JP2005028758A

JP2005028758A - Cleaning equipment of ink jet recording head and ink jet recorder

Info

Publication number: JP2005028758A
Application number: JP2003196628A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kataoka; 雅樹片岡; Hiroyuki Kurita; 博之栗田; Yoichi Watanabe; 陽一渡辺; Kenji Yamazaki; 憲二山崎; Naoshi Kotake; 直志小竹; Tadakuni Funatsu; 格国船津; Tomoki Umezawa; 智樹梅澤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-14
Also published as: JP4389499B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain cleaning equipment of ink jet recording head for removing aggregate adhering to the inner wall of a nozzle, and to provide an ink jet recorder. SOLUTION: Pressurized cleaning liquid from a pressure pump 14 is excited by an ultrasonic oscillation element 17 with an ultrasonic wave of 700 kHz or above and jetted from a cleaning liquid nozzle 22. Interior of an ink nozzle 10B is effectively cleaned through combined action of the pressure of a jet 24 and the oscillatory acceleration of molecules due to ultrasonic wave. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルを洗浄するインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録ヘッドでは、付着した乾燥インク等を除去するために、インクジェット記録ヘッドを洗浄処理し、ノズルの機能を回復させるものがある。
【０００３】
この洗浄処理としては、バキューム吸引、拭き取り、洗浄液による洗浄等が適用される。一例として、高周波数で励振された洗浄液メニスカスを隆起させ、ノズル面を洗浄液に接触させる超音波液状ワイパ装置等がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来の装置では、ノズル面の洗浄性は高いが、ノズル内壁に付着した乾燥インク等の除去は不完全である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１１８６６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、ノズル内壁に付着した凝集物を除去するインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させるインクジェット記録ヘッドに用いられ、７００ｋＨｚ以上の周波数の超音波を発振し、洗浄液を励振させる超音波発振手段と、前記洗浄液を加圧して前記ノズルからのインク噴射方向とは逆方向に前記洗浄液を噴流する洗浄液噴流手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
ここで、「噴流する」とは、所定時間をおいて断続的に液滴として噴射するのではなく、洗浄液を連続的に一連の繋がった流れの状態として噴出することをいう（請求項２においても同じ。）。
【０００９】
請求項１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、超音波発振手段が、７００ｋＨｚ以上の周波数の超音波を発振し、洗浄液を励振させる。洗浄液噴流手段は、この洗浄液を加圧してノズルからのインク噴射方向とは逆方向に洗浄液を噴流する。このように、洗浄液をノズルからのインク噴射方向とは逆方向に噴流することで、噴流圧力をノズル内へ効率良く伝えることができる。また、洗浄液が７００ｋＨｚ以上の周波数の超音波で励振されることで、ノズル内の凝集物を効率良く除去できると共に、ノズル面へのダメージを抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させるインクジェット記録ヘッドに用いられ、７００ｋＨｚ以上の周波数の超音波を発振し、洗浄液を励振させる超音波発振手段と、前記洗浄液を加圧して前記ノズルのノズル面に略直角に前記洗浄液を噴流する洗浄液噴流手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、超音波発振手段が、７００ｋＨｚ以上の周波数の超音波を発振し、洗浄液を励振させる。洗浄液噴流手段は、この洗浄液を加圧してノズルのノズル面に略直角に洗浄液を噴流する。このように、洗浄液をノズルのノズル面に略直角に噴流することで、噴流圧力をノズル内へ伝えるだけでなく、ノズル面も効率良く洗浄することができる。また、洗浄液が７００ｋＨｚ以上の周波数の超音波で励振されることで、ノズル内の凝集物を効率良く除去できると共に、ノズル面へのダメージを抑えることができる。
【００１２】
請求項３に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記洗浄液を脱気処理する脱気手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、脱気手段が洗浄液を脱気処理することで、超音波による振動加速度がノズル内壁に付着した凝集物に良好に伝えられ、洗浄性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の構成において、前記洗浄液を循環経路内で循環利用することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、洗浄液が循環利用されるので、洗浄液の供給量を抑えることができると共に、廃液量を減少させることができる。
【００１６】
請求項５に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項４記載の構成において、前記循環経路には、前記洗浄液を通過させることで不純物を取り除くフィルタが備えられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、洗浄液の循環経路では、洗浄液がフィルタを通過することで不純物が取り除かれるので、洗浄液を有効に利用することができる。
【００１８】
請求項６に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から５のいずれか一項に記載の構成において、前記洗浄液噴流手段は、前記ノズルの並び方向に移動することを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、洗浄液噴射手段は、ノズルの並び方向に移動するので、全てのノズルおよびノズル面に対して洗浄液を噴流することができる。
【００２０】
請求項７に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から６のいずれか一項に記載の構成において、前記ノズルの不良箇所を検出する検出手段を有し、前記検出手段が検出した情報に基づいて、前記洗浄液噴流手段が前記不良箇所に前記洗浄液を噴流することを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、検出手段がノズルの不良箇所を検出し、この検出情報に基づいて洗浄液噴流手段が不良箇所に洗浄液を噴流するので、インクジェット記録ヘッドを効率良く洗浄することができる。
【００２２】
請求項８に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から７のいずれか一項に記載の構成において、前記ノズルに対して前記洗浄液噴流手段が前記洗浄液を噴流した後に前記インクジェット記録ヘッド側にダミーインク噴射信号を送信する信号送信手段を有することを特徴とする。
【００２３】
ここで、「ダミーインク噴射」とは、実際の記録媒体（例えば、記録紙等）上への印字を目的としない、非印字時におけるインク滴の噴射をいう（請求項１５においても同じ。）。また、「ダミーインク噴射信号」とは、ダミーインク噴射の指令の信号をいう。
【００２４】
請求項８に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、ノズルに対して洗浄液噴流手段が洗浄液を噴流した後に信号送信手段がインクジェット記録ヘッド側にダミーインク噴射信号を送信する。これにより、インクジェット記録ヘッド側は、洗浄液の噴流を受けた後にダミーインク噴射によってノズル内の洗浄液をインクに置換することができる。
【００２５】
請求項９に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から８のいずれか一項に記載の構成において、前記ノズル内のインクのメニスカスを前記ノズルから奥へ後退させる後退手段を有し、前記後退手段が前記メニスカスを後退させた後に、前記洗浄液噴流手段が前記ノズルに前記洗浄液を噴流することを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、後退手段が、ノズル内のインクのメニスカスをノズルから奥へ後退させ、メニスカスの後退後、洗浄液噴流手段がノズルに洗浄液を噴流する。このように、インクのメニスカスをノズルから奥へ後退させることで、ノズル内の洗浄すべき箇所に直接洗浄液が作用し、ノズル内壁に付着した凝集物を確実に除去することができる。
【００２７】
請求項１０に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から９のいずれか一項に記載の構成において、前記洗浄液噴流手段が前記ノズルに前記洗浄液を噴流した後に前記ノズル内の前記洗浄液を吸引する吸引手段と、前記吸引手段と前記ノズルとの間を非接触状態に保持するギャップ保持材と、を有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、洗浄液噴流手段がノズルに洗浄液を噴流した後に吸引手段がノズル内の洗浄液を吸引する。これにより、ノズルからその奥（例えば、インク流路等）に至った洗浄液を除去することができる。また、吸引手段とノズルとの間は、ギャップ保持材によって非接触状態に保持されるので、ノズル面を損傷することもない。
【００２９】
請求項１１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の構成において、前記洗浄液は、前記ノズルが噴射するインクの溶媒と同一材料であることを特徴とする。
【００３０】
請求項１１に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、洗浄液は、ノズルが噴射するインクの溶媒と同一材料となっている。このように、洗浄液をインクの溶媒と異なる液とせず、インクの溶媒と同一材料とすることで、洗浄後にノズル内に残存した洗浄液がインクの溶媒と反応せずに済み、良好な洗浄状態を保つことができる。
【００３１】
請求項１２に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の構成において、前記洗浄液の補充又は交換が可能な補充交換部を有することを特徴とする。
【００３２】
請求項１２に記載する本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置によれば、補充交換部で洗浄液を補充又は交換することができる。洗浄液は、循環利用したとしても蒸発により減少するが、補充交換部で洗浄液を補充又は交換することで、これを補うことができる。
【００３３】
請求項１３に記載する本発明のインクジェット記録装置は、インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させるインクジェット記録ヘッドと、請求項１から１２のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッド洗浄装置と、を有することを特徴とする。
【００３４】
請求項１３に記載する本発明のインクジェット記録装置によれば、インクジェット記録ヘッドが、インク滴をノズルから噴射して記録媒体に付着させる。このインクジェット記録ヘッドは、別体のインクジェット記録ヘッド洗浄装置を用いなくても、インクジェット記録装置内のインクジェット記録ヘッド洗浄装置で洗浄が可能であるので、インクジェット記録ヘッドのメンテナンスがしやすい。
【００３５】
請求項１４に記載する本発明のインクジェット記録装置は、請求項１３記載の構成において、前記インクジェット記録ヘッドは、記録媒体の幅以上の印字幅を有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１４に記載する本発明のインクジェット記録装置によれば、インクジェット記録ヘッドは、記録媒体の幅以上の印字幅を有するため、インクジェット記録ヘッドを移動させることなく固定された状態で記録媒体の全幅に印字できる。ここで、このようなインクジェット記録ヘッドでは、ノズル内壁に凝集物が付着しているノズルがあると、白抜けスジ等のスジ状欠陥を生じる場合もあるが、インクジェット記録装置内にインクジェット記録ヘッド洗浄装置を有するため、これにより、メンテナンスをすることができる。
【００３７】
請求項１５に記載する本発明のインクジェット記録装置は、請求項１３又は請求項１４に記載の構成において、前記ノズルが、前記洗浄液噴流手段により前記洗浄液の噴流を受けた後に、ダミーインク噴射を行うことを特徴とする。
【００３８】
請求項１５に記載する本発明のインクジェット記録装置によれば、ノズルが、洗浄液噴流手段により洗浄液の噴流を受けた後に、ダミーインク噴射を行う。このように、洗浄液が噴流された後にダミーインク噴射を行うことで、ノズルからその奥（例えば、インク流路等）に至った洗浄液をインクジェット記録ヘッドの外へ排出し、ノズル内をインクに置換することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明におけるインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の第１の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００４０】
図１には、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置１２を備えたインクジェット記録装置４０を示す構成図が示されている。図１に示すように、洗浄対象となるインクジェット記録ヘッド１０は、下方を向いた底面に平板状のノズル面１０Ａを備えており、このノズル面１０Ａには、インクノズル１０Ｂが一直線上（矢印Ａ、Ｂ方向）に形成されている。インクジェット記録ヘッド１０内には、図３に示されるインク流路１１０が、インクノズル１０Ｂに対応して各々設けられており、これらのインク流路１１０には、図示しないピエゾ素子が各々配置されてインク流路１１０内のインクへ圧力を加え、インクノズル１０Ｂからインク滴を噴射する。図１に示すように、インクノズル１０Ｂからのインク噴射方向（矢印Ｐ方向）は互いに平行で下方に向いており、ノズル面１０Ａに接近した記録紙にインクを付着させることで文字や画像を記録できるようになっている。
【００４１】
インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２は、インクジェット記録ヘッド１０の記録時には、退避位置へ置かれるが、洗浄時には、駆動装置（図示省略）により退避位置から移動し、図１に示されるように、インクジェット記録ヘッド１０のノズル面１０Ａに対向した洗浄位置へ配置される。
【００４２】
インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２は、加圧ポンプ１４を備えている。加圧ポンプ１４は、図示しない制御手段で制御され、供給路１６に洗浄液を加圧供給する。ここで、洗浄液は、インクノズル１０Ｂが噴射する記録用インクの溶媒（例えば、水、水溶性有機溶媒等）と同一材料であるのが好ましい。供給路１６の周囲には、超音波振動素子１７が配置され、この超音波振動素子１７に超音波発信機１８が接続されている。超音波発信機１８は、通電により超音波を発生させ、超音波振動素子１７は、これを機械振動に変換する機能を有している。超音波振動素子１７により、７００ｋＨｚ以上（例えば、１ＭＨｚ程度）の高周波数の超音波が供給路１６内の洗浄液を励振させている。
【００４３】
供給路１６の開口先端は、洗浄液回収ケース２０に取り付けられた１個の洗浄液ノズル２２へ連通接続して装着されている。洗浄液回収ケース２０は、図示しないガイドシャフトにスライド可能に取り付けられており、図示しない駆動手段の駆動力でインクノズル１０Ｂの並び方向に平行に（矢印Ａ、Ｂ方向に）移動されるようになっている。従って、軸心が垂直上方向に向いた洗浄液ノズル２２は、洗浄液回収ケース２０と共に移動して複数のインクノズル１０Ｂへ順次対向するが、各インクノズル１０Ｂとの相対位置及び相対姿勢が変化することなく、全てのインクノズル１０Ｂに対向することができる。このため、後述のように、全てのインクノズル１０Ｂの印字品質を回復することができる。なお、本実施例では、洗浄液ノズル２２を移動させているが、インクジェット記録ヘッド１０に対する移動は、相対的な移動であればよく、インクジェット記録ヘッド１０側を移動させてもよい。
【００４４】
洗浄液ノズル２２の先端は、開口しており、開口縁部２２Ａは、ノズル面１０Ａに対して略平行とされている。洗浄液ノズル２２の先端側からは、加圧ポンプ１４に加圧された洗浄液が噴流２４（洗浄液ノズル２２からの加圧噴出方向が矢印Ｓで示される。）として出力されるようになっている。洗浄液ノズル２２は、出力される噴流２４が、インクジェット記録ヘッド１０のノズル面１０Ａに対して略直交するようにインクノズル１０Ｂに向けられている。すなわち、矢印Ｓ方向は、矢印Ｐ方向とは反対方向を向いている。
【００４５】
図２には、洗浄液ノズル２２から洗浄液が噴流２４として出力されている状態が示されている。図２に示すように、噴流２４とされた洗浄液は、液滴としてでなく、一連に繋がった状態となっている。図中の噴流２４において、ノズル面１０Ａ（図１参照）に当たる位置は、噴流２４が上向きに噴出された場合に噴出の最高位置であるピーク位置（矢印Ｓ方向において、洗浄液ノズル２２から最も遠い位置）Ｔに至る前段階の位置Ｍとされて一定以上の液圧がインクノズル１０Ｂ（図１参照）の洗浄に用いられることが好ましい。
【００４６】
この噴流２４は、矢印Ｓ方向へ噴出されるので、図３に示すインクノズル１０Ｂのインク流路１１０における内壁１０Ｃ内へ勢いよく入り込み、付着している異物やインク凝集物等の付着物１１に当てられるようになっている。なお、本実施例では、ノズル面１０Ａの背面にあるインク流路１１０が矩形パイプ状であり、平面状のインク流路内壁１０Ｃに付着物１１が付着した場合を示しているが、図４に示すような円形パイプ状のインク流路１１２の曲面状インク流路内壁１０Ｃに付着物１１が付着している場合も、同様に噴流２４（図２参照）が付着物１１に当てられるので、有効である。
【００４７】
図１に示すように、インクノズル１０Ｂの内部及びインクノズル１０Ｂの周囲のノズル面１０Ａに当てられて付着物１１（図３参照）を洗浄した後の洗浄液は、洗浄液ノズル２２の周囲の洗浄液回収ケース２０内部に回収されるようになっている。
【００４８】
さらに、回収した洗浄液を循環利用するため、洗浄液回収ケース２０の底部２０Ａに形成された貫通部２０Ｂから加圧ポンプ１４に接続される循環路２６が形成されている。洗浄液を循環させる循環路２６には、図示しない弁が適宜備えられ、これにより、逆流を防止すると共に、流量を調節する機能を果たしている。
【００４９】
循環路２６には、フィルタ２８が備えられており、このフィルタ２８は、洗浄液中の埃や微細な不純物等の異物を除去する。フィルタ２８の下流には、脱気ステーション３０が備えられている。脱気ステーション３０は、フィルタ２８を経た洗浄液を加熱する等により脱気処理をする。ここで、洗浄液中の気体残存率が多い場合には、洗浄液中の超音波の振動加速度を減衰させることになり、洗浄性が悪くなる。このように、洗浄液が脱気されることで、超音波による振動加速度が被洗浄物に良好に伝えられ、その洗浄性能を向上・安定化させることができる。
【００５０】
また、循環路２６には、脱気ステーション３０と加圧ポンプ１４との間に補充交換部３１が形成されている。補充交換部３１には、図示しない液補充口が開閉可能に形成され、この液補充口から循環路２６内に洗浄液を補充できるようになっている。また、補充交換部３１には、図示しないカセット差替口が開閉可能に形成され、カセット差替口からは、古くなった液カセット３１Ａを取り出せると共に、新しい洗浄液の充填された液カセット３１Ａを装着できる。新しい洗浄液は、この液カセット３１Ａから循環路２６内に流入できるようになっている。このように、補充交換部３１では、洗浄液の補充又は交換が可能とされている。
（作用）
図１に示すように、加圧ポンプ１４に加圧された洗浄液は、超音波振動素子１７により７００ｋＨｚ以上の超音波に励振させられ、洗浄液ノズル２２から噴流する。洗浄液の噴流２４は、インク噴射方向（矢印Ｐ方向）とは逆方向（矢印Ｓ方向）になされる。
【００５１】
ここで、通常の超音波（数十ｋＨｚ）洗浄では、主に液中に発生する音圧変化によって生じるキャビテーションの作用により汚れを剥がす。この場合には、この周波数に応じた定在波が発生するため、洗浄ムラが発生しやすい。これに対して、本実施例（７００ｋＨｚ以上）のように、高周波数の超音波洗浄では、キャビテーションの発生は殆どなく、分子の振動加速度により汚れを除去し、洗浄ムラも発生しにくい。このため、洗浄液が７００ｋＨｚ以上の周波数の超音波で励振されることで、ノズル内の付着物の除去が可能になると共に、ノズル面１０Ａへのダメージを抑えることができる。
【００５２】
また、洗浄液がインク噴射方向（矢印Ｐ方向）とは逆方向（矢印Ｓ方向）に噴流することで、噴流圧力をインクノズル１０Ｂ内へ効率良く伝えることができる。このため、噴流２４の圧力と超音波による分子の振動加速度との相乗効果により、効果的にインクジェット記録ヘッド１０を洗浄することができる。
（試験例）
上記実施形態の作用を確認するために、以下に示す３件の実施例（以下、これらを実施例１〜３という）と６件の比較例（以下、これらを比較例１〜６という）との比較試験を行った。
【００５３】
実施例１〜３は、実施形態で説明したインクジェット記録ヘッド洗浄装置と同様の構成で、洗浄液を噴流としてノズル面に当て、それぞれ７３０ｋＨｚ、９５０ｋＨｚ、１ＭＨｚの周波数を洗浄液に印加した。比較例１〜６は、従来技術で説明した、図示しない超音波液状ワイパ装置とほぼ同様の構成で、洗浄液をノズル面に接触させ、それぞれ４４ｋＨｚ、７５ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、７３０ｋＨｚ、９５０ｋＨｚ、１ＭＨｚの周波数を印加した。また、洗浄するインクノズルには、実施例１〜３および比較例１〜６のいずれについても、開口径寸法が約１０μｍのものを用いた。
【００５４】
このような実施例１〜３および比較例１〜６についての洗浄性評価の試験結果を表１に示す。
【００５５】
なお、表１において、表面洗浄性は、ノズル面の表面における洗浄の評価であり、ダメージは、ノズル面へのダメージに関する評価であり、ノズル内洗浄性は、ノズル内における洗浄の評価であり、洗浄ムラは、洗浄された部分における洗浄ムラに関する評価である。いずれも、◎が非常に良い、○が良い、△が普通、×が悪いである。
【００５６】
【表１】

＜評価＞
比較例１、２（４４ｋＨｚ、７５ｋＨｚ）の場合、ノズル面の洗浄性は非常に高いが、微細なノズル内の洗浄には殆ど効果がなかった。また、超音波の強度（振幅）を大きくしたり、長時間の処理を行うと、ノズル面へのダメージが大きく、表面の撥水処理膜や場合によってはノズル間の隔壁が破損するという深刻なダメージを与えるという問題が確認された。これらは、キャビテーションによる衝撃波がノズル表面にダメージを与えているものと考えられる。比較例３（４００ｋＨｚ）の場合も微細なノズル内の洗浄には殆ど効果がなかった。
【００５７】
比較例４〜６（７３０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）の場合、微細なノズル内の洗浄がある程度なされるが、強固に付着した付着物の除去は不完全であることが確認できた。
【００５８】
一方、実施例１〜３（７３０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）のように、洗浄液を噴流とした場合には、微細なノズル内（インク流路内壁）に強固に付着した付着物の除去性が高められた。
（第２の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第２の実施形態を図５に基づき説明する。第１の実施形態では、インクジェット記録ヘッド１０に形成された全てのインクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てる場合について説明したが、第２の実施形態は、目詰まり等した不良ノズルのみに洗浄液の噴流２４を当てる形態である。なお、第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置１２の構成は、全てのインクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てるのでなく、各インクノズル１０Ｂの印字品質データに基づき、洗浄液ノズル２２の位置制御および超音波発信と噴流を形成する加圧ポンプ１４とを制御する点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図５に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２は、各インクノズル１０Ｂの目詰まりや方向性不良状態を予め検出し、印字品質不良ノズルデータ３２を得ている。各インクノズル１０Ｂの目詰まりや方向性不良状態を検出するには、記録紙上に各インクノズル１０Ｂ毎のインク吐出状態を確認できるノズルチェックパターンを印字させ、その印字画像をスキャナで読み込んで判定する方法がある。また、圧力感知センサにより目詰まりやインク吐出方向性不良を検出する方法もある。例えば、インクノズル１０Ｂに対向して真空ポンプ（図示省略）に接続されるバキュームノズル（図示省略）を配置し、このバキュームノズルと真空ポンプとの間に圧力感知センサを設け、真空ポンプを作動させて各インクノズル１０Ｂに対するセンサ出力を読み出してもよい。この場合、インクノズル１０Ｂとバキュームノズル（図示省略）とは、同程度のノズル開口寸法として１対１の対応関係にするのがよい。
【００６０】
このようにして得た印字品質不良ノズルデータ３２は、メモリ３３に記憶されており、このメモリ３３は、制御回路３４に接続されている。制御回路３４は、加圧ポンプ１４、超音波発信機１８、洗浄ノズル位置制御回路３６にそれぞれ接続されている。また、洗浄ノズル位置制御回路３６は、洗浄ノズル移動手段３８に接続されている。
【００６１】
これにより、不良状態にあるインクノズル１０Ｂの対向位置に洗浄液ノズル２２の位置を移動すると共に、超音波発信機１８により超音波を発信し、不良状態にあるインクノズル１０Ｂの対向位置で加圧ポンプ１４を作動することができる。結果として、不良状態のインクノズル１０Ｂに対してのみ局所的に洗浄液の噴流２４を当てることができるので、洗浄処理の時間短縮を図ることができ、効率良く洗浄することが可能となる。
（第３の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第３の実施形態を図６に基づき説明する。第１、第２の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てる場合について説明したが、第３の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てた後にインクノズル１０Ｂがダミーインク噴射（非印字時のインク噴射）をする形態である。この場合、ダミーインク噴射とは、実際の記録紙上への印字を目的としたインク噴射でない場合をいい、インクノズル１０Ｂ内の洗浄液排出を目的としたインク噴射をいう。なお、第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の構成は、洗浄液ノズル２２がインクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てた後にインクノズル１０Ｂがダミーインク噴射を行う点が特徴であり、他の構成については、第２の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図６に示すように、インクジェット記録装置４０は、インクジェット記録ヘッド１０とインクジェット記録ヘッド洗浄装置１２とを備えている。制御回路３４は、印字ヘッド駆動制御回路４２に接続され、印字ヘッド駆動制御回路４２は、インクジェット記録ヘッド１０に接続されている。
【００６３】
制御回路３４は、洗浄液ノズル２２がインクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てた後にインクジェット記録ヘッド１０側の印字ヘッド駆動制御回路４２にダミーインク噴射信号を送信する。インクジェット記録ヘッド１０は、印字ヘッド駆動制御回路４２により駆動制御されて洗浄液の噴流２４を受けた後に一定パルスのダミーインク噴射を行う。このときのダミーインク噴射の回数は、洗浄液を噴流した際の洗浄液の流速や時間およびインクノズル１０Ｂの寸法等により決定されるインクノズル１０Ｂ内に進入した洗浄液の量、ダミ−インク噴射により噴出される滴量から適時最適な噴射回数が設定される。
【００６４】
このように、ダミーインク噴射を行うことで、インクノズル１０Ｂからその奥（例えば、インク流路１１０（図３参照）内等）に入った洗浄液をインクジェット記録ヘッド１０の外へ排出し、洗浄液の残っていた（例えば、インク流路１１０（図３参照）内等の）領域をインクに置換することができる。
【００６５】
以上により、洗浄液噴流によるインクノズル１０Ｂの洗浄とインクジェット記録ヘッド１０の駆動とを連動させることで、より安定的で高品質なインクノズル１０Ｂの回復を実現している。
（第４の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第４の実施形態を図７及び図８に基づき説明する。第１〜第３の実施形態では、図１〜図６に示すように、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てる場合について説明したが、第４の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てる前にインクノズル１０Ｂ内のインクのメニスカスを後退させる態様である。なお、第４の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の構成は、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てる前にインクノズル１０Ｂ内のインクのメニスカスを後退させる点が特徴であり、他の構成については、第１〜第３の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図７及び図８に示すように、インクノズル１０Ｂには、インク流路１１０が形成され、その奥には、共通液室４８が形成されている。本実施例では、インクのメニスカス４４をインクノズル１０Ｂからインク流路１１０内で後退させた状態（図７）、又は、共通液室４８まで後退させた状態（図８）でインクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てて洗浄処理をする。
【００６７】
ここで、メニスカスを後退させるには、例えば、電気機械変換体を備えたインクジェット記録ヘッド１０の場合には、圧電素子をインク吐出時とは逆に撓み変形させることで、インク流路１１０内に負圧が発生し、図７に示すように、インク流路１１０内へメニスカスを後退させることができる。また、電気熱変換体を備えたインクジェット記録ヘッド１０の場合には、噴射しないレベルの電気エネルギーを連続的に加えてインク流路１１０内インクを沸騰させることで、図８に示すように、メニスカス４４を共通液室４８まで後退させることができる。なお、インク流路１１０内のインクを加熱する手段は、例えば、特開２００２−１６０３８４公報に示す手段であり、詳細は省略する。
【００６８】
さらに、インクジェット記録装置４０（図１参照）の他部分、又は、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２（図１参照）側からメニスカス４４を後退させてもよい。例えば、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２側インクジェット記録ヘッド内共通インク室を負圧とする手段を設けてメニスカス４４を後退させてもよい。
【００６９】
このように、インクのメニスカス４４を後退させることで、洗浄液の噴流２４の流れが阻害されず、噴流２４の圧力が洗浄液ノズル２２からインク流路１１０内に加えられるため、固着した異物等の除去性が飛躍的に向上する。
（第５の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第５の実施形態を図９〜図１１に基づき説明する。第１〜第３の実施形態では、図１〜図６に示すように、１個の洗浄液ノズル２２を用いて洗浄する場合について説明したが、第５の実施形態では、複数の洗浄液ノズルを用いて洗浄する態様である。なお、第５の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の構成は、１個の洗浄液ノズル２２でなく、複数の洗浄液ノズル２２で洗浄する点が特徴であり、他の構成については、第１〜第３の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
図９（Ａ）、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）には、インクジェット記録ヘッド１０が、複数の短尺な単位記録ヘッド５０、５４から構成されている場合の正面図が示されている。図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に用いる単位記録ヘッド５０は、ノズル配列方向の両端にインクノズル１０Ｂが形成されていないタイプである。このタイプでは、用紙幅に対応して間断なく印字可能なインクジェット記録ヘッド１０とするために、図９（Ａ）の場合には、単一の共通基板５２の両面に単位記録ヘッド５０をノズル配列方向に一定間隔をおいて複数配置しており、図１０（Ａ）の場合には、複数の共通基板５２の片面に単位記録ヘッド５０をノズル配列方向に一定間隔をおいて複数配置している。図１１（Ａ）に用いる単位記録ヘッド５４は、ノズル配列方向端部までインクノズル１０Ｂが形成されているタイプである。この場合、単位記録ヘッド５４をノズル配列方向に連続して配置することによって、インクノズル１０Ｂを一列に連続して配置することができる。
【００７１】
図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示すようなインクジェット記録ヘッド１０の場合、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２側も各ブロック毎に洗浄液ノズル２２を備えてもよい。また、図９（Ｃ）及び図１０（Ｃ）に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２側の洗浄液ノズル２２用のヘッドをインクノズル１０Ｂ（図９（Ａ）、図１０（Ａ）参照）の並び方向に対して平行に２個設けてもよい。さらに、図１１（Ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド１０がインクノズル１０Ｂを連続した長い一列に配置している場合には、図１１（Ｂ）に示すように、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２は、一列に複数個（本実施形態では２個）の洗浄液ノズル２２を設けてもよい。
【００７２】
なお、図９（Ａ）、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド１０が、図示しない記録媒体の幅以上の印字幅を有する場合には、インクノズル１０Ｂの１個でも不良ノズルがあると印字品質への影響が大きい。
【００７３】
すなわち、従来のヘッドでは、記録媒体に対してヘッドを複数回スキャンし、インクノズルをあるルールで分割駆動するので、多少のインク噴射方向性不良があっても印字品質への影響は小さかった。これに対して、図９（Ａ）、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）に示すようなインクジェット記録ヘッド１０では、一般的に記録媒体に対してインクジェット記録ヘッド１０を移動させることなく固定された状態で全ての印字を行う必要があるので、１個でも不良のインクノズル１０Ｂがあると、印字画質上でスジ状欠陥となって現れることとなる。
【００７４】
しかし、インクジェット記録ヘッド洗浄装置１２及びインクジェット記録装置４０（図１〜図８参照）を適用すれば、インクノズル１０Ｂ内に固着した異物等を確実に除去できるので、インクノズル１０Ｂ洗浄の効果が顕著となる。
（第６の実施形態）
次に、インクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置の第６の実施形態を図１２〜図１５に基づき説明する。第３の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てた後にインクノズル１０Ｂがダミーインク噴射を行う場合について説明したが、第６の実施形態では、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てた後に洗浄液を吸引する形態である。なお、第６の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置の構成は、インクノズル１０Ｂに洗浄液の噴流２４を当てた後に洗浄液を吸引する点が特徴であり、他の構成については、第１〜第５の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図１２には、インクジェット記録ヘッド１０の洗浄時の状態を示す斜視図が示されている。図１２に示すように、インクジェット記録ヘッド１０の洗浄時には、記録時に退避位置へ配置されるギャップ保持材としてのノズル面保護シート５６が退避位置から移動されてノズル面１０Ａ（図中では右端面）に配設される。ノズル面保護シート５６には、インクノズル１０Ｂ（図１参照）の配列に合わせてノズル面１０Ａの長手方向に略矩形状のスリット５６Ａが形成されている。このスリット５６Ａを介してノズル面１０Ａに対向する位置には、洗浄液ノズル２２（図１参照）を包囲する洗浄液回収ケース２０と、吸引手段としての吸引ノズル５８とが、ノズル面保護シート５６に当接して配置されている。
【００７６】
ここで、洗浄液回収ケース２０内の洗浄液ノズル２２（図１参照）とノズル面１０Ａとがノズル面保護シート５６により一定の距離に保たれることで、安定的で均一な洗浄をすることができる。また、吸引ノズル５８は、インクノズル１０Ｂを１から数個単位で吸引できるようになっている。洗浄液回収ケース２０及び吸引ノズル５８は、図示しないガイドによってスリットに沿って（矢印Ｃ方向）に移動できるようになっている。
【００７７】
図１３には、洗浄液ノズル２２、吸引ノズル５８およびノズル面保護シート５６との関係が示されている。図１３に示すように、吸引ノズル５８は、洗浄液ノズル２２に追従するように移動するようになっている。この移動は、ノズル面１０Ａ（図１４参照）に対して相対的な移動であればよいので、インクジェット記録ヘッド１０（図１４参照）側を移動させてもよい。また、洗浄液ノズル２２と吸引ノズル５８との間に間隔が設けられているが、両者を密着させてもよい。
【００７８】
図１４は、図１２の１４−１４線断面図（洗浄液ノズル２２及び洗浄液回収ケース２０を省略）で、吸引ノズル５８の吸引状態が示されている。図１４に示すように、ノズル面保護シート５６により吸引ノズル５８とインクノズル１０Ｂとの間が非接触状態に保持されている。これにより、ノズル面１０Ａを保護した状態で吸引することができる。なお、非接触状態で吸引するには、図１５に示すように、ノズル面１０Ａの側端部１０Ｄ（図１５（Ｂ）参照）を抱き込んでインクノズル１０Ｂと非接触なガイド６０に吸引ノズル５８を配置してもよい。また、吸引については、特許第３１６１０５０号公報に示す手段を用いるのが好ましい。
【００７９】
以上により、洗浄液ノズル２２の噴流後にインク流路１１０内へ進入した洗浄液を吸引ノズル５８により除去することができる。
【００８０】
なお、上記第１〜第６の実施形態では、洗浄液ノズル２２は、洗浄液回収ケース２０に取り付けられて各インクノズル１０Ｂとの相対姿勢を変化させずに、洗浄液を噴流しているが、洗浄液ノズル２２が所謂首振り等の揺動をしたり、微小な前進後退を繰り返しながら移動してもよい。また、洗浄液ノズルとノズル面との距離、洗浄液噴流量、超音波強度、洗浄液ノズルとノズル面との相対移動速度等の洗浄品質に対する重要パラメーターは、マニュアルまたは自動を問わず調整可能となっている事が好ましい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録ヘッド洗浄装置およびインクジェット記録装置によれば、ノズル内壁に付着した凝集物を除去できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る洗浄液ノズルから洗浄液が噴流している状態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るインクノズル内の状態を示す斜視図である。
【図４】インクノズル内の状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置を示す構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッド洗浄装置を備えたインクジェット記録装置を示す構成図である。
【図７】本発明の第４の実施形態において、インク流路内へメニスカスを後退させた状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態において、メニスカスを共通液室まで後退させた状態を示す断面図である。
【図９】第５の実施形態に係る、複数の洗浄液ノズルを用いて洗浄する態様を説明する図である。
（Ａ）複数の短尺な単位記録ヘッドから構成され、記録媒体の幅以上の印字幅を有するインクジェット記録ヘッドを示す、洗浄液ノズル噴出方向（図１の矢印Ｓ方向に相当）から見た正面図である。
（Ｂ）図９（Ａ）の場合に対応してブロック毎に洗浄液ノズルを設けた場合を示す、図９（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
（Ｃ）図９（Ａ）のインクノズルの並び方向に対応して洗浄液ノズルを２個設けた場合を示す、図９（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る、複数の洗浄液ノズルを用いて洗浄する態様を説明する図である。
（Ａ）複数の短尺な単位記録ヘッドから構成され、記録媒体の幅以上の印字幅を有するインクジェット記録ヘッドを示す、洗浄液ノズル噴出方向（図１の矢印Ｓ方向に相当）から見た正面図である。
（Ｂ）図１０（Ａ）の場合に対応してブロック毎に洗浄液ノズルを設けた場合を示す、図１０（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
（Ｃ）図１０（Ａ）のインクノズルの並び方向に対応して洗浄液ノズルを２個設けた場合を示す、図１０（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
【図１１】第５の実施形態に係る、複数の洗浄液ノズルを用いて洗浄する態様を説明する図である。
（Ａ）複数の短尺な単位記録ヘッドから構成され、記録媒体の幅以上の印字幅を有するインクジェット記録ヘッドを示す、洗浄液ノズル噴出方向（図１の矢印Ｓ方向に相当）から見た正面図である。
（Ｂ）一列に２個の洗浄液ノズルを設けた場合を示す、図１１（Ａ）と同一方向から見た正面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態において、インクジェット記録ヘッドの洗浄時の状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態において、洗浄液ノズル、吸引ノズル、ノズル面保護シートの関係を示す正面図である。
【図１４】吸引ノズルの吸引状態を示す図１２の１４−１４線断面図である。（洗浄液ノズル及び洗浄液回収ケースを省略する。）
【図１５】吸引ノズルがインクノズルに非接触状態で吸引する例を示す図である。
（Ａ）インクノズルと吸引ノズルとの関係を示す断面図である。
（Ｂ）図１５（Ａ）の１５Ｂ−１５Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０インクジェット記録ヘッド
１０Ａノズル面
１２インクジェット記録ヘッド洗浄装置
１４加圧ポンプ（洗浄液噴流手段）
１７超音波振動素子（超音波発振手段）
１８超音波発信機（超音波発振手段）
２４噴流（洗浄液）
２６循環路（循環経路）
２８フィルタ
３０脱気ステーション（脱気手段）
３１補充交換部
３４制御回路（信号送信手段）
４０インクジェット記録装置
５６ノズル面保護シート（ギャップ保持材）
５８吸引ノズル（吸引手段）
６０ガイド（ギャップ保持材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet recording head cleaning apparatus and an inkjet recording apparatus for cleaning nozzles.
[0002]
[Prior art]
Some ink jet recording heads recover the function of the nozzle by washing the ink jet recording head in order to remove adhering dry ink and the like.
[0003]
As this cleaning process, vacuum suction, wiping, cleaning with a cleaning liquid, or the like is applied. As an example, there is an ultrasonic liquid wiper device or the like in which a cleaning liquid meniscus excited at a high frequency is raised and a nozzle surface is brought into contact with the cleaning liquid (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In this conventional apparatus, the cleaning performance of the nozzle surface is high, but the removal of dry ink or the like adhering to the inner wall of the nozzle is incomplete.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-118668
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above fact, an object of the present invention is to provide an ink jet recording head cleaning device and an ink jet recording device that remove aggregates adhering to the inner wall of a nozzle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An ink jet recording head cleaning apparatus according to a first aspect of the present invention is used in an ink jet recording head that ejects ink droplets from nozzles and adheres to a recording medium, oscillates ultrasonic waves having a frequency of 700 kHz or more, and excites cleaning liquid. And ultrasonic cleaning means for causing the cleaning liquid to pressurize the cleaning liquid and jet the cleaning liquid in a direction opposite to the ink jetting direction from the nozzles.
[0008]
Here, “jetting” means that the cleaning liquid is continuously ejected as a series of connected flows, rather than being intermittently ejected as droplets at a predetermined time. The same).
[0009]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 1, the ultrasonic oscillating means oscillates an ultrasonic wave having a frequency of 700 kHz or more to excite the cleaning liquid. The cleaning liquid jet means pressurizes the cleaning liquid and jets the cleaning liquid in the direction opposite to the direction of ink ejection from the nozzles. Thus, the jet pressure can be efficiently transmitted into the nozzle by jetting the cleaning liquid in the direction opposite to the direction of ink ejection from the nozzle. Moreover, the cleaning liquid is excited by ultrasonic waves having a frequency of 700 kHz or more, so that aggregates in the nozzle can be efficiently removed and damage to the nozzle surface can be suppressed.
[0010]
An ink jet recording head cleaning apparatus according to a second aspect of the present invention is used in an ink jet recording head that ejects ink droplets from nozzles and adheres to a recording medium, oscillates ultrasonic waves having a frequency of 700 kHz or more, and excites cleaning liquid. Ultrasonic cleaning means for causing the cleaning liquid to pressurize the cleaning liquid and jet the cleaning liquid at a right angle to the nozzle surface of the nozzle.
[0011]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 2, the ultrasonic wave oscillation means oscillates ultrasonic waves having a frequency of 700 kHz or more to excite the cleaning liquid. The cleaning liquid jet means pressurizes the cleaning liquid and jets the cleaning liquid at a substantially right angle to the nozzle surface of the nozzle. In this way, by jetting the cleaning liquid substantially perpendicularly to the nozzle surface of the nozzle, not only the jet pressure is transmitted into the nozzle, but also the nozzle surface can be cleaned efficiently. Moreover, the cleaning liquid is excited by ultrasonic waves having a frequency of 700 kHz or more, so that aggregates in the nozzle can be efficiently removed and damage to the nozzle surface can be suppressed.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording head cleaning apparatus according to the first or second aspect, further comprising a deaeration means for performing a deaeration process on the cleaning liquid.
[0013]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 3, the deaeration means degass the cleaning liquid, so that the vibration acceleration due to the ultrasonic waves is well transmitted to the aggregates attached to the inner wall of the nozzle, Detergency can be improved.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording head cleaning apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the cleaning liquid is circulated and used in a circulation path.
[0015]
According to the inkjet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 4, since the cleaning liquid is circulated and used, the supply amount of the cleaning liquid can be suppressed and the amount of the waste liquid can be reduced.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording head cleaning apparatus according to the fourth aspect, wherein the circulation path includes a filter that removes impurities by allowing the cleaning liquid to pass therethrough. To do.
[0017]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 5, since the impurities are removed by the cleaning liquid passing through the filter in the circulation path of the cleaning liquid, the cleaning liquid can be used effectively.
[0018]
An ink jet recording head cleaning apparatus according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration according to any one of the first to fifth aspects, the cleaning liquid jet means moves in the direction in which the nozzles are arranged. To do.
[0019]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 6, since the cleaning liquid ejecting means moves in the direction in which the nozzles are arranged, the cleaning liquid can be jetted to all nozzles and nozzle surfaces.
[0020]
An ink jet recording head cleaning device according to a seventh aspect of the present invention is the ink jet recording head cleaning device according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a detecting means for detecting a defective portion of the nozzle, wherein the detecting means The cleaning liquid jetting means jets the cleaning liquid to the defective portion based on the detected information.
[0021]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention as set forth in claim 7, since the detecting means detects the defective portion of the nozzle, and the cleaning liquid jetting means jets the cleaning liquid to the defective portion based on this detection information, the ink jet recording The head can be cleaned efficiently.
[0022]
An ink jet recording head cleaning apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the ink jet recording head cleaning apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the cleaning liquid jetting means jets the cleaning liquid to the nozzles after the cleaning liquid is jetted. The recording head includes a signal transmission unit that transmits a dummy ink ejection signal.
[0023]
Here, “dummy ink ejection” refers to ejection of ink droplets during non-printing that is not intended for printing on an actual recording medium (for example, recording paper) (the same applies to claim 15). . The “dummy ink ejection signal” refers to a dummy ink ejection command signal.
[0024]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention, the signal transmitting means transmits a dummy ink ejection signal to the ink jet recording head side after the cleaning liquid jet means jets the cleaning liquid to the nozzle. As a result, the ink jet recording head side can replace the cleaning liquid in the nozzle with ink by jetting the dummy ink after receiving the jet of the cleaning liquid.
[0025]
An ink jet recording head cleaning apparatus according to a ninth aspect of the present invention is the ink jet recording head cleaning device according to the first aspect, wherein the ink meniscus in the nozzle is moved backward from the nozzle. And the cleaning liquid jetting means jets the cleaning liquid to the nozzle after the retracting means retracts the meniscus.
[0026]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 9, the retreating means retreats the meniscus of the ink in the nozzle from the nozzle to the back, and after the meniscus retreats, the cleaning liquid jet means jets the cleaning liquid to the nozzle. To do. In this way, by retracting the ink meniscus from the nozzle to the back, the cleaning liquid acts directly on the portion to be cleaned in the nozzle, and aggregates adhering to the inner wall of the nozzle can be reliably removed.
[0027]
An ink jet recording head cleaning device according to a tenth aspect of the present invention is the ink jet recording head cleaning device according to any one of the first to ninth aspects, wherein the cleaning liquid jetting unit jets the cleaning liquid into the nozzle after the cleaning liquid is jetted into the nozzle. A suction unit that sucks the cleaning liquid, and a gap holding member that holds the suction unit and the nozzle in a non-contact state.
[0028]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention described in claim 10, the suction means sucks the cleaning liquid in the nozzle after the cleaning liquid jet means jets the cleaning liquid to the nozzle. Thereby, it is possible to remove the cleaning liquid from the nozzle to the back (for example, the ink flow path). Further, since the gap between the suction means and the nozzle is held in a non-contact state by the gap holding material, the nozzle surface is not damaged.
[0029]
An ink jet recording head cleaning apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the ink jet recording head cleaning device according to any one of the first to tenth aspects, wherein the cleaning liquid is the same material as the solvent of the ink ejected by the nozzle. It is characterized by.
[0030]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention, the cleaning liquid is made of the same material as the solvent of the ink ejected by the nozzle. In this way, the cleaning liquid is not the same as the ink solvent, but is made of the same material as the ink solvent, so that the cleaning liquid remaining in the nozzle after cleaning does not react with the ink solvent, and a good cleaning state is obtained. Can keep.
[0031]
An ink jet recording head cleaning apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the ink jet recording head cleaning apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, further comprising a replenishment / exchange unit capable of replenishing or replacing the cleaning liquid. To do.
[0032]
According to the ink jet recording head cleaning apparatus of the present invention as set forth in claim 12, the cleaning liquid can be replenished or replaced by the replenishing / exchanger. Even if the cleaning liquid is circulated, it is reduced by evaporation, but this can be compensated by replenishing or replacing the cleaning liquid in the replenishing / exchange unit.
[0033]
An ink jet recording apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention includes an ink jet recording head that ejects ink droplets from nozzles and adheres to a recording medium, and an ink jet recording head cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 12. It is characterized by having.
[0034]
According to the ink jet recording apparatus of the present invention described in claim 13, the ink jet recording head ejects ink droplets from the nozzles to adhere to the recording medium. Since this ink jet recording head can be cleaned with the ink jet recording head cleaning device in the ink jet recording apparatus without using a separate ink jet recording head cleaning device, maintenance of the ink jet recording head is easy.
[0035]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording apparatus according to the thirteenth aspect, wherein the ink jet recording head has a print width equal to or larger than a width of the recording medium.
[0036]
According to the ink jet recording apparatus of the present invention described in claim 14, since the ink jet recording head has a printing width equal to or larger than the width of the recording medium, the entire width of the recording medium is fixed without moving the ink jet recording head. Can be printed. Here, in such an ink jet recording head, if there are nozzles with aggregates adhering to the inner wall of the nozzle, streaky defects such as white stripes may occur, but the ink jet recording head is washed in the ink jet recording apparatus. Since it has an apparatus, it can maintain by this.
[0037]
An ink jet recording apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the ink jet recording apparatus according to the thirteenth or fourteenth aspect, wherein the nozzle ejects the dummy ink after receiving the jet of the cleaning liquid by the cleaning liquid jetting means. It is characterized by that.
[0038]
According to the ink jet recording apparatus of the present invention, the nozzle performs the dummy ink ejection after receiving the jet of the cleaning liquid by the cleaning liquid jet means. In this way, by ejecting the dummy ink after the cleaning liquid is jetted, the cleaning liquid reaching the back (for example, the ink flow path) from the nozzle is discharged out of the inkjet recording head, and the inside of the nozzle is replaced with ink. can do.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of an inkjet recording head cleaning apparatus and an inkjet recording apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0040]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an inkjet recording apparatus 40 including an inkjet recording head cleaning apparatus 12 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an inkjet recording head 10 to be cleaned has a flat nozzle surface 10A on a bottom surface facing downward, and ink nozzles 10B are aligned on the nozzle surface 10A (arrow A). , B direction). In the ink jet recording head 10, ink flow paths 110 shown in FIG. 3 are provided corresponding to the ink nozzles 10B, respectively, and piezoelectric elements (not shown) are arranged in these ink flow paths 110, respectively. Pressure is applied to the ink in the ink flow path 110, and ink droplets are ejected from the ink nozzle 10B. As shown in FIG. 1, the ink ejection directions (in the direction of arrow P) from the ink nozzle 10B are parallel to each other and directed downward, and characters and images are recorded by attaching ink to recording paper approaching the nozzle surface 10A. It can be done.
[0041]
The ink jet recording head cleaning device 12 is placed at the retracted position when the ink jet recording head 10 is recorded. At the time of cleaning, the ink jet recording head cleaning device 12 is moved from the retracted position by a driving device (not shown), and as shown in FIG. It arrange | positions to the washing | cleaning position facing 10 nozzle surface 10A.
[0042]
The inkjet recording head cleaning device 12 includes a pressurizing pump 14. The pressurizing pump 14 is controlled by a control unit (not shown), and pressurizes and supplies the cleaning liquid to the supply path 16. Here, the cleaning liquid is preferably the same material as the recording ink solvent (for example, water, water-soluble organic solvent, etc.) ejected by the ink nozzle 10B. An ultrasonic vibration element 17 is disposed around the supply path 16, and an ultrasonic transmitter 18 is connected to the ultrasonic vibration element 17. The ultrasonic transmitter 18 generates an ultrasonic wave when energized, and the ultrasonic vibration element 17 has a function of converting this into mechanical vibration. The ultrasonic vibration element 17 causes high-frequency ultrasonic waves of 700 kHz or more (for example, about 1 MHz) to excite the cleaning liquid in the supply path 16.
[0043]
The opening tip of the supply path 16 is attached in communication with one cleaning liquid nozzle 22 attached to the cleaning liquid recovery case 20. The cleaning liquid recovery case 20 is slidably attached to a guide shaft (not shown), and is moved parallel to the direction in which the ink nozzles 10B are arranged (in the directions of arrows A and B) by the driving force of a driving means (not shown). ing. Accordingly, the cleaning liquid nozzle 22 whose axis is directed vertically upward moves together with the cleaning liquid recovery case 20 and sequentially faces the plurality of ink nozzles 10B. However, the relative position and relative attitude of each ink nozzle 10B change. And can face all the ink nozzles 10B. For this reason, as described later, the print quality of all the ink nozzles 10B can be recovered. In this embodiment, the cleaning liquid nozzle 22 is moved, but the movement with respect to the inkjet recording head 10 may be a relative movement, and the inkjet recording head 10 side may be moved.
[0044]
The tip of the cleaning liquid nozzle 22 is open, and the opening edge 22A is substantially parallel to the nozzle surface 10A. From the front end side of the cleaning liquid nozzle 22, the cleaning liquid pressurized by the pressurizing pump 14 is output as a jet 24 (the direction of the pressurized jet from the cleaning liquid nozzle 22 is indicated by an arrow S). The cleaning liquid nozzle 22 is directed to the ink nozzle 10 B so that the output jet 24 is substantially orthogonal to the nozzle surface 10 A of the inkjet recording head 10. That is, the arrow S direction is opposite to the arrow P direction.
[0045]
FIG. 2 shows a state in which the cleaning liquid is output as a jet 24 from the cleaning liquid nozzle 22. As shown in FIG. 2, the cleaning liquid made into the jet stream 24 is not connected as a droplet but is connected in a series. In the jet flow 24 in the figure, the position corresponding to the nozzle surface 10A (see FIG. 1) is the peak position (the position farthest from the cleaning liquid nozzle 22 in the arrow S direction) that is the highest position of the jet flow when the jet flow 24 is jetted upward. ) It is preferable that the liquid pressure of a certain level or more is used for cleaning the ink nozzle 10B (see FIG. 1) as the position M in the previous stage up to T.
[0046]
Since the jet 24 is ejected in the direction of the arrow S, it vigorously enters the inner wall 10C in the ink flow path 110 of the ink nozzle 10B shown in FIG. 3, and adheres to the adhering matter 11 such as adhering foreign matter and ink aggregates. It is supposed to be applied. In the present embodiment, the ink flow path 110 on the back surface of the nozzle surface 10A has a rectangular pipe shape, and the deposit 11 is attached to the planar ink flow path inner wall 10C. FIG. Even when the deposit 11 adheres to the curved ink flow path inner wall 10C of the circular pipe-shaped ink flow path 112 as shown in the drawing, the jet 24 (see FIG. 2) is similarly applied to the deposit 11, which is effective. It is.
[0047]
As shown in FIG. 1, the cleaning liquid applied to the inside of the ink nozzle 10 B and the nozzle surface 10 A around the ink nozzle 10 B to clean the deposit 11 (see FIG. 3) is collected around the cleaning liquid nozzle 22. It is collected inside the case 20.
[0048]
Further, in order to circulate and use the recovered cleaning liquid, a circulation path 26 connected to the pressurizing pump 14 from the through portion 20B formed in the bottom 20A of the cleaning liquid recovery case 20 is formed. The circulation path 26 for circulating the cleaning liquid is appropriately provided with a valve (not shown), thereby preventing a backflow and adjusting the flow rate.
[0049]
The circulation path 26 is provided with a filter 28, which removes foreign matters such as dust and fine impurities in the cleaning liquid. A degassing station 30 is provided downstream of the filter 28. The deaeration station 30 performs a deaeration process by heating the cleaning liquid that has passed through the filter 28. Here, when the gas remaining rate in the cleaning liquid is large, the vibration acceleration of the ultrasonic wave in the cleaning liquid is attenuated, and the cleaning performance is deteriorated. Thus, by degassing the cleaning liquid, the vibration acceleration due to the ultrasonic wave is well transmitted to the object to be cleaned, and the cleaning performance can be improved and stabilized.
[0050]
Further, a replenishment / exchange unit 31 is formed in the circulation path 26 between the deaeration station 30 and the pressurizing pump 14. A liquid replenishing port (not shown) is formed in the replenishing / exchange unit 31 so as to be openable and closable, and the cleaning liquid can be replenished into the circulation path 26 from the liquid replenishing port. In addition, the refill / exchange unit 31 has a cassette replacement port (not shown) that can be opened and closed. From the cassette replacement port, an old liquid cassette 31A can be taken out and a liquid cassette 31A filled with a new cleaning liquid is mounted. it can. New cleaning liquid can flow into the circulation path 26 from the liquid cassette 31A. As described above, the replenishment / exchange unit 31 can replenish or replace the cleaning liquid.
(Function)
As shown in FIG. 1, the cleaning liquid pressurized by the pressurizing pump 14 is excited by ultrasonic waves of 700 kHz or higher by the ultrasonic vibration element 17 and jets from the cleaning liquid nozzle 22. The cleaning liquid jet 24 is in a direction (arrow S direction) opposite to the ink ejection direction (arrow P direction).
[0051]
Here, in normal ultrasonic cleaning (several tens of kHz), the dirt is peeled off mainly by the action of cavitation caused by the change in sound pressure generated in the liquid. In this case, since a standing wave corresponding to this frequency is generated, cleaning unevenness is likely to occur. On the other hand, as in this embodiment (700 kHz or higher), high-frequency ultrasonic cleaning hardly generates cavitation, removes dirt by vibration acceleration of molecules, and hardly causes uneven cleaning. For this reason, the cleaning liquid is excited by ultrasonic waves having a frequency of 700 kHz or more, so that the deposits in the nozzle can be removed and damage to the nozzle surface 10A can be suppressed.
[0052]
Further, the cleaning liquid is jetted in the direction opposite to the ink ejection direction (arrow P direction) (arrow S direction), so that the jet pressure can be efficiently transmitted into the ink nozzle 10B. For this reason, the inkjet recording head 10 can be effectively washed by the synergistic effect of the pressure of the jet 24 and the vibration acceleration of the molecule caused by the ultrasonic waves.
(Test example)
In order to confirm the operation of the above embodiment, the following three examples (hereinafter referred to as Examples 1 to 3) and six comparative examples (hereinafter referred to as Comparative Examples 1 to 6) and A comparative test was conducted.
[0053]
Examples 1 to 3 have the same configuration as the inkjet recording head cleaning device described in the embodiment, and the cleaning liquid was applied as a jet to the nozzle surface, and frequencies of 730 kHz, 950 kHz, and 1 MHz were applied to the cleaning liquid, respectively. Comparative Examples 1 to 6 have substantially the same configuration as the ultrasonic liquid wiper device (not shown) described in the prior art, and the cleaning liquid is brought into contact with the nozzle surface, and the frequencies of 44 kHz, 75 kHz, 400 kHz, 730 kHz, 950 kHz, and 1 MHz, respectively. Applied. In addition, as the ink nozzles to be cleaned, those having an opening diameter of about 10 μm were used in all of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6.
[0054]
Table 1 shows the test results of the detergency evaluation for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6.
[0055]
In Table 1, the surface cleaning property is an evaluation of cleaning on the surface of the nozzle surface, the damage is an evaluation regarding damage to the nozzle surface, and the cleaning property in the nozzle is an evaluation of cleaning in the nozzle. The cleaning unevenness is an evaluation regarding the cleaning unevenness in the cleaned portion. In all cases, ◎ is very good, ○ is good, Δ is normal, and X is bad.
[0056]
[Table 1]

<Evaluation>
In Comparative Examples 1 and 2 (44 kHz, 75 kHz), the cleaning performance of the nozzle surface was very high, but there was almost no effect in cleaning the fine nozzle. Moreover, if the intensity (amplitude) of the ultrasonic wave is increased or the treatment is performed for a long time, the damage to the nozzle surface is serious, and the water-repellent film on the surface and, in some cases, the partition wall between the nozzles are seriously damaged. The problem of damaging was confirmed. These are considered that the shock wave caused by cavitation is damaging the nozzle surface. In the case of Comparative Example 3 (400 kHz), there was almost no effect in cleaning the fine nozzle.
[0057]
In Comparative Examples 4 to 6 (730 kHz to 1 MHz), the fine nozzles were cleaned to some extent, but it was confirmed that the removal of the firmly attached deposits was incomplete.
[0058]
On the other hand, when the cleaning liquid was jetted as in Examples 1 to 3 (730 kHz to 1 MHz), the removability of deposits firmly adhered to the fine nozzles (inner walls of the ink flow path) was enhanced.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the ink jet recording apparatus provided with the ink jet recording head cleaning apparatus will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the case where the jets 24 of the cleaning liquid are applied to all the ink nozzles 10B formed in the ink jet recording head 10 has been described. However, in the second embodiment, the cleaning liquid is applied only to defective nozzles that are clogged. In this configuration, the jet 24 is applied. Note that the configuration of the inkjet recording head cleaning device 12 according to the second embodiment does not apply the cleaning liquid jet 24 to all the ink nozzles 10B, but the positions of the cleaning liquid nozzles 22 based on the print quality data of each ink nozzle 10B. The control and ultrasonic transmission and the pressurizing pump 14 that forms the jet flow are controlled, and the other configurations are substantially the same as those in the first embodiment, so the same reference numerals are given. Description is omitted.
[0059]
As shown in FIG. 5, the ink jet recording head cleaning device 12 detects clogging or a directionality defect state of each ink nozzle 10 B in advance, and obtains print quality defect nozzle data 32. In order to detect clogging or directionality failure of each ink nozzle 10B, a nozzle check pattern that can confirm the ink discharge state of each ink nozzle 10B is printed on a recording sheet, and the printed image is read by a scanner for determination. There is a way. There is also a method of detecting clogging or ink ejection direction failure using a pressure sensor. For example, a vacuum nozzle (not shown) connected to a vacuum pump (not shown) is arranged opposite to the ink nozzle 10B, a pressure sensor is provided between the vacuum nozzle and the vacuum pump, and the vacuum pump is operated. The sensor output for each ink nozzle 10B may be read out. In this case, it is preferable that the ink nozzle 10B and the vacuum nozzle (not shown) have a one-to-one correspondence with the same nozzle opening size.
[0060]
The print quality defect nozzle data 32 obtained in this way is stored in the memory 33, and this memory 33 is connected to the control circuit 34. The control circuit 34 is connected to the pressurizing pump 14, the ultrasonic transmitter 18, and the cleaning nozzle position control circuit 36, respectively. The cleaning nozzle position control circuit 36 is connected to the cleaning nozzle moving means 38.
[0061]
As a result, the position of the cleaning liquid nozzle 22 is moved to the position opposite to the ink nozzle 10B in the defective state, and the ultrasonic wave is transmitted by the ultrasonic transmitter 18, and the pressure pump at the position opposite to the ink nozzle 10B in the defective state. 14 can be activated. As a result, since the cleaning liquid jet 24 can be locally applied only to the defective ink nozzles 10B, the cleaning process time can be shortened and the cleaning can be performed efficiently.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of an ink jet recording apparatus provided with an ink jet recording head cleaning apparatus will be described with reference to FIG. In the first and second embodiments, the case where the cleaning liquid jet 24 is applied to the ink nozzle 10B has been described. In the third embodiment, after the cleaning liquid jet 24 is applied to the ink nozzle 10B, the ink nozzle 10B is a dummy. In this mode, ink is ejected (ink ejection during non-printing). In this case, the dummy ink ejection refers to a case where the ink is not ejected for the purpose of printing on actual recording paper, and refers to ink ejection intended to discharge the cleaning liquid in the ink nozzle 10B. The configuration of the inkjet recording head cleaning device and the inkjet recording device according to the third embodiment is characterized in that the ink nozzle 10B performs dummy ink ejection after the cleaning liquid nozzle 22 applies the cleaning liquid jet 24 to the ink nozzle 10B. Since other configurations are substantially the same as those of the second embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0062]
As shown in FIG. 6, the inkjet recording device 40 includes an inkjet recording head 10 and an inkjet recording head cleaning device 12. The control circuit 34 is connected to the print head drive control circuit 42, and the print head drive control circuit 42 is connected to the inkjet recording head 10.
[0063]
The control circuit 34 transmits a dummy ink ejection signal to the print head drive control circuit 42 on the ink jet recording head 10 side after the cleaning liquid nozzle 22 applies the cleaning liquid jet 24 to the ink nozzle 10B. The ink jet recording head 10 is driven and controlled by the print head drive control circuit 42 and, after receiving the cleaning liquid jet 24, performs a predetermined pulse of dummy ink ejection. The number of times of dummy ink ejection at this time is ejected by the amount of the cleaning liquid entering the ink nozzle 10B determined by the flow speed and time of the cleaning liquid when the cleaning liquid is jetted, the dimensions of the ink nozzle 10B, etc., and the dummy ink ejection. The optimal number of injections is set in a timely manner based on the amount of drops to be collected.
[0064]
In this way, by performing the dummy ink ejection, the cleaning liquid that has entered from the ink nozzle 10B (for example, in the ink flow path 110 (see FIG. 3), etc.) is discharged out of the inkjet recording head 10, and the cleaning liquid is discharged. The remaining area (eg, in the ink flow path 110 (see FIG. 3)) can be replaced with ink.
[0065]
As described above, the cleaning of the ink nozzle 10B by the cleaning liquid jet and the driving of the ink jet recording head 10 are linked to realize a more stable and high-quality recovery of the ink nozzle 10B.
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of an ink jet recording apparatus provided with an ink jet recording head cleaning apparatus will be described with reference to FIGS. In the first to third embodiments, as illustrated in FIGS. 1 to 6, the case where the jet of cleaning liquid 24 is applied to the ink nozzle 10 B has been described. However, in the fourth embodiment, the jet of cleaning liquid is applied to the ink nozzle 10 B. In this mode, the ink meniscus in the ink nozzle 10B is retracted before 24 is applied. The configuration of the inkjet recording head cleaning apparatus and the inkjet recording apparatus according to the fourth embodiment is characterized in that the ink meniscus in the ink nozzle 10B is retracted before the cleaning liquid jet 24 is applied to the ink nozzle 10B. The other configurations are substantially the same as those in the first to third embodiments, and thus the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0066]
As shown in FIGS. 7 and 8, an ink flow path 110 is formed in the ink nozzle 10B, and a common liquid chamber 48 is formed in the back thereof. In this embodiment, the ink meniscus 44 is retreated from the ink nozzle 10B in the ink flow path 110 (FIG. 7) or retreated to the common liquid chamber 48 (FIG. 8). The cleaning process is performed by applying a jet 24 of the above.
[0067]
Here, in order to retract the meniscus, for example, in the case of the ink jet recording head 10 provided with the electromechanical transducer, the piezoelectric element is bent and deformed in the opposite direction to the time of ink ejection, so Negative pressure is generated and the meniscus can be retracted into the ink flow path 110 as shown in FIG. Further, in the case of the ink jet recording head 10 provided with the electrothermal transducer, the ink in the ink flow path 110 is boiled by continuously applying electric energy at a level not ejected, as shown in FIG. 44 can be retracted to the common liquid chamber 48. The means for heating the ink in the ink flow path 110 is, for example, the means disclosed in JP-A-2002-160384, and details thereof are omitted.
[0068]
Further, the meniscus 44 may be retracted from the other part of the ink jet recording apparatus 40 (see FIG. 1) or the ink jet recording head cleaning apparatus 12 (see FIG. 1) side. For example, the meniscus 44 may be moved backward by providing means for setting a negative pressure in the common ink chamber in the inkjet recording head cleaning device 12 side.
[0069]
In this way, by retracting the ink meniscus 44, the flow of the cleaning liquid jet 24 is not hindered, and the pressure of the jet 24 is applied from the cleaning liquid nozzle 22 into the ink flow path 110. Sexually improves.
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of an ink jet recording apparatus provided with an ink jet recording head cleaning apparatus will be described with reference to FIGS. In the first to third embodiments, as shown in FIGS. 1 to 6, the case where cleaning is performed using one cleaning liquid nozzle 22 has been described. However, in the fifth embodiment, a plurality of cleaning liquid nozzles are used. This is a mode of cleaning. The configuration of the inkjet recording head cleaning apparatus and the inkjet recording apparatus according to the fifth embodiment is characterized in that cleaning is performed with a plurality of cleaning liquid nozzles 22 instead of a single cleaning liquid nozzle 22, and other configurations are as follows. Since the configuration is substantially the same as that of the first to third embodiments, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0070]
9A, 10A, and 11A are front views in the case where the inkjet recording head 10 includes a plurality of short unit recording heads 50 and 54. FIG. . The unit recording head 50 used in FIGS. 9A and 10A is a type in which the ink nozzles 10B are not formed at both ends in the nozzle arrangement direction. In this type, in order to obtain an inkjet recording head 10 that can print without interruption corresponding to the paper width, in the case of FIG. 9A, unit recording heads 50 are arranged on both sides of a single common substrate 52 in a nozzle arrangement. A plurality of unit recording heads 50 are arranged at regular intervals in the nozzle arrangement direction on one side of the plurality of common substrates 52 in the case of FIG. 10A. . The unit recording head 54 used in FIG. 11A is a type in which the ink nozzles 10B are formed up to the end in the nozzle arrangement direction. In this case, by disposing the unit recording heads 54 continuously in the nozzle arrangement direction, the ink nozzles 10B can be continuously arranged in a line.
[0071]
In the case of the ink jet recording head 10 as shown in FIG. 9A and FIG. 10A, as shown in FIG. 9B and FIG. A cleaning liquid nozzle 22 may be provided. Further, as shown in FIGS. 9C and 10C, the head for the cleaning liquid nozzle 22 on the ink jet recording head cleaning device 12 side is set to the ink nozzle 10B (see FIGS. 9A and 10A). Two of them may be provided in parallel to the arrangement direction. Furthermore, as shown in FIG. 11A, when the ink jet recording head 10 has the ink nozzles 10B arranged in a continuous long line, as shown in FIG. A plurality of (two in this embodiment) cleaning liquid nozzles 22 may be provided in a row.
[0072]
As shown in FIGS. 9A, 10A, and 11A, when the inkjet recording head 10 has a printing width that is equal to or larger than the width of a recording medium (not shown), the ink nozzle 10B If even one nozzle is defective, the effect on the print quality is large.
[0073]
That is, the conventional head scans the recording medium a plurality of times, and the ink nozzles are divided and driven according to a certain rule. Therefore, even if there is some ink ejection direction defect, the influence on the print quality is small. On the other hand, in the inkjet recording head 10 as shown in FIGS. 9A, 10A, and 11A, the inkjet recording head 10 is generally fixed without being moved relative to the recording medium. In this state, it is necessary to perform all the printing, so if there is even one defective ink nozzle 10B, it will appear as a streak defect on the print image quality.
[0074]
However, if the ink jet recording head cleaning device 12 and the ink jet recording device 40 (see FIGS. 1 to 8) are applied, foreign matters fixed in the ink nozzle 10B can be reliably removed, so that the effect of cleaning the ink nozzle 10B is remarkable. It becomes.
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of an ink jet recording apparatus provided with an ink jet recording head cleaning apparatus will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the case where the ink nozzle 10B performs the dummy ink ejection after the cleaning liquid jet 24 is applied to the ink nozzle 10B has been described. In the sixth embodiment, the cleaning liquid jet 24 is applied to the ink nozzle 10B. In this mode, the cleaning liquid is sucked after the contact. The configuration of the inkjet recording head cleaning apparatus and the inkjet recording apparatus according to the sixth embodiment is characterized in that the cleaning liquid is sucked after the cleaning liquid jet 24 is applied to the ink nozzle 10B. Since it is the structure substantially the same as 1st-5th embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0075]
FIG. 12 is a perspective view showing a state of the inkjet recording head 10 during cleaning. As shown in FIG. 12, at the time of cleaning the inkjet recording head 10, the nozzle surface protection sheet 56 as a gap holding member disposed at the retracted position at the time of recording is moved from the retracted position to the nozzle surface 10A (right end surface in the drawing). It is arranged. In the nozzle surface protection sheet 56, slits 56A having a substantially rectangular shape are formed in the longitudinal direction of the nozzle surface 10A in accordance with the arrangement of the ink nozzles 10B (see FIG. 1). A cleaning liquid recovery case 20 surrounding the cleaning liquid nozzle 22 (see FIG. 1) and a suction nozzle 58 as a suction means abut against the nozzle surface protection sheet 56 at a position facing the nozzle surface 10A through the slit 56A. It is arranged in contact.
[0076]
Here, the cleaning liquid nozzle 22 (see FIG. 1) in the cleaning liquid recovery case 20 and the nozzle surface 10A are kept at a constant distance by the nozzle surface protection sheet 56, so that stable and uniform cleaning can be performed. . The suction nozzle 58 can suck the ink nozzle 10B in units of one to several. The cleaning liquid recovery case 20 and the suction nozzle 58 can be moved along the slit (in the direction of arrow C) by a guide (not shown).
[0077]
FIG. 13 shows the relationship between the cleaning liquid nozzle 22, the suction nozzle 58, and the nozzle surface protection sheet 56. As shown in FIG. 13, the suction nozzle 58 moves so as to follow the cleaning liquid nozzle 22. Since this movement may be a movement relative to the nozzle surface 10A (see FIG. 14), the ink jet recording head 10 (see FIG. 14) side may be moved. Moreover, although the space | interval is provided between the washing | cleaning liquid nozzle 22 and the suction nozzle 58, you may stick both.
[0078]
FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line 14-14 of FIG. As shown in FIG. 14, the nozzle surface protection sheet 56 holds the suction nozzle 58 and the ink nozzle 10 B in a non-contact state. As a result, suction can be performed while the nozzle surface 10A is protected. In order to perform suction in a non-contact state, as shown in FIG. 15, the suction nozzle is inserted into the guide 60 that is in non-contact with the ink nozzle 10B by embedding the side end portion 10D (see FIG. 15B) of the nozzle surface 10A. 58 may be arranged. For suction, it is preferable to use the means shown in Japanese Patent No. 3161050.
[0079]
As described above, the cleaning liquid that has entered the ink flow path 110 after the cleaning liquid nozzle 22 is jetted can be removed by the suction nozzle 58.
[0080]
In the first to sixth embodiments, the cleaning liquid nozzle 22 is attached to the cleaning liquid recovery case 20 and jets the cleaning liquid without changing the relative posture with each ink nozzle 10B. 22 may move while swinging such as a so-called swing or repeating a minute forward and backward movement. In addition, important parameters for cleaning quality such as the distance between the cleaning liquid nozzle and the nozzle surface, the cleaning liquid jet flow rate, the ultrasonic intensity, and the relative movement speed between the cleaning liquid nozzle and the nozzle surface can be adjusted manually or automatically. Things are preferable.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the ink jet recording head cleaning apparatus and the ink jet recording apparatus of the present invention, there is an excellent effect that aggregates attached to the inner wall of the nozzle can be removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an ink jet recording apparatus including an ink jet recording head cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which cleaning liquid is jetted from a cleaning liquid nozzle according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in the ink nozzle according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a state in an ink nozzle.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an ink jet recording apparatus including an ink jet recording head cleaning apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an ink jet recording apparatus including an ink jet recording head cleaning apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a meniscus is retracted into an ink flow path in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which a meniscus is retracted to a common liquid chamber in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a mode of cleaning using a plurality of cleaning liquid nozzles according to a fifth embodiment.
(A) The front view seen from the washing | cleaning-liquid nozzle ejection direction (equivalent to the arrow S direction of FIG. 1) which shows the inkjet recording head which is comprised from several short unit recording heads and has a printing width more than the width of a recording medium. is there.
(B) It is the front view seen from the same direction as FIG. 9 (A) which shows the case where the cleaning liquid nozzle is provided for every block corresponding to the case of FIG. 9 (A).
(C) It is the front view seen from the same direction as FIG. 9 (A) which shows the case where two washing | cleaning liquid nozzles are provided corresponding to the arrangement direction of the ink nozzle of FIG. 9 (A).
FIG. 10 is a diagram illustrating an aspect of cleaning using a plurality of cleaning liquid nozzles according to a fifth embodiment.
(A) The front view seen from the washing | cleaning-liquid nozzle ejection direction (equivalent to the arrow S direction of FIG. 1) which shows the inkjet recording head which is comprised from several short unit recording heads and has a printing width more than the width of a recording medium. is there.
(B) It is the front view seen from the same direction as FIG. 10 (A) which shows the case where the cleaning liquid nozzle is provided for every block corresponding to the case of FIG. 10 (A).
(C) It is the front view seen from the same direction as FIG. 10 (A) which shows the case where two washing | cleaning liquid nozzles are provided corresponding to the arrangement direction of the ink nozzle of FIG. 10 (A).
FIG. 11 is a diagram illustrating a mode of cleaning using a plurality of cleaning liquid nozzles according to a fifth embodiment.
(A) The front view seen from the washing | cleaning-liquid nozzle ejection direction (equivalent to the arrow S direction of FIG. 1) which shows the inkjet recording head which is comprised from several short unit recording heads and has a printing width more than the width of a recording medium. is there.
(B) It is the front view seen from the same direction as Drawing 11 (A) showing the case where two cleaning fluid nozzles are provided in a line.
FIG. 12 is a perspective view showing a state when an inkjet recording head is cleaned in a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a front view showing a relationship among a cleaning liquid nozzle, a suction nozzle, and a nozzle surface protection sheet in a sixth embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view taken along the line 14-14 of FIG. 12, showing the suction state of the suction nozzle. (The cleaning liquid nozzle and the cleaning liquid recovery case are omitted.)
FIG. 15 is a diagram illustrating an example in which a suction nozzle performs suction without contact with an ink nozzle.
(A) It is sectional drawing which shows the relationship between an ink nozzle and a suction nozzle.
(B) It is the 15B-15B sectional view taken on the line of FIG.
[Explanation of symbols]
10 Inkjet recording head
10A Nozzle surface
12 Inkjet recording head cleaning device
14 Pressurizing pump (cleaning liquid jetting means)
17 Ultrasonic vibration element (ultrasonic oscillation means)
18 Ultrasonic transmitter (ultrasonic oscillation means)
24 Jet (cleaning liquid)
26 Circulation path (circulation path)
28 Filter
30 Degassing station (degassing means)
31 Replenishment exchange part
34 Control circuit (signal transmission means)
40 Inkjet recording device
56 Nozzle surface protection sheet (gap retaining material)
58 Suction nozzle (suction means)
60 guide (gap retainer)

Claims

Used for inkjet recording heads that eject ink droplets from nozzles and adhere to recording media,
An ultrasonic oscillation means that oscillates an ultrasonic wave having a frequency of 700 kHz or more and excites a cleaning liquid;
Cleaning liquid jetting means that pressurizes the cleaning liquid and jets the cleaning liquid in a direction opposite to the direction of ink ejection from the nozzle;
An ink jet recording head cleaning apparatus comprising:

Used for inkjet recording heads that eject ink droplets from nozzles and adhere to recording media,
An ultrasonic oscillation means that oscillates an ultrasonic wave having a frequency of 700 kHz or more and excites a cleaning liquid;
Cleaning liquid jetting means for pressurizing the cleaning liquid and jetting the cleaning liquid at a substantially right angle to the nozzle surface of the nozzle;
An ink jet recording head cleaning apparatus comprising:

The inkjet recording head cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a deaeration unit that deaerates the cleaning liquid.

The inkjet recording head cleaning apparatus according to claim 1, wherein the cleaning liquid is circulated and used in a circulation path.

5. The ink jet recording head cleaning apparatus according to claim 4, wherein the circulation path is provided with a filter that removes impurities by allowing the cleaning liquid to pass therethrough.

The ink jet recording head cleaning apparatus according to claim 1, wherein the cleaning liquid jetting unit moves in an arrangement direction of the nozzles.

7. The apparatus according to claim 1, further comprising a detection unit configured to detect a defective portion of the nozzle, wherein the cleaning liquid jetting unit jets the cleaning liquid to the defective portion based on information detected by the detection unit. The ink jet recording head cleaning apparatus according to any one of the preceding claims.

8. The apparatus according to claim 1, further comprising a signal transmission unit configured to transmit a dummy ink ejection signal to the ink jet recording head after the cleaning liquid jet unit jets the cleaning liquid to the nozzle. 9. The inkjet recording head cleaning apparatus described.

And a retreating means for retreating a meniscus of ink in the nozzle from the nozzle to the back, and the cleaning liquid jetting means jets the cleaning liquid to the nozzle after the retreating means retreats the meniscus. An ink jet recording head cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 8.

Suction means for sucking the cleaning liquid in the nozzle after the cleaning liquid jet means jets the cleaning liquid to the nozzle;
A gap holding material that holds the suction means and the nozzle in a non-contact state;
The inkjet recording head cleaning apparatus according to claim 1, wherein

11. The inkjet recording head cleaning apparatus according to claim 1, wherein the cleaning liquid is made of the same material as the solvent of the ink ejected by the nozzle.

The ink jet recording head cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a replenishment / exchange unit capable of replenishing or replacing the cleaning liquid.

An ink jet recording head that ejects ink droplets from a nozzle to adhere to a recording medium;
An inkjet recording head cleaning device according to any one of claims 1 to 12,
An ink jet recording apparatus comprising:

The inkjet recording apparatus according to claim 13, wherein the inkjet recording head has a printing width equal to or greater than a width of a recording medium.

15. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the nozzle performs dummy ink ejection after receiving the jet of the cleaning liquid by the cleaning liquid jet means.