ノズルクリーニング装置およびインクジェットプリンタ
【課題】小型化が可能であって、吸収力を向上させるとともに洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させる。
【解決手段】液滴吐出ヘッド１０のノズル面１１に設けられたノズルを清掃するノズルクリーニング装置２０において、洗浄液を給液する給液部２３と、ノズル面１１と非接触状態で配置されており、端部に開口部を有する中空形状で形成され、給液部２３から給液された洗浄液を開口部から吸引する吸引部２１と、を備え、給液部２３は、開口部のノズル面１１側の先端部とノズル面１１との間に洗浄液を給液して洗浄液の液だまりを形成する。
【解決手段】液滴吐出ヘッド１０のノズル面１１に設けられたノズルを清掃するノズルクリーニング装置２０において、洗浄液を給液する給液部２３と、ノズル面１１と非接触状態で配置されており、端部に開口部を有する中空形状で形成され、給液部２３から給液された洗浄液を開口部から吸引する吸引部２１と、を備え、給液部２３は、開口部のノズル面１１側の先端部とノズル面１１との間に洗浄液を給液して洗浄液の液だまりを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドのノズルを清掃するノズルクリーニング装置、および該ノズルクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドのノズルを清掃するために、様々なクリーニング技術が知られている。例えば、ノズル端面に非接触で対向して設けられたクリーニング手段の開口部に表面張力によりメニスカス（液だまり）を形成し、該メニスカスをノズル端面と接触させることにより、ノズル端面に付着した微小インク滴とメニスカスとを一体化させてノズル端面より除去するメンテナンス装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ウェットワイパーノズル（流体アプリケータ）が印字ヘッドの全面に清掃流体を付与し、ウェットワイパーノズルに隣接する減圧ノズルが印字ヘッドに付与された清掃流体を含む汚染物を減圧によって除去する液体インクプリンタが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、吸引口の周囲に設けられた洗浄液吐出口から吐出された洗浄液がノズル孔やその周辺を洗浄し、吸引口に接続された負圧発生源の吸引により洗浄液を吸引口から回収することで、ヘッドの清掃を行うインクジェットプリンタ用ヘッド清掃装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−４２６７８号公報
【特許文献２】特開平９−１７４８６３号公報
【特許文献３】特開２００５−１３１９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のメンテナンス装置では、メニスカスを形成するインクとインク端面に付着した微小インク滴とを一体化させた場合のインクの吸引力のみを利用しているため、ノズル穴内の増粘したインクの吸収が困難であるという問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献２の液体インクプリンタでは、清掃流体の付与する複数の流体アプリケータと、清掃流体を含む汚染物する複数の減圧ノズルとが独立しているため、装置を小型化することが困難であるという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献３のインクジェットプリンタ用ヘッド清掃装置では、吸引口外周に洗浄液吐出口を設けているため、装置を小型化することが困難であり、洗浄液の使用量も多くなることが想定できる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化が可能であって、吸収力を向上させるとともに洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができるノズルクリーニング装置およびインクジェットプリンタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液滴吐出ヘッドのノズル面に設けられたノズルを清掃するノズルクリーニング装置において、洗浄液を給液する給液部と、前記ノズル面と非接触状態で配置されており、端部に開口部を有する中空形状で形成され、前記給液部から給液された前記洗浄液を前記開口部から吸引する吸引部と、を備え、前記給液部は、前記開口部の前記ノズル面側の先端部と前記ノズル面との間に前記洗浄液を給液して前記洗浄液の液だまりを形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、請求項１〜７に記載のクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、小型化が可能であって、吸収力を向上させるとともに洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。
【図２】図２は、給液部と吸引部の詳細な説明図である。
【図３】図３は、給液部と吸引部を図２における矢印Ａから見た説明図である。
【図４】図４は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図５】図５は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図６】図６は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図７】図７は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図８】図８は、ノズルクリーニング装置によるノズルクリーニング方法の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態２にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。
【図１０】図１０は、吸引部の詳細な説明図である。
【図１１】図１１は、吸引部を図１０における矢印Ａから見た説明図である。
【図１２】図１２は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【図１３】図１３は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【図１４】図１４は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【図１５】図１５は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるノズルクリーニング装置、および該ノズルクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタの最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。ノズルクリーニング装置２０は、インクジェットプリンタ等の液滴吐出ヘッド１０に設けられたノズルのうち、液滴を正常に吐出不能な不良ノズルを洗浄液によって清掃する装置である。ノズルクリーニング装置２０は、図１に示すように、給液部２３、給液流路２５、外気導入弁２６、および給液弁２７と、給液タンク２８と、正圧管２９と、排気弁３０と、ポンプＰと、廃液タンク３３と、吸引部２１、吸引管３１、および吸引弁３２と、負圧管３４と、外気導入弁３５と、検知部（不図示）と、駆動部（不図示）とを主に備えている。図２は、給液部と吸引部の詳細な説明図である。図３は、給液部と吸引部を図２における矢印Ａから見た説明図である。
【００１６】
液滴吐出ヘッド１０は、ノズル面１１に、印写に使用される液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。
【００１７】
検知部は、液滴吐出ヘッド１０のノズル毎に液滴の吐出状態を検知して、液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルを検知するものである。この検知部による不良ノズルの検知は、公知の手法を用いる。また、駆動部は、検知部により不良ノズルが検知された場合、不良ノズルと対向する位置にノズルクリーニング装置２０を移動するものである。このような駆動部による移動の一例としては、以下のようになる。不良ノズルのあるヘッドのノズル列をキャリッジ移動により吸引部２１（給液部２３）の中心と合わせ、不良ノズル位置との合わせは、直接スライドステージ等で移動する。この時、不良ノズルの位置情報により適正な位置に移動する。直接スライドステージへのノズルクリーニング装置の固定は、小型化を考慮し、吸引部２１（給液部２３）のみとすることが好ましい。なお、駆動部による移動の手法はこれに限定されるものではない。
【００１８】
給液部２３は、洗浄液が通過可能な中空形状で形成されており、吸引部２１の開口部２２のノズル面１１側の先端部２２ａ近傍に差し込まれている。この給液部２３は、給液タンク２８に収容されている洗浄液を不良ノズル近傍である、吸引部２１の開口部２２のノズル面１１側の先端部２２ａとノズル面１１との間に洗浄液を給液して洗浄液の液だまりを形成するものであり、給液口２３ａが設けられている。
【００１９】
給液口２３ａは、吸引部２１の中空部分に位置する端面がパイプを斜めにカットした形状で形成され、カット面がノズル側に対抗しているため、洗浄液の液だまりが液滴吐出ヘッド１０側に形成されやすくなっている。また、給液部２３は、給液口２３ａが吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａより内部側、すなわち先端部２２ａの端面より下部であって、開口部２２におけるノズル面１１と略平行な開口面の中央近傍に位置するように、ノズル面１１に略平行に接続されて配置されている。
【００２０】
給液流路２５は、給液する洗浄液を通過させる流路であり、一端が給液部２３の給液口２３ａと反対側の端部に接続され、他端が給液タンク２８に接続されている。
【００２１】
給液弁２７は、給液流路２５に設けられている弁であり、開閉することで給液流路２５を通過する洗浄液の給液量を制御する弁である。本実施の形態では、給液弁２７が給液弁２７を開閉して、給液口２３ａから給液される洗浄液の給液量を制御することで、給液部２３は、少なくとも１つのノズルに接触するように洗浄液の液だまりを形成することが可能になる。
【００２２】
外気導入弁２６は、給液流路２５における給液部２３と給液弁２７との間の流路から分岐した管路中に設けられ、給液流路２５への外気の導入または遮断を調整する弁であり、開状態の場合に給液流路２５に外気を導入し、閉状態の場合に給液流路２５に外気を遮断する。
【００２３】
給液タンク２８は、密閉容器であり、内部にノズルを洗浄する洗浄液を収容するものである。
【００２４】
ポンプＰは、圧力の作用で洗浄液を送る機械であり、本実施の形態では、加圧することで正圧Ｐｐを発生させ、正圧管２９を介して洗浄液を給液している。ポンプＰは、モータ駆動電圧の可変によって洗浄液の給液量を制御することができる。また、正圧管２９に設けられた排気弁３０を開閉することにより洗浄液の給液量を制御してもよい。
【００２５】
吸引部２１は、端部に開口部２２を有する中空形状で形成され、給液部２３から給液された洗浄液を開口部２２から吸引する。また、吸引部２１は、ノズル面１１と非接触状態で配置され、開口部２２のノズル面１１側の先端部２２ａ近傍の給液部２３の下方にリブ２４が設けられており、リブ２４と開口部２２とによって安定した液だまりが形成される。
【００２６】
吸引管３１は、吸引した洗浄液を通過させる管であり、一端が吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａと反対側の端部と接続され、他端が廃液タンク３３に接続されている。
【００２７】
吸引弁３２は、吸引管３１に設けられている弁であり、閉状態にすることで吸引管３１内の負圧を停止し、開状態にすることで吸引管３１内を負圧にする。
【００２８】
廃液タンク３３は、密閉容器であり、ノズルを洗浄した後の廃棄する洗浄液を収容するものである。
【００２９】
ポンプＰは、減圧することで負圧Ｐｖを発生させ、負圧管３４および吸引管３１を介して吸引部２１から洗浄液を吸引している。
【００３０】
外気導入弁３５は、負圧管３４に接続され、負圧管３４への外気の導入または遮断を調整する弁であり、開状態の場合に負圧管３４に外気を導入し、閉状態の場合に負圧管３４に外気を遮断する。
【００３１】
次に、給液部２３から洗浄液を給液して液だまりを形成し、吸引部２１により液だまりの洗浄液を吸引するまでのノズルクリーニング装置２０の動作について、図４〜７を用いて説明する。図４〜７は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【００３２】
液滴吐出ヘッド１０の不良ノズル１１ａを清掃する場合、図４に示すように、ノズルクリーニング装置２０を不良ノズル１１ａに対向する位置に移動する。
【００３３】
次に、ノズルクリーニング装置２０は、吸引管３１の吸引弁３２を閉状態にし、外気導入弁３５を開状態にし、さらに外気導入弁２６を閉状態にして、給液部２３によって洗浄液を給液する。具体的には、ポンプＰを駆動して正圧Ｐｐを発生させ、排気弁３０を制御し給液タンク２８の内圧を調整して、洗浄液を給液流路２５に送り出す。そして、給液弁２７で洗浄液の給液量を制御し、給液部２３の先端部の給液口２３ａから洗浄液を給液して、図５に示すように、吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａとノズル面１１との間に洗浄液の液だまりＭを形成する。
【００３４】
このとき、少なくとも１つの不良ノズル（ここでは、不良ノズル１１ａ）を覆う接触面を持った液だまりを形成した状態で、給液弁２７を閉状態にして液だまりを保持する。そして、排気弁３０を全開状態にして、次動作である吸引部２１による吸引動作における真空度性能を十分発揮させるようにする。
【００３５】
そして、ノズルクリーニング装置２０は、吸引能力を十分発揮させるために、外気導入弁３５を閉状態にし、廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させ吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、不良ノズル１１ａのインク増粘による固着や紙粉や不良ノズル１１ａの内部の気泡などの不具合要因物質を除去することができ、図６に示すようになる。
【００３６】
次に、クリーニングを必要とする不良ノズルが他にもある場合は、その不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置２０を移動して、上記の動作を繰り返す。一方、全ての不良ノズルのクリーニングが終了した場合は、外気導入弁２６を開状態にし、給液部２３内の洗浄液を吸引し、図７に示す状態とする。このような動作を最後に行うことで、次回の不良ノズルのクリーニング動作において新たな洗浄液を供給することができる。そして、一連のクリーニング動作を終了する。
【００３７】
次に、以上のように構成されたノズルクリーニング装置２０によるノズルクリーニング方法について説明する。図８は、ノズルクリーニング装置によるノズルクリーニング方法の流れを示すフローチャートである。このノズルクリーニング方法は、インクジェットプリンタの電源投入時や、インクジェットプリンタにより指定枚数の印写を行った時点、または印写不良が発見され強制的に不良ノズルの検知と維持回復を行う設定がされている場合などに実施される。
【００３８】
まず、検知部は、液滴吐出ヘッド１０のノズル毎に吐出状態を検知し（ステップＳ１）、液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルがあるか否かを判断する（ステップＳ２）。不良ノズルがなかった場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、全て正常なノズルであり、ノズルの清掃は不要であるため、処理を終了する。
【００３９】
一方、不良ノズルがあった場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ノズルクリーニング装置２０は、不良ノズルを記憶部（不図示）に記憶する（ステップＳ３）。次に、ノズルクリーニング装置２０は、不良ノズルが予め定めた所定の数以上か否かを判断することにより、ノズルの洗浄方式を選定する（ステップＳ４）。なお、回復の時間と洗浄液の使用量の比較によって不良ノズルの多少を判断するように構成してもよい。
【００４０】
不良ノズルが所定の数以上である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、インクジェットプリンタは、全てのノズルを同時に洗浄する（ステップＳ５）。具体的には、全てのノズルに対して吸引したりワイピングを行ったりする一般的なメンテナンス方式を行い、ステップＳ１２へ進む。
【００４１】
一方、不良ノズルが所定の数以下である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ノズルクリーニング装置２０は、記憶した不良ノズルを読み込む(ステップＳ６)。駆動部は、ノズルクリーニング装置２０を検知した不良ノズルの位置に移動する（ステップＳ７）。そして、ノズルクリーニング装置２０は、給液部２３により、吸引部２１の先端部２２ａと液滴吐出ヘッド１０のノズル面１１との間に洗浄液を給液し（ステップＳ８）、洗浄液の液だまりを形成する。次に、ノズルクリーニング装置２０は、吸引部２１により洗浄液を吸引して（ステップＳ９）、不良ノズルを洗浄する。
【００４２】
そして、ノズルクリーニング装置２０は、記憶した不良ノズルを全て洗浄できたか否かを判断する（ステップＳ１０）。不良ノズルを全て洗浄できていない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、駆動部は、ノズルクリーニング装置２０を次の不良ノズルの位置に移動する（ステップＳ１１）。
【００４３】
一方、不良ノズルを全て洗浄できた場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、検知部は、液滴吐出ヘッド１０のノズル毎に吐出状態を再検知し（ステップＳ１２）、不良ノズルがあるか否かを判断する（ステップＳ１３）。不良ノズルがなかった場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、インクジェットプリンタは、印写を行う（ステップＳ１４）。
【００４４】
一方、不良ノズルがあった場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、インクジェットプリンタは、不良ノズルの回復が可能か否かを判断する（ステップＳ１５）。不良ノズルの回復が可能である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ３に戻って処理を繰り返す。一方、不良ノズルの回復が可能でない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、インクジェットプリンタは、利用者に向けてその旨の警告を行い（ステップＳ１６）、印写を停止する。なお、不良ノズルの回復が不能と判断する場合としては、例えば、不良ノズルを所定の回数、回復を試みても回復しない場合、または操作者が中断／停止を実行した場合等があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
このように、本実施の形態のノズルクリーニング装置２０は、不良ノズルが所定の数以下である場合に、その不良ノズルに対して給液部２３から洗浄液を給液して、吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａと液滴吐出ヘッド１０のノズル面１１との間に洗浄液の液だまりを形成することで、不良ノズルを回復するための必要最適量の洗浄液のみを給液して洗浄することができ、洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態における給液部２３は、吸引部２１の開口部２２の中央近傍で、開口部２２の先端部２２ａより下部に位置にしているので、給液部２３と吸引部２１とが一体となっているため小型化が可能であって、吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａのみに洗浄液の液だまりを形成しやすく、必要最適量の洗浄液を安定して給液できる。また、洗浄液の液だまりを形成する際に、吸引弁３２を閉状態にすることで吸引部２１の負圧を停止しているため、開口部２２の先端部２２ａに安定して洗浄液の液だまりを形成できる。また、廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させてから吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、洗浄液の液だまりの吸収力を向上させることができる。
【００４７】
また、その液だまりは少なくとも１つの不良ノズルに接触するように洗浄液の給液量を制御するための給液弁２７を給液流路２５に設けているため、必要最適量の洗浄液を給液し、洗浄液の使用量の軽減と性能維持を確実に行うことができる。不良ノズルを検知して、該不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置２０を移動して不良ノズルの洗浄を行うことで、不良ノズルのみの回復を選択的に行うことができるため、不良ノズルの回復時間を短縮するとともに洗浄液の使用量を軽減できる。
【００４８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、給液部２３により洗浄液を給液する構成となっていたが、本実施の形態では、液滴吐出ヘッドのノズルから液滴として洗浄液を給液する構成となっている。
【００４９】
図９は、実施の形態２にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。ノズルクリーニング装置６０は、液滴吐出ヘッド５０に設けられたノズルのうち、液滴を正常に吐出不能な不良ノズルを洗浄液によって清掃する装置であって、吸引部６１、吸引管３１、および吸引弁３２と、ポンプＰと、廃液タンク３３と、負圧管７４と、検知部（不図示）と、駆動部（不図示）とを主に備えている。図１０は、吸引部の詳細な説明図である。図１１は、吸引部を図１０における矢印Ａから見た説明図である。ここで、廃液タンク３３と、吸引管３１と、吸引弁３２の構成および機能は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００５０】
液滴吐出ヘッド５０は、ノズル面５１に、印写に使用される液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。また、本実施の形態では、このノズルが洗浄液としての液滴を給液する給液部としての役割も果たす。すなわち、液滴吐出ヘッド５０に設けられた複数のノズルのうち、不良ノズルの両サイドのノズルが液滴を吐出し、吸引部６１の開口部６２の先端部６２ａとノズル面５１との間に液滴を給液して液滴の液だまり（洗浄液の液だまり）を形成する。また、液滴吐出ヘッド５０のノズルは、吸引弁３２が閉状態の場合に、液滴の給液量を制御して、少なくとも１つのノズルに接触するように液滴の液だまりを形成する。
【００５１】
検知部は、液滴吐出ヘッド５０のノズル毎に液滴の吐出状態を検知して、液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルを検知するものである。この検知部による不良ノズルの検知は、公知の手法を用いる。また、駆動部は、検知部により不良ノズルが検知された場合、不良ノズルと対向する位置であって、不良ノズルの両サイドのノズルから吸引部６１に洗浄液を給液できる位置にノズルクリーニング装置６０を移動するものである。
【００５２】
吸引部６１は、端部に開口部６２を有する中空形状で形成され、ノズルから給液された液滴を開口部６２から吸引する。また、吸引部６１は、ノズル面５１と非接触状態で配置され、開口部６２のノズル面５１側の先端部６２ａ近傍であって、ノズルに対向する位置にリブ８４が設けられている。ノズルは、このリブ８４とノズル面５１との間に液滴を給液して液滴の液だまりを形成することで、安定した液だまりを形成できる。
【００５３】
ポンプＰは、圧力の作用で洗浄液を送る機械であり、本実施の形態では、減圧することで負圧Ｐｖを発生させ、負圧管３４および吸引管３１を介して吸引部６１から洗浄液を吸引している。
【００５４】
次に、液滴吐出ヘッド５０のノズルから液滴を給液して液だまりを形成し、吸引部６１により形成された液だまりの液滴を吸引するまでのノズルクリーニング装置６０の動作について、図１２〜１５を用いて説明する。図１２〜１５は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【００５５】
液滴吐出ヘッド５０の不良ノズル５１ａを清掃する場合、図１２に示すように、ノズルクリーニング装置６０を不良ノズル５１ａに対向する位置に移動する。
【００５６】
次に、ノズルクリーニング装置６０は、吸引管３１の吸引弁３２を閉状態にして、図１３に示すように、不良ノズルの両サイドのノズル５１ｂ、５１ｃによって液滴を給液する。この時、ノズル５１ｂ、５１ｃは給液する液滴の給液量を制御し、図１４に示すように、吸引部６１の開口部６２の先端部６２ａとノズル面５１との間に液滴の液だまりを形成する。このとき、少なくとも１つの不良ノズル（ここでは、不良ノズル５１ａ）を覆う接触面を持った液だまりＭを形成する。
【００５７】
そして、ノズルクリーニング装置６０は、吸引能力を十分発揮させるために、吸引管３１の吸引弁３２を閉状態にし、ポンプＰを駆動して廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させ吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、実施の形態１と同様に、不良ノズル５１ａのインク増粘による固着や紙粉や不良ノズル５１ａの内部の気泡などの不具合要因物質を除去することができ、図１５に示すようになる。
【００５８】
次に、クリーニングを必要とする不良ノズルが他にもある場合は、その不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置６０を移動して、上記の動作を繰り返す。一方、全ての不良ノズルのクリーニングが終了した場合は、一連のクリーニング動作を終了する。なお、液滴（洗浄液）の給液方法としては、不良ノズルの両サイドのノズルだけでなく、他の位置の正常ノズルから給液し、その後に不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置６０を移動してクリーニングの作業効率を向上させてもよい。
【００５９】
以上のように構成されたノズルクリーニング装置６０によるノズルクリーニング方法は、実施の形態１と同様である（図８参照）。本実施の形態のノズルクリーニング装置６０では、図８のステップＳ８において、液滴吐出ヘッド５０のノズルにより、吸引部６１の先端部６２ａと液滴吐出ヘッド５０のノズル面５１との間に洗浄液を給液する。
【００６０】
このように、本実施の形態のノズルクリーニング装置６０は、不良ノズルが所定の数以下である場合に、その不良ノズルに対して液滴吐出ヘッド５０の正常ノズルから洗浄液としての液滴を給液して、吸引部６１の開口部６２の先端部６２ａと液滴吐出ヘッド５０のノズル面５１との間に液滴の液だまりを形成することで、不良ノズルを回復するための必要最適量の洗浄液のみを給液して洗浄することができ、洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、液滴吐出ヘッド５０のノズルから洗浄液としての液滴を吐出するので、別個に洗浄液を給液する構成を設けることなく、小型化が可能である。また、液滴の液だまりを形成する際に、吸引弁３２を閉状態にすることで吸引部６１の負圧を停止しているため、開口部６２の先端部６２ａに安定して洗浄液の液だまりを形成できる。また、廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させてから吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、洗浄液の液だまりの吸収力を向上させることができる。
【００６２】
また、その液だまりは少なくとも１つの不良ノズルに接触するように液滴の給液量を制御しているため、必要最適量の液滴を給液し、液滴の使用量の軽減と性能維持を確実に行うことができる。不良ノズルを検知して、該不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置６０を移動して不良ノズルの洗浄を行うことで、不良ノズルのみの回復を選択的に行うことができるため、不良ノズルの回復時間を短縮するとともに洗浄液の使用量を軽減できる。
【００６３】
実施の形態１、２では、ポンプＰを１台用いて洗浄液の液だまりを形成する動作を説明したが、これに限定されることなく、吸引機能と給液機能を別々のポンプで行うよう構成してもよい。また、実施の形態１および実施の形態２を合わせた構成とし、ノズルの状況に応じてクリーニング方法を選択する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０、５０ 液滴吐出ヘッド
１１、５１ ノズル面
１１ａ、５１ａ 不良ノズル
２０、６０ ノズルクリーニング装置
２１、６１ 吸引部
２２、６２ 開口部
２２ａ、６２ａ 先端部
２３ 給液部
２３ａ 給液口
２４、８４ リブ
２５ 給液流路
２６ 外気導入弁
２７ 給液弁
２８ 給液タンク
２９ 正圧管
３０ 排気弁
３１ 吸引管
３２ 吸引弁
３３ 廃液タンク
３４、７４ 負圧管
３５ 外気導入弁
Ｐ ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドのノズルを清掃するノズルクリーニング装置、および該ノズルクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドのノズルを清掃するために、様々なクリーニング技術が知られている。例えば、ノズル端面に非接触で対向して設けられたクリーニング手段の開口部に表面張力によりメニスカス（液だまり）を形成し、該メニスカスをノズル端面と接触させることにより、ノズル端面に付着した微小インク滴とメニスカスとを一体化させてノズル端面より除去するメンテナンス装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ウェットワイパーノズル（流体アプリケータ）が印字ヘッドの全面に清掃流体を付与し、ウェットワイパーノズルに隣接する減圧ノズルが印字ヘッドに付与された清掃流体を含む汚染物を減圧によって除去する液体インクプリンタが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、吸引口の周囲に設けられた洗浄液吐出口から吐出された洗浄液がノズル孔やその周辺を洗浄し、吸引口に接続された負圧発生源の吸引により洗浄液を吸引口から回収することで、ヘッドの清掃を行うインクジェットプリンタ用ヘッド清掃装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−４２６７８号公報
【特許文献２】特開平９−１７４８６３号公報
【特許文献３】特開２００５−１３１９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のメンテナンス装置では、メニスカスを形成するインクとインク端面に付着した微小インク滴とを一体化させた場合のインクの吸引力のみを利用しているため、ノズル穴内の増粘したインクの吸収が困難であるという問題がある。
【０００７】
また、上記特許文献２の液体インクプリンタでは、清掃流体の付与する複数の流体アプリケータと、清掃流体を含む汚染物する複数の減圧ノズルとが独立しているため、装置を小型化することが困難であるという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献３のインクジェットプリンタ用ヘッド清掃装置では、吸引口外周に洗浄液吐出口を設けているため、装置を小型化することが困難であり、洗浄液の使用量も多くなることが想定できる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化が可能であって、吸収力を向上させるとともに洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができるノズルクリーニング装置およびインクジェットプリンタを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液滴吐出ヘッドのノズル面に設けられたノズルを清掃するノズルクリーニング装置において、洗浄液を給液する給液部と、前記ノズル面と非接触状態で配置されており、端部に開口部を有する中空形状で形成され、前記給液部から給液された前記洗浄液を前記開口部から吸引する吸引部と、を備え、前記給液部は、前記開口部の前記ノズル面側の先端部と前記ノズル面との間に前記洗浄液を給液して前記洗浄液の液だまりを形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、請求項１〜７に記載のクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、小型化が可能であって、吸収力を向上させるとともに洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。
【図２】図２は、給液部と吸引部の詳細な説明図である。
【図３】図３は、給液部と吸引部を図２における矢印Ａから見た説明図である。
【図４】図４は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図５】図５は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図６】図６は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図７】図７は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【図８】図８は、ノズルクリーニング装置によるノズルクリーニング方法の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態２にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。
【図１０】図１０は、吸引部の詳細な説明図である。
【図１１】図１１は、吸引部を図１０における矢印Ａから見た説明図である。
【図１２】図１２は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【図１３】図１３は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【図１４】図１４は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【図１５】図１５は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるノズルクリーニング装置、および該ノズルクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタの最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。ノズルクリーニング装置２０は、インクジェットプリンタ等の液滴吐出ヘッド１０に設けられたノズルのうち、液滴を正常に吐出不能な不良ノズルを洗浄液によって清掃する装置である。ノズルクリーニング装置２０は、図１に示すように、給液部２３、給液流路２５、外気導入弁２６、および給液弁２７と、給液タンク２８と、正圧管２９と、排気弁３０と、ポンプＰと、廃液タンク３３と、吸引部２１、吸引管３１、および吸引弁３２と、負圧管３４と、外気導入弁３５と、検知部（不図示）と、駆動部（不図示）とを主に備えている。図２は、給液部と吸引部の詳細な説明図である。図３は、給液部と吸引部を図２における矢印Ａから見た説明図である。
【００１６】
液滴吐出ヘッド１０は、ノズル面１１に、印写に使用される液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。
【００１７】
検知部は、液滴吐出ヘッド１０のノズル毎に液滴の吐出状態を検知して、液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルを検知するものである。この検知部による不良ノズルの検知は、公知の手法を用いる。また、駆動部は、検知部により不良ノズルが検知された場合、不良ノズルと対向する位置にノズルクリーニング装置２０を移動するものである。このような駆動部による移動の一例としては、以下のようになる。不良ノズルのあるヘッドのノズル列をキャリッジ移動により吸引部２１（給液部２３）の中心と合わせ、不良ノズル位置との合わせは、直接スライドステージ等で移動する。この時、不良ノズルの位置情報により適正な位置に移動する。直接スライドステージへのノズルクリーニング装置の固定は、小型化を考慮し、吸引部２１（給液部２３）のみとすることが好ましい。なお、駆動部による移動の手法はこれに限定されるものではない。
【００１８】
給液部２３は、洗浄液が通過可能な中空形状で形成されており、吸引部２１の開口部２２のノズル面１１側の先端部２２ａ近傍に差し込まれている。この給液部２３は、給液タンク２８に収容されている洗浄液を不良ノズル近傍である、吸引部２１の開口部２２のノズル面１１側の先端部２２ａとノズル面１１との間に洗浄液を給液して洗浄液の液だまりを形成するものであり、給液口２３ａが設けられている。
【００１９】
給液口２３ａは、吸引部２１の中空部分に位置する端面がパイプを斜めにカットした形状で形成され、カット面がノズル側に対抗しているため、洗浄液の液だまりが液滴吐出ヘッド１０側に形成されやすくなっている。また、給液部２３は、給液口２３ａが吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａより内部側、すなわち先端部２２ａの端面より下部であって、開口部２２におけるノズル面１１と略平行な開口面の中央近傍に位置するように、ノズル面１１に略平行に接続されて配置されている。
【００２０】
給液流路２５は、給液する洗浄液を通過させる流路であり、一端が給液部２３の給液口２３ａと反対側の端部に接続され、他端が給液タンク２８に接続されている。
【００２１】
給液弁２７は、給液流路２５に設けられている弁であり、開閉することで給液流路２５を通過する洗浄液の給液量を制御する弁である。本実施の形態では、給液弁２７が給液弁２７を開閉して、給液口２３ａから給液される洗浄液の給液量を制御することで、給液部２３は、少なくとも１つのノズルに接触するように洗浄液の液だまりを形成することが可能になる。
【００２２】
外気導入弁２６は、給液流路２５における給液部２３と給液弁２７との間の流路から分岐した管路中に設けられ、給液流路２５への外気の導入または遮断を調整する弁であり、開状態の場合に給液流路２５に外気を導入し、閉状態の場合に給液流路２５に外気を遮断する。
【００２３】
給液タンク２８は、密閉容器であり、内部にノズルを洗浄する洗浄液を収容するものである。
【００２４】
ポンプＰは、圧力の作用で洗浄液を送る機械であり、本実施の形態では、加圧することで正圧Ｐｐを発生させ、正圧管２９を介して洗浄液を給液している。ポンプＰは、モータ駆動電圧の可変によって洗浄液の給液量を制御することができる。また、正圧管２９に設けられた排気弁３０を開閉することにより洗浄液の給液量を制御してもよい。
【００２５】
吸引部２１は、端部に開口部２２を有する中空形状で形成され、給液部２３から給液された洗浄液を開口部２２から吸引する。また、吸引部２１は、ノズル面１１と非接触状態で配置され、開口部２２のノズル面１１側の先端部２２ａ近傍の給液部２３の下方にリブ２４が設けられており、リブ２４と開口部２２とによって安定した液だまりが形成される。
【００２６】
吸引管３１は、吸引した洗浄液を通過させる管であり、一端が吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａと反対側の端部と接続され、他端が廃液タンク３３に接続されている。
【００２７】
吸引弁３２は、吸引管３１に設けられている弁であり、閉状態にすることで吸引管３１内の負圧を停止し、開状態にすることで吸引管３１内を負圧にする。
【００２８】
廃液タンク３３は、密閉容器であり、ノズルを洗浄した後の廃棄する洗浄液を収容するものである。
【００２９】
ポンプＰは、減圧することで負圧Ｐｖを発生させ、負圧管３４および吸引管３１を介して吸引部２１から洗浄液を吸引している。
【００３０】
外気導入弁３５は、負圧管３４に接続され、負圧管３４への外気の導入または遮断を調整する弁であり、開状態の場合に負圧管３４に外気を導入し、閉状態の場合に負圧管３４に外気を遮断する。
【００３１】
次に、給液部２３から洗浄液を給液して液だまりを形成し、吸引部２１により液だまりの洗浄液を吸引するまでのノズルクリーニング装置２０の動作について、図４〜７を用いて説明する。図４〜７は、給液部と吸引部の動作説明図である。
【００３２】
液滴吐出ヘッド１０の不良ノズル１１ａを清掃する場合、図４に示すように、ノズルクリーニング装置２０を不良ノズル１１ａに対向する位置に移動する。
【００３３】
次に、ノズルクリーニング装置２０は、吸引管３１の吸引弁３２を閉状態にし、外気導入弁３５を開状態にし、さらに外気導入弁２６を閉状態にして、給液部２３によって洗浄液を給液する。具体的には、ポンプＰを駆動して正圧Ｐｐを発生させ、排気弁３０を制御し給液タンク２８の内圧を調整して、洗浄液を給液流路２５に送り出す。そして、給液弁２７で洗浄液の給液量を制御し、給液部２３の先端部の給液口２３ａから洗浄液を給液して、図５に示すように、吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａとノズル面１１との間に洗浄液の液だまりＭを形成する。
【００３４】
このとき、少なくとも１つの不良ノズル（ここでは、不良ノズル１１ａ）を覆う接触面を持った液だまりを形成した状態で、給液弁２７を閉状態にして液だまりを保持する。そして、排気弁３０を全開状態にして、次動作である吸引部２１による吸引動作における真空度性能を十分発揮させるようにする。
【００３５】
そして、ノズルクリーニング装置２０は、吸引能力を十分発揮させるために、外気導入弁３５を閉状態にし、廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させ吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、不良ノズル１１ａのインク増粘による固着や紙粉や不良ノズル１１ａの内部の気泡などの不具合要因物質を除去することができ、図６に示すようになる。
【００３６】
次に、クリーニングを必要とする不良ノズルが他にもある場合は、その不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置２０を移動して、上記の動作を繰り返す。一方、全ての不良ノズルのクリーニングが終了した場合は、外気導入弁２６を開状態にし、給液部２３内の洗浄液を吸引し、図７に示す状態とする。このような動作を最後に行うことで、次回の不良ノズルのクリーニング動作において新たな洗浄液を供給することができる。そして、一連のクリーニング動作を終了する。
【００３７】
次に、以上のように構成されたノズルクリーニング装置２０によるノズルクリーニング方法について説明する。図８は、ノズルクリーニング装置によるノズルクリーニング方法の流れを示すフローチャートである。このノズルクリーニング方法は、インクジェットプリンタの電源投入時や、インクジェットプリンタにより指定枚数の印写を行った時点、または印写不良が発見され強制的に不良ノズルの検知と維持回復を行う設定がされている場合などに実施される。
【００３８】
まず、検知部は、液滴吐出ヘッド１０のノズル毎に吐出状態を検知し（ステップＳ１）、液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルがあるか否かを判断する（ステップＳ２）。不良ノズルがなかった場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、全て正常なノズルであり、ノズルの清掃は不要であるため、処理を終了する。
【００３９】
一方、不良ノズルがあった場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ノズルクリーニング装置２０は、不良ノズルを記憶部（不図示）に記憶する（ステップＳ３）。次に、ノズルクリーニング装置２０は、不良ノズルが予め定めた所定の数以上か否かを判断することにより、ノズルの洗浄方式を選定する（ステップＳ４）。なお、回復の時間と洗浄液の使用量の比較によって不良ノズルの多少を判断するように構成してもよい。
【００４０】
不良ノズルが所定の数以上である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、インクジェットプリンタは、全てのノズルを同時に洗浄する（ステップＳ５）。具体的には、全てのノズルに対して吸引したりワイピングを行ったりする一般的なメンテナンス方式を行い、ステップＳ１２へ進む。
【００４１】
一方、不良ノズルが所定の数以下である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ノズルクリーニング装置２０は、記憶した不良ノズルを読み込む(ステップＳ６)。駆動部は、ノズルクリーニング装置２０を検知した不良ノズルの位置に移動する（ステップＳ７）。そして、ノズルクリーニング装置２０は、給液部２３により、吸引部２１の先端部２２ａと液滴吐出ヘッド１０のノズル面１１との間に洗浄液を給液し（ステップＳ８）、洗浄液の液だまりを形成する。次に、ノズルクリーニング装置２０は、吸引部２１により洗浄液を吸引して（ステップＳ９）、不良ノズルを洗浄する。
【００４２】
そして、ノズルクリーニング装置２０は、記憶した不良ノズルを全て洗浄できたか否かを判断する（ステップＳ１０）。不良ノズルを全て洗浄できていない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、駆動部は、ノズルクリーニング装置２０を次の不良ノズルの位置に移動する（ステップＳ１１）。
【００４３】
一方、不良ノズルを全て洗浄できた場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、検知部は、液滴吐出ヘッド１０のノズル毎に吐出状態を再検知し（ステップＳ１２）、不良ノズルがあるか否かを判断する（ステップＳ１３）。不良ノズルがなかった場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、インクジェットプリンタは、印写を行う（ステップＳ１４）。
【００４４】
一方、不良ノズルがあった場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、インクジェットプリンタは、不良ノズルの回復が可能か否かを判断する（ステップＳ１５）。不良ノズルの回復が可能である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ３に戻って処理を繰り返す。一方、不良ノズルの回復が可能でない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、インクジェットプリンタは、利用者に向けてその旨の警告を行い（ステップＳ１６）、印写を停止する。なお、不良ノズルの回復が不能と判断する場合としては、例えば、不良ノズルを所定の回数、回復を試みても回復しない場合、または操作者が中断／停止を実行した場合等があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
このように、本実施の形態のノズルクリーニング装置２０は、不良ノズルが所定の数以下である場合に、その不良ノズルに対して給液部２３から洗浄液を給液して、吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａと液滴吐出ヘッド１０のノズル面１１との間に洗浄液の液だまりを形成することで、不良ノズルを回復するための必要最適量の洗浄液のみを給液して洗浄することができ、洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態における給液部２３は、吸引部２１の開口部２２の中央近傍で、開口部２２の先端部２２ａより下部に位置にしているので、給液部２３と吸引部２１とが一体となっているため小型化が可能であって、吸引部２１の開口部２２の先端部２２ａのみに洗浄液の液だまりを形成しやすく、必要最適量の洗浄液を安定して給液できる。また、洗浄液の液だまりを形成する際に、吸引弁３２を閉状態にすることで吸引部２１の負圧を停止しているため、開口部２２の先端部２２ａに安定して洗浄液の液だまりを形成できる。また、廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させてから吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、洗浄液の液だまりの吸収力を向上させることができる。
【００４７】
また、その液だまりは少なくとも１つの不良ノズルに接触するように洗浄液の給液量を制御するための給液弁２７を給液流路２５に設けているため、必要最適量の洗浄液を給液し、洗浄液の使用量の軽減と性能維持を確実に行うことができる。不良ノズルを検知して、該不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置２０を移動して不良ノズルの洗浄を行うことで、不良ノズルのみの回復を選択的に行うことができるため、不良ノズルの回復時間を短縮するとともに洗浄液の使用量を軽減できる。
【００４８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、給液部２３により洗浄液を給液する構成となっていたが、本実施の形態では、液滴吐出ヘッドのノズルから液滴として洗浄液を給液する構成となっている。
【００４９】
図９は、実施の形態２にかかるノズルクリーニング装置の全体構成図である。ノズルクリーニング装置６０は、液滴吐出ヘッド５０に設けられたノズルのうち、液滴を正常に吐出不能な不良ノズルを洗浄液によって清掃する装置であって、吸引部６１、吸引管３１、および吸引弁３２と、ポンプＰと、廃液タンク３３と、負圧管７４と、検知部（不図示）と、駆動部（不図示）とを主に備えている。図１０は、吸引部の詳細な説明図である。図１１は、吸引部を図１０における矢印Ａから見た説明図である。ここで、廃液タンク３３と、吸引管３１と、吸引弁３２の構成および機能は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００５０】
液滴吐出ヘッド５０は、ノズル面５１に、印写に使用される液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。また、本実施の形態では、このノズルが洗浄液としての液滴を給液する給液部としての役割も果たす。すなわち、液滴吐出ヘッド５０に設けられた複数のノズルのうち、不良ノズルの両サイドのノズルが液滴を吐出し、吸引部６１の開口部６２の先端部６２ａとノズル面５１との間に液滴を給液して液滴の液だまり（洗浄液の液だまり）を形成する。また、液滴吐出ヘッド５０のノズルは、吸引弁３２が閉状態の場合に、液滴の給液量を制御して、少なくとも１つのノズルに接触するように液滴の液だまりを形成する。
【００５１】
検知部は、液滴吐出ヘッド５０のノズル毎に液滴の吐出状態を検知して、液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルを検知するものである。この検知部による不良ノズルの検知は、公知の手法を用いる。また、駆動部は、検知部により不良ノズルが検知された場合、不良ノズルと対向する位置であって、不良ノズルの両サイドのノズルから吸引部６１に洗浄液を給液できる位置にノズルクリーニング装置６０を移動するものである。
【００５２】
吸引部６１は、端部に開口部６２を有する中空形状で形成され、ノズルから給液された液滴を開口部６２から吸引する。また、吸引部６１は、ノズル面５１と非接触状態で配置され、開口部６２のノズル面５１側の先端部６２ａ近傍であって、ノズルに対向する位置にリブ８４が設けられている。ノズルは、このリブ８４とノズル面５１との間に液滴を給液して液滴の液だまりを形成することで、安定した液だまりを形成できる。
【００５３】
ポンプＰは、圧力の作用で洗浄液を送る機械であり、本実施の形態では、減圧することで負圧Ｐｖを発生させ、負圧管３４および吸引管３１を介して吸引部６１から洗浄液を吸引している。
【００５４】
次に、液滴吐出ヘッド５０のノズルから液滴を給液して液だまりを形成し、吸引部６１により形成された液だまりの液滴を吸引するまでのノズルクリーニング装置６０の動作について、図１２〜１５を用いて説明する。図１２〜１５は、ノズルと吸引部の動作説明図である。
【００５５】
液滴吐出ヘッド５０の不良ノズル５１ａを清掃する場合、図１２に示すように、ノズルクリーニング装置６０を不良ノズル５１ａに対向する位置に移動する。
【００５６】
次に、ノズルクリーニング装置６０は、吸引管３１の吸引弁３２を閉状態にして、図１３に示すように、不良ノズルの両サイドのノズル５１ｂ、５１ｃによって液滴を給液する。この時、ノズル５１ｂ、５１ｃは給液する液滴の給液量を制御し、図１４に示すように、吸引部６１の開口部６２の先端部６２ａとノズル面５１との間に液滴の液だまりを形成する。このとき、少なくとも１つの不良ノズル（ここでは、不良ノズル５１ａ）を覆う接触面を持った液だまりＭを形成する。
【００５７】
そして、ノズルクリーニング装置６０は、吸引能力を十分発揮させるために、吸引管３１の吸引弁３２を閉状態にし、ポンプＰを駆動して廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させ吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、実施の形態１と同様に、不良ノズル５１ａのインク増粘による固着や紙粉や不良ノズル５１ａの内部の気泡などの不具合要因物質を除去することができ、図１５に示すようになる。
【００５８】
次に、クリーニングを必要とする不良ノズルが他にもある場合は、その不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置６０を移動して、上記の動作を繰り返す。一方、全ての不良ノズルのクリーニングが終了した場合は、一連のクリーニング動作を終了する。なお、液滴（洗浄液）の給液方法としては、不良ノズルの両サイドのノズルだけでなく、他の位置の正常ノズルから給液し、その後に不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置６０を移動してクリーニングの作業効率を向上させてもよい。
【００５９】
以上のように構成されたノズルクリーニング装置６０によるノズルクリーニング方法は、実施の形態１と同様である（図８参照）。本実施の形態のノズルクリーニング装置６０では、図８のステップＳ８において、液滴吐出ヘッド５０のノズルにより、吸引部６１の先端部６２ａと液滴吐出ヘッド５０のノズル面５１との間に洗浄液を給液する。
【００６０】
このように、本実施の形態のノズルクリーニング装置６０は、不良ノズルが所定の数以下である場合に、その不良ノズルに対して液滴吐出ヘッド５０の正常ノズルから洗浄液としての液滴を給液して、吸引部６１の開口部６２の先端部６２ａと液滴吐出ヘッド５０のノズル面５１との間に液滴の液だまりを形成することで、不良ノズルを回復するための必要最適量の洗浄液のみを給液して洗浄することができ、洗浄液の使用量を軽減し、作業効率を向上させることができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、液滴吐出ヘッド５０のノズルから洗浄液としての液滴を吐出するので、別個に洗浄液を給液する構成を設けることなく、小型化が可能である。また、液滴の液だまりを形成する際に、吸引弁３２を閉状態にすることで吸引部６１の負圧を停止しているため、開口部６２の先端部６２ａに安定して洗浄液の液だまりを形成できる。また、廃液タンク３３内部の真空度を適正値まで上昇させてから吸引弁３２を一気に開状態にして負圧を発生させることにより、洗浄液の液だまりの吸収力を向上させることができる。
【００６２】
また、その液だまりは少なくとも１つの不良ノズルに接触するように液滴の給液量を制御しているため、必要最適量の液滴を給液し、液滴の使用量の軽減と性能維持を確実に行うことができる。不良ノズルを検知して、該不良ノズルに対向する位置にノズルクリーニング装置６０を移動して不良ノズルの洗浄を行うことで、不良ノズルのみの回復を選択的に行うことができるため、不良ノズルの回復時間を短縮するとともに洗浄液の使用量を軽減できる。
【００６３】
実施の形態１、２では、ポンプＰを１台用いて洗浄液の液だまりを形成する動作を説明したが、これに限定されることなく、吸引機能と給液機能を別々のポンプで行うよう構成してもよい。また、実施の形態１および実施の形態２を合わせた構成とし、ノズルの状況に応じてクリーニング方法を選択する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０、５０ 液滴吐出ヘッド
１１、５１ ノズル面
１１ａ、５１ａ 不良ノズル
２０、６０ ノズルクリーニング装置
２１、６１ 吸引部
２２、６２ 開口部
２２ａ、６２ａ 先端部
２３ 給液部
２３ａ 給液口
２４、８４ リブ
２５ 給液流路
２６ 外気導入弁
２７ 給液弁
２８ 給液タンク
２９ 正圧管
３０ 排気弁
３１ 吸引管
３２ 吸引弁
３３ 廃液タンク
３４、７４ 負圧管
３５ 外気導入弁
Ｐ ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドのノズル面に設けられたノズルを清掃するノズルクリーニング装置において、
洗浄液を給液する給液部と、
前記ノズル面と非接触状態で配置されており、端部に開口部を有する中空形状で形成され、前記給液部から給液された前記洗浄液を前記開口部から吸引する吸引部と、を備え、
前記給液部は、前記開口部の前記ノズル面側の先端部と前記ノズル面との間に前記洗浄液を給液して前記洗浄液の液だまりを形成することを特徴とするノズルクリーニング装置。
【請求項２】
前記給液部は、前記洗浄液を給液する給液口が設けられ、前記給液口が前記開口部の前記先端部より内部側であって、前記開口部の中央近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項３】
前記給液部により給液する前記洗浄液を通過させる給液流路と、
前記給液流路に設けられ、開閉することで前記洗浄液の給液量を制御する給液弁と、
前記吸引部により吸引した前記洗浄液を通過させる吸引管と、
前記吸引管内を負圧にする圧力機構と、
前記吸引管に設けられ、閉状態にすることで前記吸引管内の負圧を停止する吸引弁と、をさらに備え、
前記給液部は、前記吸引弁が閉状態の場合に、前記給液弁により前記洗浄液の給液量が制御され、少なくとも１つのノズルに接触するように前記洗浄液の液だまりを形成することを特徴とする請求項２に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項４】
前記給液部は、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズルであり、
前記洗浄液は、前記ノズルから吐出される液滴であることを特徴とする請求項１に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項５】
前記吸引部により吸引した前記液滴を通過させる吸引管と、
前記吸引管内を負圧にする圧力機構と、
前記吸引管に設けられ、閉状態にすることで前記吸引管内の負圧を停止する吸引弁と、をさらに備え、
前記ノズルは、前記吸引弁が閉状態の場合に、前記液滴の給液量を制御して、少なくとも１つのノズルに接触するように前記液滴の液だまりを形成することを特徴とする請求項４に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項６】
前記吸引部の前記開口部の前記先端部近傍であって、前記ノズルと対向する位置にリブをさらに備え、
前記ノズルは、前記リブと前記ノズル面との間に前記液滴を給液して前記液滴の液だまりを形成することを特徴とする請求項１、４、５に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項７】
前記液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルを検知する検知手段と、
前記不良ノズルが検知された場合、前記不良ノズルと対向する位置に前記ノズルクリーニング装置を移動する駆動手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のノズルクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタ。
【請求項１】
液滴吐出ヘッドのノズル面に設けられたノズルを清掃するノズルクリーニング装置において、
洗浄液を給液する給液部と、
前記ノズル面と非接触状態で配置されており、端部に開口部を有する中空形状で形成され、前記給液部から給液された前記洗浄液を前記開口部から吸引する吸引部と、を備え、
前記給液部は、前記開口部の前記ノズル面側の先端部と前記ノズル面との間に前記洗浄液を給液して前記洗浄液の液だまりを形成することを特徴とするノズルクリーニング装置。
【請求項２】
前記給液部は、前記洗浄液を給液する給液口が設けられ、前記給液口が前記開口部の前記先端部より内部側であって、前記開口部の中央近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項３】
前記給液部により給液する前記洗浄液を通過させる給液流路と、
前記給液流路に設けられ、開閉することで前記洗浄液の給液量を制御する給液弁と、
前記吸引部により吸引した前記洗浄液を通過させる吸引管と、
前記吸引管内を負圧にする圧力機構と、
前記吸引管に設けられ、閉状態にすることで前記吸引管内の負圧を停止する吸引弁と、をさらに備え、
前記給液部は、前記吸引弁が閉状態の場合に、前記給液弁により前記洗浄液の給液量が制御され、少なくとも１つのノズルに接触するように前記洗浄液の液だまりを形成することを特徴とする請求項２に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項４】
前記給液部は、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズルであり、
前記洗浄液は、前記ノズルから吐出される液滴であることを特徴とする請求項１に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項５】
前記吸引部により吸引した前記液滴を通過させる吸引管と、
前記吸引管内を負圧にする圧力機構と、
前記吸引管に設けられ、閉状態にすることで前記吸引管内の負圧を停止する吸引弁と、をさらに備え、
前記ノズルは、前記吸引弁が閉状態の場合に、前記液滴の給液量を制御して、少なくとも１つのノズルに接触するように前記液滴の液だまりを形成することを特徴とする請求項４に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項６】
前記吸引部の前記開口部の前記先端部近傍であって、前記ノズルと対向する位置にリブをさらに備え、
前記ノズルは、前記リブと前記ノズル面との間に前記液滴を給液して前記液滴の液だまりを形成することを特徴とする請求項１、４、５に記載のノズルクリーニング装置。
【請求項７】
前記液滴の正常な吐出が不能な不良ノズルを検知する検知手段と、
前記不良ノズルが検知された場合、前記不良ノズルと対向する位置に前記ノズルクリーニング装置を移動する駆動手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のノズルクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１８９６４７（Ｐ２０１１−１８９６４７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８３５０（Ｐ２０１０−５８３５０）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
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