(57)【要約】【課題】高いクリーニング性能を有し、構造が簡単で、小型、且つ、低コストのメンテナンス装置を備えたインクジェット記録装置であって、メンテナンスに要する時間が短いインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】吸引部をインクジェットヘッドに接触させて封止空間を形成して、インクを吸引した後に、吸引部をインクジェットヘッドから離間させ、インクジェットヘッド近傍の空気を吸引することにより、ノズル面に付着しているインクを吸引し除去する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク吐出口を備えたノズル面を有し、記録媒体にインクにより画像を形成するインクジェットヘッド、インクを吸引する吸引口を有する吸引部、該吸引部からインクを吸引する吸引手段及び前記インクジェットヘッドと前記吸引部とを接触・離間させるようにこれらを前記ノズル面にほぼ直角な方向に、相対的に移動させる移動手段を有するインクジェット記録装置であって、
前記インクジェットヘッドに前記吸引部を接触させ、前記吸引部に封止空間を形成した状態で、前記吸引手段が作動して前記吸引部でインクを吸引し、次に、前記移動手段により、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とを離間させ、離間した状態で、前記吸引手段が作動して、前記吸引部でインク及び空気を吸引することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記吸引手段は、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが接触した状態よりも、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが離間した状態において、より強い吸引力で吸引を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記吸引手段は、１個の吸引ポンプを有し、該吸引ポンプは、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが接触した状態よりも、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが離間した状態において、より強いパワーで作動することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記吸引手段は、吸引力が異なる２個の吸引ポンプを有し、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが接触した状態では、相対的に吸引力の弱い前記吸引プンプが吸引を行い、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが離間した状態では相対的に吸引力の強い前記吸引ポンプで吸引を行うことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記吸引部はゴムからなるキャップ部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、ノズルの目詰まり防止または解消や、インクジェットヘッドのクリーニングを行うインクジェット記録装置のメンテナンス技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置においては、ノズルの目詰まりを防止するかまたは目詰まりが起こった場合に目詰まりを解消するために、ノズルからインクを強制吸引することが行われる。
【０００３】
また、ノズル面に付着したインクや異物を除去するためにクリーニングが行われる。
【０００４】
強制吸引はインクジェットヘッドをキャップ部材で封止し、吸引手段でインクを強制吸引するのが一般的である。
【０００５】
クリーニングは、インクジェットヘッドのノズル面をブレードや布で払拭することにより行われる（特許文献１、２）。
【０００６】
払拭方式のクリーニングは、ノズル面を傷つける場合があるという問題がある。特に、ノズル面を撥水処理したインクジェットヘッドでは、払拭により撥水層が剥離し、吐出される液滴の形状、方向が変化して画質を低下させるという問題がある。
【０００７】
払拭方式のクリーニングにおけるこのような問題を解決するために、特許文献３では、空気の吸引により、ノズル面近傍に気流を発生させ、ノズル面に付着しているインクを空気とともに、吸引することが提案されている。
【特許文献１】特開平１０−２５８５１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１７１１３５号公報
【特許文献３】特開２００４−３０６５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３のインクジェット記録装置は、インクを強制吸引する吸引回復ユニットと、ノズル面をクリーニングするクリーニングユニットとを備え、各ユニットを順次インクジェットヘッドに対向する位置に移動させて、強制吸引及びクリーニングを行っており、また、クリーニングにおいては、クリーニングユニットをノズル面に沿った方向に移動させて複数のノズルを走査しクリーニングしている。
【０００９】
このために、強制吸引及びクリーニングを行うメンテナンスに要する時間が長くなり、印字命令から印字を開始するまでの時間が長くなる、メンテナンス装置の構造が複雑、且つ、大型になり、高コストとなるという問題がある。
【００１０】
また、クリーニングにおいて、メンテナンスユニットがノズル面近傍をノズル面に沿って移動する際に、ノズル面に付着しているインクが移動するクリーニングユニットの先頭部に付着し、付着したインクが飛散し装置内を汚すという問題がある。
【００１１】
特に、ノズルからインクを強制吸引した後、または、吸引とともに加圧してインクをノズルから流出させるフラッシングが行われる場合、大量のインクが氷柱状にノズル面に付着した状態が生じ、この状態でクリーニングが行われることになるが、この場合、ノズル面に沿って移動するクリーニングユニットの先頭部に付着するインクの量が多くなって、インク飛散が著しくなる。
【００１２】
本発明は、従来のインクジェットヘッドメンテナンス技術におけるこのような問題を解決し、高いクリーニング性能を有し、構造が簡単で、小型、且つ、低コストのメンテナンス装置を備えたインクジェット記録装置であって、メンテナンスに要する時間が短いインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的は、下記の発明により達成される。
１．
複数のインク吐出口を備えたノズル面を有し、記録媒体にインクにより画像を形成するインクジェットヘッド、インクを吸引する吸引口を有する吸引部、該吸引部からインクを吸引する吸引手段及び前記インクジェットヘッドと前記吸引部とを接触・離間させるようにこれらを前記ノズル面にほぼ直角な方向に、相対的に移動させる移動手段を有するインクジェット記録装置であって、
前記インクジェットヘッドに前記吸引部を接触させ、前記吸引部に封止空間を形成した状態で、前記吸引手段が作動して前記吸引部でインクを吸引し、次に、前記移動手段により、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とを離間させ、離間した状態で、前記吸引手段が作動して、前記吸引部でインク及び空気を吸引することを特徴とするインクジェット記録装置。
２．
前記吸引手段は、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが接触した状態よりも、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが離間した状態において、より強い吸引力で吸引を行うことを特徴とする前記１に記載のインクジェット記録装置。
３．
前記吸引手段は、１個の吸引ポンプを有し、該吸引ポンプは、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが接触した状態よりも、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが離間した状態において、より強いパワーで作動することを特徴とする前記２に記載のインクジェット記録装置。
４．
前記吸引手段は、吸引力が異なる２個の吸引ポンプを有し、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが接触した状態では、相対的に吸引力の弱い前記吸引プンプが吸引を行い、前記インクジェットヘッドと前記吸引部とが離間した状態では相対的に吸引力の強い前記吸引ポンプで吸引を行うことを特徴とする前記２に記載のインクジェット記録装置。
５．
前記吸引部はゴムからなるキャップ部材を有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、吸引部をインクジェットヘッドのノズル面にほぼ直角な方向に移動させる移動手段により、前記ノズル面と前記吸引部を接触した状態と離間した状態にし、接触し封止空間を形成した状態においては前記吸引部でインクを吸引し、離間した状態においては、インクを空気とともに吸引することによって、インクジェットヘッドからのインクの吸引工程と前記ノズル面のクリーニング工程とを一つの構成で実行可能にしているので、メンテナンス装置がその構造及び作動において、きわめて簡単になり、メンテナンス時間を短縮することが可能となるとともに、インクジェット記録装置の構造を簡略化、小型化、低コスト化が可能となる。
【００１５】
また、前記ノズル面にほぼ直角な方向に前記吸引部を移動させることでクリーニングを行うので、前記ノズル面に付着したインクを飛散させることなく、装置内を汚さない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、実施の形態に基づいて本発明を説明するが、本発明は、該実施の形態に限られない。
＜インクジェット記録装置の構造、機能＞
図１は本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す図である。
【００１７】
給紙カセット及び給紙カセットから記録媒体を１枚づつ送り出す給紙ユニット１Ａを有する給紙部１から送り出された記録紙等の記録媒体Ｐは搬送ベルト２Ａや搬送ローラ２Ｂで構成された搬送部２により搬送され、排紙部３の排紙ローラ３Ａにより排出される。
【００１８】
搬送路における所定位置において、印字ヘッドユニット４により画像が形成される。
【００１９】
印字ヘッドユニット４はインクを吐出して記録媒体Ｐに画像を形成するユニットであり、後述のインクジェットヘッド４Ａを１個又は複数個備えている。
【００２０】
画像を形成するインクはインクタンク（図示せず）に収納されており、該インクタンクから印字ヘッドユニット４に供給される。
【００２１】
印字ヘッドユニット４はＡで示す印字位置とＢで示すメンテナンス位置とに設定可能である。
【００２２】
印字時は、印字ヘッドユニット４は印字位置Ａに設定され、搬送ベルト２Ａ上を搬送される記録媒体Ｐに印字を行う。
【００２３】
クリーニングは、印字開始に先立って或いはオペレータの操作によりクリーニング命令が出た時に実行される。
【００２４】
５はインクを吸引する吸引部、６は廃液チューブ、７は吸引手段としての吸引ポンプ、８は廃液タンクである。
【００２５】
吸引部５で吸引されたインクは廃液チューブ６を経て廃液タンク８に収納される。
＜メンテナンス＞
図２はインクジェットユニット４に備えられたインクジェットヘッド４Ａ及び吸引部５の斜視図である。
【００２６】
メンテナンスにおいては、インクジェットヘッド４Ａと吸引部５とは図２に示すように上下に対向する位置に設定される。
【００２７】
インクジェットヘッド４Ａは複数のノズル４１及びノズル４１のノズルのインク吐出口が形成されたノズル面４２を有する。
【００２８】
吸引部５は、吸引チャンバー５Ｃを有するゴム製のキャップ部材で構成され、キャップ部材の上面５Ａがインクジェットヘッド４Ａのノズル面４２に接触し密着する。
【００２９】
吸引チャンバー５Ｃには、吸引手段に連通する吸引口５Ｂが設けられる。吸引口５Ｂは１または複数個設けられる。複数個設ける場合は、吸引口５Ｂをノズル４１の配列方向に配列することが好ましい。吸引口５Ｂは、たとえば、直径１ｍｍ程度に形成される。また、吸引チャンバー５Ｃは、たとえば、０．５ｍｍ程度の深さを有するように形成される。
【００３０】
図３はメンテナンス工程における、吸引部５の動作及びインクジェットヘッド４Ａと吸引部５との位置関係を示す図であって、図２における断面Ｓで見た図である。
【００３１】
吸引部５は移動手段としてのモータ１０により駆動されてＹ方向、即ち、上下移動し、インクジェット４Ａに対して、接触・離間する。
【００３２】
以下メンテナンス工程の動作を説明する。
【００３３】
まず、メンテナンスの準備段階では、図３（ａ）のように、吸引部５をインクジェットヘッド４Ａに対向する位置に設定する。インクジェットヘッド４Ａを移動させることにより、インクジェットヘッド４Ａを吸引部５に対向させてもよいし、吸引部５を移動させることによりインクジェットヘッド４Ａを吸引部５に対向させてもよい。
【００３４】
図３（ａ）の状態では吸引部５はインクジェットヘッド４Ａから離れており、吸引部５の上面５Ａはインクジェットヘッド４Ａのノズル面４２に接触しない。
【００３５】
次に、メンテナンスを開始する。図３（ｂ）に示すように、吸引部５がノズル面４２Ａに直角な方向Ｙに移動、即ち、上昇して吸引部５の上面５Ａがインクジェットヘッド４Ａのノズル面４２に接触して、吸引チャンバー５Ｃをインクジェットヘッド４Ａで封止して封止空間を形成し、吸引手段により吸引口５ＢからインクＱを吸引する。
【００３６】
これにより、ノズル４１Ａからインクが強制吸引され、ノズル４１Ａに目詰まりがある場合には、目詰まりが解消する。
【００３７】
図３（ｂ）の封止空間を形成している状態での吸引力は、弱いと目詰まりが取れず、強いとインク消費量が増えるので、１０〜６０ｍｌ／ｍｉｎが望ましい。
【００３８】
次に、吸引部５を下方に移動させて、図３（ｃ）に示すように、吸引部５をインクジェットヘッド４Ａから離間させるとともに、吸引口５ＢからインクＱを空気とともに吸引する。
【００３９】
図３（ｃ）では、吸引部５とインクジェットヘッド４Ａとが離間している状態にあって、吸引チャンバー５Ｃは大気圧に対して開放状態であり、この状態での吸引は図３（ｂ）の封止段階よりも強い吸引力、たとえば、２０００ｌ／ｍｉｎで行われる。
【００４０】
このように、クリーニング工程において、吸引工程よりも強い吸引力で吸引することにより、Ｗで示す気流を形成する空気とともにインクＱが吸引されて、ノズル面４２に付着している増粘インクや気泡が完全に除去される。
【００４１】
なお、図３では、吸引部５を上下に移動させることにより、インクジェットヘッド４と吸引部５とを接触・離間させているが、インクジェットヘッド４を移動させることにより、これらの接触・離間を行ってもよい。
【００４２】
図４は、図３に示すクリーニングを行う吸引手段の例を示す。
【００４３】
図４（ａ）に示す例では、吸引部５に吸引手段としての１個の吸引ポンプ７が接続され、吸引部５と吸引ポンプ７とを接続する廃液チューブ６に弁９が設けられる。
【００４４】
吸引ポンプ７は図３（ｂ）に示す封止状態では低パワーで作動し、図３（ｃ）に示す開放状態では、高パワーで作動する。
【００４５】
図４（ｂ）に示す例では、吸引手段として２個の吸引ポンプ７Ａ、７Ｂが用いられ、各吸引ポンプ７Ａ、７Ｂの廃液チューブ６Ａ、６Ｂに弁９Ａ、９Ｂが設けられる。
【００４６】
吸引ポンプ７Ａの吸引力は吸引ポンプ７Ｂの吸引力よりも弱い。
【００４７】
図３（ｂ）の封止状態では、弁９Ａが開き、弁９Ｂが閉じており、インクの吸引は吸引力の弱い吸引ポンプ７Ａにより行われ、図３（ｃ）の開放状態では、弁９Ａが閉じ、弁９Ｂが開いて、インクの吸引は吸引力の強い吸引ポンプ９Ｂにより行われる。
強制吸引の後にインク圧を高くしてインクを流出させるフラッシングを行っても良い。
【００４８】
図５は図４（ａ）に示す吸引手段を用いた本発明の実施の形態の一例におけるメンテナンス工程のフローチャートである。
【００４９】
ステップＳＴ１で吸引部５を図３（ａ）の待機位置から図３（ｂ）の接触吸引位置に移動させる。
【００５０】
ステップＳＴ２で吸引を開始し、吸引ポンプ７を低速駆動して目詰まりを解消し、ステップＳＴ３で吸引を停止する。
【００５１】
ステップＳＴ４で吸引部５を非接触位置に移動させる｛図３（ｃ）の状態｝。
【００５２】
次に、ステップＳＴ５で吸引を開始し吸引ポンプ７を高速駆動して空気及びインクを吸引し、ステップＳＴ６で吸引を停止する。
【００５３】
ステップＳＴ７で吸引部５を待機位置に移動させる｛図３（ａ）の状態｝。
【００５４】
図６は図４（ｂ）に示す吸引手段を用いた本発明に実施の形態の他の例におけるメンテナンス工程のフローチャートである。
【００５５】
ステップＳ１１で吸引部５を図３（ａ）の待機位置から図３（ｂ）の接触吸引位置に移動させる。
【００５６】
ステップＳＴ１２で弁９Ａを開き、弁９Ｂを閉じる。
【００５７】
ステップＳＴ１３で吸引ポンプ７Ａを駆動して目詰まりを解消し、ステップＳＴ１４で吸引を停止する。
【００５８】
ステップＳＴ１５で吸引部５を非接触位置に移動させる｛図３（ｃ）の状態｝。
【００５９】
次に、ステップＳＴ１６で弁９Ａを閉じ、弁９Ｂを開く。
【００６０】
ステップＳＴ１７で吸引ポンプ７Ｂを駆動して空気及びインクを吸引し、ステップＳＴ８で吸引を停止し、ステップＳＴ１９で吸引部５を待機位置に移動させる｛図３（ａ）の状態｝。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す図である。
【図２】インクジェットヘッド４Ａ及び吸引部５の斜視図である。
【図３】メンテナンス工程を示し、図２における断面Ｓで見た図である。
【図４】吸引手段の例を示す図である。
【図５】図４（ａ）に示す吸引手段を用いた本発明の実施の形態の一例におけるメンテナンス工程のフローチャートである。
【図６】図４（ｂ）に示す吸引手段を用いた本発明の実施の形態の他の例におけるメンテナンス工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
４  印字ヘッドユニット
５  吸引部
６  インクチューブ
７、７Ａ、７Ｂ  吸引ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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