(57)【要約】【課題】吸引手段が紫外線硬化型インクと接触することがなく、常に吸引力を維持でき、ヘッドの回復動作が確実に行えるインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法、強制吸引装置及びインクジェットプリンタの提供。【解決手段】紫外線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタのヘッドＨのノズル面ｈに圧着する吸引キャップ２と、吸引キャップ２に吸引用配管３を介して接続された吸引手段４と、吸引用配管３の途中に第１開閉弁５と、吸引用配管３から分岐された排出用配管７の途中に第２開閉弁６とを設け、第１開閉弁５を開にし、第２開閉弁６を閉にした状態で吸引手段４を作動し、ヘッドＨから吸引キャップ２を介して吸引用配管３内の総容積以下の量のインクを吸引貯留した後、吸引手段４の作動を停止する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタのヘッドのノズル面に圧着する吸引キャップと、前記吸引キャップに吸引用配管を介して接続された吸引手段とを備え、前記吸引手段の作動により前記吸引キャップから前記ヘッド内にあるインクを強制的に吸引するインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法において、
前記吸引用配管の途中に第１開閉弁と、前記吸引用配管から分岐された排出用配管の途中に第２開閉弁とを設け、
前記第１開閉弁を開にし、前記第２開閉弁を閉にした状態で前記吸引手段を作動し、前記ヘッドから前記吸引キャップを介して前記吸引用配管内の総容積以下の量のインクを吸引貯留した後、前記吸引手段の作動を停止することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法。
【請求項２】
前記吸引用配管内に貯留されるインク量が前記吸引用配管の総容積以下の所定容積に達したことを検知する検知手段を備え、前記検知手段の検知に基づいて前記吸引手段の作動を停止することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法。
【請求項３】
前記吸引手段の作動を停止した後、前記第１開閉弁を閉にし、前記第２開閉弁を開にすることにより、前記吸引用配管内に貯留されたインクを前記排出用配管を通して外部に排出することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法。
【請求項４】
前記吸引手段は加圧手段を兼ね、前記吸引用配管内のインクを外部に排出する際、前記加圧手段を作動して前記排出用配管から外部に強制的に排出することを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法。
【請求項５】
前記インクは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａｓの高粘度インクであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法。
【請求項６】
前記インクは、ヘッドより射出される際の温度が３０〜１５０℃であり、１ドットが２〜２０ｐＬの小液滴であることを特徴とする請求項５記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法。
【請求項７】
前記インクはカチオン系の紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法。
【請求項８】
紫外線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタのヘッドのノズル面に圧着する吸引キャップと、前記吸引キャップに吸引用配管を介して接続された吸引手段とを備え、前記吸引手段の作動により前記吸引キャップから前記ヘッド内にあるインクを強制的に吸引するインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置において、
前記吸引用配管の途中に第１開閉弁と、前記吸引用配管から分岐された排出用配管の途中に第２開閉弁とを備えると共に、前記吸引手段、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁をそれぞれ制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記第１開閉弁を開にし、前記第２開閉弁を閉にした状態で前記吸引手段を作動させ、前記ヘッドから前記吸引キャップを介して前記吸引用配管の総容積以下の量のインクを吸引貯留した後、前記吸引手段の作動を停止させるよう制御することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置。
【請求項９】
前記吸引用配管内に貯留されるインク量が前記吸引用配管の総容積以下の所定容積に達したことを検知する検知手段を備え、前記制御手段は、前記検知手段の検知に基づいて前記吸引手段の作動を停止することを特徴とする請求項８記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記吸引手段による吸引を停止させた後、前記第１開閉弁を閉にし、前記第２開閉弁を開にすることにより、前記吸引用配管内に貯留されたインクを前記排出用配管を通して外部に排出するように制御することを特徴とする請求項８又は９記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置。
【請求項１１】
前記吸引手段は加圧手段を兼ね、前記制御手段は、前記吸引用配管内のインクを外部に排出する際、前記加圧手段を作動して前記排出用配管から外部に強制的に排出させることを特徴とする請求項１０記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置。
【請求項１２】
前記インクは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａｓの高粘度インクであることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置。
【請求項１３】
前記インクは、ヘッドより射出される際の温度が３０〜１５０℃であり、１ドットが２〜２０ｐＬの小液滴であることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置。
【請求項１４】
前記インクはカチオン系の紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法、インクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置及びインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、インクを微小液滴状のインク滴として、所定のタイミングでヘッドから記録媒体に向けて射出することで所望の画像を記録形成する。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタにおいて使用されるインクとしては、一般的な顔料インクや染料インクの他に、紫外線によって硬化されるインク（紫外線硬化型インク）も知られている。紫外線硬化型インクは、紫外線の照射によりインクが硬化して媒体上に定着するため、顔料インクや染料インクでは画像記録ができない媒体に対しても画像記録が可能であることから、インクジェットプリンタの利用範囲を拡大させている。
【０００４】
ところで、かかるインクジェットプリンタのヘッドから射出されるインク滴は極めて微小であるため、僅かな射出の中断や温度変化等の要因でヘッドのノズル内において固着し易く、これが原因でインク滴が射出されない状態となるノズル欠や、インク滴の着弾位置がずれてしまう射出曲がりといったヘッドの不良状態が発生する問題がある。
【０００５】
このためインクジェットプリンタでは、ある時期ごとに、ヘッドのノズル面に吸引キャップを圧着し、ポンプの作動によりヘッド内にあるインクを強制的に吸引することにより、ノズル内の固着インクや異物等を除去して、ヘッドを正常状態に回復させるようにしている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６６５４６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１には、インクを強制的に吸引するための吸引手段であるポンプの詳細については明らかにされていないが、従来、このような吸引手段としては、図８（ａ）に概略を示すチューブポンプ１００又は図８（ｂ）に概略を示すシュリンジポンプ２００が良く用いられている。
【０００８】
チューブポンプ１００は、吸引キャップからの吸引用配管と接続されるゴムチューブ等の可撓性チューブ１０１を押し潰す２つのローラ１０２ａ、１０２ｂを有する回転体１０３が回転することにより吸引力を発生させ、吸引キャップからインクを強制的に吸引する。また、シュリンジポンプ２００は、吸引キャップからの吸引用配管と接続される圧力発生室２０１内にシュリンジパッキン２０２が設けられ、このシュリンジパッキン２０２を吸引することにより、圧力発生室２０１内を負圧にし、吸引キャップからインクを強制的に吸引する。いずれのポンプも、吸引量の規定が比較的容易であることから、インクを吸引するための吸引手段として好ましく用いられている。
【０００９】
ところが、ヘッドに使用されるインクが紫外線硬化型インクである場合、吸引手段としてシュリンジポンプを用いた場合に、インク吸引の際にインクがシュリンジ内に入ってしまうと、インク中に含まれるモノマー成分により吸引力に不可欠なシュリンジパッキンが劣化してしまい、その結果吸引力低下や吸引力不良が発生する問題がある。また、チューブポンプによる吸引でも、回転体により潰される可撓性チューブ部分が同様にインク中のモノマー成分により劣化破損してしまい、やはり吸引力低下や吸引力不良が発生する問題がある。
【００１０】
ヘッド回復に必要な吸引力の低下や吸引不良が発生すると、ヘッドのノズル内の固着インクや異物の除去が不可能となってしまい、ノズル内に固着インクや異物が残留した状態で印字が行われることとなるため、印字画像の品質が著しく低下してしまい問題であった。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、吸引手段が紫外線硬化型インクと接触することがなく、常に吸引力を維持することができて、ヘッドの回復動作を確実に行うことができるインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法、インクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置及びこれを備えたインクジェットプリンタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の各発明によって解決される。
【００１３】
請求項１記載の発明は、紫外線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタのヘッドのノズル面に圧着する吸引キャップと、前記吸引キャップに吸引用配管を介して接続された吸引手段とを備え、前記吸引手段の作動により前記吸引キャップから前記ヘッド内にあるインクを強制的に吸引するインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法において、前記吸引用配管の途中に第１開閉弁と、前記吸引用配管から分岐された排出用配管の途中に第２開閉弁とを設け、前記第１開閉弁を開にし、前記第２開閉弁を閉にした状態で前記吸引手段を作動し、前記ヘッドから前記吸引キャップを介して前記吸引用配管内の総容積以下の量のインクを吸引貯留した後、前記吸引手段の作動を停止することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法である。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記吸引用配管内に貯留されるインク量が前記吸引用配管の総容積以下の所定容積に達したことを検知する検知手段を備え、前記検知手段の検知に基づいて前記吸引手段の作動を停止することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法である。
【００１５】
請求項３記載の発明は、前記吸引手段の作動を停止した後、前記第１開閉弁を閉にし、前記第２開閉弁を開にすることにより、前記吸引用配管内に貯留されたインクを前記排出用配管を通して外部に排出することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法である。
【００１６】
請求項４記載の発明は、前記吸引手段は加圧手段を兼ね、前記吸引用配管内のインクを外部に排出する際、前記加圧手段を作動して前記排出用配管から外部に強制的に排出することを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法である。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記インクは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａｓの高粘度インクであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法である。
【００１８】
請求項６記載の発明は、前記インクは、ヘッドより射出される際の温度が３０〜１５０℃であり、１ドットが２〜２０ｐＬの小液滴であることを特徴とする請求項５記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法である。
【００１９】
請求項７記載の発明は、前記インクはカチオン系の紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法である。
【００２０】
請求項８記載の発明は、紫外線硬化型インクを用いるインクジェットプリンタのヘッドのノズル面に圧着する吸引キャップと、前記吸引キャップに吸引用配管を介して接続された吸引手段とを備え、前記吸引手段の作動により前記吸引キャップから前記ヘッド内にあるインクを強制的に吸引するインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置において、前記吸引用配管の途中に第１開閉弁と、前記吸引用配管から分岐された排出用配管の途中に第２開閉弁とを備えると共に、前記吸引手段、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁をそれぞれ制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記第１開閉弁を開にし、前記第２開閉弁を閉にした状態で前記吸引手段を作動させ、前記ヘッドから前記吸引キャップを介して前記吸引用配管の総容積以下の量のインクを吸引貯留した後、前記吸引手段の作動を停止させるよう制御することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置である。
【００２１】
請求項９記載の発明は、前記吸引用配管内に貯留されるインク量が前記吸引用配管の総容積以下の所定容積に達したことを検知する検知手段を備え、前記制御手段は、前記検知手段の検知に基づいて前記吸引手段の作動を停止することを特徴とする請求項８記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置である。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、前記制御手段は、前記吸引手段による吸引を停止させた後、前記第１開閉弁を閉にし、前記第２開閉弁を開にすることにより、前記吸引用配管内に貯留されたインクを前記排出用配管を通して外部に排出するように制御することを特徴とする請求項８又は９記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置である。
【００２３】
請求項１１記載の発明は、前記吸引手段は加圧手段を兼ね、前記制御手段は、前記吸引用配管内のインクを外部に排出する際、前記加圧手段を作動して前記排出用配管から外部に強制的に排出させることを特徴とする請求項１０記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置である。
【００２４】
請求項１２記載の発明は、前記インクは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａｓの高粘度インクであることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置である。
【００２５】
請求項１３記載の発明は、前記インクは、ヘッドより射出される際の温度が３０〜１５０℃であり、１ドットが２〜２０ｐＬの小液滴であることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置である。
【００２６】
請求項１４記載の発明は、前記インクはカチオン系の紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置である。
【００２７】
請求項１５記載の発明は、請求項８〜１４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法を実施するに好適な強制吸引装置の概略を示す構成図である。
【００３０】
インクジェットプリンタヘッド（以下、単にヘッドという）Ｈは、ノズル面ｈにインクタンク（図示せず）から供給される紫外線硬化型インクを記録媒体（図示せず）に向けてインク滴として射出するためのノズル（図示せず）が多数設けられており、このヘッドＨのノズル面ｈに対して圧着可能に吸引キャップ２が配置されている。
【００３１】
吸引キャップ２はゴム系弾性材で作成され、ヘッドＨのノズル面ｈに対して密閉可能なリップ構造を呈しており、吸引用配管３（３１、３２）を介して、制御部１によって作動が制御される吸引手段としてのポンプ４と接続されている。
【００３２】
吸引キャップ２とポンプ４とを接続している吸引用配管３の途中には、第１開閉弁５が介設され、また、吸引用配管３において、上記第１開閉弁５とポンプ４との間から吸引用配管３内のインクを外部に排出するための排出用配管７が分岐され、この排出用配管７の途中に第２開閉弁６が介設されている。これら第１開閉弁５及び第２開閉弁６は、制御部１の制御によりそれぞれ開閉動作が制御されるように構成されている。第１開閉弁５及び第２開閉弁６としては、いずれも電磁弁を用いることができる。
【００３３】
また、８は排出用配管７を通って外部に排出されたインクを貯留するための廃インク皿である。
【００３４】
次に、図２〜図５を用いて、かかる強制吸引装置の作動を説明しつつ本発明に係る強制吸引方法について説明する。
【００３５】
ヘッドＨが画像記録を行わない待機位置であるホームポジションまで移動すると、吸引キャップ２は、図示しない適宜の手段によりヘッドＨのノズル面ｈに対して圧着される。次いで、制御部１は第１開閉弁５を開状態、第２開閉弁６を閉状態に制御した後、ポンプ４を作動させ、排出用配管６の分岐部の上流側の吸引用配管３１及び下流側の吸引用配管３２を介して吸引キャップ２から吸引を開始する（図２）。
【００３６】
吸引キャップ２から吸引されたヘッドＨ内のインクは、吸引用配管３１、３２内に流入するが、このときポンプ４は、吸引用配管３１、３２内の総容積以下の量のインクを吸引するように制御部１によってその作動が制御される。このため、吸引キャップ２とポンプ４との間の吸引用配管３１、３２内の総容積は、少なくとも１回の吸引作業において吸引すべきヘッドＨ内のインクのインク量よりも大きな容量（長さ）を有して構成されている。
【００３７】
ポンプ４が吸引用配管３１、３２内の総容積以下の量のインクを吸引するようにその作動を制御するには、吸引用配管３１、３２内のインクの量が該吸引用配管３１、３２の総容積以下の所定容積に達したことを検知する検知手段を設け、この検知手段の検知に基づいてポンプ４の停止を制御することが好ましい。
【００３８】
このような検知手段としては、吸引用配管３１、３２内に貯留されたインク量を検出することが可能であれは特に問わないが、例えば、吸引用配管３内の総容積は一定で予め判っていることから、ポンプ４の単位時間当たりの吸引量又は１回毎の吸引量から所定時間又は所定回数吸引したことを検出することにより、吸引用配管３内のインクが一定量に達したことを検知することができる。
【００３９】
この場合は、ポンプ４として、図８（ａ）（ｂ）に示したようなチューブポンプ１００又はシュリンジポンプ２００を用いることが好ましい。これらは単位時間当たりの吸引量又は１回当たりの吸引量を正確に把握することが可能であり、チューブポンプ１００の場合には可撓性チューブ１０１を押し潰しながら回転する回転体１０３の回転数を検知することにより、また、シュリンジポンプ２００の場合は圧力発生室２０１内のシュリンジパッキン２０２の移動量を検知することにより、いずれも容易にインクの吸引量を検出することができる上に、格別に検知装置を付加することなく構成も簡略化できるためである。
【００４０】
吸引用配管３の総容積以下の量のインクを吸引すると、制御部１はポンプ４の作動を停止させ、次いで第１開閉弁５を閉状態とする（図３）。これによりヘッドＨから吸引されたインクは吸引用配管３内に留められる。
【００４１】
その後、制御部１は第１開閉弁５を閉のままで第２開閉弁６を開状態とし、吸引用配管３内に貯留されているインクを排出用配管７から外部の廃インク皿８に排出する（図４）。
【００４２】
このとき、排出作業を円滑にするため、吸引用配管３内のインクを強制的に排出することが好ましい。吸引用配管３から強制的にインクを排出するには、上記吸引手段としてのポンプ４に加圧手段としての機能を兼用させるように構成することが、構造の簡素化を図る上でより好ましい。
【００４３】
特に上述したように、吸引手段としてのポンプ４として図８に示すようなチューブポンプ１００又はシュリンジポンプ２００を用いた場合、これらはチューブポンプ１００の回転体１０３の回転方向又はシュリンジポンプ２００のシュリンジパッキン２０２の作動方向を吸引時とは反対方向とすることにより加圧力を作用させることが可能であるため、加圧手段としての加圧ポンプとしても機能させることができ、本発明においてポンプ４の構成として好ましい態様である。
【００４４】
吸引用配管３内のインクが廃インク皿８に排出されると、制御部１は再び第２開閉弁６を閉状態とする（図５）。その後、図２に示すように第１開閉弁５を再び開状態とし、次の吸引動作に備える。
【００４５】
以上の吸引動作において、吸引キャップ２を介してヘッドＨから吸引されたインクは吸引用配管３内に貯留され、また、ポンプ４はこの吸引用配管３が満杯になる前、すなわちポンプ４の手前で作動停止されるため、吸引された紫外線硬化型インクがポンプ４まで到達することはなく、ポンプ４がこの紫外線硬化型インクと接触する心配はない。従って、紫外線硬化型インク中のモノマー成分によりポンプ４が劣化破損することがなく、ポンプ４は常に吸引力を維持することができて、ヘッドの回復動作を安定的に且つ確実に行うことができるようになる。
【００４６】
なお、吸引用配管３内に貯留されたインクの排出動作は、１回の吸引動作が終了する毎に行う場合に限らず、吸引用配管３が十分な容積（長さ）を有している場合には、吸引されたインクがポンプ４にまで到達しない限り、複数回の吸引動作毎に１回の排出動作を行うようにしてもよい。
【００４７】
本発明における吸引対象としてヘッドＨにおいて使用される紫外線硬化型インクは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａの高粘度インクであると、ノズル内でのインクの固着の問題が顕著であり、吸引による効果がより発揮されるために好ましい。
【００４８】
また、このような高粘度の紫外線硬化型インクは、ヘッドＨより射出される際の温度が３０〜１５０℃であり、１ドットが２〜２０ｐＬ（ピコリットル）の小液滴であると、ノズル内でのインクの固着の問題がより顕著となって、吸引による効果がより一層発揮されるために好ましい。
【００４９】
本発明に係るインクジェットプリンタは、以上説明した強制吸引装置を備えてなる。図６は強制吸引装置を備えたインクジェットプリンタの一例を示す概略構成図である。
【００５０】
ヘッドＨは、ガイドレール１０に沿って図示しない移動手段により主走査方向に往復移動可能に設けられたキャリッジ１１に搭載されており、駆動モータ１２により駆動される一対の搬送ローラ１３によって所定量ずつ間歇搬送される記録媒体Ｐの幅方向に亘って主走査移動する過程でインクを射出することで所望の画像を記録するように構成される。
【００５１】
ここでは記録媒体Ｐとしてインク吸収性のない媒体が使用される例を示しており、ヘッドＨから吐出されるインクとして紫外線硬化型インクが使用される。このため、ヘッドＨにより画像記録される領域の下流側に、記録媒体Ｐの幅方向に亘って延びる紫外線照射ランプ１４が配設されており、画像記録直後のインクに紫外線を照射することでインクの硬化を行うように構成されている。
【００５２】
ヘッドＨ内にあるインクを吸引するための吸引キャップ２は、記録媒体Ｐの記録領域から外れたヘッドＨのホームポジションに配置される。図示例では、吸引キャップ２は記録媒体Ｐの一方側部のホームポジションのみに配置されているが、記録媒体Ｐを挟んで両側部にあるヘッドＨのホームポジションにそれぞれ配置してもよい。
【００５３】
ヘッドＨが複数のヘッド、例えばＹＭＣＫの４色のインクを射出するための４つのヘッドＨ１〜Ｈ４からなる場合には、複数の各ヘッドＨ１〜Ｈ４毎に個別に強制吸引装置を配置させてもよいが、図７（ａ）に示すように、一つの吸引キャップ２をヘッドＨ１〜Ｈ４のうちの一つの例えばヘッドＨ１に圧着させて所定の吸引動作を行った後、次いで隣接するヘッドＨ２が吸引キャップ２の位置まで来るようにキャリッジを移動させ、ヘッドＨ２のインク吸引を行うといった具合に、順次ヘッド毎に吸引動作を行うようにすれば、複数のヘッドに対して一組の強制吸引装置を共用でき、構造を簡素化できる。
【００５４】
また、図７（ｂ）に示すように、ヘッドＨ１〜Ｈ４がホームポジションに位置した時に各ヘッドＨ１〜Ｈ４毎に対応する位置に吸引キャップ２ａ〜２ｄをそれぞれ配置しておき、各吸引キャップ２ａ〜２ｄを一つのポンプ４に個別に接続すると共に、その各吸引用配管３１ａ〜３１ｄにそれぞれ第１開閉弁５ａ〜５ｄを介設するようにしてもよい。この場合、１つのポンプ４を共用することとなるため、吸引動作は各第１開閉弁５ａ〜６ｄを一つずつ開状態とすることによりヘッドＨ１〜Ｈ４を個別に行うようにしてもよいし、すべての第１開閉弁５ａ〜６ｄを開状態として、すべてのヘッドＨ１〜Ｈ４を同時に吸引するようにしてもよい。
【００５５】
更に、各ヘッドＨ１〜Ｈ４毎に対応するように吸引キャップ２ａ〜２ｄを配置する場合は、図７（ｃ）に示すように、各吸引キャップ２ａ〜２ｄと一つのポンプ４とを接続する吸引用配管３１と第１開閉弁５を共用し、すべてのヘッドＨ１〜Ｈ４を同時に吸引するように構成することもできる。
【００５６】
次に、本発明において好ましい紫外線硬化型インクについて説明すると、紫外線の照射により硬化可能なインクは、主な成分として、重合性化合物と開始剤と色材とから構成される。
【００５７】
重合性化合物としては、公知の化合物が使用できる。重合のタイプとしては、通常のラジカル重合性のもの、光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム、光誘導型交互共重合など、いずれも使用できる。これらの光硬化システムは、「光硬化技術」−樹脂・開始剤の選定と配合条件および硬化度の測定・評価−（「技術情報協会」発行）に詳細に記載されており、そのまま用いることが可能である。
【００５８】
一般的にはラジカル重合系とカチオン重合系の２者が良く用いられるが、開始剤を必要としない光誘導型交互共重合タイプも用いることが可能である。また、これらを複合させたハイブリッド型とすることも可能である。
【００５９】
これらのうち、特に、カチオン重合系が酸素による重合阻害が無く、性能的に優位である。また、ポンプ４と接触した場合にポンプ４内のゴム部分を劣化破損させる作用が強いために、本発明においてはこのカチオン系の紫外線硬化型インクを吸引する場合に特に効果が顕著である。
【００６０】
カチオン硬化型インクに含まれるカチオン重合性化合物と光カチオン開始剤の混合物は、少なくともオキセタン化合物、エポキシ化合物或いはビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物と光カチオン開始剤との混合物である。下記のような組成のものが特に好ましい。
【００６１】
エポキシ化合物としては、芳香族、脂環式、脂肪族の各エポキシド等が挙げられる。
【００６２】
芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルであり、例えばビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００６３】
脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロヘキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。
【００６４】
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【００６５】
これらのエポキシドのうち、迅速な硬化性を考慮すると、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。上記エポキシドは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００６６】
ビニルエーテル化合物としては、例えばエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロへキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
【００６７】
これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。上記ビニルエーテル化合物は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００６８】
オキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開２００１−２２０５２６号公報、同２００１−３１０９３７号公報に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。
【００６９】
オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、また、組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。オキセタン環を有する化合物としては、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。
【００７０】
インク硬化の際、記録媒体の収縮を抑える目的で、光重合性化合物として少なくとも１種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物とを含有することが好ましい。
【００７１】
カチオン性光重合開始剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される光酸発生化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２頁参照）。以下に好適な化合物の例を挙げる。
【００７２】
第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ6Ｆ5）4-，ＰＦ6-，ＡｓＦ6-，ＳｂＦ6-，ＣＦ3ＳＯ3-塩を挙げることができる。対アニオンとしてボレート化合物をもつものが酸発生能力が高く好ましい。
【００７３】
第２に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができる。
【００７４】
第３に、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物も用いることができる。
【００７５】
第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
【００７６】
インクには、特開平８−２４８５６１号公報、同９−３４１０６号公報をはじめとし、既に公知となっている活性光線の照射で発生した酸により新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。酸増殖剤を用いることで、さらなる吐出安定性の向上を可能とする。
【００７７】
色材としては、重合性化合物の主成分に溶解または分散できる色材が使用できるが、耐侯性の点から顔料が好ましい。好ましく使用できる顔料を、以下に列挙する。
【００７８】
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１、３、１２、１３、１４、１７、８１、８３、８７、９３、９５、１０９、４２、１８０
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ−１６、３６、３８
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ−５、２２、３８、４８：２、４８：４、４９：１、５３：１、５７：１、６３：１、１４４、１４６、１８５、１０１、１８４、２２１、２５４、２０２
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ−１９、２３
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１５：１、１５：３、１５：４、１８、６０、２７、２９
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ−７、３６
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｗｈｉｔｅ−６、１８、２１
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ−７
【００７９】
白インクの白色顔料はインク組成物を白色にするものであればよく、通常、この分野に用いられる白色顔料を用いることができる。このような白色顔料としては、例えば無機白色顔料や有機白色顔料、白色の中空ポリマー微粒子を用いることができる。
【００８０】
無機白色顔料としては、硫酸バリウム等のアルカリ土類金属の硫酸塩、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩、微粉ケイ酸、合成ケイ酸塩等のシリカ類、ケイ酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、クレイ等が挙げられる。特に酸化チタンは隠蔽性および着色性、分散粒径が好ましい白色顔料として知られている。
【００８１】
有機白色顔料としては、特開平１１−１２９６１３号公報に示される有機化合物塩や特開平１１−１４０３６５号公報、特開２００１−２３４０９３号公報に示されるアルキレンビスメラミン誘導体が挙げられる。
【００８２】
上記白色顔料の具体的な商品としては、ShigenoxＯＷＰ、ShigenoxＯＷＰＬ、ShigenoxＦＷＰ、ShigenoxＦＷＧ、ShigenoxＵＬ、ShigenoxＵ（以上、ハッコールケミカル社製、何れも商品名）などが挙げられる。
【００８３】
白色の中空ポリマー微粒子としては、米国特許第４，０８９，８００号明細書に開示されている実質的に有機重合体で作られた熱可塑性を示す微粒子などが挙げられる。白色顔料は単独で用いても良いし、併用しても良い。
【００８４】
顔料の分散には、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行う際に分散剤を添加することも可能である。分散剤は高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としてはZeneca社のSolsperseシリーズが挙げられる。また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。
【００８５】
これらの分散剤および分散助剤は、顔料１００重量部に対し、１〜５０重量部添加することが好ましい。分散媒体は溶剤または重合性化合物で行うが、紫外線硬化型インクは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のＶＯＣの問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く、重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。
【００８６】
分散は、平均粒径を０．１〜１．０μとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μ、好ましくは０．３〜３μとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、インクの保存安定性、インク隠蔽性および硬化感度を維持することができる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、吸引手段が紫外線硬化型インクと接触することがなく、常に吸引力を維持することができて、ヘッドの回復動作を確実に行うことができるインクジェットプリンタヘッドの強制吸引方法、インクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置及びこれを備えたインクジェットプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの強制吸引装置の概略を示す構成図
【図２】強制吸引装置のインク吸引動作を説明する説明図
【図３】強制吸引装置の吸引停止を説明する説明図
【図４】強制吸引装置のインク排出動作を説明する説明図
【図５】強制吸引装置のインク排出停止を説明する説明図
【図６】本発明に係るインクジェットプリンタの一例を示す概略構成図
【図７】（ａ）〜（ｃ）は複数ヘッドと強制吸引装置との配置関係を説明する説明図
【図８】（ａ）はチューブポンプの概略構成図、（ｂ）はシュリンジポンプの概略構成図
【符号の説明】
Ｈ：インクジェットプリンタヘッド
ｈ：ノズル面
１：制御部
２：吸引キャップ
３：配管
４：ポンプ（吸引手段）
５：第１開閉弁
６：第２開閉弁
７：排出用配管
８：廃インク皿
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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