JP2011020364A - インクジェット式記録装置、記録方法、およびフラッシング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェット式記録装置は、キャリッジ15に搭載された記録ヘッド16を有し、該記録ヘッド16には、インク用ノズル102〜105と、フラッシングやクリーニング等のメンテナンス動作時に表面張力低下液を吐出する表面張力低下液用ノズル101と、から構成される複数のノズルが形成されている。そして、フラッシング動作時のインクの吐出と同時および/または吐出後に、表面張力低下液用カートリッジ内の表面張力低下液を、記録ヘッド16内において表面張力低下液用ノズル101と対応するように備えられたインク用圧電素子111の駆動によって、液体受容部40へ吐出する。
【選択図】図3
Description
他方で、シリアルヘッド型の記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置においては、印刷のスループットを向上させるため、記録ヘッドをキャッピング手段まで移動させることなく、記録ヘッドの移動経路でフラッシングを行なう機種も知られている(例えば、特許文献2参照)。かかる機種においては、例えば、記録用紙を搬送する紙案内部材に開口穴が設けられ、該紙案内部材の下側に配置された液体受容部(フラッシングボックス)に吐出したインクが受容されるように構成されている。
このフラッシング動作は、例えば印刷動作中にインク滴の吐出の少ないノズル開口において、インクの増粘による目詰まりを防止する目的で一定周期ごとに実行される。
しかしながら、特許文献1はキャッピング手段内での泡立ちを抑制したものではなく、従って、泡立ちによるノズル形成面の汚染を根本から解決する手段の提供が望まれていた。
これに対し、本発明のインクジェット式記録装置は、フラッシングまたはクリーニング動作時にノズルからインク受けユニットにインクが吐出された際に、前記インク受けユニットに表面張力低下液供給手段によって表面張力低下剤を含む液体組成物(以下、「表面張力低下液」と称する)を供給する機構を備える。表面張力低下液は、廃インク吸収材の表面に堆積した堆積物の固形分濃度を下げて廃インク吸収材への濡れ性を高め、且つ、吸引時に泡立ちの原因となるインク中の気泡量を減少させることが可能であり、従って、フラッシングまたはクリーニング等のメンテナンス動作に起因して生じる記録媒体汚染およびインク混色現象の少なくともいずれかが抑制が可能となる。
かかるフラッシング方法によれば、長期使用後でも、液体受容部での色材成分の堆積を防止可能なインクジェット式記録装置が得られ、記録媒体汚染が抑制される。
かかる記録方法によれば、長期使用後でも、液体受容部での色材成分の堆積を防止可能なインクジェット式記録装置が得られ、記録媒体汚染が抑制される。
図1は、本発明にかかるインクジェット式記録装置(以下、「記録装置」と称する)の実施形態の一例を示す概略斜視図である。また、図2は、図1の記録装置の内部構造を示す概略図である。
図1に示すように、記録装置10は、給紙部11、印刷部12及び排紙スタック部13を有している。このため、給紙部11から印刷部12を経て排紙スタック部13に向かう用紙搬送経路が斜め上方の奧側から斜め下方の手前側にほぼ真っ直ぐに形成されている。
また、図2に示すように、給紙部11には、ロール紙14が配置されているため、このロール紙14は、上記用紙搬送経路に沿って搬送される構成となっている。すなわち、ロール紙14は、斜め方向に真っ直ぐ排紙スタック部13へ移動するように構成されている。
記録ヘッド16には、インクを吐出するためのノズルが形成され、このノズルの形成面が上記用紙搬送経路に対向するように(すなわち、ノズルの形成面は鉛直方向から若干傾斜した状態である)、記録ヘッド16がキャリッジ15に搭載されている。
更に記録装置10は、キャッピング手段30を有している。キャッピング手段30は、記録ヘッド16がホームポジションHに配置されているときに、記録ヘッド16のノズル形成面を封止できるように配置されている。
キャッピング手段30を吸引ポンプ18で吸引するクリーニング動作により、ノズルに目詰まりしたインク、あるいは、フラッシング動作によりキャッピング手段30に吐出された廃インクが廃液タンク19に排出され、この廃液タンク19内に収容された廃インク吸収材29に吸収される構成となっている。
キャリッジ15に搭載された記録ヘッド16には、インク用ノズル102〜105と、フラッシングやクリーニング等のメンテナンス動作時に表面張力低下液を吐出する表面張力低下液用ノズル101と、から構成された複数のノズルが形成されている。また、キャリッジ15における記録ヘッド16の上側には不図示の各種インクカートリッジおよび表面張力低下液用カートリッジが着脱可能に搭載されている。
表面張力低下液用ノズル101の数量、配列位置および吐出量は、使用するインクの組成、記録装置に搭載される液体受容部40の数量等の条件により適宜設計可能である。好ましくは、顔料や中空樹脂粒子などの固形分濃度の高いインク組成物を吐出するノズル列に隣接して表面張力低下液用ノズル列を形成することで、より効果的に堆積を防止することができる。
キャップ23は、記録ヘッド16のノズル形成面16aを封止可能な上側が開口した有底四角箱状の合成樹脂であり、キャップ23の全ての壁部(底壁及び周壁)の肉厚は、均一になっている。キャップ23内には、該キャップ23の内底面全体を覆うように、可撓性を有する多孔質材料からなる四角板状の廃インク吸収材24が敷設されている。キャップ23の上面全体には、ゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材25が密着するように設けられている。
かかる処理によって予めキャップ23内に含まれる廃インクに表面張力低下剤(消泡成分)を混合させているため、吸引時のキャップ23内でのインクの泡立ちを防止することができる。従って、泡立ちによるノズル汚染を防止でき、インク混色現象が抑制できる。
キャップ23には、供給路201を介して、表面張力低下液を貯蔵する表面張力低下液貯蔵タンク202が連結されている。表面張力低下剤は表面張力低下液供給口200を通じてキャップ23へ導入される。表面張力低下液供給口200は、不図示の供給弁で構成されている。
キャップ23に供給される表面張力低下液の供給量は、使用するインクの組成により適宜設計可能である。また、表面張力低下液貯蔵タンク202の配設位置、材質、形態、あるいは表面張力低下液供給口200の材質、形態、形状等においても適宜設計可能である。
以下、本発明における表面張力低下剤を含む液体組成物について詳細に説明する。
本発明における表面張力低下剤を含む液体組成物(表面張力低下液)は、フラッシング動作時やクリーニング動作時にインクジェット式記録ヘッドのノズルからインク受けユニットに吐出されたインクの堆積および/または吸引時の泡立ちを防止する液体組成物である。本発明における表面張力低下剤は、起泡の原因物質に代わって、それ自体が液体表面に存在し、それ自体には泡膜の薄化に抵抗する反発力を付与する作用を有していない化合物(いわゆる消泡剤)であることが好ましい。具体的には、例えば、アルコール類、エーテル類、ポリオール類、脂肪酸エステル類、金属石鹸類、燐酸エステル類、シリコーン類、及びノニオン性界面活性剤類等を挙げることができる。これらの構造を有する市販の消泡剤及び化合物等の内、消泡効果を有するものであれば単独又は併用して、あるいは混合物として使用することができる。表面張力低下液は顔料や染料などの色材を実質的に含有しないことが望ましい。
(2)式:
HO−(C2H4O)n−(C3H6O)m−(C2H4O)n−OH
で表され、分子量が500〜10000で、C2H4O含有量が0%〜55%の化合物、
(3)式:
R1(R2)CHCOO(C2H4O)n
(式中、R1及びR2は、炭素原子数1〜10のアルキル基であり、nは1〜8である)で表されるアルキルエステル型化合物、及び
(4)アセチレンジオール類及びそのエチレンオキシド0〜8モル付加体。
本発明のインクジェット式記録装置には、通常、インクジェット式記録方法に用いられるインク組成物を適用することができるが、特に、色材として顔料や中空樹脂粒子を含有するインク組成物に好ましく適用することができる。顔料や中空樹脂粒子を色材として含有するインクは、固形分濃度が高く、また気泡の原因となる界面活性剤等の添加成分を多く含み、これにより色材の堆積や泡立ちが発生し易いためである。インク組成物は水性であることが好ましい。
これらの定着樹脂の含有量は、インク組成物の全質量に対して、好ましくは0.5〜10質量%であり、より好ましくは0.5〜3.0質量%である。
まず、下記表1に記載の組成に従って、インク組成物(インクa〜e)を調製した。尚、表中の数値は質量%である。
また、下記表2に記載の組成に従って、表面張力低下液(表面張力低下液f〜k)を調製した。尚、表中の数値は質量%である。
インクa〜eの各インクと表面張力低下液を等量(30ml+30ml)混合し、100mlガラスサンプル管にて、100回振り混ぜ、発生した泡の量を判定する。判定基準は下記の通りである。
AA:細かな泡が発生するが、5秒以内に消失する
A:泡が発生するが1分以内に消失する
B:泡が発生し30分以内に消失する
C:泡が発生し30分以上消失しない
クリーニングを10回行い、一度印刷を行うことを1セットとし、10回行う。印刷パターンは各ノズル1ドット吐出パターンにて評価した。印刷物に色の混じり(混色)がないかを評価する判定基準は下記の通りである。
B:10セット中1〜2回印刷物に影響がある
C:10セット中3回以上印刷物に影響がある
フラッシングを3000回行うような連続印刷を行い、フラッシングボックスの堆積状態を判定する。判定基準は下記の通りである。
A:3000回行っても堆積は確認されるが、印刷用紙に接触しない
B:3000回行うと堆積部が印刷用紙に接触する
C:1000回以下で堆積部が印刷用紙に接触する
Claims (10)
- 印刷データに基づいてノズルからインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記ノズルから吐出されたインクを受容するインク受けユニットと、前記インク受けユニットに前記ノズルからインクが吐出された際に、前記インク受けユニットに表面張力低下剤を含む液体組成物を供給する表面張力低下液供給手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置。
- 前記インク受けユニットはフラッシング動作時にインク滴を受け止める液体受容部を有し、前記表面張力低下液供給手段は、フラッシング動作時に前記液体受容部に前記液体組成物を供給すること特徴とする請求項1記載のインクジェット式記録装置。
- 前記インク受けユニットは前記ノズル面を封止するキャッピング手段を有し、前記表面張力低下液供給手段は、フラッシング動作時またはクリーニング動作時に前記キャッピング手段に前記液体組成物を供給することを特徴とする請求項1記載のインクジェット式記録装置。
- 前記インクジェット式記録ヘッドは複数のノズルを有し、前記複数のノズルの一部から前記液体組成物を吐出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記キャッピング手段は液体組成物供給口を更に有し、前記表面張力低下液供給手段からの前記液体組成物は、クリーニング動作時に前記液体組成物供給口から前記キャッピング手段内に供給されることを特徴とする請求項3記載のインクジェット式記録装置。
- 前記表面張力低下剤が、アルコール類、エーテル類、ポリオール類、脂肪酸エステル類、金属石鹸類、燐酸エステル類、シリコーン類およびノニオン性界面活性剤からなる群から選ばれる化合物であることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記液体組成物中の表面張力低下剤濃度が0.5質量%以上5質量%以下であることを特徴とする請求項6記載のインクジェット式記録装置。
- 前記液体組成物が、更に炭素数5以上のジオール類を5質量%以上含むことを特徴とする請求項6または7記載のインクジェット式記録装置。
- 印刷データに基づいてノズルからインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置のフラッシング方法であって、
フラッシング処理によってインクをノズルから液体受容部に吐出する際に、前記ノズルとは異なるノズルから前記液体受容部に表面張力低下剤を含む液体組成物を吐出することを特徴とするフラッシング方法。 - インクジェット式記録ヘッドに形成された複数のノズルから記録媒体上にインクを吐出して画像記録を行う記録方法であって、
記録媒体上に画像を記録する画像記録工程の前に、フラッシング処理によってインクをノズルから液体受容部に吐出するフラッシング工程と、前記ノズルとは異なるノズルから前記液体受容部に表面張力低下剤を含む液体組成物を吐出する表面張力低下液供給工程と含むことを特徴とする記録方法。
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