洗浄装置、液体吐出装置及びインクジェットヘッドの洗浄方法
【課題】液体吐出面にストレスを与えることなくノズル内部に付着した汚れ及び液体吐出面に付着した汚れを除去しうる洗浄装置、液体吐出装置及びインクジェットヘッドの洗浄方法を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッド（１０）のノズル（１２）から吐出させる第１の液体（１４）の最大吐出速度以上の流速を有する第２の液体（１６）の層流（１６Ａ）を発生させ、発生させた第２の液体の層流をノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、ノズルの内部の第１の液体と第２の液体の層流との間に生じるせん断応力によりノズルの内部に第１の液体の循環流を発生させて、ノズルの内部の汚れを除去するととともに、発生させた第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面（１２Ａ）に接触させて、液体吐出面に付着している汚れを除去する。
【解決手段】インクジェットヘッド（１０）のノズル（１２）から吐出させる第１の液体（１４）の最大吐出速度以上の流速を有する第２の液体（１６）の層流（１６Ａ）を発生させ、発生させた第２の液体の層流をノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、ノズルの内部の第１の液体と第２の液体の層流との間に生じるせん断応力によりノズルの内部に第１の液体の循環流を発生させて、ノズルの内部の汚れを除去するととともに、発生させた第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面（１２Ａ）に接触させて、液体吐出面に付着している汚れを除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗浄装置、液体吐出装置及びインクジェットヘッドの洗浄方法に係り、特にインクジェットヘッドにおけるノズル内部の洗浄技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に具備されるインクジェットヘッドは、インク吐出面（ノズル面）に液状のインクや固化したインクなどの汚れが付着すると、吐出性能を低下させてしまうことがありうる。例えば、ノズル開口の近傍に汚れが付着すると、吐出量の減少や飛翔方向の曲がりが発生して、ドットサイズの異常やドットの形成位置の異常の原因となる。
【０００３】
インクジェットヘッドのインク吐出面を定期的に洗浄して汚れを除去し、吐出性能の低下を回避している。インク吐出面の洗浄方法として、ワイパーやブレードなどの払拭部材を接触させる接触方式や、インク吐出面に洗浄液を吹き付ける非接触方式が採用されている。
【０００４】
払拭部材をインク吐出面に接触させる方式では、払拭部材の接触によりインク吐出面に形成される撥液膜へのダメージが懸念される。撥液膜へのダメージはインクの吐出特性を低下させる原因になりうる。また、払拭部材がインク吐出面に付着している汚れをノズルの中に押し込んでしまうと、インクの吐出特性を低下させてしまう。
【０００５】
一方、非接触によるインク吐出面の洗浄は、インク吐出面に付着している汚れは除去されるものの、ノズルの内部に洗浄液を入り込ませることは難しく、ノズルの内部に付着している汚れを除去することができない。
【０００６】
特許文献１は、プリントヘッドの表面を清掃する清掃立体を備えた装置を開示している。該装置は、プリントヘッドの表面（オリフィスプレート）と清掃立体の隔壁との間にギャップを形成し、このギャップの中に流体の流れを発生させ、表面とオリフィスとの間に流体力学的な剪断力を誘起するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１７９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１はプリントヘッドの表面とオリフィスとの間に流体的なせん断応力を発生させるための条件が開示されていない。つまり、引用文献１の開示から図７や図８に図示されたチャンネル７０内の流れ（破線の矢印線により図示）をどのように発生させているかを把握することは困難である。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体吐出面にストレスを与えることなくノズル内部に付着した汚れ及び液体吐出面に付着した汚れを除去しうる洗浄装置、液体吐出装置及びインクジェットヘッドの洗浄方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る洗浄装置は、インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、を備え、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ノズル内部の第１の液体と第２の液体の層流との間にせん断応力を発生させ、ノズル内部の第１の液体に循環流（キャビティ流れ）を発生させることで、液体吐出面やノズル内部に機械的なストレスを与えることなく、ノズル内部に付着した汚れを除去することができる。
【００１２】
また、第２の液体の層流を液体吐出面に接触させることで、液体吐出面に機械的なストレスを与えることなく液体吐出面に付着した汚れを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図
【図２】本発明の第１実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す全体構成図
【図３】図２に示す洗浄装置の層流発生面の構造を示す平面図
【図４】図２に示す洗浄装置の制御系の概略構成を示すブロック図
【図５】図２に示す洗浄装置の層流発生面の他の構造例を示す平面図
【図６】図２に示す洗浄装置の層流切換を模式的に示す説明図
【図７】図２に示す洗浄装置の等価回路図
【図８】図７に示す等価回路に基づいて算出される最大ギャップの説明図
【図９】本発明の第２実施形態に係る洗浄装置の層流発生面の構造を示す平面図
【図１０】図９に示す層流発生面の他の構造例を示す平面図
【図１１】図９に示す層流発生面のさらに他の構造例を示す平面図
【図１２】図９に示す層流発生面のさらに他の構造例を示す平面図
【図１３】本発明の第３実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図
【図１４】本発明に係る洗浄装置を具備するインクジェット記録装置の概略構成を示す全体構成図
【図１５】図１４に示すインクジェット記録装置における印字部とメンテナンス処理部との配置関係を示す説明図
【図１６】図１４に示す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
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための形態について詳説する。
【００１５】
〔洗浄方法の説明〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図である。本例に示すインクジェットヘッドの洗浄方法は、インクジェットヘッド１０のノズル１２の内部の第１の液体（インク）１４にキャビティ流れ１４Ａ（循環流、図１において渦巻状の矢印線により図示）を発生させ、ノズル１２の内部の汚れを除去するものである。また、第２の液体の層流１６Ａ（図１中、左から右へ向かう矢印線により図示）によってノズル面１２Ａに付着した汚れも除去される。
【００１６】
すなわち、ノズル面１２Ａ内方向に第２の液体１６の層流１６Ａを発生させると、第２の液体１６の層流１６Ａとノズル１２の内部の第１の液体との間に粘性によるせん断応力が生じる。つまり、第１の液体と第２の液体との境界における両者の摩擦力によって、ノズル１２の内部の液体がかき回される。その結果として、ノズル１２の内部に二次的にキャビティ流れと呼ばれる循環流（矢印線により図示）が生じる。
【００１７】
ノズル面１２Ａ内方向の第２の液体１６の層流１６Ａによってノズル面１２Ａに付着した異物が除去されると同時に、ノズル１２の内部の第１の液体１４の循環流１４Ａによって、ノズル１２の内部の汚れが除去される。ノズル１２内部の汚れには、ノズル１２の内壁に付着した固化したインクなどがある。
【００１８】
なお、図１では、ノズル開口１２Ｂからノズル内部へ広がるように傾斜（テーパ）形状とされたノズル１２を例示したが、ノズル開口からノズル内部へ直線状に形成されたノズルにも、本発明を適用することができる。
【００１９】
〔洗浄装置の構成〕
図２は、本発明の第１実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す全体構成図である。なお、図２において図１と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２０】
図２に示す洗浄装置２０は、第２の液体１６による層流１６Ａを発生させる層流発生面２２を具備するプレート部材２３を備え、層流発生面２２には、複数の第１の開口２４及び複数の第２の開口２６が形成される。図２には、第１の開口２４及び第２の開口２６がそれぞれ２つずつ図示されている。
【００２１】
第１の開口２４‐１は、第１の流路２８‐１介して外部の流路２９‐１と接続され、第１の開口２４‐２は、第１の流路２８‐２を介して外部の流路２９‐２と接続され、流路２９‐１，２９‐２は第１のポンプ３０及び不図示のタンクと接続される。
【００２２】
流路２９‐１は流路２９‐１を開閉するバルブ３１‐１が設けられ、流路２９‐２は流路２９‐２を開閉するバルブ３１‐２が設けられる。
【００２３】
また、第２の開口２６‐１は、第２の流路３２‐１を介して外部の流路３３‐１と接続され、第２の開口２６‐２は、第２の流路３２‐２を介して外部の流路３３‐２と接続され、流路３３‐１，３３‐２は、第２のポンプ３４及び不図示のタンクと接続される。
【００２４】
流路３３‐１は、流路３３‐１を開閉するバルブ３５‐１が設けられ、流路３３‐２は、流路３３‐２を開閉するバルブ３５‐２が設けられる。
【００２５】
第１のポンプ３０及び第２のポンプ３４は、ポンプコントローラ３６によって流量及び回転方向（第２の液体１６の層流１６Ａの流れ方向）が制御される。例えば、第１のポンプ３０を正転方向に動作させ、第２のポンプ３４を逆転方向（第１のポンプ３０の回転方向に対して反対方向）に動作させると、第１の開口２４から第２の液体１６が湧き出され、第１の開口２４から湧き出された第２の液体１６は第２の開口２６へ吸い込まれる。
【００２６】
図示は省略するが、洗浄装置２０は、層流発生面２２とインクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａとのギャップ長を調整する移動部（図２中不図示、図４に符号５４を付して図示）を備えている。移動部の構成例として、層流発生面２２を上下方向へ移動させる移動機構（ガイド、ボールネジ等）と、該移動機構に連結される駆動源（モータ、ギア）と、を備える構成が挙げられる。
【００２７】
また、層流発生面２２とインクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａとのギャップ長を検出するセンサを備え、該ギャップを監視しながら該ギャップを調整する態様、層流発生面２２に該ギャップ長に対応する凸部を備え、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との衝突を避ける態様などを適用してもよい。
【００２８】
なお、洗浄装置２０の位置を固定して、インクジェットヘッド１０を上下に移動させるように構成してもよい。
【００２９】
本例では、第２の液体１６を層流発生面２２へ供給する形態として、層流発生面２２に形成された第１の開口２４及び第２の開口２６から第２の液体１６を供給しているが、層流発生面２２と対向する面から第２の液体１６を供給してもよいし、層流発生面２２に対して平行な方向から第２の液体を供給することも可能である。
【００３０】
図３は、図２に示す洗浄装置２０の層流発生面２２の構造を示す平面図である。図３に示すように、第１の開口２４（白抜きにより図示）と第２の開口２６（黒塗りにより図示）とは、交互に配置されるとともに、全体として二次元状に配置される。
【００３１】
図３に示すように、第１の開口２４（２４‐１）から第２の開口２６（２６‐１から２６‐４）へ向かう層流１６Ａは（矢印線により図示）、ノズル開口１２Ｂ（破線により図示）の直下を通過している。図３では、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａに形成されている複数のノズル開口１２Ｂのうち１つだけが図示され、他のノズル開口１２Ｂの図示が省略されているが、例えば、ノズル開口１２Ｂがマトリクス配置されている場合は、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かう層流１６Ａが少なくとも１つのノズル開口１２Ｂの直下を通過するように、第１の開口２４及び第２の開口２６が配置されている。
【００３２】
図３では、正方格子状に第１の開口２４及び第２の開口２６が配置される形態を図示したが、実際はインクジェットヘッド１０（図２参照）のノズル１２（ノズル開口１２Ｂ）の配置パターンに対応して、第１の開口２４及び第２の開口２６の配置パターンが決められている。
【００３３】
層流発生面２２における湧き出しと吸い込みとは、図３に図示するように第１の開口２４と第１の開口２４に隣り合う第２の開口２６により実施され（隣り合う開口同士で実施され）、正味の湧き出し量がゼロとなるように構成することが好ましい。
【００３４】
すなわち、第１の開口２４からの湧き出し量と第２の開口２６の吸い込み量が同一になるように、第１の開口２４からの湧き出し量と第２の開口２６の吸い込み量が制御される。なお、「第１の開口２４からの湧き出し量」とは、当該第１の開口２４の周囲を囲む第２の開口２６へ向かう第２の液体１６の総量であり、「第２の開口の吸い込み量」とは、当該第２の開口２６の周囲を囲む第１の開口２４から流れてくる第２の液体１６の総量である。
【００３５】
図４は、図２に示す洗浄装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。システム制御部４０は、洗浄装置２０の各部を統括制御するとともに、メモリ４２のメモリコントローラとして制御する。
【００３６】
メモリ４２は、流速センサ４６、残量センサ４８から送出される検出データや、各種システムパラメータなどの記憶領域として機能するとともに、システム制御部４０の演算処理領域として機能する。メモリ４２は複数の記憶素子から構成されてもよい。
【００３７】
ユーザインターフェイス４４は、キーボード、マウス、ジョイスティックなどが適用される。オペレータからの指令を受け付けるとともに、該オペレータからの指令をシステム制御部４０へ送出する。
【００３８】
流速センサ４６は、第１の流路２８及び第２の流路３２（図２参照）における第２の液体１６の流速を検出する。流速センサ４６の検出信号（検出結果）は、システム制御部４０へ送出される。システム制御部４０は、流速センサ４６の検出結果を取得すると、ポンプコントローラ３６を介して第１のポンプ３０及び第２のポンプ３４の流速を制御し、第２の液体１６の流速が所定の値に維持される。
【００３９】
残量センサ４８は、第２の液体１６が収容されるタンク（不図示）の残量を検出し、検出信号（検出結果）をシステム制御部４０へ送出する。システム制御部４０は、タンクの残量が所定量を下回ると、不図示の報知部を介してその旨を報知する。
【００４０】
バルブコントローラ５０は、システム制御部４０から送出される指令信号に基づいて、バルブ３１，３５の動作を制御する。バルブ３１，３５の開閉により複数の第１の開口２４から選択的に第２の液体を湧き出させ、複数の第２の開口２６から選択的に第２の液体を吸い込ませることができる。
【００４１】
移動制御部５２は、システム制御部４０の指令信号に基づいて、層流発生面２２とインクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａとの間のギャップ長が所定の値となるように、移動部５４の動作を制御する。
【００４２】
〔層流発生面の構造例〕
図５は、図２に示す洗浄装置２０の層流発生面２２の他の構造例を示す平面図である。同図に示す層流発生面２２は、図３に図示した第１の開口２４及び第２の開口２６の配置密度の１／４となっている。すなわち、第１の開口２４及び第２の開口２６の配置密度は、十分な洗浄効果を得ることができれば、ノズル開口１２Ｂの配置密度よりも粗くてもよい。
【００４３】
図６（ａ），（ｂ）は、図２に示す洗浄装置２０における第２の液体１６の層流１６Ａの方向切換を模式的に示す説明図である。図６（ａ）に示すように第１の開口２４を湧出口とし、第２の開口２６を吸込口としてもよいし、図６（ｂ）に示すように第２の開口２６を湧出口とし、第２の開口２６を吸込口としてもよい。
【００４４】
湧出口及び吸込口の切り換えは、ポンプ３０，３４の回転方向の切り換えにより実現することができる。このように、第２の液体１６の流れ方向を反転させることで、第１の液体１４と第２の液体１６との間に生じるせん断応力の向きが反転し、第１の液体１４の循環流１４Ａの方向が反転するので、ノズル１２の内部に付着した汚れを除去する能力の向上が見込まれる。
【００４５】
〔層流条件からの最大ギャップ長の見積もり〕
第２の液体１６の流れが乱流になると、第１の液体１４と第２の液体１６との間に効率よくせん断応力を発生させることができないので、第２の液体１６が層流となる条件（層流条件）から、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長を導出する。
【００４６】
まず、インクジェットヘッド１０の吐出速度（インクジェットヘッド１０から吐出させた第１の液体１４の初速度）は、１０メートル毎秒のオーダー（１０メートル毎秒から１５メートル毎秒程度）である。そうすると、ノズル１２の内部の第１の液体１４に発生させる循環流１４Ａの流速がインクジェットヘッド１０の吐出速度以上であれば、ノズル１２の内部（内壁）に付着した汚れを除去することが可能と考えることができる。
【００４７】
つまり、通常の吐出によりノズル１２の内部の汚れが排出されると考えれば、第１の液体１４の循環流１４Ａに対して、ノズル１２の内部の汚れを動かすことができる速度を与えることができればよいと考えることができる。
【００４８】
ノズル１２の内部の第１の液体１４の循環流１４Ａの流速は、第２の液体のせん断速度をＵとすると、せん断速度Ｕは、次式（１）により表される。
【００４９】
【数１】
【００５０】
第２の液体１６の密度ρを１０００キログラム毎立方メートル、粘性抵抗μを１．０×１０‐３パスカル秒とすると、レイノルズ数Ｒｅは、次式（２）と表される。
【００５１】
【数２】
【００５２】
ここで、上記式（２）のｈは、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップ長の代表長さ（第２の液体１６の流れに最も影響を与える長さ）である。
【００５３】
一方、せん断応力を効率的に発生させるためには、乱流による散逸は回避しなければならない。第２の液体１６が層流となる条件は、第２の液体１６のレイノルズ数ＲｅがＲｅ＜２３００を満たす場合であるから、上記（２）により求められた第２の液体１６のレイノルズ数Ｒｅは、次式（３）を満たす。
【００５４】
【数３】
【００５５】
上記式（３）から、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長の代表長さｈ（マイクロメートル）を求めると、ｈ≪２３０（マイクロメートル）となる。なお、第２の液体１６の流れを平行平板流れと考えると、上記式（２）のｈが２×ｈとなり、ｈ≪１１５（マイクロメートル）となる。
【００５６】
すなわち、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップ長ｈを大きくすると、第２の液体１６の流れが乱流となり好ましくない。したがって、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間に乱流を発生させないように、上記式（１）から（３）に基づいて、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長が決められる。
【００５７】
なお、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップ長ｈは、第２の液体１６の物性に依存するので、予め第２の液体１６の種類（物性）ごとに、ギャップ長ｈを求めて、所定のメモリ（例えば、図４のメモリ４２）に記憶しておくとよい。
【００５８】
〔等価回路法による適正ギャップ長の見積もり〕
次に、等価回路法による、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間の適正ギャップ長について検討する。図７は、図２に示す洗浄装置２０の等価回路図である。なお、図７中、図２と同一又は類似する部分には同一の符号を付すものとする。
【００５９】
インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップを小さくすると、第２の液体１６に作用する流路抵抗が増加する。先に説明した最大ギャップ長ｈの条件を満たしつつ、現実に圧力を発生させることができるかを検討する。
【００６０】
図７において、第１の開口２４から第２の開口２６へ第２の液体１６が流れるものとし、第１の流路２８、第２の流路３２の流路抵抗をＲＮ、インクジェットヘッド１０のノズル面Ａ１２と層流発生面２２との間のギャップの流路抵抗をＲＡ、第１の流路２８の圧力を基準（ＧＮＤ）として、第１の開口２４の圧力をＰＡ１、第２の開口２６の圧力をＰＡ２、第２の流路３２の圧力を−ＰＢとする。
【００６１】
インクジェットヘッド１０のノズル面Ａ１２と層流発生面２２との間のギャップ長をｈ、第１の開口２４の中心と第２の開口２６の中心との距離をΔｘとする。
【００６２】
質量保存の法則より、第１の開口２４から湧き出させる流量と第２の開口から吸い込まれる流量との関係は、次式（４），（５）を満たす。
【００６３】
【数４】
【００６４】
【数５】
【００６５】
すなわち、第１の開口２４から湧き出させる流量と第２の開口から吸い込まれる流量との総和はゼロになる。上記式（４），（５）から、第１の開口２４の圧力ＰＡ１は次式（６）で表され、第２の開口２６の圧力ＰＡ２は、次式（７）で表される。
【００６６】
【数６】
【００６７】
【数７】
【００６８】
したがって、第１の開口２４の圧力ＰＡから第２の開口２６の圧力を減算して求められる圧力Ｐは、次式（８）で表される。
【００６９】
【数８】
【００７０】
ここで、第１の流路２８内及び第２の流路３２内の流れがハーゲンポアユイズ流と仮定すると、第１の流路２８及び第２の流路３２の流路抵抗ＲＮは、次式（９）で表される。
【００７１】
【数９】
【００７２】
上記式（９）におけるＡは、第１の流路２８及び第２の流路３２の断面積（平方メートル）である。また、ギャップ内の面内流は平面ポアユイズと仮定すると、ギャップ内の流路抵抗ＲＡは、次式（１０）で表される。
【００７３】
【数１０】
【００７４】
なお、上記式（１０）におけるΔｙは、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かう方向（Δｘの方向）と直交する方向の第２の液体１６の流れの幅（図７において紙面を貫く方向の長さ）である。
【００７５】
したがって、ギャップ内の圧力差ΔＰは、次式（１１）により表される。
【００７６】
【数１１】
【００７７】
上記式（１１）で表される圧力差ΔＰによる第２の液体１６の流速Ｑは、次式（１２）により表される。
【００７８】
【数１２】
【００７９】
上記式（１２）により表される流速Ｑが、インクジェットヘッド１０の吐出速度（１０メートル毎秒のオーダー）を超えていれば、ノズル１２の内部の第１の液体１４に発生させる循環流により、ノズル１２の内部に付着した汚れを排除しうる。上記（１２）により表される流速Ｑを線速ｑに変換すると、次式（１３）により表される。
【００８０】
【数１３】
【００８１】
上記（１３）により表される第２の液体１６の線速ｑは、ギャップ長ｈに関して最大値を持つ関数であり、図８のようになり、ギャップ長ｈの最大値ｈｍａｘは、次式（１４）により表される。
【００８２】
【数１４】
【００８３】
例えば、Δｘ＝７００（マイクロメートル）、Δｙ＝３００（マイクロメートル）、第２の液体１６の粘性抵抗μを１．０（パスカル秒）、第１の開口２４（第１の流路２８）の半径（＝第２の開口２６（第２の流路３２）の半径）ｒ＝１００（マイクロメートル）、第１の流路２８の長さ（＝第２の流路３２の長さ）ｌ＝５００（マイクロメートル）、発生圧力ＰＢ＝６０（キロパスカル）とすると、ギャップ長ｈの最大値ｈｍａｘは約１３０（マイクロメートル）、その時の第２の液体１６の線速度ｑの値（最大値ｑｍａｘ）は４０メートル毎秒となる。
【００８４】
上記した条件下において、１３０マイクロメートルよりもギャップ長を小さくすると、粘性のため（流路抵抗ＲＡの増加のため）流路そのものが不足してしまう。一方。１３０マイクロメートルよりもギャップ長を大きくすると、ｈ×Δｙの断面（図７参照）において線速ｑが低下してしまう。
【００８５】
ここで、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａや、洗浄装置２０の層流発生面２２はある程度たわみが生じていると考えられるので、そのたわみに対応するギャップ長を有していないと、ノズル面１２Ａと層流発生面２２が干渉（衝突）してしまう。
【００８６】
そうすると、ギャップ長ｈを最大値ｈｍａｘとし、かつ、線速度ｑが最大値ｑｍａｘとなる条件を適用すると、好ましいノズル面１２Ａ及びノズル１２の内部の洗浄が実現される。
【００８７】
例えば、第１の開口２４（第１の流路２８）及び第２の開口２６（第２の流路３２）の半径ｒを大きくする、第１の流路２８及び第２の流路３２の長さｌを短くする、第１の開口２４と第２の開口２６との中心間距離Δｘ，Δｙを小さくする、圧力ＰＢを大きくすることが挙げられる。
【００８８】
つまり、第１の流路２８の流路抵抗ＲＮ、第２の流路３２の流路抵抗ＲＮをできるだけ下げること、又はギャップの流路抵抗ＲＡを下げることが有効である。
【００８９】
本例に適用可能な洗浄液は、水（純水）でもよいし、所定の洗浄機能を発揮させるための成分を含有していてもよい。また、第１の開口２４及び第２の開口２６から流出させることができるように、粘度等の物性値が適宜調整される。
【００９０】
上記の如く構成された洗浄装置２０によれば、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａ間に第２の液体１６による層流１６Ａを接触させると、ノズル１２の内部の第１の液体１４にキャビティ流れ（循環流）１４Ａを発生させることができる。
【００９１】
第１の液体１４の循環流１４Ａの流速がインクジェットヘッド１０の吐出速度以上となるように、第２の液体１６の層流１６Ａが調整され、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと、洗浄装置２０の層流発生面２２とのギャップ長が調整されるので、ノズル１２の内部の汚れが除去される。
【００９２】
本例では、インクジェットヘッドの全ノズルについて一括して洗浄処理が施される形態を例示したが、インクジェットヘッド全ノズルを複数の区画に分割し、区画ごとに洗浄処理が施される形態も可能である。
【００９３】
例えば、複数のヘッドユニットをつなぎ合わせて長尺のインクジェットヘッドが構成されている場合、１つのヘッドユニットに対応する層流発生面２２を備え、ヘッドユニット単位で洗浄処理が施される形態がありうる。
【００９４】
かかる態様では、複数の洗浄装置を用いて一括して洗浄処理を施してもよいし、洗浄装置とインクジェットヘッドとを相対的に移動させながら、ヘッドユニットごとに順次洗浄処理を施してもよい。
【００９５】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る洗浄装置６０について説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係る洗浄装置６０の層流発生面６２の構造を示す平面図である。以下に説明する洗浄装置６０は、層流発生面６２に規制部材６３Ａ，６３Ｂが設けられている点で、先に説明した洗浄装置２０と相違しており、他の構成は上記の洗浄装置２０と同一にすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
図９に示す洗浄装置６０は、第２の液体の層流１６Ａの方向を規制して、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かわせる。すなわち、第１の開口２４の周囲を囲むように規制部材６３Ａが２つ、規制部材６３Ｂが２つ形成され、この４つの規制部材６３Ａ，６３Ｂの間の隙間を第２の液体が通過する。
【００９７】
図９に示す規制部材６３Ａ及び規制部材６３Ｂは、隣り合う第１の開口２４同士の間に設けられるとともに、互いに交差する方向に沿って形成されている。図９に示す例では、規制部材６３Ａと規制部材６３Ｂは直交する方向に沿って形成される。
【００９８】
規制部材６３Ａ，６３Ｂの高さは、ノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長未満とされ、規制部材６３Ａ，６３Ｂがノズル面１２Ａに接触しないように構成されている。
【００９９】
規制部材６３Ａ，６３Ｂは、第２の液体に対する耐久性を有し、かつ、第２の液体の層流１６Ａにより変形しない形状、サイズ等を有している。規制部材６３Ａ，６３Ｂに適用される材料には、金属材料、樹脂材料が挙げられる。
【０１００】
図１０は、他の構造例に係る層流発生面６２‘を示す平面図である。同図に示す層流発生面６２’は、規制部材６３’が所定の一方向に沿って形成されている。また、図１１は、さらに他の構造例に係る層流発生面６２”を示す平面図であり、図１０に示す規制部材６３’と直交する方向に沿って形成されている。
【０１０１】
図９から図１１には、直線形状の規制部材６３（６３’，６３”）を例示したが、図１２に示すように、洗浄装置８０の層流発生面８２に中空の矩形形状を有する規制部材８３を備える態様も可能である。
【０１０２】
すなわち、層流発生面２２に形成される規制部材６３は、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かう第２の液体の層流１６Ａに乱れが生じないように、所定の形状を有し、所定の配置パターンに従って配置される。
【０１０３】
また、ノズル面１２Ａと層流発生面２２と間のギャップにおける流路抵抗が増加しないように、かつ、ノズル面１２Ａと層流発生面２２の規制部材６３が接触しないように、形状及び配置、材料等が決められている。
【０１０４】
なお、図９から図１１に図示された規制部材６３，６３’，６３”，８３を適宜組み合わせてもよい。
【０１０５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は、第３実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図である。なお、以下の説明において、先の説明と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１０６】
第３実施形態に係る洗浄方法は、図６（ａ），（ｂ）を用いて説明した第２の液体の流れ方向の切り換えに代わり、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させ、１つのノズル開口１２Ｂに作用させる第２の液体１６の流れ方向を９０°ごとに切り換えている。
【０１０７】
図１３（ａ）に示す状態は、図６（ａ）に示す状態と同じ状態であり、破線により図示したノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐１へ向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。
【０１０８】
次に、図１３（ｂ）に示す状態になるように、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させる。かかる状態では、ノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐３に向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。そうすると、第２の液体１６の層流は、図１３（ａ）に図示した第２の液体１６の層流の方向に対して９０°回転させた方向へ流れる。
【０１０９】
さらに、図１３（ｃ）に図示する状態になるように、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させると、ノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐２へ向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。
【０１１０】
さらにまた、図１３（ｄ）に図示する状態になるように、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させると、ノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐４へ向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。
【０１１１】
このように、第２の液体１６の層流の流れ方向を９０°ごとに順次回転させることで、第１の液体１４に発生させる循環流１４Ａの方向を９０°ごとに順次回転させることができ、ノズル１２の内部に付着した汚れに対して４つの方向から第１の液体１４の循環流１４Ａが作用するので、汚れの除去効率の向上が見込まれる。
【０１１２】
図１３（ａ）から（ｄ）に図示したインクジェットヘッド１０と層流発生面２２との相対移動は、ノズル面１２Ａ及び層流発生面２２と平行な面内に存在する２方向（例えば、ｘ方向、ｙ方向）について行われてもよいし、インクジェットヘッド１０及び洗浄装置２０’（層流発生面２２）の少なくともいずれか一方を、ノズル面１２Ａ及び層流発生面２２と平行な面内において回転させてもよい。
【０１１３】
すなわち、本例に示す洗浄装置２０’は、インクジェットヘッド１０と洗浄装置２０’（層流発生面２２）とを相対的に移動させる移動部と、該移動部の動作を制御する制御部と、を備えて構成される。
【０１１４】
〔インクジェット記録装置への適用例〕
次に、洗浄装置２０（２０’、６０）のインクジェット記録装置への適用例について説明する。
【０１１５】
（全体構成）
図１４は、洗浄装置２０（２０’、６０）を具備するインクジェット記録装置１００の全体構成図である。同図に示すインクジェット記録装置１００は、記録媒体１０２を保持して搬送する記録媒体搬送部１０４と、記録媒体搬送部１０４に保持された記録媒体１０２に対して、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に対応するカラーインクを吐出させるインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを含む印字部１０７と、を含んで構成されている。
【０１１６】
なお、図１４に示すインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙのそれぞれは、図１のインクジェットヘッド１０に対応している。
【０１１７】
記録媒体搬送部１０４は、記録媒体１０２が保持される記録媒体保持領域に多数の吸着穴（不図示）が設けられた無端状の搬送ベルト１０８と、搬送ベルト１０８が巻き掛けられる搬送ローラ（駆動ローラ、従動ローラ）１１０，１１２と、記録媒体保持領域の搬送ベルト１０８の裏側（記録媒体１０２が保持される記録媒体保持面と反対側の面）に設けられ、記録媒体保持領域に設けられた不図示の吸着穴に負圧を発生させるチャンバー１１４と、チャンバー１１４に負圧を発生させる真空ポンプ１１６と、を含んでいる。
【０１１８】
記録媒体１０２が搬入される搬入部１１８には、記録媒体１０２の浮きを防止するための押圧ローラ１２０が設けられるとともに、記録媒体１０２が排出される排出部１２２にもまた、押圧ローラ１２４が設けられている。
【０１１９】
搬入部１１８から搬入された記録媒体１０２は、記録媒体保持領域に設けられた吸着穴から負圧が付与され、搬送ベルト１０８の記録媒体保持領域に保持される。
【０１２０】
記録媒体１０２の搬送路上には、印字部１０７の前段側（記録媒体搬送方向上流側）に、記録媒体１０２の表面温度を所定範囲に調整するための温度調節部１２６が設けられるとともに、印字部１０７の後段側（記録媒体搬送方向下流側）に、記録媒体１０２上に記録された画像を読み取る読取装置（読取センサ）１２８が設けられている。
【０１２１】
搬入部１１８から搬入された記録媒体１０２は、搬送ベルト１０８の記録媒体保持領域に吸着保持され、温度調節部１２６による温度調節処理が施された後に、印字部１０７において画像記録が行われる。
【０１２２】
画像記録がされた記録媒体１０２は、読取装置１２８によって記録画像（テストパターン）が読み取られた後に、排出部１２２から排出される。
【０１２３】
図１４に図示は省略するが、インクジェット記録装置１００はインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを洗浄するための洗浄装置２０（図２参照）を備えている。洗浄装置２０は、印字部１０７の記録媒体搬送方向と直交する方向について、印字部１０７から離れた位置に配置される。
【０１２４】
（印字部の構成）
印字部１０７に具備されるインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙは、記録媒体１０２の全幅を超える長さにわたって複数のノズルが配置されたフルライン型のインクジェットヘッドである。
【０１２５】
図１４に示すインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙは、記録媒体搬送方向の上流側からこの順番で配置されている。フルライン型のインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙと記録媒体１０２とを相対的に一回だけ移動させるシングルパス方式により、記録媒体１０２全域にわたって記録画像を記録することができる。
【０１２６】
なお、印字部１０７は上述した形態に限定されない。例えば、ＬＣ（ライトシアン）やＬＭ（ライトマゼンタ）に対応するインクジェットヘッド１０６を具備してもよい。また、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙの配置順も適宜変更可能である。
【０１２７】
図１４に示すインクジェット記録装置１００は、不図示のインク供給部を具備している。インク供給部は、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙに供給されるインクを貯蔵するインクタンクを色ごと（ヘッドごと）に備えている。色ごとのインクタンクのそれぞれとインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙとは、不図示のインク供給路により連通されている。
【０１２８】
また、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙの吐出方式は、圧電素子の撓み変形を利用する圧電方式や、インクの膜沸騰現象を利用するサーマル方式などが適用される。
【０１２９】
（メンテナンス処理部の説明）
図１５は、図１４に示すインクジェット記録装置１００における印字部１０７とメンテナンス処理部１３０との配置関係を示す説明図である。図１５に示すように、メンテナンス処理部１３０は、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを記録媒体搬送部１０４上の画像形成位置から、記録媒体１０２の搬送方向と略直交する方向に水平移動させた位置に配置されている。
【０１３０】
メンテナンス処理部１３０は、図１から図１３を用いて説明した洗浄装置２０と、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙに対して吸引処理及びパージ処理を施すキャップ部１３２と、を備えて構成されている。図１５では、１ヘッド分の洗浄装置２０及びキャップ部１３２が図示されているが、洗浄装置２０及びキャップ部１３２はインクジェットヘッドごとに、インクジェットヘッドの数だけ設けられている。
【０１３１】
インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを画像形成位置からメンテナンス位置へ移動させるには、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを記録媒体搬送部１０４上の画像形成位置から一旦上方へ退避させ、さらに、記録媒体１０２の搬送方向と直交する方向へ水平移動させる。インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙが洗浄装置２０の処理領域に到達すると、洗浄装置２０を上方へ移動させて（又は、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを下方へ移動させて）、ノズル面１２Ａ（図１参照）の洗浄処理が実行される。
【０１３２】
ノズル面１２Ａの洗浄処理が終了すると、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙをキャップ部１３２の処理領域へ移動させ、ノズル面１２Ａにキャップ部１３２を密着させて、吸引処理又パージ処理が実行される。
【０１３３】
キャップ部１３２は、排出流路１３４を介して廃インクタンク１３６と連通され、排出流路１３４には、ポンプ１３８が設けられる。ノズル面１２Ａにキャップ部１３２を密着させ状態でポンプ１３８を動作させると、ノズルを介してインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙ内のインクが吸引される。
【０１３４】
このようにして、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙのメンテナンス処理が終了すると、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙは画像形成位置に移動する。
【０１３５】
インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを上下方向及び水平方向へ移動させる移動機構には、周知技術の水平搬送機構、上下搬送機構を適用することができる。
【０１３６】
（制御系の構成）
図１６は、インクジェット記録装置１００の制御系の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１００は、通信インターフェース１７０、システム制御部１７２、搬送制御部１７４、画像処理部１７６、ヘッド駆動部１７８を備えるとともに、画像メモリ１８０、ＲＯＭ１８２を備えている。
【０１３７】
通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８４から送られてくるラスター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１７０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのシリアルインターフェースを適用してもよいし、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してもよい。通信インターフェース１７０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。
【０１３８】
システム制御部１７２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１００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し、さらに、画像メモリ１８０及びＲＯＭ１８２のメモリコントローラとして機能する。
【０１３９】
すなわち、システム制御部１７２は、通信インターフェース１７０、搬送制御部１７４等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８４との間の通信制御、画像メモリ１８０及びＲＯＭ１８２の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。
【０１４０】
ホストコンピュータ１８４から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、画像処理部１７６によって所定の画像処理が施される。
【０１４１】
画像処理部１７６は、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（画像）処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッド駆動部１７８に供給する制御部である。
【０１４２】
画像処理部１７６において所要の信号処理が施されると、該印字データ（ハーフトーン画像データ）に基づいて、ヘッド駆動部１７８を介してインクジェットヘッド１４０（図１４のインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙをまとめて図示）の吐出液滴量（打滴量）や吐出タイミングの制御が行われる。
【０１４３】
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。なお、図１６に示すヘッド駆動部１７８には、インクジェットヘッド１４０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。
【０１４４】
搬送制御部１７４は、画像処理部１７６により生成された印字データに基づいて記録媒体１０２（図１４参照）の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。図１４における搬送駆動部１８６は、記録媒体１０２を搬送する記録媒体搬送部１０４の駆動ローラ１１０（１１２）を駆動するモータが含まれており、搬送制御部１７４は該モータのドライバーとして機能している。
【０１４５】
画像メモリ（一時記憶メモリ）１８０は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像データを一旦格納する一時記憶手段としての機能や、ＲＯＭ１８２に記憶されている各種プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域（例えば、画像処理部１７６の作業領域）としての機能を有している。画像メモリ１８０には、逐次読み書きが可能な揮発性メモリ（ＲＡＭ）が用いられる。
【０１４６】
ＲＯＭ１８２は、システム制御部１７２のＣＰＵが実行するプログラムや、装置各部の制御に必要な各種データ、制御パラメータなどが格納されており、システム制御部１７２を通じてデータの読み書きが行われる。ＲＯＭ１８２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。また、外部インターフェースを備え、着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。
【０１４７】
メンテナンス制御部１８８は、図４に示した構成を適用することができる。図４に示した構成に加えて、インクジェットヘッド１４０の、画像形成位置とメンテナンス位置との間の移動を制御するインクジェットヘッド移動制御部を備えている。
【０１４８】
さらに、メンテナンス制御部１８８は、インクジェットヘッド１４０の位置を検出する検出部を備え、インクジェットヘッド１４０の位置に応じて洗浄装置２０の動作が制御される。
【０１４９】
パラメータ記憶部１９０は、インクジェット記録装置１００の動作に必要な各種制御パラメータが記憶されている。システム制御部１７２は、制御に必要なパラメータを適宜読み出すとともに、必要に応じて各種パラメータの更新（書換）を実行する。
【０１５０】
プログラム格納部１９２は、インクジェット記録装置１００を動作させるための制御プログラムが格納されている記憶手段である。システム制御部１７２（又は装置各部）は、装置各部の制御を実行する際にプログラム格納部１９２から必要な制御プログラムが読み出され、該制御プログラムは適宜実行される。
【０１５１】
なお、図４のシステム制御部４０は、図１６のシステム制御部１７２と共通化することができ、図４のメモリ４２は、図１６のパラメータ記憶部１９０やプログラム格納部１９２と共通化することができる。
【０１５２】
なお、本発明の適用範囲は、記録媒体上にカラー画像を形成するインクジェット記録装置に限定されない。例えば、樹脂粒子や金属粒子を含有する機能性液体により、所定のパターン（マスクパターン、配線パターン）を形成するパターン形成装置なと、インクジェット方式により媒体上に液体を噴射させる液体吐出装置に広く適用することが可能である。
【０１５３】
〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す態様を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０１５４】
（第１態様）：第１態様に係る洗浄装置は、インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、を備え、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去している。
【０１５５】
第１態様によれば、ノズル内部の第１の液体と第２の液体の層流との間にせん断応力を発生させ、ノズル内部の第１の液体に循環流（キャビティ流れ）を発生させることで、液体吐出面やノズル内部に機械的なストレスを与えることなく、ノズル内部に付着した汚れを除去することができる。
【０１５６】
また、第２の液体の層流を液体吐出面に接触させることで、液体吐出面に機械的なストレスを与えることなく液体吐出面に付着した汚れを除去することができる。
【０１５７】
（第２態様）：第２態様に係る洗浄装置は、前記層流発生手段は、前記第２の液体の流量を制御する流量制御手段と、前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を調整するギャップ調整手段と、を備えている。
【０１５８】
かかる態様によれば、液体吐出面と層流発生面とのギャップとを調整し、第２の液体の流量を調整することで、層流発生面に好ましい第２の液体の層流を発生させうる。
【０１５９】
（第３態様）：第３態様に係る洗浄装置は、前記第２の液体供給手段は、前記層流発生面に形成された第１の開口及び第２の開口を含み、前記流量制御手段は、前記第１の開口及び前記第２の開口の一方から湧き出させ、他方から吸い込まれる第２の液体の流量を制御している。
【０１６０】
かかる態様によれば、第２の液体の物性及び液体吐出面と層流発生面との間のギャップに応じて第２の液体の流量を制御することができ、好ましい第２の液体の層流を発生させることができる。
【０１６１】
かかる態様において、第１の開口は第１の流路を介して第１の圧力発生手段と接続され、第２の開口は第２の流路を介して第２の圧力発生手段と接続される形態がある。
【０１６２】
（第４態様）：第４態様に係る洗浄装置は、前記流量制御手段は、前記一方から湧き出させる前記第２の液体の流量が、前記他方から吸い込ませる第２の液体の流量と同一になるように、前記第２の液体の流量を制御している。
【０１６３】
かかる態様によれば、第２の液体の流れが乱流になることが防止される。
【０１６４】
（第５態様）：第５態様に係る洗浄装置は、前記第２の液体を前記一方から湧き出させ、前記他方から吸い込ませるか、前記他方から湧き出させ前記一方から吸い込ませるかを切り換える切換手段を備えている。
【０１６５】
かかる態様によれば、第２の液体の方向を反転させることで、第１の液体の循環流の方向を反転させることができ、ノズル内部に付着する汚れの除去効率が向上する。
【０１６６】
（第６態様）：第６態様に係る洗浄装置は、前記第２の液体供給手段は、複数の前記第１の開口及び複数の前記第２の開口を含み、前記第１の開口と前記第２の開口が交互に配置される構造を有している。
【０１６７】
かかる態様によれば、第２の液体の層流を高密度に発生させることができ、様々なノズル配置を有するインクジェットヘッドに対応することが可能となる。
【０１６８】
（第７態様）：第７態様に係る洗浄装置は、前記第１の開口及び前記第２の開口の配置密度は、前記インクジェットヘッドのノズル密度に対応し、前記第１の開口及び前記第２の開口の配置パターンは、前記インクジェットヘッドのノズル配置パターンに対応している。
【０１６９】
かかる態様によれば、インクジェットヘッドに具備される複数のノズルについて、一括して洗浄処理を施すことができる。
【０１７０】
（第８態様）：第８態様に係る洗浄装置は、前記層流発生面は、前記層流発生面に発生させた層流の方向を規制する規制部材が形成される。
【０１７１】
かかる態様によれば、第２の液体の層流の流れ方向を規制して、ノズルに対して層流を確実に作用させることができる。
【０１７２】
（第９態様）：第９態様に係る洗浄装置は、前記ギャップ調整手段は、前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を前記第２の液体の層流の速度が最大となるように調整する。
【０１７３】
かかる態様によれば、第２の液体の層流の流速が最大となるように、前記層流発生面と前記液体吐出面との間のギャップを調整することで、効率のよい洗浄処理が実現される。
【０１７４】
（第１０態様）：第１０態様に係る液体吐出装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを洗浄する洗浄装置と、を備え、前記洗浄装置は、前記インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、を具備し、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする。
【０１７５】
（第１１態様）：第１１態様に係る液体吐出装置は、前記インクジェットヘッドの液体吐出面と前記洗浄装置の層流発生面とを、前記インクジェットヘッドの液体吐出面と平行な面内において相対的に移動させる移動手段を備えている。
【０１７６】
かかる態様によれば、インクジェットヘッドに具備されるノズル内部の第１の液体と第２の液体との間に発生させるせん断応力の向きを変えることができ、ノズル内部の第１の液体に発生させる循環流の向きを変えることできる。
【０１７７】
（第１２態様）：第１２態様に係る洗浄方法は、インクジェットヘッドのノズルから吐出させる第１の液体の最大吐出速度以上の流速を有する第２の液体の層流を発生させ、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去している。
【符号の説明】
【０１７８】
１０…インクジェットヘッド、１２…ノズル、１２Ａ…ノズル面、１２Ｂ…ノズル開口、１４…第１の液体、１４Ａ…循環流、１６…第２の液体、１６Ａ…層流、２０，６０，８０…洗浄装置、２２，６２，８２…層流発生面、２４…第１の開口、２６…第２の開口、４０…システム制御部、６３，６３’，６３”８３…規制部材、１００…インクジェット記録装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗浄装置、液体吐出装置及びインクジェットヘッドの洗浄方法に係り、特にインクジェットヘッドにおけるノズル内部の洗浄技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に具備されるインクジェットヘッドは、インク吐出面（ノズル面）に液状のインクや固化したインクなどの汚れが付着すると、吐出性能を低下させてしまうことがありうる。例えば、ノズル開口の近傍に汚れが付着すると、吐出量の減少や飛翔方向の曲がりが発生して、ドットサイズの異常やドットの形成位置の異常の原因となる。
【０００３】
インクジェットヘッドのインク吐出面を定期的に洗浄して汚れを除去し、吐出性能の低下を回避している。インク吐出面の洗浄方法として、ワイパーやブレードなどの払拭部材を接触させる接触方式や、インク吐出面に洗浄液を吹き付ける非接触方式が採用されている。
【０００４】
払拭部材をインク吐出面に接触させる方式では、払拭部材の接触によりインク吐出面に形成される撥液膜へのダメージが懸念される。撥液膜へのダメージはインクの吐出特性を低下させる原因になりうる。また、払拭部材がインク吐出面に付着している汚れをノズルの中に押し込んでしまうと、インクの吐出特性を低下させてしまう。
【０００５】
一方、非接触によるインク吐出面の洗浄は、インク吐出面に付着している汚れは除去されるものの、ノズルの内部に洗浄液を入り込ませることは難しく、ノズルの内部に付着している汚れを除去することができない。
【０００６】
特許文献１は、プリントヘッドの表面を清掃する清掃立体を備えた装置を開示している。該装置は、プリントヘッドの表面（オリフィスプレート）と清掃立体の隔壁との間にギャップを形成し、このギャップの中に流体の流れを発生させ、表面とオリフィスとの間に流体力学的な剪断力を誘起するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１７９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１はプリントヘッドの表面とオリフィスとの間に流体的なせん断応力を発生させるための条件が開示されていない。つまり、引用文献１の開示から図７や図８に図示されたチャンネル７０内の流れ（破線の矢印線により図示）をどのように発生させているかを把握することは困難である。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体吐出面にストレスを与えることなくノズル内部に付着した汚れ及び液体吐出面に付着した汚れを除去しうる洗浄装置、液体吐出装置及びインクジェットヘッドの洗浄方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る洗浄装置は、インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、を備え、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ノズル内部の第１の液体と第２の液体の層流との間にせん断応力を発生させ、ノズル内部の第１の液体に循環流（キャビティ流れ）を発生させることで、液体吐出面やノズル内部に機械的なストレスを与えることなく、ノズル内部に付着した汚れを除去することができる。
【００１２】
また、第２の液体の層流を液体吐出面に接触させることで、液体吐出面に機械的なストレスを与えることなく液体吐出面に付着した汚れを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図
【図２】本発明の第１実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す全体構成図
【図３】図２に示す洗浄装置の層流発生面の構造を示す平面図
【図４】図２に示す洗浄装置の制御系の概略構成を示すブロック図
【図５】図２に示す洗浄装置の層流発生面の他の構造例を示す平面図
【図６】図２に示す洗浄装置の層流切換を模式的に示す説明図
【図７】図２に示す洗浄装置の等価回路図
【図８】図７に示す等価回路に基づいて算出される最大ギャップの説明図
【図９】本発明の第２実施形態に係る洗浄装置の層流発生面の構造を示す平面図
【図１０】図９に示す層流発生面の他の構造例を示す平面図
【図１１】図９に示す層流発生面のさらに他の構造例を示す平面図
【図１２】図９に示す層流発生面のさらに他の構造例を示す平面図
【図１３】本発明の第３実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図
【図１４】本発明に係る洗浄装置を具備するインクジェット記録装置の概略構成を示す全体構成図
【図１５】図１４に示すインクジェット記録装置における印字部とメンテナンス処理部との配置関係を示す説明図
【図１６】図１４に示す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
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための形態について詳説する。
【００１５】
〔洗浄方法の説明〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図である。本例に示すインクジェットヘッドの洗浄方法は、インクジェットヘッド１０のノズル１２の内部の第１の液体（インク）１４にキャビティ流れ１４Ａ（循環流、図１において渦巻状の矢印線により図示）を発生させ、ノズル１２の内部の汚れを除去するものである。また、第２の液体の層流１６Ａ（図１中、左から右へ向かう矢印線により図示）によってノズル面１２Ａに付着した汚れも除去される。
【００１６】
すなわち、ノズル面１２Ａ内方向に第２の液体１６の層流１６Ａを発生させると、第２の液体１６の層流１６Ａとノズル１２の内部の第１の液体との間に粘性によるせん断応力が生じる。つまり、第１の液体と第２の液体との境界における両者の摩擦力によって、ノズル１２の内部の液体がかき回される。その結果として、ノズル１２の内部に二次的にキャビティ流れと呼ばれる循環流（矢印線により図示）が生じる。
【００１７】
ノズル面１２Ａ内方向の第２の液体１６の層流１６Ａによってノズル面１２Ａに付着した異物が除去されると同時に、ノズル１２の内部の第１の液体１４の循環流１４Ａによって、ノズル１２の内部の汚れが除去される。ノズル１２内部の汚れには、ノズル１２の内壁に付着した固化したインクなどがある。
【００１８】
なお、図１では、ノズル開口１２Ｂからノズル内部へ広がるように傾斜（テーパ）形状とされたノズル１２を例示したが、ノズル開口からノズル内部へ直線状に形成されたノズルにも、本発明を適用することができる。
【００１９】
〔洗浄装置の構成〕
図２は、本発明の第１実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す全体構成図である。なお、図２において図１と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２０】
図２に示す洗浄装置２０は、第２の液体１６による層流１６Ａを発生させる層流発生面２２を具備するプレート部材２３を備え、層流発生面２２には、複数の第１の開口２４及び複数の第２の開口２６が形成される。図２には、第１の開口２４及び第２の開口２６がそれぞれ２つずつ図示されている。
【００２１】
第１の開口２４‐１は、第１の流路２８‐１介して外部の流路２９‐１と接続され、第１の開口２４‐２は、第１の流路２８‐２を介して外部の流路２９‐２と接続され、流路２９‐１，２９‐２は第１のポンプ３０及び不図示のタンクと接続される。
【００２２】
流路２９‐１は流路２９‐１を開閉するバルブ３１‐１が設けられ、流路２９‐２は流路２９‐２を開閉するバルブ３１‐２が設けられる。
【００２３】
また、第２の開口２６‐１は、第２の流路３２‐１を介して外部の流路３３‐１と接続され、第２の開口２６‐２は、第２の流路３２‐２を介して外部の流路３３‐２と接続され、流路３３‐１，３３‐２は、第２のポンプ３４及び不図示のタンクと接続される。
【００２４】
流路３３‐１は、流路３３‐１を開閉するバルブ３５‐１が設けられ、流路３３‐２は、流路３３‐２を開閉するバルブ３５‐２が設けられる。
【００２５】
第１のポンプ３０及び第２のポンプ３４は、ポンプコントローラ３６によって流量及び回転方向（第２の液体１６の層流１６Ａの流れ方向）が制御される。例えば、第１のポンプ３０を正転方向に動作させ、第２のポンプ３４を逆転方向（第１のポンプ３０の回転方向に対して反対方向）に動作させると、第１の開口２４から第２の液体１６が湧き出され、第１の開口２４から湧き出された第２の液体１６は第２の開口２６へ吸い込まれる。
【００２６】
図示は省略するが、洗浄装置２０は、層流発生面２２とインクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａとのギャップ長を調整する移動部（図２中不図示、図４に符号５４を付して図示）を備えている。移動部の構成例として、層流発生面２２を上下方向へ移動させる移動機構（ガイド、ボールネジ等）と、該移動機構に連結される駆動源（モータ、ギア）と、を備える構成が挙げられる。
【００２７】
また、層流発生面２２とインクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａとのギャップ長を検出するセンサを備え、該ギャップを監視しながら該ギャップを調整する態様、層流発生面２２に該ギャップ長に対応する凸部を備え、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との衝突を避ける態様などを適用してもよい。
【００２８】
なお、洗浄装置２０の位置を固定して、インクジェットヘッド１０を上下に移動させるように構成してもよい。
【００２９】
本例では、第２の液体１６を層流発生面２２へ供給する形態として、層流発生面２２に形成された第１の開口２４及び第２の開口２６から第２の液体１６を供給しているが、層流発生面２２と対向する面から第２の液体１６を供給してもよいし、層流発生面２２に対して平行な方向から第２の液体を供給することも可能である。
【００３０】
図３は、図２に示す洗浄装置２０の層流発生面２２の構造を示す平面図である。図３に示すように、第１の開口２４（白抜きにより図示）と第２の開口２６（黒塗りにより図示）とは、交互に配置されるとともに、全体として二次元状に配置される。
【００３１】
図３に示すように、第１の開口２４（２４‐１）から第２の開口２６（２６‐１から２６‐４）へ向かう層流１６Ａは（矢印線により図示）、ノズル開口１２Ｂ（破線により図示）の直下を通過している。図３では、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａに形成されている複数のノズル開口１２Ｂのうち１つだけが図示され、他のノズル開口１２Ｂの図示が省略されているが、例えば、ノズル開口１２Ｂがマトリクス配置されている場合は、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かう層流１６Ａが少なくとも１つのノズル開口１２Ｂの直下を通過するように、第１の開口２４及び第２の開口２６が配置されている。
【００３２】
図３では、正方格子状に第１の開口２４及び第２の開口２６が配置される形態を図示したが、実際はインクジェットヘッド１０（図２参照）のノズル１２（ノズル開口１２Ｂ）の配置パターンに対応して、第１の開口２４及び第２の開口２６の配置パターンが決められている。
【００３３】
層流発生面２２における湧き出しと吸い込みとは、図３に図示するように第１の開口２４と第１の開口２４に隣り合う第２の開口２６により実施され（隣り合う開口同士で実施され）、正味の湧き出し量がゼロとなるように構成することが好ましい。
【００３４】
すなわち、第１の開口２４からの湧き出し量と第２の開口２６の吸い込み量が同一になるように、第１の開口２４からの湧き出し量と第２の開口２６の吸い込み量が制御される。なお、「第１の開口２４からの湧き出し量」とは、当該第１の開口２４の周囲を囲む第２の開口２６へ向かう第２の液体１６の総量であり、「第２の開口の吸い込み量」とは、当該第２の開口２６の周囲を囲む第１の開口２４から流れてくる第２の液体１６の総量である。
【００３５】
図４は、図２に示す洗浄装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。システム制御部４０は、洗浄装置２０の各部を統括制御するとともに、メモリ４２のメモリコントローラとして制御する。
【００３６】
メモリ４２は、流速センサ４６、残量センサ４８から送出される検出データや、各種システムパラメータなどの記憶領域として機能するとともに、システム制御部４０の演算処理領域として機能する。メモリ４２は複数の記憶素子から構成されてもよい。
【００３７】
ユーザインターフェイス４４は、キーボード、マウス、ジョイスティックなどが適用される。オペレータからの指令を受け付けるとともに、該オペレータからの指令をシステム制御部４０へ送出する。
【００３８】
流速センサ４６は、第１の流路２８及び第２の流路３２（図２参照）における第２の液体１６の流速を検出する。流速センサ４６の検出信号（検出結果）は、システム制御部４０へ送出される。システム制御部４０は、流速センサ４６の検出結果を取得すると、ポンプコントローラ３６を介して第１のポンプ３０及び第２のポンプ３４の流速を制御し、第２の液体１６の流速が所定の値に維持される。
【００３９】
残量センサ４８は、第２の液体１６が収容されるタンク（不図示）の残量を検出し、検出信号（検出結果）をシステム制御部４０へ送出する。システム制御部４０は、タンクの残量が所定量を下回ると、不図示の報知部を介してその旨を報知する。
【００４０】
バルブコントローラ５０は、システム制御部４０から送出される指令信号に基づいて、バルブ３１，３５の動作を制御する。バルブ３１，３５の開閉により複数の第１の開口２４から選択的に第２の液体を湧き出させ、複数の第２の開口２６から選択的に第２の液体を吸い込ませることができる。
【００４１】
移動制御部５２は、システム制御部４０の指令信号に基づいて、層流発生面２２とインクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａとの間のギャップ長が所定の値となるように、移動部５４の動作を制御する。
【００４２】
〔層流発生面の構造例〕
図５は、図２に示す洗浄装置２０の層流発生面２２の他の構造例を示す平面図である。同図に示す層流発生面２２は、図３に図示した第１の開口２４及び第２の開口２６の配置密度の１／４となっている。すなわち、第１の開口２４及び第２の開口２６の配置密度は、十分な洗浄効果を得ることができれば、ノズル開口１２Ｂの配置密度よりも粗くてもよい。
【００４３】
図６（ａ），（ｂ）は、図２に示す洗浄装置２０における第２の液体１６の層流１６Ａの方向切換を模式的に示す説明図である。図６（ａ）に示すように第１の開口２４を湧出口とし、第２の開口２６を吸込口としてもよいし、図６（ｂ）に示すように第２の開口２６を湧出口とし、第２の開口２６を吸込口としてもよい。
【００４４】
湧出口及び吸込口の切り換えは、ポンプ３０，３４の回転方向の切り換えにより実現することができる。このように、第２の液体１６の流れ方向を反転させることで、第１の液体１４と第２の液体１６との間に生じるせん断応力の向きが反転し、第１の液体１４の循環流１４Ａの方向が反転するので、ノズル１２の内部に付着した汚れを除去する能力の向上が見込まれる。
【００４５】
〔層流条件からの最大ギャップ長の見積もり〕
第２の液体１６の流れが乱流になると、第１の液体１４と第２の液体１６との間に効率よくせん断応力を発生させることができないので、第２の液体１６が層流となる条件（層流条件）から、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長を導出する。
【００４６】
まず、インクジェットヘッド１０の吐出速度（インクジェットヘッド１０から吐出させた第１の液体１４の初速度）は、１０メートル毎秒のオーダー（１０メートル毎秒から１５メートル毎秒程度）である。そうすると、ノズル１２の内部の第１の液体１４に発生させる循環流１４Ａの流速がインクジェットヘッド１０の吐出速度以上であれば、ノズル１２の内部（内壁）に付着した汚れを除去することが可能と考えることができる。
【００４７】
つまり、通常の吐出によりノズル１２の内部の汚れが排出されると考えれば、第１の液体１４の循環流１４Ａに対して、ノズル１２の内部の汚れを動かすことができる速度を与えることができればよいと考えることができる。
【００４８】
ノズル１２の内部の第１の液体１４の循環流１４Ａの流速は、第２の液体のせん断速度をＵとすると、せん断速度Ｕは、次式（１）により表される。
【００４９】
【数１】
【００５０】
第２の液体１６の密度ρを１０００キログラム毎立方メートル、粘性抵抗μを１．０×１０‐３パスカル秒とすると、レイノルズ数Ｒｅは、次式（２）と表される。
【００５１】
【数２】
【００５２】
ここで、上記式（２）のｈは、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップ長の代表長さ（第２の液体１６の流れに最も影響を与える長さ）である。
【００５３】
一方、せん断応力を効率的に発生させるためには、乱流による散逸は回避しなければならない。第２の液体１６が層流となる条件は、第２の液体１６のレイノルズ数ＲｅがＲｅ＜２３００を満たす場合であるから、上記（２）により求められた第２の液体１６のレイノルズ数Ｒｅは、次式（３）を満たす。
【００５４】
【数３】
【００５５】
上記式（３）から、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長の代表長さｈ（マイクロメートル）を求めると、ｈ≪２３０（マイクロメートル）となる。なお、第２の液体１６の流れを平行平板流れと考えると、上記式（２）のｈが２×ｈとなり、ｈ≪１１５（マイクロメートル）となる。
【００５６】
すなわち、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップ長ｈを大きくすると、第２の液体１６の流れが乱流となり好ましくない。したがって、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間に乱流を発生させないように、上記式（１）から（３）に基づいて、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長が決められる。
【００５７】
なお、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップ長ｈは、第２の液体１６の物性に依存するので、予め第２の液体１６の種類（物性）ごとに、ギャップ長ｈを求めて、所定のメモリ（例えば、図４のメモリ４２）に記憶しておくとよい。
【００５８】
〔等価回路法による適正ギャップ長の見積もり〕
次に、等価回路法による、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間の適正ギャップ長について検討する。図７は、図２に示す洗浄装置２０の等価回路図である。なお、図７中、図２と同一又は類似する部分には同一の符号を付すものとする。
【００５９】
インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと層流発生面２２との間のギャップを小さくすると、第２の液体１６に作用する流路抵抗が増加する。先に説明した最大ギャップ長ｈの条件を満たしつつ、現実に圧力を発生させることができるかを検討する。
【００６０】
図７において、第１の開口２４から第２の開口２６へ第２の液体１６が流れるものとし、第１の流路２８、第２の流路３２の流路抵抗をＲＮ、インクジェットヘッド１０のノズル面Ａ１２と層流発生面２２との間のギャップの流路抵抗をＲＡ、第１の流路２８の圧力を基準（ＧＮＤ）として、第１の開口２４の圧力をＰＡ１、第２の開口２６の圧力をＰＡ２、第２の流路３２の圧力を−ＰＢとする。
【００６１】
インクジェットヘッド１０のノズル面Ａ１２と層流発生面２２との間のギャップ長をｈ、第１の開口２４の中心と第２の開口２６の中心との距離をΔｘとする。
【００６２】
質量保存の法則より、第１の開口２４から湧き出させる流量と第２の開口から吸い込まれる流量との関係は、次式（４），（５）を満たす。
【００６３】
【数４】
【００６４】
【数５】
【００６５】
すなわち、第１の開口２４から湧き出させる流量と第２の開口から吸い込まれる流量との総和はゼロになる。上記式（４），（５）から、第１の開口２４の圧力ＰＡ１は次式（６）で表され、第２の開口２６の圧力ＰＡ２は、次式（７）で表される。
【００６６】
【数６】
【００６７】
【数７】
【００６８】
したがって、第１の開口２４の圧力ＰＡから第２の開口２６の圧力を減算して求められる圧力Ｐは、次式（８）で表される。
【００６９】
【数８】
【００７０】
ここで、第１の流路２８内及び第２の流路３２内の流れがハーゲンポアユイズ流と仮定すると、第１の流路２８及び第２の流路３２の流路抵抗ＲＮは、次式（９）で表される。
【００７１】
【数９】
【００７２】
上記式（９）におけるＡは、第１の流路２８及び第２の流路３２の断面積（平方メートル）である。また、ギャップ内の面内流は平面ポアユイズと仮定すると、ギャップ内の流路抵抗ＲＡは、次式（１０）で表される。
【００７３】
【数１０】
【００７４】
なお、上記式（１０）におけるΔｙは、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かう方向（Δｘの方向）と直交する方向の第２の液体１６の流れの幅（図７において紙面を貫く方向の長さ）である。
【００７５】
したがって、ギャップ内の圧力差ΔＰは、次式（１１）により表される。
【００７６】
【数１１】
【００７７】
上記式（１１）で表される圧力差ΔＰによる第２の液体１６の流速Ｑは、次式（１２）により表される。
【００７８】
【数１２】
【００７９】
上記式（１２）により表される流速Ｑが、インクジェットヘッド１０の吐出速度（１０メートル毎秒のオーダー）を超えていれば、ノズル１２の内部の第１の液体１４に発生させる循環流により、ノズル１２の内部に付着した汚れを排除しうる。上記（１２）により表される流速Ｑを線速ｑに変換すると、次式（１３）により表される。
【００８０】
【数１３】
【００８１】
上記（１３）により表される第２の液体１６の線速ｑは、ギャップ長ｈに関して最大値を持つ関数であり、図８のようになり、ギャップ長ｈの最大値ｈｍａｘは、次式（１４）により表される。
【００８２】
【数１４】
【００８３】
例えば、Δｘ＝７００（マイクロメートル）、Δｙ＝３００（マイクロメートル）、第２の液体１６の粘性抵抗μを１．０（パスカル秒）、第１の開口２４（第１の流路２８）の半径（＝第２の開口２６（第２の流路３２）の半径）ｒ＝１００（マイクロメートル）、第１の流路２８の長さ（＝第２の流路３２の長さ）ｌ＝５００（マイクロメートル）、発生圧力ＰＢ＝６０（キロパスカル）とすると、ギャップ長ｈの最大値ｈｍａｘは約１３０（マイクロメートル）、その時の第２の液体１６の線速度ｑの値（最大値ｑｍａｘ）は４０メートル毎秒となる。
【００８４】
上記した条件下において、１３０マイクロメートルよりもギャップ長を小さくすると、粘性のため（流路抵抗ＲＡの増加のため）流路そのものが不足してしまう。一方。１３０マイクロメートルよりもギャップ長を大きくすると、ｈ×Δｙの断面（図７参照）において線速ｑが低下してしまう。
【００８５】
ここで、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａや、洗浄装置２０の層流発生面２２はある程度たわみが生じていると考えられるので、そのたわみに対応するギャップ長を有していないと、ノズル面１２Ａと層流発生面２２が干渉（衝突）してしまう。
【００８６】
そうすると、ギャップ長ｈを最大値ｈｍａｘとし、かつ、線速度ｑが最大値ｑｍａｘとなる条件を適用すると、好ましいノズル面１２Ａ及びノズル１２の内部の洗浄が実現される。
【００８７】
例えば、第１の開口２４（第１の流路２８）及び第２の開口２６（第２の流路３２）の半径ｒを大きくする、第１の流路２８及び第２の流路３２の長さｌを短くする、第１の開口２４と第２の開口２６との中心間距離Δｘ，Δｙを小さくする、圧力ＰＢを大きくすることが挙げられる。
【００８８】
つまり、第１の流路２８の流路抵抗ＲＮ、第２の流路３２の流路抵抗ＲＮをできるだけ下げること、又はギャップの流路抵抗ＲＡを下げることが有効である。
【００８９】
本例に適用可能な洗浄液は、水（純水）でもよいし、所定の洗浄機能を発揮させるための成分を含有していてもよい。また、第１の開口２４及び第２の開口２６から流出させることができるように、粘度等の物性値が適宜調整される。
【００９０】
上記の如く構成された洗浄装置２０によれば、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａ間に第２の液体１６による層流１６Ａを接触させると、ノズル１２の内部の第１の液体１４にキャビティ流れ（循環流）１４Ａを発生させることができる。
【００９１】
第１の液体１４の循環流１４Ａの流速がインクジェットヘッド１０の吐出速度以上となるように、第２の液体１６の層流１６Ａが調整され、インクジェットヘッド１０のノズル面１２Ａと、洗浄装置２０の層流発生面２２とのギャップ長が調整されるので、ノズル１２の内部の汚れが除去される。
【００９２】
本例では、インクジェットヘッドの全ノズルについて一括して洗浄処理が施される形態を例示したが、インクジェットヘッド全ノズルを複数の区画に分割し、区画ごとに洗浄処理が施される形態も可能である。
【００９３】
例えば、複数のヘッドユニットをつなぎ合わせて長尺のインクジェットヘッドが構成されている場合、１つのヘッドユニットに対応する層流発生面２２を備え、ヘッドユニット単位で洗浄処理が施される形態がありうる。
【００９４】
かかる態様では、複数の洗浄装置を用いて一括して洗浄処理を施してもよいし、洗浄装置とインクジェットヘッドとを相対的に移動させながら、ヘッドユニットごとに順次洗浄処理を施してもよい。
【００９５】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る洗浄装置６０について説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係る洗浄装置６０の層流発生面６２の構造を示す平面図である。以下に説明する洗浄装置６０は、層流発生面６２に規制部材６３Ａ，６３Ｂが設けられている点で、先に説明した洗浄装置２０と相違しており、他の構成は上記の洗浄装置２０と同一にすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
図９に示す洗浄装置６０は、第２の液体の層流１６Ａの方向を規制して、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かわせる。すなわち、第１の開口２４の周囲を囲むように規制部材６３Ａが２つ、規制部材６３Ｂが２つ形成され、この４つの規制部材６３Ａ，６３Ｂの間の隙間を第２の液体が通過する。
【００９７】
図９に示す規制部材６３Ａ及び規制部材６３Ｂは、隣り合う第１の開口２４同士の間に設けられるとともに、互いに交差する方向に沿って形成されている。図９に示す例では、規制部材６３Ａと規制部材６３Ｂは直交する方向に沿って形成される。
【００９８】
規制部材６３Ａ，６３Ｂの高さは、ノズル面１２Ａと層流発生面２２とのギャップ長未満とされ、規制部材６３Ａ，６３Ｂがノズル面１２Ａに接触しないように構成されている。
【００９９】
規制部材６３Ａ，６３Ｂは、第２の液体に対する耐久性を有し、かつ、第２の液体の層流１６Ａにより変形しない形状、サイズ等を有している。規制部材６３Ａ，６３Ｂに適用される材料には、金属材料、樹脂材料が挙げられる。
【０１００】
図１０は、他の構造例に係る層流発生面６２‘を示す平面図である。同図に示す層流発生面６２’は、規制部材６３’が所定の一方向に沿って形成されている。また、図１１は、さらに他の構造例に係る層流発生面６２”を示す平面図であり、図１０に示す規制部材６３’と直交する方向に沿って形成されている。
【０１０１】
図９から図１１には、直線形状の規制部材６３（６３’，６３”）を例示したが、図１２に示すように、洗浄装置８０の層流発生面８２に中空の矩形形状を有する規制部材８３を備える態様も可能である。
【０１０２】
すなわち、層流発生面２２に形成される規制部材６３は、第１の開口２４から第２の開口２６へ向かう第２の液体の層流１６Ａに乱れが生じないように、所定の形状を有し、所定の配置パターンに従って配置される。
【０１０３】
また、ノズル面１２Ａと層流発生面２２と間のギャップにおける流路抵抗が増加しないように、かつ、ノズル面１２Ａと層流発生面２２の規制部材６３が接触しないように、形状及び配置、材料等が決められている。
【０１０４】
なお、図９から図１１に図示された規制部材６３，６３’，６３”，８３を適宜組み合わせてもよい。
【０１０５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は、第３実施形態に係る洗浄方法（装置）を模式的に示す概念図である。なお、以下の説明において、先の説明と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１０６】
第３実施形態に係る洗浄方法は、図６（ａ），（ｂ）を用いて説明した第２の液体の流れ方向の切り換えに代わり、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させ、１つのノズル開口１２Ｂに作用させる第２の液体１６の流れ方向を９０°ごとに切り換えている。
【０１０７】
図１３（ａ）に示す状態は、図６（ａ）に示す状態と同じ状態であり、破線により図示したノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐１へ向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。
【０１０８】
次に、図１３（ｂ）に示す状態になるように、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させる。かかる状態では、ノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐３に向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。そうすると、第２の液体１６の層流は、図１３（ａ）に図示した第２の液体１６の層流の方向に対して９０°回転させた方向へ流れる。
【０１０９】
さらに、図１３（ｃ）に図示する状態になるように、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させると、ノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐２へ向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。
【０１１０】
さらにまた、図１３（ｄ）に図示する状態になるように、インクジェットヘッド１０及び層流発生面２２の少なくともいずれか一方を相対的に１格子分移動させると、ノズル１２には、第１の開口２４‐１から第２の開口２６‐４へ向かう方向へ第２の液体１６の層流が作用する。
【０１１１】
このように、第２の液体１６の層流の流れ方向を９０°ごとに順次回転させることで、第１の液体１４に発生させる循環流１４Ａの方向を９０°ごとに順次回転させることができ、ノズル１２の内部に付着した汚れに対して４つの方向から第１の液体１４の循環流１４Ａが作用するので、汚れの除去効率の向上が見込まれる。
【０１１２】
図１３（ａ）から（ｄ）に図示したインクジェットヘッド１０と層流発生面２２との相対移動は、ノズル面１２Ａ及び層流発生面２２と平行な面内に存在する２方向（例えば、ｘ方向、ｙ方向）について行われてもよいし、インクジェットヘッド１０及び洗浄装置２０’（層流発生面２２）の少なくともいずれか一方を、ノズル面１２Ａ及び層流発生面２２と平行な面内において回転させてもよい。
【０１１３】
すなわち、本例に示す洗浄装置２０’は、インクジェットヘッド１０と洗浄装置２０’（層流発生面２２）とを相対的に移動させる移動部と、該移動部の動作を制御する制御部と、を備えて構成される。
【０１１４】
〔インクジェット記録装置への適用例〕
次に、洗浄装置２０（２０’、６０）のインクジェット記録装置への適用例について説明する。
【０１１５】
（全体構成）
図１４は、洗浄装置２０（２０’、６０）を具備するインクジェット記録装置１００の全体構成図である。同図に示すインクジェット記録装置１００は、記録媒体１０２を保持して搬送する記録媒体搬送部１０４と、記録媒体搬送部１０４に保持された記録媒体１０２に対して、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に対応するカラーインクを吐出させるインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを含む印字部１０７と、を含んで構成されている。
【０１１６】
なお、図１４に示すインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙのそれぞれは、図１のインクジェットヘッド１０に対応している。
【０１１７】
記録媒体搬送部１０４は、記録媒体１０２が保持される記録媒体保持領域に多数の吸着穴（不図示）が設けられた無端状の搬送ベルト１０８と、搬送ベルト１０８が巻き掛けられる搬送ローラ（駆動ローラ、従動ローラ）１１０，１１２と、記録媒体保持領域の搬送ベルト１０８の裏側（記録媒体１０２が保持される記録媒体保持面と反対側の面）に設けられ、記録媒体保持領域に設けられた不図示の吸着穴に負圧を発生させるチャンバー１１４と、チャンバー１１４に負圧を発生させる真空ポンプ１１６と、を含んでいる。
【０１１８】
記録媒体１０２が搬入される搬入部１１８には、記録媒体１０２の浮きを防止するための押圧ローラ１２０が設けられるとともに、記録媒体１０２が排出される排出部１２２にもまた、押圧ローラ１２４が設けられている。
【０１１９】
搬入部１１８から搬入された記録媒体１０２は、記録媒体保持領域に設けられた吸着穴から負圧が付与され、搬送ベルト１０８の記録媒体保持領域に保持される。
【０１２０】
記録媒体１０２の搬送路上には、印字部１０７の前段側（記録媒体搬送方向上流側）に、記録媒体１０２の表面温度を所定範囲に調整するための温度調節部１２６が設けられるとともに、印字部１０７の後段側（記録媒体搬送方向下流側）に、記録媒体１０２上に記録された画像を読み取る読取装置（読取センサ）１２８が設けられている。
【０１２１】
搬入部１１８から搬入された記録媒体１０２は、搬送ベルト１０８の記録媒体保持領域に吸着保持され、温度調節部１２６による温度調節処理が施された後に、印字部１０７において画像記録が行われる。
【０１２２】
画像記録がされた記録媒体１０２は、読取装置１２８によって記録画像（テストパターン）が読み取られた後に、排出部１２２から排出される。
【０１２３】
図１４に図示は省略するが、インクジェット記録装置１００はインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを洗浄するための洗浄装置２０（図２参照）を備えている。洗浄装置２０は、印字部１０７の記録媒体搬送方向と直交する方向について、印字部１０７から離れた位置に配置される。
【０１２４】
（印字部の構成）
印字部１０７に具備されるインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙは、記録媒体１０２の全幅を超える長さにわたって複数のノズルが配置されたフルライン型のインクジェットヘッドである。
【０１２５】
図１４に示すインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙは、記録媒体搬送方向の上流側からこの順番で配置されている。フルライン型のインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙと記録媒体１０２とを相対的に一回だけ移動させるシングルパス方式により、記録媒体１０２全域にわたって記録画像を記録することができる。
【０１２６】
なお、印字部１０７は上述した形態に限定されない。例えば、ＬＣ（ライトシアン）やＬＭ（ライトマゼンタ）に対応するインクジェットヘッド１０６を具備してもよい。また、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙの配置順も適宜変更可能である。
【０１２７】
図１４に示すインクジェット記録装置１００は、不図示のインク供給部を具備している。インク供給部は、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙに供給されるインクを貯蔵するインクタンクを色ごと（ヘッドごと）に備えている。色ごとのインクタンクのそれぞれとインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙとは、不図示のインク供給路により連通されている。
【０１２８】
また、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙの吐出方式は、圧電素子の撓み変形を利用する圧電方式や、インクの膜沸騰現象を利用するサーマル方式などが適用される。
【０１２９】
（メンテナンス処理部の説明）
図１５は、図１４に示すインクジェット記録装置１００における印字部１０７とメンテナンス処理部１３０との配置関係を示す説明図である。図１５に示すように、メンテナンス処理部１３０は、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを記録媒体搬送部１０４上の画像形成位置から、記録媒体１０２の搬送方向と略直交する方向に水平移動させた位置に配置されている。
【０１３０】
メンテナンス処理部１３０は、図１から図１３を用いて説明した洗浄装置２０と、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙに対して吸引処理及びパージ処理を施すキャップ部１３２と、を備えて構成されている。図１５では、１ヘッド分の洗浄装置２０及びキャップ部１３２が図示されているが、洗浄装置２０及びキャップ部１３２はインクジェットヘッドごとに、インクジェットヘッドの数だけ設けられている。
【０１３１】
インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを画像形成位置からメンテナンス位置へ移動させるには、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを記録媒体搬送部１０４上の画像形成位置から一旦上方へ退避させ、さらに、記録媒体１０２の搬送方向と直交する方向へ水平移動させる。インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙが洗浄装置２０の処理領域に到達すると、洗浄装置２０を上方へ移動させて（又は、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを下方へ移動させて）、ノズル面１２Ａ（図１参照）の洗浄処理が実行される。
【０１３２】
ノズル面１２Ａの洗浄処理が終了すると、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙをキャップ部１３２の処理領域へ移動させ、ノズル面１２Ａにキャップ部１３２を密着させて、吸引処理又パージ処理が実行される。
【０１３３】
キャップ部１３２は、排出流路１３４を介して廃インクタンク１３６と連通され、排出流路１３４には、ポンプ１３８が設けられる。ノズル面１２Ａにキャップ部１３２を密着させ状態でポンプ１３８を動作させると、ノズルを介してインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙ内のインクが吸引される。
【０１３４】
このようにして、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙのメンテナンス処理が終了すると、インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙは画像形成位置に移動する。
【０１３５】
インクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙを上下方向及び水平方向へ移動させる移動機構には、周知技術の水平搬送機構、上下搬送機構を適用することができる。
【０１３６】
（制御系の構成）
図１６は、インクジェット記録装置１００の制御系の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１００は、通信インターフェース１７０、システム制御部１７２、搬送制御部１７４、画像処理部１７６、ヘッド駆動部１７８を備えるとともに、画像メモリ１８０、ＲＯＭ１８２を備えている。
【０１３７】
通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８４から送られてくるラスター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１７０は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのシリアルインターフェースを適用してもよいし、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してもよい。通信インターフェース１７０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。
【０１３８】
システム制御部１７２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１００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し、さらに、画像メモリ１８０及びＲＯＭ１８２のメモリコントローラとして機能する。
【０１３９】
すなわち、システム制御部１７２は、通信インターフェース１７０、搬送制御部１７４等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８４との間の通信制御、画像メモリ１８０及びＲＯＭ１８２の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。
【０１４０】
ホストコンピュータ１８４から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、画像処理部１７６によって所定の画像処理が施される。
【０１４１】
画像処理部１７６は、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（画像）処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッド駆動部１７８に供給する制御部である。
【０１４２】
画像処理部１７６において所要の信号処理が施されると、該印字データ（ハーフトーン画像データ）に基づいて、ヘッド駆動部１７８を介してインクジェットヘッド１４０（図１４のインクジェットヘッド１０６Ｋ，１０６Ｃ，１０６Ｍ，１０６Ｙをまとめて図示）の吐出液滴量（打滴量）や吐出タイミングの制御が行われる。
【０１４３】
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。なお、図１６に示すヘッド駆動部１７８には、インクジェットヘッド１４０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。
【０１４４】
搬送制御部１７４は、画像処理部１７６により生成された印字データに基づいて記録媒体１０２（図１４参照）の搬送タイミング及び搬送速度を制御する。図１４における搬送駆動部１８６は、記録媒体１０２を搬送する記録媒体搬送部１０４の駆動ローラ１１０（１１２）を駆動するモータが含まれており、搬送制御部１７４は該モータのドライバーとして機能している。
【０１４５】
画像メモリ（一時記憶メモリ）１８０は、通信インターフェース１７０を介して入力された画像データを一旦格納する一時記憶手段としての機能や、ＲＯＭ１８２に記憶されている各種プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域（例えば、画像処理部１７６の作業領域）としての機能を有している。画像メモリ１８０には、逐次読み書きが可能な揮発性メモリ（ＲＡＭ）が用いられる。
【０１４６】
ＲＯＭ１８２は、システム制御部１７２のＣＰＵが実行するプログラムや、装置各部の制御に必要な各種データ、制御パラメータなどが格納されており、システム制御部１７２を通じてデータの読み書きが行われる。ＲＯＭ１８２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。また、外部インターフェースを備え、着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。
【０１４７】
メンテナンス制御部１８８は、図４に示した構成を適用することができる。図４に示した構成に加えて、インクジェットヘッド１４０の、画像形成位置とメンテナンス位置との間の移動を制御するインクジェットヘッド移動制御部を備えている。
【０１４８】
さらに、メンテナンス制御部１８８は、インクジェットヘッド１４０の位置を検出する検出部を備え、インクジェットヘッド１４０の位置に応じて洗浄装置２０の動作が制御される。
【０１４９】
パラメータ記憶部１９０は、インクジェット記録装置１００の動作に必要な各種制御パラメータが記憶されている。システム制御部１７２は、制御に必要なパラメータを適宜読み出すとともに、必要に応じて各種パラメータの更新（書換）を実行する。
【０１５０】
プログラム格納部１９２は、インクジェット記録装置１００を動作させるための制御プログラムが格納されている記憶手段である。システム制御部１７２（又は装置各部）は、装置各部の制御を実行する際にプログラム格納部１９２から必要な制御プログラムが読み出され、該制御プログラムは適宜実行される。
【０１５１】
なお、図４のシステム制御部４０は、図１６のシステム制御部１７２と共通化することができ、図４のメモリ４２は、図１６のパラメータ記憶部１９０やプログラム格納部１９２と共通化することができる。
【０１５２】
なお、本発明の適用範囲は、記録媒体上にカラー画像を形成するインクジェット記録装置に限定されない。例えば、樹脂粒子や金属粒子を含有する機能性液体により、所定のパターン（マスクパターン、配線パターン）を形成するパターン形成装置なと、インクジェット方式により媒体上に液体を噴射させる液体吐出装置に広く適用することが可能である。
【０１５３】
〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す態様を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０１５４】
（第１態様）：第１態様に係る洗浄装置は、インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、を備え、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去している。
【０１５５】
第１態様によれば、ノズル内部の第１の液体と第２の液体の層流との間にせん断応力を発生させ、ノズル内部の第１の液体に循環流（キャビティ流れ）を発生させることで、液体吐出面やノズル内部に機械的なストレスを与えることなく、ノズル内部に付着した汚れを除去することができる。
【０１５６】
また、第２の液体の層流を液体吐出面に接触させることで、液体吐出面に機械的なストレスを与えることなく液体吐出面に付着した汚れを除去することができる。
【０１５７】
（第２態様）：第２態様に係る洗浄装置は、前記層流発生手段は、前記第２の液体の流量を制御する流量制御手段と、前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を調整するギャップ調整手段と、を備えている。
【０１５８】
かかる態様によれば、液体吐出面と層流発生面とのギャップとを調整し、第２の液体の流量を調整することで、層流発生面に好ましい第２の液体の層流を発生させうる。
【０１５９】
（第３態様）：第３態様に係る洗浄装置は、前記第２の液体供給手段は、前記層流発生面に形成された第１の開口及び第２の開口を含み、前記流量制御手段は、前記第１の開口及び前記第２の開口の一方から湧き出させ、他方から吸い込まれる第２の液体の流量を制御している。
【０１６０】
かかる態様によれば、第２の液体の物性及び液体吐出面と層流発生面との間のギャップに応じて第２の液体の流量を制御することができ、好ましい第２の液体の層流を発生させることができる。
【０１６１】
かかる態様において、第１の開口は第１の流路を介して第１の圧力発生手段と接続され、第２の開口は第２の流路を介して第２の圧力発生手段と接続される形態がある。
【０１６２】
（第４態様）：第４態様に係る洗浄装置は、前記流量制御手段は、前記一方から湧き出させる前記第２の液体の流量が、前記他方から吸い込ませる第２の液体の流量と同一になるように、前記第２の液体の流量を制御している。
【０１６３】
かかる態様によれば、第２の液体の流れが乱流になることが防止される。
【０１６４】
（第５態様）：第５態様に係る洗浄装置は、前記第２の液体を前記一方から湧き出させ、前記他方から吸い込ませるか、前記他方から湧き出させ前記一方から吸い込ませるかを切り換える切換手段を備えている。
【０１６５】
かかる態様によれば、第２の液体の方向を反転させることで、第１の液体の循環流の方向を反転させることができ、ノズル内部に付着する汚れの除去効率が向上する。
【０１６６】
（第６態様）：第６態様に係る洗浄装置は、前記第２の液体供給手段は、複数の前記第１の開口及び複数の前記第２の開口を含み、前記第１の開口と前記第２の開口が交互に配置される構造を有している。
【０１６７】
かかる態様によれば、第２の液体の層流を高密度に発生させることができ、様々なノズル配置を有するインクジェットヘッドに対応することが可能となる。
【０１６８】
（第７態様）：第７態様に係る洗浄装置は、前記第１の開口及び前記第２の開口の配置密度は、前記インクジェットヘッドのノズル密度に対応し、前記第１の開口及び前記第２の開口の配置パターンは、前記インクジェットヘッドのノズル配置パターンに対応している。
【０１６９】
かかる態様によれば、インクジェットヘッドに具備される複数のノズルについて、一括して洗浄処理を施すことができる。
【０１７０】
（第８態様）：第８態様に係る洗浄装置は、前記層流発生面は、前記層流発生面に発生させた層流の方向を規制する規制部材が形成される。
【０１７１】
かかる態様によれば、第２の液体の層流の流れ方向を規制して、ノズルに対して層流を確実に作用させることができる。
【０１７２】
（第９態様）：第９態様に係る洗浄装置は、前記ギャップ調整手段は、前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を前記第２の液体の層流の速度が最大となるように調整する。
【０１７３】
かかる態様によれば、第２の液体の層流の流速が最大となるように、前記層流発生面と前記液体吐出面との間のギャップを調整することで、効率のよい洗浄処理が実現される。
【０１７４】
（第１０態様）：第１０態様に係る液体吐出装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを洗浄する洗浄装置と、を備え、前記洗浄装置は、前記インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、を具備し、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする。
【０１７５】
（第１１態様）：第１１態様に係る液体吐出装置は、前記インクジェットヘッドの液体吐出面と前記洗浄装置の層流発生面とを、前記インクジェットヘッドの液体吐出面と平行な面内において相対的に移動させる移動手段を備えている。
【０１７６】
かかる態様によれば、インクジェットヘッドに具備されるノズル内部の第１の液体と第２の液体との間に発生させるせん断応力の向きを変えることができ、ノズル内部の第１の液体に発生させる循環流の向きを変えることできる。
【０１７７】
（第１２態様）：第１２態様に係る洗浄方法は、インクジェットヘッドのノズルから吐出させる第１の液体の最大吐出速度以上の流速を有する第２の液体の層流を発生させ、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去している。
【符号の説明】
【０１７８】
１０…インクジェットヘッド、１２…ノズル、１２Ａ…ノズル面、１２Ｂ…ノズル開口、１４…第１の液体、１４Ａ…循環流、１６…第２の液体、１６Ａ…層流、２０，６０，８０…洗浄装置、２２，６２，８２…層流発生面、２４…第１の開口、２６…第２の開口、４０…システム制御部、６３，６３’，６３”８３…規制部材、１００…インクジェット記録装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、
前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、
前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、
を備え、
前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記層流発生手段は、前記第２の液体の流量を制御する流量制御手段と、
前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を調整するギャップ調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記第２の液体供給手段は、前記層流発生面に形成された第１の開口及び第２の開口を含み、
前記流量制御手段は、前記第１の開口及び前記第２の開口の一方から湧き出させ、他方から吸い込まれる第２の液体の流量を制御することを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記流量制御手段は、前記一方から湧き出させる前記第２の液体の流量が、前記他方から吸い込ませる第２の液体の流量と同一になるように、前記第２の液体の流量を制御することを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記第２の液体を前記一方から湧き出させ、前記他方から吸い込ませるか、前記他方から湧き出させ前記一方から吸い込ませるかを切り換える切換手段を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記第２の液体供給手段は、複数の前記第１の開口及び複数の前記第２の開口を含み、
前記第１の開口と前記第２の開口が交互に配置される構造を有することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記第１の開口及び前記第２の開口の配置密度は、前記インクジェットヘッドのノズル密度に対応し、前記第１の開口及び前記第２の開口の配置パターンは、前記インクジェットヘッドのノズル配置パターンに対応していることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記層流発生面は、前記層流発生面に発生させた層流の方向を規制する規制部材が形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記ギャップ調整手段は、前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を前記第２の液体の層流の速度が最大となるように調整することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを洗浄する洗浄装置と、
を備え、
前記洗浄装置は、前記インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、
前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、
前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、
を具備し、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
前記インクジェットヘッドの液体吐出面と前記洗浄装置の層流発生面とを、前記インクジェットヘッドの液体吐出面と平行な面内において相対的に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
インクジェットヘッドのノズルから吐出させる第１の液体の最大吐出速度以上の流速を有する第２の液体の層流を発生させ、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項１】
インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、
前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、
前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、
を備え、
前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記層流発生手段は、前記第２の液体の流量を制御する流量制御手段と、
前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を調整するギャップ調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記第２の液体供給手段は、前記層流発生面に形成された第１の開口及び第２の開口を含み、
前記流量制御手段は、前記第１の開口及び前記第２の開口の一方から湧き出させ、他方から吸い込まれる第２の液体の流量を制御することを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記流量制御手段は、前記一方から湧き出させる前記第２の液体の流量が、前記他方から吸い込ませる第２の液体の流量と同一になるように、前記第２の液体の流量を制御することを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記第２の液体を前記一方から湧き出させ、前記他方から吸い込ませるか、前記他方から湧き出させ前記一方から吸い込ませるかを切り換える切換手段を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記第２の液体供給手段は、複数の前記第１の開口及び複数の前記第２の開口を含み、
前記第１の開口と前記第２の開口が交互に配置される構造を有することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記第１の開口及び前記第２の開口の配置密度は、前記インクジェットヘッドのノズル密度に対応し、前記第１の開口及び前記第２の開口の配置パターンは、前記インクジェットヘッドのノズル配置パターンに対応していることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記層流発生面は、前記層流発生面に発生させた層流の方向を規制する規制部材が形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記ギャップ調整手段は、前記層流発生面と前記液体吐出面との間の距離を前記第２の液体の層流の速度が最大となるように調整することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを洗浄する洗浄装置と、
を備え、
前記洗浄装置は、前記インクジェットヘッドの第１の液体を吐出させる液体吐出面と対向させるプレート部材と、
前記プレート部材の前記液体吐出面と対向させる層流発生面に第２の液体を供給する第２の液体供給手段と、
前記液体吐出面と前記層流発生面との間に前記第２の液体の層流を発生させる層流発生手段と、
を具備し、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
前記インクジェットヘッドの液体吐出面と前記洗浄装置の層流発生面とを、前記インクジェットヘッドの液体吐出面と平行な面内において相対的に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
インクジェットヘッドのノズルから吐出させる第１の液体の最大吐出速度以上の流速を有する第２の液体の層流を発生させ、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記ノズルの内部の前記第１の液体に接触させて、前記ノズルの内部の前記第１の液体と前記第２の液体の層流との間に生じるせん断応力により前記ノズルの内部に前記第１の液体の循環流を発生させて、前記ノズルの内部の汚れを除去するととともに、前記発生させた前記第２の液体の層流を前記インクジェットヘッドの液体吐出面に接触させて、前記液体吐出面に付着している汚れを除去することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法。
【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】
【公開番号】特開２０１３−６７０５６（Ｐ２０１３−６７０５６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６３１８（Ｐ２０１１−２０６３１８）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【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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