JP2002316423A - インクジェット記録装置および方法 - Google Patents

インクジェット記録装置および方法

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JP2002316423A JP2002018528A JP2002018528A JP2002316423A JP 2002316423 A JP2002316423 A JP 2002316423A JP 2002018528 A JP2002018528 A JP 2002018528A JP 2002018528 A JP2002018528 A JP 2002018528A JP 2002316423 A JP2002316423 A JP 2002316423A
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Tetsuhito Kageyama
徹人 蔭山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 供給チューブ内の負圧の上昇による記録ムラ
が発生しないインクジェット記録装置および方法を提供
する。 【解決手段】 記録ヘッドから吐出される単位時間当た
りの吐出予定ドット数が、基準吐出数N以上である場合
には、キャリッジの走査速度すなわち記録速度を低下さ
せ、記録ヘッドの吐出の時間間隔を長くすることによっ
て、供給チューブ内の負圧の上昇を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッドにインクを供給するためのインク供給装置を備
えたインクジェット記録装置およびインクジェット記録
方法に関し、特に、インクタンクから記録ヘッドにイン
クを供給するチューブを有するインク供給装置を備えた
インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、キャリッジに搭載されたインクジ
ェット記録ヘッドを往復動作させ印字するインクジェッ
ト記録装置において、インクタンクの交換頻度を減らす
ためにはインクタンクの大容量化が必要となる。しか
し、インクジェット記録ヘッドとインクタンクとが一体
化された式では、キャリッジ上に搭載されたインクタン
クなどによって、キャリッジの慣性が増大してしまう。
そのため、従来のインクジェット記録装置では、キャリ
ッジのような移動体する物体上ではなく、移動しない位
置にインクタンクを配設し、インクタンクとキャリッジ
上の記録ヘッドとを供給チューブで接続し、各種ポンプ
などを用いてインクタンクから記録ヘッドへインクを供
給している。
【0003】この供給チューブにおいては、その内径と
流れるインクの粘度、密度と流速によって圧力損失が高
くなる。したがって、インク供給量が不足して印字継続
させることができなくなることをさけるため、従来のイ
ンクジェット記録装置では、その内径を想定される最大
流量時でも圧力損失を低くするために供給チューブの直
径をより太く設定する必要があった。
【0004】しかしながら、最大インク供給量を不足な
く供給可能なチューブ内径を設定する従来の方法では、
プリンタの印字高速化、および同時吐出ノズル数の増加
に伴って供給チューブの最大インク通過量が著しく増加
し、供給チューブは太くなる一方となり、チューブの剛
性が高くなって可鍛性が悪化する。そのため、取回し
上、供給チューブの曲げ半径を大きくとる必要があり、
装置を小型化することが困難となるという問題があっ
た。また、キャリッジを走査して印字するインクジェッ
ト記録装置においては、可動するチューブ内に存在する
インク量の増加によりキャリッジ走査によるインクの搖
動が増大し、インク慣性による圧力変動により印字ムラ
を引き起こすという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のインクジェット記録装置は、以下に示す2つの問題
点を有している。 (1) 供給チューブの内径を大きくした場合、供給チ
ューブの剛性が高くなって可鍛性が悪化するため、供給
チューブの取回し上のチューブ曲げ半径を大きくとる必
要がある。そのため、装置の小型化が困難になる。 (2) 供給チューブの内径を大きくした場合、供給チ
ューブ内に存在するインクの量が増大すると、キャリッ
ジの走査によるそのインクの揺動が増大して供給チュー
ブ内の圧力がインクの慣性によって変動し、その圧力変
動によって記録ムラが発生する。 本発明の目的は、供給チューブの内径を大きくすること
なく、供給チューブ内の負圧の上昇による記録ムラの発
生を防止することができるインクジェット記録装置およ
び方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本出願人らは、実際の記
録物の多くは印字デューティが低く、常時、最大インク
流量を必要としないことに着目した。そして、印字デュ
ーティの使用頻度の高いインク流量に合わせて最小限の
供給チューブ内径を設定し、対象記録データの1スキャ
ン毎に流れるインク量を算出した。それと同時に、イン
ク温度検知手段から算出されたインク粘度に基づいて、
圧力損失が高く、インク供給量不足による印字不良を引
き起こすと判断された場合には、その圧力損失に応じて
吐出間隔を延ばし、インク供給量を補償することによっ
て、供給チューブなどの構成流路を小型化することがで
きることを見出した。
【0007】すなわち、上記課題を解決するための本願
発明は、複数の吐出口からインクを吐出して記録媒体上
に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載されて
前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、該キャリ
ッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎に、前記キ
ャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録媒体を
所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、前記キャ
リッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段による前
記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置されたイ
ンク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクから前記記録ヘ
ッドにインクを供給するインク供給チューブと、上位装
置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッドのイ
ンク吐出状態を制御する制御手段とを備えたインクジェ
ット記録装置において、前記制御手段は、前記供給チュ
ーブ内の負圧の上昇を抑制するように前記キャリッジの
走査速度を調整することを特徴とする。
【0008】本発明のインクジェット記録装置では、供
給チューブ内の負圧の上昇を抑制するようにキャリッジ
の走査速度を制御する制御手段を備えることによって、
供給チューブ内の負圧が上昇したときには、キャリッジ
の走査速度を遅くして記録ヘッドから吐出されるインク
の量を抑えることができるようになるため、供給チュー
ブの内径を大きくすることなく、供給チューブ内の負圧
の上昇による記録ムラの発生を防止することができる。
【0009】また、本発明の他の形態のインクジェット
記録装置では、複数の吐出口からインクを吐出して記録
媒体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載
されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、該
キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎に、
前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録
媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、前
記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段に
よる前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置さ
れたインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクから前記
記録ヘッドにインクを供給するインク供給チューブと、
上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッ
ドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えたイン
クジェット記録装置において、前記制御手段は、前記供
給チューブ内の圧力が回復するように、前記記録ヘッド
からインクが吐出されていない時間である非記録時間を
調整することを特徴とする。
【0010】また、本発明のさらに他の形態のインクジ
ェット記録装置では、複数の吐出口からインクを吐出し
て記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッド
が搭載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジ
と、該キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する
毎に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前
記記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段
と、前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送
手段による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に
設置されたインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクか
ら前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給チュー
ブと、上位装置から入力される画信号に基づいて前記記
録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備え
たインクジェット記録装置において、前記制御手段は、
前記供給チューブ内の圧力が回復するように、前記キャ
リッジの重複記録走査数を調整することを特徴とする。
【0011】また、本発明のインクジェット記録方法
は、複数の吐出口からインクを吐出して記録媒体上に記
録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載されて前記
記録媒体上を往復走査するキャリッジと、該キャリッジ
が前記記録媒体上を1回往復走査する毎に、前記キャリ
ッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録媒体を所定
の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、前記キャリッ
ジの往復走査および前記記録媒体搬送手段による前記記
録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置されたインク
貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクから前記記録ヘッド
にインクを供給するインク供給チューブと、上位装置か
ら入力される画信号に基づいて前記記録ヘッドのインク
吐出状態を制御する制御手段とを備えた装置によるイン
クジェット記録方法であって、前記画信号より算出され
た単位時間当たりの記録ヘッドから吐出されるインクの
吐出予定ドット数が基準吐出数以上である場合には、前
記キャリッジの走査速度を低下させるステップを有す
る。
【0012】また、本発明の他の形態のインクジェット
記録方法は、複数の吐出口からインクを吐出して記録媒
体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載さ
れて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、該キ
ャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎に、前
記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録媒
体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、前記
キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段によ
る前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置され
たインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクから前記記
録ヘッドにインクを供給するインク供給チューブと、上
位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッド
のインク吐出状態を制御する制御手段とを備えた装置に
よるインクジェット記録方法であって、前記画信号より
算出された単位時間当たりの記録ヘッドから吐出される
インクの吐出予定ドット数が基準吐出数以上である場合
には、前記記録ヘッドからインクが吐出されていない時
間である非記録時間を長くするステップを有する。
【0013】また、本発明のさらに他の形態のインクジ
ェット記録方法は、複数の吐出口からインクを吐出して
記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが
搭載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジ
と、該キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する
毎に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前
記記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段
と、前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送
手段による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に
設置されたインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクか
ら前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給チュー
ブと、上位装置から入力される画信号に基づいて前記記
録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備え
た装置によるインクジェット記録方法であって、前記画
信号より算出された単位時間当たりの記録ヘッドから吐
出されるインクの吐出予定ドット数が基準吐出数以上で
ある場合には、前記キャリッジの重複記録走査数を多く
するステップを有する。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態のインク
ジェット記録装置および方法について図面を参照して詳
細に説明する。全図において、同一の符号がつけられて
いる構成要素は、すべて同一のものを示す。
【0015】(第1の実施形態)まず、インクジェット
記録装置の全体構成について説明する。図1は、本発明
を適用可能なインクジェット記録装置の全体構成の一例
を示す概略斜視図である。図1に示すように、従来のイ
ンクジェット記録装置は、回復系手段2と、第1搬送ロ
ーラ対3と、第2搬送ローラ対4と、記録ヘッド5と、
キャリッジ6と、ベルト7と、プーリ8と、ガイドシャ
フト9と、供給チューブ10と、インクタンク11とか
ら構成されている。
【0016】第1搬送ローラ対3と第2搬送ローラ対4
とは、一定間隔を隔てて配置されており、それぞれ個々
のステッピングモータ(不図示)によって駆動されて記
録媒体を搬送する記録媒体搬送手段である。紙等の記録
媒体である記録シート1は、ロール状に巻かれるか、あ
るいはカセットに複数枚積載されており、図示しない給
紙ローラによって記録位置に搬送され、さらに、第1搬
送ローラ対3および第2搬送ローラ対4によって矢印A
方向に搬送される。
【0017】記録ヘッド5はキャリッジ6に搭載されて
いる。キャリッジ6にはベルト7およびプーリ8a、8
bを介してキャリッジモータ23が連結されており、キ
ャリッジ6は、キャリッジモータ23の駆動によりガイ
ドシャフト9に沿って往復走査する。
【0018】記録ヘッド5は、複数の吐出口を有するイ
ンクジェット記録ヘッドである。記録ヘッド5の各吐出
口から吐出されるインクは、キャリッジ6が走査しない
位置に設置されたインクタンク11より供給チューブ1
0を通じて記録ヘッド5に供給され、画信号に応じて吐
出される。記録ヘッド5は、電気エネルギを熱エネルギ
に変換する電気熱変換体(不図示)を備え、その電気熱
変換体によって印加される熱エネルギにより、インクに
生じる膜沸騰を利用してインクを吐出する。
【0019】回復系手段2は、記録ヘッド5の吐出口が
形成されている表面に接合可能なキャップ(不図示)
と、これに連通して吐出口形成面に吸引力を作用させイ
ンクを強制的に排出させるポンプ(不図示)等とから成
る。回復系手段2は、記録ヘッド5の各吐出口からイン
クを強制的に排出させることによって、記録ヘッド5の
インクの吐出状態を良好な状態に回復させる。
【0020】記録ヘッド5は、矢印Aとは垂直の矢印B
方向に移動しながら、記録シート1上にインクを吐出し
て画像を記録する。また、記録ヘッド5は、1走査分の
記録が終了するとホームポジション(図1の回復系手段
2近傍の位置)に戻り、必要に応じて回復系手段2によ
って吐出口の目詰まりなどを解消して吐出状態を良好に
するとともに、第1搬送ローラ対3、第2搬送ローラ対
4によって記録シート1を矢印A方向に所定の距離であ
る1行分だけ搬送する。従来のインクジェット記録装置
は、上述の動作を繰り返すことによって記録シート1に
所望の記録を行う。ここで、以上の記録装置の各部を駆
動させるための制御系について説明する。図2は、その
制御系の構成の一例を示すブロック図である。図2を参
照すると、この制御系は、CPU20aと、ROM20
bと、RAM20cとを備えた制御部20を有する。C
PU20aは、マイクロプロセッサ等の中央情報処理装
置である。ROM20bは、そのCPU20aの制御プ
ログラムや各種データを格納している。RAM20c
は、CPU20aのワークエリアとして使用されるとと
もに各種データの一時保存等を行う。この制御系は、制
御部20の他に、インタフェース21と、操作パネル2
2と、各モータ(キャリッジ駆動用のモータ23、給紙
モータ駆動用のモータ24、第1搬送ローラ対駆動用の
モータ25、第2搬送ローラ対駆動用のモータ26)
と、各モータを駆動するためのドライバ27と、記録ヘ
ッド駆動用ドライバ28とを備える。制御部20は、イ
ンタフェース21を介して操作パネル22からの各種情
報(例えば、文字ピッチ,文字種類等)を入力し、外部
装置29から出力された画信号を入力する。また、制御
部20は、インタフェース21を介して各モータ23〜
26を駆動させるためのオン、オフ信号、および画信号
を出力し、画信号によって各部を駆動させる。また、タ
イマ30およびカウンタ32によって単位時間あたりの
各吐出口におけるインク液滴の吐出数の情報は、インタ
フェース21を介して制御部20に転送される。単位時
間あたりに吐出した吐出数によって、供給チューブ10
や、供給チューブ10、記録ヘッド5、インクタンクの
接合部などのインク流路内におけるインク流速は変化す
る。また、外気温などの影響によりインク温度が低下し
てインク粘度が上昇し、結果として圧力損失が変化し、
記録ヘッド5内の負圧が高くなったときには吐出不良と
なる。そのため、本実施形態のインクジェット記録装置
では、上述した制御部20を含む制御系を用いて設定し
た負圧以上にならないような制御を行う。
【0021】負圧の制御方法を以下に説明する。例え
ば、上述のインクジェット記録装置において、吐出口数
1280 本を有する記録ヘッド5を有し、記録速度3
0000[ドット/sec・ 吐出口]で1ドット当り
4.5plのインクを吐出し、同時吐出数50%のデュ
ーティにて記録を行う場合には、インク流量は、86.
4μl/secとなる。このときのチューブや前述の接
合部など流路全体で発生する圧力損失は、490Pa
(50mmAq)以上となり、記録ヘッド5内の圧力は
一時的にインク供給が追いつかない、いわゆる窒息状態
に近づく。このことが正常な吐出インク量の変化による
記録濃度の変化、つまり記録ムラを引き起こし、最悪の
場合にはインクが全く吐出できず画像形成ができない状
態を発生させる。ここで、仮に当該インクジェット記録
装置でのインク供給経路において、記録ムラを引き起こ
さない範囲内のインク流速に対応する単位時間あたりの
基準吐出数「N」を求め、この吐出数「N」をあらかじ
めROM20b内に格納しておき、制御部20は、CP
U20aによって、単位時間ごとにカウンタ32から転
送されてくる吐出数のデータと、その「N」とを比較
し、単位時間あたりの吐出数が「N」を越えていた場合
には、吐出間隔を制御し、記録スピードを落としてい
く。このようにすれば、インク流路の負圧上昇を抑える
ことができる。次に、この単位時間あたりの吐出数
「N」の設定方法について述べる。まず、インクジェッ
ト記録装置の大きさに基づいて、可鍛性から考慮した供
給チューブ10の管内径、長さを決定する。この管内径
は、一般的には1mm程度から2mm程度である。使用
するインクの粘度、密度が決まっていれば、この系にお
ける圧力損失は単位時間あたりのインク流量の関数にな
る。これを一般式(所定の圧力計算式)にて記載すれ
ば、以下の通りとなる。 圧力損失P=128μLQ/(πρgd4) ここで μ:粘度(一般的インクでは2.5×10-3
Pa・s 20℃時) ρ:密度(一般的インクでは1.07×103 Kg・m
3) g:重力加速度 π:円周率(チューブ断面は円形が一般的) d:管内径 L:チューブ長 Q:単位時間あたりのインク流量 である。よって、記録に必要な単位時間あたりのインク
流量は、前述のようにノズルからの吐出周波数が一定で
ある場合には、主に、印字デューティが前述のQを決定
することになり、このQから結果的に基準吐出数Nに換
算することができる。
【0022】例えば、管内径1mm、チューブ長1m、
50%デューティ(同時吐出数640ノズル)、吐出周
波数30KHz、1ドットあたり吐出量4.5plの記
録装置においては、定常送り時の圧力損失Pは822P
a(84mmAq)程度となる。この800Pa(80
mmAq)程度の圧力損失は、インクジェット記録にお
いて印字障害を起こさない安全な負圧であり、この印字
条件を再び吐出周波数と同時吐出数から換算してNを設
定する。次回のスキャン内における吐出が基準吐出数N
を超えるデータを受信したときには、基準吐出数Nから
の超過数に応じた待ち時間を設定する。常時、一定量の
インクが供給チューブ10内を流れている場合には、計
算によってこの所定待機時間を設定することもできる
が、インクジェット記録装置では、スキャン(走査)時
に、キャリッジの折り返し時間やデータ転送待ちなど非
吐出時間も必要となるため、それぞれの印字デューティ
に対するスキャン間待ち時間を、上述の要件が加味され
た実際の実験値に基づいて設定することが有効である。
【0023】本実施形態のインクジェット記録装置で
は、基準吐出数Nからの超過量に対する待ち時間をテー
ブルにて与え、インクの平均流量を低下させている。例
えば、基準吐出数Nを扱いやすい印字デューティで表記
すると、上記条件に基づいて、基準吐出数Nを50%と
設定する。そして超過デューティ10%ごとに待ち時間
を0.5、1.0、1.5、2.0secなどの様に設
定し、それに従ってスキャン毎に待ち時間分だけ停止
し、チューブ内の負圧上昇が収まるのを待つ。もちろ
ん、単位時間あたりの流量Qが負圧制御の基本にあるの
でスキャン間の待ち時間による記録速度低下でもよい
し、記録速度そのものの低下でもよいが、通常は待ち時
間による記録速度低下を選択した方が容易である。な
お、この待ち時間は、厳密には高次式となるが、本実施
形態では、簡素化するために等時間の設定にて代用して
いる。上記制御を行わずににインクの負圧上昇を抑制す
るためには、想定する最低の機内温度でも圧力損失の少
ないチューブ内径の太いものを使用することで回避する
ことはできる。しかし、この方法では、屈曲性を求めら
れるチューブの剛性を上げてしまい装置の小型化が困難
となる。記録媒体の記録対象範囲のうち、実際にインク
を吐出し画像を形成する範囲の割合、即ち、印字デュー
ティは、文書で10%以下、写真画像などで50%程度
がほとんどであり、これを越える単位時間あたりのイン
ク流量となることは少ないと考えられる。このためにイ
ンクジェット記録装置でのインク供給経路での負圧上昇
をたとえば印字デューティ50%にて記録むらなく供給
できるチューブ内径を設定し、その「N」は、印字デュ
ーティ50%のインク量に対応した単位時間あたりの吐
出数とし、これを越える印字デューティのデータを受け
たときだけ上記制御を行うといった方法を用いると、チ
ューブの内径を大きくする必要がなくなって、インクジ
ェット記録装置を小型化することができるようになる。
図3は、上記構成よりなるインクジェット記録装置によ
る制御部20の制御手順の一例を示す。図3に示すよう
に、まず、ステップS1において記録命令が入力される
と、カウンタ32がリセットされ(ステップS2)、記
録が開始される(ステップS3)。このとき、カウンタ
32によって吐出予定ドット吐出数がカウントされてい
く(ステップS3)。ここで、インク温度が温度検知手
段から取得され(ステップS4)、インク温度からあら
かじめ規定された基準吐出数「N」が決定される(ステ
ップS5)。そして、前述の吐出予定ドット吐出数と負
圧上昇が少ない基準吐出数「N」とが比較され(ステッ
プS6)、カウント数が「N」以上でなければ印字記録
が行われ(ステップS7)、もし、カウント数が「N」
以上であれば、負圧上昇によるインク吐出量低下を避け
るために、あらかじめ設定されている記録速度に低下さ
せてから(ステップS6 )、印字記録が行われ(ステ
ップS8)、ステップS1に戻って新たな記録命令を待
つ。なお、記録速度を低下させるとは、具体的には、記
録のための吐出周波数を下げる(吐出間隔をあげる)と
ともに、本実施形態のインクジェット記録装置のような
シリアルプリンタ形態の装置にあっては記録ヘッドの走
査速度をこれに応じて低下させることである。上述した
制御を行うことによって、本実施形態のインクジェット
記録装置では、記録に際して負圧上昇が進行する以上の
インク流速で吐出することがなくなるので、記録ヘッド
部でのインク供給不足、すなわち記録ムラや、白すじ等
の発生を防ぎ、高画質品位を達成することができる。
【0024】さらに、外気温の影響を受けインク温度が
低下したときには、内部のインク粘度が上昇する。この
ような場合には、インク流量が同じであっても、結果的
に負圧上昇量が大きくなる。そこで、本実施形態のイン
クジェット記録装置では、前述のように、上記「N」を
インク温度に応じて変化させる。このようにすれば、イ
ンク温度による負圧上昇と単位時間あたりのインク流量
による負圧上昇とをともに補償することが可能となる。
【0025】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態のインクジェット記録装置および方法について
説明する。本実施形態のインクジェット記録装置のよう
なシリアルプリンタが動作する時間は、実際に記録ヘッ
ド5からインクが吐出されて記録が行われている記録時
間と、それ以外の非記録時間とに大別される。非記録時
間には、キャリッジ6が停止している時間や、画信号を
インクの吐出パターンに展開している時間や、シート紙
を記録媒体としている場合の1枚毎の給排紙時間などが
含まれる。また、インクジェット記録装置の記録方法に
はキャリッジ6を往復走査させる場合に、片方向に走査
するときだけ記録を行う片方向記録方法と、双方向とも
記録を行う双方向記録方法の2つの方法があり、片方向
記録では、記録が行われないキャリッジ6の戻り時間も
非記録時間となる。
【0026】本実施形態のインクジェット記録方法で
は、第1の実施形態のインクジェット記録方法と同様
に、タイマ30とカウンタ32によって、画信号から単
位時間当たりの吐出予定ドット数を算出し、その吐出予
定ドット数が基準吐出数N以上である場合には、記録時
間内の吐出間隔を制御するのではなく、記録速度を一定
として非記録時間、すなわち停止時間などを延長するこ
とによって単位時間あたりのインク流速を抑える。この
ようにすれば、1走査分の記録によって供給チューブ1
0内の負圧が上昇しても、非記録時間を長くすることに
よって供給チューブ10内の圧力を十分に回復させるこ
とができるようになる。したがって、供給チューブ10
の内径を大きくすることなく、供給チューブ10内の負
圧の上昇による記録ムラの発生を防止することができ
る。
【0027】図4は、本実施形態のインクジェット記録
装置におけるインク供給装置の構成を示す概要図であ
る。図4に示すように、このインクジェット供給装置に
は、第1の実施形態の構成である、走査しない位置に固
定されたインクタンクと、走査するキャリッジ上に固定
された記録ヘッドと相互に接続するチューブとに加え、
供給チューブ10と記録ヘッド5との間に挿入される圧
力平滑タンク12が付加されている。圧力平滑タンク1
2の容量は、例えば、1スキャン内の記録時間にて負圧
が上昇しても残りの非記録時間内において元の圧力に復
元できるような空気容量を設定する。このようにすれ
ば、供給不足に達する迄の時間を延ばすことができるよ
うになる。したがって、この容量に応じて吐出数をカウ
ントする間隔を長くできると同時に、瞬間的に該吐出数
「N」を超えた時にも圧力変化を緩衝させられ、負圧制
御の精度をより高いものにすることが可能となる。
【0028】以上述べたように、本実施形態のインクジ
ェット記録装置では、圧力平滑タンク12を備えること
によって、インクの吐出量が増大しても、供給チューブ
10の負圧上昇が緩やかなものとなる。供給チューブ1
0の負圧上昇は、圧力平滑タンク12の容量が大きけれ
ば大きいほど緩やかなものとなる。なお、圧力平滑タン
ク12の容量は、具体的には、1cc以上であることが
望ましい。
【0029】なお、本実施形態のインクジェット記録方
法では、非記録時間を長くすることによってインクの負
圧の上昇を抑制したが、重複記録走査数すなわちキャリ
ッジの走査数を増やすことによってインクの負圧の上昇
を抑制してもよい。
【0030】また、本実施形態のインクジェット記録装
置の記録制御方法では、単位時間当たりに記録ヘッド5
から吐出されるインクの吐出予定ドット数が、基準吐出
数以上であるか否かで供給チューブ10内のインクの負
圧上昇を検出していたが、圧力平滑タンク12内に圧力
センサを設け、インクの負圧上昇を直接検出し、帰還し
てより正確な負圧制御を行ってもよい。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のインクジェ
ット記録装置では、印字デューティの使用頻度の高いイ
ンク流量に合わせて最小限の供給チューブの内径を設定
する。そして、供給チューブ内の負圧が上昇したときに
はキャリッジの記録速度や非記録時間や重複記録走査数
を調整して供給チューブ内の負圧の上昇を抑制すること
ができるため、供給チューブの内径を大きくすることな
く、供給チューブ内の負圧の上昇による記録ムラの発生
を防止することができ、結果的に装置を小型化すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
全体構成の一例を示す概略斜視図である。
【図2】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
制御系の構成の一例を示すブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施形態のインクジェット記録
装置の制御系の記録動作制御手順の一例を示すフローチ
ャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態のインクジェット記録
装置の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
1 記録シート 2 回復系手段 3 第1搬送ローラ対 4 第2搬送ローラ対 5 記録ヘッド 6 キャリッジ 7 ベルト 8 プーリ 9 ガイドシャフト 10 供給チューブ 11 インクタンク 12 圧力平滑タンク 20 制御部 20a CPU 20b ROM 20c RAM 21 インタフェース 22 操作パネル 23 キャリッジモータ 24 給紙モータ 25 第1搬送モータ 26 第2搬送モータ 27、28 ドライバ 29、100 外部装置 30 タイマ 32 カウンタ 101 プリントバッファ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の吐出口からインクを吐出して記録
    媒体上に記録を行う記録ヘッドと、 該記録ヘッドが搭載されて前記記録媒体上を往復走査す
    るキャリッジと、該キャリッジが前記記録媒体上を1回
    往復走査する毎に、前記キャリッジの走査方向に対して
    垂直方向に前記記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録
    媒体搬送手段と、前記キャリッジの往復走査および前記
    記録媒体搬送手段による前記記録媒体の搬送に影響を与
    えない位置に設置されたインク貯蔵タンクと、該インク
    貯蔵タンクから前記記録ヘッドにインクを供給するイン
    ク供給チューブと、上位装置から入力される画信号に基
    づいて前記記録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御
    手段とを備えたインクジェット記録装置において、前記
    制御手段は、前記供給チューブ内の負圧の上昇を抑制す
    るように前記キャリッジの走査速度を調整することを特
    徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 複数の吐出口からインクを吐出して記録
    媒体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載
    されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、該
    キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎に、
    前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録
    媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、前
    記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段に
    よる前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置さ
    れたインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクから前記
    記録ヘッドにインクを供給するインク供給チューブと、
    上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッ
    ドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えたイン
    クジェット記録装置において、前記制御手段は、前記供
    給チューブ内の圧力が回復するように、前記記録ヘッド
    からインクが吐出されていない時間である非記録時間を
    調整することを特徴とするインクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】 複数の吐出口からインクを吐出して記録
    媒体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載
    されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、該
    キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎に、
    前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記記録
    媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段と、前
    記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段に
    よる前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置さ
    れたインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクから前記
    記録ヘッドにインクを供給するインク供給チューブと、
    上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッ
    ドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えたイン
    クジェット記録装置において、前記制御手段は、前記供
    給チューブ内の圧力が回復するように、前記キャリッジ
    の重複記録走査数を調整することを特徴とするインクジ
    ェット記録装置。
  4. 【請求項4】 前記供給チューブ内の負圧の上昇を抑制
    するために所定の容量のインクを貯蔵可能な圧力平滑タ
    ンクが前記供給チューブと前記記録ヘッドとの間に配設
    されている請求項1から3のいずれか1項記載のインク
    ジェット記録装置。
  5. 【請求項5】 前記圧力平滑タンクの容積は1cc以上
    である請求項4記載のインクジェット記録装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手段は、前記画信号より算出さ
    れた単位時間当たりの記録ヘッドから吐出されるインク
    の吐出予定ドット数が基準吐出数以上である場合に、前
    記供給チューブ内の負圧が上昇したと判断する請求項1
    から5のいずれか1項記載のインクジェット記録装置。
  7. 【請求項7】 前記基準吐出数は、印字デューティが所
    定の値であるときに、記録ムラが発生しないことが予め
    確認されている吐出数である請求項6記載のインクジェ
    ット記録装置。
  8. 【請求項8】 前記基準吐出数は、所定の圧力計算式に
    より計算されたインク流量と予想負圧に基づいて算出さ
    れた基準吐出数である請求項6または7記載のインクジ
    ェット記録装置。
  9. 【請求項9】 前記所定の圧力計算式は、圧力損失をP
    とすると、 P=128μLQ/(πρgd4) ここで μ:粘度 ρ:密度 g:重力加速度 π:円周率 d:管内径 L:チューブ長 Q:単位時間あたりのインク流量 である請求項8記載のインクジェット記録装置。
  10. 【請求項10】 前記チューブ内の負圧上昇は、圧力セ
    ンサによって検出される請求項6から9のいずれか1項
    記載のインクジェット記録装置。
  11. 【請求項11】 前記記録ヘッドの各吐出口からインク
    を強制的に排出させることによって前記記録ヘッドのイ
    ンクの吐出状態を良好な状態に回復させる回復系手段を
    さらに備える請求項1から10のいずれか1項記載のイ
    ンクジェット記録装置。
  12. 【請求項12】 前記記録ヘッドは、電気エネルギを熱
    エネルギに変換する電気熱変換体を備え、該電気熱発熱
    体によって印加される熱エネルギーによりインクに生ず
    る膜沸騰を利用してインクを吐出する請求項1から11
    のいずれか1項記載のインクジェット記録装置。
  13. 【請求項13】 複数の吐出口からインクを吐出して記
    録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、 該記録ヘッドが搭載されて前記記録媒体上を往復走査す
    るキャリッジと、 該キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎
    に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記
    記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段
    と、 前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段
    による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置
    されたインク貯蔵タンクと、 該インク貯蔵タンクから前記記録ヘッドにインクを供給
    するインク供給チューブと、 上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録ヘッ
    ドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えた装置
    によるインクジェット記録方法であって、 前記画信号より算出された単位時間当たりの記録ヘッド
    から吐出されるインクの吐出予定ドット数が基準吐出数
    以上である場合には、前記キャリッジの走査速度を低下
    させるステップを有するインクジェット記録方法。
  14. 【請求項14】 複数の吐出口からインクを吐出して記
    録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭
    載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、
    該キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎
    に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記
    記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段
    と、前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送
    手段による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に
    設置されたインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクか
    ら前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給チュー
    ブと、上位装置から入力される画信号に基づいて前記記
    録ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備え
    た装置によるインクジェット記録方法であって、前記画
    信号より算出された単位時間当たりの記録ヘッドから吐
    出されるインクの吐出予定ドット数が基準吐出数以上で
    ある場合には、前記記録ヘッドからインクが吐出されて
    いない時間である非記録時間を長くするステップを有す
    るインクジェット記録方法。
  15. 【請求項15】 複数の吐出口からインクを吐出して記
    録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭
    載されて前記記録媒体上を往復走査するキャリッジと、
    該キャリッジが前記記録媒体上を1回往復走査する毎
    に、前記キャリッジの走査方向に対して垂直方向に前記
    記録媒体を所定の距離だけ搬送する記録媒体搬送手段
    と、 前記キャリッジの往復走査および前記記録媒体搬送手段
    による前記記録媒体の搬送に影響を与えない位置に設置
    されたインク貯蔵タンクと、該インク貯蔵タンクから前
    記記録ヘッドにインクを供給するインク供給チューブ
    と、上位装置から入力される画信号に基づいて前記記録
    ヘッドのインク吐出状態を制御する制御手段とを備えた
    装置によるインクジェット記録方法であって、前記画信
    号より算出された単位時間当たりの記録ヘッドから吐出
    されるインクの吐出予定ドット数が基準吐出数以上であ
    る場合には、前記キャリッジの重複記録走査数を多くす
    るステップを有するインクジェット記録方法。
  16. 【請求項16】 前記基準吐出数を、所定の圧力計算式
    により計算されたインク流量と予想負圧に基づき算出さ
    れた基準吐出数とする請求項13から15のいずれか1
    項記載のインクジェット記録方法。
  17. 【請求項17】 前記所定の圧力計算式は、圧力損失を
    Pとすると、 P=128μLQ/(πρgd4) ここで μ:粘度 ρ:密度 g:重力加速度 π:円周率 d:管内径 L:チューブ長 Q:単位時間あたりのインク流量 である請求項16記載のインクジェット記録方法。
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