(57)【要約】【課題】均一系インクと分散系インクとを共に搭載し、インクの種類とインクに適合したフィルタの種類との最適化を図ると共に、インク供給系を可能な限り共通化し、高コストになることを抑えるインクジェットプリンタとする。【解決手段】インクジェットプリンタ１において、均一系の第１のインクを貯蔵する第１インク用インクタンク５Ａと、分散系の第２のインクを貯蔵する第２インク用インクタンク５Ｂと、第１インク用吐出口７２Ａと、第２インク用吐出口７２Ｂと、第１インク用インク流路６Ａと、第２インク用インク流路６Ｂと、第１インク用インク流路に設けたステンレス繊維をフェルト状に積層して焼結した第１インク用フィルタ６１Ａと、第２インク用インク流路に設けたステンレス繊維を綾畳み織りした第２インク用フィルタ６１Ｂとを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を溶剤中に溶解した第１のインクを貯蔵する第１インク用インクタンクと、
色材を溶剤中に分散した第２のインクを貯蔵する第２インク用インクタンクと、
前記第１のインクを吐出する第１インク用吐出口と、
前記第２のインクを吐出する第２インク用吐出口と、
前記第１インク用インクタンクから第１インク用吐出口に第１のインクを供給する第１インク用インク流路と、
前記第２インク用インクタンクから第２インク用吐出口に第２のインクを供給する第２インク用インク流路と、
前記第１インク用インク流路に設けたステンレス繊維をフェルト状に積層して焼結した第１インク用フィルタと、
前記第２インク用インク流路に設けたステンレス繊維を綾畳み織りした第２インク用フィルタと、
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記第１インク用吐出口及び第２インク用吐出口からインクを吸引する吸引装置を備え、
前記吸引装置によるインク吸引の際、前記第１インク用フィルタによる圧力損失が、前記第２インク用フィルタによる圧力損失より小さいことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路における圧力損失が、前記第１インク用インクタンクと第１インク用フィルタとの間の第１インク用インク流路における圧力損失より小さく、
前記吸引装置によるインク吸引の際、前記第１インク用インクタンクと第１インク用吐出口との間の第１インク用インク流路全体の圧力損失と、前記第２インク用インクタンクと第２インク用吐出口との間の第２インク用インク流路全体の圧力損失とが略等しくなることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記第１インク用吐出口からインクを吸引する際と、前記第２インク用吐出口からインクを吸引する際とで、吸引装置の吸引力が変更可能となっていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記第１インク用吐出口を備える第１インク用記録ヘッドと、
前記第２インク用吐出口を備える第２インク用記録ヘッドと、
を備え、
前記第１インク用記録ヘッドと第２インク用記録ヘッドとがそれぞれ別体で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記第１インク用吐出口と第２インク用吐出口が同数になるように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項７】
前記第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路に、ステンレス繊維を綾畳み織りし、かつ前記第２インク用フィルタよりメッシュの大きなフィルタを更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項８】
前記第２のインクは、分子量３０００以上の高分子化合物を含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特には異なる種類のインクを吐出する構成を有するインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙やプラスチック薄板、布地等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。
【０００３】
ところで、インクジェットプリンタ用のインクには大きく分けて２種類ある。すなわち、色材が溶剤に溶解している均一系インクと呼ばれるインクと、色材が溶剤に分散している分散系インクと呼ばれるインクである。前記２種類のインクはそれぞれ特徴を有しており、印刷物の用途等に応じてそれぞれを使い分けることが多い。特に、色材である顔料を水系の溶媒に分散したインクは、耐光性、耐滲み性などの画像保存性に優れているが、色再現範囲や光沢性などの画質性能で劣り、色材である染料を水系の溶媒に溶解したインクは、反対に画質性能に優れているが、画像保存性で劣るという特徴を一般に備えている。
【０００４】
そして、印刷物の用途等に応じて、均一系インクのみを吐出するプリンタを使用したり、分散系インクのみを吐出するプリンタを使用したり、均一系インクと分散系インクの両方を吐出するプリンタを使用したりする。
例えば、インクジェットプリンタによる捺染において、染色媒体がポリエステルの場合には分散染料を水系の溶媒に溶解した分散系インクが吐出されるプリンタが使用される。また、染色媒体が綿の場合には反応性染料を水系の溶媒に溶解した均一系インクが吐出されるプリンタが使用される。さらに、染色媒体が絹の場合には酸性染料を水系の溶媒に溶解した均一系インクが吐出されるプリンタが使用される。また、染色媒体がポリエステルと綿を混紡した布である場合には分散染料インクと反応性染料インクを同時に吐出するプリンタが使用される。
【０００５】
また、近年のインクジェットプリンタは、写真のような高画質の画像を印刷できると同時にレーザプリンタ並の濃度の濃い文字やグラフィックスを印刷できることが求められている。このため、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインクは均一系インクである染料インクを使用し、ブラック（Ｋ）のインクは分散系インクである顔料インクを使用する構成のプリンタにおいて、画像のハイライト部に使用する黒色は、周囲の染料インクによる画像と良く調和するように、Ｙ，Ｍ，Ｃのインクを混合したコンポジット黒インクを使用し、シャドー部や文字は、高濃度を必要とするため、カーボンブラックを分散したリアル黒インクを使用することも行われている。
【０００６】
ここで、前記したように１台のプリンタに均一系インクと分散系インクの両方のインクと、それぞれを吐出するための記録ヘッドとを搭載する場合、インクの種類に応じて記録ヘッドやインク流路等の構成を変える必要がある。
【０００７】
一方、インクジェットプリンタにおいては、インクタンクと記録ヘッドの吐出口との間のインク供給系に設けるフィルタが、インク中の異物や気泡を除去するための重要な部品として知られており、例えば、ＳＵＳ等の金属繊維からなる縦糸と横糸とを、所謂、綾畳み織りしてなるフィルタを使用すること（例えば、特許文献１参照）や、また、インク供給時における動圧を低くかつメニスカス強度を高く維持でき、成形の容易なフィルタとして金属繊維よりなる焼結不織布を使用すること（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００８】
そして、前記したように１台のプリンタから均一系インクと分散系インクを別々に又は同時に吐出する場合、従来は、インクの種類に応じて最適なフィルタを使用することはなく、同一フィルタを使用して、フィルタの穴径、フィルタのサイズ、フィルタの設置位置等を変更して対処していた。しかし、近年、ノズルの数が各色、数十個から数百個に増え、また、インクの種類も４色から８〜１０色と増加する傾向にあり、記録ヘッドの周りに大型のフィルタ等を配置することが困難になっている。
【０００９】
また、従来、染料インク用のフィルタで顔料を濾過すると、ラッシュアワー現象を生じて、流体抵抗が増大するため、顔料インクを焼結フィルタで濾過する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、本発明者の実験結果によると、特許文献３の記載とは逆に、顔料インクを焼結フィルタで濾過すると、フィルタが目詰まりし易いことが分かった。
【特許文献１】特開平９−１０９４１１号公報
【特許文献２】特開平９−１８７９５５号公報
【特許文献３】特開平３−２０７６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前記したような均一系インクと分散系インクといった異なる種類のインクとそれぞれのインクに応じた記録ヘッドとを１台のプリンタに搭載する場合に、それらのインクの種類等に応じたフィルタの使い分けなど、インクの種類とフィルタの種類との最適な組み合わせを行うことについては従来知られていなかった。
【００１１】
また、１台のプリンタに均一系インクと分散系インクとの両方のインクと、それぞれを吐出するための記録ヘッドとを搭載する場合、それらのインクの種類に関わらず同じインク供給系や記録ヘッドを用いることができれば部品の種類を減らすことができ、製造や修理も容易にできて望ましいが、それぞれにインクの特性が異なるために全く同じにすることは困難である。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、色材を溶剤中に溶解したインクと色材を溶剤中に分散したインクを共に搭載し、それら両インクの種類とそれらインクに適合したフィルタの種類との最適化を図ったインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
また、本発明の課題は、色材を溶剤中に溶解したインクを収容するインクタンクとそのインクを吐出する吐出口との間のインク供給系と、色材を溶剤中に分散したインクを収容するインクタンクとそのインクを吐出する吐出口との間のインク供給系をフィルタ以外は共通化可能として、それらを構成する部品の種類を減らしつつ、それぞれのインクに適したインク供給系を備えるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
さらに、本発明の課題は、インクに最適なフィルタを選択することにより、フィルタ寿命を延ばし、長期間にわたって高画質を維持でき、かつフィルタを小型化して多ノズル、多色、高密度のヘッドにフィルタを配置し易くするインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
またさらに、本発明の課題は、色材を溶剤中に溶解したインクと色材を溶剤中に分散したインクを共に搭載しながらも、プリンタが高コストになることを抑えつつ、それぞれの吐出口における目詰まりを生じにくい、長期間の安定したインクの吐出が可能なインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、インクジェットプリンタにおいて、
色材を溶剤中に溶解した第１のインクを貯蔵する第１インク用インクタンクと、
色材を溶剤中に分散した第２のインクを貯蔵する第２インク用インクタンクと、
前記第１のインクを吐出する第１インク用吐出口と、
前記第２のインクを吐出する第２インク用吐出口と、
前記第１インク用インクタンクから第１インク用吐出口に第１のインクを供給する第１インク用インク流路と、
前記第２インク用インクタンクから第２インク用吐出口に第２のインクを供給する第２インク用インク流路と、
前記第１インク用インク流路に設けたステンレス繊維をフェルト状に積層して焼結した第１インク用フィルタと、
前記第２インク用インク流路に設けたステンレス繊維を綾畳み織りした第２インク用フィルタと、
を備えることを特徴としている。
【００１４】
このように請求項１に記載の発明によれば、第１インク用インク流路に設けたステンレス繊維をフェルト状に積層して焼結した第１インク用フィルタと、第２インク用インク流路に設けたステンレス繊維を綾畳み織りした第２インク用フィルタとを備えるため、それぞれのインクに適した異物除去が可能なインク供給系を実現することができる。
例えば、均一系インクである第１のインクの場合、異物として含まれている少量の固形物を除く必要があるだけでなく、必ずしも固形物とは言えない不定形の色材の凝集物を除く必要があり、ランダムな穴径を持ち、かつ空隙が広いために粒径がランダムな異物を良く捕集できる焼結フィルタが適している。一方、分散系インクである第２のインクは、顔料などの色材と、異物として含まれている固形物を精密に分離する必要があり、穴径、サイズの揃った綾畳み織りフィルタが適している。
【００１５】
ここで、本発明で使用する第１インク用フィルタと第２インク用フィルタについて説明する。
【００１６】
第１インク用フィルタである焼結フィルタは、図１に示すように、繊維が２次元的にランダムに積層して、それらの間に、曲がりくねった流路を形成した構造で、３次元的には立体構造となっている。このため、空隙率が６５〜８０％と大きく、圧力損失が低い特徴を持つ。但し、ファイバーを繋ぎ合わせたランダムな構造のため、穴径が一定せず、穴のサイズを規定できず、精密な濾過には向かない。穴径がランダムで、空隙が広いので、ランダムなサイズを持つ異物の捕集機能が高い。
【００１７】
第２インク用フィルタである綾畳み織りフィルタは、図２に示すように、複数本の横糸が縦糸の上に横たわって浮き糸となり、この浮き糸の隣同士がずれて斜めの畝を形成するようになっている。そして、図３に示すように、繊維の交点に生じる、三角形の空間に異物を捕集するものである。穴の形状が均一なため、濾過精度が高い。
【００１８】
インクジェットプリンタに使用するフィルタの穴径は、吐出口（以下、ノズルという場合もあり、双方は同じものを指すものとする。）を詰まらせる異物を取り除くため、ノズル穴径の１／３以下であることが好ましい。ノズル穴の直径は１０〜３０μｍ程度のため、フィルタの穴径は５〜１０μｍ程度が良い。
均一系インクである染料インクには、少量の固形物やポリマー由来の不定形な異物が含まれるので、ランダムな穴径を持つ焼結フィルタが適している。
大量の固形物を含む分散系インクである顔料インクは、ランダムな内部構造を持つ焼結フィルタより、正確な内部構造を形成できる、綾畳み織りフィルタが適している。顔料インクの濾過に、内部構造の複雑な焼結フィルタを使用すると、フィルタが目詰まりし易い。例えば、公称１μｍの穴径を持つ焼結フィルタは、１μｍ以下の穴を大量に含んでいる。ノズルを詰まらせる５〜１０μｍ程度の異物を取り除くとき、１μｍの焼結フィルタを使用すると、そのランダム構造のため、粒径０．１〜０．５μｍ程度の顔料粒子も一部除去されてしまい、フィルタの寿命が短くなる虞がある。
【００１９】
このように特許文献３の記載とは逆に、本発明者は、顔料インクの濾過に綾畳み織りフィルタを使用し、染料インクの濾過に焼結フィルタを使用すると、フィルタやノズルの目詰まりが起こり難いことを見出した。これに対して、顔料インクを焼結フィルタで濾過すると短時間でフィルタが目詰まりした。また、染料インクを綾畳み織りフィルタで濾過すると、フィルタを通過した不定形の異物がノズルを詰まらせた。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第１インク用吐出口及び第２インク用吐出口からインクを吸引する吸引装置を備え、
前記吸引装置によるインク吸引の際、前記第１インク用フィルタによる圧力損失が、前記第２インク用フィルタによる圧力損失より小さいことを特徴としている。
【００２１】
このように請求項２に記載の発明によれば、第１インク用吐出口及び第２インク用吐出口からインクを吸引する吸引装置を備え、吸引装置によるインク吸引の際、第１インク用フィルタによる圧力損失が、第２インク用フィルタによる圧力損失より小さいため、気泡の溜まりやすい均一系インクである第１のインクのフィルタに溜まった気泡を、吸引時に効果的にフィルタを通過させて除去することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路における圧力損失が、前記第１インク用インクタンクと第１インク用フィルタとの間の第１インク用インク流路における圧力損失より小さく、
前記吸引装置によるインク吸引の際、前記第１インク用インクタンクと第１インク用吐出口との間の第１インク用インク流路全体の圧力損失と、前記第２インク用インクタンクと第２インク用吐出口との間の第２インク用インク流路全体の圧力損失とが略等しくなることを特徴としている。
【００２３】
このように請求項３に記載の発明によれば、第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路における圧力損失が、第１インク用インクタンクと第１インク用フィルタとの間の第１インク用インク流路における圧力損失より小さく、吸引装置によるインク吸引の際、第１インク用インクタンクと第１インク用吐出口との間の第１インク用インク流路全体の圧力損失と、第２インク用インクタンクと第２インク用吐出口との間の第２インク用インク流路全体の圧力損失とが略等しくなるため、均一系インクと分散系インクのフィルタの圧力損失の大きさの差に関わらず、インク供給系全体の圧力損失を同等として、記録ヘッドの背圧の設定や吸引負圧の設定を均一系インクと分散系インクとで同じ設定とすることができる。これにより、異なる種類のインクを使用する部分の部品及び機構を共通化させることができる。なお、インク流路の圧力損失は流路の径や長さで制御することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第１インク用吐出口からインクを吸引する際と、前記第２インク用吐出口からインクを吸引する際とで、吸引装置の吸引力が変更可能となっていることを特徴としている。
【００２５】
このように請求項４に記載の発明によれば、第１インク用吐出口からインクを吸引する際と、第２インク用吐出口からインクを吸引する際とで、例えば吸引装置であるチューブポンプのモータ回転数を変えることで吸引力が変更可能となっているため、環境条件が変化してもインク粘度の変化状況に応じて吸引力を変更することができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第１インク用吐出口を備える第１インク用記録ヘッドと、
前記第２インク用吐出口を備える第２インク用記録ヘッドと、
を備え、
前記第１インク用記録ヘッドと第２インク用記録ヘッドとがそれぞれ別体で構成されていることを特徴としている。
【００２７】
このように請求項５に記載の発明によれば、第１インク用吐出口を備える第１インク用記録ヘッドと、第２インク用吐出口を備える第２インク用記録ヘッドとを備え、第１インク用記録ヘッドと第２インク用記録ヘッドとがそれぞれ別体で構成されているため、均一系インクと分散系インクを混合させないようにすることができる。
また、均一系インクと分散系インクを同時に吐出すると、相互に反応して凝集が起こるが、均一系インクを吐出してインクが媒体に吸収された後、分散系インクを吐出するようにできるため、これを防ぐことができる。特に、顔料黒インクが、染料インクと接触する部分は、黒画像の周辺が滲んだり、ぼやけたり、白ちゃけたりし易く、肉眼でも良く分かる画像劣化となる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第１インク用吐出口と第２インク用吐出口が同数になるように構成されていることを特徴としている。
【００２９】
このように請求項６に記載の発明によれば、第１インク用吐出口と第２インク用吐出口が同数になるように構成されているため、ヘッドサイズが同じとなり、シリアル方式のプリンタにおいては記録媒体搬送方向の印刷幅が同じとなって、記録ヘッドやその周辺部品及び機構を共通化することができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路に、ステンレス繊維を綾畳み織りし、かつ前記第２インク用フィルタよりメッシュの大きなフィルタを更に備えることを特徴としている。
【００３１】
このように請求項７に記載の発明によれば、第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路に、ステンレス繊維を綾畳み織りし、かつ第２インク用フィルタよりメッシュの大きなフィルタを更に備えるため、メッシュの大きな綾畳み織りフィルタにより、予め大きな固形の異物を除去することができる。そのため、綾畳み織りフィルタの目詰まりが生じ難く、特にメッシュの小さな綾畳み織りフィルタを長期間交換せずに使用することができ、フィルタの交換時期を延ばすことができる。
従来、綾畳み織りフィルタは、焼結フィルタに比べて空隙率が低いので、目詰まりを防ぐため、フィルタ径を大きくしなければならなかった。しかし、多ノズル、高密度ヘッドは、ヘッド周囲に大きなフィルタを配置するスペースがないので、ダブルフィルタを用いることで、フィルタ径を縮小することができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記第２のインクは、分子量３０００以上の高分子化合物を含有することを特徴としている。
【００３３】
この請求項８に記載の発明のように、フィルタ繊維に吸着してフィルタの目詰まりを起こし易い分子量３０００以上の高分子化合物を含有する分散インクを使う場合でも、本発明により目詰まりを起こし難いインク供給系とすることができる。
分子量３０００以上の高分子化合物は顔料を分散する分散剤であり、分散安定化のため過剰に使用したポリマーが分散系インク中に含まれることが多い。このため、５〜１０μｍの異物を除去するとき、０．１〜０．５μｍ程度の顔料粒子もかなり捕捉されて、フィルタが詰まり易くなる。これに対し、内部構造がランダムな焼結フィルタは、ノズルを詰まらせる虞がある。そこで本発明のように、内部構造が規則的な綾畳み織りフィルタを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１に記載の発明によれば、色材を溶剤中に溶解した第１のインクと色材を溶剤中に分散した第２のインクを共に吐出可能としたインクジェットプリンタでありながら、それぞれのインク供給系における異物や気泡の除去が最適化され、フィルタの目詰まりを起こし難く、また、それぞれの吐出口からのインクの吐出不良の発生を抑制することができる。その結果、良好なインク吐出を行うことができ、良好な画像形成を行うことができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドのヘッドメンテナンスにおける吸引時の気泡の除去を確実かつ容易に行うことができる。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、異なる種類のインクを使用する部分の部品及び機構を共通化させることができるため、高コスト化を抑制することができる。
【００３７】
請求項４に記載の発明によれば、気泡の量やインク粘度等の状況に応じて吸引力を変更することができるため、環境条件が変化してもより確実に気泡の除去を行うことができる。
【００３８】
請求項５に記載の発明によれば、均一系インクと分散系インクが混合してヘッドの表面で凝集してノズルを詰まらせたり、媒体表面で反応して滲みや色調が変化することを防ぐことができる。
【００３９】
請求項６に記載の発明によれば、記録ヘッドやその周辺部品及び機構を共通化することができるため、高コスト化を抑制することができる。
【００４０】
請求項７に記載の発明によれば、フィルタを小型化し、フィルタの交換時期を延ばすことができるため、コストを抑えることができる。
【００４１】
請求項８に記載の発明によれば、フィルタ繊維に吸着してフィルタの目詰まりが比較的起こり易い分子量３０００以上の高分子化合物を含有するインクであっても、綾畳み織りフィルタは、焼結フィルタと異なり、フィルタの目詰まりを起こし難く、長期間安定したインクの吐出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面を参照しながら本発明に係るインクジェットプリンタの実施形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。
【００４３】
まず図４を参照して、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの構成について説明する。図４は本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの全体を示す概略構成図である。
【００４４】
インクジェットプリンタ１は、シリアル方式のインクジェットプリンタであり、記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、記録媒体Ｐ上に画像を記録するものである。インクジェットプリンタ１には、記録媒体搬送機構４１（図８に図示）が備わっており、この記録媒体搬送機構４１が、平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２上の記録媒体Ｐを、図４における記録領域Ｙを通過させながら主走査方向Ａと直交する搬送方向に搬送するようになっている。
【００４５】
プラテン２の上方には、主走査方向Ａに沿って延在するガイドレール３が配置されている。このガイドレール３にはキャリッジ４が支持されており、このキャリッジ４は、記録媒体Ｐに対してインクを吐出する記録ヘッドを搭載し、キャリッジ駆動機構４２（図８に図示）によりガイドレール３に沿って、ホームポジション領域Ｘからメンテナンス領域Ｚにかけて主走査方向Ａに往復移動するようになっている。
【００４６】
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、図４に示すように、色材を溶剤中に溶解した第１のインクとして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色の均一系インクを吐出可能となっており、当該インクを吐出する第１インク用記録ヘッド７Ａを色毎に備えている。また、色材を溶剤中に分散した第２のインクとして、ブラック（Ｋ）の分散系インクを吐出可能となっており、当該インクを吐出する第２インク用記録ヘッド７Ｂを備えている。つまり、合計で４個の記録ヘッドがキャリッジ４に設置されている。また、第１インク用記録ヘッド７Ａと第２インク用記録ヘッド７Ｂは別体になっているか、あるいは主走査方向又は記録媒体の搬送方向に離間させた状態になっている。本実施形態においては、４個の記録ヘッドが主走査方向Ａに１列に配置されている。また、第１インク用記録ヘッド７Ａと第２インク用記録ヘッド７Ｂはノズル密度１８０ｄｐｉで、それぞれ各色５１２ノズル（以下、吐出口という場合もあるが、ノズルと吐出口は同じものを指すものとする。）を持っている。なお、インクジェットプリンタで使用されるインクはこれらに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）等の色を使用することも可能である。また、この場合には、各色に対応した記録ヘッドがキャリッジ４に搭載される。
【００４７】
また、色材を溶剤中に溶解した第１のインク（均一系インク）としては、インクジェット捺染に用いられるような、反応性染料を水系の溶媒に溶解したインクや酸性染料を水系の溶媒に溶解したインクに限らず、例えば、色材としての染料を溶剤中に溶解した、所謂、染料インクを包含するものである。
さらに、色材を溶剤中に分散した第２のインク（分散系インク）としては、インクジェット捺染に用いられるような、分散染料を水系の溶媒に分散したインクに限らず、例えば、色材としての顔料を溶剤中に分散した、所謂、顔料インクを包含するものである。
【００４８】
これら記録ヘッド７Ａ，７Ｂにおける記録媒体Ｐと対向する吐出面７１Ａ，７１Ｂには、図５及び図６に示すように、インクを吐出する吐出口７２Ａ，７２Ｂが配設されている。この吐出口７２Ａ，７２Ｂは、前述したように色毎にそれぞれ５１２個の吐出口を備えるものである。
また、各記録ヘッド７Ａ，７Ｂには、インクを貯蔵するインクタンク（第１のインクを色毎に貯蔵するそれぞれの第１インク用インクタンク５Ａ、第２のインクを貯蔵する第２インク用インクタンク５Ｂ）が、インク供給管などのインク流路（第１インク用インク流路６Ａ、第２インク用インク流路６Ｂ）を介して連結されている。この要部の構成を示したものが図７である。つまり、インクタンク内のインクは、インク流路によって各記録ヘッドに供給されるようになっている。また、インクタンク５Ａ，５Ｂと記録ヘッド７Ａ，７Ｂの間のインク流路６Ａ，６Ｂには、キャリッジ４の主走査方向への左右動によりインクにかかる慣性力が変化し、これがインク背圧の変化を引き起こすことを防ぐ緩衝装置であるダンパー８Ａ，８Ｂや、インク流路の開閉を行う流路制御弁９Ａ，９Ｂが設けられている。さらに、図５及び図６に示すように、流路制御弁９Ａ，９Ｂと、記録ヘッド７Ａ，７Ｂにおいてインクを吐出するための圧力室７３Ａ，７３Ｂとの間のインク流路６Ａ，６Ｂには、インク中の異物を除去するためのフィルタが設置されている。
【００４９】
前記フィルタとしては、ステンレス繊維をフェルト状に積層して焼結した焼結フィルタである第１インク用フィルタ６１Ａが、前記第１インク用インク流路６Ａに設置され、ステンレス繊維を綾畳み織りした綾畳み織りフィルタである第２インク用フィルタ６１Ｂが前記第２インク用インク流路６Ｂに設置されている。第１インク用フィルタの具体例としては７μｍのステンレス繊維を焼結したもの（商品名：メタルファイバー（光栄モスフィルター工業株式会社製））、第２インク用フィルタの具体例としては２５μｍのステンレス繊維を綾畳み織りしたもの（商品名：サスクリーン（光栄モスフィルター工業株式会社製））が挙げられる。
また、前記第２インク用インクタンク５Ｂと第２インク用フィルタ６１Ｂとの間の第２インク用インク流路６Ｂに、ステンレス繊維を綾畳み織りした綾畳み織りフィルタであり、かつ前記第２インク用フィルタ６１Ｂよりメッシュの大きな第２フィルタ６２Ｂを更に備えるようになっている。
【００５０】
また、後述する吸引装置１１によるインク吸引の際、フィルタ構造の違いにより第１インク用フィルタ６１Ａによる圧力損失が、第２インク用フィルタ６１Ｂによる圧力損失より小さいので、前記第２インク用インクタンク５Ｂと第２インク用フィルタ６１Ｂとの間の第２インク用インク流路６Ｂにおける圧力損失が、前記第１インク用インクタンク５Ａと第１インク用フィルタ６１Ａとの間の第１インク用インク流路６Ａにおける圧力損失より小さくなるようにインク流路の断面積、長さ、形状等が構成されている。
そして、結果として、吸引装置によるインク吸引の際、前記第１インク用インクタンク５Ａと第１インク用吐出口７２Ａとの間の第１インク用インク流路６Ａ全体の圧力損失と、前記第２インク用インクタンク５Ｂと第２インク用吐出口７２Ｂとの間の第２インク用インク流路６Ｂ全体の圧力損失とが略等しくなるように構成されている。
【００５１】
なお、図５及び図６においては、吐出口７２Ａ，７２Ｂはそれぞれ１つのみ記載されているが、吐出口７２Ａ，７２Ｂはそれぞれ、図５，図６における前後方向に複数配設されているものである。また、図５，図６，図７には図示されていないが、第１インク用インクタンク５Ａ、第２インク用インクタンク５Ｂ、第１インク用インク流路６Ａ、第２インク用フィルタ６１Ｂ、ダンパー８Ａ，８Ｂ、流路制御弁９Ａ，９Ｂ、第１インク用フィルタ６１Ａ、第２インク用フィルタ６１Ｂ、第１インク用記録ヘッド７Ａ、第２インク用記録ヘッド７Ｂ等は、各インクの色毎に設けられているものである。
また、本実施形態のインクタンク５Ａ，５Ｂは、大型のインクジェットプリンタのように記録ヘッドと離して配設される比較的大きなインク容器であるが、インクを貯蔵するインクタンクとしては、これに限るものではなく、記録ヘッドに近接して配置し、走査型のプリンタではヘッドと一体に走査される、所謂、インクカートリッジと称されるようなインク容器も含むものである。
さらに、インクを貯留するインクタンクとして、大容量のメインインクタンクと小容量のサブインクタンクを備える場合がある。このときには、メインインクタンクからサブインクタンクにインクが供給されて当該サブインクタンクで一旦インクが貯留され、その後、サブインクタンクから記録ヘッドにインクが供給されるようになっている。この際、フィルタは少なくともサブインクタンクと記録ヘッドの間に設けられるようになっている。
【００５２】
キャリッジ４の移動可能範囲であってプラテン２の設けられている記録領域Ｙの外側一端はメンテナンス領域Ｚとなっており、当該メンテナンス領域Ｚには、記録ヘッドに対してヘッドメンテナンスを行うメンテナンスユニット１０が設けられている。このメンテナンスユニット１０には、吐出口からインクを吸引する吸引装置１１、ブレード１６、インク受器１７等が設けられている。
【００５３】
前記吸引装置１１には、記録ヘッドの吐出面を覆う吸引キャップ１２が記録ヘッドの数に対応して設けられている。また、当該吸引キャップ１２の底面には、吸引キャップ１２の内部に連通するインク連通管１３が設けられている。このインク連通管１３の途中に、吸引ポンプ１４が設けられており、インク連通管１３の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク１５が設けられている。なお、吸引ポンプ１４は、第１インク用吐出口７２Ａと第２インク用吐出口７２Ｂとで吸引力が変更可能となっていても良い。
【００５４】
また、吸引キャップ１２の一端近傍に、記録ヘッドの吐出口からインクを空吐出させた際に吐出されたインクを受けるインク受器１７が設けられており、このインク受器１７に隣接して吐出面に付着したインクを拭き取るブレード１６が設けられている。
吸引ポンプ１４はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成されていて、吸引キャップ１２が吐出面を覆った状態で作動することにより、吐出口から記録ヘッド内部のインクを異物や気泡と共に吸引するための吸引力を発生するようになっている。
【００５５】
なお、前記メンテナンスユニット１０におけるブレード１６の代わりに、記録ヘッドの吐出面に付着したインクを吸い取る役割を担うインク吸収装置が設けられていても良い。
当該インク吸収装置としては、例えばシート形状のインク吸収体と、インク吸収体を巻回するためにインク吸収体の両端に設けるロール軸と、２つのロール軸の間のインク吸収体の下面側に設けて当該インク吸収体を温めるヒータと、ロール軸駆動機構等により構成されるものが挙げられる。
【００５６】
また、キャリッジ４の移動範囲の他の一端部であってプラテン２を挟んで前記メンテナンス領域Ｚと反対の位置はホームポジション領域Ｘとされており、当該ホームポジション領域Ｘには、記録ヘッド７Ａ，７Ｂを保湿する保湿ユニット２０が設けられている。保湿ユニット２０には、記録ヘッドが待機状態にあるとき、吐出面を覆うことで記録ヘッドのインクを保湿する４個の保湿キャップ２１が設けられている。これら４個の保湿キャップ２１は、４個の記録ヘッドの吐出面を同時に覆うことができるよう、記録ヘッドの配列に対応して配列されている。
【００５７】
次に、図８を参照しつつ本実施形態における制御構成について説明する。
本実施形態において、インクジェットプリンタ１には、図８に示すように、キャリッジ駆動機構４２、記録媒体搬送機構４１、記録ヘッド７Ａ，７Ｂ、メンテナンスユニット１０、保湿ユニット２０、流路制御弁９Ａ，９Ｂ等を制御する制御部３０が設けられている。なお、制御部３０は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３等で構成されており、当該制御部３０はインターフェイス（図示省略）を介してキャリッジ駆動機構４２、記録媒体搬送機構４１、記録ヘッド７Ａ，７Ｂ、メンテナンスユニット１０、保湿ユニット２０、流路制御弁９Ａ，９Ｂ、入力部４５等と接続されている。
【００５８】
制御部３０は、キャリッジ４を主走査方向Ａに往復移動させるとともに、キャリッジ４の動作に合わせて記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し、記録媒体Ｐを間欠的に搬送方向に搬送させるように、キャリッジ駆動機構４２及び記録媒体搬送機構４１の動作を制御するようになっている。
【００５９】
さらに、制御部３０には、画像情報を入力するホストコンピュータやスキャナ、画像記録条件を入力するキーボード等からなる入力部４５及び記録ヘッド７Ａ，７Ｂが接続されており、制御部３０は、入力部４５から入力された所定の信号に基づいて記録ヘッド７Ａ，７Ｂを動作させ、記録媒体Ｐ上にインクを吐出させて所定の画像を記録させるようになっている。
【００６０】
また、制御部３０は、、所定のメンテナンス開始条件に当てはまった場合や、電源投入から所定時間が経過する毎及び手動操作によって、メンテナンスユニット１０及び流路制御弁９Ａ，９Ｂを作動させてヘッドメンテナンスを行わせるように制御している。
さらに、制御部３０は、画像形成時でもヘッドメンテナンス時でもない待機状態の際に、保湿ユニット２０に、保湿キャップ２１による保湿動作を行わせるように制御する。
【００６１】
次に、以上のように構成されたインクジェットプリンタ１の動作について説明する。
【００６２】
まず、本実施形態において、画像記録時及びヘッドメンテナンス時以外のときには記録ヘッドを搭載したキャリッジ４は保湿ユニット２０の上に待機した待機状態となっており、この保湿ユニット２０に設けた保湿キャップ２１によって記録ヘッドにおける吐出口が覆われることにより、吐出口を保護している。
【００６３】
次に、画像記録時の動作について説明する。
ユーザが記録媒体Ｐをインクジェットプリンタ１にセッティングし、インクジェットプリンタ１の電源をオン状態とすると、インクジェットプリンタ１の各部に対して給電が行われる。そして、インクジェットプリンタ１の制御部３０に対して、入力部４５から画像情報が送られると共に各種画像記録条件の設定情報が送られると、制御部３０は、画像記録を開始させ、記録ヘッドを搭載したキャリッジ４がプラテン２の上方に移動する。その際、保湿ユニット２０が下降することにより、保湿キャップ２１が記録ヘッド７Ａ，７Ｂから外される。
【００６４】
キャリッジ４が所定の位置に到達すると、記録媒体搬送機構４１によって記録媒体Ｐが搬送方向に搬送され、同時にキャリッジ４が主走査方向Ａに沿って往復移動する。ここで、記録媒体搬送機構４１は搬送及び搬送停止を順に繰り返し、記録媒体Ｐを間欠的に搬送する。
【００６５】
間欠的搬送における停止中に、キャリッジ４がプラテン２上を主走査方向Ａに往動し、復動し又は往復移動する。キャリッジ４の移動に伴って複数の記録ヘッドもキャリッジ４と一体となって移動するが、これら記録ヘッド７Ａ，７Ｂは移動中に吐出面の各吐出口から記録媒体Ｐに向けてインクを液滴として吐出し、飛翔したインク液滴が、停止している記録媒体Ｐに着弾する。これを繰り返すことにより記録媒体Ｐに所定の画像が記録される。
【００６６】
次に、ヘッドメンテナンス時の動作について説明する。
記録ヘッド７Ａ，７Ｂのヘッドメンテナンス時には、まず、キャリッジ４がガイドレール３に沿ってメンテナンスユニット１０の吸引装置１１の上方に移動し、吸引キャップ１２により記録ヘッド７Ａ，７Ｂの吐出口７２Ａ，７２Ｂを覆う。それから、流路制御弁９Ａ，９Ｂを閉じ、吸引ポンプ１４を作動させ、吸引が開始され、記録ヘッドにおける吐出口からインクと共に気泡が吸い出される。このような吸引動作により、気泡を除去する。なお、１回の吸引動作でフィルタ上流側の気泡が全て除去できないときは、同様の吸引動作を数回繰り返す。
【００６７】
その後、吸引キャップ１２を離間させて、キャリッジ４をブレード１６の位置まで移動させ、ブレード１６により吐出面を拭き取らせる等のメンテナンス動作が行われる。
そして、ブレード１６を離間させ、キャリッジ４をインク受器１７まで移動させて空吐出を行い、ヘッドメンテナンス動作を終了する。
【００６８】
なお、本発明のインクジェットプリンタは、図９に示すような構成のものでも良い。
すなわち、図９に示すインクジェットプリンタ１００は、プラテン１０２の上方に、主走査方向Ｂに沿って延在する２つのガイドレール１０３Ａ，１０３Ｂが配置されている。このガイドレール１０３Ａ，１０３Ｂにはキャリッジ１０４Ａ，１０４Ｂが支持されており、このキャリッジ１０４Ａ，１０４Ｂは、記録媒体Ｐに対してインクを吐出する記録ヘッドを搭載し、キャリッジ駆動機構によりガイドレール１０３Ａ，１０３Ｂに沿って、ホームポジション領域からメンテナンス領域にかけて主走査方向Ｂに往復移動するようになっている。
【００６９】
このインクジェットプリンタ１００は、色材を溶剤中に溶解した第１のインクとして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の均一系インクを吐出可能となっており、当該インクを吐出する第１インク用記録ヘッド１０７Ａをキャリッジ１０４Ａに備えている。また、色材を溶剤中に分散した第２のインクとして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の分散系インクを吐出可能となっており、当該インクを吐出する第２インク用記録ヘッド１０７Ｂをキャリッジ１０４Ｂに備えている。つまり、合計で８個の記録ヘッドが設置されている。
【００７０】
これら各記録ヘッド１０７Ａ，１０７Ｂにおける記録媒体Ｐと対向する吐出面１７１Ａ，１７１Ｂには、インクを吐出する多数の吐出口（図示省略）が配設されている。
また、各記録ヘッド１０７Ａ，１０７Ｂには、第１のインクを貯蔵する第１インク用インクタンク１０５Ａと第２のインクを貯蔵する第２インク用インクタンク１０５Ｂとが、それぞれインク供給管などの第１インク用インク流路１０６Ａ、第２インク用インク流路１０６Ｂを介して連結されている。また、インクタンク１０５Ａ，１０５Ｂと記録ヘッド１０７Ａ，１０７Ｂの間のインク流路１０６Ａ，１０６Ｂには、ダンパー（図示省略）や、インク流路の開閉を行う流路制御弁（図示省略）が設けられている。さらに、流路制御弁と、記録ヘッド１０７Ａ，１０７Ｂにおいてインクを吐出するための圧力室との間のインク流路１０６Ａ，１０６Ｂには、インク中の異物を除去するためのフィルタが設置されている。
【００７１】
前記フィルタとしては、ステンレス繊維をフェルト状に積層して焼結した焼結フィルタである第１インク用フィルタ１６１Ａが、前記第１インク用インク流路１０６Ａに設置され、ステンレス繊維を綾畳み織りした綾畳み織りフィルタである第２インク用フィルタ１６１Ｂが前記第２インク用インク流路１０６Ｂに設置されている。
また、前記第２インク用インクタンク１０５Ｂと第２インク用フィルタ１６１Ｂとの間の第２インク用インク流路１０６Ｂに、ステンレス繊維を綾畳み織りした綾畳み織りフィルタであり、かつ前記第２インク用フィルタ１６１Ｂよりメッシュの大きな第２フィルタ１６２Ｂを更に備えるようになっている。
なお、メンテナンスユニット、保湿ユニット等の他の構成は前記した実施形態のインクジェットプリンタ１と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【実施例】
【００７２】
次に、本発明のインクジェットプリンタに使用可能なインクの例及び当該インクとフィルタの組み合わせについて示す。
【００７３】
「実施例１」
本発明の図４に示したインクジェットプリンタ１に使用可能なインクとフィルタの組み合わせについて説明する。
実施例１は、Ｙ，Ｍ，Ｃインクに染料インクを使用して当該インクをそれぞれ焼結フィルタを介して吐出し、Ｋインクに顔料インクを使用して当該インクを綾畳み織りフィルタを介して吐出した例である。
【００７４】
＜染料イエローインク（Ｙ）＞
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２０              ３重量％
ジエチレングリコール                      ８．９重量％
プロパンジオール                        １３．７重量％
２−ピロリドン                            １．９重量％
サーフィノール４６５                      ０．２重量％
イオン交換水                                      残部
【００７５】
＜染料マゼンタインク（Ｍ）＞
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９                  ３重量％
エチレングリコール                        ６．１重量％
ジエチレングリコール                      ４．１重量％
グリセリン                              １３．４重量％
プロピレングリコール                      ５．３重量％
２−プロパノール                              ３重量％
サーフィノール４６５                      ０．２重量％
尿素                                          ５重量％
イオン交換水                                      残部
【００７６】
＜染料シアンインク（Ｃ）＞
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９                ３重量％
プロピレングリコール                        １３重量％
２−ピロリドン                            ９．１重量％
２−プロパノール                              ３重量％
サーフィノール４６５                      ０．１重量％
エチレンウレア                                ９重量％
イオン交換水                                      残部
【００７７】
＜顔料ブラックインク（Ｋ）＞
カーボンブラック分散液                      １６重量％
エチレングリコール                          １５重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル    １０重量％
ペレックスＯＴ−Ｐ（花王株式会社製）      ０．２重量％
プロキセル（バイエル社製）                ０．２重量％
イオン交換水                                      残部
【００７８】
上記組成を分散し、孔径１ミクロンのミリポアフィルタ濾過機を２度通過させ、体積平均粒径４４ｎｍのインクを得た。
なお、前記カーボンブラック分散液は、次のようにして得たものである。
【００７９】
＜カーボンブラック分散液＞
トーカブラック  ＃８５００（東海カーボン株式会社製）  １２０ｇ
ジョンクリル６２（ジョンソンポリマー株式会社製）        ６９ｇ
レベノールＷＸ（花王株式会社製）                          ３ｇ
ジエチレングリコール                                  １００ｇ
イオン交換水                                          ３００ｇ
以上を混合し、０．５ｍｍのジルコニアビーズを体積率で５０％充填したサンドグラインダーを用いて分散し、カーボンブラック分散液を得た。その後、遠心分離器で沈降物を除去した。
【００８０】
Ｙ，Ｍ，Ｃの染料インクをそれぞれ第１インク用インクタンクに入れ、焼結フィルタを介して、第１インク用吐出口から吐出した。Ｋの顔料インクを第２インク用インクタンクに入れ、綾畳み織りフィルタを介して、第２インク用吐出口から吐出した。
フィルタは、光栄モスフィルター工業株式会社製の７μｍのステンレス繊維を焼結したものと、２５μｍのステンレス繊維を綾畳み織りしたものを使用した。
ヘッドは、ノズル径２６μｍ、ノズル数５１２個、ノズル密度１８０ｄｐｉのピエゾヘッドを使用した。全ノズルから吐出したときのフィルタ圧力損失は、焼結フィルタで水頭値１０ｃｍ、綾畳み織りフィルタで水頭値２０ｃｍであった。この顔料インクのノズルにおけるインクメニスカスがブレイクする水頭値が４０ｃｍの負圧であるので、顔料インクタンクと綾畳み織りフィルタ間の圧力損失が２０ｃｍになるように、配管長で制御した。一方、染料インクのノズルにおけるインクメニスカスがブレイクする水頭値が４５ｃｍの負圧であるので、染料インクタンクと焼結フィルタ間の圧力損失が３５ｃｍになるように、配管長で制御した。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、吐出滴の重量、速度、飛行方向が変化することはなかった。
【００８１】
「実施例２」
Ｙ，Ｍ，Ｃの染料インクをそれぞれ第１インク用インクタンクに入れ、焼結フィルタを介して、第１インク用吐出口から吐出し、Ｋの顔料インクを第２インク用インクタンクに入れ、実施例１のフィルタより穴径の大きなフィルタ、実施例１のフィルタの順で２枚の綾畳み織りフィルタを介して、第２インク用吐出口から吐出した。フィルタ以外のヘッド構成及びインク組成は、実施例１と同じである。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、吐出滴の重量、速度、飛行方向が変化することはなかった。
【００８２】
「比較例１」
顔料インクに対するフィルタを綾畳み織りフィルタから焼結フィルタに交換し、顔料インクを焼結フィルタを介して吐出したこと以外は、実施例１と同じである。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、染料インクの吐出は正常であった。しかし、顔料インクの吐出量と吐出速度が次第に低下し、画像の乱れが発生した。フィルタが短時間で閉塞したためである。
【００８３】
「比較例２」
各染料インクに対するフィルタを焼結フィルタから綾畳み織りフィルタに交換し、染料インクを綾畳み織りフィルタを介して吐出したこと以外は、実施例１と同じである。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、顔料インクの吐出は正常であった。しかし、染料インクの吐出量が次第に低下し、部分滴に不吐出ノズルが発生して、画像の乱れが発生した。染料インクのノズルが不定形物で閉塞していた。
【００８４】
「実施例３」
本発明の図９に示したインクジェットプリンタ１００に使用可能なインクとフィルタの組み合わせについて説明する。
反応性染料インクを第１インク用インクタンクに入れ、焼結フィルタを介して第１インク用吐出口から吐出した。
分散染料インクを第２インク用インクタンクに入れ、綾畳み織りフィルタを介して第２インク用吐出口から吐出した。
分散染料インクの調製は、分散染料の分散液を作り、それから、分散染料インクを作成した。
【００８５】
＜分散液１＞
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｙｅｌｌｏｗ１６０        ２４重量％
ジエチレングリコール                                ３０重量％
イオン交換水                                    ３０．６重量％
前記成分に加えて、分散剤バニレックスＲＮ（日本製紙社製）を混合して、高圧ホモジナイザーで分散圧力１０００ｂａｒで分散を１０時間行った。
【００８６】
＜分散染料イエローインク（Ｙ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｙｅｌｌｏｗ１６０          ５重量％
ジエチレングリコール                            ４６．８重量％
トリエチレングリコール                          ０．０５重量％
イオン交換水                                              残部
前記分散液１を用いて前記イエローインクの組成になるように調製した。これを１ミクロンのメンブランフィルタで濾過してインクを作製した。
【００８７】
＜分散液２＞
分散染料をＣ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｒｅｄ３０２に変え、その他は分散液１と同様にして、同様の分散を行った。
【００８８】
＜分散染料マゼンタインク（Ｍ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｒｅｄ３０２            ６．４重量％
ジエチレングリコール                                ４３重量％
グリセリン                                      ４２．５重量％
イオン交換水                                              残部
前記分散液２を用いて前記マゼンタインクの組成になるように調製した。これを１ミクロンのメンブランフィルタで濾過してインクを作製した。
【００８９】
＜分散液３＞
分散染料をＣ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅ６０に変え、その他は分散液１と同様にして、同様の分散を行った。
【００９０】
＜分散染料シアンインク（Ｃ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅ６０            ８．５重量％
グリセリン                                      １０．５重量％
エチレングリコール                                  １０重量％
トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル  １５．５重量％
ジエチレングリコール                            １０．６重量％
エマルゲン９１１                                ０．０５重量％
イオン交換水                                              残部
前記分散液３を用いて前記シアンインクの組成になるように調製した。これを１ミクロンのメンブランフィルタで濾過してインクを作製した。
【００９１】
＜分散染料ブラックインク（Ｋ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｙｅｌｌｏｗ１６０          ３重量％
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｒｅｄ３０２            ３．５重量％
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅ６０            ４．５重量％
グリセリン                                        ７．５重量％
エチレングリコール                                  １０重量％
トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル    ７．５重量％
ジエチレングリコール                            １０．６重量％
エマルゲン９１１                                ０．０５重量％
イオン交換水                                              残部
前記分散液１〜３を用いて前記ブラックインクの組成になるように調製した。これを１ミクロンのメンブランフィルタで濾過してインクを作製した。
【００９２】
これら分散染料インクをそれぞれ第２インク用インクタンクに入れ、綾畳み織りフィルタを介して、第２インク用吐出口から吐出した。
フィルタは、光栄モスフィルター工業株式会社製の２５μｍのステンレス繊維を綾畳み織りしたものを使用した。
ヘッドは、ノズル径２６μｍ、ノズル数５１２個、ノズル密度１８０ｄｐｉのピエゾヘッドを使用した。全ノズルから吐出したときのフィルタ圧力損失は、水頭値２０ｃｍであった。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、吐出滴の重量、速度、飛行方向が変化することはなかった。こららの分散染料インクは分子量３０００以上のポリマー分散剤（バニレックスＲＮ）を含有するが、フィルタの目詰まりは起こらなかった。
【００９３】
反応性染料インクの調製は、以下のように行った。
【００９４】
＜反応性染料イエローインク（Ｙ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｙｅｌｌｏｗ９５    １１重量％
ジエチレングリコール                          ２５重量％
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム        ０．０１重量％
イオン交換水                                        残部
【００９５】
＜反応性染料マゼンタインク（Ｍ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｒｅｄ２４          １０重量％
ジエチレングリコール                          ２９重量％
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム        ０．０１重量％
イオン交換水                                        残部
【００９６】
＜反応性染料シアンインク（Ｃ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｂｌｕｅ７２        １３重量％
ジエチレングリコール                          ２５重量％
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム        ０．０１重量％
イオン交換水                                        残部
【００９７】
＜反応性染料ブラックインク（Ｋ）＞
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｂｌａｃｋ８        １０重量％
ジエチレングリコール                          ２５重量％
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム        ０．０１重量％
イオン交換水                                        残部
【００９８】
これら反応性染料インクをそれぞれ第１インク用インクタンクに入れ、焼結フィルタを介して、第１インク用吐出口から吐出した。
フィルタは、光栄モスフィルター工業株式会社製の７μｍのステンレス繊維を焼結したものを使用した。
ヘッドは、ノズル径２６μｍ、ノズル数５１２個、ノズル密度１８０ｄｐｉのピエゾヘッドを使用した。全ノズルから吐出したときのフィルタ圧力損失は、水頭値１０ｃｍであった。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、吐出滴の重量、速度、飛行方向が変化することはなかった。
【００９９】
「比較例３」
各インクに対する綾畳み織りフィルタと焼結フィルタを入れ替えたこと以外は、実施例３と同じである。つまり、反応性染料インクを綾畳み織りフィルタで、分散染料インクを焼結フィルタを介して吐出した。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、吐出滴の重量と速度が次第に低下して、画像の乱れが発生した。フィルタとノズルの詰まりが原因であった。
【０１００】
「実施例４」
本発明の図９に示したインクジェットプリンタ１００に使用可能なインクとフィルタの他の組み合わせについて説明する。
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋインクに、染料インクを使用して、それぞれ第１インク用インクタンクから、焼結フィルタを介して吐出した。
フィルタは、光栄モスフィルター工業株式会社製の７μｍのステンレス繊維を焼結したものを使用した。
同時に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋインクに、顔料インクを使用して、それぞれ第２インク用インクタンクから、綾畳み織りフィルタを介して吐出した。
フィルタは、光栄モスフィルター工業株式会社製の２５μｍのステンレス繊維を綾畳み織りしたものを使用した。
ヘッドは、ノズル径２６μｍ、ノズル数５１２個、ノズル密度１８０ｄｐｉのピエゾヘッドを使用した。
圧電素子に１５Ｖの矩形波を掛けて、１０ｋＨＺで１０ｐｌ滴を１０ｍ／ｓｅｃで吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、吐出滴の重量と速度が低下して、画像の乱れが発生することはなかった。
【０１０１】
＜染料イエローインク（Ｙ）＞
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２０              ３重量％
ジエチレングリコール                      ８．９重量％
プロパンジオール                        １３．７重量％
２−ピロリドン                            １．９重量％
サーフィノール４６５                      ０．２重量％
イオン交換水                                      残部
【０１０２】
＜染料マゼンタインク（Ｍ）＞
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９                  ３重量％
エチレングリコール                        ６．１重量％
ジエチレングリコール                      ４．１重量％
グリセリン                              １３．４重量％
プロピレングリコール                      ５．３重量％
２−プロパノール                              ３重量％
サーフィノール４６５                      ０．２重量％
尿素                                          ５重量％
イオン交換水                                      残部
【０１０３】
＜染料シアンインク（Ｃ）＞
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９                ３重量％
プロピレングリコール                        １３重量％
２−ピロリドン                            ９．１重量％
２−プロパノール                              ３重量％
サーフィノール４６５                      ０．１重量％
エチレンウレア                                ９重量％
イオン交換水                                      残部
【０１０４】
＜染料ブラックインク（Ｋ）＞
フードブラック２                          ３．５重量％
ジエチレングリコール                      ６．４重量％
グリセリン                                ９．１重量％
トリメチロールプロパン                    ６．８重量％
尿素                                          ７重量％
安息香酸                                      １重量％
サーフィノール４６５                      ０．３重量％
イオン交換水                                      残部
【０１０５】
＜顔料イエローインク（Ｙ）＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８              ５重量％
分散剤１                                      ３重量％
エチレングリコール                            ７重量％
グリセリン                                    ４重量％
２−ピロリドン                                ７重量％
サーフィノール４６５                      ０．３重量％
イオン交換水                                      残部
分散剤１：メタクリル酸ベンジル／メタクリル酸＝７８／２２、平均分子量１２０００
【０１０６】
＜顔料マゼンタインク（Ｍ）＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２                ４重量％
分散剤１                                  ２．５重量％
グリセリン                                    ７重量％
２−ピロリドン                                ４重量％
１，２，６−ヘキサントリオール                ２重量％
エチレンウレア                              １０重量％
サーフィノール４６５                      ０．２重量％
イオン交換水                                      残部
【０１０７】
＜顔料シアンインク（Ｃ）＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３              ５重量％
分散剤１                                      ３重量％
エチレングリコール                            ８重量％
グリセリン                                    ５重量％
２−ピロリドン                                ５重量％
トリエチレングリコール                        ４重量％
エチレンウレア                              １０重量％
サーフィノール４６５                      ０．２重量％
イオン交換水                                      残部
【０１０８】
＜顔料ブラックインク（Ｋ）＞
カーボンブラック                          ３．５重量％
分散剤１                                  １．５重量％
グリセリン                                    ７重量％
２−ピロリドン                                ５重量％
トリエチレングリコール                        ６重量％
エチレンウレア                              １０重量％
サーフィノール４６５                      ０．２重量％
イオン交換水                                      残部
【０１０９】
「比較例４」
各インクに対する綾畳み織りフィルタと焼結フィルタを入れ替えたこと以外は、実施例４と同じである。つまり、染料インクを綾畳み織りフィルタで、顔料インクを焼結フィルタを介して吐出した。全ノズルから１時間連続吐出したが、不吐出ノズルが発生して、画像に白筋が目立った。フィルタやノズルの詰まりが原因であった。
【０１１０】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、第１インク用インク流路に設けたステンレス繊維をフェルト状に積層して焼結した第１インク用フィルタと、第２インク用インク流路に設けたステンレス繊維を綾畳み織りした第２インク用フィルタとを備えるため、それぞれのインクに適した異物除去が可能なインク供給系を実現することができる。
例えば、均一系インクである第１のインクの場合、異物として含まれている少量の固形物を除く必要があるだけでなく、必ずしも固形物とは言えない不定形の色材の凝集物を除く必要があり、ランダムな穴径を持ち、かつ空隙が広いために粒径がランダムな異物を良く捕集できる焼結フィルタが適している。一方、分散系インクである第２のインクは、顔料などの色材と、異物として含まれている固形物を精密に分離する必要があり、穴径、サイズの揃った綾畳み織りフィルタが適している。
これにより、色材を溶剤中に溶解した第１のインクと色材を溶剤中に分散した第２のインクを共に吐出可能としたインクジェットプリンタでありながら、それぞれのインク供給系における異物や気泡の除去が最適化され、フィルタの目詰まりを起こし難く、また、それぞれの吐出口からのインクの吐出不良の発生を抑制することができる。その結果、良好なインク吐出を行うことができ、良好な画像形成を行うことができる。
【０１１１】
また、本実施形態では、第１インク用吐出口及び第２インク用吐出口からインクを吸引する吸引装置を備え、吸引装置によるインク吸引の際、第１インク用フィルタによる圧力損失が、第２インク用フィルタによる圧力損失より小さいため、気泡の溜まりやすい均一系インクである第１のインクのフィルタに溜まった気泡を、吸引時に効果的にフィルタを通過させて除去することができる。
これにより、記録ヘッドのヘッドメンテナンスにおける吸引時の気泡の除去を確実かつ容易に行うことができる。
【０１１２】
さらに、本実施形態では、第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路における圧力損失が、第１インク用インクタンクと第１インク用フィルタとの間の第１インク用インク流路における圧力損失より小さく、吸引装置によるインク吸引の際、第１インク用インクタンクと第１インク用吐出口との間の第１インク用インク流路全体の圧力損失と、第２インク用インクタンクと第２インク用吐出口との間の第２インク用インク流路全体の圧力損失とが略等しくなるため、均一系インクと分散系インクのフィルタの圧力損失の大きさの差に関わらず、インク供給系全体の圧力損失を同等として、記録ヘッドの背圧の設定や吸引負圧の設定を均一系インクと分散系インクとで同じ設定とすることができる。これにより、異なる種類のインクを使用する部分の部品及び機構を共通化させることができる。
これにより、高コスト化を抑制することができる。
【０１１３】
またさらに、本実施形態では、第１インク用吐出口からインクを吸引する際と、第２インク用吐出口からインクを吸引する際とで、例えば吸引装置であるチューブポンプのモータ回転数を変えることで吸引力が変更可能となっているため、環境条件が変化してもインク粘度の変化状況に応じて吸引力を変更することができる。
これにより、環境条件が変化してもより確実に気泡の除去を行うことができる。
【０１１４】
また、本実施形態では、第１インク用吐出口を備える第１インク用記録ヘッドと、第２インク用吐出口を備える第２インク用記録ヘッドとを備え、第１インク用記録ヘッドと第２インク用記録ヘッドとがそれぞれ別体で構成されているため、均一系インクと分散系インクを混合させないようにすることができる。
また、均一系インクと分散系インクを同時に吐出すると、相互に反応して凝集が起こるが、均一系インクを吐出してインクが媒体に吸収された後、分散系インクを吐出するようにできるため、これを防ぐことができる。
これにより、均一系インクと分散系インクが混合してヘッドの表面で凝集してノズルを詰まらせたり、媒体表面で反応して滲みや色調が変化することを防ぐことができる。
【０１１５】
さらに、本実施形態では、第１インク用吐出口と第２インク用吐出口が同数になるように構成されているため、ヘッドサイズが同じとなり、シリアル方式のプリンタにおいては記録媒体搬送方向の印刷幅が同じとなって、記録ヘッドやその周辺部品及び機構を共通化することができる。
これにより、高コスト化を抑制することができる。
【０１１６】
またさらに、本実施形態では、第２インク用インクタンクと第２インク用フィルタとの間の第２インク用インク流路に、ステンレス繊維を綾畳み織りし、かつ第２インク用フィルタよりメッシュの大きなフィルタを更に備えるため、メッシュの大きな綾畳み織りフィルタにより、予め大きな固形の異物を除去することができる。そのため、綾畳み織りフィルタの目詰まりが生じ難く、特にメッシュの小さな綾畳み織りフィルタを長期間交換せずに使用することができ、フィルタを小型化し、フィルタの交換時期を延ばすことができる。
これにより、コストを抑えることができる。
【０１１７】
また、本実施形態では、フィルタ繊維に吸着してフィルタの目詰まりを起こし易い分子量３０００以上の高分子化合物を含有する分散インクを使う場合でも、本発明により目詰まりを起こし難いインク供給系とすることができる。
これにより、フィルタ繊維に吸着してフィルタの目詰まりが比較的起こり易い分子量３０００以上の高分子化合物を含有するインクであっても、綾畳み織りフィルタは、焼結フィルタと異なり、フィルタの目詰まりを起こし難く、長期間安定したインクの吐出を行うことができる。
【０１１８】
以上、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、染料インクに焼結フィルタを介し、顔料インクに綾畳み織りフィルタを介して吐出することで、フィルタ詰まり、ノズル詰まりが起こり難く、長期間、高画質を維持することができる。
【０１１９】
なお、本発明に係るインクジェットプリンタは、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【０１２０】
例えば、記録ヘッドは、圧電素子を備える構成とは限らず、例えばヒータを備える構成としてもよい。
また、記録ヘッドの数も本実施の形態に挙げたものに限らず、適宜の数を備えるもので良い。
【０１２１】
またさらに、本実施形態において、本発明に係るインクジェットプリンタは、キャリッジに搭載された記録ヘッドを走査方向に往復移動させるとともに、記録媒体を搬送方向に搬送させながら、記録ヘッドからインクを吐出させて、画像を形成するシリアル方式のインクジェットプリンタとしたが、プリンタ本体に固定された記録ヘッドからインクを吐出させると共に、記録媒体を搬送させて、画像を形成するライン方式のインクジェットプリンタに適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】第１インク用フィルタである焼結フィルタを示す図である。
【図２】第２インク用フィルタである綾畳み織りフィルタを示す図である。
【図３】綾畳み織りフィルタの拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【図５】本実施形態のインクジェットプリンタにおける第１インク用フィルタ付近を示す概略図である。
【図６】本実施形態のインクジェットプリンタにおける第２インク用フィルタ付近を示す概略図である。
【図７】本実施形態のインクジェットプリンタにおけるインクタンクから記録ヘッドの間の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態のインクジェットプリンタにおける主要な制御構成を示す制御ブロック図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１，１００    インクジェットプリンタ
３，１０３Ａ，１０３Ｂ    ガイドレール
４，１０４Ａ，１０４Ｂ    キャリッジ
５Ａ，１０５Ａ  第１インク用インクタンク
５Ｂ，１０５Ｂ  第２インク用インクタンク
６Ａ，１０６Ａ  第１インク用インク流路
６Ｂ，１０６Ｂ  第２インク用インク流路
７Ａ，１０７Ａ  第１インク用記録ヘッド
７Ｂ，１０７Ｂ  第２インク用記録ヘッド
９Ａ  第１インク用流路制御弁
９Ｂ  第２インク用流路制御弁
１０  メンテナンスユニット
１１  吸引装置
１２  吸引キャップ
１４  吸引ポンプ
２０  保湿ユニット
３０  制御部
６１Ａ，１６１Ａ  第１インク用フィルタ
６１Ｂ，１６１Ｂ  第２インク用フィルタ
６２Ｂ，１６２Ｂ  第２フィルタ
７２Ａ  第１インク用吐出口
７２Ｂ  第２インク用吐出口
Ａ，Ｂ    主走査方向
Ｐ    記録媒体
【図１】
2005288810.tif 000003
【図２】
2005288810.tif 000004
【図３】
2005288810.tif 000005
【図４】
2005288810.tif 000006
【図５】
2005288810.tif 000007
【図６】
2005288810.tif 000008
【図７】
2005288810.tif 000009
【図８】
2005288810.tif 000010
【図９】
2005288810.tif 000011