JP5723633B2 - ノズル面清掃装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

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本発明は、ノズル面清掃装置及びインクジェット記録装置に関し、特に洗浄液を付与した払拭部材によりインクジェットヘッドのノズル面を払拭するヘッドクリーニング技術に関する。
インクジェット記録装置では、ヘッドのノズル面(ノズルが形成されている面)が汚れていると、吐出不良を生じる。このため、定期的にノズル面の清掃が行われる。
ノズル面を清掃する方法としては、従来、ブレードでノズル面を払拭して清掃する方法や、ウェブでノズル面を払拭して清掃する方法などが知られている。
特許文献1には、テープ状の洗浄材に塗布ローラにて洗浄液を塗布したのち、洗浄材をヘッドと摺動させるインクジェットヘッド洗浄ユニットが開示されている。洗浄材に洗浄液を含浸させることで、異物の除去を促進することができ、また洗浄液を用いることによって異物を軟化させる効果も期待できる。
特許文献2には、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するためのワイピングシートに対して洗浄液を噴霧する際に、マスキング手段によりワイピングシート上における洗浄液の噴霧領域を画定する技術が開示されている。これにより、所望の噴霧領域に洗浄液を均一に含浸させることができる。
特開2005―238611号公報 特開2006−239620号公報
吸収性を有する長尺状のウェブ等の払拭部材でヘッドを払拭する場合、払拭部材の吸収能力によって払拭性が異なってくる。
例えば、払拭部材中の洗浄液量が多い状態でヘッドのノズル面を払拭すると、ノズル内部に洗浄液を押し込んでしまう懸念がある。ノズル内部に洗浄液が進入すると、ノズル開口近傍のインクの粘度や表面張力が変化し、吐出方向性が悪化する。これを回避するためには、洗浄後の予備吐出数を多くする必要があるが、インクや時間が無駄になるという問題点がある。
また、洗浄液量が少ない状態でヘッドのノズル面を払拭すると、払拭部材の吸収能力によりノズル内部のインクを引き出してしまう。その結果、ノズル面にスジ上の拭き残し跡をつけ、この拭き残し跡がノズル近傍で固化してしまうと、吐出方向性に影響を及ぼしてしまう。
さらに、払拭部材の洗浄液の吸収度合いの均一性が低いときも同様であり、いずれも払拭後の吐出に悪影響を与える。これを回避するためには、洗浄液供給後、均一にぬれ広がるまで払拭を行わずに待機することが必要となるが、メンテナンスに要する時間が長くなり、生産性の低下が懸念される。
このように、払拭部材に洗浄液を供給する際には、最適な払拭部材の吸収能力を維持することが大切である。
しかし、特許文献1では、上流側に位置する洗浄液タンク及び塗布ローラによって洗浄材に洗浄液が供給されており、洗浄液量をコントロールすることが難しいという欠点がある。また、均一な供給ができないという問題点もある。
また特許文献2の技術では、洗浄液を均一に含浸させることができるものの、払拭部材上で均一にぬれ広がるまでの時間がかかるという欠点がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、払拭部材の吸収能力を適切な状態に保ちつつ払拭することで、払拭時のノズルからの洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制し、吐出安定性を向上させるノズル面清掃装置及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために本発明に係るノズル面清掃装置は、インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段と、を備え、前記洗浄液付与手段は、前記洗浄液を表面に保持して前記払拭部材に転写するアニロクスロールを含むことを特徴とする。
また、前記目的を達成するために本発明に係るノズル面清掃装置は、インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段とを備え、前記洗浄液付与手段は、洗浄液を霧状にミスト化するノズルと、前記ミスト化した洗浄液を任意の場所に誘導して払拭部材に均一に供給する手段とを含むことを特徴とする。
また、前記目的を達成するために本発明に係るノズル面清掃装置は、インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段と、前記洗浄液が定量付与された払拭部材に含まれる洗浄液量を計測する計測手段とを備え、前記洗浄液付与手段は、前記計測される洗浄液量が一定となるように前記払拭部材に前記洗浄液を付与することを特徴とする。
さらに、前記目的を達成するために本発明に係るノズル面清掃装置は、インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段とを備え、前記払拭手段は、前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に複数回移動させることで前記ノズル面を複数回払拭し、前記洗浄液付与手段は、前記複数回の払拭のうち最後の払拭時にはそれ以前の払拭時よりも少ない付与量の洗浄液を定量付与することで前記払拭部材を洗浄液により湿潤された状態とすることを特徴とする。
本発明によれば、払拭時のノズルからの洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制し、吐出安定性を向上させることができる。
インクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図 インクジェット記録装置の要部の構成を示す平面図 インクジェット記録装置の要部の構成を示す側面図 ヘッドのノズル面の平面透視図 第1の実施形態に係る払拭ユニットの概略構成を示す模式図 第2の実施形態に係る払拭ユニットの概略構成を示す模式図 第2の実施形態の変形例に係る払拭ユニットの概略構成を示す模式図 第3の実施形態に係る払拭ユニットの概略構成を示す模式図
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。
〔第1の実施形態〕
〈インクジェット記録装置の装置構成〉
図1〜図3は、本実施の形態のインクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図、平面図、側面図である。
同図に示すように、このインクジェット記録装置10は、シングルパス方式のラインプリンタであり、主として、記録媒体である用紙(枚葉紙)Pを搬送する用紙搬送機構20と、用紙搬送機構20によって搬送される用紙Pに向けてシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、クロ(K)の各色インク滴を吐出するヘッドユニット30と、ヘッドユニット30に装着された各ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニット40と、ヘッドユニット30に装着された各ヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置80とで構成される。
用紙搬送機構20は、ベルト搬送機構で構成され、走行するベルト22に用紙Pを吸着させて、用紙Pを水平に搬送する。
ヘッドユニット30は、主として、シアンのインク滴を吐出するヘッド32Cと、マゼンタのインク滴を吐出するヘッド32Mと、イエロのインク滴を吐出するヘッド32Yと、クロのインク滴を吐出するヘッド32Kと、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kが取り付けられるヘッド支持フレーム34と、ヘッド支持フレーム34を移動させるヘッド支持フレーム移動機構(不図示)とで構成される。
ヘッド(インクジェットヘッド)32C、32M、32Y、32Kは、印刷対象とする用紙Pの最大用紙幅に対応したラインヘッドで構成される。なお、各ヘッド32C、32M、32Y、32Kの構成は同じなので、以下においては、特に区別する場合を除いて、ヘッド32と記載する。
ヘッド32(32C、32M、32Y、32K)は、矩形のブロック状に形成され、その底部にノズル面33(33C、33M、33Y、33K)が形成される。
図4は、ヘッドのノズル面の平面透視図である。
ノズル面33は、長方形状に形成され、その長手方向に沿ってノズル列が形成される。本実施の形態のヘッド32は、いわゆるマトリックスヘッドで構成され、ノズルNは、二次元マトリクス状に配置される。マトリックスヘッドでは、ヘッド32の長手方向に投影される実質的なノズルNの間隔を狭めることができ、ノズルNの高密度化を図ることができる。
また、本実施の形態のヘッド32は、いわゆるピエゾ方式でノズルNからインクの液滴を吐出させる。各ノズルNは、それぞれ圧力室に連通されており、この圧力室の壁面をピエゾ素子で振動させることにより、ノズルNからインクの液滴が吐出される。なお、インクの吐出方式は、これに限らずサーマル方式で吐出させる構成とすることもできる。
ヘッド支持フレーム34は、各ヘッド32を取り付けるためのヘッド取付部(不図示)を備えている。各ヘッド32は、このヘッド取付部に着脱自在に取り付けられる。
ヘッド支持フレーム34に取り付けられた各ヘッド32は、用紙Pの搬送方向に対して直交して配置される。また、用紙Pの搬送方向に沿って所定の順で一定の間隔をもって配置される(本例では、シアン、マゼンタ、イエロ、クロの順で配置される。)。
また、ヘッド取付部は、ヘッド支持フレーム34に昇降自在に設けられており、図示しない昇降機構によって昇降する。ヘッド取付部に取り付けられた各ヘッド32は、この昇降機構によって、用紙Pの搬送面に対して垂直に昇降する。
ヘッド支持フレーム移動機構は、用紙搬送機構20の上方位置でヘッド支持フレーム34を用紙Pの搬送方向に対して直交する方向に水平にスライド移動させる。
このヘッド支持フレーム移動機構は、例えば、用紙搬送機構20を跨いで水平に設置される天井フレームと、その天井フレームに敷設されるガイドレールと、ガイドレール上をスライド移動する走行体と、その走行体をガイドレールに沿って移動させる駆動手段(例えば、送りねじ機構など)で構成される。ヘッド支持フレーム34は、走行体に取り付けられて、水平にスライド移動する。
ヘッド支持フレーム34は、このヘッド支持フレーム移動機構に駆動されて、所定の「画像記録位置」と「メンテナンス位置」との間を移動可能に設けられる。
ヘッド支持フレーム34は、画像記録位置に位置すると、用紙搬送機構20の上方に配置される。これにより、用紙搬送機構20によって搬送される用紙Pに対して印刷可能になる。
一方、メンテナンス位置に位置すると、メンテナンスユニット40の設置位置に配置される。
メンテナンスユニット40には、各ヘッド32のノズル面33を覆うキャップ42(42C、42M、42Y、42K)が備えられる。装置を長時間停止する場合などは、このメンテナンスユニット40の設置位置(メンテナンス位置)にヘッド32を移動させ、ノズル面33をキャップ42で覆う。これにより、乾燥による不吐出が防止される。
このキャップ42には、ノズル内を加圧・吸引するための加圧・吸引機構(不図示)、及び、キャップ42内に洗浄液を供給するための洗浄液供給機構(不図示)が備えられる。また、キャップ42の下方位置には廃液トレイ44が配置される。キャップ42に供給された洗浄液は、この廃液トレイ44に廃棄され、廃液トレイ44から廃液回収配管46を介して廃液タンク48に回収される。
ノズル面清掃装置80は、用紙搬送機構20とメンテナンスユニット40との間に配置される。ノズル面清掃装置80は、ヘッド支持フレーム34が、画像記録位置からメンテナンス位置に移動する際に、洗浄液が付与された払拭ウェブでヘッド32のノズル面33を払拭することで、ノズル面33を清掃する。
〈ノズル面清掃装置の装置構成〉
ノズル面清掃装置80は、主として、払拭装置本体フレーム82に取り付けられる払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kと、払拭装置本体フレーム82を昇降させる払拭装置本体昇降機構(不図示)とから構成される。
払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kは、帯状に形成された払拭ウェブ(図5の112)を走行させながらヘッド32のノズル面33に当接させて、ノズル面33を払拭する。払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kは、ヘッドごとに設けられ、ヘッド32の設置間隔に合わせて、払拭装置本体フレーム82に設置される。なお、各払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kの構成は同じなので、ここでは払拭ユニット100として、その構成を説明する。
図5は、払拭ユニット100の概略構成を示す模式図である。同図に示すように、払拭ユニット100は、払拭ウェブ112を搬送する搬送部110と、払拭ウェブ112に洗浄液を供給する洗浄液付与部140と、を備えている。
(搬送部の構成)
搬送部110は、払拭前の払拭ウェブ112を送出する送出側ウェブコア114と、巻取モータ(不図示)により回転駆動されることで、払拭済みの払拭ウェブ112を巻き取る巻取側ウェブコア116と、送出側ウェブコア114から送出された払拭ウェブ112に当接して回転し、洗浄液付与部140へガイドする第1ガイドロール118と、洗浄液付与部140から送出された払拭ウェブ112に当接して回転し、押圧ロール122へガイドする第2ガイドロール120と、払拭ウェブ112をヘッド32のノズル面33に所定の圧力で当接させる押圧ロール122と、を備えて構成される。
払拭ウェブ112は、例えば、PET、PE、NY等の極微細繊維を用いた編み又は織りからなるシートで構成され、ヘッド32のノズル面33の幅に対応した幅を有する帯状に形成される。この払拭ウェブ112は、送出側ウェブコア114にロール状に巻かれ、先端が巻取側ウェブコア116に固定された状態で提供される。
送出側ウェブコア114は、一端が固定されて水平に支持された送出軸(不図示)に嵌められて装着されている。この送出軸は二重管構造とされ、内筒の周りを外筒が回転可能に支持される。内筒と外筒との間には、逆回転防止機構及びフリクション機構が配置され、外筒は一定の抵抗をもって一方向(払拭ウェブ112の送出方向)にのみ回転するように構成される。
巻取側ウェブコア116は、回転自在に水平に支持された巻取軸(不図示)に嵌めて装着されている。巻取軸には巻取モータが連結され、巻取側ウェブコア116は巻取モータに駆動されて一方向(払拭ウェブ112の巻取方向)に回転する。
この巻取軸は、二重構造とされ、内筒の周りを外筒が回転可能に支持される。内筒と外筒との間には、トルクリミッタが配置され、一定以上の負荷(トルク)が掛かると、内筒に対して外筒が滑るように構成される。これにより、払拭ウェブ112に過剰な張力が掛かるのを防止できる。
第1ガイドロール118は、水平に設置された軸(不図示)に回転自在に支持され、送出側ウェブコア114から送出された払拭ウェブ112を洗浄液付与部140へ向けてガイドする。
第2ガイドロール120は、水平に設置された軸(不図示)に回転自在に支持され、洗浄液付与部140から送出された払拭ウェブ112を押圧ロール122へ向けてガイドする。
押圧ロール122は、その軸部の一端が回転自在に支持されて水平に設置される。押圧ロール122は、払拭ウェブ112の幅に対応したゴムロールで構成され、払拭ウェブ112をヘッド32のノズル面33に所定の圧力で当接させる。
なお、上記のように、払拭ウェブ112は、送出側ウェブコア114にロール状に巻かれた状態で提供されるので、払拭ユニット100への装着(交換)もこの状態で行われる。具体的には、送出側ウェブコア114を送出軸に嵌めて装着したのち、第1ガイドロール118、第2ガイドロール120、押圧ロール122に順に巻き掛け、巻取側ウェブコア116を巻取軸に嵌めて、装着を完了する。
(洗浄液付与部の構成)
洗浄液付与部140は、主として、アニロクスロール142と、貯留された洗浄液にアニロクスロール142の一部が浸漬される洗浄液トレイ144と、アニロクスロール142に当接して表面の余分な洗浄液を除去するドクターブレード146と、アニロクスロール142に当接して回転する中間ロール148と、中間ロール148に当接して回転する転写ロール150と、洗浄液が貯留される洗浄液タンク152と、洗浄液タンク152と洗浄液トレイ144とを繋ぐ洗浄液配管154と、洗浄液トレイ144から洗浄液トレイ144に洗浄液を送液する洗浄液ポンプ156と、を備えて構成される。
アニロクスロール142は、表面に洗浄液を保持するための多数のセルが形成されたロールであり、払拭ウェブ112の幅に対応した幅を有している。またアニロクスロール142は、モータ(不図示)によって所定の方向(図5の例では時計回り)に回転可能に構成されている。
洗浄液トレイ144は、洗浄液を貯留する。アニロクスロール142は、その一部が洗浄液トレイ144の洗浄液に浸漬される。
ドクターブレード146は、アニロクスロール142の幅に対応した幅を有する金属製の薄板であり、一端がアニロクスロール142の円筒面に押しつけられるように付勢されて保持されている。
中間ロール148は、アニロクスロール142の幅に対応した幅を有するロールであり、アニロクスロール142に当接し、アニロクスロール142に従動して回転する。アニロクスロール142の表面に保持された洗浄液は、中間ロール148に転写される。
また中間ロール148は、内部にヒータ149を備えており、その表面が所定の温度に温調される。したがって、中間ロール148の表面に転写された洗浄液は、ヒータ149により昇温される。
転写ロール150は、中間ロール148の幅に対応した幅を有するロールであり、中間ロール148に当接し、中間ロール148に従動して回転する。したがって、中間ロール148の表面に保持された洗浄液は、転写ロール150の表面に転写される。
このとき転写ロール150は、払拭ウェブ112に当接して払拭ウェブ112の搬送方向と同方向に回転している。したがって、中間ロール148の表面から転写ロール150の表面に転写された洗浄液は、払拭ウェブ112に供給される。これにより、払拭ウェブ112内に洗浄液が吸収される。
洗浄液トレイ144は、洗浄液配管154を介して洗浄液タンク152に接続される。洗浄液ポンプ156は、洗浄液配管154の途中に設けられ、洗浄液タンク152に貯留された洗浄液を洗浄液トレイ144に送液する。
なお、ここでは洗浄液タンク152及び洗浄液ポンプ156を払拭ユニット100ごとに設ける構成としているが、1つの洗浄液タンクと洗浄液ポンプを各払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kで共通して使用する構成としてもよい。この場合、1つの洗浄液ポンプにより送液された洗浄液は、各払拭ユニット100C、100M、100Y、100Kの各洗浄液トレイ144C、144M、144Y、144Kに供給され、各アニロクスロール142C、142M、142Y、142Kによって使用される。
(ノズル面清掃装置の作用)
次に、以上のように構成されたノズル面清掃装置80の作用について説明する。
ノズル面清掃装置80の動作は、インクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置(不図示)によって制御される。制御装置は、ヘッド32を画像記録位置からメンテナンス位置へ移動させる過程において、ノズル面清掃装置80によってノズル面33を払拭清掃する。
ノズル面清掃装置80は、払拭装置本体昇降機構により全体が昇降自在に構成されている。ノズル面清掃装置80は、清掃時以外においては所定の待機位置に位置しており、清掃時には待機位置から所定量上昇した位置である所定の作動位置に位置する。
ノズル面清掃装置80が作動位置に位置した状態では、各払拭ユニット100によって各ヘッド32のノズル面33を払拭することが可能になる。すなわち、ヘッド32が、各払拭ユニット100を通過する際、そのノズル面33に押圧ロール122に巻き掛けられた払拭ウェブ112を押圧当接することが可能になる。
制御装置は、各ヘッド32が払拭ユニット100に到達するタイミングに合わせて、搬送部110による払拭ウェブ112の搬送を制御する。即ち、巻取モータの駆動を開始する。これにより、払拭ウェブ112は、送出側ウェブコア114から繰り出されて走行し、巻取側ウェブコア116に巻き取られる。
このとき、送出側ウェブコア114の送出軸は、フリクション機構によってフリクションが付与される一方、巻取側ウェブコア116の巻取軸は、トルクリミッタによって一定の負荷が掛かると滑るので、払拭ウェブ112に一定の張力を付与して走行させることができる。
また制御部は、この払拭ウェブ112の走行と同時に、洗浄液付与部140を制御し、払拭ウェブ112を洗浄液によって湿潤させる。
洗浄液付与部140の洗浄液トレイ144には、洗浄液ポンプ156により洗浄液タンク152に貯留された洗浄液が送液される。
アニロクスロール142は、その一部が洗浄液トレイ144に貯留された洗浄液に浸漬されており、浸漬された表面のセル内に洗浄液を保持している。アニロクスロール142は、モータによる回転に伴い、そのセル内に保持した洗浄液を洗浄液トレイ144から汲み上げる。また新たに洗浄液に浸漬された表面のセル内に洗浄液を充填する。
ドクターブレード146は、回転するアニロクスロール142に当接することで、セル内に洗浄液を保持させたまま、アニロクスロール142表面の余分な洗浄液を除去する。
このように、アニロクスロール142及びドクターブレード146によって、洗浄液が計量される。
この計量された洗浄液は、中間ロール148に転写される。中間ロール148に転写された洗浄液は、中間ロール148上で、その内部に設けられたヒータ149により温調される。洗浄液の加温や、洗浄液中の溶媒を蒸発させることによる洗浄液の濃縮により、洗浄液の化学的な反応性を上げることで、より高い清掃性が期待できる。
なお、ヒータ149による加温温度は、洗浄液が分解して化学的機能が低下しない範囲で調整することに留意する。
中間ロール148上でヒータ149により温調された洗浄液は、中間ロール148と当接して回転する転写ロール150に再転写される。このとき転写ロール150は、払拭ウェブ112に当接しながら払拭ウェブ112の走行速度と同じ速度で回転することで、中間ロール148から転写された洗浄液を払拭ウェブ112に転写して供給する。
なお、アニロクスロール142の回転速度を制御することで、払拭ウェブ112の洗浄液量を調整することができる。例えばアニロクスロール142の回転速度を上げることで、転写ロール150の回転速度が払拭ウェブ112の走行速度よりも速くなり、転写ロール150の表面と払拭ウェブ112の表面との間でスリップし、払拭ウェブ112に付与される洗浄液量が増加する。
このように、アニロクスロール142及びドクターブレード146によって計量された洗浄液は、払拭ウェブ112に定量付与される。ここで、払拭ウェブ112の適量(ノズル面33を払拭するのに適した量)の洗浄液量は、払拭ウェブ112の吸収能力、ノズル面33の撥液性(インクの接触角)、インクの物性、ノズル径によって決まる。
また、適量の洗浄液量は、インクジェットヘッド32C、32M、32Y、32Kによっても異なる。したがって、必要な洗浄液の量に応じて、アニロクスロール142の回転速度及びセル径を決定すればよい。
これにより、払拭ウェブ112を適量の洗浄液により湿潤された状態とすることができ、払拭ウェブ112の吸収能力が最適な状態となる。その結果、ノズル面33の払拭時におけるノズルNへの洗浄液の進入や液ダレを抑制することができる。
このように洗浄液が定量付与された払拭ウェブ112は、第2ガイドロール120によって押圧ロール122へガイドされ、巻取モータの駆動による走行により押圧ロール122においてノズル面33に押圧当接され、ノズル面33が払拭洗浄される。
この際、払拭ウェブ112は、ノズル面33の移動方向と逆方向に走行して、ノズル面33を払拭する。これにより、効率よくノズル面33を払拭することができる。また、常に払拭ウェブ112の新しい面(未使用領域)を使ってノズル面33を払拭することができる。
ノズル面33を払拭した払拭ウェブ112は、巻取側ウェブコア116に巻取られる。また、ヘッド32は、メンテナンス位置に移動され、ノズル面33がキャップ42で覆われる。
なお本実施形態では、アニロクスロール142によって計量された洗浄液は、中間ロール148を介して転写ロール150に再転写したが、中間ロール148を設けずに、アニロクスロール142から転写ロール150に直接転写してもよい。この場合は、洗浄液の加温は洗浄液トレイ144や洗浄液タンク152にヒータを設けることにより行えばよい。
〔第2の実施形態〕
次に、本発明に係る第2の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。第1の実施形態では、アニロクスロールとドクターブレードによって払拭部材に洗浄液を定量付与したが、第2の実施形態では、液膜ロールによって払拭部材に洗浄液を定量付与する。
図6は、本実施形態に係る払拭ユニット100の概略構成を示す模式図である。同図に示すように、払拭ユニット100の洗浄液付与部140は、洗浄液トレイ144、洗浄液タンク152、洗浄液配管154、洗浄液ポンプ156の他、液膜ロール160、水分計162を備えて構成される。
液膜ロール160は、払拭ウェブ112の幅に対応した幅を有したロールであり、その一部が洗浄液トレイ144の洗浄液に浸漬されている。また液膜ロール160は、モータ(不図示)によって所定の方向(図6の例では払拭ウェブ112の搬送方向と逆方向)に回転可能に構成されている。
水分計162は、払拭ウェブ112の搬送方向の、液膜ロール160に対して下流側に配置され、払拭ウェブ112に含まれる(吸収された)洗浄液の量を計測する。
液膜ロール160が回転すると、洗浄液トレイ144内部の洗浄液を巻き上げ、液膜ロール160の表面に洗浄液の薄い液膜を作る。
液膜ロール160は、払拭ウェブ112が液膜ロール160の上部を通過する際に、液膜ロール160の表面に作られた液膜が払拭ウェブ112に接触するように設けられている。その結果、払拭ウェブ112には、液膜ロール160の表面の洗浄液が付与される。
この液膜の厚みは、洗浄液の物性、液膜ロール160の表面性、液膜ロール160の回転速度によって決まり、液膜ロール160の端面の影響を受けないところではほぼ均一であるため、払拭ウェブ112には定量の洗浄液が均一に供給される。したがって、液膜の厚みを制御することにより、払拭ウェブ112を適量の洗浄液により湿潤された状態とすることができる。
液膜ロール160により洗浄液が定量付与された払拭ウェブ112は、水分計162により洗浄液量が計測される。この計測された洗浄液量に応じて、液膜ロール160の回転速度を制御することにより、払拭ウェブ112の洗浄液量を適切な量にコントロールすることができる。
即ち、水分計162で計測した洗浄液量が適量よりも多いときは、液膜ロール160の回転速度を遅くするように制御する。逆に、水分計162で計測した洗浄液量が適量よりも少ないときは、液膜ロール160の回転速度を速くするように制御する。このようにフィードバック制御を行うことにより、さらに精度の高い払拭ウェブ112の吸収能力制御が可能となる。
このように適量の洗浄液により湿潤された状態とされた払拭ウェブ112は、押圧ロール122においてノズル面33に押圧当接され、順次未使用領域でノズル面33を払拭する。
ノズル面33を払拭した払拭ウェブ112は、巻取側ウェブコア116に巻取られる。また、ヘッド32は、メンテナンス位置に移動され、ノズル面33がキャップ42で覆われる。
ここでは、ノズル面33を1回だけ払拭清掃したが、ノズル面33の汚れの状態に応じて、払拭回数を制御するように構成してもよい。ノズル面33の汚れの状態は、前回のノズル面清掃からの経過時間やヘッド32の吐出数、印刷枚数等から推測する。
前回のノズル面清掃からの経過時間が所定時間より長い、又はヘッド32のノズルの吐出数や印刷枚数が所定数より多い場合には、ノズル面33の汚れが多いと判断し、複数回払拭を実施する。
複数回払拭は、汚れを除去するための払拭を行った後、最後にノズル面33のメニスカスを整える仕上げ払拭を実施する。例えば3回の払拭を行う場合であれば、1回目、2回目は汚れを除去するための払拭を行い、3回目に仕上げ払拭を行う。
汚れを除去するための払拭は、液膜ロール160の回転速度を速くすることにより、洗浄液の供給量を多くした払拭とする。例えば、払拭ウェブ112に含まれる洗浄液量を適量よりも増やす。払拭ウェブ112に含まれる洗浄液量を増やすことで、ノズル面33の汚れが多い状態でも、適切に汚れを除去することができる。
また仕上げ払拭は、液膜ロール160の回転速度を遅くすることで、払拭ウェブ112に含まれる洗浄液量を適量よりも減らす。払拭ウェブ112に含まれる洗浄液量を減らすことで、払拭ウェブ112の吸収能力を生かすことができ、その結果、ノズル内部に入り込んだ洗浄液を払拭ウェブ112で吸収することが可能となる。
なお、複数回払拭を実施するときは、払拭を行うたびに段階的に付与する洗浄液量を減らすことで、徐々に払拭ウェブ112に含まれる洗浄液量を減らしてもよい。
また、ノズル面33の汚れの状態を判断し、汚れが多いと判断した場合は洗浄液の供給量を多くした払拭とし、汚れが少ないと判定された場合は供給量を少なくするように構成してもよい。
このように払拭ウェブ112に含まれる洗浄液量を制御することで、ノズル面33の汚れに応じて適切に払拭清掃することができる。
なお、本実施の形態では、払拭ウェブ112のノズル面33を払拭する面とは反対の面から洗浄液を供給したが、第1の実施形態と同様に、ノズル面33を払拭する面に供給するように構成してもよい。
図7は、この場合の払拭ユニット100の概略構成を示す模式図である。図6に示す払拭ユニット100とは、洗浄液付与部140が送出側ウェブコア114と第1ガイドロール118の間に設けられているところが異なっている。第1ガイドロール118は、払拭ウェブ112を鋭角にガイドしており、液膜ロール160は、払拭ウェブ112のノズル面33を払拭する面に洗浄液を供給する。
払拭ウェブ112の厚みが薄く、一方の面から供給した洗浄液が反対面まで吸収される場合であれば、洗浄液はどちらの面から供給してもよい。しかし、払拭ウェブ112の厚みが厚く、反対面まで吸収されるまで時間が必要な場合は、ノズル面33を払拭する面に洗浄液を供給した方が有効である。
〔第3の実施形態〕
次に、本発明に係る第3の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。本実施形態では、ミスト供給ノズルにより洗浄液をミスト化して洗浄液を供給する。
図8は、本実施形態に係る払拭ユニット100の概略構成を示す模式図である。同図に示すように、払拭ユニット100の洗浄液付与部140は、洗浄液タンク152、洗浄液配管154、洗浄液ポンプ156の他、ミスト供給ノズル170を備えて構成される。
洗浄液ポンプ156は、洗浄液配管154の途中に設けられ、洗浄液タンク152に貯留された洗浄液をミスト供給ノズル170に送液する。
ミスト供給ノズル170は、その内部に洗浄液を貯留する。またその内部には超音波振動子172を備え、超音波振動子172により発生した超音波により貯留した洗浄液を霧状にミスト化する。
なお、洗浄液をミスト化する方法は、超音波に限られるものではなく、適宜公知の技術を用いればよい。例えば、洗浄液を加熱・沸騰させ、この沸騰により発生した蒸気をミストとしてもよい。この場合、沸騰しても化学的機能が低下しない洗浄液を用いる必要がある。
ミスト化した洗浄液は、ダクトや送風ファン(不図示)により、ミスト供給ノズル170の上部を通過する払拭ウェブ112に供給される。
ミスト化した洗浄液は、スプレー等で微液化した洗浄液と比較して、径のばらつきが小さい。また、送風ファン等で容易にコントロールできるため、任意の場所に誘導することが可能である。これにより、払拭ウェブ112に定量の洗浄液が均一に供給することができる。したがって、払拭ウェブ112を適量の洗浄液により湿潤された状態とすることができる。
また、超音波振動子172の出力を変更することにより、ミスト化する洗浄液量を調整することができる。これにより、払拭ウェブ112に含まれる洗浄液量を制御することができる。
なお、本実施の形態においても、ノズル面33を払拭する面に洗浄液を供給するように構成してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、払拭ウェブに洗浄液を定量付与することができるので、払拭ウェブの吸収能力を適切な状態に保ちつつ、ヘッドのノズル面を払拭することが可能となる。これにより、ノズル面払拭時のノズルからの洗浄液の進入や液ダレを抑制することができるので、ノズルの吐出安定性が向上し、また装置内の汚染を防止することができる。
上記実施形態では、ヘッド32を画像記録位置からメンテナンス位置へ移動させる過程において、ノズル面33を払拭清掃したが、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払拭清掃してもよい。
さらに上記実施形態では、払拭ウェブ112は、ヘッド32のノズル面33の短手方向の幅に対応した幅を有し、ノズル面33を長手方向に払拭したが、払拭する方向はこの方向に限られるものではない。即ち、ノズル面の長手方向の幅に対応した幅を有する払拭ウェブを用いて、ノズル面を短手方向に払拭してもよい。
また上記実施形態は、適宜組み合わせることができる。
<付記>
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。
(発明1):インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量の洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段とを備えたことを特徴とするノズル面清掃装置。
発明1によれば、吸収性を有する払拭部材に洗浄液を定量付与し、適量の洗浄液により湿潤された状態の払拭部材によりノズル面を洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭するようにしたので、ノズル面払拭時のノズルからの洗浄液の進入や液ダレを抑制することができ、吐出安定性を向上させることができる。
(発明2):発明1のノズル面清掃装置において、前記洗浄液付与手段は、前記洗浄液を表面に保持して前記払拭部材に転写するアニロクスロールを含むことを特徴とする。
これにより、適切に払拭部材に洗浄液を定量付与することができる。
(発明3):発明1のノズル面清掃装置において、前記洗浄液付与手段は、表面に洗浄液を液膜として保持して前記払拭部材に前記液膜を接触させるロールを含むことを特徴とする。
これにより、適切に払拭部材に洗浄液を定量付与することができる。
(発明4):発明1のノズル面清掃装置において、前記洗浄液付与手段は、洗浄液をミスト化するノズルを含むことを特徴とする。
これにより、適切に払拭部材に洗浄液を定量付与することができる。
(発明5):発明1から4のいずれかのノズル面清掃装置において、前記洗浄液付与手段は、前記洗浄液を昇温する昇温手段を含むことを特徴とする。
洗浄液の加温や、洗浄液の濃縮により、洗浄液の化学的な反応性を上げることができ、適切にノズル面を払拭することができる。
なお昇温手段は、洗浄液を転写するロールや洗浄液を貯留するタンクに設けることができる。
(発明6):発明1から5のいずれかのノズル面清掃装置において、前記洗浄液が定量付与された払拭部材に含まれる洗浄液量を計測する計測手段を備え、前記洗浄液付与手段は、前記計測される洗浄液量が一定となるように前記払拭部材に前記洗浄液を付与することを特徴とする。
このように、計測結果に基づいて付与する洗浄液量を制御することにより、常に払拭部材を最適な吸収能力に維持することができる。
(発明7):発明1から6のいずれかのノズル面清掃装置において、前記払拭手段は、前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に複数回移動させることで前記ノズル面を複数回払拭し、前記洗浄液付与手段は、前記複数回の払拭のうち最後の払拭時にはそれ以前の払拭時よりも洗浄液の付与量を少なくすることを特徴とする。
このように洗浄液の付与量を制御することにより、ノズル面の汚れが多い状態でも、適切に汚れを除去することができる。
(発明8):発明1から7のいずれかのノズル面清掃装置において、前記ノズル面の汚れの程度を判定する判定手段を備え、前記洗浄液付与手段は、前記判定手段により汚れが多いと判定された場合は付与量を所定量より少なく、汚れが少ないと判定された場合は付与量を前記所定量より多くすることを特徴とする。
これにより、ノズル面の汚れの程度に応じた洗浄液量で払拭清掃することができる。
(発明9):メディアを搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されるメディアにインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドのノズル面を清掃する発明1から8のいずれかのノズル面清掃装置とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
上記ノズル面清掃装置を備えることで、吐出安定性を高めたインクジェット記録装置が提供できる。
(発明10):発明9のインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドは、前記メディアの搬送経路上に複数配置されるとともに、前記インクジェットヘッドごとに前記ノズル面清掃装置が設けられることを特徴とする。
インクジェットヘッドごとに前記ノズル面清掃装置を設けることで、各インクジェットヘッドを適切に払拭することができる。
10…インクジェット記録装置、20…用紙搬送機構、30…ヘッドユニット、32(32C、32M、32Y、32K)…ヘッド、40…メンテナンスユニット、80…ノズル面清掃装置、100(100C、100M、100Y、100K)…払拭ユニット、110…搬送部、112…払拭ウェブ、114…送出側ウェブコア、116…巻取側ウェブコア、122…押圧ロール、140…洗浄液付与部、142…アニロクスロール、144…洗浄液トレイ、146…ドクターブレード、148…中間ロール、150…転写ロール、152…洗浄液タンク、154…洗浄液配管、156…洗浄液ポンプ、160…液膜ロール、162…水分計、170…ミスト供給ノズル、172…超音波振動子

Claims (12)

  1. インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、
    吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、
    前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、
    前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、
    前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段と、
    を備え、
    前記洗浄液付与手段は、前記洗浄液を表面に保持して前記払拭部材に転写するアニロクスロールを含むことを特徴とするノズル面清掃装置。
  2. 前記洗浄液付与手段は、表面に洗浄液を液膜として保持して前記払拭部材に前記液膜を接触させるロールを含むことを特徴とする請求項1に記載のノズル面清掃装置。
  3. インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、
    吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、
    前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、
    前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、
    前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段と、
    を備え、
    前記洗浄液付与手段は、
    洗浄液を霧状にミスト化するノズルと、
    前記ミスト化した洗浄液を任意の場所に誘導して払拭部材に均一に供給する手段と、
    を含むことを特徴とするノズル面清掃装置。
  4. インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、
    吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、
    前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、
    前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、
    前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段と、
    前記洗浄液が定量付与された払拭部材に含まれる洗浄液量を計測する計測手段と、
    を備え、
    前記洗浄液付与手段は、前記計測される洗浄液量が一定となるように前記払拭部材に前記洗浄液を付与することを特徴とするノズル面清掃装置。
  5. インクジェットヘッドのノズル面を清掃するノズル面清掃装置において、
    吸収性を有する長尺状の払拭部材を長手方向に所定の搬送経路に沿って走行させる払拭部材走行駆動手段と、
    前記払拭部材に洗浄液を定量付与することで払拭部材を前記インクジェットヘッドの払拭に適した量であって払拭時のノズルからの前記洗浄液の進入やインクの引き出しを抑制する量の前記洗浄液により湿潤された状態とする洗浄液付与手段と、
    前記洗浄液が付与された払拭部材を前記ノズル面に押圧当接させる押圧手段と、
    前記ノズル面に押圧当接された払拭部材が前記払拭部材走行駆動手段により走行しながら前記ノズル面に沿って摺動するように前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることで、前記ノズル面を前記洗浄液が定量付与された払拭部材で順次払拭する払拭手段と、
    を備え、
    前記払拭手段は、前記払拭部材と前記インクジェットヘッドとを相対的に複数回移動させることで前記ノズル面を複数回払拭し、
    前記洗浄液付与手段は、前記複数回の払拭のうち最後の払拭時にはそれ以前の払拭時よりも少ない付与量の洗浄液を定量付与することで前記払拭部材を洗浄液により湿潤された状態とすることを特徴とするノズル面清掃装置。
  6. 前記洗浄液付与手段は、前記洗浄液を表面に保持して前記払拭部材に転写するアニロクスロールを含むことを特徴とする請求項4又は5に記載のノズル面清掃装置。
  7. 前記洗浄液付与手段は、表面に洗浄液を液膜として保持して前記払拭部材に前記液膜を接触させるロールを含むことを特徴とする請求項4又は5に記載のノズル面清掃装置。
  8. 前記洗浄液付与手段は、洗浄液をミスト化するノズルを含むことを特徴とする請求項4又は5に記載のノズル面清掃装置。
  9. 前記洗浄液付与手段は、前記洗浄液を昇温する昇温手段を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
  10. 前記ノズル面の汚れの程度を判定する判定手段を備え、
    前記洗浄液付与手段は、前記判定手段により汚れが多いと判定された場合は付与量を所定量より多く、汚れが少ないと判定された場合は付与量を前記所定量より少なくすることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のノズル面清掃装置。
  11. メディアを搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段によって搬送されるメディアにインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドのノズル面を清掃する請求項1から10のいずれか1項に記載のノズル面清掃装置と、
    を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
  12. 前記インクジェットヘッドは、前記メディアの搬送経路上に複数配置されるとともに、前記インクジェットヘッドごとに前記ノズル面清掃装置が設けられることを特徴とする請求項11に記載のインクジェット記録装置。
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