(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するためのインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドのノズルを覆うためのキャップと、該キャップをインクジェットヘッドに当接分離するためのキャップ移動装置と、インクを吸引排出することが可能な吸引装置を具備するインクジェット記録装置において、
インクとしてカーボンブラック、ペリレン顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料の顔料集団から選ぶ色剤と、各種顔料を分散するための分散剤として界面活性剤または高分子分散剤と、インクの乾燥を抑制するための湿潤効果のある保湿剤としてグリセリンまたはジエチレングリコールと、紙へのインクの浸透を助けるための浸透剤と、耐水性を向上させるための樹脂成分とを含有したものを使用し、印字、吸引回復動作、ワイピング、印字を繰り返す条件の下で、
キャップをインクジェットヘッドに当接し、インクジェットヘッド内のインクをキャップを介して吸引装置により吸引した後、吸引したインクで満たされたキャップをインクジェットヘッドから距離０．１ｍｍから０．８ｍｍだけ分離し、以上の動きのみにて吸引回復動作を完結することを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク滴を飛翔させて、記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するインクジェット記録装置のメンテステーションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタはインクジェットヘッドの複数のノズルからインクを方向、液滴径、吐出速度を一定に保ちながら吐出させることにより良好な印字品質を得ることができるプリンタである。更にインクジェットプリンタはノズルの数とインクの種類を容易に増加できるのでカラー化が進み現在では主流のプリンタになっている。しかし反面、１ノズルでも良好な吐出が出来なくなると良好な印字が出来なくなるといった欠点もある。この欠点を克服するためにインクジェットプリンタには良好な吐出を保証するためのメンテステーションが具備されている。
【０００３】
メンテステーションの役割は印字中や長期保存等様々な要因によりインクジェットヘッドからインクが良好に吐出できなくなったとき、吐出状態を良好な状態に回復させることにより良好な印字を行えるようにする機能を備えたものである。
【０００４】
良好な吐出状態に復帰させるための手段としては一般にワイパーをインクジェットヘッドのノズル面に当接させワイパーとノズル面を相対的に移動させることによりノズル面に付着したインクを取り除くワイピング手段と、吸引ポンプに接続された吸引口と、大気と連通するための弁を装備した大気連通口を具備したメンテキャップをノズル面に押しつけ強制的に吸引することによりノズル内に詰まったゴミをノズル外へ排出することで回復させる吸引手段を組み合わせている。実際のメンテナンスの手順としては図５に示したようにインクジェットヘッド２のノズル１５を覆うようにキャップ２１を当接させた後、大気連通口１０と大気口１３との間にあり連通、不連通を制御できる大気連通弁１１を閉じたまま吸引装置２７によりキャップ２１内を負圧にする事でノズル１５からインク１６を吸引する。キャップ２１内はインク１６で満たされている。次にキャップ２１内に溜まったインク１６を除去するため大気連通弁１１を連通させることにより大気口１３と大気連通口１０を開放状態にする。次に大気連通弁１１を連通した状態で再び吸引装置２７により吸引を行うことでキャップ２１内のインク１６を排出することが出来る。キャップ２１内のインク１６が除去できたら図６に示すようにキャップ２１をノズル１５より分離しワイピングを行いノズル１５近傍に付着した不要なインク１６を取り除くという一連の動作を繰り返している。
【０００５】
従来のインクジェット記録装置に用いられるメンテステーションを用いて吸引を繰り返し行うとキャップ中にインクが残留すると大気連通口が詰まってしまいキャップ内のインクを除去する事が出来なくなってしまうといった問題がある。この結果メンテナンスが作動しなくなるため、良好な印字をさせる事が出来ないといった問題がある。また大気連通を行うための装置が必要となり装置全体の価格が高くなり、更に構造も複雑で大型化するといった問題があった。
【０００６】
これを解決するために特開平７−１３２６０８には大気連通口をキャップ部に持たせることにより、大気連通口詰まりをくい止める方法が提案されているがこの方法を用いるとメンテキャップをノズル面に当接するときは大気連通機能を発揮するが任意に開閉できないといった欠点がある。
【０００７】
またインクに染料等の再溶解性のあるものを用いることで、キャップ中の残留インクを再び溶解させ機能を保つプリンタも市販されているが、このような方法では耐水性の無いインクしかインクジェットプリンタに用いることが出来ないといった欠点がある。特に顔料を分散したインクを使用した場合には、顔料インクは一度乾燥固化すると再分散性が無いため、一度大気連通口を詰まらせると再びメンテ機構が動作し無くなるといった欠点を有している。
【０００８】
特開平７−１３２６０６にはメンテキャップの中に多孔質部材を入れることによりインクの蒸発を防ぐことで大気連通口の穴詰まりを防止しているがこの方法では長時間にわたる印字中やインク切れ時に長時間放置されると多孔質部材にインクが含浸された状態で乾燥固化するために目的の効果を得られないといった欠点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる問題に鑑み良好なメンテナンスを行うことのできるインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するためにインクを吐出するためのインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドのノズルを覆うためのキャップと、該キャップをインクジェットヘッドに当接分離するためのキャップ移動装置と、インクを吸引排出することが可能な吸引装置を具備するインクジェット記録装置に於いて、キャップをインクジェットヘッドに当接し、インクジェットヘッド内のインクをキャップを介して吸引装置により吸引した後、吸引したインクで満たされたキャップをインクジェットヘッドから分離する際キャップをインクジェットヘッドから分離する距離を０．１ｍｍから０．８ｍｍにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を基に本発明を更に詳しく説明するが、本発明は以下の構造に限定されるものではない。図１から図３を用いて本発明のインクジェット記録装置の吸引回復動作を説明する。キャップ２１の底部には吸引口４６が設けられている。キャップ２１は、矢印方向に移動することでキャップ２１をインクジェットヘッド２に当接分離ができるキャップ移動装置４５に設置されている。吸引口４６は、チューブ等の負圧とインクを伝達あるいは搬送可能なジョイントで吸引装置２７に接続されている。インクジェットヘッド２は、インク１６が注入されているノズル３５を紙面垂直方向に複数有している。キャップ２１はこの複数のノズル３５を覆うことが出来るようになっている。メンテナンス動作中にキャップ２１を介してインク１６の吸引を行うときは、キャップ移動装置４５によりキャップ２１をインクジェットヘッド２に当接させる。当接ができたら吸引装置２７により負圧を発生させ、インクジェットヘッド２内のインク１６をキャップ２１を介して吸引する。この状態では、図２に示したようにキャップ２１内はインク１６で満たされている。吸引が終了したら、大気連通を行うこと無くキャップ２１からキャップ移動装置４５を用いてインクジェットヘッド２から分離する。吸引が終了してからキャップ２１をインクジェットヘッド２から分離するまでの時間は直後でもかまわないが、キャップ２１内の圧力がインクジェットヘッド２内のノズル３５に形成されたインク１６のメニスカスを傷めない程度の圧力に回復するまで待ってから分離することが望ましい。分離する距離ｈは０．１ｍｍから０．８ｍｍ程度が好ましい。分離距離が小さすぎると分離が不十分となり、場合によってはキャップがインクジェットヘッドから完全に分離するまでには至らないことがある。また一方分離距離が大きすぎると、キャップ内のインクがあふれてインクジェット記録装置を汚してしまうといった不具合を発生する。図３にキャップ２１をインクジェットヘッド２から好ましい状態で分離したときの様子を示す。この状態で放置すると、インクジェットヘッド２内のインク１６には負の圧力がかかっているので、キャップ２１内のインク１６はノズル３５から逆流し完全に分離が出来、この状態でインクジェット記録を行うことが出来る。吸引後直ちにインクジェット記録を行う場合には、キャップ２１をインクジェットヘッド２から０．１ｍｍから０．８ｍｍ分離した状態で吸引装置２７を作動させることで、インクジェットヘッド２とキャップ２１を完全に分離できる。
図４に本発明に用いたインクジェット記録装置を示す。図４において、１はキャリジであり、インクジェットヘッド２を保持するヘッドホルダー３、インクタンク４、インクジェットヘッド２とインクタンク４を連結する中継部材５、および回路基板７を搭載する。インクジェットヘッド２は異なる色のインクを吐出する複数の吐出口を有している。図示しないキャリッジモーターはタイミングベルト８を介してキャリッジ１を駆動し、ガイドレール９に沿って、図の左右に往復させる。ＦＰＣ３０は図示しない駆動回路と回路基板７を接続する。一方、図示しない紙送りモータは給紙ローラ３１および排紙ローラ１２を駆動し、記録紙３２をプラテン１４上に引き出し、キャリッジの移動方向と直角の方向に移動させる。このように、キャリジ１および記録紙３２を移動させてインクジェットヘッド２の記録紙３２上の位置を二次元的に変えながら、インクジェットヘッド２から、例えば圧電駆動等の公知の手段により記録信号に応じてインクを吐出させることにより、記録紙３２に画像、文字等の記録パターンを記録することができる。上記の記録動作をしていないときに、キャリッジをプラテン１４から外れた左方の領域に移動し、キャップ２１を有する吸引装置２７、およびワイパー３３を有するワイピング手段１８により、前記各ヘッドの回復動作を行う。
【００１２】
（実施例１から８）
本発明の図１から３に示した回復動作を行えるメンテステーションを具備した図４に示したインクジェット記録装置と、インクとしてカーボンブラック、ペリレン顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料等の色剤と界面活性剤や高分子分散剤等の各種顔料を分散するための分散剤とインクの乾燥を抑制するためのグリセリン、ジエチレングリコール等の湿潤効果のある保湿剤と必要に応じて紙へのインクの浸透を助けるための浸透剤、耐水性を向上させるための樹脂成分とを含有したものを使用し、１００文字の印字、吸引回復動作、ワイピング、１００文字の印字を繰り返し２５００回をキャップとインクジェットヘッドの分離距離が０．１ｍｍから０．８ｍｍまで０．１ｍｍ毎にそれぞれ行った。この結果全ての場合で良好な印字を得ることが出来た。
【００１３】
（比較例１から２）
キャップとインクジェットヘッドの分離距離が０．０５ｍｍと０．９ｍｍであること以外は実施例１と同様の印字を行ったところ、分離距離が０．０５ｍｍではキャップがインクジェットヘッドから時折完全に分離することが出来なかったためキャップをしたままで印字を行ったので５８回繰り返したところでインクジェット記録装置が故障してしまった。分離距離が０．９ｍｍではインクがあちこちに飛び散りインクジェット記録装置をインクで汚してしまった。この結果飛び散ったインクが乾燥したため３００回繰り返しを行ったところでインクジェット記録装置が故障したため印字を行うことが不能となった。
【００１４】
（比較例３）
図４に示したインクジェット記録装置に図６に示した従来の吸引回復装置を具備したメンテナンスステーションを登載した他は実施例１と同様の印字を行ったところ、２００回目でインクが大気連通口で固化してメンテナンスを行うことが不能となった。このため印字を良好に行うことが出来なくなった。
【００１５】
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば大気連通口の詰まりを解決し、信頼性の高いインクジェット記録装置を提供できるようになった。またインクとして再溶解性可能な染料系インクだけでなく完全耐水性を有する顔料系インクを用いることが可能になったたため、インクジェット記録装置自体の性能が向上した。また従来の大気連通装置が不要なため装置が小型化し、インクジェット記録装置をこれまでより安く作ることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回復動作を説明する図である。
【図２】本発明による回復動作を説明する図である。
【図３】本発明による回復動作を説明する図である。
【図４】インクジェット記録装置を説明するための図である。
【図５】従来の回復動作を説明する図である。
【図６】従来の回復動作を説明する図である。
【符号の説明】
１  キャリッジ
２  インクジェットヘッド
３  ヘッドホルダー
４  インクタンク
５  中継部材
７  回路基板
８  タイミングベルト
９  ガイドレール
１０  大気連通口
１１  大気連通弁
１２  排紙ローラ
１３  大気口
１４  プラテン
１５  ノズル
１６  インク
１８  ワイピング手段
２１  キャップ
２７  吸引装置
３０  ＦＰＣ
３１  給紙ローラ
３２  記録紙
３３  ワイパー
３５  ノズル
４５  キャップ移動装置
４６  吸引口
ｈ  分離距離
【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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