JP7281051B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、記録ヘッドのインク吐出面を洗浄する技術に関する。
例えば、記録ヘッドのノズルから用紙などの記録媒体にインクを吐出して、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置がある。記録ヘッドのノズルから吐出されたインク柱は、主液滴と、大変小さい液滴(すなわち、ミスト)とに分滴する。このミストは、空気抵抗や搬送風の影響を大きく受けるために、記録ヘッドのノズル面に付着してしまう。この付着したミストが水系インクである場合、徐々に乾燥し、ノズル面に強固に付着してしまうために、一般的なクリーニング方法、すなわち、ノズルからインクを押出し(パージ)、その後ゴム製のワイパーでノズル面を数回拭き取るというクリーニング方法では、ミストを完全に除去することは難しい。
そこで、下記特許文献1には、洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給面を備える洗浄液供給部を、記録ヘッドのノズル面よりもワイパーの拭き取り移動方向の上流側に設け、ノズルからインクをパージした後、洗浄液供給口からの洗浄液を付けたワイパーでノズル面を拭き取る機構を備えるインクジェット記録装置が提案されている。当該機構によれば、洗浄液を付けたワイパーでノズル面を拭き取ることにより、ノズル面に付着したミストの除去に効果がある。
特開2018-089829号公報
しかしながら、上記の特許文献1に記載のインクジェット記録装置では、洗浄液を付けたワイパーでノズル面を拭き取る機構により、ノズル面に付着したミストの除去に効果があるが、ミストが残ることがある。また、インク吐出口付近に付着したインクが除去されておらず、付着したインクを効果的に除去することができないという問題もある。
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、付着したインクなどを効果的に除去することを可能にすることを目的とする。
本発明の一局面に係るインクジェット記録装置は、インクが吐出されるインク吐出口を有するインク吐出面を備える記録ヘッドと、前記インク吐出面に接触して予め定められたワイピング方向に移動することにより前記インク吐出面をワイピングするワイパー部材と、前記ワイパー部材による前記インク吐出面のワイピングに用いる洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給面を備え、前記インク吐出面よりも前記ワイピング方向の上流側に設けられた洗浄液供給部と、洗浄液を前記洗浄液供給部に案内するための洗浄液流路と、前記洗浄液流路に熱を加える加熱部材と、前記加熱部材による加熱によって前記洗浄液流路内に気泡が発生した洗浄液を移動させて前記洗浄液供給口から洗浄液を押し出す動力を付与する駆動部と、前記洗浄液を用いて前記ワイパー部材によって前記インク吐出面をワイピングするクリーニング動作の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記クリーニング動作の制御として、前記洗浄液供給口から気泡を有する洗浄液を押し出し、気泡を有する洗浄液を用いて前記ワイパー部材を、前記移動開始位置から前記インク吐出面を通過した終了位置まで前記ワイピング方向に移動させ、前記ワイパー部材を前記終了位置から離間させる制御を行うものである。
本発明によれば、付着したインクなどを効果的に除去することができる。
本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示した模式的な断面正面図である。 搬送ユニットが下方のメンテナンス位置に移動し、クリーニング部が記録部の直下位置に移動した状態を示す図である。 第1実施形態に係るインクジェット記録装置の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。 (A)は記録部と搬送ユニットとを示した図、(B)は搬送ユニット及び記録部を上方から見た図である。 (A)はクリーニング部のインクトレイ及びワイパーユニットが記録部の下方に配置された状態を示す一部破断側面図、(B)は記録ヘッドのインク吐出面を見た図である。 1つのラインヘッドに洗浄液を供給するための洗浄液流路を模式的に示した図である。 (A)は記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図、(B)は記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を示す概略側面図である。 第1実施形態に係るインクジェット記録装置で行われる処理の一例を示したフローチャートである。 (A)~(E)は、第1実施形態におけるクリーニング動作を説明するための一部破断側面図である。 第2実施形態に係るインクジェット記録装置の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。 (A)は第2実施形態における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図、(B)は変形例における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図である。 (A)は第2実施形態に係るインクジェット記録装置で行われる処理の一例を示したフローチャート、(B)は記憶部に記憶された脱気有無情報を示す図である。 第3実施形態における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図である。 第4実施形態における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を示す概略側面図である。
以下、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示した断面正面図である。図2は、搬送ユニットが下方のメンテナンス位置に移動し、クリーニング部が記録部の直下位置に移動した状態を示す図である。インクジェット記録装置1は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機であり、装置本体11に、操作部47、原稿給送部6、原稿読取部5、画像記録部12、給紙部14、用紙搬送部19、搬送ユニット125、及びクリーニング部8を含んで構成されている。
操作部47は、インクジェット記録装置1が実行可能な各種動作及び処理について、操作者から、画像記録動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部47は、操作者への操作案内等を表示する表示部473を備えている。表示部473はタッチパネルになっており、操作者は画面表示されるボタンやキーに触れてインクジェット記録装置1を操作することができる。
インクジェット記録装置1で原稿読取動作が行われる場合について説明する。原稿給送部6により給送されてくる原稿、又はプラテンガラス161に載置された原稿の画像を、原稿読取部5が光学的に読み取り、そして画像データを生成する。原稿読取部5により生成された画像データは、図略の画像メモリー等に保存される。
原稿読取部5は、光源射部及びCCD(Charge Coupled Device)センサー等を有する読取機構163を備えており、原稿読取部5は、光源を有する光照射部を使って原稿を照射し、その反射光をCCDセンサーで受光することによって、原稿から画像を読み取る。
インクジェット記録装置1で画像記録動作が行われる場合について説明する。原稿読取動作により生成された原稿画像データや、画像メモリー等に記憶されている原稿画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターから受信した原稿画像データ等に基づいて、画像記録部12が、給紙部14から給紙され用紙搬送部19により搬送される用紙Pに画像を記録する。
給紙部14は、給紙カセット141を備えている。給紙カセット141の上方には、給紙ローラー145が設けられており、給紙ローラー145により給紙カセット141に収容された用紙Pが搬送路190へ向けて繰り出される。
また、給紙部14は、装置本体11の壁面に開閉自在に設けられた手差しトレイ142を備えている。手差しトレイ142にセットされた用紙Pは、給紙ローラー146により搬送路190へ向けて繰り出される。
用紙搬送部19は、給紙部14から排出トレイ151に向けて用紙Pを搬送する搬送路190、搬送路190の適所に設けられた搬送ローラー対191、及び排出ローラー対192を備えている。
給紙部14から給紙された用紙Pは、搬送ローラー対191により搬送路190内を搬送される。また、画像記録部12により画像が記録された用紙Pはフェイスアップで、排紙搬送路193(搬送路190の一部)を通って、排出ローラー対192により排出トレイ151に排出される。
また、用紙搬送部19は、排出ローラー対192を用紙搬送方向に対して直角方向へ移動させて、排出トレイ151に排出する用紙Pを用紙幅方向にずらすオフセット機構(図示せず)を有する。
画像記録部12は、給紙部14から給紙され搬送路190を搬送される用紙Pに原稿画像データに基づく画像を記録するものであり、搬送ユニット125と、吸着ローラー126と、記録部3と、インクタンク122と、を備える。
搬送ユニット125は、駆動ローラー125Aと、従動ローラー125Bと、テンションローラー127と、搬送ベルト128と、を備える。搬送ベルト128は、無端状のベルトであり、駆動ローラー125A、従動ローラー125B、及びテンションローラー127に架け渡されている。駆動ローラー125Aは、図略のモーターにより反時計回りに回転駆動されるローラーであり、駆動ローラー125Aが回転駆動されることで、搬送ベルト128が反時計回りに走行するとともに、従動ローラー125B及びテンションローラー127が反時計回りに従動的に回転する。
テンションローラー127は、搬送ベルト128の緊張状態を適切な状態で保つためのローラーである。吸着ローラー126は、搬送ベルト128に接触した状態で従動ローラー125Bに対向配置されており、搬送ベルト128を帯電させることで、給紙部14から給紙された用紙Pを搬送ベルト128に静電的に吸着させるものである。
記録部3は、異なる4色(ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエロー)のインク滴を、用紙搬送部19により搬送されてくる用紙Pに向かって吐出し、画像を順次記録する。インクタンク122には、各色に対応したインクが充填されている。
具体的には、記録部3は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応するラインヘッド31,32,33,34を有している。このため、インクジェット記録装置1は、ラインヘッド型のインクジェット記録装置である。また、記録部3は、ラインヘッド31~34を支持するヘッドフレーム35(図4(A)、図4(B)参照)を有している。ヘッドフレーム35は装置本体11に支持されている。
昇降機構129は、搬送ユニット125を下方から支持しており、搬送ユニット125をラインヘッド31~34に対して上下に昇降させる。即ち、昇降機構129は、搬送ユニット125をラインヘッド31~34に相対的に移動させることにより、搬送ユニット125及びラインヘッド31~34を離間及び接近させる。具体的には、昇降機構129は、記録部3による印刷が可能な記録位置(図1に示される位置)と、前記記録位置から下方へ所定距離を隔てたメンテナンス位置(図2に示される位置)との間で搬送ユニット125を移動させる。
図3は、第1実施形態に係るインクジェット記録装置の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。インクジェット記録装置1は、制御ユニット10、原稿給送部6、原稿読取部5、画像記録部12、給紙部14、用紙搬送部19、操作部47、搬送ユニット125、昇降機構129、洗浄液ポンプ130、及びクリーニング部8を備える。なお、図1に示したインクジェット記録装置1と同様の構成部分については同符号を付し、ここではその詳しい説明を省略する。
給紙部14及び用紙搬送部19は、それぞれローラー駆動部14A,19Aを備える。ローラー駆動部14A,19Aは、モーター、ギア、ドライバー等から構成され、ローラー駆動部14Aは、給紙ローラー145,146に回転駆動力を付与する駆動源として機能を果たす。ローラー駆動部19Aは、搬送ローラー対191及び排出ローラー対192の駆動ローラーに回転駆動力を付与する駆動源として機能を果たす。
制御ユニット10は、プロセッサー、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及び専用のハードウェア回路を含んで構成される。プロセッサーは、例えばCPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はMPU(Micro Processing Unit)等である。制御ユニット10は、制御部100を備えている。
制御ユニット10は、内蔵する不揮発性メモリー等に記憶されている制御プログラムに従って上記プロセッサーが動作することにより、制御部100として機能するものである。但し、制御部100等は、制御ユニット10による制御プログラムに従った動作によらず、ハードウェア回路により構成することも可能である。以下、特に触れない限り、各実施形態について同様である。
制御部100は、インクジェット記録装置1の全体的な動作制御を司る。制御部100は、原稿給送部6、原稿読取部5、画像記録部12、給紙部14、用紙搬送部19、クリーニング部8、操作部47、搬送ユニット125、昇降機構129、洗浄液ポンプ130、及び加熱部材874と接続され、これら各部の駆動制御等を行う。
制御部100は、後述するように気泡を有する洗浄液831を用いてワイパー部材821によってインク吐出面361をワイピングするクリーニング動作の制御を行う。
画像記録部12は、図3に示すように、図4(B)に示すラインヘッド31~34毎に、記録ヘッド36へ至るインクの供給経路上でインクを加熱可能なヒーターH1と、ヒーターH1で加熱されたインクの温度を検出するインク温度センサーTS1と、を更に備える。
制御部100は、インク温度センサーTS1が検出したインクの温度が印刷許可温度であるか否かを判定し、インクの温度が前記印刷許可温度であると判定した場合に記録部3による印刷を許可する。具体的には、ヒーターH1がインクを加熱するので、インクを吐出する前に、インクの温度を効率よく上昇させることができる。このため、低温環境下においても、インクの粘度が高くなることを抑制することができる。その結果、インクの吐出性能が所期の性能を示さなくなる可能性を低減できる。また、インクの温度が前記印刷許可温度であるときに印刷を行うので、好適に印刷を実行することができる。このため、上記「印刷許可温度」とは、インクの吐出性能が所期の性能を示す温度であり、印刷を許可してもよい温度のことである。
ここで、記録部3の構成について、図面を用いて詳細に説明する。図4(A)は、記録部と搬送ユニットとを示した図である。図4(B)は、搬送ユニット及び記録部を上方から見た図である。
搬送ユニット125は、図4(A)に示すように、ラインヘッド31~34の下方に配置されている。搬送ユニット125は、用紙Pをインク吐出面361に対向させつつ搬送する。なお、搬送ベルト128とインク吐出面361との間隙は、画像記録時の用紙Pの表面とインク吐出面361との間隙が例えば1mmとなるように調整される。
記録部3は、図4(B)に示すように、ラインヘッド31~34を備えている。ラインヘッド31~34は、用紙Pの搬送方向D1に垂直な幅方向D2(用紙Pの幅方向)に長いものである。ラインヘッド31~34の幅は、搬送される最大幅の用紙Pの幅に対応する長さを有する。ラインヘッド31~34のそれぞれは、用紙Pの搬送方向D1に沿って所定間隔を隔てられて、ヘッドフレーム35に固定されている。ラインヘッド31~34のそれぞれは、複数(例えば3個)の記録ヘッド36を有する。このため、記録部3は、12個の記録ヘッド36を備えている。
記録ヘッド36は、インクが吐出されるインク吐出口371を有する複数のインクノズル37を有する。なお、図4(B)では、複数のインクノズル37は、1列に配置された態様で簡略して示しているが、後述する図5(B)に示すように千鳥状に3列に配置されている。記録ヘッド36の下面は、インク吐出口371が設けられたインク吐出面361である。本実施形態では、ラインヘッド31は、幅方向D2に沿って3つの記録ヘッド36が千鳥状に配列されている。また、他のラインヘッド32~34それぞれも、ラインヘッド31と同じように、幅方向D2に沿って3つの記録ヘッド36が千鳥状に配列されている。
記録部3は、搬送ユニット125によって搬送される用紙Pに対して各記録ヘッド36の各インクノズル37からインクが吐出されることにより用紙Pに画像を記録する。ラインヘッド31~34のインクの吐出方式としては、例えばピエゾ素子を利用してインクを吐出させるピエゾ方式、加熱により気泡を発生させてインクを吐出させるサーマル方式などが採用される。
図1に示すように、インクタンク122は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応するインクが収容されたインクタンク41,42,43,44を備えている。インクタンク41~44は、不図示のインクチューブによって同色のラインヘッド31~34のそれぞれに接続されている。ラインヘッド31~34には、インクタンク41~44それぞれからインクが補給される。ここで、インクとしては、例えば溶剤及び水に対して、各色に対応する色材などを含有させたものが用いられる。
クリーニング部8は、図2に示すように搬送ユニット125が前記メンテナンス位置にあるときに、クリーニング動作(パージ動作を含む)を行うことにより、ラインヘッド31~34各々の記録ヘッド36の機能を回復させる装置である。クリーニング部8は、図1、図5(A)に示すように、インクトレイ81、ワイパーユニット82と、を有している。図5(A)は、クリーニング部のインクトレイ及びワイパーユニットが記録部の下方に配置された状態を示す一部破断側面図である。図5(B)は、記録ヘッドのインク吐出面を見た図である。
インクトレイ81は、それぞれの記録ヘッド36のインクノズル37から排出されるインクを受ける。インクトレイ81は、不図示の第1移動機構により水平方向(図1における左右方向)に移動可能に支持されている。前記第1移動機構は、例えば、モーターの回転軸に連結されたギアの回転運動を直線運動に変換するラック-ピニオン機構などを利用してインクトレイ81を水平方向に移動させる既知の駆動機構である。インクトレイ81は、通常時(印刷時)は、記録部3よりも搬送方向D1の下流側に退避した退避位置(図2の一点鎖線で示される位置を参照)に配置されている。
そして、インクトレイ81は、クリーニング動作を行うための指示が入力されると、昇降機構129により搬送ユニット125が前記メンテナンス位置に移動されることでラインヘッド31~34の対向箇所に生じたスペースに、前記第1移動機構によって移動される(図2の実線で示される位置を参照)。また、インクトレイ81は、鉛直方向(図1における上下方向)に昇降可能に支持されている。インクトレイ81は、ラインヘッド31~34の対向箇所に移動すると、昇降機構129により搬送ユニット125が前記メンテナンス位置から所定距離だけ上昇させられることで、上方向に移動する。
ワイパーユニット82は、それぞれのインク吐出面361に付着したインクなどを洗浄する複数のワイパー部材821を、複数のステイ822を介して一対のサイドフレーム823に支持した構成を有する。また、ワイパーユニット82は、幅方向D2に沿って移動可能である。特に、複数のワイパー部材821は、インク吐出面361に接触して洗浄液供給部83からワイピング方向D21に移動可能である(後述する図9参照)。
複数のワイパー部材821は、ワイピング方向D21に沿って移動することにより洗浄液供給部83から供給される洗浄液831(図9参照)によってインク吐出面361を洗浄する。
ここで、複数のワイパー部材821は、例えばエラストマーにより、厚みが1mm~2mmの板状に形成されており、弾性を有する。エラストマーとしては、例えば、ウレタンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、スチレンゴム(SBR)、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムが挙げられる。このため、ワイパー部材821は、洗浄液831を吸収しない材料で形成されている。
複数のステイ822は、搬送方向D1に沿って延びると共に一対のサイドフレーム823に対して連結されている。本実施形態では、複数のステイ822の数は、3本である。各ステイ822には、4つのワイパー部材821が固定されている。即ち、複数のワイパー部材821の数は、記録ヘッド36の数に対応して12個である。
一対のサイドフレーム823は、第2移動機構(不図示)によって幅方向D2に沿って往復移動可能である。前記第2移動機構は、前記ラック-ピニオン機構などの既知の駆動機構である。例えば、ラックとして機能するサイドフレーム823に対し、ピニオンギア(不図示)を介して回転力を付与することで、サイドフレーム823が幅方向D2に沿って往復移動する。これにより、複数のワイパー部材821を含めたワイパーユニット82の全体が幅方向D2に沿って往復移動する。
記録ヘッド36は、図5(A)及び図5(B)に示すように、インク吐出面361よりもワイピング方向D21の上流側に洗浄液供給部83が設けられている。洗浄液供給部83は、ワイパー部材821によるインク吐出面のワイピングに用いる洗浄液831を供給する洗浄液供給口834を有する洗浄液供給面865を備え、インク吐出面361よりもワイピング方向D21の上流側に設けられている。
洗浄液供給部83は、洗浄液供給面865に連続してワイピング方向D21の上流側に位置すると共にワイピング方向D21の上流側に進むにつれて洗浄液供給面865に対して上方側に傾斜した傾斜面866を備えている。
記録部3は、図4(B)に示すように、12個の記録ヘッド36を備えるため、複数(12個)の洗浄液供給部83を有する。複数(12個)の洗浄液供給部83は、インク吐出面361を洗浄するための洗浄液831を供給する。洗浄液供給部83は、ワイパー部材821によるインク吐出面361の洗浄時に、収容空間832に収容された洗浄液831を収容空間832に連通する洗浄液ノズル833を介して供給する。
後述する図9(A)に示すように、洗浄液831は、インク吐出面361の洗浄時に洗浄液ノズル833に設けられた洗浄液供給口834から半球状に突出した状態で供給される。一方、洗浄液831は、インク吐出面361の洗浄時以外では、洗浄液ノズル833の内部に凹状メニスカスを形成する。ここで、凹状メニスカスは、洗浄液ノズル833の内径、収容空間832が洗浄液ノズル833の内部に作用させる負圧などを調整することで形成することができる。
また、記録ヘッド36は、図5(A)及び図5(B)に示すように、インク吐出面361よりもワイピング方向D21の下流側に飛び散り防止部材84が設けられている。飛び散り防止部材84は、ワイパー部材821によるインク吐出面361のワイピング後にワイパー部材821が接触する傾斜面841を有する。この傾斜面841は、インク吐出面361に連続してワイピング方向D21の下流側に位置し、ワイピング方向D21の下流側に進むにつれてインク吐出面361に対して上方側に傾斜している。このため、ワイパー部材821は、飛び散り防止部材84の傾斜面841に当接しながらワイピング方向D21に進むに連れて、当該ワイパー部材821の撓みが徐々に小さくなっていき、最終的にワイパー部材821が傾斜面841から緩やかに離れる。このため、飛び散り防止部材84を有さない構成に比べて、液の飛び散りが低減できる。また、飛び散り防止部材84は、例えばポリアセタール樹脂(POM)により形成されている。記録ヘッド36のインク吐出面361は、例えばフッ素系の撥水膜処理が施されている。このため、飛び散り防止部材84の撥水性は、インク吐出面361よりも低い。このため、洗浄液が飛び散り防止部材84に残ったとしても、その液滴高さが低いことから、用紙に液滴が接触することを低減できる。
洗浄液収容部85は、図5(A)に示すように、洗浄液831を収容する。ここで、洗浄液831としては、例えばインクから色材を除いたものを使用できる。即ち、洗浄液831としては、溶剤及び水を主成分とするものを使用できる。また、洗浄液831には、必要に応じて界面活性剤、防腐防かび剤などが添加される。
図6は、1つのラインヘッドに洗浄液を供給するための洗浄液流路を模式的に示した図である。図6では、ラインヘッド31についての洗浄液流路87を示す。洗浄液流路87は、洗浄液収容部85からの洗浄液831を、複数(例えば3個)の記録ヘッド36の洗浄液供給部83に案内するための配管である。洗浄液流路87は、ラインヘッド31~34毎に設けられている。すなわち、洗浄液流路87は、色毎に1経路としている。なお、他のラインヘッド32~34の洗浄液流路87は、ラインヘッド31の場合と同じである。
洗浄液流路87は、縦管状部材871と横管状部材872とを備える。縦管状部材871は、一端が洗浄液供給部83に接続され、かつ、当該一端から他端までが洗浄液供給部83の上方に延びる縦配管であり、図6では斜線を付している。横管状部材872は、一端が縦管状部材871の上端側に接続され、かつ、当該一端から他端までが水平方向に延びる横配管である。横管状部材872の容量は、例えば、洗浄液供給部83及び縦管状部材871の合計容量の5倍である。
また、横管状部材872は、洗浄液831を縦管状部材871の方向に案内する逆止弁873を備えている。これにより、洗浄液831が洗浄液収容部85の方に逆戻りすることを防止でき、洗浄液831の押し出し制御を安定して行うことができる。
また、洗浄液流路87には、図5(A)、図6に示すように、当該洗浄液流路87に熱を加える加熱部材874が設けられている。例えば、加熱部材874は、洗浄液流路87における3本の縦管状部材871のそれぞれに設けられている。
図7(A)は、記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図である。具体的には、加熱部材874は、図5(A)、図7(A)に示すように、縦管状部材871の外周箇所に接触して配置され、当該縦管状部材871を加熱する。加熱部材874は、例えばセラミックヒーターである。セラミックヒーターは、通電されることで熱を発生する。なお、加熱部材874は、電熱ヒーター、配管加熱用ヒーターなどの各種のヒーターであってもよい。
洗浄液ポンプ130は、洗浄液流路87において洗浄液831を移動させて洗浄液供給口834から洗浄液831を押し出す動力を付与するものである。洗浄液ポンプ130の出力側には洗浄液流路87が接続され、洗浄液ポンプ130の入力側には、洗浄液収容部85に接続された入力側流路が接続されている。洗浄液ポンプ130は、洗浄液流路87毎に1つ、すなわち、色毎に1つとしている。なお、洗浄液ポンプ130は、特許請求の範囲における駆動部の一例となる。
また、図6に示すように、洗浄液ポンプ130から、同色の3個の記録ヘッド36の各洗浄液供給部83までの各流路長L1、L2、L3は同じとしている。これにより、縦管状部材871及び横管状部材872で構成される洗浄液流路87において、各洗浄液供給部83での押し出し量を同じとすることができる。
また、図7(A)に示すように、加熱部材874による加熱によって縦管状部材871内に気泡が発生しているときに、洗浄液ポンプ130が洗浄液供給口834から洗浄液831を押し出す動力を付与すると、縦管状部材871内に気泡が発生している洗浄液831を洗浄液供給口834の方に移動させ、洗浄液供給口834から気泡を有する洗浄液831が押し出される。図7(B)は、記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を示す概略側面図である。制御部100は、図7(B)に示すように、気泡を有する洗浄液831を用いてワイパー部材821によってインク吐出面361をワイピングするクリーニング動作の制御を行う。
次に、第1実施形態に係るインクジェット記録装置1の制御ユニット10で行われる処理の一例について、図面を説明する。図8は、第1実施形態に係るインクジェット記録装置で行われる処理の一例を示したフローチャートである。
図8に示すように、制御部100は、メンテナンス開始か否かを判定する(S1)。具体的には、制御部100は、例えば、インクジェット記録装置1の電源オンから印刷開始前の予め定められた時間が経過した場合に、メンテナンス開始と判定し(S1でYES)、図2に示すように、搬送ユニット125をメンテナンス位置に移動させ、クリーニング部8を記録部3の直下位置に移動させる。なお、メンテナンス開始タイミングは、上記の場合に限らず、インクジェット記録装置1の電源オフの操作を受け付けたとき、インクジェット記録装置1の稼働時間が予め定められた時間を経過したとき、インクジェット記録装置1の印刷枚数が予め定められた累計枚数を超えたときなどの各種のタイミングであってもよい。
制御部100は、メンテナンス開始と判定した場合(S1でYES)、クリーニング動作の制御を行う(S2)。図9(A)~図9(E)は、第1実施形態におけるクリーニング動作を説明するための一部破断側面図である。
図9(A)に示すように、制御部100は、パージインク45を記録ヘッド36に供給し、インクノズル37のインク吐出口371からパージインク45を排出させる。これにより、インクノズル37内の増粘インク、異物、気泡などがインクノズル37に供給されたパージインク45と共にインクトレイ81に向けて排出される。このようなパージ動作が行われることにより、インクノズル37の目詰まりが解消される。なお、インクトレイ81に排出されたインクなどは、インクトレイ81の底部に設けられた排出口からインクチューブ(不図示)を通じて所定の廃棄インク貯留部に排出される。
前記パージ動作が終了した場合、クリーニング部8は、気泡を有する洗浄液831を用いたクリーニング動作を行う。クリーニング動作は、インク吐出面361に付着したパージインク45、インク吐出口371付近に付着したインクなどをワイパー部材821によって拭き取るための動作である。
クリーニング動作では、制御部100は、予め定められた期間において加熱部材874に対して通電を行い、加熱部材874を発熱させる。加熱部材874が縦管状部材871を加熱することで、縦管状部材871内の洗浄液831中に気泡が発生する。そして、制御部100は、気泡を有する予め定められた量(例えば1.5mL)の洗浄液831を押し出し、気泡を有する洗浄液831が洗浄液供給部83の洗浄液供給口834から半球状に突出されて供給される(図7(A)、図9(A)参照)。
なお、前記予め定められた量(例えば1.5mL)は、各ラインヘッド31~34の合計の押し出し量、つまり、4色合計分の押し出し量である。また、気泡を有する洗浄液831の供給は、パージインク45の排出と同時に、又はパージインク45の排出前或いは排出後に行ってもよい。
また、制御部100は、予め定められた期間の経過後に、加熱部材874への通電を解除する。なお、制御部100は、加熱部材874の発熱温度が予め定められた設定温度に維持されるように加熱部材874への通電量を制御するようにしてもよい。
図9(B)~図9(D)に示すように、制御部100は、気泡を有する洗浄液831の供給が終了した場合、前記第2移動機構(不図示)を駆動してワイパーユニット82をワイピング方向D21に沿って水平移動させる。具体的には、制御部100は、ワイパー部材821を前記移動開始位置に位置させ(図9(B)参照)、前記移動開始位置から、飛び散り防止部材84に接触する位置である終了位置までワイパー部材821を移動させる(図9(C)、図9(D)参照)。このとき、ワイパー部材821は、傾斜面866、洗浄液供給面865、及びインク吐出面361を経て、飛び散り防止部材84に接触して移動する。
また、図7(B)、図9(D)に示すように、複数のワイパー部材821は、インク吐出面361に接触して移動するときに、インク吐出面361に付着したパージインク45、インク吐出口371付近に付着したインクなどを拭き取る。複数のワイパー部材821によって拭き取られた残存インクなどは、洗浄液831と共にワイパー部材821の表面を伝って下方に移動し、インクトレイ81に落下する。
続いて、制御部100は、昇降機構129を駆動して搬送ユニット125を所定距離だけ下降させて前記メンテナンス位置に戻すことにより、図9(E)に示すようにワイパー部材821を飛び散り防止部材84から離間させる。
その後、制御部100は、昇降機構129を駆動して搬送ユニット125を前記メンテナンス位置に降下させ(図2参照)、前記第1移動機構を駆動してクリーニング部8のインクトレイ81を前記退避位置に復帰させる(図1参照)。また、制御部100は、昇降機構129を駆動して搬送ユニット125を前記記録位置(図1に示される位置)に復帰させる。そして、制御部100は、図8に示す処理を終了させる。
上記第1実施形態によれば、加熱部材874は、洗浄液流路87に熱を加えるので、洗浄液流路87に気泡を発生させることができる。制御部100は、気泡を有する洗浄液831を用いてワイパー部材821によって記録ヘッド36のインク吐出面361をワイピングするというクリーニング動作の制御を行う。これにより、インク吐出口371付近に付着したインクに対して気泡の気液界面を通過させることができ、ノズル面に付着したミスト、インク吐出口371付近に付着したインクなどを効果的に除去することができる。
また、加熱部材874は、洗浄液流路87の外周箇所に接触して配置され、当該洗浄液流路87を加熱する。これにより、洗浄液流路87を直接加熱でき、洗浄液流路87に効率よく且つ安定的に気泡を発生させることができる。このため、気泡を有する洗浄液831を用いたクリーニングを安定して実行することができる。
また、加熱部材874は、洗浄液供給部83に近い縦管状部材871の外周箇所に接触して配置され、当該縦管状部材871を加熱する。これにより、縦管状部材871を直接加熱でき、縦管状部材871に効率よく且つ安定的に気泡を発生させることができる。このため、気泡を有する洗浄液831を用いたクリーニングを安定して実行することができる。また、洗浄液供給部83の直前の縦管状部材871内で発生させた気泡が、直ちに洗浄液供給部83に供給されるので、気泡の生成から使用までの流路を短くでき、洗浄液供給部83から遠い横管状部材872に不必要な気泡が滞留することを低減できる。
また、制御部100は、クリーニング動作の制御として、洗浄液供給口834から気泡を有する洗浄液831を押し出し、気泡を有する洗浄液831を用いてワイパー部材821を、移動開始位置からインク吐出面361を通過した終了位置までワイピング方向D21に移動させ、ワイパー部材821を前記終了位置から離間させる制御を行う。すなわち、記録ヘッド36のインク吐出面361が、気泡を有する洗浄液831を用いてワイパー部材821によってワイピングされる。これにより、インク吐出口371付近に付着したインクに対して気泡の気液界面を通過させることができ、ノズル面に付着したミスト、インク吐出口371付近に付着したインクなどを効果的に除去することができる。つまり、気泡ありの洗浄液831でワイピングする場合には、気泡無しの洗浄液831でワイピングする場合に比べて、洗浄力が向上し、付着したインク及びミストを効果的に除去することができる。
また、ワイパー部材821は、洗浄液831を吸収しない材料で形成されているため、気泡を有する洗浄液831が表面に止められる。そして、気泡を有する洗浄液831が表面に付着した状態のワイパー部材821がインク吐出面361に接触しながらワイピング方向D21に移動していくことで、インク吐出面361のインク吐出口371付近に付着したインクを除去できる。
また、制御部100は、前記クリーニング動作の制御として、記録ヘッド36のインク吐出口371からパージインクを押し出すと共に、洗浄液供給口834から気泡を有する洗浄液831を押し出し、気泡を有する洗浄液831を用いてワイパー部材821を、前記移動開始位置からインク吐出面361を通過した終了位置までワイピング方向D21に移動させ、ワイパー部材821を前記終了位置から離間させる制御を行う。これによれば、インク吐出口371からパージインクを押し出すことで、インク吐出口371の目詰まりを解消することができる。そして、記録ヘッド36のインク吐出面361が、気泡を有する洗浄液831を用いてワイパー部材821によってワイピングされる。これにより、インク吐出口371付近に付着したインクに対して気泡の気液界面を通過させることができ、ノズル面に付着したミスト、インク吐出口371付近に付着したインクなどを効果的に除去することができる。
また、洗浄液供給部83の傾斜面は、洗浄液供給面865に連続してワイピング方向D21の上流側に位置し、ワイピング方向D21の上流側に進むにつれて洗浄液供給面865に対して上方側に傾斜している。移動開始位置は、ワイパー部材821の先端が傾斜面の直下領域かつ洗浄液供給面865を含む平面の上方領域に予め定められた位置としている。これにより、ワイパー部材821を洗浄液供給面865及びインク吐出面361に好適に接触させることができる。
また、制御部100は、クリーニング動作の制御として、記録ヘッド36のインク吐出口371からパージインク45を押し出すと共に、洗浄液供給口834から洗浄液831を押し出し、ワイパー部材821を、移動開始位置からインク吐出面361を経て飛び散り防止部材84に接触する位置である終了位置までワイピング方向D21に移動させ、ワイパー部材821を終了位置から離間させる制御を行う。このため、ワイパー部材821が飛び散り防止部材84から離間するので、インク吐出面361に液残りを生じさせない。また、飛び散り防止部材84により、ワイパー部材821が離れる際の液(インク又は洗浄液)の飛び散りを防止することができる。
次に、第2実施形態に係るインクジェット記録装置1について説明する。図10は、第2実施形態に係るインクジェット記録装置の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。図11(A)は、第2実施形態における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図である。
前述の第1実施形態では、洗浄液流路87に気泡を発生させるための専用の加熱部材874(図3参照)を備えているが、第2実施形態では、加熱部材874を備えず、図11(A)に示すように、記録ヘッド36のヒーターH1を、洗浄液流路87内の気泡の発生に活用する点が、前述の第1実施形態とは異なる。
記録ヘッド36の縦管状部材871に対向する一側面側には、図11(A)に示すように、ヒーターH1が設けられている。このヒーターH1は、第1実施形態と同様に、記録ヘッド36へ至るインクの供給経路上でインクを加熱するものである。そして、洗浄液流路87は、その一部である縦管状部材871がヒーターH1からの熱が伝わる範囲内に位置して配置されている。このため、ヒーターH1の熱が当該ヒーターH1と洗浄液流路87(例えば縦管状部材871)との間に存する気体(空気)の対流によって伝わることで、縦管状部材871が加熱される。すなわち、ヒーターH1からの熱気が縦管状部材871に伝わることで、縦管状部材871が加熱される。
なお、記録ヘッド36は、図11(B)に示すように、ヒーターH1からの熱気を縦管状部材871に案内するための囲い部材CVを備えてもよい。図11(B)は、変形例における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図である。囲い部材CVは、ヒーターH1と縦管状部材871との間の空間を囲っているため、ヒーターH1からの熱気を、縦管状部材871により多く伝えることができる。
また、制御ユニット10は、内蔵する不揮発性メモリー等に記憶されている制御プログラムに従って上記プロセッサーが動作することにより、制御部100に加えて、記憶部101として機能するものである。
次に、第2実施形態に係るインクジェット記録装置1の制御ユニット10で行われる処理の一例について、図面を説明する。図12(A)は、第2実施形態に係るインクジェット記録装置で行われる処理の一例を示したフローチャートである。図12(B)は記憶部に記憶された脱気有無情報を示す図である。
記憶部101は、図12(B)に示すように、洗浄液収容部85に収容されている洗浄液831の脱気の有無を示す脱気有無情報を予め記憶する。具体的には、記憶部101は、洗浄液収容部85に収容されている洗浄液831が脱気なしの洗浄液である場合に、脱気なしを示す脱気有無情報が、洗浄液収容部85に収容されている洗浄液831が脱気済みの洗浄液である場合に、脱気ありを示す脱気有無情報が事前に記憶されている。
なお、図12(A)に示すS1及びS2は、前述の第1実施形態の場合と同じであるため、ここでは、図12(A)に示すS31~S33について説明する。
制御部100は、メンテナンス開始と判定した場合(S1でYES)、脱気された洗浄液であるか否かを判定する(S31)。具体的には、制御部100は、記憶部101に記憶されている脱気有無情報(図12(B)参照)を読み出し、読み出した脱気有無情報が脱気なしを示す場合、脱気なしと判定する(S31でNO)。
制御部100は、記憶部101に脱気なしと記憶されている場合には、インク温度センサーTS1が検出したインクの温度が印刷許可温度であるか否かを判定する(S32)。制御部100は、インクの温度が前記印刷許可温度であると判定した場合(S32でYES)、クリーニング動作の制御を行う(S2)。制御部100は、インクの温度が前記印刷許可温度でないと判定した場合(S32でNO)、当該印刷許可温度であると判定されるまで、S32に戻り、クリーニング動作の制御の開始を待機する。
一方、S31において、制御部100は、記憶部101に記憶されている脱気有無情報(図12(B)参照)を読み出し、読み出した脱気有無情報が脱気ありを示す場合、脱気ありと判定する(S31でYES)。
制御部100は、記憶部101に脱気ありと記憶されている場合(S31でYES)には、インク温度センサーTS1が検出したインクの温度が印刷許可温度であるか否かを判定(S33)。制御部100は、インクの温度が、前記印刷許可温度よりも高い規定温度であると判定した場合(S33でYES)、クリーニング動作の制御を行う(S2)。制御部100は、インクの温度が前記規定温度でないと判定した場合(S33でNO)、当該規定温度であると判定されるまで、S33に戻り、クリーニング動作の制御の開始を待機する。
第2実施形態によれば、ヒーターH1の熱が当該ヒーターH1と洗浄液流路87との間に存する気体の対流によって伝わることで洗浄液流路87(例えば、縦管状部材)を加熱する。このため、記録ヘッド36のヒーターH1が洗浄液流路87内の気泡生成に活用されるので、ヒーターH1を有効活用することができる。また、洗浄液流路87に専用の加熱部材874を別途用意する必要が無く、部品点数の増加を抑制することができる。
また、洗浄液流路87の一部である縦管状部材871は、ヒーターH1からの熱が伝わる範囲内に位置しており、ヒーターH1からの熱で温められる。洗浄液流路87内の洗浄液831が脱気されていない洗浄液である場合には、インク温度センサーTS1が検出したインクの温度が印刷許可温度に達すると、縦管状部材871中の洗浄液831に気泡が発生していることが確認された。そして、制御部100は、記憶部101に脱気なしと記憶されている場合には、インク温度センサーTS1が検出したインクの温度が印刷許可温度であるか否かを判定し、インクの温度が印刷許可温度であると判定した場合にクリーニング動作の制御を行う。これにより、気泡を有する洗浄液831を用いてインク吐出面361を洗浄でき、インク吐出口371付近に付着したインクなどを効果的に除去することができる。一方、制御部100は、インクの温度が印刷許可温度でないと判定した場合に印刷許可温度であると判定されるまで、クリーニング動作の制御の開始を待機する。これにより、気泡を有さない洗浄液831を用いてインク吐出面361の洗浄を開始することを防止でき、気泡を有する洗浄液831を用いたクリーニング動作の制御を確実に実行することができる。
また、洗浄液流路87内の洗浄液831が脱気された洗浄液である場合には、インク温度センサーTS1が検出したインクの温度が印刷許可温度に達しても気泡が発生していないが、当該印刷許可温度よりも高い規定温度に達している場合には、縦管状部材871中の洗浄液831に気泡が発生していることが確認された。そして、制御部100は、記憶部101に脱気ありと記憶されている場合には、インク温度センサーTS1が検出したインクの温度が印刷許可温度よりも高い規定温度であるか否かを判定し、インクの温度が規定温度であると判定した場合にクリーニング動作の制御を行う。これにより、気泡を有する洗浄液831を用いてインク吐出面361を洗浄でき、インク吐出口371付近に付着したインクなどを効果的に除去することができる。一方、制御部100は、インクの温度が規定温度でないと判定した場合に規定温度であると判定されるまで、クリーニング動作の制御の開始を待機する。これにより、気泡を有さない洗浄液831を用いてインク吐出面361の洗浄を開始することを防止でき、気泡を有する洗浄液831を用いたクリーニング動作の制御を確実に実行することができる。
次に、第3実施形態に係るインクジェット記録装置1について説明する。図13は、第3実施形態における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を斜め下側から見た部分斜視図である。
前述の第1実施形態では、洗浄液831を洗浄液供給部83の方向に案内する逆止弁873(図6参照)を、横管状部材872に備えているが、第3実施形態では、図13に示すように、逆止弁873を、縦管状部材871の加熱部材874よりも上流側に備える点が、前述の第1実施形態とは異なる。
第3実施形態によれば、逆止弁873を、縦管状部材871の加熱部材874よりも上流側に備えている。言い換えれば、洗浄液流路87の加熱部材874により加熱される箇所よりも上流側に配置されている。このため、縦管状部材871に発生した気泡を横管状部材872に至ること、つまり、気泡が逆流することを低減することができる。
なお、第3実施形態では、縦管状部材871のみに逆止弁873を設けているが、横管状部材872と縦管状部材871とに逆止弁873をそれぞれ設けるようにしてもよい。
次に、第4実施形態に係るインクジェット記録装置1について説明する。図14は、第4実施形態における記録ヘッドの洗浄液供給部側の箇所を示す概略側面図である。
前述の第1実施形態では、ワイパー部材821は、洗浄液831を吸収しない材料で形成されているものとしていたが、第4実施形態では、図14に示すように、ワイパー部材821Aは、洗浄液831を吸収する材料で形成されている点が、前述の第1実施形態とは異なる。
ワイパー部材821Aは、吸収性を有する不織布などで形成されたものであり、ワイプクロスなどが挙げられる。なお、ワイパー部材821Aは、少なくとも外側箇所に、吸収性を有する不織布を備える構成であればよい。
また、ワイパー部材821Aは、ワイピング方向D21と直交する方向(例えば、図4(B)に示す用紙Pの搬送方向D1)に回転軸を備え、当該回転軸の外周面側に吸収性を有する不織布が設けられた構成とし、ワイピング方向D21に移動する際に、当該回転軸周りに回転しながらインク吐出面361などをワイピングするものであってもよい。また、ワイパー部材821Aは、非回転でインク吐出面361などをワイピングするものであってもよい。
第4実施形態によれば、ワイパー部材821Aは、洗浄液831を吸収する材料で形成されているため、気泡を有する洗浄液831が内部に吸収される。そして、気泡を有する洗浄液831を吸収した状態のワイパー部材821Aがインク吐出面361に接触しながらワイピング方向D21に移動していく際に、気泡を有する洗浄液831が、ワイパー部材821Aの内部(つまり、洗浄液831を吸収した不織布)からインク吐出面361に継続的に押し出されるので、ワイピング方向D21に移動する際の洗浄力を維持することができ、洗浄性能が向上する。
また、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。また、上記実施形態では、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、例えば、プリンター機能を有した他のインクジェット記録装置でもよい。
また、上記実施形態では、図1乃至図14を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。
1 インクジェット記録装置
8 クリーニング部
12 画像記録部
36 記録ヘッド
83 洗浄液供給部
84 飛び散り防止部材
85 洗浄液収容部
87 洗浄液流路
100 制御部
101 記憶部
130 洗浄液ポンプ(駆動部)
371 インク吐出口
821 ワイパー部材
866 傾斜面
871 縦管状部材
872 横管状部材
873 逆止弁
874 加熱部材
H1 ヒーター
TS1 インク温度センサー

Claims (7)

  1. インクが吐出されるインク吐出口を有するインク吐出面を備える記録ヘッドと、
    前記インク吐出面に接触して予め定められたワイピング方向に移動することにより前記インク吐出面をワイピングするワイパー部材と、
    前記ワイパー部材による前記インク吐出面のワイピングに用いる洗浄液を供給する洗浄液供給口を有する洗浄液供給面を備え、前記インク吐出面よりも前記ワイピング方向の上流側に設けられた洗浄液供給部と、
    洗浄液を前記洗浄液供給部に案内するための洗浄液流路と、
    前記洗浄液流路に熱を加える加熱部材と、
    前記加熱部材による加熱によって前記洗浄液流路内に気泡が発生した洗浄液を移動させて前記洗浄液供給口から洗浄液を押し出す動力を付与する駆動部と、
    前記洗浄液を用いて前記ワイパー部材によって前記インク吐出面をワイピングするクリーニング動作の制御を行う制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記クリーニング動作の制御として、前記洗浄液供給口から気泡を有する洗浄液を押し出し、気泡を有する洗浄液を用いて前記ワイパー部材を、前記移動開始位置から前記インク吐出面を通過した終了位置まで前記ワイピング方向に移動させ、前記ワイパー部材を前記終了位置から離間させる制御を行うインクジェット記録装置。
  2. 前記加熱部材は、前記洗浄液流路の外周箇所に接触して配置され、当該洗浄液流路を加熱する請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記加熱部材は、前記記録ヘッドへ至るインクの供給経路上でインクを加熱可能で当該記録ヘッドに配置されたヒーターであり、前記ヒーターの熱が当該ヒーターと前記洗浄液流路との間に存する気体の対流によって伝わることで当該洗浄液流路を加熱する請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記洗浄液流路は、一端が前記洗浄液供給部に接続され、かつ、当該一端から他端までが当該洗浄液供給部の上方に延びる縦管状部材と、一端が前記縦管状部材の上端側に接続され、かつ、当該一端から他端までが水平方向に延びる横管状部材とを備え、
    前記加熱部材は、前記縦管状部材の外周箇所に接触して配置され、当該縦管状部材を加熱する請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記洗浄液流路は、一端が前記洗浄液供給部に接続され、かつ、当該一端から他端までが当該洗浄液供給部の上方に延びる縦管状部材と、一端が前記縦管状部材の上端側に接続され、かつ、当該一端から他端までが水平方向に延びる横管状部材とを備え、
    前記加熱部材は、前記記録ヘッドへ至るインクの供給経路上でインクを加熱可能で当該記録ヘッドに配置されたヒーターであり、前記ヒーターの熱が当該ヒーターと前記縦管状部材との間に存する気体の対流によって伝わることで当該縦管状部材を加熱する請求項3に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記横管状部材は、洗浄液を前記洗浄液供給部の方向に案内する逆止弁を更に備える請求項4又は請求項5に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記縦管状部材は、前記洗浄液流路の前記加熱部材により加熱される箇所よりも上流側に配置された、洗浄液を前記洗浄液供給部の方向に案内する逆止弁を、更に備える請求項4乃至請求項6の何れか一つに記載のインクジェット記録装置。
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