ノズル洗浄用ヘッド、洗浄装置及びインクジェット記録装置
【課題】液体吐出ヘッドのノズル内を効率的に洗浄することができるノズル洗浄用ヘッド、洗浄装置及びインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】ノズル洗浄用ヘッド(20)は、液体吐出ヘッド(10)のノズル面(14)に密着させる洗浄ヘッド面(24)を有する。洗浄ヘッド面(24)に形成された洗浄ノズル(22)は、液体吐出ヘッド(10)に形成されたノズル(12)の開口面積以上の開口面積を有し、液体吐出ヘッド(10)のノズル孔の個々に対応して配置される。液体吐出ヘッド(10)のノズル(12)と洗浄ノズル(22)を連結させた状態でノズル洗浄用ヘッド(20)の吐出エネルギー発生素子を駆動して、洗浄ノズル(22)から洗浄液を吐出し、又は、液体吐出ヘッド(10)から吐出した液をノズル(12)内に逆流させて、液体吐出ヘッド(10)のノズル(12)内を洗浄する。
【解決手段】ノズル洗浄用ヘッド(20)は、液体吐出ヘッド(10)のノズル面(14)に密着させる洗浄ヘッド面(24)を有する。洗浄ヘッド面(24)に形成された洗浄ノズル(22)は、液体吐出ヘッド(10)に形成されたノズル(12)の開口面積以上の開口面積を有し、液体吐出ヘッド(10)のノズル孔の個々に対応して配置される。液体吐出ヘッド(10)のノズル(12)と洗浄ノズル(22)を連結させた状態でノズル洗浄用ヘッド(20)の吐出エネルギー発生素子を駆動して、洗浄ノズル(22)から洗浄液を吐出し、又は、液体吐出ヘッド(10)から吐出した液をノズル(12)内に逆流させて、液体吐出ヘッド(10)のノズル(12)内を洗浄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はノズル洗浄用ヘッド、洗浄装置及びインクジェット記録装置に係り、特に、インクジェットヘッドなどの液体吐出ヘッドにおける液滴の吐出口（ノズル）及びノズル近傍のノズル面のクリーニングに好適なヘッド洗浄技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、装置の連続稼働やヘッドメンテナンス不良によって、描画ヘッドのノズル内にインク残渣等の異物が堆積すると、吐出液滴の飛翔曲がりによる着弾精度の低下や吐出体積の変動により、濃度ムラが発生する。通常のインクジェト記録装置は、ノズルの目詰まりやノズル面への異物の付着等による描画品質の劣化を防止するために描画ヘッドの吐出性能を維持・回復させるメンテナンス機構を備えている（特許文献１〜３）。
【０００３】
ノズル面やノズル内部の洗浄方法として、ノズル面に洗浄液を吹き付ける方法や、ブレードやウエブによってノズル面をワイプする方法が知られている。特許文献１には、液滴吐出ヘッドの複数のノズル孔にそれぞれ対応して配置された複数の凹部からなる微小キャップ群を有する吸引キャップが提案されている。特許文献１の吸引キャップは、１つのノズル孔から吸い出される液量を凹部の微小容積に制限しつつ、各微小キャップによってノズル孔相互間を隔離して隣接ノズル間の液体汚染を防止する。
【０００４】
特許文献２は、洗浄液に超音波振動を与えてのズルを洗浄する技術が記載されている。特許文献３には、洗浄液又はインクを吐出ノズルに逆流させ、ノズルを洗浄する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４３５１号公報
【特許文献２】特開２００１−１３００１５号公報
【特許文献３】特開平１１−５８７７６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、従来のメンテナンス方法では、ノズル内部の付着物を完全に取り去ることが困難である。また、ノズル面のワイプにより、ノズル内部へ過度に気泡を混入させてしまったり、ノズル面に付着していた周辺残渣をノズル内に掻き入れてしまったりといった問題が生じ、却って描画品質を低下させることになりかねない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、描画ヘッドのノズル内を効率的に洗浄することができるノズル洗浄用ヘッド、洗浄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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために以下の発明態様を提供する。
【０００９】
（発明１）：発明１に係るノズル洗浄用ヘッドは、液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドのノズル面に密着させる洗浄ヘッド面と、前記洗浄ヘッド面に、前記ノズルの開口面積以上の開口面積を有して開口し、前記複数のノズル孔のうち少なくとも一部のノズル孔の個々に対応して配置された複数の洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルから洗浄液及び前記液体のうち少なくとも一方の液を前記液体吐出ヘッドの前記ノズルに向けて吐出する吐出エネルギー発生手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、液体吐出ヘッドとは別のノズル洗浄用ヘッドを用意し、ノズル洗浄用ヘッドの洗浄ノズルと、液体吐出ヘッドのノズル（以下、「描画ノズル」と記載する場合がある。）の位置を合わせて、液体吐出ヘッドのノズル面にノズル洗浄用ヘッドを密着させる。１つの描画ノズルに対して１つの洗浄ノズルが連結された状態で、洗浄ノズルから洗浄液を押し出し、描画ノズル内を洗浄する。洗浄液に代えて、描画に用いる液体（以下、「描画液体」という。）を用いることも可能である。例えば、描画液体と同種の液体を洗浄液として利用し、ノズル洗浄用ヘッドの洗浄ノズルから吐出させることができる。また、液体吐出ヘッドのノズルから吐出された液体を、描画ノズル内に逆流させることも可能である。この発明によれば、液体吐出ヘッドのノズル内を個別に効率的に洗浄することができる。
【００１１】
発明１において、好ましくは、洗浄ノズルの開口面積を描画ノズルの開口面積よりも大きくする。洗浄ノズルの開口面積を描画ノズルの開口面積よりも大きくすることにより、アライメント誤差を吸収できるとともに、描画ノズル近傍のノズル面に付着した異物を除去することができる。
【００１２】
（発明２）：発明２に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明１に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ヘッド面の前記描画ヘッドとの密着領域は、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低いことを特徴とする。
【００１３】
液体吐出ヘッドのノズル面には撥液膜が形成されていることが多い。発明２によれば、液体吐出ヘッドに対するノズル洗浄用ヘッドの密着動作及び剥離動作に伴う液体吐出ヘッドのノズル面（撥液膜）へのダメージを低減することができる。
【００１４】
（発明３）：発明３に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明２に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ヘッド面の前記液体吐出ヘッドとの密着領域には、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低い膜が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
例えば、液体吐出ヘッドのノズル面よりも軟らかい材料の膜を洗浄ヘッド面に形成する。
【００１６】
（発明４）：発明４に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明１から３のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ノズルは、前記液体吐出ヘッドの各ノズルについて一対一の対応関係で設けられていることを特徴とする。
【００１７】
液体吐出ヘッドの各ノズルを洗浄する洗浄ノズルをノズル毎に個別に設けることにより、ヘッドの全ノズルを一斉に、効率よく洗浄することができる。また、液体吐出ヘッドのヘッド単位、或いは、液体吐出ヘッドを構成するヘッドモジュール単位でノズル洗浄用ヘッドを設けることにより、洗浄時間の短縮を図ることができる。
【００１８】
（発明５）：発明５に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明１から４のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ノズルから当該ノズル洗浄用ヘッド内に流入した液を回収する回収流路を備えることを特徴とする。
【００１９】
かかる態様によれば、ノズル内或いはその近傍に付着した異物を、ノズル洗浄用ヘッド側に流して回収、排出することができる。
【００２０】
（発明６）：発明６に係る洗浄装置は、発明１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、前記ノズル洗浄用ヘッドの前記吐出エネルギー発生素子の駆動を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
発明６の洗浄装置によれば、液体吐出ヘッドの各ノズルを個別に効率よく洗浄することができる。
【００２２】
（発明７）：発明７に係る洗浄装置は、発明６に記載の洗浄装置において、前記制御手段は、前記吐出エネルギー発生素子をＭＨｚオーダーの超音波領域の周波数で駆動することを特徴とする。
【００２３】
かかる態様によれば、描画ノズル内、或いはその近傍に付着した固着物（汚れ）が超音波振動（高周波振動）によって除去しやすくなる。
【００２４】
（発明８）：発明８に係るインクジェット記録装置は、発明１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと、前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ヘッド面を密着させた状態で前記液体吐出ヘッド及び前記ノズル洗浄用ヘッドを交互に吐出駆動させる制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
かかる態様によれば、描画ノズルと洗浄ノズルの連結部分では、描画ノズルから吐出した液体と洗浄ノズルから吐出した洗浄液とが混在し得る。液体吐出ヘッドとノズル洗浄用ヘッドを交互に吐出駆動させることにより、描画ノズルと洗浄ノズルの連結部分で液の流れを反転させながら、描画ノズルを個別集中的に洗浄できる。また、かかる態様によれば、描画液体や洗浄液が無駄に流出しないため、液の節約にもなる。
【００２６】
（発明９）：発明９に係るインクジェット記録装置は、発明８に記載のインクジェット記録装置において、前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドの前記ノズルと前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ノズルの間で液を往き来させることを特徴とする。
【００２７】
かかる態様によれば、描画ノズルを効率よく洗浄できるとともに、描画液体や洗浄液の消費量も節約できる。
【００２８】
（発明１０）：発明１０に係るインクジェット記録装置は、発明８又は９に記載のインクジェット記録装置において、前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドから吐出される液体量が前記ノズル洗浄用ヘッドから吐出される液体量よりも多いことを特徴とする。
【００２９】
かかる態様によれば、描画ノズルと洗浄ノズルの間で液が往き来しながらも、全体としては描画ノズル側から洗浄ノズル側へと液が流れていく。これにより、描画ノズル内又はその近傍に付着した異物を液体吐出ヘッドからノズル洗浄用ヘッド側へ移動させることが可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、液体吐出ヘッドのノズル内を効率的に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るノズル洗浄用ヘッドの斜視図である。
【図２】図２（a）は描画ヘッドのノズル面におけるノズル配置の例を模式的に示した平面図、図２（ｂ）は洗浄ヘッドのノズル面におけるノズル配置の例を模式的に示した平面図である。
【図３】図３（ａ）は１つの描画ノズルとこれに対応する洗浄ノズルに注目した拡大断面図、図３（ｂ）は描画ノズルを洗浄している様子を示す拡大断面図である。
【図４】図４は比較例の説明図である。
【図５】図５は本発明の実施形態に係る洗浄ヘッドの内部流路構造を模式的に示した平面図である。
【図６】図６は洗浄ヘッドの内部の概略構造を示す縦断面図である。
【図７】図７は洗浄ヘッドの他の内部流路構造例を模式的に示した縦断面図である。
【図８】図８は図７中の矢印８Ａ方向から見た圧電素子の平面図である。
【図９】図９は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成例を示す図である。
【図１０】図１０(ａ)，（ｂ）はインクジェットヘッドの構成例を示す平面図である。
【図１１】図１１はインクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３３】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の実施形態に係るノズル洗浄用ヘッドの斜視図である。図１において、符号１０はインクジェット記録装置の描画ヘッド（「液体吐出ヘッド」に相当）、符号２０は描画ヘッド１０のノズル１２を洗浄するための洗浄ヘッド（「ノズル洗浄用ヘッド」に相当）である。描画ヘッド１０には、インク滴を吐出するための複数のノズル１２が形成されている。ここでは、複数のノズル１２がマトリクス状に二次元配置されているノズル面１４を有する描画ヘッド１０（マトリクスヘッド）を例示する。ただし、ノズル１２の配列形態は特に限定されない。例えば、複数のノズルが直線的に一列に並んだノズル配列（１次元配列）や、複数のノズルが折れ線状に並んだノズル配列などもあり得る。
【００３４】
描画ヘッド１０はインク供給用の供給管路１６を介してインク供給タンク（不図示）に接続される。インク供給タンクから供給管路１６を通って描画ヘッド１０にインク（「描画用の液体」に相当）が供給される。また、描画ヘッド１０はインク回収用の循環管路１８を介して図示せぬインク回収タンクに接続される。描画ヘッド１０の内部には、各ノズル１２に供給したインクを循環させるための循環流路が形成されている。描画ヘッド１０内のインクを常時循環させることにより、非吐出時におけるノズル近傍のインクの増粘を防止することができる。
【００３５】
一方、洗浄ヘッド２０には、描画ヘッド１０のノズル１２を個別に洗浄するための洗浄ノズル２２が複数形成されている。なお、以下の説明において、用語の混乱を避けるために、描画ヘッド１０のノズル１２を「描画ノズル１２」と記載する場合がある。また、描画ヘッド１０のノズル面１４を「描画ノズル面１４」、洗浄ヘッド２０のノズル面２４を「洗浄ヘッド面２４」と記載する場合がある。
【００３６】
洗浄ヘッド面２４には、描画ヘッド１０の描画ノズル１２に対応して複数の洗浄ノズル２２が形成されている（図２参照）。洗浄ノズル２２の開口面積（開口サイズ）は、描画ノズル１２の開口面積以上の大きさである。好ましくは、洗浄ノズル２２の開口面積は描画ノズル１２の開口面積よりも大きいものとする。本例では、図示のように、洗浄ノズル２２の開口径が描画ノズル１２の開口径よりも大きくなっている。
【００３７】
洗浄ノズル２２及び描画ノズル１２の各ノズル孔の開口形状は、円形に限らず、様々な形状が可能である。例えば、四角形、多角形、多角形の角部を面取りした形状、多角形の角部を円弧状に丸めた（いわゆる「Ｒ付き」）形状などの開口形状も可能である。洗浄ノズル２２の開口形状は、描画ノズル１２の開口形状と相似形であることが好ましい。
【００３８】
洗浄ヘッド２０は洗浄液供給用の供給管路２６を介して図示せぬ洗浄液供給タンクに接続される。洗浄液供給タンクから供給管路２６を通って洗浄液が洗浄ヘッド２０に供給される。また、洗浄ヘッド２０は洗浄液回収用の循環管路２８を介して図示せぬ洗浄液回収タンクに接続される。洗浄ヘッド２０の内部には、各洗浄ノズル２２に供給した洗浄液を回収・循環させるための循環流路が形成されている。
【００３９】
本例の洗浄ヘッド２０は、描画ヘッド１０で記録媒体（不図示）に描画録を行う描画エリアの外側の領域に設けられたメンテナンス部に設置される。描画ヘッド１０は、図示せぬキャリッジに搭載されており、記録媒体に描画するための描画位置と、メンテナンスを行うためのメンテナンス位置との間を移動可能である。描画前、描画後、或いは描画の中断時など、適宜のタイミングで描画ヘッド１０を描画エリア外のメンテナンス位置に退避させ、ノズル洗浄その他のメンテナンスを行うことができる。なお、メンテナンス動作には、例えば、ノズル面のワイピング、パージ（予備吐出）、ノズル吸引、ノズル洗浄、或いはこれらの適宜の組み合わせ、などがある。メンテナンス手段として、本例の洗浄ヘッド２０の他、例えば、ノズル面をワイピングするワイピング手段（ウエブを用いる態様、ブレードを用いる態様、これらを組み合わせた態様）、パージ（予備吐出）液を受ける液受け部、ノズル吸引のための吸引キャップ、吸引ポンプ、或いは、これらの適宜の組み合わせ、を採用することができる。
【００４０】
洗浄ヘッド２０は、図示せぬ移動機構に支持されており、描画ヘッド１０に対して相対的に移動可能となっている。洗浄ヘッド２０を図１の上方向（＋ｚ方向）に移動させることにより、洗浄ヘッド面２４を描画ノズル面１４に接触させることができる。また、洗浄ヘッド２０を図１の下方向（−ｚ方向）に移動させることにより、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０から離間させることができる。さらに、洗浄ヘッド２０は、必要に応じてｚ軸と直交するｘｙ面内で移動させることができる。また、洗浄ヘッド２０は、xyz軸の直交軸に沿った平行移動に限らず、適宜の回転軸による回転移動を可能に構成してもよい。
【００４１】
描画ノズル１２を洗浄する際には、洗浄ノズル２２の位置と描画ノズル１２の位置を一致させて、洗浄ヘッド面２４を描画ノズル面１４に接触させる。洗浄ヘッド２０の洗浄ヘッド面２４を描画ヘッド１０のノズル面１４に密着させた状態で、洗浄ノズル２２から描画ノズル１２に洗浄液が吐出され、描画ノズル１２の内部及び描画ノズル１２近傍の描画ノズル面１４が洗浄される。描画ノズル１２に供給された洗浄液と描画ノズル１２から押し出されたインクは、洗浄ノズル２２を介して洗浄ヘッド２０内に取り込まれ、循環管路２８を通って洗浄液回収タンクに回収される。
【００４２】
図２（a）は、描画ヘッド１０のノズル面１４におけるノズル配列を模式的に示した平面図である。図２（ｂ）は、洗浄ヘッド２０のノズル面２４におけるノズル配列を模式的に示した平面図である。
【００４３】
図示のとおり、描画ノズル１２の配列ピッチ及び配列形態（図２(a)）と、洗浄ノズル２２の配列ピッチ及び配列形態（図２（ｂ））とは一致している。描画ノズル１２の位置に合わせて洗浄ノズル２２が配置される。描画ノズル１２と洗浄ノズル２２が一対一で対応する関係となっている。
【００４４】
なお、図２では、描画ノズル１２の個数と、洗浄ノズル２２の個数を同数としているが、描画ノズル１２の個数に対して洗浄ノズル２２の個数を少なくする構成も可能である。洗浄ノズル２２の個数が少ない場合には、洗浄ヘッド２０を移動させて、洗浄対象の描画ノズル１２を変更し、複数回に分けて描画ヘッド１０の各ノズル１２を洗浄すればよい。
【００４５】
図３（ａ）は、１つの描画ノズル１２とこれに対応する洗浄ノズル２２に注目した拡大断面図である。図３（ａ）は、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０に接触させる前の状態を示している。図３（ｂ）は、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０に接触させて描画ノズル１２を洗浄している状態を示している。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、描画ヘッド１０のノズル面１４には、撥液膜１５が形成されている。一方、洗浄ヘッド２０の洗浄ヘッド面２４における描画ヘッド１０との密着領域には、撥液膜１５よりも軟らかい樹脂膜２５が形成されている。
【００４７】
図３（ａ）に示した状態から、洗浄ヘッド２０を上昇させ、描画ノズル面１４に洗浄ヘッド面２４を接触させる。このとき、ヘッド間に液体薄膜が介在することにより、毛管接着効果による密着性が高まる。
【００４８】
描画ヘッド１０に洗浄ヘッド２０を接触させる際、各ノズル（１２，２２）の位置を合わせる際のアライメント誤差がある。これを吸収するために、洗浄ノズル２２の開口面積を描画ノズル１２の開口面積よりも大きくすることが好ましい。本例では、描画ヘッド１０に洗浄ヘッド２０を密着させる際のアライメントの容易性、並びに、描画ノズル１２の効果的な個別洗浄を行う観点から、１つの洗浄ノズル２２の開口面積内に２つ以上の描画ノズル１２が包含されない範囲で、洗浄ノズル２２の開口面積を描画ノズル１２の開口面積よりも大きいものとしている。
【００４９】
また、洗浄ヘッド２０のノズル面２４は、描画ヘッド１０の撥液膜１５よりも硬度が低くなるような成膜処理が施されている。このため、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０に接触させる際、及び洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０から引き剥がす（離間させる）際に撥液膜１５へのダメージを減らすことができる。
【００５０】
＜ノズル洗浄のためのヘッド駆動方法＞
図３（ｂ）のように、両ヘッドを密着させた状態で、描画ヘッド１０と、洗浄ヘッド２０を交互に駆動する。例えば、洗浄ヘッド２０の各洗浄ノズル２２に対応した吐出エネルギー発生素子（圧電素子など）を駆動して洗浄ノズル２２から洗浄液を押し出す。その後、描画ヘッド１０の吐出エネルギー発生素子を駆動して描画ノズル１２からインク及び洗浄液を押し出す。このような吐出動作が交互に繰り返される。描画ノズル１２と洗浄ノズル２２の間を液体が往き来することにより、描画ノズル１２内部及び描画ノズル１２近傍のノズル面１４が洗浄される。
【００５１】
このとき、洗浄ヘッド２０側からの液体の押し出し量（吐出体積）に比べて、描画ヘッド１０からの液体の押し出し量（吐出体積）の方が多くなるように、吐出体積が調整される。このように吐出体積の比率が調整されることにより、両ヘッドの交互駆動を繰り返しながら、描画ヘッド１０から洗浄ヘッド２０に液体が流れていく。こうすることで、描画ノズル１２やその近傍に付着した異物は、洗浄ヘッド２０の洗浄ノズル２２へと流れ込んで、描画ヘッド１０外に排出される。
【００５２】
＜比較例＞
図４は、図３（ｂ）と対比される比較例の図である。図４では、洗浄ノズル６２２の開口面積が、描画ノズル６１２の開口面積よりも小さい場合の図である。この場合、描画ノズル６１２と洗浄ノズル６２２の位置を合わせる際のアライメント誤差を吸収することができない。また、図４のように、描画ノズル６１２の出口付近に付着している異物６１７は、両ノズル（６１２，６２２）の連結部分の流路における澱み点に存在することになる。このため、このような澱み点に存在する異物６１７を効率的に洗い流すことができない。
【００５３】
＜洗浄ヘッド２０の内部構造例＞
図５は、本発明の実施形態に係る洗浄ヘッド２０の内部流路構造を模式的に示した平面図である。洗浄ノズル２２は、ヘッドの長手方向に対して所定の角度傾斜した直線に沿って複数個のノズルが並ぶノズル列を１単位とし、この斜めのノズル列単位がヘッドの長手方向に沿って一定ピッチで多数並列して配置される。図５では図示の便宜上、６個のノズルが並ぶノズル列を１単位として、これが多数並列されたノズル配置を例示しているが、ノズル数、ノズル配列形態はこの例に限定されない。
【００５４】
洗浄ヘッド２０は、各洗浄ノズル２２に洗浄液を循環させて供給する循環型の液滴吐出ヘッドである。洗浄ヘッド２０は、各洗浄ノズル２２に対応する圧力室３４に洗浄液を供給する供給流路４０と、洗浄ノズル２２から液体（洗浄液及び描画ノズル１２から取り込んだインク）を回収する回収流路５０を備えている。
【００５５】
供給流路４０は、供給流路本流４２と、その供給流路本流４２から分岐して形成される複数の供給流路支流（共通供給流路）４４と、その供給流路支流４４からさらに分岐して形成される複数の個別供給流路４６とで構成される。
【００５６】
供給流路本流４２は、ヘッド長手方向に沿って配置される。供給流路本流４２の一端には、液体供給口４８が設けられている。液体供給口４８は図１で説明したインク供給管路１６に連結され、液体供給口４８からヘッド内に洗浄液が供給される。
【００５７】
供給流路支流４４は、ヘッド長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶ洗浄ノズル２２の列と平行に配置される。図５では、斜めのノズル列の列毎に供給流路支流４４が設けられているが、複数本のノズル列に対して１本の供給流路支流を設ける態様も可能である。例えば、１本の供給流路支流４４に対して、異なる２列のノズル列の各圧力室が接続される構造を採用し、１本の供給流路支流４４から２列分のノズル列にインクを供給する形態も可能である。
【００５８】
個別供給流路４６は、供給流路支流４４に沿って並ぶ圧力室３４と供給流路支流４４とを連通する流路であり、圧力室３４毎に個別に設けられる。
【００５９】
回収流路５０は、回収流路本流５２と、その回収流路本流５２から分岐して形シアされる複数の回収流路支流（共通回収流路）５４と、回収流路支流５４からさらに分岐して形成される複数の個別回収流路５６とで構成される。
【００６０】
回収流路本流５２は、ヘッドの長手方向に沿って配置される。この回収流路本流５２の一端には、液体回収口５８が設けられている。液体回収口５８からヘッド外に洗浄液等が排出される。
【００６１】
回収流路支流５４は、ヘッドの長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶ洗浄ノズル２２と平行に配置される。図５では、斜めのノズル列の列毎に回収流路支流５４が設けられているが、複数本のノズル列に対して１本の回収流路支流５４を設ける態様も可能である。例えば、１本の回収流路支流５４に対して、異なる２列のノズル列の各ノズルが接続される構造を採用し、１本の回収流路支流５４に２列分のノズル列から液体を流入させる形態も可能である。
【００６２】
個別回収流路５６は、回収流路支流５４に沿って並ぶ洗浄ノズル２２と回収流路支流５４とを連通する流路であり、洗浄ノズル２２毎に個別に設けられる。
【００６３】
図６は、洗浄ヘッドの内部の概略構造を示す縦断面図である。図６において、図５で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付した。図６中の符号３６は圧力室３４から洗浄ノズル２２に繋がるノズル流路である。図６における符号６０はノズルプレート、６４は流路基板、６６は振動板、６８は吐出エネルギー発生素子としてのピエゾアクチュエータ（圧電素子）である。符号７０はピエゾアクチュエータ６８の可動空間７２を確保しつつ、ピエゾアクチュエータ６８の周囲を封止するカバープレートである。図６には示されていないが、このカバープレート７０の上方に供給側液室及び回収側液室（循環室）が形成され、それぞれ不図示の連通路を介して、洗浄液供給タンク、洗浄液回収タンクに連結されている。
【００６４】
供給流路支流４４から個別供給流路４６を介して圧力室３４に供給された洗浄液は、ノズル流路３６を通って洗浄ノズル２２から押し出される。また、吐出に使用されない余剰洗浄液並びに洗浄ノズル２２から流入した液体（描画ヘッド１０から押し出されたインクを含む）は、ノズル流路３６から個別回収流路５６を通って回収流路支流５４に回収される。
【００６５】
なお、描画ヘッド１０（図１参照）については、図６で説明した洗浄ヘッド２０と同様の構造を採用することができる。洗浄ヘッド２０及び描画ヘッド１０における各ノズルから液体を吐出させるための吐出用の圧力（吐出エネルギー）を発生させる手段は、図５に例示した圧電アクチュエータ（圧電素子）に限定されない。例えば、サーマル方式（ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式）におけるヒータ（加熱素子）や、静電方式による電極対など、各種の吐出方式による各種の吐出エネルギー発生素子を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
【００６６】
＜他のヘッド構造例＞
図７は、洗浄ヘッド２０の他の内部流路構造例を模式的に示した縦断面図である。図７では、ＭＨｚオーダーの超音波領域の高周波振動を利用して吐出を行う洗浄ヘッド１２０の基本構成を示す断面図である。図７に示した洗浄ヘッド１２０において、図６で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。同図では、１つの洗浄ノズル２２に対応した液室ユニット（１チャンネル分の吐出素子）の断面図を示したが、洗浄ヘッド１２０には、同様の吐出素子が複数配置された構造となっている。
【００６７】
図７において、符号１３４は洗浄液が満たされる液室、符号１６６は絶縁性の樹脂フィルム、符号１６８は圧電素子である。液室１３４の内周面は放物面形状を成し、当該放物面１３４Ａの焦点位置Ｆに洗浄ノズル２２の液室１３４側開口径の中心が位置するように液室形成プレート１６４とノズルプレート６０とが接合されている。この放物面１３４Ａは圧電素子１６８が発生する超音波を反射する反射板となるため、高反射率の観点から液室形成プレート１６４に金属材料を用いることが好ましい。
【００６８】
樹脂フィルム１６６は、液室形成プレート１６４を挟んでノズルプレート６０と反対側に配置されており、液室１３４の一部の面（図７において底面）を封止する構成で液室形成プレート１６４に接合されている。供給流路支流４４（インクの共通流路）から個別供給流路４６を通じて導入されたインクは、放物面１３４Ａと樹脂フィルム１６６面及びノズルプレート６０により囲まれた空間（液室１３４）に充填される。
【００６９】
樹脂フィルム１６６の液室１３４と反対側の面（図７において下側の面）には、振動子として機能する圧電素子１６８が接合されている。図８に圧電素子１６８の平面図（図７中の矢印８Ａ方向から見た図）を示す。図８に示したように、圧電素子１６８は、放物面１３４Ａの上流側開口１３４Ｂを覆う大きさの面積を有する。同図では、放物面１３４Ａの上流側開口１３４Ｂよりも大きな面積を有する略正方形状の圧電素子１６８を例示したが、圧電素子１６８の平面形状は、正方形に限定されず、長方形、菱形などに代表される四角形、六角形、八角形、その他の多角形、或いは円、楕円など、多様な形態があり得る。なお、図８において符号１３４Ｃで示した破線円は、放物面１３４Ａの下流側開口（ノズルプレート６０に接する開口の縁）である（図７参照）。
【００７０】
図７に示したとおり、圧電素子１６８は、圧電体１６８Ａを挟んでその両面に電極１６８Ｂ，１６８Ｃが形成された構造を有する。図７の例では、樹脂フィルム１６６に接合される側の電極１６８Ｂが共通電極であり、他方の電極１６８Ｃが素子毎に独立した駆動電極（以下、「個別電極」という。）となっている。かかる構成において、圧電素子１６８の個別電極１６８ＣにＭＨｚオーダーの高周波の駆動信号（駆動電圧）を印加することによって圧電素子１６８を振動させ、超音波を発生させる。樹脂フィルム１６６はその柔軟性によって圧電素子１６８とともに振動し、樹脂フィルム１６６を介して液中に超音波が放射される。
【００７１】
圧電素子１６８から洗浄液中に放射された超音波は、洗浄液を媒質として液室１３４内を伝播し、放物面１３４Ａでの反射によって焦点位置Ｆ付近（洗浄ノズル２２の中央部付近）に集束する。図７では、超音波の振動数を持った圧力波の波面の進行方向を破線によって模式的に示している。この集束された超音波のエネルギーによって洗浄ノズル２２から液が吐出される。かかる態様によれば、超音波振動によって、描画ノズル２２内及びその近傍のノズル面１２に強固に付着した汚れを除去することが可能である。
【００７２】
なお、超音波集束方式のヘッドは、リフレクタ（放物面１３４Ａ）を有するため、吐出用ヘッドとしては高解像度化が困難であると考えられる。しかしながら、洗浄用のヘッドであれば、描画ヘッドほどの微細ノズルは必要なく、また、洗浄時に洗浄ヘッドを移動させながら洗浄位置を移動させるように運用すればよいため、描画ヘッドと全く同様の高密度ノズル配置にする必要もない。
【００７３】
＜インクジェット記録装置の説明＞
図９は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置２００の構成例を示す図である。インクジェット記録装置２００は、主として、給紙部２１２、処理液付与部２１４、描画部２１６、乾燥部２１８、定着部２２０、及び排紙部２２２を備えて構成される。このインクジェット記録装置２００は、描画部２１６の圧胴（描画ドラム２７０）に保持された記録媒体２２４（便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）にインクジェットヘッド（「描画ヘッドに相当」）２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成するオンデマンドドロップ方式の画像形成装置である。
【００７４】
（給紙部）
給紙部２１２には、枚葉紙である記録媒体２２４が積層されている。給紙部２１２の給紙トレイ２５０から記録媒体２２４が一枚ずつ処理液付与部２１４に給紙される。本例では、記録媒体２２４として、枚葉紙（カット紙）を用いるが、連続用紙（ロール紙）から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
【００７５】
（処理液付与部）
処理液付与部２１４は、記録媒体２２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部２１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
【００７６】
処理液付与部２１４は、給紙胴２５２、処理液ドラム２５４、及び処理液塗布装置２５６を備えている。処理液ドラム２５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２５５を備え、この保持手段２５５の爪と処理液ドラム２５４の周面の間に記録媒体２２４を挟み込むことによって記録媒体２２４の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム２５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体２２４を処理液ドラム２５４の周面に密着保持することができる。
【００７７】
処理液ドラム２５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置２５６が設けられる。処理液塗布装置２５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム２５４上の記録媒体２２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体２２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置２５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体２２４に塗布することができる。本実施形態では、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。
【００７８】
処理液付与部２１４で処理液が付与された記録媒体２２４は、処理液ドラム２５４から中間搬送部２２６を介して描画部２１６の描画ドラム２７０へ受け渡される。
【００７９】
（描画部）
描画部２１６は、描画ドラム２７０、用紙抑えローラ２７４、及びインクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙを備えている。描画ドラム２７０は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２７１を備える。本例の描画ドラム２７０では、回転方向について１８０度の間隔で周面の２箇所にグリッパー２７１が設けられ、１回転で２枚の記録媒体２２４が搬送できるように構成されている。
【００８０】
描画ドラム２７０の周面には、図示しない吸着穴が所定のパターンで多数形成されており、この吸着穴からエアが吸引されることにより、記録媒体２２４が描画ドラム２７０の周面に吸着保持される。なお、負圧吸引によって記録媒体２２４を吸引吸着する構成に限らず、例えば、静電吸着により、記録媒体２２４を吸着保持する構成とすることもできる。
【００８１】
インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙはそれぞれ、記録媒体２２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の描画ヘッドであり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙは、記録媒体２２４の搬送方向（描画ドラム２７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。
【００８２】
描画ドラム２７０上に密着保持された記録媒体２２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部２１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体２２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体２２４の記録面に画像が形成される。
【００８３】
描画ドラム２７０によって記録媒体２２４を一定の速度で搬送し、この搬送方向について、記録媒体２２４と各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録媒体２２４の画像形成領域に画像を記録することができる。かかるフルライン型（ページワイド）ヘッドによるシングルパス方式の画像形成は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドによるマルチパス方式を適用する場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。
【００８４】
なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００８５】
描画部２１６で画像が形成された記録媒体２２４は、描画ドラム２７０から中間搬送部２２８を介して乾燥部２１８の乾燥ドラム２７６へ受け渡される。
【００８６】
（乾燥部）
乾燥部２１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム２７６、及び溶媒乾燥装置２７８を備えている。乾燥ドラム２７６は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２７７を備える。溶媒乾燥装置２７８は、乾燥ドラム２７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のハロゲンヒータ２８０と、各ハロゲンヒータ２８０の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル２８２とで構成される。各温風噴出しノズル２８２から記録媒体２２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ハロゲンヒータ２８０の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。
【００８７】
乾燥部２１８で乾燥処理が行われた記録媒体２２４は、乾燥ドラム２７６から中間搬送部２３０を介して定着部２２０の定着ドラム２８４へ受け渡される。
【００８８】
（定着部）
定着部２２０は、定着ドラム２８４、ハロゲンヒータ２８６、定着ローラ２８８、及びインラインセンサ２９０構成される。定着ドラム２８４は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２８５を備える。
【００８９】
定着ドラム２８４の回転により、記録媒体２２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ２８６による予備加熱と、定着ローラ２８８による定着処理と、インラインセンサ２９０による検査が行われる。
【００９０】
定着ローラ２８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体２２４を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ２８８は、定着ドラム２８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム２８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体２２４は、定着ローラ２８８と定着ドラム２８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば、０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行われる。
【００９１】
また、定着ローラ２８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（例えば６０〜８０℃）に制御される。この加熱ローラで記録媒体２２４を加熱することによって、インクに含まれるラテックスのＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、ラテックス粒子が溶融される。これにより、記録媒体２２４の凹凸に押し込み定着が行われるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。
【００９２】
一方、インラインセンサ２９０は、記録媒体２２４に形成された画像（不吐出検出用のテストパターンや濃度補正用のテストパターン、印刷画像なども含む）について、吐出不良チェックパターンや画像の濃度、画像の欠陥などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。
【００９３】
なお、高沸点溶媒及びポリマー微粒子（熱可塑性樹脂粒子）を含んだインクに代えて、ＵＶ露光にて重合硬化可能なモノマー成分を含有していてもよい。この場合、インクジェット記録装置２００は、ヒートローラによる熱圧定着部（定着ローラ２８８）の代わりに、記録媒体２２４上のインクにＵＶ光を露光するＵＶ露光部を備える。このように、ＵＶ硬化性樹脂などの活性光線硬化性樹脂を含んだインクを用いる場合には、加熱定着の定着ローラ２８８に代えて、ＵＶランプや紫外線ＬＤ（レーザダイオード）アレイなど、活性光線を照射する手段が設けられる。
【００９４】
（排紙部）
定着部２２０に続いて排紙部２２２が設けられている。排紙部２２２は、排出トレイ２９２を備えており、この排出トレイ２９２と定着部２２０の定着ドラム２８４との間に、これらに対接するように渡し胴２９４、搬送ベルト２９６、張架ローラ２９８が設けられている。記録媒体２２４は、渡し胴２９４により搬送ベルト２９６に送られ、排出トレイ２９２に排出される。搬送ベルト２９６による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体２２４は無端状の搬送ベルト２９６間に渡されたバー（不図示）のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト２９６の回転によって排出トレイ２９２の上方に運ばれてくる。
【００９５】
また、図９には示されていないが、本例のインクジェット記録装置２００には、上記構成の他、各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙにインクを供給するインク貯蔵／装填部、処理液付与部２１４に対して処理液を供給する手段を備えるとともに、各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引、ノズル洗浄等）を行うヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録媒体２２４の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。
【００９６】
＜インクジェットヘッドの構成例＞
図１０（ａ）は、インクジェットヘッド（２７２Ｍ、２７２Ｋ、２７２Ｃ、２７２Ｙ）の構成例を示す平面透視図、図１０（ｂ）は他の構造例を示す平面透視図である。各色のヘッドの構造は共通しているので、これらを代表して符号２７２でヘッドを示す。
【００９７】
図１０（ａ）に示すように、本例のインクジェットヘッド２７２は、インク吐出口であるノズル３５１と、各ノズル３５１に対応する圧力室３５２、インク供給口（個別供給路）３５４等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）３５３をマトリクス状に二次元配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。複数のノズル３５１が二次元に配列された短尺のヘッドモジュール３５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体２２４の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドが構成される。
【００９８】
また、図１０（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール３５０”を一列に並べて繋ぎ合わせる態様もある。
【００９９】
図１で説明した洗浄ヘッド２０は、インクジェットヘッド２７２（ページワイドのバーヘッド）の全ノズル３５１を一度に洗浄できるように、全ノズル３５１に対応した洗浄ノズル２２（図１参照）を有する構成としてもよいし、ヘッドモジュール３５０’、３５０”の単位で洗浄を行う構成でもよい。
【０１００】
ヘッドモジュール３５０’、３５０”内のノズル数と同数の洗浄ノズル２２を有する洗浄ヘッドや、ヘッドモジュール３５０’、３５０”内のノズル数よりも少ない個数の洗浄ノズルを有する洗浄ヘッドを用いて、洗浄ヘッドを移動させながら、インクジェットヘッド２７２の各ノズルを洗浄するように構成してもよい。
【０１０１】
＜制御系の説明＞
図１１は、インクジェット記録装置２００のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置２００は、インク供給部３０２から描画ヘッド１０にインクを送り出すための供給用ポンプ３０４と、描画ヘッド１０からインク回収部３１２にインクを排出させるための回収用ポンプ３１４と、これらポンプを駆動するポンプ駆動回路３１６と、描画ヘッド１０の移動機構３２０を駆動するための動力を発生させるモータ３２２と、該モータ３２２の駆動回路３２４と、通信インターフェース３７０、システムコントローラ（制御回路）３７２、メモリ３７４、ＲＯＭ３７５、プリント制御部３８０、描画ヘッド駆動回路３８４を備えている。
【０１０２】
通信インターフェース３７０は、ホストコンピュータ３８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース３７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ３８６から送り出された画像データは通信インターフェース３７０を介してインクジェット記録装置２００に取り込まれ、一旦メモリ３７４に記憶される。
【０１０３】
メモリ３７４は、通信インターフェース３７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ３７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ３７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１０４】
システムコントローラ３７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置２００の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。ＲＯＭ３７５には各種制御プログラムや各種のパラメータ等が格納されており、システムコントローラ３７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。メモ３７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【０１０５】
プリント制御部３８０は、システムコントローラ３７２の制御に従い、メモリ３７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドット画像データ）を描画ヘッド駆動回路３８４に供給する制御部である。
【０１０６】
ドット画像データは、入力された多階調の画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（例えば、ＲＧＢ各色について８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置２００で使用するインクの各色の色データ（本例では、ＫＣＭＹの色データ）に変換する処理である。
【０１０７】
ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して、誤差拡散法で各色のドットデータ（本例では、ＫＣＭＹのドットデータ）に変換する処理である。
【０１０８】
プリント制御部３８０において所要の信号処理が施され、得られたドットデータに基づいて、描画ヘッド駆動回路３８４を介して描画ヘッド１０（図９のインクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙ）のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。プリント制御部３８０とシステムコントローラ３７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１０９】
描画ヘッド駆動回路３８４は、アンプ回路を含み、プリント制御部３８０から与えられるノズル制御データ（ドットデータ）及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じて描画ヘッド１０の各ノズル１２に対応する吐出エネルギー発生素子（例えば圧電素子）を駆動するための駆動電圧信号を出力する。描画ヘッド駆動回路３８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１１０】
本例に示すインクジェット記録装置２００は、各色のヘッド毎（或いは、ヘッドモジュール毎）に複数のピエゾアクチュエータに対して、共通の駆動波形電圧信号を印加し、各ピエゾアクチュエータの吐出タイミングに応じて各ピエゾアクチュエータの個別電極に接続されたスイッチ素子（不図示）のオンオフを切り換えることで、各ピエゾアクチュエータに対応する描画ノズルからインクを吐出させる駆動方式が採用されている。画像データから生成された各色毎の印字データ（ノズル制御データ）は、各ピエゾアクチュエータの個別電極に接続されたスイッチ素子のオンオフ制御に利用される。
【０１１１】
描画ヘッド駆動回路３８４から出力された駆動電圧信号が描画ヘッド１０に加えられることによって、該当するノズル１２からインクが吐出される。記録媒体２２４の搬送速度に同期して描画ヘッド１０からのインク吐出を制御することにより、記録媒体２２４上に画像が形成される。
【０１１２】
本例のインクジェット記録装置２００は、洗浄液供給部４０２から洗浄ヘッド２０に洗浄液を送り出すための供給用ポンプ４０４と、洗浄ヘッド２０から洗浄液回収部４１２にインク及び洗浄液を排出させるための回収用ポンプ４１４と、これらポンプを駆動するポンプ駆動回路４１６と、洗浄ヘッド２０の移動機構４２０を駆動するための動力を発生させるモータ４２２と、該モータ４２２の駆動回路４２４と、洗浄ヘッド駆動回路４８４を備えている。なお、図５及び図６で説明した洗浄ヘッド２０に代えて、図７で説明した洗浄ヘッド１２０を採用することも可能である。
【０１１３】
図１１のシステムコントローラ３７２は、所定のプログラムに従ってポンプ駆動回路４１６を制御し、洗浄ヘッド２０に対する洗浄液の供給、並びに、洗浄ヘッド２０からの液体の回収を制御する。また、システムコントローラ３７２は、モータ駆動回路４２４を制御して、描画ヘッド１０に対する洗浄ヘッド２０の接触動作、及び描画ヘッド１０からの洗浄ヘッド２０の剥離動作を制御する。
【０１１４】
さらに、システムコントローラ３７２は、図３（ｂ）で説明したように、ノズル洗浄の際に、描画ヘッド１０の吐出駆動と洗浄ヘッド２０の吐出駆動を交互に実施するように、洗浄ヘッド駆動回路４８４と描画ヘッド駆動回路３８４とを制御する。
【０１１５】
図１１において、システムコントローラ３７２及びプリント制御部３８０の組み合わせが「制御手段」に相当する。洗浄ヘッド移動機構４２０、モータ４２２及びモータ駆動回路４２４の組み合わせが「ヘッド移動手段」に相当する。
【０１１６】
＜記録媒体について＞
「記録媒体」は、描画ヘッド（液体吐出ヘッド）から吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
【０１１７】
＜ヘッドと用紙を相対移動させる手段について＞
上述の実施形態では、停止した描画ヘッド（「記録ヘッド」、「印字ヘッド」、「プリントヘッド」などと呼ばれる場合もある）に対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体に対してヘッドを移動させる構成も可能である。なお、シングルパス方式のフルライン型の描画ヘッドは、通常、記録媒体の送り方向（搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。
【０１１８】
＜ヘッド構成の変形例について＞
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の描画ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。
【０１１９】
＜本発明の応用例について＞
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線記録装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画するインクジェットシステムに広く適用できる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…描画ヘッド（液体吐出ヘッド）、１２…ノズル（描画ノズル）、１４…ノズル面（描画ノズル面）、１５…撥液膜、２０…洗浄ヘッド（ノズル洗浄用ヘッド）、２２…洗浄ノズル、２４…洗浄ヘッド面、２５…樹脂膜、４０…供給流路、５０…回収流路、６８…ピエゾアクチュエータ、１２０…洗浄ヘッド（ノズル洗浄用ヘッド）、１６８…圧電素子、２００…インクジェット記録装置、２２４…記録媒体、２７０…描画ドラム、２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙ…インクジェットヘッド（描画ヘッド）、３５０’,３５０”…ヘッドモジュール、３５１…ノズル、３７２…システムコントローラ（制御回路）、３８０…プリント制御部、４２０…洗浄ヘッド移動機構
【技術分野】
【０００１】
本発明はノズル洗浄用ヘッド、洗浄装置及びインクジェット記録装置に係り、特に、インクジェットヘッドなどの液体吐出ヘッドにおける液滴の吐出口（ノズル）及びノズル近傍のノズル面のクリーニングに好適なヘッド洗浄技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、装置の連続稼働やヘッドメンテナンス不良によって、描画ヘッドのノズル内にインク残渣等の異物が堆積すると、吐出液滴の飛翔曲がりによる着弾精度の低下や吐出体積の変動により、濃度ムラが発生する。通常のインクジェト記録装置は、ノズルの目詰まりやノズル面への異物の付着等による描画品質の劣化を防止するために描画ヘッドの吐出性能を維持・回復させるメンテナンス機構を備えている（特許文献１〜３）。
【０００３】
ノズル面やノズル内部の洗浄方法として、ノズル面に洗浄液を吹き付ける方法や、ブレードやウエブによってノズル面をワイプする方法が知られている。特許文献１には、液滴吐出ヘッドの複数のノズル孔にそれぞれ対応して配置された複数の凹部からなる微小キャップ群を有する吸引キャップが提案されている。特許文献１の吸引キャップは、１つのノズル孔から吸い出される液量を凹部の微小容積に制限しつつ、各微小キャップによってノズル孔相互間を隔離して隣接ノズル間の液体汚染を防止する。
【０００４】
特許文献２は、洗浄液に超音波振動を与えてのズルを洗浄する技術が記載されている。特許文献３には、洗浄液又はインクを吐出ノズルに逆流させ、ノズルを洗浄する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４３５１号公報
【特許文献２】特開２００１−１３００１５号公報
【特許文献３】特開平１１−５８７７６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、従来のメンテナンス方法では、ノズル内部の付着物を完全に取り去ることが困難である。また、ノズル面のワイプにより、ノズル内部へ過度に気泡を混入させてしまったり、ノズル面に付着していた周辺残渣をノズル内に掻き入れてしまったりといった問題が生じ、却って描画品質を低下させることになりかねない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、描画ヘッドのノズル内を効率的に洗浄することができるノズル洗浄用ヘッド、洗浄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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために以下の発明態様を提供する。
【０００９】
（発明１）：発明１に係るノズル洗浄用ヘッドは、液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドのノズル面に密着させる洗浄ヘッド面と、前記洗浄ヘッド面に、前記ノズルの開口面積以上の開口面積を有して開口し、前記複数のノズル孔のうち少なくとも一部のノズル孔の個々に対応して配置された複数の洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルから洗浄液及び前記液体のうち少なくとも一方の液を前記液体吐出ヘッドの前記ノズルに向けて吐出する吐出エネルギー発生手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、液体吐出ヘッドとは別のノズル洗浄用ヘッドを用意し、ノズル洗浄用ヘッドの洗浄ノズルと、液体吐出ヘッドのノズル（以下、「描画ノズル」と記載する場合がある。）の位置を合わせて、液体吐出ヘッドのノズル面にノズル洗浄用ヘッドを密着させる。１つの描画ノズルに対して１つの洗浄ノズルが連結された状態で、洗浄ノズルから洗浄液を押し出し、描画ノズル内を洗浄する。洗浄液に代えて、描画に用いる液体（以下、「描画液体」という。）を用いることも可能である。例えば、描画液体と同種の液体を洗浄液として利用し、ノズル洗浄用ヘッドの洗浄ノズルから吐出させることができる。また、液体吐出ヘッドのノズルから吐出された液体を、描画ノズル内に逆流させることも可能である。この発明によれば、液体吐出ヘッドのノズル内を個別に効率的に洗浄することができる。
【００１１】
発明１において、好ましくは、洗浄ノズルの開口面積を描画ノズルの開口面積よりも大きくする。洗浄ノズルの開口面積を描画ノズルの開口面積よりも大きくすることにより、アライメント誤差を吸収できるとともに、描画ノズル近傍のノズル面に付着した異物を除去することができる。
【００１２】
（発明２）：発明２に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明１に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ヘッド面の前記描画ヘッドとの密着領域は、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低いことを特徴とする。
【００１３】
液体吐出ヘッドのノズル面には撥液膜が形成されていることが多い。発明２によれば、液体吐出ヘッドに対するノズル洗浄用ヘッドの密着動作及び剥離動作に伴う液体吐出ヘッドのノズル面（撥液膜）へのダメージを低減することができる。
【００１４】
（発明３）：発明３に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明２に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ヘッド面の前記液体吐出ヘッドとの密着領域には、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低い膜が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
例えば、液体吐出ヘッドのノズル面よりも軟らかい材料の膜を洗浄ヘッド面に形成する。
【００１６】
（発明４）：発明４に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明１から３のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ノズルは、前記液体吐出ヘッドの各ノズルについて一対一の対応関係で設けられていることを特徴とする。
【００１７】
液体吐出ヘッドの各ノズルを洗浄する洗浄ノズルをノズル毎に個別に設けることにより、ヘッドの全ノズルを一斉に、効率よく洗浄することができる。また、液体吐出ヘッドのヘッド単位、或いは、液体吐出ヘッドを構成するヘッドモジュール単位でノズル洗浄用ヘッドを設けることにより、洗浄時間の短縮を図ることができる。
【００１８】
（発明５）：発明５に係るノズル洗浄用ヘッドは、発明１から４のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドにおいて、前記洗浄ノズルから当該ノズル洗浄用ヘッド内に流入した液を回収する回収流路を備えることを特徴とする。
【００１９】
かかる態様によれば、ノズル内或いはその近傍に付着した異物を、ノズル洗浄用ヘッド側に流して回収、排出することができる。
【００２０】
（発明６）：発明６に係る洗浄装置は、発明１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、前記ノズル洗浄用ヘッドの前記吐出エネルギー発生素子の駆動を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
発明６の洗浄装置によれば、液体吐出ヘッドの各ノズルを個別に効率よく洗浄することができる。
【００２２】
（発明７）：発明７に係る洗浄装置は、発明６に記載の洗浄装置において、前記制御手段は、前記吐出エネルギー発生素子をＭＨｚオーダーの超音波領域の周波数で駆動することを特徴とする。
【００２３】
かかる態様によれば、描画ノズル内、或いはその近傍に付着した固着物（汚れ）が超音波振動（高周波振動）によって除去しやすくなる。
【００２４】
（発明８）：発明８に係るインクジェット記録装置は、発明１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと、前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ヘッド面を密着させた状態で前記液体吐出ヘッド及び前記ノズル洗浄用ヘッドを交互に吐出駆動させる制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
かかる態様によれば、描画ノズルと洗浄ノズルの連結部分では、描画ノズルから吐出した液体と洗浄ノズルから吐出した洗浄液とが混在し得る。液体吐出ヘッドとノズル洗浄用ヘッドを交互に吐出駆動させることにより、描画ノズルと洗浄ノズルの連結部分で液の流れを反転させながら、描画ノズルを個別集中的に洗浄できる。また、かかる態様によれば、描画液体や洗浄液が無駄に流出しないため、液の節約にもなる。
【００２６】
（発明９）：発明９に係るインクジェット記録装置は、発明８に記載のインクジェット記録装置において、前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドの前記ノズルと前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ノズルの間で液を往き来させることを特徴とする。
【００２７】
かかる態様によれば、描画ノズルを効率よく洗浄できるとともに、描画液体や洗浄液の消費量も節約できる。
【００２８】
（発明１０）：発明１０に係るインクジェット記録装置は、発明８又は９に記載のインクジェット記録装置において、前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドから吐出される液体量が前記ノズル洗浄用ヘッドから吐出される液体量よりも多いことを特徴とする。
【００２９】
かかる態様によれば、描画ノズルと洗浄ノズルの間で液が往き来しながらも、全体としては描画ノズル側から洗浄ノズル側へと液が流れていく。これにより、描画ノズル内又はその近傍に付着した異物を液体吐出ヘッドからノズル洗浄用ヘッド側へ移動させることが可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、液体吐出ヘッドのノズル内を効率的に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るノズル洗浄用ヘッドの斜視図である。
【図２】図２（a）は描画ヘッドのノズル面におけるノズル配置の例を模式的に示した平面図、図２（ｂ）は洗浄ヘッドのノズル面におけるノズル配置の例を模式的に示した平面図である。
【図３】図３（ａ）は１つの描画ノズルとこれに対応する洗浄ノズルに注目した拡大断面図、図３（ｂ）は描画ノズルを洗浄している様子を示す拡大断面図である。
【図４】図４は比較例の説明図である。
【図５】図５は本発明の実施形態に係る洗浄ヘッドの内部流路構造を模式的に示した平面図である。
【図６】図６は洗浄ヘッドの内部の概略構造を示す縦断面図である。
【図７】図７は洗浄ヘッドの他の内部流路構造例を模式的に示した縦断面図である。
【図８】図８は図７中の矢印８Ａ方向から見た圧電素子の平面図である。
【図９】図９は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成例を示す図である。
【図１０】図１０(ａ)，（ｂ）はインクジェットヘッドの構成例を示す平面図である。
【図１１】図１１はインクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３３】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の実施形態に係るノズル洗浄用ヘッドの斜視図である。図１において、符号１０はインクジェット記録装置の描画ヘッド（「液体吐出ヘッド」に相当）、符号２０は描画ヘッド１０のノズル１２を洗浄するための洗浄ヘッド（「ノズル洗浄用ヘッド」に相当）である。描画ヘッド１０には、インク滴を吐出するための複数のノズル１２が形成されている。ここでは、複数のノズル１２がマトリクス状に二次元配置されているノズル面１４を有する描画ヘッド１０（マトリクスヘッド）を例示する。ただし、ノズル１２の配列形態は特に限定されない。例えば、複数のノズルが直線的に一列に並んだノズル配列（１次元配列）や、複数のノズルが折れ線状に並んだノズル配列などもあり得る。
【００３４】
描画ヘッド１０はインク供給用の供給管路１６を介してインク供給タンク（不図示）に接続される。インク供給タンクから供給管路１６を通って描画ヘッド１０にインク（「描画用の液体」に相当）が供給される。また、描画ヘッド１０はインク回収用の循環管路１８を介して図示せぬインク回収タンクに接続される。描画ヘッド１０の内部には、各ノズル１２に供給したインクを循環させるための循環流路が形成されている。描画ヘッド１０内のインクを常時循環させることにより、非吐出時におけるノズル近傍のインクの増粘を防止することができる。
【００３５】
一方、洗浄ヘッド２０には、描画ヘッド１０のノズル１２を個別に洗浄するための洗浄ノズル２２が複数形成されている。なお、以下の説明において、用語の混乱を避けるために、描画ヘッド１０のノズル１２を「描画ノズル１２」と記載する場合がある。また、描画ヘッド１０のノズル面１４を「描画ノズル面１４」、洗浄ヘッド２０のノズル面２４を「洗浄ヘッド面２４」と記載する場合がある。
【００３６】
洗浄ヘッド面２４には、描画ヘッド１０の描画ノズル１２に対応して複数の洗浄ノズル２２が形成されている（図２参照）。洗浄ノズル２２の開口面積（開口サイズ）は、描画ノズル１２の開口面積以上の大きさである。好ましくは、洗浄ノズル２２の開口面積は描画ノズル１２の開口面積よりも大きいものとする。本例では、図示のように、洗浄ノズル２２の開口径が描画ノズル１２の開口径よりも大きくなっている。
【００３７】
洗浄ノズル２２及び描画ノズル１２の各ノズル孔の開口形状は、円形に限らず、様々な形状が可能である。例えば、四角形、多角形、多角形の角部を面取りした形状、多角形の角部を円弧状に丸めた（いわゆる「Ｒ付き」）形状などの開口形状も可能である。洗浄ノズル２２の開口形状は、描画ノズル１２の開口形状と相似形であることが好ましい。
【００３８】
洗浄ヘッド２０は洗浄液供給用の供給管路２６を介して図示せぬ洗浄液供給タンクに接続される。洗浄液供給タンクから供給管路２６を通って洗浄液が洗浄ヘッド２０に供給される。また、洗浄ヘッド２０は洗浄液回収用の循環管路２８を介して図示せぬ洗浄液回収タンクに接続される。洗浄ヘッド２０の内部には、各洗浄ノズル２２に供給した洗浄液を回収・循環させるための循環流路が形成されている。
【００３９】
本例の洗浄ヘッド２０は、描画ヘッド１０で記録媒体（不図示）に描画録を行う描画エリアの外側の領域に設けられたメンテナンス部に設置される。描画ヘッド１０は、図示せぬキャリッジに搭載されており、記録媒体に描画するための描画位置と、メンテナンスを行うためのメンテナンス位置との間を移動可能である。描画前、描画後、或いは描画の中断時など、適宜のタイミングで描画ヘッド１０を描画エリア外のメンテナンス位置に退避させ、ノズル洗浄その他のメンテナンスを行うことができる。なお、メンテナンス動作には、例えば、ノズル面のワイピング、パージ（予備吐出）、ノズル吸引、ノズル洗浄、或いはこれらの適宜の組み合わせ、などがある。メンテナンス手段として、本例の洗浄ヘッド２０の他、例えば、ノズル面をワイピングするワイピング手段（ウエブを用いる態様、ブレードを用いる態様、これらを組み合わせた態様）、パージ（予備吐出）液を受ける液受け部、ノズル吸引のための吸引キャップ、吸引ポンプ、或いは、これらの適宜の組み合わせ、を採用することができる。
【００４０】
洗浄ヘッド２０は、図示せぬ移動機構に支持されており、描画ヘッド１０に対して相対的に移動可能となっている。洗浄ヘッド２０を図１の上方向（＋ｚ方向）に移動させることにより、洗浄ヘッド面２４を描画ノズル面１４に接触させることができる。また、洗浄ヘッド２０を図１の下方向（−ｚ方向）に移動させることにより、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０から離間させることができる。さらに、洗浄ヘッド２０は、必要に応じてｚ軸と直交するｘｙ面内で移動させることができる。また、洗浄ヘッド２０は、xyz軸の直交軸に沿った平行移動に限らず、適宜の回転軸による回転移動を可能に構成してもよい。
【００４１】
描画ノズル１２を洗浄する際には、洗浄ノズル２２の位置と描画ノズル１２の位置を一致させて、洗浄ヘッド面２４を描画ノズル面１４に接触させる。洗浄ヘッド２０の洗浄ヘッド面２４を描画ヘッド１０のノズル面１４に密着させた状態で、洗浄ノズル２２から描画ノズル１２に洗浄液が吐出され、描画ノズル１２の内部及び描画ノズル１２近傍の描画ノズル面１４が洗浄される。描画ノズル１２に供給された洗浄液と描画ノズル１２から押し出されたインクは、洗浄ノズル２２を介して洗浄ヘッド２０内に取り込まれ、循環管路２８を通って洗浄液回収タンクに回収される。
【００４２】
図２（a）は、描画ヘッド１０のノズル面１４におけるノズル配列を模式的に示した平面図である。図２（ｂ）は、洗浄ヘッド２０のノズル面２４におけるノズル配列を模式的に示した平面図である。
【００４３】
図示のとおり、描画ノズル１２の配列ピッチ及び配列形態（図２(a)）と、洗浄ノズル２２の配列ピッチ及び配列形態（図２（ｂ））とは一致している。描画ノズル１２の位置に合わせて洗浄ノズル２２が配置される。描画ノズル１２と洗浄ノズル２２が一対一で対応する関係となっている。
【００４４】
なお、図２では、描画ノズル１２の個数と、洗浄ノズル２２の個数を同数としているが、描画ノズル１２の個数に対して洗浄ノズル２２の個数を少なくする構成も可能である。洗浄ノズル２２の個数が少ない場合には、洗浄ヘッド２０を移動させて、洗浄対象の描画ノズル１２を変更し、複数回に分けて描画ヘッド１０の各ノズル１２を洗浄すればよい。
【００４５】
図３（ａ）は、１つの描画ノズル１２とこれに対応する洗浄ノズル２２に注目した拡大断面図である。図３（ａ）は、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０に接触させる前の状態を示している。図３（ｂ）は、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０に接触させて描画ノズル１２を洗浄している状態を示している。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、描画ヘッド１０のノズル面１４には、撥液膜１５が形成されている。一方、洗浄ヘッド２０の洗浄ヘッド面２４における描画ヘッド１０との密着領域には、撥液膜１５よりも軟らかい樹脂膜２５が形成されている。
【００４７】
図３（ａ）に示した状態から、洗浄ヘッド２０を上昇させ、描画ノズル面１４に洗浄ヘッド面２４を接触させる。このとき、ヘッド間に液体薄膜が介在することにより、毛管接着効果による密着性が高まる。
【００４８】
描画ヘッド１０に洗浄ヘッド２０を接触させる際、各ノズル（１２，２２）の位置を合わせる際のアライメント誤差がある。これを吸収するために、洗浄ノズル２２の開口面積を描画ノズル１２の開口面積よりも大きくすることが好ましい。本例では、描画ヘッド１０に洗浄ヘッド２０を密着させる際のアライメントの容易性、並びに、描画ノズル１２の効果的な個別洗浄を行う観点から、１つの洗浄ノズル２２の開口面積内に２つ以上の描画ノズル１２が包含されない範囲で、洗浄ノズル２２の開口面積を描画ノズル１２の開口面積よりも大きいものとしている。
【００４９】
また、洗浄ヘッド２０のノズル面２４は、描画ヘッド１０の撥液膜１５よりも硬度が低くなるような成膜処理が施されている。このため、洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０に接触させる際、及び洗浄ヘッド２０を描画ヘッド１０から引き剥がす（離間させる）際に撥液膜１５へのダメージを減らすことができる。
【００５０】
＜ノズル洗浄のためのヘッド駆動方法＞
図３（ｂ）のように、両ヘッドを密着させた状態で、描画ヘッド１０と、洗浄ヘッド２０を交互に駆動する。例えば、洗浄ヘッド２０の各洗浄ノズル２２に対応した吐出エネルギー発生素子（圧電素子など）を駆動して洗浄ノズル２２から洗浄液を押し出す。その後、描画ヘッド１０の吐出エネルギー発生素子を駆動して描画ノズル１２からインク及び洗浄液を押し出す。このような吐出動作が交互に繰り返される。描画ノズル１２と洗浄ノズル２２の間を液体が往き来することにより、描画ノズル１２内部及び描画ノズル１２近傍のノズル面１４が洗浄される。
【００５１】
このとき、洗浄ヘッド２０側からの液体の押し出し量（吐出体積）に比べて、描画ヘッド１０からの液体の押し出し量（吐出体積）の方が多くなるように、吐出体積が調整される。このように吐出体積の比率が調整されることにより、両ヘッドの交互駆動を繰り返しながら、描画ヘッド１０から洗浄ヘッド２０に液体が流れていく。こうすることで、描画ノズル１２やその近傍に付着した異物は、洗浄ヘッド２０の洗浄ノズル２２へと流れ込んで、描画ヘッド１０外に排出される。
【００５２】
＜比較例＞
図４は、図３（ｂ）と対比される比較例の図である。図４では、洗浄ノズル６２２の開口面積が、描画ノズル６１２の開口面積よりも小さい場合の図である。この場合、描画ノズル６１２と洗浄ノズル６２２の位置を合わせる際のアライメント誤差を吸収することができない。また、図４のように、描画ノズル６１２の出口付近に付着している異物６１７は、両ノズル（６１２，６２２）の連結部分の流路における澱み点に存在することになる。このため、このような澱み点に存在する異物６１７を効率的に洗い流すことができない。
【００５３】
＜洗浄ヘッド２０の内部構造例＞
図５は、本発明の実施形態に係る洗浄ヘッド２０の内部流路構造を模式的に示した平面図である。洗浄ノズル２２は、ヘッドの長手方向に対して所定の角度傾斜した直線に沿って複数個のノズルが並ぶノズル列を１単位とし、この斜めのノズル列単位がヘッドの長手方向に沿って一定ピッチで多数並列して配置される。図５では図示の便宜上、６個のノズルが並ぶノズル列を１単位として、これが多数並列されたノズル配置を例示しているが、ノズル数、ノズル配列形態はこの例に限定されない。
【００５４】
洗浄ヘッド２０は、各洗浄ノズル２２に洗浄液を循環させて供給する循環型の液滴吐出ヘッドである。洗浄ヘッド２０は、各洗浄ノズル２２に対応する圧力室３４に洗浄液を供給する供給流路４０と、洗浄ノズル２２から液体（洗浄液及び描画ノズル１２から取り込んだインク）を回収する回収流路５０を備えている。
【００５５】
供給流路４０は、供給流路本流４２と、その供給流路本流４２から分岐して形成される複数の供給流路支流（共通供給流路）４４と、その供給流路支流４４からさらに分岐して形成される複数の個別供給流路４６とで構成される。
【００５６】
供給流路本流４２は、ヘッド長手方向に沿って配置される。供給流路本流４２の一端には、液体供給口４８が設けられている。液体供給口４８は図１で説明したインク供給管路１６に連結され、液体供給口４８からヘッド内に洗浄液が供給される。
【００５７】
供給流路支流４４は、ヘッド長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶ洗浄ノズル２２の列と平行に配置される。図５では、斜めのノズル列の列毎に供給流路支流４４が設けられているが、複数本のノズル列に対して１本の供給流路支流を設ける態様も可能である。例えば、１本の供給流路支流４４に対して、異なる２列のノズル列の各圧力室が接続される構造を採用し、１本の供給流路支流４４から２列分のノズル列にインクを供給する形態も可能である。
【００５８】
個別供給流路４６は、供給流路支流４４に沿って並ぶ圧力室３４と供給流路支流４４とを連通する流路であり、圧力室３４毎に個別に設けられる。
【００５９】
回収流路５０は、回収流路本流５２と、その回収流路本流５２から分岐して形シアされる複数の回収流路支流（共通回収流路）５４と、回収流路支流５４からさらに分岐して形成される複数の個別回収流路５６とで構成される。
【００６０】
回収流路本流５２は、ヘッドの長手方向に沿って配置される。この回収流路本流５２の一端には、液体回収口５８が設けられている。液体回収口５８からヘッド外に洗浄液等が排出される。
【００６１】
回収流路支流５４は、ヘッドの長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶ洗浄ノズル２２と平行に配置される。図５では、斜めのノズル列の列毎に回収流路支流５４が設けられているが、複数本のノズル列に対して１本の回収流路支流５４を設ける態様も可能である。例えば、１本の回収流路支流５４に対して、異なる２列のノズル列の各ノズルが接続される構造を採用し、１本の回収流路支流５４に２列分のノズル列から液体を流入させる形態も可能である。
【００６２】
個別回収流路５６は、回収流路支流５４に沿って並ぶ洗浄ノズル２２と回収流路支流５４とを連通する流路であり、洗浄ノズル２２毎に個別に設けられる。
【００６３】
図６は、洗浄ヘッドの内部の概略構造を示す縦断面図である。図６において、図５で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付した。図６中の符号３６は圧力室３４から洗浄ノズル２２に繋がるノズル流路である。図６における符号６０はノズルプレート、６４は流路基板、６６は振動板、６８は吐出エネルギー発生素子としてのピエゾアクチュエータ（圧電素子）である。符号７０はピエゾアクチュエータ６８の可動空間７２を確保しつつ、ピエゾアクチュエータ６８の周囲を封止するカバープレートである。図６には示されていないが、このカバープレート７０の上方に供給側液室及び回収側液室（循環室）が形成され、それぞれ不図示の連通路を介して、洗浄液供給タンク、洗浄液回収タンクに連結されている。
【００６４】
供給流路支流４４から個別供給流路４６を介して圧力室３４に供給された洗浄液は、ノズル流路３６を通って洗浄ノズル２２から押し出される。また、吐出に使用されない余剰洗浄液並びに洗浄ノズル２２から流入した液体（描画ヘッド１０から押し出されたインクを含む）は、ノズル流路３６から個別回収流路５６を通って回収流路支流５４に回収される。
【００６５】
なお、描画ヘッド１０（図１参照）については、図６で説明した洗浄ヘッド２０と同様の構造を採用することができる。洗浄ヘッド２０及び描画ヘッド１０における各ノズルから液体を吐出させるための吐出用の圧力（吐出エネルギー）を発生させる手段は、図５に例示した圧電アクチュエータ（圧電素子）に限定されない。例えば、サーマル方式（ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式）におけるヒータ（加熱素子）や、静電方式による電極対など、各種の吐出方式による各種の吐出エネルギー発生素子を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。
【００６６】
＜他のヘッド構造例＞
図７は、洗浄ヘッド２０の他の内部流路構造例を模式的に示した縦断面図である。図７では、ＭＨｚオーダーの超音波領域の高周波振動を利用して吐出を行う洗浄ヘッド１２０の基本構成を示す断面図である。図７に示した洗浄ヘッド１２０において、図６で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。同図では、１つの洗浄ノズル２２に対応した液室ユニット（１チャンネル分の吐出素子）の断面図を示したが、洗浄ヘッド１２０には、同様の吐出素子が複数配置された構造となっている。
【００６７】
図７において、符号１３４は洗浄液が満たされる液室、符号１６６は絶縁性の樹脂フィルム、符号１６８は圧電素子である。液室１３４の内周面は放物面形状を成し、当該放物面１３４Ａの焦点位置Ｆに洗浄ノズル２２の液室１３４側開口径の中心が位置するように液室形成プレート１６４とノズルプレート６０とが接合されている。この放物面１３４Ａは圧電素子１６８が発生する超音波を反射する反射板となるため、高反射率の観点から液室形成プレート１６４に金属材料を用いることが好ましい。
【００６８】
樹脂フィルム１６６は、液室形成プレート１６４を挟んでノズルプレート６０と反対側に配置されており、液室１３４の一部の面（図７において底面）を封止する構成で液室形成プレート１６４に接合されている。供給流路支流４４（インクの共通流路）から個別供給流路４６を通じて導入されたインクは、放物面１３４Ａと樹脂フィルム１６６面及びノズルプレート６０により囲まれた空間（液室１３４）に充填される。
【００６９】
樹脂フィルム１６６の液室１３４と反対側の面（図７において下側の面）には、振動子として機能する圧電素子１６８が接合されている。図８に圧電素子１６８の平面図（図７中の矢印８Ａ方向から見た図）を示す。図８に示したように、圧電素子１６８は、放物面１３４Ａの上流側開口１３４Ｂを覆う大きさの面積を有する。同図では、放物面１３４Ａの上流側開口１３４Ｂよりも大きな面積を有する略正方形状の圧電素子１６８を例示したが、圧電素子１６８の平面形状は、正方形に限定されず、長方形、菱形などに代表される四角形、六角形、八角形、その他の多角形、或いは円、楕円など、多様な形態があり得る。なお、図８において符号１３４Ｃで示した破線円は、放物面１３４Ａの下流側開口（ノズルプレート６０に接する開口の縁）である（図７参照）。
【００７０】
図７に示したとおり、圧電素子１６８は、圧電体１６８Ａを挟んでその両面に電極１６８Ｂ，１６８Ｃが形成された構造を有する。図７の例では、樹脂フィルム１６６に接合される側の電極１６８Ｂが共通電極であり、他方の電極１６８Ｃが素子毎に独立した駆動電極（以下、「個別電極」という。）となっている。かかる構成において、圧電素子１６８の個別電極１６８ＣにＭＨｚオーダーの高周波の駆動信号（駆動電圧）を印加することによって圧電素子１６８を振動させ、超音波を発生させる。樹脂フィルム１６６はその柔軟性によって圧電素子１６８とともに振動し、樹脂フィルム１６６を介して液中に超音波が放射される。
【００７１】
圧電素子１６８から洗浄液中に放射された超音波は、洗浄液を媒質として液室１３４内を伝播し、放物面１３４Ａでの反射によって焦点位置Ｆ付近（洗浄ノズル２２の中央部付近）に集束する。図７では、超音波の振動数を持った圧力波の波面の進行方向を破線によって模式的に示している。この集束された超音波のエネルギーによって洗浄ノズル２２から液が吐出される。かかる態様によれば、超音波振動によって、描画ノズル２２内及びその近傍のノズル面１２に強固に付着した汚れを除去することが可能である。
【００７２】
なお、超音波集束方式のヘッドは、リフレクタ（放物面１３４Ａ）を有するため、吐出用ヘッドとしては高解像度化が困難であると考えられる。しかしながら、洗浄用のヘッドであれば、描画ヘッドほどの微細ノズルは必要なく、また、洗浄時に洗浄ヘッドを移動させながら洗浄位置を移動させるように運用すればよいため、描画ヘッドと全く同様の高密度ノズル配置にする必要もない。
【００７３】
＜インクジェット記録装置の説明＞
図９は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置２００の構成例を示す図である。インクジェット記録装置２００は、主として、給紙部２１２、処理液付与部２１４、描画部２１６、乾燥部２１８、定着部２２０、及び排紙部２２２を備えて構成される。このインクジェット記録装置２００は、描画部２１６の圧胴（描画ドラム２７０）に保持された記録媒体２２４（便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）にインクジェットヘッド（「描画ヘッドに相当」）２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成するオンデマンドドロップ方式の画像形成装置である。
【００７４】
（給紙部）
給紙部２１２には、枚葉紙である記録媒体２２４が積層されている。給紙部２１２の給紙トレイ２５０から記録媒体２２４が一枚ずつ処理液付与部２１４に給紙される。本例では、記録媒体２２４として、枚葉紙（カット紙）を用いるが、連続用紙（ロール紙）から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。
【００７５】
（処理液付与部）
処理液付与部２１４は、記録媒体２２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部２１６で付与されるインク中の色材（本例では顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
【００７６】
処理液付与部２１４は、給紙胴２５２、処理液ドラム２５４、及び処理液塗布装置２５６を備えている。処理液ドラム２５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２５５を備え、この保持手段２５５の爪と処理液ドラム２５４の周面の間に記録媒体２２４を挟み込むことによって記録媒体２２４の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム２５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体２２４を処理液ドラム２５４の周面に密着保持することができる。
【００７７】
処理液ドラム２５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置２５６が設けられる。処理液塗布装置２５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラと、アニックスローラと処理液ドラム２５４上の記録媒体２２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体２２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置２５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体２２４に塗布することができる。本実施形態では、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。
【００７８】
処理液付与部２１４で処理液が付与された記録媒体２２４は、処理液ドラム２５４から中間搬送部２２６を介して描画部２１６の描画ドラム２７０へ受け渡される。
【００７９】
（描画部）
描画部２１６は、描画ドラム２７０、用紙抑えローラ２７４、及びインクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙを備えている。描画ドラム２７０は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２７１を備える。本例の描画ドラム２７０では、回転方向について１８０度の間隔で周面の２箇所にグリッパー２７１が設けられ、１回転で２枚の記録媒体２２４が搬送できるように構成されている。
【００８０】
描画ドラム２７０の周面には、図示しない吸着穴が所定のパターンで多数形成されており、この吸着穴からエアが吸引されることにより、記録媒体２２４が描画ドラム２７０の周面に吸着保持される。なお、負圧吸引によって記録媒体２２４を吸引吸着する構成に限らず、例えば、静電吸着により、記録媒体２２４を吸着保持する構成とすることもできる。
【００８１】
インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙはそれぞれ、記録媒体２２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の描画ヘッドであり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙは、記録媒体２２４の搬送方向（描画ドラム２７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。
【００８２】
描画ドラム２７０上に密着保持された記録媒体２２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部２１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体２２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体２２４の記録面に画像が形成される。
【００８３】
描画ドラム２７０によって記録媒体２２４を一定の速度で搬送し、この搬送方向について、記録媒体２２４と各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録媒体２２４の画像形成領域に画像を記録することができる。かかるフルライン型（ページワイド）ヘッドによるシングルパス方式の画像形成は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドによるマルチパス方式を適用する場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。
【００８４】
なお、本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００８５】
描画部２１６で画像が形成された記録媒体２２４は、描画ドラム２７０から中間搬送部２２８を介して乾燥部２１８の乾燥ドラム２７６へ受け渡される。
【００８６】
（乾燥部）
乾燥部２１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、乾燥ドラム２７６、及び溶媒乾燥装置２７８を備えている。乾燥ドラム２７６は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２７７を備える。溶媒乾燥装置２７８は、乾燥ドラム２７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のハロゲンヒータ２８０と、各ハロゲンヒータ２８０の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル２８２とで構成される。各温風噴出しノズル２８２から記録媒体２２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ハロゲンヒータ２８０の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。
【００８７】
乾燥部２１８で乾燥処理が行われた記録媒体２２４は、乾燥ドラム２７６から中間搬送部２３０を介して定着部２２０の定着ドラム２８４へ受け渡される。
【００８８】
（定着部）
定着部２２０は、定着ドラム２８４、ハロゲンヒータ２８６、定着ローラ２８８、及びインラインセンサ２９０構成される。定着ドラム２８４は、処理液ドラム２５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）２８５を備える。
【００８９】
定着ドラム２８４の回転により、記録媒体２２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、ハロゲンヒータ２８６による予備加熱と、定着ローラ２８８による定着処理と、インラインセンサ２９０による検査が行われる。
【００９０】
定着ローラ２８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体２２４を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ２８８は、定着ドラム２８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム２８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体２２４は、定着ローラ２８８と定着ドラム２８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば、０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行われる。
【００９１】
また、定着ローラ２８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（例えば６０〜８０℃）に制御される。この加熱ローラで記録媒体２２４を加熱することによって、インクに含まれるラテックスのＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、ラテックス粒子が溶融される。これにより、記録媒体２２４の凹凸に押し込み定着が行われるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。
【００９２】
一方、インラインセンサ２９０は、記録媒体２２４に形成された画像（不吐出検出用のテストパターンや濃度補正用のテストパターン、印刷画像なども含む）について、吐出不良チェックパターンや画像の濃度、画像の欠陥などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。
【００９３】
なお、高沸点溶媒及びポリマー微粒子（熱可塑性樹脂粒子）を含んだインクに代えて、ＵＶ露光にて重合硬化可能なモノマー成分を含有していてもよい。この場合、インクジェット記録装置２００は、ヒートローラによる熱圧定着部（定着ローラ２８８）の代わりに、記録媒体２２４上のインクにＵＶ光を露光するＵＶ露光部を備える。このように、ＵＶ硬化性樹脂などの活性光線硬化性樹脂を含んだインクを用いる場合には、加熱定着の定着ローラ２８８に代えて、ＵＶランプや紫外線ＬＤ（レーザダイオード）アレイなど、活性光線を照射する手段が設けられる。
【００９４】
（排紙部）
定着部２２０に続いて排紙部２２２が設けられている。排紙部２２２は、排出トレイ２９２を備えており、この排出トレイ２９２と定着部２２０の定着ドラム２８４との間に、これらに対接するように渡し胴２９４、搬送ベルト２９６、張架ローラ２９８が設けられている。記録媒体２２４は、渡し胴２９４により搬送ベルト２９６に送られ、排出トレイ２９２に排出される。搬送ベルト２９６による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体２２４は無端状の搬送ベルト２９６間に渡されたバー（不図示）のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト２９６の回転によって排出トレイ２９２の上方に運ばれてくる。
【００９５】
また、図９には示されていないが、本例のインクジェット記録装置２００には、上記構成の他、各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙにインクを供給するインク貯蔵／装填部、処理液付与部２１４に対して処理液を供給する手段を備えるとともに、各インクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引、ノズル洗浄等）を行うヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録媒体２２４の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。
【００９６】
＜インクジェットヘッドの構成例＞
図１０（ａ）は、インクジェットヘッド（２７２Ｍ、２７２Ｋ、２７２Ｃ、２７２Ｙ）の構成例を示す平面透視図、図１０（ｂ）は他の構造例を示す平面透視図である。各色のヘッドの構造は共通しているので、これらを代表して符号２７２でヘッドを示す。
【００９７】
図１０（ａ）に示すように、本例のインクジェットヘッド２７２は、インク吐出口であるノズル３５１と、各ノズル３５１に対応する圧力室３５２、インク供給口（個別供給路）３５４等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）３５３をマトリクス状に二次元配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影（正射影）される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。複数のノズル３５１が二次元に配列された短尺のヘッドモジュール３５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体２２４の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドが構成される。
【００９８】
また、図１０（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール３５０”を一列に並べて繋ぎ合わせる態様もある。
【００９９】
図１で説明した洗浄ヘッド２０は、インクジェットヘッド２７２（ページワイドのバーヘッド）の全ノズル３５１を一度に洗浄できるように、全ノズル３５１に対応した洗浄ノズル２２（図１参照）を有する構成としてもよいし、ヘッドモジュール３５０’、３５０”の単位で洗浄を行う構成でもよい。
【０１００】
ヘッドモジュール３５０’、３５０”内のノズル数と同数の洗浄ノズル２２を有する洗浄ヘッドや、ヘッドモジュール３５０’、３５０”内のノズル数よりも少ない個数の洗浄ノズルを有する洗浄ヘッドを用いて、洗浄ヘッドを移動させながら、インクジェットヘッド２７２の各ノズルを洗浄するように構成してもよい。
【０１０１】
＜制御系の説明＞
図１１は、インクジェット記録装置２００のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置２００は、インク供給部３０２から描画ヘッド１０にインクを送り出すための供給用ポンプ３０４と、描画ヘッド１０からインク回収部３１２にインクを排出させるための回収用ポンプ３１４と、これらポンプを駆動するポンプ駆動回路３１６と、描画ヘッド１０の移動機構３２０を駆動するための動力を発生させるモータ３２２と、該モータ３２２の駆動回路３２４と、通信インターフェース３７０、システムコントローラ（制御回路）３７２、メモリ３７４、ＲＯＭ３７５、プリント制御部３８０、描画ヘッド駆動回路３８４を備えている。
【０１０２】
通信インターフェース３７０は、ホストコンピュータ３８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース３７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ３８６から送り出された画像データは通信インターフェース３７０を介してインクジェット記録装置２００に取り込まれ、一旦メモリ３７４に記憶される。
【０１０３】
メモリ３７４は、通信インターフェース３７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ３７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ３７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１０４】
システムコントローラ３７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置２００の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。ＲＯＭ３７５には各種制御プログラムや各種のパラメータ等が格納されており、システムコントローラ３７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。メモ３７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。
【０１０５】
プリント制御部３８０は、システムコントローラ３７２の制御に従い、メモリ３７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドット画像データ）を描画ヘッド駆動回路３８４に供給する制御部である。
【０１０６】
ドット画像データは、入力された多階調の画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（例えば、ＲＧＢ各色について８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置２００で使用するインクの各色の色データ（本例では、ＫＣＭＹの色データ）に変換する処理である。
【０１０７】
ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して、誤差拡散法で各色のドットデータ（本例では、ＫＣＭＹのドットデータ）に変換する処理である。
【０１０８】
プリント制御部３８０において所要の信号処理が施され、得られたドットデータに基づいて、描画ヘッド駆動回路３８４を介して描画ヘッド１０（図９のインクジェットヘッド２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙ）のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。プリント制御部３８０とシステムコントローラ３７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１０９】
描画ヘッド駆動回路３８４は、アンプ回路を含み、プリント制御部３８０から与えられるノズル制御データ（ドットデータ）及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じて描画ヘッド１０の各ノズル１２に対応する吐出エネルギー発生素子（例えば圧電素子）を駆動するための駆動電圧信号を出力する。描画ヘッド駆動回路３８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１１０】
本例に示すインクジェット記録装置２００は、各色のヘッド毎（或いは、ヘッドモジュール毎）に複数のピエゾアクチュエータに対して、共通の駆動波形電圧信号を印加し、各ピエゾアクチュエータの吐出タイミングに応じて各ピエゾアクチュエータの個別電極に接続されたスイッチ素子（不図示）のオンオフを切り換えることで、各ピエゾアクチュエータに対応する描画ノズルからインクを吐出させる駆動方式が採用されている。画像データから生成された各色毎の印字データ（ノズル制御データ）は、各ピエゾアクチュエータの個別電極に接続されたスイッチ素子のオンオフ制御に利用される。
【０１１１】
描画ヘッド駆動回路３８４から出力された駆動電圧信号が描画ヘッド１０に加えられることによって、該当するノズル１２からインクが吐出される。記録媒体２２４の搬送速度に同期して描画ヘッド１０からのインク吐出を制御することにより、記録媒体２２４上に画像が形成される。
【０１１２】
本例のインクジェット記録装置２００は、洗浄液供給部４０２から洗浄ヘッド２０に洗浄液を送り出すための供給用ポンプ４０４と、洗浄ヘッド２０から洗浄液回収部４１２にインク及び洗浄液を排出させるための回収用ポンプ４１４と、これらポンプを駆動するポンプ駆動回路４１６と、洗浄ヘッド２０の移動機構４２０を駆動するための動力を発生させるモータ４２２と、該モータ４２２の駆動回路４２４と、洗浄ヘッド駆動回路４８４を備えている。なお、図５及び図６で説明した洗浄ヘッド２０に代えて、図７で説明した洗浄ヘッド１２０を採用することも可能である。
【０１１３】
図１１のシステムコントローラ３７２は、所定のプログラムに従ってポンプ駆動回路４１６を制御し、洗浄ヘッド２０に対する洗浄液の供給、並びに、洗浄ヘッド２０からの液体の回収を制御する。また、システムコントローラ３７２は、モータ駆動回路４２４を制御して、描画ヘッド１０に対する洗浄ヘッド２０の接触動作、及び描画ヘッド１０からの洗浄ヘッド２０の剥離動作を制御する。
【０１１４】
さらに、システムコントローラ３７２は、図３（ｂ）で説明したように、ノズル洗浄の際に、描画ヘッド１０の吐出駆動と洗浄ヘッド２０の吐出駆動を交互に実施するように、洗浄ヘッド駆動回路４８４と描画ヘッド駆動回路３８４とを制御する。
【０１１５】
図１１において、システムコントローラ３７２及びプリント制御部３８０の組み合わせが「制御手段」に相当する。洗浄ヘッド移動機構４２０、モータ４２２及びモータ駆動回路４２４の組み合わせが「ヘッド移動手段」に相当する。
【０１１６】
＜記録媒体について＞
「記録媒体」は、描画ヘッド（液体吐出ヘッド）から吐出された液滴によってドットが記録される媒体の総称であり、印字媒体、被記録媒体、被画像形成媒体、受像媒体、被吐出媒体など様々な用語で呼ばれるものが含まれる。本発明の実施に際して、記録媒体の材質や形状等は、特に限定されず、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フィルム、布、不織布、配線パターン等が形成されるプリント基板、ゴムシート、その他材質や形状を問わず、様々な媒体に適用できる。
【０１１７】
＜ヘッドと用紙を相対移動させる手段について＞
上述の実施形態では、停止した描画ヘッド（「記録ヘッド」、「印字ヘッド」、「プリントヘッド」などと呼ばれる場合もある）に対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体に対してヘッドを移動させる構成も可能である。なお、シングルパス方式のフルライン型の描画ヘッドは、通常、記録媒体の送り方向（搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。
【０１１８】
＜ヘッド構成の変形例について＞
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の描画ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。
【０１１９】
＜本発明の応用例について＞
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線記録装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画するインクジェットシステムに広く適用できる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…描画ヘッド（液体吐出ヘッド）、１２…ノズル（描画ノズル）、１４…ノズル面（描画ノズル面）、１５…撥液膜、２０…洗浄ヘッド（ノズル洗浄用ヘッド）、２２…洗浄ノズル、２４…洗浄ヘッド面、２５…樹脂膜、４０…供給流路、５０…回収流路、６８…ピエゾアクチュエータ、１２０…洗浄ヘッド（ノズル洗浄用ヘッド）、１６８…圧電素子、２００…インクジェット記録装置、２２４…記録媒体、２７０…描画ドラム、２７２Ｍ，２７２Ｋ，２７２Ｃ，２７２Ｙ…インクジェットヘッド（描画ヘッド）、３５０’,３５０”…ヘッドモジュール、３５１…ノズル、３７２…システムコントローラ（制御回路）、３８０…プリント制御部、４２０…洗浄ヘッド移動機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドのノズル面に密着させる洗浄ヘッド面と、
前記洗浄ヘッド面に、前記ノズルの開口面積以上の開口面積を有して開口し、前記複数のノズル孔のうち少なくとも一部のノズル孔の個々に対応して配置された複数の洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルから洗浄液及び前記液体のうち少なくとも一方の液を前記液体吐出ヘッドの前記ノズルに向けて吐出する吐出エネルギー発生手段と、
を備えたことを特徴とするノズル洗浄用ヘッド。
【請求項２】
前記洗浄ヘッド面の前記液体吐出ヘッドの密着領域は、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低いことを特徴とする請求項１に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項３】
前記洗浄ヘッド面の前記液体吐出ヘッドとの密着領域には、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低い膜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項４】
前記洗浄ノズルは、前記液体吐出ヘッドの各ノズルについて一対一の対応関係で設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項５】
前記洗浄ノズルから当該ノズル洗浄用ヘッド内に流入した液を回収する回収流路を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、
前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、
前記ノズル洗浄用ヘッドの前記吐出エネルギー発生素子の駆動を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記吐出エネルギー発生素子をＭＨｚオーダーの超音波領域の周波数で駆動することを特徴とする請求項６に記載の洗浄装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと、
前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ヘッド面を密着させた状態で前記液体吐出ヘッド及び前記ノズル洗浄用ヘッドを交互に吐出駆動させる制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドの前記ノズルと前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ノズルの間で液を往き来させることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドから吐出される液体量が前記ノズル洗浄用ヘッドから吐出される液体量よりも多いことを特徴とする請求項８又は９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルを有する液体吐出ヘッドのノズル面に密着させる洗浄ヘッド面と、
前記洗浄ヘッド面に、前記ノズルの開口面積以上の開口面積を有して開口し、前記複数のノズル孔のうち少なくとも一部のノズル孔の個々に対応して配置された複数の洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルから洗浄液及び前記液体のうち少なくとも一方の液を前記液体吐出ヘッドの前記ノズルに向けて吐出する吐出エネルギー発生手段と、
を備えたことを特徴とするノズル洗浄用ヘッド。
【請求項２】
前記洗浄ヘッド面の前記液体吐出ヘッドの密着領域は、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低いことを特徴とする請求項１に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項３】
前記洗浄ヘッド面の前記液体吐出ヘッドとの密着領域には、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面よりも硬度が低い膜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項４】
前記洗浄ノズルは、前記液体吐出ヘッドの各ノズルについて一対一の対応関係で設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項５】
前記洗浄ノズルから当該ノズル洗浄用ヘッド内に流入した液を回収する回収流路を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、
前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、
前記ノズル洗浄用ヘッドの前記吐出エネルギー発生素子の駆動を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記吐出エネルギー発生素子をＭＨｚオーダーの超音波領域の周波数で駆動することを特徴とする請求項６に記載の洗浄装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載のノズル洗浄用ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと、
前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドに接触させる動作及び前記ノズル洗浄用ヘッドを前記液体吐出ヘッドから離間させる動作を行うヘッド移動手段と、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面に前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ヘッド面を密着させた状態で前記液体吐出ヘッド及び前記ノズル洗浄用ヘッドを交互に吐出駆動させる制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドの前記ノズルと前記ノズル洗浄用ヘッドの前記洗浄ノズルの間で液を往き来させることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記交互の吐出駆動により前記液体吐出ヘッドから吐出される液体量が前記ノズル洗浄用ヘッドから吐出される液体量よりも多いことを特徴とする請求項８又は９に記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−９６４６４（Ｐ２０１２−９６４６４Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４６４４７（Ｐ２０１０−２４６４４７）
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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