(57)【要約】【課題】  ノズル面の残留インクやノズル面及びノズルエッジ内壁のインク固化物を除去し、安定吐出を達成することを目的とするインクジェットヘッド回復装置及びインクジェットヘッドのクリーニング方法の提供。【解決手段】  基布上に化学繊維のパイルを配置しこのパイルによりノズル面及びノズル内をクリーニングし、使用するパイルはノズル径に対してパイルの直径が二分の一以下であり、パイルは基布上に植毛または織布により配置され、また基布上に配置したパイルの先端面をノズル面と平行に配置し、パイル先端面を上昇させてノズル面に接触後０．５ｍｍ以上押圧してノズル面と平行に動作させクリーニングを行う。【選択図】        図１
2007050608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドのノズル面のクリーニングにおいて、基布上にパイルを配置し、このパイルによりノズル面およびノズル内のクリーニングを行うことを特徴とするインクジェットヘッド回復装置。
【請求項２】
前記パイルにおいて、ノズル径に対してパイルの直径が１／２以下であることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド回復装置。
【請求項３】
前記パイルにおいて、パイルが化学繊維であることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッド回復装置。
【請求項４】
前記化学繊維が、ナイロン（登録商標）であることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド回復装置。
【請求項５】
前記化学繊維が、レーヨンであることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド回復装置。
【請求項６】
前記化学繊維が、基布上に植毛により配置されたことを特徴する請求項３記載のインクジェットヘッド回復装置。
【請求項７】
前記化学繊維が、基布上に織布により配置されたことを特徴する請求項３記載のインクジェットヘッド回復装置。
【請求項８】
インクジェットヘッドのノズル面のクリーニングにおいて、パイルを配置したパイル先端面をノズル面に接触後、０．５ｍｍ以上押圧してノズル面と平行に動作させることを特徴とするインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク滴を吐出、飛翔させて記録媒体上に画像を形成し記録するインクジェット記録装置のインクジェットヘッドに係るインクジェットヘッド回復装置及びインクジェットヘッドのクリーニング方法に関し、特に、ノズル内及びノズル面のクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録装置は低騒音、高速記録等の特徴によりコンピュータ等の記録印字方式として広く使用されている。
【０００３】
インクジェット記録装置のインクジェットヘッドとしては、インク滴を精度良く吐出、飛翔させるために、直径２０〜５０μｍに加工されたノズルの外表面に撥インク処理が施されている。撥インク処理を行うことにより、インク吐出時にノズル周辺にインク滴が溜まることが防止でき、吐出安定性が向上する。
【０００４】
実際にノズル周辺にインクの液溜まりが生じると、インク滴がノズルから吐出、飛翔する際にノズル周辺の液溜まりの影響を受け、飛翔方向が乱れ、着弾した際に所望の位置からはずれ、正確な画像形成が不可能になる。さらにインクの液溜まりが大きくなり、ノズルの周囲全面にインクが溜まると吐出不可能になる。
【０００５】
さらに、ノズル周辺のインクの液溜まりが乾燥し固化すると次に吐出する際に影響を受け吐出が不安定になったり、飛翔方向のよれが生じる。
【０００６】
一般的に普及しているドロップオンデマンド型のインクジェットプリンタでは、高精細、高速印字を達成するためにマルチノズル化した構成であり、ノズルは樹脂または金属のプレートに形成しその外表面に撥インク膜を形成している。
【０００７】
撥インク膜の形成は、ノズルを加工したプレートに、感光性の樹脂等をノズル内に圧接させ穴埋めした後、撥インク材料を表面に形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、特許文献２では基板にエキシマレーザーによりノズルを加工した後、撥水性液を塗布しこの際にノズル内に進入したりノズルを塞いだ撥水性膜をブラスト加工を用いて除去する方法が開示されている。
【０００９】
その他の撥インク膜の形成方法としては、撥インク材料中にプレートを浸漬しこれを等速度で引き上げるディッピング法などもある。
【００１０】
しかし、撥水膜の形成にもかかわらず連続的に吐出を行うとノズルプレート表面にインクのミストが付着してインク残りになって固化したり、ノズル最表面のエッジにインク固化物が形成されたりして、吐出が不安定になったり着弾精度が悪化したりするおそれがある。
【００１１】
そのため、一般的には所定の間隔や吐出発数でインクジェットヘッドのクリーニングを行っている。
【００１２】
従来のクリーニング法としては、ブチルゴムやシリコンゴムのブレードでノズルプレート面を擦る方法と、ポリウレタンなどの吸収体で吸い取る方法などが用いられている。
【００１３】
ゴム製のブレードで擦る方法では、撥水膜へのダメージの懸念やインクの再付着の可能性が高い。そのためブレードに付着したインクを除去するクリーナーを具備した装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１４】
また、ポリウレタンなどの吸収体を用いる方法では、撥水膜へのダメージが少なく液体の吸収は良いがインク固化物の除去は難しい。
【００１５】
さらに、従来の方法ではノズルエッジ内壁に固化して付着したものに関しては、除去が難しい。
【特許文献１】特開平７−１２５２２０号公報
【特許文献２】特開平７−３０４１７５号公報
【特許文献３】特開平１０−２１７４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
最近、ニーズが高まっている写真や画像の印字においては、高発色インク、耐候性インクなどの必要性が生じてきている。また、インクジェット技術を産業用途への展開を考えた場合、特殊なインクに対応する必要性も生じてきている。
【００１７】
このようなニーズに対応するには更なる吐出安定性が求められており、インク残りとともに固化物の除去が必須であり、両方を満足するインクジェットヘッド回復装置が望まれている。
【００１８】
そこで、本発明は前記の課題を解決するためになされたものであり、その目的としてインクジェットヘッドのノズル面のクリーニングにおいて、ノズル面のインク残りやノズル面及びノズルエッジ内壁のインク固化物の除去を行うインクジェットヘッド回復装置及びインクジェットヘッドのクリーニング方法を提供し、安定吐出を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の問題を解決するため本発明では、インクジェットヘッドのノズル面に付着したインクやインク固化物の除去、ノズルエッジ内壁に付着した固化物の除去を行うものである。
【００２０】
そのために、基布上にパイルを配置しこのパイルによりノズル面及びノズルエッジ内壁をクリーニングするものである。
【００２１】
使用するパイルにおいては、ノズル径に対してパイルの直径が１／２以下であり、パイルは基布上に植毛または織布により配置される。
【００２２】
パイル材としては、天然繊維と比べてパイル径のばらつきが少ないナイロン（登録商標）やレーヨンなどの化学繊維が用いられる。
【００２３】
クリーニング方法としては、基布上に配置したパイルの先端面をノズル面に接触後、０．５ｍｍ以上押圧して所定の移動距離でノズル面と平行に動作させ、インク残りや固化物を除去する。
【００２４】
これにより、インク残りやノズル面とノズルエッジ内壁のインク固化物の除去が可能であり、高精度に安定した吐出が得られる。
【００２５】
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。
【００２６】
（１）インクジェットヘッドのノズル面のクリーニングにおいて、基布上にパイルを配置し、このパイルによりノズル面およびノズル内のクリーニングを行うことを特徴とするインクジェットヘッド回復装置。
【００２７】
（２）インクジェットヘッドのノズル面のクリーニングにおいて、パイルを配置したパイル先端面をノズル面に接触後、０．５ｍｍ以上押圧してノズル面と平行に動作させることを特徴とするインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ノズル径に対してパイルの直径が１／２以下の化学繊維のパイルを植毛または織布により基布上に配置したものを用いることで、ノズル面だけではなく、ノズル内にもパイルが入り込みクリーニングが可能で、ノズル面のインク残りや固化物、さらにはノズルエッジ内壁に付着した固化物の除去が可能となる。
【００２９】
また、パイルを密に配置しているのでインクの吸収性がよい。
【００３０】
さらにパイルを一本ずつ配置しているため、除去されたインクや固化物がパイル間に堆積され、一度除去した固化物やインクのノズル面への再付着が少なく短い時間で清浄化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明は、インク滴を吐出、飛翔させて記録媒体上に画像を形成し記録するインクジェット記録装置のインクジェットヘッドに関し、特に、ノズル面及びノズルエッジのインク残りやインク固化物の除去に関する課題に対して解決するものである。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態に関わるインクジェットヘッド回復装置の概略図である。
【００３３】
パイルはナイロン（登録商標）やレーヨンを用い、基布上に植毛または織布により起毛させ所望のパイル長に調整する。
【００３４】
パイルとしては、パイルの直径が揃っている化学繊維が望ましく、コットンのような天然繊維はパイル径が不揃いで、また基布からも脱落しやすくゴミが発生するため使用は望ましくない。
【００３５】
パイル径は、インクジェットヘッドのノズル径に合わせて選択し、ノズル径に対してパイルの直径が１／２以下であることが望ましい。
【００３６】
基布上に起毛させるパイルの密度としては、５００〜８００本／ｃｍ２程度に調整される。
【００３７】
クリーニングにおいては、初めにパイルを起毛させた基布をインクジェットヘッドのノズルプレートの寸法と同等以上の寸法に切断し、平滑な金属板の上に貼り合わせる。
【００３８】
金属板に貼り合わせた基布上のパイル先端面とノズルプレート面とを平行に配置し、パイル先端面を上昇させノズルプレート面に接触後、０．５ｍｍ以上押圧する。その後、パイル先端面をノズル面と平行に所定の移動距離で動作させてクリーニングを行う。
【００３９】
インク固化物の除去においては、インクの固形成分を除去した溶媒組成のみのインクを洗浄液として準備し、起毛させたパイルに洗浄液を含浸させてクリーニングを行ってもよい。
【００４０】
クリーニング性能の評価として、初めに吐出周波数２ｋＨｚで３０分間連続吐出を行い、ノズルプレート表面及びノズルエッジを光学顕微鏡で観察しインク残りやインク固化物の有無を観察する。
【００４１】
３分間休止後、吐出周波数２ｋＨｚで連続吐出を行い、インク滴の飛翔状態と吐出安定性を観察評価する。
【００４２】
その後、ノズルプレートのクリーニングを行い、クリーニング後のノズルプレート表面を光学顕微鏡で観察する。
【００４３】
再度、吐出周波数２ｋＨｚで連続吐出を行い、インク滴の飛翔状態と吐出安定性を観察評価する。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
直径が１１μｍのナイロン（登録商標）のパイルを基布上に植毛し、パイル長が１．５ｍｍになるよう切断調整して総厚２．２ｍｍのクリーニング部材を作製した。パイルは１ｃｍ２あたり約５５０本植毛した。
【００４５】
作製したクリーニング部材を外形寸法が２×４×１ｃｍのステンレス板上に接着した。
【００４６】
水性顔料にエチレングリコール、ジエチレングリコール、イオン交換水を加えて調整し、粘度が４ｍＰａ・ｓ、表面張力４５ｍＮ／ｍのインクを準備した。
【００４７】
ノズル径がΦ２５μｍのインクジェットヘッドを用いて上記の顔料インクを吐出周波数２ｋＨｚで３０分間連続吐出したところ、ノズルプレート表面にインク吐出時に飛翔して付着したと思われるインクミストとノズルエッジの一部にインクの固化物が観察された。
【００４８】
３分間休止後、同様に吐出周波数２ｋＨｚで吐出させたところ、インク飛翔方向のよれが観察され、さらに吐出も不安定であった。
【００４９】
このインクジェットヘッドのノズルプレート面にパイル先端面を接触させ、０．７ｍｍ押圧して移動距離として１５ｍｍ往復動作を繰り返しクリーニングを行った。
【００５０】
クリーニング後のノズルプレート表面を観察したところ、インク残りやノズルエッジの固化物残りは認められなかった。
【００５１】
クリーニング後のインクジェットヘッドを用いて、吐出周波数２ｋＨｚで吐出を行ったところ、インクの飛翔方向のよれは認められず、安定した吐出が得られた。
【００５２】
（実施例２）
直径が８μｍのレーヨンのパイルを基布上に織布し、パイル長が１．３ｍｍになるように切断調整して総厚２．０ｍｍのクリーニング部材を作製した。パイルは１ｃｍ２あたり約７８０本起毛するようにした。
【００５３】
作製したクリーニング部材を外形寸法が２×４×１ｃｍのステンレス板上に接着した。
【００５４】
実施例１と同様に、水性顔料にエチレングリコール、ジエチレングリコール、イオン交換水を加えて調整し、粘度が４ｍＰａ・ｓ、表面張力４５ｍＮ／ｍのインクを準備した。
【００５５】
ノズル径がΦ２０μｍのインクジェットヘッドを用いて上記の顔料インクを吐出周波数２ｋＨｚで３０分間連続吐出したところ、ノズルプレート表面にインク吐出時に飛翔して付着したと思われるインクミストと一部にインクの固化物が観察された。ノズルエッジの一部にもインクの固化物が観察された。
【００５６】
３分間休止後、同様に吐出周波数２ｋＨｚで吐出させたところ、インク飛翔方向のよれが観察され、さらに吐出も不安定であった。
【００５７】
このインクジェットヘッドのノズルプレート面にパイル先端面を接触させ、０．８５ｍｍ押圧して移動距離として２０ｍｍ往復動作を繰り返しクリーニングを行った。
【００５８】
クリーニング後のノズルプレート表面を観察したところ、インク残りやインク固化物残りは認められなかった。
【００５９】
クリーニング後のインクジェットヘッドを用いて、吐出周波数２ｋＨｚで吐出を行ったところ、インクの飛翔方向のよれは認められず、安定した吐出が得られた。
【００６０】
（比較例１）
実施例１と同様にナイロン（登録商標）のパイルを用いてクリーニング部材を作製した。但し、パイルの直径を１８μｍとした。
【００６１】
同様にノズル径がΦ２５μｍのインクジェットヘッドを用いて上記の顔料インクを吐出周波数２ｋＨｚで３０分間連続吐出したところ、ノズルプレート表面にインク吐出時に飛翔して付着したと思われるインクミストとノズルエッジの一部にインクの固化物が観察された。
【００６２】
３分間休止後、同様に吐出周波数２ｋＨｚで吐出させたところ、インク飛翔方向のよれが観察され、さらに吐出も不安定であった。
【００６３】
このインクジェットヘッドのノズルプレート面にパイル先端面を接触させ、０．７ｍｍ押圧して移動距離として１５ｍｍ往復動作を繰り返しクリーニングを行った。
【００６４】
クリーニング後のノズルプレート表面を観察したところ、インク残りは認められなかったが、ノズルエッジの固化物残りが認められた。
【００６５】
クリーニング後のインクジェットヘッドを用いて、吐出周波数２ｋＨｚで吐出を行ったところ、インクの飛翔方向のよれが認められた。
【００６６】
（比較例２）
パイルとして天然繊維のコットンを用いて、クリーニング部材を作製した。
【００６７】
実施例１と同様にインク吐出後のノズルプレート表面をクリーニングしたところ、インク残りが観察された。さらに、基布上から脱落したコットンのノズルプレート表面への付着が観察された。
【００６８】
クリーニング後のインクジェットヘッドを用いて、吐出周波数２ｋＨｚで吐出を行ったところ吐出は不安定であった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例に係るインクジェットヘッド回復装置の図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    パイル
２    基布
３    ノズルプレート
４    インクジェットヘッド
【図１】
2007050608.tif 000003