JP7196611B2

JP7196611B2 - 払拭方法、及び払拭装置

Info

Publication number: JP7196611B2
Application number: JP2019001463A
Authority: JP
Inventors: 浩子田代; 洋太左近; 哲泉谷; 拓未安宅
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2039-01-08
Also published as: JP2019209680A

Description

本発明は、払拭部材、払拭方法、及び払拭装置に関する。

インクジェットプリンターに代表される液体吐出装置における液体吐出ヘッドは、ノズル形成面の異物によって吐出不良等の不具合を起こす場合がある。例えば、液体の吐出を行わない状態で長時間放置された場合や乾燥性の高い液体を吐出する場合などにおいて、吐出口近傍の液体流路において液体が増粘し正常な吐出が行われないことがある。

このような吐出不良に対し、液体吐出装置では、吐出を行わないときに記録ヘッドの吐出口面をキャップして液体の増粘を防止するキャッピング処理、このキャッピング状態において吐出口から液体を吸引して増粘した液体を排出する液体吸引処理、液体吸収体を備える液体受けに通常の吐出時と同様に液体を吐出することで増粘した液体を排出する空吐出処理などにより、液体の吐出を良好に戻す方法が知られている。また、液体吐出ヘッドのノズル形成面に不織布や織布に代表されるシート状の払拭部材を接触させながら相対移動させてクリーニングする方法も知られている。

特許文献１には、ノズル面を払拭部材により払拭した際におけるノズルへの気泡の侵入を抑制しつつ、ノズル面に付着した液体を吸収する払拭部材の吸収容量を確保することを目的とした払拭部材が開示されている。具体的には、液滴を吐出するノズルが形成されたノズル面に対して一方の面が接触し、一方の面側から他方の面側にかけて毛細管を形成する空隙を複数有し、一方の面側に位置する空隙よりも他方の面側に位置する空隙が大きい払拭部材であって、払拭部材は、糸を束ねて構成した糸束を編み込んで形成され、他方の面側の糸束が一方の面側の糸束よりも密に束ねられて、糸束間の空隙が他方の面側で一方の面側よりも大きい払拭部材が開示されている。

しかしながら、ノズル形成面における液体固着物の除去と、ノズル形成面における余剰液体の吸収と、を効率よく同時に行うことが困難な課題がある。

請求項１に係る発明は、液体吐出ヘッドのノズル形成面を払拭する払拭部材を用いて、前記ノズル形成面を払拭する払拭工程を含む払拭方法であって、前記払拭工程の前に、前記払拭部材に対して洗浄液を付与する洗浄液付与工程を有し、前記洗浄液の表面張力は、３５ｍＮ／ｍ以下であり、前記払拭部材の前記ノズル形成面と接触する表面の垂直方向における前記払拭部材の厚みをｔとし、前記垂直方向における前記表面からの距離が０からｔ／３までの領域である第一の領域の平均空隙率をＰ１とし、前記距離がｔ／３から２ｔ／３までの領域である第二の領域の平均空隙率をＰ２とし、前記距離が２ｔ／３からｔまでの領域である第三の領域の平均空隙率をＰ３としたときに、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３を満たし、Ｐ２／Ｐ１は、１．１以上１．４以下である払拭方法である。

本発明の払拭部材は、ノズル形成面における液体固着物の除去と、ノズル形成面における余剰液体の吸収と、を効率よく同時に行うことができる優れた効果を奏する。

図１は、シート状の払拭部材の断面の一例を模式的に表した図である。図２は、払拭装置を組み込んだ画像形成装置の一例を模式的に表した図である。図３は、液体吐出ヘッドのノズル形成面の一例を模式的に表した図である。図４は、払拭装置の一例を模式的に表した図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

＜＜払拭部材＞＞
本実施形態の払拭部材は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドにおけるノズル形成面に対し、接触することでノズル形成面を払拭する払拭部材である。なお、本実施形態において「払拭」とは、払拭部材及びノズル形成面を接触させつつ、払拭部材と液体吐出ヘッドを相対移動させることを示す。本実施形態の払拭部材を用いてノズル形成面を払拭することにより、例えば、ノズル形成面を長時間キャッピングすることで生じるキャップ跡等の液体固着物をノズル形成面から除去することができる。また、例えば、空吐出することで生じるノズルから溢れ出た液体等の余剰液体を吸収することでノズル形成面から除去することができる。

まず、払拭部材について図１を用いて説明する。図１はシート状の払拭部材の断面の一例を模式的に表した図である。図１に示す払拭部材は、単層の不織布であって、液体吐出ヘッドのノズル形成面を払拭するためにノズル形成面と接触する表面と、ノズル形成面と接触しない裏面と、を有する。また、本実施形態の払拭部材においては、図１に示す通り、ノズル形成面と接触する表面の垂直方向における払拭部材の厚みをｔとする。また、ノズル形成面と接触する表面の垂直方向における上記表面からの距離が０からｔ／３までの領域を第一の領域とし、上記表面の垂直方向における上記表面からの距離がｔ／３から２ｔ／３までの領域を第二の領域とし、上記表面の垂直方向における上記表面からの距離が２ｔ／３からｔまでの領域を第三の領域とする。なお、第一の領域と第二の領域の境界値であるｔ／３は、第一の領域に含まれずに第二の領域に含まれる。また、第二の領域と第三の領域の境界値である２ｔ／３は、第二の領域に含まれずに第三の領域に含まれる。このとき、第一の領域の平均空隙率をＰ１とし、第二の領域の平均空隙率をＰ２とし、第三の領域の平均空隙率をＰ３としたときに、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３を満たす。また、Ｐ２／Ｐ１は、１．１以上１．４以下を満たし、１．２以上１．３以下を満たすことが好ましい。ノズル形成面に接触する表面を有する第一の領域における平均空隙率Ｐ１を小さくすることで液体固着物のかきとり力を向上させることができる。また、平均空隙率の比Ｐ２／Ｐ１を１．１以上１．４以下として第一の領域と第二の領域の平均空隙率に差を設けた上で、平均空隙率Ｐ３を平均空隙率Ｐ２より大きくすることで、ノズル形成面上の余剰液体をすばやく払拭部材内部まで吸収させることができる。これにより、ノズル形成面における液体固着物の除去と、ノズル形成面における余剰液体の吸収と、を効率よく同時に行うことができる。

本実施形態において、各領域の平均空隙率Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３は、一例として次の方法により算出される。
まず、払拭部材を１ｃｍ四方の形状で切り出し、その断面をレーザー顕微鏡で観察し、表面の垂直方向における払拭部材の厚みｔを得る。次に、厚みｔから特定される第一の領域において、５ヶ所の断面画像を撮影し、各画像中における「空隙部分の占める面積／払拭部材の面積」を計算することにより空隙率を算出し、５つの空隙率の平均を平均空隙率Ｐ１とする。そして、Ｐ１と同様にして、第二の領域の断面画像から平均空隙率Ｐ２を求め、第三の領域の断面画像から平均空隙率Ｐ３を求める。なお、「払拭部材の面積」は、払拭部材の材質が占める面積と払拭部材の空隙部分が占める面積との和である。また、厚みｔは、レーザー顕微鏡以外に、マイクロメータ、レーザー変位計などで測定してもよい。

平均空隙率Ｐ１は、０．５０以上０．８４以下であることが好ましく、０．６０以上０．８０以下であることがより好ましく、０．６０以上０．７５以下であることが更に好ましく、０．６５以上０．７５以下であることが特に好ましい。払拭部材は、平均空隙率Ｐ１が０．５０以上であることにより液体固着物を払拭部材内部に取り込みやすくなり、０．８４以下であることにより払拭部材の繊維が液体固着物に接する接触面積を大きくすることができ、払拭部材による液体固着物のかきとり力を向上させることができる。

平均空隙率Ｐ２は、０．５５以上０．９４以下であることが好ましく、０．６６以上０．９４以下であることがより好ましく、０．８０以上０．９４以下であることが更に好ましく、０．８５以上０．９４以下であることが特に好ましい。払拭部材は、平均空隙率Ｐ２が０．５５以上０．９４以下であることにより、液体固着物のかきとり力の低下が抑制され、かつ第一の領域で吸収した余剰液体をすばやく第三の領域に導くことができる。

平均空隙率Ｐ３は、０．６５以上０．９９以下であることが好ましく、０．８０以上０．９９以下であることがより好ましく、０．８５以上０．９９以下であることが更に好ましく、０．９０以上０．９９以下であることが特に好ましい。払拭部材は、平均空隙率Ｐ３が０．６５以上０．９９以下であることにより、吸収できる余剰液体の量が増加する。

払拭部材の厚みｔは０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上１．７ｍｍ以下であることがより好ましい。払拭部材の厚みｔが０．１ｍｍ以上であることにより、払拭部材の単位面積あたりにおける液体の飽和吸水量が良好となり、払拭する対象である液体を十分に吸収できる。また、払拭部材の厚みｔが３．０ｍｍ以下であることにより、装置の小型化が可能となる。

本実施形態における払拭部材としては、例えば、空隙率が連続的に変化する単層の払拭部材、複数の部材を接着剤などの接合材で組み合わせることにより空隙率が段階的に変化する複数層の払拭部材などから目的に応じて適宜選択して用いることができるが、上記単層の払拭部材であることが好ましい。上記単層の払拭部材を用いることで、ノズル形成面上の余剰液体を吸収する速さが向上する。また、上記単層の払拭部材であれば、払拭部材を構成する複数の部材間において接着剤などの接合材を使用して接合する必要がなくなる。そのため、接着剤などの接合材によって液体の吸収効率が低下せず、払拭部材の裏面付近まで液体をすばやく吸収させることができる。また、払拭部材使用時に接着剤などの接合材が溶け出すことがないため、ノズル形成面などの払拭部材が接触する部材に対する影響を抑制することができる。

本実施形態における払拭部材としては、不織布、織布、編付などから目的に応じて適宜選択して用いることができるが、少なくとも払拭部材の表面が不織布であることが好ましく、払拭部材全体が不織布であることがより好ましい。織布や編付は、繊維の方向が特定方向であるのに対し、不織布は、繊維の方向がランダムである。そのため、ノズル形成面上の液体固着物を払拭するときに、払拭部材と液体固着物との間の接触面積が増加し、払拭部材と液体固着物とが絡みやすくなり、液体固着物の除去効率が向上する。

払拭部材の材質としては、例えば、綿、麻、絹、パルプ、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、キュプラ、アクリル、ポリ乳酸、などが挙げられる。１種類の材質からなる払拭部材だけではなく、複数種類の材質が混ざった払拭部材であってもよい。

払拭部材の払拭面である表面は、レーザー顕微鏡等による表面粗さ測定によって得られる表面粗さＲｚが１７０μｍ以上であることが好ましい。払拭面の表面粗さＲｚが１７０μｍ以上であることにより、ノズル内のメニスカスを壊しにくくなり、吐出不良が生じることを抑制しつつ、ノズル形成面を払拭することができる。

払拭部材の製造方法の一例として、払拭部材が不織布である場合について説明する。不織布の形成方法としては、例えば、湿式、乾式、スパンボンド、メルトブローン、フラッシュ紡糸などの方法が挙げられる。また、不織布の結合方法としては、例えば、スパンレース、ニードルパンチ、サーマルボンド、ケミカルボンドなどの方法が挙げられる。スパンレース法とは、堆積された繊維上にジェット水流を噴射し、その圧力によって繊維同士を絡み合わせてシート状に結合させる製法である。ニードルパンチ法とは、堆積された繊維をバーブと呼ばれる突起のついた針を数１０回以上突き刺すことにより繊維同士を機械的に絡ませて不織布に加工する製法である。繊維密度が順々に大きくなるように粗層、中層、密層の順に繊維層を積層し、スパンレース法やニードルパンチ法などによって構成繊維を互いに絡着し一体化することで空隙率が連続的に変化する単層の不織布を製造することができる。

なお、払拭部材は、液体払拭以外を目的とした別の部材と組み合わせてもよい。例えば、吸収した液体の裏写り防止や払拭部材の強度向上を目的として、フィルム等を裏打ちしてもよい。

＜＜払拭装置＞＞
本実施形態の払拭装置は、上記の払拭部材を有し、ノズル形成面に対して払拭部材を接触させることでノズル形成面を払拭する。また、払拭装置は、必要に応じて、払拭部材に対して洗浄液を付与する洗浄液付与手段を有する。

次に、図２及び図３を用いて、この払拭装置を組み込んだ装置の一例である画像形成装置を例に、払拭装置について説明する。画像形成装置は、液体の一例としてインクを吐出する装置である。図２は、払拭装置を組み込んだ画像形成装置の一例を模式的に表した図である。図３は、液体吐出ヘッドのノズル形成面の一例を模式的に表した図である。図４は、払拭装置の一例を模式的に表した図である。

図２に示す画像形成装置は、シリアル型の液体吐出装置である。画像形成装置は、左右の側板に横架した主ガイド部材１及び従ガイド部材でキャリッジ３を移動可能に保持している。そして、キャリッジ３は、主走査モータ５によって、駆動プーリ６と従動プーリ７との間に架け渡したタイミングベルト８を介して主走査方向（キャリッジ移動方向）に往復移動する。このキャリッジ３には、液体吐出ヘッドの一例である記録ヘッド４ａ、４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド４」という。）を搭載している。記録ヘッド４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する。また、記録ヘッド４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド４は、図３に示すように、ノズル形成面４１に、複数のノズル４ｎを配列した２つのノズル列Ｎａ、Ｎｂを有する。記録ヘッド４を構成する液体吐出ヘッドとしては、例えば、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータを用いることができる。

また、図２に示す画像形成装置は、用紙１０を搬送するために、用紙を静電吸着して記録ヘッド４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト１２を備えている。この搬送ベルト１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１３とテンションローラ１４との間に掛け渡されている。そして、搬送ベルト１２は、副走査モータ１６によって、タイミングベルト１７及びタイミングプーリ１８を介して搬送ローラ１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。この搬送ベルト１２は、周回移動しながら帯電ローラによって帯電（電荷付与）される。

さらに、キャリッジ３の主走査方向の一方側には搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド４の維持回復を行う維持回復機構２０が配置され、他方側には搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド４から空吐出を行う空吐出受け２１がそれぞれ配置されている。維持回復機構２０は、例えば記録ヘッド４のノズル形成面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材２０ａ、ノズル形成面を払拭する機構２０ｂ、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出受けなどで構成されている。

また、画像形成装置は、キャリッジ３の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール２３を張装している。また、キャリッジ３にはエンコーダスケール２３のパターンを読み取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ２４が設けられている。これらのエンコーダスケール２３とエンコーダセンサ２４によってキャリッジ３の移動を検知するリニアエンコーダ（主走査エンコーダ）を構成している。

また、搬送ローラ１３の軸にはコードホイール２５が取り付けられており、このコードホイール２５に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ２６も設けられている。これらのコードホイール２５とエンコーダセンサ２６によって搬送ベルト１２の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ（副走査エンコーダ）が構成されている。

このように構成された画像形成装置において、用紙１０が帯電された搬送ベルト１２上に給紙されることで吸着され、搬送ベルト１２の周回移動によって用紙１０が副走査方向に搬送される。そこで、キャリッジ３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド４を駆動することにより、停止している用紙１０にインク滴を吐出して１行分を記録する。そして、用紙１０を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１０を排紙トレイに排紙する。

また、記録ヘッド４のクリーニングを行う場合は、印字（記録）待機中にキャリッジ３を維持回復機構２０に移動させ、維持回復機構２０により清掃を実施する。また、記録ヘッド４は移動せず、維持回復機構２０が移動してヘッドを清掃するようにしてもよい。図２で示した記録ヘッド４は、図３に示すように複数のノズル４ｎを配列した２つのノズル列Ｎａ、Ｎｂを有する。記録ヘッド４ａの一方のノズル列Ｎａはブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはシアン（Ｃ）の液滴を吐出する。記録ヘッド４ｂの一方のノズル列Ｎａはマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列Ｎｂはイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。

ノズル形成面を払拭する機構２０ｂは、払拭装置の一例であって、図４に示すように、払拭部材の一例であるシート状払拭部材３２０とシート状払拭部材３２０を送り出す送り出しローラ４１０と、送り出されたシート状払拭部材３２０に洗浄液を付与する洗浄液付与手段の一例である洗浄液付与ローラ４３０と、洗浄液を付与されたシート状払拭部材３２０をノズル形成面に押し当てる押し当てローラ４００と、払拭に使われたシート状払拭部材３２０を回収する巻き取りローラ４２０と、を有する。なお、ノズル形成面を払拭する機構２０ｂは、シート状払拭部材３２０のほかに、ノズル形成面を払拭するゴムブレード等を備えていても良い。また、押し当てローラ４００はバネを用いて、クリーニング部とノズル形成面の距離を調整することで、押し当て力を調整することができる。押し当て部材はローラに限らず、固定された樹脂やゴムの部材であっても良い。ゴムブレード等を備えている場合、シート状払拭部材３２０にゴムブレード等を当接させる機構を設けて、シート状払拭部材３２０にゴムブレード等のクリーニング機能を持たせても良い。

＜洗浄液＞
洗浄液は、有機溶剤、水、及び界面活性剤などを含有し、表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。洗浄液をシート状払拭部材３２０に付与してから払拭することで、ノズル形成面に形成された液体固着物の粘性が低下し除去が容易になる。例えば、画像形成装置を長時間待機させたことにより生じたノズル形成面における液体固着物の一例であるインク固着物に対しては、洗浄液をシート状払拭部材３２０に付与し、このシート状払拭部材３２０でノズル形成面を複数回又は一定時間以上払拭することが好ましい。

－有機溶剤－
洗浄液に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
多価アルコール類の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、３－メチル－１，３－ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２－ペンタンジオール、１，３－ペンタンジオール、１，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，３－ヘキサンジオール、２，５－ヘキサンジオール、１，５－ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、エチル－１，２，４－ブタントリオール、１，２，３－ブタントリオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物としては、２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－ヒドロキシエチル－２－ピロリドン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、ε－カプロラクタム、γ－ブチロラクトン等が挙げられる。
アミド類としては、ホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、３－メトキシ－Ｎ，Ｎ－ジメチルプロピオンアミド、３－ブトキシ－Ｎ，Ｎ－ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
アミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
その他の有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。

有機溶剤として、炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数８以上のポリオール化合物の具体例としては、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。

有機溶剤の洗浄液中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。

－水－
洗浄液における水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、洗浄液の乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。

－界面活性剤－
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ_４、ＮＨ_３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ＮＨ_２（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_２、ＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_３等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越化学工業株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、日本エマルジョン株式会社、共栄社化学などから入手できる。
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般式（Ｓ－１）式で表わされる、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのＳｉ部側鎖に導入したものなどが挙げられる。

（但し、一般式（Ｓ－１）式中、ｍ、ｎ、ａ、及びｂは、それぞれ独立に、整数を表わし、Ｒは、アルキレン基を表し、Ｒ’は、アルキル基を表す。）
上記のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、ＫＦ－６１８、ＫＦ－６４２、ＫＦ－６４３（信越化学工業株式会社）、ＥＭＡＬＥＸ－ＳＳ－５６０２、ＳＳ－１９０６ＥＸ（日本エマルジョン株式会社）、ＦＺ－２１０５、ＦＺ－２１１８、ＦＺ－２１５４、ＦＺ－２１６１、ＦＺ－２１６２、ＦＺ－２１６３、ＦＺ－２１６４（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社）、ＢＹＫ－３３、ＢＹＫ－３８７（ビックケミー株式会社）、ＴＳＦ４４４０、ＴＳＦ４４５２、ＴＳＦ４４５３（東芝シリコン株式会社）などが挙げられる。

フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２～１６の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が４～１６である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式（Ｆ－１）及び一般式（Ｆ－２）で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。

上記一般式（Ｆ－１）で表される化合物において、水溶性を付与するためにｍは０～１０の整数が好ましく、ｎは０～４０の整数が好ましい。

上記一般式（Ｆ－２）で表される化合物において、ＹはＨ、又はＣｍＦ_２ｍ＋１でｍは１～６の整数、又はＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２－ＣｍＦ_２ｍ＋１でｍは４～６の整数、又はＣｐＨ_２ｐ＋１でｐは１～１９の整数である。ｎは１～６の整数である。ａは４～１４の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、例えば、サーフロンＳ－１１１、Ｓ－１１２、Ｓ－１１３、Ｓ－１２１、Ｓ－１３１、Ｓ－１３２、Ｓ－１４１、Ｓ－１４５（いずれも、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ－９３、ＦＣ－９５、ＦＣ－９８、ＦＣ－１２９、ＦＣ－１３５、ＦＣ－１７０Ｃ、ＦＣ－４３０、ＦＣ－４３１（いずれも、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ－４７０、Ｆ－１４０５、Ｆ－４７４（いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製）；ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ－１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ－１００、ＦＳＯ、ＦＳ－３００、ＵＲ、キャプストーンＦＳ－３０、ＦＳ－３１、ＦＳ－３１００、ＦＳ－３４、ＦＳ－３５（いずれも、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社製）；ＦＴ－１１０、ＦＴ－２５０、ＦＴ－２５１、ＦＴ－４００Ｓ、ＦＴ－１５０、ＦＴ－４００ＳＷ（いずれも、株式会社ネオス社製）、ポリフォックスＰＦ－１３６Ａ，ＰＦ－１５６Ａ、ＰＦ－１５１Ｎ、ＰＦ－１５４、ＰＦ－１５９（オムノバ社製）、ユニダインＤＳＮ－４０３Ｎ（ダイキン工業株式会社製）などが挙げられ、これらの中でも、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社製のＦＳ－３１００、ＦＳ－３４、ＦＳ－３００、株式会社ネオス製のＦＴ－１１０、ＦＴ－２５０、ＦＴ－２５１、ＦＴ－４００Ｓ、ＦＴ－１５０、ＦＴ－４００ＳＷ、オムノバ社製のポリフォックスＰＦ－１５１Ｎ及びダイキン工業株式会社製のユニダインＤＳＮ－４０３Ｎが特に好ましい。

洗浄液中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましい。

洗浄液の物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
洗浄液の２５℃での粘度は、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ－８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。
洗浄液の表面張力としては、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。
洗浄液のｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７～１２が好ましく、８～１１がより好ましい。

＜＜払拭方法＞＞
本実施形態の払拭方法は、上記の払拭部材を用い、ノズル形成面に対して払拭部材を接触させることでノズル形成面を払拭する払拭工程を含む。また、払拭方法は、必要に応じて、払拭工程の前に、払拭部材に対して洗浄液を付与する洗浄液付与工程を有する。この払拭方法について、図４を用いて説明する。

＜洗浄液付与工程＞
洗浄液付与工程は、シート状払拭部材３２０に対して、洗浄液付与ローラ４３０を用いて洗浄液を付与する工程である。洗浄液の付与量は３０μｌ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。洗浄液の付与量がこの範囲であると、Ｐ２／Ｐ１が１．１以上１．４以下のとき、シート状払拭部材３２０をノズル形成面に接触させることで、シート状払拭部材３２０に付与した洗浄液が均一にノズル形成面に滲み出る。これにより、ノズル形成面に形成された液体固着物の除去が容易になる。

＜払拭工程＞
払拭工程は、シート状払拭部材３２０に洗浄液を付与した後、払拭部材をノズル形成面に押し当てながらシート状払拭部材３２０と記録ヘッド４が相対的に移動することでノズル形成面に付着した異物５００を払拭する工程である。ノズル形成面に付着する異物５００としては、ノズルからインクを吐出した際に発生するミストインクや、クリーニング等でノズルからインクを吸引したときに付着するインク、ミストインクやキャップ部材に付着したインクがノズル形成面で乾燥した固着インク、被印刷物から発生する紙粉などが挙げられる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。

＜洗浄液の調整＞
次の各成分を混合して攪拌し、洗浄液を作製した。なお、この洗浄液の表面張力を表面張力計（ＣＢＶＰ－Ｚ型、協和界面科学株式会社製）で測定したところ、２８ｍＮ／ｍであった。
・３－メトキシ－３－メチル－１－ブタノール（株式会社クラレ製）２０質量％
・ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤（商品名：ＷＥＴ２７０、エボニック・デグサ・ジャパン株式会社製）１質量％
・イオン交換水残量

（実施例１～１３、比較例１～４）
［平均空隙率測定］
下記表１に示す構造および材質からなるシート状の払拭部材を用意した。次に、各払拭部材を１ｃｍ四方の形状で切り出し、その断面をレーザー顕微鏡（商品名：ＬＥＸＴＯＬＳ４１００、オリンパス社製）で観察し、表面の垂直方向における払拭部材の厚みｔを得た。次に、厚みｔから特定される第一の領域において、５ヶ所の断面画像を撮影し、画像解析ソフト（Ｉｍａｇｅ－ＰｒｏＰｌｕｓ、日本ローパー社製）を用いて繊維（払拭部材の材質）と隙間（空隙）に２値化した。その後、各画像中における「空隙部分の占める面積／払拭部材の面積」を計算することにより空隙率を算出し、５つの空隙率の平均である平均空隙率Ｐ１を算出した。そして、Ｐ１と同様にして、第二の領域の断面画像から平均空隙率Ｐ２を算出し、第三の領域の断面画像から平均空隙率Ｐ３を算出した。なお、「払拭部材の面積」は、払拭部材の材質が占める面積と払拭部材の空隙部分が占める面積との和である。下記表１に実施例１～１３、比較例１～３の各払拭部材における平均空隙率Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、及びＰ２／Ｐ１の値を示した。なお、下記表１の実施例１２における「不織布（複層）」は、複数の不織布を接着剤で結合させて得た不織布を示す。

次に、実施例１～１３、比較例１～４の払拭部材に関し、下記に示す方法、評価基準に従い、液体固着物の払拭性、及び余剰液体の払拭性を評価した。評価結果を下記表１に示した。

＜液体固着物の払拭性＞
インクジェットヘッド（ＭＨ５４４０、株式会社リコー製）のノズル形成面上にＲＩＣＯＨＰｒｏＡＲインクホワイト（株式会社リコー製）を０．１ｍｌ滴下した後、１５時間放置し、ノズル形成面にインクが固着したインクジェットヘッドを作製した。次に、払拭部材に洗浄液を１０μｌ／ｃｍ^２となるように付与した後、インクが固着したインクジェットヘッドのノズル形成面を払拭部材で払拭させた。払拭する際の条件は、押し当て力３Ｎ、払拭速度５０ｍｍ／ｓとした。払拭後のノズル形成面を目視で観察することにより固着インクが除去されるまでに要した払拭回数をカウントし、下記評価基準に基づいてランク評価した。評価がＣ以上である場合を実用可能であると判断した。
〔評価基準〕
Ａ：５回以下の払拭回数でノズル形成面上の固着インクが除去された
Ｂ：６回以上７回以下の払拭回数でノズル形成面上の固着インクが除去された
Ｃ：８回以上１０回以下の払拭回数でノズル形成面上の固着インクが除去された
Ｄ：１０回払拭を行った際にノズル形成面上の固着インクが残存していた

＜余剰液体の払拭性＞
インクジェットヘッド（ＭＨ５４４０、株式会社リコー製）のノズル形成面上にＲＩＣＯＨＰｒｏＡＲインクホワイト（株式会社リコー製）を１ｍｌ滴下し、ノズル形成面に余剰インクが付着したインクジェットヘッドを作製した。次に、払拭部材に洗浄液を１０μｌ／ｃｍ^２となるように付与した後、余剰インクが付着したインクジェットヘッドのノズル形成面を払拭部材で払拭させた。払拭する際の条件は、押し当て力３Ｎとした。また、払拭速度を３０ｍｍ／ｓとした場合、５０ｍｍ／ｓとした場合、７０ｍｍ／ｓとした場合のぞれぞれにおいて、払拭後のノズル形成面を目視で観察することにより、余剰液体の払拭性を評価した。具体的には、下記評価基準に基づいてランク評価した。評価がＣ以上である場合を実用可能であると判断した。
〔評価基準〕
Ａ：全ての払拭速度においてノズル形成面上の余剰インクが除去された
Ｂ：払拭速度を３０ｍｍ／ｓとした場合および５０ｍｍ／ｓとした場合においてノズル形成面上の余剰インクが除去されたが、７０ｍｍ／ｓとした場合においては余剰インクが残存していた
Ｃ：払拭速度を３０ｍｍ／ｓとした場合においてノズル形成面上の余剰インクが除去されたが、５０ｍｍ／ｓとした場合および７０ｍｍ／ｓとした場合においては余剰インクが残存していた
Ｄ：全ての払拭速度においてノズル形成面上の余剰インクが残存していた

比較例１のように表面の垂直方向において平均空隙率の変化がない払拭部材は、液体固着物の払拭性評価において１０回払拭を行っても固着インクが残存し、余剰液体の払拭性評価においては全ての払拭速度で余剰インクが残存した。
比較例２のように平均空隙率Ｐ１が平均空隙率Ｐ２及びＰ３より大きい払拭部材は、液体固着物の払拭性評価において１０回払拭を行っても固着インクが残存し、余剰液体の払拭性評価においては全ての払拭速度で余剰インクが残存した。
比較例３のようにＰ２／Ｐ１が１．４より大きい払拭部材は、余剰液体の払拭性評価において、一度払拭部材で吸収した余剰インクが再度ノズル形成面に付着し、余剰インクが残存した。
比較例４のように、平均空隙率Ｐ２が平均空隙率Ｐ１及びＰ３より大きい払拭部材は、余剰液体の払拭性評価においては全ての払拭速度で余剰インクが残存した。

３キャリッジ
４、４ａ、４ｂ記録ヘッド
４ｎノズル
２０維持回復機構
２０ｂノズル形成面を払拭する機構
４１ノズル形成面
３２０シート状払拭部材
４００押し当てローラ
４１０送り出しローラ
４２０巻き取りローラ
４３０洗浄液付与ローラ
５００異物

特許第６１６２３４４号

Claims

液体吐出ヘッドのノズル形成面を払拭する払拭部材を用いて、前記ノズル形成面を払拭する払拭工程を含む払拭方法であって、
前記払拭工程の前に、前記払拭部材に対して洗浄液を付与する洗浄液付与工程を有し、
前記洗浄液の表面張力は、３５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記払拭部材の前記ノズル形成面と接触する表面の垂直方向における前記払拭部材の厚みをｔとし、前記垂直方向における前記表面からの距離が０からｔ／３までの領域である第一の領域の平均空隙率をＰ１とし、前記距離がｔ／３から２ｔ／３までの領域である第二の領域の平均空隙率をＰ２とし、前記距離が２ｔ／３からｔまでの領域である第三の領域の平均空隙率をＰ３としたときに、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３を満たし、
Ｐ２／Ｐ１は、１．１以上１．４以下である払拭方法。
前記Ｐ１は、０．６０以上０．８０以下である請求項１に記載の払拭方法。
前記払拭部材は、前記表面が不織布である請求項１又は２に記載の払拭方法。
前記Ｐ２／Ｐ１は、１．２以上１．３以下である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の払拭方法。
前記払拭部材は単層である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の払拭部方法。
液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドのノズル形成面を払拭する払拭部材、洗浄液、および前記払拭部材に前記洗浄液を付与する洗浄液付与手段を有し、
前記洗浄液の表面張力は、３５ｍＮ／ｍ以下であり、
前記払拭部材の前記ノズル形成面と接触する表面の垂直方向における前記払拭部材の厚みをｔとし、前記垂直方向における前記表面からの距離が０からｔ／３までの領域である第一の領域の平均空隙率をＰ１とし、前記距離がｔ／３から２ｔ／３までの領域である第二の領域の平均空隙率をＰ２とし、前記距離が２ｔ／３からｔまでの領域である第三の領域の平均空隙率をＰ３としたときに、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３を満たし、
Ｐ２／Ｐ１は、１．１以上１．４以下である払拭装置。