JP2004230640A - インクジェットプリンタ - Google Patents
インクジェットプリンタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004230640A JP2004230640A JP2003020137A JP2003020137A JP2004230640A JP 2004230640 A JP2004230640 A JP 2004230640A JP 2003020137 A JP2003020137 A JP 2003020137A JP 2003020137 A JP2003020137 A JP 2003020137A JP 2004230640 A JP2004230640 A JP 2004230640A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- recording head
- recording
- jet printer
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 72
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 16
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 146
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 3
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012648 alternating copolymerization Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
【課題】画像記録用インクとして高粘度の紫外線硬化インクを用いる場合に、記録ヘッドのメンテナンス動作を効率的に行うインクジェットプリンタを提供する。
【解決手段】一面にノズル42を形成してなるノズル面41を有し高粘度のインクを記録媒体P上に吐出する記録ヘッド4と、記録媒体Pに前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置10と、を有するインクジェットプリンタにおいて、記録ヘッド4から適切にインクが吐出されているか否かを検知する光センサ8を備え、記録ヘッド4のメンテナンス動作は光センサ8がインクの吐出不良を検知した時にのみ行うように制御する制御装置100を有する。
【選択図】 図1
【解決手段】一面にノズル42を形成してなるノズル面41を有し高粘度のインクを記録媒体P上に吐出する記録ヘッド4と、記録媒体Pに前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置10と、を有するインクジェットプリンタにおいて、記録ヘッド4から適切にインクが吐出されているか否かを検知する光センサ8を備え、記録ヘッド4のメンテナンス動作は光センサ8がインクの吐出不良を検知した時にのみ行うように制御する制御装置100を有する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、高粘度のインクを用いるインクジェットプリンタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、簡易かつ安価に画像を記録できる画像記録手段として、インクジェット方式を用いた画像記録装置が数多く用いられている。インクジェット方式を用いた記録装置(以下、「インクジェットプリンタ」と言う。)は、例えばピエゾ素子やヒータ等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら記録ヘッドを記録媒体上で移動させることにより記録媒体上に画像記録を行う。
【0003】
このようなインクジェットプリンタにおいては、連続して記録作業を行った場合に、記録ヘッドのノズルから吐出され霧状になったインクがノズル付近に付着、堆積して目詰まりを起こすことがある。そして、このような状態で記録作業を続行した場合には、ピエゾ素子等の働きによってノズルが吐出動作を行っても、インク滴が吐出されないいわゆるノズル欠や、正しい方向にインク滴が吐出されないいわゆる吐出曲がり等の吐出不良を生じ、画像記録に不具合が生じるおそれがある。
そのため、正常な画像記録を行うためには、所定のタイミングで記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことが必要となる。特に記録媒体として樹脂フィルム等のインク吸収性のないものを使用する場合には、着弾したインクが記録媒体上で流動することのないように高粘度のインクを用いることが行われており、この場合には適切なメンテナンス動作を行うことが不可欠となる。
ここでメンテナンス動作としては、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で密閉するように覆い、このキャップ部材を介して吸引ポンプで吸引することによりノズル内に残留している気泡やノズル面に付着したゴミ等をインクとともに吸引除去する強制吸引作業や、ノズル面に残留したインクを弾性を有するブレードを用いて拭き取るワイプ作業や、インクを空吐出させる空吐出作業等があり、従来は、こうしたメンテナンス動作をプリンタ本体の電源投入時や、予め設定された所定の画像記録量に達するごと又は一定の期間経過ごとに行っていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、記録媒体上にインクが着弾した後に紫外線を照射することによってインクを硬化させ、記録媒体上に定着させる紫外線硬化型インクは、一般にアルコールから合成されるモノマーを主成分としており、水を含んでいないため(例えば、特許文献2参照)、泡が混入したりインクが乾燥して固着するおそれが少ないという特徴を有している。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−59831号公報
【特許文献2】
特許第2695271号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このようなモノマーを主成分とした紫外線硬化型インクを使用してプリンタの画像記録を行う場合には、記録ヘッドのノズル欠、吐出曲がりが発生しにくく、頻繁にメンテナンス動作を行わなくても高品質の画像記録を連続して行うことが可能である。
それにもかかわらず、頻繁にメンテナンス動作を行うこととすると、メンテナンスの過程で空吐出又は強制吸引されたインクは廃棄せざるを得ないため、必要以上に大量のインクを廃棄する結果となるという問題があった。
【0006】
また、メンテナンス動作を行っている間は画像記録作業を行うことができないため、必要以上に多くのメンテナンス動作を行うこととすると、その度ごとに画像記録作業に中断時間が生じ、全画像を記録するまでに多くの時間を必要としていたとの問題もある。
【0007】
そこで、本発明は以上のような課題を解決すべくなされたものであり、画像記録用インクとして高粘度の紫外線硬化インクを用いる場合に、記録ヘッドのメンテナンス動作を効率的に行うインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、一面にノズルを形成してなるノズル面を有し高粘度のインクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体に前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置と、を有するインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドから適切にインクが吐出されているか否かを検知するインク吐出欠検知機構を備え、前記記録ヘッドのメンテナンス動作は前記インク吐出欠検知機構がインクの吐出不良を検知した時にのみ行うように制御する制御装置を有することを特徴としている。
【0009】
このような構成を有する請求項1に記載の発明においては、メンテナンス動作を行う時期をインク吐出欠検知機構がノズル欠等のインクの吐出不良を検知した時のみという必要最小限の場合に限定するので、適切なタイミングでメンテナンス動作を行うことができるとともに、メンテナンス動作の際に出る廃インクの量が少なくて済み、効率的にメンテナンス動作を行うことができる点で優れている。
【0010】
また、メンテナンス動作をインク吐出欠検知機構がインクの吐出不良を検知した時にのみ行うため、画像記録が度々メンテナンス動作によって中断されることがなく、画像記録時間の短縮化を図ることができる。
【0011】
次に、請求項2に記載の発明において、前記記録ヘッドのヘッドメンテナンス動作は、前記記録ヘッドからインクを強制吸引する吸引工程と前記ノズル面のインクをワイプするワイプ工程と前記記録ヘッドからインクを空吐出する空吐出工程のうち少なくとも1工程以上であることを特徴としている。
【0012】
したがって、請求項2に記載の発明では、吸引工程、ワイプ工程、空吐出工程といった各メンテナンス動作を行うことにより記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止し、ノズル欠等の吐出不良の発生による記録画像の劣化を防ぐことが可能となる。
【0013】
さらに、請求項3に記載の発明において、前記記録ヘッドは、30℃における粘度が10〜500mPa・sの液体であるインクを加熱手段により30〜150℃に加熱して、1ドットが2〜20plの小液滴となるように吐出することを特徴としている。
【0014】
このように、請求項3に記載の発明は、30℃における粘度が10〜500mPa・sである高粘度のインクを用いるので、インク吸収性のない記録媒体に対しても記録媒体上でのインクの流動等を生じることなく高画質な画像記録を行うこと可能であるが、このような高粘度のインクを用いる場合にも効率的に記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができる。
また、インクを30〜150℃に加熱して記録ヘッドから吐出するので、ノズルからのインク吐出を良好な状態に保ちながら画像記録を行うことができ、また、インクを1ドットが2〜20plの小液滴となるようにして吐出するため、高粘度インクであっても高品質の画像形成が可能である。
【0015】
また、請求項4に記載の発明において、前記被記録媒体は、インク吸収性のないものであることを特徴としている。
【0016】
樹脂等のインク吸収性のない記録媒体に画像記録する場合にはインクが記録媒体上において流動することを防止するため高粘度のインクを用いることが行われるが、請求項4に記載の発明によれば、このような場合でも、適切かつ効率的な記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができる。
【0017】
さらに、請求項5に記載の発明において、前記インクは、カチオン重合系紫外線硬化インクであることを特徴としている。
【0018】
このように、請求項5に記載の発明は、モノマーを主成分とするカチオン重合系の紫外線硬化インクを用いた場合に、記録ヘッドのノズル欠等の吐出不良を適切に防止し、連続的な画像記録を行う際にも高画質な画像を得ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の第一の実施の形態について説明する。
まず、図1に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタ1はシリアルプリント方式によるインクジェットプリンタ1であり、このインクジェットプリンタ1は、主走査方向Aに延在する棒状のキャリッジレール2を有している。このキャリッジレール2には、キャリッジ3がキャリッジレール2に沿って往復動自在に支持されており、このキャリッジ3は、キャリッジ駆動源11(図3参照)によって主走査方向Aを往復駆動されるようになっている。また、インクジェットプリンタ1には、記録媒体Pを主走査方向Aと直交する方向に搬送するための記録媒体搬送機構12(図3参照)が設けられている。
【0020】
キャリッジ3には、図1及び図2に示すように、インクを吐出するノズル42を形成してなる記録ヘッド4が搭載されており、この記録ヘッド4は、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)といった本実施形態において用いられる色彩に応じた各色のインクを吐出するようになっている。
キャリッジ3の内部であって一群として設けられた記録ヘッド4の両脇には、ノズル42から吐出されたインクに紫外線を照射する紫外線照射装置10,10が設けられている。
【0021】
キャリッジ3の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体Pに記録を行う記録領域Yとされている。記録領域Yには、記録動作時に記録媒体Pを非記録面側から支持するプラテン5が設けられている。また、キャリッジ3の移動可能範囲であって記録領域Yの外側一端は、記録ヘッド4のメンテナンスを行うメンテナンス領域Zとされている。
【0022】
メンテナンス領域Zには、メンテナンスユニット6が設けられている。このメンテナンスユニット6には、キャリッジ3がメンテナンス領域Zに移動した際に記録ヘッド4に対向する位置に、記録ヘッド4のノズル面41を覆うキャップ部材としての吸引キャップ61が、記録ヘッド4と対応する数だけ設けられている。また、メンテナンスユニット6には、吸引キャップ61の一端近傍にノズル42からインクを空吐出させた際に吐出されたインクを受ける空吐出受け皿62が設けられており、これに隣接してノズル面41に残留するインクを拭き取るブレード63が、記録ヘッド4と対応する数だけ設けられている。
【0023】
吸引キャップ61の底面には、吸引キャップ61の内部に連通するインク連通管66が設けられている。このインク連通管66の中途には、吸引装置である吸引ポンプ64が設けられており、インク連通管66の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク65が設けられている。
【0024】
キャリッジ3の移動可能範囲であって記録領域Yを挟んでメンテナンス領域Zの反対側は、画像記録時及びヘッドメンテナンス動作時以外のときに記録ヘッド4を待機させるホームポジション領域Xとされている。ホームポジション領域Xには、保湿ユニット7が設けられており、保湿ユニット7には、非画像記録時に記録ヘッド4のノズル面41を乾燥等から保護するための保湿キャップ71が記録ヘッド4に対応する数設けられている。
【0025】
また、ホームポジション領域Xには、ノズル欠等の吐出不良を検知するためのインク欠検知機構としての光センサ8が設けられている。
図2に示すように、この光センサ8は、赤外線などの光線を発する発光素子を内蔵する発光器81と発光器81から発せられた光を感知する受光素子を内蔵する受光器82とからなり、記録ヘッド4の吐出不良の検知を行う際には、発光器81と受光器82とが記録ヘッド4を挟んで記録ヘッド4の走査方向に対して一定の角度を持って互いに対向するように配置されている。
また、記録ヘッド4の吐出不良の検知を行う際、ノズル面41に対向する位置には、ノズル42から吐出されるインクを受けるための受け皿83が設けられている。
【0026】
次に、本実施の形態の制御装置について説明する。
前記インク吐出欠検知機構としての光センサ8は、光の透過状態からノズル欠等の有無の判断を行うCPU(Central Processing Unit)100aを備える制御装置100に接続されている。 制御装置100には、各種プログラムを格納するROM(Read Only Memory)100bと、CPUが取得した情報を展開する作業領域及び記憶領域を有するRAM(Random Access Memory)100cとが備えられている。また、制御装置100には、入力部9、記録ヘッド4、キャリッジ駆動源11、記録媒体搬送機構12が、それぞれインターフェース(図示せず)を介して接続されている。
CPU100aは、取得した情報及びROM100bに格納されたプログラムに従って記録ヘッド4、キャリッジ3の駆動、ヘッドメンテナンス動作等の各種の制御を行うようになっている。
【0027】
ここで、本発明の実施形態に用いられるインクについて説明する。
インクは、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件および硬化度の測定・評価−(技術協会情報)」に記載の「光硬化システム(第4章)」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム(第1節)」、「光誘導型交互共重合(第2節)」等に適合するインクである。このインクは、色材、重合性モノマー、光開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで光開始剤が触媒として作用することに伴うモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有している。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合(第2節)」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【0028】
本実施形態におけるインクは、30℃での粘度が10〜500mPa・sの液体であるが、高品質の画像を得るためには、このうち40〜500mPa・sであるインクであることが望ましい。10mPa・s未満の低粘度のものとすると記録媒体上で滲みを生じて記録画像が劣化し、また500mPa・sを超える高粘度のものとすると、画質の平滑性が失われるからであり、最も画像品質が安定するのは40〜500mPa・sの粘度を有する場合であるからである。
また、このインクは60℃で3〜30mPa・sの液体であることが好ましく、より好ましくは、3〜20mPa・sである。3mPa・s以下では、高速吐出を行った場合に正確な着弾ができない等の不具合を生じ、また30mPa・s以上では、吐出性が劣化するからである。
【0029】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、本実施形態において、画像記録時及びヘッドメンテナンス動作時以外のときには記録ヘッド4を搭載したキャリッジ3はホームポジション領域Xに配設された保湿ユニット7の上に待機しており、この保湿ユニット7に設けられた保湿キャップ71によって記録ヘッド4のノズル面41が覆われることにより、ノズル42部分を保護している。
【0030】
入力部9から画像記録動作に入るように指示が入力されると、制御装置100は、キャリッジ駆動源11を制御して記録ヘッド4をホームポジション領域Xの一端部に配置された受け皿83の上方に移動する。
記録ヘッド4が所定の位置に到達すると、制御装置100は、すべてのピエゾ素子に駆動パルス電圧を印加することによって、すべてのノズル42からインクを吐出させる。同時に、インク欠検知機構としての光センサ8を作動させ、ノズル42から吐出されるインクに対して発光器81から光線を照射させるとともに、照射された光線を受光器82で受光させながら、ノズル42の一つ一つに発光器81からの光線が照射されるように記録ヘッド4を少しずつ移動させる。
この際、ノズル欠が生じていない場合には、発光器から照射された光線はノズル42から吐出されたインクによって遮られ受光器82に到達しないが、ノズル欠が生じている場合には光線はインクによって遮られることなく受光器82に到達する。
受光器82が発光器81からの光線を受光した場合には、その情報は、制御装置100の中のCPU100aに伝達される。
CPU100aは、受光器から伝達された情報からノズル欠等の吐出不良が生じていると判断した場合には、制御装置100はキャリッジ駆動源11を制御して記録ヘッド4をキャリッジレール2に沿ってメンテナンス領域Zに移動させる。
【0031】
記録ヘッド4が所定の位置に到達すると、制御装置100がメンテナンスユニット6が上昇させる。これにより、メンテナンスユニット6に設けられている吸引キャップ61で記録ヘッド4のノズル面41が覆われて密閉される。その後、制御装置100が吸引ポンプ64を作動させることにより吸引キャップ61の内部に負圧をかけ、ノズル42内のインクを吸引する。ノズル42から吸引されたインクは、ノズル42に対向するように吸引キャップ61の内部に設けられた吸収体に接触すると順次吸収体に吸収される。吸収されたインクはインク連通管66を通じて廃インクタンク65に送られ、蓄えられる。
吸引終了後、制御装置100は、メンテナンスユニット6を下降させ、これにより、ノズル面41から吸引キャップ61が離間される。
【0032】
その後、制御装置100はメンテナンスユニット6を前方および上方へ移動させ、ノズル面41にメンテナンスユニット6に設けられたブレード63を摺接させながら後方へ移動させる。これにより、ノズル面41に付着しているインクやゴミ等が拭き取られる。
【0033】
次に、制御装置100は、記録ヘッド4をメンテナンスユニット7に設けられた空吐出受け皿62の上方に移動させ、駆動パルス電圧を印加することによってピエゾ素子を駆動させてノズル42からインクを空吐出させる。
これによりヘッドのメンテナンス動作は終了し、ノズル42の内部は画像記録を行うのに良好な状態に整備される。
【0034】
ヘッドメンテナンス動作が終了すると、制御装置100は記録ヘッド4を記録領域Yに移動させ、キャリッジ3を駆動させることにより記録ヘッド4が主走査方向Aに往復運動するとともに、記録媒体搬送機構12により記録媒体Pを主走査方向Aに直交する副走査方向に搬送させながら、入力部9からの入力情報及び所定の画像情報に基づいて記録ヘッド3のノズル6から所要の色のインクを吐出させる。この際、インクは図示しない加熱手段によって30℃〜150℃に加熱され、1ドットが2〜20plの小液滴として記録媒体Pの上に吐出されることにより、記録媒体Pに画像が記録される。
【0035】
本実施形態によれば、インク吐出欠検知機構がノズル欠等の吐出不良を検知した時以外には記録ヘッド4のメンテナンス動作を行わないものとするので、ヘッドメンテナンスの際の空吐出や強制吸引によって発生する廃インクの量を必要最小限度に抑えることができ、インクを節約することができる。
【0036】
また、本実施形態においては、画像記録中にヘッドメンテナンス動作を行わないために、画像記録動作が途中で中断されることがなく、効率的な画像記録を行うことができるので、全体としてのプリント時間を短縮化することができる。
【0037】
なお、本実施形態において、インク吐出欠検知機構8は、ホームポジション領域Xに配設されるものとしたが、メンテナンス領域Zに設けられたメンテナンスユニット6の吸引キャップ61をインク受け皿として兼用し、この吸引キャップ61に隣接して光センサ81を設けるものとしてもよい。
【0038】
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。
本実施形態において、インクジェットプリンタはラインプリント方式によるインクジェットプリンタであり、このインクジェットプリンタには、記録媒体搬送方向Bに直交する方向に延在する記録ヘッド40が複数設けられており、各記録ヘッド40は記録媒体Pの搬送方向に並列して配置されている。前記記録ヘッド40の記録媒体Pに対向する面には、インクを吐出するノズルが長手方向に沿って配設されている。
各記録ヘッド40の記録媒体の搬送方向である副走査方向Bの下流側には記録ヘッドから吐出されたインクに紫外線を照射する紫外線照射装置50が配設されている。
また、インクジェットプリンタは、記録媒体搬送機構によって記録媒体Pを副走査方向Bに搬送する。
【0039】
本実施形態において、インクジェットプリンタは、インク吐出欠検知機構としての光センサ52及びメンテナンスユニット13を備えている。また、記録領域の外側一端は、インク吐出欠検知機構としての光センサ52及びメンテナンスユニット13を不使用時に退避させておく退避領域(図示せず)とされている。
【0040】
前記光センサ52は、赤外線などの光線を発する発光素子を内蔵する発光器52aと発光器52aから発せられた光を感知する受光素子を内蔵する受光器52bとからなっている。また、インクジェットプリンタには、記録ヘッド40の吐出不良の検知を行う際に吐出されるインクを受けるための受け皿51が設けられており、発光器52a及び受光器52bは、この受け皿51の副走査方向Bの上流側と下流側にそれぞれ互いに対向するように配置されている。なお、光センサ52は、図示しない駆動源によって受け皿51の長手方向に沿って移動可能となっている。
【0041】
前記メンテナンスユニット13には、記録ヘッド4より長い寸法を有する可動レール32が記録ヘッド4に対応するように記録ヘッド4と同数設けられ、この可動レール32の上方にはワイプローラーがモーター33bによって可動レール上を往復移動可能に設けられている。可動レールの上方には、両端をロール状に巻回された長尺状のワイプ材30が配設されており、一方のロールの一端にはワイプ材30を巻き取るためのモーター33aが設けられている。なお、前記ワイプ材30としては記録ヘッド4のノズル面7を洗浄する溶剤をしみ込ませた不織布が用いられる。
【0042】
また、本実施の形態は、第一の実施の形態と同様の制御装置を備えており、前記インク吐出欠検知機構としての光センサ52は、制御装置に接続されている。
【0043】
次に、本実施形態における作用について説明する。
まず、入力部から画像記録動作に入るように指示が入力されると、制御装置は、記録媒体Pを下降させ、これにより記録ヘッド40と記録媒体Pとの間に生じた間隙に、退避領域にあるインク吐出欠検知機構としての光センサ52及び受け皿51を受け皿51が記録ヘッド40のノズル面に対向する位置まで移動させる。
光センサ52が所定の位置に到達すると、制御装置は、すべてのピエゾ素子に駆動パルス電圧を印加することによって、記録ヘッド4のすべてのノズル42からインクを吐出させる。同時に、光センサ52を作動させ、ノズルから吐出されるインクに対して発光器52aから光線を照射させるとともに、照射された光線を受光器52bで受光させながら、受け皿51の長手方向に沿ってノズルの一つ一つに光線が照射されるように少しずつ移動させる。この際、ノズル欠が生じていない場合には、発光器52aから照射された光線はノズルから吐出されたインクによって遮られ受光器52bに到達しないが、ノズル欠が生じている場合には光線はインクによって遮られることなく受光器52bに到達する。
受光器52bが発光器52aからの光線を受光した場合には、その情報は制御装置に伝達される。その結果、ノズル欠等の吐出不良が生じていると判断される場合には、制御装置は光センサ及び受け皿を退避領域に退避させるとともに、記録ヘッド40と記録媒体Pとの間隙に、メンテナンスユニット13を記録ヘッド40のノズル面に対向する位置まで移動させる。
メンテナンスユニット13が所定の位置に到達すると、制御装置はワイプローラー31によって記録ヘッド40のノズル面にワイプ材30を圧接させ、モーター33bによってワイプローラー31を記録ヘッド4の一端部から他方の一端部に向かって可動レール32上を移動させる。この際、ワイプ材30はモーター33aによって順次巻き取られる。これにより記録ヘッド40のノズル面に付着したインクは、順次ワイプ材30の表面に吸収される。
【0044】
ヘッドメンテナンス動作が終了すると、制御装置はメンテナンスユニット13を退避領域に移動させ、記録媒体搬送機構により記録媒体Pを副走査方向Bに搬送させながら、記録ヘッド40を制御して記録媒体Pの上に画像記録を行わせる。
【0045】
本実施形態によれば、インク吐出欠検知機構がノズル欠等の吐出不良を検知した時以外には記録ヘッド40のメンテナンス動作を行わないものとするので、ヘッドメンテナンスの際ワイプ材30によって拭き取られ廃棄される廃インクの量を必要最小限度に抑えることができ、インクを節約することができる。
【0046】
また、本実施形態においては、画像記録中にヘッドメンテナンス動作を行わないために、画像記録動作が途中で中断されることがなく、効率的な画像記録を行うことができるので、全体としてのプリント時間を短縮化することができる。
【0047】
なお、第一の実施形態及び第二の実施形態において、インク吐出欠検知機構8は、発光素子を内蔵する発光器81aと受光素子を内蔵する受光器81bとからなる光センサ81を備えるものとしたが、ノズル欠及び吐出曲がり等の吐出不良を検知することのできる手段であればこれに限られない。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載された発明によれば、記録ヘッドのメンテナンス動作を行う時期をインク吐出欠検知機構がノズル欠等の吐出不良を検知した時にのみという必要最小限の場合に限定するので、メンテナンス動作の際に強制吸引や空吐出によって排出され、廃棄されるインクの量を低減させることができ、インクの節約を図ることができるという効果がある。
【0049】
また、メンテナンス動作をインク吐出欠検知機構がインク吐出欠を検知した時にのみ行い、画像記録中には行わないため、画像記録がメンテナンス動作によって中断されることがなく、画像記録時間の短縮化を図ることができる。そのため、プリント生産性の向上を図りながら、効率的にメンテナンス動作を行うことができるという効果がある。
【0050】
さらに、メンテナンス動作を一律にプリンタ本体の電源投入時にのみ行うこととするため、制御機構を簡素化することができ、装置コストの低減を図ることができる。
【0051】
請求項2に記載された発明によれば、前記記録ヘッドからインクを強制吸引する吸引工程、ノズル面のインクを拭き取るワイプ工程、記録ヘッドからインクを空吐出させる空吐出工程といった各メンテナンス動作を行うので、記録ヘッドのノズルの目詰まりを効果的に防止することができる。これにより、ノズル欠等の吐出不良が発生することを防ぎ、記録画像を高品質に保つことができるという効果がある。
【0052】
次に、請求項3に記載された発明によれば、30℃における粘度が10〜500mPa.sである高粘度のインクを用いるので、インク吸収性のない記録媒体に対しても記録媒体上でのインクの流動等を生じることなく高画質な画像記録を行うこと可能であり、また、このような高粘度のインクを用いる場合にも効率的に記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができるという効果がある。
【0053】
また、インクを30〜150℃に加熱して記録ヘッドから吐出するので、ノズルからのインク吐出を良好な状態に保ちながら画像記録を行うことができ、さらに、インクを1ドットが2〜20plの小液滴となるようにして吐出するため、高粘度インクであっても高品質の画像を得ることができるという効果がある。
【0054】
請求項4に記載された発明によれば、樹脂等のインク吸収性のない記録媒体に画像記録する場合にもインクが記録媒体上において流動することを防止するため高粘度のインクを用いることが行われるが、このような場合でも、適切かつ効率的な記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができるという効果がある。
【0055】
さらに、請求項5に記載された発明によれば、モノマーを主成分とするカチオン重合系の紫外線硬化インクを用いた場合に、記録ヘッドのノズル欠及び吐出曲がり等を適切に防止し、連続的な画像記録を行う際にも高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェットプリンタの第一の実施の形態を模式的に示す正面図である。
【図2】第一の実施形態における光センサ及び記録ヘッド部分の底面図である。
【図3】本実施の形態に係る制御装置の概略を示した要部ブロック図である。
【図4】本発明に係るインクジェットプリンタの第二の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図5】第二の実施形態における光センサ及び受け皿部分を示す斜視図である。
【図6】図6(a)は、図5に示すインクジェットプリンタに用いられるメンテナンスユニットの構成を示す斜視図である。図6(b)は、メンテナンスユニットのワイプローラーの動作状態を示す斜視図である。
【図7】図7(a)は、図6(a)のメンテナンスユニットの側面図である。図7(b)は、図6(b)のメンテナンスユニットの側面図である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ
2 キャリッジレール
3 キャリッジ
4 記録ヘッド
41 ノズル面
42 ノズル
6 メンテナンスユニット
61 吸引キャップ
62 空吐出受け皿
63 ブレード
64 吸引ポンプ
65 廃インクタンク
66 インク連通管
7 保湿ユニット
8 インク吐出欠検知機構
81 光センサ
81a 発光器
81b 受光器
A 主走査方向
X ホームポジション領域
Y 記録領域
Z メンテナンス領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、高粘度のインクを用いるインクジェットプリンタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、簡易かつ安価に画像を記録できる画像記録手段として、インクジェット方式を用いた画像記録装置が数多く用いられている。インクジェット方式を用いた記録装置(以下、「インクジェットプリンタ」と言う。)は、例えばピエゾ素子やヒータ等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら記録ヘッドを記録媒体上で移動させることにより記録媒体上に画像記録を行う。
【0003】
このようなインクジェットプリンタにおいては、連続して記録作業を行った場合に、記録ヘッドのノズルから吐出され霧状になったインクがノズル付近に付着、堆積して目詰まりを起こすことがある。そして、このような状態で記録作業を続行した場合には、ピエゾ素子等の働きによってノズルが吐出動作を行っても、インク滴が吐出されないいわゆるノズル欠や、正しい方向にインク滴が吐出されないいわゆる吐出曲がり等の吐出不良を生じ、画像記録に不具合が生じるおそれがある。
そのため、正常な画像記録を行うためには、所定のタイミングで記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことが必要となる。特に記録媒体として樹脂フィルム等のインク吸収性のないものを使用する場合には、着弾したインクが記録媒体上で流動することのないように高粘度のインクを用いることが行われており、この場合には適切なメンテナンス動作を行うことが不可欠となる。
ここでメンテナンス動作としては、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材で密閉するように覆い、このキャップ部材を介して吸引ポンプで吸引することによりノズル内に残留している気泡やノズル面に付着したゴミ等をインクとともに吸引除去する強制吸引作業や、ノズル面に残留したインクを弾性を有するブレードを用いて拭き取るワイプ作業や、インクを空吐出させる空吐出作業等があり、従来は、こうしたメンテナンス動作をプリンタ本体の電源投入時や、予め設定された所定の画像記録量に達するごと又は一定の期間経過ごとに行っていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、記録媒体上にインクが着弾した後に紫外線を照射することによってインクを硬化させ、記録媒体上に定着させる紫外線硬化型インクは、一般にアルコールから合成されるモノマーを主成分としており、水を含んでいないため(例えば、特許文献2参照)、泡が混入したりインクが乾燥して固着するおそれが少ないという特徴を有している。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−59831号公報
【特許文献2】
特許第2695271号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このようなモノマーを主成分とした紫外線硬化型インクを使用してプリンタの画像記録を行う場合には、記録ヘッドのノズル欠、吐出曲がりが発生しにくく、頻繁にメンテナンス動作を行わなくても高品質の画像記録を連続して行うことが可能である。
それにもかかわらず、頻繁にメンテナンス動作を行うこととすると、メンテナンスの過程で空吐出又は強制吸引されたインクは廃棄せざるを得ないため、必要以上に大量のインクを廃棄する結果となるという問題があった。
【0006】
また、メンテナンス動作を行っている間は画像記録作業を行うことができないため、必要以上に多くのメンテナンス動作を行うこととすると、その度ごとに画像記録作業に中断時間が生じ、全画像を記録するまでに多くの時間を必要としていたとの問題もある。
【0007】
そこで、本発明は以上のような課題を解決すべくなされたものであり、画像記録用インクとして高粘度の紫外線硬化インクを用いる場合に、記録ヘッドのメンテナンス動作を効率的に行うインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、一面にノズルを形成してなるノズル面を有し高粘度のインクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体に前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置と、を有するインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドから適切にインクが吐出されているか否かを検知するインク吐出欠検知機構を備え、前記記録ヘッドのメンテナンス動作は前記インク吐出欠検知機構がインクの吐出不良を検知した時にのみ行うように制御する制御装置を有することを特徴としている。
【0009】
このような構成を有する請求項1に記載の発明においては、メンテナンス動作を行う時期をインク吐出欠検知機構がノズル欠等のインクの吐出不良を検知した時のみという必要最小限の場合に限定するので、適切なタイミングでメンテナンス動作を行うことができるとともに、メンテナンス動作の際に出る廃インクの量が少なくて済み、効率的にメンテナンス動作を行うことができる点で優れている。
【0010】
また、メンテナンス動作をインク吐出欠検知機構がインクの吐出不良を検知した時にのみ行うため、画像記録が度々メンテナンス動作によって中断されることがなく、画像記録時間の短縮化を図ることができる。
【0011】
次に、請求項2に記載の発明において、前記記録ヘッドのヘッドメンテナンス動作は、前記記録ヘッドからインクを強制吸引する吸引工程と前記ノズル面のインクをワイプするワイプ工程と前記記録ヘッドからインクを空吐出する空吐出工程のうち少なくとも1工程以上であることを特徴としている。
【0012】
したがって、請求項2に記載の発明では、吸引工程、ワイプ工程、空吐出工程といった各メンテナンス動作を行うことにより記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止し、ノズル欠等の吐出不良の発生による記録画像の劣化を防ぐことが可能となる。
【0013】
さらに、請求項3に記載の発明において、前記記録ヘッドは、30℃における粘度が10〜500mPa・sの液体であるインクを加熱手段により30〜150℃に加熱して、1ドットが2〜20plの小液滴となるように吐出することを特徴としている。
【0014】
このように、請求項3に記載の発明は、30℃における粘度が10〜500mPa・sである高粘度のインクを用いるので、インク吸収性のない記録媒体に対しても記録媒体上でのインクの流動等を生じることなく高画質な画像記録を行うこと可能であるが、このような高粘度のインクを用いる場合にも効率的に記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができる。
また、インクを30〜150℃に加熱して記録ヘッドから吐出するので、ノズルからのインク吐出を良好な状態に保ちながら画像記録を行うことができ、また、インクを1ドットが2〜20plの小液滴となるようにして吐出するため、高粘度インクであっても高品質の画像形成が可能である。
【0015】
また、請求項4に記載の発明において、前記被記録媒体は、インク吸収性のないものであることを特徴としている。
【0016】
樹脂等のインク吸収性のない記録媒体に画像記録する場合にはインクが記録媒体上において流動することを防止するため高粘度のインクを用いることが行われるが、請求項4に記載の発明によれば、このような場合でも、適切かつ効率的な記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができる。
【0017】
さらに、請求項5に記載の発明において、前記インクは、カチオン重合系紫外線硬化インクであることを特徴としている。
【0018】
このように、請求項5に記載の発明は、モノマーを主成分とするカチオン重合系の紫外線硬化インクを用いた場合に、記録ヘッドのノズル欠等の吐出不良を適切に防止し、連続的な画像記録を行う際にも高画質な画像を得ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の第一の実施の形態について説明する。
まず、図1に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタ1はシリアルプリント方式によるインクジェットプリンタ1であり、このインクジェットプリンタ1は、主走査方向Aに延在する棒状のキャリッジレール2を有している。このキャリッジレール2には、キャリッジ3がキャリッジレール2に沿って往復動自在に支持されており、このキャリッジ3は、キャリッジ駆動源11(図3参照)によって主走査方向Aを往復駆動されるようになっている。また、インクジェットプリンタ1には、記録媒体Pを主走査方向Aと直交する方向に搬送するための記録媒体搬送機構12(図3参照)が設けられている。
【0020】
キャリッジ3には、図1及び図2に示すように、インクを吐出するノズル42を形成してなる記録ヘッド4が搭載されており、この記録ヘッド4は、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)といった本実施形態において用いられる色彩に応じた各色のインクを吐出するようになっている。
キャリッジ3の内部であって一群として設けられた記録ヘッド4の両脇には、ノズル42から吐出されたインクに紫外線を照射する紫外線照射装置10,10が設けられている。
【0021】
キャリッジ3の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体Pに記録を行う記録領域Yとされている。記録領域Yには、記録動作時に記録媒体Pを非記録面側から支持するプラテン5が設けられている。また、キャリッジ3の移動可能範囲であって記録領域Yの外側一端は、記録ヘッド4のメンテナンスを行うメンテナンス領域Zとされている。
【0022】
メンテナンス領域Zには、メンテナンスユニット6が設けられている。このメンテナンスユニット6には、キャリッジ3がメンテナンス領域Zに移動した際に記録ヘッド4に対向する位置に、記録ヘッド4のノズル面41を覆うキャップ部材としての吸引キャップ61が、記録ヘッド4と対応する数だけ設けられている。また、メンテナンスユニット6には、吸引キャップ61の一端近傍にノズル42からインクを空吐出させた際に吐出されたインクを受ける空吐出受け皿62が設けられており、これに隣接してノズル面41に残留するインクを拭き取るブレード63が、記録ヘッド4と対応する数だけ設けられている。
【0023】
吸引キャップ61の底面には、吸引キャップ61の内部に連通するインク連通管66が設けられている。このインク連通管66の中途には、吸引装置である吸引ポンプ64が設けられており、インク連通管66の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク65が設けられている。
【0024】
キャリッジ3の移動可能範囲であって記録領域Yを挟んでメンテナンス領域Zの反対側は、画像記録時及びヘッドメンテナンス動作時以外のときに記録ヘッド4を待機させるホームポジション領域Xとされている。ホームポジション領域Xには、保湿ユニット7が設けられており、保湿ユニット7には、非画像記録時に記録ヘッド4のノズル面41を乾燥等から保護するための保湿キャップ71が記録ヘッド4に対応する数設けられている。
【0025】
また、ホームポジション領域Xには、ノズル欠等の吐出不良を検知するためのインク欠検知機構としての光センサ8が設けられている。
図2に示すように、この光センサ8は、赤外線などの光線を発する発光素子を内蔵する発光器81と発光器81から発せられた光を感知する受光素子を内蔵する受光器82とからなり、記録ヘッド4の吐出不良の検知を行う際には、発光器81と受光器82とが記録ヘッド4を挟んで記録ヘッド4の走査方向に対して一定の角度を持って互いに対向するように配置されている。
また、記録ヘッド4の吐出不良の検知を行う際、ノズル面41に対向する位置には、ノズル42から吐出されるインクを受けるための受け皿83が設けられている。
【0026】
次に、本実施の形態の制御装置について説明する。
前記インク吐出欠検知機構としての光センサ8は、光の透過状態からノズル欠等の有無の判断を行うCPU(Central Processing Unit)100aを備える制御装置100に接続されている。 制御装置100には、各種プログラムを格納するROM(Read Only Memory)100bと、CPUが取得した情報を展開する作業領域及び記憶領域を有するRAM(Random Access Memory)100cとが備えられている。また、制御装置100には、入力部9、記録ヘッド4、キャリッジ駆動源11、記録媒体搬送機構12が、それぞれインターフェース(図示せず)を介して接続されている。
CPU100aは、取得した情報及びROM100bに格納されたプログラムに従って記録ヘッド4、キャリッジ3の駆動、ヘッドメンテナンス動作等の各種の制御を行うようになっている。
【0027】
ここで、本発明の実施形態に用いられるインクについて説明する。
インクは、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件および硬化度の測定・評価−(技術協会情報)」に記載の「光硬化システム(第4章)」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム(第1節)」、「光誘導型交互共重合(第2節)」等に適合するインクである。このインクは、色材、重合性モノマー、光開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで光開始剤が触媒として作用することに伴うモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有している。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合(第2節)」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【0028】
本実施形態におけるインクは、30℃での粘度が10〜500mPa・sの液体であるが、高品質の画像を得るためには、このうち40〜500mPa・sであるインクであることが望ましい。10mPa・s未満の低粘度のものとすると記録媒体上で滲みを生じて記録画像が劣化し、また500mPa・sを超える高粘度のものとすると、画質の平滑性が失われるからであり、最も画像品質が安定するのは40〜500mPa・sの粘度を有する場合であるからである。
また、このインクは60℃で3〜30mPa・sの液体であることが好ましく、より好ましくは、3〜20mPa・sである。3mPa・s以下では、高速吐出を行った場合に正確な着弾ができない等の不具合を生じ、また30mPa・s以上では、吐出性が劣化するからである。
【0029】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、本実施形態において、画像記録時及びヘッドメンテナンス動作時以外のときには記録ヘッド4を搭載したキャリッジ3はホームポジション領域Xに配設された保湿ユニット7の上に待機しており、この保湿ユニット7に設けられた保湿キャップ71によって記録ヘッド4のノズル面41が覆われることにより、ノズル42部分を保護している。
【0030】
入力部9から画像記録動作に入るように指示が入力されると、制御装置100は、キャリッジ駆動源11を制御して記録ヘッド4をホームポジション領域Xの一端部に配置された受け皿83の上方に移動する。
記録ヘッド4が所定の位置に到達すると、制御装置100は、すべてのピエゾ素子に駆動パルス電圧を印加することによって、すべてのノズル42からインクを吐出させる。同時に、インク欠検知機構としての光センサ8を作動させ、ノズル42から吐出されるインクに対して発光器81から光線を照射させるとともに、照射された光線を受光器82で受光させながら、ノズル42の一つ一つに発光器81からの光線が照射されるように記録ヘッド4を少しずつ移動させる。
この際、ノズル欠が生じていない場合には、発光器から照射された光線はノズル42から吐出されたインクによって遮られ受光器82に到達しないが、ノズル欠が生じている場合には光線はインクによって遮られることなく受光器82に到達する。
受光器82が発光器81からの光線を受光した場合には、その情報は、制御装置100の中のCPU100aに伝達される。
CPU100aは、受光器から伝達された情報からノズル欠等の吐出不良が生じていると判断した場合には、制御装置100はキャリッジ駆動源11を制御して記録ヘッド4をキャリッジレール2に沿ってメンテナンス領域Zに移動させる。
【0031】
記録ヘッド4が所定の位置に到達すると、制御装置100がメンテナンスユニット6が上昇させる。これにより、メンテナンスユニット6に設けられている吸引キャップ61で記録ヘッド4のノズル面41が覆われて密閉される。その後、制御装置100が吸引ポンプ64を作動させることにより吸引キャップ61の内部に負圧をかけ、ノズル42内のインクを吸引する。ノズル42から吸引されたインクは、ノズル42に対向するように吸引キャップ61の内部に設けられた吸収体に接触すると順次吸収体に吸収される。吸収されたインクはインク連通管66を通じて廃インクタンク65に送られ、蓄えられる。
吸引終了後、制御装置100は、メンテナンスユニット6を下降させ、これにより、ノズル面41から吸引キャップ61が離間される。
【0032】
その後、制御装置100はメンテナンスユニット6を前方および上方へ移動させ、ノズル面41にメンテナンスユニット6に設けられたブレード63を摺接させながら後方へ移動させる。これにより、ノズル面41に付着しているインクやゴミ等が拭き取られる。
【0033】
次に、制御装置100は、記録ヘッド4をメンテナンスユニット7に設けられた空吐出受け皿62の上方に移動させ、駆動パルス電圧を印加することによってピエゾ素子を駆動させてノズル42からインクを空吐出させる。
これによりヘッドのメンテナンス動作は終了し、ノズル42の内部は画像記録を行うのに良好な状態に整備される。
【0034】
ヘッドメンテナンス動作が終了すると、制御装置100は記録ヘッド4を記録領域Yに移動させ、キャリッジ3を駆動させることにより記録ヘッド4が主走査方向Aに往復運動するとともに、記録媒体搬送機構12により記録媒体Pを主走査方向Aに直交する副走査方向に搬送させながら、入力部9からの入力情報及び所定の画像情報に基づいて記録ヘッド3のノズル6から所要の色のインクを吐出させる。この際、インクは図示しない加熱手段によって30℃〜150℃に加熱され、1ドットが2〜20plの小液滴として記録媒体Pの上に吐出されることにより、記録媒体Pに画像が記録される。
【0035】
本実施形態によれば、インク吐出欠検知機構がノズル欠等の吐出不良を検知した時以外には記録ヘッド4のメンテナンス動作を行わないものとするので、ヘッドメンテナンスの際の空吐出や強制吸引によって発生する廃インクの量を必要最小限度に抑えることができ、インクを節約することができる。
【0036】
また、本実施形態においては、画像記録中にヘッドメンテナンス動作を行わないために、画像記録動作が途中で中断されることがなく、効率的な画像記録を行うことができるので、全体としてのプリント時間を短縮化することができる。
【0037】
なお、本実施形態において、インク吐出欠検知機構8は、ホームポジション領域Xに配設されるものとしたが、メンテナンス領域Zに設けられたメンテナンスユニット6の吸引キャップ61をインク受け皿として兼用し、この吸引キャップ61に隣接して光センサ81を設けるものとしてもよい。
【0038】
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。
本実施形態において、インクジェットプリンタはラインプリント方式によるインクジェットプリンタであり、このインクジェットプリンタには、記録媒体搬送方向Bに直交する方向に延在する記録ヘッド40が複数設けられており、各記録ヘッド40は記録媒体Pの搬送方向に並列して配置されている。前記記録ヘッド40の記録媒体Pに対向する面には、インクを吐出するノズルが長手方向に沿って配設されている。
各記録ヘッド40の記録媒体の搬送方向である副走査方向Bの下流側には記録ヘッドから吐出されたインクに紫外線を照射する紫外線照射装置50が配設されている。
また、インクジェットプリンタは、記録媒体搬送機構によって記録媒体Pを副走査方向Bに搬送する。
【0039】
本実施形態において、インクジェットプリンタは、インク吐出欠検知機構としての光センサ52及びメンテナンスユニット13を備えている。また、記録領域の外側一端は、インク吐出欠検知機構としての光センサ52及びメンテナンスユニット13を不使用時に退避させておく退避領域(図示せず)とされている。
【0040】
前記光センサ52は、赤外線などの光線を発する発光素子を内蔵する発光器52aと発光器52aから発せられた光を感知する受光素子を内蔵する受光器52bとからなっている。また、インクジェットプリンタには、記録ヘッド40の吐出不良の検知を行う際に吐出されるインクを受けるための受け皿51が設けられており、発光器52a及び受光器52bは、この受け皿51の副走査方向Bの上流側と下流側にそれぞれ互いに対向するように配置されている。なお、光センサ52は、図示しない駆動源によって受け皿51の長手方向に沿って移動可能となっている。
【0041】
前記メンテナンスユニット13には、記録ヘッド4より長い寸法を有する可動レール32が記録ヘッド4に対応するように記録ヘッド4と同数設けられ、この可動レール32の上方にはワイプローラーがモーター33bによって可動レール上を往復移動可能に設けられている。可動レールの上方には、両端をロール状に巻回された長尺状のワイプ材30が配設されており、一方のロールの一端にはワイプ材30を巻き取るためのモーター33aが設けられている。なお、前記ワイプ材30としては記録ヘッド4のノズル面7を洗浄する溶剤をしみ込ませた不織布が用いられる。
【0042】
また、本実施の形態は、第一の実施の形態と同様の制御装置を備えており、前記インク吐出欠検知機構としての光センサ52は、制御装置に接続されている。
【0043】
次に、本実施形態における作用について説明する。
まず、入力部から画像記録動作に入るように指示が入力されると、制御装置は、記録媒体Pを下降させ、これにより記録ヘッド40と記録媒体Pとの間に生じた間隙に、退避領域にあるインク吐出欠検知機構としての光センサ52及び受け皿51を受け皿51が記録ヘッド40のノズル面に対向する位置まで移動させる。
光センサ52が所定の位置に到達すると、制御装置は、すべてのピエゾ素子に駆動パルス電圧を印加することによって、記録ヘッド4のすべてのノズル42からインクを吐出させる。同時に、光センサ52を作動させ、ノズルから吐出されるインクに対して発光器52aから光線を照射させるとともに、照射された光線を受光器52bで受光させながら、受け皿51の長手方向に沿ってノズルの一つ一つに光線が照射されるように少しずつ移動させる。この際、ノズル欠が生じていない場合には、発光器52aから照射された光線はノズルから吐出されたインクによって遮られ受光器52bに到達しないが、ノズル欠が生じている場合には光線はインクによって遮られることなく受光器52bに到達する。
受光器52bが発光器52aからの光線を受光した場合には、その情報は制御装置に伝達される。その結果、ノズル欠等の吐出不良が生じていると判断される場合には、制御装置は光センサ及び受け皿を退避領域に退避させるとともに、記録ヘッド40と記録媒体Pとの間隙に、メンテナンスユニット13を記録ヘッド40のノズル面に対向する位置まで移動させる。
メンテナンスユニット13が所定の位置に到達すると、制御装置はワイプローラー31によって記録ヘッド40のノズル面にワイプ材30を圧接させ、モーター33bによってワイプローラー31を記録ヘッド4の一端部から他方の一端部に向かって可動レール32上を移動させる。この際、ワイプ材30はモーター33aによって順次巻き取られる。これにより記録ヘッド40のノズル面に付着したインクは、順次ワイプ材30の表面に吸収される。
【0044】
ヘッドメンテナンス動作が終了すると、制御装置はメンテナンスユニット13を退避領域に移動させ、記録媒体搬送機構により記録媒体Pを副走査方向Bに搬送させながら、記録ヘッド40を制御して記録媒体Pの上に画像記録を行わせる。
【0045】
本実施形態によれば、インク吐出欠検知機構がノズル欠等の吐出不良を検知した時以外には記録ヘッド40のメンテナンス動作を行わないものとするので、ヘッドメンテナンスの際ワイプ材30によって拭き取られ廃棄される廃インクの量を必要最小限度に抑えることができ、インクを節約することができる。
【0046】
また、本実施形態においては、画像記録中にヘッドメンテナンス動作を行わないために、画像記録動作が途中で中断されることがなく、効率的な画像記録を行うことができるので、全体としてのプリント時間を短縮化することができる。
【0047】
なお、第一の実施形態及び第二の実施形態において、インク吐出欠検知機構8は、発光素子を内蔵する発光器81aと受光素子を内蔵する受光器81bとからなる光センサ81を備えるものとしたが、ノズル欠及び吐出曲がり等の吐出不良を検知することのできる手段であればこれに限られない。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載された発明によれば、記録ヘッドのメンテナンス動作を行う時期をインク吐出欠検知機構がノズル欠等の吐出不良を検知した時にのみという必要最小限の場合に限定するので、メンテナンス動作の際に強制吸引や空吐出によって排出され、廃棄されるインクの量を低減させることができ、インクの節約を図ることができるという効果がある。
【0049】
また、メンテナンス動作をインク吐出欠検知機構がインク吐出欠を検知した時にのみ行い、画像記録中には行わないため、画像記録がメンテナンス動作によって中断されることがなく、画像記録時間の短縮化を図ることができる。そのため、プリント生産性の向上を図りながら、効率的にメンテナンス動作を行うことができるという効果がある。
【0050】
さらに、メンテナンス動作を一律にプリンタ本体の電源投入時にのみ行うこととするため、制御機構を簡素化することができ、装置コストの低減を図ることができる。
【0051】
請求項2に記載された発明によれば、前記記録ヘッドからインクを強制吸引する吸引工程、ノズル面のインクを拭き取るワイプ工程、記録ヘッドからインクを空吐出させる空吐出工程といった各メンテナンス動作を行うので、記録ヘッドのノズルの目詰まりを効果的に防止することができる。これにより、ノズル欠等の吐出不良が発生することを防ぎ、記録画像を高品質に保つことができるという効果がある。
【0052】
次に、請求項3に記載された発明によれば、30℃における粘度が10〜500mPa.sである高粘度のインクを用いるので、インク吸収性のない記録媒体に対しても記録媒体上でのインクの流動等を生じることなく高画質な画像記録を行うこと可能であり、また、このような高粘度のインクを用いる場合にも効率的に記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができるという効果がある。
【0053】
また、インクを30〜150℃に加熱して記録ヘッドから吐出するので、ノズルからのインク吐出を良好な状態に保ちながら画像記録を行うことができ、さらに、インクを1ドットが2〜20plの小液滴となるようにして吐出するため、高粘度インクであっても高品質の画像を得ることができるという効果がある。
【0054】
請求項4に記載された発明によれば、樹脂等のインク吸収性のない記録媒体に画像記録する場合にもインクが記録媒体上において流動することを防止するため高粘度のインクを用いることが行われるが、このような場合でも、適切かつ効率的な記録ヘッドのメンテナンス動作を行うことができるという効果がある。
【0055】
さらに、請求項5に記載された発明によれば、モノマーを主成分とするカチオン重合系の紫外線硬化インクを用いた場合に、記録ヘッドのノズル欠及び吐出曲がり等を適切に防止し、連続的な画像記録を行う際にも高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェットプリンタの第一の実施の形態を模式的に示す正面図である。
【図2】第一の実施形態における光センサ及び記録ヘッド部分の底面図である。
【図3】本実施の形態に係る制御装置の概略を示した要部ブロック図である。
【図4】本発明に係るインクジェットプリンタの第二の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図5】第二の実施形態における光センサ及び受け皿部分を示す斜視図である。
【図6】図6(a)は、図5に示すインクジェットプリンタに用いられるメンテナンスユニットの構成を示す斜視図である。図6(b)は、メンテナンスユニットのワイプローラーの動作状態を示す斜視図である。
【図7】図7(a)は、図6(a)のメンテナンスユニットの側面図である。図7(b)は、図6(b)のメンテナンスユニットの側面図である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ
2 キャリッジレール
3 キャリッジ
4 記録ヘッド
41 ノズル面
42 ノズル
6 メンテナンスユニット
61 吸引キャップ
62 空吐出受け皿
63 ブレード
64 吸引ポンプ
65 廃インクタンク
66 インク連通管
7 保湿ユニット
8 インク吐出欠検知機構
81 光センサ
81a 発光器
81b 受光器
A 主走査方向
X ホームポジション領域
Y 記録領域
Z メンテナンス領域
Claims (5)
- 一面にノズルを形成してなるノズル面を有し高粘度のインクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体に前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置と、を有するインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドから適切にインクが吐出されているか否かを検知するインク吐出欠検知機構を備え、前記記録ヘッドのメンテナンス動作は前記インク吐出欠検知機構がインクの吐出不良を検知した時にのみ行うように制御する制御装置を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 前記記録ヘッドのヘッドメンテナンス動作は、前記記録ヘッドからインクを強制吸引する吸引工程と前記ノズル面のインクをワイプするワイプ工程と前記記録ヘッドからインクを空吐出する空吐出工程のうち少なくとも1工程以上であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記記録ヘッドは、30℃における粘度が10〜500mPa・sの液体であるインクを加熱手段により30〜150℃に加熱して、1ドットが2〜20plの小液滴となるように吐出することを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記記録媒体は、インク吸収性のないものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記インクは、カチオン重合系紫外線硬化インクであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003020137A JP2004230640A (ja) | 2003-01-29 | 2003-01-29 | インクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003020137A JP2004230640A (ja) | 2003-01-29 | 2003-01-29 | インクジェットプリンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004230640A true JP2004230640A (ja) | 2004-08-19 |
Family
ID=32949847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003020137A Pending JP2004230640A (ja) | 2003-01-29 | 2003-01-29 | インクジェットプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004230640A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055754A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Toppan Printing Co Ltd | インクジェット吐出ヘッドクリーニング装置 |
| JP2008188858A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Konica Minolta Holdings Inc | クリーニングユニット、記録装置及びクリーニング方法 |
| JP2009012224A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Seiko Epson Corp | 流体吐出装置 |
| JP2009056742A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | 印刷装置及びその制御方法 |
| JP2013233655A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
| US9981473B2 (en) | 2015-03-02 | 2018-05-29 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Driving device of liquid droplet discharging head, printer, and non-transitory computer readable medium |
| CN109278413A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-29 | 广州精陶机电设备有限公司 | 一种打印机的维护方法及维护装置 |
| CN114312060A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 深圳市泰力格打印技术有限公司 | 一种打印瑕疵的处理系统 |
-
2003
- 2003-01-29 JP JP2003020137A patent/JP2004230640A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055754A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Toppan Printing Co Ltd | インクジェット吐出ヘッドクリーニング装置 |
| JP2008188858A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Konica Minolta Holdings Inc | クリーニングユニット、記録装置及びクリーニング方法 |
| JP2009012224A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Seiko Epson Corp | 流体吐出装置 |
| US8162436B2 (en) | 2007-07-02 | 2012-04-24 | Seiko Epson Corporation | Fluid discharging apparatus |
| JP2009056742A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | 印刷装置及びその制御方法 |
| US8177315B2 (en) | 2007-08-31 | 2012-05-15 | Seiko Epson Corporation | Printing apparatus and method of controlling the same |
| JP2013233655A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
| US9981473B2 (en) | 2015-03-02 | 2018-05-29 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Driving device of liquid droplet discharging head, printer, and non-transitory computer readable medium |
| CN109278413A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-29 | 广州精陶机电设备有限公司 | 一种打印机的维护方法及维护装置 |
| WO2020078005A1 (zh) * | 2018-10-19 | 2020-04-23 | 广州精陶机电设备有限公司 | 一种打印机的维护方法及维护装置 |
| CN109278413B (zh) * | 2018-10-19 | 2020-12-29 | 广州精陶机电设备有限公司 | 一种打印机的维护装置 |
| CN114312060A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 深圳市泰力格打印技术有限公司 | 一种打印瑕疵的处理系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5143930B2 (ja) | 画像形成装置及びインクジェット記録装置 | |
| US7810898B2 (en) | Liquid ejection apparatus and maintenance method for liquid ejection head | |
| JP2003341107A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| CN101024337B (zh) | 喷墨打印机以及恢复系统的清洗方法 | |
| JP2004330773A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP2004358953A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JP2004230640A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP4501434B2 (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP2004322460A (ja) | 画像記録装置 | |
| JP4218390B2 (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP2007229959A (ja) | 液体吐出方法及び装置並びに画像形成装置 | |
| JP4806955B2 (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP2004230638A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP6579762B2 (ja) | 記録装置 | |
| JP2004174900A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP6075856B2 (ja) | 記録装置 | |
| JP2005305972A (ja) | 記録ヘッド | |
| JP2008080656A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
| JPH05238015A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JP2004322461A (ja) | 画像記録装置 | |
| JP2005224989A (ja) | 吐出不良検知方法 | |
| JP2004299063A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP2007160870A (ja) | 廃インク回収装置を備えたインクジェット記録装置 | |
| JP4841386B2 (ja) | 液体吐出装置および液体吐出装置の清掃方法 | |
| JP2005231309A (ja) | 液吐出装置及び画像形成装置並びに気泡処理方法 |