントローラ172からの指示にしたがって、ヒータ189を駆動するドライバである。図9には、装置内の各部に配置されるヒータを代表して符号189で図示されている。例えば、図9に示すヒータ189には、図1に示す乾燥部18に設けられる溶媒乾燥装置78のハロゲンヒータ80などが含まれている。さらに、図1に示す乾燥ドラム76、定着ドラム84の表面を加熱するヒータも含まれている。
さらに、このインクジェット記録装置10は、処理液付与制御部196、乾燥制御部197、及び定着制御部198を備えており、システムコントローラ172からの指示にしたがって、それぞれ、処理液塗布装置56、溶媒乾燥装置78、及び定着ローラ88などの各部の動作を制御する。
プリント制御部180は、システムコントローラ172の制御に従い、メモリ174内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッドドライバ184に供給する制御部である。プリント制御部180において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ184を介してヘッド72の吐出液滴量(打滴量)や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
また、プリント制御部180には画像バッファメモリ182が備えられており、プリント制御部180における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ182に一時的に格納される。また、プリント制御部180とシステムコントローラ172とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。
ヘッドドライバ184は、プリント制御部180から与えられる画像データに基づいてヘッド72の圧電素子158に印加される駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を圧電素子158に印加して圧電素子158を駆動する駆動回路を含んで構成される。なお、図9に示すヘッドドライバ184には、ヘッド72の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
センサ185は、装置内の各部に設けられる各種センサ類であり、図1に示したインラインセンサ90の他、温度センサ、位置検出センサ、圧力センサ等が含まれている。センサ185の出力信号はシステムコントローラ172に送られ、システムコントローラ172は該出力信号に基づいて装置各部に対して制御信号を送り、装置各部の制御が行われている。
メンテナンス制御部179は、システムコントローラ172から送られた制御信号に基づいて、図7〜図10に図示した洗浄処理部160を含むメンテナンス処理部199(図6参照)の制御を行う処理ブロックである。また、メンテナンス制御部179はノズル内の劣化したインクをヘッド72の外部に排出する予備吐出、吸引等のメンテナンス処理を実行に関する制御信号を各部に送出する機能を備えている。
メンテナンス制御部179の詳細な構成の図示は省略するが、メンテナンス制御部179は、システムコントローラ172の制御信号に基づいて、洗浄処理部160の処理領域におけるヘッド72の移動タイミングや移動速度を制御するとともに、ポンプ165の回転速度(洗浄液の流速)、払拭部274のウエブの搬送駆動、ウエブの上下機構などの動作を制御する。
すなわち、メンテナンス制御部179は、以下の手順によりヘッド72のメンテナンス(ノズル面72Aの洗浄処理)が実行されるようにメンテナンス処理部199を制御する。
先ず、ヘッド72をメンテナンス処理部199の処理領域に移動させる。次に、洗浄液塗布ユニット162を上下方向に移動させて、洗浄液保持面162A(図7参照)とノズル面72Aとのクリアランスを調整する。
ヘッド72と洗浄液塗布ユニット162との位置が決められると、洗浄液供給口163から洗浄液保持面162Aに洗浄液が供給される。洗浄液供給口163から洗浄液保持面162Aへ供給される単位時間あたりの洗浄液量は、ポンプ165の回転速度及び動作時間を制御することで調整可能である。
ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間の洗浄液161が全体に濡れ広がった後に、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとのクリアランスを維持しながらヘッド72を長手方向に移動させて、ノズル面72Aの全面に洗浄液を塗布する。ヘッド72の移動中は、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間の洗浄液161がなくならないように適宜ポンプ165を動作させて洗浄液供給口163から洗浄液が補充される。
ノズル面72Aの全面に洗浄液が塗布されてから所定の時間が経過した後に、ヘッド72を払拭部274の処理領域に移動させ、払拭部274によってノズル面72Aの洗浄液が拭き取られる。さらに、ヘッド72をノズルキャップ276の処理領域に移動させて、ヘッド72の予備吐出が行われる。ヘッド72のメンテナンス処理が終了した後は、ヘッド72は所定の描画位置へ移動する。
上記の如く構成された洗浄処理部160によれば、ノズル面72Aと略平行に傾けられて配置された洗浄液保持面162Aとノズル面との間に、傾斜の上部162Bに設けられた洗浄液供給口163から洗浄液を供給すると、ノズル面72Aと洗浄液保持面162Aとの間において洗浄液が濡れ広がるとともに傾斜の上部から下部へ移動するので、非接触でノズル面72Aに洗浄液を塗布することができ、洗浄液の消費量が大幅に削減される。
また、洗浄液保持面162Aの傾斜の下部162Cには、使用済みの洗浄液を回収する回収トレイ166と、使用済みの洗浄液に再利用処理を施すフィルタ168と、備えることで、使用済みの洗浄液の再利用が可能となる。
〔変形例〕
次に、上述した洗浄処理部の変形例について説明する。
図10は、本変形例に係る洗浄液塗布ユニット162”の構造を示す構造図であり、ヘッド72M,72K,72C,72Yの短手方向から見た図(同図における紙面を貫く方向はヘッド72M,72K,72C,72Yの長手方向)である。
図10に示す洗浄液塗布ユニット162”は、複数のヘッド72M,72K,72C,72Y(図1参照)のそれぞれに対応する傾斜を有する洗浄液保持面162MA,162KA,162CA,162YAを具備している。
すなわち、洗浄液塗布ユニット162”はヘッド72Mのノズル面72MAと略平行に傾けられた洗浄液保持面162MAと、ヘッド72Kのノズル面72KAと略平行に傾けられた洗浄液保持面162KAと、ヘッド72Cのノズル面72CAと略平行に傾けられた洗浄液保持面162CAと、ヘッド72Yのノズル面72YAと略平行に傾けられた洗浄液保持面162YAと、を有して構成されている。
洗浄液保持面162MA,162KA,162CA,162YAは連続しており、洗浄液保持面162MAの傾斜の上部と洗浄液保持面162KAの傾斜の下部がつなげられ、洗浄液保持面162KAの傾斜の上部と洗浄液保持面162CAの傾斜の上部がつなげられ、さらに、洗浄液保持面162CAの傾斜の下部と洗浄液保持面162YAの傾斜の上部がつなげられた構造を有している。
図10に示す洗浄液塗布ユニット162”は、2つの洗浄液供給口163−1,163−2を有している。第1の洗浄液供給口163−1は、洗浄液保持面162KAの傾斜上部に設けられ、第2の洗浄液供給口163−2は、洗浄液保持面162CAの傾斜上部に設けられている。
第1の洗浄液供給口163−1から洗浄液保持面162KAに供給された洗浄液161−1は、ノズル面72KAと洗浄液保持面162KAとの間を通過した後に、ノズル面72MAと洗浄液保持面162MAとの間に流れ込む。同様に、第2の洗浄液供給口163−2から洗浄液保持面162CAに供給された洗浄液161−2は、ノズル面72CAと洗浄液保持面162CAとの間を通過した後に、ノズル面72YAと洗浄液保持面162YAとの間に流れ込む。図10には白抜き矢印線で洗浄液の移動方向が図示されている。
このようにしてヘッド72M,72K,72C,72Yのノズル面72YA,72KA,72CA,72YAに洗浄液が接触した状態で、ヘッド72M,72K,72C,72Yの長手方向に所定の速度でヘッド72M,72K,72C,72Yを移動させると、ヘッド72M,72K,72C,72Yのノズル面72YA,72KA,72CA,72YAの全面にわたって、一括して洗浄液が塗布される。
なお、図10では図示を省略したが、図7に図示した洗浄液タンク164、ポンプ(使用済みの洗浄液を回収するためポンプ)165、回収トレイ166、ポンプ(洗浄液供給用)167等が適宜設けられている。
また、払拭部274及びノズルキャップ276についても、複数のヘッド72を一括処理できるように構成するとよい。
上述した応用例は、複数のヘッド72を備えたインクジェット記録装置において、複数のヘッド72について一括して洗浄処理を行うことができ、メンテナンス処理にかかる時間を大幅に短縮することが可能である。
本例では、インクジェット記録装置10に付随してメンテナンス処理部199が設けられる態様を例示したが、メンテナンス処理部199をインクジェット記録装置10と分離させて、インクジェットヘッドのメンテナンス装置として構成することも可能である。
また、メンテナンス処理部199を構成する洗浄処理部160、払拭部274、及びノズルキャップ276のそれぞれの機能を有する処理装置として構成してもよい。
本例では、画像形成装置の一例として記録媒体にカラーインクを吐出してカラー画像を記録するインクジェット記録装置を例示したが、マスクパターンの形成やプリント配線基板の配線描画など基板に樹脂液等により所定のパターン形状を形成する画像形成装置にも適用可能である。
以上、本発明に係る洗浄処理装置及び画像形成装置を詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいことはもちろんである。
〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも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。
(発明1):水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置されたインクジェットヘッドの前記液体吐出面と対向するとともに前記液体吐出面と略平行に傾けられ、前記液体吐出面との間に所定の距離を有する洗浄液保持面を具備する洗浄液保持手段と、洗浄液が前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との間にメニスカスを形成しながら前記液体吐出面の傾斜を滑り落ちるように前記洗浄液保持面の傾斜の上部から洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給手段と、を備えたことを特徴とするヘッド洗浄装置。
本発明によれば、水平面に対して傾けられたインクジェットヘッドの液体吐出面と対向する位置に配設されるとともに、水平面に対して液体吐出面と略平行に傾けられた洗浄液保持面の傾斜の上部から液体吐出面と洗浄液保持面との間に濡れ広がりながら傾斜面を滑り落ちるように洗浄液を供給して液体吐出面に洗浄液を付与するので、インクジェットヘッドのノズル面と対向する面の全面から洗浄液を噴射させる方式と比較して、少量の洗浄液によってインクジェットヘッドのノズル面の全面にわたって洗浄液を塗布することが可能であり、液体吐出面と洗浄液保持面との間に供給される洗浄液の量が大幅に削減される。
インクジェットヘッドは、インクジェット方式を用いて液体吐出面に設けられたノズル(開口)から液体を吐出する液体吐出ヘッドであり、その構成例として、該ノズルと連通する液室と、液室内の液体を加圧する加圧手段と、を備える態様が挙げられる。また、インクジェットヘッドから吐出される液体は、記録媒体に画像を形成(記録)するカラーインクや基板上に所定のパターンを形成する樹脂液など様々な液体が含まれる。
傾斜面の上部とは、インクジェットヘッドのノズルが形成されるノズル形成面よりも傾斜における上側であればよい。傾斜の上部から洗浄液を供給する洗浄液供給口の一態様として、洗浄液保持面の傾斜の上側の端部に洗浄液供給口を具備する態様がある。
(発明2):発明1に記載のヘッド洗浄装置において、前記洗浄液供給口は、前記洗浄液保持面に設けられることを特徴とする。
かかる態様によれば、洗浄液保持手段と洗浄液供給手段とを一体の構成とすることができ、省スペース化に寄与する。
(発明3):発明1又は2に記載のヘッド洗浄装置において、前記洗浄液保持手段は、複数のヘッドに対応する複数の洗浄液保持面を有することを特徴とする。
かかる態様において、複数のインクジェットヘッドを備えた装置において、複数のヘッドに対して同時に洗浄処理を施すことができ、洗浄処理時間を短縮することができる。
(発明4):発明1乃至3のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、前記洗浄液保持面の傾斜方向の長さは、インクジェットヘッドの傾斜方向における長さ以上であることを特徴とする。
かかる態様によれば、インクジェットヘッドの傾斜方向の全域について均一に洗浄液を付与し得る。
(発明5):発明1乃至4のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、前記洗浄液供給手段は、80mm/sce以上150mm/sec以下の流速で洗浄液を供給することを特徴とする。
かかる態様によれば、インクジェットヘッドの液体吐出面と洗浄液保持面との間を洗浄液が濡れ広がりながら移動させることが可能である。
(発明6):発明1乃至5のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、前記洗浄液保持面の前記洗浄液に対する接触角は、80度以上であることを特徴とする。
かかる態様によれば、洗浄液保持面に洗浄液のコート層が形成され、洗浄液はインクジェットヘッドの液体吐出面と洗浄液保持面との間を洗浄液が濡れ広がりながら移動する。
(発明7):発明1乃至6のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との距離は、1mm以上2mm以下であることを特徴とする。
より好ましくは、洗浄液保持面と液体吐出面との距離を略1.5mmとする態様である。
(発明8):水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置されたインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの液体吐出面に洗浄液を塗布するヘッド洗浄装置と、を備え、前記ヘッド洗浄装置は、前記インクジェットヘッドの前記液体吐出面と対向するとともに前記液体吐出面と略平行に傾けられ、前記液体吐出面との間に所定の距離を有する洗浄液保持面を具備する洗浄液保持手段と、洗浄液が前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との間にメニスカスを形成しながら前記液体吐出面の傾斜を滑り落ちるように前記洗浄液保持面の傾斜の上部から洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給手段と、を具備するとことを特徴とする画像記録装置。
本発明において、インクジェットヘッドをヘッド洗浄装置の処理領域へ移動させるヘッド移動手段を備え、インクジェットヘッドの液体吐出面の洗浄処理を行うときには、インクジェットヘッドをヘッド洗浄装置の処理領域に移動させる態様が好ましい。
さらに、ヘッド洗浄装置の処理領域において、インクジェットヘッドを移動させて液体吐出面の全面にわたって洗浄液を塗布する態様が好ましい。
(発明9):発明8に記載の画像記録装置において、円筒形状の外周面に記録媒体を固定する記録媒体固定領域を具備する記録媒体固定部材を有し、前記記録媒体固定部材を円筒形状の底面の中心を通る回転軸の回りに回転させて記録媒体を所定の方向に搬送する記録媒体搬送手段と、前記記録媒体固定部材の外周面に沿って前記外周面に対向する位置に水平面に対して傾けられて配置される複数の液体のそれぞれに対応する複数のインクジェットヘッドと、を備え、前記洗浄液保持手段は、前記複数のインクジェットヘッドのそれぞれに対応して傾斜の異なる複数の洗浄液保持面を有することを特徴とする。
かかる態様によれば、水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置された複数のインクジェットヘッドについて、異なる傾きを有する液体吐出面に対して一括して洗浄液を塗布することが可能である。
(発明10):請求項9に記載の画像記録装置において、前記複数の洗浄液保持面は連続して配置されることを特徴とする。
かかる態様によれば、洗浄液保持面を連続させることで、洗浄液の供給系及び使用済みの洗浄液の回収系を共通化することができ、ヘッド洗浄装置の大型化を回避し得る。
(発明11):発明8乃至10のいずれかに記載の画像記録装置において、前記インクジェットヘッドは、記録媒体の最大幅に対応する長さにわたって複数のノズルが設けられたライン型インクジェットヘッドであり、前記洗浄液保持面の傾斜方向の長さは、前記ライン型インクジェットヘッドの短手方向の長さ以上の長さを有し、前記ライン型インクジェットヘッドの長手方向について、前記インクジェットヘッドと前記洗浄液保持手段とを所定の移動速度で相対的に移動させる相対移動手段を備えたことを特徴とする。
かかる態様によれば、ライン型ヘッドについて、1回の処理で液体吐出面の全面にわたって洗浄液を塗布することができる。
(発明12):水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置されたインクジェットヘッドの液体吐出面に、前記インクジェットヘッドの前記液体吐出面と対向するとともに前記液体吐出面と略平行に傾けられ、前記液体吐出面との間に所定の距離を有する洗浄液保持面に、洗浄液が前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との間にメニスカスを形成しながら前記液体吐出面の傾斜を滑り落ちるように前記洗浄液保持面の傾斜の上部から洗浄液を供給して、前記液体吐出面に洗浄液を塗布する洗浄液塗布工程を含むことを特徴とするヘッドの洗浄方法。
インクジェットヘッドを洗浄処理領域に移動させる工程と、洗浄処理領域においてインクジェットヘッドを移動させて液体吐出面の全面にわたって洗浄液を塗布する態様が好ましい。
10…インクジェット記録装置、72,72M,72K,72C,72Y…インクジェットヘッド、72A,72MA,72KA,72CA,72YA…ノズル面、160…洗浄処理部、162,162’,162”…洗浄液塗布ユニット、162MA,162KA,162CA,162YA…洗浄液保持面、163,163−1,163−2…洗浄液供給口、166…回収トレイ、179…メンテナンス制御部、199…メンテナンス処理部

Claims (12)

  1. 水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置されたインクジェットヘッドの前記液体吐出面と対向するとともに前記液体吐出面と略平行に傾けられ、前記液体吐出面との間に所定の距離を有する洗浄液保持面を具備する洗浄液保持手段と、
    洗浄液が前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との間にメニスカスを形成しながら前記液体吐出面の傾斜を滑り落ちるように前記洗浄液保持面の傾斜の上部から洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給手段と、
    を備えたことを特徴とするヘッド洗浄装置。
  2. 請求項1に記載のヘッド洗浄装置において、
    前記洗浄液供給口は、前記洗浄液保持面に設けられることを特徴とするヘッド洗浄装置。
  3. 請求項1又は2に記載のヘッド洗浄装置において、
    前記洗浄液保持手段は、複数のヘッドに対応する複数の洗浄液保持面を有することを特徴とするヘッド洗浄装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、
    前記洗浄液保持面の傾斜方向の長さは、インクジェットヘッドの傾斜方向における長さ以上であることを特徴とするヘッド洗浄装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、
    前記洗浄液供給手段は、80mm/sce以上150mm/sec以下の流速で洗浄液を供給することを特徴とするヘッド洗浄装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、
    前記洗浄液保持面の前記洗浄液に対する接触角は、80度以上であることを特徴とするヘッド洗浄装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれかに記載のヘッド洗浄装置において、
    前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との距離は、1mm以上2mm以下であることを特徴とするヘッド洗浄装置。
  8. 水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置されたインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドの液体吐出面に洗浄液を塗布するヘッド洗浄装置と、
    を備え、
    前記ヘッド洗浄装置は、前記インクジェットヘッドの前記液体吐出面と対向するとともに前記液体吐出面と略平行に傾けられ、前記液体吐出面との間に所定の距離を有する洗浄液保持面を具備する洗浄液保持手段と、
    洗浄液が前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との間にメニスカスを形成しながら前記液体吐出面の傾斜を滑り落ちるように前記洗浄液保持面の傾斜の上部から洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給手段と、
    を具備するとことを特徴とする画像記録装置。
  9. 請求項8に記載の画像記録装置において、
    円筒形状の外周面に記録媒体を固定する記録媒体固定領域を具備する記録媒体固定部材を有し、前記記録媒体固定部材を円筒形状の底面の中心を通る回転軸の回りに回転させて記録媒体を所定の方向に搬送する記録媒体搬送手段と、
    前記記録媒体固定部材の外周面に沿って前記外周面に対向する位置に水平面に対して傾けられて配置される複数の液体のそれぞれに対応する複数のインクジェットヘッドと、
    を備え、
    前記洗浄液保持手段は、前記複数のインクジェットヘッドのそれぞれに対応して傾斜の異なる複数の洗浄液保持面を有することを特徴とする画像記録装置。
  10. 請求項9に記載の画像記録装置において、
    前記複数の洗浄液保持面は連続して配置されることを特徴とする画像記録装置。
  11. 請求項8乃至10のいずれかに記載の画像記録装置において、
    前記インクジェットヘッドは、記録媒体の最大幅に対応する長さにわたって複数のノズルが設けられたライン型インクジェットヘッドであり、
    前記洗浄液保持面の傾斜方向の長さは、前記ライン型インクジェットヘッドの短手方向の長さ以上の長さを有し、
    前記ライン型インクジェットヘッドの長手方向について、前記インクジェットヘッドと前記洗浄液保持手段とを所定の移動速度で相対的に移動させる相対移動手段を備えたことを特徴とする画像記録装置。
  12. 水平面に対して液体吐出面が傾けられて配置されたインクジェットヘッドの液体吐出面に、前記インクジェットヘッドの前記液体吐出面と対向するとともに前記液体吐出面と略平行に傾けられ、前記液体吐出面との間に所定の距離を有する洗浄液保持面に、洗浄液が前記洗浄液保持面と前記液体吐出面との間にメニスカスを形成しながら前記液体吐出面の傾斜を滑り落ちるように前記洗浄液保持面の傾斜の上部から洗浄液を供給して、前記液体吐出面に洗浄液を塗布する洗浄液塗布工程を含むことを特徴とするヘッド洗浄方法。
JP2009087491A 2009-03-31 2009-03-31 ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法 Expired - Fee Related JP5143779B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009087491A JP5143779B2 (ja) 2009-03-31 2009-03-31 ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法
US12/750,113 US8282188B2 (en) 2009-03-31 2010-03-30 Inkjet head cleaning apparatus, image recording apparatus and inkjet head cleaning method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009087491A JP5143779B2 (ja) 2009-03-31 2009-03-31 ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010234740A JP2010234740A (ja) 2010-10-21
JP5143779B2 true JP5143779B2 (ja) 2013-02-13

Family

ID=42783641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009087491A Expired - Fee Related JP5143779B2 (ja) 2009-03-31 2009-03-31 ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8282188B2 (ja)
JP (1) JP5143779B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5230030B2 (ja) * 2010-11-02 2013-07-10 富士フイルム株式会社 ヘッド洗浄装置及び画像形成装置並びにヘッド洗浄方法
JP5529088B2 (ja) * 2010-12-20 2014-06-25 富士フイルム株式会社 液体吐出装置及びインクジェットヘッドのメンテナンス方法
JP5356463B2 (ja) * 2011-07-21 2013-12-04 富士フイルム株式会社 ノズル面洗浄装置および液滴吐出装置
DE102011080650A1 (de) * 2011-08-09 2013-02-14 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Rotationsdruckmaschine
JP2013212624A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Seiko Epson Corp 洗浄方法および洗浄装置
JP2013215901A (ja) * 2012-04-04 2013-10-24 Mimaki Engineering Co Ltd 洗浄方法、洗浄装置及びインクジェット記録装置
JP5875485B2 (ja) 2012-08-24 2016-03-02 株式会社ミマキエンジニアリング ヘッド洗浄装置、インクジェット記録装置およびヘッド洗浄方法
JP5900435B2 (ja) * 2013-08-21 2016-04-06 トヨタ自動車株式会社 静電塗装方法及び静電塗装装置
CN104275227B (zh) * 2014-09-05 2016-08-24 长兴华强电子有限公司 一种三辊碾磨机的物料倾倒方法
CN108297551B (zh) * 2017-01-11 2019-12-03 京瓷办公信息系统株式会社 头部清洁机构和具有该头部清洁机构的喷墨记录装置
CN111066074B (zh) * 2017-09-22 2022-04-19 株式会社东芝 航空气象管制系统
JP7150048B2 (ja) 2018-11-08 2022-10-07 富士フイルム株式会社 記録ヘッド洗浄装置、記録ヘッド洗浄方法、及び記録装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03227657A (ja) * 1990-02-02 1991-10-08 Canon Inc インクジェット記録装置
US6281909B1 (en) * 1998-09-24 2001-08-28 Eastman Kodak Company Cleaning orifices in ink jet printing apparatus
JP2003211678A (ja) * 2002-01-24 2003-07-29 Canon Inc インクジェットヘッドの記録素子ユニット
JP4058429B2 (ja) * 2004-09-06 2008-03-12 ハマダ印刷機械株式会社 ラインドット記録装置
JP2005125689A (ja) * 2003-10-27 2005-05-19 Konica Minolta Business Technologies Inc インクジェットプリンタ
JP2006062222A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録装置、及び、インク吐出ノズル洗浄方法
JP4985007B2 (ja) * 2006-03-22 2012-07-25 東レ株式会社 塗布器の洗浄装置、塗布方法及び塗布装置、ならびに液晶ディスプレイ用部材の製造方法
JP4989361B2 (ja) * 2007-08-17 2012-08-01 富士フイルム株式会社 メンテナンス装置及び液体吐出装置並びにノズル面メンテナンス方法
JP5085596B2 (ja) * 2009-03-25 2012-11-28 富士フイルム株式会社 ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8282188B2 (en) 2012-10-09
JP2010234740A (ja) 2010-10-21
US20100245464A1 (en) 2010-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5143779B2 (ja) ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法
JP5085596B2 (ja) ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法
JP4963683B2 (ja) インクジェット記録装置
JP5356463B2 (ja) ノズル面洗浄装置および液滴吐出装置
JP5171430B2 (ja) 液体吐出装置及びヘッドメンテナンス装置
JP5280886B2 (ja) ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法
US20120236071A1 (en) Cleaning apparatus and liquid ejection apparatus and cleaning method
JP2009220954A (ja) インクジェット記録装置、インクジェット記録方法
JP2009241316A (ja) 液滴吐出装置
JP2010214652A (ja) 画像形成装置及びミスト回収方法
JP5177868B2 (ja) インクジェット記録装置及び打滴検出方法
JP5597485B2 (ja) 洗浄装置及び塗布装置並びに画像形成装置
JP5078773B2 (ja) 液体吐出装置及びヘッドメンテナンス装置
JP2011073295A (ja) ヘッド洗浄装置及び画像記録装置
JP2009285878A (ja) インクジェット記録装置及びパージ方法
JP2011073339A (ja) ヘッド洗浄装置及び画像記録装置
JP2010221419A (ja) 液体吐出装置及びヘッドメンテナンス方法
JP2010201714A (ja) インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
JP5280887B2 (ja) ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法
JP5230030B2 (ja) ヘッド洗浄装置及び画像形成装置並びにヘッド洗浄方法
JP2012144035A (ja) 液体吐出装置及びインクジェットヘッドのメンテナンス方法
JP2010214788A (ja) 画像形成装置及びミスト回収方法
JP2010221566A (ja) ヘッド洗浄装置及び画像記録装置並びにヘッド洗浄方法
JP2009083318A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121120

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121121

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5143779

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees