説明

インクジェット記録装置

【課題】不十分なキャップ状態で装置を長期間使用していないときに発生したノズル詰まりの原因となる乾燥インクを低粘化し、通常の回復動作で正常状態へと回復させるようにする。
【解決手段】インク供給源から供給された水性インクをノズルから吐出して印字するインクヘッド2と、装置を長期間使用しないときにノズルを封止するためにインクヘッド2に着脱可能に取り付けられるキャップ3とを備えるインクジェット記録装置1において、水性インクの水分が蒸発して残りの成分が固まることでノズル詰まりを発生させる乾燥インクに水分を与えるためにキャップ3内にノズルとは別口となる加湿液供給口4aから加湿液を供給する加湿液供給手段11と、加湿液供給手段11による加湿液の供給制御を行う制御手段20とを備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水性インクを用いたインクジェット記録装置に係り、より詳細にはこの装置を長期間使用しないときにノズルへのキャップが不十分であった場合などに水性インクの水分が蒸発して残りの成分が固まることで発生したノズル詰まりを通常の回復動作により回復可能とするインクジェット記録装置。
【背景技術】
【0002】
インクヘッドのノズルからインクを吐出して印刷用紙などの記録媒体に印字するインクジェット記録装置には、この装置による印字を長期間行わないとき、つまり、この装置を長期間使用しないときにインクヘッドにキャップを取り付けてノズルを封止するキャップ手段が設けられている。このようにノズルにキャップをすることでノズルは外気から遮断され、ノズル内に残ったインクの増粘化を抑えることができる。
【0003】
そして、正しいキャップ状態であれば、上述したインクジェット記録装置を数カ月から数年放置した後でもこの種の装置が予め備えている回復手段の回復動作(パージ、フラッシングなど)により正常状態へと回復させることができる。
【0004】
また、例えば下記特許文献1に開示されるインクジェット記録装置は、この装置の休止期間中にインクヘッドのノズルを封止するキャップ手段を備えるとともに、休止する際にインクヘッドのノズルからインク滴をキャップ手段内に吐出(フラッシング)している。これにより、キャップ手段内の空間における保湿成分の割合を小さくすると同時に水分の割合を大きくしてインクの乾燥を抑制することができる。このようなフラッシング処理を施しておけば、装置を長期間使用しなかったときでもノズル詰まりを簡単に解消することができる。
【特許文献1】特開2001−26112号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、インクジェット記録装置が予期せず停止したときや、多数のインクヘッドを備えるラインヘッド方式のインクジェット記録装置のように全てのインクヘッドを確実にキャップすることが難しいときに、キャップ状態にない状態又は不十分なキャップ状態で長期間放置されることがある。このようにインクジェット記録装置を長期間使用していないときに正しいキャップ状態にない場合には、ノズル内のインクが極度に増粘する。特に、水性インクを印字のインクとしている場合は、水性インクの水分が蒸発して残ったインク成分(水溶性の溶剤)が乾燥し、これがノズル内で固まってノズル詰まりが発生してしまう。
【0006】
従来、このような乾燥インクが原因で発生したノズル詰まりは、パージやフラッシングなどの通常の回復動作では正常状態に回復させることが困難であった。なお、回復動作を多数回行うことで時にはノズル詰まりが解消することがあるが、多大な時間が必要になるとともに、回復動作に使用するインク量が多量化してしまうという問題があった。また、最悪の場合にはインクヘッドを交換しなければならなくなり、コストが嵩むという問題もあった。
【0007】
さらに、上記特許文献1に開示されるインクジェット記録装置のように装置を休止する際にキャップ手段内に保湿液をフラッシングしていても、不十分なキャップ状態であるため隙間などからインクの水分が蒸発してしまいあまり効果はない。また、上記特許文献1に開示されるインクジェット記録装置は、この装置を長期間使用しないときにノズル内のインクの蒸発を抑えて乾燥インクが固まることによるノズル詰まりの発生を防止するものであり、すでにノズル詰まりが発生したときのことを想定していない。そのため、この装置では、ノズル内のインクが固まってノズル詰まりが発生するとインク(保湿液)が吐出できなくなってしまう。
【0008】
そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、水性インクの吸水特性を利用して不十分なキャップ状態で長期間使用しないときに発生したノズル詰まりの原因となる乾燥インクを低粘化し、通常の回復動作によってノズル詰まりを確実に解消し、余計なインクの消費を抑えるとともに、インクヘッドの交換などにかかる無駄なコストを抑えるインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明による請求項1記載のインクジェット記録装置は、インク供給源から供給された水性インクをノズルから吐出して印字するインクヘッド2と、前記印字を長期間行わないときに前記ノズルを封止するために前記インクヘッド2に着脱可能に取り付けられるキャップ3とを備えるインクジェット記録装置1において、
前記キャップ3内に前記ノズルとは別口(加湿液供給口4a)から加湿液を供給する加湿液供給手段11と、前記加湿液供給手段11による前記加湿液の供給制御を行う制御手段20とを具備することを特徴としている。
【0010】
請求項2記載のインクジェット記録装置は、前記制御手段20は、前記ノズル詰まりが発生していることを検知する検知手段からの信号に基づいて前記加湿液の供給制御を行うことを特徴としている。
【0011】
請求項3記載のインクジェット記録装置は、前記加湿液供給手段11が前記キャップ3内に供給する前記加湿液として、前記インク供給源の水性インクを用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
本発明による請求項1記載のインクジェット記録装置によれば、水性インクを印字のインクに用いたインクジェット記録装置を長期間使用していないときに乾燥インクによってノズル詰まりが発生した場合に、キャップ状態で加湿液供給手段がキャップ内に加湿液を供給した後、このまま装置を一定時間放置しておくことでノズル詰まりの原因である乾燥インクが加湿液の水分を吸収して低粘化する。その後で通常の回復動作を行うことによりノズル詰まりを確実に解消することができる。これにより、パージなどの回復動作を多数回行うことによるインクの消費を抑えることができるとともに、インクヘッドを交換することもなくなるため無駄なコストを抑えることができる。
【0013】
また、キャップ内にはノズルとは別口から加湿液が供給されることから、すでにノズル詰まりが発生していても加湿液の供給が可能となる。
【0014】
さらに、請求項2記載のインクジェット記録装置によれば、検知手段がノズル詰まりを検知したときだけ加湿液をキャップ内に供給するように制御することで不要な加湿液の供給を行わずに済むようになり、加湿液の消費を抑えることができる。
【0015】
さらに、請求項3記載のインクジェット記録装置によれば、加湿液としてインク供給源からの水性インクを用いることで加湿液を別途用意する必要がなくなるとともに、加湿液を貯留しておくタンクなども不要となり、装置を簡素化することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図1は本発明のインクジェット記録装置の一実施の形態が備える加湿液供給手段を示す構成図、図2は同実施の形態が備えるインクヘッドの基板の概略平面図、図3は同実施の形態によるノズル詰まりの回復動作の手順を示すフローチャート、図4(a)〜(c)は同回復動作の手順を示す説明図である。
【0017】
この実施の形態は、インク供給源(インクタンク又は交換可能なインクカートリッジ)から供給された水性インク(以下、インクと略称する)をインクヘッドのノズルから吐出して印刷用紙などの記録媒体に印字するインクジェット記録装置である。インク供給源とインクヘッドの間はインク流路によって流路接続されている。なお、インク流路の途中位置には、インク供給源からインクヘッドに供給するインクを一時貯留する貯留タンクなどが配設されていてもよい。また、インク供給源やインクヘッドなどは、その内部を大気開放するための大気開放口を備えている。これらの各大気開放口は電磁弁などによって開閉制御されている。
【0018】
図1における符号2はインクヘッドである。インクヘッド2は、印刷用紙と対向する面にインクを吐出する多数の図示しないノズルを備えている。なお、インクヘッド2として、例えば加熱により気泡を発生させてインクを吐出するサーマル方式や、電圧によって変形するピエゾ素子を用いたピエゾ方式などがあるが、この実施の形態ではどれが採用されてもよい。また、インクヘッド2には、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色ごとに印刷用紙の送り方向と直交する方向に沿って配列されたラインヘッド方式が採用されてもよいし、この送り方向と直交する方向に移動するシリアルヘッド方式が採用されてもよい。
【0019】
図1に示すように、この実施の形態のインクジェット記録装置1にはキャップ3が設けられている。キャップ3は、この装置1による印字を長期間行わないとき、つまり、この装置1を長期間使用しないときにインクヘッド2のノズルを封止するためにインクヘッド2に着脱可能に取り付けられる。キャップ3は、装置1を長期間使用しないときにノズル内に残ったインクの乾燥を防ぐためのものである。キャップ3は、その外形がインクヘッド2におけるノズルの形成面2aの外形と略同等の形状をなした有底筒状の部材により形成されている。さらに、キャップ3の一方側面には後述する加湿液タンク5から加湿液を供給するための加湿液供給口4aが設けられているとともに、キャップ3の底面には後述する廃液タンク8に加湿液を排出するための加湿液排出口4bが設けられている。
【0020】
なお、図示しないが、キャップ3にはゴムなどの弾性部材により短冊状に形成されたワイピング部材が設けられている。ワイピング部材とは、インクヘッド2のノズルの形成面2aに摺接してノズルに付着した紙粉や塵、インクなどを払拭して清掃するためのものである。
【0021】
図1に示すように、前述した加湿液タンク5は、加湿液を貯留するためのタンクであり、キャップ3の加湿液供給口4aと流路6(チューブ)を介して接続されている。この流路6の途中位置には開閉動作によって加湿液を供給・供給停止する供給側バルブ7が設けられている。
【0022】
そして、キャップ3を含めて、加湿液タンク5と、流路6と、供給側バルブ7とで加湿液供給手段11を構成している。
【0023】
図1に示すように、前述した廃液タンク8は、キャップ3から排出された加湿液(廃液)を貯留するためのタンクである。廃液タンク8は、キャップ3の加湿液排出口4bと流路9(チューブ)を介して接続されている。廃液タンク8には、その内部を大気開放するための図示しない大気開放口が設けられている。また、流路9の途中位置には開閉動作によってキャップ3内の加湿液を排出・排出停止する排出側バルブ10が設けられている。
【0024】
なお、加湿液は、この実施の形態が印字のインクとして用いる水性インクに水分が吸収されやすい液体である必要がある。そのため、水や保湿成分の少ない液体などが好ましい。また、その他には、水分の多いインクなどであってもよい。
【0025】
図1に示すように、この実施の形態のインクジェット記録装置1は、供給側バルブ7と排出側バルブ10のそれぞれの開閉動作を制御する制御手段20を備えている。この制御手段20は、供給側バルブ7を開閉制御することで加湿液の供給制御を行うものである。さらに、制御手段20は、排出側バルブ10の開閉制御も行う。
【0026】
制御手段20による供給側バルブ7の開閉制御(加湿液の供給制御)は、インクヘッド2のノズル詰まりを検知する図示しない検知手段からの検知信号に基づいて行う。
【0027】
この実施の形態が備える検知手段では、不十分なキャップ状態で装置1を長期間使用していなかったことでインクヘッド2にノズル詰まりが発生していることを検知している。この検知方法には様々な方法があるが、ここでは、特開2001−322298号公報に開示されるインク状態の検出の原理を用いている。以下、その検知方法を簡単に説明する。
【0028】
図2に示すように、インクヘッド2(図1参照)の基板30上には、インクを吐出するために熱を与える記録素子(ヒータ)31と、ヒータ31を駆動するための駆動素子(ドライバ)32と、基板30上のインクを介してヒータ31の発熱に応じて発生するヒータ31とドライバ32の間の電圧変化を検出する検出電極33とが設けられている。そして、基板30上の検出電極33によって電圧発生領域からインクを介して交流的に伝達される電圧の変化を検出し、そのインクの存在量に応じて検出電圧が変化することを利用して各ノズルごとのインク状態(インクの有無も含めて)を検出することができる。
【0029】
このようにノズル内のインク状態を検出することでインクジェット記録装置1を不十分なキャップ状態で長期間使用していなかったことを検知することができる。
【0030】
ここから、図3及び4を参照してノズル詰まりの回復動作の手順を説明する。
まず、インクジェット記録装置1を不十分なキャップ状態で長期間使用していなかった(図3のST1)後でこの装置1を使用するときに、検知手段からノズル詰まりが発生していることを検知した信号が制御手段20に送信されると、制御手段20が供給側バルブ7を開く制御を行う(図3のST2)。これにより、図4(a)に示すように、加湿液タンク5から加湿液がキャップ3内に供給される。このとき、制御手段20は、加湿液がキャップ3内の容積の半分程度になるようなタイミングで供給側バルブ7を閉じる制御を行う。
【0031】
次に、図4(b)に示すように、インクヘッド2のノズルの形成面2aにキャップ3を取り付けてキャップ状態とし、所定時間(1〜5時間程度)この装置1を放置する(図3のST3)。このようにキャップ状態で放置しておくことで、ノズル内の乾燥インクが加湿液から揮発した水分を吸収して低粘化する。
【0032】
所定時間経過後、制御手段20が排出側バルブ9(図1参照)を開く制御を行うことでキャップ3内の加湿液は廃液タンク8へと排出される。このとき、廃液タンク8が大気開放されていることによってキャップ状態のままでも水頭差(キャップ3内の加湿液の液面高さと廃液タンク8内の液面高さの差)により加湿液は廃液タンクへと排出される。
【0033】
そして、この装置1が備えている通常の回復手段の回復動作(パージなど)を行う(図3のST4)ことによって、図4(c)に示すように、インクヘッド2ではノズル詰まりを解消して正常状態へと回復させることができる。
【0034】
上述した実施の形態によれば、水性インクを印字のインクに用いたインクジェット記録装置1を長期間使用していないときに乾燥インクによってノズル詰まりが発生した場合に、キャップ状態でキャップ3内に加湿液を供給した後、このまま装置1を一定時間放置しておくことでノズル詰まりの原因である乾燥インクが加湿液の水分を吸収して低粘化する。その後でパージなどの通常の回復動作を行うことによりノズル詰まりを確実に解消することができる。これにより、パージなどの回復動作を多数回行うことによるインクの消費を抑えることができるとともに、インクヘッド2を交換することもなくなるため無駄なコストを抑えることができる。
【0035】
また、制御手段20が検知手段からの検知信号を受けたときだけ加湿液をキャップ3内に供給するように制御することで不要な加湿液の供給を行わずに済むようになり、加湿液の消費を抑えることができる。
【0036】
さらに、加湿液は、ノズルとは別口となる加湿液供給口4aからノズルから吐出される水性インクとは別経路(流路6)を通じてキャップ3内に供給されるのでノズル詰まりが発生していても供給可能となる。
【0037】
なお、上述した実施の形態では、専用の加湿液(水など)を用いており、この加湿液を貯留する加湿液タンク5を備える構成としているが、例えばこの装置1が印字に用いる水性インクを加湿液としてインク供給源からキャップ3内に供給するように構成してもよい。これにより、加湿液や加湿液タンク5を備える必要がなくなり、装置1を簡略化することができる。なお、加湿液としての水性インクは、ノズルから吐出されるインクとは別の経路(流路6)を通じてキャップ3内に供給される。
【0038】
また、上述した実施の形態では、ノズル詰まりを検知するためにノズル内のインク状態を検出する方法を用いているが、これ以外の検知方法であってもよい。その一例としては、インクヘッド2からインクが吐出されなくなった時間から次にインク吐出された時間の差を検出することによってこの装置1を使用していない時間を検出する方法がある。この検知方法の場合、不十分なキャップ状態であれば、ほとんどの場合でノズル詰まりが発生しているという前提条件のもと、装置1の不使用時間と不十分なキャップ状態であることを検出したときには、上述した回復動作を必ず行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明によるインクジェット記録装置の一実施の形態が備える加湿液供給手段を示す構成図である。
【図2】同実施の形態が備えるインクヘッドの基板の概略平面図である。
【図3】同実施の形態によるノズル詰まりの回復動作の手順を示すフローチャートである。
【図4】(a)〜(c)同回復動作の手順を示す説明図である。
【符号の説明】
【0040】
1…インクジェット記録装置
2…インクヘッド
3…キャップ
11…加湿液供給手段
20…制御手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インク供給源から供給された水性インクをノズルから吐出して印字するインクヘッドと、前記印字を長期間行わないときに前記ノズルを封止するために前記インクヘッドに着脱可能に取り付けられるキャップとを備えるインクジェット記録装置において、
前記キャップ内に前記ノズルとは別口から加湿液を供給する加湿液供給手段と、前記加湿液供給手段による前記加湿液の供給制御を行う制御手段とを具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項2】
前記制御手段は、前記ノズル詰まりが発生していることを検知する検知手段からの信号に基づいて前記加湿液の供給制御を行うことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
【請求項3】
前記加湿液供給手段が前記キャップ内に供給する前記加湿液として、前記インク供給源の水性インクを用いることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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