【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置、および、それを用いたインクジェット記録装置のメンテナンス方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、紙、プラスチックシート、布、物品等を包含する記録保持体（以下、代表的に「紙」と称する）に対してインク、機能性液体等（以下、代表的に「インク」と称する）を吐出することにより文字、記号、画像等（以下、代表的に「画像」と称する）の記録、印刷等（以下、代表的に「記録」と称する）を行うインクジェットヘッドや、該インクジェットヘッドに対して供給されるインクを貯溜するためのインク貯溜部を含むインクジェットペンが装着されるインクジェット記録装置に関する。また、本発明は、インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置のメンテナンス方法に関するものでもある。
【０００３】
本発明において言うインクジェットペンは、インクジェットヘッドとインク貯溜部とを一体としたカートリッジ形態も、それらを互いに別体として取り外し可能に組み合せた形態も、共に包含するものを意味する。
【０００４】
このインクジェットペンは、装置本体側のキャリッジ等の搭載手段に対して着脱自在である。また、本発明において言うインクジェット記録装置は、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の出力端末として一体的に、または別体として設けられるものの他、情報読取機器等と組み合わされた複写装置、情報送受信機能を有するファクシミリ装置、布への捺染を行う機械等の種々の形態を包含するものを意味する。
【０００５】
このようなインクジェット記録装置では、一般に装置が長時間使用されずにいた場合などに、ノズル（以下、「吐出口」とも称す）のインクの水分や他の揮発成分が蒸発するなどして、インクが濃縮され、その結果、印字時の色味が変化してしまうことがある。
【０００６】
ここでいう色味変化とは、ＯＤ（光学濃度）または明度（Ｌ＊）、色度（ａ＊ｂ＊）の少なくとも一つが変化することを意味する。色味変化は、測色機を用い数値化することもできる。また、印刷した画像やパッチなどを見比べることでも認識することができる。
【０００７】
このようなインクの水分や他の揮発成分の蒸発を抑えるために、インクジェット記録装置は通常ヘッド保護手段としてのキャップが備え付けられている。
【０００８】
また、このような濃縮されたインクを排出させるために、インクジェット記録装置には何らかの排出手段が設けられていることが多い。この排出手段の一つとして、ノズルからインクを吸引しインクタンク側から新しいインクをヘッドの方へ供給するための吸引機構を挙げることができる。このような吸引機構を構成する代表的な例として、シリンダとピストンとの相対移動を利用して圧力変化を発生するシリンダポンプや、チューブをしごくことによって圧力変化を発生するチューブポンプ等を挙げることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、一定時間毎に記録動作に先立って全ての吐出口よりインクを吐出するいわゆる予備吐出を行うものがある。ここでいう予備吐出とは、画像情報とは関係なくなされる吐出のことである。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１９８９５６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、少なくとも２種類以上のインクからなるインクセット、および、２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置では、前記インクの蒸発による色味変化に応じて、色味変化の回復に必要とされるインク排出量が異なる。
【００１２】
ここでいうチップとは、同一色のインクを吐出するノズルの集合のことである。
【００１３】
上記従来例では、インクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのキャッピング手段を異ならせていないために、色味変化に回復するのに必要なインク排出量が異なってしまう。このような場合に、各チップから実質的に同一量のインクを排出した場合に、必要な排出量に比べて過多となりインクを浪費する場合や、インクの排出量が必要な排出量に比べて少なく、色味変化の回復が不十分な場合があった。
【００１４】
また、全てのインクのキャッピング手段を、蒸発を抑制する形態にできれば、それだけ、色味変化の回復に必要なインク排出量は減少するが、そのようなことができない場合が数多くある。
【００１５】
ここでいうキャッピング手段とは、キャップ・キャップ吸収体・チューブ・吸引ポンプなど、ノズルのインクの水分や他の揮発成分の蒸発速度と関係している場所全てを含んでいる。
【００１６】
例えば、キャップに穴が空いておりその穴がチューブと結合しているキャップより、穴のないキャップの方が蒸発を抑制できることは明らかである。しかし、全てのキャップを穴のないキャップにした場合、上記吸引ポンプと接続できなくなってしまい、吸引回復ができない。
【００１７】
本発明は、上述したような問題に鑑みてなされたもので、少なくとも２種類以上のインクからなるインクセット、および、２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、インクの蒸発による色味変化に応じて、少なくとも実質的にノズル口径およびノズル数が等しいチップごとのキャッピング手段を異ならせることにより、インクの蒸発量の差を軽減し、インクの蒸発による色味変化を回復させるのに必要なインクの排出量を減少させることが可能であるインクジェット記録装置のメンテナンス方法、および、それを用いたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
（１）少なくとも２種類以上のインクからなるインクセット、および、２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、該インクジェット記録装置が、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのキャッピング手段を異ならせることを特徴とするインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００１９】
（２）前記インクの蒸発による色味変化の小さいインクと色味変化の大きいインクの色味変化の比が、１：１．５〜１：２０の範囲であるようなインクセットを用いることを特徴とする（１）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２０】
（３）前記インクジェット記録装置が、前記色味変化の大きいインクの蒸発を色味変化の小さいインクの蒸発より抑制するように、チップごとのキャッピング手段を異ならせることを特徴とする（１）〜（２）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２１】
（４）チューブの材質によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１）〜（３）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２２】
（５）チューブの形状によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１）〜（４）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２３】
（６）キャップの材質によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１）〜（５）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２４】
（７）キャップの形状によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１）〜（６）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２５】
（８）キャップ内吸収体のインク保持性能によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１）〜（７）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２６】
（９）キャップ内吸収体に含有するインクの量を制御することによって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１）〜（８）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２７】
（１０）前記インクジェット記録装置が、前記色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量を、色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量よりも多くすることを特徴とした（９）に記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【００２８】
（１１）少なくとも２種類以上のインクからなるインクセット、および、２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、該インクジェット記録装置が、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのキャッピング手段を異ならせることを特徴とするインクジェット記録装置。
【００２９】
（１２）前記インクの蒸発による色味変化の小さいインクと色味変化の大きいインクの色味変化の比が、１：１．５〜１：２０の範囲であるようなインクセットを用いることを特徴とする（１１）に記載のインクジェット記録装置。
【００３０】
（１３）前記インクジェット記録装置が、前記色味変化の大きいインクの蒸発を色味変化の小さいインクの蒸発より抑制するように、チップごとのキャッピング手段を異ならせることを特徴とする（１１）〜（１２）に記載のインクジェット記録装置。
【００３１】
（１４）チューブの材質によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１１）〜（１３）に記載のインクジェット記録装置。
【００３２】
（１５）チューブの形状によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１１）〜（１４）に記載のインクジェット記録装置。
【００３３】
（１６）キャップの材質によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１１）〜（１５）に記載のインクジェット記録装置。
【００３４】
（１７）キャップの形状によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１１）〜（１６）に記載のインクジェット記録装置。
【００３５】
（１８）キャップ内吸収体のインク保持性能によって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１１）〜（１７）に記載のインクジェット記録装置。
【００３６】
（１９）キャップ内吸収体に含有するインクの量を制御することによって前記キャッピング手段を異ならせていることを特徴とする（１１）〜（１８）に記載のインクジェット記録装置。
【００３７】
（２０）前記インクジェット記録装置が、前記色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量を、色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量よりも多くすることを特徴とした（１９）に記載のインクジェット記録装置。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００３９】
＜インクジェット記録装置のキャップおよびメンテナンス方法＞
インクジェット記録装置では、一般に装置が長時間使用されずにいた場合などに、ノズル（以下、「吐出口」とも称す）近傍またはヘッド内のインクの水分や他の揮発成分が蒸発するなどして、インクが濃縮され、その結果、印字時の色味が変化してしまうことがある。このような事を防止するために、インクジェット記録装置には、蒸発を抑える目的でキャップがついている。
【００４０】
また、濃縮されたインクを排出し色味変化を回復させるために、インクジェット記録装置には何らかの排出手段が設けられていることが多い。
【００４１】
そのような排出手段の一つとして、一定時間毎に記録動作に先立って全ての吐出口よりインクを複数回吐出するいわゆる予備吐出を行うものがある。また、記録ヘッドのフェイス面をキャッピングするとともに、プリンタ内にあらかじめ設けられたポンプによりキャップ内を減圧しノズルからインクを引き出す吸引回復の手法が広く用いられている。
【００４２】
この吸引回復に用いられるポンプの種類は、大別するとピストンポンプとチューブポンプに分類することができる。ピストンポンプは、図１に示すように、ピストンポンプのピストンを移動させることによってキャップに連通される減圧室１０を減圧し、この状態で減圧室１０とキャップ内を連通させ、インクを吸引するものである。チューブポンプによる手法では、図２に示すように、コロ１１によって扱かれたチューブ１２の復元力を利用してキャップ内に負圧を発生させ、インクを吸引するものである。
【００４３】
本発明の特徴は、少なくとも２種類以上のインクからなるインクセット、および、２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、該インクジェット記録装置が、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのキャッピング手段を異ならせることである。
【００４４】
以下に好ましい発明態様を挙げる。
【００４５】
（１）、チューブの材質を異ならせる。ここでいうチューブとは、キャップと吸引ポンプ、キャップと廃インク吸収体をつなぐチューブ、または、キャップに接続しているチューブのことである。
【００４６】
例として、吸引ポンプとしてチューブポンプ用いて説明する。図３は、キャップおよびチューブポンプの詳細を示す模式的平面図である。前記チューブとは、キャップ（２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ）とチューブポンプ（３２）と廃インク吸収体（３６）をつなぐチューブ（３５）のことである。
【００４７】
すなわち、蒸発による色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップに接続されているチューブの材質を、蒸発による色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップに接続されたチューブの材質より、ガス透過性の低い物にする。
【００４８】
チューブの材質の具体的な例としては、フッ素ゴムチューブ・シリコーンゴムチューブ・ネオプレンゴムチューブ・ブチルチューブ・タイゴンチューブ・ファーメドチューブ・フルランチューブ・ノルプレンチューブ・ケムフローチューブなどがある。
【００４９】
もちろん、上記にかぎられるものではない。
【００５０】
（２）、チューブの形状を異ならせる。すなわち、蒸発による色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップに接続されているチューブの形状を、蒸発による色味変化の小さいインクが充填されたチップのチューブの形状より、気密性の高い物にする。
【００５１】
具体的な例としては、
１）チューブの長さを変える。
【００５２】
吸引ポンプとしてチューブポンプを用いて説明する。前記チューブの長さを異ならせるとは、キャップ（２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ）からチューブポンプ（３２）までの距離、または、チューブポンプ（４２）から廃インク吸収体（３６）までの距離を調節して、チップごとのチューブの長さを変えるなどがある。
【００５３】
２）チューブの内径を変える。
【００５４】
３）チューブの厚みを変える。などの手段が考えられる。
【００５５】
もちろん、上記にかぎられるものではない。
【００５６】
（３）、キャップの材質を異ならせる。すなわち、蒸発による色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップの材質を、蒸発による色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップの材質より、ガス透過性の高い物にする。
【００５７】
キャップの材質の具体的な例としては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、部率ゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｑ）、クロロスルフォン化ゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などの各種ゴム、スチレン系エラストマー（ＳＢＣ）、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ），塩ビ系エラストマー（ＴＰＶＣ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ），ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系エラストマー（ＴＰＡＥ）、フッ素系エラストマーなどの各種エラストマー、などがある。
【００５８】
もちろん、上記にかぎられるものではない。
【００５９】
（４）キャップの形状を異ならせる。すなわち、蒸発による色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップ形状を、蒸発による色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップ形状より、気密性の高い物にする。
【００６０】
具体的な例としては、
１）チューブと接続したキャップと接続していないキャップを用いる。
【００６１】
２）キャップに開いている穴の面積を変える。
【００６２】
吸引ポンプとチューブを介して接続したキャップには、通常、インクが通るための穴が空いている。この穴の面積を変えるなどがある。
【００６３】
３）キャップの厚みを変える。
【００６４】
もちろん、上記にかぎられるものではない。
【００６５】
（５）キャップ内吸収体のインク保持性能を異ならせる。すなわち、蒸発による色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体を、蒸発による色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体より、インクの保持性の高い物にする。
【００６６】
具体的な例としては、
１）キャップ内吸収体の材質をかえる。
【００６７】
２）キャップ内吸収体の密度を変える。
【００６８】
３）キャップ内吸収体の体積を変える。
【００６９】
４）キャップ内吸収体の形状を変える。などの手段が考えられる。
【００７０】
また、キャップ内吸収体に用いられる材質としては、ベルイータ（鐘紡社製商品名）やサンファイン（旭化成社製商品名）など、親水処理を施した多孔質の樹脂などが挙げられる。
【００７１】
もちろん、上記にかぎられるものではない。
【００７２】
（６）キャップ内吸収体のインク含有量を異ならせる。すなわち、色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量を、色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量より多くするなどである。
【００７３】
具体的な例としては、
１）キャップ内に予備吐出をする。
【００７４】
２）吸引する。
【００７５】
３）空吸引する。などの手段により、色味変化の大きいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量を、色味変化の小さいインクが充填されたチップのキャップ内吸収体に含有するインクの量より多くすることが考えられる。
【００７６】
もちろん、上記に限られるものではない。
【００７７】
他に、キャップ時の圧力（キャッピング圧）を異ならせるなどの手段が考えられる。
【００７８】
もちろん、上記は本発明の例であり、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのキャッピング手段を異ならせるのであれば、どのようなものでも構わない。
【００７９】
さらに、本発明は、チップごとの吸引量が実質的に等しいインクジェット記録装置の場合、特に有効である。すなわち、実質的にノズル口径およびノズル数が等しい複数のチップを有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において特に有効である。
【００８０】
ここでいう実質とは、製造する際のばらつきなどは本発明の範疇であることを意味している。例えば、実質的にノズル口径が等しいという表現には、ノズルを製造する際のばらつきによるノズル口径の違いは、本発明の範疇であることを意味している。
【００８１】
また、本発明は、インクの蒸発による色味変化の小さいインクと大きいインクの色味変化の比が、ある程度大きいものの場合に特に有効である。すなわち、インクの蒸発による色味変化の小さいインクと大きいインクの色味変化の比が１：１．５〜１：２０の範囲であるようなインクセットにおいて特に有効である。
【００８２】
また、色材濃度の高いインクと色材濃度の低いインクでは、インクが蒸発した時の色味変化が色材濃度の低いインクの方が顕著である場合が多い。このようなインクセットの場合、チップごとにキャッピング手段を異ならせることは特に有効である。すなわち、色材濃度の高いインクの充填されたチップのキャッピング手段より、色材濃度の低いインクの充填されたチップのキャッピング手段を蒸発がより抑制されるようにすることにより、少ないインク排出量で色味変化を回復させることが可能である。
【００８３】
ヘッドの構造によってもインクの蒸発による色味変化の大きさは異なってくる。このようなヘッド構造に合わせて、チップごとにキャッピング手段を異ならせることも本発明の範疇に属する。
【００８４】
もちろん、上記は本発明の例であり、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのキャッピング手段を異ならせる限りにおいては、どのような方法でも構わない。
【００８５】
＜インク＞
次に本発明に好適に用いられるインクについて説明する。
【００８６】
本発明に用いられるインクセットの着色剤としては、下記に挙げるような公知の染料や顔料を用いることができる。インク中に含有させる着色剤の含有量としては、インク全重量に対して、０．１〜１５重量％、特には１〜１０重量％の範囲とすることが好ましい。
【００８７】
インク中に含有させる染料としては、例えば、酸性染料、反応染料、直接染料、食用染料等を用いることができる。これらのアニオン性染料としては既存のものでも、新規に合成したものでもよく、画像を形成した場合に、適度な色調と濃度を有する画像が得られるものであれば大抵のものを用いることができる。又、これらのうちの何れかを混合して用いることも可能である。
【００８８】
下記に、インクに用いることのできるアニオン性染料の具体例について、インクの色調別に例示する。
【００８９】
（イエロー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー：８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、１３２
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー：１、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー：２、３、１７、２５、３７、４２
Ｃ．Ｉ．フードイエロー：３
（レッド用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド：７、１２、１３、１５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４６、５９
Ｃ．Ｉ．フードレッド：８７、９２、９４
（ブルー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１
Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー：４、５、７、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３２、３８、４０、４４、１００
（ブラック用色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック：１７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック：２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６
Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２
カラーインク中に含有させる上述したような着色剤の含有量は、例えば、インクジェット記録に用いる場合には、該インクが優れたインクジェット吐出特性を備え、又、所望の色調や濃度を有するように適宜選択すればよい。又、インクに含有される水の量は、インク全重量に対して５０〜９５重量％の範囲が好ましい。
【００９０】
更に、カラーインクを調製する際に用いる溶媒又は分散媒としては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶媒との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、以下のようなものが使用できる。
【００９１】
例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むポリオール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のような水溶性有機溶媒は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。又、水としては脱イオン水を用いることが望ましい。
【００９２】
又、上記のカラーインクをインクジェット記録方法（例えば、バブルジェット法等）で記録媒体に付着させる場合には、優れたインクジェット吐出特性を有するように、所望の粘度、表面張力を有するように調製してもかまわない。
【００９３】
＜インクジェット記録方法＞
次に本発明に、好適に用いることができるインクジェット記録方法について説明する。
【００９４】
図４は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図５は図４のＡ−Ｂ線での切断面図である。ヘッド１３はインクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１、１７−２、ＨｆＢ２、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される畜熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良い材料で形成される基板２０より成り立っている。
【００９５】
上記ヘッドの電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニスカス２３が突出し、インクがヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。
【００９６】
図６には図４に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。このマルチヘッドはマルチノズル２６を有するガラス板２７と、図４に説明したものと同じ様な発熱ヘッド２８を接着して作られている。
【００９７】
＜インクジェット記録装置＞
図７に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図７において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００９８】
６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われる。またキャップを介して不図示のポンプによって記録へッドの各インクを吸引して、記録ヘッド本来のインク、あるいはインクの本来の吐出性能を回復させる回復系ユニットを構成している。
【００９９】
６５は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。
【０１００】
これらの構成により記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。
【０１０１】
以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。
【０１０２】
尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は、上述したワイピングの時の位置と同一の位置に存在する。
【０１０３】
この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。
【０１０４】
上述の記録ヘッド６５のホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッド６５が記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホ−ムポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【０１０５】
＜インクカートリッジ＞
図８は、記録ヘッドにインクを供給する部材、例えば、チュ−ブを介して供給されるインクを収容したカ−トリッジ４５の一例を示す図である。ここで４０は供給用のインクを収納した収容部、例えば、袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、袋４０中のインクをヘッドに供給可能にする。４４は廃インクを受容する吸収体である。収容部４０としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。このようなカートリッジは、例えば図９に示したようにインクを吐出せしめる記録ヘッド９０１に着脱可能に構成されてなるとともに、該カートリッジ４５を記録ヘッドに装着した状態ではインクが記録ヘッド９０１に供給される様に構成されている。
【０１０６】
＜記録ユニット＞
本発明で使用されるインクジェット装置としては、上述の様にヘッドとカ−トリッジとが別体となったものに限らず、それらが一体になったものにも好適に用いられる。前記記録ユニットの中にはインクを収容した収容部である。例えばインクを収容する場合には、インク吸収体を収納し、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフィスを有するヘッド部からインク滴として吐出される構成になっている。
【０１０７】
又、吸収体を用いず、収容部が内部にバネ等を仕込んだ袋であるような構造でもよい。
【０１０８】
次に、第二の力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の形態として、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図１０に示す。
【０１０９】
ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、この振動板８２に接合され、電気信号により変位する圧伝素子８３と、オリフィスプレート８１、振動板等を指示固定するための基板８４とから構成されている。
【０１１０】
図１０において、インク流路８０は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口８５が形成され、振動板８２はステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与え、ひずみ応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレートの吐出口８５より吐出して記録を行うように動作する。この様な記録ヘッドは図７に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもので差しつかえない。
【０１１１】
また本発明に好適に使用できる、吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の記録ヘッドの他の実施態様として、例えば日本特許登録第２７８３６４７号公報に記載のように、いわゆるエッジシュータータイプが挙げられる。
【０１１２】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応したインク内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介してインクを吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。
【０１１３】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。
【０１１４】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
【０１１５】
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても本発明は有効である。
【０１１６】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。
【０１１７】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【０１１８】
また、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【０１１９】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【０１２０】
以上説明した本発明の実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。
【０１２１】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、またはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても良い。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１２２】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダと組み合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るものであってもよい。
【０１２３】
（実施例）
以下、実施例および比較例を用いて、さらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。なお、以下の記載で、「部」「％」と有るものは特に断らない限り、質量基準である。
【０１２４】
以下に示す成分を混合し、十分攪拌して溶解した後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧ろ過し、本実施例に用いるインクを調整した。
【０１２５】
インクセット
Ｙｅｌｌｏｗインク
成分 混合比（重量）
アシッドイエロー２３ ３．０％
１，５ペンタンジオール ５．０％
ジエチレングリコール １０．０％
アセチレノールＥＨ（商品名：川研ファインケミカル製） １．０％
水 残部
Ｍａｇｅｎｔａインク
成分 混合比（重量）
アシッドレッド２８９ ３．０％
グリセリン １０．０％
ジエチレングリコール １０．０％
尿素 １０．０％
アセチレノールＥＨ（商品名：川研ファインケミカル製） １．０％
水 残部
Ｃｙａｎインク
成分 混合比（重量）
ダイレクトブルー１９９ ３．０％
ジエチレングリコール １０．０％
尿素 １０．０％
アセチレノールＥＨ（商品名：川研ファインケミカル製） １．０％
水 残部
以上のようなインクセットを用いて以下の手順で放置試験を行った。
【０１２６】
図１１の本体を用いて放置を行った。図１１において、１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは記録ヘッドカートリッジであり、それぞれから吐出されるインク色は、それぞれ順にＣ（シアン），Ｍ（マゼンダ），Ｙ（イエロ）に対応している。ヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、それぞれのインクを貯留するインクタンクとこれらインクを吐出するための記録ヘッドとが一体で形成されている。それぞれのインクタンクに上記インクをそれぞれ充填した。ヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、ノズル径、および、ノズル数が実質的に同じものを用いた。これらヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、押さえ部材１４１によりキャリッジ１１５の上に固定されており、これらはシャフト１２１に沿ってその長手方向に往復動可能となっている。記録ヘッドの吐出口より吐出されたインクは、吐出口と微少間隔をおいて配設されるプラテン１１９に記録面を規制された記録媒体１１８に到達し、記録媒体１１８上に画像を形成する。
【０１２７】
記録ヘッドに設けられたインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体（熱エネルギーを発生する）には、ケーブル１１６を介して供給される記録データに応じた吐出信号が印加される。
【０１２８】
１１７はキャリッジ１１５をシャフト１２１に沿って往復移動させるためのキャリッジモータ、１２２はモータ１１７の駆動力をキャリッジ１１５に伝達するワイヤである。また、１２０はプラテンローラ１１９を回転駆動するためのフイードモータであり、ギア列を介してプラテンローラ１１９を駆動する。これによりプラテンローラ１１９は記録媒体１１８を装置上方に向けて搬送する。
【０１２９】
１０５はヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙの移動路のうち記録のための移動路に隣接する移動路中にその一部が突出して設けられるワイピングブレードである。ブレード１０５は、ヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙの後述されるキャッピング位置への往復移動に伴なって記録ヘッドチップの吐出口が配設される面を相対的に摺動し、この吐出口面に付着したインクやゴミ等を除去する。これにより、吐出口から吐出されるインク滴の吐出方向の偏向や吐出口面に付着したインク乾燥による吐出口の固着等が未然に防止される。
【０１３０】
２Ｃ，２Ｍ，２Ｙはヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙにそれぞれ対応してこれらカートリッジの移動路端部に沿って設けられるキャップである。キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは図１１には図示されないそれぞれキャップホルダ２ＣＨ，２ＭＨ，２ＹＨによって保持され、これらキャップホルダは、フィードモータ１２０の駆動力を利用してヘッドカートリッジの移動路に対して進退移動可能に設けられる。なお、この移動機構は図示されていない。
【０１３１】
吸引ポンプは、図３に示したようなチューブポンプを用いた。
【０１３２】
キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは、キャッピング時にはキャップホルダ２ＣＨ，２ＭＨ，２ＹＨが記録ヘッド側に移動することにより吐出口面を押圧する。これによってキャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは吐出口近傍の空間を適切に密閉する。
【０１３３】
キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの凹部はチューブを介して廃インク吸収体３３と連通し、この間にチューブポンプ３２が接続する。チューブポンプ３２は、モータ（不図示）によって回転するガイドローラ、これの一部に設けられた加圧コロ３１、およびチューブの位置を規制するためのチューブガイド３４とを具える。ガイドローラ３０の図中反時計方向の回転に伴なって加圧コロ３１はチューブの位置を順次変えながら押圧し、これにより、キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの凹部における負圧が形成され、また吸引されたインクが廃インク吸収体方向へ搬送される。
【０１３４】
キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの材質は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）であり、全ての形状は同じにした。チューブ３５は、シリコーンゴムチューブを用いた。また、全てのキャップが吸引ポンプとチューブを介して接続されている。チューブの長さは全ての色で等しく、７ｃｍであった。
【０１３５】
上記本体を用い、ＣＡＮＯＮ社製 高品位専用紙ＨＲ−１０１に１．５ｃｍ×１．５ｃｍのＣｙａｎ・Ｍａｇｅｎｔａ・Ｙｅｌｌｏｗをそれぞれ２０％のプロセスブラックのパッチを印刷し、ＭＩＮＯＲＴＡ社製 ＣＭ―２０２２分光側色計で測色し、初期の色味とした。
【０１３６】
ヘッドを図１１の本体を用いて、キャッピングし、３０℃／１０％の環境に１ヶ月間、放置した。
【０１３７】
その後、所定のメンテナンスを行い放置前と同様にパッチを印字し、ＣＭ−２０２２分光測色計で測色した後、放置前後での色味変化を算出した。印字サンプルをならべ、明所３０ｃｍの距離から目視で観察した。
【０１３８】
まず、メンテナンスをしないでパッチを印刷したところ、放置前に比べプロセスブラックのパッチが濃くなっていた。この時の色味変化（ΔＥ）を基準とした。
【０１３９】
実施例１
図１１の本体のマゼンタインクをイエローの位置（１Ｙ）に、イエローインクをマゼンタの位置（１Ｍ）の位置にいれた。マゼンタ位置のキャップ（２Ｍ）とシアン位置のキャップ（２Ｃ）を、インクを吸引するための穴の空いていないものに代え、チューブと接続せずに、同様に放置した。イエロー位置のキャップ（２Ｙ）を用いて、全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の約２割であった。目視でパッチを見比べたところ、色味変化はほとんど気にならなかった。この時の合計排出量は、０．６ｇだった。
【０１４０】
実施例２
図１１の本体のイエローキャップ（２Ｙ）とシアンキャップ（３Ｃ）のチューブの材質をノルプレンに変え、長さを１０ｃｍにし、同様に放置した。全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の約３割であった。目視でパッチを見比べたところ、色味変化はほとんど気にならなかった。この時の合計排出量は、０．６ｇだった。
【０１４１】
比較例１
図１１の本体で同様に放置した。全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の５割であった。目視でパッチを見比べたところプロセスブラックがややグリーンになっていた。この時の合計排出量は０．６ｇだった。
【０１４２】
比較例２
図１１の本体のシアンとマゼンタのキャップをチューブと接続しないものに取り替えて、同様に放置した。イエローキャップを用いて、全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の４割であった。目視でパッチを見比べたところプロセスブラックがややイエローになっていた。この時の合計排出量は０．６ｇだった。
【０１４３】
比較例３
図１１の本体のシアンとマゼンタのチューブの材質をノルプレンに変え、長さを１０ｃｍにし、同様に放置した。全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の５割であった。目視でパッチを見比べたところプロセスブラックがややグリーンになっていた。この時の合計排出量は０．６ｇだった。
【０１４４】
次に、上記インクセット、上記本体を用いて次のような放置を行った。
【０１４５】
各キャップ内吸収体のインク保持量は、放置前の各キャップ内吸収体重量から、インクを吸和せる前のキャップ内吸収体の重量を引くことで算出した。
【０１４６】
実施例３
放置前にシアンキャップ（２Ｃ）とイエローキャップ（２Ｙ）の中に、シアンチップとマゼンタチップの全ノズル、６０００発予備吐し、放置した。
【０１４７】
この時のシアンとイエローのキャップ内吸収体のインク保持量は、マゼンタのキャップ内吸収体のインク保持量の３倍であった。
【０１４８】
全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の３割であった。目視でパッチを見比べたところ、ほとんど色味変化は気にならなかった。この時の合計排出量は０．６ｇだった。
【０１４９】
比較例４
放置前にマゼンタキャップ（２Ｍ）の中に、マゼンタチップの全ノズル、４０００発予備吐を行し、放置した。
【０１５０】
この時のマゼンタのキャップ内吸収体のインク保持量は、シアンとイエローのキャップ内吸収体のインク保持量の２倍であった。
【０１５１】
全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の５割であった。目視でパッチを見比べたところ、プロセスブラックがややグリーンになっていた。この時の合計排出量は０．６ｇだった。
【０１５２】
以上のように、少なくとも２種類以上のインクからなるインクセット、および、２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、該インクジェット記録装置が、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのキャッピング手段を異ならせた場合に、少ないインク排出量で蒸発時のインクの色味変化を回復することが可能である。
【０１５３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、少なくとも２種類以上のインクからなるインクセット、および、２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、該インクジェット記録装置が、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのキャッピング手段を異ならせることで、少ないインク排出量で蒸発時のインクの色味変化を回復することが可能であるインクジェット記録装置のメンテナンス方法、および、それを用いたインクジェット記録装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストンポンプの原理を模式的に示した図である
【図２】チューブポンプの原理を模式的に示した図である。
【図３】キャップおよびチューブポンプの詳細を示す模式的平面図である。
【図４】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す縦断面図である。
【図５】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す横断面図である。
【図６】図４に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図７】インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図８】インクカートリッジの一例を示す縦断面図である。
【図９】インクカートリッジが記録ヘッドに装着された状態を示す概略平面図である。
【図１０】インクジェット記録ヘッドの別の構成例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施例に関するインクジェット記録装置の模式的斜視図である。
【符号の説明】
１０ 減圧室
１１ コロ
１２ チューブ
１３ ヘッド
１４ インク溝
１５ 発熱ヘッド
１６ 保護膜
１７−１、１７−２ 電極
１８ 発熱抵抗体層
１９ 蓄熱層
２０ 基板
２１ インク
２２ 吐出オリフィス（微細孔）
２３ メニスカス
２４ インク小滴
２５ 被記録材
２６ マルチ溝
２７ ガラス板
２８ 発熱ヘッド
３０ ガイドローラー
３１ 加圧コロ
３２ チューブポンプ
３３ キャッピング位置センサー
３４ チューブガイド
３５ チューブ
３６ 廃インク吸収体
４０ 収容部
４２ ゴム栓
４４ 廃インク吸収体
４５ カートリッジ
５１ 給紙部
５２ 紙送りローラー
５３ 排紙ローラー
６１ ブレード
６２ キャップ
６３ インク吸収体
６４ 吐出回復部
６５ 記録ヘッド
６６ キャリッジ
６７ ガイド軸
６８ モーター
６９ ベルト
８０ インク流路
８１ オリフィスプレート
８２ 振動板
８３ 圧電素子
８４ 基板
８５ 吐出口
１０５ ワイピングブレード
１１５ キャリッジ
１１６ ケーブル
１１７ キャリッジモーター
１１８ 記録媒体
１１９ プラテン
１２０ フィードモーター
１２１ シャフト
１２２ ワイヤ
１４１ 押さえ部材
９０１ 記録ヘッド
１Ｃ シアンヘッドカートリッジ
１Ｍ マゼンタヘッドカートリッジ
１Ｙ イエローヘッドカートリッジ
２Ｃ シアンキャップ
２Ｍ マゼンタキャップ
２Ｙ イエローキャップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet recording apparatus and a maintenance method for the inkjet recording apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
The present invention relates to a recording medium (hereinafter, typically referred to as "paper") including paper, a plastic sheet, a cloth, an article, and the like, and ink, a functional liquid, and the like (hereinafter, typically referred to as "ink"). An ink jet head that performs recording, printing, etc. (hereinafter, typically referred to as “recording”) of characters, symbols, images, etc. (hereinafter, typically referred to as “images”) by discharging The present invention relates to an ink-jet recording apparatus to which an ink-jet pen including an ink storage section for storing ink supplied to a head is mounted. The present invention also relates to an inkjet recording apparatus and a maintenance method for the inkjet recording apparatus.
[0003]
The ink-jet pen referred to in the present invention means both a cartridge form in which the ink-jet head and the ink storage section are integrated, and a form in which they are detachably combined separately from each other.
[0004]
This ink-jet pen is detachable from mounting means such as a carriage on the apparatus main body side. In addition, the inkjet recording apparatus referred to in the present invention may be provided integrally or separately as an output terminal of an information processing device such as a word processor or a computer. Facsimile machine having various forms, such as a machine for printing on a fabric.
[0005]
In such an ink jet recording apparatus, generally, when the apparatus has not been used for a long time, the water and other volatile components of the ink in a nozzle (hereinafter also referred to as an “ejection port”) evaporate, and Is concentrated, and as a result, the color at the time of printing may change.
[0006]
The color change herein means that at least one of OD (optical density), lightness (L *), and chromaticity (a * b *) changes. The color change can be quantified using a colorimeter. It can also be recognized by comparing printed images and patches.
[0007]
In order to suppress the evaporation of water and other volatile components of the ink, the ink jet recording apparatus is usually provided with a cap as head protection means.
[0008]
In addition, in order to discharge such concentrated ink, an ink jet recording apparatus is often provided with some discharging means. As one of the discharging means, a suction mechanism for sucking ink from the nozzle and supplying new ink from the ink tank side to the head can be cited. Representative examples of such a suction mechanism include a cylinder pump that generates a pressure change using relative movement between a cylinder and a piston, and a tube pump that generates a pressure change by squeezing a tube. (For example, see Patent Document 1).
[0009]
In addition, there is a type that performs so-called preliminary ejection in which ink is ejected from all ejection ports at predetermined time intervals prior to a printing operation. Here, the preliminary ejection is ejection performed independently of image information.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2000-198956 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, an ink set including at least two or more types of inks and an ink jet recording apparatus equipped with a head having two or more chips are required to recover the color change according to the color change due to the evaporation of the ink. The amount of discharged ink differs.
[0012]
The term "chip" as used herein refers to a set of nozzles that eject ink of the same color.
[0013]
In the above conventional example, the capping means for each chip is not changed according to the color change due to the evaporation of the ink, so that the amount of ink discharge required to recover the color change is different. In such a case, when substantially the same amount of ink is discharged from each chip, the amount of discharged ink becomes excessive compared to the required amount of waste, and the amount of discharged ink is smaller than the required amount of discharged ink. In some cases, the recovery of color change was insufficient.
[0014]
In addition, if all the ink capping means can be configured to suppress evaporation, the amount of ink discharged required for recovery from the change in color tone decreases accordingly, but there are many cases where such an operation cannot be performed.
[0015]
The capping means referred to here includes all places related to the evaporation rate of the water and other volatile components of the ink of the nozzle, such as caps, cap absorbers, tubes, and suction pumps.
[0016]
For example, it is clear that a cap without a hole can suppress evaporation more than a cap having a hole in the cap and the hole being connected to a tube. However, when all the caps are caps without holes, connection with the suction pump becomes impossible, and suction recovery cannot be performed.
[0017]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems. In an ink jet recording apparatus including an ink set including at least two or more types of inks and a head having two or more chips, the tint due to the evaporation of the ink is provided. According to the change, the capping means for each chip having at least substantially the same nozzle diameter and the same number of nozzles is made different, so that the difference in the amount of ink evaporation is reduced, and it is necessary to recover the color change due to the ink evaporation. It is an object of the present invention to provide a maintenance method for an ink jet recording apparatus capable of reducing the amount of discharged ink, and an ink jet recording apparatus using the same.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
(1) In an ink-jet recording apparatus equipped with an ink set including at least two or more types of inks and a head having two or more chips, the ink-jet recording apparatus is configured to control each chip according to a change in color due to evaporation of the ink. A maintenance method for an ink jet recording apparatus, wherein different capping means are used.
[0019]
(2) An ink set in which the ratio of the tint change between the ink having a small tint change due to the evaporation of the ink and the ink having a large tint change is in the range of 1: 1.5 to 1:20. The maintenance method of the inkjet recording apparatus according to (1), which is characterized in that:
[0020]
(3) The ink jet recording apparatus differs in capping means for each chip so that evaporation of the ink having a large change in tint is suppressed more than evaporation of ink having a small change in tint. The maintenance method of the ink jet recording apparatus according to (2).
[0021]
(4) The maintenance method for an ink jet recording apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the capping means is made different depending on the material of the tube.
[0022]
(5) The maintenance method for an ink jet recording apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the capping means is made different depending on the shape of the tube.
[0023]
(6) The maintenance method for an ink jet recording apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the capping means is made different depending on the material of the cap.
[0024]
(7) The maintenance method for an ink jet recording apparatus according to any one of (1) to (6), wherein the capping unit is changed depending on a shape of the cap.
[0025]
(8) The maintenance method for an ink jet recording apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the capping unit is made different depending on the ink holding performance of the absorber in the cap.
[0026]
(9) The maintenance method for an inkjet recording apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the capping unit is made different by controlling the amount of ink contained in the absorber in the cap.
[0027]
(10) The ink jet recording apparatus determines the amount of the ink contained in the absorber in the cap of the chip filled with the ink having a large color change by the amount of the ink in the cap of the chip filled with the ink having the small color change. (9) The maintenance method for an ink jet recording apparatus according to (9), wherein the amount of the ink is larger than the amount of ink contained in the ink.
[0028]
(11) In an ink-jet recording apparatus equipped with an ink set including at least two or more types of inks and a head having two or more chips, the ink-jet recording apparatus is configured to control each chip according to a change in color due to evaporation of the ink. An ink jet recording apparatus characterized by different capping means.
[0029]
(12) The use of an ink set in which the ratio of the tint change between the ink having a small tint change due to the evaporation of the ink and the ink having a large tint change is in the range of 1: 1.5 to 1:20. The ink jet recording apparatus according to (11), which is characterized in that:
[0030]
(13) The ink jet recording apparatus is different in capping means for each chip so that evaporation of the ink having a large change in tint is suppressed more than evaporation of ink having a small change in tint. The inkjet recording device according to (12).
[0031]
(14) The ink jet recording apparatus according to any one of (11) to (13), wherein the capping means is made different depending on the material of the tube.
[0032]
(15) The ink jet recording apparatus according to any one of (11) to (14), wherein the capping means is made different depending on the shape of the tube.
[0033]
(16) The ink jet recording apparatus according to any one of (11) to (15), wherein the capping means is made different depending on the material of the cap.
[0034]
(17) The ink jet recording apparatus according to any one of (11) to (16), wherein the capping means is made different depending on the shape of the cap.
[0035]
(18) The ink jet recording apparatus according to any one of (11) to (17), wherein the capping means is made different depending on the ink holding performance of the absorber in the cap.
[0036]
(19) The ink jet recording apparatus according to any one of (11) to (18), wherein the capping means is made different by controlling the amount of ink contained in the absorber in the cap.
[0037]
(20) The ink jet recording apparatus may determine the amount of the ink contained in the absorber in the cap of the chip filled with the ink having a large color change by using the amount of the ink contained in the chip in the cap filled with the ink having the small color change. The ink jet recording apparatus according to (19), wherein the amount of the ink is larger than the amount of ink contained in the ink.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
[0039]
<Cap and maintenance method of inkjet recording apparatus>
In an ink jet recording apparatus, generally, when the apparatus is not used for a long time, for example, moisture and other volatile components of ink near a nozzle (hereinafter also referred to as an “ejection port”) or in a head evaporate. The ink is concentrated, and as a result, the color at the time of printing may change. In order to prevent such a situation, the inkjet recording apparatus is provided with a cap for the purpose of suppressing evaporation.
[0040]
Further, in order to discharge the concentrated ink and recover the color change, the ink jet recording apparatus is often provided with some discharging means.
[0041]
As one of such discharge means, there is a means for performing so-called preliminary discharge in which ink is discharged a plurality of times from all the discharge ports at predetermined time intervals prior to a printing operation. In addition, a suction recovery method of capping the face surface of the recording head and depressurizing the inside of the cap with a pump provided in advance in the printer to draw ink from nozzles is widely used.
[0042]
The types of pumps used for this suction recovery can be roughly classified into piston pumps and tube pumps. As shown in FIG. 1, the piston pump depressurizes the decompression chamber 10 communicated with the cap by moving the piston of the piston pump, and in this state, communicates the decompression chamber 10 with the inside of the cap to suck ink. It is. In the method using a tube pump, as shown in FIG. 2, a negative pressure is generated in the cap using the restoring force of the tube 12 handled by the roller 11, and ink is sucked.
[0043]
A feature of the present invention is an ink set including at least two or more types of inks, and an ink jet recording apparatus equipped with a head having two or more chips. That is, different capping means are used for each chip.
[0044]
Preferred embodiments of the invention are described below.
[0045]
(1) Different tube materials. The tube referred to here is a tube connecting the cap to the suction pump, the cap connecting the waste ink absorber, or a tube connected to the cap.
[0046]
As an example, a description will be given using a tube pump as the suction pump. FIG. 3 is a schematic plan view showing details of the cap and the tube pump. The tube is a tube (35) that connects the cap (2C, 2M, 2Y), the tube pump (32), and the waste ink absorber (36).
[0047]
That is, the material of the tube connected to the cap of the chip filled with ink having a large change in tint due to evaporation is made smaller than the material of the tube connected to the cap of the chip filled with ink having a small change in tint due to evaporation. , A material having low gas permeability.
[0048]
Specific examples of the material of the tube include a fluorine rubber tube, a silicone rubber tube, a neoprene rubber tube, a butyl tube, a tygon tube, a farmed tube, a full run tube, a norprene tube, and a chem flow tube.
[0049]
Of course, it is not limited to the above.
[0050]
(2) The shape of the tube is changed. That is, the shape of the tube connected to the cap of the chip filled with ink having a large change in tint due to evaporation is more airtight than the shape of the tube of the chip filled with ink having a small change in tint due to evaporation. Make things.
[0051]
As a specific example,
1) Change the length of the tube.
[0052]
A description will be given using a tube pump as the suction pump. To vary the length of the tube means that the distance from the cap (2C, 2M, 2Y) to the tube pump (32) or the distance from the tube pump (42) to the waste ink absorber (36) is adjusted. Change the length of the tube for each chip.
[0053]
2) Change the inner diameter of the tube.
[0054]
3) Change the thickness of the tube. Such means are conceivable.
[0055]
Of course, it is not limited to the above.
[0056]
(3) Different cap materials. That is, the material of the cap of the chip filled with the ink having a large change in tint due to evaporation is made higher in gas permeability than the material of the cap of the chip filled with the ink having a small change in tint due to evaporation.
[0057]
Specific examples of the cap material include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), and parts. Rate rubber (IIR), ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), urethane rubber (U), silicone rubber (Q), chlorosulfonated rubber (CSM), chlorinated polyethylene (CM), acrylic rubber (ACM), epichlorohydrin rubber (CO, ECO), various rubbers such as fluoro rubber (FKM), styrene-based elastomer (SBC), olefin-based elastomer (TPO), PVC-based elastomer (TPVC), urethane-based elastomer (TPU), polyester-based elastomer (TPEE) , Polyamide-based Eras Mer (TPAE), various elastomers such as fluorine-based elastomers, and the like.
[0058]
Of course, it is not limited to the above.
[0059]
(4) Different cap shapes. That is, the cap shape of the chip filled with ink having a large change in color due to evaporation is made more airtight than the cap shape of the chip filled with ink having a small change in color due to evaporation.
[0060]
As a specific example,
1) Use a cap connected to the tube and a cap not connected.
[0061]
2) Change the area of the hole opened in the cap.
[0062]
The cap connected to the suction pump via a tube usually has a hole through which ink passes. For example, the area of the hole is changed.
[0063]
3) Change the thickness of the cap.
[0064]
Of course, it is not limited to the above.
[0065]
(5) Differentiate the ink retention performance of the absorber in the cap. In other words, the absorber in the cap of the chip filled with ink having a large change in tint due to evaporation is made to have a higher ink retention property than the absorber in the cap of the chip filled with ink having a small change in tint due to evaporation. I do.
[0066]
As a specific example,
1) Change the material of the absorber in the cap.
[0067]
2) Change the density of the absorber in the cap.
[0068]
3) Change the volume of the absorber in the cap.
[0069]
4) Change the shape of the absorber in the cap. Such means are conceivable.
[0070]
Examples of the material used for the absorber in the cap include a porous resin that has been subjected to a hydrophilic treatment, such as Bell Eita (trade name, manufactured by Kanebo) and Sunfine (trade name, manufactured by Asahi Kasei Corporation).
[0071]
Of course, it is not limited to the above.
[0072]
(6) The ink content of the absorber in the cap is made different. That is, the amount of ink contained in the absorber in the cap of the chip filled with ink having a large change in tint is larger than the amount of ink contained in the absorber in the cap of the chip filled with ink having a small change in tint. And so on.
[0073]
As a specific example,
1) Pre-discharge into the cap.
[0074]
2) Aspirate.
[0075]
3) Empty suction. By means such as, the amount of ink contained in the absorber in the cap of the chip filled with ink with a large change in tint is reduced by the amount of the ink contained in the absorber in the cap of the chip filled with ink with a small change in tint. More than the amount is conceivable.
[0076]
Of course, it is not limited to the above.
[0077]
In addition, other means such as changing the pressure at the time of capping (capping pressure) are conceivable.
[0078]
Of course, the above is an example of the present invention, and any type of capping means may be used as long as the capping means for each chip is changed according to a change in color due to evaporation of ink.
[0079]
Further, the present invention is particularly effective in the case of an ink jet recording apparatus in which the suction amounts for each chip are substantially equal. That is, the present invention is particularly effective in an ink jet recording apparatus equipped with a head having a plurality of chips having substantially the same nozzle diameter and the same number of nozzles.
[0080]
Here, “substantial” means that variations in manufacturing are within the scope of the present invention. For example, the expression that the nozzle diameters are substantially equal means that a difference in the nozzle diameter due to a variation in manufacturing the nozzle is within the scope of the present invention.
[0081]
Further, the present invention is particularly effective when the ratio of the tint change between the ink having a small tint change due to the evaporation of the ink and the large tint change is relatively large. That is, the present invention is particularly effective in an ink set in which the ratio of the tint change between the ink having a small tint change and the large tint change due to the evaporation of the ink is in the range of 1: 1.5 to 1:20.
[0082]
Further, in the ink having a high color material density and the ink having a low color material density, the change in tint when the ink evaporates is often more remarkable in the ink having a low color material density. In the case of such an ink set, it is particularly effective to use different capping means for each chip. That is, by making the capping means of the chip filled with the ink with the low color material concentration more suppressed than the capping means of the chip filled with the ink with the high color material concentration, the evaporation is suppressed, so that the ink discharge amount is small. It is possible to recover the color change.
[0083]
The magnitude of the color change due to the evaporation of the ink also differs depending on the structure of the head. Different capping means for each chip according to such a head structure also belongs to the scope of the present invention.
[0084]
Of course, the above is an example of the present invention, and any method may be used as long as the capping means for each chip is changed according to the change in color due to evaporation of the ink.
[0085]
<Ink>
Next, the ink suitably used in the present invention will be described.
[0086]
As the colorant of the ink set used in the present invention, the following known dyes and pigments can be used. The content of the coloring agent contained in the ink is preferably 0.1 to 15% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight based on the total weight of the ink.
[0087]
As the dye to be contained in the ink, for example, an acid dye, a reactive dye, a direct dye, an edible dye and the like can be used. As these anionic dyes, existing dyes or newly synthesized dyes may be used, and if an image is formed, most dyes can be used as long as an image having an appropriate color tone and density can be obtained. . It is also possible to use a mixture of any of these.
[0088]
Hereinafter, specific examples of the anionic dye that can be used for the ink will be illustrated for each color tone of the ink.
[0089]
(Color material for yellow)
C. I. Direct Yellow: 8, 11, 12, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 89, 98, 100, 110, 132
C. I. Acid Yellow: 1, 3, 7, 11, 17, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 76, 98, 99
C. I. Reactive Yellow: 2, 3, 17, 25, 37, 42
C. I. Food yellow: 3
(Color material for red)
C. I. Direct Red: 2, 4, 9, 11, 20, 23, 24, 31, 39, 46, 62, 75, 79, 80, 83, 89, 95, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226 , 227, 228, 229, 230
C. I. Acid Red: 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 42, 51, 52, 80, 83, 87, 89, 92, 106, 114, 115, 133, 134, 145 , 158, 198, 249, 265, 289
C. I. Reactive Red: 7, 12, 13, 15, 17, 20, 23, 24, 31, 42, 45, 46, 59
C. I. Food Red: 87, 92, 94
(Color material for blue)
C. I. Direct Blue: 1, 15, 22, 25, 41, 76, 77, 80, 86, 90, 98, 106, 108, 120, 158, 163, 168, 199, 226
C. I. Acid Blue: 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 29, 40, 43, 59, 62, 74, 78, 80, 90, 100, 102, 104, 117, 127, 138, 158, 161
C. I. Reactive Blue: 4, 5, 7, 13, 14, 15, 18, 19, 21, 26, 27, 29, 32, 38, 40, 44, 100
(Color material for black)
C. I. Direct black: 17, 19, 22, 31, 32, 51, 62, 71, 74, 112, 113, 154, 168, 195
C. I. Acid Black: 2, 48, 51, 52, 110, 115, 156
C. I. Food black 1,2
The content of the colorant as described above contained in the color ink is, for example, when used for inkjet recording, the ink has excellent inkjet ejection characteristics, and may be appropriately adjusted so as to have a desired color tone and density. Just select. The amount of water contained in the ink is preferably in the range of 50 to 95% by weight based on the total weight of the ink.
[0090]
Furthermore, examples of the solvent or dispersion medium used when preparing the color ink include water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. The following can be used as the water-soluble organic solvent.
[0091]
For example, alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol and tert-butyl alcohol; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide Ketones or keto alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; ethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol; Triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene Polyols having an alkylene group containing 2 to 6 carbon atoms such as recall and diethylene glycol; lower alkyl ether acetates such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate; glycerin; ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether , Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and trimethylolethane; N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3- Dimethyl-2-imidazolidinone and the like. The water-soluble organic solvents as described above can be used alone or as a mixture. It is desirable to use deionized water as the water.
[0092]
When the above color ink is applied to a recording medium by an ink jet recording method (for example, a bubble jet method), the color ink is prepared so as to have excellent ink jet discharge characteristics and to have a desired viscosity and surface tension. It doesn't matter.
[0093]
<Inkjet recording method>
Next, an inkjet recording method that can be suitably used in the present invention will be described.
[0094]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the head 13 along the ink flow path, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AB in FIG. The head 13 is obtained by bonding a heating element substrate 15 to a glass, ceramic, silicon, or plastic plate having a flow path (nozzle) 14 through which ink passes. The heating element substrate 15 includes a protective layer 16 formed of silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, or the like, electrodes 17-1, 17-2 formed of aluminum, gold, an aluminum-copper alloy, or the like, HfB2, TaN, TaAl, or the like. Heat generating resistor layer 18 formed of a material having a high melting point, thermal storage layer 19 formed of thermally oxidized silicon, aluminum oxide or the like, and substrate 20 formed of a material having good heat dissipation properties such as silicon, aluminum, and aluminum nitride. It is made up.
[0095]
When a pulse-like electric signal is applied to the electrodes 17-1 and 17-2 of the head, a region indicated by n of the heating element substrate 15 rapidly generates heat, and bubbles are generated in the ink in contact with the surface. Then, the meniscus 23 protrudes due to the generated pressure, and the ink is ejected through the nozzle 14 of the head, and becomes a small ink droplet 24 from the ejection orifice 22, and flies toward the recording material 25.
[0096]
FIG. 6 shows an external view of a multi-head in which many heads shown in FIG. 4 are arranged. This multi-head is formed by bonding a glass plate 27 having a multi-nozzle 26 and a heating head 28 similar to that described with reference to FIG.
[0097]
<Inkjet recording device>
FIG. 7 shows an example of an ink jet recording apparatus incorporating this head. In FIG. 7, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member, one end of which is held and fixed by a blade holding member to form a cantilever. The blade 61 is disposed at a position adjacent to a recording area of the recording head 65, and in this embodiment, is held in a form protruding into the movement path of the recording head 65.
[0098]
Reference numeral 62 denotes a cap on the protruding opening surface of the recording head 65, which is disposed at a home position adjacent to the blade 61, moves in a direction perpendicular to the moving direction of the recording head 65, abuts on the ink ejection opening surface, and performs capping. It has a configuration to perform. Further, reference numeral 63 denotes an ink absorber provided adjacent to the blade 61, and is held in a form protruding into the movement path of the recording head 65, similarly to the blade 61. The blade 61, the cap 62, and the ink absorber 63 constitute an ejection recovery section 64, and the blade 61 and the ink absorber 63 remove moisture, dust, and the like from the ejection port surface. Further, a recovery system unit that recovers the original ink of the recording head or the original ejection performance of the ink by sucking each ink of the recording head by a pump (not shown) through the cap.
[0099]
Reference numeral 65 denotes a recording head which has ejection energy generating means and performs recording by discharging ink on a recording material opposed to a discharge port surface provided with discharge ports, and 66 denotes a recording head 65 on which the recording head 65 is mounted. This is a carriage for performing movement. The carriage 66 is slidably engaged with the guide shaft 67, and a part of the carriage 66 is connected to a belt 69 driven by a motor 68 (not shown). As a result, the carriage 66 can move along the guide shaft 67, and the recording head 65 can move the recording area and the adjacent area. Reference numeral 51 denotes a paper feed unit for inserting a recording material, and 52 denotes a paper feed roller driven by a motor (not shown).
[0100]
With such a configuration, the recording material is fed to a position facing the ejection opening surface of the recording head 65, and is discharged to a discharge section provided with a discharge roller 53 as recording proceeds.
[0101]
In the above configuration, when the recording head 65 finishes recording and returns to the home position, the cap 62 of the ejection recovery unit 64 is retracted from the moving path of the recording head 65, but the blade 61 protrudes into the moving path. As a result, the ejection openings of the recording head 65 are wiped.
[0102]
When capping is performed with the cap 62 in contact with the ejection surface of the recording head 65, the cap 62 moves so as to protrude into the movement path of the recording head 65. When the recording head 65 moves from the home position to the recording start position, the cap 62 and the blade 61 are at the same position as the position at the time of the wiping described above.
[0103]
As a result, the ejection port surface of the recording head 65 is also wiped during this movement.
[0104]
The above-described movement of the print head 65 to the home position is not only at the end of printing or at the time of ejection recovery, but also when the printing head 65 moves adjacent to the printing area at predetermined intervals while moving through the printing area for printing. The wiping is performed in accordance with the movement.
[0105]
<Ink cartridge>
FIG. 8 is a diagram showing an example of a member for supplying ink to the recording head, for example, a cartridge 45 containing ink supplied via a tube. Here, reference numeral 40 denotes a storage portion storing the supply ink, for example, a bag, and a rubber stopper 42 is provided at the tip thereof. By inserting a needle (not shown) into the stopper 42, the ink in the bag 40 can be supplied to the head. Reference numeral 44 denotes an absorber for receiving the waste ink. The container 40 preferably has a liquid contact surface with the ink formed of polyolefin, particularly polyethylene. For example, as shown in FIG. 9, such a cartridge is configured to be detachable from a recording head 901 for discharging ink, and ink is supplied to the recording head 901 when the cartridge 45 is mounted on the recording head. It is configured so that
[0106]
<Recording unit>
The ink jet device used in the present invention is not limited to the one in which the head and the cartridge are separated as described above, but may be suitably used in an integrated device. The recording unit is a storage unit that stores ink. For example, when accommodating ink, the ink absorber is accommodated, and the ink in the ink absorber is ejected as ink droplets from a head unit having a plurality of orifices.
[0107]
Further, a structure may be used in which the storage section is a bag in which a spring or the like is charged inside without using an absorber.
[0108]
Next, as a form of an ink jet recording apparatus using the second mechanical energy, a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating element made of a piezoelectric material and a conductive material disposed to face the nozzles, An on-demand inkjet recording head that includes ink filling around the pressure generating element, displaces the pressure generating element by an applied voltage, and discharges a small droplet of ink from a nozzle can be given. FIG. 10 shows a configuration example of a recording head which is a main part of the recording apparatus.
[0109]
The head includes an ink flow path 80 communicating with an ink chamber (not shown), an orifice plate 81 for discharging ink droplets of a desired volume, a vibrating plate 82 for directly applying pressure to ink, and a vibrating plate 82 , And is composed of a pressure transmitting element 83 which is displaced by an electric signal, and a substrate 84 for pointing and fixing the orifice plate 81, the diaphragm and the like.
[0110]
In FIG. 10, an ink flow path 80 is formed of a photosensitive resin or the like, an orifice plate 81 is formed with a discharge port 85 by punching a metal such as stainless steel or nickel by electroforming or pressing, and a diaphragm 82 is formed. The piezoelectric element 83 is formed of a metal film such as stainless steel, nickel, titanium and the like and a high elastic resin film, and the piezoelectric element 83 is formed of a dielectric material such as barium titanate and PZT. The recording head having the above-described configuration applies a pulse-like voltage to the piezoelectric element 83 to generate a strain stress, and the energy of the energy deforms the diaphragm joined to the piezoelectric element 83, causing the ink in the ink flow path 80 to deform. Is pressed vertically, and an ink droplet (not shown) is ejected from the ejection port 85 of the orifice plate to perform printing. Such a recording head is used by being incorporated in a recording apparatus similar to that shown in FIG. The detailed operation of the recording apparatus may be performed in the same manner as described above.
[0111]
Further, as another embodiment of a recording head of an ejection system which can be suitably used in the present invention and which communicates bubbles with the atmosphere at the time of ejection, there is a so-called edge shooter type as described in Japanese Patent No. 2783647, for example. .
[0112]
Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. This method can be applied to any of the so-called on-demand type and continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the ink. By applying to the electrothermal transducer at least one drive signal corresponding to recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal transducer and the thermal action of the recording head is performed. This is effective because it causes film boiling on the surface and, as a result, bubbles in the ink corresponding to this drive signal one-to-one can be formed. The ink is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubbles are performed immediately and appropriately, so that ink ejection with particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.
[0113]
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in U.S. Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
[0114]
As a configuration of the recording head, in addition to a combination configuration (a linear liquid flow path or a right-angle liquid flow path) of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned respective specifications, a thermal action A configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 or U.S. Pat. No. 4,459,600 which discloses a configuration in which a portion is arranged in a bent region is also included in the present invention.
[0115]
In addition, JP-A-59-123670 which discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal transducer for a plurality of electrothermal transducers, and an aperture for absorbing a pressure wave of thermal energy. The present invention is also effective as a configuration based on JP-A-59-138461 which discloses a configuration corresponding to a discharge unit.
[0116]
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length is satisfied by a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. The present invention can exhibit the above-mentioned effects more effectively, although it may be either a configuration or a configuration as a single recording head formed integrally.
[0117]
In addition, a replaceable chip-type recording head that can be electrically connected to the device main body and supplied with ink from the device main body by being attached to the device main body, or ink that is integrated with the recording head itself The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided with a tank is used.
[0118]
It is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like, which are provided as components of the printing apparatus of the present invention, since the effects of the present invention can be further stabilized. If these are specifically mentioned, capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or suction means, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof, and recording Performing a preliminary ejection mode for performing another ejection is also effective for performing stable printing.
[0119]
Further, the printing mode of the printing apparatus is not limited to a printing mode of only a mainstream color such as black, and may be a printing head integrally configured or a combination of a plurality of printing heads. The present invention is extremely effective for an apparatus having at least one of full colors.
[0120]
In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid. However, an ink that solidifies at room temperature or below and softens at room temperature or is a liquid, or the above-described ink jet system In general, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. Anything should do.
[0121]
In addition, positively prevent temperature rise due to thermal energy by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or use ink that solidifies in a standing state to prevent evaporation of the ink. In any case, thermal energy such as ink that liquefies and is ejected as liquid ink when applied in accordance with the recording signal of thermal energy, or that already begins to solidify when it reaches the recording medium The use of an ink that liquefies for the first time is also applicable to the present invention. In such a case, as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260, the ink is held in a liquid state or a solid state in the concave portion or through hole of the porous sheet. It is good also as a form which opposes an electrothermal transducer. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
[0122]
In addition, as a form of the recording device according to the present invention, in addition to those provided integrally or separately as an image output terminal of an information processing device such as a word processor or a computer, a copying device combined with a reader, and a transmission / reception function A facsimile device may be used.
[0123]
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples as long as the gist of the present invention is not exceeded. In the following description, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
[0124]
The following components were mixed, sufficiently stirred and dissolved, and then pressure-filtered with a micro filter having a pore size of 0.2 μm (manufactured by FUJIFILM Corporation) to prepare an ink used in this example.
[0125]
Ink set
Yellow ink
Ingredient Mixing ratio (weight)
Acid Yellow 23 3.0%
1,5 pentanediol 5.0%
Diethylene glycol 10.0%
Acetyleneol EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemicals) 1.0%
Water
Magenta ink
Ingredient Mixing ratio (weight)
Acid Red 289 3.0%
Glycerin 10.0%
Diethylene glycol 10.0%
Urea 10.0%
Acetyleneol EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemicals) 1.0%
Water
Cyan ink
Ingredient Mixing ratio (weight)
Direct Blue 199 3.0%
Diethylene glycol 10.0%
Urea 10.0%
Acetyleneol EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemicals) 1.0%
Water
Using the ink set as described above, a standing test was performed according to the following procedure.
[0126]
Leaving was performed using the main body of FIG. In FIG. 11, reference numerals 1C, 1M, and 1Y denote recording head cartridges, and ink colors ejected from the cartridges correspond to C (cyan), M (magenta), and Y (yellow), respectively. In the head cartridges 1C, 1M, and 1Y, an ink tank for storing each ink and a recording head for discharging these inks are integrally formed. Each ink tank was filled with the above ink. The head cartridges 1C, 1M, and 1Y have substantially the same nozzle diameter and the same number of nozzles. The head cartridges 1C, 1M, and 1Y are fixed on the carriage 115 by a pressing member 141, and can reciprocate along the shaft 121 in the longitudinal direction. The ink ejected from the ejection port of the recording head reaches a recording medium 118 whose recording surface is regulated by a platen 119 disposed at a minute interval from the ejection port, and forms an image on the recording medium 118.
[0127]
An electrothermal transducer (generating thermal energy) as an ejection energy generating element for generating energy used for ejecting ink provided on the recording head is provided with recording data supplied via a cable 116. A corresponding ejection signal is applied.
[0128]
A carriage motor 117 reciprocates the carriage 115 along the shaft 121, and a wire 122 transmits a driving force of the motor 117 to the carriage 115. Reference numeral 120 denotes a feed motor for rotating and driving the platen roller 119, and drives the platen roller 119 via a gear train. Thereby, the platen roller 119 conveys the recording medium 118 toward the upper side of the apparatus.
[0129]
Reference numeral 105 denotes a wiping blade provided with a part protruding from a moving path adjacent to a moving path for recording among the moving paths of the head cartridges 1C, 1M, and 1Y. The blade 105 relatively slides on the surface on which the ejection port of the recording head chip is disposed as the head cartridges 1C, 1M, and 1Y reciprocate to a capping position described later. Remove attached ink and dust. This prevents the ejection direction of the ink droplets ejected from the ejection port from being deflected, and prevents the ejection port from sticking due to drying of the ink attached to the ejection port surface.
[0130]
2C, 2M, and 2Y are caps provided along the moving path ends of the head cartridges 1C, 1M, and 1Y, respectively. The caps 2C, 2M, and 2Y are held by cap holders 2CH, 2MH, and 2YH (not shown in FIG. 11), and these cap holders move forward and backward with respect to the movement path of the head cartridge using the driving force of the feed motor 120. It is provided as possible. This moving mechanism is not shown.
[0131]
As the suction pump, a tube pump as shown in FIG. 3 was used.
[0132]
The caps 2C, 2M, and 2Y press the ejection opening surfaces by moving the cap holders 2CH, 2MH, and 2YH toward the recording head during capping. Thus, the caps 2C, 2M, and 2Y properly seal the space near the discharge port.
[0133]
The recesses of the caps 2C, 2M, and 2Y communicate with the waste ink absorber 33 via a tube, and a tube pump 32 is connected therebetween. The tube pump 32 includes a guide roller rotated by a motor (not shown), a pressure roller 31 provided on a part of the guide roller, and a tube guide 34 for regulating the position of the tube. With the rotation of the guide roller 30 in the counterclockwise direction in the drawing, the pressure roller 31 presses while sequentially changing the position of the tube, whereby a negative pressure is formed in the concave portions of the caps 2C, 2M, 2Y, and suction is performed. The discharged ink is conveyed toward the waste ink absorber.
[0134]
The materials of the caps 2C, 2M, and 2Y were ethylene propylene rubber (EPDM), and all the shapes were the same. As the tube 35, a silicone rubber tube was used. All caps are connected to the suction pump via a tube. The tube length was equal for all colors, 7 cm.
[0135]
Using the above main body, 1.5% × 1.5cm cyan / magenta / yellow 20% process black patches were printed on high-quality paper HR-101 made by CANON Co., Ltd., respectively, and CM-2022 made by MINORTA Co., Ltd. The color was measured with a color meter to obtain the initial color.
[0136]
The head was capped using the main body of FIG. 11 and left in an environment of 30 ° C./10% for one month.
[0137]
Thereafter, predetermined maintenance was performed, a patch was printed in the same manner as before, and the color was measured with a CM-2022 spectrophotometer. The printed samples were arranged and visually observed from a distance of 30 cm in a light place.
[0138]
First, when patches were printed without maintenance, the process black patches were darker than before they were left unattended. The color change (ΔE) at this time was used as a reference.
[0139]
Example 1
The magenta ink of the main body in FIG. 11 was placed at the yellow position (1Y) and the yellow ink was placed at the magenta position (1M). The cap (2M) at the magenta position and the cap (2C) at the cyan position were replaced with a cap having no hole for sucking ink, and were similarly left without being connected to a tube. Using the cap (2Y) at the yellow position, suction was performed at the same ratio for all colors, and then a process black patch was printed. As a result, ΔE was about 20% of the reference. When the patches were compared visually, little change in color was noticed. The total emission at this time was 0.6 g.
[0140]
Example 2
The material of the tubes of the yellow cap (2Y) and the cyan cap (3C) of the main body in FIG. 11 was changed to norprene, the length was set to 10 cm, and the tube was similarly left. After suctioning all the colors at the same rate, when a process black patch was printed, ΔE was about 30% of the reference. When the patches were compared visually, little change in color was noticed. The total emission at this time was 0.6 g.
[0141]
Comparative Example 1
It was left in the same manner in the main body of FIG. After suctioning all the colors at the same rate, when a process black patch was printed, ΔE was 50% of the reference. When the patches were visually compared, the process black was slightly green. The total emission at this time was 0.6 g.
[0142]
Comparative Example 2
The cyan and magenta caps of the main body in FIG. 11 were replaced with ones that were not connected to the tubes, and were left in the same manner. Using a yellow cap, suction was performed at the same rate for all colors, and then a process black patch was printed. As a result, ΔE was 40% of the reference. When the patches were visually compared, the process black was slightly yellow. The total emission at this time was 0.6 g.
[0143]
Comparative Example 3
The material of the cyan and magenta tubes of the main body in FIG. 11 was changed to norprene, the length was set to 10 cm, and the tube was similarly left. After suctioning all the colors at the same rate, when a process black patch was printed, ΔE was 50% of the reference. When the patches were visually compared, the process black was slightly green. The total emission at this time was 0.6 g.
[0144]
Next, the following standing was performed using the ink set and the main body.
[0145]
The ink holding amount of each absorber in the cap was calculated by subtracting the weight of the absorber in the cap before absorbing the ink from the weight of each absorber in the cap before standing.
[0146]
Example 3
Before leaving, all nozzles of the cyan chip and the magenta chip were preliminarily ejected by 6000 shots into the cyan cap (2C) and the yellow cap (2Y), and left.
[0147]
At this time, the ink holding amounts of the cyan and yellow cap absorbers were three times the ink holding amounts of the magenta cap absorbers.
[0148]
After suctioning all the colors at the same rate, when a process black patch was printed, ΔE was 30% of the reference. When the patches were compared visually, little change in color was noticed. The total emission at this time was 0.6 g.
[0149]
Comparative Example 4
Before leaving, all nozzles of the magenta chip were preliminarily ejected at 4000 shots in the magenta cap (2M), and left to stand.
[0150]
At this time, the ink holding amounts of the magenta cap absorbers were twice the ink holding amounts of the cyan and yellow cap absorbers.
[0151]
After suctioning all the colors at the same rate, when a process black patch was printed, ΔE was 50% of the reference. When the patches were visually compared, the process black was slightly green. The total emission at this time was 0.6 g.
[0152]
As described above, in an ink set including at least two or more types of inks and an ink jet recording apparatus equipped with a head having two or more chips, the ink jet recording apparatus may be configured to generate a chip according to a change in color due to evaporation of the ink. In the case where the capping means is changed for each case, it is possible to recover a change in the tint of ink during evaporation with a small amount of discharged ink.
[0153]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an ink set including at least two or more types of inks and an ink jet recording apparatus equipped with a head having two or more chips, the ink jet recording apparatus is provided with an ink set based on evaporation of the ink. By changing the capping means for each chip according to the color change, it is possible to recover the color change of the ink at the time of evaporation with a small amount of ink discharge, and a method of maintaining the ink jet recording apparatus. Provided is an inkjet recording apparatus using the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the principle of a piston pump.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the principle of a tube pump.
FIG. 3 is a schematic plan view showing details of a cap and a tube pump.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view illustrating an example of a head of the inkjet recording apparatus.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a head of the inkjet recording apparatus.
6 is an external perspective view of a head obtained by multiplying the head shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating an example of an ink jet recording apparatus.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view illustrating an example of an ink cartridge.
FIG. 9 is a schematic plan view showing a state where the ink cartridge is mounted on a recording head.
FIG. 10 is a schematic sectional view showing another example of the configuration of the ink jet recording head.
FIG. 11 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Decompression chamber
11 rollers
12 tubes
13 head
14 Ink groove
15 Heating head
16 Protective film
17-1 and 17-2 electrodes
18 Heating resistor layer
19 Thermal storage layer
20 substrates
21 ink
22 discharge orifice (micro hole)
23 Meniscus
24 ink droplets
25 Recording material
26 Multi Groove
27 glass plate
28 Heating head
30 Guide roller
31 Pressure roller
32 tube pump
33 Capping position sensor
34 Tube Guide
35 tubes
36 Waste ink absorber
40 accommodation
42 rubber stopper
44 Waste ink absorber
45 cartridge
51 Paper feed unit
52 Paper feed roller
53 Paper ejection roller
61 blade
62 cap
63 Ink absorber
64 Discharge recovery section
65 Recording Head
66 carriage
67 Guide shaft
68 motor
69 belt
80 Ink channel
81 Orifice plate
82 diaphragm
83 Piezoelectric element
84 substrate
85 Discharge port
105 Wiping blade
115 carriage
116 cable
117 Carriage motor
118 Recording medium
119 Platen
120 feed motor
121 shaft
122 wire
141 holding member
901 recording head
1C Cyan head cartridge
1M magenta head cartridge
1Y yellow head cartridge
2C Cyan cap
2M magenta cap
2Y yellow cap
