JP2001001534A

JP2001001534A - インクジェットプリンター

Info

Publication number: JP2001001534A
Application number: JP17292199A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsui; 武司松井
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】インクの不吐出、吐出不良を効率的に回復す
ることができるインクジェットプリンターを提供する。【解決手段】記録ヘッドの多数のインク吐出口から記
録液滴を吐出飛翔させ、該記録ヘッドと対面する位置で
搬送される被記録材に画像を記録するインクジェットプ
リンターにおいて、前記記録ヘッドの各インク吐出口の
インク流路の選択的減圧化手段と各インク吐出口のイン
ク流路へのクリーニング液の選択的供給手段とを有する
インクジェットプリンター

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクの不吐出や
吐出不良を回復するための手段を有するインクジェット
プリンターに関し、さらに詳しくは、記録ヘッドの各イ
ンク吐出口と各インク流路の選択的クリーニング手段を
有したインクジェットプリンターに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェットプリンター（以下
ＩＪ）の展開はめざましく、ＩＪの特徴であるカラー
化、広幅化の容易さと相俟って、広幅（８０ｃｍ以上）
カラープリンターの分野では独壇場の様相を示してい
る。ＩＪは数々の長所を有するものの記録ヘッドの目詰
まりという泣き所を持っている。即ち、インクを噴射す
るノズル部はミクロンオーダーの微少口径の穴、もしく
は流路で形成されており、この部分がインキの凝集物、
ゴミ、異物などで閉塞するとＩＪとしての機能が発揮で
きなくなることになる。このため、ＩＪのインクといえ
ば長期安定性のある特性が必要とされている。その結
果、インクは、色素が溶媒に溶解した染料タイプのイン
クからスタートした。しかし印字物の適用用途の広がり
につれて、染料タイブのインクの短所（耐候性、耐水
性）が顕在化し、その対策として色素が微粒子状に分散
したインク（分散系のインクは染料系のインクに比べ耐
候性、耐水性に優れたものを得ることが出来たが安定性
が劣ることは避けられなかった）が使用されるようにな
り、一旦解決したかに見えた記録ヘッドの目詰まり問題
が再登場することになった。又、被記録材（受像体）も
多様化し紙ベース、フイルムベースに加えて、布ベース
も加わってきた。これに伴って多様化する受像体に適し
たインクが開発され、インクの切り替え使用は必要不可
欠、避けられないことになってきた。しかし多様化する
インク間では相性が悪いのが一般的であり、インクの切
り替え時に記録ヘッド（インク吐出口）の目詰まりが原
因でインク流路系のトラブルが多発しやすい。

【０００３】記録ヘッドの目詰まりを防止する従来のク
リーニング方法としては、（イ）インク強制パージ法、
（ロ）インク強制吸い出し法、（ハ）注射器などを用い
た手動法などが挙げられるが、それぞれ以下のような欠
点があった。（イ）は高価なインクを用いてクリーニン
グを行う方法で、コストアップとともにインクの廃棄物
の発生量が多いという欠点を持っている。さらに保管中
はインク系にインクが充満しているため長期安定性の欠
けるインクは弊害を発生し易く適用可能なインクには制
限があった。（ロ）はインク系を吸引減圧化するため、
ヘッドの前面からクリーニング液をインク流路に流し込
むことが出来るため第（イ）法より進んだものとは言え
るが、インク流路の容積が小さいためクリーニング液の
流れ込む勢いが不足して洗浄効果は満足のできるもので
はなかった。（ハ）はヘッドの後方からクリーニング液
を流し込むことが出来るが、加圧法のため簡易接続法の
限界から小さな圧力しか実用出来なかった。又、操作が
手動のため煩雑感は拭えなかった。

【０００４】記録ヘッドの目詰まりを防止するクリーニ
ング方法として、さらに、本発明者は先に、全吐出口
（全ノズル）フラッシュ洗浄法なる提案をした。（特願
平１０−９７７９９号）しかし、これらのクリーニング方法は、一色に対応する
全インク吐出口を対象に一括クリーニングしようとする
ものであった。近年、インクジェットプリンターの性能
向上はめざましくそれに伴い、一色あたりのインク吐出
口の数も増大してきた。この結果、従来の一括クリーニ
ンク法では不都合が生じてきた。即ち、インク吐出口の
数の増大に伴い、クリーニングにより全インク吐出口の
閉塞を無くす確率が低下するのは避けられない。一括ク
リーニング法では、全インク吐出口を対象にしているた
め、一つでも閉塞口があると全口を対象にクリーニング
を行わねばならず、クリーニング液、さらには、インク
の消耗の増大を招くばかりかクリーニング時間の増大も
避けられなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は一色当たりの
インク吐出口の数の増大を計ったインクジェットプリン
ターにおいて、インク吐出口クリーニングの効率の向上
方法を提供しようとするものである。特に、インク吐出
の閉塞が気泡による場合で、且つインク流路（インク吐
出）が下向きの場合によりその効果を向上させようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、記録ヘ
ッドの多数のインク吐出口から記録液滴を吐出飛翔さ
せ、該記録ヘッドと対面する位置で搬送される被記録材
に画像を記録するインクジェットプリンターにおいて、
前記記録ヘッドの各インク吐出口のインク流路の選択的
減圧化手段と各インク吐出口へのクリーニング液の選択
的供給手段とを有するインクジェットプリンターを提供
するものである。または前記減圧化手段が記録ヘッドの
インク吐出口に対向し、排出されるインクやクリーニン
グ液を導入可能な液吸引流路を有するインク吐出口シー
ル部を有し、該シール部はインク吐出口クリーニング動
作時にインク吐出口に密接し、系内を減圧化することが
できる減圧室に連結されて各インク吐出口と各インク流
路内のフラッシュ洗浄が可能なことを特徴とする前記に
記載のインクジェットプリンターを提供するものであ
る。

【０００７】さらに、前記クリーニング液の供給手段が
クリーニング液開閉バルブとクリーニング液タンクとを
有し、クリーニング液供給ラインによってインク供給ラ
インと連結されて各インク吐出口と各インク流路内のフ
ラッシュ洗浄が可能な前記に記載のインクジェットプリ
ンターを提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明における記録ヘッドには、
インク吐出口側から記録ヘッド内の各流路が必要に応じ
て選択的に減圧にできるように、各インク吐出口に密着
できる減圧化手段の各インク吐出シール部が、減圧ライ
ンを介して真空バルブ及び減圧室と連結されている。

【０００９】減圧化手段の各インク吐出口シール部は、
記録ヘッドの各インク吐出面に対向して位置させて、ク
リーニングが必要なインク吐出口と同じ位置にインクや
クリーニングの液吸引口及び導入路を位置させることが
でき、例えばゴム管を介してクリーニングが必要な流路
内の減圧化が可能なように各インク吐出口部に密着させ
ることによりインク吐出口部をシールすることができ
る。

【００１０】減圧室は、クリーニングを必要とする部分
の容積の３倍以上の容積とし、真空ポンプなどにより、
−６０ｍｍＨｇ以上の減圧度にできるものである。

【００１１】クリーニング液供給手段は、クリーニング
液タンクとクリーニング液バルブがクリーニング液供給
ラインで連結されており、該クリーニング液供給ライン
は、インクタンクと記録ヘッドの間のインク供給ライン
に連結されている。

【００１２】即ち、クリーニング液がクリーニング液タ
ンクからクリーニング液供給ラインを介して記録ヘッド
に多量に流し込み可能になっているとともに、クリーニ
ング液供給ライン及びインク供給ラインは記録ヘッドの
インク吐出口とを介して減圧化手段（シールプレート、
ゴム管、減圧ライン、真空バルブ、減圧室及び真空ポン
プからなる）に連通可能になっている。

【００１３】上記の流路における減圧ラインの真空バル
ブ及びクリーニング液供給ラインのクリーニング液バル
ブは電気的に開閉させることができるものであり、電気
的に制御することにより、各インク吐出口のフラッシュ
洗浄や各インク吐出口のピエゾインク流路の洗浄も可能
となる。これらの一連の洗浄操作はコンピュータ制御に
より自動運転でき、操作の煩雑性を解消することができ
る。

【００１４】クリーニング液は、対象とするインクに応
じて親和性、相溶性の良好なものを選択することが好ま
しく、例えば水性インクの場合、水とアルコールと界面
活性剤とを併用したクリーニング液が使用される。アル
コールや界面活性剤の種類及びそれらの配合割合は、適
用するインクの種類に応じて適宜変更することができ
る。

【００１５】各インク吐出口部を選択的にシールする方
法としては、例えば、各インク吐出口の大きさ（直径）
に適合した大きさの内径を持ち、各インク吐出口の外周
部に密着して該密着部がシールできるようなゴム管（パ
イプ）を利用する方法が挙げられる。ゴム管（シール
部）は支持固定治具に取付けられて、各インク吐出口の
ライン方向に移動可能なように設置され、起点からの移
動距離で選択的に各インク吐出口をシールすることがで
きるように設置される。シール部の移動時に、シール部
を記録ヘッド面から離して移動させ、所定のインク吐出
口の位置に来てから押圧してシールしてもよいが、動作
が煩雑になるのでシール部に前記のような弾力性があ
り、吐出口に密着させ易いゴム的弾性を有する管（パイ
プ）を使用することは、シールしたまま（密着させたま
ま）、インク吐出口の方を移動させることもできるので
便利である。通常、インク吐出口は１個づつシールする
ようにするが、ゴム管の内径やインク吐出口間の距離と
の関係から複数個の吐出口にまたがる場合もあるが、こ
れは本発明の許容できる範囲である。

【００１６】

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。比較例１バーチカルタイプインクジェットプリンター（トライデ
ント社製下向き噴射ヘッド：１色当たり６４吐出口使
用）に図１のインクジェットプリンターの記録ヘッドの
クリーニング機構を示す概略系統図のように、記録ヘッ
ドクリーニング装置を設置した。該インクジェットプリ
ンターにおいて、使用インクはウペポ社製水性顔料イン
クを用い、クリーニング液は水９５部とイソプロピルア
ルコール５部に界面活性剤を０．５部配合したものを使
用した。ポリエステルフィラメント１００％の平織布を
受像体としてインクジェットプリントした後、以下の自
動操作手順により、記録ヘッドの全吐出口（ノズル）ク
リーニングを実施した。

【００１７】（１）記録ヘッド１の吐出口５とシール
プレート２の吸引口８とが対向するように相互に押圧す
る（シールプレート２の吸引口８の周囲には、ゴムパッ
キン３ａが添着されて、記録ヘッド１に押圧された際
に、密閉系が形成可能なように配慮されている。）（２）インク供給ライン１２のインクバルブ９を閉
め、減圧ライン１４の真空バルブ１１を開ける。（３）真空ポンプ１８の運転を開始する。（４）減圧室１７の真空度を−６０ｍｍＨｇ以上に上
げる。（５）クリーニング液ライン１３のクリーニング液バ
ルブ１０を開閉し、クリーニング液でインク流路６、
７、１２のフラッシュ洗浄を行なう。汚れに応じてこれ
を複数回繰返す。（６）（５）の操作において、クリーニング液バルブ
１０の閉時にビエゾ４を作動させ、バキューム・パージ
を併用して、ピエゾ・インク流路７のクリーニングの徹
底を計る。汚れに応じてこれを複数回繰り返す。（７）真空バルブ１１を閉め、クリーニングバルブ１
０を開け、インク流路６、１２にクリーニング液を充満
させる。次いでピエゾ４を作動させ、液中パージを行な
ってピエゾ・インク流路７の洗浄の徹底を計る。汚れに
応じてこれを複数回繰返す。（８）真空バルブ１１を閉め、クリーニング液をイン
ク流路６、１２に充満させる。次いで真空ポンプ１８を
止め、クリーニング液バルブ１０を閉め、保管状態に入
る。

【００１８】上記操作終了後、ノズル（インク吐出口）
噴出テストを行い、閉塞ノズルの数をチェックしたとこ
ろ、各色の記録ヘッドの６４ノズル中のノズル閉塞数は
次のようであった。黒：４、赤：１、青：３、黄：２そこで再度、前記の全ノズルのフラッシュ洗浄を実施し
てノズル閉塞数を再チェックしたところ、黒：３、赤：
１、青：２、黄：１であり、ノズルの回復率は３０％で
あった。

【００１９】実施例１比較例で用いたインクジェットプリンターのノズルを再
洗浄して、ノズル閉塞数を０にした後、比較例と同様
に、ポリエステルフィラメント１００％平織布をインク
ジェットプリントした後、同様に全ノズルフラッシュ洗
浄を実施し、ノズル噴出テストを行い、閉塞ノズル数を
チェックしたところ、各色の記録ヘッドの６４ノズル中
のノズル閉塞数は、黒：４、赤：１、青：３、黄：２で
あった。そこで、閉塞ノズル位置を確認後、記録ヘッド
クリーニング装置を本発明の図３に概略を示した選択的
ヘッドクリーニング装置に取換えて、クリーニングを実
施してノズル閉塞数をチェックしたところ、黒：１、
赤：０、青：０、黄：０であり、回復率は９０％であっ
た。

【００２０】実施例と比較例とのテスト結果を表１にま
とめた。

【表１】

【００２１】表１からも明らかなように、本発明の洗浄
法は、比較例の全ノズルフラッシュ洗浄法に比べて、ノ
ズルの回復率が極めて高く、かつ所要インク量、所要ク
リーニング液量も少なく経済的である。

【００２２】本発明の選択的ノズルのクリーニング手段
を配設したインクジェットプリンターは、インク経路の
効率的で信頼性のある洗浄が可能であるため、閉塞ノズ
ルの選択的回復が可能であり、頻繁なインク換えや長期
間の使用停止の場合にも、記録ヘッドの目詰まりを防止
することができ、さらには、高価なインクの消耗を少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】比較例のインクジェットプリンターの記録ヘ
ッドのクリーニング機能を示す概略図である。

【図２】比較例の全ノズル洗浄時におけるノズルとシ
ール部材との位置関係を示す記録ヘッドとシール部付近
の断面を示す模式図である。

【図３】本発明の選択的ノズル洗浄時におけるノズル
とシール部材との位置関係の例を示す記録ヘッドとシー
ル部付近の断面を示す模式図である。

【符号の説明】

１…記録ヘッド、２…シールプレート、３ａ…
パッキング（Ｏリング）、３ｂ…ゴム管（パイプ）３ｃ…ゴム管（パイプ）支持治具、４…ピエゾ、５…
ノズル（インク吐出口）、６…インク流路、７…ピ
エゾ・インク流路、８…シールプレートの吸引口、
９…インクバルブ、１０…クリーニング液パル
ブ、１１…真空バルブ、１２…インク供給ライ
ン、１３…クリーニング液供給ライン、１４…減圧ラ
イン、１５…インクタンク、１６…クリーニング液
タンク、１７…減圧室、１８…真空ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドの多数のインク吐出口から記
録液滴を吐出飛翔させ、該記録ヘッドと対面する位置で
搬送される被記録材に画像を記録するインクジェットプ
リンターにおいて、前記記録ヘッドの各インク吐出口の
インク流路の選択的減圧化手段と各インク吐出口のイン
ク流路へのクリーニング液の選択的供給手段とを有する
インクジェットプリンター。
【請求項２】前記減圧化手段が記録ヘッドのインク吐
出口に対向し、排出されるインクやクリーニング液を導
入可能な液吸引流路を有するインク吐出口シール部を有
し、該シール部はインク吐出口クリーニング動作時にイ
ンク吐出口に密接し、系内を減圧化することができる減
圧室に連結されて各インク吐出口と各インク流路内のフ
ラッシュ洗浄が可能なことを特徴とする請求項１に記載
のインクジェットプリンター。
【請求項３】前記クリーニング液の供給手段がクリー
ニング液開閉バルブとクリーニング液タンクとを有し、
クリーニング液供給ラインによってインク供給ラインと
連結されて各インク吐出口と各インク流路内のフラッシ
ュ洗浄が可能な請求項１または請求項２に記載のインク
ジェットプリンター。