(57)【要約】【課題】水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置Ａにおいて、インクジェットヘッド１におけるノズル孔１４内のインクの水分の蒸発を確実に防止して、そのノズル孔１４の目詰まりを出来る限り抑制する。【解決手段】インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、インクジェットヘッド１における記録紙４１と対向する面（ノズル孔１４が開口する面）を、保湿剤を吸収した吸収体５１と接触させる。【選択図】    図５
2004167772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置であって、
記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、
上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面と接触するように構成された、保湿剤を吸収した吸収体とを備えていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項２】
水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置であって、
記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、
上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面を覆うように構成された、保湿剤を収容する有底筒状の蓋部材とを備えていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項３】
水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置であって、
記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、
保湿剤を収容する有底筒状の保湿剤収容容器とを備え、
上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面が、上記保湿剤収容容器内の保湿剤と接触するように構成されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項４】
水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置であって、
記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、
２５℃における粘度が１０〜３０ｃＰに調整された粘度調整溶液を収容する有底筒状の溶液収容容器とを備え、
上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面が、上記溶液収容容器内の粘度調整溶液と接触するように構成されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のインクジェット式記録装置において、
インクジェットヘッドが記録を行うために待機位置から移動した後でかつ記録を行う前に、該インクジェットヘッドのノズル孔内のインクを強制的に排出するインク排出手段と、
上記インク排出手段により排出されたインクを受け止めて貯溜するインク貯溜手段とを備えていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のインクジェット式記録装置において、
インクジェットヘッドのノズル孔の目詰まりを解消するためのクリーニング液を収容する有底筒状のクリーニング液収容容器と、
上記クリーニング液収容容器内のクリーニング液を超音波振動させる超音波振動子とを備え、
非記録時に、上記インクジェットヘッドを待機位置から移動させて、該インクジェットヘッドにおける記録媒体と対向する面を上記クリーニング液収容容器内のクリーニング液と接触させた状態で、上記超音波振動子により該クリーニング液を超音波振動させるクリーニングモードに切換え可能に構成されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のインクジェット式記録装置において、
インクに含有されている水溶性物質は、加水分解性シラン化合物であることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のインクジェット式記録装置において、
インクは、さらに浸透剤を含有することを特徴とするインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット式記録装置に用いられるインクとしては、染料や顔料等の色材と保湿剤と水とを含有したものはよく知られている。ところが、上記色材を含有したインクにより記録紙等の記録媒体上に画像を形成すると、その画像の耐水性が問題となる。特に染料を含有したインクにより普通紙（広範な市販の紙で、とりわけ電子写真方式の複写機に用いられる紙であって、インクジェット記録用として最適な構造、組成、特性等を有するように意図して製造されてはいない紙）に記録した場合には、耐水性が非常に悪くなる。
【０００３】
そこで、従来、特許文献１〜３に示されているように、加水分解性シラン化合物（有機ケイ素化合物）を含有させることにより、記録媒体上の画像の耐水性を向上させるようにすることが提案されている。すなわち、インク滴が記録媒体上に付着してそのインク滴中の水が蒸発したり記録媒体内に浸透したりしたときに、上記シラン化合物が縮重合反応し、この縮重合反応したシラン化合物が色材を取り囲むため、記録媒体上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことはなく、その画像の耐水性が向上する。
【０００４】
一方、インクジェット式記録装置は、通常、記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体に対して相対移動しながら、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔よりインクを記録媒体に吐出して記録を行うインクジェットヘッドを備えている。このようなインクジェット式記録装置では、非記録時において、上記インクジェットヘッドのノズル孔の開口が、ある程度の時間空気に晒されると、そのノズル孔内のインクの水分が蒸発してインク粘度が上昇することで、目詰まりが生じてしまう。
【０００５】
そこで、非記録時にノズル孔の開口が空気に晒されないように、インクジェットヘッドの記録媒体と対向する面（ノズル孔が開口する面）をキャップで覆うようにしたものがある（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２１２４３９号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９３１６７号公報
【特許文献３】
特開平１１−３１５２３１号公報
【特許文献４】
特開昭５２−２４０４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案例（特許文献１〜３）のインクを用いて記録を行うインクジェット式記録装置においては、インクジェットヘッドの記録媒体と対向する面を上記のようなキャップ等で覆うだけでは、ノズル孔の目詰まりの抑制効果を十分に得ることは困難である。すなわち、上記提案例のインクでは、水分が僅かに蒸発するだけでも、シラン化合物が縮重合反応してノズル孔の壁面に固まって付着する傾向にあるので、目詰まりが非常に生じ易い。一方、上記のようなキャップ等で覆う構成では、内部を完全に気密状にすることは困難であり（特許文献４のものでは、Ｏリングにより気密状にしているが、長期の使用によりＯリングが劣化して隙間が生じる可能性が高い）、僅かな隙間から水分が蒸発する可能性が高く、このため、水分の蒸発を確実に防ぐことは困難であり、ノズル孔の目詰まりがどうしても生じてしまう。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記加水分解性シラン化合物のような、水がない状態で縮重合反応する水溶性物質を含有することで画像の耐水性を向上させるインクを用いて記録を行う場合に、インクジェットヘッドにおけるノズル孔内のインクの水分の蒸発を確実に防止して、そのノズル孔の目詰まりを出来る限り抑制しようとすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置を対象として、記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面と接触するように構成された、保湿剤を吸収した吸収体とを備えるようにした。
【００１０】
上記の構成により、非記録時には待機位置においてインクジェットヘッドにおける記録媒体と対向する面（ノズル孔が開口する面）が、グリセリン等の保湿剤を吸収した吸収体（例えばスポンジ等）と接触した状態となり、この保湿剤によりノズル孔内のインクの水分の蒸発が確実に防止される。よって、ノズル孔の目詰まりを十分に抑制することができる。尚、吸収体に吸収されている保湿剤は、インクに含まれた保湿剤と同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
【００１１】
請求項２の発明では、水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置を対象として、記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面を覆うように構成された、保湿剤を収容する有底筒状の蓋部材とを備えているものとする。
【００１２】
この発明により、インクジェットヘッドにおける記録媒体と対向する面は、蓋部材により覆われたときには、その蓋部材内の保湿剤の蒸気に晒される。このとき、蓋部材内が完全に気密状でなくても、保湿剤が空気中の水分を誘導して蓋部材内は、保湿剤と水との飽和蒸気で満たされる。この結果、請求項１の発明と同様に、ノズル孔内のインクの水分の蒸発が確実に防止され、ノズル孔の目詰まりを十分に抑制することができる。尚、蓋部材内の保湿剤は、インクに含まれた保湿剤と同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
【００１３】
請求項３の発明では、水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置を対象として、記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、保湿剤を収容する有底筒状の保湿剤収容容器とを備え、上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面が、上記保湿剤収容容器内の保湿剤と接触するように構成されているものとする。
【００１４】
このことにより、非記録時には、インクジェットヘッドにおける記録媒体と対向する面が、保湿剤と直接接触した状態となり、この保湿剤によりノズル孔内のインクの水分の蒸発が確実に防止される。よって、請求項１，２の発明と同様に、ノズル孔の目詰まりを十分に抑制することができる。尚、保湿剤収容容器内の保湿剤は、インクに含まれた保湿剤と同じものであってもよく、異なるものであっってもよい。
【００１５】
請求項４の発明では、水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクを記録媒体に吐出して記録を行うようにしたインクジェット式記録装置を対象として、記録時には、上記記録媒体と対向するように位置して、該記録媒体と対向する面に開口したノズル孔より上記インクを記録媒体に吐出して記録を行う一方、非記録時には所定の待機位置に位置するように構成されたインクジェットヘッドと、２５℃における粘度が１０〜３０ｃＰに調整された粘度調整溶液を収容する有底筒状の溶液収容容器とを備え、上記インクジェットヘッドが上記待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける上記記録媒体と対向する面が、上記溶液収容容器内の粘度調整溶液と接触するように構成されているものとする。
【００１６】
このことで、非記録時には、インクジェットヘッドにおける記録媒体と対向する面が、粘度調整溶液と接触した状態となる。この粘度調整溶液の粘度が１０ｃＰ以上であれば、水に比べてかなり高いので、粘度調整溶液の沸点も、水に比べてかなり高くなる（沸点は、粘度が高くなるに連れて高くなる）。また、粘度が３０ｃＰ以下であれば、径の小さいノズル孔内にも容易に浸入する。この結果、記録媒体と対向する面が粘度調整溶液と接触した状態では、蒸発し難い粘度調整溶液がノズル孔を確実に塞ぐので、ノズル孔内のインクの水分の蒸発が確実に防止される。よって、請求項１〜３の発明と同様に、ノズル孔の目詰まりを十分に抑制することができる。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、インクジェットヘッドが記録を行うために待機位置から移動した後でかつ記録を行う前に、該インクジェットヘッドのノズル孔内のインクを強制的に排出するインク排出手段と、上記インク排出手段により排出されたインクを受け止めて貯溜するインク貯溜手段とを備えているものとする。
【００１８】
このことにより、記録を行う直前に、ノズル孔内のインクが強制的に排出されるのに伴って、ノズル孔内や記録媒体と対向する面のノズル孔周囲に存在する保湿剤や粘度調整溶液を取り除くことができ、そのような保湿剤等がインク吐出に悪影響を及ぼすのを防止することができる。特に請求項４の発明の構成では、粘度調整溶液がノズル孔内に浸入する可能性が非常に高いので、ノズル孔内のインクを強制的に排出することは非常に好ましい。
【００１９】
請求項６の発明では、請求項１〜５のいずれか１つの発明において、インクジェットヘッドのノズル孔の目詰まりを解消するためのクリーニング液を収容する有底筒状のクリーニング液収容容器と、上記クリーニング液収容容器内のクリーニング液を超音波振動させる超音波振動子とを備え、非記録時に、上記インクジェットヘッドを待機位置から移動させて、該インクジェットヘッドにおける記録媒体と対向する面を上記クリーニング液収容容器内のクリーニング液と接触させた状態で、上記超音波振動子により該クリーニング液を超音波振動させるクリーニングモードに切換え可能に構成されているものとする。
【００２０】
こうすることで、ノズル孔の目詰まりが生じたときに、クリーニングモードに切り換えることで、超音波振動するクリーニング液によって目詰まりを解消することができる。尚、クリーニングモードへの切換えは、このインクジェット式記録装置を使用するユーザが操作スイッチにより手動で行ってもよく、インクジェット式記録装置が定期的に自動で行ってもよい。
【００２１】
請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか１つの発明において、インクに含有されている水溶性物質は、加水分解性シラン化合物であるものとする。
【００２２】
このことにより、画像の耐水性を向上させる点で非常に好ましい水溶性物質が得られる。
【００２３】
請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれか１つの発明において、インクは、さらに浸透剤を含有するものとする。
【００２４】
このことで、インクが記録媒体上に付着したときに、該記録媒体内への水の浸透がより速やかに行われ、この結果、水溶性物質の縮重合反応がより一層良好に行われる。よって、画像の耐水性をさらに向上させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置Ａを概略的に示し、この記録装置Ａは、上面にインクを収容するインクカートリッジ３５が装着されかつ該インクを後述の如く記録媒体としての記録紙４１に吐出するインクジェットヘッド１を備えている。このインクジェットヘッド１はキャリッジ３１に支持固定され、このキャリッジ３１には、図示を省略するキャリッジモータが設けられ、このキャリッジモータにより上記インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１が主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるキャリッジ軸３２にガイドされてその方向に往復動するようになっている。このキャリッジ３１、キャリッジ軸３２及びキャリッジモータにより、インクジェットヘッド１と記録紙４１とを主走査方向に相対移動させる相対移動手段が構成されている。
【００２７】
上記記録紙４１は、図示を省略する搬送モータによって回転駆動される２つの搬送ローラ４２に挟まれていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、支持部材４３（図５参照）上において上記主走査方向と垂直な副走査方向（図１及び図２に示すＹ方向）に搬送されるようになっている。この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、インクジェットヘッド１と記録紙４１とを副走査方向に相対移動させる相対移動手段が構成されている。
【００２８】
上記インクジェットヘッド１は、図２〜図４に示すように、インクを供給するための供給口３ａ及びインクを吐出するための吐出口３ｂを有する複数の圧力室用凹部３が形成されたヘッド本体２を備えている。このヘッド本体２の各凹部３は、該ヘッド本体２の上面に上記主走査方向に延びるように開口されていて、互いに上記副走査方向に略等間隔をあけた状態で並設されている。上記各凹部３開口の全長は約１２５０μｍに、幅は約１３０μｍにそれぞれ設定されている。尚、上記各凹部３の開口の両端部は、略半円形状をなしている。
【００２９】
上記ヘッド本体２の各凹部３の側壁部は、約２００μｍ厚の感光性ガラス製の圧力室部品６で構成され、各凹部３の底壁部は、この圧力室部品６の下面に接着固定されかつ６枚のステンレス鋼薄板を積層してなるインク流路部品７で構成されている。このインク流路部品７内には、上記各凹部３の供給口３ａとそれぞれ接続された複数のオリフィス８と、この各オリフィス８と接続されかつ上記副走査方向に延びる１つの供給用インク流路１１と、上記吐出口３ｂとそれぞれ接続された複数の吐出用インク流路１２とが形成されている。
【００３０】
上記各オリフィス８は、インク流路部品７において板厚が他よりも小さい上から２番目のステンレス鋼薄板に形成されており、その径は約３８μｍに設定されている。また、上記供給用インク流路１１は上記インクカートリッジ３５と接続されており、このインクカートリッジ３５より供給用インク流路１１内にインクが供給されるようになっている。
【００３１】
上記インク流路部品７の下面には、インク滴を上記記録紙４１に向けて吐出するための複数のノズル孔１４が形成されたステンレス鋼製のノズル板９が接着固定されている。このノズル板９の下面は、撥水膜９ａで被覆されている。上記各ノズル孔１４は、上記吐出用インク流路１２とそれぞれ接続されていて、この吐出用インク流路１２を介して上記各凹部３の吐出口３ｂにそれぞれ連通されており、インクジェットヘッド１の下面において、上記副走査方向に列状に並ぶように設けられている。尚、上記各ノズル孔１４は、ノズル孔径がノズル先端側に向かって小さくなるテーパ部と、該テーパ部のノズル先端側に設けられたストレート部とからなり、このストレート部のノズル孔径は約２０μｍに設定されている。
【００３２】
上記ヘッド本体２の各凹部３の上側には、圧電アクチュエータ２１がそれぞれ設けられている。この各圧電アクチュエータ２１は、上記ヘッド本体２の上面に接着固定された状態で該ヘッド本体２の各凹部３を塞いで該凹部３と共に圧力室４を構成するＣｒ製振動板２２を有している。この振動板２２は、全ての圧電アクチュエータ２１に共通の１つのものからなっていて、後述の全圧電素子２３に共通の共通電極としての役割をも果たしている。
【００３３】
また、上記各圧電アクチュエータ２１は、上記振動板２２の上記圧力室４と反対側面（上面）において圧力室４に対応する部分（凹部３開口に対向する部分）にＣｕ製の中間層２５を介してそれぞれ設けられかつチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電素子２３と、この各圧電素子２３の上記振動板２２と反対側面（上面）にそれぞれ設けられ、該振動板２２と共に各圧電素子２３に電圧（駆動電圧）をそれぞれ印加するためのＰｔ製個別電極２４とを有している。
【００３４】
上記振動板２２、各圧電素子２３、各個別電極２４及び各中間層２５は、全て薄膜で形成されてなっており、振動板２２の厚みは約６μｍに、各圧電素子２３の厚みは８μｍ以下（例えば約３μｍ）に、各個別電極２４の厚みは約０．２μｍに、各中間層２５の厚みは約３μｍにそれぞれ設定されている。
【００３５】
上記各圧電アクチュエータ２１は、その振動板２２ないし各中間層２５と各個別電極２４とを介して各圧電素子２３に駆動電圧を印加することにより該振動板２２の圧力室４に対応する部分を変形させることで、該圧力室４内のインクを吐出口３ｂないしノズル孔１４から吐出させるようになっている。すなわち、振動板２２と個別電極２４との間にパルス状の電圧を印加すると、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子２３が圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮するのに対し、振動板２２、個別電極２４及び中間層２５は収縮しないので、いわゆるバイメタル効果により振動板２２の圧力室４に対応する部分が圧力室４側へ凸状に撓んで変形する。この撓み変形により圧力室４内に圧力が生じ、この圧力で圧力室４内のインクが吐出口３ｂ及び吐出用インク流路１２を経由してノズル孔１４よりインク滴として記録紙４１へ吐出されて、該記録紙４１上にドット状に付着することとなる。そして、上記パルス電圧の立ち下がりにより圧電素子２３が伸長して振動板２２の圧力室４に対応する部分が元の状態に復帰し、このとき、圧力室４内には上記インクカートリッジ３５より供給用インク流路１１及び供給口３ａを介してインクが充填される。尚、各圧電素子２３に印加するパルス電圧としては、上記のように押し引きタイプのものでなくても、第１の電圧から該第１の電圧よりも低い第２の電圧まで立ち下がった後に上記第１の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであってもよい。
【００３６】
上記各圧電素子２３への駆動電圧の印加は、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走査方向において記録紙４１の一端から他端まで略一定速度で移動させているときに所定時間（例えば５０μｓ程度：駆動周波数２０ｋＨｚ）毎に行われ（但し、インクジェットヘッド１が記録紙４１においてインク滴を着弾させない箇所に達したときには電圧が印加されない）、このことで、記録紙４１の所定位置にインク滴を着弾させる。そして、１走査分の記録が終了すると、搬送モータ及び各搬送ローラ４２により記録紙４１を副走査方向に所定量搬送し、再度、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させて、新たな１走査分の記録を行う。この動作を繰り返すことによって、記録紙４１全体に所望の画像が形成される。
【００３７】
上記インクジェットヘッド１は、記録時には、上記のように、上記記録紙４１と対向するように位置して、該記録紙４１に対して相対移動しながら、記録紙４１と対向する面（下面）に開口したノズル孔１４よりインクを記録紙４１に吐出して記録を行う一方、非記録時には、所定の待機位置に位置するように構成されている。この待機位置は、キャリッジ軸３２の一端部、つまり記録紙４１（支持部材４３）上から主走査方向に外れた位置にあり、インクジェットヘッド１は、記録が終了すると、キャリッジ３１と共にキャリッジ軸３２にガイドされてキャリッジモータにより主走査方向に移動して待機位置に位置するようになっている。この待機位置に位置するインクジェットヘッド１の下側には、図５に示すように、保湿剤を吸収した保湿剤吸収体５１が設けられている。
【００３８】
上記保湿剤吸収体５１は、例えばスポンジ等からなっていて、吸収体収容容器５２内に収容されている。この吸収体収容容器５２は、不図示の移動機構により上下方向に移動可能に構成されており、インクジェットヘッド１がこの待機位置にあるときに、吸収体収容容器５２が上方に移動することで、保湿剤吸収体５１がインクジェットヘッド１の下面（ノズル孔１４が開口する面）に接触するようになっている。尚、この接触を確実に行わせるために、保湿剤吸収体５１がインクジェットヘッド１によりある程度圧縮された状態にする。
【００３９】
上記保湿剤としては、グリセリン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−ブタンジオール、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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等が用いられる。
【００４０】
上記保湿剤吸収体５１（吸収体収容容器５２）と記録紙４１（支持部材４３）との間には、インクジェットヘッド１のノズル孔１４内のインクを強制的に排出するインク排出手段６０が設けられている。
【００４１】
上記インク排出手段６０は、インクジェットヘッド１の下面を気密状に覆うキャップ６１と、このキャップ６１の下面に接続されかつ上下方向に延びるインク排出チューブ６３と、このインク排出チューブ６３の長さ方向中間部に設けられたインク吸引機構６４とを備えている。
【００４２】
上記キャップ６１は、上記インク吸引機構６４によってキャップ６１内部が減圧されたときにインクジェットヘッド１に密着するよう、弾性体（例えばゴム）によって形成されている。本実施形態１ではキャップ６１の形状は椀状になっているが、インクジェットヘッド１の下面を覆うことができればその形状は特に限定されるものではない。上記キャップ６１の内部には、インクジェットヘッド１のノズル孔１４から排出されたインクの跳ね返りを防止するためのスポンジ等のインク吸収体６２が設けられている。また、キャップ６１は、インクジェットヘッド１の下面に着脱自在なように、上記吸収体収容容器５２と同様に、不図示の移動機構により上下方向に移動可能に構成されている。尚、キャップ６１の上下移動がスムーズに行えるように、インク吸引機構６４の上側のインク排出チューブ６３には弛みを持たせてある。
【００４３】
上記インク吸引機構６４は、キャップ１３内を減圧することによって該キャップ１３をインクジェットヘッド１の下面に密着させるとともに、ノズル孔１４内のインクを吸引して排出するものである。すなわち、インク吸引機構６４は、図６に示すように、いわゆる伸縮式ポンプによって構成されており、インク排出チューブ６３に接続された蛇腹状の密閉式中空部材６５と、該中空部材６５の吸入口に設けられた吸入弁６６と、中空部材６５の排出口に設けられた排出弁６７とを備えている。この蛇腹状の中空部材６５は、図示しない往復機構によって伸縮し、この伸縮によって容積が変化するように構成されている。上記吸入弁６６はインクを中空部材６５内に吸引する方向のみに開く一方向弁からなり、上記排出弁６７はインクを中空部材６５から排出する方向のみに開く一方向弁によって構成されている。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、中空部材６５が延びると、吸入弁６６が開くとともに排出弁６７が閉鎖されて、上流側（上側）のインク排出チューブ６３から中空部材６５に対してインクが吸入される。一方、図６（ｂ）に示すように、中空部材６５が縮むと、吸入弁６６が閉じるとともに排出弁６７が開放されて、中空部材６５から下流側（下側）のインク排出チューブ６３にインクが排出される。このような吸入及び排出動作を繰り返すことにより、ノズル孔１４内のインクが排出されることになる。
【００４５】
上記インク排出チューブ６３の下方には、上記インク排出手段６０により排出されたインクを受け止めて貯溜するインク貯溜手段としてのインク貯溜容器６９が設けられている。
【００４６】
上記インクジェットヘッド１は、記録を行うために待機位置から移動した後でかつ記録を行う前に、上記キャップ６１の上方位置に停止するようになっており、その後、上記インク排出手段６０がインクジェットヘッド１のノズル孔１４内のインクを強制的に排出するようになっている。そして、このインクの強制排出が終了した後に、インクジェットヘッド１が記録紙４１上に位置して記録を行うことになる。
【００４７】
次に、上記インクジェット式記録装置Ａの動作について説明する。
【００４８】
記録紙４１への記録が終了すると、インクジェットヘッド１は、キャリッジモータにより主走査方向に移動して待機位置に位置する。このインクジェットヘッド１が待機位置に位置すると、吸収体収容容器５２が上方に移動し、これにより、保湿剤吸収体５１がインクジェットヘッド１の下面に接触する。非記録時にはこの状態が継続される。
【００４９】
次いで、上記待機位置に位置した状態から記録を行うときには、先ず、吸収体収容容器５２が下方に移動し、その後、インクジェットヘッド１が主走査方向の記録紙４１側に移動する。このインクジェットヘッド１がインク排出手段６０のキャップ６１の上方位置に位置すると、そこで一旦停止する。この停止後、そのキャップ６１が上方に移動してインクジェットヘッド１の下面を気密状に覆う。続いて、インク吸引機構６４の動作によってノズル孔１４内のインクが排出され、この排出されたインクはインク排出チューブ６３の下端から落下し、インク貯溜容器６９に受け止められ貯溜される。
【００５０】
上記のようにしてノズル孔１４内のインクを排出した後、インクジェットヘッド１が主走査方向の記録紙４１側に移動し、記録紙４１上において記録を行う。
【００５１】
ここで、上記インクジェット式記録装置Ａに用いられるインクについて説明する。このインクは、水溶性色材と保湿剤と水とこの水がない状態で縮重合反応する水溶性物質とを含有している。
【００５２】
上記縮重合反応する水溶性物質としては、加水分解性の有機ケイ素化合物（シラン化合物）が好ましい。このシラン化合物としては、例えば、アミノ基を有する有機基を含有するアルコキシシランとアミノ基を含有しないアルコキシシランとの加水分解反応物や、アミノ基を含有する加水分解性シランに有機モノエポキシ化合物を反応させた加水分解性シランと窒素原子を含有しない加水分解性シランとを加水分解することにより得られる有機ケイ素化合物等を好適に用いることができる。
【００５３】
上記水溶性色材としては、水溶性染料又は顔料等を好適に用いることができ、水溶性染料としては、酸性染料又は直接染料が好ましい。一般に、水溶性染料は疎水基と親水基とを有しており、親水基は染料の種類によって異なるが、例えば、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｍ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｍ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＭ、−ＮＲ３Ｘ、−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＨＣＯＮＨ２、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ（ただし、Ｍはアルカリ金属又は−ＮＨ４、Ｒはアルキル基、Ｘはハロゲン、ｎは自然数である）等が親水基となり得る。
【００５４】
上記保湿剤は、上記保湿剤吸収体に吸収されている保湿剤と同様に、グリセリン等の多価アルコールや、２−ピロリドンやＮ−メチル−２−ピロリドンのような水溶性の窒素複素環化合物等を好適に用いることができる。尚、このインクに含まれた保湿剤は、上記保湿剤吸収体に吸収されている保湿剤と同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
【００５５】
上記インクには、さらに該インクの記録紙４１への浸透性を高める浸透剤を含有させることが好ましい。この浸透剤には、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のような、多価アルコールのモノアルキルエーテル等を好適に用いることができ、その含有量は、インク全体に対して、質量百分率で１〜５０％であることが好ましい。これは、１％よりも少ないと、インクを記録紙４１へ浸透させる効果が十分に得られない一方、５０％よりも多いと、上記色材及び水溶性物質の水に対する溶解性が悪化するからである。
【００５６】
上記のように浸透剤を含有させる場合には、浸透剤の含有量の調整によって、インクの２５℃における表面張力を２０〜５０ｍＮ／ｍに設定することが望ましい。これは、表面張力が２０ｍＮ／ｍよりも小さいと、インクをノズル孔１４から吐出する際に液滴状に形成し難くなる一方、５０ｍＮ／ｍよりも大きいと、インクが記録紙４１へ浸透し難くなるからである。尚、表面張力を２０ｍＮ／ｍ程度にするには、浸透剤を含有させることだけでは実現できない場合が考えられるが、この場合は、浸透剤の補助剤としてフッ素系界面活性剤を添加してもよい。このフッ素系界面活性剤は、例えばパーフルオロアルキルスルホン酸のアンモニウム塩、パーフルオロアルキルスルホン酸のカリウム塩、又はパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウム塩等とするのが好ましい。
【００５７】
上記水溶性物質は、当該インクにより記録された画像の耐水性を向上させる働きをするものである。すなわち、インクジェットヘッド１から吐出されたインク滴が記録紙４１に付着すると、そのインク滴中の水が蒸発したり記録紙４１内に浸透したりすることにより、インク滴中の水溶性物質が縮重合反応を行い、このときに色材を取り囲む。このことにより、記録紙４１上の画像が水に濡れたとしても、色材が水中に染み出すことが防止され、耐水性が向上する。
【００５８】
一方、上記のようなインクをインクジェット式記録装置Ａに用いると、インクジェットヘッド１のノズル孔１４の目詰まりが非常に生じ易くなる。すなわち、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、ノズル孔１４の開口がある程度の時間空気に晒されると、そのノズル孔１４内のインクの水分が蒸発し、これにより上記水溶性物質が縮重合反応してノズル孔１４の壁面に固まって付着することで、目詰まりが生じる。
【００５９】
しかし、この実施形態１では、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときには、該インクジェットヘッド１の下面（ノズル孔１４が開口する面）が、保湿剤を吸収した保湿剤吸収体５１と接触しているので、この保湿剤によりノズル孔１４内のインクの水分の蒸発が確実に防止され、この結果、ノズル孔１４の目詰まりが抑制される。
【００６０】
また、インクジェットヘッド１が記録を行うために待機位置から移動した後でかつ記録を行う前に、インク排出手段６０によりノズル孔１４内のインクが強制的に排出されるので、その排出に伴って、ノズル孔１４内やインクジェットヘッド１下面のノズル孔１４周囲に存在する保湿剤を取り除くことができ、そのような保湿剤がインク吐出に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【００６１】
尚、上記インクジェット式記録装置Ａの構成は、ノズル孔１４の目詰まりを十分に抑制できるものであるが、万一ノズル孔１４の目詰まりが生じたときの対策として、クリーニングモードを設けるようにしてもよい（以下の実施形態２〜４においても同様）。
【００６２】
すなわち、例えば図７に示すように、キャリッジ軸３２の待機位置とは反対側の端部に対応する位置（待機位置と同じ側の位置でもよい）に、インクジェットヘッド１のノズル孔１４の目詰まりを解消するためのクリーニング液７３を収容する有底筒状のクリーニング液収容容器７４を設け、このクリーニング液収容容器７４の底部に、そのクリーニング液７３を超音波振動させる超音波振動子７５を設けておく。また、このクリーニング液収容容器７４は、吸収体収容容器５２と同様に、上下方向に移動可能に構成しておく。上記クリーニング液７３は、保湿剤と浸透剤と水とからなり、例えば、１０％のグリセリンと１０％のジエチレングリコールモノブチルエーテルと８０％の水とからなる（数値は質量百分率）。
【００６３】
そして、非記録時に、このインクジェット式記録装置Ａを使用するユーザが操作スイッチによりクリーニングモードに切り換える（又はインクジェット式記録装置Ａが所定のタイミングでクリーニングモードに自動的に切り換える）ことができるようにしておき、このクリーニングモードに切り換えられたときに、インクジェットヘッド１を待機位置であるキャリッジ軸３２の一端部から他端部に移動させることで上記クリーニング液収容容器７４上に位置させ（図７において二点鎖線で示す状態）、その後、クリーニング液収容容器７４を上昇させて、インクジェットヘッド１の下面をクリーニング液収容容器７４内のクリーニング液７３と接触させる。この接触状態で、上記超音波振動子７５によりクリーニング液を超音波振動させ、このことで、ノズル孔１４の目詰まりを解消するようにする。
【００６４】
また、上記実施形態１では、インクジェットヘッド１のノズル孔１４内のインクを強制的に排出するインク排出手段６０を設けたが、このインク排出手段６０は必ずしも必要なものではない。但し、インク吐出に対する悪影響を最小限に抑える観点からは、インク排出手段６０を設けることが好ましい。また、インク排出手段６０は、上記した構成に限らず、ノズル孔１４内のインクを強制的に排出できるものであればどのような構成であってもよい。例えば、インクジェットヘッド１の圧電アクチュエータ２１がインク排出手段を構成するようにしてもよい。つまり、圧電アクチュエータ２１が記録時と同様に作動することで、ノズル孔１４内のインクを強制的に排出するようにしてもよい（以下の実施形態２〜４においても同様）。
【００６５】
（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１〜図５と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する）、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、インクジェットヘッド１の下面を蓋部材７９で覆うようにしたものである。
【００６６】
すなわち、この実施形態２では、待機位置に位置するインクジェットヘッド１の下側に、保湿剤７８を収容する有底筒状の蓋部材７９が設けられている。この蓋部材７９は、上下方向に移動可能に構成されていて、上方に移動したときに、インクジェットヘッド１の下端部が蓋部材７９の上側にある開口部に嵌合することで、インクジェットヘッド１の下面を覆うようになっている。このとき、インクジェットヘッド１の下面は、蓋部材７９内に収容された保湿剤７８と接触している必要はない。また、蓋部材７９がインクジェットヘッド１の下面を覆った状態のときに、その蓋部材７９内が完全に気密状になっている必要はない。尚、上記蓋部材７９内に収容された保湿剤７８は、上記実施形態１の保湿剤吸収体５１に吸収されている保湿剤と同様である。
【００６７】
本実施形態２では、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、インクジェットヘッド１の下面が蓋部材７９により覆われて、その蓋部材７９内の保湿剤７８の蒸気に晒される。このとき、蓋部材７９内が完全に気密状でなくても、保湿剤７８が空気中の水分を誘導して蓋部材７９内は、保湿剤７８と水との飽和蒸気で満たされる。この結果、上記実施形態１と同様に、ノズル孔１４内のインクの水分の蒸発を確実に防止することができ、ノズル孔１４の目詰まりを抑制することができる。
【００６８】
（実施形態３）
図９は、本発明の実施形態３を示し、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、インクジェットヘッド１の下面を、保湿剤７８と直接接触させるようにしたものである。
【００６９】
すなわち、この実施形態３では、待機位置に位置するインクジェットヘッド１の下側に、保湿剤７８を収容する有底筒状の保湿剤収容容器８０が設けられている。この保湿剤収容容器８０は、上下方向に移動可能に構成されていて、上方に移動したときに、インクジェットヘッド１の下面が、保湿剤収容容器８０内に収容された保湿剤７８と接触するようになっている。この接触を確実に行わせるためには、インクジェットヘッド１の下面を、保湿剤収容容器８０内に収容された保湿剤７８の液面よりも僅かに低い位置に位置させるのがよい。尚、保湿剤収容容器８０内に収容された保湿剤７８も、上記実施形態１の保湿剤吸収体５１に吸収されている保湿剤と同様である。
【００７０】
したがって、本実施形態３では、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、インクジェットヘッド１の下面が保湿剤７８と直接接触するので、上記実施形態１，２と同様に、ノズル孔１４内のインクの水分の蒸発を確実に防止することができ、ノズル孔１４の目詰まりを抑制することができる。
【００７１】
（実施形態４）
図１０は、本発明の実施形態４を示し、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、インクジェットヘッド１の下面を、２５℃における粘度が１０〜３０ｃＰに調整された粘度調整溶液８３と接触させるようにしたものである。
【００７２】
すなわち、この実施形態４では、上記実施形態３における保湿剤収容容器８０の代わりに、上記粘度調整溶液８３を収容する有底筒状の溶液収容容器８４が設けられている。この溶液収容容器８４は、上下方向に移動可能に構成されていて、上方に移動したときに、インクジェットヘッド１の下面が、溶液収容容器８４内に収容された粘度調整溶液８３と接触するようになっている。上記粘度調整溶液８３は、例えば、グリセリン等の保湿剤と水とを混合したり、浸透剤と水とを混合したりすることで容易に作製することができる。
【００７３】
本実施形態４では、インクジェットヘッド１が待機位置にあるときに、インクジェットヘッド１の下面が、２５℃における粘度が１０〜３０ｃＰに調整された粘度調整溶液８３と接触する。この粘度調整溶液８３の粘度が１０ｃＰ以上であれば、水に比べてかなり高いので、粘度調整溶液８３の沸点も、水に比べてかなり高くなる（沸点は、粘度が高くなるに連れて高くなる）。また、粘度が３０ｃＰ以下であれば、径の小さいノズル孔１４内にも容易に浸入する。この結果、インクジェットヘッド１の下面が粘度調整溶液８３と接触した状態では、蒸発し難い粘度調整溶液８３がノズル孔１４を確実に塞ぐので、ノズル孔１４内のインクの水分の蒸発が確実に防止される。よって、上記実施形態１〜３と同様の作用効果が得られる。
【００７４】
尚、上記実施形態１で説明したように、インクジェットヘッド１のノズル孔１４内のインクを強制的に排出するインク排出手段６０は必ずしも必要なものではないが、この実施形態４では、粘度調整溶液８３がノズル孔１４内に浸入する可能性が非常に高いので、ノズル孔１４内のインクを強制的に排出するようにすることが非常に好ましい。一方、インク排出手段６０をなくす場合には、粘度調整溶液８３の粘度を出来る限り小さくすれば、インク吐出に対する悪影響を極小化することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット式記録装置では、インクジェットヘッドが待機位置にあるときに、該インクジェットヘッドにおける記録媒体と対向する面を、保湿剤を吸収した吸収体、保湿剤、若しくは２５℃における粘度が１０〜３０ｃＰに調整された粘度調整溶液に接触させるか、又は、保湿剤を収容する有底筒状の蓋部材により覆うようにしたことにより、ノズル孔内のインクの水分の蒸発を確実に防止することができ、画像の耐水性を向上させるインクを用いて記録を行うようにしても、ノズル孔の目詰まりを十分に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置の要部を示す概略斜視図である。
【図２】上記インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドの部分底面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】上記インクジェット式記録装置の要部を副走査方向から見た図である。
【図６】インク吸引機構の構成を示す概略図である。
【図７】インクジェット式記録装置にクリーニングモードを設けた場合の図５相当図である。
【図８】実施形態２を示す図５相当図である。
【図９】実施形態３を示す図５相当図である。
【図１０】実施形態４を示す図５相当図である。
【符号の説明】
Ａ  インクジェット式記録装置
１  インクジェットヘッド
１４  ノズル孔
４１  記録紙（記録媒体）
５１  保湿剤吸収体
６０  インク排出手段
６９  インク貯溜容器（インク貯溜手段）
７３  クリーニング液
７４  クリーニング液収容容器
７５  超音波振動子
７８  保湿剤
７９  蓋部材
８０  保湿剤収容容器
８３  粘度調整溶液
８４  溶液収容容器
【図１】
2004167772.tif 000003
【図２】
2004167772.tif 000004
【図３】
2004167772.tif 000005
【図４】
2004167772.tif 000006
【図５】
2004167772.tif 000007
【図６】
2004167772.tif 000008
【図７】
2004167772.tif 000009
【図８】
2004167772.tif 000010
【図９】
2004167772.tif 000011
【図１０】
2004167772.tif 000012