JP2000198225A

JP2000198225A - インクジェットプリント装置

Info

Publication number: JP2000198225A
Application number: JP63299A
Authority: JP
Inventors: Shigehisa Hotta; 薫央堀田; Satoshi Yoshihara; 諭吉原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】インクの固化を防ぐことが可能で、かつイン
ク吸収体自体の目詰まりが生じたりすることなく恒久的
にインク吸収体を使用することが可能なインクジェット
ヘッド回復系を備えたインクジェットプリント装置の提
供。【解決手段】インクジェットプリント装置は、インク
吐出部から空吐出されるインクが吸着するインク吸収体
と、該インク吸収体に向けて近紫外光を照射するための
近紫外光照射手段と、該近紫外光照射手段の駆動を制御
する制御手段とを備えるインクジェットヘッド回復系を
有し、さらにインク吸収体はインクに含まれる染料成分
を少なくとも分解する触媒を含む。

Description

【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
リント装置に関するもので、特に該インクジェットプリ
ント装置のヘッド回復系に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙や布帛あるいは樹脂や金属などにイン
ク滴を吐出して所望の画像を形成するようにしたインク
ジェットプリント装置は、プリントヘッドがこのような
プリント媒体に対して非接触であるため、静粛性に優
れ、プリント速度が速く、高密度プリントが可能であっ
てカラー化が容易であり、装置全体を小型化できるなど
の利点を挙げることができる。

【０００３】このようなインクジェットプリント装置で
は、プリントヘッドの吐出口からインク滴を吐出する構
造のため、装置を長期間にわたってしようしない状態が
連続すると、吐出口およびその近傍ならびに吐出口に連
通するインク路内壁に付着したインク中の水分の蒸発に
伴い、このインクの粘度が増大したり、あるいは吐出口
近傍やインクの内壁にこれが固着してしまい、インク滴
の吐出方向が偏向するよれや、吐出口からインク滴が吐
出されない不吐出などの不具合が発生する。

【０００４】このような不具合を解消するため、例えば
特開昭５０−５７５１８号公報では、プリント停止時に
間欠的にインクを吐出させる技術が提案されている。ま
た、特公昭５６−３８９９１号公報ではインク供給系に
おけるインク漏れなどの検知にもとづく警報信号に応じ
て乾燥防止のためのインク吐出を停止する技術が提案さ
れている。さらに、実開昭５２−４２０３１号公報で
は、プリント時に先立つ予備インク吐出の際に噴射され
るインク滴を吸着帯で吸着する技術が提案され、特開昭
５２−１３７３３６６号公報では、吐出口の乾燥による
弊害を防止するためのテスト吐出を乾燥の度合いに応じ
て行う技術が提案され、何れも上述のよれや不吐出など
の不具合を抑制するようにしている。

【０００５】また、特開昭５４−９９２８号公報では、
吐出口の乾燥に基づくインク切れが発生した場合、プリ
ントヘッドを所定位置に移動して回復動作を行った後、
インク切れが発生した元の位置にプリントヘッドを復帰
させてからプリント信号の受け入れを再開する技術が提
案されている。さらに、特開昭５４−４８５５１号公報
では、吐出口の目詰まりによる弊害を防止すべく、装置
の始動時に通常より強い噴射駆動力を与える技術が提案
され、特開昭５５−８２６６０号公報では、インク滴の
吐出中断時間が所定時間以上経過した場合には、全ての
吐出口からインク滴を吐出する技術が提案されている。

【０００６】このように、インクジェットプリント装置
では、その長期間にわたる放置によって吐出口やその近
傍に付着したインクならびにインク路内のインクが乾燥
し、固体成分の析出が起こる。インクの増粘や固着が軽
微な場合には、吐出口が開口するプリントヘッドの吐出
口面を払拭するワイピング手段や、プリント操作に先だ
ってインクの吐出が強制的に行われる予備吐出手段によ
って、プリントヘッドからの液体の吐出状態を適正にす
る回復処理が行われる。

【０００７】ところで、プリントヘッドのインクの乾燥
による吐出口の目詰まり防止のために定期的にインクを
空吐出し、いつも安定した吐出状態を確保するための手
段として、従来より、微細な連通孔を有するスポンジ状
の吸収体が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スポンジ状の
吸収体にインクを吸収させるためには、ある程度以上の
容積を必要とし、またスポンジ状吸収体に付着したイン
クが固化するためにスポンジ自体の目詰まりが生じるこ
とがあった。このため、実用的なプリント装置において
は、吸収体の形状やインク吸引手段との位置関係を工夫
することによって、目詰まりを防止している。

【０００９】したがって、本発明は上記課題を解決し、
恒久的に使用可能なインク吸収体の形状等に特段の工夫
をすることなく実用的に使用できるプリントヘッド回復
系を具備したインクジェットプリント装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづくインクジェットプリント装置は、
複数のインク吐出口が形成されたインク吐出部を有する
インクジェットヘッドを着脱自在に、あるいは固定して
搭載するインクジェットプリント装置であって、インク
吐出部から空吐出されるインクが吸着するインク吸収体
と、該インク吸収体に向けて近紫外光を照射するための
近紫外光照射手段と、該近紫外光照射手段の駆動を制御
する制御手段とを備えたインクジェットヘッド回復系を
有し、さらにインク吸収体は前記インクに含まれる染料
成分を少なくとも分解する触媒が含まれることを特徴と
する。

【００１１】好ましくは、上記インク吸収体は、前記触
媒としての光触媒層で覆われた繊維からなる不織布から
構成される。あるいは、該インク吸収体は、波形に成形
されたポリエステルフィルムからなり、かつ該ポリエス
テルフィルムの表面に前記触媒としての光触媒層が形成
されている。

【００１２】好ましくは、上記触媒は酸化チタンからな
る。

【００１３】好ましくは、上記近紫外照射手段は、ブラ
ックライトである。

【００１４】好ましくは、上記インクジェットヘッド
は、インクを吐出するためのエネルギー発生手段とし
て、熱エネルギーを発生する電気熱変換体を有する。

【００１５】本発明では、インクジェットヘッドのイン
ク吐出面をクリーニングする際に、該インク吐出面から
空吐出させたインクをインク吸収体が吸収し、該インク
吸収体に含まれる触媒、好ましくは光触媒による光触媒
反応によって、インク中に含まれる染料成分等を酸化分
解させ、インク吸収体内でのインクの固化を防ぎ、恒久
的にクリーンな状態を保持する。例えば、インク吸収体
を、微細繊維自体が光触媒層で覆われている不織布から
構成されるものとし、ブラックライトによる近紫外線照
射によって不織布表面に吸着されたインクの染料等の成
分を酸化・分解する。この酸化・分解は、例えば以下の
ようになされる。すなわち、不織布繊維表面にコーティ
ングされたアナターゼタイプの酸化チタンに近紫外光が
あたると、電子と正孔が励起される。この電子と正孔
が、酸化チタンの表面にある酸素や水と反応して、活性
酸素とＯＨラジカルを発生させる。これらの働き（酸化
・還元反応）により、染料分子が切断分解されて、水と
二酸化炭素となり揮散・消失する。なお、照射光は４０
０ナノメートル以下の紫外線を用いる。また、消去時間
は波長とそのエネルギーと、それに対する酸化チタンの
表面処理の種類と程度及び添加量で最適化される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明にもとづくインクジェット
プリント装置の一例を図１に示し、また該インクジェッ
トプリント装置に適用されるインク吸収体アセンブリを
図２に示す。

【００１７】インクジェットプリント装置は、図中の矢
印ａおよびｂ方向に沿ってキャリッジ１２が移動するの
を案内するガイド軸１１と、該ガイド軸１１に沿ったキ
ャリッジ１２の移動を可能とさせる螺旋溝１３が形成さ
れた送りねじ軸１４とを備える。それによって、キャリ
ッジ１２は矢印ａおよびｂ方向に沿って移動（走査移
動）しながら、該キャリッジ１２に搭載されたインクジ
ェットカートリッジ１５のインクジェットヘッド１６よ
り、プリント媒体としてのプリント用紙Ｐのプリント領
域上にプリントが行われる。

【００１８】さらに、図中の参照符号１７はキャリッジ
駆動モータ、１８および１９はキャリッジ駆動モータ１
７の駆動力を送りねじ軸１４に伝達するためのギヤ、２
０はプリント用紙Ｐをプラテン２１に向けて押付けてい
るシート押さえ板である。また、回復手段としては、開
口部２２を有するとともにインクジェットヘッド１６の
吐出口面２３を覆蓋するキャッピング部材２４が設けら
れている。また、ヘッド回復時に空吐出されたインクを
吸収するインク吸収体アセブリ２５が該キャッピング部
材２４に隣接して設けられている。インク吸収体アセン
ブリ２５は、インク吸収体２６と、該インク吸収体２６
を保持するための保持部材２７とを有する。インク吸収
体アセンブリ２５と不図示の近紫外線発光手段および該
手段の駆動を制御する制御装置とから、インクジェット
ヘッド回復系が構成される。

【００１９】上記インク吸収体は、例えば不織布からな
る。この不織布を形成する繊維はポリエステルからなる
繊維である。この繊維は２〜５デニール以下の極細繊維
が望ましい。これは吸着表面積を可能な限り大きくして
吸着効率と光触媒反応効率とを向上させるためである。

【００２０】ここで、本発明に適用されるインク吸収体
の作用原理について説明する。インク吸収体を構成する
不織布繊維表面にコーティングされたアナターゼタイプ
の酸化チタンに近紫外光があたると、電子と正孔が励起
される。この電子と正孔が、酸化チタンの表面にある酸
素や水と反応して、活性酸素とＯＨラジカルを発生させ
る。これらの働き（酸化・還元反応）により、インクに
含まれる染料分子が切断分解されて、水と二酸化炭素と
なり揮散・消失する。この際、照射光は４００ナノメー
トル以下の紫外線を用いる。消去時間は波長とそのエネ
ルギーと、それに対する酸化チタンの表面処理の種類と
程度及び添加量とで最適化される。

【００２１】本実施形態例では、図３に示すように、東
レのポリエステル繊維を日曹化成（株）製の光触媒コー
ティング液のビストレーターで処理し、該処理が施され
たポリエステル繊維から不織布を作製した。すなわち、
ポリエステル繊維３１の周面にビストレイター下塗り層
３２と該下塗り層上に上塗りされたビストレイター上塗
り層３３とが形成された単繊維を用いて不織布を作製し
た。さらに、この不織布を５ミリ厚で形成することでイ
ンク吸収体３０とし、その直下に近紫外線ランプ（ニッ
ポ電機製ＦＬ−６ＢＬＢ）３５，３６を２本（もちろ
ん、この数に限定されない）配置した。これにより回復
動作時に排出されて不織布に吸収されたインクに対して
近紫外線を照射することで、数時間でインクを分解・揮
散させて完全に消失させることが可能となる。その結
果、空吐出インクの吸収を繰り返すにもかからず、イン
ク吸収体を構成する不織布はクリーンな状態を維持する
ことが可能であるため、インク吸収体のメンテナンスが
不要である。

【００２２】また、図４に示すように、上記不織布をポ
リエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムとするこ
とも可能である。この際、ＰＥＴフィルムの表面をビス
トレイター処理することでＰＥＴフィルム４１の表面に
ビスター下塗り層４２とビスター上塗り層４３とからな
る光触媒層４０を設け、インク吸収体４０とする。ま
た、このＰＥＴフィルム４１を波形に加工することによ
り表面積を大きくし、吸着効率と酸化分解効率を向上さ
せることが可能である。なお、図中の符号４４は空吐出
によってインク吸収体に付着したインクを示す。

【００２３】このように、本実施形態例のインクジェッ
トプリント装置は、インク吸収体に光触媒で覆われた繊
維から成る不織布とブラックライトを組み合わせること
で、その酸化・分解効果でインクが水と二酸化炭素に分
解され、常に清浄な状態を維持できることが確認され
た。これにより、回復系のメンテナンスが不要となると
同時に廃棄時の汚染も防ぐという効果も得ることが出来
た。

【００２４】さらに、用いられる酸化チタン光触媒を、
光照射による親水性発現ないし増進性のあるものとすれ
ば、分解生成物を含む排インクをより効率的に吸収体か
ら除去できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
インクジェットプリント装置は、複数のインク吐出口が
形成されたインク吐出部を有するインクジェットヘッド
を着脱自在に、あるいは固定して搭載するインクジェッ
トプリント装置であって、インク吐出部から空吐出され
るインクが吸着するインク吸収体と、該インク吸収体に
向けて近紫外光を照射するための近紫外光照射手段と、
該近紫外光照射手段の駆動を制御する制御手段とを備え
たインクジェットヘッド回復系を有し、さらにインク吸
収体は前記インクに含まれる染料成分を少なくとも分解
する触媒が含まれるものなので、インク中の染料等の成
分が触媒によって分解され、インクの固化を防ぐことが
可能となり、そのためインク吸収体自体の目詰まりが生
じたりすることなくインク吸収体を使用することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづくインクジェットプリント装置
の一実施形態例を示す模式的斜視図である。

【図２】図１に示すインクジェットプリント装置のイン
クジェットヘッド回復系に適用されるインク吸収体アセ
ンブリの模式的断面図である。

【図３】本発明にもとづくインクジェットプリント装置
に適用されるインク吸収体の一例を説明するためのもの
であって、（ａ）は光触媒層を設けた単繊維の断面図、
（ｂ）はインク吸収体およびブラックライトの構成を示
す模式的側面図である。

【図４】本発明にもとづくインクジェットプリント装置
に適用されるインク吸収体の他の例を説明するためのも
ので、（ａ）は光触媒層を設けたＰＥＴシートの断面
図、（ｂ）はインク吸収体およびブラックライトの構成
を示す模式的側面図である。

【符号の説明】

１１ガイド軸１２キャリッジ１３螺旋溝１４ねじ軸１５インクジェットカートリッジ１６インクジェットヘッド１７キャリッジ駆動モータ１８ギヤ１９ギヤ２０シート押さえ板２１プラテン２２開口部２３吐出面２４キャッピング部材２５インク吸収体アセンブリ２６インク吸収体２７保持部材３１ポリエステル繊維３２ビスター下塗り層３３ビスター上塗り層３４インク吸収体３５近紫外線ランプ３６近紫外線ランプ４０インク吸収体４１ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム４２ビスター下塗り層４３ビスター上塗り層４４インク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA14 EA27 EC28 FA03 JC11 JC23 4G069 AA15 BA04A BA04B BA48A CD10 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク吐出口が形成されたインク
吐出部を有するインクジェットヘッドを着脱自在に、あ
るいは固定して搭載するインクジェットプリント装置で
あって、前記インク吐出部から空吐出されるインクが吸着するイ
ンク吸収体と、前記インク吸収体に向けて近紫外光を照射するための近
紫外光照射手段と、前記近紫外光照射手段の駆動を制御する制御手段とを備
えたインクジェットヘッド回復系を有し、さらに、前記インク吸収体は前記インクに含まれる染料成分を少
なくとも分解する触媒が含まれることを特徴とするイン
クジェットプリント装置。
【請求項２】前記インク吸収体は、前記触媒としての
光触媒層で覆われた繊維からなる不織布から構成される
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
ント装置。
【請求項３】前記インク吸収体は、波形に成形された
ポリエステルフィルムからなり、かつ該ポリエステルフ
ィルムの表面に前記触媒としての光触媒層が形成されて
いることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット
プリント装置。
【請求項４】前記触媒は、酸化チタンからなることを
特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のイ
ンクジェットプリント装置。
【請求項５】前記近紫外照射手段は、ブラックライト
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一
項に記載のインクジェットプリント装置。
【請求項６】前記インクジェットヘッドは、インクを
吐出するためのエネルギー発生手段として、熱エネルギ
ーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする請
求項１ないし５のいずれか一項に記載のインクジェット
プリント装置。