(57)【要約】【課題】本発明は、クリーニング性能に優れ、且つインク噴射口表面の撥インク膜の機能を低下させることないクリーニング装置を提供する。ひいてはあらゆるインクに対応できる撥インク処理を有するインクジェット記録装置の提供を示唆するものである。【解決手段】インクジェット記録装置を吸引クリーニングする方法で、その装置をインク吐出の直角方向にオリフィス表面上を高速で空気を流し、ノズル周辺を負圧にし吸引清掃する。そのクリーニング装置の流路はオリフィスを含む幅２ｍｍ程度にして空気流入口の面積を除々に減少し負圧部ではその面積を１／４〜１／３の面積にし、クリーニング装置の流路をノズル整列に対しほぼ中央に位置するように整列方向に移動して清掃する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内のインクを駆動手段にてオリフィスより吐出するノズルを複数配列したインクジェット記録装置において、
前記ノズルのオリフィスを含む表面上において、インクの吐出方向と垂直の方向に空気流を発生させるクリーニング装置を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記クリーニング装置は、少なくとも二つの空気流入口と、空気流出口を有し、前記空気流入口は前記空気流出口を介して対称に配設されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記クリーニング装置の前記空気流入口から空気流出口までの経路の一部に、空気流入口の面積の１／３〜１／４の狭流路部を設けたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
一方の狭流路部と他方の狭流路部はノズルの配列ピッチに対して略１／２ずれた位置関係とすることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記クリーニング装置は、前記空気流出口を介して、吸引したインク等を収容する貯蔵タンクと連結していることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置のノズル表面のクリーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置のインク吐出面であるオリフィス表面は、インク吐出の安定性を維持するために撥インク処理が施されていることは当業者では周知となっている。撥インク性はインクが表面張力で球形でオリフィス表面に接し、その接触角の大小で表現される。撥水の特性は接触角が４０°以上で現れるとされている。
【０００３】
しかし、撥インク処理を施したインクジェット記録装置であっても、インクが媒体に着地したときに微小なインクが跳ね返り、オリフィスの表面に付着するという問題がある。
【０００４】
一方、媒体が紙のようなものの場合、紙紛がオリフィス表面に付着するという問題もある。
【０００５】
これら微小な跳ね返りインクや紙紛が、インクの吐出するノズル近傍で、かつ吐出するインクが接する場所に位置すると、インクの方向性に影響し、着弾位置が狂い印刷品質などが損なわれるといった不具合が生じる。
【０００６】
このため、定期的なオリフィス表面に付着したインクや異物の除去のクリーニングが必要になる。従来のクリーニング法は
（１）ゴムまたは軟質のプラスチックを表面に押付け、横に滑らせながら、残留したインクや紙紛を掻き取る。それでも取りきれないインク等は吸収材、例えば布や紙で拭取る。
（２）インク吐出口を囲むかまたはインクジェットヘッド全体を覆って密閉し、真空吸引する。
の二通りの方法が一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者（１）の方法は表面の撥インク膜に対し損傷を与え、機能低下を招く。また、吸収材にて吸収されたインクがオリフィス側に転移し汚れる可能性もある。それを避けるには、クリーニング動作毎に拭取り媒体を巻き取り、または新規交換する必要があり、クリーニング装置は大掛かりなものになる。
【０００８】
また、後者（２）の方法は密閉性を確保せねば真空吸引は不可で、その装置は精密で高価なものになる。更に、インクジェットヘッド全体を覆っての吸引は全てのノズルをを同時に吸引するため、例えば異物等が詰まってインクが吐出不可能となったノズルを回復する場合、良好な穴のほうが詰まった穴より流路抵抗が少ないので詰まったノズルからインクが流出することはなく、故に完璧な回復は期待できない。異物を排出するため、真空度を上げて除去を試みると、インクが多量にノズルより流出し無駄になる。いずれにしても真空吸引のクリーニング方式は高い真空度を発生する装置が必要であり高価である。
【０００９】
結局、従来のクリーニング法で効果的でかつ利用者に適切な価格で提供できる方法は、オリフィス表面に吸引清掃装置が接し、すなわち撥インク膜に接触する方法である。この場合、オリフィス表面を擦るので、撥インク膜が摩滅し機能が損なわれ、機能低下をもたらすという不具合がある。よって、撥インク膜は本来の機能に付加して耐擦性を有することは必須となる。
【００１０】
そこで、撥インク材料としてフッ素高分子使い、オリフィス表面に膜として形成する前処理を工夫して、その耐擦性を向上させている。しかし、インクを吐出する他の機能部品に比して著しく寿命は短く、撥インクの機能低下となったところでインクジェットヘッドを交換または廃棄することとなる。この様に現状は不満足ながら対象のオリフィスに撥インク処理をしている。また、ある程度の耐擦性を有する材料では撥インク性も十分とは言えず、そのため安定した吐出特性を有するインクは限定されていた。よって、インクジェットヘッドを応用した用途も限られていた。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、インクジェットヘッドにおいて、インク噴射特性を恒久的に維持し、かつ性能を損なっていた原因を解消し、インクジェットヘッドそのものの寿命を延ばし、また安価で且つ高性能の装置を提供し、そしてあらゆるインクに対応出来るインクジェットプリントヘッドを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に記載の発明は、チャンバ内のインクを駆動手段にてインクをオリフィスより吐出するノズルを複数配列したインクジェット記録装置において、前記ノズルのオリフィスを含む表面上において、インクの吐出方向と垂直の方向に空気流を発生させるクリーニング装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、クリーニング装置に、少なくとも二つの空気流入口と、空気流出口を設け、前記空気流入口は前記空気流出口を介して対称に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記クリーニング装置の前記空気流入口から空気流出口までの経路の一部に、空気流入口の面積の１／３〜１／４の狭流路部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、一方の狭流路部と他方の狭流路部をノズルの配列ピッチに対して略１／２ずれた位置関係とすることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１記載の発明において、クリーニング装置に、前記空気流出口を介して、吸引したインク等を収容する貯蔵タンクと連結させたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明になるインクジェット記録装置のクリーニング装置の断面図である。
【００１８】
図１において、１はクリーニング装置の全体を示し、図中の矢印は空気の流れを示す。２はその空気の排出口であり、後述するインクを貯蔵するタンクに連結されている。そして、全体の形状は前記排出口２に対し、ほぼ対称になっている。３ａは空気の流入口であり、反対側に同じ空気の流入口３ｂがある。そして、空気の流れの下流に位置する４ａ及び４ｂは夫々流路の一部が絞られている吸引部を形成している。５は前記吸引部４ａより吸引されたインクである。７はインクジェットヘッドの先端を示しており、８はオリフィス、９はオリフィスに連通しているチャンバ、１０はオリフィスプレート、１１はチャンバプレートである。そして、図示しない駆動手段によりチャンバ９の体積が変位され、この体積変化によってオリフィス８からインクが吐出される構成となっている。
【００１９】
また、図２はクリーニング装置を空気流入口より見た図、すなわち図１の側面断面図である。図２に示すように、吸引部４ａはノズルを含む周辺の範囲を覆っている。
【００２０】
図３は吸引されたインクを収容する貯蔵タンクの断面図である。図３において６はインク５を貯蔵するタンクであり、排出口２から空気と一緒に排出された廃インクを収容する。
【００２１】
従来の吸引方法において、その必要負圧はインクジェットヘッドの流路、またはノズル径により異なるが大気圧に対して−１０ｋＰａ〜−４０Ｋｐａに設定されている。この設定値で吸引したとしても、図１において流入した空気は吸引部４ａ及び４ｂで絞られ、流速が増大する。これにより、ノズルのオリフィスを含む近傍表面のみをインク吐出方向とは直角に高速で空気を流すことが可能となり、そのため吸引部４ａ及び４ｂでは負圧が発生し、ノズル開口部よりインク５を強力に吸引することができる。また、オリフィス表面に付着した異物は吸引され流出口まで導かれ排出されるため、オリフィス表面に残留せず、他の手段で拭取る必要性はない。
【００２２】
例えば吸引部４ａ及び４ｂの幅を２ｍｍとし、流入口３ａ及びｂの幅を３ｍｍ、吸引部の高さ４ａ及び４ｂを１ｍｍと設定した流路形状の場合、毎秒０．５ｌ〜１ｌの空気を流せる系とすればよい。
【００２３】
本発明の構成によれば、吸引により発生した負圧により、クリーニング装置１はオリフィス表面に密着し、その吸着力は安定し、接する面積を適当に選択すれば表面の撥インク膜に対して損傷を与えない面圧になる。そして、ほぼ左右対称の形状になっているので左右に前記クリーニング装置を移動しても、摩擦等により吸着量は増大するが、移動方向によりその力の違いはなく、移動機構、全体の信頼性設計も容易なシステムをなる。
【００２４】
前記吸引部４ａ，ｂの距離はノズルの配設ピッチ１／２ずれている。これはノズルよりインクを吸引したとき、その負圧が低下して左右同時の吸引は吸引不足になるため、更にそれを防ぐのに吸引能力を高めた真空吸引装置が必要になることを避けるためである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、組立精度、あらゆるインクに対応可、保守性や高性能・信頼性を有し且つ安価なインクジェットプリントヘッドが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例となるインクジェット記録装置に適用されるクリーニング装置の縦断面図
【図２】図１の側面断面図
【図３】インク貯蔵タンクの一例を示す断面図
【符号の説明】
１　クリーニング装置
２　流出口
３ａ、３ｂ　流入口
４ａ、４ｂ　吸引部
５　インク
６　タンク
７　インクジェットヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004090361.tif 000005