本發(fā)明涉及噴墨頭的清潔裝置、清潔方法以及使用噴墨頭的打印(印字)裝置。
背景技術(shù):
噴墨頭的噴嘴板具有噴出墨水的噴嘴孔。在這樣的噴墨頭中,多數(shù)情況下噴嘴板的表面具有憎墨性,使得在從噴嘴孔噴出墨水時(shí)多余的墨水不會(huì)殘留在噴嘴孔的周邊。在圖1(a)和圖1(b)示出噴墨頭的結(jié)構(gòu)。
噴墨頭具有噴出液滴的多個(gè)噴嘴100、與噴嘴連通的壓力室110、將與不同的噴嘴對(duì)應(yīng)的壓力室隔開的隔板111、構(gòu)成壓力室的一部分的隔膜112、使隔膜振動(dòng)的壓電元件130、支承隔板的壓電構(gòu)件140、以及對(duì)壓電元件130施加電壓的公共電極(未圖示)。此外,具有未圖示的液體的導(dǎo)入口。
此外,在使液體循環(huán)的種類的噴墨頭中,具有未圖示的液體注入口和排出口,一邊使墨水流動(dòng)一邊使墨水噴出。壓電元件130和支承隔板的壓電構(gòu)件140通過(guò)劃片(dicing)從一個(gè)壓電構(gòu)件分離。噴墨頭具有的噴嘴100的直徑為20μm~50μm,并以100μm~500μm的間隔排列有100孔~300孔。
像這樣構(gòu)成的噴墨頭像以下那樣動(dòng)作。若在壓電元件130的背面?zhèn)鹊墓搽姌O(未圖示)與壓電元件130之間施加電壓,則壓電元件130從圖1(a)的狀態(tài)變形為圖1(b)的狀態(tài)。若壓電元件130發(fā)生變形(壓電元件130的下部變形),則壓力室110的容積減小,能夠?qū)σ后w施加壓力。該壓力使液滴150噴出。
作為噴墨頭的結(jié)構(gòu),也可以是使用了薄膜的壓電元件的結(jié)構(gòu)。圖2(a)、圖2(b)是示出薄膜型噴墨頭的結(jié)構(gòu)的圖。在圖2(a)中,用于噴出液體的噴嘴200、與噴嘴連通的壓力室210、以及向壓力室供給液體的公共壓力室230相連。在構(gòu)成壓力室的一部分的隔膜212的上部構(gòu)成有薄膜壓電元件220。像這樣構(gòu)成的噴墨頭像以下那樣動(dòng)作。若對(duì)薄膜壓電元件220施加電壓,則薄膜壓電元件220從圖2(a)的狀態(tài)變形為圖2(b)的狀態(tài)。若薄膜壓電元件220發(fā)生變形,則壓力室210的容積減小,能夠?qū)σ后w傳遞壓力。通過(guò)該壓力使液滴150噴出。
對(duì)于這樣的噴墨頭,存在如下技術(shù),即,通過(guò)吸引噴嘴對(duì)附著于噴嘴板上的噴嘴孔附近的墨水等進(jìn)行吸引清潔。
例如,在圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)的墨水吸引噴嘴。示出了如下內(nèi)容,即,使與負(fù)壓生成單元3連通的局部吸引單元4與配置有噴嘴2的頭主體1接觸的同時(shí)進(jìn)行滑動(dòng)來(lái)進(jìn)行吸引清潔(專利文獻(xiàn)1)。通過(guò)局部吸引單元4的吸引用開口5對(duì)噴嘴2進(jìn)行清潔。局部吸引單元4能夠通過(guò)吸引用開口移動(dòng)單元6來(lái)進(jìn)行移動(dòng)。局部吸引單元4能夠由壓力變動(dòng)單元8來(lái)控制吸引力。
此外,提出了如下方案,即,使局部吸引單元4不與噴嘴2接觸而保持間隙地進(jìn)行移動(dòng)來(lái)進(jìn)行吸引清潔(專利文獻(xiàn)2)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-200128號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-137210號(hào)公報(bào)
但是,在專利文獻(xiàn)1所示的方法中,由于噴嘴與吸引單元接觸,因此在噴嘴產(chǎn)生劃痕的可能性很高,不能進(jìn)行穩(wěn)定的噴出。
在專利文獻(xiàn)2所示的方法中,由于不與噴嘴接觸,所以存在板表面的墨水并未充分去除的情況。相反,會(huì)因過(guò)度吸引而致使吸引噴嘴內(nèi)部的墨水的一部分。結(jié)果,墨水的噴出變得不穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
因此,本申請(qǐng)的課題在于,提供一種可靠地除去噴嘴板表面的墨水并穩(wěn)定地噴出墨水的噴墨頭的清潔裝置、清潔方法以及打印裝置。
用于解決課題的技術(shù)方案
為了解決上述的課題,本發(fā)明使用的噴墨頭的清潔裝置具有:吸引部,具有吸引墨水的吸引口;以及支承部,與噴墨頭的噴嘴板接觸,上述噴嘴板對(duì)上述墨水的接觸角α、上述支承部對(duì)上述墨水的接觸角β、以及上述吸引部對(duì)上述墨水的接觸角γ的關(guān)系為接觸角α>接觸角β>接觸角γ。
此外,使用具備上述噴墨頭的清潔裝置和上述噴墨裝置的打印裝置。
進(jìn)而,在本發(fā)明使用的噴墨頭的清潔方法中,使上述噴墨頭的清潔裝置與噴墨頭的噴嘴板接觸,并使上述清潔裝置與上述噴嘴板相對(duì)移動(dòng),從而對(duì)上述噴嘴板進(jìn)行清潔。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的噴墨頭的清潔裝置、噴墨頭的清潔方法、以及具備噴墨頭的清潔裝置的打印裝置,能夠不在噴嘴板上殘留墨水地進(jìn)行吸引,能夠?qū)崿F(xiàn)打印品質(zhì)優(yōu)異的打印。
附圖說(shuō)明
圖1(a)是示出以往的體型(bulk-type)噴墨頭的結(jié)構(gòu)的圖,圖1(b)是示出在圖1(a)的薄膜型噴墨頭中對(duì)壓電元件施加了電壓時(shí)的頭的狀態(tài)。
圖2(a)是示出以往的薄膜型噴墨頭的結(jié)構(gòu)的圖,圖2(b)是示出在圖2(a)的薄膜型噴墨頭中對(duì)壓電元件施加了電壓時(shí)的頭的狀態(tài)。
圖3是示出通過(guò)以往的方法來(lái)吸引噴嘴板上的墨水的情況的圖。
圖4(a)~圖4(e)是示出實(shí)施方式中的墨水吸引的流程的圖。
圖5(a)~圖5(f)是由于構(gòu)成構(gòu)件的浸潤(rùn)性不同而示出墨水液滴的吸引狀態(tài)的不同的實(shí)施方式中的噴墨頭清潔裝置的剖視圖。
圖6(a)是實(shí)施例中的噴墨頭的清潔裝置的示意圖,圖6(b)是比較例1~3中的噴墨頭的清潔裝置的示意圖,圖6(c)是示出在比較例1~3中墨水液滴溢出到清潔裝置外的情況的示意圖。
圖7(a)~圖7(b)是示出基于實(shí)施例中的噴墨頭的清潔的噴出的特性的圖。
圖8(a)~圖8(b)是示出實(shí)施方式1中的清潔過(guò)程的立體圖,圖8(c)~圖8(d)是示出實(shí)施方式1中的清潔過(guò)程的剖視圖。
圖9是示出實(shí)施方式1中的清潔過(guò)程的最終階段的圖。
圖10是示出實(shí)施方式2中的清潔裝置的立體圖。
符號(hào)說(shuō)明
1頭主體
2噴嘴
3負(fù)壓生成單元
4局部吸引單元
5吸引用開口
6吸引用開口移動(dòng)單元
8壓力變動(dòng)單元
9噴嘴板
11噴墨頭
19噴嘴
20直徑
61清潔裝置
71平面部
72吸引口
73支承部
75空氣供給孔
80墨水液滴
100噴嘴
110壓力室
111隔板
112隔膜
130壓電元件
140壓電構(gòu)件
150液滴
200噴嘴
210壓力室
212隔膜
220薄膜壓電元件
402墨水液滴
403清潔裝置
404噴嘴板
410墨水
502支承部
503吸引部
601第一吸引口
602第二吸引口
603引導(dǎo)部
604框體部。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)施方式1)
對(duì)實(shí)施方式的噴墨頭的清潔裝置、噴墨頭的清潔方法、以及具備噴墨頭的清潔裝置的打印裝置進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式的噴墨頭的結(jié)構(gòu)與圖1所示的體型壓電的頭結(jié)構(gòu)相同。
<使用清潔裝置的墨水液滴吸引流程>
圖4(a)~圖4(e)是示出使用清潔裝置403對(duì)附著在實(shí)施方式1中的噴嘴板404上的墨水液滴402進(jìn)行吸引的流程的圖。噴嘴板404是噴墨裝置中的表面露出有噴嘴的部分。若從噴嘴板404長(zhǎng)時(shí)間噴出墨水,則會(huì)在噴嘴板404的表面出現(xiàn)墨水液滴402(圖4(b))。
在某個(gè)定時(shí)開始進(jìn)行噴嘴板404的清潔。首先,噴墨頭的清潔裝置403移動(dòng)到噴嘴板端部a的正下方。此后,清潔裝置403上升,清潔裝置403的噴嘴支承部(未圖示)與噴嘴板接觸并停止(圖4(c))。
在該狀態(tài)下,與清潔裝置403連通的真空泵(未圖示)進(jìn)行工作,一邊以給定的吸引流量進(jìn)行吸引,一邊以恒定的移動(dòng)速度在噴嘴板上進(jìn)行掃掠。此時(shí),清潔裝置403一直移動(dòng)到通過(guò)與開始進(jìn)行掃掠的噴嘴板端部a相反一側(cè)的噴嘴板的端部b為止(圖4(d))。在通過(guò)噴嘴板端部b之后,清潔裝置403下降,墨水液滴402的吸引動(dòng)作結(jié)束(圖4(e))。
在該一系列的動(dòng)作中,若清潔裝置403未通過(guò)噴嘴板端部b而在噴嘴板的中途結(jié)束掃掠動(dòng)作并且清潔裝置403下降,則噴嘴板上的墨水液滴402還是會(huì)殘留一點(diǎn)。大小比清潔裝置403的第一吸引口小的墨水液滴不會(huì)被吸引而殘留。
因此,可以說(shuō),在吸引墨水液滴時(shí),期望使清潔裝置移動(dòng)至通過(guò)噴嘴板端部為止。
另外,只要使清潔裝置403和噴嘴板404相對(duì)移動(dòng)即可。
<清潔裝置的構(gòu)成構(gòu)件>
圖5(a)~圖5(f)是用清潔裝置403對(duì)噴嘴板404進(jìn)行清掃時(shí)的剖視圖。通過(guò)位于清潔裝置403的上部的吸引部503對(duì)噴嘴板404進(jìn)行清掃。各圖示出墨水液滴402的吸引狀態(tài)的不同。
圖5(a)~圖5(c)是清潔前的圖,圖5(d)~圖5(f)是清潔后的圖。
將噴嘴板404、支承部502、吸引部503相對(duì)于墨水液滴402的接觸角分別設(shè)為接觸角α、接觸角β、接觸角γ。吸引部503具有對(duì)墨水液滴402進(jìn)行吸引的第一吸引口601。
另外,在該例子中,是芳香族類的高分子溶液墨水。噴嘴板404在表面涂敷有硅類的憎水膜,是該涂層的接觸角。以下,第一模式、第二模式是比較例,第三模式是實(shí)施例。
關(guān)于接觸角的測(cè)定,使用kruss公司制造的dsa100來(lái)進(jìn)行了測(cè)定。
此外,因?yàn)橹С胁?02與噴嘴板404接觸并進(jìn)行掃掠,所以期望支承部502的硬度比噴嘴板404軟。若硬度過(guò)硬,則會(huì)損傷噴嘴板404的表面。
<第一模式>
圖5(a)是接觸角α>>接觸角β=接觸角γ的狀態(tài)。具體地,接觸角α=66°,接觸角β=接觸角γ=26°。接觸角α的范圍為60~70°。接觸角β和接觸角γ的范圍為15~30°,優(yōu)選為20~30°。
該狀態(tài)是清潔裝置403的各構(gòu)件相對(duì)于墨水液滴402非常浸潤(rùn)的狀態(tài),是附著在浸潤(rùn)性低的噴嘴板404上的墨水液滴402容易向吸引部503側(cè)移動(dòng)的狀態(tài)。
但是,因?yàn)榉浅H菀捉?rùn),所以是微量的墨水液滴402通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象而容易漸漸浸入到支承部502與噴嘴板404之間的狀態(tài),容易殘留在噴嘴板404上(圖5(d))。
<第二模式>
圖5(b)示出接觸角α≥接觸角β=接觸角γ的狀態(tài)。具體地,接觸角α=66°,接觸角β=接觸角γ=42°。接觸角α的范圍為60~70°。接觸角β和接觸角γ的范圍為35~55°,優(yōu)選為40~50°。該狀態(tài)是清潔裝置403的各構(gòu)件相對(duì)于墨水液滴402而言不太浸潤(rùn)的狀態(tài),是附著在噴嘴板404上的墨水液滴402不易向吸引部503側(cè)移動(dòng)的狀態(tài)。
結(jié)果,墨水液滴402殘留在噴嘴板404上的情況很多(圖5(e))。
<第三模式>
在圖5(c)示出接觸角α>接觸角β>接觸角γ的狀態(tài)。具體地,接觸角α=66°,接觸角β=42°,接觸角γ=26°。接觸角α為60~70°。接觸角β為35~55°,優(yōu)選為40~50°。接觸角γ為15~30。,優(yōu)選為20~30°。該狀態(tài)是如下狀態(tài),即,因?yàn)槲?03的墨水浸潤(rùn)性高,浸潤(rùn)性低的噴嘴板404上的墨水液滴402容易向吸引部503移動(dòng)。但是,支承部502的墨水的浸潤(rùn)性不太高,所以墨水液滴402不易擴(kuò)展到支承部502。因此,墨水液滴402被有效地吸引,成為在噴嘴板404上不易殘留墨水液滴402的狀態(tài)(圖5(f))。
<第一吸引口601>
在此,第一吸引口601配置為狹縫形狀,其寬度為大約0.5mm。若狹縫寬度大至1.0mm左右,則會(huì)不能吸凈墨水液滴402而致使墨水液滴402殘留在噴嘴板404上。若狹縫寬度小至0.2mm左右,則雖然沒有墨水液滴402的殘留,但是流路阻抗會(huì)增大,需要增加吸引流量。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知,在狹縫寬度為0.25mm至0.75mm之間時(shí),能夠吸引得沒有墨水液滴的殘留。
<結(jié)果>
根據(jù)以上可知,關(guān)于構(gòu)成清潔裝置403的構(gòu)件的浸潤(rùn)性,期望相對(duì)于噴嘴板404而言,支承部502的浸潤(rùn)性較高,且吸引部503的浸潤(rùn)性更高。另外,該浸潤(rùn)性的不同可以通過(guò)改變構(gòu)件的種類來(lái)實(shí)現(xiàn),即使是相同的構(gòu)件,也可以通過(guò)表面處理等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(實(shí)施例)
在圖6(a)示出實(shí)施例中的清潔裝置403。
在清潔裝置403中,凸?fàn)畹奈?03位于上部,在其上部具有支承部502。支承部502為線狀,且具有兩個(gè)。支承部502是與噴嘴板404接觸的部分。為了使接觸穩(wěn)定化,需要至少兩個(gè)支承部502。在吸引部503具有吸引墨水的第一吸引口601。在多個(gè)支承部502之間具有第一吸引口601。
在吸引部503的下部具有框體部604??蝮w部604位于吸引部503的前后,是平面臺(tái)。上表面優(yōu)選為平面,但也可以是傾斜、曲面、球面。
在框體部604,與支承部502連續(xù)地配置有引導(dǎo)部603。與支承部502同樣地,需要至少兩個(gè)引導(dǎo)部603。
此外,框體部604從外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)(朝向多個(gè)引導(dǎo)部603之間的內(nèi)側(cè))緩慢地傾斜,在內(nèi)側(cè)部配置有第二吸引口602。
支承部502的材料使用聚四氟乙烯(ptfe)。吸引部503的材料使用聚醚醚酮(peek)。
另外,關(guān)于相對(duì)于墨水的接觸角,ptfe為42°,peek為26°。噴嘴板404涂覆有硅類的憎水膜,比它們的接觸角大。結(jié)果,相當(dāng)于上述第三模式。關(guān)于以下的比較例,在表1中示出材質(zhì)和是哪個(gè)模式。
與吸引部503相比,支承部502的高度高,其高度之差為0.05mm左右??蝮w部604與吸引部503的高度差為5mm左右。這是因?yàn)椋瑥膰娮炜诐B出的墨水液滴的直徑為大約2~3mm,因此設(shè)定為5mm左右,使得能夠吸收該大小。因?yàn)閺膰娮鞚B出的墨水液滴的直徑為2~3mm,所以框體部604與吸引部503的高度差也可以不是5mm,只要是3mm以上即可。
引導(dǎo)部603的材料為ptfe。引導(dǎo)部603是為了如下目的而配置的,即,對(duì)從吸引部503落到框體部604的墨水進(jìn)行引導(dǎo),使得不會(huì)灑露到清潔裝置403外。
通過(guò)該結(jié)構(gòu),噴嘴板上的墨水中的未被第一吸引口601吸凈而流落到框體部604的墨水也可有效地從第二吸引口602吸引。
<試驗(yàn)>
使用實(shí)施例、比較例的清潔裝置進(jìn)行了噴嘴板404上的墨水液滴的吸引試驗(yàn)、基于與噴嘴板的接觸的耐久性試驗(yàn)、以及吸引了大量的墨水液滴時(shí)墨水液滴溢出到清潔裝置外的墨水液滴的溢出試驗(yàn)。
以大約5l/分鐘的吸引流量和10mm/秒的掃掠速度進(jìn)行了吸引試驗(yàn)。來(lái)自噴嘴孔的墨水液滴的滲出量使直徑為1mm左右的墨水液滴量從600孔的噴嘴滲出來(lái)進(jìn)行。
基于與噴嘴板404的接觸的耐久性試驗(yàn),在掃掠了4萬(wàn)次以后對(duì)噴嘴板表面進(jìn)行目視觀察。
墨水液滴的溢出試驗(yàn)使從噴嘴孔滲出的墨水液滴量成為直徑3~4mm左右,來(lái)進(jìn)行了基于清潔裝置掃掠的墨水液滴吸引。
<評(píng)價(jià)結(jié)果>
在實(shí)施例中,在墨水液滴的吸引試驗(yàn)中未確認(rèn)到墨水液滴的殘留。這是因?yàn)?,是接觸角的第三模式。
此外,在與噴嘴板404接觸的耐久性試驗(yàn)中,在噴嘴板404表面未確認(rèn)到劃痕等物理?yè)p傷。這是因?yàn)橹С胁?02的材質(zhì)之故。進(jìn)而,為了確認(rèn)損傷,還進(jìn)行了接觸角的測(cè)定。在清潔裝置的與噴嘴板404的接觸部分和非接觸部分中測(cè)定值并無(wú)不同,結(jié)果是沒有損傷。
在墨水液滴的溢出試驗(yàn)中,未確認(rèn)到墨水液滴的溢出。這是因?yàn)?,吸引?03與框體部604的高度差較大。
以下,比較例1~3中的清潔裝置的材質(zhì)、尺寸、結(jié)構(gòu)與實(shí)施例不同。在表1中示出材質(zhì)、尺寸、試驗(yàn)結(jié)果。在圖6(b)示出比較例1~3中的清潔裝置。與實(shí)施例的清潔裝置相比,框體部604與吸引部503的高度差較小,也未配置第二吸引口602。也沒有引導(dǎo)部603。
(比較例1)
墨水液滴的吸引試驗(yàn)在噴嘴板上確認(rèn)到了墨水液滴的殘留。這是因?yàn)椋瑢?duì)于ptfe而言,墨水液滴的浸潤(rùn)性低,未能將噴嘴板上的墨水液滴吸凈。接觸角為第二模式,不佳。
與噴嘴板404接觸的耐久性試驗(yàn)在噴嘴板404的表面未確認(rèn)到劃痕等物理?yè)p傷。在表面的接觸角的測(cè)定結(jié)果中,在清潔裝置的噴嘴板接觸部和非接觸部中測(cè)定值并無(wú)不同,結(jié)果也是沒有損傷。另外,ptfe的洛氏硬度按r級(jí)別為20,結(jié)果是比噴嘴板軟。
在圖6(c)示出墨水液滴的溢出試驗(yàn)的結(jié)果。可知,從吸引口未吸凈的墨水410流出到清潔裝置外。可推定,這是因?yàn)槲颗c墨水框體部的高度差較小的緣故。以下比較例2、3也是同樣的。
(比較例2)
墨水液滴的吸引試驗(yàn)在噴嘴板上確認(rèn)到了墨水液滴的殘留。但是,與比較例1相比,是不易殘留液滴的狀態(tài)。但是,缺乏穩(wěn)定性,容易產(chǎn)生液摘的殘留。
與噴嘴板接觸的耐久性試驗(yàn)在噴嘴板表面確認(rèn)到了劃痕。peek的洛氏硬度按r級(jí)別為120,結(jié)果比噴嘴板表面硬。
在墨水液滴的溢出試驗(yàn)中可知,從第一吸引口未吸凈的墨水液滴流出到清潔裝置外??赏贫ǎ@是因?yàn)槲颗c墨水框體部的高度差較小的緣故。
(比較例3)
墨水液滴的吸引試驗(yàn)未確認(rèn)到墨水液滴的殘留。
與噴嘴板接觸的耐久性試驗(yàn)在噴嘴板表面未確認(rèn)到劃痕等物理?yè)p傷。關(guān)于接觸角的測(cè)定結(jié)果,在清潔裝置的噴嘴板接觸部和非接觸部中測(cè)定值也并無(wú)不同,結(jié)果是沒有損傷。
在墨水液滴的溢出試驗(yàn)中可知,從第一吸引口未吸凈的墨水液滴流出到清潔裝置外。
[表1]
(結(jié)果)
根據(jù)上述的結(jié)果可知,需要第三模式的接觸角的關(guān)系。進(jìn)而可知,支承部502的材質(zhì)是ptfe為宜,吸引部503的材質(zhì)是peek為宜,吸引部503與框體部604的高度差期望為5mm左右。
此外,關(guān)于耐久性試驗(yàn),確認(rèn)了即使與噴嘴板的接觸部為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet),在噴嘴板表面也不會(huì)產(chǎn)生劃痕。另外,pet的洛氏硬度(r級(jí)別)為56。
(實(shí)施例中的清潔裝置的噴墨頭的清潔性能的確認(rèn))
使用相同規(guī)格的頭1、頭2進(jìn)行了以下試驗(yàn)。
在圖7(a)示出使用實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)的清潔裝置來(lái)進(jìn)行噴墨頭的清潔動(dòng)作時(shí)的噴出噴嘴的有效噴嘴數(shù)的變化??芍c清潔動(dòng)作前的有效噴嘴數(shù)相比,清潔動(dòng)作后的有效噴嘴數(shù)增加??梢哉J(rèn)為,通過(guò)進(jìn)行清潔動(dòng)作,從而噴嘴孔內(nèi)的墨水刷新(refresh),消除了噴嘴堵塞等噴出不良,有效噴嘴數(shù)增加。另外,所謂有效噴嘴,是指沒有噴嘴堵塞、飛行彎曲的正常的噴嘴。
在圖7(b)中示出清潔動(dòng)作后的、從噴墨頭的噴嘴噴出的液滴到基材的落點(diǎn)位置的偏差的變化。若由于清潔動(dòng)作而發(fā)生墨水液滴的吸引不良,致使在噴嘴板上殘留有墨水液滴時(shí),則落點(diǎn)位置有可能產(chǎn)生偏差,但是可知,并未觀察到清潔動(dòng)作所引起的落點(diǎn)位置偏差的變化。
(實(shí)施方式2)
在墨水填充的初始階段時(shí)頭主體1的氣泡未被去除,或者在反復(fù)進(jìn)行向?qū)ο笪锏挠∷⒌钠陂g會(huì)在噴嘴板9的表面產(chǎn)生附著物等。
此外,在長(zhǎng)期不進(jìn)行印刷的情況下,會(huì)產(chǎn)生不能噴出的噴嘴、噴出方向彎曲而發(fā)生印刷位置偏移的噴嘴。為了恢復(fù)這些不良噴嘴的噴出而實(shí)施清潔。
使用以下圖對(duì)清潔過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。為了使不良噴嘴恢復(fù),最開始除去積蓄在噴嘴表面、噴嘴內(nèi)的氣泡、干燥的墨水、墨水附著物等,從而使墨水的流動(dòng)通暢。
<凈化>
首先,如圖8(a)所示,實(shí)施凈化而從噴嘴19內(nèi)排出墨水。圖8(a)關(guān)于噴墨頭11只示出了噴嘴19的面,圖8(b)也一樣。
作為凈化的方法之一,存在如下的加壓凈化,即,將噴墨頭11的內(nèi)壓設(shè)為正壓而從噴嘴19排出墨水。
即使噴墨頭11的內(nèi)壓有±幾kpa的壓力變動(dòng),由于墨水的表面張力,也不會(huì)產(chǎn)生來(lái)自噴嘴的滴液、泡沫,因此實(shí)施將壓力+10kpa保持5秒鐘的加壓凈化方法。
由此,墨水從噴墨頭11的噴嘴19的孔排出,在每個(gè)噴嘴19的孔表面產(chǎn)生直徑為2~3mm左右的墨水液滴80。
此外,作為另一種凈化方法,存在吸引凈化,即,用橡膠制的帽擋住噴嘴19的面,并對(duì)噴嘴19的面與帽之間的密閉空間進(jìn)行真空吸引,從而從噴嘴19排出墨水。
若由吸引速度為10l/min的真空泵對(duì)帽內(nèi)的密閉空間進(jìn)行一秒鐘的吸引,則能夠?qū)⒅睆綖?~3mm大的液滴排出到噴嘴19的面。
<清潔>
接下來(lái),說(shuō)明為了除去從噴嘴19排出的墨水液滴80而實(shí)施噴嘴19的面的清潔的過(guò)程。圖8(a)~圖8(d)示出清潔裝置61沿著噴墨頭11的噴嘴面從噴嘴面的左端移動(dòng)到右端,對(duì)噴嘴面進(jìn)行清潔的樣子。
在圖8(a)中,清潔裝置61與噴墨頭11的噴嘴面對(duì)置,從稍微離開的位置朝向噴嘴面上升。用清潔裝置61的支承部73上表面與噴墨頭11的噴嘴面接觸。此時(shí),在具有狹縫狀的吸引口72的平面部71與噴嘴面之間確保了基于支承部73的高度的15μm的縫隙(gap)。
清潔裝置61從圖8(a)向圖8(b)推進(jìn),若清潔裝置61與附著于噴嘴19的面的墨水液滴80接觸,則墨水液滴80由于毛細(xì)管現(xiàn)象而漸漸擴(kuò)展至噴嘴19的面與清潔裝置61的平面部71之間的縫隙。
圖8(c)、圖8(d)是從側(cè)面觀察附著于噴墨頭11的墨水液滴80與清潔裝置61接觸的樣子的圖。若墨水液滴80在清潔裝置61的斜面最初進(jìn)行接觸,則很快就由于毛細(xì)管現(xiàn)象而逐漸進(jìn)入到噴墨頭11與清潔裝置61之間(圖8(c))。由于在噴墨頭11與清潔裝置61的平面部71之間形成有固定間隔的縫隙,因此如圖8(d)所示,墨水液滴80擴(kuò)展而將縫隙內(nèi)填滿。
圖9是示出從圖8(d)進(jìn)一步經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)的樣子的圖。因?yàn)?5μm的縫隙與2~3mm大的液滴的大小相比極小,所以墨水會(huì)馬上將縫隙內(nèi)填滿,并從吸引口72被吸入。
此時(shí),因?yàn)榍鍧嵮b置61的平面部71使用了憎液性比噴嘴19的面低的材料,所以墨水向清潔裝置61側(cè)移動(dòng),并沿著吸引口72被吸引、排出。
墨水液滴80由于表面張力而附著在噴嘴面,僅通過(guò)吸引力難以剝離墨水液滴80,墨水液滴80以破碎的狀態(tài)被吸引。因此,即使吸引墨水液滴80,在吸引軌跡中也會(huì)產(chǎn)生直徑為100μm以下的液滴殘留。在本實(shí)施方式中,利用墨水的表面張力將附著在噴嘴19的面的墨水液滴80吸入至吸引口72,從而抑制產(chǎn)生墨水液滴80的殘留。
清潔裝置61一邊除去噴嘴19的面的墨水液滴80,一邊移動(dòng)至圖9所示的噴嘴面末端,并通過(guò)噴嘴面,至此一個(gè)噴墨頭11的清潔結(jié)束。清潔裝置61以10~100mm/s的掃描速度實(shí)施了清潔,在所有的情況下均未產(chǎn)生墨水殘?jiān)?。通過(guò)如上所述的清潔過(guò)程,能夠沒有液滴殘留地除去附著在噴墨頭11的噴嘴面的墨水液滴80。
(實(shí)施方式3)
圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3中的清潔裝置的立體圖。未記載的事項(xiàng)與實(shí)施方式1、2相同。與實(shí)施方式1、2不同,在清潔裝置61的支承部73上表面設(shè)置有多個(gè)空氣供給孔75??諝夤┙o孔75可有效地導(dǎo)入壓力空氣,也可以是貫通孔。
若在使噴墨頭11的噴嘴面與清潔裝置61靠近的狀態(tài)下,從吸引口72進(jìn)行吸引,則從空氣供給孔75的下方向上方向產(chǎn)生空氣的流動(dòng)。由于該空氣的流動(dòng)(靜壓),在噴嘴19的面與支承部73上表面之間產(chǎn)生間隙。清潔裝置61在保持該間隙的情況下沿著噴墨頭11的噴嘴面移動(dòng),從而實(shí)施清潔。
在此,支承部73的寬度為1mm,支承部73的高度為15μm,作為空氣供給孔75,對(duì)每個(gè)支承部73以4mm間距配置了兩處直徑為0.3mm的貫通孔。為了從空氣供給孔75的中心起在直徑2mm左右的范圍形成空氣層,只要使空氣供給孔75與吸引口72的最短距離相隔2mm以上即可。
由此,能夠確認(rèn),在支承部73上表面與噴嘴面之間形成了空氣層(靜壓),并未直接接觸。在實(shí)施了清潔時(shí),在清潔裝置61的掃描速度為10~100mm/s之間時(shí),能夠無(wú)墨水殘?jiān)剡M(jìn)行清潔。像以上說(shuō)明的那樣,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3,清潔裝置61不與噴嘴面接觸,因此能夠不損傷噴嘴面地除去附著在噴嘴面的墨水液滴。
(總結(jié))
能夠?qū)?shí)施方式1~3進(jìn)行組合。也可以在實(shí)施方式2、3中使用實(shí)施方式1的清潔裝置。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的噴墨頭的清潔裝置、噴墨頭的清潔方法、以及具備噴墨頭的清潔裝置的打印裝置還能夠有效地吸引浸潤(rùn)性低的噴嘴板上的墨水液滴,能夠提高墨水的噴出性能,能夠應(yīng)用于oled的發(fā)光層的墨水的噴出、使用uv固化性墨水等的裝飾墨水的噴出等。