JP7400393B2 - インク吐出ヘッドのメンテナンス装置、インクジェット記録装置及びインク吐出ヘッドのメンテナンス方法 - Google Patents
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Description
このように、上記従来の技術では、増粘したインクが付着したインク吐出面を短時間で効果的にクリーニングすることが困難であるという課題がある。
洗浄液を含浸可能なクリーニング部材を有し、前記洗浄液を含浸した前記クリーニング部材によりインク吐出ヘッドのインク吐出面のクリーニングを行うクリーニング部と、
前記インク吐出面の各位置に対する前記クリーニング部材の当接時間が、所定の基準時点から前記クリーニングの開始までの経過時間の増大に応じて長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる制御部と、
前記インク吐出ヘッドの周囲のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記オゾン濃度検出部による検出濃度が高いほど前記当接時間が長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる。
前記基準時点は、最後に行われた前記クリーニングが終了した時点である。
前記基準時点は、最後に行われた前記クリーニングの終了後に最初に前記インク吐出ヘッドの前記インク吐出面からインクが吐出された時点である。
前記クリーニングは、前記クリーニング部材により前記インク吐出面を払拭する工程を含み、
前記制御部は、前記経過時間の増大に応じて前記クリーニング部材による払拭の速度が遅くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる。
前記クリーニングは、前記クリーニング部材を前記インク吐出面に当接させた状態で所定時間静止させる工程を含み、
前記所定時間は、前記経過時間の増大に応じて長くなるように定められている。
前記クリーニングは、前記クリーニング部材を前記所定時間静止させた後に、前記クリーニング部材により前記インク吐出面を払拭する工程を含む。
前記インク吐出面の温度、又は当該温度と対応する温度を検出する温度検出部を備え、
前記制御部は、前記温度検出部による検出温度が高いほど前記当接時間が長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる。
前記経過時間の増大に応じて前記クリーニング部材の温度が高くなるように前記クリーニング部材を加熱する加熱部を有し、
前記クリーニング部は、前記加熱部により加熱された前記クリーニング部材により前記クリーニングを行う。
前記クリーニング部材は布帛であり、
前記クリーニング部は、弾性部材を有し、前記布帛が前記弾性部材により前記インク吐出面に押し付けられた状態で前記クリーニングを行う。
前記クリーニング部材はスポンジである。
前記クリーニング部材は、帯状の布帛であり、
前記クリーニング部は、前記クリーニングにおいて、前記布帛を所定のクリーニング部材供給部から引き出して前記インク吐出面に当接させ、前記布帛のうち前記インク吐出面に当接した部分を順次所定のクリーニング部材排出部に排出させる。
前記クリーニング部は、弾性部材を有し、前記布帛が前記弾性部材により前記インク吐出面に押し付けられた状態で前記クリーニングを行う。
前記クリーニング部は、前記クリーニング部材に前記洗浄液を供給する洗浄液供給部を備える。
前記制御部は、前記経過時間の増大に応じて供給量が多くなるように洗浄液供給部により前記クリーニング部材に対して前記洗浄液を供給させる。
前記洗浄液は、前記インク吐出ヘッドから吐出されるインクに含まれる溶媒と同一の液体である。
前記インク吐出ヘッドは、紫外線により硬化するインクを前記インク吐出面から吐出し、
前記クリーニング部は、前記クリーニングにおいて、前記インク吐出面に付着した前記インクを除去する。
インク吐出面を有するインク吐出ヘッドと、
請求項1~16のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置と、
を備える。
洗浄液を含浸可能なクリーニング部材を有し、前記洗浄液を含浸した前記クリーニング部材によりインク吐出ヘッドのインク吐出面のクリーニングを行うクリーニング部と、前記インク吐出ヘッドの周囲のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出部と、を備えたメンテナンス装置によるインク吐出ヘッドのメンテナンス方法であって、
前記インク吐出面の各位置に対する前記クリーニング部材の当接時間が、所定の基準時点から前記クリーニングの開始までの経過時間の増大に応じて長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせるステップを含み、
前記ステップにおいて、前記オゾン濃度検出部による検出濃度が高いほど前記当接時間が長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる。
インクジェット記録装置1は、給紙部10と、画像形成部20と、排紙部30と、クリーニング部40(図4、図5参照)と、制御部50(図6参照)などを備える。インクジェット記録装置1は、制御部50による制御下で、給紙部10に格納された記録媒体Mを画像形成部20に搬送し、画像形成部20で記録媒体Mに画像を記録し、画像が記録された記録媒体Mを排紙部30に搬送する。記録媒体Mとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛又はシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。
搬送ドラム21は、搬送ドラム21を回転させるための図示しない搬送ドラムモーターに接続されており、搬送ドラムモーターの回転量に比例した角度だけ回転する。
ヘッドユニット24は、板状の支持部24aと、支持部24aに設けられた貫通孔に篏合した状態で支持部24aに固定された複数の(ここでは8つの)インク吐出ヘッド241とを有する。インク吐出ヘッド241は、ノズルNの開口部が設けられたインク吐出面241aが支持部24aの貫通孔から搬送面21a側に向けて露出した状態で支持部24aに固定されている。
また、本実施形態では、紫外線を照射することにより硬化する性質を有するインク(紫外線硬化型インク)が用いられる。このインクとしては、光重合性化合物(モノマー)、光重合開始剤、ゲル化剤及び着色剤を含むものが用いられる。このうち光重合性化合物は、紫外線が照射されることにより重合反応が進行して高分子化する化合物である。この高分子化により、インクが硬化する。光重合開始剤は、上記重合反応を開始させるための化合物である。ゲル化剤は、インクが加熱されてゾル化温度以上になるとインク中に溶解してインクをゾル化させ、インクが冷却されてゲル化温度以下になると架橋構造を形成したり繊維状会合体を形成したりすることによりインクをゲル化させる性質を有する化合物である。また、着色剤は、当該インクに係る色の顔料又は染料を含む。
図3は、ヘッドユニット24をX方向に移動させている様子を示す図である。
また、図4は、ヘッドユニット24のX方向の移動可能位置を示す図である。
ヘッドユニット24は、ヘッドユニット移動部62(図6参照)により駆動されることで、図3及び図4に示すように、記録位置及びクリーニング位置の間でX方向に移動することができる。
また、クリーニング位置は、インク吐出ヘッド241のインク吐出面241aをクリーニングする場合にヘッドユニット24が移動する位置である。クリーニング位置では、インク吐出ヘッド241のインク吐出面241aがクリーニング部40と対向するようになっている。
クリーニング部40は、基部42と、基部42に取り付けられたクリーニング部材41などを備える。クリーニング部40は、洗浄液を含浸したクリーニング部材41をインク吐出面241aに当接させて、当該クリーニング部材41によりインク吐出面241aのクリーニング(本実施形態では、クリーニング部材41を動かすクリーニング動作)を行う。
また、クリーニング部材41に含浸させる洗浄液としては、ヘッドユニット24から吐出されるインクに含まれる溶媒と同一の液体が用いられている。
クリーニング部40によるクリーニングの詳細については後述する。
インクジェット記録装置1は、制御部50と、記録媒体加熱部23と、インク吐出ヘッド241及びヘッド駆動部242を有するヘッドユニット24と、定着部25と、クリーニング部材駆動部43、洗浄液供給部44、温度検出部45、オゾン濃度検出部46及びクリーニング部材加熱部47(加熱部)を有するクリーニング部40と、搬送駆動部61と、ヘッドユニット移動部62と、クリーニング部移動部63と、操作表示部64と、通信部65と、バス66などを備える。このうちクリーニング部40及び制御部50によりメンテナンス装置100が構成される。以下では、既に説明した構成については記載を省略する。
インク吐出面241aに対するクリーニング部材41の当接時間を長くするほど、クリーニング部材41に含浸されている洗浄液によって、インク吐出面241aに付着している増粘したインクが溶解して柔らかくなり、クリーニング部材41によりインクを除去しやすくなる。上記の経過時間Tの増大に応じてクリーニング部材41の当接時間を長くすることで、増粘の程度に応じた必要かつ十分な時間だけクリーニング部材41をインクに当接させることができ、効果的にインクを除去することが可能となる。
図7は、払拭速度制御を行う場合のメンテナンス処理の制御部50による制御手順を示すフローチャートである。
メンテナンス処理が開始されると、制御部50は、ヘッドユニット移動部62に制御信号を送出して、ヘッドユニット24をクリーニング位置に移動させる(ステップS101)。
ステップS102では、制御部50は、記憶部54に記憶されている払拭速度設定テーブルに基づいて払拭速度を設定する。
払拭速度設定テーブルは、経過時間Tの長さの区分ごとに、クリーニング部材41の払拭速度が対応付けられて記憶されているデータである。図8の例では、経過時間Tが3時間未満である場合の払拭速度は80mm/secとされており、経過時間Tが3時間以上6時間未満である場合の払拭速度は30mm/secとされており、経過時間Tが6時間以上24時間未満である場合の払拭速度は10mm/secとされており、経過時間Tが24時間以上である場合の払拭速度は5mm/secとされている。
制御部50は、ステップS102では、基準時点からの経過時間Tを特定し、払拭速度設定テーブルを参照して経過時間Tに対応する払拭速度を特定し、当該払拭速度をクリーニング部材41の移動速度として設定する。
この後、別のヘッドユニット24に搭載されているインク吐出ヘッド241のメンテナンスを行う場合には、当該ヘッドユニット24に対してステップS101~S105の処理が実行される。
静止時間制御を行う場合には、払拭開始前に、クリーニング部材41をインク吐出面241aに当接させた状態で所定時間静止させ、その後、クリーニング部材41による払拭を開始させる。この場合におけるクリーニングは、クリーニング部材41をインク吐出面241aに当接させて静止させる工程と、クリーニング部材41によりインク吐出面241aを払拭する工程とを含む。
静止時間設定テーブルは、経過時間Tの長さの区分ごとに静止時間が対応付けられて記憶されているデータである。図10の例では、経過時間Tが3時間未満である場合の静止時間は0secとされており、経過時間Tが3時間以上6時間未満である場合の静止時間は3secとされており、経過時間Tが6時間以上24時間未満である場合の静止時間は6secとされており、経過時間Tが24時間以上である場合の静止時間は10secとされている。
制御部50は、基準時点からの経過時間Tを取得し、静止時間設定テーブルを参照して経過時間Tに対応する静止時間を特定して設定する。
払拭速度制御及び静止時間制御を組み合わせてもよい。すなわち、まず払拭開始前にクリーニング部材41をインク吐出面241aに当接させた状態で、経過時間Tに応じた静止時間だけ静止させた後、経過時間Tに応じた払拭速度でクリーニング部材41によりインク吐出面241aを払拭してもよい。
変形例1は、クリーニング部材41として、スポンジに代えて帯状の布帛を用いる点で上記実施形態と異なる。
図11は、変形例1に係るクリーニング部40の構成及びクリーニング部40によるクリーニングを説明する図である。
本変形例のクリーニング部40は、帯状の布帛からなるクリーニング部材41と、洗浄液供給部44と、巻き出しローラー48a(クリーニング部材供給部)と、巻き取りローラー48b(クリーニング部材排出部)と、弾性部材49などを備える。
続いて上記実施形態の変形例2について説明する。本変形例は、温度検出部45による検出温度に応じてさらにクリーニング部材41の当接時間を調整する点で上記実施形態と異なる。
一方、静止時間制御を行う場合には、制御部50は、図10の払拭速度設定テーブルに基づいて特定された払拭速度を、検出温度が高いほど静止時間が長くなるように補正する。制御部50は、クリーニング部材41をインク吐出面241aに当接させた状態で、補正された静止時間だけ静止させた後に、インク吐出面241aをクリーニング部材41により払拭させる。
これにより、環境温度に応じてインクの増粘の進行速度が変化した場合であっても、増粘の程度に応じた必要かつ十分な時間だけクリーニング部材41をインクに当接させることができ、効果的にインクを除去することができる。
続いて上記実施形態の変形例3について説明する。本変形例は、オゾン濃度検出部46によるオゾン濃度の検出結果に応じてさらにクリーニング部材41の当接時間を調整する点で上記実施形態と異なる。
一方、静止時間制御を行う場合には、制御部50は、図10の払拭速度設定テーブルに基づいて特定された払拭速度を、オゾンの検出濃度が高いほど静止時間が長くなるように補正する。そして、制御部50は、クリーニング部材41をインク吐出面241aに当接させた状態で、補正された静止時間だけ静止させた後に、インク吐出面241aをクリーニング部材41により払拭させる。
これにより、雰囲気中のオゾン濃度に応じてインクの増粘の進行速度が変化した場合であっても、増粘の程度に応じた必要かつ十分な時間だけクリーニング部材41をインクに当接させることができ、効果的にインクを除去することができる。
続いて上記実施形態の変形例4について説明する。本変形例は、クリーニング部材加熱部47により、クリーニング部材41を経過時間Tに応じた温度に加熱する点で上記実施形態と異なる。
これにより、インク吐出面241a上におけるインクの増粘の程度に応じたメンテナンス時間の変動幅を小さく抑えることができる。
続いて上記実施形態の変形例5について説明する。本変形例は、経過時間Tの増大に応じてクリーニング部材41に対する洗浄液の供給量を調整する点で上記実施形態と異なる。
これにより、インク吐出面241a上におけるインクの増粘の程度に応じたメンテナンス時間の変動幅を小さく抑えることができる。
インク吐出面241aに対するクリーニング部材41の当接時間を長くするほど、クリーニング部材41に含浸されている洗浄液によって、インク吐出面241aに付着している増粘したインクが溶解して柔らかくなり、クリーニング部材41によりインクを除去しやすくなる。上記のように経過時間Tの増大に応じてクリーニング部材41の当接時間を長くすることで、増粘の程度に応じた必要かつ十分な時間だけクリーニング部材41をインクに当接させてインクを溶解させることができ、メンテナンスに要する時間の増大を必要な範囲に抑えつつ、効果的にインク吐出面241aのインクを除去することができる。また、インクが適切に溶解されることで、所望の回数の払拭で十分にインク吐出面241aをクリーニングすることが可能となるため、インク吐出面241aの損傷を抑えることができる。
例えば、クリーニング部40によって、インクの他に、インク吐出面241aに付着した異物などを除去してもよい。
例えば、図14(a)及び図14(b)に示すように、ノズルNの配列方向(X方向)についてヘッドユニット24より長いクリーニング部材41を用いて、クリーニング部材41にインク吐出面241aを接触させた状態でヘッドユニット24をX方向に往復移動させることでインク吐出面241aを払拭してもよい。この構成によれば、X方向についてのクリーニング部材41の幅の範囲内でヘッドユニット24を動かすようにすることで、ヘッドユニット24の移動距離を小さく抑えつつ、インク吐出面241aの各部を均等に払拭することができる。
図14のように、クリーニング部材41を固定してインク吐出ヘッド241(ヘッドユニット24)を移動させることでクリーニングを行う場合には、クリーニング部40、制御部50、及びヘッドユニット移動部62によりメンテナンス装置100が構成される。
なお、図14の構成において、ヘッドユニット24を固定し、クリーニング部材41をX方向に動かしてクリーニングを行ってもよい。
10 給紙部
20 画像形成部
21 搬送ドラム
21a 搬送面
24 ヘッドユニット
241 インク吐出ヘッド
241a インク吐出面
242 ヘッド駆動部
25 定着部
30 排紙部
40 クリーニング部
41 クリーニング部材
42 基部
43 クリーニング部材駆動部
44 洗浄液供給部
45 温度検出部
46 オゾン濃度検出部
47 クリーニング部材加熱部(加熱部)
48a 巻き出しローラー(クリーニング部材供給部)
48b 巻き取りローラー(クリーニング部材排出部)
49 弾性部材
491樹脂フィルム
50 制御部
61 搬送駆動部
62 ヘッドユニット移動部
63 クリーニング部移動部
64 操作表示部
65 通信部
100 メンテナンス装置
M 記録媒体
N ノズル
Claims (18)
- 洗浄液を含浸可能なクリーニング部材を有し、前記洗浄液を含浸した前記クリーニング部材によりインク吐出ヘッドのインク吐出面のクリーニングを行うクリーニング部と、
前記インク吐出面の各位置に対する前記クリーニング部材の当接時間が、所定の基準時点から前記クリーニングの開始までの経過時間の増大に応じて長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる制御部と、
前記インク吐出ヘッドの周囲のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記オゾン濃度検出部による検出濃度が高いほど前記当接時間が長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせるインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - 前記基準時点は、最後に行われた前記クリーニングが終了した時点である、請求項1に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記基準時点は、最後に行われた前記クリーニングの終了後に最初に前記インク吐出ヘッドの前記インク吐出面からインクが吐出された時点である、請求項1に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記クリーニングは、前記クリーニング部材により前記インク吐出面を払拭する工程を含み、
前記制御部は、前記経過時間の増大に応じて前記クリーニング部材による払拭の速度が遅くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる、請求項1~3のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - 前記クリーニングは、前記クリーニング部材を前記インク吐出面に当接させた状態で所定時間静止させる工程を含み、
前記所定時間は、前記経過時間の増大に応じて長くなるように定められている、請求項1~3のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - 前記クリーニングは、前記クリーニング部材を前記所定時間静止させた後に、前記クリーニング部材により前記インク吐出面を払拭する工程を含む、請求項5に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記インク吐出面の温度、又は当該温度と対応する温度を検出する温度検出部を備え、
前記制御部は、前記温度検出部による検出温度が高いほど前記当接時間が長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる、請求項1~6のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - 前記経過時間の増大に応じて前記クリーニング部材の温度が高くなるように前記クリーニング部材を加熱する加熱部を有し、
前記クリーニング部は、前記加熱部により加熱された前記クリーニング部材により前記クリーニングを行う、請求項1~7のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - 前記クリーニング部材は布帛であり、
前記クリーニング部は、弾性部材を有し、前記布帛が前記弾性部材により前記インク吐出面に押し付けられた状態で前記クリーニングを行う、請求項1~8のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - 前記クリーニング部材はスポンジである、請求項1~8のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記クリーニング部材は、帯状の布帛であり、
前記クリーニング部は、前記クリーニングにおいて、前記布帛を所定のクリーニング部材供給部から引き出して前記インク吐出面に当接させ、前記布帛のうち前記インク吐出面に当接した部分を順次所定のクリーニング部材排出部に排出させる、請求項1~8のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - 前記クリーニング部は、弾性部材を有し、前記布帛が前記弾性部材により前記インク吐出面に押し付けられた状態で前記クリーニングを行う、請求項11に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記クリーニング部は、前記クリーニング部材に前記洗浄液を供給する洗浄液供給部を備える、請求項1~12のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記制御部は、前記経過時間の増大に応じて供給量が多くなるように洗浄液供給部により前記クリーニング部材に対して前記洗浄液を供給させる、請求項13に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記洗浄液は、前記インク吐出ヘッドから吐出されるインクに含まれる溶媒と同一の液体である、請求項1~14のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。
- 前記インク吐出ヘッドは、紫外線により硬化するインクを前記インク吐出面から吐出し、
前記クリーニング部は、前記クリーニングにおいて、前記インク吐出面に付着した前記インクを除去する、請求項1~15のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置。 - インク吐出面を有するインク吐出ヘッドと、
請求項1~16のいずれか一項に記載のインク吐出ヘッドのメンテナンス装置と、
を備える、インクジェット記録装置。 - 洗浄液を含浸可能なクリーニング部材を有し、前記洗浄液を含浸した前記クリーニング部材によりインク吐出ヘッドのインク吐出面のクリーニングを行うクリーニング部と、前記インク吐出ヘッドの周囲のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出部と、を備えたメンテナンス装置によるインク吐出ヘッドのメンテナンス方法であって、
前記インク吐出面の各位置に対する前記クリーニング部材の当接時間が、所定の基準時点から前記クリーニングの開始までの経過時間の増大に応じて長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせるステップを含み、
前記ステップにおいて、前記オゾン濃度検出部による検出濃度が高いほど前記当接時間が長くなるように前記クリーニング部により前記クリーニングを行わせる、インク吐出ヘッドのメンテナンス方法。
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