JP5579762B2 - 液体吐出装置、液体吐出ヘッドの清掃装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置の構成を示す模式図である。図1に示すように、この液体吐出装置10は、液体吐出ヘッド(以下「ヘッド」という。)と、ヘッド20のノズル面22(「液体吐出面」に相当)を払拭清掃する払拭ユニット30と、を備える。
次に、本実施形態に係る液体吐出装置10におけるヘッド20の払拭清掃時の動作を説明する。図2は、液体吐出装置10の払拭清掃時の制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートに沿って液体吐出装置10の動作を説明する。
相対移動機構90の駆動によるヘッド移動速度(相対速度)やウェブ搬送速度は、払拭ウェブ32の物性、洗浄液の特性、相対移動機構90の制御性、生産性、ウェブ使用量などを総合的に考慮して決定される。一般的には、ウェブ搬送速度はヘッド移動速度(相対移動の速度)に比べて十分に小さい速度に設定される。例えば、ウェブ搬送速度は、ヘッド移動速度の1/10以下の速さに設定される。好ましくはウェブ搬送速度がヘッド移動速度の1/20以下の速さに設定される。一例として、ヘッド移動速度80mm/sec、ウェブ搬送速度3.2mm/secに設定される。
次に、第2実施形態を説明する。図5は、第2実施形態に係る液体吐出装置110の構成を示す模式図である。図5中、図1で説明した第1実施形態の構成と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
次に、第3実施形態を説明する。図7(a)、図7(b)は第3実施形態の要部を示す模式図である。図7(a)は押圧ロール40を当接前押し下げ位置に押し下げた様子を示し、図7(b)は、押圧ロール40を当接基準位置に位置させた様子を示している。これらの図面は、図1の相対移動機構90によるヘッド20の移動方向(矢印A方向)の進行方向側から見た側面模式図である。なお、説明の便宜上、払拭ウェブの記載を省略した。
上記各実施形態では、ヘッド20と払拭ユニット30の高さ方向(z方向)の相対位置については、払拭ユニット30を上下方向に昇降移動させるものとして説明したが、これに代えて、又はこれと組み合わせて、ヘッド20を上下方向に昇降移動させる機構を採用することができる。
第1実施形態ではニップロール82で払拭ウェブ32を挟持固定し、ウェブ駆動ロール50による払拭ウェブ32の搬送駆動を阻害して払拭ウェブ32に張力を与えたが、押圧ロール40の搬送方向上流側の払拭ウェブ32を固定せずに、搬送方向と逆方向にテンション(バックテンション)を掛けつつ、払拭ウェブを搬送方向に少しずつ搬送する構成であってもよい。
第2実施形態では、ウェブ操出モータ89の逆回転を利用して払拭ウェブ32にテンションを与える構成を説明したが、これに代えて、別途、テンション付与用のモータ及びロールなどの機構を設けてもよい。
次に、上述した実施形態に係る液体吐出装置10又は110をインクジェット記録装置に適用した例を説明する。
図12は、ヘッド232の平面透視図である。ヘッド232のノズル面233には、インク滴を吐出する複数のノズル235が形成されている。本実施形態のヘッド232は、いわゆるマトリックスヘッドで構成され、複数のノズル235は二次元マトリクス状に配置される。ノズル面233に多数のノズルを二次元的に配列させる構成によって、ヘッド232の長手方向(用紙搬送方向と直交する用紙幅方向)に沿って実質的に並ぶノズルのノズル間隔を狭めることができ、高記録解像度を実現できる。
本実施形態のヘッド232は、いわゆるピエゾ方式によってノズル235からインクの液滴を吐出させるものである。各ノズル235は、それぞれ圧力室236に連通されており、この圧力室236の壁面(例えば、ノズル235からの液滴の吐出方向を下方としたときの圧力室236の上面)を図示せぬ圧電素子で振動させることにより、ノズル235から液滴が吐出される。なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力(吐出エネルギー)を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ(圧電素子)に限らない。圧電素子の他、静電アクチュエータ、サーマル方式(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方式)におけるヒータ(加熱素子)や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子(吐出エネルギー発生素子)を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
ノズル面清掃装置250は、ヘッド232が画像記録位置からメンテナンス位置へ移動する過程において、払拭ウェブ312をヘッド232のノズル面233に摺動させてノズル面233を払拭する。
また、上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置(1回の副走査によって画像を完成させるシングルパス方式の画像形成装置)を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型(シャトルスキャン型)ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用できる。
上記実施形態ではヘッドを画像記録位置からメンテナンス位置に移動させる過程でノズル面を払拭清掃したが、これに代えて、又はこれと組み合わせて、ヘッドをメンテナンス位置から画像記録位置へ移動させる過程においてノズル面を払拭清掃してもよい。
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体(被描画媒体)に対してヘッドを移動させる構成も可能であり、また、両者を移動させる構成も可能である。
上記実施形態ではヘッドのノズル面を水平面とし、液滴の吐出方向を鉛直下方としたが、ヘッドのノズル面を水平面に対して一定の角度傾斜させた構成とすることもできる。この場、ノズル面の傾斜に合わせて払拭ウェブの当接面及び押圧ロールも傾斜させる。
「記録媒体」は、液体吐出ヘッドから吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体、印刷用紙など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
上記の実施形態では、グラフィック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、カラーフィルター製造装置、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描画するインクジェット装置に広く適用できる。
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、本明細書及び図面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 (11)
- 液滴を吐出するノズルが形成された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの液体吐出面に当接させて当該液体吐出面を払拭する長尺状の払拭部材と、
前記払拭部材をその長手方向に沿って搬送駆動する払拭部材搬送手段と、
前記払拭部材を前記液体吐出面に押圧当接させる押圧部材と、
前記押圧当接時に弾性変形し前記押圧部材を介して前記払拭部材を前記液体吐出面に押し付ける力を付与する弾性部材と、
前記液体吐出ヘッドに前記払拭部材を当接させながら前記払拭部材搬送手段の搬送駆動によって走行する前記払拭部材と前記液体吐出ヘッドとを相対移動させる相対移動手段と、
前記払拭部材を前記液体吐出面に当接させるときの前記押圧部材の位置を第1位置とするとき、前記液体吐出面に前記払拭部材を接触させる前に、前記弾性部材の付勢力に抗して前記押圧部材を前記第1位置よりも下方の第2位置に押し下げ、この第2位置に押し下げられた状態から前記押し下げを解除して前記押圧部材を前記払拭部材とともに前記第1位置に移動させて前記液体吐出面に前記払拭部材を当接させるたるみ除去機構と、
を備え、
前記たるみ除去機構は、前記押圧部材に対して前記払拭部材の搬送方向の上流側で前記払拭部材の前記搬送方向の走行を拘束し、前記払拭部材搬送手段とともに前記払拭部材に張力を付与するテンション付与機構であり、
前記張力の付与により前記払拭部材とともに前記押圧部材を前記第2位置に押し下げる、液体吐出装置。 - 前記テンション付与機構は、前記押圧部材に対して前記払拭部材の搬送方向の上流側に配置され、前記払拭部材をニップすることで前記払拭部材の搬送移動を抑制するニップ部材と、
前記ニップ部材をニップ位置とニップ解除位置に移動可能なニップ部材駆動機構と、
前記液体吐出面に前記払拭部材を接触させる前に、前記ニップ部材によって前記払拭部材をニップしつつ前記払拭部材搬送手段によって前記払拭部材を搬送駆動することにより、前記払拭部材に張力を与えて前記押圧部材を前記第2位置に押し下げ、前記液体吐出面に前記払拭部材を当接させるときに前記ニップ部材によるニップを解除する制御を行う制御手段と、
を備える請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記テンション付与機構は、前記押圧部材に対して前記払拭部材の搬送方向の上流側から前記払拭部材に前記搬送方向と逆方向の走行力を付与する逆方向搬送駆動手段と、
前記逆方向搬送駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記液体吐出面に前記払拭部材を接触させる前に、前記逆方向搬送駆動手段によって前記払拭部材を前記搬送方向と逆方向に搬送駆動しつつ前記払拭部材搬送手段によって前記払拭部材を前記搬送方向に搬送駆動することにより、前記払拭部材に張力を与えて前記押圧部材を前記第2位置に押し下げる制御を行う請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記押圧部材に対して前記払拭部材の搬送方向の上流側から前記払拭部材を前記搬送方向に送り出す操出搬送駆動手段を備え、
前記操出搬送駆動手段による前記払拭部材の搬送駆動の方向を切り替えて、前記操出搬送駆動手段による前記払拭部材の送り出し方向と逆方向の戻り方向に前記払拭部材を搬送駆動することにより当該操出搬送駆動手段が前記逆方向搬送駆動手段として用いられる請求項3に記載の液体吐出装置。 - 前記制御手段は、前記液体吐出面に前記払拭部材を接触させる前に、前記操出搬送駆動手段を前記払拭部材の送り出し時の順方向と逆方向に駆動して前記払拭部材に張力を付与することにより前記押圧部材を前記第2位置に押し下げ、その後、前記液体吐出面に前記払拭部材を当接させるときに、前記操出搬送駆動手段を前記順方向に駆動させる制御を行う請求項4に記載の液体吐出装置。
- 前記払拭部材は送り出し側の第1のコアに巻回されており、前記払拭部材搬送手段の駆
動によって前記第1のコアから前記押圧部材を経由して巻取側の第の2コアに巻き取られる構成である請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記払拭部材搬送手段は、前記相対移動手段による前記液体吐出ヘッドの前記払拭部材に対する相対的な移動方向と逆方向に前記払拭部材を搬送する請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 前記払拭部材搬送手段による前記払拭部材の搬送速度は、前記相対移動手段による前記相対移動の速度の1/10よりも小さい低速である請求項1から7のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
- 液滴を吐出するノズルが形成された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドの前記液体吐出面に当接させて当該液体吐出面を払拭する長尺状の払拭部材と、
前記払拭部材をその長手方向に沿って搬送駆動する払拭部材搬送手段と、
前記払拭部材を前記液体吐出面に押圧当接させる押圧部材と、
前記押圧当接時に弾性変形し前記押圧部材を介して前記払拭部材を前記液体吐出面に押し付ける力を付与する弾性部材と、
前記液体吐出ヘッドに前記払拭部材を当接させながら前記払拭部材搬送手段の搬送駆動によって走行する前記払拭部材と前記液体吐出ヘッドとを相対移動させて前記液体吐出面を払拭する際に前記払拭部材を前記液体吐出面に当接させるときの前記押圧部材の位置を第1位置とするとき、前記液体吐出面に前記払拭部材を接触させる前に、前記弾性部材の付勢力に抗して前記押圧部材を前記第1位置よりも下方の第2位置に押し下げ、この第2位置に押し下げられた状態から前記押し下げを解除して前記押圧部材を前記払拭部材とともに前記第1位置に移動させて前記液体吐出面に前記払拭部材を当接させるたるみ除去機構と、
を備え、
前記たるみ除去機構は、前記押圧部材に対して前記払拭部材の搬送方向の上流側で前記払拭部材の前記搬送方向の走行を拘束し、前記払拭部材搬送手段とともに前記払拭部材に張力を付与するテンション付与機構であり、
前記張力の付与により前記払拭部材とともに前記押圧部材を前記第2位置に押し下げる、液体吐出ヘッドの清掃装置。 - 液滴を吐出するノズルが形成された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドから吐出される液滴を付着される記録媒体を搬送する媒体搬送手段と、
前記液体吐出ヘッドに前記払拭部材を当接させながら前記払拭部材搬送手段の搬送駆動によって走行する前記払拭部材と前記液体吐出ヘッドとを相対移動させる相対移動手段と、
請求項9に記載の液体吐出ヘッドの清掃装置と、
を備えたインクジェット記録装置。 - 前記液体吐出ヘッドは、前記記録媒体の搬送経路上に複数配置され、前記液体吐出ヘッドごとに前記液体吐出ヘッドの清掃装置が設けられている請求項10に記載のインクジェ
ット記録装置。
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