JP2001171143A - 画像形成装置および予備吐出回復方法 - Google Patents

画像形成装置および予備吐出回復方法

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JP2001171143A
JP2001171143A JP35643299A JP35643299A JP2001171143A JP 2001171143 A JP2001171143 A JP 2001171143A JP 35643299 A JP35643299 A JP 35643299A JP 35643299 A JP35643299 A JP 35643299A JP 2001171143 A JP2001171143 A JP 2001171143A
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ink
liquid
ejection
head
discharge
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JP35643299A
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English (en)
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Yoshinori Nakajima
芳紀 中島
Takumi Kaneko
卓巳 金子
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクと処理液との反応によって生成する固
形物が吐出口近傍に付着したりプリントヘッド内に侵入
し、インクや処理液の吐出方向がずれたり、インクや処
理液の吐出不良を招き、良好な品質の画像を得ることが
できない。 【解決手段】 吐出口からのインクおよび処理液の吐出
状態を良好にするためのヘッド回復部16と、吐出口か
らプリント媒体に吐出されたインクおよび処理液の吐出
回数をそれぞれ計数するヒートカウント部38と、イン
クおよび処理液の吐出回数に基づいて液体吐出ヘッドの
プリントデューティをそれぞれ算出するプリントデュー
ティ演算部46と、液体吐出ヘッドのプリントデューテ
ィと液体吐出ヘッドからのインクおよび処理液の吐出回
数とから、ヘッド回復部16によって吐出口から予備吐
出されるインクおよび処理液の予備吐出量をそれぞれ設
定する設定部47とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクとプリント
媒体に対するインクのプリント性を調整するための処理
液とを吐出する液体吐出ヘッドの取り付け部を有する画
像形成装置および液体吐出ヘッドの吐出口からインクお
よび処理液をそれぞれ予備吐出することにより吐出口か
らのインクおよび処理液の吐出状態を良好にする予備吐
出回復方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、紙や布,プラスチックおよびOH
P用シートなどのプリント媒体に対してプリントを行う
インクジェットプリンタなどの画像形成装置は、高密度
かつ高速なプリント操作が可能であることから、情報処
理システムの出力手段、例えば複写機やファクシミリ,
電子タイプライタ,ワードプロセッサおよびワークステ
ーションなどの出力端子としてのプリンタ、あるいはパ
ーソナルコンピュータやホストコンピュータ,光ディス
ク装置およびビデオ装置などに組み付けられるハンディ
またはポータブルプリンタとして利用され、かつ商品化
されている。この場合、画像形成装置は、これらの装置
に固有の機能および使用形態などに対応した構成を取っ
ている。
【0003】一般に、インクジェットプリンタは、イン
クを吐出するための吐出口が形成されたプリントヘッド
およびこのプリントヘッドに供給されるインクを貯留す
るインクタンクが取り外し可能に搭載されるキャリッジ
と、紙などのプリント媒体を搬送する手段と、これらの
作動を制御するための制御手段とを具え、プリント媒体
の搬送方向に対して直交する方向へのキャリッジの走査
移動と、このキャリッジの一走査によってプリント媒体
に形成されるプリント幅に応じた量のプリント媒体の搬
送とを交互に繰り返し、キャリッジの走査移動中にプリ
ント信号に応じてプリントヘッドから吐出されるインク
により、プリント媒体に所望の画像が形成されるように
なっている。
【0004】このインクジェットプリント方法は、ラン
ニングコストが安く静粛なプリント方式として広く用い
られており、インクを吐出するための吐出口をプリント
媒体の搬送方向に沿って多数配置したプリントヘッドを
用いることにより、キャリッジの一走査によって形成さ
れるプリント幅を長くすることができるため、プリント
作業の高速化を達成することが可能である。
【0005】さらに昨今において、このようなプリント
ヘッドを3〜4色分キャリッジに搭載したマルチカラー
プリンタが実用化されている。このマルチカラープリン
タは、通常、3原色である黄色,マゼンタ色,シアン色の
インク、またはこれら3原色のインクに黒色のインクを
含めた4色のインクに対応する4種類のプリントヘッド
およびインクタンクを搭載することができる。
【0006】しかし、従来のインクジェットプリント方
法によって普通紙にカラー画像を形成する場合、黒色イ
ンク,黄色インク,マゼンタ色インクおよびシアン色イン
クにおける各色間のインクのにじみ防止と、黒画像の高
濃度化およびフェザリングの防止とは相反する問題であ
るため、にじみやフェザリングがなく高濃度の画像を得
ることが極めて困難であった。すなわち、インクジェッ
トプリント方法によってカラー画像を普通紙に形成する
場合、普通紙への浸透速度が速い速乾性のインクを用
い、各色のインクの境界領域でインクのにじみを防いで
いるが、速乾性のインクを用いた場合、黒色画像は濃度
が低く、黒色以外の彩色画像は発色性の低いものとなっ
てしまう傾向を持つ。さらに、文字部などに代表される
線画をプリントした場合、プリント用紙の繊維に沿って
インクがにじむ、いわゆるフェザリングが発生し、特に
黒色インクでプリントされた文字は他の色インクでプリ
ントされた文字と比較してフェザリングが目立ちやす
く、いわゆるシャープさに欠けた不鮮明な文字となり、
全体としてプリント画像の品位が著しく低下したものと
なる。
【0007】一般に、黒色画像部の濃度が高く、しかも
フェザリングを生じない高品位な画像を得るためには、
プリント用紙への浸透が比較的遅いインクをある程度多
く打ち込む必要がある。しかし、この場合には、黒色画
像部と彩色画像部との隣接境界部分において、黒色イン
クとカラーインクとのにじみが発生し、プリント画像の
品位を著しく損ねてしまう。
【0008】このような不具合を改善するため、例えば
特開昭64−63185号公報ではインク中の染料を不
溶化する無色の処理液をプリントヘッドによってプリン
ト媒体に付着させ、これにより各色インク相互のにじみ
を抑制している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】特開昭64−6318
5号公報に開示された従来のインクジェットプリンタに
おいては、インクを不溶化するための無色の処理液をプ
リントヘッドからプリント媒体に吐出しているため、イ
ンクを吐出するための吐出口の近傍に処理液が付着した
り、あるいは処理液を吐出するための吐出口の近傍にイ
ンクが付着すると、インクと処理液とが反応し合ってイ
ンク中の染料が固化してしまい、これが吐出口近傍にあ
ると、インクや処理液の吐出方向が所期の方向からずれ
てしまい、良好な品質の画像を得ることができない。
【0010】特に、ミスト状のインクや処理液がこれら
の吐出口からプリントヘッド内に侵入すると、吐出口か
らのインクや処理液の吐出不良を招くおそれがある。
【0011】このようなことから、特開平11−240
165号公報には、各インク色毎のインク用プリントヘ
ッドのそれぞれについて吐出回数をカウントし、また、
各インク用プリントヘッドのしきい値に関し、インク用
プリントヘッドと処理液用プリントヘッドとの距離が長
いほど小さくなるようにしきい値を設定し、インク用プ
リントヘッドのカウント値がしきい値を超えた場合、少
なくともそのプリントヘッドに対してワイピングなどを
行うことにより、各プリントヘッドに対してミストが付
着する量に応じた適切な回復処理を行うことが提案され
ている。
【0012】しかしながら、この特開平11−2401
65号公報に開示された発明では、プリントヘッド毎の
全吐出口の平均的な回復の必要性を判断することができ
るものの、吐出口毎の回復処理の必要性を判断すること
ができない。
【0013】
【発明の目的】本発明の第1の目的は、インクとプリン
ト媒体に対するインクのプリント性を調整するための処
理液とを吐出する液体吐出ヘッドの取り付け部を有する
画像形成装置において、インクと処理液との反応による
不具合を回避して良好な品質の画像を得ることが可能な
画像形成装置を提供することにある。
【0014】本発明の第2の目的は、このような画像形
成装置に搭載される液体吐出ヘッドの吐出口からインク
および処理液をそれぞれ予備吐出することにより、これ
ら吐出口からのインクおよび処理液の吐出状態を良好に
するための予備吐出回復方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の形態は、
インクを吐出するための吐出口と、プリント媒体に対す
るインクのプリント性を調整する処理液を吐出するため
の吐出口とが形成された液体吐出ヘッドの取り付け部を
有し、プリント媒体にインクおよび処理液を吐出して所
望の画像を形成する画像形成装置であって、前記液体吐
出ヘッドの前記吐出口からインクおよび処理液をそれぞ
れ予備吐出することによってこれら吐出口からのインク
および処理液の吐出状態を良好にするための予備吐出手
段と、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からプリント媒
体に吐出されたインクおよび処理液の吐出回数をそれぞ
れ計数する計数手段と、この計数手段により計数された
インクおよび処理液の吐出回数に基づいて前記液体吐出
ヘッドのプリントデューティをそれぞれ算出するデュー
ティ演算手段と、このデューティ演算手段によって算出
された前記液体吐出ヘッドのプリントデューティと前記
計数手段によって計数された前記液体吐出ヘッドの前記
吐出口からのインクおよび処理液の吐出回数とから、前
記予備吐出手段によって前記液体吐出ヘッドの前記吐出
口から予備吐出されるインクおよび処理液の予備吐出量
をそれぞれ設定する予備吐出量設定手段とを具えたこと
を特徴とするものである。
【0016】本発明によると、計数手段によって液体吐
出ヘッドの吐出口からプリント媒体に吐出されたインク
および処理液の吐出回数がそれぞれ計数され、この計数
手段によって計数されたインクおよび処理液の吐出回数
に基づき、デューティ演算手段によって液体吐出ヘッド
のプリントデューティがそれぞれ算出される。そして、
計数手段によって計数されたインクおよび処理液の吐出
回数とデューティ演算手段によって算出された液体吐出
ヘッドのプリントデューティとから予備吐出量設定手段
が液体吐出ヘッドの吐出口から予備吐出されるインクお
よび処理液の予備吐出量をそれぞれ設定し、この予備吐
出量設定手段によって設定されたインクおよび処理液の
予備吐出量となるように、予備吐出手段が液体吐出ヘッ
ドの吐出口からインクおよび処理液をそれぞれ予備吐出
させ、吐出口からのインクおよび処理液の吐出状態を良
好にする。
【0017】本発明の第2の形態は、インクを吐出する
ための吐出口と、プリント媒体に対するインクのプリン
ト性を調整する処理液を吐出するための吐出口とが設け
られた液体吐出ヘッドの前記吐出口からインクおよび処
理液をそれぞれ予備吐出することにより、これら吐出口
からのインクおよび処理液の吐出状態を良好にする予備
吐出回復方法であって、前記液体吐出ヘッドの前記吐出
口からプリント媒体に吐出されたインクおよび処理液の
吐出回数をそれぞれ計数するステップと、プリント媒体
に吐出されたインクおよび処理液の吐出回数に基づいて
前記液体吐出ヘッドのプリントデューティをそれぞれ算
出するステップと、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口か
らプリント媒体に吐出されたインクおよび処理液の吐出
回数と前記液体吐出ヘッドのプリントデューティとから
前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から予備吐出されるイ
ンクおよび処理液の予備吐出量をそれぞれ設定するステ
ップとを具えたことを特徴とするものである。
【0018】本発明によると、液体吐出ヘッドの吐出口
からプリント媒体に吐出されたインクおよび処理液の吐
出回数がそれぞれ計数され、この計数されたインクおよ
び処理液の吐出回数に基づき、液体吐出ヘッドのプリン
トデューティがそれぞれ算出される。そして、計数され
たインクおよび処理液の吐出回数と算出された液体吐出
ヘッドのプリントデューティとから液体吐出ヘッドの吐
出口から予備吐出されるインクおよび処理液の予備吐出
量をそれぞれ設定し、このようにして設定されたインク
および処理液の予備吐出量となるように、液体吐出ヘッ
ドの吐出口からインクおよび処理液をそれぞれ予備吐出
させ、吐出口からのインクおよび処理液の吐出状態を良
好にする。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の第1の形態による画像形
成装置において、予備吐出量設定手段によって設定され
る予備吐出量が液体吐出ヘッドの吐出口からのインクお
よび処理液の吐出回数であってもよい。
【0020】また、プリントデューティがプリント媒体
の単位面積当たりのインク吐出ヘッドおよび処理液吐出
ヘッドからのインクおよび処理液の吐出回数であっても
よいし、あるいは単位時間当たりのインク吐出ヘッドお
よび処理液吐出ヘッドからのインクおよび処理液の吐出
回数であってもよい。
【0021】液体吐出ヘッドの取り付け部は、液体吐出
ヘッドの吐出口からインクおよび処理液が吐出されるプ
リント媒体の搬送方向と交差する方向に走査移動可能な
キャリッジを有するものであってもよく、この場合、液
体吐出ヘッドは、着脱手段を介してキャリッジに対して
着脱自在に搭載されるものであってもよい。
【0022】さらに、液体吐出ヘッドは、吐出口からイ
ンクおよび処理液をそれぞれ吐出するための吐出エネル
ギー発生部を有するものであってもよく、この場合、吐
出エネルギー発生部は、インクおよび処理液にそれぞれ
膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを発生する電気
熱変換素子を有することができる。
【0023】一方、本発明の第2の形態による予備吐出
回復方法において、設定される予備吐出量が液体吐出ヘ
ッドの吐出口からのインクおよび処理液の吐出回数であ
ってもよい。
【0024】また、プリントデューティがプリント媒体
の単位面積当たりの液体吐出ヘッドからのインクおよび
処理液の吐出回数であってもよいし、単位時間当たりの
液体吐出ヘッドからのインクおよび処理液の吐出回数で
あってもよい。
【0025】
【実施例】本発明による画像形成装置をシリアルタイプ
のインクジェットプリンタに応用した一実施例につい
て、図1〜図10を参照しながら詳細に説明するが、本
発明はこのような実施例に限らず、これらをさらに組み
合わせたり、この明細書の特許請求の範囲に記載された
本発明の概念に包含されるべき他の技術にも応用するこ
とができる。
【0026】本実施例によるインクジェットプリンタの
概略構造を破断状態で図1に示す。すなわち、本実施例
のインクジェットプリンタ10は、プリント媒体として
のプリント用紙S(図4,図5参照)を搬送するための
紙送り部11と、ヘッドカートリッジ12を走査するた
めのキャリッジ走査部13と、非プリント時にヘッドカ
ートリッジ12の後述するプリントヘッド部14(図2
参照)に形成された吐出口15を保護し、この吐出口1
5からのインクの吐出状態を適正にするためのヘッド回
復部16と、このインクジェットプリンタ10の状態の
表示などを行う表示部17とを具えている。
【0027】上述した紙送り部11は、プリント用紙S
を一枚ずつ引き出す給紙部と、引き出されたプリント用
紙Sをプリント位置に向けて搬送する搬送部と、プリン
ト位置にあるプリント用紙Sをプリント位置から排出す
る排紙部とを具えている。給紙部は、複数枚のプリント
用紙Sが挿入されるホッパ18と、このホッパ18に積
載されたプリント用紙Sをホッパ18から一枚ずつ引き
出す図示しない給紙ローラとを有する。また、搬送部
は、ホッパ18から引き出されたプリント用紙Sをプリ
ント位置に配置された平板状をなすプラテン19上に間
欠的に搬送するための紙送りローラ20と、この紙送り
ローラ20とでプリント用紙Sを挟持するピンチローラ
21とを有する。排紙部は、プリントを終えたプリント
用紙Sを受ける図示しない排紙トレイと、プリントを終
えたプリント用紙Sを排紙トレイ上に排出するための図
示しない排紙ローラと、この排紙ローラとでプリント用
紙Sを挟持する図示しない拍車とを有する。
【0028】上述した給紙ローラや紙送りローラ20お
よび排紙ローラは、図示しない歯車やチェーンなどを用
いた動力伝達機構を介して紙送り用モータ22により回
転駆動される。
【0029】ヘッドカートリッジ12をキャリッジ23
と共にプリント用紙Sの搬送方向に対して直交方向、す
なわちプリント用紙Sの幅方向に走査させ、プラテン1
9上に搬送されるプリント用紙Sの表面にインクおよび
処理液を吐出して所定の画像をプリントするためのキャ
リッジ走査部13は、ヘッドカートリッジ12が着脱可
能に搭載されるキャリッジ23と、このキャリッジ23
が摺動自在に貫通し、紙送りローラ20などの回転軸線
と平行にプラテン19に沿ってプリント用紙Sの幅方向
に延在するガイドロッド24と、このガイドロッド24
に沿って延在し、キャリッジ23が連結される無端の歯
付きベルト25と、この歯付きベルト25を駆動するキ
ャリッジ走査用モータ26とを有する。そして、このキ
ャリッジ走査用モータ26を正逆転駆動することによ
り、歯付きベルト25を介してキャリッジ23がヘッド
カートリッジ12と共にガイドロッド24に沿ってプラ
テン19の直上を走査移動し、上述した紙送り部11の
動作と組み合わせてプリント用紙Sの所望の位置に画像
を形成することができる。
【0030】キャリッジ走査部13の一部を構成するキ
ャリッジ23に対して着脱可能に搭載される本実施例に
よるヘッドカートリッジ12の外観を図2に示す。すな
わち、本実施例のヘッドカートリッジ12は、プリント
用紙Sに対するインクのプリント性を調整するための処
理液および色相が異なる複数色(本実施例では黒色,黄
色,マゼンタ色,シアン色の4色)のインクをそれぞれ貯
溜する複数の液体タンク部27と、これら液体タンク部
27からの処理液およびインクがそれぞれ供給される複
数のプリントヘッド部14とを一体的に組み込んだもの
である。
【0031】各プリントヘッド部14は、600dpiの
間隔で千鳥状に配列する256個の吐出口群と、これら
吐出口15にそれぞれ連通する図示しない液路とを有
し、各プリントヘッド部14の吐出口群は、これら吐出
口群が開口する吐出口面28に対して所定間隔で配列し
ている。各液路の途中に形成される図示しない吐出エネ
ルギー発生部には、これら液路中の液体を沸騰させるこ
とによって、吐出口15から液滴を吐出させるための図
示しない電気熱変換体が設けられており、プリントデー
タに基づいて電気熱変換体に駆動パルスを印可して熱エ
ネルギーを発生させ、処理液およびインクの吐出をそれ
ぞれ行う。つまり、プリントデータに基づいてそれぞれ
の吐出口15からプリント用紙Sに吐出される液滴のド
ット数と、それぞれの吐出口15の電気熱変換体に印加
される駆動パルス数とは一致している。
【0032】ヘッドカートリッジ12の待機時、つまり
インクジェットプリンタ10の非プリント時には、キャ
リッジ23はガイドロッド24の他端側(図1中、右
側)に設定されたホームポジションに位置しており、本
発明の予備吐出手段としてのヘッド回復部16は、この
インクジェットプリンタ10のホームポジションに配置
されている。
【0033】本実施例におけるヘッド回復部16は、キ
ャリッジ23に搭載されるヘッドカートリッジ12の吐
出口面28と対向して各プリントヘッド部14の吐出口
群をそれぞれ覆う複数のキャップ部材29と、これらキ
ャップ部材29をホームポジションに位置するヘッドカ
ートリッジ12の吐出口面28と対向する方向に移動さ
せるキャップ部材昇降機30と、このキャップ部材昇降
機30に設けられてキャップ部材29で覆われた吐出口
群から液路内の増粘処理液および増粘インクをそれぞれ
吸引するための複数の吸引ポンプ31と、これら吸引ポ
ンプ31に連通してキャップ部材29内に吸引された増
粘処理液および増粘インクをそれぞれ受容する廃液受け
32と、プリント作業に先立って吐出口群から予備吐出
される処理液およびインクをそれぞれ受容する処理液受
けタンク33およびインク受けタンク34と、吐出口面
28を払拭するための払拭ブレード35とを有する。
【0034】処理液受けタンク33およびインク受けタ
ンク34は、キャップ部材29の側方に配置され、払拭
ブレード35はキャップ部材昇降機30によってキャッ
プ部材29がヘッドカートリッジ12の吐出口面28か
ら退避した状態において、図示しないブレード駆動機構
により各プリントヘッド部14の吐出口15の配列方向
に沿って往復動し、吐出口面28に付着した処理液滴や
インク滴を払拭するようになっている。
【0035】プリント用紙Sに対してプリント作業を行
う際に、プリントデータがプリントヘッドの図示しない
ヘッドドライバに転送されてきた場合、キャップ部材昇
降機30を操作してホームポジションにあるヘッドカー
トリッジ12からキャップ部材29を退避移動させ、ヘ
ッドカートリッジ12をプリント位置に移動してプリン
ト用紙Sに対するプリント作業を開始するが、これに先
立って予備吐出処理を行う必要がある場合には、各プリ
ントヘッド部14の吐出口群から処理液受けタンク33
およびインク受けタンク34に対して処理液およびイン
クの予備吐出を行う。
【0036】そして、ヘッドドライバに対するプリント
データの供給がなくなった場合、ヘッドカートリッジ1
2はキャリッジ23と共にホームポジションに戻り、キ
ャップ部材昇降機30によってキャップ部材29がヘッ
ドカートリッジ12の吐出口面28に押し当たり、吐出
口15およびこれに連通する液路内の処理液およびイン
クの乾燥や固着などを抑制するが、処理液およびインク
の固着などが発生して吐出口15からのインクの吐出状
態が不安定になった場合、吸引ポンプ31を操作して吐
出口15から液路内の増粘処理液および増粘インクを吸
引して廃液受け32に排出し、吐出口15からのインク
の吐出状態を適正に回復させる。
【0037】単一色のインクがプリント用紙Sに吐出さ
れる場合の状態を図3〜図5に示すが、これは、2×2
の画素領域に対する処理液滴DTおよびインク滴DIの着
弾状態の一例であり、まず処理液用のプリントヘッド部
14の吐出口15から処理液滴DTがプリント媒体に吐
出され(図5参照)、次いでインク用のプリントヘッド
部14の吐出口15からインク滴DIが処理液滴DTに重
なるように吐出される(図6参照)。これらの着弾位置
が最大にずれても、処理液滴DTに対してインク滴DI
完全に重なり合うように、処理液滴DTの吐出量がイン
ク滴DIよりも多めに設定されている。
【0038】なお、処理液滴DTの上にインク滴DIが着
弾する際、インク滴DIの量が多過ぎるとこれらの混合
ミストMが発生してプリントヘッド部14の吐出口面2
8側に跳ね返り、吐出口15の近傍に付着したり、これ
に続く液路内に入り込むおそれが生ずるため、予備吐出
処理の際にインク滴DIの吐出量を必要最小限に抑える
ことが必要である。
【0039】このような一連の処理に対応する本実施例
の制御ブロックを図6に示すが、これは単一の液体、つ
まり処理液か単色のインクに対してのものであり、他の
色インクに対してもこれと同じ処理が並行して行われ
る。すなわち、まずキャリッジ23の1走査分のプリン
トデータがプリントバッファ36に蓄えられる。そし
て、このプリントバッファ36に蓄えられたプリントデ
ータに基づき、ヘッド制御部37からの指令によって所
定の吐出口15から液滴の吐出が行われる。この時、各
吐出口15毎に駆動パルスの印加回数niを本発明の計
数手段としてのヒートカウント部38にてカウントし記
憶しておく。
【0040】次に、吐出口15毎に表1に示すようなテ
ーブルを参照し、第1の設定部39により駆動パルスの
印加回数niに対応する設定値nRiを決定する。
【0041】
【表1】
【0042】これと並行して加算部40により全吐出口
15の駆動パルスの印加回数の合算値Nを算出し、表2
に示すようなテーブルを参照して第2の設定部41によ
り全吐出口15の駆動パルスの印加回数の合算値Nに対
応する設定値NRを決定する。
【0043】
【表2】
【0044】そして、予備吐出量設定部42にて第1の
設定値nRiと第2の設定値NRとを乗じて各吐出口15
毎の吐出回復時における吐出回数、すなわち駆動パルス
数Pを算出し、予備吐出データ格納部43に格納する。
従って、上述した第1および第2の設定部39,41が
本発明のデューティ演算手段に相当する。
【0045】キャリッジ23の1走査に対応するプリン
トが終了した時点で予備吐出データ格納部43からヘッ
ド制御部37に予備吐出データが送信され、ヘッド回復
部16にて予備吐出処理が実施される。予備吐出データ
格納部43からヘッド制御部37に駆動パルス数Pのデ
ータが送信されると、ヒートカウント部38における駆
動パルスの印加回数niおよび予備吐出データ格納部4
3におけるおよび駆動パルス数Pがそれぞれ0にリセッ
トされ、キャリッジ23の次の走査に備える。
【0046】このような方法によってプリント用紙Sに
形成される画像の一例を図7に示す。これは、縦2画素
×横4800画素の領域を1単位として液体の吐出と非
吐出とを交互に設定した縞模様の画像であり、キャリッ
ジ23を20回走査することにより縦方向に細長い(2
56×20)画素を持ち、斜線領域は処理液とインクと
が重ね打ちされる吐出領域となっている。より具体的に
説明すると、各々のラスタに対応する吐出口15は、そ
の配列方向一端から0,1,2,...の番号が付されてお
り、まず縦方向に256画素分の画像がプリントされ
る。1ラスタプリント終了後、ヒートカウント部38で
0=4800,n1=4800,n2=0,n3=0,…がカ
ウントされて記憶される。次に、第1の設定部39で表
1のテーブルを参照し、nR0=0,nR1=0,nR2=40
0,nR3=400,…と順に第1の設定値nRiを決定す
る。これと並行し、加算部40では、N=4800+4
800+0+0+…=614400を算出し、第2の設定
部41により表2のテーブルから第2の設定値NRを0.
5に設定する。次に、P0=nR0×NR=0,P1=nR1×
R=0,P2=nR2×NR=200,P3=nR3×NR=2
00,…が算出され、予備吐出データ格納部43に格納
される。そしてヘッド制御部37に送信され、駆動パル
ス数Pデータに基づく吐出回数の予備吐出処理が実施さ
れる。その後、ヒートカウント部38と予備吐出データ
格納部43のデータni,Pが0にクリアされ、次のプリ
ントが開始される。
【0047】このような処理の結果、図5で示したよう
な混合ミストMの影響で吐出口15近傍およびこれに続
く液路内に固着物が入り込むことなく、プリント品位の
高い画像をプリント用紙Sに形成することができた。
【0048】また、本実施例ではキャリッジ23の1走
査毎に予備吐出回復を実施したが、吐出口15毎の駆動
パルスの印加回数niに基づき、任意の吐出口15の何
れか1つの駆動パルスの印加回数niが所定の印加回数
を超えた場合、その回のキャリッジ23の走査後に予備
吐出処理を実施するようにしてもよい。あるいは、画像
プリント時の駆動パルス数niをカウントする代わり
に、図3同様の図8に示すように、プリントバッファ3
6内のデータをドットカウント部44で吐出口15毎に
カウントし、上述した実施例と同様の予備吐出処理を行
っても同様な効果を得ることができる。この図8におい
ては、先の実施例と同一機能の部材に対してこれと同一
符号を記してある。
【0049】上述した実施例では、表1および表2に示
すようなテーブルを用いて第1および第2の設定部3
9,41によりプリントデューティを設定するようにし
たが、タイマを用いて実際のプリントデューティを設定
することも可能である。
【0050】このような本発明の他の実施例における制
御ブロックを図9に示すが、先の実施例と同一機能の部
材にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は省
略するものとする。すなわち、まずキャリッジ23の1
走査分のプリントデータがプリントバッファ36に蓄え
られ、このプリントデータに基づいてヘッド制御部37
からの指令により吐出口15から液滴が吐出される。ヘ
ッド制御部37がプリントヘッド部14にプリント命令
を送信した時点からタイマ45のカウントが開始され
る。それと同時に、吐出口15毎に駆動パルスの印加回
数niをヒートカウント部38にてカウントして記憶し
ておく。タイマ45が所定時間を超過した時点でのキャ
リッジ23の走査移動の終了後にタイマ45の経過時間
tと吐出口15毎の駆動パルスの印加回数niとから、
このプリントヘッド部14における全吐出口15の駆動
パルスの印加回数の合算値Nを加算部40にて算出し、
プリントデューティ演算部46にてプリントデューティ
(N/t)を算出する。
【0051】次に、表3の如きテーブルを参照し、設定
部47により吐出口15毎の駆動パルスの印加回数ni
とプリントデューティ(N/t)とから吐出口15毎の
駆動パルス数Pを決定する。そして、この駆動パルス数
Pを吐出口15毎に予備吐出データ格納部43に格納
し、すべての吐出口15に対して駆動パルス数Pが揃っ
た時点で、予備吐出データ格納部43からヘッド制御部
37に駆動パルスデータが送信され、ヘッド回復部16
により予備吐出処理が実施される。
【0052】
【表3】
【0053】このようにして、予備吐出データ格納部4
3からヘッド制御部37に駆動パルスデータが送信され
ると、ヒートカウント部38にてカウントされる駆動パ
ルスの印加回数ni,タイマ45のカウントおよび予備吐
出データ格納部43における吐出口15毎の駆動パルス
数Pがそれぞれ0にリセットされ、タイマ45は次のプ
リント命令がヘッド制御部37からプリントヘッド部1
4に送信された時点からカウントを再開し、ヒートカウ
ント部38は次の駆動パルスの印加回数niのカウント
アップに備える。
【0054】以上の処理を図7に示すような画像を形成
する場合について、より具体的に説明すると、まずキャ
リッジ23を1走査して縦方向に256画素分のプリン
トを実行する。ヘッド制御部37がプリントデータを受
信した時点でタイマ45のカウントが開始され、これと
共にヒートカウント部38で吐出口15毎の駆動パルス
の印加回数n0,n1,n2,n3,…のカウントが開始され
る。タイマ45のカウントが例えば5秒を超えた時点に
おけるキャリッジ23の走査終了後、ヒートカウント部
38ではn0=24000, n1=24000,n2=0,
3=0,…がカウントされている。
【0055】また、加算部40では、全吐出口15の駆
動パルスの印加回数の合算値N=3072000が加算
され、プリントデューティ演算部46ではプリントデュ
ーティ(N/t)=614400が算出される。そし
て、吐出口15毎の駆動パルスの印加回数niとプリン
トデューティ(N/t)とから設定部47が表3に示す
テーブルを参照し、吐出口15毎に駆動パルス数P0
0,P1=0,P2=200,P3=200,…が決定され、
予備吐出データ格納部43に格納される。そしてヘッド
制御部37に送信され、駆動パルス数Pデータに基づい
た吐出回数の予備吐出処理が実施される。
【0056】本実施例においても、先の実施例と同様
に、図5で示したような混合ミストMによって吐出口1
5近傍やこれに続く液路内に固着物が入り込むような不
具合が発生せず、プリント品位の高い画像を得ることを
確認できた。
【0057】また、本実施例では画像プリント時の駆動
パルス数niをカウントするようにしたが、図10に示
すようにプリントバッファ36内のデータをドットカウ
ント部44で吐出口15毎にカウントし、上述した実施
例と同様の予備吐出処理を行っても同様な効果を得るこ
とができる。ただし、図10において先の実施例と同一
機能の部材にはこれと同一符号を記してある。
【0058】上述した各実施例では、キャリッジ23の
1走査によってプリントを行うようにしているが、同一
個所を複数回走査することによってプリントを行う場合
にも適用することが可能であり、上述した実施例と同様
の効果を得られることを確認済みである。
【0059】以上の実施例に対し、図7に示した画像を
本発明の如き予備吐出を行わずにプリントとした場合、
次のような不具合が見られた。すなわち、図7において
キャリッジ23の1走査により4800ドットの液滴を
吐出する0番および1番の吐出口15には、プリント品
位の劣化(着弾よれや不吐出)は確認できなかったが、
2番および3番の吐出口15には、プリント品位の劣化
(着弾よれ)が確認された。これは、画像プリントの形
成中に常に液滴を吐出する0番および1番の吐出口15
には、処理液とインクとの混合ミストMが吐出口15の
近傍に付着したり、これに続く液路内に侵入するができ
ず、プリント品位の劣化が発生しないけれども、2番お
よび3番の吐出口15は画像プリント形成中に液滴を全
く吐出していないため、混合ミストMが吐出口15近傍
に付着したり、これに続く液路内に侵入した状態となっ
ているため、新たに別の画像を形成して2番および3番
の吐出口15から液滴を吐出する場合にプリント品位の
劣化が発生するものと考えられる。このような不具合
は、液滴を吐出していなかった6番および7番以降の吐
出口15も同様である。
【0060】このような結果を確認するため、キャリッ
ジ23の1走査終了毎に、ヘッド回復部16を駆動して
すべてのプリントヘッド部14の全吐出口15から液滴
を200回吐出させた結果、すべての吐出口15におい
てプリント品位の劣化を認めることができなかった。し
かしながら、画像プリント中に液滴を吐出し続けていた
ため、プリント品位の劣化が発生していない0番および
1番,4番および5番の吐出口15からも液滴を吐出さ
せているため、結果としてこれらの吐出口15から無駄
に液滴が吐出されており、必要以上の液体が消費された
ことに注意すべきである。
【0061】なお、上述した実施例および比較例におい
ては以下に示す組成の処理液およびインクを使用した。
【0062】 処理液 カチオン性化合物の低分子成分: 2.0重量% ステアリルトリメチルアンモニウム塩(エレクトロストリッパQE; 花王株式会社製)またはステアリルトリメチルアンモニウムクロライド (コータミン86P;花王株式会社製) カチオン性化合物の高分子成分: 3.0重量% ジアリルアミン塩酸塩と二酸化イオウとの共重合体(平均分子量 5000,ポリアミンスルホンPAS−92;日東紡績株式会社製) チオジグリコール: 10.0重量% 水: 残部 黒色インク C.I.フードブラック2: 3.0% チオジグリコール: 10.0% アセチレノールEH: 0.1% 水: 残部 シアン色インク 染料を2.5%のC.I.アシッドブルー9に代えた以外
は、黒色インクと同じ組成 マゼンタ色インク 染料を2.5%のC.I.アシッドレッド289に代えた
以外は、黒色インクと同じ組成 黄色インク 染料を2%のC.I.ダイレクトイエロー142に代えた
以外は、黒色インクと同じ組成 このように、本発明は液体の吐出を行わせるために利用
されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段
(例えば、電気熱変換体やレーザ光など)を具え、この
熱エネルギーにより液体の状態変化を生起させるインク
ジェット方式の画像形成装置において優れた効果をもた
らすものである。かかる方式によれば、プリントの高密
度化および高精細化が達成できるからである。
【0063】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書や、同第474
0796号明細書に開示されている基本的な原理を用い
て行うものが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマ
ンド型およびコンティニュアス型の何れにも適用可能で
あるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体が保持
されているシートや流路に対応して配置される電気熱変
換体に、プリント情報に対応した核沸騰を越える急速な
温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加する
ことにより熱エネルギを発生させ、液体吐出ヘッドの熱
作用面に膜沸騰を生じさせ、結果的にこの駆動信号に一
対一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効であ
る。この気泡の成長および収縮により、吐出口を介して
液体を吐出させ、少なくとも1つの液滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第4463359号明細書や、同第
4345262号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第4313124号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れたプリントを行うこ
とができる。
【0064】さらに、画像形成装置がプリントできるプ
リント媒体の最大幅に対応した長さを有するフルライン
タイプの液体吐出ヘッドに対しても本発明は有効に適用
できる。そのような液体吐出ヘッドとしては、複数の液
体吐出ヘッドの組合せによってその長さを満たす構成
や、一体的に形成された1個の液体吐出ヘッドとしての
構成の何れでもよい。
【0065】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、走査移動するキャリッジに対して一体的に固定
された液体吐出ヘッド、あるいはキャリッジに対して交
換可能に装着されることでキャリッジとの電気的な接続
や装置本体からの液体の供給が可能となる交換自在のチ
ップタイプの液体吐出ヘッド、あるいは液体吐出ヘッド
自体に一体的に液体を貯えるタンクが設けられたカート
リッジを用いた場合にも、本発明は有効である。
【0066】本発明の画像形成装置の構成として、液体
吐出ヘッドからの液体の吐出状態を適正にするための回
復手段や、予備的な補助手段などを付加することは本発
明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。
これらを具体的に挙げれば、液体吐出ヘッドに対するキ
ャッピング手段や、クリーニング手段,加圧あるいは吸
引手段,電気熱変換体やこれとは別の加熱素子あるいは
これらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段を
挙げることができる。
【0067】さらに、以上説明した本発明の実施例にお
いては、室温やそれ以下で固化し、室温で軟化もしくは
液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット
方式では液体自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温
度調整を行って液体の粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用プリント信
号付与時に液状をなすものを用いてもよい。加えて、熱
エネルギによる昇温を、固形状態から液体状態への状態
変化のエネルギとして使用させることで積極的に防止す
るため、または液体の蒸発を防止するため、放置状態で
固化し加熱によって液化するものを用いてもよい。何れ
にしても熱エネルギのプリント信号に応じた付与によっ
て液化し、液体が吐出されるものや、プリント媒体に到
達する時点ではすでに固化し始めるものなどのような、
熱エネルギの付与によって初めて液化する性質のものを
使用する場合も本発明は適用可能である。このような場
合の液体は、特開昭54−56847号公報あるいは特
開昭60−71260号公報に記載されるような、多孔
質シート凹部または貫通孔に液状又は固形物として保持
された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形
態としてもよい。本発明においては、上述した各液体に
対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行す
るものである。
【0068】なお、本発明にかかる画像形成装置の形態
としては、コンピュータなどの情報処理機器の画像出力
端末として用いられるものの他、リーダなどと組合せた
複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装
置や捺染装置の形態を採るものなどであっても良く、プ
リント媒体としては、シート状あるいは長尺の紙や布
帛、あるいは板状をなす木材や石材,樹脂,ガラス,金属
などの他に、3次元立体構造物などを挙げることができ
る。
【0069】
【発明の効果】本発明によると、液体吐出ヘッドの吐出
口からプリント媒体に吐出されたインクおよび処理液の
吐出回数と、これに基づいて算出される液体吐出ヘッド
のプリントデューティとから、液体吐出ヘッドの吐出口
から予備吐出されるインクおよび処理液の予備吐出量を
それぞれ設定するようにしたので、画像形成時に吐出口
毎のインクおよび処理液の吐出回数のばらつきによりイ
ンクと処理液との混合に伴って生成する固着物が吐出口
の近傍に付着したり、吐出口から液体吐出ヘッド内に侵
入するのを防止することができ、常に良好な品質の画像
を形成することができる。しかも、プリントパターンに
よらず、吐出口毎に適切な回復処理を行うことがで可能
であり、インクの無駄な消費を極力避けることができ
る。
【0070】このように、良好な品質の画像を維持する
ためのインクおよび処理液の予備吐出量を必要最小限に
抑えることができるため、インクや処理液の無駄な消費
を抑えてプリント媒体に対する実質的なプリント量の増
大を図ることが可能である。
【0071】設定される予備吐出量を液体吐出ヘッドの
吐出口からのインクおよび処理液の吐出回数にした場
合、そのための制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像形成装置をインクジェットプ
リンタに応用した一実施例の概略構造を破断状態で表す
斜視図である。
【図2】図1に示した実施例におけるプリントプリント
ヘッドの外観を模式的に表す斜視図である。
【図3】図1に示した実施例においてプリント用紙に対
するインクおよび処理液の吐出状態を模式的に表す平面
図である。
【図4】図1に示した実施例においてプリント用紙に対
するインクの吐出状態を模式的に表す概念図である。
【図5】図1に示した実施例においてプリント用紙に対
するインクおよび処理液の吐出状態を模式的に表す概念
図である。
【図6】図1に示した実施例の制御ブロック図である。
【図7】図1に示した実施例における画像形成パターン
の一例を表す模式図である。
【図8】本発明による画像形成装置の他の実施例の制御
ブロック図である。
【図9】本発明による画像形成装置の別な実施例の制御
ブロック図である。
【図10】本発明による画像形成装置のさらに別な実施
例の制御ブロック図である。
【符号の説明】
10 インクジェットプリンタ 11 紙送り部 12 ヘッドカートリッジ 13 キャリッジ走査部 14 プリントヘッド部 15 吐出口 16 ヘッド回復部 17 表示部 18 ホッパ 19 プラテン 20 紙送りローラ 21 ピンチローラ 22 紙送り用モータ 23 キャリッジ 24 ガイドロッド 25 歯付きベルト 26 キャリッジ走査用モータ 27 液体タンク部 28 吐出口面 29 キャップ部材 30 キャップ部材昇降機 31 吸引ポンプ 32 廃液受け 33 処理液受けタンク 34 インク受けタンク 35 払拭ブレード 36 プリントバッファ 37 ヘッド制御部 38 ヒートカウント部 39 第1の設定部 40 加算部 41 第2の設定部 42 予備吐出量設定部 43 予備吐出データ格納部 44 ドットカウント部 45 タイマ 46 プリントデューティ演算部 DT 処理液滴 DI インク滴 M 混合ミスト ni 吐出口毎に駆動パルスの印加回数 nRi 設定値 N 全吐出口の駆動パルスの印加回数の合算値 NR 設定値 P 駆動パルス数 S プリント用紙 t 経過時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EA14 EA25 EB03 EB07 EB38 EB49 EC24 EC54 EC57 FA03 FA10 FA13 FB01 FB03 FB04 FB07 FD02 HA42 JA04 JA13 JB04 JB08 JC13 JC20 JC23 KC21

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを吐出するための吐出口と、プリ
    ント媒体に対するインクのプリント性を調整する処理液
    を吐出するための吐出口とが形成された液体吐出ヘッド
    の取り付け部を有し、プリント媒体にインクおよび処理
    液を吐出して所望の画像を形成する画像形成装置であっ
    て、 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からインクおよび処理
    液をそれぞれ予備吐出することによってこれら吐出口か
    らのインクおよび処理液の吐出状態を良好にするための
    予備吐出手段と、 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からプリント媒体に吐
    出されたインクおよび処理液の吐出回数をそれぞれ計数
    する計数手段と、 この計数手段により計数されたインクおよび処理液の吐
    出回数に基づいて前記液体吐出ヘッドのプリントデュー
    ティをそれぞれ算出するデューティ演算手段と、 このデューティ演算手段によって算出された前記液体吐
    出ヘッドのプリントデューティと前記計数手段によって
    計数された前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からのイン
    クおよび処理液の吐出回数とから、前記予備吐出手段に
    よって前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から予備吐出さ
    れるインクおよび処理液の予備吐出量をそれぞれ設定す
    る予備吐出量設定手段とを具えたことを特徴とする画像
    形成装置。
  2. 【請求項2】 前記予備吐出量設定手段によって設定さ
    れる前記予備吐出量が前記液体吐出ヘッドの前記吐出口
    からのインクおよび処理液の吐出回数であることを特徴
    とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記プリントデューティは、プリント媒
    体の単位面積当たりの前記インク吐出ヘッドおよび前記
    処理液吐出ヘッドからのインクおよび処理液の吐出回数
    であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記プリントデューティは、単位時間当
    たりの前記インク吐出ヘッドおよび前記処理液吐出ヘッ
    ドからのインクおよび処理液の吐出回数であることを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装
    置。
  5. 【請求項5】 前記液体吐出ヘッドの取り付け部は、前
    記液体吐出ヘッドの前記吐出口からインクおよび処理液
    が吐出されるプリント媒体の搬送方向と交差する方向に
    走査移動可能なキャリッジを有することを特徴とする請
    求項1から請求項4の何れかに記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記液体吐出ヘッドは、着脱手段を介し
    て前記キャリッジに対して着脱自在に搭載されることを
    特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 前記液体吐出ヘッドは、前記吐出口から
    インクおよび処理液をそれぞれ吐出するための吐出エネ
    ルギー発生部を有することを特徴とする請求項1から請
    求項6の何れかに記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記吐出エネルギー発生部は、インクお
    よび処理液にそれぞれ膜沸騰を生じさせるための熱エネ
    ルギーを発生する電気熱変換素子を有することを特徴と
    する請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 インクを吐出するための吐出口と、プリ
    ント媒体に対するインクのプリント性を調整する処理液
    を吐出するための吐出口とが設けられた液体吐出ヘッド
    の前記吐出口からインクおよび処理液をそれぞれ予備吐
    出することにより、これら吐出口からのインクおよび処
    理液の吐出状態を良好にする予備吐出回復方法であっ
    て、 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からプリント媒体に吐
    出されたインクおよび処理液の吐出回数をそれぞれ計数
    するステップと、 プリント媒体に吐出されたインクおよび処理液の吐出回
    数に基づいて前記液体吐出ヘッドのプリントデューティ
    をそれぞれ算出するステップと、 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からプリント媒体に吐
    出されたインクおよび処理液の吐出回数と前記液体吐出
    ヘッドのプリントデューティとから前記液体吐出ヘッド
    の前記吐出口から予備吐出されるインクおよび処理液の
    予備吐出量をそれぞれ設定するステップとを具えたこと
    を特徴とする予備吐出回復方法。
  10. 【請求項10】 設定される前記予備吐出量が前記液体
    吐出ヘッドの前記吐出口からのインクおよび処理液の吐
    出回数であることを特徴とする請求項9に記載の予備吐
    出回復方法。
  11. 【請求項11】 前記プリントデューティは、プリント
    媒体の単位面積当たりの前記液体吐出ヘッドの前記吐出
    口からのインクおよび処理液の吐出回数であることを特
    徴とする請求項9または請求項10に記載の予備吐出回
    復方法。
  12. 【請求項12】 前記プリントデューティは、単位時間
    当たりの前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からのインク
    および処理液の吐出回数であることを特徴とする請求項
    9または請求項10に記載の予備吐出回復方法。
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