JP2009101632A - Inkjet recording device - Google Patents
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Description
本発明は、インクを吐出するインク吐出口を備えた記録手段のヘッド回復装置及びヘッド回復方法並びに該ヘッド回復を実施するインクジェット記録装置に関する。更に詳しくは、インクを吐出するヘッドのノズルが形成されている面(以下フェイス面と言う)を払拭してヘッド性能とプリント品質を維持させるために、フェイス面のインク等を除去するためのワイパーを用いたプリンタにおける払拭装置に関係するものである。 The present invention relates to a head recovery device and a head recovery method of a recording means having an ink discharge port for discharging ink, and an ink jet recording apparatus for performing the head recovery. More specifically, a wiper for removing ink or the like on the face surface to maintain the head performance and print quality by wiping the surface (hereinafter referred to as the face surface) on which the nozzles of the head that ejects ink are formed. This relates to a wiping device in a printer using the printer.
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情報に基づいて紙、布、プラスチックシート、OHP用シート等の被記録材(記録媒体)に画像(文字や記号等を含む)を記録するものである。そのうち、インクジェット式の記録装置(インクジェット記録装置)は、記録手段(記録ヘッド)から被記録材へインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク(例えばカラーインク)を使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。 Recording devices with functions such as printers, copiers, facsimiles, etc., or recording devices used as output devices such as composite electronic devices including computers and word processors and workstations, paper, cloth, plastic sheets based on recorded information An image (including characters and symbols) is recorded on a recording material (recording medium) such as an OHP sheet. Among them, an ink jet recording apparatus (ink jet recording apparatus) performs recording by ejecting ink from a recording means (recording head) to a recording material, and the recording means can be easily made compact and has high definition. Images can be recorded at high speed, can be recorded on special paper without requiring special processing, running cost is low, non-impact method is low noise, and many types of ink (for example, For example, it is easy to record a color image using a color ink.
インクジェット記録ヘッドの吐出口から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エネルギー発生素子としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いるもの、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、この発熱作用によってインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体によって液体を加熱するものなどがある。その中でも、熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出するインクジェット式の記録手段(記録ヘッド)は、吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録をすることが可能である。特に、その中でも、電気熱変換体素子をエネルギー発生素子として用いる記録ヘッドは、小型化が容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上性が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから、有利である。 As an energy generating element that generates energy used for discharging ink from the discharge port of an ink jet recording head, an element that uses an electromechanical transducer such as a piezo element, or an electromagnetic wave such as a laser is irradiated to generate heat. There are those that eject ink droplets by a heat generating action, and those that heat a liquid by an electrothermal converter having a heating resistor. Among them, an ink jet recording means (recording head) that discharges ink as droplets using thermal energy can perform high-resolution recording because the discharge ports can be arranged at high density. In particular, a recording head using an electrothermal transducer element as an energy generating element is easy to miniaturize, and IC technology and micro-machining technology with remarkable progress in technology and improvement in reliability in recent semiconductor fields. This is advantageous because it can fully utilize these advantages, can be easily mounted at high density, and is inexpensive to manufacture.
また、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の被記録材である紙(薄紙や加工紙を含む)や樹脂薄板(OHP等)などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を被記録材として用いる記録装置も使用されるようになっている。 In addition, there are various requirements for the material of the recording material, and in recent years, development for these requirements has progressed, and paper (including thin paper and processed paper) and thin resin plates (OHP, etc.) that are ordinary recording materials. In addition to the above, a recording apparatus using cloth, leather, non-woven fabric, metal, or the like as a recording material is also used.
記録装置には、記録紙(被記録材)の搬送方向と交叉する方向に主走査しながら記録していくシリアル型の記録装置と記録紙の幅方向の所定幅(全幅を含む)の範囲をカバーするように定位置に保持された所定長さの記録ヘッドを用いて記録していくライン型の記録装置とに大別できる。本発明はこれらの記録方式を含むいずれの形式の記録装置においても適用可能なものである。上記シリアル型のインクジェット記録装置においては、通常、記録紙を所定の記録位置にセットした後、記録紙に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録ヘッドによって画像(文字や記号等を含む)を記録し、所定量の紙送り(副走査)を実行することにより記録紙に画像が形成される。 The recording apparatus includes a serial type recording apparatus that performs recording while performing main scanning in the direction crossing the conveyance direction of the recording paper (recording material) and a range of a predetermined width (including the entire width) in the width direction of the recording paper. It can be roughly classified into a line type recording apparatus that records using a recording head having a predetermined length held at a fixed position so as to cover. The present invention can be applied to any type of recording apparatus including these recording methods. In the above-described serial type ink jet recording apparatus, an image (including characters and symbols) is usually recorded by a recording head mounted on a carriage that moves along the recording paper after the recording paper is set at a predetermined recording position. An image is formed on the recording paper by executing a predetermined amount of paper feeding (sub-scanning).
上記インクジェット記録装置においては、記録動作によって記録ヘッドのヘッド面にインク滴、ごみ、ほこり、紙粉等の異物が付着することがあり、これらの異物を除去するためにクリーニング部材によりヘッド面をクリーニング(例えば摺擦による拭き取り)することが行われている。前記クリーニング部材としては、通常、ゴム状弾性材から成るゴムブレード等の可撓性部材が使用される。また、記録ヘッドの吐出口近傍のインクが乾燥し、インクの増粘、固着、堆積により吐出口の目詰まりが生じることがある。さらに、吐出口内部(液路)に発生した気泡やゴミ等によっても吐出口の目詰まりが生じることがある。これらの目詰まりを回復(予防、解消等)する方法として、例えば、キャッピング部材を用いてインクの吐出口部に密閉系を形成し、ポンプを用いて吐出口面(ヘッド面)に所定の負圧吸引力を発生させることにより吐出口よりインクを強制的に排出するという吸引回復方法が採られている。また、吸引回復によってヘッド面に付着したインクを除去するために、クリーニング部材により該ヘッド面をクリーニング(拭き取り)することも行われている。 In the above-described ink jet recording apparatus, foreign matters such as ink droplets, dust, dust, and paper dust may adhere to the head surface of the recording head due to the recording operation, and the head surface is cleaned by a cleaning member in order to remove these foreign matters. (For example, wiping by rubbing) is performed. As the cleaning member, a flexible member such as a rubber blade made of a rubber-like elastic material is usually used. Also, the ink near the discharge port of the recording head dries, and the discharge port may become clogged due to thickening, fixing, and accumulation of ink. Furthermore, clogging of the discharge port may occur due to bubbles or dust generated inside the discharge port (liquid passage). As a method for recovering (preventing, eliminating, etc.) these clogs, for example, a capping member is used to form a sealed system at the ink discharge port, and a pump is used to form a predetermined negative pressure on the discharge port surface (head surface). A suction recovery method is adopted in which ink is forcibly discharged from the ejection port by generating a pressure suction force. In order to remove ink adhering to the head surface by suction recovery, the head surface is also cleaned (wiped off) by a cleaning member.
また、これらのインクジェット記録装置に用いるインクとしては、従来は水性染料インクを用いたものが主流であったが、染料インクはそもそも染料の分子が小さいがゆえに耐光性、耐ガス性といったいわゆる耐候性が不十分であり、記録物の色味が径時的に変化してしまうという問題があった。そこで近年、水性染料インクにかわり水性顔料インクが実用化されてきている。現在用いられている顔料インクは、顔料の粒径がおよそ100nm程度と染料分子に比較してはるかに大きいため光やオゾンの影響を受けたとしても色材の退色が顕著ではなく、耐候性は染料インクに比較してはるかに良好である。 Also, as inks used in these ink jet recording apparatuses, conventionally, those using water-based dye inks have been the mainstream, but dye inks are originally so-called weather resistance such as light resistance and gas resistance because the dye molecules are small in the first place. Is insufficient, and there is a problem that the color of the recorded matter changes with time. In recent years, therefore, water-based pigment inks have been put into practical use instead of water-based dye inks. Currently used pigment inks have a pigment particle size of about 100 nm, which is much larger than dye molecules, so even if they are affected by light or ozone, the colorant fading is not noticeable and the weather resistance is Much better than dye inks.
このようなインクジェット記録装置について、図2及び図3を用いて、従来のヘッド回復装置及びヘッド回復方法について説明する。図2は従来のインクジェット記録装置のヘッド回復装置を前面方向から見て示す模式的正面図であり、図3は図2のヘッド回復装置を側面から見て示す模式的側面図である。図2及び図3において、1Aは普通紙やマット紙等に好適な、いわゆる上乗せ系の表面張力の高いブラック顔料インク(以下マットBkインクと言う)を吐出するマットBkヘッドである。1Bはインクジェット光沢紙や写真用紙等に好適な、いわゆる浸透系の表面張力の低いカラー顔料インク(ここでは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色である)を吐出するカラーヘッドである。なおヘッド1Bのこれらのインクはインクジェット記録媒体上でのインクの定着のために樹脂を添加することが多く、以下ではこれらカラー顔料インクを樹脂顔料インクと言う。2はマットBk ヘッド1A及びカラーヘッド1Bを位置決め保持する主走査キャリッジであり、3は記録方向である矢印A方向に往復移動可能な状態で主走査キャリッジ2を案内保持する主走査レールである。
With respect to such an ink jet recording apparatus, a conventional head recovery apparatus and head recovery method will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic front view showing a head recovery device of a conventional ink jet recording apparatus as seen from the front side, and FIG. 3 is a schematic side view showing the head recovery device of FIG. 2 as seen from the side. 2 and 3,
さらに、4Aはブラックヘッド1Aの吐出口部11に密閉系を形成する(キャッピングする)ゴムキャップ(マットBk ヘッド用のキャップ)であり、4Bはカラーヘッド1Bの吐出口部1Baに密閉系を形成する(キャッピングする)ゴムキャップ(カラーヘッド用のキャップ)である。これらのゴムキャップ4A、4Bは、不図示の駆動源によりキャッピング方向(矢印B方向)及び非キャッピング方向(矢印C方向)に移動可能に不図示のホルダ部材に位置決め保持されており、それによって顔料インクヘッド用のキャッピング手段が構成されている。
Further, 4A is a rubber cap (cap for mat Bk head) that forms (capping) a sealing system in the discharge port 11 of the
図2及び図3において、前記ゴムキャップ4A、4Bのそれぞれの内部には、インクを吸収保持するためのキャップ吸収部材9A、9Bが設けられている。また、吐出口部11、1Baにインクが増粘して固着堆積することを防止するために、記録(プリント)中でも、これらの吐出口から所定の時間間隔でキャップ吸収部材9A、9Bに対して予備吐が行われる。5AはマットBkヘッド用の吸引ポンプ(吸引手段)であり、5Bはカラーヘッド用の吸引ポンプ(吸引手段)であり、キャッピング状態で吐出口部11、1Baに所定の吸引圧(負圧)を発生させ、第1チューブ6A、6Bを介して吐出口部11、1Baより強制的にインクを吸引し、吸引したインクを第2チューブ7A、7Bを介して廃インク処理部材8へ排出する吸引回復(回復処理)を行う。10AはマットBkヘッド用のクリーニング部材であり、10Bはカラーヘッド用のクリーニング部材であり、これらのクリーニング部材はウレタン、ブチル、シリコン等のゴム部材又は多孔質のスポンジ系の材質等で形成されている。
2 and 3,
クリーニング部材10A、10Bは不図示の駆動源により図3中、矢印D及び矢印Eの方向に移動可能であり、矢印D方向の移動により吐出口部11,1Baを含むヘッド面に摺擦して((1)→(2)→(3)点線部)クリーニング(拭き取り清掃)を行う。クリーニングが終了した後さらに矢印D方向に移動すると、クリーニング部材10A、10Bはクリーナ11A、11Bに当接する((4)点線部)。この当接により、ヘッド面から掻きとられてクリーニング部材10A、10Bに付着したインク滴、ごみ、ほこり、紙粉等は、対応するクリーナ11A、11Bに転写される(移行する)ことで回収される。この時、キャッピング手段のキャップ4A、4Bは、不図示の駆動源により矢印C方向に移動(後退)し、クリーニング手段のクリーニング部材10A、10Bと干渉しない位置(不図示)まで退避している。
The
ここで従来のヘッド回復装置及びヘッド回復方法並びに該ヘッド回復を実施するインクジェット記録装置においては、染料インクを用いる場合には装置各部における耐久性の問題は生じないが、顔料インクを用いる場合には、インクが増粘したり固着したりするまでの経過時間が染料インクを用いる場合より短く、早期に増粘したり固着したりし、また、クリーニング部材により掻き取る(又は拭き取る)場合のクリーニング性も染料インクを用いる場合より悪いため、記録手段のヘッド面に摺擦させてクリーニングしても、該ヘッド面にインクが薄膜状に堆積し、さらにそのインクが固着してしまい、クリーニング動作ではヘッド回復を行うことができないか、きわめて困難であるという技術的課題があった。 Here, in the conventional head recovery device, the head recovery method, and the ink jet recording apparatus that performs the head recovery, there is no problem of durability in each part of the apparatus when using dye ink, but when using pigment ink. Cleaning time when ink is thickened or fixed is shorter than when dye ink is used, thickens or adheres early, and is scraped (or wiped off) by a cleaning member However, even if it is worse than when using dye ink, even if it is cleaned by rubbing against the head surface of the recording means, the ink is deposited in a thin film on the head surface, and the ink is further fixed, and the head is used in the cleaning operation. There was a technical problem that the recovery was not possible or extremely difficult.
通常染料インクは染料分子そのものが水溶液中に分散(溶解)しているが、顔料インクでは一般的に顔料粒子が親水性ではなく疎水性であるために水には溶解しないので水溶性を付与するために顔料粒子に樹脂や活性剤等を吸着させ顔料分散体として親水性を与え、水溶液中に分散させている。あるいは顔料粒子の構造自体の末端に親水基を持たせることで水溶液中に自己分散させている。 In general, dye molecules are dispersed (dissolved) in an aqueous solution. However, in pigment inks, pigment particles are generally not hydrophilic but hydrophobic, so they do not dissolve in water, so water solubility is imparted. For this purpose, resin, activator, and the like are adsorbed on the pigment particles to impart hydrophilicity as a pigment dispersion and are dispersed in an aqueous solution. Alternatively, it is self-dispersed in an aqueous solution by providing a hydrophilic group at the end of the pigment particle structure itself.
そして顔料粒子そのものが疎水性であるため、染料インクと比較して記録ヘッドから顔料インクを吐出させたときに吐出口面が顔料インクでヌレやすくなってしまう性質を持っている。また前述した樹脂を用いて顔料を分散させている、いわゆる樹脂分散系の顔料インクでは、顔料とともに樹脂も吐出口面を濡らし易いので一層顕著である。また顔料粒子がフェイス面に存在する状態で前述したワイピング動作を行うことによるフェイス面へのダメージ(削れ)等もフェイス面を濡れやすくする一因である。 Since the pigment particles themselves are hydrophobic, they have a property that the discharge port surface is easily squeezed by the pigment ink when the pigment ink is ejected from the recording head as compared with the dye ink. In the case of a so-called resin-dispersed pigment ink in which a pigment is dispersed using the above-described resin, the resin and the resin easily wet the discharge port surface, which is more remarkable. Further, damage (scraping) to the face surface caused by performing the wiping operation described above in a state where the pigment particles are present on the face surface is one factor that makes the face surface easy to get wet.
このようにして吐出口面がヌレると、インクの吐出する方向性が安定しなくなり、インクが被記録媒体上に着弾する位置精度が悪くなり画像品位が低下する。 When the discharge port surface slips in this manner, the direction of ink discharge becomes unstable, the positional accuracy of ink landing on the recording medium is deteriorated, and the image quality is lowered.
上記の問題に対して、記録ヘッドの吐出口面に顔料インクを弾くいわゆる撥水処理を施した記録ヘッドを用いれば、初期は吐出の方向性は安定するが、基本的に顔料インク等のヌレやすいインクを用いた場合は、徐々に撥水性が劣化し吐出の方向性は不安定となる。あるいは記録ヘッドの吐出特性維持のために行なわれるワイピングによっても、結果的にヌレやすい顔料インクを吐出口面に広げてしまうためその撥水性は劣化していき、画像品位の劣化を生じてしまう。 In order to solve the above problem, if a recording head that performs so-called water-repellent treatment that repels pigment ink on the ejection port surface of the recording head is used, the direction of ejection is stabilized at the beginning, but basically the liquidity of pigment ink or the like When easy-to-use ink is used, the water repellency gradually deteriorates and the direction of ejection becomes unstable. Alternatively, even wiping performed to maintain the ejection characteristics of the recording head results in spreading easily squeezed pigment ink on the ejection port surface, so that its water repellency deteriorates and image quality deteriorates.
あるいは特開平11−334074号公報に示されるように顔料インク用のヘッドとしては吐出口周辺のみを最初から親水化したようなヘッドも提案されている。 Alternatively, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-334074, a head in which only the periphery of the discharge port is made hydrophilic from the beginning has been proposed as a head for pigment ink.
しかしながら吐出口面の撥水性、または親水性等の性質は長期間維持できるものではなく、経時的に劣化していく。比較的知られているUVオゾン処理等でも、処理直後は親水性を有するが時間と共にその親水の程度が変化してしまうことがある。 However, properties such as water repellency or hydrophilicity of the discharge port surface cannot be maintained for a long period of time and deteriorate with time. Even relatively well known UV ozone treatment or the like has hydrophilicity immediately after the treatment, but the degree of hydrophilicity may change with time.
このようなフェイス面の撥水性能もしくは親水性能の変化の問題に対しては、例えば特開平10−138502号公報に示すような、いわゆるウェットワイピングと言う技術が知られている。これはフェイス面を払拭するワイパーに例えばグリセリンやポリエチレングリコール等の揮発性のきわめて低い溶剤(以下ウェット液と言う)を付着させて、そのワイパーにてフェイス面を払拭することにより、フェイスの濡れ性の変化を防止するものである。ウェット液はその作用として、第1にフェイスに蓄積されたインク増粘物や増膜物を溶解する作用があり、第2にワイパーとフェイスとの間に介在することにより潤滑材の働きをし、第3にフェイスにウェット液を付着させることでフェイス保護のための膜を形成するものである。詳細な説明は後述するとして、以下にウェットワイピングの構成の一例を記す。 To solve such a problem of change in water repellency or hydrophilic performance of the face surface, a so-called wet wiping technique as shown in, for example, JP-A-10-138502 is known. This is because the wiper that wipes the face surface is attached with a very low-volatile solvent such as glycerin or polyethylene glycol (hereinafter referred to as wet liquid), and the face surface is wiped with the wiper, thereby making the face wettability. It is intended to prevent changes. The wet liquid has the action of first dissolving the ink thickener and the film thickener accumulated on the face, and secondly acting as a lubricant by interposing between the wiper and the face. Third, a film for protecting the face is formed by attaching a wet liquid to the face. As will be described in detail later, an example of a wet wiping configuration will be described below.
図4はウェットワイピングの構成を示したもので、図3にウェットワイピングのユニットを加えたものである。ワイパー清掃部材11A,11Bよりも右側のワイパー折り返し位置近傍にウェットワイピングのユニットは設けられている。20はウェット液保持部で、21はワイパーが当接しウェット液をウェイパーに付着させる当接部である。当接部21付近には、不図示の駆動源により、ウェット液を加熱するための加熱機構22が備え付けられている。ワイパーは図中左側から11A,11Bのワイパー清掃部材にて清掃された後、清掃部材を通過してウェットワイピングのユニットに達する((4)→(5)→(6)の動作)。ワイパーは左右に往復動するが、折り返し位置にてワイパーが図の(6)のように当接部に当たるよう配置されている。そして当接部にて所定のニップ幅分に応じてウェット液が付着する(以下、当接部からワイパーへのウェット液の移動、ワイパーへの付着のことを「ウェット液の転写」と言う)ようにしたものである。
FIG. 4 shows the configuration of wet wiping, and is obtained by adding a wet wiping unit to FIG. A wet wiping unit is provided near the wiper folding position on the right side of the wiper cleaning members 11A and 11B.
しかしながら本発明者らが上記のようなウェットワイピングを搭載してヘッドのフェイス面の性能変化を検討したところ、特に低温環境下においてウェットワイピングの効果が少なく、フェイスの状態が初期に比べて変化してしまうことがわかった。そのため吐出液滴の着弾精度が悪化し、結果として印字品位を乱すことが判明した。 However, the present inventors examined the performance change of the face face of the head with the above-mentioned wet wiping installed, and the effect of the wet wiping is small especially in a low temperature environment, and the face state changes compared to the initial state. I understood that. For this reason, it has been found that the landing accuracy of the discharged droplets deteriorates, resulting in disturbing the print quality.
このような低温環境下での挙動を検討したところ、ワイパーに転写されるウェット液の量が環境で大きく変動することがわかった。ウェット液はそもそも本体装置内に本体寿命の間、保持されているべきものであるため、空気中の飽和蒸気圧の低いもの、すなわち蒸発しにくいものが好ましく、またインク増粘物への溶解性やヘッド各部材との接液性を考慮すると、インクジェットプリンタのインク組成としてもしばしば用いられるグリセリンやポリエチレングリコール等の多価アルコール類が好ましい。これらの溶剤は一般的に分子量が大きく粘度が高いものが多いので低温環境下での粘度上昇の程度も大きい。図8は一例として、グリセリンの温度粘度曲線を示したものである。常温で800cp程度の粘度が、15℃で2300cp、5℃で7000cpと、低温に行くほど急激に粘度が上昇する。 When the behavior under such a low temperature environment was examined, it was found that the amount of the wet liquid transferred to the wiper varied greatly depending on the environment. Since the wet liquid should be kept in the main unit for the life of the main unit in the first place, one with a low saturated vapor pressure in air, that is, one that does not easily evaporate, is preferred, and solubility in ink thickeners In view of the wettability with each member and the head, polyhydric alcohols such as glycerin and polyethylene glycol, which are often used as an ink composition of an ink jet printer, are preferable. Since many of these solvents generally have a large molecular weight and a high viscosity, the degree of increase in viscosity under a low temperature environment is also large. FIG. 8 shows a temperature viscosity curve of glycerin as an example. Viscosity of about 800 cp at room temperature, 2300 cp at 15 ° C, and 7000 cp at 5 ° C, the viscosity increases rapidly as the temperature decreases.
このような低温環境下におけるウェット液の粘度上昇(増粘)によりウェット液の転写量が減少するものと考えられるが、すなわちワイパーが当接部に当接したときのウェット液のワイパーに対する濡れが粘性のために不十分であったり、あるいはワイパーが当接してから戻るときにウェット液の粘性が大きいために当接部からウェット液を引きちぎりにくくなるものと考えられる。
上記のようにウェットワイピングを搭載したインクジェットプリンタにおいては、ワイパーへのウェット液の転写量が環境で大きく変動するという問題があった。すなわち低温環境ではウェット液の粘度上昇により転写量が常温よりも減少するため、所定のウェットワイプの効果が発揮できず、耐久後のフェイスの性能が劣化し印字品位を悪化させるという問題があった。 As described above, an inkjet printer equipped with wet wiping has a problem in that the amount of wet liquid transferred to the wiper varies greatly depending on the environment. In other words, in a low temperature environment, the transfer amount decreases from room temperature due to the increase in the viscosity of the wet liquid, so that the effect of the predetermined wet wipe cannot be exhibited, and the performance of the face after durability deteriorates and the print quality deteriorates. .
本件は、上記課題を解決するためになされたもので、インクジェット記録装置において、印字を行う際、ウェット液の温度調整と保温を行う事で、どの環境温度においても常に、熱変動に依る粘度増加を抑え、必要量のウェット液が、ワイパーに転写され、記録ヘッドに塗布する事を可能にし、どの環境においても、常に高品位の印字を可能にさせるものである。 This case has been made to solve the above-mentioned problems. When printing is performed in an ink jet recording apparatus, the temperature of the wet liquid is adjusted and the temperature is kept constant, so that the viscosity always increases due to thermal fluctuations at any environmental temperature. The required amount of wet liquid is transferred to the wiper and can be applied to the recording head, and high quality printing is always possible in any environment.
上記課題を解決するため、本発明は、次のような構成を備えるものとなっている。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
記録媒体上にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドを用いて、記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドに付着した汚れ等を拭き取るためのクリーニング部材と、前記記録ヘッドを洗浄する塗布液と、前期塗布液を保持するための保持手段と、前記塗布液の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により、塗布液の加熱が、必要かどうかを、判断する判断手段と、前記塗布液を加熱するための加熱手段と、所定の温度に保温するための保温手段を有する事を特徴とし、
また、前記加熱手段は、前期クリーニング部材と塗布液保持手段との等接部付近にある事を特徴とし、
また、電源ON中は、塗布液を保温し続ける事を特徴とし、
また、電源ON中の所定のタイミングのみ、塗布液を加熱させる事を特徴とするものである。
In an ink jet recording apparatus that performs recording using a recording head that performs recording by discharging ink onto a recording medium, a cleaning member for wiping off dirt and the like adhering to the recording head, and a coating liquid for cleaning the recording head And a holding means for holding the coating liquid in the previous period, a temperature measuring means for measuring the temperature of the coating liquid, and a judging means for judging whether the coating liquid needs to be heated by the temperature measuring means, It has a heating means for heating the coating solution and a heat retaining means for keeping the temperature at a predetermined temperature,
Further, the heating means is characterized in that it is in the vicinity of an isocontact portion between the cleaning member and the coating liquid holding means,
In addition, while the power is on, the coating solution is kept warm,
In addition, the coating liquid is heated only at a predetermined timing during power ON.
以上説明したように、本発明によれば、塗布液の温度を一定に保つ事によって、印字開始に際して、ウェット液の温度を所定の温度にさせる事で、粘度変化をなくし、記録ヘッドに対して、必要量のウェット液を塗布できるようになり、顔料インクを用いた時に問題であった、記録ヘッドにおけるノズル近傍の、インクの固着や膜張りの発生を減少させ、常に、高品質な印刷を行う事が出来る。また、加熱時間を限定することにより、消費電力の節約が可能になる。 As described above, according to the present invention, by keeping the temperature of the coating liquid constant, at the start of printing, by changing the temperature of the wet liquid to a predetermined temperature, the viscosity change is eliminated, and the recording head is This makes it possible to apply the required amount of wet liquid, reducing the occurrence of ink sticking and filming in the vicinity of the nozzles in the recording head, which was a problem when using pigment ink, and always provides high-quality printing. Can be done. In addition, power consumption can be saved by limiting the heating time.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明のウェットワイピングを採用したインクジェット記録装置の概略図である。図1中、35はウェットワイピング機構を含む回復装置、36は回復装置近傍であって本体側板内に設けられた温度検出部材で、ここではサーミスタを用いている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of an ink jet recording apparatus employing wet wiping according to the present invention. In FIG. 1, 35 is a recovery device including a wet wiping mechanism, and 36 is a temperature detection member provided in the vicinity of the recovery device and in the main body side plate. Here, a thermistor is used.
以下順次、[1]本体の概略動作説明、[2]回復装置の概要、[3]記録ヘッドの概要、[4]ウェットワイピングを含む回復装置の詳細な動作説明、[5]ウェットワイピングに関する重要部分の説明の順に本発明に用いられるウェットワイピング機構に関して説明し、後に実施の形態として36の温度検出部材による温度に応じた、ウェットワイピング機構の制御に関する実施例を記す。
[1]本体の概略動作説明
図1にて記録用紙等の被記録材30は、給紙ローラ31によって装置本体内に送り込まれ、紙送りローラ(搬送ローラ)32上でピンチローラ(不図示)及び紙押え板33により挟持され、該紙送りローラ32の回転を制御することにより前記マットBkヘッド1A及び前記カラーヘッド1Bで構成される記録手段(記録ヘッド)1の前面(図示の例では下面に設けられたヘッド面)から所定の隙間をおいた位置(記録位置)を通して紙送り(搬送)され、その間に記録情報に基づいて記録ヘッド1を駆動することにより画像(文字等を含む)を記録(プリント)される。主走査キャリッジ2の移動範囲内であって、記録領域を外れた位置(図示の右側端部)には、該主走査キャリッジ2のホームポジションHPが設定されている。
[2]回復装置の概要
前記ホームポジションHPの近傍には、マットBkヘッド1A及びカラーヘッド1Bのヘッド面(吐出口が形成された面)に当接(密着)して吐出口を密封することが可能なゴム状弾性材のキャップ4A、4Bを有するキャッピング手段、キャッピング状態で該キャップ4A、4Bを介して前記吐出口に負圧吸引力を発生させ得る吸引ポンプを含む吸引手段、並びに前記マットBkヘッド1A及びカラーヘッド1Bのヘッド面に摺擦してインクやほこり等の付着物を掻き取る(拭き取る)ためのクリーニング部材を含むクリーニング手段などを備えたヘッド回復装置35が配設されている。このヘッド回復装置35は、ヘッドの吐出口部をキャッピングした状態で吸引ポンプによりキャップ内に負圧を発生させ、この負圧により吐出口からインクとともに増粘インク、気泡、固着インク、ほこり等の異物を吸い出して排出除去することにより、ヘッドのインク吐出性能を回復させる回復動作を実行するためのものである。
[3]記録ヘッドの概要
記録手段(記録ヘッド)1としての前記マットBkヘッド1A及び前記カラーヘッド1Bは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、前記記録手段1は、前記電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させ、記録(印字を含むプリント等)を行うものである。
[4]ウェットワイピングを含む回復装置の詳細な動作説明
図1の回復装置35内にはウェットワイピングユニット部を含むが、これに関しては以下の回復装置の説明の中で詳細に説明する。回復装置35及びこれを用いたウェットワイピングの基本的なメカ構成やシーケンス動作は従来例で説明したものと同じであるので図2及び図4を用いて説明する。
[1] Outline of operation of main body, [2] Outline of recovery device, [3] Outline of recording head, [4] Detailed operation description of recovery device including wet wiping, [5] Important about wet wiping The wet wiping mechanism used in the present invention will be described in the order of description of the portions, and an embodiment relating to the control of the wet wiping mechanism according to the temperature by the 36 temperature detection member will be described later as an embodiment.
[1] Description of schematic operation of main body In FIG. 1, a
[2] Outline of the recovery device In the vicinity of the home position HP, the discharge port is sealed by contacting (contacting) the head surfaces (surfaces on which the discharge ports are formed) of the
[3] Outline of recording head The
[4] Detailed operation description of recovery device including wet wiping The
図2は記録装置の電源Off時、またはスタンバイ時の回復装置の状態を示すもので、マットBkヘッド1A(インク吐出口1Aa)をマットBkヘッド用のキャップ4Aに対向させ、かつ、カラーヘッド1B(インク吐出口1Ba用)をカラーヘッド用のキャップ4Bに対向させたキャッピング状態であり、ヘッド回復装置35の模式的正面図である。
FIG. 2 shows the state of the recovery device when the recording apparatus is powered off or in standby. The
通常プリンタの電源Off時や、プリンタのスタンバイ時は、キャップはこのようなヘッド保護のポジションにあって、ヘッドの吐出口へのゴミ等の付着や、吐出口からの水分蒸発を抑制している。印字信号を受信するとマットBkヘッド用のキャップ4A及び、カラーヘッド用キャップ4Bは図2中矢印C方向に下降し、キャップオープン状態となりキャリッジが操作可能な印字可能状態となる。図4はキャップオープン状態での回復装置35の模式的側面図である。
Normally, when the printer power is turned off or when the printer is on standby, the cap is in such a head protection position to prevent dust from adhering to the ejection port of the head and evaporation of moisture from the ejection port. . When the print signal is received, the
印字は主走査レール3に沿ってキャリッジ2を走査して行うが、印字中の回復動作としてキャップ上への予備吐出があげられる。9A、9Bは前述のキャップ4A、4B内に設けられたインク吸収部材であり、これらのインク吸収部材9A、9Bは、インクを吸収、保持することができる多孔質材料又はスポンジ状材料などで形成されている。印字中のキャップオープン状態では、キャップ4A、4Bをヘッド1A、1Bから離間した位置に位置決め保持したキャップオープン状態において、ヘッド1A、1Bの吐出口1Aa、1Baから前記インク吸収部材9A、9Bに向けてインクを吐出する予備吐出が行われる。
Printing is performed by scanning the
この予備吐出は、記録途中で吐出口部1Aa、1Baにおけるインクが増粘、固着することを防止するための操作であり、通常所定の時間間隔で行われる。なお、この予備吐出は不図示の予備吐出受け手段に向けて行ってもよい。この予備吐出受け手段は、例えば、容器やインク吸収部材などで構成することができる。 This preliminary discharge is an operation for preventing the ink in the discharge port portions 1Aa and 1Ba from being thickened and fixed during recording, and is usually performed at predetermined time intervals. This preliminary discharge may be performed toward a preliminary discharge receiving means (not shown). This preliminary discharge receiving means can be composed of, for example, a container or an ink absorbing member.
次に図2、図4を用いて通常のヘッド回復動作について説明する。5AはマットBkヘッド用吸引ポンプ(吸引手段)であり、5Bはカラーヘッド用の吸引ポンプ(吸引手段)である。図2に示すようにキャップ4A、4Bをヘッド1A、1Bに当接(密着)させたキャッピング状態において、ヘッド1A、1Bの吐出口1Aa、1Baに所定の吸引負圧(吸引力)を発生させることで、第1チューブ6A、6Bを介して吐出口部1Aa、1Baよりインクを強制的に吸引するとともに、吸引したインクを第2チューブ7A、7Bを介して廃インク処理部材8へ排出するという吸引回復が行われる。前記吸引ポンプ(吸引手段)5A、5Bはこのような吸引回復を行うためのものである。また、この吸引回復は、記録開始直前や、記録中の所定量の時間又は記録動作ごとに、あるいはヘッドの回復操作が必要になったことを検知したときなど、必要性を考慮して実行されるものである。
Next, a normal head recovery operation will be described with reference to FIGS. 5A is a suction pump (suction unit) for the mat Bk head, and 5B is a suction pump (suction unit) for the color head. As shown in FIG. 2, in a capping state in which the
図4において10AはマットBkヘッド用のクリーニング部材(クリーニング手段)であり、10Bはカラーヘッド用のクリーニング部材(クリーニング手段)であり、これらのクリーニング部材はウレタン、ブチル、シリコン等のゴム状部材、多孔質状部材、スポンジ状部材で形成されている。クリーニング部材10A、10Bは不図示の駆動源により矢印D及び矢印E方向に移動可能であり、矢印D方向の移動により吐出口部1Aa、1Baを含むヘッド面(吐出口が形成された吐出口面)を払拭し(図4中の(1)→(2)→(3)の動作)、該ヘッド面のクリーニング(拭き取りなどによる)を行う。クリーニングが終了しさらに矢印D方向に移動すると、クリーニング部材10A、10Bはクリーナ11A、11Bに当接する((4)位置)。つまり、クリーニング部材10A、10Bがクリーナ11A、11Bに当接することにより、ヘッド面(吐出口面)から掻きとられたインク滴、ごみ、ほこり、紙粉はクリーニング部材10A、10Bからクリーナ11A、11Bへ移行し回収される。この時、キャップ4A、4Bは不図示の駆動源により矢印C方向に移動させられ、クリーニング部材10A、10Bと干渉しない位置(不図示)まで退避している。
In FIG. 4, 10A is a cleaning member (cleaning means) for the mat Bk head, 10B is a cleaning member (cleaning means) for the color head, and these cleaning members are rubber-like members such as urethane, butyl, and silicon, It is formed of a porous member and a sponge member. The
図4はウェットワイピングの構成を示したものである。ワイパー清掃部材11A,11Bよりも右側のワイパー折り返し位置近傍にウェットワイピングのユニットは設けられている。20はウェット液保持部で、21はウェット液伝達部、21aはワイパーが当接しウェット液をウェイパーに付着させる当接部である。ワイパーは図中左側から11A,11Bのワイパー清掃部材にて清掃された後、清掃部材を通過してウェットワイピングのユニットに達する((4)→(5)→(6)の動作)。ワイパーは左右に往復動するが、折り返し位置にてワイパーが図の(6)のように当接部に当たるよう配置されている。そして当接部にて所定のニップ幅分に応じてウェット液を転写する。 FIG. 4 shows the structure of wet wiping. A wet wiping unit is provided near the wiper folding position on the right side of the wiper cleaning members 11A and 11B. 20 is a wet liquid holding section, 21 is a wet liquid transmission section, and 21a is a contact section where the wiper comes into contact and attaches the wet liquid to the weighter. The wiper is cleaned by the wiper cleaning members 11A and 11B from the left side in the drawing, and then passes through the cleaning member to reach the wet wiping unit (operation (4) → (5) → (6)). The wiper reciprocates left and right, but is arranged so that the wiper hits the contact portion as shown in FIG. Then, the wet liquid is transferred in accordance with a predetermined nip width at the contact portion.
ウェット液の転写の後に、ワイパーは再び(6)→(1)へと戻りワイパーの待機位置にて停止する。ただしこのときはワイパー清掃部材11A、11Bは、図示しない機構によって退避するように設けられている。またキャリッジ2もワイピング位置から移動して、ワイパーのワイピング面とは反対側の面ではヘッドのフェイス面を払拭しないようにしている。すなわち(6)→(5)→(3)→(1)のような動作にてワイパーは停止位置(1)に戻ることになる。
After the transfer of the wet liquid, the wiper returns from (6) to (1) again and stops at the wiper standby position. However, at this time, the wiper cleaning members 11A and 11B are provided so as to be retracted by a mechanism (not shown). The
上記のような系では初回のワイピング時は、実際にはウェット液がワイパーに転写していない状態でワイピングすることになり、初回のワイピング時にワイパーに転写したウェット液を用いて次回のウェットワイピングを行うことになる。ここで、ウェット液は非常に蒸発しにくいため次回のワイピング時にも蒸発して消失していることはない。またウェット液は通常のインクジェットプリンタに用いられるインクよりはるかに高い粘度を有しているため、ワイパーに付着した後に流失してしまうこともない。また初回1回のみのドライワイピング(ウェット液を用いないワイピング)によるフェイスの状態変化は本体寿命の間のワイピング耐久回数等に比較すると無視できるものである。 In the system as described above, at the time of the first wiping, the wiping is actually performed while the wet liquid is not transferred to the wiper. Will do. Here, since the wet liquid is very difficult to evaporate, it does not evaporate and disappear at the next wiping. Further, since the wet liquid has a viscosity much higher than that of ink used in a normal ink jet printer, it does not flow out after adhering to the wiper. In addition, the change in the state of the face due to dry wiping only once (wiping without using wet liquid) is negligible compared to the number of wiping durability during the main body life.
なお本発明は上記のような構成に限るものではなく、前述した特開平10−138502に示されるような、回転ワイパーを用いたウェットワイピングの機構を有するインクジェットプリンタに対しても有効であり、あるいは上記のようなワイパーがスライド移動する他の構成に対しても有効である。具体的には上記のようなスライドワイパーの系において(5)と(6)の間に折り返し位置を設け、そこから(1)の停止位置に戻ることも可能な構成とすることで、ウェット液の転写工程((6)の位置まで移動してから(1)へ戻る工程)を含むワイピングと、ウェット液の転写を含まない((5)と(6)の位置にて折り返し(1)へ戻る)ワイピング工程とを有することが可能となるが、このような系においても本発明は有効である。
[5]ウェットワイピングに関する重要部分の説明
以上のような回復機構を有する系において、特にウェットワイピングの構成に関する重要な要素について、すなわちウェット液やそれの保持/伝達部、ヘッドのフェイス面の状態、使用するインクについては下記のようである。
The present invention is not limited to the above-described configuration, and is also effective for an inkjet printer having a wet wiping mechanism using a rotating wiper, as shown in the above-mentioned JP-A-10-138502, or This is also effective for other configurations in which the wiper slides as described above. Specifically, in the slide wiper system as described above, a wrapping position is provided between (5) and (6), and from there, it is possible to return to the stop position of (1), so that the wet liquid Wiping including the transfer process (the process of moving to the position (6) and then returning to (1)) and the transfer of the wet liquid is not included (turn back to the position (1) at the positions (5) and (6)) ) A wiping step, the present invention is effective even in such a system.
[5] Explanation of important parts related to wet wiping In the system having the above recovery mechanism, particularly important elements related to the structure of wet wiping, that is, wet liquid and its holding / transmitting part, the state of the face face of the head, The ink used is as follows.
図4中、20はウェット液保持部であり、ここではポリプロピレン繊維をスポンジ状にしたもの(以下PPスポンジと言う)でウェット液を保持している。ポリプロピレン繊維の繊維径、繊維をスポンジ化したときの見かけ密度、スポンジ内の繊維の配向方向、スポンジを装置内に組み込むときの圧縮率、等は適宜選択して良い。21はウェット液保持部のPPスポンジ20から、ウェット液を伝達し21aのワイパー当接部にウェット液を伝達する伝達部材であり、当接部21aを含む。ここでは伝達部材21としては旭化成製サンファインAQ900を用いている。ここでウェット液保持部20と伝達部材21の間で確実にウェット液の供給が行われるようにするためには、毛管力に関してウェット液保持部20の毛管力よりも、伝達部材21の毛管力のほうが強くなければならない。そのような関係を維持しつつ、伝達部材の平均気孔径、見かけ密度、毛管力等を適宜選択しよい。
In FIG. 4,
またワイパー10A,10Bはここではポリエーテルウレタンを用い、ヘッドのフェイス面の状態は表面に撥水材をコートした撥水ヘッドを用いている。
Here, the
ウェット液としてはここではグリセリンを用いているが、グリセリンはそのものは蒸発しにくいが、空気中の水分を吸湿しやすく、また一旦吸湿した場合でも低湿度環境下では水分を放出し乾燥する特性があるため、図4中のウェット液保持部20や、伝達部材21等は吸湿、乾燥の影響を受けないように、その外周を図示しない水蒸気透過性の低い材料で遮蔽することが好ましいい。
Although glycerin is used here as the wet liquid, glycerin itself is difficult to evaporate, but it is easy to absorb moisture in the air, and even when it absorbs moisture, it releases moisture and dries in a low humidity environment. Therefore, it is preferable to shield the outer periphery of the wet
ただしウェット液保持部に存在するエアーの膨張収縮に耐えられるように、完全密閉ではなく、一部に大気連通の細孔を設けることが望ましい。 However, it is desirable not to be completely sealed but to provide a part of air communication pores so as to withstand the expansion and contraction of air existing in the wet liquid holding part.
用いるインクとしては、従来例でも説明したが、ここでは1Aのヘッドには自己分散性のマットBk顔料インクを用いている。これは顔料粒子の構造自体の末端に親水基を持たせることで顔料粒子を水溶液中に自己分散させたインクである。一方1Bのヘッドにはカラー顔料インク(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を用いているが、これらは顔料粒子を界面活性剤的な作用を持つ樹脂にて水中に分散させているインクである。
As the ink to be used, as described in the conventional example, a self-dispersible matte Bk pigment ink is used for the 1A head. This is an ink in which pigment particles are self-dispersed in an aqueous solution by providing a hydrophilic group at the end of the structure of the pigment particles. On the other hand, color pigment inks (black, cyan, magenta, yellow) are used for the
またウェット液保持部の大きさ、すなわちウェット液の必要量から逆算される保持部の容積については、次のように算出できる。まず、搭載するインクジェットプリンタの耐久枚数相当分のウェットワイピングを行ったとしてもフェイスの撥水状態に大きな変化がなく吐出液滴の着弾位置精度が許容範囲内であるために必要なウェット液の転写量を実験等で求め、これに耐久枚数相当分のワイピング回数を乗じただけのウェット液を保持可能な容積とする必要がある。 Further, the size of the wet liquid holding part, that is, the volume of the holding part calculated backward from the required amount of the wet liquid can be calculated as follows. First, even if wet wiping equivalent to the durable number of ink jet printers installed is performed, there is no significant change in the water-repellent state of the face, and the transfer of wet liquid that is necessary because the landing position accuracy of the discharged droplets is within the allowable range It is necessary to obtain a volume by an experiment or the like, and to have a volume capable of holding the wet liquid by multiplying this by the number of wipings corresponding to the durable number.
例えば上記に示した系では1回のウェットワイプに1mgのグリセリンをワイパーに転写した上で上記撥水ヘッドのフェイス面に塗布することで目標とする耐久枚数10000枚を問題なく行うことができるとすると、耐久枚数の間に必要なグリセリン量は10gとなる。 For example, in the system shown above, 1 mg of glycerin is transferred to a wiper in one wet wipe, and then applied to the face surface of the water-repellent head, and the target durable number of 10,000 sheets can be achieved without any problem. Then, the amount of glycerin required between the durable sheets is 10 g.
これに、グリセリンの密度、PPスポンジのグリセリン保持量、伝達部材のグリセリン保持量、グリセリン使いきり時の残量等を考慮すると、グリセリン保持部の容積は20cc程度が必要となる。初期のグリセリン注入量は使いきり効率にもよるが、通常100%の使い切りは期待できないので、必要量の1.2倍程度は注入しておく必要がある。もちろんこれらの条件、すなわち1回のワイピングで必要なグリセリンの量、耐久枚数、PPスポンジや伝達部材のグリセリン保持量に関しては、各プリンタの要件に応じて異なるものなので適宜設定されるべきものである。 Considering the density of glycerin, the amount of glycerin retained by the PP sponge, the amount of glycerin retained by the transmission member, the remaining amount when the glycerin is used up, the volume of the glycerin retaining portion needs to be about 20 cc. The initial glycerin injection amount depends on the exhaustion efficiency, but normally 100% can not be used up, so it is necessary to inject about 1.2 times the required amount. Of course, these conditions, that is, the amount of glycerin required for one wiping, the number of durable sheets, and the amount of glycerin retained in the PP sponge and transmission member differ depending on the requirements of each printer and should be set appropriately. .
なお本発明は上記のような形態にのみ限って適用されるものではなく、ウェット液、ウェット液保持部、伝達部材等の材料や、フェイスの状態の撥水/非撥水/親水性等や、インクの濡れ性の指標であるインク表面張力や前記フェイスに対するインクの接触角等の様々な変更が可能であり様々な形態に変形可能である。もちろんインクに関しても本明細書中は顔料インクを用いた場合を例としてあげているが、染料インクであっても本発明を適用することは可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described form, and includes materials such as a wet liquid, a wet liquid holding portion, a transmission member, water repellent / non-water repellent / hydrophilicity in a face state, etc. Various changes such as the ink surface tension, which is an index of ink wettability, and the contact angle of the ink with respect to the face, can be made and can be transformed into various forms. Of course, in the present specification, the case of using a pigment ink is also given as an example of the ink, but the present invention can also be applied to a dye ink.
以下、本発明の特徴的な構成である低温環境下におけるウェット液のワイパーへの転写量制御に関する種々の実施形態を説明してゆく。 Hereinafter, various embodiments relating to control of the transfer amount of wet liquid to a wiper under a low temperature environment, which is a characteristic configuration of the present invention, will be described.
まず、本発明の特徴的構成における第1の実施形態を説明する。 First, the first embodiment in the characteristic configuration of the present invention will be described.
ウェット液の一例であるグリセリンは、図8に示すように、温度が低くなるにつれて、その粘度は高くなっていっている。そのため、低温環境においては、粘度が高くなり、ウェットワイピングを行うのに必要な量のウェット液を、ワイパーに転写出来ない。よって、インクヘッドにおける顔料インクを除去する事が困難になり、高品質な印字が出来なくなっている。この第1の実施形態では、ウェットワイピングを行う際の、記録ヘッドに対するウェットワイピングの塗布量がほぼ一定になるようにしたインクジェット記録装置において、次のような制御動作を行うものとなっている。
この第1の実施形態では、図4と、図5のフローチャートにより説明を行う。
As shown in FIG. 8, the viscosity of glycerin, which is an example of the wet liquid, increases as the temperature decreases. Therefore, in a low temperature environment, the viscosity becomes high, and the amount of wet liquid necessary for performing wet wiping cannot be transferred to the wiper. Therefore, it is difficult to remove the pigment ink from the ink head, and high-quality printing cannot be performed. In the first embodiment, the following control operation is performed in the ink jet recording apparatus in which the amount of wet wiping applied to the recording head is substantially constant when performing wet wiping.
This first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
最初に、STEP-A1において、図1の36の温度検出部材にて、環境温度Twを測定する。次に、STEP-A2において、環境温度Twが閾値温度Thよりも高いかどうかを判断する。環境温度Twが閾値温度Thよりも高ければ、そのまま通常の印刷を行う。また、環境温度Twが閾値温度Thより低い場合は、STEP-A3に進み、ウェット液を図4の加熱機構によって、加熱し、所定温度まであげ、保温し、通常の印刷を行う。この加熱機構においては、電源がONの限り、この保温は続け、常に所定量のウェット液を、ワイパーに転写させ、記録ヘッドに塗布できるようにする。
First, in STEP-A1, the environmental temperature Tw is measured by the
ここで、閾値温度Thの例としては、Th=25度とする。この粘度であれば、記録ヘッドに必要な塗布量を得る事が出来る。 Here, as an example of the threshold temperature Th, Th = 25 degrees. With this viscosity, a coating amount necessary for the recording head can be obtained.
ここで、加熱機構で加熱する、ウェット液の所定温度の一例としては、25℃とする。これによって、粘度を800cp前後に保てるようにすると、所定量のウェット液を、記録ヘッドに塗布できる。もちろん、この加熱機構で、加熱させる温度は、この温度に限らず、それぞれに適応した温度にすることが好ましい。 Here, as an example of the predetermined temperature of the wet liquid heated by the heating mechanism, the temperature is set to 25 ° C. Thus, when the viscosity is maintained at around 800 cp, a predetermined amount of wet liquid can be applied to the recording head. Of course, the temperature to be heated by this heating mechanism is not limited to this temperature, and is preferably set to a temperature suitable for each.
ここで、一例として、図4に示すように、ウェット液保持部のワイパー当接部付近だけに加熱機構をつけてある。この方が、ウェット液の一部の加熱で済むので、より早くウェット液の加熱が行う事が可能である。しかし、加熱機構の位置は、ここにこだわる事はなく、ウェット液を加熱する事ができる位置であれば、どこに設置しても構わない。 Here, as an example, as shown in FIG. 4, a heating mechanism is provided only in the vicinity of the wiper contact portion of the wet liquid holding portion. Since this method only requires heating a part of the wet liquid, the wet liquid can be heated more quickly. However, the position of the heating mechanism is not particularly limited here, and may be installed anywhere as long as the wet liquid can be heated.
また、今回一例として、図4において、ウェット液保持部とワイパーは、水平に当接するようにしてあるが、この当接部は、水平に限らず、角度を持たせて、ウェット液保持部とワイパーの当接面積を大きくしても構わない。 In addition, as an example this time, in FIG. 4, the wet liquid holding unit and the wiper are in contact with each other horizontally, but this contact part is not limited to horizontal, and has an angle so that the wet liquid holding unit and the wiper are in contact with each other. The contact area of the wiper may be increased.
このようにして、電源ONに際して、環境温度を測定し、ウェット液の温度を所定の温度にさせる事で、粘度変化をなくし、ウェットワイピングを行うことで、記録ヘッドに対して、必要量のウェット液を塗布できるようになり、顔料インクを使用した場合でも、記録ヘッドのフェイス面において、インクの固着や膜張りの発生を減少させ、常に、高品質な印刷を行う事が出来る。 In this way, when the power is turned on, the ambient temperature is measured, and the wet liquid temperature is set to a predetermined temperature, thereby eliminating the viscosity change and performing the wet wiping, so that the necessary amount of wet is applied to the recording head. The liquid can be applied, and even when pigment ink is used, it is possible to reduce the occurrence of ink sticking and film tension on the face surface of the recording head, and always perform high-quality printing.
本発明の特徴的構成における第2の実施形態を説明する。 A second embodiment of the characteristic configuration of the present invention will be described.
この第2の実施形態では、ウェットワイピング処理が可能なインクジェット記録装置において次のような制御動作を行うものとなっている。実施例1のように、常に、ウェット液を温めておくと、いつでも、最適な印字を行える反面、電源ONの間は、電力を消費しつづける事になる。そこで、印刷開始された時に、加熱が必要かどうかを判断し、印刷開始から過熱を行い、電源ONから、印刷開始までの時間における、電力消費量を抑える。 In the second embodiment, the following control operation is performed in an inkjet recording apparatus capable of wet wiping. If the wet liquid is always warmed as in the first embodiment, optimum printing can be performed at any time, but power is continuously consumed while the power is on. Therefore, when printing is started, it is determined whether heating is necessary, overheating from the start of printing is performed, and power consumption in the time from the power ON to the start of printing is suppressed.
第2の実施形態を図6のフローチャートにより説明を行う。 The second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
印刷命令が行われたら、最初に、STEP-B1において、図1の36の温度検出部材にて、環境温度Twを測定する。次に、STEP-B2において、環境温度Twが閾値温度Thよりも高いかどうかを判断する。環境温度Twが閾値温度Thよりも高ければ、STEP-B4に進む。また、環境温度Twが閾値温度Thより低い場合は、STEP-B3に進み、ウェット液を図4の加熱機構によって、加熱し、所定温度まであげ、保温し、STEP-B4に進む。次に、STEP-B4において、吸引回復が必要な状態かを判断する。吸引回復が必要な状態でなければ、STEP-B6に進む。また、吸引回復が必要な状態ならば、STEP-B5に進み、吸引回復を行い、STEP-B6に進む。次に、STEP-B6において、ウェットワイピングを行い、STEP-B7において、印字を行う。次に、STEP-B8に進み、印字データを受信したかを判断する。印字データを受信しなければ、STEP-B9に進み、印字データを受信したならば、STEP-B7に進み印字を続ける。次に、STEP-B9において、所定時間待機したかを判断する。所定時間経過していなければ、STEP-B8に進み、待機を続け、所定時間を経過していれば、STEP-B10に進む。STEP-B10においては、ウェットワイピングを行い、記録ヘッドに付着したインクの除去を行う。次に、STEP-B11で、キャッピングを行い、待機する。
When the print command is issued, first, in STEP-B1, the environmental temperature Tw is measured by the
ここで、ウェット液の保温は、電源オフになるまで、保温を続け、次の印字データを待つようにする。 Here, the wet liquid is kept warm until the power is turned off, and the next print data is awaited.
ここで、加熱機構で加熱する、ウェット液の所定温度の一例としては、25℃とする。これによって、粘度を800cp前後に保てるようにすると、所定量のウェット液を、記録ヘッドに塗布できる。もちろん、この加熱機構で、過熱させる温度は、この温度に限らず、それぞれに適応した温度にすることが好ましい。 Here, as an example of the predetermined temperature of the wet liquid heated by the heating mechanism, the temperature is set to 25 ° C. Thus, when the viscosity is maintained at around 800 cp, a predetermined amount of wet liquid can be applied to the recording head. Needless to say, the temperature at which the heating mechanism is heated is not limited to this temperature, and it is preferable to set a temperature suitable for each.
ここで、STEP-B9で待機する時間の一例としては、60秒とする。この待機時間も、この一例に依らず、インクの物性やインクジェットプリンター本体の特性に合わせて、それぞれに適応した時間が設定されることが好ましい。 Here, as an example of the waiting time in STEP-B9, it is set to 60 seconds. This waiting time is not dependent on this example, and it is preferable to set a suitable time according to the physical properties of the ink and the characteristics of the ink jet printer main body.
このようにして、印字開始にする前に、ウェットワイピングを行う際、ウェット液の温度を所定の温度にさせる事で、粘度変化をなくし、記録ヘッドに対して、必要量のウェット液を塗布できるようになり、顔料インクを用いた場合でも、記録ヘッドのフェイス面における、インクの固着や膜張りの発生を減少させ、常に、高品質な印刷を行う事が出来る。さらに、電源ONからウェット液を加熱、保温するのではなく、印字開始から行う事で、消費電力を節約できる。 In this way, when wet wiping is performed before printing starts, the temperature of the wet liquid is set to a predetermined temperature, so that a change in viscosity can be eliminated and a necessary amount of wet liquid can be applied to the recording head. As a result, even when pigment ink is used, it is possible to reduce the occurrence of ink sticking and film tension on the face surface of the recording head, and always perform high-quality printing. Furthermore, power consumption can be saved by starting from the start of printing rather than heating and keeping wet liquid from turning on the power.
本発明の特徴的構成における第3の実施形態を説明する。 A third embodiment of the characteristic configuration of the present invention will be described.
この第3の実施形態では、ウェットワイピング処理が可能なインクジェット記録装置において次のような制御動作を行うものとなっている。常に、ウェット液を温めておくと、電力を消費しつづける事になるので、印刷時に限って、ウェット液を加熱することとする。 In the third embodiment, the following control operation is performed in an inkjet recording apparatus capable of wet wiping. If the wet liquid is always warmed up, power will continue to be consumed. Therefore, the wet liquid is heated only during printing.
第2の実施形態を図7のフローチャートにより説明を行う。 The second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
印刷命令が行われたら、最初に、STEP-C1において、図1の36の温度検出部材にて、環境温度Twを測定する。次に、STEP-C2において、環境温度Twが閾値温度Thよりも高いかどうかを判断する。環境温度Twが閾値温度Thよりも高ければ、STEP-C4に進む。また、環境温度Twが閾値温度Thより低い場合は、STEP-C3に進み、ウェット液を図4の加熱機構によって、加熱し、所定温度まで上げ、保温し、STEP-C4に進む。次に、STEP-C4において、吸引回復が必要な状態かを判断する。吸引回復が必要な状態でなければ、STEP-C6に進む。また、吸引回復が必要な状態ならば、STEP-C5に進み、吸引回復を行い、STEP-C6に進む。次に、STEP-C6において、ウェットワイピングを行い、STEP-C7において、印字を行う。次に、STEP-C8に進み、印字データを受信したかを判断する。印字データを受信しなければ、STEP-C9に進み、印字データを受信したならば、STEP-C7に進み印字を行う。次に、STEP-C9において、所定時間待機したかを判断する。所定時間経過していなければ、STEP-C8に進み、待機を続け、所定時間を経過していれば、STEP-C10に進む。STEP-C10においては、ウェットワイピングを行い、記録ヘッドに付着したインクの除去を行う。次に、STEP-C11で、ウェットワイピング液の保温を終了し、STEP-C12において、キャッピングを行い、次の印字データが来るまで待機する。
When the printing command is issued, first, in STEP-C1, the environmental temperature Tw is measured by the
ここで、加熱機構で加熱する、ウェット液の所定温度の一例としては、25℃とする。これによって、粘度を800cp前後に保てるようにすると、所定量のウェット液を、記録ヘッドに塗布できる。もちろん、この加熱機構で、過熱させる温度は、この温度に限らず、それぞれに適応した温度にすることが好ましい。 Here, as an example of the predetermined temperature of the wet liquid heated by the heating mechanism, the temperature is set to 25 ° C. Thus, when the viscosity is maintained at around 800 cp, a predetermined amount of wet liquid can be applied to the recording head. Needless to say, the temperature at which the heating mechanism is heated is not limited to this temperature, and it is preferable to set a temperature suitable for each.
ここで、STEP-C9で待機する時間の一例としては、60秒とする。この待機時間も、この一例に依らず、インクの物性やインクジェットプリンター本体の特性に合わせて、それぞれに適応した時間が設定されることが好ましい。 Here, as an example of the waiting time in STEP-C9, it is set to 60 seconds. This waiting time is not dependent on this example, and it is preferable to set a suitable time according to the physical properties of the ink and the characteristics of the ink jet printer main body.
このようにして、印字開始にする前に、ウェットワイピングを行う際、ウェット液の温度を所定の温度にさせる事で、粘度変化をなくし、記録ヘッドに対して、必要量のウェット液を転写できるようになり、顔料インクを用いても、インクの固着や膜張りの発生を減少させ、常に、高品質な印刷を行う事が出来る。さらに、印字データが来た時のみ、ウェット液の加熱、保温を行う事で、消費電力をさらに節約できる。 In this way, when performing wet wiping before starting printing, the temperature of the wet liquid is set to a predetermined temperature, thereby eliminating the change in viscosity and transferring the necessary amount of wet liquid to the recording head. Thus, even when pigment ink is used, the occurrence of ink sticking and film tension can be reduced, and high-quality printing can always be performed. Furthermore, power consumption can be further saved by heating and keeping the wet liquid only when print data is received.
また、以上において、前記記録ヘッドはインクを吐出することにより記録を行うヘッドとすることができ、さらに前記ヘッドは、インクを吐出するために利用されるエネルギとしてインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する発熱素子を有するものとすることができる。 Further, in the above, the recording head can be a head that performs recording by discharging ink, and the head further has thermal energy that causes film boiling in the ink as energy used for discharging the ink. It is possible to have a heat generating element that generates.
なお、本明細書において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、記録媒体上に、広く画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も言うものとする。 In this specification, “record” is not only formed when significant information such as characters and figures is formed, but also manifested so that human beings can perceive it visually. Regardless of whether or not the image, pattern, pattern or the like is widely formed on the recording medium, or the medium is processed.
ここで、「記録媒体」とは、一般的なプリント装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチックフィルム、金属板等、インクを受容可能な物も言うものとする。 Here, the “recording medium” refers not only to paper used in a general printing apparatus, but also widely to materials that can accept ink, such as cloth, plastic film, metal plate, and the like.
さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工に供され得る液体を言うものとする。 Further, the term “ink” should be interpreted broadly in the same way as the definition of “recording”. When applied to a recording medium, it is used for forming an image, pattern, pattern, etc. or processing the recording medium. Say liquid to get.
なお本発明のウェットワイピング動作の入るタイミングについては説明してこなかったが、従来から行われているように、記録ヘッドのキャップオープン状態が所定時間継続したときに、吐出口面が乾燥している可能性があるので行うようにした、いわゆるタイマワイピングの入るタイミングや、吐出ドットカウントを行って所定量以上の記録がなされた場合に吐出口面がインクミストで汚れている可能性があるために行う、いわゆるドットカウントワイピングの入るタイミングで本発明のウェットワイピングを行うようにするのが好ましい。 Although the timing of entering the wet wiping operation of the present invention has not been described, the discharge port surface is dry when the cap open state of the recording head continues for a predetermined time as has been conventionally done. This is because there is a possibility that the so-called timer wiping timing is entered, or when the discharge dot count is recorded and the recording exceeds a predetermined amount, the discharge port surface may be stained with ink mist. It is preferable to perform the wet wiping of the present invention at the timing when so-called dot count wiping is performed.
あるいはこれも従来から行われているが、キャップクローズの前に記録ヘッドの吐出口面に付着したインクを除去しその後の放置に備えるようにするため、キャップクローズ前のタイミングでも本発明のウェットワイピングを行うことが好ましい。 Alternatively, the conventional wet wiping is also performed at the timing before closing the cap in order to remove the ink adhering to the ejection port surface of the recording head before closing the cap and prepare for leaving it after that. It is preferable to carry out.
また長期放置後であって、記録ヘッドの吐出口に固着/増粘インクが存在する場合に行われる吸引回復動作後も吐出口面に吸引残りのインクが比較的大量に付着しているため、このインク残りを除去するために吸引後のタイミングでも本発明のウェットワイピングを行うことが好ましい。 In addition, since a relatively large amount of ink remaining on the discharge port surface is adhered to the discharge port surface even after a long period of time and after the suction recovery operation performed when the fixed / thickened ink is present in the discharge port of the recording head, In order to remove the remaining ink, it is preferable to perform the wet wiping of the present invention at the timing after the suction.
また、特開平10−138503号広報に示されるように、処理液(塗布液)を加熱して、ウェットワイピングを行う機構を提案されているが、これは、固化している処理液(塗布液)をウェットワイピングを行うために、液化するために溶かしている構成であり、本発明の塗布液の温度を一定に保つ事によって、印字開始に際して、ウェット液の温度を所定の温度にさせる事で、粘度変化をなくし、記録ヘッドに対して、必要量のウェット液を塗布できる構成とは、設計思想が異なっている。 In addition, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-138503, a mechanism for performing wet wiping by heating a processing liquid (coating liquid) has been proposed. In order to perform wet wiping, the temperature of the coating liquid of the present invention is kept constant, so that the temperature of the wet liquid is set to a predetermined temperature at the start of printing. The design philosophy is different from the configuration in which the viscosity change is eliminated and a necessary amount of wet liquid can be applied to the recording head.
1A マットBkインクヘッド
1B カラーインクヘッド
2 主走査キャリッジ
3 主走査レール
4A マットBkインクヘッド用のキャップ(キャッピング手段)
4B カラーインクヘッド用のキャップ(キャッピング手段)
5A、5B 吸引手段(吸引ポンプ)
9A、9B インク吸収部材
10A マットBkインクヘッド用のクリーニング部材(クリーニング手段)
10B カラーインクヘッド用のクリーニング部材(クリーニング手段)
11A、11B クリーナ
1Aa、1Ba 吐出口部(吐出口)
1a、1b 吐出口部(吐出口)
20 ウェット液(塗布液)保持部
21 伝達部材
21a ワイパー当接部
22 加熱機構
30 被記録材(記録用紙等)
31 給紙ローラ
32 紙送りローラ
35 ヘッド回復装置
36 温度検出部材
1A mat
4B Color ink head cap (capping means)
5A, 5B Suction means (suction pump)
9A, 9B
10B Color ink head cleaning member (cleaning means)
11A, 11B Cleaner 1Aa, 1Ba Discharge port (discharge port)
1a, 1b Discharge port (discharge port)
20 Wet liquid (coating liquid) holding
31 Paper Feeding Roller 32
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