JP5191414B2 - 清掃装置及び液体吐出装置並びに清掃方法 - Google Patents
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Description
また、本発明に係る清掃装置は、液体吐出ヘッドのノズル面を清掃する清掃装置であって、前記ノズル面に対し非接触で洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させる移動手段と、前記洗浄液供給手段から所要の液量の洗浄液を供給させ、前記洗浄液供給手段と前記ノズル面との間を満たす洗浄液層を形成させる液層形成制御手段と、前記洗浄液層と前記ノズル面との間を満たして形成された当該洗浄液層の前記ノズル面と接触する部分のメニスカスを破壊しない相対速度で前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対移動させるように前記移動手段を制御する移動制御手段と、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を摺動して払拭する払拭手段とを備え、前記洗浄液は、前記払拭手段による払拭時に前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を湿潤させる液体と同じであることを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成図である。このインクジェット記録装置100は、インク打滴部108の圧胴126cに保持された記録媒体114(便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。)に直接的に複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インク及び処理液(ここでは凝集処理液)を用いて、枚葉紙からなる記録媒体114上に画像形成を行う2液反応(凝集)方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。
浸透抑制剤付与部104には、圧胴126a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、圧胴126aの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット128、浸透抑制剤吐出ヘッド130、及び浸透抑制剤乾燥ユニット132がそれぞれ設けられている。
処理液付与部106には、圧胴126b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、圧胴126bの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット134、処理液吐出ヘッド136、及び処理液乾燥ユニット138がそれぞれ設けられている。
処理液付与部106に続いてインク打滴部108が設けられている。処理液付与部106の圧胴126bに保持された記録媒体114は、処理液が付与されて固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成された後に、渡し胴124cを介してインク打滴部108の圧胴126c(描画ドラム)に受け渡される。
定着部110には、圧胴126d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、圧胴126dの表面に対向する位置に、印字結果を読み取るインライン検出部144、加熱ローラ148a、148bがそれぞれ設けられている。 インライン検出部144は、出力画像を読み取る読取手段としてのイメージセンサを含む。インライン検出部144は、インク打滴部108の印字結果(各インク打滴ヘッド140C、140M、140Y、140Kの打滴結果)を撮像し、読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能するとともに、濃度情報を取得する濃度測定手段、色情報を取得する測色手段として機能する。
次に、ヘッドの構造について説明する。各ヘッド140C、140M、140Y、140Kの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によってヘッドを示すものとする。
図7はメンテナンス部70に適用される清掃装置200の構成例を示す図である。ここでは、インク打滴ヘッド140C、140M、140Y、140Kを代表してヘッド50と記載している。
表1に、ウエブによる拭き残しの状況、及びノズル面における洗浄液の残り具合をヘッドの移動速度を変えながら官能評価した結果を示す。
ヘッドの移動速度を20mm/sec、ヘッドノズル面と洗浄液メニスカスのクリアランス(洗浄液ノズルの先端とヘッドノズル面の隙間間隔)を1mm、洗浄液ノズルの径1mm、DEGmBEを主成分とする洗浄液にて仕上げ洗浄を行ったところ、払拭跡の除去が可能であった。
上記の第1形態例では、仕上げ洗浄の際に、洗浄液ノズル214から洗浄液柱217を形成し、ノズル面50Aとの間で液溜まりを作って、メニスカスを破壊しないような低速でヘッド50を移動させる形態を説明したが、洗浄液ノズル214から洗浄液を噴水状に噴射させながら、ノズル面50Aに洗浄液を吹き付け、ヘッド50を移動させる態様も可能である。
図7で説明した洗浄液ポンプ213の流速を100ml/minの流速とし、他のパラメータは実施例1と同じ条件で仕上げ洗浄を実施したところ、800mmの長尺のヘッドで払拭跡の除去が可能であった。
図8は、インクジェット記録装置100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100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、メンテナンス制御部179、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。
図9は、本実施形態に係るインクジェット記録装置100におけるヘッドメンテナンスのシーケンスを示したフローチャートである。
図10は、第2形態例の場合のフローチャートである。図10のフローチャートにおいて、図9に示したフローチャートと同一又は類似する工程には同一のステップ番号を付し、その説明は省略する。
図11は、メンテナンス部70に適用される第3形態例に係る清掃装置300の要部構成図である。図11において、図7で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、図11においてノズルキャップ76等の構成は図示を省略した。
洗浄液として粘度20cPのDEGmBEを用い、洗浄液塗布ローラのローラ材質をPOMとし、当該POMロールのロール径をφ40mm、回転数を600rpmとしたところ、この塗布ローラ上に0.5mmの洗浄液膜を形成することが可能であった。
上述した第1乃至第3形態例のいずれの実施形態においても、ウエブ231での払拭後に発生する拭き残し(払拭跡)を仕上げ洗浄の工程で洗い流すことができ、拭き残しを効果的に除去することができる。
上述した各実施形態では、ヘッド50のノズル面50Aに洗浄液を塗布する手段(洗浄液ノズル214や洗浄液塗布ローラ302)を、仕上げ洗浄時の洗浄液供給手段として兼用したが、塗布用の洗浄液塗布手段と、仕上げ洗浄用の洗浄液供給手段とを別々に設けてもよい。例えば、第1形態例において、塗布用の洗浄液ノズルと、仕上げ洗浄用の洗浄液ノズルとを別々に設ける。
上述した各実施形態では、払拭動作に用いる洗浄液と仕上げ洗浄に用いる洗浄液を同じ液としたが、異なる洗浄液を用いることも可能である。例えば、第1形態例における仕上げ洗浄の場合には、洗浄液柱217のメニスカスを保って(メニスカスを破壊させずに)、洗浄液柱217をノズル面に対して相対的に引き摺ることになるため、より表面張力の高い液を用いることが望ましい。したがって、払拭動作時に使用する洗浄液に比べて、仕上げ洗浄に用いる洗浄液の表面張力を高いものとする態様が望ましい場合がある。
上述した各実施形態では、ウエブ231による払拭動作後の払拭跡を除去する仕上げ洗浄を行う場合を説明したが、払拭動作の実施の有無にかかわらず、上述の仕上げ洗浄と同様の洗浄工程を実施することが可能である。
上述した各実施形態では、払拭部材として布材のウエブ231を用いたが、これに代えて、又はこれと組み合わせて、ブレードを用いる態様も可能である。
上述した各実施形態では、インク打滴ヘッドを清掃するための清掃装置を説明したが、図1で説明した浸透抑制剤吐出ヘッド130や、処理液吐出ヘッド136を清掃するための清掃装置としても、同様の構成を適用することができる。
上記の実施形態では、印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを得る装置にも広く適用できる。
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、本明細書で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。
Claims (14)
- 液体吐出ヘッドのノズル面を清掃する清掃装置であって、
前記ノズル面に対し非接触で洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させる移動手段と、
前記洗浄液供給手段から所要の液量の洗浄液を供給させ、前記洗浄液供給手段と前記ノズル面との間を満たす洗浄液層を形成させる液層形成制御手段と、
前記洗浄液層と前記ノズル面との間を満たして形成された当該洗浄液層の前記ノズル面と接触する部分のメニスカスを破壊しない相対速度で前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対移動させるように前記移動手段を制御する移動制御手段と、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を摺動して払拭する払拭手段とを備え、
前記払拭手段による払拭動作後に、前記洗浄液層を形成して前記相対速度による前記相対移動の動作が行われることを特徴とする清掃装置。 - 請求項1に記載の清掃装置において、
前記洗浄液は、前記払拭手段による払拭時に前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を湿潤させる液体と同じであることを特徴とする清掃装置。 - 液体吐出ヘッドのノズル面を清掃する清掃装置であって、
前記ノズル面に対し非接触で洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対的に移動させる移動手段と、
前記洗浄液供給手段から所要の液量の洗浄液を供給させ、前記洗浄液供給手段と前記ノズル面との間を満たす洗浄液層を形成させる液層形成制御手段と、
前記洗浄液層と前記ノズル面との間を満たして形成された当該洗浄液層の前記ノズル面と接触する部分のメニスカスを破壊しない相対速度で前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対移動させるように前記移動手段を制御する移動制御手段と、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を摺動して払拭する払拭手段とを備え、
前記洗浄液は、前記払拭手段による払拭時に前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を湿潤させる液体と同じであることを特徴とする清掃装置。 - 請求項2又は3に記載の清掃装置において、
前記払拭手段による払拭時に前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を湿潤させる手段として前記洗浄液供給手段が兼用されることを特徴とする清掃装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の清掃装置において、
前記相対速度は、20mm/sec以下であることを特徴とする清掃装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の清掃装置において、
前記洗浄液供給手段として、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に向けて洗浄液を出す複数のノズルが用いられていることを特徴とする清掃装置。 - 請求項6に記載の清掃装置において、
前記液層形成制御手段は、洗浄液供給手段の前記ノズルから出す洗浄液の液量を制御する液量制御手段を含んで構成され、
前記液量の制御により、前記洗浄液供給手段の前記ノズルから洗浄液を膨出させて洗浄液の液柱を形成し、当該洗浄液柱のメニスカスを維持した状態で、当該メニスカスに前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を接触させることにより、前記洗浄液供給手段と前記ノズル面との間を満たした前記洗浄液層を形成することを特徴とする清掃装置。 - 請求項6に記載の清掃装置において、
前記液層形成制御手段は、洗浄液供給手段の前記ノズルから出す洗浄液の液量を制御する液量制御手段を含んで構成され、
前記液量の制御により、前記洗浄液供給手段の前記ノズルから洗浄液を噴射させた状態で、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を前記洗浄液に接触させることにより、前記洗浄液供給手段と前記ノズル面との間を満たした前記洗浄液層を形成することを特徴とする清掃装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の清掃装置において、
前記洗浄液供給手段として、回転するローラが用いられていることを特徴とする清掃装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の清掃装置において、
前記洗浄液供給手段から前記ノズル面に前記洗浄液を塗布し、所定の待機時間経過後に、前記払拭手段による払拭動作が行われることを特徴とする清掃装置。 - 被吐出媒体に向けて液体を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の清掃装置と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。 - 液体吐出ヘッドのノズル面を清掃する清掃方法であって、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に払拭手段を摺動させて前記ノズル面を払拭し、
前記払拭手段による払拭動作後に、前記ノズル面に対し非接触で洗浄液を供給する洗浄液供給手段を用い、
前記洗浄液供給手段から所要の液量の洗浄液を供給させ、前記洗浄液供給手段と前記ノズル面との間を満たす洗浄液層を形成し、
前記洗浄液層と前記ノズル面との間を満たして形成された当該洗浄液層の前記ノズル面との接触部分のメニスカスを破壊しない相対速度で前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対移動させることを特徴とする清掃方法。 - 液体吐出ヘッドのノズル面を清掃する清掃方法であって、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に払拭手段を摺動させて前記ノズル面を払拭する工程と、
前記ノズル面に対し非接触で洗浄液を供給する洗浄液供給手段を用い、前記洗浄液供給手段から所要の液量の洗浄液を供給させ、前記洗浄液供給手段と前記ノズル面との間を満たす洗浄液層を形成し、前記洗浄液層と前記ノズル面との間を満たして形成された当該洗浄液層の前記ノズル面との接触部分のメニスカスを破壊しない相対速度で前記洗浄液供給手段と前記液体吐出ヘッドを相対移動させる工程と、有し、
前記洗浄液は、前記払拭手段による払拭時に前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を湿潤させる液体と同じであることを特徴とする清掃方法。 - 前記洗浄液供給手段から前記ノズル面に前記洗浄液を塗布し、所定の待機時間経過後に、前記払拭手段による払拭動作が行われる請求項12又は13に記載の清掃方法。
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