JP2004284084A

JP2004284084A - Recovery method of liquid ejector and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004284084A
Application number: JP2003076510A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kaneko; 哲也金子
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that colors are mixed easily when one recovery cap is shared among a plurality of heads. <P>SOLUTION: The recovery operation comprises a first step for covering the nozzles of a recording head 34 with a cap 116a and performing suction from a nozzle through the cap 116a by operating a suction pump 120 connected with the cap 116a, a second step for separating the cap 116a from the nozzle following the first step, a third step for cleaning the periphery of the nozzle by means of a wiper blade 114 following the second step, and a fourth step for sucking ink in the cap 116a by operating the suction pump 120 following the third step. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は液体吐出装置の回復方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特許第２５１６９０１号公報
【０００３】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジェット記録装置などに備える液体吐出装置においては、液体であるインクを吐出する記録ヘッドの性能を維持回復する機構が不可欠である。
【０００４】
このヘッドの性能維持回復機構の主な機能は、インクの自然蒸発によるノズル孔付近のインクの増粘固着を防止するために密閉性の高いキャップ部材で覆うキャップ機能と、ノズル孔内に発生した気泡などによる吐出不良をインクを排出することで回復したり、キャップ機能を通じてインクカートリッジからインクを吸引し記録ヘッド内部に充填する吐出回復機能と、ノズル面に付着しインクの飛翔状態を変化させる原因のインク滴を拭き取るためのワイパ機能等で構成される。
【０００５】
ここで、吐出回復機能は、一般的に、インクを吐出するノズル列を有するノズル面をキャップ本体で覆い、大気開放弁を閉じた状態で、吸引ポンプを駆動してキャップ本体の空気を吸引し、キャップ本体内を負圧にすることで記録ヘッドに接続されたインクタンクから記録ヘッド内へインクを供給する機能である。
【０００６】
一方、このとき、記録ヘッドに供給されたインクは、吸引ポンプの吸引力によりキャップ本体内にも流れ出してキャップ本体内と吸引チューブにも充満する。この状態で記録ヘッドから吸引チューブを外すと、記録ヘッドのノズル面にインクが多く残るため、次工程でワイパ機能によりノズル面に残ったインクをワイパで拭き取るようにしている。
【０００７】
また、従来の液体吐出装置における回復方法としては、
【特許文献１】に開示されているように、ヘッドのノズル（オリフィス）をキャップで覆い、キャップに接続された吸引手段を作動させてキャップを介してノズルから吸引を行う第１工程と、この第１工程に引き続いてキャップがノズルを覆っているときに吸引手段の作動を止めてキャップ内を大気に連通させる第２工程と、第２工程に引き続いて、キャップがノズルを覆い、キャップ内が大気に連通しているときに吸引手段を作動させてキャップ内のインクを吸引する第３工程とを有する回復方法も知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した
【特許文献１】に記載されているように、キャップでノズルを覆ってから吸引し、キャップ内を大気開放した後、キャップがノズルを覆っている状態でキャップ内を吸引するようにした回復方法を適用すると、キャップは長時間ノズル面に接触していることになる。
【０００９】
そのため、特に、異なる色の液体を吐出する複数のノズル列又はヘッドを備えるとともに、回復用キャップとしては１つのキャップ（独立又は保湿用と兼用して）を備えて、複数のノズル列又はヘッド間で１つの回復用キャップを兼用するようにした場合、キャップがノズル面に接触している時間が長くなると、混色が生じ易くなるという課題がある。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、混色を防止する液体吐出装置の回復方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る液体吐出装置の回復方法は、ヘッドのノズルをキャップで覆い、このキャップに接続された吸引手段を作動させてキャップを介してノズルから吸引を行う第１工程と、この第１工程に引き続いて、ノズルからキャップを離間させる第２工程と、この第２工程に引き続いて、清浄化手段によりノズル周辺を清浄にする第３工程と、この第３工程に引き続いて、吸引手段を作動させてキャップ内のインクを吸引する第４工程とを含む構成とした。
【００１２】
ここで、液体保管用タンクと、この液体保管用タンクから液体が補給され、前記ヘッドに液体を供給するためのサブタンクとを備え、ノズルから吸引を行う工程の前に、サブタンク内に液体保管用タンクから液体を補給する工程を含むことが好ましい。
【００１３】
また、清浄化手段は移動可能に配置した弾性体を含むワイピング部材を有し、ノズル周辺を清浄にする第３工程が、このワイピング部材をノズルが配置される面に接触するように移動させる清浄化第１工程と、ヘッドとワイピング部材とを接触状態のまま相対的に所定量移動させる清浄化第２工程と、ワイピング部材をノズルが配置される面から離間させる清浄化第３工程とを含むことが好ましい。
【００１４】
さらに、ノズルからキャップを離間させる第２工程で、同時にノズルから液体を吐出させることが好ましい。また、吸引手段はポンプであることが、吐出される液体の粘度が４ｍＰａ・ｓ以上（２０℃）であることが好ましい。さらに、あるいは、ノズルから液体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手段が圧電素子である構成とすることができる。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドの回復動作を行う回復手段を備え、この回復手段が本発明に係る回復方法を行う構成としたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る液体吐出装置の回復方法を行う回復手段を含む本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の前方側から見た斜視説明図である。
【００１７】
このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備え、さらに、装置本体１の前面４の一端部側には、前面４から前方側に突き出し、上面５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７を配置している。カートリッジ装填部６には液体保管用タンクであるインクカートリッジ１１の脱着を行うための開閉可能な前カバー８を有している。
【００１８】
次に、このインクジェット記録装置の機構部について図２ないし図４を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図、図３は同じく同機構部の要部斜視説明図である。
【００１９】
図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できるが、ここでは圧電アクチュエータ（圧電素子）をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。
【００２２】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５を搭載している。このサブタンク３５にはインク供給チューブ３６を介してメインタンク（インクカートリッジ）１１からインクが補充供給される。
【００２３】
さらに、キャリッジ３３の走査方向両側の非印字領域には、図３に示すように、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（以下「サブシステム」という。）３７、３７を配置している。
【００２４】
一方、給紙トレイ３の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚づつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００２５】
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト５１と、給紙部からガイド４５を介して送られる用紙４２を搬送ベルト５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ５２と、略鉛直上方に送られる用紙４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト５１上に倣わせるための搬送ガイド５３と、押さえ部材５４で搬送ベルト５１側に付勢された先端加圧コロ５５とを備えている。また、搬送ベルト５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。
【００２６】
ここで、搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５７とテンションローラ５８との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。
【００２７】
また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材６１を配置している。このガイド部材６１は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５７とテンションローラ５８）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出している。これにより、搬送ベルト５１は印写領域ではガイド部材６１の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。
【００２８】
さらに、このガイド部材６１の搬送ベルト５１の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト５１との接触面積を少なくし、搬送ベルト５１がスムーズにガイド部材６１表面に沿って移動できるようにしている。
【００２９】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪７１と、排紙ローラ７２及び排紙コロ７３とを備え、排紙ローラ７２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ７２と排紙コロ７３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００３０】
また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット８１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット８１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ５２と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット８１の上面には手差し給紙部８２を設けている。
【００３１】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ５２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド５３で案内されて先端加圧コロ５５で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３２】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２内で帯電パターンと反対の電荷に分極するので、平行接続されたコンデンサが形成されたこととなり、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３３】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３４】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３はサブシステム３７側に移動されて、キャッピング手段でヘッド３４をキャッピングされ、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止し、また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全てのノズルのインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持するための維持回復動作を行う。
【００３５】
次に、この画像形成装置で用いるインクカートリッジ（メインタンク）１１について図４及び図５を参照して簡単に説明する。なお、図４は同インクカートリッジ１１の外観斜視説明図、図５は側面説明図である。
このインクカートリッジ１１は、略四角形状のインク袋８１を筐体８３内に収納したものであり、筐体８３はインク袋８１に備えた保持部材８２を保持するための第１筐体８５と、この第１筐体８５と外形形状が相似の第２筐体８６と、第１筐体８５と第２筐体８６とを合わせた状態で第１筐体８５及び第２筐体８６のインク供給側前面に嵌め込まれる第３筐体８７とを備えている。
【００３６】
そして、インク袋８１の保持部材８２にはインク排出口部（供給口となる。）８８を備え、インクカートリッジ１１を画像形成装置本体１に装填したときに、図５に示すように装置本体１１側の中空針９０がインク排出口部８８に刺し込まれてインクを供給することが可能になる。
【００３７】
次に、このインクカートリッジ１１からサブタンク３５にインクを供給する供給装置について図６を参照して簡単に説明する。同図はインク供給装置の概略構成図である。
このインク供給装置は、インクカートリッジ１１からサブタンク３５にインクを送液するためのピストンポンプ１０１を備えている。このピストンポンプ１０１はシリンダ１０２及びピストン１０３を備え、シリンダ１０２には前述したインクカートリッジ（メインタンク）１１のインク排出口部８８に刺し込む中空針９０の他端部が連結され、またインク供給チューブ３６を連結する連結部１０４を備えている。
【００３８】
また、このピストンポンプ１０１のピストン１０３は、駆動モータ１０６の回転をウォームギヤ１０７を介してウォームホイール１０８が回転駆動されることで、このウォームホイール１０８に一体的に設けたカム１０９によって駆動（往復動）される。
【００３９】
このように構成したこの供給装置においては、インクカートリッジ１１のインクはピストンポンプ１０１が動作するときに発生する負圧により差し込まれた中空針９０を通ってシリンダ１０２内に導かれ、シリンダ１０２内に入ったインクはピストン１０３の往復動作により連結部１０４からインク供給チューブ３６を介してサブタンク３５へ送液される。
【００４０】
次に、サブシステム３７の構成について図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は同システムの要部平面説明図、図８は同システムの模式的概略構成図である。
フレーム１１１には、２つのキャップホルダ１１２、１１２と、空吐出受け１１３と、清浄化手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード１１４と、キャリッジロック１１５とがそれぞれ昇降可能に保持されている。
【００４１】
キャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂ（以下両者を併せて「キャップホルダ１１２」という。）には、２つの記録ヘッド３４のノズル面をそれぞれキャッピングする２つのキャップ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ（以下これらを「キャップ１１６」という。）を保持している。
【００４２】
ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ１１２Ａに保持したキャップ１１６ａにはチューブ１１９を介して吸引手段であるチューブポンプ（吸引ポンプ）１２０を接続し、その他のキャップ１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄはチューブポンプ１２０を接続していない。すなわち、キャップ１１６ａのみを回復及び保湿用キャップとし、その他のキャップ１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド３４の回復動作を行うときには、回復動作を行うヘッド３４をキャップ１１６ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動する。
【００４３】
また、これらのキャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂの下方にはカム軸１２１を回転可能に配置し、このカム軸１２１には、キャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂを昇降させるためのキャップカム１２２Ａ、１２２Ｂと、ワイパーブレード１１４を昇降させるためのワイパーカム１２４、キャリッジロック１１５をキャリッジロックアーム１１７を介して昇降させるためのキャリッジロックカム１２５をそれぞれ設けている。
【００４４】
さらに、ワイパーブレード１１４の印字領域側にはワイパー１１４を清浄化するためのワイパークリーナ１１８を矢示方向に揺動可能で、図示しないスプリングでワイパーブレード１１４から離れる方向に付勢して配置し、カム軸１２１にはこのワイパークリーナ１１８を揺動させるためのワイパークリーナカム１２８を設けている。
【００４５】
ここで、キャップ１１６はキャップカム１２２Ａ、１２２Ｂにより昇降させられる。ワイパーブレード１１４はワイパーカム１２４に昇降させられ、下降時にワイパークリーナ１１８が進出して、このワイパークリーナ１１８と空吐出受け１１３とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード１１４に付着したインクが空吐出受け１１３に掻き落とされる。
【００４６】
キャリッジロック１１５は図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックアーム１１７で昇降させられる。
【００４７】
そして、チューブポンプ１２０及びカム軸１２１を回転駆動するために、モータ１３１の回転をモータ軸１３１ａに設けたモータギヤ１３２に、チューブポンプ１２０のポンプ軸１２０ａに設けたポンプギヤ１３３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ１３３と一体の中間ギヤ１３４に中間ギヤ１３５を介して一方向クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６を噛み合わせ、この中間ギヤ１３６と同軸の中間ギヤ１３８に中間ギヤ１３９を介してカム軸１２１に固定したカムギヤ１４０を噛み合わせている。
【００４８】
また、カム軸１２１にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム１４１を設け、このサブシステム３７に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ１１６が最下端に来たときにホームポジションレバー（不図示）を作動させ、センサが開状態になってモータ１３１（ポンプ１２０以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ１１６（キャップホルダ１１２）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ１１６のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッド３４がキャッピングされる。
【００４９】
このように構成したサブシステム３７の作用について図９をも参照して説明する。
このサブシステム３７においては、モータ１３１が正転することによってモータギヤ１３２、中間ギヤ１３３、ポンプギヤ１３４、中間ギヤ１３５、１３６までが回転し、チューブポンプ１２０の軸１２０ａが回転することでチューブポンプ１２０が作動して、回復・保湿用キャップ１１６ａ内を吸引する。その他のギヤ１３８以降は一方向クラッチ１３７によって回転が遮断されるので回転（作動）しない。
【００５０】
モータ１３１が逆転することによって、一方向クラッチ１３７が連結されるので、モータ１３１の回転が、モータギヤ１３２、中間ギヤ１３３、ポンプギヤ１３４、中間ギヤ１３５、１３６、１３８、１３９を経てカムギヤ１４０に伝達され、カム軸１２１が回転する。このとき、チューブポンプ１２０はポンプ軸１２０ａの逆転では回転しない構造となっている。
【００５１】
そこで、回復動作を行う記録ヘッド３４をキャップ１１６ａの位置にした状態に、図９に示すように、時点ｔ１で、同図（ａ）に示すようにモータ１３１を逆転してカム軸１２１を回転させてキャップ１１６ａを上昇させて記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングし、同図（ｂ）に示すようにモータ１３１を正転してチューブポンプ１２０を作動させて記録ヘッド３４のノズルから吸引する第１工程を行う。
【００５２】
この第１工程に引き続いて、時点ｔ２で、同図（ａ）に示すように、モータ１３１を逆転させることでカム軸１２１を回転させ、これにより、キャップ１１６ａを記録ヘッド３４のノズル面から離間させる第２工程を行う。
【００５３】
この第２工程に引き続いて、時点ｔ３で、同図（ｃ）に示すようにワイパーブレード１１４がワイピング位置（ノズル面と接触する位置）に上昇し（清浄化第１工程）、この状態で同図（ｄ）に示すようにキャリッジ３３を移動させることにより、記録ヘッド３４のノズル面をワイパーブレード１１４で拭きとって清浄化し（清浄化第２工程）た後、ワイパーブレード１１４を下降させてノズル面から離間させる（清浄化第３工程）第３工程を行う。
【００５４】
この第３工程に引き続いて、時点ｔ４で、同図（ｂ）に示すようにチューブポンプ１２０を作動させてキャップ１１６ａ内のインクを吸引する第４工程を行う。
【００５５】
このように、第１工程でノズルから液体を吸引した後、すぐにキャップを離間させるので、吸引された液体とノズル面との接触時間が可能な限り短くでき、これにより、回復用キャップを複数の色のヘッドで共用する場合の混色を低減することができ、また、離間後、すぐにノズル周囲を清浄化するため、より混色の低減を図ることができる。
【００５６】
ここで、同図（ｅ）に示すように、キャップ１１６ａで記録ヘッド３４のキャッピングを行う前（又は吸引を開始する前）に、ピストンポンプ１０１（図６）を作動させて、インクカートリッジ１１からサブタンク３４内にインクを補給する（送液する）ようにしている。
【００５７】
すなわち、インクカートリッジ１１とサブタンク３５を用いたインク供給系において、サブタンク３５による負圧を形成する構成を採用した場合、極端な負圧状態でのヘッド吸引を行うと、かえって混色、気泡巻きこみを生じるおそれが生じる。そこで、これを防止するため、クリーニングの前工程でサブタンク３５にインク充填することにより、適正な（負）圧状態に戻すことができ、本来のクリーニング効果を得ることができる。
【００５８】
また、同図（ｆ）に示すように、第１工程から第２工程に移行して、キャップ１１６ａを記録ヘッド３４のノズル面から離間させるときに、記録ヘッド３４を駆動してインク滴を吐出するようにしている。
【００５９】
これにより、キャップ離間時の圧力低下によってノズル内のメニスカスが変動したり気泡巻きこみが生じることを一層確実に防止することができる。
【００６０】
このような回復装置（回復方法）は、特に吐出するインク（液体）の粘度が４ｍＰａ・ｓ以上（２０℃）である場合に特に有効である。すなわち、一般的なインクジェット記録装置でもちいるインクは粘度が低めで、その場合は、キャップを離間させるときに気泡を巻き込みやすい。
【００６１】
そこで、このような高粘度のインクを使用するようにすれば、流動抵抗によりキャップ離間時の圧力低下に抗してメニスカスを保持することができ、これにより気泡巻きこみを未然に防ぐことができるようになる。
【００６２】
ここで、このように粘度が４ｍＰａ・ｓ以上（２０℃）である本発明に係る回復方法を適用するに好ましいインクの一例について説明する。
このインク液（これを「本インク」という。）は、次の構成（１）〜（１０）よりなる印字用インク（記録用インク）であるが、これに限るものではない。
【００６３】
（１）顔料（自己分散性顔料）６ｗｔ％以上
（２）湿潤剤１
（３）湿潤剤２
（４）水溶性有機溶剤
（５）アニオンまたはノニオン系界面活性剤
（６）炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル
（７）エマルジョン
（８）防腐剤
（９）ｐＨ調製剤
（１０）純水
【００６４】
すなわち、印字（記録）するための着色剤として顔料を使用し、それを分解、分散させるための溶剤とを必須成分とし、更に添加剤として、湿潤剤、界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、ｐＨ調整剤とを含んでいる。湿潤剤１と湿潤剤２とを混合するのは各々湿潤剤の特徴を活かすためと、粘度調整が容易にできるためである。
【００６５】
以下、上記各インク構成要素について、より具体的に説明する。
（１）の顔料に関しては、特にその種類を限定することなく、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
【００６６】
本インクの好ましい態様によれば、これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。顔料の粒径は、０．０５μｍから１０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１μｍ以下であり、最も好ましくは０．１６μｍ以下である。インク中の着色剤としての顔料の添加量は、６〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは８〜１２重量％程度である。
【００６７】
本インクの好ましく用いられる顔料の具体例としては、以下のものが挙げられる。
黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。
【００６８】
さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ））、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３（パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ））、４８：４（パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６等がある。
【００６９】
その他顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。
【００７０】
また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なものとしたものであっても良い。
【００７１】
本インクの好ましい態様によれば、ブラックインク用の顔料は、顔料を分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散液を使用することができる。
【００７２】
分散液としては、例えば以下のものが挙げられる。
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００７３】
本インクの好ましい態様によれば、これらの共重合体は重量平均分子量が３、０００〜５０、０００であるのが好ましく、より好ましくは５、０００〜３０、０００、最も好ましくは７、０００〜１５、０００である。分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、他の効果を失わせない範囲で適宣添加されて良い。分散剤としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。
【００７４】
着色剤に使用する顔料は、記録用インク全重量に対して６重量％〜２０重量％含有し、０．０５μｍ〜０．１６μｍ以下の粒子径の粒子であり、分散剤により水中に分散されていて、分散剤が、分子量５、０００から１００、０００の高分子分散剤である。水溶性有機溶剤が少なくとも１種類にピロリドン誘導体、特に、２−ピロリドンを使用すると画像品質が向上する。
【００７５】
（２）〜（４）の湿潤剤１、２と水溶性有機溶剤に関しては、本インクの場合、インク中に水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にし、インクの乾燥を防止するために、また、溶解安定性を向上するため等の目的で、例えば下記の水溶性有機溶剤が使用される。これら水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。
【００７６】
湿潤剤と水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２、６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；
【００７７】
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；
【００７８】
エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；
【００７９】
２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；
【００８０】
ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；
【００８１】
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；
【００８２】
ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。
【００８３】
これら有機溶媒の中でも、特にジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。
【００８４】
その他の湿潤剤としては、糖を含有してなるのが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
【００８５】
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式ＨＯＣＨ_２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ_２ＯＨ（ここでｎ＝２〜５の整数を表す。）で表される。）、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などがあげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
【００８６】
これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。
【００８７】
（５）の界面活性剤に関しても、特に限定はされないが、アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
【００８８】
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。
【００８９】
本インクにおける表面張力は紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて１秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できるが、本発明ではＷｉｌｈｅｌｍｙ式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は４０ｍＪ／ｍ^２以下が好ましく、より好ましくは３５ｍＪ／ｍ^２以下とすると優れた定着性と乾燥性が得られる。
【００９０】
（６）の炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテルに関しては、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する部分的に水溶性のポリオールおよび／またはグリコールエーテルを記録用インク全重量に対してを０．１〜１０．０重量％添加することによって、該インクの熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られることが分かった。▲１▼２−エチル−１、３−ヘキサンジオール溶解度：４．２％（２０℃） ▲２▼２、２、４−トリメチル−１、３−ペンタンジオール溶解度：２．０％（２５℃）。
【００９１】
２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤は溶解度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。したがって、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組み合わせで非常に高浸透性のあるインクを作製することが可能となる。
【００９２】
（７）本インクには樹脂エマルジョンが添加されている方が好ましい。樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次の様な樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。
【００９３】
本インクの好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。
【００９４】
これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステルまたはスチレンと、（メタ）アクリル酸エステルと、場合により（メタ）アクリル酸エステルと、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割合は、通常１０：１〜５：１程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合、エマルジョンとなりにくく、また前記範囲を超える場合、インクの耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。
【００９５】
前記エマルジョンの分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂１００重量部に対して水６０〜４００重量部、好ましくは１００〜２００の範囲が適当である。
【００９６】
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製：いずれも商品名）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製：商品名）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製：商品名）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製：商品名）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製：商品名）、などが挙げられる。
【００９７】
本インクは、樹脂エマルジョンを、その樹脂成分がインクの０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。
【００９８】
樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。
【００９９】
（８）〜（１０）本インクには上記着色剤、溶媒、界面活性剤の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。
例えば、防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。
【０１００】
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。
【０１０１】
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
【０１０２】
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。
【０１０３】
このような本インクを使用することによって、特に普通紙上に印字した場合でも、良好な色調（十分な発色性、色再現性を有する。）、高い画像濃度、文字を含む画像にフェザリング現象やカラーブリード現象のない鮮明な画質、両面印刷にも耐え得るインク裏抜け現象の少ない画像、高速印刷に適したインク乾燥性（定着性）、耐光性、耐水性などの高い堅牢性を有した画像等、これらの画像特性に対して十分に満足できる高画質画像を形成することができるようになる。
【０１０４】
なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェット記録装置に適用した例で説明したが、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液体吐出装置の回復方法によれば、ノズルから液体を吸引した後すぐにキャップを離間させるので、吸引された液体とノズル面との接触時間が短くなり、混色を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の前方側から見た斜視説明図
【図２】同記録装置の機構部の概略を示す構成図
【図３】同機構部の要部平面説明図
【図４】同記録装置に装填するインクカートリッジの一例を示す斜視説明図
【図５】同インクカートリッジの側面説明図
【図６】同記録装置のインク供給装置の概略構成図
【図７】同記録装置の維持回復機構の要部平面説明図
【図８】同維持回復機構の模式的概略構成図
【図９】同維持回復機構による回復動作の説明に供する説明図
【符号の説明】
１…装置本体、１１…インクカートリッジ、３３…キャリッジ、３４…記録ヘッド、３５…サブタンク、３６…インク供給チューブ、３７…維持回復機構、１０１…ピストンポンプ、１１２Ａ、１１２Ｂ…キャップホルダ、１１３…空吐出受け、１１４…ワイパーブレード、１１６ａ〜１１６ｄ…キャップ、１２０…チューブポンプ、１２１…カム軸、１３１…モータ。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a recovery method for a liquid ejection device.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] Japanese Patent No. 2516901
[0003]
2. Description of the Related Art In a liquid ejection apparatus provided in an image recording apparatus such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, or an inkjet recording apparatus used as an image forming apparatus, a mechanism for maintaining and recovering the performance of a recording head that ejects liquid ink is indispensable.
[0004]
The main functions of the head performance maintenance / recovery mechanism are a cap function for covering the ink near the nozzle hole with thick sealing to prevent thickening and fixing of the ink near the nozzle hole due to spontaneous evaporation of the ink, and a cap function generated in the nozzle hole. Discharge failure caused by air bubbles etc. is recovered by discharging ink, ink recovery function that sucks ink from the ink cartridge through the cap function and fills the inside of the print head, and the cause that changes the flying state of ink that adheres to the nozzle surface and changes And a wiper function for wiping the ink droplets.
[0005]
Here, the discharge recovery function generally covers a nozzle surface having a nozzle row for discharging ink with a cap body, drives a suction pump with the air release valve closed, and sucks air from the cap body. This is a function of supplying ink into the recording head from an ink tank connected to the recording head by applying a negative pressure to the inside of the cap body.
[0006]
On the other hand, at this time, the ink supplied to the recording head flows out into the cap body by the suction force of the suction pump and fills the inside of the cap body and the suction tube. If the suction tube is removed from the recording head in this state, a large amount of ink remains on the nozzle surface of the recording head. Therefore, the ink remaining on the nozzle surface is wiped by a wiper by a wiper function in the next step.
[0007]
Further, as a recovery method in the conventional liquid ejection device,
As disclosed in Patent Document 1, a first step of covering a nozzle (orifice) of a head with a cap and activating suction means connected to the cap to perform suction from the nozzle via the cap, A second step of stopping the operation of the suction means when the cap covers the nozzle following the first step and communicating the inside of the cap with the atmosphere, and a cap covering the nozzle following the second step; There is also known a recovery method having a third step of operating the suction means when communicating with the atmosphere to suction the ink in the cap.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as mentioned above
As described in Patent Literature 1, a suction method is adopted in which a nozzle is covered with a cap and suction is performed, the inside of the cap is opened to the atmosphere, and then the inside of the cap is suctioned while the cap covers the nozzle. Applying means that the cap is in contact with the nozzle surface for a long time.
[0009]
Therefore, in particular, a plurality of nozzle rows or heads for ejecting liquids of different colors are provided, and a single cap (independent or also used for moisturizing) is provided as a recovery cap. When one recovery cap is also used, there is a problem that if the time during which the cap is in contact with the nozzle surface becomes longer, color mixture is likely to occur.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a recovery method for a liquid ejection apparatus and an image forming apparatus that prevent color mixing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, a recovery method for a liquid ejection device according to the present invention covers a nozzle of a head with a cap, activates a suction unit connected to the cap, and operates the suction means from the nozzle through the cap. A first step of performing suction, a second step of separating the cap from the nozzle following the first step, and a third step of cleaning the periphery of the nozzle by the cleaning unit following the second step; Subsequent to the third step, a fourth step of operating the suction means to suction the ink in the cap is provided.
[0012]
Here, a liquid storage tank and a sub-tank for supplying liquid from the liquid storage tank and supplying the liquid to the head are provided. Before the step of performing suction from the nozzle, the liquid storage tank is provided in the sub-tank. It is preferable to include a step of replenishing the liquid from the tank.
[0013]
Further, the cleaning means has a wiping member including an elastic body movably disposed, and the third step of cleaning the periphery of the nozzle includes a cleaning step of moving the wiping member to contact a surface on which the nozzle is disposed. First step, a cleaning second step of relatively moving the head and the wiping member by a predetermined amount in a contact state, and a cleaning third step of separating the wiping member from the surface on which the nozzle is arranged. Is preferred.
[0014]
Further, in the second step of separating the cap from the nozzle, it is preferable to discharge the liquid from the nozzle at the same time. Further, the suction means is preferably a pump, and the viscosity of the discharged liquid is preferably 4 mPa · s or more (20 ° C.). Further, or alternatively, the energy generating means for generating energy used for discharging the liquid from the nozzle may be a piezoelectric element.
[0015]
An image forming apparatus according to the present invention includes a droplet discharge head that discharges droplets, and a recovery unit that performs a recovery operation of the droplet discharge head, and the recovery unit performs a recovery method according to the present invention. Things.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory perspective view of an ink jet recording apparatus as an image forming apparatus according to the present invention as viewed from the front side, including a recovery unit for performing a recovery method of a liquid ejection apparatus according to the present invention.
[0017]
This ink jet recording apparatus includes an apparatus main body 1, a paper feed tray 2 for loading sheets mounted on the apparatus main body 1, and a discharge tray for stocking sheets on which an image is recorded (formed) mounted on the apparatus main body 1. A paper tray 3; and a cartridge loading section 6 protruding forward from the front face 4 and lower than the upper face 5 at one end of the front face 4 of the apparatus main body 1. An operation unit 7 such as an operation key or a display is arranged on the upper surface of the device. The cartridge loading section 6 has an openable and closable front cover 8 for attaching and detaching the ink cartridge 11 as a liquid storage tank.
[0018]
Next, the mechanism of the inkjet recording apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the entire configuration of the mechanical section, FIG. 3 is a plan view of the main section of the mechanical section, and FIG. 3 is a perspective view of the main section of the mechanical section.
[0019]
A carriage 33 is slidably held in the main scanning direction by a guide rod 31 and a stay 32, which are guide members that are laterally mounted on left and right side plates (not shown), and is moved by a main scanning motor (not shown) in the direction indicated by the arrow in FIG. I do.
[0020]
The carriage 33 is provided with a plurality of ink ejection orifices through a recording head 34 composed of four inkjet heads for ejecting ink droplets of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). They are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and are mounted with the ink droplet ejection direction facing downward.
[0021]
The ink-jet head constituting the recording head 34 includes a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator using a phase change due to film boiling of a liquid using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, and a metal phase change due to a temperature change. A shape memory alloy actuator, an electrostatic actuator using electrostatic force, or the like having an energy generating means for discharging ink can be used. In this case, a head using a piezoelectric actuator (piezoelectric element) as the energy generating means is used. It is equipped with.
[0022]
The carriage 33 has a sub-tank 35 for each color for supplying each color ink to the recording head 34. The sub tank 35 is supplied with ink from the main tank (ink cartridge) 11 via an ink supply tube 36.
[0023]
Further, in a non-printing area on both sides of the carriage 33 in the scanning direction, as shown in FIG. 3, a maintenance / recovery mechanism (hereinafter, referred to as a "subsystem") 37 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the recording head 34. , 37 are arranged.
[0024]
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper 42 loaded on the paper loading unit (pressing plate) 41 of the paper feed tray 3, a half-month roller (feeding) that separates and feeds the papers 42 one by one from the paper loading unit 41. A separation pad 44 made of a material having a large friction coefficient is provided facing the paper roller 43 and the paper feed roller 43, and the separation pad 44 is urged toward the paper feed roller 43.
[0025]
As a transport unit for transporting the paper 42 fed from the paper feed unit below the recording head 34, a transport belt 51 for electrostatically attracting and transporting the paper 42 and a feed belt 51 A counter roller 52 for sandwiching and transporting the sheet 42 sent via the guide 45 between the transport belt 51 and a counter roller 52 for turning the sheet 42 sent substantially vertically upward by approximately 90 ° to copy the sheet 42 onto the transfer belt 51. The transport guide 53 includes a pressing guide roller 55 and a tip pressing roller 55 urged toward the transport belt 51 by a pressing member 54. Further, a charging roller 56 as charging means for charging the surface of the transport belt 51 is provided.
[0026]
Here, the transport belt 51 is an endless belt, is stretched between a transport roller 57 and a tension roller 58, and is configured to orbit in the belt transport direction in FIG. The charging roller 56 is arranged so as to be in contact with the surface layer of the transport belt 51 and rotate following the rotation of the transport belt 51, and apply 2.5 N to both ends of the shaft as a pressing force.
[0027]
A guide member 61 is disposed on the back side of the transport belt 51 so as to correspond to the printing area of the recording head 34. The guide member 61 has an upper surface protruding toward the recording head 34 beyond a tangent line of two rollers (the transport roller 57 and the tension roller 58) supporting the transport belt 51. As a result, the transport belt 51 is pushed up and guided by the upper surface of the guide member 61 in the printing area, so that highly accurate flatness is maintained.
[0028]
Furthermore, a plurality of grooves are formed in the main scanning direction, that is, a direction orthogonal to the conveyance direction, on the surface of the guide member 61 that contacts the back surface of the conveyance belt 51, so that the contact area with the conveyance belt 51 is reduced. Thus, the transport belt 51 can be smoothly moved along the surface of the guide member 61.
[0029]
Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 42 recorded by the recording head 34, a separation claw 71 for separating the paper 42 from the transport belt 51, a paper discharge roller 72, and a paper discharge roller 73 are provided. The discharge tray 3 is provided below the discharge roller 72. Here, the height from the space between the paper discharge roller 72 and the paper discharge roller 73 to the paper discharge tray 3 is set to be somewhat high in order to increase the amount that can be stocked in the paper discharge tray 3.
[0030]
A double-sided paper feeding unit 81 is detachably mounted on the back of the apparatus main body 1. The double-sided paper feeding unit 81 takes in the paper 42 returned by the reverse rotation of the transport belt 51, reverses the paper 42, and feeds the paper 42 again between the counter roller 52 and the transport belt 51. A manual paper feed unit 82 is provided on the upper surface of the duplex paper feed unit 81.
[0031]
In the ink jet recording apparatus configured as described above, the sheets 42 are separated and fed one by one from the sheet feeding tray 2, and the sheet 42 fed substantially vertically upward is guided by the guide 45, and the conveyance belt 51 and the counter roller The sheet is conveyed by being sandwiched between the transfer roller 52 and the conveyance guide 53, and the tip is pressed against the conveyance belt 51 by the pressure roller 55, thereby changing the conveyance direction by approximately 90 °.
[0032]
At this time, a positive voltage and a negative output are alternately repeated from the high voltage power supply to the charging roller 56 by a control circuit (not shown), that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the transport belt 21 alternates, that is, In the sub-scanning direction, which is the circling direction, plus and minus are alternately charged in a belt shape with a predetermined width. When the paper 42 is fed onto the positively and negatively charged conveyor belt 51, the paper 42 is polarized in the paper 42 to a charge opposite to the charge pattern, so that a parallel-connected capacitor is formed. The sheet 42 is attracted to the transport belt 51, and the paper 42 is transported in the sub-scanning direction by the orbital movement of the transport belt 51.
[0033]
Therefore, by driving the recording head 34 in accordance with the image signal while moving the carriage 33, ink droplets are ejected onto the stopped paper 42 to record one line, and after the paper 42 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal indicating that the rear end of the sheet 42 has reached the recording area, the recording operation ends, and the sheet 42 is discharged to the discharge tray 3.
[0034]
Also, during printing (recording) standby, the carriage 33 is moved to the subsystem 37 side, the head 34 is capped by the capping means, and the nozzles are kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying. By ejecting ink that is not related to printing before printing starts, during printing, or the like, the ink viscosity of all nozzles is made constant, and a maintenance recovery operation for maintaining stable ejection performance is performed.
[0035]
Next, the ink cartridge (main tank) 11 used in the image forming apparatus will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 4 is an external perspective view of the ink cartridge 11, and FIG. 5 is a side view.
The ink cartridge 11 has a substantially square ink bag 81 housed in a housing 83. The housing 83 includes a first housing 85 for holding a holding member 82 provided in the ink bag 81, The second housing 86 having an outer shape similar to that of the first housing 85 and the ink supply of the first housing 85 and the second housing 86 in a state where the first housing 85 and the second housing 86 are combined. A third housing 87 fitted into the front side.
[0036]
The holding member 82 of the ink bag 81 is provided with an ink discharge port (supplied as a supply port) 88. When the ink cartridge 11 is loaded in the image forming apparatus main body 1, as shown in FIG. The hollow needle 90 on the side is pierced into the ink discharge port 88 to supply ink.
[0037]
Next, a supply device for supplying ink from the ink cartridge 11 to the sub tank 35 will be briefly described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ink supply device.
This ink supply device includes a piston pump 101 for sending ink from the ink cartridge 11 to the sub tank 35. The piston pump 101 includes a cylinder 102 and a piston 103, and the cylinder 102 is connected to the other end of a hollow needle 90 inserted into the ink discharge port 88 of the ink cartridge (main tank) 11 described above. 36 is provided.
[0038]
The piston 103 of the piston pump 101 is driven by a cam 109 provided integrally with the worm wheel 108 by rotating a worm wheel 108 through a worm gear 107 to rotate a drive motor 106 (reciprocating motion). ) Is done.
[0039]
In the supply device thus configured, the ink in the ink cartridge 11 is guided into the cylinder 102 through the hollow needle 90 inserted by the negative pressure generated when the piston pump 101 operates, and The entered ink is sent from the connecting portion 104 to the sub-tank 35 via the ink supply tube 36 by the reciprocating operation of the piston 103.
[0040]
Next, the configuration of the subsystem 37 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory plan view of a main part of the system, and FIG. 8 is a schematic schematic configuration diagram of the system.
On the frame 111, two cap holders 112, 112, an empty discharge receiver 113, a wiper blade 114 as a wiping member including an elastic body as a cleaning means, and a carriage lock 115 are respectively held so as to be able to move up and down. I have.
[0041]
Two caps 116a, 116b, 116c, 116d for capping the nozzle surfaces of the two recording heads 34 (hereinafter, these are referred to as "cap holders") are provided on the cap holders 112A, 112B (hereinafter, both are referred to as "cap holder 112"). 116 ").
[0042]
Here, a tube pump (suction pump) 120 as suction means is connected to the cap 116a held by the cap holder 112A on the side closest to the printing area via a tube 119, and the other caps 116b, 116c and 116d are tubes. Pump 120 is not connected. That is, only the cap 116a is used as a recovery and moisturizing cap, and the other caps 116b, 116c, and 116d are merely moisturizing caps. Therefore, when performing the recovery operation of the recording head 34, the head 34 performing the recovery operation is selectively moved to a position where the cap 116a can be capped.
[0043]
A cam shaft 121 is rotatably disposed below the cap holders 112A and 112B. The cam shaft 121 has cap cams 122A and 122B for raising and lowering the cap holders 112A and 112B, and a wiper blade 114. And a carriage lock cam 125 for raising and lowering the carriage lock 115 via the carriage lock arm 117.
[0044]
Further, a wiper cleaner 118 for cleaning the wiper 114 is swingable in a direction indicated by an arrow on the printing area side of the wiper blade 114, and is arranged by being biased in a direction away from the wiper blade 114 by a spring (not shown). The camshaft 121 is provided with a wiper cleaner cam 128 for swinging the wiper cleaner 118.
[0045]
Here, the cap 116 is moved up and down by the cap cams 122A and 122B. The wiper blade 114 is moved up and down by the wiper cam 124. When the wiper blade 114 descends, the wiper cleaner 118 advances, and descends while being sandwiched between the wiper cleaner 118 and the empty discharge receiver 113, so that the ink attached to the wiper blade 114 becomes empty. It is scraped off by the discharge receiver 113.
[0046]
The carriage lock 115 is urged upward (locking direction) by a compression spring (not shown) and is moved up and down by a carriage lock arm 117.
[0047]
In order to rotationally drive the tube pump 120 and the camshaft 121, the motor 131 is engaged with a motor gear 132 provided on the motor shaft 131a and a pump gear 133 provided on the pump shaft 120a of the tube pump 120. An intermediate gear 136 with a one-way clutch 137 is meshed with an intermediate gear 134 integral with 133 via an intermediate gear 135, and the intermediate gear 138 coaxial with the intermediate gear 136 is fixed to the camshaft 121 via an intermediate gear 139. The cam gear 140 is engaged.
[0048]
Further, a cam 141 for a home position sensor for detecting a home position is provided on the cam shaft 121. When a cap 116 comes to a lowermost position by a home position sensor (not shown) provided in the subsystem 37, a home position lever is provided. (Not shown), the sensor is opened, and the home position of the motor 131 (other than the pump 120) is detected. When the power is turned on, the cap 116 moves up and down (up and down) regardless of the position of the cap 116 (cap holder 112). To the bottom. Thereafter, the carriage moves left and right, returns to the cap position after the position detection, and the recording head 34 is capped.
[0049]
The operation of the subsystem 37 thus configured will be described with reference to FIG.
In the subsystem 37, the motor gear 132 rotates forward to rotate the motor gear 132, the intermediate gear 133, the pump gear 134, the intermediate gears 135 and 136, and the shaft 120a of the tube pump 120 rotates to rotate the tube pump 120. It operates to suck the inside of the recovery / moisturizing cap 116a. The rotation of the other gears 138 and thereafter is interrupted by the one-way clutch 137 and does not rotate (activate).
[0050]
Since the one-way clutch 137 is connected by the reverse rotation of the motor 131, the rotation of the motor 131 is transmitted to the cam gear 140 via the motor gear 132, the intermediate gear 133, the pump gear 134, the intermediate gears 135, 136, 138, and 139. , The camshaft 121 rotates. At this time, the tube pump 120 has a structure that does not rotate by the reverse rotation of the pump shaft 120a.
[0051]
Then, with the recording head 34 performing the recovery operation at the position of the cap 116a, at time t1, as shown in FIG. 9, the motor 131 is rotated reversely to rotate the cam shaft 121 as shown in FIG. Then, the cap 116a is raised to cap the nozzle surface of the recording head 34, and the motor 131 is rotated forward to operate the tube pump 120 to suck the nozzle from the nozzle of the recording head 34 as shown in FIG. Perform one step.
[0052]
Subsequent to the first step, at time t2, the motor 131 is rotated in the reverse direction to rotate the cam shaft 121 as shown in FIG. 9A, whereby the cap 116a is separated from the nozzle surface of the recording head 34. A second step is performed.
[0053]
Subsequent to the second step, at a time point t3, the wiper blade 114 is raised to the wiping position (the position in contact with the nozzle surface) as shown in FIG. By moving the carriage 33 as shown in FIG. 4D, the nozzle surface of the recording head 34 is wiped and cleaned by the wiper blade 114 (the second cleaning step), and then the wiper blade 114 is lowered to move the nozzle surface down. The third step of separating from the surface (third cleaning step) is performed.
[0054]
Subsequent to the third step, at a time point t4, a fourth step of operating the tube pump 120 to suck the ink in the cap 116a is performed as shown in FIG.
[0055]
As described above, since the cap is immediately separated after the liquid is sucked from the nozzle in the first step, the contact time between the sucked liquid and the nozzle surface can be shortened as much as possible. In the case where the head is shared by the heads of the above colors, the color mixture can be reduced, and the surroundings of the nozzles are cleaned immediately after the separation, so that the color mixture can be further reduced.
[0056]
Here, as shown in FIG. 3E, before the capping of the recording head 34 by the cap 116a (or before starting suction), the piston pump 101 (FIG. 6) is operated to transfer the ink cartridge 11 from the ink cartridge 11. The sub tank 34 is replenished with ink (liquid is sent).
[0057]
That is, in the ink supply system using the ink cartridge 11 and the sub-tank 35, when a configuration in which a negative pressure is generated by the sub-tank 35 is adopted, if the head is suctioned under an extremely negative pressure state, color mixing and bubble entrapment rather occur. There is a fear. Therefore, in order to prevent this, by filling the sub-tank 35 with ink in a pre-cleaning step, it is possible to return to an appropriate (negative) pressure state, and the original cleaning effect can be obtained.
[0058]
Further, as shown in FIG. 4F, when the cap 116a is separated from the nozzle surface of the recording head 34 by moving from the first step to the second step, the recording head 34 is driven to eject ink droplets. I am trying to do it.
[0059]
Thus, it is possible to more reliably prevent the meniscus in the nozzle from fluctuating or bubbles from being entrained due to a pressure drop when the cap is separated.
[0060]
Such a recovery device (recovery method) is particularly effective when the viscosity of the ejected ink (liquid) is 4 mPa · s or more (20 ° C.). That is, the ink used in a general inkjet recording apparatus has a low viscosity, and in such a case, bubbles are easily entrained when the cap is separated.
[0061]
Therefore, if such high-viscosity ink is used, the meniscus can be held against the pressure drop when the cap is separated due to the flow resistance, so that the entrapment of bubbles can be prevented. become.
[0062]
Here, an example of an ink suitable for applying the recovery method according to the present invention having a viscosity of 4 mPa · s or more (20 ° C.) will be described.
This ink liquid (this is referred to as “main ink”) is a printing ink (recording ink) having the following configurations (1) to (10), but is not limited thereto.
[0063]
(1) Pigment (self-dispersible pigment) 6 wt% or more
(2) Wetting agent 1
(3) Wetting agent 2
(4) Water-soluble organic solvent
(5) Anionic or nonionic surfactant
(6) Polyol or glycol ether having 8 or more carbon atoms
(7) Emulsion
(8) Preservative
(9) pH adjuster
(10) Pure water
[0064]
That is, a pigment is used as a colorant for printing (recording), a solvent for decomposing and dispersing the pigment is used as an essential component, and as additives, wetting agents, surfactants, emulsions, preservatives, pH And conditioning agents. The reason why the wetting agent 1 and the wetting agent 2 are mixed is that the characteristics of the wetting agents are utilized and that the viscosity can be easily adjusted.
[0065]
Hereinafter, each of the ink components will be described more specifically.
Regarding the pigment (1), inorganic pigments and organic pigments can be used without any particular limitation. As the inorganic pigment, in addition to titanium oxide and iron oxide, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, and a thermal method can be used. Examples of organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelated azo pigments, etc.) and polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments) , Dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinoflurone pigments, etc., dye chelates (eg, basic dye type chelates, acidic dye type chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black and the like.
[0066]
According to a preferred embodiment of the present ink, among these pigments, those having good affinity for water are preferably used. The particle size of the pigment is preferably from 0.05 μm to 10 μm, more preferably 1 μm or less, and most preferably 0.16 μm or less. The addition amount of the pigment as a colorant in the ink is preferably about 6 to 20% by weight, more preferably about 8 to 12% by weight.
[0067]
Specific examples of the pigment preferably used in the present ink include the following.
For black color, carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black, or metal such as copper, iron (CI pigment black 11), and titanium oxide And organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1).
[0068]
Further, for color, C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55, 81, 83 (Disazo Yellow HR) ), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 408, 109, 110, 117, 120, 138, 153, C.I. I. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22 (Brilliant Fast Scarlet), 23, 31, 38, 48: 2 (Permanent Red 2B (Ba)), 48: 2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48: 3 (permanent red 2B (Sr)), 48: 4 (permanent red 2B (Mn)), 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (brilliant carmine 6B), 60: 1, 63. : 1, 63: 2, 64: 1, 81 (rhodamine 6G lake), 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 (cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123 , 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219, C I. Pigment Violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue R), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue E), 16, 17: 1, 56, 60, 63, C.I. I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36 and the like.
[0069]
Other pigments (for example, carbon) are treated with a resin or the like to treat the surface of the pigment (eg, carbon) with a graft pigment that can be dispersed in water. Processed pigments and the like can be used.
[0070]
Further, the pigment may be contained in microcapsules so that the pigment can be dispersed in water.
[0071]
According to a preferred embodiment of the present ink, the pigment for the black ink is preferably added to the ink as a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in an aqueous medium with a dispersant. As a preferred dispersant, a known dispersion used for preparing a conventionally known pigment dispersion can be used.
[0072]
Examples of the dispersion include the following.
Polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer Polymer, styrene-acrylic acid-alkyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid-alkyl acrylate copolymer, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer, styrene-α-methylstyrene-acryl Acid copolymer-alkyl acrylate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, vinylnaphthalene-maleic acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate -Maleic acid ester copolymer, vinyl acetate- Crotonic acid copolymer, vinyl acetate-acrylic acid copolymer and the like.
[0073]
According to a preferred embodiment of the present ink, these copolymers preferably have a weight average molecular weight of 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and most preferably 7,000 to 5,000. 15,000. The addition amount of the dispersant may be appropriately added within a range in which the pigment is stably dispersed and other effects are not lost. The dispersant is preferably in the range of 1: 0.06 to 1: 3, more preferably in the range of 1: 0.125 to 1: 3.
[0074]
The pigment used for the colorant is a particle having a particle diameter of 0.05 μm to 0.16 μm, which is contained in an amount of 6% by weight to 20% by weight based on the total weight of the recording ink, and is dispersed in water by a dispersant. The dispersant is a polymer dispersant having a molecular weight of 5,000 to 100,000. When at least one water-soluble organic solvent is a pyrrolidone derivative, particularly 2-pyrrolidone, the image quality is improved.
[0075]
Regarding the wetting agents 1 and 2 and the water-soluble organic solvent in (2) to (4), in the case of the present ink, water is used as a liquid medium in the ink. For the purpose of preventing drying and improving the dissolution stability, for example, the following water-soluble organic solvents are used. These water-soluble organic solvents may be used as a mixture of two or more.
[0076]
Specific examples of the wetting agent and the water-soluble organic solvent include, for example, the following. Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, Polyhydric alcohols such as 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol and petriol;
[0077]
Polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether;
[0078]
Polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether;
[0079]
Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam, γ-butyrolactone;
[0080]
Amides such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide;
[0081]
Amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine and triethylamine;
[0082]
Sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane and thiodiethanol; propylene carbonate and ethylene carbonate.
[0083]
Among these organic solvents, especially, diethylene glycol, thiodiethanol, polyethylene glycol 200 to 600, triethylene glycol, glycerol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, petriol, and 1,5-pentane Diol, 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone are preferred. These have an excellent effect on the solubility and the prevention of jetting characteristics failure due to water evaporation.
[0084]
As another wetting agent, it is preferable to contain sugar. Examples of saccharides include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides) and polysaccharides, preferably glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, Lactose, sucrose, trehalose, maltotriose and the like. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include substances widely existing in nature such as α-cyclodextrin and cellulose.
[0085]
Examples of the derivatives of these saccharides include reducing sugars of the aforementioned saccharides (eg, sugar alcohols (general formula HOCH) ₂ (CHOH) nCH ₂ OH (where n represents an integer of 2 to 5). ), Oxidized sugars (eg, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioacids and the like. Particularly, sugar alcohols are preferable, and specific examples include maltitol and sorbitol.
[0086]
The content of these saccharides is appropriately in the range of 0.1 to 40% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight of the ink composition.
[0087]
The surfactant of (5) is not particularly limited, but examples of the anionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurylate, and polyoxyethylene alkyl ether sulfate. And the like.
[0088]
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkylamine, and polyoxyethylene alkylamide. No. The surfactants may be used alone or in combination of two or more.
[0089]
The surface tension in this ink is an index indicating the permeability to paper, and particularly indicates the dynamic surface tension in a short time of 1 second or less after the surface is formed, and is different from the static surface tension measured in the saturation time. . As a measuring method, any method can be used as long as it can measure a dynamic surface tension of 1 second or less by a conventionally known method described in JP-A-63-31237 or the like, but in the present invention, a Wilhelmy type suspension is used. It measured using the plate type surface tensiometer. The value of surface tension is 40 mJ / m ² The following is preferable, and 35 mJ / m is more preferable. ² When the content is set as below, excellent fixability and drying property can be obtained.
[0090]
With respect to the polyol or glycol ether having 8 or more carbon atoms of (6), a partially water-soluble polyol and / or glycol ether having a solubility of 0.1 to less than 4.5% by weight in water at 25 ° C is used. By adding 0.1 to 10.0% by weight based on the total weight of the recording ink, the wettability of the ink to the thermal element is improved, and the ejection stability and frequency stability can be obtained even with a small amount of addition. I knew it could be done. (1) 2-Ethyl-1,3-hexanediol Solubility: 4.2% (20 ° C.) (2) 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol Solubility: 2.0% (25 ° C.) .
[0091]
Penetrants having a solubility between 0.1 and less than 4.5% by weight in water at 25 ° C. have the advantage of having a very high permeability instead of a low solubility. Therefore, an ink having a very high permeability in a combination of a penetrant having a solubility of 0.1 to less than 4.5% by weight in water at 25 ° C. and another solvent or a combination of another surfactant. Can be manufactured.
[0092]
(7) It is preferable that a resin emulsion is added to the present ink. The resin emulsion means an emulsion in which the continuous phase is water and the dispersed phase is the following resin component. Examples of the resin component of the dispersed phase include an acrylic resin, a vinyl acetate resin, a styrene-butadiene resin, a vinyl chloride resin, an acryl-styrene resin, a butadiene resin, and a styrene resin.
[0093]
According to a preferred embodiment of the present ink, the resin is preferably a polymer having both a hydrophilic portion and a hydrophobic portion. The particle size of these resin components is not particularly limited as long as an emulsion is formed, but is preferably about 150 nm or less, more preferably about 5 to 100 nm.
[0094]
These resin emulsions can be obtained by mixing resin particles with water, optionally with a surfactant. For example, an emulsion of an acrylic resin or a styrene-acrylic resin is obtained by adding a (meth) acrylate or styrene, a (meth) acrylate, and optionally a (meth) acrylate, and a surfactant to water. It can be obtained by mixing. The mixing ratio of the resin component and the surfactant is usually preferably about 10: 1 to 5: 1. When the amount of the surfactant used is less than the above range, it is difficult to form an emulsion, and when the amount exceeds the above range, the water resistance of the ink tends to decrease and the permeability tends to deteriorate.
[0095]
The ratio of the resin and water as the disperse phase component of the emulsion is suitably from 60 to 400 parts by weight of water, preferably from 100 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of the resin.
[0096]
Commercially available resin emulsions include Microgel E-1002, E-5002 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd .: all trade names), Boncoat 4001 (acrylic resin emulsion, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Company: trade name), Boncoat 5454 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc .: trade name), SAE-1014 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Zeon Corporation: trade name) And Sibinol SK-200 (acrylic resin emulsion, manufactured by Siden Chemical Co., Ltd .: trade name).
[0097]
The present ink preferably contains a resin emulsion such that the resin component is 0.1 to 40% by weight of the ink, more preferably 1 to 25% by weight.
[0098]
The resin emulsion has a property of thickening and aggregating, has an effect of suppressing penetration of a coloring component, and further has an effect of promoting fixation to a recording material. Further, depending on the type of the resin emulsion, a film is formed on the recording material, which has the effect of improving the abrasion resistance of the printed matter.
[0099]
(8) to (10) Conventionally known additives can be added to the present ink in addition to the colorant, solvent and surfactant.
For example, as a preservative / antifungal agent, sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol and the like can be used.
[0100]
As the pH adjuster, any substance can be used as long as it can adjust the pH to 7 or more without adversely affecting the ink to be prepared. Examples thereof include amines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, and quaternary phosphonium. Examples include hydroxides, carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.
[0101]
Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, and sodium uramildiacetate.
[0102]
Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite and the like.
[0103]
By using such an ink of the present invention, even when printing is performed on plain paper, a good tone (having sufficient color developability and color reproducibility), a high image density, and a feathering phenomenon on an image including characters can be obtained. Clear images without color bleeding, images with few ink strike-through phenomena that can withstand double-sided printing, images with high robustness such as ink drying (fixing), light fastness, and water fastness suitable for high-speed printing For example, it is possible to form a high-quality image that satisfies these image characteristics sufficiently.
[0104]
In the above embodiment, the present invention is applied to an ink jet recording apparatus. However, the present invention can be applied to a facsimile apparatus, a copying apparatus, a multifunction printer / fax / copier, etc., in addition to an ink jet printer. .
[0105]
【The invention's effect】
As described above, according to the recovery method of the liquid ejection device according to the present invention, the cap is separated immediately after sucking the liquid from the nozzle, so that the contact time between the sucked liquid and the nozzle surface is reduced, Color mixing can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory perspective view of an ink jet recording apparatus as an image forming apparatus according to the present invention as viewed from the front side.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a mechanical unit of the recording apparatus.
FIG. 3 is an explanatory plan view of a main part of the mechanism.
FIG. 4 is a perspective explanatory view showing an example of an ink cartridge to be loaded in the recording apparatus.
FIG. 5 is an explanatory side view of the ink cartridge.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an ink supply device of the recording apparatus.
FIG. 7 is an explanatory plan view of a main part of a maintenance / recovery mechanism of the recording apparatus.
FIG. 8 is a schematic schematic configuration diagram of the maintenance / recovery mechanism.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a recovery operation by the maintenance and recovery mechanism;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Device main body, 11 ... Ink cartridge, 33 ... Carriage, 34 ... Recording head, 35 ... Sub tank, 36 ... Ink supply tube, 37 ... Maintenance / recovery mechanism, 101 ... Piston pump, 112A, 112B ... Cap holder, 113 ... Empty Discharge receiver, 114: wiper blade, 116a to 116d: cap, 120: tube pump, 121: cam shaft, 131: motor.

Claims

In a liquid discharging apparatus including a head that discharges liquid from a nozzle,
A first step of covering the nozzle of the head with a cap and activating suction means connected to the cap to perform suction from the nozzle through the cap;
Subsequent to the first step, a second step of separating the cap from the nozzle;
Subsequent to the second step, a third step of cleaning the periphery of the nozzle by cleaning means;
And a fourth step of operating the suction means to suck the ink in the cap, following the third step.

2. The recovery method for a liquid ejection device according to claim 1, further comprising: a liquid storage tank; and a sub-tank for supplying liquid from the liquid storage tank and supplying the liquid to the head. A method for recovering a liquid ejection device, comprising a step of replenishing a liquid from a liquid storage tank into the sub-tank before performing the step.

3. The method of claim 1, wherein the cleaning unit includes a wiping member including an elastic body movably disposed, and the cleaning step of cleaning the vicinity of the nozzle includes:
A cleaning first step of moving the wiping member so as to contact a surface on which the nozzle is arranged;
A cleaning second step of relatively moving the head and the wiping member by a predetermined amount while in contact with each other;
A third cleaning step of separating the wiping member from a surface on which the nozzle is arranged.

4. The method according to claim 1, wherein the liquid is simultaneously discharged from the nozzle in the second step of separating the cap from the nozzle. Method.

5. The liquid recovery apparatus according to claim 1, wherein said suction means is a pump.

6. The method for recovering a liquid discharge device according to claim 1, wherein the viscosity of the discharged liquid is 4 mPa · s or more (20 ° C.).

7. A method according to claim 1, wherein the energy generating means for generating energy used for discharging the liquid from the nozzle is a piezoelectric element. How to recover the device.

8. The recovery method according to claim 1, wherein the image forming apparatus includes a droplet discharge head that discharges droplets and a recovery unit that performs a recovery operation of the droplet discharge head. And an image forming apparatus.