1200×1200dpiの解像度を持つシングルパス・インクジェットプリンター「Jet Press」の開発でさまざまなトラブルを経験した富士フイルムの技術者が、試行錯誤の中でわかった技術課題と対策についてご紹介します。

最初はきれいに印刷ができていたのにもかかわらず、プリントヘッドを使用しているうちに、スジやムラが目立ち始めたご経験はありませんか?
そのような場合、プリントヘッドの寿命と判断してしまうかもしれませんが、実はプリントヘッドではなく、プリントヘッドのクリーニング方法に問題があるのかもしれません。

インクジェットプリンター品質維持の要、プリントヘッドクリーニング

本シリーズのVol. 2では主に、プリントヘッドのクリーニング直後に発生するスジトラブルの事例についてご紹介しました。
しかし、プリントヘッドのクリーニングは、クリーニング直後の画像品質だけではなく、その品質を維持できる期間にも影響します。一般的に、高解像度インクジェットプリンターで用いるプリントヘッドは高価であり、この期間が短いと、プリントヘッドの交換頻度が増え、ランニングコストが高くなるため特に重要となります。

ここで、良好な画像品質を維持できる期間を左右する、プリントヘッドクリーニングにおける主な課題を見てみましょう（表1） 。

課題	詳細
インク・異物の除去	ノズル面に残留したインクや異物、ノズル内で固着したインクを除去する。 特に、乾燥しやすいインクを使用する場合に重要になる。
ノズル面のダメージ抑制	ノズル面に傷がつくなどにより、インクがまっすぐ吐出しなくなることを防ぐ。 インク・異物の除去性とトレードオフになりやすい。 特に、ノズル面に撥水処理を施しているプリントヘッドでは重要になる。
メニスカスの乱れ抑制	洗浄液や、払拭した異物がメニスカスと接触することによるメニスカスの乱れを抑制する。 インク・異物の除去性とトレードオフになりやすい。例えば、強力なクリーニングをするために、ノズルに過剰な負荷を与えるとメニスカスが乱れやすい。
生産性確保	クリーニングに必要な時間・頻度の増加はプリンターの生産量を低下させるため、短時間かつ低頻度でクリーニングを行い、生産性を高める。
コスト抑制	クリーニングユニット自体のコスト + 消耗品のコストを、プリントヘッドの寿命やその交換コストに見合う範囲におさめる。

各課題の重要度は、目指すプリントシステムによって変わります。
例えば、印刷速度を向上するために、乾燥性を高めたインクを使用するのであれば、ノズル内やノズル表面上に残留したインクが固化・付着する可能性が高まるので、インクの除去が重要な課題となるでしょう。

富士フイルムでもJet Pressの開発初期には、多種多様なクリーニング方式を評価し、さまざまなトラブルを経験してきました。

次のページでは、当社が経験してきた事例を基に、各種クリーニング方式の説明と、経時での吐出性劣化を防止する方法を具体的にご紹介します