JP2004167772A

JP2004167772A - Ink jet recorder

Info

Publication number: JP2004167772A
Application number: JP2002334686A
Authority: JP
Inventors: Sanemori Soga; 眞守曽我; Hidekazu Arase; 秀和荒瀬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink jet recorder A performing recording by ejecting ink, containing a water soluble color material, moisturizer, water and a water soluble substance causing condensation polymerization reaction under a state where water is not present, to a recording medium in which choking of nozzle holes 14 in an ink jet head 1 is suppressed to the utmost by preventing evaporation of moisture of ink in the nozzle holes 14 surely. <P>SOLUTION: When an ink jet head 1 is at a waiting position, the surface of the ink jet head 1 facing a recording sheet 41 (the surface to which the nozzle hole 14 opens) is brought into contact with an absorber 51 absorbing moisturizer. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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、−ＳＯ_３Ｈ、−ＳＯ_３Ｍ、−ＯＳＯ_３Ｈ、−ＯＳＯ_３Ｍ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＭ、−ＮＲ_３Ｘ、−ＯＨ、−ＮＨ_２、−ＮＨＣＯＮＨ_２、−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎ（ただし、Ｍはアルカリ金属又は−ＮＨ_４、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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of water onto a recording medium. Belongs to the technical field.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an ink used in an ink jet recording apparatus, an ink containing a coloring material such as a dye or a pigment, a humectant, and water is well known. However, when an image is formed on a recording medium such as recording paper using the ink containing the coloring material, water resistance of the image becomes a problem. In particular, plain paper (a wide range of commercially available paper, especially paper used in electrophotographic copiers, which is intended to have the optimum structure, composition, characteristics, etc. for ink jet recording) ), The water resistance becomes very poor.
[0003]
Therefore, conventionally, as shown in Patent Documents 1 to 3, it has been proposed to improve the water resistance of an image on a recording medium by including a hydrolyzable silane compound (organosilicon compound). Have been. That is, when an ink droplet adheres to a recording medium and water in the ink droplet evaporates or penetrates into the recording medium, the silane compound undergoes a polycondensation reaction. Since the color material is surrounded, even if the image on the recording medium is wet with water, the color material does not seep into the water, and the water resistance of the image is improved.
[0004]
On the other hand, the ink jet recording apparatus is usually positioned so as to face the recording medium, and moves the ink relative to the recording medium, and transfers the ink to the recording medium from the nozzle holes opened on the surface facing the recording medium. An inkjet head that performs recording by discharging is provided. In such an ink jet recording apparatus, when the opening of the nozzle hole of the ink jet head is exposed to air for a certain period of time during non-recording, the water content of the ink in the nozzle hole evaporates and the ink viscosity increases. This causes clogging.
[0005]
In order to prevent the opening of the nozzle hole from being exposed to air during non-printing, a surface of the ink jet head facing the recording medium (the surface on which the nozzle hole is opened) is covered with a cap (see, for example, Patent Document 4). reference).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-212439
[Patent Document 2]
JP-A-11-293167
[Patent Document 3]
JP-A-11-315231
[Patent Document 4]
JP-A-52-24401
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ink jet recording apparatus that performs recording using the inks of the above proposed examples (Patent Literatures 1 to 3), simply covering the surface of the ink jet head facing the recording medium with the cap or the like as described above requires nozzle holes. It is difficult to sufficiently obtain the effect of suppressing clogging. That is, in the ink of the above proposed example, even if the water evaporates slightly, clogging is very likely to occur because the silane compound tends to solidify and adhere to the wall surface of the nozzle hole due to the polycondensation reaction. On the other hand, it is difficult to make the inside completely airtight with the above-described configuration in which the inside is covered with a cap or the like. Is highly likely to evaporate from small gaps. Therefore, it is difficult to reliably prevent the evaporation of moisture, and clogging of the nozzle hole will inevitably occur. Would.
[0008]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an image by containing a water-soluble substance which undergoes a polycondensation reaction in the absence of water, such as the hydrolyzable silane compound. When performing recording using an ink that improves the water resistance of the ink jet head, it is necessary to reliably prevent the evaporation of water in the ink in the nozzle hole of the inkjet head and to suppress the clogging of the nozzle hole as much as possible. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of water is ejected onto a recording medium. In the case of an ink jet type recording apparatus which performs recording in the recording medium, at the time of recording, the ink is ejected onto the recording medium through a nozzle hole which is positioned so as to face the recording medium and is opened on a surface facing the recording medium. On the other hand, when performing recording, the inkjet head configured to be located at a predetermined standby position during non-printing, and a surface of the inkjet head facing the recording medium when the inkjet head is at the standby position. And an absorbent body configured to come into contact with the humectant.
[0010]
With the above configuration, at the time of non-recording, the surface of the inkjet head facing the recording medium (the surface where the nozzle hole is opened) at the standby position comes into contact with an absorbent (eg, sponge or the like) that has absorbed a humectant such as glycerin. The humectant surely prevents evaporation of the water in the ink in the nozzle hole. Therefore, clogging of the nozzle hole can be sufficiently suppressed. The humectant absorbed by the absorber may be the same as or different from the humectant contained in the ink.
[0011]
According to the second aspect of the invention, there is provided an ink jet type recording apparatus in which an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water and a water-soluble substance which undergoes a polycondensation reaction in the absence of the water is discharged to a recording medium to perform recording. At the time of recording, the recording apparatus is positioned so as to face the recording medium and discharges the ink onto the recording medium from a nozzle hole opened on the surface facing the recording medium to perform recording, while performing non-recording. An inkjet head sometimes configured to be located at a predetermined standby position, and a humectant configured to cover a surface of the inkjet head facing the recording medium when the inkjet head is at the standby position And a bottomed cylindrical lid member for accommodating the above.
[0012]
According to the present invention, when the surface of the inkjet head facing the recording medium is covered with the lid member, the surface is exposed to the vapor of the humectant in the lid member. At this time, even if the inside of the lid member is not completely airtight, the humectant induces moisture in the air and the inside of the lid member is filled with saturated vapor of the humectant and water. As a result, similarly to the first aspect of the invention, evaporation of the water content of the ink in the nozzle hole is reliably prevented, and clogging of the nozzle hole can be sufficiently suppressed. Note that the humectant in the lid member may be the same as or different from the humectant contained in the ink.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, an ink jet method is provided in which an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of water is ejected onto a recording medium to perform recording. At the time of recording, the recording apparatus is positioned so as to face the recording medium and discharges the ink onto the recording medium from a nozzle hole opened on the surface facing the recording medium to perform recording, while performing non-recording. An inkjet head that is sometimes configured to be located at a predetermined standby position, and a bottomed cylindrical humectant storage container that stores a humectant, wherein the inkjet head is located at the standby position when the inkjet head is at the standby position. It is assumed that the surface facing the recording medium is configured to contact the humectant in the humectant container.
[0014]
As a result, during non-printing, the surface of the inkjet head facing the recording medium comes into direct contact with the humectant, and the humectant reliably prevents the evaporation of the water in the ink in the nozzle holes. Therefore, similarly to the first and second aspects of the invention, clogging of the nozzle hole can be sufficiently suppressed. Note that the humectant in the humectant container may be the same as or different from the humectant contained in the ink.
[0015]
According to the fourth aspect of the invention, there is provided an ink jet type recording apparatus in which an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance which undergoes a polycondensation reaction in the absence of water is ejected to a recording medium to perform recording. At the time of recording, the recording apparatus is positioned so as to face the recording medium and discharges the ink onto the recording medium from a nozzle hole opened on the surface facing the recording medium to perform recording, while performing non-recording. An ink jet head that is sometimes configured to be located at a predetermined standby position, and a bottomed cylindrical solution storage container that stores a viscosity-adjusted solution whose viscosity at 25 ° C. is adjusted to 10 to 30 cP. When is at the standby position, the surface of the inkjet head facing the recording medium is configured to come into contact with the viscosity adjusting solution in the solution container. And shall.
[0016]
Thus, during non-recording, the surface of the inkjet head facing the recording medium comes into contact with the viscosity adjusting solution. If the viscosity of the viscosity adjusting solution is 10 cP or more, the boiling point of the viscosity adjusting solution is considerably higher than that of water because the viscosity adjusting solution is considerably higher than water (the boiling point increases as the viscosity increases). If the viscosity is 30 cP or less, it easily penetrates into a small-diameter nozzle hole. As a result, when the surface facing the recording medium is in contact with the viscosity adjusting solution, the viscosity adjusting solution that hardly evaporates surely closes the nozzle hole, so that the evaporation of the water in the ink in the nozzle hole is reliably prevented. Therefore, similarly to the first to third aspects, clogging of the nozzle hole can be sufficiently suppressed.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, after the inkjet head has moved from the standby position to perform the recording and before the recording, the ink jet head has a nozzle hole inside the nozzle hole. It is assumed that the apparatus includes an ink discharging means for forcibly discharging ink, and an ink storing means for receiving and storing the ink discharged by the ink discharging means.
[0018]
As a result, the ink in the nozzle hole is forcibly ejected immediately before printing, and the humectant or the viscosity adjusting solution existing around the nozzle hole in the nozzle hole or on the surface facing the recording medium. Can be prevented, and such a humectant can be prevented from adversely affecting ink ejection. In particular, in the configuration according to the fourth aspect of the present invention, it is highly preferable that the ink in the nozzle hole is forcibly discharged since the viscosity adjusting solution has a very high possibility of entering the nozzle hole.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, there is provided a bottomed cylindrical cleaning liquid storage container for storing a cleaning liquid for eliminating clogging of a nozzle hole of an inkjet head; An ultrasonic vibrator for ultrasonically vibrating the cleaning liquid in the cleaning liquid storage container. When the recording is not performed, the inkjet head is moved from a standby position, and the surface of the inkjet head facing the recording medium is cleaned with the cleaning liquid. It is assumed that the cleaning mode can be switched to a cleaning mode in which the cleaning liquid is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator in a state where the cleaning liquid is in contact with the cleaning liquid in the storage container.
[0020]
In this way, when the nozzle hole is clogged, the mode is switched to the cleaning mode, so that the clogging can be eliminated by the cleaning liquid that vibrates ultrasonically. The switching to the cleaning mode may be manually performed by a user using the ink jet recording apparatus using an operation switch, or may be automatically performed periodically by the ink jet recording apparatus.
[0021]
In the invention of claim 7, in any one of the inventions of claims 1 to 6, the water-soluble substance contained in the ink is a hydrolyzable silane compound.
[0022]
As a result, a water-soluble substance which is very preferable in improving the water resistance of an image can be obtained.
[0023]
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects of the present invention, the ink further contains a penetrant.
[0024]
Thus, when the ink adheres to the recording medium, the water permeates into the recording medium more quickly, and as a result, the polycondensation reaction of the water-soluble substance is performed more favorably. Therefore, the water resistance of the image can be further improved.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
(Embodiment 1)
FIG. 1 schematically shows an ink jet type recording apparatus A according to a first embodiment of the present invention. The recording apparatus A has an ink cartridge 35 containing ink on its upper surface, and uses the ink as a recording medium as described later. And an ink jet head 1 that discharges to a recording paper 41 as a recording medium. The inkjet head 1 is supported and fixed to a carriage 31. The carriage 31 is provided with a carriage motor (not shown). The carriage motor causes the inkjet head 1 and the carriage 31 to move in the main scanning direction (see FIGS. 1 and 2). (In the X direction shown), and is guided by a carriage shaft 32 which reciprocates in that direction. The carriage 31, the carriage shaft 32, and the carriage motor constitute a relative moving unit that relatively moves the inkjet head 1 and the recording paper 41 in the main scanning direction.
[0027]
The recording paper 41 is sandwiched between two transport rollers 42 that are rotationally driven by a transport motor (not shown). The transport motor and each transport roller 42 cause the main paper to be supported on a support member 43 (see FIG. 5). The sheet is transported in a sub-scanning direction (Y direction shown in FIGS. 1 and 2) perpendicular to the scanning direction. The transport motor and the transport rollers 42 constitute a relative moving unit that relatively moves the inkjet head 1 and the recording paper 41 in the sub-scanning direction.
[0028]
As shown in FIGS. 2 to 4, the inkjet head 1 has a head body in which a plurality of pressure chamber recesses 3 having a supply port 3a for supplying ink and a discharge port 3b for discharging ink are formed. 2 is provided. The recesses 3 of the head main body 2 are opened on the upper surface of the head main body 2 so as to extend in the main scanning direction, and are arranged side by side at substantially equal intervals in the sub scanning direction. The entire length of the opening of each recess 3 is set to about 1250 μm, and the width is set to about 130 μm. Note that both ends of the opening of each of the recesses 3 have a substantially semicircular shape.
[0029]
The side wall of each recess 3 of the head main body 2 is formed of a pressure chamber component 6 made of photosensitive glass having a thickness of about 200 μm, and the bottom wall of each recess 3 is bonded and fixed to the lower surface of the pressure chamber component 6. Further, it is constituted by an ink flow path component 7 formed by laminating six stainless steel thin plates. In the ink flow path component 7, a plurality of orifices 8 connected to the supply ports 3a of the recesses 3 respectively, and one supply ink flow path connected to the orifices 8 and extending in the sub-scanning direction are provided. 11 and a plurality of ejection ink flow paths 12 respectively connected to the ejection ports 3b.
[0030]
Each of the orifices 8 is formed in the second thinnest stainless steel plate from the top in the ink flow path component 7 and has a diameter of about 38 μm. The supply ink flow path 11 is connected to the ink cartridge 35, and ink is supplied from the ink cartridge 35 into the supply ink flow path 11.
[0031]
A stainless steel nozzle plate 9 having a plurality of nozzle holes 14 for discharging ink droplets toward the recording paper 41 is adhesively fixed to the lower surface of the ink flow path component 7. The lower surface of the nozzle plate 9 is covered with a water-repellent film 9a. The nozzle holes 14 are respectively connected to the ejection ink flow paths 12, and communicate with the ejection ports 3 b of the recesses 3 via the ejection ink flow paths 12, respectively. On the lower surface, they are provided in a line in the sub-scanning direction. Each of the nozzle holes 14 includes a tapered portion in which the nozzle hole diameter decreases toward the nozzle tip side, and a straight portion provided on the nozzle tip side of the tapered portion, and the nozzle hole diameter of the straight portion is approximately 20 μm. Is set to
[0032]
A piezoelectric actuator 21 is provided above each recess 3 of the head body 2. Each of the piezoelectric actuators 21 has a Cr vibration plate 22 that covers each recess 3 of the head body 2 and forms a pressure chamber 4 together with the recess 3 while being bonded and fixed to the upper surface of the head body 2. I have. The vibrating plate 22 is made of one common to all the piezoelectric actuators 21 and also serves as a common electrode common to all the piezoelectric elements 23 described later.
[0033]
Each of the piezoelectric actuators 21 includes a Cu intermediate layer 25 at a portion corresponding to the pressure chamber 4 (a portion facing the opening of the concave portion 3) on a side surface (upper surface) of the vibration plate 22 opposite to the pressure chamber 4. And a piezoelectric element 23 made of lead zirconate titanate (PZT). Each piezoelectric element 23 is provided on a side (upper surface) of the piezoelectric element 23 opposite to the vibration plate 22. And a Pt individual electrode 24 for applying a voltage (drive voltage) to each of the electrodes.
[0034]
The vibration plate 22, each piezoelectric element 23, each individual electrode 24, and each intermediate layer 25 are all formed of thin films, and the thickness of the vibration plate 22 is about 6 μm, and the thickness of each piezoelectric element 23 is 8 μm or less. (For example, about 3 μm), the thickness of each individual electrode 24 is set to about 0.2 μm, and the thickness of each intermediate layer 25 is set to about 3 μm.
[0035]
Each piezoelectric actuator 21 applies a drive voltage to each piezoelectric element 23 through the vibration plate 22 or each intermediate layer 25 and each individual electrode 24 to thereby reduce a portion of the vibration plate 22 corresponding to the pressure chamber 4. By deforming, the ink in the pressure chamber 4 is ejected from the ejection port 3b or the nozzle hole 14. That is, when a pulse-like voltage is applied between the vibration plate 22 and the individual electrode 24, the rising of the pulse voltage causes the piezoelectric element 23 to contract in the width direction perpendicular to the thickness direction due to the piezoelectric effect. Since the plate 22, the individual electrodes 24, and the intermediate layer 25 do not shrink, a portion corresponding to the pressure chamber 4 of the vibration plate 22 is deformed in a convex shape toward the pressure chamber 4 due to a so-called bimetal effect. Due to this bending deformation, a pressure is generated in the pressure chamber 4, and the ink in the pressure chamber 4 is discharged as ink droplets from the nozzle hole 14 to the recording paper 41 via the discharge port 3 b and the discharge ink flow path 12 by this pressure. As a result, the toner adheres to the recording paper 41 in the form of dots. When the pulse voltage falls, the piezoelectric element 23 expands, and the portion of the vibration plate 22 corresponding to the pressure chamber 4 returns to the original state. At this time, the pressure chamber 4 is supplied from the ink cartridge 35. The ink is filled via the ink channel 11 for use and the supply port 3a. Note that the pulse voltage applied to each piezoelectric element 23 is not limited to the push-pull type as described above, and may be applied after the first voltage falls from the first voltage to the second voltage lower than the first voltage. It may be of a push-pull type that rises to the first voltage.
[0036]
The drive voltage is applied to each of the piezoelectric elements 23 for a predetermined time (for example, about 50 μs) when the inkjet head 1 and the carriage 31 are moved at substantially constant speed from one end to the other end of the recording paper 41 in the main scanning direction. This is performed every drive frequency of 20 kHz (however, when the ink jet head 1 reaches a position where the ink droplets do not land on the recording paper 41, no voltage is applied). Let it. When printing for one scan is completed, the recording paper 41 is conveyed by a predetermined amount in the sub-scanning direction by the conveying motor and the respective conveying rollers 42, and the ink droplets are again moved while the inkjet head 1 and the carriage 31 are moved in the main scanning direction. Is ejected to perform printing for a new scan. By repeating this operation, a desired image is formed on the entire recording paper 41.
[0037]
At the time of recording, the ink jet head 1 is positioned so as to face the recording paper 41 as described above, and moves relative to the recording paper 41 while moving on the surface (lower surface) facing the recording paper 41. The recording is performed by discharging ink onto the recording paper 41 from the opened nozzle hole 14, while the recording is performed at a predetermined standby position during non-recording. This standby position is located at one end of the carriage shaft 32, that is, at a position deviated from the recording paper 41 (support member 43) in the main scanning direction. When the recording is completed, the inkjet head 1 is moved to the carriage shaft 32 together with the carriage 31. The carriage is guided and moved in the main scanning direction by the carriage motor to be located at the standby position. As shown in FIG. 5, a humectant absorber 51 absorbing a humectant is provided below the inkjet head 1 located at the standby position.
[0038]
The humectant absorber 51 is made of, for example, a sponge or the like, and is housed in an absorber housing container 52. The absorber housing container 52 is configured to be vertically movable by a moving mechanism (not shown). When the inkjet head 1 is at the standby position, the absorber housing container 52 moves upward, The humectant absorber 51 comes into contact with the lower surface of the inkjet head 1 (the surface on which the nozzle holes 14 are opened). In order to ensure this contact, the humectant absorber 51 is compressed to a certain extent by the inkjet head 1.
[0039]
Examples of the humectant include glycerin, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, diethanolamine, triethanolamine, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl For example, -1,3-butanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol and the like are used.
[0040]
Between the humectant absorber 51 (absorber container 52) and the recording paper 41 (support member 43), there is provided an ink discharging means 60 for forcibly discharging the ink in the nozzle holes 14 of the ink jet head 1. Has been.
[0041]
The ink discharging means 60 includes a cap 61 that covers the lower surface of the inkjet head 1 in an airtight manner, an ink discharging tube 63 connected to the lower surface of the cap 61 and extending in the up-down direction, and an intermediate portion in the longitudinal direction of the ink discharging tube 63. And an ink suction mechanism 64 provided in the section.
[0042]
The cap 61 is formed of an elastic body (for example, rubber) so as to be in close contact with the inkjet head 1 when the inside of the cap 61 is depressurized by the ink suction mechanism 64. In the first embodiment, the shape of the cap 61 is bowl-shaped, but the shape is not particularly limited as long as the lower surface of the inkjet head 1 can be covered. Inside the cap 61, an ink absorber 62 such as a sponge for preventing the ink discharged from the nozzle holes 14 of the ink jet head 1 from rebounding is provided. The cap 61 is configured to be vertically movable by a moving mechanism (not shown) in the same manner as the absorber housing container 52 so as to be detachable from the lower surface of the inkjet head 1. The ink discharge tube 63 on the upper side of the ink suction mechanism 64 has slack so that the cap 61 can be moved up and down smoothly.
[0043]
The ink suction mechanism 64 reduces the pressure inside the cap 13 so as to bring the cap 13 into close contact with the lower surface of the inkjet head 1, and sucks and discharges the ink in the nozzle holes 14. That is, as shown in FIG. 6, the ink suction mechanism 64 is configured by a so-called telescopic pump, and includes a bellows-shaped closed hollow member 65 connected to the ink discharge tube 63, and an inlet of the hollow member 65. , And a discharge valve 67 provided at a discharge port of the hollow member 65. The bellows-like hollow member 65 is configured to be expanded and contracted by a reciprocating mechanism (not shown), and the volume is changed by the expansion and contraction. The suction valve 66 is a one-way valve that opens only in a direction in which ink is sucked into the hollow member 65, and the discharge valve 67 is a one-way valve that opens only in a direction in which ink is discharged from the hollow member 65.
[0044]
As shown in FIG. 6A, when the hollow member 65 is extended, the suction valve 66 is opened and the discharge valve 67 is closed, so that ink flows from the upstream (upper) ink discharge tube 63 to the hollow member 65. Inhaled. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the hollow member 65 is contracted, the suction valve 66 is closed and the discharge valve 67 is opened, and the ink is discharged from the hollow member 65 to the ink discharge tube 63 on the downstream side (lower side). Is discharged. By repeating such suction and discharge operations, the ink in the nozzle holes 14 is discharged.
[0045]
Below the ink discharge tube 63, there is provided an ink storage container 69 as an ink storage means for receiving and storing the ink discharged by the ink discharge means 60.
[0046]
The ink jet head 1 is adapted to stop at a position above the cap 61 after moving from a standby position for printing and before printing, and thereafter, the ink discharging means 60 The ink in one nozzle hole 14 is forcibly discharged. Then, after the forcible discharge of the ink is completed, the inkjet head 1 is positioned on the recording paper 41 to perform recording.
[0047]
Next, the operation of the ink jet recording apparatus A will be described.
[0048]
When the recording on the recording paper 41 is completed, the inkjet head 1 is moved in the main scanning direction by the carriage motor and is located at the standby position. When the inkjet head 1 is located at the standby position, the absorber housing container 52 moves upward, whereby the humectant absorber 51 contacts the lower surface of the inkjet head 1. This state is maintained during non-recording.
[0049]
Next, when printing is performed from the standby position, the absorber housing container 52 first moves downward, and then the inkjet head 1 moves toward the recording paper 41 in the main scanning direction. When the ink jet head 1 is positioned above the cap 61 of the ink discharging means 60, it temporarily stops there. After this stop, the cap 61 moves upward to cover the lower surface of the inkjet head 1 in an airtight manner. Subsequently, the ink in the nozzle hole 14 is discharged by the operation of the ink suction mechanism 64, and the discharged ink falls from the lower end of the ink discharge tube 63 and is received and stored in the ink storage container 69.
[0050]
After the ink in the nozzle holes 14 is discharged as described above, the inkjet head 1 moves to the recording paper 41 side in the main scanning direction, and performs recording on the recording paper 41.
[0051]
Here, the ink used in the ink jet recording apparatus A will be described. This ink contains a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of the water.
[0052]
As the water-soluble substance that undergoes the polycondensation reaction, a hydrolyzable organic silicon compound (silane compound) is preferable. Examples of the silane compound include, for example, a hydrolysis reaction product of an alkoxysilane containing an organic group having an amino group and an alkoxysilane not containing an amino group, or an organic monoepoxy compound added to a hydrolyzable silane containing an amino group. An organosilicon compound obtained by hydrolyzing the reacted hydrolyzable silane and a hydrolyzable silane containing no nitrogen atom can be suitably used.
[0053]
As the water-soluble coloring material, a water-soluble dye or a pigment can be suitably used. As the water-soluble dye, an acid dye or a direct dye is preferable. Generally, a water-soluble dye has a hydrophobic group and a hydrophilic group, and the hydrophilic group differs depending on the type of the dye. ₃ H, -SO ₃ M, -OSO ₃ H, -OSO ₃ M, -COOH, -COOM, -NR ₃ X, -OH, -NH ₂ , -NHCONH ₂ ,-(OCH ₂ CH ₂ ) _n (Where M is an alkali metal or -NH ₄ , R is an alkyl group, X is a halogen, n is a natural number) and the like can be a hydrophilic group.
[0054]
The humectant is a polyhydric alcohol such as glycerin or a water-soluble nitrogen heterocyclic compound such as 2-pyrrolidone or N-methyl-2-pyrrolidone, like the humectant absorbed in the humectant absorber. Etc. can be suitably used. The humectant contained in this ink may be the same as or different from the humectant absorbed by the humectant absorber.
[0055]
It is preferable that the ink further contains a penetrant that increases the permeability of the ink into the recording paper 41. As the penetrant, a monoalkyl ether of a polyhydric alcohol such as diethylene glycol monobutyl ether or the like can be suitably used, and its content is 1 to 50% by mass percentage with respect to the whole ink. Is preferred. If the amount is less than 1%, the effect of penetrating the ink into the recording paper 41 cannot be sufficiently obtained, while if it is more than 50%, the solubility of the coloring material and the water-soluble substance in water deteriorates. It is.
[0056]
When the penetrant is contained as described above, it is desirable to set the surface tension of the ink at 25 ° C. to 20 to 50 mN / m by adjusting the content of the penetrant. This is because if the surface tension is less than 20 mN / m, it is difficult to form the ink into droplets when ejecting the ink from the nozzle holes 14, whereas if it is more than 50 mN / m, the ink penetrates into the recording paper 41. Because it becomes difficult. In addition, in order to reduce the surface tension to about 20 mN / m, it may be impossible to realize the surface tension only by including a penetrating agent. In this case, even if a fluorine-based surfactant is added as an auxiliary agent of the penetrating agent, it is considered. Good. The fluorosurfactant is preferably, for example, an ammonium salt of perfluoroalkylsulfonic acid, a potassium salt of perfluoroalkylsulfonic acid, or a potassium salt of perfluoroalkylcarboxylic acid.
[0057]
The water-soluble substance functions to improve the water resistance of an image recorded by the ink. That is, when ink droplets ejected from the ink jet head 1 adhere to the recording paper 41, water in the ink droplets evaporates or permeates into the recording paper 41, so that the water-soluble substance in the ink droplets is reduced. A polymerization reaction is performed, and at this time, the coloring material is surrounded. Thus, even if the image on the recording paper 41 is wet with water, the coloring material is prevented from seeping into water, and the water resistance is improved.
[0058]
On the other hand, when the ink as described above is used for the ink jet recording apparatus A, clogging of the nozzle holes 14 of the ink jet head 1 is very likely to occur. That is, when the opening of the nozzle hole 14 is exposed to air for a certain period of time while the inkjet head 1 is at the standby position, the water content of the ink in the nozzle hole 14 evaporates, thereby causing the water-soluble substance to undergo condensation polymerization. The reaction causes the solidification and adhesion to the wall surface of the nozzle hole 14, thereby causing clogging.
[0059]
However, in the first embodiment, when the inkjet head 1 is at the standby position, the lower surface of the inkjet head 1 (the surface on which the nozzle holes 14 are opened) is in contact with the humectant absorbent 51 that has absorbed the humectant. Therefore, evaporation of the moisture in the ink in the nozzle hole 14 is reliably prevented by the humectant, and as a result, clogging of the nozzle hole 14 is suppressed.
[0060]
Further, after the ink jet head 1 moves from the standby position for printing and before printing, the ink in the nozzle hole 14 is forcibly discharged by the ink discharging means 60. The humectant existing in the nozzle holes 14 and around the nozzle holes 14 on the lower surface of the inkjet head 1 can be removed, and such humectants can be prevented from adversely affecting ink ejection.
[0061]
Although the configuration of the ink jet recording apparatus A can sufficiently suppress the clogging of the nozzle hole 14, a cleaning mode is provided as a measure in the event that the nozzle hole 14 is clogged. (The same applies to the following embodiments 2 to 4).
[0062]
That is, as shown in FIG. 7, for example, the nozzle hole 14 of the inkjet head 1 is clogged at a position corresponding to the end of the carriage shaft 32 opposite to the standby position (the position may be the same side as the standby position). Is provided with a bottomed cylindrical cleaning liquid storage container 74 for storing a cleaning liquid 73 for solving the problem, and an ultrasonic vibrator 75 for ultrasonically vibrating the cleaning liquid 73 is provided at the bottom of the cleaning liquid storage container 74. Keep it. The cleaning liquid container 74 is configured to be movable in the vertical direction, similarly to the absorber container 52. The cleaning liquid 73 includes a humectant, a penetrant, and water, for example, 10% glycerin, 10% diethylene glycol monobutyl ether, and 80% water (numerical values are mass percentages).
[0063]
Then, at the time of non-recording, the user using the ink jet recording apparatus A can switch to the cleaning mode by the operation switch (or the ink jet recording apparatus A automatically switches to the cleaning mode at a predetermined timing). When the mode is switched to the cleaning mode, the inkjet head 1 is moved from one end of the carriage shaft 32, which is a standby position, to the other end to be positioned on the cleaning liquid container 74 (see FIG. Thereafter, the cleaning liquid storage container 74 is raised, and the lower surface of the inkjet head 1 is brought into contact with the cleaning liquid 73 in the cleaning liquid storage container 74. In this contact state, the cleaning liquid is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator 75, whereby the clogging of the nozzle hole 14 is eliminated.
[0064]
Further, in the first embodiment, the ink discharging means 60 for forcibly discharging the ink in the nozzle holes 14 of the inkjet head 1 is provided, but the ink discharging means 60 is not always necessary. However, from the viewpoint of minimizing the adverse effect on ink ejection, it is preferable to provide the ink discharging means 60. Further, the ink discharging means 60 is not limited to the above-described configuration, and may have any configuration as long as the ink in the nozzle hole 14 can be forcibly discharged. For example, the piezoelectric actuator 21 of the inkjet head 1 may constitute an ink discharging unit. That is, the ink in the nozzle hole 14 may be forcibly discharged by operating the piezoelectric actuator 21 in the same manner as during recording (the same applies to the following embodiments 2 to 4).
[0065]
(Embodiment 2)
FIG. 8 shows Embodiment 2 of the present invention (in the following embodiments, the same parts as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted). When the printer 1 is at the standby position, the lower surface of the ink jet head 1 is covered with a cover member 79.
[0066]
That is, in the second embodiment, the bottomed cylindrical lid member 79 that stores the humectant 78 is provided below the inkjet head 1 located at the standby position. The lid member 79 is configured to be movable in the up-down direction. When the lid member 79 moves upward, the lower end of the inkjet head 1 is fitted into an opening above the lid member 79, whereby the inkjet head 1 is moved. Is covered. At this time, the lower surface of the inkjet head 1 does not need to be in contact with the humectant 78 accommodated in the lid member 79. Further, when the lid member 79 covers the lower surface of the inkjet head 1, the inside of the lid member 79 does not need to be completely airtight. The humectant 78 contained in the lid member 79 is the same as the humectant absorbed in the humectant absorber 51 of the first embodiment.
[0067]
In the second embodiment, when the inkjet head 1 is at the standby position, the lower surface of the inkjet head 1 is covered with the lid member 79 and is exposed to the vapor of the humectant 78 in the lid member 79. At this time, even if the inside of the cover member 79 is not completely airtight, the humectant 78 guides the moisture in the air, and the inside of the cover member 79 is filled with saturated steam of the humectant 78 and water. As a result, similarly to the first embodiment, the evaporation of the moisture of the ink in the nozzle hole 14 can be reliably prevented, and the clogging of the nozzle hole 14 can be suppressed.
[0068]
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention, in which the lower surface of the inkjet head 1 is brought into direct contact with the humectant 78 when the inkjet head 1 is at the standby position.
[0069]
That is, in the third embodiment, a bottomed cylindrical humectant storage container 80 that stores the humectant 78 is provided below the inkjet head 1 located at the standby position. The humectant container 80 is configured to be movable in the up-down direction, so that the lower surface of the inkjet head 1 comes into contact with the humectant 78 accommodated in the humectant container 80 when moved upward. It has become. In order to ensure this contact, the lower surface of the ink jet head 1 is preferably located at a position slightly lower than the liquid level of the humectant 78 contained in the humectant container 80. The humectant 78 contained in the humectant container 80 is the same as the humectant absorbed by the humectant absorbent 51 of the first embodiment.
[0070]
Therefore, in the third embodiment, when the inkjet head 1 is at the standby position, the lower surface of the inkjet head 1 is in direct contact with the humectant 78, so that the ink in the nozzle hole 14 is similar to the first and second embodiments. The evaporation of the water can be reliably prevented, and the clogging of the nozzle hole 14 can be suppressed.
[0071]
(Embodiment 4)
FIG. 10 shows Embodiment 4 of the present invention, in which when the inkjet head 1 is at the standby position, the lower surface of the inkjet head 1 is brought into contact with a viscosity adjusting solution 83 whose viscosity at 25 ° C. is adjusted to 10 to 30 cP. It is like that.
[0072]
That is, in the fourth embodiment, instead of the humectant storage container 80 in the third embodiment, a bottomed cylindrical solution storage container 84 that stores the viscosity adjusting solution 83 is provided. The solution container 84 is configured to be movable in the vertical direction. When the solution container 84 moves upward, the lower surface of the ink jet head 1 comes into contact with the viscosity adjusting solution 83 stored in the solution container 84. Has become. The viscosity adjusting solution 83 can be easily prepared, for example, by mixing a humectant such as glycerin and water, or by mixing a penetrant and water.
[0073]
In the fourth embodiment, when the inkjet head 1 is at the standby position, the lower surface of the inkjet head 1 comes into contact with the viscosity adjusting solution 83 whose viscosity at 25 ° C. is adjusted to 10 to 30 cP. If the viscosity of the viscosity adjusting solution 83 is 10 cP or more, the boiling point of the viscosity adjusting solution 83 is considerably higher than that of water because the viscosity adjusting solution 83 is considerably higher than water (the boiling point increases as the viscosity increases). ). If the viscosity is 30 cP or less, it easily penetrates into the nozzle hole 14 having a small diameter. As a result, when the lower surface of the ink jet head 1 is in contact with the viscosity adjusting solution 83, the viscosity adjusting solution 83, which hardly evaporates, reliably closes the nozzle hole 14, so that the evaporation of the water in the ink in the nozzle hole 14 is reliably prevented. Is done. Therefore, the same operation and effect as those of the first to third embodiments can be obtained.
[0074]
As described in the first embodiment, the ink discharging means 60 for forcibly discharging the ink in the nozzle holes 14 of the inkjet head 1 is not always necessary. Since it is very likely that 83 enters the nozzle hole 14, it is highly preferable to forcibly discharge the ink in the nozzle hole 14. On the other hand, when eliminating the ink discharging means 60, the adverse effect on ink ejection can be minimized by making the viscosity of the viscosity adjusting solution 83 as small as possible.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, in the ink jet recording apparatus of the present invention, when the ink jet head is at the standby position, the surface of the ink jet head facing the recording medium is made to absorb the humectant, the humectant, or the humectant. Evaporation of ink moisture in the nozzle holes by contacting with a viscosity adjusting solution whose viscosity at 10 ° C. is adjusted to 10 to 30 cP, or by covering with a bottomed cylindrical lid member containing a humectant. Can be reliably prevented and clogging of the nozzle holes can be sufficiently suppressed even when recording is performed using ink that improves the water resistance of an image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a main part of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial bottom view of an ink jet head of the ink jet recording apparatus.
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram of a main part of the ink jet recording apparatus as viewed from a sub-scanning direction.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ink suction mechanism.
FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 5 when a cleaning mode is provided in the ink jet recording apparatus.
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 5, showing the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 5, showing the third embodiment.
FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 5, showing a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
A Inkjet recording device
1 inkjet head
14 Nozzle hole
41 Recording paper (recording medium)
51 Moisturizer absorber
60 Ink discharging means
69 Ink storage container (ink storage means)
73 Cleaning liquid
74 Cleaning liquid container
75 Ultrasonic transducer
78 Moisturizer
79 Lid member
80 Moisturizer container
83 Viscosity adjusting solution
84 Solution container

Claims

An ink jet recording apparatus that performs recording by discharging an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of water onto a recording medium,
During recording, the recording medium is positioned so as to face the recording medium, and the ink is ejected onto the recording medium from a nozzle hole opened on the surface facing the recording medium to perform recording. An inkjet head configured to be located;
An ink jet head comprising: an absorbent body configured to be in contact with a surface of the ink jet head facing the recording medium when the ink jet head is at the standby position. Expression recording device.

An ink jet recording apparatus that performs recording by discharging an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of water onto a recording medium,
During recording, the recording medium is positioned so as to face the recording medium, and the ink is ejected onto the recording medium from a nozzle hole opened on the surface facing the recording medium to perform recording. An inkjet head configured to be located;
When the inkjet head is at the standby position, the inkjet head includes a bottomed cylindrical lid member configured to cover a surface of the inkjet head that faces the recording medium and that stores a humectant. Characteristic ink jet recording apparatus.

An ink jet recording apparatus that performs recording by discharging an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of water onto a recording medium,
During recording, the recording medium is positioned so as to face the recording medium, and the ink is ejected onto the recording medium from a nozzle hole opened on the surface facing the recording medium to perform recording. An inkjet head configured to be located;
Comprising a bottomed cylindrical humectant storage container that stores the humectant,
When the inkjet head is at the standby position, the surface of the inkjet head facing the recording medium is configured to contact a humectant in the humectant storage container. Recording device.

An ink jet recording apparatus that performs recording by discharging an ink containing a water-soluble coloring material, a humectant, water, and a water-soluble substance that undergoes a polycondensation reaction in the absence of water onto a recording medium,
During recording, the recording medium is positioned so as to face the recording medium, and the ink is ejected onto the recording medium from a nozzle hole opened on the surface facing the recording medium to perform recording. An inkjet head configured to be located;
A bottomed cylindrical solution storage container that stores a viscosity-adjusted solution whose viscosity at 25 ° C. is adjusted to 10 to 30 cP,
When the inkjet head is at the standby position, the surface of the inkjet head facing the recording medium is configured to come into contact with a viscosity adjusting solution in the solution storage container. Recording device.

In the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An ink discharging means for forcibly discharging ink in nozzle holes of the inkjet head after the inkjet head has moved from a standby position to perform recording and before performing recording,
An ink jet recording apparatus comprising: an ink storing means for receiving and storing the ink discharged by the ink discharging means.

The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A bottomed cylindrical cleaning liquid storage container that stores a cleaning liquid for eliminating clogging of nozzle holes of the inkjet head,
An ultrasonic vibrator that ultrasonically vibrates the cleaning liquid in the cleaning liquid container,
During non-recording, the inkjet head is moved from the standby position, and the cleaning is performed by the ultrasonic vibrator while the surface of the inkjet head facing the recording medium is in contact with the cleaning liquid in the cleaning liquid container. An ink jet recording apparatus which is configured to be switchable to a cleaning mode in which a liquid is ultrasonically vibrated.

In the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An ink jet recording apparatus, wherein the water-soluble substance contained in the ink is a hydrolyzable silane compound.

The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 7,
An ink jet recording apparatus, wherein the ink further contains a penetrant.