喷墨记录装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种喷墨记录装置。该喷墨记录装置具备：记录喷头，其包含喷出含有无机颜料的油墨组合物的多个喷嘴、具有该多个喷嘴的喷出口的喷嘴形成面、和设置于该喷嘴形成面的防液膜；吸收部件，吸收附着于上述喷嘴的喷出口和上述喷嘴形成面的、含有上述无机颜料的上述油墨组合物；驱动机构，具有将上述吸收部件和上述喷嘴形成面相对地挤压的挤压部件。该驱动机构进行如下清扫动作，即，使上述吸收部件和上述记录喷头中的至少一方相对于另一方相对地移动，利用上述吸收部件除去附着于上述喷嘴形成面的上述油墨组合物。在进行上述清扫动作时，上述吸收部件含有含浸液，上述含浸液的表面张力为45mN/m以下。
【专利说明】喷墨记录装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及喷墨记录装置。
【背景技术】
[0002]以往，使用喷墨记录方式的印刷方法是通过使油墨的小滴飞行并附着于纸等被记录介质上来进行的。由于近年来喷墨记录方式技术的革新性进步，目前就连使用照片、胶版印刷的高精细的图像记录(图像印刷)领域也在利用使用喷墨记录方式的喷墨记录装置。
[0003]在喷墨记录装置中，如果被喷出的油墨所含的水分和其它挥发性成分蒸发，则油墨的粘度升闻(增粘)。增粘的油墨在喷嘴处引起堵塞，广生油墨的喷出不良。由于在近年的喷墨记录中进行高精细的记录，所以被喷出的油墨滴的量为数PL的极微量，喷出油墨的喷嘴的直径变小，油墨喷出所需的能量也变小。由于喷嘴直径小油墨的喷出能量也小，所以喷嘴的堵塞对油墨喷出的影响大。另外，有时气泡会混入喷嘴内、油墨供给路中而产生喷出不良。并且，使用纸、布帛等进行喷墨记录时，由于伴随记录的送纸动作而产生大量的纤维、纸粉。于是，所产生的这些物质以及周围的尘埃和伴随喷出而产生的微量的油墨小液滴有时附着于喷出油墨的打印喷头的喷嘴的形成面(以下，称为“喷嘴形成面”)。油墨、纸粉、纤维、以及尘埃等异物附着于喷嘴及其附近时，会妨碍油墨的正常喷出。
[0004]为了防止或消除由如上所述的油墨的增粘、气泡混入、异物对喷嘴面(喷嘴形成面)的附着所引起的喷出不良，提出了具备擦拭机构(恢复机构)的喷墨记录装置。
[0005]例如，专利文献I中记载了具备使用了擦拭刮板的清洁机构的喷墨记录装置。专利文献I中公开了，为了减少擦拭刮板和喷头的摩擦系数保护喷嘴面，在擦拭刮板的表面配置微粒。
[0006]另外，专利文献2中，作为保持装置的小型化并且能够同时实现低成本、高耐候性、高耐久性和高可靠性的喷墨记录装置，记载了具备将处理液涂布于记录头或者擦拭部件的涂布机构的喷墨记录装置。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2006-141804号公报
[0010]专利文献2:日本特开2009-101630号公报
【发明内容】
[0011]然而，如专利文献I那样使用擦拭刮板时，存在对有凹凸的喷嘴形成面进行清洁时清洁性差的问题。更具体而言，如果在对由喷嘴板和喷嘴盖板构成的有凹凸的喷嘴形成面进行清洁时使用擦拭刮板，则由于擦拭刮板边将油墨从刮板中央部向外侧推开边移动，所以非常靠近喷嘴的地方能够形成没有油墨的状态，但油墨堆积在擦拭刮板的周围。特别是，喷嘴板与喷嘴盖板之间形成高度差，所以刮开的油墨堆积。如果该堆积生长，则产生干扰罩的唇面，无法罩严的问题。另外，对于使用含无机颜料的油墨(以下，也称为“含无机颜料的油墨组合物”)进行记录的喷墨记录装置而言，如果像专利文献2那样仅使用处理液，则产生清扫时无机颜料损伤防液膜，进而清洁性变差的问题。另外，如果仅使用处理液，则与气泡一起进入喷嘴内，使颜料凝聚而引起喷出不良，或者无法完全不考虑挤压力地充分保护防液膜。如果防液膜损伤则产生油墨喷出变得不稳定、点着落散乱等问题。图6 (a)是没有损伤的防液膜的例子，图6 (b)是稍见损伤但对喷出无大影响的状态的例子，图6 (c)是清楚看见防液膜的损伤且对喷出产生大的影响的状态的例子。在使用含无机颜料的油墨的特定条件下，由于反复进行清洁动作，有时会变成图6 (c)的状态。
[0012]本发明是为了解决上述课题的至少一部分而进行的，其目的在于提供使用含有无机颜料的油墨组合物进行记录时清洁性和防液膜保存性均优异的喷墨记录装置。
[0013]本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究。其结果，发现通过采用下述构成，能够有效地除去附着于喷嘴形成面的油墨雾滴、尘埃、布纤维等，并且能够防止无机颜料粒子损伤喷嘴防液膜，从而完成了本发明，所述构成是:作为清洁(擦拭)喷墨打印机的喷嘴形成面的功能，具备布等吸收部件的擦拭机构，且作为该擦拭部件的吸收部件起到使无机颜料粒子向内部渗透的效果，而且使吸收部件含有具有规定的表面张力的含浸液。
[0014]即本发明如下。
[0015]〔I〕一种喷墨记录装置，具备:记录喷头，其包含喷出含有无机颜料的油墨组合物的多个喷嘴、具有该多个喷嘴的喷出口的喷嘴形成面、和设置于该喷嘴形成面的防液膜；吸收部件，吸收附着于上述喷嘴的喷出口和上述喷嘴形成面的、含有上述无机颜料的上述油墨组合物；驱动机构，具有将上述吸收部件和上述喷嘴形成面相对地挤压的挤压部件，该驱动机构进行如下清扫动作，即，使上述吸收部件和上述记录喷头中的至少一方相对于另一方相对地移动，利用上述吸收部件除去附着于上述喷嘴形成面的上述油墨组合物，在进行上述清扫动作时，上述吸收部件含有含浸液，上述含浸液的表面张力为45mN/m以下。
[0016]〔2〕如前项〔I〕所述的喷墨记录装置，上述含浸液含有渗透剂。
[0017]〔3〕如前项〔2〕所述的喷墨记录装置，作为上述渗透剂，含有选自碳原子数5?8的烷烃二醇类、二元醇醚类、炔二醇系表面活性剂、硅氧烷系表面活性剂、以及氟系表面活性剂中的一种以上。
[0018]〔4〕如前项〔2〕或〔3〕所述的喷墨记录装置，上述含浸液中的上述渗透剂的含量为
1.0质量％?40质量％。
[0019]〔5〕如前项〔I〕?〔4〕中任一项所述的喷墨记录装置，上述含浸液的含量相对于上述吸收部件100质量％为10质量％?200质量％。
[0020]〔6〕如前项〔I〕?〔5〕中任一项所述的喷墨记录装置，在上述喷嘴形成面设置覆盖该喷嘴形成面的至少一部分的喷嘴盖板，上述吸收部件为布帛。
[0021]〔7〕如前项〔I〕?〔6〕中任一项所述的喷墨记录装置，上述吸收部件的厚度为0.1mm ?3mmο
[0022]〔8〕如前项〔I〕?〔7〕中任一项所述的喷墨记录装置，上述挤压部件被弹性部件覆盖，上述弹性部件的肖氏A硬度为10?60。
[0023]〔9〕如前项〔I〕?〔8〕中任一项所述的喷墨记录装置，上述油墨组合物进一步含有树脂乳液。【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实施方式的喷墨记录装置的立体图。
[0025]图2是擦拭单元的立体图。
[0026]图3 Ca)是擦拭盒的主视图，(b)是省略了壳体的擦拭盒的主视图。
[0027]图4是表示清洁性试验中的油墨附着生长程度的参考图。
[0028]图5是表示喷嘴形成面的图。
[0029]图6 (a)?(C)是清洁后的喷嘴附近的光学显微镜照片。
【具体实施方式】
[0030]以下，对用于实施本发明的方式(以下称为“本实施方式”)进行详细说明，但本发明不限于此，可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
[0031]喷墨记录装置
[0032]本实施方式的喷墨记录装置具备:记录喷头，其包含喷出含有无机颜料的油墨组合物的多个喷嘴、具有该多个喷嘴的喷出口的喷嘴形成面、和设置于该喷嘴形成面的防液膜；吸收部件，吸收附着于上述喷嘴的喷出口和上述喷嘴形成面的、含有上述无机颜料的上述油墨组合物；驱动机构，具有将上述吸收部件和上述喷嘴形成面相对地挤压的挤压部件。上述驱动机构进行如下清扫动作，即，使上述吸收部件和上述记录喷头中的至少一方相对于另一方相对地移动，利用上述吸收部件除去附着于上述喷嘴形成面的上述油墨组合物。在进行上述清扫动作时，上述吸收部件含有含浸液，上述含浸液的表面张力为45mN/m以下。
[0033]1.装置的构成
[0034]1-1.记录喷头
[0035]本实施方式的记录喷头具有设置有多个喷出含有无机颜料的油墨组合物的喷嘴的喷嘴形成面，在该喷嘴形成面具有防液膜。
[0036]喷嘴形成面
[0037]喷嘴形成面只要设置有多个喷出含有无机颜料的油墨组合物的喷嘴就没有特别限定，可以具有:喷出含有无机颜料的油墨组合物的多个喷嘴并列的第I喷嘴列、和喷出含有其它色料的油墨组合物(以下也称为“其它的油墨组合物”)的多个喷嘴并列的第2喷嘴列。此时，下述驱动机构使吸收部件和记录喷头中的至少一方相对于另一方在喷嘴列中的喷嘴的并列方向相对地移动，第I喷嘴列和第2喷嘴列优选用吸收部件的不同部位进行清扫。由此，能够防止用附着有第I喷嘴列的含有无机颜料的油墨组合物的吸收部件的部分清扫第2喷嘴列。由此，能够防止具有使防液膜劣化的趋势的无机颜料移动至第2喷嘴列而使第2喷嘴列附近的防液膜劣化。换言之，能够防止防液膜的劣化的扩大。应予说明，清扫动作可以在第I喷嘴列的清扫动作之后清扫第2喷嘴列，也可以同时清扫两者，但从清扫效率的观点考虑，优选同时清扫两者。
[0038]防液膜
[0039]防液膜配置于喷嘴形成面。防液膜只要是具有防液性的膜就没有特别限定，例如，可以形成具有防液性的金属醇盐的分子膜，其后，经由干燥处理、退火处理等而形成。金属醇盐的分子膜只要具有防液性即可，优选为具有含氟长链高分子基团(长链RF基)的金属醇盐的单分子膜或者具有疏液基团(例如，含氟长链高分子基团)的金属酸盐的单分子膜。作为金属醇盐，没有特别限定，作为其金属种类，例如通常使用硅、钛、铝、锆。作为长链RF基，例如可举出全氟烷基链、全氟聚醚链。作为具有该长链RF基的烷氧基硅烷，例如可举出具有长链RF基的硅烷偶联剂等。作为防液膜，没有特别限定，例如也可以使用SCA (silanecoupling agent)膜、日本专利第4424954号中记载的防液膜。应予说明，特别是将具有防水性的膜称为防水膜。
[0040]另外，防液膜可以在形成有喷嘴的基板(喷嘴板)上形成导电膜后而形成于该导电膜上，也可以在先将娃材料进行等离子体聚合形成基底膜(PPSi (Plasma PolymerizationSilicone)膜)后再形成于该基底膜上。通过介由该基底膜，从而能够将喷嘴板的硅材料和防液膜密合。
[0041]防液膜优选具有Inm?30nm的厚度，更优选具有Inm?20nm的厚度,进一步优选具有Inm?15nm的厚度。通过为上述范围，从而喷嘴形成面的防液性有更优异的趋势，膜的劣化较慢，能够更长时间地维持防液性。另外，在成本方面、膜形成的容易度方面也更优
巳
[0042]喷嘴盖板
[0043]在喷嘴形成面优选设有覆盖喷嘴形成面的至少一部分的喷嘴盖板。喷嘴盖板是在通过多个喷嘴尖端(以下，简称为“尖端”)的组合而形成的喷头的喷嘴形成面上，为了起到固定该尖端的作用、或者防止被记录介质浮起而喷嘴与被记录介质直接接触的作用中的至少任I个作用而设置的。而且，上述喷嘴盖板通过覆盖喷嘴形成面的至少一部分，而从侧面观察时以从喷嘴突出的状态设置。设置该喷嘴盖板时，在喷嘴形成面与从此处突出的喷嘴盖板之间的角(缝隙)中容易残留含无机颜料的油墨组合物，由于该残留的含无机颜料的油墨组合物的无机颜料等固化，可产生罩与喷嘴面的密合不充分而盖合动作不良的问题。根据油墨组合物所含的树脂的种类，该问题特别明显。因此，通过在该喷嘴盖板与喷嘴之间抵接附着有含浸液的吸收部件，从而能够除去堆积在上述缝隙中的含无机颜料的油墨组合物，使盖合动作稳定、良好。
[0044]图5是表示本实施方式的喷墨记录装置中的喷嘴形成面37的简图。作为喷嘴形成面37上的上述喷嘴盖板35的设置图案，不受以下限定，例如，可举出如图5 (a)所示的以包围各喷嘴列36的方式设置喷嘴盖板35的图案(喷嘴列36彼此之间也设置喷嘴盖板35)，以及如图5 (b)所示的以包围喷嘴整体的方式在存在喷嘴的区域的周围设置喷嘴盖板35的图案(在喷嘴列36彼此之间不设置喷嘴盖板)。应予说明，图5中，喷嘴列36中的圆相当于喷嘴。
[0045]1-2.吸收部件
[0046]本实施方式的吸收部件只要能够吸收附着于喷嘴的喷出口和喷嘴形成面的含无机颜料的油墨组合物、且能够保持含浸液就没有特别限制。由此，清扫喷嘴形成面时，颜料粒子被吸收在吸收部件中，而在吸收部件的表面不残留颜料粒子。因此，可抑制防水膜被颜料粒子损伤。
[0047]作为吸收部件，没有特别限定，例如可举出布帛、海绵、纸浆等。其中，优选布帛。如果是布帛则容易弯曲，特别是设置有喷嘴盖板时，更容易擦拭附着于喷嘴面的油墨。另外，作为布帛，没有特别限定，例如可举出由铜氨纤维、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、莱赛尔纤维、人造丝等构成的布帛。此时，特别是吸收部件的材料为无纺布(聚酯)、铜氨纤维时，毛刺少所以不易从喷嘴抽吸油墨，更不易引起漏点，因此优选。
[0048]吸收部件的厚度优选为0.1mm?3mm。通过厚度为0.1mm以上，从而更容易保持含浸液。通过厚度为3_以下，从而形成紧凑的吸收部件，能够使清扫单元整体小型化，清扫部件的机械搬运也更容易。
[0049]吸收部件的面密度优选为0.005g/cm2?0.15g/cm2。更优选为0.02g/cm2?0.13g/cm2。通过为上述范围，从而更容易保持含浸液。并且，为了保持含浸液，吸收部件优选使用容易设计面密度、厚度的无纺布。
[0050]含浸液
[0051]进行清扫动作时的吸收部件中含有含浸液。通过含有含浸液，从而颜料粒子容易从吸收部件的表面向内部移动，在吸收部件的表面不易残留颜料粒子。含浸液优选含有渗透剂、保湿剂。由此，颜料粒子更容易被吸收在吸收部件中。应予说明，含浸液只要是能够使无机颜料粒子从吸收部件表面向内部移动的液体就没有特别限定。
[0052]含浸液的表面张力为45mN/m以下，优选为35mN/m以下。如果表面张力低，则无机颜料对吸收部件的渗透性良好，擦拭性提高。作为表面张力的测定方法，可例示如下方法，即，使用通常所使用的表面张力计(例如，协和界面科学(株)制，表面张力计CBVP-Z等)，利用Wilhelmy法在液温25 °C进行测定。
[0053]含浸液的含量相对于吸收部件100质量％,优选为10质量％?200质量％,优选为10质量％?120质量％，更优选为30质量％?100质量％。通过为10质量％以上，从而容易使无机颜料油墨向吸收部件的内侧渗透，能够进一步抑制防水膜损伤。另外，通过为200质量％以下，从而能够进一步抑制喷嘴形成面上的含浸液的残留，能够进一步抑制由于气泡与含浸液一起浸入喷嘴而引起的漏点、由于含浸液本身浸入喷嘴而引起的漏点。
[0054]除此之外，作为含浸液中可含有的添加剂(成分)，没有特别限定，例如可举出树月旨、消泡剂、表面活性剂、水、有机溶剂、以及PH调节剂等。上述各成分可以单独使用I种也可以将2种以上并用，含量没有特别限制。
[0055]如果含浸液含有消泡剂，则能够有效防止残留于清洁处理后的喷嘴形成面的含浸液起泡。另外，含浸液有时大量含有聚乙二醇、甘油等酸性的保湿剂，但此时如果含浸液含有PH调节剂，则能够避免酸性的含浸液与油墨组合物(通常，pH7.5以上的碱性)接触。由此，能够防止油墨组合物向酸性侧转移，进一步保持油墨组合物的保存稳定性。
[0056]另外，作为含浸液中可含有的保湿剂，只要是通常可用于油墨等的保湿剂就可以没有特别限制地使用。作为保湿剂，没有特别限定，可以使用在相当于I大气压下的沸点优选为180°C以上、更优选为200°C以上的高沸点保湿剂。如果该沸点在上述范围内，则能够防止含浸液中的挥发成分挥发，能够可靠地润湿与含浸液接触的含无机颜料的油墨组合物而进行有效的拂拭。
[0057]作为高沸点保湿剂，没有特别限定，例如可举出乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、五亚甲基二醇、三亚甲基二醇、2-丁烯-1，4-二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，3-丙二醇、异丙二醇、异丁二醇、甘油、内消旋赤藓醇、以及季戊四醇等。
[0058]保湿剂可以单独使用I种也可以将2种以上混合使用。保湿剂的含量相对于含浸液的总质量(100质量％),优选为10?100质量％。应予说明,保湿剂的含量相对于含浸液的总质量为100质量％是指含浸液的所有成分均为保湿剂。
[0059]对含浸液中可含有的添加剂中的渗透剂进行说明。作为渗透剂，只要是通常可用于油墨等的渗透剂就可以没有特别限制地使用，也可以采用在水90质量％、渗透剂10质量％的溶液中该溶液的表面张力为45mN/m以下的物质作为渗透剂。作为渗透剂，没有特别限定，例如可举出选自碳原子数5?8的烷烃二醇类、二醇醚类、炔二醇系表面活性剂、硅氧烷系表面活性剂、以及氟系表面活性剂中的I种以上。另外，表面张力的测定可以按照上述方法进行。
[0060]另外，含浸液中的渗透剂的含量优选为I质量％?40质量％，优选为3质量％?25质量％。通过为I质量％以上，从而有擦拭性更优异的趋势，另外，通过为40质量％以下，从而能够避免渗透剂损害喷嘴附近的油墨所含的颜料而破坏分散稳定性引起凝聚。
[0061]作为碳原子数5?8的烷烃二醇类，没有特别限定，例如可举出1，2-戊二醇、1，5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,2-庚二醇、2-乙基_1，3_己二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2，2- 二甲基-1，3-己二醇等。碳原子数5?8的烷烃二醇类可以单独使用I种或者将2种以上并用。
[0062]作为二醇醚类，没有特别限定，例如可举出乙二醇单正丁基醚、乙二醇单叔丁基醚、二乙二醇单正丁基醚、三乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单叔丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单叔丁基醚、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单异丙基醚、丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单异丙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇丁基甲基醚、三乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、三丙二醇二甲基醚、乙二醇单异己基醚、二乙二醇单异己基醚、三乙二醇单异己基醚、乙二醇单异庚基醚、二乙二醇单异庚基醚、三乙二醇单异庚基醚、乙二醇单异辛基醚、二乙二醇单异辛基醚、三乙二醇单异辛基醚、乙二醇单-2-乙基己基醚、二乙二醇单-2-乙基己基醚、三乙二醇单-2-乙基己基醚、二乙二醇单-2-乙基戊基醚、乙二醇单-2-乙基戊基醚、乙二醇单-2-甲基戊基醚、二乙二醇单-2-甲基戊基醚等。二醇醚类可以单独使用I种或者将2种以上并用。
[0063]作为炔二醇系表面活性剂，没有特别限定，例如，可举出由下述式表示的化合物
坐寸ο
[0064]
【权利要求】
1.一种喷墨记录装置，具备: 记录喷头，包含喷出含有无机颜料的油墨组合物的多个喷嘴、具有该多个喷嘴的喷出口的喷嘴形成面、和设置于该喷嘴形成面的防液膜； 吸收部件，吸收附着于所述喷嘴的喷出口和所述喷嘴形成面的、含有所述无机颜料的所述油墨组合物；和 驱动机构，具有将所述吸收部件和所述喷嘴形成面相对地挤压的挤压部件， 该驱动机构进行如下清扫动作，即，使所述吸收部件和所述记录喷头中的至少一方相对于另一方相对地移动，利用所述吸收部件除去附着于所述喷嘴形成面的所述油墨组合物， 在进行所述清扫动作时，所述吸收部件含有含浸液，所述含浸液的表面张力为45mN/m以下。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其中，所述含浸液含有渗透剂。
3.根据权利要求2所述的喷墨记录装置，其中，作为所述渗透剂，含有选自碳原子数5?8的烷烃二醇类、二元醇醚类、炔二醇系表面活性剂、硅氧烷系表面活性剂以及氟系表面活性剂中的一种以上。
4.根据权利要求2或3所述的喷墨记录装置，其中，所述含浸液中的所述渗透剂的含量为1.0质量％?40质量％。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的喷墨记录装置，其中，所述含浸液的含量相对于所述吸收部件100质量％为10质量％?200质量％。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的喷墨记录装置，其中，在所述喷嘴形成面设置有覆盖该喷嘴形成面的至少一部分的喷嘴盖板，所述吸收部件为布帛。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的喷墨记录装置，其中，所述吸收部件的厚度为0.1mm ?3mmο
8.根据权利要求1?7中任一项所述的喷墨记录装置，其中，所述挤压部件被弹性部件覆盖，所述弹性部件的肖氏A硬度为10?60。
9.根据权利要求1?8中任一项所述的喷墨记录装置，其中，所述油墨组合物进一步含有树脂乳液。
【文档编号】B41J2/01GK103847230SQ201310626197
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】水谷启, 向井启, 中根博纪, 新原俊广, 松本圭次, 福田真子 申请人:精工爱普生株式会社