(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドの組み立て後にインク流路と吐出ノズルから異物を除去し製造歩留を向上させる。また、洗浄系を持たせ使用時においての異物詰まり（目詰まり）を回復させる。【解決手段】インクジェットヘッドにインク排出口を設け、印供給口→インク排出口でインクを循環させインク流路内の異物を除去する。また、吐出ノズル→インク排出口でインクを循環させ、吐出ノズルの異物を除去（逆洗浄）する。さらに、上記の異物除去系を備えた記録システムで、使用中に発生するノズル内異物詰まりを回復させる記録装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液体を吐出させるために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、複数の液流路とオリフィスが開口するヘッド本体と、インクフィルターを有するインク流路と、液体を貯留するインクタンクと、インク供給路以外の流路と、によって構成されるインクジェット記録ヘッドにおいて、
インク供給路以外の流路から製造時に流路内に存在する異物を除去することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
製造時にインク供給路以外の流路から流路内の異物を除去し、その後にインク供給路塞ぐことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
基板上に液体を吐出させるために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、複数の液流路とオリフィスが開口するヘッド本体と、インクフィルターを有するインク流路と、液体を貯留するインクタンクと、インク供給路以外の流路と、インク供給路以外の流路に設けられたインクポンプと、ヘッド本体を密閉するヘッドキャップと、によって構成されるインクジェット記録ヘッドにおいて、
インク供給路以外の流路から製造時に流路内に存在する異物を除去することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
製造時にインク供給路以外の流路からインクポンプで流路内の異物を除去することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
使用時にインク供給路以外の流路からインクポンプで流路内の異物を除去することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
使用時にインクフィルターを通過させたインクをヘッドキャップから供給し、インク供給路以外の流路からインクポンプで流路内の異物を除去することでノズルの目詰まりを回復させることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐出口から液体を噴射して飛翔液滴を形成し、被記録媒体に記録を行う液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。特に、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の被記録媒体に対して記録を行うプリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用される液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
なお、本発明における「記録」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を付与することも意味する。
【０００３】
【従来の技術】
従来、液体吐出ヘッドのオリフィスから記録液（インク）を吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置が、低騒音、高速記録などの点で優れた記録装置として知られている。
【０００４】
従来のこの種のインクジェット記録装置の一例について、図４を参照して説明する。図４に示す液体吐出ヘッドは、インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子（不図示）複数個並列に設けられた基板と、各エネルギー発生素子対応する位置にそれぞれ吐出ノズル２と、インク中の異物を除去するインクフィルター５と、インクタンク６とを有する。
【０００５】
吐出ノズル２は非常に微細なものであり、この吐出ノズル２が、液体吐出ヘッドの吐出特性を左右する重要な要素の一つとなっている。すなわち、液体吐出ヘッドの吐出ノズル２は、その製造時及び使用時に異物等が目詰まりしないことが必要とされる。
【０００６】
上記の要件を満たすために、インクタンク６とインクジェットヘッド１の供給口３との間にインクフィルター５を設け、インク中に浮遊する異物が吐出ノズル２に目詰まりしない構造が用いられている。
【０００７】
また、インクジェット記録装置の製造においては、使用する部品の洗浄、製造工程の無塵化等により、吐出ノズル２やインク流路にゴミを混入させないような製造方法が用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の液体吐出ヘッドには以下に示すような問題点があった。
【０００９】
一方、近年の記録技術の進歩に伴って、高速、高精細な記録が要求されるようになっている。このため吐出ノズル、大きさ（径）がますます微細になり、かつ、高密度、多ノズルなインクジェットヘッドが製造されるようになってきた。これに対応してインクジェットヘッド１やそのインク流路に微細な異物が混入することで吐出ノズル２に目詰まりが発生してしまう。また、それ自体によりインクジェット記録装置の製造歩留まりが低下し、その製造方法が複雑化してきている。
【００１０】
また、インクジェット記録装置の使用時においては、製造時に混入してしまった異物による目詰まりや、万一インクフェイルター５を異物が通過してしまった場合など、使用途中において吐出ノズル２が目詰まりし、良好な液滴の吐出ができなくなってしまうことがまれに発生している。
【００１１】
従来の場合では、目詰まりした吐出ノズル２から異物を除去することは不可能であり、インクジェットヘッド１を目詰まりしていないヘッドに交換するしかなかった。
【００１２】
そこで本発明は、インクジェット記録装置の製造途中において、インクジェットヘッド１と、吐出ノズル２の中に存在する異物を除去し、目詰まりのないインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、インクジェット記録装置の使用時に発生する吐出ノズル目詰まりにおいて、インクジェットヘッド１と、吐出ノズル２の中に存在する異物を除去し、目詰まりを回復させるインクジェット記録装置を提供することをも目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録装置は、液体を吐出するための吐出口ノズルが設けられたインクジェットヘッドと、インクフィルターを備えたインク流路が前記インクジェットヘッドに接続され、インクジェットヘッドにはインク供給路以外のインク流路を有し、その、インク流路以外の流路から異物を含む液体を吸引し、インクジェットヘッド内の異物を除去することができる構造であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、インク流路以外の流路にインクポンプを有し、インク流路以外の以外の流路からインクポンプで異物を含む液体を吸引し、吐出ノズルの目詰まりやインクジェットヘッド内の異物を除去することができる構造であることを特徴とする。
【００１６】
上記のように構成された本発明のインクジェット記録装置によれば、その組立後に、吐出ノズルやインク流路から製造時に混入した異物を除去する事ができ、インクジェット記録装置の製造歩留まりを容易に上げる事が可能となる。
【００１７】
また、本発明のインクジェット記録装置によれば、記録装置使用中においても目詰まりした吐出ノズルから異物を除去でき、良好な液滴吐出を維持することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、本発明のインクジェット記録装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置は、インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子（不図示）複数個並列に設けられた基板と、各エネルギー発生素子対応する位置にそれぞれ吐出ノズル２が構成されるインクジェットヘッド１に、インク供給口３と、洗浄液排出口４とを有する。インク供給口３にはインク中の異物を除去するインクフィルター５を介し、インクタンク６が接続される。
【００２１】
洗浄液排出口４には排出用チューブ７が接続される。接続方法は、接着、溶着、圧入等従来技術を用い本発明においてその方法は問わない。
【００２２】
次に、図１のように組み立てられたインクジェット記録装置の吐出ノズル２をヘッドキャップ（不図示）または、粘着テープ（不図示）で密閉し、排出チューブ７の開口部よりインクを吸引する。この時、インクタンクにインク以外の洗浄液（例えば水等）で代用することもできる。吸引は真空ポンプ、チューブポンプ、シリンジポンプ等、その方法は問わない。
【００２３】
次に、インクタンク６の接続部を閉じ（方法任意）、吐出ノズル２のヘッドキャップまたは粘着テープを外し、０．１μｍでフィルタリングしたインクまたは洗浄液中に吐出ノズル２を浸し、排出チューブ７の開口部よりインクを吸引する。前記と同じく吸引する液体はインク以外の洗浄液（例えば水等）で代用することもできる。
【００２４】
最後に、洗浄液排出チューブ７の開口部に栓をすることで、本インクジェット記録装置が完成する。洗浄液排出チューブ７の開口部に栓をする方法は栓の圧入、接着樹脂の注入等があり、本発明においてその方法は問わない。
【００２５】
以上の製造方法にて、インクフィルター５から洗浄液排出口７の間と、吐出ノズル２から洗浄液排出口７の間にインクジェット記録装置組立時に混入した異物を除去することができる。組立後に異物が除去できるので、インクジェット記録装置を構成する各々の部品をあらかじめ洗浄しておくことや、組立環境の無塵化を考慮することなく、吐出ノズルの目詰まりのしないインクジェット記録装置が製造できる。
【００２６】
さらに、製造後に吐出ノズルが目詰まりした時においても、洗浄液排出口７を再度開放し、前記手順に従い吐出ノズル２やインク流路から目詰まりした異物を取り除く事も可能である。
【００２７】
（実施形態２）
図２は、本発明のインクジェット記録装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置は、インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子（不図示）複数個並列に設けられた基板と、各エネルギー発生素子対応する位置にそれぞれ吐出ノズル２が構成されるインクジェットヘッド１に、インク供給口３と、インク排出口７とを有する。インク供給口３にはインク供給を開閉するバルブ１２とインク中の異物を除去するインクフィルター５を介し、インクタンク６が接続される。インク排出口７には洗浄ポンプ９と逆流防止弁１２を介しインクタンク６に接続される。ここで、インクタンク６の液面は大気に開放している必要がある。
【００２９】
また、インクジェットヘッド１の吐出ノズル２を完全に密閉できるようにヘッドキャップ８を設ける。ヘッドキャップ８は液滴吐出時においては開放されている（不図示）。ヘッドキャップ８には２つの口があり、一方はインクの流れを開閉するバルブ１１を介しインクフィルター８に分岐接続され、もう一方は回復ポンプ１０と逆流防止弁１２を介しインクタンク６に接続される。ここで、ヘッドキャップ８に設けられる２つの口はなるべく離して配置することが望ましい。回復ポンプ１０は後記の目詰まり除去以外に、インク流路や吐出ノズル２内に存在する気泡を除去する際にも使用し液滴の安定吐出をするために、従来のインクジェット記録装置で採用されているものと同じである。
【００３０】
図２に示すインクジェット記録装置のインク流路の接続方法は実施形態１と同じく、接着、溶着、圧入等従来技術を用い本発明においてその方法は問わない。
【００３１】
次に、本発明のインクジェット記録装置において、図２と図３を併用しつつ吐出ノズル２の目詰まりを回復させる方法を説明する。
【００３２】
始めに、インクジェットヘッド１の吐出ノズル２を完全に密閉するようにヘッドキャップを密着させる（図３−手順１）。
【００３３】
次に、バルブ１１を閉じバルブ１２を開放にしつつ、回復ポンプ１０を動作させる。この時、洗浄ポンプ９は停止状態であるが、逆流防止弁１２によりインクタンク６からインク排出口７へのインク流は遮断され、インク流はインクタンク６→インクフィルター５→ヘッドキャップ８→回復ポンプ１０→インクタンク６の循環する系になる。このインク流によりヘッドキャップ８内に存在していた異物が除去される（図３−手順２）。
【００３４】
その次に、バルブ１１を開放にしバルブ１２を閉じて、洗浄ポンプ９を動作させる。この時、回復ポンプ１０は停止状態であるが、逆流防止弁１２によりインクタンク６からヘッドキャップ８へのインク流は遮断され、インク流はインクタンク６→インクフィルター５→ヘッドキャップ８→吐出ノズル２→インク排出口７→洗浄ポンプ９→インクタンク６の循環する系になる。このインク流により吐出ノズル２に目詰まりしていた異物が除去される（図３−手順３）。
【００３５】
さらに、バルブ１１を閉じバルブ１２を開放にしつつ、洗浄ポンプ９を動作させる。この時、回復ポンプ１０は停止状態であるが、逆流防止弁１２によりインクタンク６からヘッドキャップ８へのインク流は遮断され、インク流はインクタンク６→インクフィルター５→インク供給口３→インク排出口７→洗浄ポンプ９→インクタンク６の循環する系になる。このインク流によりインクジェットヘッド１内に浮遊していた異物が除去される（図３−手順４）。
【００３６】
以上の異物除去終了後に安定した液滴吐出をするために、バルブ１１を閉じバルブ１２を開放にしつつ、回復ポンプ１０を動作させる。この時、洗浄ポンプ９は停止状態であるが、逆流防止弁１２によりインクタンク６からインク排出口７へのインク流は遮断され、インク流はインクタンク６→インクフィルター５→インク供給口３→吐出ノズル２→ヘッドキャップ８→回復ポンプ１０→インクタンク６の循環する系になる。このインク流によりインクジェットヘッド１を含むインク流路と吐出ノズル２内の気泡が除去される（図３−手順５）。
【００３７】
最後に、本実施形態での液滴吐出時の状態は、バルブ１１を閉じバルブ１２を開放にしつつ、回復ポンプ１０と洗浄ポンプ９は停止状態である。逆流防止弁１２によりインクタンク６からインク排出口７へのインク流とインクタンク６からヘッドキャップ８へのインク流は遮断され、インク流はインクタンク６→インクフィルター５→インク供給口３→吐出ノズル２→記録媒体（不図示）となり、記録媒体に液滴が噴射される（図３−手順６）。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インクジェットヘッドに設けられた、洗浄液排出口により、吐出ノズル内やインク流路内の異物を除去できるので、インクジェット記録装置の製造時において、吐出ノズルの目詰まりを回復することができ、その結果として、製造歩留向上が容易に可能になる。
【００３９】
さらに、本発明によれば、インクジェットヘッドに設けられた、インク排出口と、洗浄ポンプにより、万一使用時に吐出ノズルに目詰まりを生じても、その目詰まりを回復されることができ、その結果として、液体吐出動作を安定して良好に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の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２の実施形態のインクジェット記録装置を示す構成図である。
【図３】図２に示したインクジェット記録装置の目詰まりを回復する手順を示す表である。
【図４】従来のインクジェット記録装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１  インクジェットヘッド
２  吐出ノズル
３  インク供給口
４  洗浄液排出口
５  インクフィルター
６  インクタンク
７  排出チューブ
８  ヘッドキャップ
９  洗浄ポンプ
１０  回復ポンプ
１１、１２  バルブ
１３  逆流防止弁
【図１】
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【図２】
2004174820.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004174820.tif 000006