JP3412971B2 - インクジェットヘッドのクリーニング方法 - Google Patents
インクジェットヘッドのクリーニング方法Info
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Description
供給されたインクに熱エネルギーを供給してバブルを発
生させインクを吐出させるインクジェットヘッドの機能
を回復させるインクジェットヘッドのクリーニング方法
に関する技術分野のものである。
液体噴射記録装置は、液体吐出のエネルギー発生手段と
して例えば電気熱変換体を用い、ここで発生する熱エネ
ルギーをその熱作用面で液体に作用させて気化し、気泡
を発生させる。この気泡の生成に伴う液体の圧力変動に
より吐出口から液体を吐出して記録を行う。
出するための吐出口を高密度に配列することができるた
め記録画像において高解像度が得られることや記録ヘッ
ドを小型化できるなどの利点を有している。
用いた記録用のヘッドでは、上記のようにヒーターに記
録信号に対応する電気パルスを与えてノズル内のインク
を加熱し、ヒーターと接触するインクを部分的に沸騰さ
せて気泡(バブル)を形成し、このバブルによってイン
クを吐出させるものであり、長時間使用するとインク中
の染料、有機不純物等がヒーターにコゲつき発泡が不安
定になり、液滴吐出不良や安定した液滴吐出が得られな
いといった問題が生じる場合がある。
いかつ十分な精製を行って染料中の不純物の量を減らす
ことによって、コゲが発生しにくいようにしていたが、
インクの製造コストが高くなったり、使用できる染料の
種類が限られてしまう等の問題があった。
も、コゲの発生を皆無にすることは困難であり、長期間
の使用、例えばインクタンクが吐出ヘッドと分離されて
いる型のプリンタではインクタンクを何回も交換するよ
うな場合、またインクタンクと吐出ヘッドが一体となっ
ているカートリッジ型のヘッドではカートリッジにイン
クのリフィルを繰り返すような場合に、コゲが蓄積して
吐出が不良となってしまうことがある。またカートリッ
ジを回収し、リサイクル工場でヘッドの再生を行うこと
ができなかった。
めに成されたもので、インクジェットヘッドのヒータ部
上に生じているコゲを除去できるインクジェットヘッド
のクリーニング方法の提供を目的とするものである。
インクジェットヘッドのクリーニング方法は、インクタ
ンクより供給されたインクに熱エネルギーを供給してバ
ブルを発生させインクを吐出させるインクジェットヘッ
ドの機能を回復させるインクジェットヘッドのクリーニ
ング方法であって、記録用インクとは異なる電解質を含
む水溶液を用い非記録時にインクジェットヘッドを駆動
して、前記熱エネルギーを発生するヒータ部上に生じて
いるコゲを除去する工程を有することを特徴とする構
成、或は、前記熱エネルギーを発生するヒータ部の表面
は電気伝導性を有しており、電解質を含む水溶液を前記
熱エネルギーを発生するヒータ部上に供給し、該電気伝
導性を有するヒーター部表面に通電してヒータ部上に生
じているコゲを除去する工程を有することを特徴とする
構成によって、前記の目的を達成しようとするものであ
る。
イオンを含むことを特徴とする構成、或は、水溶性有機
溶剤を含むことを特徴とする構成によって、また、前記
インクジェットヘッドを駆動させる供給電力のパルス数
は、1x106 以下であることを特徴とする構成によっ
て、前記の目的を達成するものである。
もので、電解質を含む水溶液を用いてヒーター駆動を行
う、或はヒーター表面に通電してコゲを除去することを
特徴とする。
溶液を用いて駆動を行うと、ヒーター表面上に流れる電
流によって電気化学反応が起き、ヒーター表面の電気伝
導層の一部が溶解して水溶液中に出ていく、この際にヒ
ーター表面上のコゲがヒーター表面の電気伝導層と共に
ヒーターから剥離し、コゲが除去されることが明らかと
なり本発明に至った。更に発明者の検討によれば、電解
質としては陽イオン種としてLi+ ,Na+ ,K+ ,R
b+ ,Cs+ 等の一価イオン、Mg2+,Ca2+,S
r2+,Ba2+等の二価イオン、Al3+等の三価イオン、
陰イオンとしてF-,Cl- ,Br- ,I- ,OH- ,
NO3 -,SO4 2- ,PO4 3- など公知のものいずれも用
いることができるが、特にリン酸(PO4 3- )を含む場
合にコゲを効率良く除去できる。
〜1Nを好ましく用いることができる。
なる色材や有機不純物,遷移金属イオン等は含まないほ
うがコゲ除去効率が良く望ましい。しかし、コゲ除去速
度が速ければ、これらは微量含まれていても良く、特に
色材はコゲ除去中の吐出状態の観測を容易にする目的で
少量加えても良い。
や、コゲの成分の溶解性を高め除去効率を良くするため
にアルコール,グリコール,グリセリン,ケトン,エー
テル,アミン,イミン等の水溶性溶剤を含んでも良い。
さらに、水溶液の液性としては、酸性,アルカリ性,中
性のいずれも用いることができるが、ヒーター表面の材
質に応じて酸またはアルカリを用いれば、コゲの除去速
度を高めることができる。これとは逆に中性の除去液を
用いればコゲの除去速度は少し遅くなるが、ヘッドの構
成部材にダメージを与えることが少なくなるという利点
がある。
場合と同様の電圧,パルス波形を用いても良いし、画像
を記録する場合より高電圧,長パルスで行っても良い。
後者の場合は前者より速くコゲを除去することができ
る。これとは逆に、より低電圧,短パルスで、更には液
滴の吐出や発泡を起こさずに駆動を行っても良い。この
場合はコゲの除去に、より長時間が必要となるがヒータ
ー表面に対するダメージを少なくできる利点がある。
しては、多いほどコゲは良く除去されるが、記録を行う
際のヒーター寿命を長くするためには、パルス数は少な
い方が好ましい。このために1×106 パルス以下、よ
り好ましくは1×105 パルス以下、更に好ましくは1
×104 パルス以下のパルス数を用いる。
収された使用済インクジェットカートリッジをリサイク
ル工場内でコゲの除去を行い、ヘッドの再生を行う場合
を例に挙げて説明する。
図であり、インクタンク部101と吐出ヒーターを含む
インク吐出部(ヘッド)102で構成されている。リサ
イクル工程ではカートリッジの外観検査等を行ったの
ち、インクタンク部101からインク吐出部102を分
離し、コゲ除去を行う。
お、実際のコゲ除去工程では吐出部は一体のまま扱われ
るが、図2ではわかりやすくするために組立図で表示し
てある。図3はヒーター部の断面を示す説明図である。
(Ta)で形成されている。このTaは発熱ヒーター部
とは電気的に絶縁されているが、発熱ヒーター部に通電
をパルス状に行うと誘導電流が生じ、この電流によって
Taの電気化学反応が起き、溶解が起きる。
調整しヘッドのインク供給口から注入する。
の駆動条件で吐出を1×105 パルス行った。
の後、ヘッドは他の必要なリペア等の処理を行った後、
インクタンクと接合されて再生される。
を行う前後のヘッドを分解し、ヒーター部(図3の1
0)の観察を行ったところ、コゲ除去前は褐色〜黒のブ
ツブツの堆積物が認められたが、コゲ除去工程後にはヒ
ーター表面Ta層の山吹色が観察された。また吐出性能
もコゲ除去前に比べ、吐出速度が上昇し、速度バラツキ
(同一ノズルの複数回の吐出速度の標準偏差)が小さく
なり、吐出体積の上昇が認められた。本実施例のコゲ除
去液は無色であるが、除去工程中の吐出が正常か否かを
容易に知るために少量の色材を加えても良い。
し、これによる誘導電流によってコゲの除去を行った
が、ヒーター表面のTaに直接電流を流してコゲの除去
を行っても良い。
インクジェットヘッドは、ヒーター部が図4に示す構成
である他は実施例1と同様である。
トヘッドのヒーター部10は、図4に示すように発熱部
が直接インクに接していることが特徴である。このた
め、インクへの熱伝達が効率的で発泡〜吐出が効率良く
行える。その反面発熱抵抗体の材料としては、インクに
直接接することにより、電気化学的反応が起きやすいの
で電気化学的に安定なものが使用される。例えば、発熱
抵抗体はTaIrである。
出部を分離後、次のコゲ除去液を用いて駆動を行う。
た。
工程を行った。本実施例においてもこげが除去され吐出
性能がアップすることが認められた。
な分離タンク方式と呼ばれるインクジェットカートリッ
ジ200のコゲ除去を行うクリーニング方法である。
爪222と結合爪ガイド溝223によってヘッド202
にパッチン止めされており、ユーザーが簡単にインクタ
ンク201を交換することが可能である。そのため、イ
ンクタンク201のみを交換することにより、ヘッド部
202を長期間使用することができ、ランニングコスト
の低減とともにゴミの減量、また回収の手間とコストを
省くことができ、環境問題に対しても有効である。
孔、221はインク供給孔である。
インクが未だインクタンク中に残っている場合でも、コ
ゲによって起る印字濃度の低下や画像の乱れが発生した
場合に、図6に示すコゲ除去液入りタンク203をヘッ
ド220に装着し吐出を行うことでコゲを除去できる。
のと同じものをタンク203につめて供給する。この際
に記録用のインクの入ったタンクと区別できるようにタ
ンク形状や大きさを変えておくことが望ましい。また、
プリンタ本体がコゲ除去液であることを識別するための
メカ形状や電気接点を設けても良い。また、コゲ除去の
ための吐出が行われているかどうかをユーザーが確実に
知ることができるように少量の色材をコゲ除去液に添加
しておくことも好ましい。
05 パルス程度を印加するが、この方法としてはユーザ
ーに一定時間、または記録紙を一定枚数、駆動してもら
う方法、プリンタ本体にコゲ除去を行うための専用のス
イッチやシーケンスを設け、ユーザにこれによってコゲ
除去のための駆動を起動してもらう方法、プリンタ本体
がコゲ除去液入りタンクを自動的に識別し、駆動を行う
方法等を用いることができる。
インクジェットヘッドの長時間の使用によってコゲが蓄
積しても、これを除去でき、ヘッドのリサイクル,長期
間の繰り返し使用を行うことができる。
ジェットカートリッジの一例を示す斜視図である。
の説明図である。
カートリッジのヒーター部の断面図である。
カートリッジのヒーター部分の断面図である。
カートリッジのヒーター部分の斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 インクタンクより供給されたインクに熱
エネルギーを供給してバブルを発生させインクを吐出さ
せるインクジェットヘッドの機能を回復させるインクジ
ェットヘッドのクリーニング方法であって、 記録用インクとは異なる電解質を含む水溶液を用い非記
録時にインクジェットヘッドを駆動して、前記熱エネル
ギーを発生するヒータ部上に生じているコゲを除去する
工程を有す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。 - 【請求項2】 インクタンクより供給されたインクに熱
エネルギーを供給してバブルを発生させインクを吐出さ
せるインクジェットヘッドの機能を回復させるインクジ
ェットヘッドのクリーニング方法であって、 前記熱エネルギーを発生するヒータ部の表面は電気伝導
性を有しており、電解質を含む水溶液を前記熱エネルギ
ーを発生するヒータ部上に供給し、該電気伝導性を有す
るヒーター部表面に通電してヒータ部上に生じているコ
ゲを除去する工程を有す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。 - 【請求項3】 前記電解質を含む水溶液は、リン酸イオ
ンを含むことを特徴とする請求項1または2に記載のイ
ンクジェットヘッドのクリーニング方法。 - 【請求項4】 前記電解質を含む水溶液は、水溶性有機
溶剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の
インクジェットヘッドのクリーニング方法。 - 【請求項5】 前記インクジェットヘッドを駆動させる
供給電力のパルス数は、1x106 以下であることを特
徴とする請求項1または3または4のいずれかに記載の
インクジェットヘッドのクリーニング方法。 - 【請求項6】 前記電解質を含む水溶液は、色剤を含ん
でいないことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか
に記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法。 - 【請求項7】 前記電解質を含む水溶液は、色剤を含ん
でいることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに
記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法。
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JP18156995A JP3412971B2 (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | インクジェットヘッドのクリーニング方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0929985A JPH0929985A (ja) | 1997-02-04 |
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ID=16103102
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