KR100801673B1 - 액체토출장치의 유지 회복장치 및 이를 구비한 화상형성장치 - Google Patents

액체토출장치의 유지 회복장치 및 이를 구비한 화상형성장치 Download PDF

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토시타카 오사나이
쿠니히로 우오타니
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Abstract

액적토출장치의 유지 및 회복장치가 고점도를 갖는 액적의 토출성능을 개선시킨다.
액적토출헤드(34)가 노즐로부터 기록액적을 배출한다.
흡인캡(92a)가 액적토출헤드(34)의 노즐면을 캡핑한다.
흡인캡부재(92a) 저면에는 경사면(191)이 배출구(194)를 향해 경사를 제공한다.
경사면(191)은 수평면에 대하여 경사각을 이룬다.
경사면은 기록액에 대하여 접촉각을 갖는 물질로 형성되어 있다.
상기 경사각과 접촉각의 합은 70°이상이다.

Description

액체토출장치의 유지 회복장치 및 이를 구비한 화상형성장치{MAINTENANCE AND RECOVERY DEVICE OF A LIQUID DISCHARGE APPARATUS AND AN IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 화상형성장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 화상을 형성하기 위해 기록액적을 토출하는 액체토출장치의 회복·유지장치 및 이같은 장치를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.
프린터, 팩시밀리, 복사장치, 이들의 복합기 등의 각종 화상형성장치로서 기록액의 액적을 토출하는 액적토출헤드를 이용한 기록헤드를 구비한 액체토출장치를 구비한 것이 있다.
이와 같은 화상형성장치에 있어서는, 기록액을 토출하는 기록헤드의 성능을 유지, 회복하는 것이 불가결하다. 일반적으로 이같은 유지 및 회수장치는 보습캡(moisture retention cap), 흡인캡(suction cap), 와이퍼블레이드(wiper blade), 및 화상형성에 기여하지 않는 공토출 액적을 수용하는 공토출 수용기를 포함한다.
상기 유지 및 보수장치에서의 캡 부재는, 일본특허공고 3106783에 개시되어 있는 바와 같이, 잉크 배출구를 향해 완만한 기울기로 경사진 제1경사면과, 그 제1경사면에서 잉크배출구를 향해 급격한 기울기로 경사진 제2경사면을 가짐으로서, 잉크배출구 근방에 잔류하는 잉크를 제거 하도록 되어있다.
또한, 일본공개특허출원 2001-71514에 개시되어 있는 것과 같이, 잉크 배출구를 향해 연속적으로 좁아지는 테퍼상의 공간부를 형성하고, 그리고 잉크 흡인구에서 부압발생수단으로 연결하는 관로에 잉크유지 수단이 제공되는 것으로, 공간부 내부의 잉크를 배출하고 관로내의 잉크에 의해 보습성을 유지할 수 있도록 한 것도 있다.
그리고, 일본공개특허출원 6-23891에 개시되어 있는 것과 같이, 캡 내면의 발수성을 높이는 것에 의해 잉크의 흡인을 용이하게 한 것도 있다.
또한, 일본공개특허출원 2003-1839호에 개시되어 있는 것과 같이, 노즐면을 덮는 탄성실(seal)부재와, 밀폐부를 형성하는 강성부재를 제공하는 것에 의해 기밀성을 향상시키고, 이들 부재를 잉크에 대한 접촉각이 90°이상인 발수성이 있는 부재로 형성한 것도 있다.
화상형성장치로서의 잉크젯 기록장치로 사용되는 잉크의 착색제로는, 그 발색성의 우수함이나 신뢰성이 높은 점에서, 당초에는 염료 잉크가 주류였으나, 근래에 와서, 기록화상에 내광성이나 내수성을 갖도록 하기 위해 카본블랙 등의 안료를 이용한 안료잉크를 사용하는 경향이 있다. 또한, 잉크처방의 자유도를 높게 할 목적과, 보통지에서의 번지는 형상을 방지할 목적으로 잉크점도를 높게 하는 경향이 있다.
이와 같은 고점도의 안료잉크는, 온도에 의해 잉크의 점도가 크게 변하는데, 예를 들면, 22℃ 환경에서 점도 8cp인 잉크는, 처방에 의해 약간의 차이는 있지만, 10℃에서는 15cp를 넘는 점도, 32℃에서는 약 5cp의 점도가 된다. 본 발명자의 실험에 의하면, 이와 같은 잉크를 캡부재에 흡인한 경우, 종래의 캡부재에서는 잉크를 안정되게 배출하는 것이 곤란한 것을 알게 되었다.
즉, 일본특허공고 3106783호에 기재된 캡부재에서는, 잉크 배출구를 향해 완만한 기울기로 경사진 제1경사면과, 제1경사면에서 잉크 배출구를 향해 급격한 기울기로 경사진 제2경사면을 갖는 것에 의해, 잉크 잔류량은 저감되지만, 안료잉크, 특히 5cp이상의 고점도 잉크의 경우에는 잉크 배출이 충분하지 않은 것이 확인되었다.
일본공개특허출원 2001-71514에 기재된 캡부재에서도, 안료 잉크, 특히 5cp이상의 고점도 잉크의 경우에는 잉크 배출이 충분하지 않은 것이 확인되었다.
또한, 일본공개특허출원 6-23891에 기재된 캡부재에서는, 캡 내면의 발수성을 높이는 것에 의해 잉크의 흡인을 용이하게 하지만, 안료를 함유하는 잉크, 특히 점도가 5cp이상이고, 표면장력이 40dyne/cm이하인 잉크를 이용한 경우에는, 발수처리 하여도 잉크의 습윤성(wetability)이 극히 높으므로, 잉크 배출이 충분하지 않은 것이 확인되었다.
그리고, 일본공개특허출원 2003-1839에 기재된 캡부재는, 노즐면을 덮는 탄성실부재와, 밀폐부를 형성하는 강체부재가 잉크에 대한 접촉각이 90°이상인 발수성이 있는 재질로 이루어졌으나, 이는 특히 점도가 5cp이상, 표면장력이 40cyne/cm이하인 잉크를 이용한 경우, 잉크에 대한 접촉각이 90°이상이 되면 발수처리가 곤란하므로 적용할 수 없는 것이 확인되었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결한 보다 개선되고 유용한 액적토출장치의 유지 및 보수장치를 제공하는데 있다. 보다 구체적인 본 발명의 목적은, 고점도 기록액의 배출성을 향상시킨 액적토출장치의 유지회복장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이상의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일견지에 의하면 노즐로부터 기록액적을 배출하는 액적토출헤드를 갖는 액체토출장치의 유지회복장치가 제공되며, 그 유지회복장치는, 액적토출헤드의 노즐면을 덮는 흡인캡 부재; 및 그 흡인캡 부재의 저부에 있으며 배출구를 향해 경사진 경사면, 을 포함하며 상기 경사면은 수평면에 대하여 각을 이루며, 상기 경사면은 상기 기록액에 대하여 접촉각을 갖는 재질로 형성되어 있으며, 상기 경사각과 접촉각의 합이 70°이상인 구성으로 되어 있다.
본 발명의 유지 및 회복장치에 의하면, 캡부재의 저면상에서 배출구를 향해 경사를 이루는 경사면이 제공되어 있고, 수평면에 대한 경사각과 기록액에 대하여 상기 경사면을 이루는 물질의 접촉각의 합이 70°이상으로 설정되기 때문에, 상기 캡부재로 흡인된 기록액은 경사면을 따라 홀더 배출구 쪽으로 가게 된다.
이같이 하여 기록액의 점도가 5cps 이상이고 표면장력이 40dyne/cm 이하 이더라도 캡부재내에 남아 있는 기록액의 량을 감소시킬 수 있는 것이다.
상기 본 발명에 의한 액적 토출장치의 유지 및 회복장치에서는 상기 경사각과 접촉각의 합이 90°이상 일수 있다.
본 발명에 의한 액적배출장치의 유지 및 회복장치에서, 상기 캡부재는 기록액이 배출구를 향해 흐르는 액체통로를 이루는 부분을 포함할 수 있으며, 그 액체통로의 단면적은 개구측으로부터 배출구를 향해 연속적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명에 의한 액적토출장치의 유지 및 회복장치에서, 상기 흡인캡 부재는 상기 노즐면과 접촉하도록 배열된 탄성부재와, 경사면을 포함한 함몰부를 갖는 저면부재를 갖고, 이들 탄성부재와 저면부재는 서로 일체로 되어 있다.
본 발명에 의한 액적토출장치의 유지 및 회복장치에서는, 상기 흡인캡 부재의 내면의 최소일부는 발수처리가 될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 측면에 의한 화상형성장치는,
기록액적을 배출하는 노즐을 갖는 기록헤드로서 액적토출헤드; 및
상기 액적토출헤드의 성능을 유지하고 회복시키는 유지 및 회복장치; 를 포함하며 상기 유지 및 회복장치는,
액적토출헤드의 노즐면을 씌우는 흡인캡부재; 및
상기 흡인캡 부재의 저면에서 배출구를 향해 경사를 제공하는 경사면;을
가지며, 상기 경사면은 수평면에 대하여 경사각을 이루고, 상기 경사면은 기록액에 대하여 접촉각을 갖는 물질로 되어 있으며, 상기 경사각과 접촉각의 합은 70°이상이다.
본 발명의 화상형성장치에 의하면, 액체토출장치에 유지 및 회복장치가 구비되어 있기 때문에, 점도가 5cp 이상이고 표면장력이 40dyne/cm 이하인 기록액을 이용하여 고화질 화상기록을 수행하는 경우에도 캡부재내에 잔류하는 기록액의 량을 저감시킬 수 있으며 이에 따라 미배출 노즐에 기인한 화상내의 결손등과 같은 화상결손의 발생을 예방할 수 있다.
본 발명에 의한 화상형성장치에 있어서는, 상기 기록액이 물, 안료, 중합체성분 및 수용성 유기용체를 함유할 수 있으며, 안료량은 기록액의 6중량% 이상이며, 25℃에서 기록액의 점도는 5cp 이상 20cp 이하 일수 있고 표면장력은 40dyne/cm 이하일수 있다.
본 발명의 화상형성장치에 있어서, 경사각과 접촉각의 합은 90°이상 일수 있다.
본 발명의 의한 화상형성장치에 있어서는, 상기 캡부재는 배출구를 향해 기록액이 통과하는 액체통로를 이루는 부분을 포함할 수 있으며, 그 액체통로의 단면적은 배출구를 향해 개구부로부터 계속적으로 감소될 수 있다.
본 발명의 화상형성장치에 있어서는, 상기 흡인캡은 노즐평면과 접촉되게 배열된 탄성부재와 경사면을 포함한 함몰부를 갖는 저면부재를 포함할 수 있으며, 상기 탄성부재와 저면부재는 서로 일체로 되는 것이 좋다.
본 발명에 의한 화상형성장치에 있어서는 상기 흡인캡 부재의 내면의 최소 일부를 발수처리 할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 측면 및 잇점에 대하여는 후술되는 상세한 설명 및 첨부도면에 의해 보다 명확히 될 것이다.
도1은 본 발명에 관한 액체토출장치의 유지장치를 포함하는 화상형성장치의 일례를 나타내는 전방측에서 본 사시도이다.
도2는 도1의 화상형성장치의 전체 기구부의 개략구조도이다.
도3은 도2 기구부의 평면도이다.
도4는 본 발명에 관한 유지회복장치를 포함하는 서브시스템의 요부평면도이다.
도5는 도4 서브시스템의 모식적 개략설명도이다.
도6은 도4 서브시스템의 측면도이다.
도7은 캡 유지 및 승강기구부의 측면도이다.
도8은 캡 유지 및 승강기구부의 정면도이다.
도9는 일실시예에 의한 캡부재의 단면도이다.
도10은 다른 실시예에 의한 캡부재의 단면도이다.
도11은 또다른 실시예에 의한 캡부재의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조로 설명한다. 본 발명에 관한 액체토출장치의 유지회복장치를 포함하는 본발명에 관한 화상형성장치의 일례에 대해 도1을 참조하여 설명한다. 또한, 도1은 상기 화상형성장치를 전방측에서 본 사시도이다.
이 화상형성장치는, 장치본체(1)와, 장치본체(1)에 장착되며 용지를 장전하기 위한 급지트레이(2); 장치본체(1)에 장착되어 화상이 기록(형성)된 용지를 수용하기 위한 배지트레이(3); 장치본체(1)의 전면(4)에서 전방측으로 돌출하여, 상면 (5)보다 낮은 카트리지 장전부(6); 이 카트리지 장전부(6)의 상면에 있으며 조작키나 표시기 등의 조작부(7);를 배치하고 있다. 카트리지 장전부(6)에는, 액체보충수단으로서의 액체보관용 탱크인 메인탱크(이하, "잉크 카트리지"라 한다.)(10)가 교환가능하도록 장착되고, 또한, 개폐가능한 앞커버(8)를 갖고 있다.
다음으로, 도2 및 도3을 참조하여 이 화상형성장치의 기구부에 대해 설명한다. 또한, 도2는 이 기구부의 전체구성을 설명하는 개략구성도, 도3은 이 기구부의 요부평면도이다.
캐리지(33)은 프레임(21)을 구성하는 좌우측판(21A,21B) 사이에 횡가(橫架)한 가이드 부재인 가이드로드(31)와 스테이(32)로에 의해 활주가능하게 지지되며 도시하지 않은 주주사 모터에 의해 도3에서 화살표방향(캐리지 주사방향: 주주사방향)으로 이동가능하다.
이 캐리지(33)에는, 기록액의 액적(잉크액)을 토출하기 위한 액적토출 헤드인 잉크젯 헤드로 이루어진 복수의 기록헤드(34)가 제공되며, 복수의 노즐이 주주사방향에 수직인 방향으로 배열하고, 잉크액 토출방향을 아래쪽을 향해 장착하고 있다.
여기서, 기록헤드(34)는, 예를 들면, 옐로우(Y)의 액적을 토출하는 기록헤드(34y), 마젠터(M)의 액적을 토출하는 기록헤드(34m), 시안(C)의 액적을 토출하는 기록헤드(34c), 블랙(Bk)의 액적을 토출하는 기록헤드(34b)로 구성되어 있다. 또한 "기록헤드(34)"라고 할 때에는 색을 구별하지 않는 것으로 한다. 또한, 헤드 구성은, 이들 예에 한정하는 것이 아니고, 1 또는 복수 색의 액적을 토출하는 1 또는 복수의 노즐열을 갖는 기록헤드를 1 또는 복수개로 구성할 수도 있다.
기록헤드(34)를 구성하는 액적 토출헤드로는, 압전소자 등의 압전 액추에이터, 발열저항체 등의 전기기계변환기를 이용한 막비등에 의한 액체상변화를 이용하는 열 액추에이터, 온도변화에 의한 금속 상변화를 이용하는 형상기억합금 액추에이터 및 정전력을 이용하는 정전 액추에이터 등을, 액적을 토출하기 위한 에너지 발생 수단으로 구비한 것 등을 사용할 수 있다.
또한, 캐리지(33)에는, 기록헤드(34)에 각 색의 기록액을 공급하기 위한 각 색의 서브탱크(35y, 35m, 35c, 35k)(색을 구별하지 않는 경우는 "서브탱크(35)"라 한다.)를 탑재하고 있다. 이 서브탱크(35)에는 각 색의 기록액 공급튜브(37)를 통해 전술한 각 색의 잉크 카트리지(10)(각 색을 구별하는 경우에는, "잉크 카트리지(10y, 10m, 10c, 10k)"라 한다.)에서 기록액을 공급하도록 하고 있다.
여기서, 잉크 카트리지(10)는, 도3에도 나타낸 것과 같이, 카트리지 장전부(6)에 수납되고, 이 카트리지 장전부(6)에는 잉크 카트리지(10) 내의 기록액을 튜브(37)을 통해 서브탱크로 송액하기 위한 공급펌프 유니트(23)가 설치되어 있다. 또한, 상기 기록액 공급튜브(37)는 프레임(21)을 구성하는 후판(21C)에 본체측 홀더(25)로 고정유지되어 있다. 그리고, 캐리지(33) 상에서도 고정리브(26)로 고정되어 있다.
한편, 상기 기구부에는 급지트레이(2)의 용지 적재부(저판)(41) 상에 적재한 용지(42)를 한장씩 분리 및 공급하기 위한 급지부로서, 반달형롤러(급지롤러)(43) 및 급지롤러(43)에 가압되어 있으며 마찰계수가 큰 재질로 이루어진 분리패드(44)가 제공되어 있다.
상기 기구부는 또한 이 급지부에서 급지된 용지(42)를 기록헤드(34)의 아래쪽으로 반송하기 위한 반송부로서, 용지(42)를 정전흡착하여 반송하기 위한 반송벨트(51)와, 급지부에서 가이드(45)를 매개로 보내지는 용지(42)를 반송벨트(51)와의 사이에 끼워 반송하기 위한 카운터롤러(52)와, 거의 상방으로 보내지는 용지(42)를 약90° 방향으로 회전시켜 반송벨트(51)와 함께 이동시키기 위한 반송가이드(53), 압압부재(54)로 반송벨트(51)측에 가압하는 선단가압롤러(55)를 구비하고 있다. 또한, 반송벨트(51) 표면을 대전시키기 위한 대전수단인 대전롤러(56)를 구비하고 있다.
여기서, 반송벨트(51)는 루프를 형성한 무한벨트이고, 반송롤러(57)와 텐션롤러(58)와의 사이에 걸쳐져, 도3의 벨트 반송방향으로 주회하도록 구성되어 있다. 대전롤러(56)는, 반송벨트(51)의 표층에 접촉하고, 반송벨트(51)의 회동에 종동하여 회전하도록 배치되고, 축의 양단에 2.5N의 압압력을 가하고 있다.
또한, 반송벨트(51)의 뒷면에는, 기록헤드(54)에 의한 인쇄영역에 대응하여 가이드부재(61)를 배치하고 있다. 이 가이드부재(61)는, 상면이 반송벨트(51)를 지지하는 2개의 롤러(반송롤러(57)와 텐션롤러(58))의 접선으로 부터 기록헤드(34)측으로 돌출하고 있다. 이에 의해, 반송벨트(51)는 가이드부재(61)의 상면에 의해 밀려 올라가 가이드 되므로, 고정도의 평면성이 유지된다.
그리고, 기록헤드(34)로 기록된 용지(42)를 배지하기 위한 배지부로, 반송벨트(51)에서 용지(42)를 분리하기 위한 분리조(71)와, 배지롤러(72) 및 배지롤러 (73)를 구비하고, 배지롤러(72)의 아래쪽에 배지트레이(3)를 구비하고 있다. 여기서, 배지롤러(72)와 배지코로(73) 사이에서 배지트레이(3) 까지의 높이는 배지트레이(3)에 수용할 수 있는 양을 많게 하기 위해 어느 정도 높게 하고 있다.
또한, 장치본체(1)의 배면부에는 양면급지 유니트(81)이 착탈가능하게 장착되어 있다. 이 양면급지 유니트(81)는 반송벨트(51)의 역방향 회전으로 되돌아온 용지(42)를 취입하여 반전시켜 다시 카운터롤러(52)와 반송벨트(51)와의 사이로 급지한다. 또한, 이 양면급지 유니트(81)의 상면에는 수동급지부(82)를 설치하고 있다.
그리고, 도3에 나타낸 것과 같이, 캐리지(33)의 주사방향의 한쪽 비인쇄영역에는, 기록헤드(34)의 노즐 상태를 유지하고, 회복하기 위한 본 발명에 의한 액체토출장치의 유지회복장치(이하, "서브시스템"이라고도 한다.)(91)를 배치하고 있다.
이 서브시스템(91)은, 기록헤드(34)의 각 노즐면을 캡핑하기 위한 각 캡부재(이하, "캡"이라 한다.)(92a~92d)(구별하지 않을 때는 "캡(92)"이라 한다.)와, 노즐면을 와이핑 하기 위한 블레이드 부재인 와이퍼 블레이드(93)와, 증대된 점도를 갖고 기록에 기여하지 않은 액적을 토출시키는 공토출을 행할 때의 액적을 받는 공토출수용기구(94) 및 이 공토출기구(94)에 일체형성되고, 와이퍼 블레이드(93)에 부착한 기록액을 제거하기 위한 청소부재인 와이퍼 클리너(95)와, 와이퍼 블레이드(93)의 클리닝 시에 와이퍼 블레이드(93)를 와이퍼 클리너(95)측에 밀어부치는 클리너 수단을 구성하는 클리너롤러(96) 등을 구비하고 있다.
또한, 도3에 나타낸 것과 같이, 캐리지(33)의 주사방향의 다른쪽 비인쇄영역 에는, 기록중 등에 증점한 기록액을 배출하기 위해 기록에 기여하지 않은 액적을 토출시키는 공토출을 행할 때의 액적을 받는 공토출수용기구(98)를 배치하고, 이 공토출기구(98)에는 기록헤드(34)의 노즐열 방향을 따른 개구(99) 등을 구비하고 있다.
이와 같이, 구성한 화상형성장치(잉크젯 기록장치)에서는, 급지트레이(2)에서 용지(42)가 1매씩 분리 급지되고, 거의 연직방향으로 급지된 용지(42)는 가이드(45)로 안내되어, 반송벨트(51)와 카운터롤러(52)와의 사이에 끼워져 반송되고, 그리고 선단을 반송가이드(53)로 안내하여 선단가압롤러(55)로 반송벨트(51)에 밀려, 거의 90°만큼 반송방향이 전환된다.
이 때, 도시하지 않은 제어회로에 의해 고압전원에서 대전롤러(56)에 대해 플러스 출력과 마이너스 출력이 교대로 반복되도록, 즉 교번하는 전압이 인가되어, 반송벨트(51)가 교번하는 대전전압 패턴, 즉, 주회방향인 부주사방향으로, 플러스와 마이너스가 소정의 폭으로 띠상으로 교대로 대전된 것이 된다. 이 플러스, 마이너스 교대로 대전한 반송벨트(51) 상에 용지(42)가 급송되면, 용지(42)가 반송벨트(51)에 정전적으로 흡착되고, 반송벨트(51)의 주회이동에 의해 용지(42)가 부주사방향으로 반송된다.
여기서, 캐리지(33)를 이동시키면서 화상신호에 따라 기록헤드(34)를 구동하는 것에 의해, 정지하고 있는 용지(42)에 잉크방울을 토출하여 1행분을 기록하고, 용지(42)를 소정거리만큼 반송후, 다음 행의 기록을 행한다. 기록종료신호 또는 용지(42)의 끝단이 기록영역에 도달한 신호를 받는 것에 의해, 기록 동작을 종료하고 용지(42)를 배지트레이(3)에 배지한다.
또한, 인쇄(기록) 대기중에는 캐리지(33)가 서브시스템(91) 측에 이동되어, 캡부재(92)로 기록헤드(34)를 캡핑되고, 노즐은 습윤상태로 유지하는 것에 의해 잉크 건조에 의한 토출불량을 방지한다. 또한, 캡부재(92)로 기록헤드(34)를 캡핑한 상태에서 노즐에서 기록액을 흡인("노즐흡인" 또는 "헤드흡인"이라 한다.)하고, 점도 증대된 기록액이나 기포를 배출하는 회복동작을 행한다. 또한, 기록개시전, 기록도중 등에 기록과 관계없는 잉크를 토출하는 공토출 동작을 행한다. 이에 의해, 기록헤드(34)의 안정한 토출성능을 유지한다.
여기서, 본 발명에 관한 화상형성장치에 있어서의 유지회복장치를 포함하는 서브시스템(91)의 구성 개요에 대해 도4 내지 도6을 참조하여 설명한다. 도4는 이 시스템의 평면도, 도5는 서브시스템(91)의 모식적 개략구성도, 도6은 도4의 우측면 도이다.
이 서브시스템(91)의 프레임(유지장치 프레임)(111)에는, 캡유지기구인 2개의 캡홀더(112A,112B)와, 청정화 수단으로서의 탄성체를 포함하는 와이핑 부재인 와이퍼 블레이드(93)와, 캐리지록(115)이 각각 승강가능(상하이동 가능)하게 유지되어 있다. 또한, 와이퍼 블레이드(93)와 캡홀더(112A)와의 사이에는 공토출기구(94)가 배치되고, 와이퍼 블레이드(93)의 세정을 행하기 위해, 프레임(111)의 외측에서 와이퍼 블레이드(93)를 공토출기구(94)의 청소부재인 와이퍼 클리닝(95) 측으로 밀어붙이기 위한 청소부재인 클리너롤러(96)를 포함하는 클리너 수단인 와이퍼 클리너(118)가 유동가능하게 유지되어 있다.
캡홀더(112A, 112B)(구별하지 않을 때에는 "캡홀더(112)"라 한다.)에는, 각각 2개의 기록헤드(34)의 노즐면을 각각 캡핑하는 2개의 캡 92a와 92b,캡 92c와 92d를 유지하고 있다.
여기서, 인쇄영역에 가장 가까운 쪽의 캡홀더(112A)에 유지된 캡(92a)에는 가요성튜브(119)를 매개로 흡인수단인 튜빙펌프(흡인펌프)(120)를 접속하고, 그 외 캡(92b,92c,92d)은 튜빙펌프(120)를 접속하고 있지 않다. 즉, 캡(92a)만이 흡인(회복) 및 보습용캡(이하 단지 "흡인용캡"이라 한다.)으로서의 역할을 하고 그 외의 캡(92b,92c,92d)은 모두 단순히 보습용캡으로서의 역할만을 하고 있다. 따라서, 기록헤드(34)의 회복동작을 행할때에는, 회복동작을 필요로 하는 기록헤드(34)중 하나를 흡인 및 보습용캡(92a)에 의해 캡핑가능한 위치에 선택적으로 이동시킨다.
또한, 이들 캡홀더(112A,112B)의 아래쪽에는 프레임(111)에 회전가능하게 지지된 캠축(121)을 배치하고, 이 캠축(121)에는, 캡홀더(112A,112B)를 승강시키기 위한 캡 캠(122A,122B)과, 와이퍼 블레이드(93)를 승강시키 위한 와이퍼캠(124), 카트리지록(115)을 캐리지록암(117)을 매개로 승강시키기 위한 캐리지록캠(125)과, 공토출수용기구(94) 내로 공토출되는 액적이 이러한 공토출 착탄부재인 회전체로서의 롤러(126)와, 와이퍼 클리너(118)를 유동시키기 위한 클리너캠(128)을 각각 설치하고 있다.
여기서, 캡(92)은 캡 캠(122A,122B)에 의해 승강된다. 와이퍼 블레이드(93)는 와이퍼캠(124)에 의해 승강되고, 하강시에 와이퍼 클리너(118)가 전진하여, 이 와이퍼 클리너(118)의 클리너롤러(96)와 공토출기구(94)의 와이퍼 클리너(95)에 끼워져 하강하는 것으로, 와이퍼 블레이드(93)에 부착한 기록액(잉크)이 공토출기구(94) 내로 긁혀 떨어진다.
캐리지록(115)은 도시하지 않은 압축스프링에 의해 위쪽(록방향)으로 가압되고, 캐리지록캠(125)으로 구동되는 캐리지록암(117)을 매개로 상하 이동된다.
그리고, 튜빙펌프(120) 및 캠축(121)을 회전구동하기 위해, 모터(131)의 회전을 모터축(131a)에 설치한 모터기어(132)에, 튜빙펌프(120)의 펌프축(120a)에 설치한 펌프기어(133)를 맞물리고, 그리고 이 펌프기어(133)과 일체인 중간기어(134)에 중간기어(135)를 매개로 일방향 클러치(137)가 부착된 중간기어(136)를 맞물리고, 이 중간기어(136)와 동축인 중간기어(138)에 중간기어(139)를 매개로 캠축(121)에 고정한 캠기어(140)가 맞물려 있다. 또한, 클러치(137)가 부착된 중간기어(136,138)의 회전축인 중간축(141)은 프레임(111)으로 회전가능하게 유지하고 있다.
또한, 캠축(121)에는 홈포지션을 검출하기 위한 홈포지션 센서용캠(142)을 설치하고, 이 서브시스템(91)에 설치한 도시하지 않은 홈포지션 센서가 캡(92)이 최하단에 도달한 것을 검출하면 홈포지션 레버(미도시)를 작동시켜, 센서가 열린 상태가 되어 모터(131)(펌프(120)이외)의 홈포지션을 검지한다. 또한, 전원이 온일 때에는, 캡(92)(캡홀더(112))의 위치에 관계없이 위치검출이 수행되지 않으며 캡(92)의 홈위치(상승도중)를 검지한 후에, 정해진 거리를 이동하여 최하단으로 이동한다. 그 후, 캐리지가 좌우로 이동하여 위치검지후 캡위치로 돌아가, 기록헤드(34)가 캡핑된다.
다음으로, 캡(92)의 유지기구 및 승강기구(상하이동기구)를 도7 및 도8을 참조하여 설명한다. 도7은 캡유지 승강기구부의 측면설명도, 도8은 정면설명도이다.
캡유지기구인 캡홀더(112A)는, 캡(92a), 캡(92b)(이들을 합쳐 "캡(92A)"이라 한다)을 승강가능하게 유지하는 홀더(151)와, 홀더(151)의 저면과 캡(92A)의 저부와의 사이에 개입되어 캡(92A)을 위쪽으로 가압하는 스프링(152)과, 홀더(151)를 전후방향(기록헤드(34)의 노즐과 나란한 방향)으로 이동가능하게 유지하는 슬라이더(153)를 갖고 있다.
캡(92A)은 양단부에 설치한 가이드핀(150a)을 홀더(151)의 도시하지 않은 가이드홈에 상하이동 가능하게, 저면에 설치한 가이드축(150b)을 홀더(151)에 상하이동가능하게 삽통하고, 홀더(151)에 대해 상하이동 가능하게 장착하고 있다. 캡(92A)과 캡홀더(151) 사이에 개입된 스프링(152)은 캡(92a)(92b)을 위쪽 방향(캡핑시에 노즐면측으로 캡을 압압하는 방향)으로 가압하고 있다.
슬라이더(153)는, 그 전후단에 설치한 가이드핀(154, 155)을 가지며 핀(154, 155)는 프레임(111)에 형성한 가이드홈(156)에 미끄럼운동가능하게 감합되어 슬라이드(153) 및 홀더(151) 및 캡(92A) 전체가 상하이동 가능하게 되어 있다.
그리고, 슬라이더(153)의 하면에 설치한 캠핀(157)을 캡 캠(122A)의 도시하지 않은 캠홈에 감합시켜, 모터(131)의 회전이 전달되는 캠축(121)의 회전에 같이 이동하는 캡 캠(122A)의 회전에 의해 슬라이더(153), 홀더(151) 및 캡(92A)가 상하로 움직이도록 하고 있다.
그리고, 흡인용캡(92a)에는 슬라이더(153) 및 홀더(151)를 삽통하고, 캡 (92a)의 횡 방향에 대해 캡중앙 위치의 아래쪽에서 튜브(119)를 캡(92a)에 접속하고 있다.
또한, 캡(92c, 92d)(이것을 합쳐 "캡(92B)"이라 한다.)을 유지하는 캡홀더(112B) 및 이것을 이동시키는 구성도 상기와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 다만, 캡(92a)와는 달리 캡(92c,92d)에는 튜브(119)가 접속되지 않는다.
이와 같이, 1개의 구동원인 모터(131)를 구동하는 것에 의해 1개의 축인 캠축(121)이 회전하고, 이 캠축(121)의 회전에 의해 캠축(121)에 고정된 캠(122A,122B)이 회전하고, 캡(92A) 및 캡(92B)이 상하 이동하는 구성을 하고 있다.
여기서, 흡인용캡(92a)은, 도9에 나타낸 것과 같이, 헤드의 노즐면에 당접하는 탄성부재로 이루어진 당접부재(192)와, 이 당접부재(192)를 유지하고, 노즐에서 토출 또는 흡인된 잉크를 받는 함몰부(191)를 형성하는 함몰부 형성부재(193)로 구성되어 있다. 당접부재(192)는, 예를 들면, 이소부틸렌 이소프렌고무, 실리콘고무, 불소고무, EPDM, 스틸렌계탄성체 등의 탄성체로 형성되어 있다. 또한, 함몰부 형성부재(193)는, HDPE, PP, PTFE 등의 강체물질로 형성되어 있다.
그리고, 함몰부 형성부재(193)의 함몰부(191)의 저면에는, 튜브(119)가 접속되는 배출구(194)를 향해 경사지는 2개의 제1경사면(191a) 및 제2경사면(191b)을 형성하고 있다. 이 경우, 제1경사면(191a)의 수평면에 대한 경사각θ을 제2경사면(191b)의 수평면에 대한 경사각 보다도 작게 하고 있다. 그리고, 제1경사면(191a)의 수평면에 대한 경사각θ과, 기록액(잉크)에 대하여 제1경사면(191a)을 형성하는 물질의 접촉각의 합이 70°이상이 되도록, 경사각θ 및 함몰부 형성부재(193)의 재 질을 선정하고 있다. 또한, 함몰부 형성물질(193)의 저부에 다른 물질을 부착하는 등으로 하여 제1경사면(191a)과 함몰부 형성물질(193)를 다른 재료로 형성한 경우에는, 제1경사면(191a)의 경사각θ과, 그 경사면을 형성하는 물질과 잉크와의 접촉각의 합이 70°이상이 되도록 한다.
이와 같이, 캡부재의 저부에는 배출구를 향해 경사진 적어도 2개의 경사면을 설치하고, 이 경사면의 수평면에 대한 각도와, 이 경사면을 형성하는 물질과 기록액과의 접촉각의 합이 70°이상인 구성으로 하는 것에 의해, 기록액이 물, 안료, 폴리머 성분과 수용성 유기용제를 포함하고, 안료를 기록액에 6중량% 이상 함유하고, 25℃에서의 기록액 점도가 5cp 이상 20cp 이하이고 표면장력이 40dyne/cm 이하인 기록액을 이용한 경우에도, 캡부재 내로 배출된 기록액의 잔존량이 저감한다.
즉, 기록액으로서, 물과 안료와 폴리머 성분과 수용성 유기용제를 필수성분으로하여 이루어지고, 안료를 기록액에 6중량% 이상 함유하고, 25℃에서의 기록액의 점도가 5cp 이상 20cp 이하, 표면장력이 40dyne/cm 이하인 기록액을 이용하는 것에 의해, 보통지에 대해서도 번짐이 적고, 농도가 높은 선명한 화상을 형성할 수 있다.
그러나, 이와 같은 기록액(잉크)을 이용한 경우에는, 유지회복동작의 일환으로서 흡인용캡으로 노즐면을 캡핑하여 노즐에서 흡인을 행한 경우, 캡부재내에서 흡인구(배출구)에의 유동성이 저하하고, 캡부재내에서의 기록액(잉크)의 잔존량이증대되기 쉽다. 그리고, 인쇄중에 약간 건조해지는 것에 의해 염료 잉크와 비교가 되지 않을 정도로 기록액(잉크)의 점도가 현저히 증대해, 캡부재내의 잉크가 잔존하기 쉬운 상황이 된다. 캡부재내에 잔존한 기록액(잉크)은 원래의 기록액과 비교해 수분량이 적으므로, 노즐면을 캡핑하여 장시간 두면, 노즐 메니스커스부의 잉크에서 수분을 빼앗는 것에 의해, 노즐 메니스커스부의 기록액의 점도가 증대되어, 노즐이 기록액을 토출하지 못하는 문제가 있는 것을 새롭게 알았다.
여기서, 상기 본 발명의 구성을 만족하는 캡부재를 이용하는 것에 의해, 물과 안료와 폴리머 성분과 수용성 유기용제를 필수성분으로 하여 이루어지고, 안료를 잉크에 6중량% 이상 함유하고, 25℃에서의 잉크의 점도가 5cp 이상 20cp 이하, 표면장력이 40dyne/cm 이하인 기록액을 사용한 경우에도, 상기의 문제를 해소할 수 있다.
캡(92a)의 다른 예로, 도10에 나타낸 것과 같이, 제1경사면(191a), 제2경사면(191b)에 실리콘계, 또는 불소계 등의 발수재료에 의한 발수층(198)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 캡의 함몰부 내면의 적어도 일부에 발수처리를 실시하는 것에 의해, 기록액과의 접촉각이 커져, 본 발명에서의 캡 경사면의 경사각과 기록액에 대한 접촉각의 합이 커지게 되어, 캡 형상 및 기록액 종류의 선택폭을 넓힐 수 있다.
또한, 도11의 평면도에 나타낸 것과 같이, 캡(92a)의 함몰부 형성부재(193)는 배출구(194)를 향해 4변으로부터 연속적으로 경사지는 경사면(191a~191d)을 형성하는 것에 의해, 배출구(194)를 향해 연속적으로 개구 단면적이 축소하고, 기록액이 배출구(194)를 향해 흐르는 형상부분을 갖는 형상으로 하는 것으로, 배출구(194)에서 부압에 의해 흡인하는 경우(노즐흡인하는 경우)에, 기록액이 부압이 높은 쪽으로, 즉, 배출구를 향해 유도되므로, 한 층 더 잉크의 잔존량을 적게 할 수 있다.
그리고, 당접부재(192)와 함몰부 형성부재(193)는 일체성형하는 것에 의해, 노즐면에 캡압이 충분히 전달되어 밀착성이 높아져, 흡인을 확실히 행할 수 있다.
이하, 구체적으로 설명한다.
우선, 캡부재(92a)로서, 당접부재(192)는 스틸렌계 탄성체, 함몰부 형성부재(193)는 폴리 프로필렌으로 형성하고, 경사각θ이 다른 복수의 캡부재를 제작하였다. 또한, 함몰부 형성부재(193)의 내면에 발수처리를 실시하지 않은 것과, 실리콘계 발수처리를 실시한 것을 제작하였다.
그리고, 잉크젯 기록장치(Ipsio505(상품명))에 각 캡부재를 장착하고, 잉크(기록액)로, 다음에 기술하는 잉크세트1,2,3을 이용하여 인쇄함에 따라, 각 캡부재에서 노즐면을 캡핑하면서 흡인하는 회복동작을 행한 후, 캡부재 내의 잉크 잔존 상태(중량)와 분사 특성을 조사하였다.
여기서, 잉크에 대해 설명한다.
<안료 분산체의 제조>
(1)시안
프타로시아닌(phthalocyanine)안료 함유 폴리머의 미립자 분산체의 조정
일본 특개2001-139849호 공보에 개시되어 있는 실시예3을 체크하고 청색의 폴리머 미립자 분산체를 얻었다. 폴리머 미립자의 마이크로 트랙(UPA)으로 측정한 평균 입자 지름(D50%)은 93nm이었다.
(2)마젠터
디메틸퀴나클리돈 안료 함유 폴리머 미립자 분산체의 조정
상기(1)의 후타로시아닌 안료를 피그먼트 레드(122)로 변경한 것 이외는 상기(1)과 동일하게 하여 적자색의 폴리머 미립자 분산체를 얻었다. 폴리머 미립자의 마이크로 트랙(UPA)으로 측정한 평균 입자 지름(D50%)은 127nm이었다.
(3)옐로
모노아조 황색 안료 함유 폴리머 미립자 분산체의 조정
상기(1)의 후타로시아닌 안료를 피그먼트 옐로(74)로 변경한 것 이외는 상기(1)과 동일하게 하여 황색의 폴리머 미립자 분산체를 얻었다. 폴리머 미립자의 마이크로 트랙(UPA)으로 측정한 평균 입자 지름(D50%)은 76nm이었다.
(4)블랙
카본블랙 안료 함유 폴리머 미립자 분산체의 조정
상기(1)의 후타로시아닌 안료를 카본블랙(데구사社FW100(상품명))으로 변경한 것 이외는 상기(1)과 동일하게 하여 흑색의 폴리머 미립자 분산체를 얻었다. 폴리머 미립자의 마이크로 트랙(UPA)으로 측정한 평균 입자 지름(D50%)은 104nm이었다.
다음으로, 잉크의 조정에 대해 설명한다. 또한, 이하의 잉크 처방에서의 각 성분의 양(%)은 중량 기준이다.
<잉크세트1>
하기 처방의 잉크 조성물을 작성하고, pH가 9가 되도록 수산화리튬 10%수용액으로 조정하였다. 그 후, 평균 구멍 지름 0.8㎛의 멘블렌 필터로 여과하고, 시 안, 마젠터, 옐로, 블랙 각 색의 잉크 조성물을 얻었다.
각 잉크의 표면장력은 30~34dyne/cm, 점도는 8~9cp(25℃)이었다.
상기 조제한 각 색 안료 분산체 8.0wt%(고형분으로서)
1,3-부탄디올 22.5wt%
글리세롤 7.5wt%
2-피롤리돈 2.0wt%
일반식 R- (OCH2CH2)nOH (R은 분지 될 수 있는 탄소수 6에서 14의 탄소고리, n:5~20)인 R:C12, n=9 2.0wt%
2-에틸-1,3-헥산디올 2.0wt%
FT-110((주)네오스사 제품) 0.5wt%
프록셀LV(방부제) 0.2wt%
이온 교환수 잔량
<잉크세트2>
하기 처방의 잉크 조성물을 작성하고, pH가 9가 되도록 수산화리튬 10%수용액으로 조정하였다. 그 후, 평균 구멍 지름 0.8㎛의 멘블렌 필터로 여과하고, 시안, 마젠터, 옐로, 블랙 각 색의 잉크 조성물을 얻었다.
각 잉크의 표면장력은 32~36dyne/cm, 점도는 2~3cp(25℃)이었다.
상기 조제한 각 색 안료 분산체 4.0wt%(고형분으로서)
디에틸글리세롤 15.0wt%
글리세롤 5.0wt%
2-피롤리돈 2.0wt%
ECTD-3NEX(닛코 케미컬즈제품 음 계면활성제) 1.0wt%
2-에틸-1,3-헥산디올 2.0wt%
에멀젼 3.0wt%
프록셀LV(방부제) 0.2wt%
이온 교환수 잔량
<잉크세트3>
시판 염료잉크로, Ipsio JET300용(리코 제) 잉크를 이용하였다. 이 잉크의 표면장력은 29~32dyne/cm, 점도는 2.1~2.4cp이었다.
여기서, 상술한 각 캡의 타입, 경사각θ과, 각 잉크세트의 잉크와의 접촉각, 경사각θ과 접촉각의 합을 표1 내지 표3에 일람표로 나타내었다.
[표1]
흡인캡 타입 경사각θ(deg) 발수처리 접촉각(deg) 잉크세트1 θ+접촉각 (deg)
A 35 무 55 90
B 35 유 62 97
C 30 무 55 85
D 30 유 62 92
E 25 무 55 80
F 25 유 62 87
G 20 무 55 75
H 20 유 62 82
I 15 무 55 70
J 15 유 62 77
K 10 무 55 65
L 10 유 62 72
M 5 무 55 60
N 5 유 62 67
[표2]
흡인캡 타입 경사각θ(deg) 발수처리 접촉각(deg) 잉크세트2 θ+접촉각 (deg)
A 35 무 56 91
B 35 유 64 99
C 30 무 56 86
D 30 유 64 94
E 25 무 56 81
F 25 유 64 89
G 20 무 56 76
H 20 유 64 84
I 15 무 56 71
J 15 유 64 79
K 10 무 56 66
L 10 유 64 74
M 5 무 56 61
N 5 유 64 69
[표3]
흡인캡 타입 사각θ(deg) 발수처리 촉각(deg) 잉크세트3 θ+접촉각 (deg)
A 35 무 72 107
B 35 유 83 118
C 30 무 72 102
D 30 유 83 113
E 25 무 72 97
F 25 유 83 108
G 20 무 72 92
H 20 유 83 103
I 15 무 72 87
J 15 유 83 98
K 10 무 72 82
L 10 유 83 93
M 5 무 72 77
N 5 유 83 88
다음으로, 시험결과에 대해서 설명한다. 상기 장치의 흡인용 캡을 상기 각 타입의 흡인용 캡으로 바꾸어, 2000장/일의 인쇄를 행하였다. 이 때, 5일 간격(1만장 인쇄)으로 노즐체크 패턴에 의한 분사상태를 체크 하였으며, 흡인용 캡의 중량을 매일 측정하였다. 잉크를 토출하지 않은 노즐이 있는 경우는 1회 클리닝을 실시하고, 회복성을 조사하였다. 이것을 각 잉크세트1,2,3을 이용해 행하였다.
잉크세트1을 이용한 경우의 결과를 표4에, 잉크세트2를 이용한 경우의 결과를 표5에, 잉크세트3을 이용한 경우의 결과를 표6에, 각각 나타내고 있다. 또한, 각 표에서, 잉크량은 캡에 부착하고 있는 잉크의 중량을, 불토출 노즐이 없었던 경우를 ○, 불토출 노즐이 발생한 경우를 ×, 그 후의 클리닝에 의해 불토출이 회복한 경우를 ○, 회복하지 않은 경우를 ×로 표시하고 있다.
[표4]
흡인캡 타입 1만장후 2만장후 3만장후 5만장후
잉크량g 불토출 회복성 잉크량g 불토출 회복성 잉크량g 불토출 회복성 잉크량g 불토출 회복성
A 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
B 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
C 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.03 ○ - 0.03 ○ -
D 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
E 0.03 ○ - 0.04 ○ - 0.05 ○ - 0.06 ○ -
F 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.03 ○ -
G 0.04 ○ - 0.05 ○ - 0.07 ○ - 0.09 × ○
H 0.02 ○ - 0.03 ○ - 0.03 ○ - 0.04 ○ -
I 0.04 ○ - 0.05 ○ - 0.08 × ○ 0.12 × ○
J 0.04 ○ - 0.05 ○ - 0.06 ○ - 0.08 × ○
K 0.05 × ○ 0.08 × ○ 0.21 × × 0.35 × ×
L 0.04 ○ - 0.05 ○ - 0.06 ○ - 0.07 × ○
M 0.17 × ○ 0.20 × × 0.34 × × 0.63 × ×
N 0.04 ○ - 0.08 × ○ 0.12 × ○ 0.13 × ×
[표5]
흡인캡 타입 1만장후 2만장후 3만장후 5만장후
잉크 량g 불토출 회복성 잉크 량g 불토출 회복성 잉크 량g 불토출 회복성 잉크 량g 불토출 회복성
A 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
B 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
C 0.01 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
D 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
E 0.02 ○ - 0.03 ○ - 0.03 ○ - 0.04 ○ -
F 0.01 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
G 0.02 ○ - 0.03 ○ - 0.04 ○ - 0.05 ○ -
H 0.01 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
I 0.03 ○ - 0.03 ○ - 0.04 ○ - 0.05 × ○
J 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 × ○
K 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 × ×
L 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.03 × ○
M 0.04 ○ - 0.08 × × 0.12 × ○ 0.13 × ×
N 0.03 ○ - 0.03 ○ - 0.03 ○ - 0.04 × ○
[표6]
흡인캡 타입 1만장후 2만장후 3만장후 5만장후
잉크 량g 불토출 회복성 잉크 량g 불토출 회복성 잉크 량g 불토출 회복성 잉크 량g 불토출 회복성
A 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
B 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
C 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
D 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
E 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
F 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
G 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
H 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
I 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
J 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
K 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
L 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ - 0.01 ○ -
M 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
N 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ - 0.02 ○ -
이들 표4 내지 표6에서는, 캡의 경사각θ과, 경사면을 형성하는 물질과 잉크와의 접촉각의 합(이하, "경사각θ과 접촉각의 합"이라 한다.)이 70°이상이면, 5만장 인쇄후에도, 불토출 노즐이 생긴 경우에는 클리닝(회복동작)에 의해 회복되는 것을 알았다. 또한, 표5의 잉크세트2를 이용한 경우에는 캡 타입N에 대해 5만장 인 쇄후에도, 불토출 노즐이 발생한 경우에는 클리닝(회복동작)에 의해 회복되는 결과가 나와 있지만, 잉크 성분 등의 관계에서, 경사각θ과 경사면을 형성하는 물질과 잉크와의 접촉각의 합이 70°이상인 것이 바람직하다.
또한, 캡의 경사각θ과 접촉각의 합이 75°이상이면, 불토출 노즐이 생기지 않는 것이 확인되고 있다(표4의 타입G와 표5의 타입G의 차이에서.). 특히, 경사각θ과 접촉각의 합이 90°이면, 흡인된 잉크가 경사면에서 떨어져 배출구로 유도되기 쉽고, 잉크의 캡내에의 잔존량은 거의 없고, 장기간에 걸친 인쇄에서도 블랭크 노즐이 발생하지 않는 것을 알았다.
이 경우, 캡의 내면에 발수처리를 실시하는 것에 의해, 잉크와의 접촉각이 커지고, 캡의 경사각과 잉크의 접촉각의 합이 커지는 것에 의해, 캡 형상 및 잉크 종류의 선택폭이 증가한다.
본 발명은, 잉크젯 프린터 이외에도, 팩시밀리 장치, 복사 장치, 프린터/팩스/복사 복합기 등의 화상형성장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 잉크 이외의 액체(기록액), 예를 들면 레지스트, 의료분야에서의 DNA시료를 토출시키는 액체토출 장치의 유지회복 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 그 변형 가능할 것으로 해석된다.

Claims (11)

  1. 노즐로부터 기록액의 액적을 토출하는 액적토출헤드의 노즐면을 캡하는 흡인용 캡부재를 구비한 액체토출장치의 유지 회복장치에 있어서,
    상기 액적토출헤드로부터 토출되는 기록액이, 물과 염료와 폴리머 성분과 수용성 유기용제를 포함하고, 상기 염료를 기록액 중에 6중량% 이상 함유하고, 25℃에서 점도가 5cp이상 20cp이하, 표면장력이 40dyne/cm이하인 기록액이고,
    상기 캡부재는, 저부에는 배출구를 향해 경사지는 적어도 2개의 경사면이 마련되고, 적어도 한쪽의 경사면의 수평면에 대한 경사각θ이 20°~ 35°의 범위 내에 있고, 또한 상기 경사면을 형성하는 부재와 상기 기록액의 접촉각과 상기 경사각θ의 합이 75°~ 97°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 액체토출장치의 유지 회복장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캡부재에는 개구측으로부터 상기 배출구를 향해 연속적으로 개구 단면적이 축소하고, 기록액이 상기 배출구를 향해 흐르는 형상 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 액체토출장치의 유지 회복장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 흡인캡부재는 상기 노즐면에 당접하는 탄성체로 이루어진 부재와, 상기 경사면을 포함하는 함몰부를 형성하는 갖는 부재를 갖고, 상기 탄성체로 이루어진 부재와 상기 함몰부를 형성하는 부재는 일체 형성되는 것을 특징으로 하는 액체토출장치의 유지 회복장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡인캡부재의 내면에는 적어도 일부에 발수처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 액체토출장치의 유지 회복장치.
  6. 노즐로부터 기록액을 토출하는 액적토출헤드를 기록헤드에 사용한 화상형성장치에 있어서,
    상기 기록헤드의 성능을 유지, 회복하기 위한 제1항, 제3항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 기재된 액체토출장치의 유지 회복장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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