JP2005059326A - ヘッドクリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 界面活性剤を含有しない洗浄液とブラシを用いたクリーニング装置では不用物を完全に除去することができないため不吐出や吐出曲がりが解消しない。
【解決手段】 ヘッド１４のノズル面Ｎａをキャップ４１でキャッピングした状態で洗浄液噴射スプレー４２から界面活性剤を含む洗浄液６０をノズル面Ｎａに噴射した後、ノズル面Ｎａをブラシ５５で清浄化することより、洗浄液６０に含まれる界面活性剤の働きによって凝集物を分散させ、凝集物とノズル面Ｎａとの剥離性を向上させ、ブラシ５５によるブラッシングによって除去する。
【選択図】 図４

Description

本発明はヘッドクリーニング装置及び画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズル面を清浄化するヘッドクリーニング装置及びこの装置を含む画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の各種画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置は、液体である記録液(インク)を微細なノズルから吐出させる液滴吐出ヘッドを搭載して画像を形成（記録）するものである。

このインクジェット記録装置で用いるインクには、水などの揮発性液体を含むため、長期間使用しないときに、揮発性液体が蒸発して増粘したり、凝集したりするためにノズルの目詰まりが生じてしまう場合がある。目詰まりが生じるとインクが吐出できなくなるために画像欠陥が生じてしまうことになる。

そこで、一般に、ノズルの目詰まりを回復させるためにキャップなどでノズル面を密閉した状態で吸引して、インクを排出させることが行われている。

ところが、凝集しやすい顔料を含むインク（いわゆる顔料インク）を用いた場合には、インクが乾燥してしまうと、インク吸引では回復できないほどの高度な凝集状態になってしまう。また、サーマル式ヘッドを用いた場合には、連続印刷すると、ヘッドの加熱により揮発成分の蒸発が促進され、より早く乾燥してしまうことになり、やはり、インク吸引では回復できない高度な凝集状態になってしまう。

そこで、この問題を解決しようとして、従来、例えば、記録ヘッドから不用物を取り除くためのローラと、ローラを回転させるための手段を含む記録ヘッドクリーニング装置が提案されている。
特開平１０−２１７４９１号公報

また、液体含浸性を有する円筒状の回転する払拭部材の外周面で液体吐出部を払拭する払拭手段と、払拭部材に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を具備する液体吐出装置が提案されている。
特開平１１−３３４０９５号公報

さらに、インク吐出部に接触し回転するローラを有し、ローラ表面には弾性体が配置され、弾性体に洗浄液を供給する洗浄液供給部を有するインク吐出部の洗浄装置が提案されている。
特開２００２−１７２７９５号公報

さらにまた、インクジェットプリンタヘッドのインクノズルに対向するクリーナ噴射スプレーからクリーナを噴射して、インクノズル内のインクをインクリザーバへ貫流するとともに、回転ブラシによってインクのノズル口端をクリーニングするようにしたインクノズルクリーニング装置が提案されている。
実公平７−１６４３３号公報

特許文献１の装置にあっては、一部の増粘物をかき取ることはできても、ノズル内部やノズルに凹凸がある場合に除去できない部分が残ってしまうという問題がある。

特許文献２、３の装置にあっては、ローラに洗浄液を供給してノズル面を払拭することで不用物が除去できるとしているが、やはり、ノズル内部やノズルに凹凸がある場合に除去できない部分が残ってしまうという問題がある。

特許文献４の装置にあっても、ノズル表面の汚れを除去できるとしているが、クリーナの例として挙げられているエタノールを用いても高度に凝集した凝集物を除去することができない点で満足できるものではないことが確認された。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ノズル面やノズル内で増粘あるいは凝集した液体を効果的に除去してノズルの目詰まりを解消できるヘッドクリーニング装置、このヘッドクリーニング装置を備えることで画像欠陥のない鮮明な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係るヘッドクリーニング装置は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズル面にブラシを接触させて清浄化するヘッドクリーニング装置であって、ヘッドのノズル面に界面活性剤を含む洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備えている構成とした。

ここで、洗浄剤は、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、保湿剤の少なくともいずれかを含むことが好ましく、保湿剤は水溶性有機溶剤であることが好ましい。

また、洗浄液供給手段は洗浄液をノズル面に直接供給することが好ましく、この場合、洗浄液をノズル面にスプレーによる噴霧で直接供給する、又は、洗浄液を含浸させた多孔質体をノズル面に接触させることが好ましい。

または、洗浄液をブラシに供給した後にこのブラシを介してノズル面に供給することが好ましく、この場合、洗浄液をブラシにスプレーによる噴霧で供給する、洗浄液を含浸させた多孔質体をブラシに接触させて供給する、又は洗浄液にブラシの一部を浸漬させて供給することが好ましい。

さらに、洗浄液のノズル面への供給がノズル面に密着した洗浄液飛散防止室内で行われることが好ましい。この場合、洗浄液飛散防止室がキャップで形成されることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置は、ノズルから液滴を吐出して記録媒体上に画像を形成するための液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドに供給する液体を収容する液体カートリッジと、液滴吐出ヘッドのノズル面を清浄化する本発明に係るヘッドクリーニング装置とを備えるものである。

ここで、液滴吐出ヘッドは電気熱変換手段による熱エネルギーによって液体に生ずる膜沸騰を利用して液滴を吐出させることが好ましい。また、液体は色材を含有する記録液であること、この記録液の色材は顔料であることが好ましい。

また、色材を含有する記録液と、色材を含有せず、記録液と接触することで凝集物あるいは不溶物を生成する処理液とを吐出する液滴吐出ヘッドを備えていることが好ましい。

本発明に係るヘッドクリーニング装置及び画像形成装置によれば、ヘッドのノズル面に界面活性剤を含む洗浄液を供給し、ノズル面にブラシを接触させて清浄化するので、界面活性剤の働きによって、凝集物を分散させることができ、凝集物とノズル面との剥離性を向上させることができて、ブラッシングによってノズル面の凹部の不用物も除去することができる。それにより、画像欠陥の発生を防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の機構部の概略斜視説明図、図２は同機構部の側面説明図である。

このインクジェット記録装置は、記録装置本体１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへのインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部２等を収納し、給紙カセット４或いは手差しトレイ５から給送される用紙３を取り込み、印字機構部２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ６に排紙する。

印字機構部２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１１と従ガイドロッド１２とでキャリッジ１３を主走査方向（図２で紙面垂直方向）に摺動自在に保持している。

このキャリッジ１３には、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の色材を含有する記録液の液滴であるインク滴を吐出する複数のノズルＮからなるノズル列を有する４個の液滴吐出ヘッド１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋ（これらを「記録ヘッド１４ａ」と総称する。）と、色材を含有せず、インクと接触することで凝集物あるいは不溶物を生成する処理液とを吐出する液滴吐出ヘッドとで構成される処理液ヘッド１４ｓとを装着し、キャリッジ１３の上側には記録ヘッド１４ａの及び処理液ヘッド１４ｓに各色のインク又は処理液を供給するための各液体カートリッジ１５を交換可能に装着している。

液体カートリッジ１５のうちの記録ヘッド１４ａに供給するインクを収容したインクカートリッジは、上方に大気と連通する大気口、下方にはヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。

ここで、キャリッジ１３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１７で回転駆動される駆動プーリ１８と従動プーリ１９との間にタイミングベルト２０を張装し、このタイミングベルト２０をキャリッジ１３に固定しており、主走査モータ１７の正逆回転によりキャリッジ１３が往復駆動される。

また、インク滴を吐出する記録ヘッド１４ａは各色のヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。また、記録ヘッド１４を構成する液滴吐出ヘッドとしては、電気熱変換手段による熱エネルギーによって液体に生ずる膜沸騰を利用して液滴を吐出させるサーマル型ヘッドであることが好ましいが、その他のアクチュエータ手段を用いるヘッド構成であっても良い。

一方、給紙カセット４にセットした用紙３を記録ヘッド１４ａ及び処理液ヘッド１４ｓの下方側に搬送するために、給紙カセット４から用紙３を分離給装する給紙ローラ２１及びフリクションパッド２２と、用紙３を案内するガイド部材２３と、給紙された用紙３を反転させて搬送する搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４の周面に押し付けられる搬送コロ２５及び搬送ローラ２４からの用紙３の送り出し角度を規定する先端コロ２６とを設けている。搬送ローラ２４は副走査モータ２７によってギヤ列を介して回転駆動される。

そして、キャリッジ１３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ２４から送り出された用紙３を記録ヘッド１４ａ及び処理液ヘッド１４ｓの下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材２９を設けている。この印写受け部材２９の用紙搬送方向下流側には、用紙３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ３１、拍車３２を設け、さらに用紙３を排紙トレイ６に送り出す排紙ローラ３３及び拍車３４と、排紙経路を形成するガイド部材３５，３６とを配設している。

記録時には、キャリッジ１３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１４ａ及び処理液ヘッド１４ｓを駆動することにより、停止している用紙３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙３を排紙する。

ここで、用紙３への記録は、処理液ヘッド１４ｓから用紙３上に記録する画像に応じて処理液を吐出させ、その後、記録ヘッド１４ａから用紙３上に記録する画像に応じてインク滴を吐出させることで行う。なお、処理液を吐出する液滴吐出ヘッドを備えない構成であっても良い。

また、キャリッジ１３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド１４ａ及び処理液ヘッド１４ｓの吐出不良を回復するための本発明に係るヘッドクリーニング装置を含む回復装置３７を配置している。回復装置３７は、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１３は印字待機中にはこの回復装置３７側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド１４ａ及び処理液ヘッド１４ｓをキャッピングされ、吐出口部（ノズル孔）を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する（パージする）ことにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド１４ａ及び処理液ヘッド１４ｓの吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置に用いることができる洗浄液について説明する。
洗浄液には界面活性剤が含有される。界面活性剤は洗浄液と凝集物との間の界面活性効果により凝集物を細分化して分散させる効果がある。また、洗浄液の表面張力を下げる働きがあるため、凝集物とノズル面との間に洗浄液が侵入しやすくなり、凝集物をノズル面から剥離しやすくする効果がある。

界面活性剤は親水部と疎水部を同一分子中に持つ化合物であれば、いずれも好適に用いることができる。

具体例としては、下記式（Ｉ）〜（IV）で表わされるものが好ましい。すなわち、下記式（Ｉ）のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、式（II）のアセチレングリコール系界面活性剤、下記式（III）のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤ならびに式（IV）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤が挙げられる。

（Ｒは分岐していても良い炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｋ：５〜２０）

（ｍ、ｎ≦２０，０＜ｍ＋ｎ≦４０）

（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｎは５〜２０）

（Ｒは炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｍ、ｎは２０以下の数）

前記式（Ｉ）〜（IV）の化合物以外では、例えばジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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クロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。

本発明で使用される消泡剤としては、消泡効果がある成分であればいずれも用いることができるが、中でもシリコン系の消泡剤が好ましく用いられる。消泡剤を添加することで泡立ちを抑制することができるため、界面活性剤と併用することが好ましい。消泡剤を添加しない場合には、いったん泡立ちが生じるとなかなか泡立ちが消えないため、ブラシ周り、ヘッド周りに洗浄剤の泡が残ってしまい、場合によってはこの泡によって印字が妨げられて画像欠陥につながってしまう。

このように、洗浄液に消泡剤を添加することで、洗浄液の泡立ちを抑制することができ、ヘッド周りの泡立ちを防止できて、泡が記録液の吐出を阻害することを防ぐことができ、画像欠陥の発生を防ぐことができる。

一般に、シリコン系消泡剤には、オイル型、コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型などがあるが、水系での使用を考慮すると、自己乳化型、もしくはエマルジョン型を用いることが、信頼性を確保する上で望ましい。また、アミノ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、ポリエーテル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、アルキレンオキサイド変性、等の変性シリコン系消泡剤を使用しても良い。

市販のシリコン系消泡剤で入手可能なものとしては、信越化学工業(株)のシリコーン消泡剤（KS508、KS531、KM72、KM85など）、東レ・ダウ・コーニング（株）のシリコーン消泡剤（Q2-3183A、SH5510など）、日本ユニカー（株）のシリコーン消泡剤（SAG30など）、旭電化工業(株)の消泡剤（アデカノールシリーズ）などが挙げられる。

これら消泡剤のインクへの添加量は、効果がある最小量で良いが、一般には０．００１質量％〜３質量％の範囲が望ましく、より好ましくは、０．００５質量％〜０．５質量％の範囲である。

本発明で使用される防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。防腐防黴剤を添加することで、洗浄液を長期間保存したときにも腐食や黴の発生を抑制することができる。

このように、洗浄液に防腐防黴剤を添加することで、洗浄液を長期間保存する場合にも腐食や黴の発生を防ぐことができ、画像欠陥に結びつくような不純物の発生がなく、画像欠陥の発生を防ぐことができる。

本発明で使用される防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。防錆剤を添加することで、ヘッド周りなどの金属部材の錆つきを防止することができる。

このように、洗浄液に防錆剤を含むことで、ヘッドなどの金属部品の腐食を防止することができ、長期間に渡ってヘッドを正常動作させることができて、画像欠陥の発生を防ぐことができる。

本発明で使用される保湿剤として、以下の具体例が挙げられる。保湿剤を添加することで、ノズル目詰まりにつながる記録液の乾燥を抑制することができ、凝集物による画像欠陥の発生を防ぐことができる

エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、１，５−ペンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、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、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物、ホルミアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトンである。これらの溶媒は水と共に単独もしくは複数混合して用いられる。

これらの中で特に好ましいものは、ジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンであり、これらを用いることにより本化合物の高い溶解性と水分蒸発により噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。特に本発明において化合物（I）の分散安定性を得る野に好ましい溶剤としてＮ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン等のピロリドン誘導体が挙げられる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第１実施形態について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は同クリーニング装置の概略構成図、図５はその作用説明に供する説明図である。
記録ヘッド１４ａ又は処理液ヘッド１４ｓ（これを「ヘッド１４」という。）のノズル板１４Ａで形成されるノズル面Ｎａ（図３参照）をキャッピングする洗浄液飛散防止室を兼ねた、ノズル面Ｎａに対して、対向する方向で進退可能に配置したキャップ４１と、キャップ４１内で洗浄液を噴霧する洗浄液噴射スプレー４２と、界面活性剤を含む洗浄液を収容した洗浄液カートリッジ４３と、洗浄液カートリッジ４３の洗浄液を洗浄液噴射スプレー４２に供給して噴射させる洗浄液噴射ポンプ４４及び洗浄液供給チューブ４５、４６とを備えている。

また、キャップ４１内から廃液を吸引する廃液吸引ポンプ５１と、廃液を貯留する廃液タンク５２と、吸引チューブ５３及び廃液チューブ５４とを備えている。

さらに、ヘッド１４のノズル面Ｎａを清浄化する回転可能なブラシ５５と、このブラシ５５をノズル面Ｎａに接触する状態でノズル面Ｎａと平行な方向に進退させるブラシ移動手段５６とを備えている。

このように構成したので、ヘッド１４のノズルＮの回復動作を行う場合、まず洗浄液飛散防止室を兼ねたキャップ４１によってヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングする。その後、廃液吸引ポンプ５１によってキャップ４１内を負圧にすることで、ヘッド１４のノズルＮからインクあるいは処理液を吸引し、廃液タンク５２に収容される。

次に、洗浄液カートリッジ４３に備蓄される洗浄液を洗浄液噴射ポンプ４４によって洗浄液噴射スプレー４２まで移送し、図５に示すように、キャップ４１をノズル面Ｎａに密着した状態で洗浄液噴射スプレー４２から洗浄液を噴射させる。これにより、ノズル面ＮａやノズルＮ内に洗浄液が付着する。

その後、ブラシ５５を回転させながらブラシ移動手段５６によって移動させて、ノズル面Ｎａをブラッシングする。

この一連の動作によってノズル面のインク増粘物、及びインク凝集物が除去される。

このとき、洗浄液に含まれる界面活性剤の働きによって、凝集物を分散させることができ、凝集物とノズル面との剥離性を向上させることができ、ブラッシングによってノズル面の凹部の不用物も除去することができる。

また、洗浄剤をノズル面に直接噴射させることで、ブラッシングの際に洗浄液を付与することができ、凝集物の除去により、画像欠陥の発生を防ぐことができるとともに、ヘッドを冷却することができ、凝集物の生成を抑制することができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第２実施形態について図６を参照して説明する。
ここでは、ヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングするとともに、ブラシ５５を収納した洗浄液飛散防止室５８ａを形成する洗浄液飛散防止室部材５８を備えている。

そして、洗浄液飛散防止室部材５８をヘッド１４のノズル面Ｎａに密着させた状態で洗浄液噴射スプレー４２から洗浄液６０を噴射し、ヘッド１４のノズル面Ｎａに洗浄液を付着させた後、ブラシ５５を図で左右に移動させる。

なお、この工程の中で、洗浄液がノズル面Ｎａに噴射されることでヘッド１４が冷却され、このことによりサーマル型ヘッドを用いた場合のヘッド加熱によるインク乾燥を抑制できるという効果も得られる。

このように、洗浄液の供給を洗浄液飛散防止室、あるいはキャップ内で行うことで、不必要な個所に洗浄液を付着させることなく、画像形成装置内を洗浄液で汚染されることを防ぐことができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第３実施形態について図７を参照して説明する。
ここでは、ヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングする、ノズル面Ｎａに対して対向する方向で進退可能に配置したキャップ６１と、前記実施形態と同様に、キャップ６１内から廃液を吸引する廃液吸引ポンプ５１と、廃液を貯留する廃液タンク５２と、吸引チューブ５３及び廃液チューブ５４とを備えている。

また、ヘッド１４の回復動作位置でブラシ５５とは反対側のヘッド１４の側方に配置され、多孔質体６７に洗浄液を噴霧する洗浄液噴射スプレー６２と、洗浄液を収容した洗浄液カートリッジ６３と、洗浄液カートリッジ６３の洗浄液を洗浄液噴射スプレー６２に供給して噴射させる洗浄液噴射ポンプ６４及び洗浄液供給チューブ６５、６６とを備えている。

そして、この洗浄液噴射スプレー６２から噴射される洗浄液を吸収保持する多孔質体６７と、この多孔質体６７をノズル面Ｎａに対して接触させながらノズル面Ｎａに対して平行に進退させる多孔質体移動手段６８とを備えている。

さらに、前記第１実施形態と同様にヘッド１４のノズル面Ｎａを清浄化する回転可能なブラシ５５と、このブラシ５５をノズル面Ｎａに接触する状態でノズル面Ｎａと平行な方向に進退させるブラシ移動手段５６とを備えている。

このように構成したので、ヘッド１４のノズルＮの回復動作を行う場合、まずキャップ６１によってヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングする。その後、廃液吸引ポンプ５１によってキャップ６１内を負圧にすることで、ヘッド１４のノズルＮからインクあるいは処理液を吸引し、廃液タンク５２に収容される。

次に、洗浄液カートリッジ６３に備蓄される洗浄液を洗浄液噴射ポンプ６４によって洗浄液噴射スプレー６２まで移送する。その勢いで洗浄液噴射スプレー６２から洗浄液が噴射され、多孔質体６７に洗浄液が付着する。洗浄液が付着した多孔質体６７は多孔質体移動手段６８によってヘッド１４側に移動して、ノズル面Ｎａに洗浄液を付着させる。

その後、ブラシ５５を回転させながらブラシ移動手段５６によって移動させて、ノズル面Ｎａをブラッシングする。

この一連の動作によってノズル面のインク増粘物、及びインク凝集物が除去される。つまり、洗浄液に含まれる界面活性剤の働きによって、凝集物を分散させることができ、凝集物とノズル面との剥離性を向上させることができるので、ブラッシングによってノズル面のインク増粘物、及びインク凝集物が除去される。

このように、多孔質体に洗浄液を含浸させて多孔質体をノズル面に接触させることで、不必要な個所に洗浄液を付着させることなく、確実に洗浄液をノズル面に付与することができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第４実施形態について図８を参照して説明する。
ここでは、ヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングする、ノズル面Ｎａに対して対向する方向で進退可能に配置したキャップ６１と、前記実施形態と同様に、キャップ６１内から廃液を吸引する廃液吸引ポンプ５１と、廃液を貯留する廃液タンク５２と、吸引チューブ５３及び廃液チューブ５４とを備えている。

また、ヘッド１４の回復動作位置で、ブラシ５５と同じヘッド１４の側方に配置され、ブラシ５５に対して洗浄液を噴霧する洗浄液噴射スプレー６２と、洗浄液を収容した洗浄液カートリッジ６３と、洗浄液カートリッジ６３の洗浄液を洗浄液噴射スプレー６２に供給して噴射させる洗浄液噴射ポンプ６４及び洗浄液供給チューブ６５、６６とを備えている。

さらに、前記第１実施形態と同様にヘッド１４のノズル面Ｎａを清浄化する回転可能なブラシ５５と、このブラシ５５をノズル面Ｎａに接触する状態でノズル面Ｎａと平行な方向に進退させるブラシ移動手段５６とを備えている。

このように構成したので、ヘッド１４のノズルＮの回復動作を行う場合、まずキャップ６１によってヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングする。その後、廃液吸引ポンプ５１によってキャップ６１内を負圧にすることで、ヘッド１４のノズルＮからインクあるいは処理液を吸引し、廃液タンク５２に収容される。

次に、洗浄液カートリッジ６３に備蓄される洗浄液を洗浄液噴射ポンプ６４によって洗浄液噴射スプレー６２まで移送する。その勢いで洗浄液噴射スプレー６２から洗浄液が噴射され、ブラシ５５上に洗浄液が付着する。

そこで、洗浄液が付着したブラシ５５を回転させながらブラシ移動手段５６によって移動させて、ノズル面Ｎａをブラッシングする。

この一連の動作によってノズル面のインク増粘物、及びインク凝集物が除去される。つまり、このとき、洗浄液に含まれる界面活性剤の働きによって、凝集物を分散させることができ、凝集物とノズル面との剥離性を向上させることができ、ブラッシングによってノズル面のインク増粘物、及びインク凝集物が除去される。

このように、洗浄液をブラシに供給した後にブラシを介してノズル面に供給することで、不必要な個所に洗浄液を付着させることなく、確実に洗浄液をノズル面に付与することができる。そして、洗浄液をブラシにスプレーで噴霧することで、適量の洗浄液をブラシに付与することができる。

また、洗浄液をブラシに多孔質体に含浸させて接触させることもでき、このようにしても、適量の洗浄液をブラシに付与することができる。

次に、本発明に係るヘッドクリーニング装置の第５実施形態について図９を参照して説明する。
ここでは、ヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングする、ノズル面Ｎａに対して対向する方向で進退可能に配置したキャップ６１と、前記実施形態と同様に、キャップ６１内から廃液を吸引する廃液吸引ポンプ５１と、廃液を貯留する廃液タンク５２と、吸引チューブ５３及び廃液チューブ５４とを備えている。

また、ブラシ５５の先端部の所要範囲が接触する洗浄液６０に接触する位置に配置された洗浄液タンク７２と、洗浄液を収容した洗浄液カートリッジ７３と、洗浄液カートリッジ７３の洗浄液を洗浄液タンク７２に移送する洗浄液噴射ポンプ７４及び洗浄液供給チューブ７５、７６とを備えている。

さらに、前記第１実施形態と同様にヘッド１４のノズル面Ｎａを清浄化する回転可能なブラシ５５と、このブラシ５５をノズル面Ｎａに接触する状態でノズル面Ｎａと平行な方向に進退させるブラシ移動手段５６とを備えている。

このように構成したので、ヘッド１４のノズルＮの回復動作を行う場合、まずキャップ６１によってヘッド１４のノズル面Ｎａをキャッピングする。その後、廃液吸引ポンプ５１によってキャップ６１内を負圧にすることで、ヘッド１４のノズルＮからインクあるいは処理液を吸引し、廃液タンク５２に収容される。

一方、洗浄液タンク７２には洗浄液カートリッジ７３に備蓄される洗浄液が洗浄液噴射ポンプ７４によって移送されて、洗浄液タンク７２の洗浄液６０の液面はブラシ５５の先端部所要範囲が洗浄液６０に浸漬する高さに維持されている。

そこで、ブラシ５５を回転させながら洗浄液タンク７２の洗浄液６０を先端部に付着させた後、ブラシ５５をブラシ移動手段５６によって移動させて、ノズル面Ｎａをブラッシングする。

この一連の動作によってノズル面のインク増粘物、及びインク凝集物が除去される。つまり、このとき、洗浄液に含まれる界面活性剤の働きによって、凝集物を分散させることができ、凝集物とノズル面との剥離性を向上させることができ、ブラッシングによってノズル面のインク増粘物、及びインク凝集物が除去される。

このように、洗浄液の液面にブラシを浸漬させることで、ブラシ全体に洗浄液を付与することができる。

なお、洗浄液を供給するタイミングは以上の例に限られるわけではなく、洗浄液はブラシによるブラッシングの前に供給されても良いし、ブラッシングの最中に供給されても良いし、ブラッシングの後に供給されても良い。

また、ヘッドクリーニング装置の周辺には、洗浄液吸収体を具えることができる。この吸収体はクリーニングで飛散する洗浄液を吸収し、洗浄液で画像形成装置内が汚染されることがないようにすることを目的として設置される。吸収体には洗浄液を吸収するものであればいずれも使用することができる。例えば、ポリエステルなどの合成繊維、綿、紙などの天然繊維、ウレタンなどのスポンジ状多孔質体などが挙げられる。

さらに、本発明で用いることができるブラシは外周に凹凸がある形状であれば好適に用いることができる。つまり、突起、あるいは窪みがあることによって増粘物や凝集物を掻き取ることができる。

例えば、図１０に示すように、複数の繊維５５ａがローラ状部材５５ｂの周面で外方向に向かって放射状に突き出しているブラシ５５Ａもの、図１１に示すように、複数の繊維５５ａが平板状部材５５ｃに植毛されて外方向に向かって同一方向に突き出しているブラシ５５Ｂ、図１２に示すように、ローラー部材５５ｄの表面に細かい突起５５ｅが付いているブラシ５５Ｃ、図１３に示すように、ロール状多孔質体５５ｆの表面に細かい突起５５ｇが付いているブラシ５５Ｄなどが例として挙げられる。

この場合、ノズル径と同等、あるいはノズル径よりも小さい径の繊維５５ａを用いることで、ノズル径内の増粘物や凝集物を掻きだすことができる。

また、上述したように、ブラシは円筒状であっても良く、プレート状であっても良く、その形状は特に限定されない。円筒形の場合、回転させてノズル面を擦っても良いし、固定してノズル面を擦っても良い。

以上のように、本発明に係るヘッドクリーニング装置を用いることで、確実にノズルから不用物を除去することができ、このヘッドクリーニング装置を搭載する画像形成装置を用いることで、長期間にわたり安定的に鮮明な画像を得ることができる。

そして、本発明に係る画像形成装置には、熱エネルギーによって液滴を吐出するヘッドを用いることができる。このヘッドは高密度でノズルを形成することができ、また、安価にヘッドを製造できる点で優れるため高解像度で鮮明な画像を得ることができる。

ところが、連続的に吐出動作を続けた場合、熱エネルギーによって吐出するヘッドは次第に熱を蓄積するため高熱を発するようになる。そのため、ノズル近傍の記録液や処理液の揮発成分が蒸発し、増粘や凝集が生じ、不吐出や吐出曲がりが生じやすい。

そのため、界面活性剤を含有しない洗浄液とブラシを用いた従来の画像形成装置では不用物を完全に除去することができないため不吐出や吐出曲がりが解消しない。これに対し、本発明に係るクリーニング装置を備えることで、増粘物や凝集物を分散させる効果と、増粘物や凝集物をノズルから剥離する効果を有する界面活性剤を含有する洗浄液を付与しながらブラシによって擦るため、ノズル内部や近傍の増粘物や凝集物を効果的に除去することができ、これにより、不吐出や吐出曲がりを抑制することができ、高品質画像を形成できる。

また、本発明に係る画像形成装置は、顔料を含有する記録液を用いることができる。色材に顔料を用いることで、画像濃度が高く、滲みがなく、耐水性が高い印刷物を得ることができる。

ところが、顔料を含有する記録液を使用すると、記録液中の揮発成分が蒸発した場合にノズル内部、あるいはノズル近傍に顔料が析出しやすく、不吐出や吐出曲がりが生じやすい。

そのため、界面活性剤を含有しない洗浄液とブラシを用いた従来の画像形成装置では不用物を完全に除去することができないため不吐出や吐出曲がりが解消しない。これに対し、本発明に係るクリーニング装置を備えることで、増粘物や凝集物を分散させる効果と、増粘物や凝集物をノズルから剥離する効果を有する界面活性剤を含有する洗浄液を付与しながらブラシによって擦るため、ノズル内部や近傍の増粘物や凝集物を効果的に除去することができる。これにより、不吐出や吐出曲がりを抑制することができ、高品質画像を形成できる。

本発明に係る画像形成装置は、記録液と接触すると凝集物、あるいは不溶物を生成する処理液を用いることができる。処理液を用いることで、記録液を単独で用いるよりもさらに画像濃度が高く、色再現域が広く、耐水性が高い印刷物を得ることができる。

ところが、処理液は一端記録液と接すると凝集物を瞬時に生成する。この凝集物がノズル内部や近傍で生成すると、不吐出や吐出曲がりが生じやすい。

そのため、界面活性剤を含有しない洗浄液とブラシを用いた従来の画像形成装置では不用物を完全に除去することができないため不吐出や吐出曲がりが解消しない。これに対し、本発明に係るクリーニング装置を備えることで、増粘物や凝集物を分散させる効果と、増粘物や凝集物をノズルから剥離する効果を有する界面活性剤を含有する洗浄液を付与しながらブラシによって擦るため、ノズル内部や近傍の増粘物や凝集物を効果的に除去することができる。これにより、不吐出や吐出曲がりを抑制することができ、高品質画像を形成できる。

ここで、本発明に係る画像形成装置で用いている液体であるインクの一例について説明するが、これに限られるものでないことはもちろんである。

インクには色材を含有している。色材は、溶解した状態で含有させても良いし、分散させた状態で含有させても良い。この場合、溶解した状態で用いられる色材としては、染料が好ましい。また、分散した状態で用いられる色材としては、顔料、あるいは溶媒に対して溶解性が低い染料が挙げられる。顔料を用いることで、高い耐光性、耐水性を得ることができる。

これらの中では、色材を分散した状態で含有させることが好ましい。つまり、色材を分散した状態で含有させると、記録媒体（用紙）に着弾した瞬間にｐＨ変化が生じて色材の分散が破壊され色材が凝集する、あるいは、色材が記録媒体の繊維の目に引っかかり遠くまで流れ出さない現象が生じる。このような現象が生じる結果、フェザリングやカラーブリードを抑制することができ、鮮明な画像を得ることができる。

逆に、色材を溶解した状態で含有させると、記録媒体に着弾した瞬間にｐＨ変化が生じても溶解した色材は容易には析出しないため色材は凝集しない。また、色材が溶解した状態ではインクが記録媒体に浸透した際に繊維の目に引っかかることなく遠くまで流れ出てしまう。このような現象が生じる結果、フェザリングやカラーブリードが生じてしまい、不鮮明な画像になるおそれがある。

使用できる染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で、耐水、耐光性が優れたものが挙げられる。また、これら染料は複数種類を混合して用いても良いし、あるいは顔料等の他の色素と混合して用いても良い。これらは効果が阻害されない範囲で添加される。

これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料及び食用染料としては、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、２３、４２、４４、７９、１４２、
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、８、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１３４、１８６、２４９、２５４、２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２９、４５、９２、２４９
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２
などを挙げることができる。

直接染料としては、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、１２、２４、２６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４２、１４４、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、９、１３、１７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８９、２２５、２２７、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、２９、６２、１０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、７１、７６、７９、８６、８７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、２２、３２、３８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１６８、１７１
などを挙げることができる。

反応染料としては、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、４、７、１１、１２、１７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、５、１１、１３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５１、５５、６５、６７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、１４、１７、２５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、６０、６６、７４、７９、９６、９７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、２、７、１４、１５、２３、３２、３５、３８、４１、６３、８０、９５
などを挙げることができる。

特に酸性染料及び直接染料が好ましく用いることができる。

使用できる顔料としては、具体的には以下のものが挙げられる。この場合、これら顔料は複数種類を混合して用いても良いし、あるいは染料等の他の色素と混合して用いても良い。

有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジコ系、チオインジコ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。

また、前記顔料は、粒子径が０．０１〜０．１５μｍの粒子状として使用するのが好ましい。

無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。

また、これらの顔料の粒子径は０．０１から０．１５μｍで用いることが好ましい。０．０１μｍ以下では隠蔽力が低下し濃度が低く、また、耐光性が低下し、高分子染料系と混合した際のインクの耐光性が従来の染料系と同等となってしまう。また、０．１５μｍ以上では、ヘッドの目詰まりやフィルタでの目詰まりが発生し、吐出安定性を得ることができないおそれがある。

インクには、インクを所望の物性にするため、またインクの乾燥を防止して吐出不良を防止するため、また、色材の溶解安定性、分散安定性を向上させるためなどの目的から、次の水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。

すなわち、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、１，５−ペンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、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、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプローラクタム等の含窒素複素環化合物、ホルミアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチローラクトンである。これらの溶媒は水と共に単独もしくは複数混合して用いられる。

これらの中で特に好ましいものは、ジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンである。これらを用いることにより色材の高い溶解性あるいは高い分散性と水分蒸発により噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。

また、インクは、浸透剤を含有することが好ましい。
浸透剤はインクと記録媒体の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する目的で添加される。浸透剤としては、下記式（Ｉ）〜（IV）で表わされるものが好ましい。すなわち、下記式（Ｉ）のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、式（II）のアセチレングリコール系界面活性剤、下記式（III）のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤ならびに式（IV）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤は、液の表面張力を低下させることができるので、濡れ性を向上させ、浸透速度を高めることができる。

（Ｒは分岐していても良い炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｋ：５〜２０）

（ｍ、ｎ≦２０，０＜ｍ＋ｎ≦４０）

（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｎは５〜２０）

（Ｒは炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｍ、ｎは２０以下の数）

前記式（Ｉ）〜（IV）の化合物以外では、例えばジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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クロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。

また、インクには、インクに接する部材の溶出、腐食を防止する目的でｐＨ調整剤、あるいは防錆剤を添加することが好ましい。ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを６以上に調整できるものであれば、任意の物質を用いることができる。例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。

さらに、インクには、防腐防黴を目的として防腐防黴剤を添加することが好ましい。防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。

さらにまた、インクには、不要な泡立ちを抑制するために消泡剤を添加することが好ましい。消泡剤としては、シリコン系の消泡剤が好ましく用いられる。一般にシリコン系消泡剤には、オイル型、コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型などがあるが、水系での使用を考慮すると、自己乳化型、もしくはエマルジョン型を用いることが、信頼性を確保する上で好ましい。また、アミノ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、ポリエーテル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、アルキレンオキサイド変性、等の変性シリコン系消泡剤を使用しても良い。

市販のシリコン系消泡剤で入手可能なものとしては、信越化学工業(株)のシリコーン消泡剤（KS508、KS531、KM72、KM85など：商品名）、東レ・ダウ・コーニング（株）のシリコーン消泡剤（Q2-3183A、SH5510など：商品名）、日本ユニカー（株）のシリコーン消泡剤（SAG30など：商品名）、旭電化工業(株)の消泡剤（アデカノールシリーズ：商品名）などが挙げられる。

そして、インクとしては、２０℃における粘度が４ｍＰａ・ｓｅｃ以上のものであることが好ましい。この４ｍＰａ・ｓｅｃの範囲とすることで、インクの跳ね返りによるミストを防止するとともに、吐出安定性を確保することができ、更に鮮明な画像を得ることができる。

次に、具体的な実施例について説明する。
＜洗浄液の製造例＞
以下の成分を混合して洗浄液を製造した。
界面活性剤（Ｉ）（Ｒ＝Ｃ９Ｈ１９、ｋ＝１２） １．０部
保湿剤（グリセリン） １０．０部
シリコーン系消泡剤（KM72、信越化学工業社製） ０．５部
防腐防黴剤（アビシア社製、ＰＲＯＸＥＬ ＬＶ（ｓ）） ０．５部
防錆剤（チオ硫酸ナトリウム） ０．５部
イオン交換水 残量

＜記録液の製造例＞
以下の成分を混合して記録液を製造した。
カーボンブラック（キャボット社製、キャボジェット３００） １０部
保湿剤１（１，３−ブタンジオール） ２２．５部
保湿剤２（グリセリン） ７．５部
保湿剤３（２−ピロリドン） ２．０部
界面活性剤（Ｉ）、Ｒ＝Ｃ９Ｈ１９、ｋ＝１２ １．０部
防錆剤（チオ硫酸ナトリウム） ０．２部
防腐防黴剤（アビシア社製、ＰＲＯＸＥＬ ＬＶ（ｓ）） ０．４部
イオン交換水 残量
さらにＬｉＯＨ水溶液でｐＨ１０．５に調整して用いた。

＜処理液の製造例＞
以下の成分を混合して処理液の製造した。
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ） １５．０部
保湿剤１（２−ピロリドン） １２．５部
保湿剤２（ジエチレングリコール） １２．５部
浸透剤（オクタンジオール） １．０部
カチオン性界面活性剤（三洋化成（株）製：カチオンG５０) ２．０部
防腐防黴剤（アビシア社製、ＰＲＯＸＥＬ ＬＶ（ｓ）） ０．２部
イオン交換水 残量
さらに酢酸でｐＨ４．３に調整して用いた。

＜実施例＞
（１）実施例１
図１及び２に示す画像形成装置に図４に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物がなく、ノズルにも目詰まりがないことを確認した。

（２）実施例２
図１及び図２に示す画像形成装置に図６に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物がなく、ノズルにも目詰まりがないことを確認した。

（３）実施例３
図１及び図２に示す画像形成装置に図７に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物がなく、ノズルにも目詰まりがないことを確認した。

（４）実施例４
図１及び図２に示す画像形成装置に図８に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物がなく、ノズルにも目詰まりがないことを確認した。

（５）実施例５
図１及び図２に示す画像形成装置に図９に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には凝集物がなくなっており、ノズルにも目詰まりがなくなっていることを確認した。

（６）実施例６
図１及び図２に示す画像形成装置に図７に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には凝集物がなくなっており、ノズルにも目詰まりがなくなっていることを確認した。

（７）実施例７
図１及び図２に示す画像形成装置に図８に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には凝集物がなくなっており、ノズルにも目詰まりがなくなっていることを確認した。

（８）実施例８
図１及び図２に示す画像形成装置に図９に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ画像欠陥がない鮮明な画像を得ることができた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には凝集物がなくなっており、ノズルにも目詰まりがなくなっていることを確認した。

（９）比較例１
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１４に示すように、図４のブラシ５５に代えてローラ１０１を設けたクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。再び印字したところ、白スジのある画像が得られた。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ、白スジが消えておらず画像欠陥がある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１０）比較例２
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１５に示すように、図４のブラシ５５に代えて、ブレード１０２を設けたクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。再び印字したところ、白スジのある画像が得られた。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ、白スジが消えておらず画像欠陥がある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１１）比較例３
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１６に示すように、図１４の洗浄液に係る構成をなくしたクリーニング装置を取り付け、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。再び印字したところ、白スジのある画像が得られた。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ、白スジが消えておらず画像欠陥がある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１２）比較例４
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１７に示すように、図１５の洗浄液に係る構成をなくしたクリーニング装置を取り付け、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。再び印字したところ、白スジのある画像が得られた。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ、白スジが消えておらず画像欠陥がある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１３）比較例５
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１８に示ように、図４のブラシ５５を用いるが、洗浄液に係る構成をなくしたクリーニング装置を取り付け、洗浄剤（エタノール）、記録液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。印字後、常温常湿下にてキャップをしない状態で１週間放置した。再び印字したところ、白スジのある画像が得られた。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ白スジのある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１４）比較例６
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１４に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ白スジのある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１５）比較例７
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１５に示すクリーニング装置を取り付け、洗浄液、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ白スジのある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１６）比較例８
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１６に示すクリーニング装置を取り付け、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ白スジのある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１７）比較例９
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１７に示すクリーニング装置を取り付け、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ白スジのある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

（１８）比較例１０
図１及び図２に示す画像形成装置に、図１８に示すクリーニング装置を取り付け、記録液、処理液を充填し、印字を行ったところ、鮮明な画像を得ることができた。１００枚連続で印字したところ、白スジが生じた。クリーニング動作を行わずにノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面には記録液と処理液が記録面から跳ね返って混合したために反応して生じたと考えられる凝集物があり、ノズルにも目詰まりが生じていることを確認した。クリーニング動作を行った後、再び印字したところ白スジのある画像が得られた。ノズル面を光学顕微鏡にて観察したところ、ノズル面にはインクの増粘物、及び凝集物が付着しており、ノズルには目詰まりが生じていることを確認した。

以上の結果を表１に示している。

なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェット記録装置に適用した例で説明したが、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。

本発明に係るヘッドクリーニング装置を含む本発明に係る画像形成装置の実施形態としてのインクジェット記録装置の機構部の概略を示す構成図である。 同機構部の側面説明図である。 同記録装置のヘッド構成の平面説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置の第１実施形態の説明に供する模式的説明図である。 図４の作用説明に供する説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置の第２実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置の第３実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置の第４実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置の第５実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置のブラシの第１例を説明する説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置のブラシの第２例を説明する説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置のブラシの第３例を説明する説明図である。 本発明に係るヘッドクリーニング装置のブラシの第４例を説明する説明図である。 第１比較例に係るヘッドクリーニング装置の模式的説明図である。 第２比較例に係るヘッドクリーニング装置の模式的説明図である。 第３比較例に係るヘッドクリーニング装置の模式的説明図である。 第４比較例に係るヘッドクリーニング装置の模式的説明図である。 第５比較例に係るヘッドクリーニング装置の模式的説明図である。

符号の説明

１３…キャリッジ
１４…ヘッド
１４ａ…記録ヘッド
１４ｓ…処理液ヘッド
１５…液体カートリッジ
３７…サブシステム
４１、６１…キャップ
４２、６２…洗浄液噴射スプレー
４３、６３…洗浄液カートリッジ
４４、６４…洗浄液噴射ポンプ
５５…ブラシ
５６…ブラシ移動手段
６０…洗浄液
６７…多孔質体

Claims (20)

1. ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズル面にブラシを接触させて清浄化するヘッドクリーニング装置であって、前記ヘッドのノズル面に界面活性剤を含む洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備えていることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
2. 請求項１に記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄剤は消泡剤を含むことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
3. 請求項１又は２に記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄剤は防腐防黴剤を含むことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄剤は防錆剤を含むことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄剤は保湿剤を含むことを特徴とするヘッドクリーニング装置。
6. 請求項５に記載のヘッドクリーニング装置において、前記保湿剤は水溶性有機溶剤であることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のクリーニング装置において、前記洗浄液供給手段は前記洗浄液をノズル面に直接供給することを特徴とするクリーニング装置。
8. 請求項７に記載のクリーニング装置において、前記洗浄液供給手段は前記洗浄液を前記ノズル面にスプレーによる噴霧で直接供給することを特徴とするクリーニング装置。
9. 請求項７に記載のクリーニング装置において、前記洗浄液供給手段は前記洗浄液を含浸させた多孔質体を前記ノズル面に接触させることを特徴とするクリーニング装置。
10. 請求項１ないし６のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄液を前記ブラシに供給した後にこのブラシを介して前記ノズル面に供給することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
11. 請求項１０に記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄液を前記ブラシにスプレーによる噴霧で供給することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
12. 請求項１０に記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄液を含浸させた多孔質体を前記ブラシに接触させて供給することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
13. 請求項１０に記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄液に前記ブラシの一部を浸漬させて供給することを特徴とするヘッドクリーニング装置。
14. 請求項１ないし６のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄液のノズル面への供給がノズル面に密着した洗浄液飛散防止室内で行われることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
15. 請求項１４に記載のヘッドクリーニング装置において、前記洗浄液飛散防止室がキャップで形成されることを特徴とするヘッドクリーニング装置。
16. ノズルから液滴を吐出して記録媒体上に画像を形成するための液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドに供給する液体を収容する液体カートリッジと、前記液滴吐出ヘッドのノズル面を清浄化するヘッドクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記ヘッドクリーニング装置が請求項１ないし１５のいずれかに記載のヘッドクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１６に記載の画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドは電気熱変換手段による熱エネルギーによって前記液体に生ずる膜沸騰を利用して液滴を吐出させることを特徴とする画像形成装置。
18. 請求項１６又は１７に記載の画像形成装置において、前記液体は色材を含有する記録液であることを特徴とする画像形成装置。
19. 請求項１８に記載の画像形成装置において、前記記録液の色材は顔料であることを特徴とする画像形成装置。
20. 請求項１６に記載の画像形成装置において、色材を含有する記録液と、色材を含有せず、前記記録液と接触することで凝集物あるいは不溶物を生成する処理液とを吐出する液滴吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
    
    

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