(57)【要約】【課題】使用開始時における無駄なインク使用を抑制し、最初から良好な印刷品質を得ることができるようにした液体噴射装置の記録ヘッドの工場出荷前の処理方法を提供すること。【解決手段】一端部にインクを吐出するためのノズル開口３６を有し、該ノズル開口までインクを導くインクの供給路３９およびインクを吐出するための駆動手段３８を収容したヘッドホルダ３０と、該ヘッドホルダの他端に装着され、インクを収容したカートリッジに挿入される細い針部４２を有し、該針部に連通して徐々に拡径しながら、前記ヘッドホルダに連通するフィルタ室４３を具備する供給針４０とを備えた記録ヘッド１１０の処理方法であって、インクを初期充填して前記ノズル開口から前記充填したインクを吐出させる動作確認工程ＳＴ１２と、洗浄液により洗浄する洗浄工程ＳＴ１４と、前記供給針の前記フィルタ室内面の濡れ性を均一化する均一化工程ＳＴ１６とを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに対して液体を吐出するノズルを有する液体噴射装置用の記録ヘッドであって、一端部にインクを吐出するためのノズル開口を有し、該ノズル開口までインクを導くインクの供給路およびインクを吐出するための駆動手段を収容したヘッドホルダと、該ヘッドホルダの他端に装着され、インクを収容したカートリッジに挿入される細い針部を有し、該針部に連通して徐々に拡径しながら、前記ヘッドホルダに連通するフィルタ室を具備する供給針とを備えた記録ヘッドの工場出荷前の処理方法であって、
前記記録ヘッドにインクを初期充填して前記ノズル開口から前記充填したインクを吐出させる動作確認工程と、
前記供給針内を洗浄液により洗浄する洗浄工程と、
前記供給針の前記フィルタ室内面の濡れ性を均一化する均一化工程と
を含むことを特徴とする記録ヘッドの処理方法。
【請求項２】
前記均一化工程が、前記洗浄工程における洗浄液を排出した後で、乾燥させることにより前記フィルタ室内面の濡れ性を均一化することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッドの処理方法。
【請求項３】
前記均一化工程における前記乾燥が、常温で１０日以上放置することにより、前記フィルタ室内面の濡れ性を均一化することを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッドの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置の記録ヘッドを製造して工場出荷する前に行う工場出荷前の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体噴射装置である例えば、インクジェット式記録装置は、例えば、一方向に送られる記録用紙の上方で、記録用紙の送り方向と直交する方向に往復動されるキャリッジを有している。このキャリッジの上記記録用紙と対向する位置に液体であるインクを吐出するための記録ヘッドを搭載し、記録用紙と反対側には、記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジを搭載している。
上記記録ヘッドには、多数のノズルが列状に配列されて設けられている。
図５はこのような記録ヘッドの一例を拡大して示す概略断面図である（特許文献１参照）。
【０００３】
図において、記録ヘッド１は、下端にインクを吐出するためのノズル開口２を設けた流路ユニット３を備えたヘッドホルダ４を備えている。
ヘッドホルダ４の上端には、インクカートリッジからのインクを導くインク供給針１０が装着されている。
【０００４】
ヘッドホルダ４内には、インク供給路５を備えるとともに、ピエゾ素子などでなる駆動手段６を備えている。駆動手段６に駆動電圧を印加することによりインク流路５を通るインクが流路ユニット３を介して、ノズル開口２から吐出されるようになっている。
インク供給針１０は、インンクカートリッジに挿通される細い針部１２と、該針部１２に連通していて、徐々に拡径したフィルタ室１３を備えている。このフィルタ室１３の下端出口には、フィルタ１４が配置されている。
【０００５】
これにより、インク供給針１０の針部１２が図示しないインクカートリッジ内に挿入されると、インクカートリッジから出たインク１５が細い針部１２の内側１１に入り込み、下降してフィルタ室１３の内部に流入する。
さらに、インク１５は、図示しないインクカートリッジの交換に伴う着脱時の異物や気泡が流路ユニット３に入り込むのを防止するフィルタ１４を通過して、インク供給路５を通り、流路ユニット３に送られるようになっている。
【０００６】
このような、記録ヘッド１は、これを工場で製造した後では、後述するキャピング手段を用いて流路ユニット３のノズル形成面を塞ぎ、ヘッドホルダ４に負圧を作用させることで、記録ヘッド１０にインクを充填し、このインク１５をノズル開口２から吐出して機能確認するようにしている（クリーニング）。
【０００７】
その後インクを吐出してヘッドホルダ４内からインクを全て出した後で、洗浄液を充填する。
そして、インク供給針１０およびヘッドホルダ４の内面の濡れ性を良好にすることを意図して、当該洗浄液を充填したまま工場出荷していた。
【特許文献１】特開平１１−２２７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の出荷前処理を行った記録ヘッド１にあっては、その使用を開始すると、インク供給針１０の内面１１とインク１５との馴染みが悪く、図５に示すように、フィルタ室１３内で大きな気泡が残存することがある。
このような気泡１６が残ると、インク供給針１０内を通過するインクの流れが阻害されてフィルタ１４を細かな気泡が通過し、流路ユニット３のノズル開口２，２から吐出することによって、図６に示すように、使用開始後の初期不良として、例えば印字ラインＬに、とぎれ箇所Ｅ，Ｅなどが現れることがある。
このような不具合を是正するため、繰り返し上記したクリーニングをすることから、装置の使用開始時に無駄なインク使用が多いという欠点があった。
【０００９】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、使用開始時における無駄なインク使用を抑制し、最初から良好な印刷品質を得ることができるようにした液体噴射装置の記録ヘッドの工場出荷前の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的は、本発明にあっては、ターゲットに対して液体を吐出するノズルを有する液体噴射装置用の記録ヘッドであって、一端部にインクを吐出するためのノズル開口を有し、該ノズル開口までインクを導くインクの供給路およびインクを吐出するための駆動手段を収容したヘッドホルダと、該ヘッドホルダの他端に装着され、インクを収容したカートリッジに挿入される細い針部を有し、該針部に連通して徐々に拡径しながら、前記ヘッドホルダに連通するフィルタ室を具備する供給針とを備えた記録ヘッドの工場出荷前の処理方法であって、前記記録ヘッドにインクを初期充填して前記ノズル開口から前記充填したインクを吐出させる動作確認工程と、前記供給針内を洗浄液により洗浄する洗浄工程と、前記供給針の前記フィルタ室内面の濡れ性を均一化する均一化工程とを含む記録ヘッドの処理方法により、達成される。
【００１１】
上記構成によれば、記録ヘッドを洗浄後に、洗浄液を充填して出荷するのではなく、特に濡れ性の均一工程を行っている。
すなわち、記録ヘッドの特に供給針の内壁やヘッドホルダの内壁において、濡れ性を単に良好とする処理を行うのでなく、濡れ性の均一化、すなわち濡れ性にむらが無いようにする処理を行っている。
そうでなく、インク供給針のフィルタ室の内面において、部分的に濡れ性が高い（良い）部分があると、インクは、その濡れ性の高い部分を伝って、フィルタ室内側全体にインクが充填される前にヘッドホルダのインク供給路へ流れ込む。
このため、図５で示したように、この部分的なインクの流れが気泡１６を回り込んでしまうので、大きな気泡１６がフィルタ室内に残存し続け、印刷不良につながる。
かくして、供給針の内壁やヘッドホルダの内壁において、濡れ性の均一化工程を行うことで、内壁全体を進行するインクの速度を一定として、気泡を適切にパージすることができる。したがって、液体噴射装置の使用開始時における無駄なインク使用を抑制し、最初から良好な印刷品質を得ることができる。
【００１２】
好ましくは、前記均一化工程が、前記洗浄工程における洗浄液を排出した後で、乾燥させることにより前記フィルタ室内面の濡れ性を均一化することを特徴とする。
上記構成によれば、インク供給針の内部に洗浄液を満たすことよりも、これを抜いて乾燥させることで、かえって内壁の全体にわたり、均一な濡れ性とすることができることを見出したものである。
【００１３】
また、好ましくは、前記均一化工程における前記乾燥が、常温で１０日以上放置することにより、前記フィルタ室内面の濡れ性を均一化することを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、本発明の濡れ性の均一化工程としてはインク供給針の内部から前記洗浄液を抜いて、常温で１０日以上乾燥させることで、容易に実現できることが確認されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１６】
図１は本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）１００を示す概略斜視図である。
図１に示すように、記録装置１００は、キャリッジ１０１を有し、このキャリッジ１０１はキャリッジモータ１０２により駆動されるタイミングベルト１０３を介し、ガイド部材１０４に案内されてプラテン１０６の軸方向に往復移動されるように構成されている。
【００１７】
図１のキャリッジ１０１のターゲットである例えば、記録用紙２００に対向する側には、液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）１１０が搭載され、その上部には、記録ヘッド１１０に液体である例えば、インクを供給するインクカートリッジが着脱可能に装填されている。
【００１８】
また、図１に示すように、記録用紙２００が配置されない非印字領域Ｈ（ホームポジション）には、キャッピング手段１２０、吸引ポンプ１３０そしてワイピング部材１４０が配置されている。
図２は、図１のキャリッジ１０１がホームポジションＨに移動し、キャッピング手段１２０が記録ヘッド１１０に当接した状態を示す概略図である。
図２に示すように、記録ヘッド１１０の下面にはインクを吐出するための複数のノズルが形成されているノズル形成部材である例えば、ノズルプレート１１１が配置されている。
【００１９】
また、ノズルプレート１１１は、図１のホームポジションから印字領域へ、記録ヘッド１１０がキャリッジ１０１と共に移動する際に、ワイピング部材１４０に当接し、このワイピング部材１４０によりノズルプレート１１１の表面が払拭され、クリーニングされる構成となっている。
【００２０】
キャッピング手段１２０は、図２に示すように、上面が開放され、凹状に形成されているキャップホルダ１２１、キャップホルダ１２１内に収容されるキャップ部材１２２を有している。
また、キャッピング手段１２０には、スライダ１２４と、このスライダ１２４を上下動させるための回動アーム１２５を有している。
【００２１】
そして、この回動アーム１２５によってキャッピング手段１２０が移動し、図２に示すようにキャッピング手段１２０のキャップ３０が、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接すると、キャッピング手段１２０がノズルを覆うように配置されることになる。
【００２２】
また、図２に示すように、キャッピング手段１２０には、大気開放口１２８と吸引ポンプ１３０が接続されている。
このため、この大気開放口１２８を開状態として、吸引ポンプ１３０で第１のチューブ２１を介してキャッピング手段１２０内の雰囲気を吸引すると、キャッピング手段１２０内の雰囲気は負圧となり、吐出されたインクが、吸引ポンプ１３０によって、第２のチューブ２３を介して廃インクタンク１３１へ排出される構成となっている。
【００２３】
図３は、図２で説明した記録ヘッド１１０の拡大断面図である。
図において、記録ヘッド１１０は、下端にインクを吐出するためのノズル開口３６を設けた流路ユニット３１を具備するヘッドホルダ３０を備えている。
ヘッドホルダ３０の上端には、インクカートリッジからのインクを導くインク供給針４０が装着されている。
【００２４】
ヘッドホルダ３０は、インクカートリッジ側からインク供給針４０を介して送られるインクを流路ユニット３１に導くとともに、その過程で該インクに吐出するための駆動力を付与するためのものである。
このため、ヘッドホルダ３０内には、インク供給路３９が設けられているとともに、その中央部には、インク供給路３９内に露出するようにして、圧電振動片３８，３８などを利用した駆動手段が配置されている。
【００２５】
ヘッドホルダ３０の先端側（図において下端側）には、流路ユニット３１が固定されている。この流路ユニット３１は、ヘッドホルダ３０の上記したインク供給路３９からのインクをインク導入路５１から導入し、リザーバ３４を経て、インク供給口３３から圧力発生室３２に導く流路および空間をそれぞれ形成するための流路形成基板３５と、該流路形成基板３５に当接固定されるノズルプレート３７とを有している。
ノズルプレート３７にはノズル開口３６が形成されている。
【００２６】
また、ヘッドホルダ３０の一端、すなわち図３において上端部に装着されるインク供給針４０は、インクカートリッジに挿通される先端にインク導入孔４５が形成された細い針部４２と、該針部４２に連通していて、徐々に拡径したフィルタ室４３を備えている。このフィルタ室４３の下端出口には、フィルタ４４が配置されている。
インク導入孔４５から続く針部４２の内径は極めて小さく、これが連通するフィルタ室４３は、ロート状に形成されており、下方に向かって徐々に拡径されている。
【００２７】
記録ヘッド１１０は以上のように構成されており、インク供給針４０の針部４２が図示しないインクカートリッジ内に挿入されると、インクカートリッジから出たインクが細い針部４２の内側４１に入り込み、下降してフィルタ室４３の内部に流入する。
さらに、インクは、図示しないインクカートリッジの交換に伴う着脱時の異物や気泡が流路ユニット３１に入り込むのを防止するフィルタ４４を通過して、インク供給路３９を通り、流路ユニット３１に送られる。ここで、ヘッドホルダ３０内に配置された圧電振動片３８，３８に対して、印刷情報に対応して変調された駆動電圧が印加されることによって、ノズル開口３６から所定のインク滴が吐出されて、図１の記録用紙２００に印刷が行われるようになっている。
【００２８】
図４は、上述の記録装置１００を製造ラインにおいて作った場合に、その記録ヘッド１１０に関して行う処理の一例を示すフローチャートである。
図において、記録装置（プリンタ）１００の組立が終了したら（ＳＴ１０）、図３の記録ヘッド１１０のインク供給針４０をインクカートリッジに挿入して、フィルタ室４３内に初めてインクを充填する（インク初期充填工程）（ＳＴ１１）。
この状態で記録ヘッド１１０の動作確認を行う（動作確認工程）（ＳＴ１２）。
【００２９】
すなわち、記録ヘッド１１０のインク供給針４０のフィルタ室４３内に充填されたインクは、フィルタ４４を通って、ヘッドホルダ３０内のインク供給路３９に導かれ、さらに流路ユニット３１内に入り込んでいる。この状態で圧電振動片３８，３８に対して、テスト用の印刷情報に対応して変調された駆動電圧が印加される。
この動作確認において、良好な結果が得られたらＳＴ１４に進むが、不良であれば、記録ヘッド１１０の不良ということになり、記録装置１００の当該記録ヘッドを交換する（ＳＴ１３）。交換後はふたたびＳＴ１１から出荷前処理をやり直すことになる。
【００３０】
ステップ１４では、動作確認の結果が良好だったのだから、記録ヘッド１１０内からインクを全て抜き、出荷に備えることになる。このため、記録ヘッド１１０内からテスト用のインクを抜き、さらに内部に洗浄液を充填して洗浄する（洗浄工程）（ＳＴ１４）。
【００３１】
続いて、記録ヘッド１１０内部から洗浄液を排出し（ＳＴ１５）、記録ヘッド１１０の内部について濡れ性の均一化処理を行う（ＳＴ１６）。
この濡れ性の均一化処理としては、例えば、記録ヘッド１１０内部、特にインク供給針４０の内部から洗浄液を完全に抜いて、１０日以上常温で放置することにより行われる。この方法は、特別な設備を必要とせず、簡便である利点がある。
なお、ここで、重要なことは、記録ヘッド１１０の特にインク供給針４０の内面の濡れ性を良好にしようとしても、濡れ性にムラがあると、かえって気泡発生の原因になることである。したがって、濡れ性を良好にするのではなく、濡れ性にムラを生じないようにすることが重要である。
以上の処理が完了したら、出荷することができる（ＳＴ１７）。
【００３２】
以上の実施形態によれば、出荷前の処理として、インク供給針４０の内部に洗浄液を満たすことよりも、これを抜いて乾燥させることで、かえって内壁の全体にわたり、均一な濡れ性とすることができることを見出したものである。
すなわち、従来の出荷前処理では、記録ヘッド１１０内に洗浄液を満たした状態で出荷していたので、これを排出して直ちに記録装置１００の使用を開始すると、インク供給針４０の内面とインクとの馴染みが悪く、特に、濡れ性にムラが生じることで、図３で説明したようにフィルタ室４３内で大きな気泡が残存することが多かった。
これを原因として、使用開始にともなう初期不良として印字不良が生じ、この不具合を是正するため、クリーニング動作を繰り返すことから、装置の使用開始時に無駄なインク使用が多いという欠点があったものである。
この実施形態では、記録ヘッド１１０内部での大きな気泡発生の原因を取り除くことにより、このような不具合を解消することができる。
【００３３】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。さらに、上述の実施の形態の構成はその一部を省略してもよいし、説明していない他の構成と組み合わせて構成するようにしてもよい。
また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図。
【図２】図１のキャリッジがホームポジションに移動し、キャッピング手段が記録ヘッドに当接した状態を示す概略図。
【図３】図１の記録装置の記録ヘッドの構成例を示す断面図。
【図４】図１の記録装置の工場出荷前処理の実施形態を示すフローチャート。
【図５】従来の液体噴射装置の記録ヘッドの断面図。
【図６】従来の記録装置の工場出荷前処理をした場合の印刷における初期不良を説明するための図。
【符号の説明】
【００３５】
３０・・・ヘッドホルダ、３１・・・流路ユニット、３６・・・ノズル開口、３７・・・ノズルプレート、４０・・・インク供給針、４２・・・針部、４３・・・フィルタ室、４４・・・フィルタ、１００・・・インクジェット式記録装置、１０１・・・キャリッジ、１０２・・・キャリッジモータ、１０３・・・タイミングベルト、１０４・・・ガイド部材、１０６・・・プラテン、１２０・・・キャッピング手段、１２１・・・キャップホルダ、１２３・・・インク吸収材、１２５・・・回動アーム、１２８・・・大気開放口、１３０・・・吸引ポンプ、１４０・・・ワイピング部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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