ヘッドクリーニング装置及びインクジェット記録装置
【課題】コンパクトな構成で洗浄効果の高いヘッドクリーニング装置及びインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】上部に形成された液体保持面１０２Ａがノズル面５２に対向するようにして、振動体１００を配置する。液体保持面１０２Ａと対向する領域のノズルからインクを予備吐出させ、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間でインクを膜状に保持する。振動体１００に取り付けられた超音波振動子１０４を駆動し、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に保持されたインクに超音波を印加する。これにより、ノズル面５２が超音波洗浄させる。洗浄中、ノズル内の圧力は正圧にする。
【解決手段】上部に形成された液体保持面１０２Ａがノズル面５２に対向するようにして、振動体１００を配置する。液体保持面１０２Ａと対向する領域のノズルからインクを予備吐出させ、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間でインクを膜状に保持する。振動体１００に取り付けられた超音波振動子１０４を駆動し、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に保持されたインクに超音波を印加する。これにより、ノズル面５２が超音波洗浄させる。洗浄中、ノズル内の圧力は正圧にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドクリーニング装置及びインクジェット記録装置に係り、特に超音波を利用してインクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドのノズル面（ノズルが形成されている面）が汚れていると、吐出不良を生じる。このため、インクジェット記録装置では、定期的にノズル面のクリーニングが行われる。
【０００３】
特許文献１には、加圧した洗浄液をノズル面に当ててノズル面をクリーニングする方法において、洗浄液に超音波を印加することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ノズル面を覆うキャップの内部に液体を満たし、その液体に超音波を印加して、ノズル面をクリーニングする方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８７５８号公報
【特許文献２】特開２００６−３４７０００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、特許文献１の方法では、ノズル面に当てた洗浄液が、すぐにノズル面から滴下してしまい、超音波による洗浄効果が十分に得られないという欠点がある。また、洗浄液を均一に付与することが難しく、洗浄性にムラが発生するという欠点もある。
【０００７】
また、特許文献２の方法では、ノズル面の全面をキャップで覆う構成のため、装置が大型化するという欠点がある。また、キャップ全体に洗浄液を満たすため、洗浄液を大量に消費するという欠点もある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンパクトな構成で洗浄効果の高いヘッドクリーニング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】
【０００９】
課題を解決するための手段は、次のとおりである。
【００１０】
［１］ヘッドクリーニング装置の第１の態様は、インクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置において、前記ノズル面の一部との間で液体を膜状に保持する液体保持面を備え、超音波を伝播可能な振動体と、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給する液体供給手段と、前記振動体を介して前記液体に超音波を印加する超音波印加手段と、前記ノズル面と前記液体保持面との間に形成される隙間を一定に保持しつつ、前記インクジェットヘッドと前記振動体とを相対的に移動させる移動手段と、前記インクジェットヘッドのノズル内の圧力を調整する圧力調整手段と、クリーニング時に前記ノズル内の圧力が正圧になるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、ノズル面の上に液膜を形成し、この液膜に超音波を印加して、ノズル面をクリーニングする。これにより、少ない洗浄液の量でノズル面を効率よくクリーニングすることができる。液膜は、ノズル面に対向して配置される液体保持面との間に液体を供給して形成される。液体保持面は、ノズル面の一部との間で液体を保持可能に形成され、ノズル面に沿って移動することにより、ノズル面の全面をクリーニングする。これにより、装置の構成をコンパクトにすることができる。また、クリーニング時において、インクジェットヘッドはノズル内の圧力が正圧に維持される。これにより、洗浄に供される液体が、ノズルの毛細管力により吸い上げられて、ノズル内部に進入するのを防止することができる。
【００１２】
［２］ヘッドクリーニング装置の第２の態様は、上記第１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記液体保持面に垂直な軸を中心に前記振動体を回転させる回転手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、クリーニング時に振動体回転して、液体保持面が回転する。超音波は、腹と節とが存在する定常波である。液体保持面を回転させることにより、液体保持面とノズル面との間で保持される液体（ノズル面の上に形成される液膜）の全域に超音波を均等に伝播することができ、ノズル面を均一にクリーニングすることができる。
【００１４】
［３］ヘッドクリーニング装置の第３の態様は、上記第１又は２態様のヘッドクリーニング装置において、前記ノズル面と前記液体保持面との間に保持される前記液体の有無を検出する検出手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、ノズル面と液体保持面との間に液体が保持されているか否か（ノズル面の上に液膜が形成されているか否か）が検出される。これにより、ノズル面を確実にクリーニングすることができる。
【００１６】
［４］ヘッドクリーニング装置の第４の態様は、上記第３の態様のヘッドクリーニング装置において、前記液体を加熱する加熱手段を更に備え、前記検出手段は、温度を検出して前記液体の有無を検出することを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、ノズル面と液体保持面との間に保持される液体が加熱される。これにより、洗浄効果を高めることができる。また、このような加熱された液体を用いることより、温度からノズル面と液体保持面との間に液体が保持されているか否かを検出することが可能になる。
【００１８】
［５］ヘッドクリーニング装置の第５の態様は、上記第１から４のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記振動体が、石英ガラスで形成されることを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、振動体が石英ガラスで構成される。石英ガラスは、超音波の伝播減衰が少なく、伝播速度が大きいため、超音波印加手段から印加される超音波を液体に効率よく伝達することができる。
【００２０】
［６］ヘッドクリーニング装置の第６の態様は、上記第１から５のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記液体供給手段は、前記インクジェットヘッドであり、前記ノズル面に形成されたノズルから前記液体を吐出させて、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、インクジェットヘッドから吐出させた液体をノズル面と液体保持面との間で保持して、ノズル面がクリーニングされる。これにより、別途、液体の供給手段を備える必要がなくなり、構成をよりコンパクトにすることができる。
【００２２】
［７］ヘッドクリーニング装置の第７の態様は、上記第１から５のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記振動体は、前記液体保持面に連通する液体供給路を有し、前記液体供給手段は、前記液体供給路に前記液体を供給して、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、液体保持面に連通する液体供給路が振動体に形成され、この液体供給路に液体を供給して、ノズル面と液体保持面との間に液体が供給される。これにより、ノズル面と液体保持面との間に効率よく液体を供給することができるとともに、効率よく液体に超音波を印加することができる。
【００２４】
［８］ヘッドクリーニング装置の第８の態様は、上記第７のヘッドクリーニング装置において、前記液体供給手段は、洗浄成分を有する前記液体を前記液体供給路に供給することを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、洗浄成分を有する液体がノズル面と液体保持面との間に供給され、ノズル面の洗浄に供される。これにより、ノズル面の洗浄効果をより高めることができる。
【００２６】
［９］ヘッドクリーニング装置の第９の態様は、上記第１から８のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記移動手段は、前記振動体が前記ノズル面に形成されたノズル列に沿って移動するように、前記振動体と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させ、前記振動体が、一定時間ごとに移動するように前記移動手段を制御する移動制御手段を更に備えたことを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、振動体がノズル列に沿って一定時間ごとに移動して、ノズル面がクリーニングされる。これにより、効率よくノズル面の全面をクリーニングすることができる。
【００２８】
［１０］ヘッドクリーニング装置の第１０の態様は、上記第１から９のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記超音波印加手段は、４００ｋＨｚ以上の超音波を印加することを特徴とする。
【００２９】
本態様によれば、４００ｋＨｚ以上の超音波が液膜に印加されて、ノズル面がクリーニングされる。これにより、ノズル面にダメージを与えることなく、微細な汚れを剥離、溶解することができる。
【００３０】
［１１］インクジェット記録装置の第１の態様は、上記第１から１０のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置を備えたことを特徴とする。
【００３１】
本態様によれば、コンパクトな構成でインクジェットヘッドのノズル面をクリーニングすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、コンパクトな構成で高い洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】インクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図
【図２】インクジェット記録装置の要部の構成を示す平面図
【図３】インクジェット記録装置の要部の構成を示す側面図
【図４】ヘッドのノズル面の平面透視図
【図５】ヘッドの内部構造を示す縦断面図
【図６】インクの循環供給システムの概略構成図
【図７】ヘッドクリーニング装置の側面図
【図８】ヘッドクリーニング装置の正面図
【図９】ヘッドのクリーニング処理の手順を示すフローチャート
【図１０】ヘッドのクリーニング動作の説明図
【図１１】ヘッドクリーニング装置の第２の実施の形態の正面図
【図１２】ヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の正面図
【図１３】ヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の側面図
【図１４】ヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の平面図
【図１５】ヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の正面図
【図１６】ヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の側面図
【図１７】ヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の平面図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。
【００３５】
≪第１の実施形態≫
〈装置構成〉
図１、図２、図３は、それぞれ本実施の形態のインクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図、平面図、側面図である。
【００３６】
同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、シングルパス方式のラインプリンタであり、主として、用紙（枚葉紙）Ｐを搬送する用紙搬送機構２０と、用紙搬送機構２０によって搬送される用紙Ｐに向けてシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、クロ（Ｋ）の各色インク滴を吐出するヘッドユニット３０と、ヘッドユニット３０に装着された各ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部４０と、ヘッドユニット３０に装着された各ヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置１００とを備えて構成される。
【００３７】
用紙搬送機構２０は、ベルト搬送機構で構成され、走行するベルト２２に用紙Ｐを吸着させて、用紙Ｐを水平に搬送する。用紙Ｐは、図示しない給紙機構によって給紙される。
【００３８】
ヘッドユニット３０は、主として、シアンのインク滴を吐出するヘッド５０Ｃと、マゼンタのインク滴を吐出するヘッド５０Ｍと、イエロのインク滴を吐出するヘッド５０Ｙと、クロのインク滴を吐出するヘッド５０Ｋと、各ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋが取り付けられるヘッド支持フレーム３２と、ヘッド支持フレーム３２を移動させるヘッド支持フレーム移動機構（図示せず）とで構成される。
【００３９】
ヘッド（インクジェットヘッド）５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋは、印刷対象とする用紙Ｐの最大用紙幅に対応したラインヘッドで構成される。なお、各ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋの構成は同じなので、以下においては、特に区別する場合を除いて、ヘッド５０と記載する。
【００４０】
ヘッド５０（５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋ）は、矩形のブロック状に形成され、その底部にノズル面５２（５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２Ｋ）が形成される。
【００４１】
図４は、ヘッドのノズル面の平面透視図である。
【００４２】
同図に示すように、ノズル面５２には、ノズル５４が配置される。ノズル５４は、ヘッド５０の長手方向に沿って直線上に一定ピッチで配置され、ノズル列を構成する。
【００４３】
ノズル面５２には、撥液処理が施される。撥液処理は、たとえば、ノズル面５２に撥液膜をコーティングすることにより行われる。
【００４４】
図５は、ヘッドの内部構造を示す縦断面図である。同図に示すように、ノズル５４は、圧力室５６に連通される。
【００４５】
圧力室５６は、直方体形状の空間として形成され、その底面の中央にノズル５４が形成される。
【００４６】
圧力室５６の天井面は振動板５８で構成され、上下方向に変形可能に形成される。この振動板５８の上には圧電素子（ピエゾ素子）６０が取り付けられる。振動板５８は、この圧電素子６０によって上下に変形する。そして、この振動板５８が上下方向に変形することにより、圧力室５６が膨張、収縮し、ノズル５４からインクが吐出される。
【００４７】
圧電素子６０は、その上部に設けられた図示しない個別電極と、共通電極として作用する振動板５８との間に所定の駆動電圧を印加することにより駆動される。コントローラ（インクジェット記録装置の全体の動作を制御するコントローラ）は、各ノズル５４に対応した圧電素子６０の駆動を個別に制御することにより、各ノズル５４から選択的にインクを吐出させる。
【００４８】
圧力室５６には、個別供給流路６２が連通される。個別供給流路６２は共通供給流路６４に連通される。共通供給流路６４は、インク供給口６６に連通される。インクは、インクタンクからインク供給口６６に供給される。また、圧力室５６には、個別回収流路６８が連通される。個別回収流路６８は共通回収流路７０に連通される。共通回収流路７０は、インク回収口７２に連通される。インクは、インク回収口７２からインクタンクに回収される。すなわち、圧力室５６には、インクが循環して供給される。
【００４９】
図６は、インクの循環供給システムの概略構成図である。
【００５０】
インクタンク２００は、管路２０２を介してバッファータンク２０４と連結される。
【００５１】
管路２０２には、メインポンプ２０６とメインバルブ２０８が設けられる。メインポンプ２０６は、インクタンク２００に貯留されたインクをバッファータンク２０４に送液する。メインバルブ２０８は、管路２０２を開閉する。
【００５２】
バッファータンク２０４は、天面に形成された大気開放穴２０４Ａを介して内部が大気開放される。
【００５３】
バッファータンク２０４は、第１供給流路２１０を介して供給タンク２１２に連通される。また、バッファータンク２０４は、第１回収流路２１８を介して回収タンク２２０に連通される。
【００５４】
供給タンク２１２は、第２供給流路２１４を介してヘッド５０のインク供給口６６に連通される。
【００５５】
回収タンク２２０は、第２回収流路２２２を介して、ヘッド５０のインク回収口７２に連通される。
【００５６】
第１供給流路２１０には、供給ポンプ２２６とフィルタ２２８が設けられる。供給ポンプ２２６は、バッファータンク２０４から供給タンク２１２にインクを送液する。フィルタ２２８は、供給ポンプ２２６とバッファータンク２０４との間に設けられ、供給タンク２１２に供給するインクから不純物を除去する。
【００５７】
第２供給流路２１４には、供給バルブ２３０が設けられる。供給バルブ２３０は、第２供給流路２１４を開閉する。
【００５８】
第１回収流路２１８には、回収ポンプ２３２が設けられる。回収ポンプ２３２は、回収タンク２２０からバッファータンク２０４にインクを送液する。
【００５９】
第２回収流路２２２には、回収バルブ２３４が設けられる。回収バルブ２３４は、第２供給流路２１４を開閉する。
【００６０】
供給タンク２１２は、内部が弾性膜（弾性変形可能な材料（たとえば、ゴム、熱可塑性エラストマー等、特にフッ素ゴム、ＮＢＲが好適）で構成された膜体）２３６によって供給液体室２１２Ａと供給気体室２１２Ｂとに区画される。
【００６１】
供給液体室２１２Ａには、第１供給流路２１０と第２供給流路２１４が連通される。第１供給流路２１０を介してバッファータンク２０４から供給されるインクは、一旦、この供給液体室２１２Ａに貯留される。そして、この供給液体室２１２Ａから第２供給流路２１４を介してヘッド５０に供給される。
【００６２】
供給気体室２１２Ｂには、気体が充填される。この供給気体室２１２Ｂには、大気開放された大気開放管２４０が連通される。大気開放管２４０には、大気開放バルブ２４２が設けられる。大気開放バルブ２４２は、大気開放管２４０を開閉する。
【００６３】
供給タンク２１２は、供給液体室２１２Ａの内部の圧力が、供給圧力検出器２３８によって検出される。
【００６４】
回収タンク２２０の構成は、上記供給タンク２１２と同じであり、内部が弾性膜２４４によって回収液体室２２０Ａと回収気体室２２０Ｂとに区画される。
【００６５】
回収液体室２２０Ａには、第１回収流路２１８と第２回収流路２２２とが連通される。ヘッド５０から第２回収流路２２２を介して回収されるインクは、一旦、この回収液体室２２０Ａに貯留される。そして、回収液体室２２０Ａから第１回収流路２１８を介してバッファータンク２０４に回収される。
【００６６】
回収気体室２２０Ｂには、気体が充填される。この回収気体室２２０Ｂには、大気開放された大気開放管２４８が連通される。大気開放管２４８には、大気開放バルブ２５０が設けられる。大気開放バルブ２５０は、大気開放管２４８を開閉する。
【００６７】
回収タンク２２０は、回収液体室２２０Ａの内部の圧力が、回収圧力検出器２４６によって検出される。
【００６８】
循環供給システムの全体の動作は、図示しないコントローラ（インクジェット記録装置の全体の動作を制御するコントローラ）によって制御される。コントローラは、供給側の圧力が回収側の圧力よりも所定量高くなるように制御することにより、インクを循環させてヘッド５０に供給する。具体的には、供給液体室２１２Ａの内部圧力をＰ１、回収液体室２２０Ａの内部圧力をＰ２、ノズルの背圧をＰ３、インク吐出面と供給圧力検出器２３８との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨ１、インク吐出面と回収圧力検出器２４６との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨ２としたとき、Ｐ１＋Ｈ１＞Ｐ３＞Ｐ２＋Ｈ２（ｍｍＨ２Ｏ）となるように、ノズルに所定の背圧を付与して、インクを循環させる。
【００６９】
コントローラは、供給圧力検出器２３８により検出される供給液体室２１２Ａの内部圧力と、回収圧力検出器２４６により検出される回収液体室２２０Ａの内部圧力とに基づいて、供給ポンプ２２６及び回収ポンプ２３２の駆動を制御し、供給液体室２１２Ａの内部圧力と回収液体室２２０Ａの内部圧力が、それぞれ所定の圧力Ｐ１、Ｐ２になるように制御する。これにより、ヘッド５０に対して、インクが循環して供給される。
【００７０】
なお、供給ポンプ２２６と回収ポンプ２３２の動作によって圧力変動が生じた場合であっても、供給タンク２１２に設けられた弾性膜２３６と、回収タンク２２０に設けられた弾性膜２４４とによって、圧力変動を吸収することができる。これにより、背圧を一定に維持して、インクを供給することができる。
【００７１】
ヘッド支持フレーム３２は、各ヘッド５０を取り付けるためのヘッド取付部（図示せず）を備えている。各ヘッド５０は、このヘッド取付部に着脱自在に取り付けられる。
【００７２】
ヘッド支持フレーム３２に取り付けられた各ヘッド５０は、ノズル面５２を下に向けて、用紙Ｐの搬送方向に対して直交して配置される。また、用紙Ｐの搬送方向に沿って所定の順で一定の間隔をもって配置され（本例では、シアン、マゼンタ、イエロ、クロの順で配置）。更に、各ヘッド５０は、ノズル面５２が用紙搬送機構２０によって搬送される用紙Ｐの記録面と平行に配置される（本例では水平に配置）。
【００７３】
ヘッド取付部は、ヘッド支持フレーム３２に昇降自在に設けられ、図示しない昇降機構に駆動されて昇降する。ヘッド取付部に取り付けられた各ヘッド５０は、この昇降機構によって、用紙Ｐの搬送面に対して垂直に昇降する。
【００７４】
ヘッド支持フレーム移動機構（図示せず）は、ヘッド支持フレーム３２を用紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向に水平にスライド移動させる。このヘッド支持フレーム移動機構は、たとえば、用紙搬送機構２０を跨いで水平に設置される天井フレームと、その天井フレームに敷設されるガイドレールと、ガイドレール上をスライド移動する走行体と、その走行体をガイドレールに沿って移動させる駆動手段（たとえば、送りねじ機構など）で構成される。ヘッド支持フレーム３２は、走行体に取り付けられて、水平にスライド移動する。
【００７５】
ヘッド支持フレーム３２に取り付けられたヘッド５０は、このヘッド支持フレーム移動機構によってヘッド支持フレーム３２を移動させることにより、水平にスライド移動可能に設けられる。
【００７６】
ヘッド５０は、水平にスライド移動して、「画像記録位置」と「メンテナンス位置」との間を移動する。
【００７７】
ヘッド５０は、画像記録位置に位置すると、用紙搬送機構２０の上方に配置される。これにより、用紙搬送機構２０によって搬送される用紙Ｐに対して印刷することが可能になる。一方、メンテナンス位置に位置すると、メンテナンス部４０に配置される。
【００７８】
メンテナンス部４０には、各ヘッド５０のノズル面５２を覆うキャップ４２（４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙ、４２Ｋ）が備えられる。装置を長時間停止する場合などは、ヘッド５０をメンテナンス部４０に移動させ、ヘッド５０のノズル面５２をキャップで覆う。これにより、乾燥による不吐出等が防止される。
【００７９】
ヘッドクリーニング装置１００は、ヘッド５０のノズル面５２の上に液膜を形成し、その液膜に超音波を印加して、ノズル面５２をクリーニングする。そして、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ヘッド５０のノズル５４から予備吐出させたインクを利用して、ノズル面５２の上に液膜を形成する。
【００８０】
ヘッドクリーニング装置１００は、各色のヘッドごとに個別に設けられる。
【００８１】
図７、図８は、それぞれヘッドクリーニング装置の側面図、正面図である。
【００８２】
同図に示すように、ヘッドクリーニング装置１００は、主として、ノズル面５２との間でインクを膜状に保持して、ノズル面５２の上に液膜（インク膜）を形成する振動体１０２と、液膜に超音波を印加する超音波振動子１０４と、振動体１０２から滴下するインクを回収する回収皿１０６とで構成される。
【００８３】
振動体１０２は、四角錐台形状に形成され（上面と下面とが、相似形状で形成され、互いに四角形状に形成されるとともに、互いに平行に形成される。）、上面が下面よりも大きく形成される（上方に向かって拡がるように形成される。）。
【００８４】
振動体１０２の上面は、液体保持面１０２Ａとされ、その奥行き方向の幅Ｄは、ヘッド５０のノズル面５２の奥行き方向の幅（ヘッド５０の長手方向と直交する方向の幅）とほぼ同じ長さで形成される。また、その横方向の幅Ｗは、所定の長さで形成される。
【００８５】
振動体１０２は、液体保持面１０２Ａを水平して、ヘッド５０の移動経路上に配置される。すなわち、上記のように、ヘッド５０は、画像記録位置とメンテナンス位置との間を移動可能に設けられるので、この画像記録位置とメンテナンス位置との間を移動するヘッド５０の移動経路上に配置される。
【００８６】
このとき、振動体１０２は、液体保持面１０２Ａの奥行き方向の辺が、ヘッド５０の移動方向と直交するように配置されるとともに、液体保持面１０２Ａの奥行き方向の辺の中心が、ヘッド５０のノズル面５２の奥行き方向の中心と一致するように配置される。
【００８７】
これにより、ヘッド５０が、画像記録位置とメンテナンス位置との間を移動する際、ヘッド５０のノズル面５２が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａの上を通過する。また、ノズル面５２が液体保持面１０２Ａの上を通過する際、ノズル面５２が液体保持面１０２Ａに対向して通過する（互いに平行な状態で向き合って通過する。）。
【００８８】
また、振動体１０２は、ヘッド５０のノズル面５２が液体保持面１０２Ａの上を通過する際、ヘッド５０のノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に所定の隙間δが形成されるように配置される。この隙間δは、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液体（ここでは、インク）を膜状に保持可能な幅で形成される。
【００８９】
これにより、液体保持面１０２Ａと対向させた領域において、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に液体（インク）を膜状に保持することが可能になる（ノズル面５２の上に液膜（インク膜）を形成することが可能になる。）。
【００９０】
超音波振動子１０４は、振動体１０２の下面部に取り付けられる。この超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の超音波を発振する。
【００９１】
超音波振動子１０４から発振された超音波は、振動体１０２を伝播されて、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に保持された液体（インク）に印加される。これにより、ノズル面５２を超音波洗浄することが可能になる。
【００９２】
なお、このように、超音波は、振動体１０２を介して液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に保持された液体（インク）に印加されることから、振動体１０２は、伝播減衰が少なく、伝播速度の大きい素材で形成することが好ましい。本実施の形態では、振動体１０２を石英ガラスで構成する。石英ガラスは、伝播減衰が少なく、伝播速度の大きいため、超音波振動子１０４から発信された超音波を効率よく伝播することができる。
【００９３】
回収皿１０６は、上面部が開口した皿状に形成され、架台１０８の上に水平に設置される。架台１０８は、インクジェット記録装置の本体フレーム（図示せず）に取り付けられる。
【００９４】
また、回収皿１０６には、排液口１０６Ａが形成される。排液口１０６Ａは、図示しない排液配管を介して、図示しない排液タンクと接続される。
【００９５】
振動体１０２は、回収皿１０６の内部に設置される。具体的には、この回収皿１０６の中央部分に超音波振動子１０４が取り付けられ、この超音波振動子１０４の上に振動体１０２が取り付けられる。
【００９６】
ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間から溢れて、振動体１０２から滴下する液体（インク）は、この回収皿１０６で回収される。回収皿１０６で回収された液体（インク）は、排液口１０６Ａから排液タンクに回収される。
【００９７】
〈作用〉
インクジェット記録装置の全体の動作は、図示しないコントローラによって制御される。コントローラは、所定の制御プログラムを実行して、インクジェット記録装置の各部の動作を制御し、インクジェット記録装置の動作を制御する。
【００９８】
〈画像記録動作〉
まず、画像の記録動作について説明する。
【００９９】
画像データ（たとえば、ＲＧＢの画像データ）の入力を受け付けると、まず、コントローラは、入力された画像データに所定の信号処理を施して、印刷用の画像データ（ドット配置データ）を生成する。
【０１００】
次に、図示しない給紙装置から用紙搬送機構２０に用紙Ｐを給紙する。用紙搬送機構２０は、用紙Ｐを一定の速度で搬送する。
【０１０１】
コントローラは、用紙Ｐがヘッド５０の下を通過するタイミングに合わせて、各ヘッド５０の駆動を制御し、各ヘッド５０のノズルからインクを吐出させる。これにより、用紙Ｐに画像が記録される。
【０１０２】
〈ヘッドのクリーニング動作〉
次に、ヘッド５０のクリーニング動作について説明する。
【０１０３】
ヘッド５０のクリーニングは、ヘッド５０を画像記録位置からメンテナンス位置に移動させる過程で行われる。
【０１０４】
図９は、ヘッドのクリーニング処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０５】
まず、画像記録位置に位置しているヘッド５０をメンテナンス位置に向けて移動させる（ステップＳ１０）。そして、ヘッド５０の移動方向の先端（メンテナンス位置側の端部）が、ヘッドクリーニング装置１００に到達したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【０１０６】
図１０（ａ）に示すように、ヘッド５０の先端が、ヘッドクリーニング装置１００に到達したら、ヘッド５０の移動を停止する（ステップＳ１２）。これにより、ノズル面５２の先端（メンテナンス位置側の端部）が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと所定の隙間δをもって対向して配置される。
【０１０７】
なお、ヘッドクリーニング装置１００の設置位置は既知なので、ヘッド５０の移動量から、ヘッド５０の先端が、ヘッドクリーニング装置１００に到達したか否かを判定することができる。
【０１０８】
ヘッド５０の先端がヘッドクリーニング装置１００に到達し、ヘッド５０の移動が停止すると、超音波振動子１０４が駆動される。超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発振する。
【０１０９】
次に、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと対向する面にあるノズル５４からインクが予備吐出される。図１０（ａ）では、領域Ｘ０に存在するノズル５４からインクが予備吐出される。予備吐出後、ノズル５４は、内部のインクが正圧になるように制御される。
【０１１０】
なお、液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗは既知なので、液体保持面１０２Ａと対向する面にあるノズル５４は、計算によって求めることができる。
【０１１１】
ノズル５４から予備吐出されたインクは、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持される。これにより、ノズル面５２の上にインクの液膜が形成される。
【０１１２】
なお、ノズル５４から予備吐出させるインクの量は、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液膜を形成可能に設定される。これは液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に形成する隙間δの大きさ、液体保持面１０２Ａの面積などによって決定される。
【０１１３】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクには、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクに印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。すなわち、ノズル面５２に付着した汚れが、超音波の作用で剥離、溶解され、除去される。特に、本実施の形態では、４００ｋＨｚ以上の超音波が印加されるので、ノズル面５２に形成された撥液膜にダメージを与えることなく、微細な汚れを効率よく除去することができる。
【０１１４】
なお、上記のように、洗浄時、ノズル５４は内部のインクの圧力が正圧になるように制御される。これにより、剥離除去された汚れが、ノズル内に入り込むのを防止することができる。
【０１１５】
洗浄は一定時間継続して行われる。コントローラは、洗浄開始（＝液膜の形成＝予備吐出）から一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【０１１６】
一定時間が経過したと判定すると、その洗浄領域（＝液体保持面１０２Ａが位置している領域）が、洗浄の最終領域（ノズル面５２の後端領域（画像記録位置側の端部））であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１１７】
洗浄の最終領域ではないと判定すると、ヘッド５０を所定量前進させる（メンテナンス位置に向けて移動させる。）（ステップＳ１９）。
【０１１８】
ここで、ヘッド５０の移動量は、液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗの分だけ移動させる。これにより、図１０（ｂ）に示すように、未洗浄の隣の領域に液体保持面１０２Ａが移動する（図１０（ｂ）において、領域Ｘ１に移動する。）。
【０１１９】
ヘッド５０が未洗浄の隣の領域に移動すると、液体保持面１０２Ａと対向する面にあるノズル５４からインクが予備吐出される。図１０（ｂ）では、領域Ｘ１に存在するノズル５４からインクが予備吐出される。予備吐出後、ノズルは、内部のインクが正圧になるように制御される。
【０１２０】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクには、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクに印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。
【０１２１】
コントローラは、洗浄開始から一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【０１２２】
一定時間が経過したと判定すると、その洗浄領域（＝液体保持面１０２Ａが位置している領域）が、洗浄の最終領域（ノズル面５２の後端領域（画像記録位置側の端部））であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１２３】
洗浄の最終領域ではないと判定すると、ヘッド５０を所定量前進させる（メンテナンス位置に向けて移動させる。）（ステップＳ１９）。
【０１２４】
このように、ヘッド５０を順次移動させて、ノズル面５２を順次洗浄してゆく。
【０１２５】
そして、図１０（ｃ）に示すように、液体保持面１０２Ａが、洗浄の最終領域に到達し、その最終領域の洗浄が終了すると、超音波振動子１０４の駆動が停止される（ステップＳ１７）。
【０１２６】
以上により、ヘッド５０のクリーニングが完了する。この後、ヘッド５０は、メンテナンス位置に向けて移動する（ステップＳ１８）。
【０１２７】
このように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ノズル面５２の上にノズル５４から予備吐出させたインクで液膜（インク膜）を形成し、この液膜に超音波を印加して、ノズル面５２を超音波洗浄する。これにより、ノズル面５２に付着した汚れを効果的に剥離、除去することができる。
【０１２８】
また、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ノズル面５２に比して小面積の液体保持面１０２Ａとの間で液膜（インク膜）を形成し、この小面積の液体保持面１０２Ａを相対移動させて、ノズル面５２の全面をクリーニングする構成としているので、装置構成をコンパクトにすることができる。また、液膜を形成するために消費するインクの量も少なくて済み、ランニングコストの削減を図ることができる。
【０１２９】
なお、液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗは、ヘッドクリーニング装置１００の設置スペースや、使用する超音波振動子１０４により、適宜設定される。
【０１３０】
また、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、４００ｋＨｚ以上の周波数の超音波を印加してクリーニングするので、ノズル面５２にダメージを与えることなく、ノズル面５２に付着した汚れを除去することができる。
【０１３１】
また、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ノズル内のインクの圧力を正圧にして洗浄するので、ノズル面５２から剥離除去された汚れが、ノズル内に入り込むのを防止することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ヘッド５０を間欠的に移動（液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗの分だけ移動）させてクリーニングする構成としているが、ヘッド５０を連続的に移動させながらクリーニングする構成とすることもできる。この場合、液体保持面１０２Ａと対向するノズル５４を順次予備吐出させて、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間にインクを供給する。
【０１３３】
≪第２の実施の形態≫
図１１は、ヘッドクリーニング装置の第２の実施の形態の正面図である。
【０１３４】
同図に示すように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ａは、液体保持面１０２Ａに液膜の有無を検出する液膜検出センサ１１０が設けられている。
【０１３５】
この液膜検出センサ１１０は、液体保持面１０２Ａの液体の有無を検出して、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液体が保持されているか否か（液膜が形成されているか否か）を検出する。
【０１３６】
本実施の形態では、この液膜検出センサ１１０は、温度センサで構成される。液膜検出センサ１１０は、液体保持面１０２Ａ上の温度を検出して、液体保持面１０２Ａ上の液体の有無を検出する。すなわち、液体保持面１０２Ａ上の温度は、液膜が形成されている場合と、液膜が形成されていない場合とで異なるので、液体保持面１０２Ａ上の温度を検出して、液体保持面１０２Ａ上の液体の有無を検出する（たとえば、温度が閾値以上になったか否か、あるいは、温度が一定以上変化したか否かを検出して、液体保持面上の液体の有無を検出する。）。
【０１３７】
液体保持面１０２Ａ上の液体の有無を精度よく検出するため、本実施の形態のインクジェット記録装置では、インクが加熱される。インクの加熱は、たとえば、バッファータンク２０４にヒータを設置することにより行われる。あるいは、インクを供給する流路にヒータを設置することにより行われる。
【０１３８】
このように、液膜の有無を検出するセンサを設けることにより、確実に液膜を形成して、クリーニングすることができる。
【０１３９】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ａでヘッド５０のクリーニング処理を実行する場合は、液膜検出センサ１１０で液膜の存在が確認されてから洗浄時間のカウントが開始される。すなわち、液膜検出センサ１１０で液膜の存在が確認されてから一定時間経過後にヘッド５０が移動するように構成される。
【０１４０】
なお、本実施の形態では、液体保持面１０２Ａ上の温度を検出して、液膜の有無を検出する構成としているが、液膜の有無を検出するセンサは、これに限定されるものではない。この他、たとえば、液体保持面１０２Ａの上に所定の検出領域を設定し、その検出領域の静電容量の変化を検出して、液膜の有無を検出する構成とすることもできる。また、検出領域の抵抗値の変化を検出して、液膜の有無を検出する構成とすることもできる。
【０１４１】
≪第３の実施の形態≫
〈構成〉
図１２、図１３、図１４は、それぞれヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の正面図、側面図、平面図である。
【０１４２】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂは、主として、洗浄液供給ユニット１２０を備えている点で上述した第１の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００と相違する。
【０１４３】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂでは、洗浄液供給ユニット１２０から供給される洗浄液によって液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液膜（洗浄液膜）を形成する。
【０１４４】
なお、洗浄液供給ユニット１２０を有する点以外は、上述した第１の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００の構成と同じなので、ここでは、洗浄液供給ユニット１２０の構成及び作用についてのみ説明する。
【０１４５】
洗浄液供給ユニット１２０は、洗浄液を付与する洗浄液ノズル１２２と、洗浄液を貯留する洗浄液タンク１２４と、洗浄液ノズル１２２と洗浄液タンク１２４とを接続する洗浄液配管１２６と、洗浄液タンク１２４から洗浄液ノズル１２２に洗浄液を送液する洗浄液ポンプ１２８と、洗浄液配管１２６の管路を開閉する洗浄液バルブ１２９とを備えて構成される。
【０１４６】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂでは、振動体１０２が洗浄液ノズル１２２を兼用する。
【０１４７】
振動体１０２の液体保持面１０２Ａには、洗浄液を噴き出す洗浄液噴出口１２２Ａが形成される。洗浄液噴出口１２２Ａは、スリット状に形成され、液体保持面１０２Ａの奥行き方向（クリーニング時におけるヘッド５０の長手方向と直交する方向）に沿って所定の幅で形成される。
【０１４８】
振動体１０２の側面には、洗浄液供給口１２２Ｂが形成される。この洗浄液供給口１２２Ｂは、振動体１０２の内部に形成された洗浄液供給路１２２Ｃを介して洗浄液噴出口１２２Ａと連通される。
【０１４９】
以上のように構成される振動体１０２は、洗浄液供給口１２２Ｂから洗浄液を供給すると、液体保持面１０２Ａに形成された洗浄液噴出口１２２Ａから洗浄液が噴出される。これにより、振動体１０２が洗浄液ノズル１２２として機能する。
【０１５０】
洗浄液噴出口１２２Ａから噴出される洗浄液は、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に膜状に保持される。これにより、ノズル面５２の上に洗浄液の膜が形成される。
【０１５１】
洗浄液タンク１２４は、洗浄液を貯留する。洗浄液には、たとえば、インクを洗浄する成分を含む液体が用いられる。
【０１５２】
洗浄液配管１２６は、洗浄液タンク１２４と洗浄液ノズル１２２とを接続する。具体手には、洗浄液タンク１２４と、振動体１０２に形成された洗浄液供給口１２２Ｂとを接続する。
【０１５３】
洗浄液ポンプ１２８は、洗浄液配管１２６の途中に設けられ、洗浄液タンク１２４から洗浄液ノズル１２２に洗浄液を送液する。
【０１５４】
洗浄液バルブ１２９は、洗浄液配管１２６の途中に設けられ、洗浄液配管１２６の管路を開閉する。
【０１５５】
洗浄液供給ユニット１２０の動作は、図示しないコントローラ（インクジェット記録装置の全体の動作を制御するコントローラ）によって制御される。
【０１５６】
〈作用〉
上記のように構成される第３の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂによるヘッド５０のクリーニング動作は、次のとおりである。
【０１５７】
まず、画像記録位置に位置しているヘッド５０をメンテナンス位置に向けて移動させる。
【０１５８】
ヘッド５０の移動方向の先端（メンテナンス位置側の端部）が、ヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達したら、ヘッド５０の移動を停止する。これにより、ノズル面５２の先端（メンテナンス位置側の端部）が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと所定の隙間δをもって対向して配置される。
【０１５９】
ヘッド５０の先端がヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達すると、ヘッド５０のノズル内のインクの圧力が正圧にされる。
【０１６０】
次に、超音波振動子１０４が駆動される。超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発振する。
【０１６１】
次に、洗浄液ポンプ１２８が駆動されるとともに、洗浄液バルブ１２９が開かれ、液体保持面１０２Ａの上に洗浄液が供給される。これにより、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に洗浄液が膜状に保持される（ノズル面５２の上に洗浄液の液膜が形成される。）。
【０１６２】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液には、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液に印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。すなわち、ノズル面５２に付着した汚れが、超音波の作用で剥離、溶解され、除去される。
【０１６３】
なお、上記のように、ノズル面５２に形成されたノズル５４は、内部のインクの圧力が正圧になるように制御される。これにより、洗浄液膜が、ノズル５４の毛細管力により吸い上げられて、ノズル５４の内部に洗浄液が進入するのを防止することができる。また、剥離除去された汚れが、ノズル内に進入するのを防止することができる。
【０１６４】
洗浄は一定時間継続して行われる。当該領域の洗浄開始から一定時間が経過すると、コントローラは、ヘッド５０を所定量前進させ、次の領域を洗浄する。
【０１６５】
このようにヘッド５０を順次移動させて、ノズル面５２を順次洗浄する。最終領域の洗浄が終了すると、超音波振動子１０４の駆動を停止し、洗浄液の供給を停止する。
【０１６６】
以上により、ヘッド５０のクリーニングが完了する。この後、ヘッド５０は、メンテナンス位置に向けて移動する。
【０１６７】
このように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂでは、洗浄液供給ユニット１２０から供給される洗浄液によって液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液膜（洗浄液膜）を形成し、その液膜に超音波を印加して、ノズル面５２をクリーニングする。このように洗浄液を用いてノズル面５２を超音波洗浄することにより、効率よくノズル面５２を洗浄することができる。
【０１６８】
なお、本実施の形態では、洗浄液を連続的に付与する構成としているが、領域ごとに洗浄液を供給する構成とすることもできる。この場合、液体保持面１０２Ａが移動するごとに液膜を形成するのに必要な量の洗浄液が洗浄液供給ユニット１２０から供給される。これにより、洗浄液の消費量を更に抑えることができる。
【０１６９】
また、上記実施の形態では、ヘッド５０を間欠的に移動させて、ノズル面５２を洗浄する構成としているが、ヘッド５０を連続的に移動させて洗浄する構成とすることもできる。
【０１７０】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置においても、液膜の有無を検出するセンサを設置することが好ましい。これにより、確実に液膜を形成して洗浄することができる。
【０１７１】
なお、液体保持面１０２Ａの温度を検出して液膜の有無を検出する場合は、洗浄液を加熱することが好ましい。これにより、洗浄効果も向上させることができる。この場合、たとえば、洗浄液タンク１２４にヒータを設置し、洗浄液を温調する。
【０１７２】
≪第４の実施の形態≫
〈構成〉
図１５、図１６、図１７は、それぞれヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の正面図、側面図、平面図である。
【０１７３】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｃは、主として、振動体１０２が回転する点（液体保持面１０２Ａが回転する点）で上述した第３の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００と相違する。
【０１７４】
なお、振動体１０２が回転する点以外は、上述した第３の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂの構成と同じなので、ここでは、振動体１０２の回転駆動機構についてのみ説明する。
【０１７５】
振動体１０２は、円錐台形状に形成され（上面と下面とが、相似形状で形成され、互いに円形状に形成されるとともに、互いに平行に形成される。）、上面が下面よりも大きく形成される（上方に向かって拡がるように形成される。）。
【０１７６】
振動体１０２の上面は液体保持面１０２Ａとされ、その直径はノズル面５２の奥行き方向の幅の長さとほぼ同じ長さで形成される。
【０１７７】
液体保持面１０２Ａの中央に洗浄液噴出口１２２Ａが形成される。振動体１０２の内部には、振動体１０２の軸に沿って洗浄液供給路１２２Ｃが形成される。洗浄液供給路１２２Ｃは、振動体１０２の下面１０２Ｂに形成された洗浄液供給口１２２Ｂが連通される。
【０１７８】
超音波振動子１０４は、リング状に形成され、振動体１０２の下面１０２Ｂの同軸上に取り付けられる。
【０１７９】
振動体１０２の下面同軸上には、回転軸１３０が連結される。回転軸１３０は、超音波振動子１０４の内周部を通して、振動体１０２の下面１０２Ｂに連結される。
【０１８０】
回転軸１３０は、軸受１３２に軸支される。軸受１３２は、回収皿１０６にブラケット１０６Ｂを介して取り付けられる。振動体１０２は、回転軸１３０が軸受１３２に軸支されることにより、垂直な軸（ノズル面５２い直交する軸）の周りを回転自在に支持される。
【０１８１】
回転軸１３０の先端には、従動ベベルギア１３４が取り付けられる。従動ベベルギア１３４は、駆動軸１３６の先端に取り付けられた駆動ベベルギア１３８に噛み合わされる。
【０１８２】
駆動軸１３６は、振動体回転モータ１４０に連結される。振動体回転モータ１４０は、回収皿１０６にブラケットを介して取り付けられる。振動体回転モータ１４０を駆動すると、駆動軸１３６が回転し、この駆動軸１３６の回転が駆動ベベルギア１３８、従動ベベルギア１３４を介して回転軸１３０に伝達される。これにより、回転軸１３０が回転する。そして、この回転軸１３０が回転することにより、振動体１０２が回転する。
【０１８３】
回転軸１３０は中空状に形成され、振動体１０２の洗浄液供給路１２２Ｃと連通される。回転軸１３０は、スイベル１４２を介して洗浄液配管１２６と接続される。
【０１８４】
洗浄液バルブ１２９を開け、洗浄液ポンプ１２８を駆動すると、スイベル１４２を介して回転軸１３０の中空部に洗浄液が供給される。回転軸１３０の中空部に供給された洗浄液は、振動体１０２の内部の洗浄液供給路１２２Ｃを通って液体保持面１０２Ａに形成された洗浄液噴出口１２２Ａから噴出される。これにより、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に洗浄液が供給される。
【０１８５】
〈作用〉
上記のように構成される第４の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｃによるヘッド５０のクリーニング動作は、次のとおりである。
【０１８６】
まず、画像記録位置に位置しているヘッド５０をメンテナンス位置に向けて移動させる。
【０１８７】
ヘッド５０の移動方向の先端（メンテナンス位置側の端部）が、ヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達したら、ヘッド５０の移動を停止する。これにより、ノズル面５２の先端（メンテナンス位置側の端部）が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと所定の隙間δをもって対向して配置される。
【０１８８】
ヘッド５０の先端がヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達すると、ヘッド５０のノズル内のインクの圧力が正圧にされる。
【０１８９】
次に、超音波振動子１０４が駆動される。超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発振する。
【０１９０】
次に、振動体回転モータ１４０が駆動される。これにより、振動体１０２が回転する（液体保持面１０２Ａが回転する。）。
【０１９１】
次に、洗浄液ポンプ１２８が駆動されるとともに、洗浄液バルブ１２９が開かれ、回転する液体保持面１０２Ａの上に洗浄液が供給される。これにより、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に洗浄液が膜状に保持される（ノズル面５２の上に洗浄液の液膜が形成される。）。
【０１９２】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液には、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液に印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。
【０１９３】
この際、液体保持面１０２Ａが回転することにより、次の効果を得ることができる。すなわち、超音波は、腹と節とが存在する定常波であるため、液体保持面１０２Ａを回転させることにより、場所による洗浄ムラを防ぐことができる。また、回転によりノズル面５２の全域に均等に超音波振動が伝播し、均一な洗浄が可能になる。
【０１９４】
なお、上記のように、ノズル面５２に形成されたノズル５４は、内部のインクの圧力が正圧になるように制御される。これにより、洗浄液膜が、ノズル５４の毛細管力により吸い上げられて、ノズル５４の内部に洗浄液が進入するのを防止することができる。また、剥離除去された汚れが、ノズル内に進入するのを防止することができる。
【０１９５】
洗浄は、ヘッド５０を一定の速度で移動させながら行われる。ヘッド５０の後端（画像記録位置側の端部）が、液体保持面１０２Ａに到達すると、洗浄が終了し、洗浄液の供給、振動体１０２の回転、超音波振動子１０４の駆動が停止される。
【０１９６】
このように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｃでは、液体保持面１０２Ａを回転させながら、ノズル面５２を超音波洗浄する。これにより、より効果的にノズル面５２を洗浄することができる。
【０１９７】
なお、本実施の形態では、ヘッド５０を連続的に移動させてクリーニングする構成としているが、ヘッド５０を間欠的に移動させてクリーニングする構成とすることもできる。
【０１９８】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置においても、液膜の有無を検出するセンサを設置することが好ましい。これにより、確実に液膜を形成して洗浄することができる。なお、液体保持面１０２Ａの温度を検出して液膜の有無を検出する場合は、洗浄液を加熱することが好ましい。これにより、洗浄効果も向上させることができる。この場合、たとえば、洗浄液タンク１２４にヒータを設置し、洗浄液を温調する。
【０１９９】
また、本実施の形態では、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に洗浄液を供給する構成としているが、上記第１の実施の形態のヘッドクリーニング装置のように、予備吐出させたインクをノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に供給する構成とすることもできる。この場合、洗浄液供給ユニット１２０を設ける必要がないので、装置のコンパクト化を図ることができる。
【０２００】
なお、振動体１０２の回転数（回転速度）は、洗浄液に印加する超音波の周波数に応じて設定することが好ましい。たとえば、超音波は、周波数が低いほど振動の腹と節の数が少なくなり、ムラが出やすくなるので、周波数が低いほど、回転数を高く設定する（周波数が高いほど、回転数を低く設定する）。
【０２０１】
≪その他の実施の形態≫
上記実施の形態では、ヘッドクリーニング装置を固定し、ヘッド側を移動させて、ヘッドのノズル面をクリーニングする構成としているが、ヘッドクリーニング装置側を移動させて、ヘッドのノズル面をクリーニングする構成とすることもできる。また、ヘッドとヘッドクリーニング装置の双方を移動させて、ヘッドのノズル面をクリーニングする構成とすることもできる。
【０２０２】
また、上記実施の形態では、ラインヘッドをクリーニングする場合を例に説明したが、いわゆるシャトルヘッドをクリーニングする場合にも同様に適用することができる。
【０２０３】
また、上記実施の形態では、ヘッドのノズル面を超音波洗浄する場合についてのみ説明したが、超音波洗浄後、ノズル面をブレード又はウェブで払拭する構成としてもよい。
【０２０４】
また、上記実施の形態では、ヘッドにインクを循環させて供給する構成としているが、インクを供給する機構は、これに限定されるものではない。ノズル内のインクの圧力（背圧）を調整可能な構成であればよい。
【０２０５】
また、上記実施の形態では、ヘッドクリーニング装置を固定して設置しているが、全体を昇降可能に形成し、液体保持面とノズル面との隙間の間隔を調整できるようにしてもよい。これにより、ノズル面との間で確実に液体を保持できる位置に液体保持面を調整して設定することができる。
【符号の説明】
【０２０６】
１０…インクジェット記録装置、２０…用紙搬送機構、２２…ベルト、３０…ヘッドユニット、３２…ヘッド支持フレーム、４０…メンテナンス部、４２（４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙ、４２Ｋ）…キャップ、５０（５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋ）…ヘッド、５２…ノズル面、５４…ノズル、５６…圧力室、５８…振動板、６０…圧電素子（ピエゾ素子）、６２…個別供給流路、６４…共通供給流路、６６…インク供給口、６８…個別回収流路、７０…共通回収流路、７２…インク回収口、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…ヘッドクリーニング装置、１０２…振動体、１０２Ａ…液体保持面（振動体の上面）、１０２Ｂ…振動体の下面、１０４…超音波振動子、１０６…回収皿、１０６Ａ…排液口、１０６Ｂ…ブラケット、１０８…架台、１１０…液膜検出センサ、１２０…洗浄液供給ユニット、１２２…洗浄液ノズル、１２２Ａ…洗浄液噴出口、１２２Ｂ…洗浄液供給口、１２２Ｃ…洗浄液供給路、１２４…洗浄液タンク、１２６…洗浄液配管、１２８…洗浄液ポンプ、１２９…洗浄液バルブ、１３０…回転軸、１３２…軸受、１３４…従動ベベルギア、１３６…駆動軸、１３８…駆動ベベルギア、１４０…振動体回転モータ、１４２…スイベル、２００…インクタンク、２０２…管路、２０４…バッファータンク、２０４Ａ…大気開放穴、２０６…メインポンプ、２０８…メインバルブ、２１０…第１供給流路、２１２…供給タンク、２１２Ａ…供給液体室、２１２Ｂ…供給気体室、２１４…第２供給流路、２１８…第１回収流路、２２０…回収タンク、２２０Ａ…回収液体室、２２０Ｂ…回収気体室、２２２…第２回収流路、２２６…供給ポンプ、２２８…フィルタ、２３０…供給バルブ、２３２…回収ポンプ、２３４…回収バルブ、２３６…弾性膜、２３８…供給圧力検出器、２４０…大気開放管、２４２…大気開放バルブ、２４４…弾性膜、２４６…回収圧力検出器、２４８…大気開放管、２５０…大気開放バルブ、Ｐ…用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドクリーニング装置及びインクジェット記録装置に係り、特に超音波を利用してインクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドのノズル面（ノズルが形成されている面）が汚れていると、吐出不良を生じる。このため、インクジェット記録装置では、定期的にノズル面のクリーニングが行われる。
【０００３】
特許文献１には、加圧した洗浄液をノズル面に当ててノズル面をクリーニングする方法において、洗浄液に超音波を印加することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ノズル面を覆うキャップの内部に液体を満たし、その液体に超音波を印加して、ノズル面をクリーニングする方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８７５８号公報
【特許文献２】特開２００６−３４７０００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、特許文献１の方法では、ノズル面に当てた洗浄液が、すぐにノズル面から滴下してしまい、超音波による洗浄効果が十分に得られないという欠点がある。また、洗浄液を均一に付与することが難しく、洗浄性にムラが発生するという欠点もある。
【０００７】
また、特許文献２の方法では、ノズル面の全面をキャップで覆う構成のため、装置が大型化するという欠点がある。また、キャップ全体に洗浄液を満たすため、洗浄液を大量に消費するという欠点もある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンパクトな構成で洗浄効果の高いヘッドクリーニング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】
【０００９】
課題を解決するための手段は、次のとおりである。
【００１０】
［１］ヘッドクリーニング装置の第１の態様は、インクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置において、前記ノズル面の一部との間で液体を膜状に保持する液体保持面を備え、超音波を伝播可能な振動体と、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給する液体供給手段と、前記振動体を介して前記液体に超音波を印加する超音波印加手段と、前記ノズル面と前記液体保持面との間に形成される隙間を一定に保持しつつ、前記インクジェットヘッドと前記振動体とを相対的に移動させる移動手段と、前記インクジェットヘッドのノズル内の圧力を調整する圧力調整手段と、クリーニング時に前記ノズル内の圧力が正圧になるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、ノズル面の上に液膜を形成し、この液膜に超音波を印加して、ノズル面をクリーニングする。これにより、少ない洗浄液の量でノズル面を効率よくクリーニングすることができる。液膜は、ノズル面に対向して配置される液体保持面との間に液体を供給して形成される。液体保持面は、ノズル面の一部との間で液体を保持可能に形成され、ノズル面に沿って移動することにより、ノズル面の全面をクリーニングする。これにより、装置の構成をコンパクトにすることができる。また、クリーニング時において、インクジェットヘッドはノズル内の圧力が正圧に維持される。これにより、洗浄に供される液体が、ノズルの毛細管力により吸い上げられて、ノズル内部に進入するのを防止することができる。
【００１２】
［２］ヘッドクリーニング装置の第２の態様は、上記第１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記液体保持面に垂直な軸を中心に前記振動体を回転させる回転手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、クリーニング時に振動体回転して、液体保持面が回転する。超音波は、腹と節とが存在する定常波である。液体保持面を回転させることにより、液体保持面とノズル面との間で保持される液体（ノズル面の上に形成される液膜）の全域に超音波を均等に伝播することができ、ノズル面を均一にクリーニングすることができる。
【００１４】
［３］ヘッドクリーニング装置の第３の態様は、上記第１又は２態様のヘッドクリーニング装置において、前記ノズル面と前記液体保持面との間に保持される前記液体の有無を検出する検出手段を更に備えたことを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、ノズル面と液体保持面との間に液体が保持されているか否か（ノズル面の上に液膜が形成されているか否か）が検出される。これにより、ノズル面を確実にクリーニングすることができる。
【００１６】
［４］ヘッドクリーニング装置の第４の態様は、上記第３の態様のヘッドクリーニング装置において、前記液体を加熱する加熱手段を更に備え、前記検出手段は、温度を検出して前記液体の有無を検出することを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、ノズル面と液体保持面との間に保持される液体が加熱される。これにより、洗浄効果を高めることができる。また、このような加熱された液体を用いることより、温度からノズル面と液体保持面との間に液体が保持されているか否かを検出することが可能になる。
【００１８】
［５］ヘッドクリーニング装置の第５の態様は、上記第１から４のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記振動体が、石英ガラスで形成されることを特徴とする。
【００１９】
本態様によれば、振動体が石英ガラスで構成される。石英ガラスは、超音波の伝播減衰が少なく、伝播速度が大きいため、超音波印加手段から印加される超音波を液体に効率よく伝達することができる。
【００２０】
［６］ヘッドクリーニング装置の第６の態様は、上記第１から５のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記液体供給手段は、前記インクジェットヘッドであり、前記ノズル面に形成されたノズルから前記液体を吐出させて、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、インクジェットヘッドから吐出させた液体をノズル面と液体保持面との間で保持して、ノズル面がクリーニングされる。これにより、別途、液体の供給手段を備える必要がなくなり、構成をよりコンパクトにすることができる。
【００２２】
［７］ヘッドクリーニング装置の第７の態様は、上記第１から５のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記振動体は、前記液体保持面に連通する液体供給路を有し、前記液体供給手段は、前記液体供給路に前記液体を供給して、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、液体保持面に連通する液体供給路が振動体に形成され、この液体供給路に液体を供給して、ノズル面と液体保持面との間に液体が供給される。これにより、ノズル面と液体保持面との間に効率よく液体を供給することができるとともに、効率よく液体に超音波を印加することができる。
【００２４】
［８］ヘッドクリーニング装置の第８の態様は、上記第７のヘッドクリーニング装置において、前記液体供給手段は、洗浄成分を有する前記液体を前記液体供給路に供給することを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、洗浄成分を有する液体がノズル面と液体保持面との間に供給され、ノズル面の洗浄に供される。これにより、ノズル面の洗浄効果をより高めることができる。
【００２６】
［９］ヘッドクリーニング装置の第９の態様は、上記第１から８のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記移動手段は、前記振動体が前記ノズル面に形成されたノズル列に沿って移動するように、前記振動体と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させ、前記振動体が、一定時間ごとに移動するように前記移動手段を制御する移動制御手段を更に備えたことを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、振動体がノズル列に沿って一定時間ごとに移動して、ノズル面がクリーニングされる。これにより、効率よくノズル面の全面をクリーニングすることができる。
【００２８】
［１０］ヘッドクリーニング装置の第１０の態様は、上記第１から９のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置において、前記超音波印加手段は、４００ｋＨｚ以上の超音波を印加することを特徴とする。
【００２９】
本態様によれば、４００ｋＨｚ以上の超音波が液膜に印加されて、ノズル面がクリーニングされる。これにより、ノズル面にダメージを与えることなく、微細な汚れを剥離、溶解することができる。
【００３０】
［１１］インクジェット記録装置の第１の態様は、上記第１から１０のいずれか１の態様のヘッドクリーニング装置を備えたことを特徴とする。
【００３１】
本態様によれば、コンパクトな構成でインクジェットヘッドのノズル面をクリーニングすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、コンパクトな構成で高い洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】インクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図
【図２】インクジェット記録装置の要部の構成を示す平面図
【図３】インクジェット記録装置の要部の構成を示す側面図
【図４】ヘッドのノズル面の平面透視図
【図５】ヘッドの内部構造を示す縦断面図
【図６】インクの循環供給システムの概略構成図
【図７】ヘッドクリーニング装置の側面図
【図８】ヘッドクリーニング装置の正面図
【図９】ヘッドのクリーニング処理の手順を示すフローチャート
【図１０】ヘッドのクリーニング動作の説明図
【図１１】ヘッドクリーニング装置の第２の実施の形態の正面図
【図１２】ヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の正面図
【図１３】ヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の側面図
【図１４】ヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の平面図
【図１５】ヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の正面図
【図１６】ヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の側面図
【図１７】ヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の平面図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。
【００３５】
≪第１の実施形態≫
〈装置構成〉
図１、図２、図３は、それぞれ本実施の形態のインクジェット記録装置の要部の構成を示す正面図、平面図、側面図である。
【００３６】
同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、シングルパス方式のラインプリンタであり、主として、用紙（枚葉紙）Ｐを搬送する用紙搬送機構２０と、用紙搬送機構２０によって搬送される用紙Ｐに向けてシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、クロ（Ｋ）の各色インク滴を吐出するヘッドユニット３０と、ヘッドユニット３０に装着された各ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部４０と、ヘッドユニット３０に装着された各ヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置１００とを備えて構成される。
【００３７】
用紙搬送機構２０は、ベルト搬送機構で構成され、走行するベルト２２に用紙Ｐを吸着させて、用紙Ｐを水平に搬送する。用紙Ｐは、図示しない給紙機構によって給紙される。
【００３８】
ヘッドユニット３０は、主として、シアンのインク滴を吐出するヘッド５０Ｃと、マゼンタのインク滴を吐出するヘッド５０Ｍと、イエロのインク滴を吐出するヘッド５０Ｙと、クロのインク滴を吐出するヘッド５０Ｋと、各ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋが取り付けられるヘッド支持フレーム３２と、ヘッド支持フレーム３２を移動させるヘッド支持フレーム移動機構（図示せず）とで構成される。
【００３９】
ヘッド（インクジェットヘッド）５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋは、印刷対象とする用紙Ｐの最大用紙幅に対応したラインヘッドで構成される。なお、各ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋの構成は同じなので、以下においては、特に区別する場合を除いて、ヘッド５０と記載する。
【００４０】
ヘッド５０（５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋ）は、矩形のブロック状に形成され、その底部にノズル面５２（５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２Ｋ）が形成される。
【００４１】
図４は、ヘッドのノズル面の平面透視図である。
【００４２】
同図に示すように、ノズル面５２には、ノズル５４が配置される。ノズル５４は、ヘッド５０の長手方向に沿って直線上に一定ピッチで配置され、ノズル列を構成する。
【００４３】
ノズル面５２には、撥液処理が施される。撥液処理は、たとえば、ノズル面５２に撥液膜をコーティングすることにより行われる。
【００４４】
図５は、ヘッドの内部構造を示す縦断面図である。同図に示すように、ノズル５４は、圧力室５６に連通される。
【００４５】
圧力室５６は、直方体形状の空間として形成され、その底面の中央にノズル５４が形成される。
【００４６】
圧力室５６の天井面は振動板５８で構成され、上下方向に変形可能に形成される。この振動板５８の上には圧電素子（ピエゾ素子）６０が取り付けられる。振動板５８は、この圧電素子６０によって上下に変形する。そして、この振動板５８が上下方向に変形することにより、圧力室５６が膨張、収縮し、ノズル５４からインクが吐出される。
【００４７】
圧電素子６０は、その上部に設けられた図示しない個別電極と、共通電極として作用する振動板５８との間に所定の駆動電圧を印加することにより駆動される。コントローラ（インクジェット記録装置の全体の動作を制御するコントローラ）は、各ノズル５４に対応した圧電素子６０の駆動を個別に制御することにより、各ノズル５４から選択的にインクを吐出させる。
【００４８】
圧力室５６には、個別供給流路６２が連通される。個別供給流路６２は共通供給流路６４に連通される。共通供給流路６４は、インク供給口６６に連通される。インクは、インクタンクからインク供給口６６に供給される。また、圧力室５６には、個別回収流路６８が連通される。個別回収流路６８は共通回収流路７０に連通される。共通回収流路７０は、インク回収口７２に連通される。インクは、インク回収口７２からインクタンクに回収される。すなわち、圧力室５６には、インクが循環して供給される。
【００４９】
図６は、インクの循環供給システムの概略構成図である。
【００５０】
インクタンク２００は、管路２０２を介してバッファータンク２０４と連結される。
【００５１】
管路２０２には、メインポンプ２０６とメインバルブ２０８が設けられる。メインポンプ２０６は、インクタンク２００に貯留されたインクをバッファータンク２０４に送液する。メインバルブ２０８は、管路２０２を開閉する。
【００５２】
バッファータンク２０４は、天面に形成された大気開放穴２０４Ａを介して内部が大気開放される。
【００５３】
バッファータンク２０４は、第１供給流路２１０を介して供給タンク２１２に連通される。また、バッファータンク２０４は、第１回収流路２１８を介して回収タンク２２０に連通される。
【００５４】
供給タンク２１２は、第２供給流路２１４を介してヘッド５０のインク供給口６６に連通される。
【００５５】
回収タンク２２０は、第２回収流路２２２を介して、ヘッド５０のインク回収口７２に連通される。
【００５６】
第１供給流路２１０には、供給ポンプ２２６とフィルタ２２８が設けられる。供給ポンプ２２６は、バッファータンク２０４から供給タンク２１２にインクを送液する。フィルタ２２８は、供給ポンプ２２６とバッファータンク２０４との間に設けられ、供給タンク２１２に供給するインクから不純物を除去する。
【００５７】
第２供給流路２１４には、供給バルブ２３０が設けられる。供給バルブ２３０は、第２供給流路２１４を開閉する。
【００５８】
第１回収流路２１８には、回収ポンプ２３２が設けられる。回収ポンプ２３２は、回収タンク２２０からバッファータンク２０４にインクを送液する。
【００５９】
第２回収流路２２２には、回収バルブ２３４が設けられる。回収バルブ２３４は、第２供給流路２１４を開閉する。
【００６０】
供給タンク２１２は、内部が弾性膜（弾性変形可能な材料（たとえば、ゴム、熱可塑性エラストマー等、特にフッ素ゴム、ＮＢＲが好適）で構成された膜体）２３６によって供給液体室２１２Ａと供給気体室２１２Ｂとに区画される。
【００６１】
供給液体室２１２Ａには、第１供給流路２１０と第２供給流路２１４が連通される。第１供給流路２１０を介してバッファータンク２０４から供給されるインクは、一旦、この供給液体室２１２Ａに貯留される。そして、この供給液体室２１２Ａから第２供給流路２１４を介してヘッド５０に供給される。
【００６２】
供給気体室２１２Ｂには、気体が充填される。この供給気体室２１２Ｂには、大気開放された大気開放管２４０が連通される。大気開放管２４０には、大気開放バルブ２４２が設けられる。大気開放バルブ２４２は、大気開放管２４０を開閉する。
【００６３】
供給タンク２１２は、供給液体室２１２Ａの内部の圧力が、供給圧力検出器２３８によって検出される。
【００６４】
回収タンク２２０の構成は、上記供給タンク２１２と同じであり、内部が弾性膜２４４によって回収液体室２２０Ａと回収気体室２２０Ｂとに区画される。
【００６５】
回収液体室２２０Ａには、第１回収流路２１８と第２回収流路２２２とが連通される。ヘッド５０から第２回収流路２２２を介して回収されるインクは、一旦、この回収液体室２２０Ａに貯留される。そして、回収液体室２２０Ａから第１回収流路２１８を介してバッファータンク２０４に回収される。
【００６６】
回収気体室２２０Ｂには、気体が充填される。この回収気体室２２０Ｂには、大気開放された大気開放管２４８が連通される。大気開放管２４８には、大気開放バルブ２５０が設けられる。大気開放バルブ２５０は、大気開放管２４８を開閉する。
【００６７】
回収タンク２２０は、回収液体室２２０Ａの内部の圧力が、回収圧力検出器２４６によって検出される。
【００６８】
循環供給システムの全体の動作は、図示しないコントローラ（インクジェット記録装置の全体の動作を制御するコントローラ）によって制御される。コントローラは、供給側の圧力が回収側の圧力よりも所定量高くなるように制御することにより、インクを循環させてヘッド５０に供給する。具体的には、供給液体室２１２Ａの内部圧力をＰ１、回収液体室２２０Ａの内部圧力をＰ２、ノズルの背圧をＰ３、インク吐出面と供給圧力検出器２３８との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨ１、インク吐出面と回収圧力検出器２４６との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨ２としたとき、Ｐ１＋Ｈ１＞Ｐ３＞Ｐ２＋Ｈ２（ｍｍＨ２Ｏ）となるように、ノズルに所定の背圧を付与して、インクを循環させる。
【００６９】
コントローラは、供給圧力検出器２３８により検出される供給液体室２１２Ａの内部圧力と、回収圧力検出器２４６により検出される回収液体室２２０Ａの内部圧力とに基づいて、供給ポンプ２２６及び回収ポンプ２３２の駆動を制御し、供給液体室２１２Ａの内部圧力と回収液体室２２０Ａの内部圧力が、それぞれ所定の圧力Ｐ１、Ｐ２になるように制御する。これにより、ヘッド５０に対して、インクが循環して供給される。
【００７０】
なお、供給ポンプ２２６と回収ポンプ２３２の動作によって圧力変動が生じた場合であっても、供給タンク２１２に設けられた弾性膜２３６と、回収タンク２２０に設けられた弾性膜２４４とによって、圧力変動を吸収することができる。これにより、背圧を一定に維持して、インクを供給することができる。
【００７１】
ヘッド支持フレーム３２は、各ヘッド５０を取り付けるためのヘッド取付部（図示せず）を備えている。各ヘッド５０は、このヘッド取付部に着脱自在に取り付けられる。
【００７２】
ヘッド支持フレーム３２に取り付けられた各ヘッド５０は、ノズル面５２を下に向けて、用紙Ｐの搬送方向に対して直交して配置される。また、用紙Ｐの搬送方向に沿って所定の順で一定の間隔をもって配置され（本例では、シアン、マゼンタ、イエロ、クロの順で配置）。更に、各ヘッド５０は、ノズル面５２が用紙搬送機構２０によって搬送される用紙Ｐの記録面と平行に配置される（本例では水平に配置）。
【００７３】
ヘッド取付部は、ヘッド支持フレーム３２に昇降自在に設けられ、図示しない昇降機構に駆動されて昇降する。ヘッド取付部に取り付けられた各ヘッド５０は、この昇降機構によって、用紙Ｐの搬送面に対して垂直に昇降する。
【００７４】
ヘッド支持フレーム移動機構（図示せず）は、ヘッド支持フレーム３２を用紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向に水平にスライド移動させる。このヘッド支持フレーム移動機構は、たとえば、用紙搬送機構２０を跨いで水平に設置される天井フレームと、その天井フレームに敷設されるガイドレールと、ガイドレール上をスライド移動する走行体と、その走行体をガイドレールに沿って移動させる駆動手段（たとえば、送りねじ機構など）で構成される。ヘッド支持フレーム３２は、走行体に取り付けられて、水平にスライド移動する。
【００７５】
ヘッド支持フレーム３２に取り付けられたヘッド５０は、このヘッド支持フレーム移動機構によってヘッド支持フレーム３２を移動させることにより、水平にスライド移動可能に設けられる。
【００７６】
ヘッド５０は、水平にスライド移動して、「画像記録位置」と「メンテナンス位置」との間を移動する。
【００７７】
ヘッド５０は、画像記録位置に位置すると、用紙搬送機構２０の上方に配置される。これにより、用紙搬送機構２０によって搬送される用紙Ｐに対して印刷することが可能になる。一方、メンテナンス位置に位置すると、メンテナンス部４０に配置される。
【００７８】
メンテナンス部４０には、各ヘッド５０のノズル面５２を覆うキャップ４２（４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙ、４２Ｋ）が備えられる。装置を長時間停止する場合などは、ヘッド５０をメンテナンス部４０に移動させ、ヘッド５０のノズル面５２をキャップで覆う。これにより、乾燥による不吐出等が防止される。
【００７９】
ヘッドクリーニング装置１００は、ヘッド５０のノズル面５２の上に液膜を形成し、その液膜に超音波を印加して、ノズル面５２をクリーニングする。そして、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ヘッド５０のノズル５４から予備吐出させたインクを利用して、ノズル面５２の上に液膜を形成する。
【００８０】
ヘッドクリーニング装置１００は、各色のヘッドごとに個別に設けられる。
【００８１】
図７、図８は、それぞれヘッドクリーニング装置の側面図、正面図である。
【００８２】
同図に示すように、ヘッドクリーニング装置１００は、主として、ノズル面５２との間でインクを膜状に保持して、ノズル面５２の上に液膜（インク膜）を形成する振動体１０２と、液膜に超音波を印加する超音波振動子１０４と、振動体１０２から滴下するインクを回収する回収皿１０６とで構成される。
【００８３】
振動体１０２は、四角錐台形状に形成され（上面と下面とが、相似形状で形成され、互いに四角形状に形成されるとともに、互いに平行に形成される。）、上面が下面よりも大きく形成される（上方に向かって拡がるように形成される。）。
【００８４】
振動体１０２の上面は、液体保持面１０２Ａとされ、その奥行き方向の幅Ｄは、ヘッド５０のノズル面５２の奥行き方向の幅（ヘッド５０の長手方向と直交する方向の幅）とほぼ同じ長さで形成される。また、その横方向の幅Ｗは、所定の長さで形成される。
【００８５】
振動体１０２は、液体保持面１０２Ａを水平して、ヘッド５０の移動経路上に配置される。すなわち、上記のように、ヘッド５０は、画像記録位置とメンテナンス位置との間を移動可能に設けられるので、この画像記録位置とメンテナンス位置との間を移動するヘッド５０の移動経路上に配置される。
【００８６】
このとき、振動体１０２は、液体保持面１０２Ａの奥行き方向の辺が、ヘッド５０の移動方向と直交するように配置されるとともに、液体保持面１０２Ａの奥行き方向の辺の中心が、ヘッド５０のノズル面５２の奥行き方向の中心と一致するように配置される。
【００８７】
これにより、ヘッド５０が、画像記録位置とメンテナンス位置との間を移動する際、ヘッド５０のノズル面５２が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａの上を通過する。また、ノズル面５２が液体保持面１０２Ａの上を通過する際、ノズル面５２が液体保持面１０２Ａに対向して通過する（互いに平行な状態で向き合って通過する。）。
【００８８】
また、振動体１０２は、ヘッド５０のノズル面５２が液体保持面１０２Ａの上を通過する際、ヘッド５０のノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に所定の隙間δが形成されるように配置される。この隙間δは、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液体（ここでは、インク）を膜状に保持可能な幅で形成される。
【００８９】
これにより、液体保持面１０２Ａと対向させた領域において、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に液体（インク）を膜状に保持することが可能になる（ノズル面５２の上に液膜（インク膜）を形成することが可能になる。）。
【００９０】
超音波振動子１０４は、振動体１０２の下面部に取り付けられる。この超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の超音波を発振する。
【００９１】
超音波振動子１０４から発振された超音波は、振動体１０２を伝播されて、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に保持された液体（インク）に印加される。これにより、ノズル面５２を超音波洗浄することが可能になる。
【００９２】
なお、このように、超音波は、振動体１０２を介して液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に保持された液体（インク）に印加されることから、振動体１０２は、伝播減衰が少なく、伝播速度の大きい素材で形成することが好ましい。本実施の形態では、振動体１０２を石英ガラスで構成する。石英ガラスは、伝播減衰が少なく、伝播速度の大きいため、超音波振動子１０４から発信された超音波を効率よく伝播することができる。
【００９３】
回収皿１０６は、上面部が開口した皿状に形成され、架台１０８の上に水平に設置される。架台１０８は、インクジェット記録装置の本体フレーム（図示せず）に取り付けられる。
【００９４】
また、回収皿１０６には、排液口１０６Ａが形成される。排液口１０６Ａは、図示しない排液配管を介して、図示しない排液タンクと接続される。
【００９５】
振動体１０２は、回収皿１０６の内部に設置される。具体的には、この回収皿１０６の中央部分に超音波振動子１０４が取り付けられ、この超音波振動子１０４の上に振動体１０２が取り付けられる。
【００９６】
ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間から溢れて、振動体１０２から滴下する液体（インク）は、この回収皿１０６で回収される。回収皿１０６で回収された液体（インク）は、排液口１０６Ａから排液タンクに回収される。
【００９７】
〈作用〉
インクジェット記録装置の全体の動作は、図示しないコントローラによって制御される。コントローラは、所定の制御プログラムを実行して、インクジェット記録装置の各部の動作を制御し、インクジェット記録装置の動作を制御する。
【００９８】
〈画像記録動作〉
まず、画像の記録動作について説明する。
【００９９】
画像データ（たとえば、ＲＧＢの画像データ）の入力を受け付けると、まず、コントローラは、入力された画像データに所定の信号処理を施して、印刷用の画像データ（ドット配置データ）を生成する。
【０１００】
次に、図示しない給紙装置から用紙搬送機構２０に用紙Ｐを給紙する。用紙搬送機構２０は、用紙Ｐを一定の速度で搬送する。
【０１０１】
コントローラは、用紙Ｐがヘッド５０の下を通過するタイミングに合わせて、各ヘッド５０の駆動を制御し、各ヘッド５０のノズルからインクを吐出させる。これにより、用紙Ｐに画像が記録される。
【０１０２】
〈ヘッドのクリーニング動作〉
次に、ヘッド５０のクリーニング動作について説明する。
【０１０３】
ヘッド５０のクリーニングは、ヘッド５０を画像記録位置からメンテナンス位置に移動させる過程で行われる。
【０１０４】
図９は、ヘッドのクリーニング処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０５】
まず、画像記録位置に位置しているヘッド５０をメンテナンス位置に向けて移動させる（ステップＳ１０）。そして、ヘッド５０の移動方向の先端（メンテナンス位置側の端部）が、ヘッドクリーニング装置１００に到達したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【０１０６】
図１０（ａ）に示すように、ヘッド５０の先端が、ヘッドクリーニング装置１００に到達したら、ヘッド５０の移動を停止する（ステップＳ１２）。これにより、ノズル面５２の先端（メンテナンス位置側の端部）が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと所定の隙間δをもって対向して配置される。
【０１０７】
なお、ヘッドクリーニング装置１００の設置位置は既知なので、ヘッド５０の移動量から、ヘッド５０の先端が、ヘッドクリーニング装置１００に到達したか否かを判定することができる。
【０１０８】
ヘッド５０の先端がヘッドクリーニング装置１００に到達し、ヘッド５０の移動が停止すると、超音波振動子１０４が駆動される。超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発振する。
【０１０９】
次に、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと対向する面にあるノズル５４からインクが予備吐出される。図１０（ａ）では、領域Ｘ０に存在するノズル５４からインクが予備吐出される。予備吐出後、ノズル５４は、内部のインクが正圧になるように制御される。
【０１１０】
なお、液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗは既知なので、液体保持面１０２Ａと対向する面にあるノズル５４は、計算によって求めることができる。
【０１１１】
ノズル５４から予備吐出されたインクは、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持される。これにより、ノズル面５２の上にインクの液膜が形成される。
【０１１２】
なお、ノズル５４から予備吐出させるインクの量は、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液膜を形成可能に設定される。これは液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に形成する隙間δの大きさ、液体保持面１０２Ａの面積などによって決定される。
【０１１３】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクには、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクに印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。すなわち、ノズル面５２に付着した汚れが、超音波の作用で剥離、溶解され、除去される。特に、本実施の形態では、４００ｋＨｚ以上の超音波が印加されるので、ノズル面５２に形成された撥液膜にダメージを与えることなく、微細な汚れを効率よく除去することができる。
【０１１４】
なお、上記のように、洗浄時、ノズル５４は内部のインクの圧力が正圧になるように制御される。これにより、剥離除去された汚れが、ノズル内に入り込むのを防止することができる。
【０１１５】
洗浄は一定時間継続して行われる。コントローラは、洗浄開始（＝液膜の形成＝予備吐出）から一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【０１１６】
一定時間が経過したと判定すると、その洗浄領域（＝液体保持面１０２Ａが位置している領域）が、洗浄の最終領域（ノズル面５２の後端領域（画像記録位置側の端部））であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１１７】
洗浄の最終領域ではないと判定すると、ヘッド５０を所定量前進させる（メンテナンス位置に向けて移動させる。）（ステップＳ１９）。
【０１１８】
ここで、ヘッド５０の移動量は、液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗの分だけ移動させる。これにより、図１０（ｂ）に示すように、未洗浄の隣の領域に液体保持面１０２Ａが移動する（図１０（ｂ）において、領域Ｘ１に移動する。）。
【０１１９】
ヘッド５０が未洗浄の隣の領域に移動すると、液体保持面１０２Ａと対向する面にあるノズル５４からインクが予備吐出される。図１０（ｂ）では、領域Ｘ１に存在するノズル５４からインクが予備吐出される。予備吐出後、ノズルは、内部のインクが正圧になるように制御される。
【０１２０】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクには、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持されたインクに印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。
【０１２１】
コントローラは、洗浄開始から一定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【０１２２】
一定時間が経過したと判定すると、その洗浄領域（＝液体保持面１０２Ａが位置している領域）が、洗浄の最終領域（ノズル面５２の後端領域（画像記録位置側の端部））であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１２３】
洗浄の最終領域ではないと判定すると、ヘッド５０を所定量前進させる（メンテナンス位置に向けて移動させる。）（ステップＳ１９）。
【０１２４】
このように、ヘッド５０を順次移動させて、ノズル面５２を順次洗浄してゆく。
【０１２５】
そして、図１０（ｃ）に示すように、液体保持面１０２Ａが、洗浄の最終領域に到達し、その最終領域の洗浄が終了すると、超音波振動子１０４の駆動が停止される（ステップＳ１７）。
【０１２６】
以上により、ヘッド５０のクリーニングが完了する。この後、ヘッド５０は、メンテナンス位置に向けて移動する（ステップＳ１８）。
【０１２７】
このように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ノズル面５２の上にノズル５４から予備吐出させたインクで液膜（インク膜）を形成し、この液膜に超音波を印加して、ノズル面５２を超音波洗浄する。これにより、ノズル面５２に付着した汚れを効果的に剥離、除去することができる。
【０１２８】
また、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ノズル面５２に比して小面積の液体保持面１０２Ａとの間で液膜（インク膜）を形成し、この小面積の液体保持面１０２Ａを相対移動させて、ノズル面５２の全面をクリーニングする構成としているので、装置構成をコンパクトにすることができる。また、液膜を形成するために消費するインクの量も少なくて済み、ランニングコストの削減を図ることができる。
【０１２９】
なお、液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗは、ヘッドクリーニング装置１００の設置スペースや、使用する超音波振動子１０４により、適宜設定される。
【０１３０】
また、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、４００ｋＨｚ以上の周波数の超音波を印加してクリーニングするので、ノズル面５２にダメージを与えることなく、ノズル面５２に付着した汚れを除去することができる。
【０１３１】
また、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ノズル内のインクの圧力を正圧にして洗浄するので、ノズル面５２から剥離除去された汚れが、ノズル内に入り込むのを防止することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００では、ヘッド５０を間欠的に移動（液体保持面１０２Ａの横方向の幅Ｗの分だけ移動）させてクリーニングする構成としているが、ヘッド５０を連続的に移動させながらクリーニングする構成とすることもできる。この場合、液体保持面１０２Ａと対向するノズル５４を順次予備吐出させて、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間にインクを供給する。
【０１３３】
≪第２の実施の形態≫
図１１は、ヘッドクリーニング装置の第２の実施の形態の正面図である。
【０１３４】
同図に示すように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ａは、液体保持面１０２Ａに液膜の有無を検出する液膜検出センサ１１０が設けられている。
【０１３５】
この液膜検出センサ１１０は、液体保持面１０２Ａの液体の有無を検出して、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液体が保持されているか否か（液膜が形成されているか否か）を検出する。
【０１３６】
本実施の形態では、この液膜検出センサ１１０は、温度センサで構成される。液膜検出センサ１１０は、液体保持面１０２Ａ上の温度を検出して、液体保持面１０２Ａ上の液体の有無を検出する。すなわち、液体保持面１０２Ａ上の温度は、液膜が形成されている場合と、液膜が形成されていない場合とで異なるので、液体保持面１０２Ａ上の温度を検出して、液体保持面１０２Ａ上の液体の有無を検出する（たとえば、温度が閾値以上になったか否か、あるいは、温度が一定以上変化したか否かを検出して、液体保持面上の液体の有無を検出する。）。
【０１３７】
液体保持面１０２Ａ上の液体の有無を精度よく検出するため、本実施の形態のインクジェット記録装置では、インクが加熱される。インクの加熱は、たとえば、バッファータンク２０４にヒータを設置することにより行われる。あるいは、インクを供給する流路にヒータを設置することにより行われる。
【０１３８】
このように、液膜の有無を検出するセンサを設けることにより、確実に液膜を形成して、クリーニングすることができる。
【０１３９】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ａでヘッド５０のクリーニング処理を実行する場合は、液膜検出センサ１１０で液膜の存在が確認されてから洗浄時間のカウントが開始される。すなわち、液膜検出センサ１１０で液膜の存在が確認されてから一定時間経過後にヘッド５０が移動するように構成される。
【０１４０】
なお、本実施の形態では、液体保持面１０２Ａ上の温度を検出して、液膜の有無を検出する構成としているが、液膜の有無を検出するセンサは、これに限定されるものではない。この他、たとえば、液体保持面１０２Ａの上に所定の検出領域を設定し、その検出領域の静電容量の変化を検出して、液膜の有無を検出する構成とすることもできる。また、検出領域の抵抗値の変化を検出して、液膜の有無を検出する構成とすることもできる。
【０１４１】
≪第３の実施の形態≫
〈構成〉
図１２、図１３、図１４は、それぞれヘッドクリーニング装置の第３の実施の形態の正面図、側面図、平面図である。
【０１４２】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂは、主として、洗浄液供給ユニット１２０を備えている点で上述した第１の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００と相違する。
【０１４３】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂでは、洗浄液供給ユニット１２０から供給される洗浄液によって液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液膜（洗浄液膜）を形成する。
【０１４４】
なお、洗浄液供給ユニット１２０を有する点以外は、上述した第１の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００の構成と同じなので、ここでは、洗浄液供給ユニット１２０の構成及び作用についてのみ説明する。
【０１４５】
洗浄液供給ユニット１２０は、洗浄液を付与する洗浄液ノズル１２２と、洗浄液を貯留する洗浄液タンク１２４と、洗浄液ノズル１２２と洗浄液タンク１２４とを接続する洗浄液配管１２６と、洗浄液タンク１２４から洗浄液ノズル１２２に洗浄液を送液する洗浄液ポンプ１２８と、洗浄液配管１２６の管路を開閉する洗浄液バルブ１２９とを備えて構成される。
【０１４６】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂでは、振動体１０２が洗浄液ノズル１２２を兼用する。
【０１４７】
振動体１０２の液体保持面１０２Ａには、洗浄液を噴き出す洗浄液噴出口１２２Ａが形成される。洗浄液噴出口１２２Ａは、スリット状に形成され、液体保持面１０２Ａの奥行き方向（クリーニング時におけるヘッド５０の長手方向と直交する方向）に沿って所定の幅で形成される。
【０１４８】
振動体１０２の側面には、洗浄液供給口１２２Ｂが形成される。この洗浄液供給口１２２Ｂは、振動体１０２の内部に形成された洗浄液供給路１２２Ｃを介して洗浄液噴出口１２２Ａと連通される。
【０１４９】
以上のように構成される振動体１０２は、洗浄液供給口１２２Ｂから洗浄液を供給すると、液体保持面１０２Ａに形成された洗浄液噴出口１２２Ａから洗浄液が噴出される。これにより、振動体１０２が洗浄液ノズル１２２として機能する。
【０１５０】
洗浄液噴出口１２２Ａから噴出される洗浄液は、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に膜状に保持される。これにより、ノズル面５２の上に洗浄液の膜が形成される。
【０１５１】
洗浄液タンク１２４は、洗浄液を貯留する。洗浄液には、たとえば、インクを洗浄する成分を含む液体が用いられる。
【０１５２】
洗浄液配管１２６は、洗浄液タンク１２４と洗浄液ノズル１２２とを接続する。具体手には、洗浄液タンク１２４と、振動体１０２に形成された洗浄液供給口１２２Ｂとを接続する。
【０１５３】
洗浄液ポンプ１２８は、洗浄液配管１２６の途中に設けられ、洗浄液タンク１２４から洗浄液ノズル１２２に洗浄液を送液する。
【０１５４】
洗浄液バルブ１２９は、洗浄液配管１２６の途中に設けられ、洗浄液配管１２６の管路を開閉する。
【０１５５】
洗浄液供給ユニット１２０の動作は、図示しないコントローラ（インクジェット記録装置の全体の動作を制御するコントローラ）によって制御される。
【０１５６】
〈作用〉
上記のように構成される第３の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂによるヘッド５０のクリーニング動作は、次のとおりである。
【０１５７】
まず、画像記録位置に位置しているヘッド５０をメンテナンス位置に向けて移動させる。
【０１５８】
ヘッド５０の移動方向の先端（メンテナンス位置側の端部）が、ヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達したら、ヘッド５０の移動を停止する。これにより、ノズル面５２の先端（メンテナンス位置側の端部）が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと所定の隙間δをもって対向して配置される。
【０１５９】
ヘッド５０の先端がヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達すると、ヘッド５０のノズル内のインクの圧力が正圧にされる。
【０１６０】
次に、超音波振動子１０４が駆動される。超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発振する。
【０１６１】
次に、洗浄液ポンプ１２８が駆動されるとともに、洗浄液バルブ１２９が開かれ、液体保持面１０２Ａの上に洗浄液が供給される。これにより、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に洗浄液が膜状に保持される（ノズル面５２の上に洗浄液の液膜が形成される。）。
【０１６２】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液には、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液に印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。すなわち、ノズル面５２に付着した汚れが、超音波の作用で剥離、溶解され、除去される。
【０１６３】
なお、上記のように、ノズル面５２に形成されたノズル５４は、内部のインクの圧力が正圧になるように制御される。これにより、洗浄液膜が、ノズル５４の毛細管力により吸い上げられて、ノズル５４の内部に洗浄液が進入するのを防止することができる。また、剥離除去された汚れが、ノズル内に進入するのを防止することができる。
【０１６４】
洗浄は一定時間継続して行われる。当該領域の洗浄開始から一定時間が経過すると、コントローラは、ヘッド５０を所定量前進させ、次の領域を洗浄する。
【０１６５】
このようにヘッド５０を順次移動させて、ノズル面５２を順次洗浄する。最終領域の洗浄が終了すると、超音波振動子１０４の駆動を停止し、洗浄液の供給を停止する。
【０１６６】
以上により、ヘッド５０のクリーニングが完了する。この後、ヘッド５０は、メンテナンス位置に向けて移動する。
【０１６７】
このように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂでは、洗浄液供給ユニット１２０から供給される洗浄液によって液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に液膜（洗浄液膜）を形成し、その液膜に超音波を印加して、ノズル面５２をクリーニングする。このように洗浄液を用いてノズル面５２を超音波洗浄することにより、効率よくノズル面５２を洗浄することができる。
【０１６８】
なお、本実施の形態では、洗浄液を連続的に付与する構成としているが、領域ごとに洗浄液を供給する構成とすることもできる。この場合、液体保持面１０２Ａが移動するごとに液膜を形成するのに必要な量の洗浄液が洗浄液供給ユニット１２０から供給される。これにより、洗浄液の消費量を更に抑えることができる。
【０１６９】
また、上記実施の形態では、ヘッド５０を間欠的に移動させて、ノズル面５２を洗浄する構成としているが、ヘッド５０を連続的に移動させて洗浄する構成とすることもできる。
【０１７０】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置においても、液膜の有無を検出するセンサを設置することが好ましい。これにより、確実に液膜を形成して洗浄することができる。
【０１７１】
なお、液体保持面１０２Ａの温度を検出して液膜の有無を検出する場合は、洗浄液を加熱することが好ましい。これにより、洗浄効果も向上させることができる。この場合、たとえば、洗浄液タンク１２４にヒータを設置し、洗浄液を温調する。
【０１７２】
≪第４の実施の形態≫
〈構成〉
図１５、図１６、図１７は、それぞれヘッドクリーニング装置の第４の実施の形態の正面図、側面図、平面図である。
【０１７３】
本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｃは、主として、振動体１０２が回転する点（液体保持面１０２Ａが回転する点）で上述した第３の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００と相違する。
【０１７４】
なお、振動体１０２が回転する点以外は、上述した第３の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｂの構成と同じなので、ここでは、振動体１０２の回転駆動機構についてのみ説明する。
【０１７５】
振動体１０２は、円錐台形状に形成され（上面と下面とが、相似形状で形成され、互いに円形状に形成されるとともに、互いに平行に形成される。）、上面が下面よりも大きく形成される（上方に向かって拡がるように形成される。）。
【０１７６】
振動体１０２の上面は液体保持面１０２Ａとされ、その直径はノズル面５２の奥行き方向の幅の長さとほぼ同じ長さで形成される。
【０１７７】
液体保持面１０２Ａの中央に洗浄液噴出口１２２Ａが形成される。振動体１０２の内部には、振動体１０２の軸に沿って洗浄液供給路１２２Ｃが形成される。洗浄液供給路１２２Ｃは、振動体１０２の下面１０２Ｂに形成された洗浄液供給口１２２Ｂが連通される。
【０１７８】
超音波振動子１０４は、リング状に形成され、振動体１０２の下面１０２Ｂの同軸上に取り付けられる。
【０１７９】
振動体１０２の下面同軸上には、回転軸１３０が連結される。回転軸１３０は、超音波振動子１０４の内周部を通して、振動体１０２の下面１０２Ｂに連結される。
【０１８０】
回転軸１３０は、軸受１３２に軸支される。軸受１３２は、回収皿１０６にブラケット１０６Ｂを介して取り付けられる。振動体１０２は、回転軸１３０が軸受１３２に軸支されることにより、垂直な軸（ノズル面５２い直交する軸）の周りを回転自在に支持される。
【０１８１】
回転軸１３０の先端には、従動ベベルギア１３４が取り付けられる。従動ベベルギア１３４は、駆動軸１３６の先端に取り付けられた駆動ベベルギア１３８に噛み合わされる。
【０１８２】
駆動軸１３６は、振動体回転モータ１４０に連結される。振動体回転モータ１４０は、回収皿１０６にブラケットを介して取り付けられる。振動体回転モータ１４０を駆動すると、駆動軸１３６が回転し、この駆動軸１３６の回転が駆動ベベルギア１３８、従動ベベルギア１３４を介して回転軸１３０に伝達される。これにより、回転軸１３０が回転する。そして、この回転軸１３０が回転することにより、振動体１０２が回転する。
【０１８３】
回転軸１３０は中空状に形成され、振動体１０２の洗浄液供給路１２２Ｃと連通される。回転軸１３０は、スイベル１４２を介して洗浄液配管１２６と接続される。
【０１８４】
洗浄液バルブ１２９を開け、洗浄液ポンプ１２８を駆動すると、スイベル１４２を介して回転軸１３０の中空部に洗浄液が供給される。回転軸１３０の中空部に供給された洗浄液は、振動体１０２の内部の洗浄液供給路１２２Ｃを通って液体保持面１０２Ａに形成された洗浄液噴出口１２２Ａから噴出される。これにより、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に洗浄液が供給される。
【０１８５】
〈作用〉
上記のように構成される第４の実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｃによるヘッド５０のクリーニング動作は、次のとおりである。
【０１８６】
まず、画像記録位置に位置しているヘッド５０をメンテナンス位置に向けて移動させる。
【０１８７】
ヘッド５０の移動方向の先端（メンテナンス位置側の端部）が、ヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達したら、ヘッド５０の移動を停止する。これにより、ノズル面５２の先端（メンテナンス位置側の端部）が、振動体１０２の液体保持面１０２Ａと所定の隙間δをもって対向して配置される。
【０１８８】
ヘッド５０の先端がヘッドクリーニング装置１００Ｂに到達すると、ヘッド５０のノズル内のインクの圧力が正圧にされる。
【０１８９】
次に、超音波振動子１０４が駆動される。超音波振動子１０４は、４００ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発振する。
【０１９０】
次に、振動体回転モータ１４０が駆動される。これにより、振動体１０２が回転する（液体保持面１０２Ａが回転する。）。
【０１９１】
次に、洗浄液ポンプ１２８が駆動されるとともに、洗浄液バルブ１２９が開かれ、回転する液体保持面１０２Ａの上に洗浄液が供給される。これにより、液体保持面１０２Ａとノズル面５２との間に洗浄液が膜状に保持される（ノズル面５２の上に洗浄液の液膜が形成される。）。
【０１９２】
上記のように、超音波振動子１０４が駆動されているので、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液には、この超音波振動子１０４から発信された超音波が印加される。この超音波が、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に保持された洗浄液に印加されることにより、ノズル面５２が超音波洗浄される。
【０１９３】
この際、液体保持面１０２Ａが回転することにより、次の効果を得ることができる。すなわち、超音波は、腹と節とが存在する定常波であるため、液体保持面１０２Ａを回転させることにより、場所による洗浄ムラを防ぐことができる。また、回転によりノズル面５２の全域に均等に超音波振動が伝播し、均一な洗浄が可能になる。
【０１９４】
なお、上記のように、ノズル面５２に形成されたノズル５４は、内部のインクの圧力が正圧になるように制御される。これにより、洗浄液膜が、ノズル５４の毛細管力により吸い上げられて、ノズル５４の内部に洗浄液が進入するのを防止することができる。また、剥離除去された汚れが、ノズル内に進入するのを防止することができる。
【０１９５】
洗浄は、ヘッド５０を一定の速度で移動させながら行われる。ヘッド５０の後端（画像記録位置側の端部）が、液体保持面１０２Ａに到達すると、洗浄が終了し、洗浄液の供給、振動体１０２の回転、超音波振動子１０４の駆動が停止される。
【０１９６】
このように、本実施の形態のヘッドクリーニング装置１００Ｃでは、液体保持面１０２Ａを回転させながら、ノズル面５２を超音波洗浄する。これにより、より効果的にノズル面５２を洗浄することができる。
【０１９７】
なお、本実施の形態では、ヘッド５０を連続的に移動させてクリーニングする構成としているが、ヘッド５０を間欠的に移動させてクリーニングする構成とすることもできる。
【０１９８】
なお、本実施の形態のヘッドクリーニング装置においても、液膜の有無を検出するセンサを設置することが好ましい。これにより、確実に液膜を形成して洗浄することができる。なお、液体保持面１０２Ａの温度を検出して液膜の有無を検出する場合は、洗浄液を加熱することが好ましい。これにより、洗浄効果も向上させることができる。この場合、たとえば、洗浄液タンク１２４にヒータを設置し、洗浄液を温調する。
【０１９９】
また、本実施の形態では、ノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に洗浄液を供給する構成としているが、上記第１の実施の形態のヘッドクリーニング装置のように、予備吐出させたインクをノズル面５２と液体保持面１０２Ａとの間に供給する構成とすることもできる。この場合、洗浄液供給ユニット１２０を設ける必要がないので、装置のコンパクト化を図ることができる。
【０２００】
なお、振動体１０２の回転数（回転速度）は、洗浄液に印加する超音波の周波数に応じて設定することが好ましい。たとえば、超音波は、周波数が低いほど振動の腹と節の数が少なくなり、ムラが出やすくなるので、周波数が低いほど、回転数を高く設定する（周波数が高いほど、回転数を低く設定する）。
【０２０１】
≪その他の実施の形態≫
上記実施の形態では、ヘッドクリーニング装置を固定し、ヘッド側を移動させて、ヘッドのノズル面をクリーニングする構成としているが、ヘッドクリーニング装置側を移動させて、ヘッドのノズル面をクリーニングする構成とすることもできる。また、ヘッドとヘッドクリーニング装置の双方を移動させて、ヘッドのノズル面をクリーニングする構成とすることもできる。
【０２０２】
また、上記実施の形態では、ラインヘッドをクリーニングする場合を例に説明したが、いわゆるシャトルヘッドをクリーニングする場合にも同様に適用することができる。
【０２０３】
また、上記実施の形態では、ヘッドのノズル面を超音波洗浄する場合についてのみ説明したが、超音波洗浄後、ノズル面をブレード又はウェブで払拭する構成としてもよい。
【０２０４】
また、上記実施の形態では、ヘッドにインクを循環させて供給する構成としているが、インクを供給する機構は、これに限定されるものではない。ノズル内のインクの圧力（背圧）を調整可能な構成であればよい。
【０２０５】
また、上記実施の形態では、ヘッドクリーニング装置を固定して設置しているが、全体を昇降可能に形成し、液体保持面とノズル面との隙間の間隔を調整できるようにしてもよい。これにより、ノズル面との間で確実に液体を保持できる位置に液体保持面を調整して設定することができる。
【符号の説明】
【０２０６】
１０…インクジェット記録装置、２０…用紙搬送機構、２２…ベルト、３０…ヘッドユニット、３２…ヘッド支持フレーム、４０…メンテナンス部、４２（４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙ、４２Ｋ）…キャップ、５０（５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０Ｋ）…ヘッド、５２…ノズル面、５４…ノズル、５６…圧力室、５８…振動板、６０…圧電素子（ピエゾ素子）、６２…個別供給流路、６４…共通供給流路、６６…インク供給口、６８…個別回収流路、７０…共通回収流路、７２…インク回収口、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…ヘッドクリーニング装置、１０２…振動体、１０２Ａ…液体保持面（振動体の上面）、１０２Ｂ…振動体の下面、１０４…超音波振動子、１０６…回収皿、１０６Ａ…排液口、１０６Ｂ…ブラケット、１０８…架台、１１０…液膜検出センサ、１２０…洗浄液供給ユニット、１２２…洗浄液ノズル、１２２Ａ…洗浄液噴出口、１２２Ｂ…洗浄液供給口、１２２Ｃ…洗浄液供給路、１２４…洗浄液タンク、１２６…洗浄液配管、１２８…洗浄液ポンプ、１２９…洗浄液バルブ、１３０…回転軸、１３２…軸受、１３４…従動ベベルギア、１３６…駆動軸、１３８…駆動ベベルギア、１４０…振動体回転モータ、１４２…スイベル、２００…インクタンク、２０２…管路、２０４…バッファータンク、２０４Ａ…大気開放穴、２０６…メインポンプ、２０８…メインバルブ、２１０…第１供給流路、２１２…供給タンク、２１２Ａ…供給液体室、２１２Ｂ…供給気体室、２１４…第２供給流路、２１８…第１回収流路、２２０…回収タンク、２２０Ａ…回収液体室、２２０Ｂ…回収気体室、２２２…第２回収流路、２２６…供給ポンプ、２２８…フィルタ、２３０…供給バルブ、２３２…回収ポンプ、２３４…回収バルブ、２３６…弾性膜、２３８…供給圧力検出器、２４０…大気開放管、２４２…大気開放バルブ、２４４…弾性膜、２４６…回収圧力検出器、２４８…大気開放管、２５０…大気開放バルブ、Ｐ…用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置において、
前記ノズル面の一部との間で液体を膜状に保持する液体保持面を備え、超音波を伝播可能な振動体と、
前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給する液体供給手段と、
前記振動体を介して前記液体に超音波を印加する超音波印加手段と、
前記ノズル面と前記液体保持面との間に形成される隙間を一定に保持しつつ、前記インクジェットヘッドと前記振動体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記インクジェットヘッドのノズル内の圧力を調整する圧力調整手段と、
クリーニング時に前記ノズル内の圧力が正圧になるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項２】
前記液体保持面に垂直な軸を中心に前記振動体を回転させる回転手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項３】
前記ノズル面と前記液体保持面との間に保持される前記液体の有無を検出する検出手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項４】
前記液体を加熱する加熱手段を更に備え、前記検出手段は、温度を検出して前記液体の有無を検出することを特徴とする請求項３に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項５】
前記振動体が、石英ガラスで形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項６】
前記液体供給手段は、前記インクジェットヘッドであり、前記ノズル面に形成されたノズルから前記液体を吐出させて、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項７】
前記振動体は、前記液体保持面に連通する液体供給路を有し、前記液体供給手段は、前記液体供給路に前記液体を供給して、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項８】
前記液体供給手段は、洗浄成分を有する前記液体を前記液体供給路に供給することを特徴とする請求項７に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項９】
前記移動手段は、前記振動体が前記ノズル面に形成されたノズル列に沿って移動するように、前記振動体と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させ、
前記振動体が、一定時間ごとに移動するように前記移動手段を制御する移動制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項１０】
前記超音波印加手段は、４００ｋＨｚ以上の超音波を印加することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
インクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするヘッドクリーニング装置において、
前記ノズル面の一部との間で液体を膜状に保持する液体保持面を備え、超音波を伝播可能な振動体と、
前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給する液体供給手段と、
前記振動体を介して前記液体に超音波を印加する超音波印加手段と、
前記ノズル面と前記液体保持面との間に形成される隙間を一定に保持しつつ、前記インクジェットヘッドと前記振動体とを相対的に移動させる移動手段と、
前記インクジェットヘッドのノズル内の圧力を調整する圧力調整手段と、
クリーニング時に前記ノズル内の圧力が正圧になるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
【請求項２】
前記液体保持面に垂直な軸を中心に前記振動体を回転させる回転手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項３】
前記ノズル面と前記液体保持面との間に保持される前記液体の有無を検出する検出手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項４】
前記液体を加熱する加熱手段を更に備え、前記検出手段は、温度を検出して前記液体の有無を検出することを特徴とする請求項３に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項５】
前記振動体が、石英ガラスで形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項６】
前記液体供給手段は、前記インクジェットヘッドであり、前記ノズル面に形成されたノズルから前記液体を吐出させて、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項７】
前記振動体は、前記液体保持面に連通する液体供給路を有し、前記液体供給手段は、前記液体供給路に前記液体を供給して、前記ノズル面と前記液体保持面との間に前記液体を供給することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項８】
前記液体供給手段は、洗浄成分を有する前記液体を前記液体供給路に供給することを特徴とする請求項７に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項９】
前記移動手段は、前記振動体が前記ノズル面に形成されたノズル列に沿って移動するように、前記振動体と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させ、
前記振動体が、一定時間ごとに移動するように前記移動手段を制御する移動制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項１０】
前記超音波印加手段は、４００ｋＨｚ以上の超音波を印加することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載のヘッドクリーニング装置を備えたことを特徴とする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１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【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１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１７１２８０（Ｐ２０１２−１７１２８０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７１２３（Ｐ２０１１−３７１２３）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【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９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]