JP6796498B2 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドから印刷媒体へインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に関する。

インクジェット印刷装置において、ワイパでインクジェットヘッドのノズル面をワイプすることでインクジェットヘッドをクリーニングすることが知られている。

また、このようなインクジェットヘッドのクリーニングにおいて、ワイパをワイプ液（洗浄液）で濡らした状態でノズル面をワイプすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法により、ノズル面の損傷を抑えつつインクジェットヘッドをクリーニングすることができる。

特開２０１４−１５９１１２号公報

しかしながら、ワイプ液で濡れたワイパでノズル面をワイプすると、ノズル内にワイプ液が浸入することがある。ノズル内にワイプ液が浸入すると、インクの不吐出や飛行曲がりが発生するおそれがある。

そこで、ワイプ液で濡れたワイパによるワイプの後、印刷を行う前に、ワイプ液をノズルから排除するための予備吐出動作である空吐出（スピット）が行われる。空吐出を行うことにより、印刷時に最初から正常吐出が可能となる。しかし、空吐出によりインクの無駄が生じる。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、インクの無駄を低減できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、ノズル列が形成されたノズル面と、前記ノズル面を覆うものであって、前記ノズル列を露出させるための開口部が形成されたノズルガードとを有するインクジェットヘッドと、インクよりも粘度が低いワイプ液により濡らされ、前記ノズルガードをワイプするとともに、前記開口部により露出した前記ノズル面を、ワイプ液を介して非接触でワイプするワイパと、ワイプ液とインクとの混合液が前記ワイパに追随して前記ノズル面上を移動する際の混合液の後端の移動速度である、混合液の撥水速度に応じて、前記ワイパのワイプ速度を制御する制御部とを備えることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記制御部は、前記ワイプ速度を、混合液の撥水速度以上で、ワイプ液単体の撥水速度以下の速度とすることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、前記ワイパに付着させるワイプ液を保持するワイプ液槽と、前記ワイプ液槽のワイプ液に加温する加温部とをさらに備えることにある。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、ワイパは、ワイプ液を介してノズル面を非接触でワイプするので、ワイパがワイプ液をノズル内に押し込むことが回避される。また、制御部は、ワイプ液とインクとの混合液のノズル面上における撥水速度に応じて、ワイパのワイプ速度を制御する。これにより、ノズル面上に混合液が滞留する時間を抑え、混合液がノズル内に浸入することを抑えることが可能になる。このため、インクジェットヘッドのクリーニング後の空吐出を省略し、インクの無駄を低減することが可能になる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、制御部は、ワイプ速度を、混合液の撥水速度以上で、ワイプ液単体の撥水速度以下の速度とする。これにより、ノズル面上に混合液が滞留する時間を抑え、混合液がノズル内に浸入することを抑えるとともに、ワイプ中に混合液がせん断力によりちぎれてノズル面上に残ることを抑えることができる。この結果、インクジェットヘッドのクリーニング後の空吐出を省略してインクの無駄を低減できるとともに、空吐出によっても改善しないインクの吐出不良を低減し、印刷画質の低下を抑えることができる。

本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴によれば、ワイプ液槽のワイプ液に加温する加温部を備えたので、ワイプ液の粘度が低下した場合に、粘度を上昇させるよう調整できる。これにより、環境温度の変化等によるワイプ液の粘度の上昇によりワイプ中に混合液がせん断力によりちぎれてノズル面上に残ることを低減することが可能になる。

実施の形態に係るインクジェット印刷装置の全体斜視図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の概略構成を示す正面図である。 図１に示すインクジェット印刷装置のインクジェットヘッドの斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１に示すインクジェット印刷装置のメンテナンス部の斜視図である。 図１に示すインクジェット印刷装置のメンテナンス部の側面図である。 図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。 ワイパによるインクジェットヘッドのワイプの動作説明図である。 ワイプ時におけるワイプ液とインクとの混合液の挙動の説明図である。 ワイプ液とインクとの混合液にかかるせん断力の説明図である。 ワイプ液とインクとの混合液がノズル内に引き込まれる現象の説明図である。 図１に示すインクジェット印刷装置におけるインクジェットヘッドのクリーニングの実験結果を示す図である。 比較例の実験結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の全体斜視図である。図２は、図１に示すインクジェット印刷装置の概略構成を示す正面図である。図３は、図１に示すインクジェット印刷装置のインクジェットヘッドの斜視図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図５は、図１に示すインクジェット印刷装置のメンテナンス部の斜視図である。図６は、メンテナンス部の側面図である。図７は、図１に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。なお、以下の説明において、図１の矢印で示す上下左右前後を上下左右前後方向とする。

図１、図２、図７に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、シャトルベースユニット２と、フラットベッドユニット３と、シャトルユニット４と、制御部５とを備える。

シャトルベースユニット２は、シャトルユニット４を支持するとともに、前後方向（副走査方向）にシャトルユニット４を移動させる。シャトルベースユニット２は、架台部１１と、副走査駆動モータ１２とを備える。

架台部１１は、シャトルユニット４を支持する。架台部１１は、矩形枠状に形成されている。架台部１１の左右の枠上には、前後方向に延びる副走査駆動ガイド１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ形成されている。副走査駆動ガイド１３Ａ，１３Ｂは、シャトルユニット４を前後方向に移動するようガイドする。

副走査駆動モータ１２は、シャトルユニット４を前後方向に移動させる。

フラットベッドユニット３は、建材や化粧パネル等の基材からなる印刷媒体１５を保持する。フラットベッドユニット３は、シャトルベースユニット２の架台部１１の内側に配置されている。フラットベッドユニット３は、印刷媒体１５が載置される水平面である媒体載置面３ａを有する。フラットベッドユニット３は、油圧駆動機構等からなる昇降機構により、媒体載置面３ａの高さを調整できるようになっている。

シャトルユニット４は、印刷媒体１５に画像を印刷する。シャトルユニット４は、筐体２１と、主走査駆動ガイド２２と、主走査駆動モータ２３と、ヘッド昇降ガイド２４と、ヘッド昇降モータ２５と、ヘッドユニット２６と、メンテナンス部２７とを備える。

筐体２１は、ヘッドユニット２６等の各部を収納する。筐体２１は、フラットベッドユニット３を左右方向に跨ぐ門型に形成されている。筐体２１は、シャトルベースユニット２の架台部１１に支持され、副走査駆動ガイド１３Ａ，１３Ｂに沿って移動可能になっている。

主走査駆動ガイド２２は、ヘッドユニット２６を左右方向（主走査方向）に移動するようガイドする。主走査駆動ガイド２２は、左右方向に延びる長尺状に形成されている。

主走査駆動モータ２３は、ヘッドユニット２６を左右方向に移動させる。

ヘッド昇降ガイド２４は、ヘッドユニット２６を上下方向に移動するようガイドする。ヘッド昇降ガイド２４は、上下方向に細長い形状に形成されている。ヘッド昇降ガイド２４は、ヘッドユニット２６とともに主走査駆動ガイド２２に沿って左右方向に移動可能に構成されている。

ヘッド昇降モータ２５は、ヘッドユニット２６を昇降させる。

ヘッドユニット２６は、主走査駆動ガイド２２に沿って左右方向に移動しつつ、印刷媒体１５へインクを吐出して画像を印刷する。ヘッドユニット２６は、４つのインクジェットヘッド３１を備える。

インクジェットヘッド３１は、印刷媒体１５へインクを吐出する。４つのインクジェットヘッド３１は、左右方向に並列して配置されている。４つのインクジェットヘッド３１は、それぞれ異なる色（例えば、シアン、ブラック、マゼンタ、イエロー）のインクを吐出する。図３、図４に示すように、インクジェットヘッド３１は、ノズルプレート３６と、ノズルガード３７とを有する。

ノズルプレート３６は、インクを吐出するノズル３８が形成された部材である。ノズルプレート３６は、インクジェットヘッド３１の下端に設けられている。ノズルプレート３６は、矩形の板状に形成されている。ノズルプレート３６の表面（下面）であるノズル面３６ａに、複数のノズル３８が開口している。複数のノズル３８は、前後方向に沿って配置され、ノズル列３９を形成している。ノズル３８は、インクジェットヘッド３１内のインク室（図示せず）に連通されている。ノズル面３６ａ上には、撥インク膜（図示せず）が形成されている。

ノズルガード３７は、インクジェットヘッド３１のノズル面３６ａを保護する。ノズルガード３７は、インクジェットヘッド３１の下端に設置されている。ノズルガード３７は、ノズル面３６ａを覆う矩形状の底板４１と、底板４１の周縁に立設された側壁４２とを有する。底板４１には、ノズル列３９を露出させるための開口部４６が形成されている。開口部４６は、前後方向に細長い矩形状に形成されており、ノズル列３９とともにノズル面３６ａの一部を露出させている。

メンテナンス部２７は、インクジェットヘッド３１のノズル面３６ａおよびノズルガード３７をクリーニングする。メンテナンス部２７は、筐体２１の左端部の内部に配置されている。メンテナンス部２７は、４つのワイパ５１と、４つのワイパ固定部５２と、ワイパ駆動部５３と、４つのワイプ液槽５４とを備える。

ワイパ５１は、ワイプ液槽５４のワイプ液により濡らされ、ノズルガード３７をワイプするとともに、開口部４６により露出したノズル面３６aを、ワイプ液を介して非接触でワイプする。ワイパ５１は、弾性変形可能なゴム等の材料からなり、矩形の板状に形成されている。

ワイパ固定部５２は、ワイパ５１を後述するワイパ駆動ベルト５６に固定する。

ワイパ駆動部５３は、ワイパ５１を移動させる。ワイパ駆動部５３は、４本のワイパ駆動ベルト５６と、駆動ローラ５７と、従動ローラ５８，５９とを備える。

ワイパ駆動ベルト５６は、駆動ローラ５７および従動ローラ５８，５９に掛け渡された環状のベルトである。それぞれのワイパ駆動ベルト５６に、ワイパ固定部５２を介してワイパ５１が取り付けられている。ワイパ駆動ベルト５６は、図５において矢印で示す方向（左側から見て反時計回り方向）に回転し、ワイパ５１を移動させる。これにより、駆動ローラ５７と従動ローラ５８との間で張られたワイパ駆動ベルト５６の水平区間において、ワイパ５１が、前側から後側へ向かって移動しつつ、ノズルガード３７をワイプする。

駆動ローラ５７は、ワイパ駆動ベルト５６を回転させる。駆動ローラ５７は、図示しないモータにより回転駆動される。

従動ローラ５８，５９は、駆動ローラ５７とともに４本のワイパ駆動ベルト５６を支持する。従動ローラ５８，５９は、ワイパ駆動ベルト５６を介して駆動ローラ５７に従動回転する。従動ローラ５８は、駆動ローラ５７と同じ高さで、駆動ローラ５７の後方に配置されている。従動ローラ５９は、前後方向における駆動ローラ５７と従動ローラ５８との中間位置の下方に配置されている。

ワイプ液槽５４は、ワイパ５１に付着させるワイプ液を保持する。ワイプ液槽５４は、ワイパ駆動ベルト５６の下方に配置されている。これにより、ワイパ駆動ベルト５６の回転によりワイパ５１が従動ローラ５９付近を通過する際に、ワイパ５１がワイプ液槽５４内のワイプ液に接触し、ワイパ５１にワイプ液が付着するようになっている。

ワイプ液は、インクを溶解させる機能を有するものである。このワイプ液としては、例えば、水および界面活性剤を含む水性溶媒を用いることができる。

界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、α−スルホ脂肪酸エステルナトリウム、アルキル燐酸エステルナトリウム等のアニオン性界面活性剤；アルキルトリメチルアンモニウム、ジアルキルジメチルアンモニウム、等のカチオン性界面活性剤；ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、等のノニオン性界面活性剤；アルキルアミノ脂肪酸ナトリウム、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、等の両性界面活性剤を用いることができる。また、高分子系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、およびアセチレングリコール系界面活性剤等も用いることができる。これらのなかでもポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いることが好ましく、そのＨＬＢ値は１１〜１７、アルキル基の炭素数は８〜１５、エチレンオキサイドの付加モル数は６〜２５であることがより好ましい。

ワイプ液には、さらに増粘剤を含むことが好ましい。増粘剤としては、水溶性高分子系増粘剤、粘土鉱物系増粘剤を用いることができる。水溶性高分子系増粘剤としては、天然高分子、半合成高分子、合成高分子を用いることができる。天然高分子としては、例えば、アラビアガム、カラギーナン、グアガム、ローカストビーンガム、ペクチン、トラガントガム、コーンスターチ、コンニャクマンナン、寒天等の植物系天然高分子；プルラン、キサンタンガム、デキストリン等の微生物系天然高分子；ゼラチン、カゼイン、にかわ等の動物系天然高分子、を用いることができる。半合成高分子としては、例えば、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース系半合成高分子；ヒドロキシエチルスターチ、カルボキシメチルスターチナトリウム、シクロデキストリン等のデンプン系半合成高分子；アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール等のアルギン酸系半合成高分子；ヒアルロン酸ナトリウム、を用いることができる。合成高分子としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリＮ− ビニルアセトアミド、ポリアクリルアミド等のビニル系合成高分子；ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリウレタンを用いることができる。粘土鉱物系の増粘剤としては、例えば、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト等のスメクタイト系粘土鉱物を用いることができる。これらのなかでも、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを用いることが好ましい。

さらに、ワイプ液には、上記の成分に加え、任意に、水溶性有機溶剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、防腐剤等を適宜含むことができる。ワイプ液の粘度は、インクジェットヘッド３１が吐出するインクの粘度より低く、インクの粘度の半分以下であることが好ましい。

ワイプ液槽５４には、不織布６１と、ヒータ（請求項の加温部に相当）６２とが設置されている。

不織布６１は、ワイパ５１に付着した異物を除去する。ワイパ５１がワイプ液槽５４を通過する際に、ワイパ５１が不織布６１に接触することで、ワイパ５１に付着した異物が除去されるようになっている。

ヒータ６２は、ワイプ液槽５４内のワイプ液の粘度を調整するために、ワイプ液に加温するものである。

制御部５は、インクジェット印刷装置１全体の動作を制御する。制御部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等を備えて構成される。

制御部５は、メンテナンス部２７によるインクジェットヘッド３１のクリーニング時において、ノズル面３６aにおけるワイプ液とインクとの混合液の撥水速度に応じて、ワイパ５１のワイプ速度を制御する。ここで、ノズル面３６aにおける混合液の撥水速度は、後述のように、混合液がワイパ５１に追随してノズル面３６ａ上を移動する際の混合液の後端の移動速度である。

次に、インクジェット印刷装置１における印刷動作について説明する。

インクジェット印刷装置１において、印刷動作の開始前の待機状態では、シャトルユニット４は、待機位置に配置されている。シャトルユニット４の待機位置は、図１において実線で示すシャトルユニット４の位置であり、シャトルベースユニット２の架台部１１の後端部にある。

印刷ジョブが入力されると、制御部５は、副走査駆動モータ１２を制御してシャトルユニット４を待機位置から印刷処理開始位置へ移動させる。シャトルユニット４の印刷処理開始位置は、図１において二点鎖線で示すシャトルユニット４の位置であり、シャトルベースユニット２の架台部１１の前端部にある。なお、印刷ジョブの入力に先立ち、印刷媒体１５がフラットベッドユニット３の媒体載置面３ａ上に載置されている。

次いで、制御部５は、主走査駆動モータ２３を制御してヘッドユニット２６を主走査方向に移動させつつ、印刷ジョブに基づきインクジェットヘッド３１を制御してノズル３８からインクを吐出させることで、１パス分の印刷を行う。次いで、制御部５は、副走査駆動モータ１２を制御してシャトルユニット４を次のパスの印刷位置まで後方向に移動させる。制御部５は、この１パス分の印刷とシャトルユニット４の移動とを交互に繰り返すことにより、印刷媒体１５に画像を形成する。

１枚分の印刷が終了すると、制御部５は、副走査駆動モータ１２を制御してシャトルユニット４を待機位置へ配置する。これにより、印刷動作が終了となる。

次に、インクジェット印刷装置１におけるインクジェットヘッド３１のクリーニング動作について説明する。

クリーニング動作において、まず、制御部５は、ワイパ駆動部５３によりワイパ５１を移動させてワイプ液槽５４を通過させることで、ワイパ５１を洗浄するとともに、ワイプ液をワイパ５１に付着させる。

次いで、制御部５は、主走査駆動モータ２３を制御してヘッドユニット２６をホームポジションからメンテナンス部２７の上方へ移動させる。この後、制御部５は、ヘッド昇降モータ２５を制御してヘッドユニット２６をクリーニング位置まで下降させる。ここで、ヘッドユニット２６をホームポジションは、図２に示すヘッドユニット２６の位置であり、筐体２１の右端部の内部にある。ヘッドユニット２６のクリーニング位置は、ワイパ５１によりノズルガード３７をワイプするためのヘッドユニット２６の位置である。

ヘッドユニット２６のクリーニング位置への移動が完了した時点において、ワイパ５１は、ノズルガード３７の前端よりも前側にある。また、ワイパ５１の先端（上端）は、ノズルガード３７の下面よりも高い位置にある。

次いで、制御部５は、ワイパ駆動部５３により後方向へのワイパ５１の移動を開始させる。ここで、制御部５は、ノズル面３６aにおけるワイプ液とインクとの混合液の撥水速度に応じて予め設定されたワイプ速度でワイパ５１を移動させるようワイパ駆動部５３を制御する。

ワイパ５１が移動を開始した後、ノズルガード３２に接触すると、ワイパ５１はノズルガード３２に押圧されて弾性変形する。そして、後方向への移動とともに、ワイパ５１の上端部がノズルガード３７の下面を摺動（ワイプ）する。

ワイパ５１がノズルガード３７の開口部４６を通過する際は、図８に示すように、ワイパ５１の左右方向における中央部分は、ノズルガード３７にもノズル面３６ａにも非接触となる。しかし、ワイパ５１はワイプ液で濡れているため、ノズル面３６ａに非接触でも、ワイプ液を介してノズル面３６ａをワイプしつつ移動する。

ここで、ノズルガード３７およびノズル面３６ａには、インクジェットヘッド３１がインクを吐出した際にインクミストとなったインクが付着している。このため、ワイパ５１がノズルガード３７をワイプする際、ワイプ液とインクとが混合された混合液６６が形成される。

ワイパ５１がノズルガード３７の開口部４６を通過する際、ノズルガード３７の厚みによりワイパ５１とノズル面３６ａとが一定の距離保つため、図９に示すように、混合液６６が一定の厚さにならされる。そして、混合液６６は、ワイパ５１の進行方向への流れと、ノズル面３６ａの撥水性とにより、ワイパ５１に追随して移動する。これにより、ノズル面３６ａがクリーニングされる。

ワイパ５１がノズルガード３７の後端より後側へ達すると、制御部５は、ワイパ５１の移動を終了させる。これにより、インクジェットヘッド３１のクリーニング動作が終了となる。

次に、ワイプ液の粘度およびワイプ速度について説明する。

ワイパ５１がノズルガード３７の開口部４６を通過する際、図１０に示すように、速度分布が直線的に変化するクエット流れが混合液６６に形成される。このとき、下記の式（１）で表されるような、せん断力τと速度勾配との比例関係が成り立つ。

τ＝μ×Ｕ／ｈ …（１）
ここで、μは混合液６６の粘性係数である。Ｕはワイパ５１の移動速度（ワイプ速度）である。ｈは混合液６６の厚さ（ノズルガード３７の厚さ）である。

式（１）から分かるように、混合液６６の粘度が高いほどせん断力が大きくなる。このため、混合液６６の粘度が高いほど、ワイプ中に混合液６６がせん断力によりちぎれて混合液６６の液滴がノズル面３６ａ上に残りやすくなる。混合液６６の液滴がノズル面３６ａ上に残ると、その液滴がノズル３８からのインク吐出の妨げとなり、インクの不吐出や飛行曲がりが発生するおそれがある。

このため、混合液６６の粘度は低いほど好ましく、そのためには、ワイプ液の粘度は低いほど好ましい。具体的には、ワイプ液の粘度は、インクの粘度よりも低い。これにより、混合液６６の粘度をインクの粘度よりも低くすることができ、混合液６６の液滴がノズル面３６ａ上に残ることを抑制できる。混合液６６の液滴がノズル面３６ａ上に残らないようにするためには、ワイプ液の粘度がインクの粘度の半分以下であることが好ましい。

また、式（１）から分かるように、ワイプ速度が速いほどせん断力が大きくなる。このため、ワイプ速度が速いほど、ワイプ中に混合液６６がちぎれて混合液６６の液滴がノズル面３６ａ上に残りやすくなる。

このため、ワイプ中に混合液６６がちぎれて混合液６６の液滴がノズル面３６ａ上に残ることを抑えるためには、ワイプ速度は遅いほど好ましい。

一方、ワイプ速度が遅すぎると、混合液６６がノズル３８内に引き込まれるおそれがある。この混合液６６がノズル３８内に引き込まれる現象について、図１１を参照して説明する。

図１１に示すように、インクジェットヘッド３１内には負圧が生成されており、ノズル３８には負圧がかかっている。通常の状態では、ノズル３８内のインクにはメニスカスが形成されており、メニスカス表面の表面張力とノズル３８にかかる負圧との間でバランスが保たれている。

図１１における前側の２つのノズル３８のように、ノズル３８の開口部が混合液６６によって覆われると、ノズル３８内のメニスカスがなくなり、ノズル３８内のインクと混合液６６とが連通状態となる。これにより、混合液６６には負圧によりノズル３８内に引き込まれる方向の力が働く。これに対し、混合液６６の表面張力が、ノズル３８内に引き込まれる方向の力に対する抵抗力として働く。このため、ノズル３８の開口部が混合液６６に覆われても、混合液６６は、すぐにはノズル３８内に引き込まれない。

ただし、ワイプ速度が遅く、ノズル面３６ａ上に混合液６６が滞留する時間が長くなると、混合液６６が負圧によりノズル３８内に引き込まれて浸入するおそれがある。混合液６６がノズル３８内に浸入すると、ノズル３８におけるインクの不吐出や飛行曲がりが発生するおそれがある。そのため、吐出回復のために、空吐出を行う必要がある。

混合液６６がノズル３８内に浸入することを抑えるためには、ノズル面３６ａ上に混合液６６が滞留する時間が長くなりすぎない程度に、ワイプ速度を速くする必要がある。

具体的には、ワイプ速度をノズル面３６aにおける混合液６６の撥水速度以上とすることで、混合液６６がノズル３８内に浸入することを抑えることができる。ここで、ノズル面３６aにおける混合液６６の撥水速度は、混合液６６がワイパ５１に追随してノズル面３６ａ上を移動する際の混合液６６の後端６６ａ（図９参照）の移動速度である。ノズル面３６aにおける混合液６６の撥水速度は、実物のインクジェットヘッド３１、インク、ワイプ液、およびワイパ５１を用いて、ワイプ速度をさまざまな速度に調整しつつ計測されるものである。

ワイプ速度が混合液６６の撥水速度以上の場合、混合液６６の後端６６ａは撥水速度でノズル面３６ａ上を移動する。これにより、ノズル面３６ａ上に混合液６６が滞留する時間が抑えられるので、混合液６６がノズル３８内に浸入することを抑えることができる。これに対し、ワイプ速度が混合液６６の撥水速度より遅い速度の場合、混合液６６も撥水速度より遅いワイプ速度と同じ速度で移動することになる。このため、ワイプ速度が遅いほど、ノズル面３６ａ上に混合液６６が滞留する時間が長くなり、混合液６６がノズル３８内に浸入しやすくなる。

一方、前述のように、ワイプ速度が速いほど、ワイプ中に混合液６６がちぎれて混合液６６の液滴がノズル面３６ａ上に残りやすくなるため、ワイプ速度は、ワイプ液単体の撥水速度以下とすることが好ましい。ここで、ノズル面３６ａ上における液体の撥水速度は、液体の粘度が低いほど速くなる。本実施の形態では、ワイプ液の粘度がインクの粘度よりも低いため、ワイプ液単体の撥水速度は、混合液６６の撥水速度よりも速い。

上記説明したことから、インクジェット印刷装置１では、ワイパ５１によるワイプ速度を、ノズル面３６aにおける混合液６６の撥水速度に応じて設定している。より具体的には、ワイプ速度を、ノズル面３６aにおける混合液６６の撥水速度以上で、ワイプ液単体の撥水速度以下の速度としている。

次に、インクジェット印刷装置１におけるインクジェットヘッド３１のクリーニングの実験結果について、図１２を参照して説明する。

図１２に示すように、この実験では、粘度がそれぞれ４ｍＰａ・ｓ，１０ｍＰａ・ｓ，５０ｍＰａ・ｓである３種類のワイプ液を用いた。また、それぞれの粘度のワイプ液に対して、２０ｍｍ／ｓ，５０ｍｍ／ｓ，８０ｍｍ／ｓのワイプ速度でインクジェットヘッド３１のワイプを行った。粘度が４ｍＰａ・ｓのワイプ液については、１０ｍｍ／ｓでもワイプを行った。そして、クリーニング後のインクジェットヘッド３１による印刷物を評価した。

印刷物の評価において、ノズル抜け（ノズル３８からのインクの不吐出）が見つからず、良好な印刷物を「Ａ」と評価した。空吐出で改善する程度の数のノズル抜けがある印刷物を「Ｂ」と評価した。空吐出でも改善しないほどにノズル抜けが多数発生している印刷物を「Ｃ」と評価した。「−」は、ノズル面３６ａにワイプ液が接触していない場所があり、ノズル面３６ａのクリーニングができていないため評価対象外であることを示す。

なお、図１２におけるワイパ形状欄に記載のフラット形状は、本実施の形態のワイパ５１の形状であり、図５に示すように、上辺が水平な直線状となっている形状である。

ここで、この実験におけるインクの粘度は、１０ｍＰａ・ｓである。すなわち、４ｍＰａ・ｓのワイプ液の粘度は、インクの粘度より低く、インクの粘度の半分以下である。１０ｍＰａ・ｓのワイプ液の粘度は、インクの粘度と同等である。５０ｍＰａ・ｓのワイプ液の粘度は、インクの粘度より大きい。

図１２に示すように、粘度が１０ｍＰａ・ｓのワイプ液および５０ｍＰａ・ｓのワイプ液では、２０ｍｍ／ｓ，５０ｍｍ／ｓのワイプ速度において、良好な印刷物が得られなかった。１０ｍＰａ・ｓ，５０ｍＰａ・ｓでは高粘度のため、ワイプ液とインクとの混合液がせん断力によりちぎれてノズル面３６ａ上に残ったからである。なお、８０ｍｍ／ｓのワイプ速度では高速のため、混合液がノズル面３６ａに十分に接触しない状態でワイパ５１が移動し、ノズル面３６ａのクリーニングができていなかった。

粘度が４ｍＰａ・ｓのワイプ液では、２０ｍｍ／ｓ，５０ｍｍ／ｓのワイプ速度において、良好な印刷物が得られた。１０ｍｍ／ｓのワイプ速度においては、良好な印刷物が得られなかった。８０ｍｍ／ｓのワイプ速度では、上述の１０ｍＰａ・ｓ，５０ｍＰａ・ｓの場合と同様に、ノズル面３６ａのクリーニングができていなかった。

ここで、４ｍＰａ・ｓのワイプ液とインクとの混合液の撥水速度は、１５ｍｍ／ｓである。また、４ｍＰａ・ｓのワイプ液単体の撥水速度は、５０ｍｍ／ｓである。したがって、ワイプ液の粘度がインクの粘度より低い場合において、ワイプ速度がノズル面３６aにおける混合液の撥水速度以上で、ワイプ液単体の撥水速度以下の速度である場合に、良好な印刷物が得られることが確認された。

粘度が４ｍＰａ・ｓのワイプ液の場合において、１０ｍｍ／ｓのワイプ速度で良好な印刷物が得られなかったのは、ワイプ速度が遅すぎることで、混合液がノズル３８内に浸入したためである。

次に、比較例として、本実施の形態とは異なり、凸形状のワイパを用いてインクジェットヘッド３１のクリーニングを行った場合の実験結果を、図１３に示す。

凸形状のワイパは、左右方向における中央部分が、左側部分および右側部分より突出した形状のワイパである。この凸形状のワイパは、突出した中央部分がノズルガード３７の開口部４６に挿入され、ノズル面３６ａに接触してワイプするものである。

図１３に示すように、凸形状のワイパでは、ワイプ液の粘度が４ｍＰａ・ｓで、ワイプ速度が２０ｍｍ／ｓでも５０ｍｍ／ｓでも、良好な印刷結果は得られなかった。凸形状のワイパでは、ワイパの中央部分がノズル面３６ａに接触してワイプすることで、ワイプ液がノズル３８内に押し込まれたためである。

ところで、上述のように、インクジェット印刷装置１では、インクより粘度が低いワイプ液を使用するが、環境温度変化等により、ワイプ液槽５４のワイプ液の粘度が上昇することがある。

そこで、ワイプ液の粘度が上昇したと判断される場合において、制御部５は、ヒータ６２を駆動させてワイプ液槽５４のワイプ液に加温することで、ワイプ液の粘度を低下させる。

具体的には、制御部５は、図示しない温度センサにより検出される環境温度が規定温度未満になった場合、ヒータ６２を駆動させてワイプ液槽５４のワイプ液に加温することで、ワイプ液の粘度を低下させる。

また、時間経過に伴い、揮発によりワイプ液槽５４のワイプ液の粘度が上昇することがある。そこで、制御部５は、規定期間ごとに、ヒータ６２を駆動させてワイプ液槽５４のワイプ液の粘度を低下させるようにしてもよい。

また、インクジェットヘッド３１をワイプしたワイパ５１がワイプ液槽５４のワイプ液に浸かることで、ワイプ液にインクが混ざり、ワイプ液槽５４のワイプ液の粘度が上昇することがある。そこで、制御部５は、クリーニングを規定回数行うごとに、ヒータ６２を駆動させてワイプ液槽５４のワイプ液の粘度を低下させるようにしてもよい。

以上説明したように、インクジェット印刷装置１では、ワイパ５１は、ノズルガード３７の開口部４６により露出したノズル面３６aを、非接触でワイプ液を介してワイプする。これにより、ワイパがワイプ液をノズル３８内に押し込むことが回避される。また、制御部５は、ノズル面３６aにおけるワイプ液とインクとの混合液の撥水速度に応じて、ワイパ５１によるワイプ速度を制御する。これにより、ノズル面３６ａ上に混合液が滞留する時間を抑え、混合液がノズル３８内に浸入することを抑えることが可能になる。このため、インクジェットヘッド３１のクリーニング後の空吐出を省略し、インクの無駄を低減することが可能になる。

具体的には、制御部５は、ワイプ速度を、ノズル面３６aにおける混合液６６の撥水速度以上で、ワイプ液単体の撥水速度以下の速度としている。これにより、ノズル面３６ａ上に混合液が滞留する時間を抑え、混合液がノズル３８内に浸入することを抑えるとともに、ワイプ中に混合液がせん断力によりちぎれてノズル面３６ａ上に残ることを抑えることができる。この結果、インクジェットヘッド３１のクリーニング後の空吐出を省略してインクの無駄を低減できるとともに、空吐出によっても改善しないインクの吐出不良を低減し、印刷画質の低下を抑えることができる。

また、インクジェット印刷装置１では、ワイプ液槽５４にヒータ６２を備えたので、ワイプ液の粘度が低下した場合に、粘度を上昇させるよう調整できる。これにより、環境温度の変化等によるワイプ液の粘度の上昇によりワイプ中に混合液がせん断力によりちぎれてノズル面３６ａ上に残ることを低減することが可能になる。

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１ インクジェット印刷装置
２ シャトルベースユニット
３ フラットベッドユニット
４ シャトルユニット
５ 制御部
２６ ヘッドユニット
２７ メンテナンス部
３１ インクジェットヘッド
３６ ノズルプレート
３６ａ ノズル面
３７ ノズルガード
３８ ノズル
３９ ノズル列
４６ 開口部
５１ ワイパ
５２ ワイパ固定部
５３ ワイパ駆動部
５４ ワイプ液槽
６２ ヒータ
６６ 混合液

Claims (3)

1. ノズル列が形成されたノズル面と、前記ノズル面を覆うものであって、前記ノズル列を露出させるための開口部が形成されたノズルガードとを有するインクジェットヘッドと、
   インクよりも粘度が低いワイプ液により濡らされ、前記ノズルガードをワイプするとともに、前記開口部により露出した前記ノズル面を、ワイプ液を介して非接触でワイプするワイパと、
   ワイプ液とインクとの混合液が前記ワイパに追随して前記ノズル面上を移動する際の混合液の後端の移動速度である、混合液の撥水速度に応じて、前記ワイパのワイプ速度を制御する制御部と
   を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 前記制御部は、前記ワイプ速度を、混合液の撥水速度以上で、ワイプ液単体の撥水速度以下の速度とすることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記ワイパに付着させるワイプ液を保持するワイプ液槽と、
   前記ワイプ液槽のワイプ液に加温する加温部と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット印刷装置。