(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェットワイピングを行うためのユニットを搭載したインクジェット記録装置において、ウェット液のもれを防止する。【解決手段】ウェットワイピングに用いられる液体を収容する液体収容容器であって、前記液体を一部に保持する吸収体２０を有し、該吸収体２０の前記液体の非保持部には、水溶性の不揮発性溶剤が付着している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿性のある不揮発性溶剤を含有し、インクジェット記録ヘッドの吐出口面を払拭するために用いられる液体を収容する液体収容容器であって、
開放部を有し、前記液体を収容する液室と、
前記液室の少なくとも一部の空間に備えられ、前記液体を一部に保持する第１の吸収体と、
前記第１の吸収体よりも毛管力が強く前記開放部に備えられる第２の吸収体とを有し、
前記第１の吸収体における前記液体の非保持部には、水溶性の不揮発性溶剤が付着していることを特徴とする液体収容容器。
【請求項２】
前記非保持部に付着している不揮発性溶剤は、前記液体に含有される不揮発性溶剤と相溶性のある不揮発性溶剤であることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
【請求項３】
前記非保持部に付着している不揮発性溶剤は、前記液体に含有される不揮発性溶剤であることを特徴とする請求項２に記載の液体収容容器。
【請求項４】
前記非保持部に付着している不揮発性溶剤は、水溶液として付着していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体収容容器。
【請求項５】
吸湿性のある不揮発性溶剤を含有し、インクジェット記録ヘッドの吐出口面を払拭するために用いられる液体を収容する液体収容容器であって、
開放部を有し、前記液体を収容する液室と、
前記液室の少なくとも一部の空間に備えられ、前記液体を保持する第１の吸収体と、
前記第１の吸収体よりも毛管力が強く前記開放部に備えられる第２の吸収体とを有し、
前記液体は、水溶性の不揮発性溶剤と、前記液体収容容器の使用環境において前記不揮発性溶剤が吸湿可能と想定される量の水とを含有していることを特徴とする液体収容容器。
【請求項６】
前記第１の吸収体は、ポリプロピレン繊維よりなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体収容容器。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項の液体収容容器を搭載し、前記液体収容容器に収容された液体を用いてインクジェット記録ヘッドの吐出口面を払拭する手段を備えることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する吐出口を備えた記録ヘッドの回復装置を備えたインクジェット記録装置に用いられる液体主要容器に関する。詳しくは、吐出口が形成されている吐出口面を払拭して記録ヘッド性能とプリント品質を維持させるために、ワイパーを用いて吐出口面のインク等を除去する払拭装置を備えたインクジェット記録装置に用いられる液体主要容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置として、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、或いはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置等が用いられている。これらの記録装置は、記録情報に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に画像（文字や記号等を含む）を記録するものである。そのうち、インクジェット式の記録装置（以下、単に記録装置とも言う）は、記録手段としての記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うものである。このインクジェット式の記録装置は、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少ない。しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００３】
記録ヘッドの吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としてピエゾ素子等の電気機械変換体を用いるインクジェット記録装置がある。また、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、この発熱作用によってインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体によって液体を加熱するものなどがある。その中でも、熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出する方式の記録ヘッドは、吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録をすることが可能である。特に、その中でも、電気熱変換体をエネルギー発生素子として用いる記録ヘッドは、小型化が容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上性が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用できる。このため、この方式の記録ヘッドは、高密度実装化が容易で製造コストも安価である。
【０００４】
また、記録媒体の材質に対する要求も様々なものがある。近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００５】
インクジェット記録装置には、記録媒体の搬送方向と交差する方向に記録ヘッドを走査しながら記録していくシリアル型の記録装置がある。また、記録媒体の幅方向の所定幅（全幅を含む）の範囲をカバーするように定位置に保持された所定長さの記録ヘッドを用いて記録していくライン型の記録装置がある。本発明はこれらの記録方式を含むいずれの記録方式の記録装置においても適用可能なものである。上記シリアル型の記録装置は、通常、記録媒体を所定の記録位置に搬送し、この搬送方向と交差する方向に走査するキャリッジ上に搭載した記録ヘッドによる記録と所定量の紙送りとを繰り返すことにより記録媒体に画像（文字や記号等を含む）を形成する。
【０００６】
上記のようなインクジェット記録装置においては、記録動作によって記録ヘッドの吐出口面（以下、フェイス面とも言う）にインク滴、ごみ、ほこり、紙粉等の異物が付着することがある。このため、これらの異物を除去するためにクリーニング部材によりフェイス面をクリーニング（例えば摺擦による拭き取り）することが行われている。前記クリーニング部材としては、通常、ゴム状弾性材から成るゴムブレード等の可撓性部材が使用される。また、記録ヘッドの吐出口近傍のインクが乾燥し、インクの増粘、固着、堆積により吐出口の目詰まりが生じることがある。さらに、吐出口内部に発生した気泡やゴミ等によっても吐出口の目詰まりが生じることがある。これらの目詰まりを回復する方法として、例えば、キャッピング部材を用いてインクの吐出口部に密閉空間を形成し、ポンプを用いてこの密閉空間に所定の負圧吸引力を発生させることにより吐出口からインクを強制的に排出する吸引回復方法が採られている。また、吸引回復を行ったことによってフェイス面に付着したインクを除去するために、クリーニング部材により該フェイス面をクリーニング（拭き取り）することも行われている。
【０００７】
また、これらのインクジェット記録装置に用いるインクとしては、従来は水性染料インクを用いたものが主流であった。しかし、染料インクはそもそも染料の分子が小さいがゆえに耐光性、耐ガス性といったいわゆる耐候性が不十分となる場合があり、記録物の色味が経時的に変化してしまうという問題があった。そこで近年、水性染料インクに代わり水性顔料インクが実用化されてきている。現在用いられている顔料インクは、顔料の粒径がおよそ１００ｎｍ程度と染料分子に比較してはるかに大きいため、光やオゾンの影響を受けたとしても色材の退色が顕著ではなく、一般的に耐候性は染料インクに比較してはるかに良好である。
【０００８】
図６及び図７を用いて、このようなインクジェット記録装置における、従来の記録ヘッド回復装置及び記録ヘッド回復方法について説明する。図６は従来のインクジェット記録装置の記録ヘッド回復装置を前面方向から見て示す模式的正面図であり、図７は図６の記録ヘッド回復装置を側面から見て示す模式的側面図である。図６及び図７において、１Ａは普通紙に好適な、いわゆる上乗せタイプの表面張力の高いブラック（Ｂｋ）顔料インクを吐出するＢｋヘッドである。１Ｂはインクジェット光沢紙や写真用紙等に好適な、いわゆる浸透タイプの表面張力の低いカラー顔料インク（ここではシアン、マゼンタ、イエローの３色である）を吐出するカラーヘッドである。なおヘッド１Ｂのこれらのインクはインクジェット記録媒体上でのインクの定着のために樹脂を添加することが多い。２はＢｋ  ヘッド１Ａ及びカラーヘッド１Ｂを位置決め保持する主走査キャリッジであり、３は記録走査方向である矢印Ａ及びＦ方向に往復移動可能な状態でキャリッジ２を案内保持する走査レールである。
【０００９】
さらに、４ＡはＢｋヘッド１Ａの吐出口部１Ａａをキャッピングすることにより密閉空間を形成するゴム状弾性材のキャップ（Ｂｋ  ヘッド用のキャップ）である。また、４Ｂはカラーヘッド１Ｂの吐出口部１Ｂａをキャッピングすることにより密閉空間を形成するゴム状弾性材のキャップ（カラーヘッド用のキャップ）である。これらのキャップ４Ａ、４Ｂは、不図示の駆動源によりキャッピング方向（矢印Ｂ方向）及び非キャッピング方向（矢印Ｃ方向）に移動可能に不図示のホルダ部材に位置決め保持されている。そして、これらによって顔料インク用記録ヘッドのキャッピング手段が構成されている。
【００１０】
図６及び図７において、前記キャップ４Ａ、４Ｂのそれぞれの内部には、インクを吸収保持するためのインク吸収部材９Ａ、９Ｂが設けられている。また、吐出口部１Ａａ、１Ｂａにインクが増粘して固着堆積することを防止するために、記録（プリント）中でも、これらの吐出口から所定の時間間隔でインク吸収部材９Ａ、９Ｂに対して吐出が行われる。５ＡはＢｋヘッド用の吸引手段としての吸引ポンプであり、５Ｂはカラーヘッド用の吸引ポンプである。これらの吸引ポンプにより、キャッピング状態で吐出口部１Ａａ、１Ｂａに所定の吸引圧（負圧）を発生させ、第１チューブ６Ａ、６Ｂを介して吐出口部１Ａａ、１Ｂａから強制的にインクを吸引する。そして、吸引したインクを第２チューブ７Ａ、７Ｂを介して廃インク処理部材８へ排出する。このように吸引回復（回復処理）が行われている。１０ＡはＢｋヘッド用のワイパーであり、１０Ｂはカラーヘッド用のワイパーである。ワイパー１０Ａ、１０Ｂは、不図示の駆動源により図７中、矢印Ｄ及び矢印Ｅの方向に移動可能であり、矢印Ｄ方向の移動により吐出口部１Ａａ、１Ｂａを含むフェイス面を摺擦して（［１］→［２］→［３］点線部）クリーニングを行う。クリーニングが終了した後さらに矢印Ｄ方向に移動すると、ワイパー１０Ａ、１０Ｂはクリーナ１１Ａ、１１Ｂに当接する（［４］点線部）。この当接により、フェイス面から掻きとられてワイパー１０Ａ、１０Ｂに付着したインク滴、ごみ、ほこり、紙粉等は、対応するクリーナ１１Ａ、１１Ｂに転写される（移行する）ことで回収される。この時、キャッピング手段のキャップ４Ａ、４Ｂは、不図示の駆動源により矢印Ｃ方向に移動し、クリーニング手段のワイパー１０Ａ、１０Ｂと干渉しない位置（不図示）まで移動している。
【００１１】
ここで従来の記録ヘッド回復装置及び記録ヘッド回復方法並びに記録ヘッド回復を実施するインクジェット記録装置においては、染料インクを用いる場合より顔料インクを用いる場合のほうが、インクが増粘・固着するまでの時間が短い傾向にある。また、一般的に、ワイパーによる掻き取り性（又は拭き取り性）も顔料インクを用いる場合のほうが低下する。そのため、記録ヘッドのフェイス面にワイパーを摺擦させて掻き取っても、該フェイス面にインクが薄膜状に堆積し、固着してしまう場合がある。その結果、クリーニング動作では記録ヘッド回復を行うことができないか、きわめて困難となる場合があった。
【００１２】
通常、水性の染料インクでは染料そのものをそのまま水溶液中に分散（溶解）しているが、水性の顔料インクで一般的に使用される顔料粒子は疎水性であるためにそのままでは水には分散しない。そのため、顔料粒子に樹脂や活性剤等を吸着させて顔料を親水性とし、水溶液中に分散させている。あるいは顔料粒子の表面に親水性の官能基を持たせることで水溶液中に自己分散させている。
【００１３】
そして顔料粒子そのものが疎水性であるため、染料インクを使用した場合と比較して、記録ヘッドから顔料インクを吐出させたときは、フェイス面が顔料インクでヌレやすくなってしまう性質を持っている。また前述した樹脂を用いて顔料を分散させている、いわゆる樹脂分散顔料インクでは、顔料だけでなく樹脂もフェイス面を濡らし易いため、フェイス面のヌレが一層顕著である。また顔料粒子がフェイス面に存在する状態で前述したワイピング動作を行うことによるフェイス面へのダメージ（削れ）等もフェイス面をヌレやすくする一因である。
【００１４】
このようにしてフェイス面にヌレが生じた場合、インクの吐出する方向性が安定しなくなり、インクが記録媒体上に着弾する位置精度が低下し、画像品位が低下する。
【００１５】
上記の問題に対して、記録ヘッドのフェイス面に顔料インクを弾くいわゆる撥水処理を施した記録ヘッドを用いれば、初期は吐出の方向性は安定する。しかし、顔料インク等のヌレやすいインクを用いた場合、徐々に撥水性が劣化するため吐出の方向性は不安定となる。一方、記録ヘッドの吐出特性維持のために行なわれるワイピングによって、ヌレやすい顔料インクをフェイス面の広い範囲に広げてしまう場合がある。そのためフェイス面の撥水性は劣化し、画像品位の劣化を生じてしまう。
【００１６】
一方、顔料インク用の記録ヘッドとして、吐出口周辺のみを最初から親水化したような記録ヘッドも提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、吐出口面の撥水性又は親水性等の性質は、長期間維持できるものではなく、経時的に劣化していく。比較的知られているＵＶオゾン処理等でも、処理直後は親水性を有するが時間と共にその親水の程度が変化してしまうことがある。
【００１７】
このようなフェイス面の撥水性能若しくは親水性能の変化を低減するために、いわゆるウェットワイピングと言う技術が知られている（特許文献２参照）。これはフェイス面を払拭するワイパーに、例えばグリセリンやポリエチレングリコール等の揮発性が極めて低くかつ吸湿性のある溶剤等を含む液体（ウェット液）を付着させてフェイス面を払拭する技術である。このウェットワイピングにより、フェイス面のクリーニングとフェイス面の撥水性低下の防止とを両立するものである。ウェット液はその作用として、フェイス面に蓄積されたインク増粘物や増膜物を溶解する作用、ワイパーとフェイス面との間に介在することによる潤滑材としての作用、フェイス面にウェット液を付着させることでフェイス面保護のための膜を形成する作用がある。詳細な説明は後述するとして、以下にウェットワイピングの構成の一例を記す。
【００１８】
図７にウェットワイピングの構成を示す。クリーナ１１Ａ、１１Ｂよりも図中右側のワイパー折り返し位置近傍にウェットワイピングのユニットは設けられている。２２はユニット外装部である。２０はウェット液保持部で繊維状の吸収体である。２１はウェット液の伝達部であり、ワイパー１０Ａ、１０Ｂへとウェット液を付着させるためにウェット液保持部２０からウェット液を伝達する。２１ａはワイパー１０Ａ、１０Ｂが当接しウェット液をこれらワイパーに付着させる当接部である。ウェット液は湿度の上昇により吸湿するため、ウェット液保持部２０及び当接部２１ａの体積は吸湿後の増量したウェット液を保持するのに十分な体積を有している。
【００１９】
ワイパー１０Ａ、１０Ｂは図中左側から１１Ａ、１１Ｂのクリーナにて清掃された後、清掃部材を通過してウェットワイピングのユニットに達する（［４］→［５］→［６］の動作）。ワイパー１０Ａ、１０Ｂは矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に往復移動するが、折り返し位置にてワイパー１０Ａ、１０Ｂが図の［６］のように当接部２１ａに当たるよう配置されている。そして当接部２１ａにて所定のニップ幅分に応じてウェット液が付着する（以下、当接部からワイパーへのウェット液の移動、ワイパーへの付着のことを「ウェット液の転写」と言う）ようにしたものである。
【００２０】
しかしながら、ウェット液保持部２０の吸収体がウェット液の吸湿後の体積を保持できる体積を有していたとしても、吸収体の濡れ性によっては吸湿による体積増加時にウェット液が吸収体に吸収されにくい。このため、ウェットワイピングのユニットからウェット液が漏れてしまうという問題があった。また、濡れ性のよい吸収体を用いること、若しくは吸収体に表面処理を行うことにより濡れ性を向上させることもできるが、これらの場合吸収体の選択性が狭まり、高コストとなってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−３３４０７４号公報
【特許文献２】特開平１０−１３８５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上記のようにウェットワイピングを行うためのユニットを搭載したインクジェット記録装置においては、ウェット液の吸湿によってウェット液のもれが発生してしまうという問題があった。
【００２２】
そこで本発明の目的は、上記に鑑みウェットワイピングを行うためのユニットを搭載したインクジェット記録装置で用いられる液体収容容器であって、低コストでウェット液の吸湿によるウェット液のもれを防止した液体収容容器を提供することにある。また、この液体収容容器に収容されたウェット液を用いてインクジェット記録ヘッドの吐出口面を払拭する手段を備えている記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するための本発明は、吸湿性のある不揮発性溶剤を含有し、インクジェット記録ヘッドの吐出口面を払拭するために用いられる液体を収容する液体収容容器であって、
開放部を有し、前記液体を収容する液室と、
前記液室の少なくとも一部の空間に備えられ、前記液体を一部に保持する第１の吸収体と、
前記第１の吸収体よりも毛管力が強く前記開放部に備えられる第２の吸収体とを有し、
前記第１の吸収体における前記液体の非保持部には、水溶性の不揮発性溶剤が付着していることを特徴とする液体収容容器である。
【００２４】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、前記液体収容容器を用いてインクジェット記録ヘッドの吐出口面を払拭する手段を備えていることを特徴とする記録装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ウェットワイピングを行うためのユニット（ウェットワイピングユニット）を搭載したインクジェット記録装置で用いられる液体収容容器であって、低コストでウェット液の吸湿によるウェット液のもれを防止した液体収容容器を提供できる。また、この液体収容容器に収容されたウェット液を用いてインクジェット記録ヘッドの吐出口面を払拭する手段を備えている記録装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２７】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」とも称する）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。
【００２８】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００２９】
また、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
【００３０】
図１は本発明のウェットワイピング機構を採用したインクジェット記録装置（以下、単に記録装置とも言う）の概略図である。図１中、３５はウェットワイピングを行うためのユニットを含む回復装置である。
【００３１】
以下、［１］本体の概略動作説明、［２］回復装置の概要、［３］記録ヘッドの概要、［４］ウェットワイピングユニットを含む回復装置の詳細な動作説明、［５］ウェットワイピングに関する重要部分の説明、［６］ウェット液のもれ発生の説明をする。この順に本発明に用いられるウェットワイピング機構に関して説明し、その後に吸収体の濡れ性向上に関する実施例を記す。
【００３２】
［１］本体の概略動作説明
図１にて記録用紙等の記録媒体３０は、給紙ローラ３１によって装置本体内に搬送され、紙送りローラ３２上でピンチローラ（不図示）及び紙押え板３３により挟持される。そして、該紙送りローラ３２の回転を制御することにより前記Ｂｋヘッド１Ａ及び前記カラーヘッド１Ｂで構成される記録手段としての記録ヘッド１の吐出口面（図中の下面）から所定の隙間をおいた位置を通して搬送される。そして、その間に記録情報に基づいて記録ヘッド１を駆動することにより画像が記録される。キャリッジ２の移動範囲内であって、記録領域を外れた位置（図中の右側端部）には、該キャリッジ２のホームポジションＨＰが設定されている。
【００３３】
［２］回復装置の概要
前記ホームポジションＨＰの近傍には、記録ヘッド１の回復装置３５が配設されている。回復装置３５は、Ｂｋヘッド１Ａ及びカラーヘッド１Ｂの吐出口面（以下、フェイス面とも言う）に当接して吐出口を密封することが可能なゴム状弾性材のキャップを有するキャッピング手段を備えている。また、キャッピング状態で該キャップを介して前記吐出口に負圧吸引力を発生させ得る吸引ポンプを含む吸引手段を備えている。さらに、前記Ｂｋヘッド１Ａ及びカラーヘッド１Ｂのヘッド面に摺擦してインクやほこり等の付着物を掻き取る（拭き取る）ためのワイパーを含むクリーニング手段などを備えている。この回復装置３５は、記録ヘッド１の吐出口部をキャッピングした状態で吸引ポンプによりキャップ内に負圧を発生させる。そして、この負圧により吐出口からインクとともに増粘インク、気泡、固着インク、ほこり等の異物を吸い出して排出除去することにより、記録ヘッド１のインク吐出性能を回復させる回復動作を実行する。
【００３４】
図８は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００３５】
図８に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、後述するウェットワイピングにおける制御シーケンスに対応したプログラム等のプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２を有する。また、キャリッジモータ６５０の制御、搬送モータ６５１の制御、及び、記録ヘッド１の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３を有する。また、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５を有する。さらに、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。
【００３６】
また、図８において、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ等でありホスト装置と総称される。ホスト装置６１０と記録装置との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００３７】
また、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び回復処理の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチなどから構成される。６３０はフォトカプラなどの位置センサ６３１、温度センサ２１０等から構成されるセンサ群である。
【００３８】
また、６４０はキャリッジモータ６５０を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は搬送モータ６５１を駆動させる搬送モータドライバである。また、６４４は、記録ヘッド１を駆動させるヘッドドライバである。
【００３９】
さらに、３５は前述のとおり記録ヘッド１の回復装置であり、ウェットワイピングを行うためのワイパー及びウェットワイプユニット等を備えている。
【００４０】
［３］記録ヘッドの概要
記録手段（記録ヘッド）としての前記Ｂｋヘッド１Ａ及び前記カラーヘッド１Ｂは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、Ｂｋヘッド１Ａ及びカラーヘッド１Ｂはそれぞれ、前記電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。
【００４１】
［４］ウェットワイピングユニットを含む回復装置の詳細な動作説明
図１の回復装置３５はウェットワイピングユニットを含むが、これに関しては後述する回復装置の説明で詳細に説明する。回復装置３５及びこれを用いたウェットワイピングの基本的なメカ構成やシーケンス動作は従来例で説明したものと同じであるので図６及び図７を用いて説明する。
【００４２】
図６はキャップクローズ状態での回復装置３５の模式的正面図である。図６は記録装置の電源Ｏｆｆ時又はスタンバイ時の回復装置の状態を示している。また、Ｂｋヘッド１Ａ（インク吐出口１Ａａ）をＢｋヘッド用のキャップ４Ａに対向させ、かつ、カラーヘッド１Ｂ（インク吐出口１Ｂａ）をカラーヘッド用のキャップ４Ｂに対向させたキャッピング状態を示している。
【００４３】
通常、記録装置の電源Ｏｆｆ時やスタンバイ時は、キャップはこのように記録ヘッドを保護するポジションにあって、記録ヘッドの吐出口へのゴミ等の付着や、吐出口からの水分蒸発を抑制している。記録信号を受信するとＢｋヘッド用のキャップ４Ａ及び、カラーヘッド用キャップ４Ｂは図６中矢印Ｃ方向に下降し、キャップオープン状態となりキャリッジが走査可能な記録可能状態となる。
【００４４】
図７はキャップオープン状態での回復装置３５の模式的側面図である。
【００４５】
記録は走査レール３に沿ってキャリッジ２を走査して行うが、記録中の回復動作としてキャップ上へ予備吐出することがあげられる。９Ａ、９Ｂは前述のキャップ４Ａ、４Ｂ内に設けられたインク吸収部材であり、これらのインク吸収部材９Ａ、９Ｂは、インクを吸収、保持することができる多孔質材料又はスポンジ状材料などで形成されている。記録中のキャップオープン状態では、キャップ４Ａ、４Ｂを記録ヘッド１Ａ、１Ｂから離間した位置に位置決め保持し、記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出口１Ａａ、１Ｂａから前記インク吸収部材９Ａ、９Ｂに向けてインクを吐出する予備吐出が行われる。
【００４６】
この予備吐出は、記録途中で吐出口部１Ａａ、１Ｂａにおけるインクが増粘、固着することを防止するための操作であり、通常所定の時間間隔で行われる。なお、この予備吐出は不図示の予備吐出受け手段に向けて行ってもよい。この予備吐出受け手段は、例えば、容器やインク吸収部材などで構成することができる。
【００４７】
次に図６、図７を用いて通常の記録ヘッド回復動作について説明する。図６に示すようにキャップ４Ａ、４Ｂを記録ヘッド１Ａ、１Ｂに当接させたキャッピング状態において、記録ヘッド１Ａ、１Ｂの吐出口１Ａａ、１Ｂａに所定の吸引負圧を発生させる。このことで、第１チューブ６Ａ、６Ｂを介して吐出口部１Ａａ、１Ｂａよりインクを強制的に吸引するとともに、吸引したインクを第２チューブ７Ａ、７Ｂを介して廃インク処理部材８へ排出するという吸引回復が行われる。前記吸引ポンプ５Ａ、５Ｂはこのような吸引回復を行うためのものである。また、この吸引回復は、記録開始直前や、記録中の所定時間毎に又は記録動作毎に、或いは記録ヘッドの回復動作が必要になったことを検知したときなどに、必要に応じて実行されるものである。
【００４８】
Ｂｋヘッド用のワイパー１０Ａ及びカラーヘッド用のワイパー１０Ｂは、ウレタン、ブチル、シリコン等のゴム状部材、多孔質状部材、スポンジ状部材で形成されている。ワイパー１０Ａ、１０Ｂは不図示の駆動源により矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に移動可能であり、矢印Ｄ方向の移動により吐出口部１Ａａ、１Ｂａを含むフェイス面を払拭し（図７中の［１］→［２］→［３］の動作）、該フェイス面のワイピングを行う。ワイピングが終了しさらに矢印Ｄ方向に移動すると、ワイパー１０Ａ、１０Ｂはクリーナ１１Ａ、１１Ｂに当接する（図７中の［４］の位置）。つまり、ワイパー１０Ａ、１０Ｂがクリーナ１１Ａ、１１Ｂに当接することにより、フェイス面から掻きとられたインク滴、ごみ、ほこり、紙粉はワイパー１０Ａ、１０Ｂからクリーナ１１Ａ、１１Ｂへ移行し回収される。この時、キャップ４Ａ、４Ｂは不図示の駆動源により矢印Ｃ方向に移動させられ、ワイパー１０Ａ、１０Ｂと干渉しない位置（不図示）まで移動している。
【００４９】
図７にウェットワイピングを行うための構成を示す。クリーナ１１Ａ、１１Ｂよりも右側のワイパー折り返し位置近傍に、本発明のウェットワイピングのユニットでありウェット液を収容する液体収容容器が設けられている。２０はウェット液保持部であり、その一部にウェット液を保持している。２１はウェット液の伝達部であり、２１ａはワイパーが当接しウェット液をワイパーに付着させる当接部である。２２はウェット液保持部２０及びウェット液の伝達部２１を保持している液室としてのウェットワイプユニット外装であり、その一部に開放部を有し、伝達部２１をこの開放部に備えている。
【００５０】
ワイパー１０Ａ、１０Ｂは図中左側からクリーナ１１Ａ、１１Ｂにて清掃された後、これらクリーナを通過してウェットワイピングのユニットに達する（図７中の［４］→［５］→［６］の動作）。ワイパー１０Ａ、１０Ｂは矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に往復移動するが、折り返し位置にてワイパー１０Ａ、１０Ｂが図７中の［６］のように当接部に当たるよう配置されている。そして当接部にて所定のニップ幅分に応じてウェット液を転写する。
【００５１】
ウェット液の転写の後に、ワイパー１０Ａ、１０Ｂは再び図７中の［６］の位置から［１］の位置へと戻りワイパー１０Ａ、１０Ｂの待機位置にて停止する。ただしこのときはクリーナ１１Ａ、１１Ｂは、図示しない機構によって退避するように設けられている。またキャリッジ２もワイピング位置から移動して、ワイパー１０Ａ、１０Ｂのワイピング面とは反対側の面で記録ヘッドのフェイス面を払拭することがないようにしている。すなわち図７中の［６］→［５］→［３］→［１］のような動作にて、ワイパー１０Ａ、１０Ｂは停止位置［１］に戻ることになる。
【００５２】
上記のような構成の回復装置では初回のワイピング時は、ウェット液がワイパー１０Ａ、１０Ｂに転写していない状態でワイピング（ドライワイピング）することになる。そして、初回のワイピング時における一連の動作によりワイパー１０Ａ、１０Ｂに転写したウェット液を用いて、次回はウェットワイピングを行うことになる。ここで、ウェット液はグリセリンやポリエチレングリコール等の水溶性で非常に蒸発しにくい（不揮発性）溶剤等を主成分としたものとした。こうすることで、次回のワイピング時にも蒸発して消失していることはなくなる。また、ウェット液を通常のインクジェットプリンタに用いられるインクよりはるかに高い粘度とした。こうすることで、ワイパー１０Ａ、１０Ｂに付着した後に流失してしまうこともなくなる。なお、初回１回のみのドライワイピングによるフェイス面の状態変化は、インクジェットプリンタの本体寿命までの間に行われるワイピング回数後のフェイス面の状態変化に比較すると無視できるものである。
【００５３】
なお本発明は上記のような構成に限るものではなく、前述の特許文献２に示されるような、回転ワイパーを用いたウェットワイピングの機構を有するインクジェットプリンタに対しても有効である。或いは上記のようなワイパーがスライド移動するタイプの他の構成に対しても有効である。具体的には、例えば、図７中の［５］と［６］の間に折り返し位置を設け、そこから［１］の停止位置に戻ることも可能な構成である。即ち、ウェット液の転写工程を含むワイピング工程（図７中の［６］の位置まで移動してから［１］へ戻る工程）と、ウェット液の転写工程を含まないワイピング工程（図７中の［５］と［６］の間の位置にて折り返し［１］へ戻る）とを有する。このような構成においても本発明は有効である。
【００５４】
［５］ウェットワイピングに関する重要部分の説明
以上のような回復装置の構成において、特にウェットワイピングの構成に関する重要な要素について、すなわちウェット液やその保持部及び伝達部、記録ヘッドのフェイス面の状態、使用するインクについて説明する。
【００５５】
図７中、２０はウェット液保持部であり、ここではポリプロピレン繊維（以下、ＰＰ繊維と称す）を所定の配向方向に幾重にも重ねてスポンジ状にしたものでウェット液を保持している。ＰＰ繊維の繊維径、繊維密度、繊維の配向方向、スポンジ状のＰＰ繊維を装置内に組み込むときの圧縮率等は適宜選択して良い。また、ＰＰ繊維以外にもポリエチレン繊維等他の材質の繊維を使用することもでき、さらに、ウレタンスポンジ等、繊維状の材質を加工して形成されたもの以外を使用することもできる。
【００５６】
２１はウェット液保持部２０から、ウェット液を伝達し２１ａのワイパー当接部にウェット液を伝達する伝達部であり、当接部２１ａを含む。ここでは伝達部２１としてはサンファインＡＱ９００（旭化成製）を用いている。ここでウェット液保持部２０と伝達部２１の間で確実にウェット液の供給が行われるようにするためには、毛管力に関してウェット液保持部２０の毛管力よりも、伝達部２１の毛管力のほうが強くなければならない。この関係を維持しつつ、伝達部２１の構成材料の平均気孔径、見かけ密度、毛管力等を適宜選択してよい。
【００５７】
また、ここでは、ワイパー１０Ａ、１０Ｂの材質はポリエーテルウレタンであり、記録ヘッドはフェイス面に撥水材をコートした撥水ヘッドを用いている。
【００５８】
ウェット液としてはここではグリセリン８０重量％、水２０重量％からなるものを用いている。グリセリンそのものは蒸発しにくいが、空気中の水分を吸湿しやすく、また一旦吸湿した場合でも低湿度環境下では乾燥する特性がある。その為、図７中のウェット液保持部２０や、伝達部２１等は吸湿、乾燥の影響を受けにくいように、ウェットワイプユニット外装２２は水蒸気透過性の低い材料で構成されている。しかしながら、ウェット液保持部２０に存在するエアーの膨張収縮に耐えられるように、不図示の大気連通の細孔を設けており、この細孔を通して吸湿や蒸発が行われる。また当接部２１ａも空気に触れるため、当接部２１ａからも吸湿や蒸発が行われる。
【００５９】
用いるインクは、従来例と同様である。ここではＢｋヘッド１Ａには自己分散性のＢｋ顔料インクを用いている。これは顔料粒子の表面に親水基を持たせることで顔料粒子を分散剤を用いずに水溶液中に自己分散させたインクである。一方カラーヘッド１Ｂにはカラー（シアン、マゼンタ、イエロー）顔料インクを用いているが、これらは界面活性剤的な作用を持つ樹脂を用いて顔料粒子を水中に分散させているインクである。
【００６０】
またウェット液保持部２０として必要な大きさ、すなわちウェット液の必要量から逆算されるウェット液保持部２０として必要な容積については、次のように算出できる。まず、搭載する記録装置の記録可能枚数相当分の記録を行った際に行われる回数のウェットワイピングを行ったとしてもフェイス面の撥水状態に大きな変化がなく吐出液滴の着弾位置精度が許容範囲内となるのに必要なウェット液の転写量を実験等で求める。そして、この転写量に記録可能枚数相当分の記録を行った際に行われるワイピング回数を乗じた量のウェット液を少なくとも保持可能な容積とする。
【００６１】
例えば上記の構成を有する記録装置において、記録可能枚数は１００００枚であるとする。ここで、１回のウェットワイプに１ｍｇのウェット液をワイパーに転写した上で上記撥水ヘッドのフェイス面に塗布した場合に、記録可能枚数１００００枚の記録を、フェイス面の撥水状態に大きな変化をさせることなく行うことができたとする。この場合、必要なウェット液量は１０ｇとなる。
【００６２】
これに、ウェット液の密度、ウェット液保持部２０のウェット液保持量、伝達部２１のウェット液保持量、ウェット液使いきり時の残量等を考慮すると、必要ウェット液体積は２４ｃｃとなり少なくともこの量のウェット液を注入しておく必要がある。ウェット液保持部２０の容積は、ウェット液２４ｃｃが吸湿し、例えば３倍の体積に増加しても吸湿後のウェット液を保持できる９０ｃｃの容積を持っている。
【００６３】
もちろんこれらの条件、すなわち１回のワイピングで必要なウェット液の量、記録可能枚数、ウェット液保持部２０の容積に関しては、各記録装置の要件に応じて異なるものなので適宜設定されるべきものである。
【００６４】
［６］ウェット液のもれ発生の説明
上記のようにウェット液保持部が十分な保持量に相当する容積を有している場合でも、本発明の課題であるウェット液のもれが発生する過程について説明する。
【００６５】
図２はウェット液の吸湿や蒸発が行われる前のウェットタンクユニットとウェット液の液面を示す概略図である。図２において２０３はウェット液の液面を表す。
【００６６】
図２においてウェット液保持部２０に注入されたウェット液は、伝達部２１との毛管力の差から伝達部２１に異動する。伝達部２１が保持可能な量までウェット液の移動が行われると、それ以上の移動は行われず、残りのウェット液はウェット液保持部２０に保持される。この時にウェット液保持部２０に残されたウェット液の液面を２０３で示す。
【００６７】
ウェット液はその吸湿性から高湿環境に置かれると大気中の水分を吸収し、体積を増す。湿度９０％の環境下で１週間経過した後は約３倍の体積にまで吸湿し、飽和することが確認できた。圧力注入等の手段でウェット液をウェットタンクユニットに注入した場合であれば、ウェット液保持部２０は吸湿後のウェット液の体積（吸湿前の約３倍の体積）を保持できる容量を有してはいる。しかしながら、ウェット液保持部２０を構成するＰＰ繊維とウェット液の濡れ性から、吸湿による体積増加分はウェット液保持部２０が有するウェット液の非保持部（ウェット液非充填部）に吸収されない。このため、当接部２１ａ、又は当接部２１ａとウェットタンクユニット外装との隙間からウェット液があふれ出てしまう。
【００６８】
また、上記ウェット液の表面張力は約６５ｄｙｎ／ｃｍ程度であるが、吸湿後は水（表面張力：約７３ｄｙｎ／ｃｍ）を多く含む為、吸湿後はウェット液の表面張力が高くなり、よりウェット液保持部２０に吸収されにくくなっている。
【００６９】
以下、本発明の特徴的な構成であるウェット液のもれを防止する種々の実施例を説明してゆく。
【実施例１】
【００７０】
実施例１は、上述したウェット液保持部２０を構成するＰＰ繊維に予めウェット液を付着させることでＰＰ繊維の濡れ性を向上させ、吸湿による体積増加分のウェット液をウェット液保持部２０に吸収させるものである。
【００７１】
図３は従来例としてウェット液がＰＰ繊維に付着していないウェット液保持部の拡大部を示している。また、図４は本実施例におけるウェット液保持部の拡大部を示している。
【００７２】
図３と図４において、ウェット液保持部２０の拡大部はウェット液の液面２０３よりも上方のウェット液を保持していない部分の拡大図である。
【００７３】
図３において３０１はウェット液保持部を構成するＰＰ繊維である。図３での拡大部はウェット液注入時にウェット液と接触していないため、ＰＰ繊維表面にはウェット液の付着がない。そのため、この部分のＰＰ繊維の濡れ性はＰＰ繊維そのものの濡れ性を有しており、ウェット液に対しての濡れ性は低い。
【００７４】
図４において４０２は該ＰＰ繊維に付着したウェット液である。図４での拡大部はウェット液注入前に予めウェット液に浸漬させている。その為、ＰＰ繊維表面にはウェット液４０２が残存、付着している。ウェット液４０２が付着したＰＰ繊維はウェット液との濡れ性が向上しているため、ウェット液保持部はウェット液が吸湿により体積増加した場合においても付着したウェット液をつたって吸収させることによりもれを生じることなく吸収させることができる。
【００７５】
ウェット液を予め繊維に付着させる方法の例として、製造工程において吸収体をウェット液に浸漬させた後、吸収体を圧縮させてウェット液の抜き取りを行う方法がある。圧縮での抜き取りによって繊維間のウェット液は吸収体から排出され、繊維に付着したウェット液は残存することができる。なお、本実施例では、ウェット液としてグリセリン８０重量％と水２０重量％とからなる水溶液を使用した。
【００７６】
また、付着させる液はウェット液でなくても、ウェット液に含まれる不揮発性成分、例えば本実施例の場合ではグリセリンであっても同様の効果が得られる。
【００７７】
ウェット液の抜き取り方法に関しては圧縮排出以外にも、ポンプ等により負圧又は加圧排出を行っても同様の効果が得られる。また排出方法は上記の方法に限られるものではない。また、付着したウェット液は不揮発性成分を含むため、蒸発等により消失することはない。
【００７８】
以上のようにウェット液保持部を構成する繊維に予めウェット液を付着させて、繊維の見かけ上の濡れ性を向上させることによって吸湿による体積増加分のウェット液を吸収させることができる。
【実施例２】
【００７９】
実施例２は、ウェット液保持部２０を構成するＰＰ繊維に予めウェット液と相溶性があるウェット液成分以外の不揮発性溶剤又は該不揮発性溶剤の水溶液を付着させて、ＰＰ繊維の濡れ性を向上させ、吸湿による体積増加分のウェット液を吸収させるものである。
【００８０】
本実施例におけるウェット液は実施例１と同じグリセリン８０重量％と水２０重量％とからなる水溶液である。付着させる不揮発性溶剤にはグリセリン及び水と相溶性のある分子量２００〜６００のポリエチレングリコールを用いた。
【００８１】
また、分子量２００〜６００のポリエチレングリコールに水を添加した水溶液であってもよい。
【００８２】
また、その他の付着させる不揮発性溶剤として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、及びテトラエチレングリコール等もウェット液と相溶性がある不揮発性溶剤として用いることができる。
【００８３】
なお、付着の効果、及び付着方法は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００８４】
実施例３は、ウェット液に使用される不揮発性溶剤の最大吸湿量と想定される量の水を予め含有したウェット液を用いるものである。
【００８５】
実施例１及び実施例２ではウェット液としてグリセリン８０重量％と水２０重量％とからなる水溶液をもちいた。実施例３ではグリセリンと水を４：１１の比率で混合したものをウェット液としてもちいる場合について説明する。
【００８６】
前述したようにグリセリンを湿度９０％の環境下で１週間置いた場合、吸湿により約３倍にまで体積が増加した。つまり、吸湿前はグリセリン：水が４：１の水溶液であったものが、吸湿により水分のみが増加することによってグリセリン：水が４：１１の水溶液になった。また、その後の時間経過による体積の増加はなかった。すなわち湿度９０％以下の環境下では、グリセリン８０重量％と水２０重量％とからなる水溶液は、その体積の約２倍となる水分量が最大吸湿量である。本実施例で用いるウェット液も、前記水溶液の吸湿前の体積に対して約２倍の体積となる量の水分を予めさらに有している。その為、湿度９０％の環境下においても吸湿による体積増加はない。別の表現をすると、このウェットタンクユニット（液体収容容器）の使用環境において、ウェット液をその成分である不揮発性溶剤が吸湿可能と想定される量の水を含有するものとすることで、吸湿による体積増加を防止し、漏れを防止する。
【００８７】
本実施例で用いるウェット液保持部は、実施例１と異なり予めウェット液保持部のＰＰ繊維にウェット液を付着させておかなくてもよい。
【００８８】
図５は、本実施例におけるウェット液の吸湿や蒸発が行われる前のウェットタンクユニットとウェット液の液面を示す概略図である。
【００８９】
図５において、実施例１と同様にウェット液保持部２０は９０ｃｃの体積であるが、本実施例においては実施例１の３倍の量、７２ｃｃのウェット液を注入してある。そのため、液面は図２のウェットタンクユニットよりも高い液面となっている。本実施例のウェット液は吸湿による体積増加はないため、ウェット液保持部が保持できる最大の体積を注入してもよい。
【００９０】
しかしながら本実施例のウェット液においては、水分蒸発による体積減少がおこる場合がある。水分蒸発によるウェット液の液面低下によりウェット液充填部分からウェット液非充填部分となった部分のＰＰ繊維には、図４の場合と同様にウェット液が付着、残存している。すなわち、水分蒸発によりウェット液の液面が低下しても、不揮発性溶剤であるグリセリンはＰＰ繊維に付着、残存する。実施例１と同様にウェット液若しくはウェット液成分の溶剤が付着したＰＰ繊維は、ウェット液との濡れ性が向上している。その為、再び吸湿によりウェット液の体積が増加した時においても付着したウェット液をつたい、この体積増加分を吸収することができる。
【００９１】
上記各実施例では、液体収容容器の液室を構成するウェットタンクユニット外装の全ての空間に、ウェット液を保持する吸収体としてのウェット液保持部を備えた構成とした。しかし、ウェットタンクユニット外装の一部の空間にウェット液保持部を備えた構成でも良い。
【００９２】
以上のようにウェット液として最大吸湿量と想定される量の水を予め含有したウェット液を用いることによって吸湿させない、若しくは水分蒸発により体積が減少した後に吸湿することによって体積が増加した場合でもウェット液を吸収させることができる。
【００９３】
以上説明してきたように本発明によれば、ウェット液保持部のウェット液非充填部分にウェット液を付着させることにより、ＰＰ繊維等によりなるウェット液保持部の濡れ性を向上することができる。そしてこのことにより、低コストでウェット液の吸湿によるウェット液のもれを防止することが可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の概略構成図である。
【図２】ウェットタンクユニットとウェット液の液面を示す概略図である。
【図３】ウェット液が付着していないウェット液保持部を示す図である。
【図４】実施例１におけるウェット液保持部を示す図である。
【図５】実施例３におけるウェットタンクとウェット液の液面を示す概略図である。
【図６】従来のインクジェット記録装置の回復装置の模式的正面図である。
【図７】従来のインクジェット記録装置の回復装置の模式的側面図である。
【図８】本発明に適用可能なインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１Ａ  Ｂｋヘッド
１Ｂ  カラーヘッド
２  キャリッジ
１０Ａ  Ｂｋヘッド用のワイパー
１０Ｂ  カラーヘッド用のワイパー
１１Ａ、１１Ｂ  クリーナ
１Ａａ、１Ｂａ  吐出口部（吐出口）
２０  ウェット液保持部
２１  伝達部
３０１  ポリプロピレン繊維
【図１】
2008230064.tif 000003
【図２】
2008230064.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008230064.tif 000007
【図６】
2008230064.tif 000008
【図７】
2008230064.tif 000009
【図８】
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