JP2004174886A - Inkjet recording method and recording device - Google Patents

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JP2004174886A
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Satoyuki Chikuma
聡行 筑間
Naoji Otsuka
尚次 大塚
喜一郎 ▲高▼橋
Kiichiro Takahashi
Hitoshi Nishigori
均 錦織
Osamu Iwasaki
督 岩崎
Minoru Teshigahara
稔 勅使川原
Takeshi Yazawa
剛 矢澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recording device which can print without bringing about dumping and non discharge due to the ink supply insufficiency in the case where an ink tank is decreased in the ink supply capacity after a suction recovery operation. <P>SOLUTION: The inkjet recording device has a plurality of suction recovery means for recovering the discharge performance for ink to a normal state and maintaining the same, an ink tank state estimating means for estimating in which state the ink tank is held by the plurality of recovery means, an ink amount detecting means for detecting an ink amount per unit area applied to a material to be recorded (recording ratio of a unit region), and a divided printing determination means for determining whether or not to dividedly carry out recording scanning by the ink tank state obtained by the ink tank state judging means and the detected value (recording ratio of the unit region) of the ink amount detecting means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、特に、記録手段吐出口内のインクをリフレッシュするための回復手段を備えたインクジェット記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材(記録媒体)に画像を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることが出来る。
【0003】
被記録材の搬送方向(副走査方向)と交叉する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットした後、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像を記録(主走査)し、1行分の記録を終了した後に所定量の紙送り(ピッチ搬送)を行い、その後に再び停止した被記録材に対して、次の行の画像を記録(主走査)するという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。
【0004】
上記記録装置のうち、インクジェット式の記録装置(インクジェット記録装置)は、記録手段(記録ヘッド)から被記録剤にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することが記録することが出来、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式である為騒音が少ない。しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用するライン型の装置は、記録の一層の高速化が可能である。
【0005】
特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段(記録ヘッド)は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体プロセスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配置(吐出口配置)を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることが出来る。
【0006】
インクジェット記録装置は上述した様々なメリットにより需要が増大している。特に、カラー印字においては、そのメリットを最大限に生かすことが出来る。カラー印字が可能なインクジェット記録装置においては一般的に、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、BK(黒)の4色インクを用いて印字を行うものと、さらにフォトシアン、フォトマゼンタの2色を加えた6色インクを用いて記録を行うものが主流となっている。こうした様々インクを貯留、供給するインクタンクがインクジェットプリンタにおいては必要となる。インクタンクの種類としては、色毎に個別となっているものや、3色ないし4色が一体となっているもの等がある。
【0007】
一般に、インクジェット記録装置に使用される吐出用液体収納用容器(インクタンク)においては、インクジェットヘッドにインクを供給するための液体供給口と、インク消費に見合った容積の空気を吐出用液体収納容器内に導入する為の大気連通口との二つの開口部を備えている。
【0008】
以上のような二つの開口部を備えている吐出用液体収納部には、まず、記録時にインクジェットヘッドにインク切れ等を伴わず安定的にインクを供給できること、非記録時には様々な環境の変化においてもインクの漏れを確実に防止することなどが要求される。
【0009】
このような要求を満たすべく、吸収体(負圧発生部材)を内在させたインクタンク(吐出用液体収納部)では、インクを良好に導出させる構成として、例えば、吸収体と供給口の間に吸収体より高い毛管力を有する部材を配した図8に示すような構成の吐出溶液体収納部Aが知られている。これは、容器Aの上壁Bに大気連通口Cを、底壁Dにインク供給口Eを開口させると共に、内部に連続多孔質部材Fを収容した単室のインク収容器Aであり、圧接部材G全体が容器Aの内側においてインク供給口Eを覆うように配置されている。
【0010】
更には、液体の収容効率の改善を図る構成として図9に示すような、大気と連通する大気連通口Cと記録手段に対し液体を供給する為のインク供給口Eとを備え、内部に負圧発生部材収納室Fと負圧発生部材収納室底部の連通路Gを介して連通し、連通路を除いては実質的に密閉である液体収納室Hとを備えている吐出液体収納部が知られている。
【0011】
またインクジェット記録装置においては、上記吐出液体収納部から記録ヘッドへと吐出液体(記録インク)を供給する為の補助手段として、吐出口面を覆うキャップと該キャップに接続された吸引ポンプからなる吸引回復機構を設けることも行われている。個の吸引回復機構による回復動作は、吸引ポンプによって発生された負圧により記録ヘッドの吐出口内からインクを強制的に吸出することにより、吐出口内の気泡や増粘インク等の異物を排出して吐出口内のインクをリフレッシュし、それによって正常な吐出状態を回復するものである。このような吸引回復動作には、記録ヘッドの状況に応じていくつかの種類を持つことが多い。吸引回復動作の種類の一例としては、記録ヘッドとインクタンクが別梱包されている場合などに記録ヘッド及びインクタンクを本体に装着した後に行われる1回目の吸引回復動作(着荷時吸引とも呼ぶ)や、インクタンク交換後の吸引回復動作(インクタンク交換吸引とも呼ぶ)。また、不吐出やヨレなどを解消する為の吸引回復動作(通常吸引とも呼ぶ)などがある。これらはその要求される吸引性能と各吸引動作の頻度により、吸引量や吸引圧などが規定されており、吸引量の多い順に並べると、着荷時吸引、インクタンク交換吸引、通常吸引となる事が一般的である。
【0012】
以上のようなインクジェット記録装置において、近年の大きな流れとして高速化と高画質化の2つが存在する。その各々を達成する技術として、例えば高速達成の手段としては、給排紙やキャリッジ移動速度の高速化、より効果的には吐出口数の増加がある。例えば被記録媒体一面に記録を行う際に、吐出口数が倍となれば単純には記録走査数を半分にすることができ、記録に要する時間は半分になる。
【0013】
他方、高画質達成の手段としては、更なる微小液滴の追求、すなわち吐出口径や発泡エネルギーの微小化が行われている。微小液滴にすることは、粒状感(ハイライトなどでのザラツキ感)を抑え、ある一定領域へのドット配置を多様にし、全体としての階調性を向上させることができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような記録ヘッド技術の向上に対し、いわゆる消耗品と呼ばれるインクタンクは、変更しづらいという現状があり、そのため記録ヘッドが要求する性能をインクタンクが十分に満たしていないという問題が発生してきている。
【0015】
通常記録ヘッドは、一つのベースとなる記録ヘッドから幾つかの記録ヘッドへと拡張していく。例えば図10(a)に示すような基本のヘッド(ここでは説明の便宜上吐出口数を7とした)から、高速化を目指してノズル数(吐出口数)を増やしたもの(同図(b))や、高画質化のため穴径ならびにヒータを小型化したもの(同図(c))などである。このようにして記録ヘッドは発展していくことがあるが、インクタンクに関しては、従来機種(同図(a)の記録ヘッド)と後継機種(同図(b)、(c)の記録ヘッド)で同じ物を使用することが多い。これはコストや製造ライン、売り場面積など様々な要因による。そしてこのような場合、すでに流通しているインクタンクをもって、全ての記録ヘッドを使用することになる。
【0016】
ここで、図10(a)の記録ヘッドの要求する仕様に対して設計された図9に示したような負圧発生部材収納室と液体収納室とを持つインクタンクを、その後図10(b)に示した記録ヘッドのようなノズル数を増やしたヘッドに装着して着荷時吸引を行うと、吸引時のインク流量が同図(a)の記録ヘッドと比較して多くなるため、液体収納室から負圧発生部材収納室へとインクを供給する(気液交換が行われる)能力以上のインク供給量が必要となるため液体収納室のインクではなく、負圧発生部材収納室のインクが優先的に使われることになり、液体供給口と大気連通口との間に空気の道(エアパス)ができてしまう。こうなると、吸引動作に動作によって期待される記録ヘッドへのインクの供給が不充分なものとなり、高い密度で印字を行おうとするとインク供給が印字に間に合わず、インク落ち(バサ落ち)が発生する。このようなエアパスの発生によるインク供給不足は図8に示した、液体収納室を持たない負圧発生部材収納室のみのインクタンクにおいても同様に起こる。
【0017】
また、記録ヘッドの吐出口数を増やさなくても、図10(b)の記録ヘッドのように吐出口面積を小さくしても、同様の現象が起こる場合がある。これは、吐出口面積を小さくすることにより、吐出口表面のメニスカス耐圧が大きくなることに起因する。メニスカス耐圧が大きなると、今までの吸引条件では、吸引圧が低くて吸引が行えなくなることがある。この場合には吸引圧(吸引ポンプにより生じさせる負圧)をより高い負圧にすることが必要となる。
【0018】
これによりメニスカスを破るのだが、このさい、インクタンクには今まで以上の負圧がかかることになり、先の条件と同じくエアパスが出来やすくなってしまうのである。
【0019】
本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、記録に先立ち行われる吸引回復動作によりインクタンクのインク供給能力が落ちてしまった場合において、ある流量以上の負荷がインクタンクにかからないよう記録比率がある一定以上の記録データでは分割印字を行うことにより、どのような吸引回復動作後においてもインク供給不足によるバサ不吐を発生することなく印字可能なインクジェット記録装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための複数の吸引回復手段と、インクタンクが前記複数の回復手段によりどのような状態にあるかを推定するためのインクタンク状態推定手段と被記録材に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段と前記インクタンク状態判定手段により得られるインクタンク状態と前記前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)とによって記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを有すること特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、複数の記録ヘッドを有するシリアルプリンタを例に説明する。
【0022】
本発明の一実施形態では、記録手段(記録ヘッド)から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための吸引回復手段と、次の主走査方向の記録走査でインクタンクから記録ヘッドに対しどのくらいのインク供給が行われるのかを、被記録材に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段から推定し、前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)によって記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを備えることとする。
【0023】
以上によれば、記録頁内での分割印字を、インクタンクからのインク供給が記録に間に合わなくなる記録比率の領域がある記録走査において実施することができ、インクタンクからのインクの供給不足により発生するバサ落ちを防止することが出来るインクジェット記録装置が得られる。
【0024】
また、本発明の他の実施形態として、記録手段(記録ヘッド)から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための複数の吸引回復手段と、インクタンクが前記複数の回復手段によりどのような状態にあるかを推定するためのインクタンク状態推定手段と、次の主走査方向の記録走査でインクタンクから記録ヘッドに対しどのくらいのインク供給が行われるのかを、被記録材に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段から推定し、前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)によって記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを備えることにする。
【0025】
以上によれば、前述した着荷時吸引やインクタンク交換吸引のようなエアパスができる、インクタンクにとって厳しい吸引回復の後においてのみ分割印字をするか否かの判定をすることになり、分割印字を行うのは特殊(着荷時吸引回復動作など)な吸引回復動作の後のみとなり、通常の使用状況下では分割印字による印刷速度の低下を回避でき、かつ特殊な吸引回復動作の後には記録頁内でインクタンクからのインク供給が記録に間に合わなくなる記録比率の領域がある記録走査において分割印字が実施されるので、インクタンクからのインクの供給不足により発生するバサ落ちを防止することが出来るインクジェット記録装置を得ることができる。
【0026】
(実施例1)
第1実施例は記録手段(記録ヘッド)から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための吸引回復手段と、次の主走査方向の記録走査でインクタンクから記録ヘッドに対しどのくらいのインク供給が行われるのかを、被記録材に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段から推定し、前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)によって記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを備えることによりインクタンクから記録ヘッドへのインク供給不足により生じるバサ落ちを防止するものである。
【0027】
(記録装置の構成)
図1は本発明を適用したインクジェット記録装置の実施例の要部構成を模式的に示す斜視図である。図1において、記録手段としてのヘッドカートリッジ1はキャリッジ2上に交換可能に搭載されており、このヘッドカートリッジ1はそれぞれが異なる種類(色等)のインクで記録する4個のヘッドカートリッジ1A,1B,1C,1Dで構成されている。各カートリッジ1A〜1Dのそれぞれには、記録ヘッド部を駆動する信号を受けるためのコネクターが設けられている。なお以下の説明では前記記録手段1A〜1Dの全体または任意の1つを指す場合、単に記録手段(記録ヘッドまたはヘッドカートリッジ)1で示すことにする。
【0028】
前記複数のカートリッジ1は、それぞれ異なる色のインクで記録するものであり、それらのインクタンク(図9)部には例えばシアン、マゼンタ、イエロー、黒などの異なるインクが収納されている。各記録手段1はキャリッジ2に位置決めして交換可能に搭載されており、そのキャリッジ2には、前記コネクターを介して各記録手段1に駆動信号等を伝達するためのコネクターホルダー(電気接続部)が設けられている。
【0029】
キャリッジ2は、主走査方向で装置本体に設置されたガイドシャフト3に沿って移動方向に案内支持される。そしてキャリッジ2は、主走査モータ4により、モータプーリ5、従動プーリ6、及びタイミングベルト7を介して駆動され、その位置及び移動を制御される。用紙やプラスチック薄板等の被記録媒体8は、2組の搬送ローラの回転により第1の記録ヘッドH1の吐出口面と対向する位置(記録部)を通して搬送(紙送り)される。なお被記録媒体8は、記録部において平坦な記録面を形成できるように、その裏面をプラテン(不図示)により指示されている。この場合、キャリッジ2に搭載された各カートリッジ1は、それらの吐出口面がキャリッジ2から下方へ突出して前記2組の搬送ローラ対の間で被記録媒体8と平坦になるように保持されている。
【0030】
前記記録ヘッド1は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また前記記録ヘッド1は前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。
【0031】
図2は、前記記録ヘッド1のインク吐出部13の主要部構造を部分的に示す模式的斜視図である。図2において被記録媒体8と所定の隙間(約0.5〜2[mm]程度)をおいて対面する吐出口面21には、所定のピッチで複数の吐出口22が形成され、共通液室23を各吐出口22とを連通する各流路24の壁面に沿ってインク吐出量のエネルギーを発生するために電気熱変換体(発熱抵抗体など)25が配設されている。本例においては、記録ヘッド1は吐出口22がキャリッジ2の走査方向と交差する方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ2に搭載されている。こうして画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体25を駆動(通電)して、流路24内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口22からインクを吐出させる記録ヘッド1が構成されている。
【0032】
図1に示すインクジェット記録装置では、図示左側にキャリッジ2のホームポジションが設定され、このホームポジションの近傍に回復系ユニット14が配設されている。回復系ユニット14には、ホームポジションにある各ヘッドカートリッジ1の吐出口面21のそれぞれに対応する位置において上下方向に昇降可能であり、上昇して各吐出口面21に密着してそれらの吐出口22を密閉可能(キャッピング可能)な4個のキャップ15が設けられている。このキャップ15は、各記録ヘッド1の吐出口面21をキャッピングすることにより、吐出口22近傍におけるインクの乾燥蒸発(インクの増粘、固着)やごみ等の異物の付着を防ぐ為のものである。また、前記各キャップ15は、吸引ポンプ16に連結されおり、キャッピング状態で該吸引ポンプを作動させることにより吐出口22からインクを排出させる吸引回復操作を行うためのものでもある。この吸引回復操作は吐出口22内の増粘・固着インクや気泡などをインクと共に排出させることで該吐出口内のインクをリフレッシュさせ、それによってインクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための処理操作である。
【0033】
図1において、回復系ユニット14の記録領域側部分にはブレードホルダー17に保持されたワイピング部材としてのブレード18が配設されている。このブレード18は、キャリッジ2との相対移動を利用して各記録手段(ヘッドカートリッジ)1の吐出口面21を拭き取り清掃(クリーニング)するためのものであり、ゴムなどの弾性部材で構成されている。このワイピング部材としてのブレード18は、吐出口面21を傷つけることのないように記録ヘッド1より硬度が低い材料で作られている。また、ブレード18と記録ヘッド1との相対的な位置関係に対する許容度を増すために、該ブレード18は弾性部材で作られることが多い。
【0034】
インクジェット記録装置においては、ある時間連続してインク吐出が行われない吐出口では、インクが蒸発乾燥してしまい結果として吐出性能の低下や記録画像の画質低下を引き起こすことがある。そこで、これを防止する為に、インクジェット記録装置では、ある時間間隔ごとに記録データとは無関係に所定の場所で吐出口22からインク吐出を行い、該吐出口22内のインクを排出することでフレッシュなインクにする予備吐出動作が行われる。そのため、インクジェット記録装置では上記予備吐出動作で排出(吐出)されるインクを受けるための予備吐出受け部(不図示)を設けることも行われている。
【0035】
(制御システムの構成)
図3は本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例における制御システムの構成を例示するブロック図である。図3において、41は記録信号を入力するインターフェースであり、42はマイクロプロセッサユニット(MPU)であり、43はこのMPU42が実行する制御プログラムを格納するプログラムROMであり、44は前記記録信号や記録ヘッド1に供給される記録データ等の各種データを保存しておくDRAMである。このDRAM44では、記録ドット数や記録時間なども記憶(カウント)出来るようになっている。45は記録ヘッド1に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイであり、インターフェース41とMPU42とDRAM44との間のデータの転送制御も行うように構成されている。
【0036】
図3において、4は記録ヘッド1を搭載したキャリッジ2を搬送する為のキャリアモータ(主走査)であり、20は記録用紙等の被記録材8を搬送する為の搬送モータである。46は記録ヘッド1を駆動する為のヘッドドライバであり、47は搬送モータ20を駆動する為のモータドライバであり、48はキャリアモータ(主走査モータ)4を駆動する為のモータドライバであり49は各種の検出を行うためのセンサ群である。このセンサ49は例えば、被記録材(用紙等)8の有無を検知するセンサ、キャリッジ2がホームポジションにあることを検知するセンサ、記録ヘッド1の温度を検知するセンサなどであり、これらにより、被記録材8の有無やキャリッジ2の位置や環境温度などを認識することが出来る。
【0037】
図1及び図3において、ホストからの記録データがインターフェース41を介して送られてくると、ゲートアレイ45を通してDRAM44に記録データが一時的に蓄えられる。その後DRAM44のデータをゲートアレイ45によってラスターデータから記録ヘッド1で記録するための画像イメージに変換し、再度DRAM44に記憶する。そのデータを、再度ゲートアレイ45によってヘッドドライバ46を介して記録ヘッド1に送り、対応する位置の吐出口からインクを吐出させて記録を行う。その際、ゲートアレイ45に記録させるドットのカウンターを構成しておき、記録させるドットを高速でカウントできる構成としておく。
【0038】
前記モータドライバ48を介してキャリアモータ(主走査モータ)4を作動させ、記録ヘッド1の記録速度に合わせて該記録ヘッドを主走査方向へ動かし、その主走査における記録は行われる。当該主走査の記録が完了すると、搬送モータ用のモータドライバ47を介して搬送モータ20を作動させ、被記録材8主走査方向と交叉する搬送方向(副走査方向)へ所定ピッチだけ搬送(紙送り)する。そして、次のラインの記録を行うべく、前期モータドライバ48を介して再びキャリアモータ(主走査モータ)4を作動させ、記録ヘッド1の記録速度に合わせて該記録ヘッドを主走査方向へ動かし、その主走査(次のラインの主走査)における記録が行われる。以下、これらを繰り返すことにより、被記録材8の全体における記録が行われる。
【0039】
(分割印字の判定方法)
各記録走査における記録比率の検出方法について以下に説明する。1走査中(1主走査中)における記録比率のカウントにおいて、単に1走査分に記録するドット数をカウントしてしまうと、例えば1行全体に均等にドットが配されている場合と局所的にドットが密集して配されている場合があり、これらを区別して処理することが出来なくなってしまう。
【0040】
図4は1走査中における記録比率の局所性を例示する説明図であり、(a)は記録ドットが均一なデューティで配されている場合を示し、(b)は記録ドットが局所的に高いデューティで配されている場合を示す図である。図−において、(a)及び(b)は共に縦256ドット、横3500ドットの領域の中にドットが配されて記録される総ドット数が89600ドットである場合を示し、(a)では記録領域の中に均一に10%のデューティでドットが配されており、(b)では記録領域中の局所的な縦256ドット、横350ドットの領域の中に89600ドットが集中して配されている。従って、図4の(b)は局主的な領域においては記録比率100%であるが、縦256ドット横3500ドットの領域に対しては同図(a)と同様に10%の記録比率となってしまう。
【0041】
図5は、本発明を適用したインクジェット記録装置における記録比率を算出するための単位領域の一例を示す説明図である。図6に示す本実施例においては、記録比率を算出するための単位領域を設け、これにより主走査による1行(1ライン)の領域を複数の単位領域の大きさに分割し、その分割された複数の領域でそれぞれ記録比率をカウントするように構成されている。図5においては、各色(各記録ヘッド1)の吐出口の数を256、各単位領域を縦256ドット、横256ドットの領域とし、各単位領域に番号をつけて区別するようにしている。この単位領域の総ドット数は256×256=65536ドットとなり、この単位領域内に65536ドット記録したものを100%の記録比率として計算される。
【0042】
そして、記録ヘッド1による印字を、吐出口数分行うか、吐出口の排紙側半分のみに限定して使用するかの判定の一つは、1主走査の記録領域中に記録比率が所定値を超える単位領域が1ヶ所でも存在するか否かに基づいて行うようにしている。この単位領域の大きさは、特に上記した大きさに限定されるものではない。
【0043】
図6は本発明を適用したインクジェット記録装置の第1実施例における分割印字動作の制御シーケンスを示すフローチャートである。図6を参照して本発明によるインクジェット記録装置の分割印字について説明する。図6において、まず記録開始命令を受けると、記録紙等の被記録材8を給紙し、1記録走査分のデータの取得を行う(ステップS101)。
【0044】
次にステップS102へ進んで各記録ヘッド1ごとに記録比率が50%を超える単位領域があるか否かをチェックする。50%を超える単位領域がなければ、ステップS103へ進んで、吐出口分の記録走査を行い、その後、吐出口数分の搬送(紙送り)を行う(ステップS104)。一方、50%を超える記録領域が一つでもあれば記録データのうち、排紙側半分のデータの記録走査を行い(ステップS105)、被記録材8を主走査方向と交叉する搬送方向(副走査方向)へ記録した幅分(吐出口数の半分)のピッチだけ搬送(紙送り)する(ステップS106)。次に先の記録データのうち、給紙側の残り半分の記録走査を行い(ステップS107)。被記録材8を主走査方向と交叉する搬送方向(副走査方向)へ記録した幅分(吐出口数の半分)のピッチだけさらに搬送(紙送り)する(ステップS108)。
【0045】
ついで、ステップS109で、1頁分の記録が終了したか否かの判別し、1頁分の記録が終了していれば記録紙(被記録材)8を排紙する。また、その頁の記録がいまだ終了しておらず記録を継続する場合は上記ステップS101〜ステップS109の動作を頁の記録が終了するまで繰り返す。
【0046】
以上説明した実施例によれば、記録手段1から被記録材8へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録手段の吐出口22内の増粘・固着インクや気泡などをインクと共に排出させることで該吐出口内のインクをリフレッシュさせ、それによってインクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための吸引回復手段と、次の主走査方向への記録走査で、被記録材8に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段(ステップS102)と、前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)によって、記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを具備する構成とすることにしたので、記録頁内での分割印字を、インクタンクからのインク供給が記録に間に合わなくなる記録比率の領域がある記録走査において実施することができ、インクタンクからのインクの供給不足により発生するバサ落ちを防止することが出来るインクジェット記録装置が得られる。
【0047】
(第2実施例)
本実施例に用いる記録装置の構成ならびに制御システムの構成は前述の実施例1と同様とする。
【0048】
第2実施例は記録手段1(記録ヘッド1)から被記録材8へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための複数の吸引回復手段と、インクタンクが前記複数の回復手段によりどのような状態にあるかを推定するためのインクタンク状態推定手段と、次の主走査方向の記録走査でインクタンクから記録ヘッドに対しどのくらいのインク供給が行われるのかを、被記録材8に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段から推定し、前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)によって記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを備えることによりインクタンクから記録ヘッドへのインク供給不足により生じるバサ落ちを防止するものである。
【0049】
(分割印字の判定方法)
図7は、本発明を適用したインクジェット記録装置の第2の実施例における分割印字動作の制御シーケンスを示すフローチャートである。図6の第1実施例の場合は、どのような吸引回復動作かは関係無く、常にある一定以上の記録比率を持つ記録データの印刷命令において分割印字動作となる。しかし、前述したように吸引回復動作はその求められる回復性能に応じて複数の種類を持っており、通常の印字途中に入る吸引回復ではインクタンクにエアパスができるほど強力な吸引を入れることは少なく、前述したように着荷時吸引やインクタンク交換吸引でエアパスができるような、インクタンクにとって厳しい吸引回復が入ることが多い。これは、前記着荷時吸引ならびにインクタンク交換吸引では記録ヘッド側にインクがまるで供給されていない状態であることが想定されるため、吸引されるインク量として、通常吸引の倍から3倍程度の吸引回復動作が入ることがあり、更にこのような吸引では、通常吸引と同じ強さで吸引すると吸引量の増加に伴い吸引回復時間の増加にもつながるため、吸引圧(吸引ポンプにより生じさせる負圧)をより高い負圧にして、より時間の短縮を狙うこともあるからである。
【0050】
そこで本実施例では、図7に示すように、もっとも最近行った吸引回復動作がいかなる吸引かを判定するステップS100が追加挿入されている。そして、このステップS100において判定した結果、もっとも最近行われた吸引が例えばエアパスを生じさせない通常の回復吸引であった場合には通常の記録動作(ステップS112〜ステップS114)を行い、エアパスを生じさせるような吸引回復(着荷時吸引やインクタンク交換等)であった場合には、ステップS101において1記録走査分のデータの取得を行った後、ステップS102へと進んで各記録ヘッド1ごとに記録比率が50%を超える単位領域があるか否かをチェックするように構成されている。図7に示した第2実施例は、上記の点で図6の第1実施例と相違しており、その他の点では第1実施例と実質的に同じ構成となっている。
【0051】
すなわち、図7の第2実施例でも、ステップS102で各記録ヘッド1ごとに記録比率が50%を超える単位領域があるか否かをチェックし、50%を超える単位領域がなければ、ステップS103へ進み、50%を超える記録領域が一つでもあれば記録データのうち、排紙側半分のデータの記録走査を行う(ステップS105)というように、その後は第1実施例の場合と同じ流れとなるように構成されている。そのため、図7の第2実施例では、図6の第1実施例と同じ部分を同一符号で示し、それらの詳細な説明は省略する。
【0052】
以上説明した実施例によれば、記録手段1から被記録材8へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録手段の吐出口22内の増粘・固着インクや気泡などをインクと共に排出させることで該吐出口内のインクをリフレッシュさせ、それによってインクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための吸引回復手段と、もっとも最近行われた吸引回復動作がどのようなものであったかを判定する吸引回復判定手段と、次の主走査方向への記録走査で被記録材8に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段と、前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)によって、記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを具備する構成とすることにしたので、前述した着荷時吸引やインクタンク交換吸引のようなエアパスができる、インクタンクにとって厳しい吸引回復の後においてのみ分割印字をするか否かの判定をすることになる。このようにすれば、分割印字を行うのは特殊(着荷時吸引回復動作など)な吸引回復動作の後のみとなり、通常の使用状況下では分割印字による印刷速度の低下を回避しながら、かつ記録頁内でインクタンクからのインク供給が記録に間に合わなくなる記録比率の領域がある記録走査において分割印字を実施することができ、インクタンクからのインクの供給不足により発生するバサ落ちを防止することが出来るインクジェット記録装置が得られる。
【0053】
前述の図6および図7に示した各実施例のフローチャートでは、説明の便宜上ドットカウント数や、記録比率の値を1つにして説明してきたが、複数色のインクや複数の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置においては、各インク毎あるいは各記録ヘッドにドットカウンタを用意し、記録比率の閾値との比較などを各インク毎あるいは、各記録ヘッド毎に実行して判断するようにしても良い。また、単にドット数をカウントするのではなく、このドット数に記録ヘッドの温度や環境温度で重み付けしたり、記録デューティで重み付けしたりして、ドット数からある値に変換してカウントしていき、それらの値に対して閾値を設けるようにしても良い。更に上記実施例ではインクタンクの状態を推定するために、最も最近行われた吸引回復動作を判定することにしているが、これに限らず、記録ヘッドの走査回数や、先の吸引回復動作からの経過時間、もしくはこれらを組み合わせた形などで判定しても良い。本実施例では図−に示すように、負圧発生部材収納室と液体収納室とを持つインクタンクを用いることとしたが、液体収納室を持たず、インクタンク内全てが負圧発生部材であるようなインクタンクを用いても本発明の効果を得ることができる。
【0054】
(その他)
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク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を発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録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記録の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【0055】
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、同第4740796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。
【0056】
この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいず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(インク)が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて、書く沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印可することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。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(インク)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、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、さらに優れた記録を行うことが出来る。
【0057】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に記載されているような吐出口、液路電気熱変換体の組合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59―123670号公報や熱エネルギの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭59―138461号公報に基づいた構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことが出来るようになるからである。
【0058】
さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応して長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組み合わ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一個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【0059】
加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【0060】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定出来るので、好ましいものである。これらを具体的にあげれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体或いはこれとは別の加熱素子或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、記録とは別の吐出を行う予備吐出手段をあげることができる。
【0061】
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応して1個のみが設けられたもののほか、記録色や濃度を異にする複数のインクに対応して複数個設けられるものであっても良い。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては記録ヘッドを一体的に構成するか複数個によるかのいずれでも良いが、異なる色の複数カラー、または、混色によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明はきわめて有効である。
【0062】
さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以上で固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を行ってインク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、使用記録信号付与時にインクが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、インクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインク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インクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与によってはじめて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合のインクは、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また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、上述した各インクに対してもっとも有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【0063】
さらに加えて、本発明インクジェット方式の形態としては、コンピュータ等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、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【0064】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記録手段1から被記録材8へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録手段の吐出口22内の増粘・固着インクや気泡などをインクと共に排出させることで該吐出口内のインクをリフレッシュさせ、それによってインクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための吸引回復手段と、次の主走査方向への記録走査で、被記録材8に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段と、前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)によって、記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段とを具備する構成とすることにしたので、記録頁内での分割印字を、インクタンクからのインク供給が記録に間に合わなくなる記録比率の領域がある記録走査において実施することができ、インクタンクからのインクの供給不足により発生するバサ落ちを防止することが出来るインクジェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るインクジェット記録装置の概略構成を一部破断して示す斜視図である。
【図2】図1中の記録手段のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
【図3】本発明を適用したインクジェット記録装置の1実施例の制御システムの構成を例示するブロック図である。
【図4】1走査中における記録比率の局所性を例示する説明図である。
【図5】本発明を適用したインクジェット記録装置における記録比率を算出するための単位領域の一例を示す斜視図である。
【図6】本発明を適用したインクジェット記録装置の第1実施例における分割印字動作の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図7】本発明を適用したインクジェット記録装置の第2実施例における分割印字動作の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図8】吐出用液体収納容器の一例を示す断面図である。
【図9】吐出用液体収納容器の一例を示す断面図である。
【図10】本発明の実施の形態における記録ヘッドの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1、1A、1B、1C、1D ヘッドカートリッジ
2 キャリッジ
3 ガイドシャフト
4 主走査モータ
5 モータプーリ
6 従動プーリ
7 タイミング・ベルト
8 被記録媒体(被記録材)
9,10,11,12 搬送ローラ
13 記録ヘッド部
14 回復系ユニット
15 キャップ
16 吸引ポンプ
17 ブレードホルダー
18 ブレード
20 搬送モータ
21 吐出口面
22 吐出口
23 共通液室
24 液路
25 電気熱変換体
42 MPU
43 ROM
44 DRAM
45 ゲートアレイ
49 各種センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording unit to a recording medium, and more particularly to an ink jet recording apparatus that includes a recovery unit for refreshing ink in a recording unit discharge port.
[0002]
[Prior art]
Recording devices having functions such as printers, copiers, and facsimile machines, or recording devices used as output devices for complex electronic devices and workstations including computers and word processors are used for recording on paper or thin plastic sheets based on image information. It is configured to record an image on a material (recording medium). The recording apparatus can be classified into an ink jet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type, and the like according to a recording method.
[0003]
2. Description of the Related Art In a serial-type recording apparatus that employs a serial scan method in which a main scan is performed in a direction intersecting with a conveying direction (sub-scanning direction) of a recording material, the recording material is set at a predetermined recording position, and is then moved along the recording material. The image is recorded (main scanning) by a recording means mounted on a carriage that moves by moving the paper, a predetermined amount of paper is fed (pitch transport) after one line of recording is completed, and then the recording material is stopped again. On the other hand, by repeating the operation of recording (main scanning) the image of the next row, the recording of the entire recording material is performed.
[0004]
Among the above recording apparatuses, an ink jet recording apparatus (ink jet recording apparatus) performs recording by discharging ink from a recording unit (recording head) onto a recording material, and it is easy to make the recording unit compact. In addition, high-definition images can be recorded at high speed, the running cost is low, and the noise is small because of the non-impact method. In addition, there is an advantage that it is easy to record a color image using multicolor inks. Above all, a line-type apparatus using a line-type recording means in which a large number of ejection openings are arranged in the paper width direction can further increase the recording speed.
[0005]
In particular, an ink jet type recording means (recording head) for discharging ink by using thermal energy includes an electrothermal transducer, an electrode, and a liquid formed on a substrate through a semiconductor process such as etching, vapor deposition, or sputtering. By forming a road wall, a top plate, and the like, a device having a high-density liquid passage arrangement (discharge port arrangement) can be easily manufactured, and further downsizing can be achieved.
[0006]
The demand for the inkjet recording apparatus is increasing due to the various advantages described above. In particular, in color printing, the merits can be maximized. In general, an ink jet recording apparatus capable of performing color printing performs printing using four color inks of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and BK (black), and further includes photo cyan, In general, printing is performed using six color inks, which are two colors of photomagenta. Ink jet printers require ink tanks for storing and supplying such various inks. As the types of ink tanks, there are those that are individual for each color, those that integrate three or four colors, and the like.
[0007]
2. Description of the Related Art In general, a discharge liquid storage container (ink tank) used in an ink jet recording apparatus includes a liquid supply port for supplying ink to an ink jet head, and a discharge liquid storage container for supplying air having a volume commensurate with ink consumption. It has two openings with an air communication port for introduction into the inside.
[0008]
In the ejection liquid storage section having the two openings as described above, first, it is possible to supply ink stably without running out of ink to the inkjet head at the time of recording, and in various environmental changes during non-recording. Also, it is required to surely prevent ink leakage.
[0009]
In order to satisfy such demands, in an ink tank (discharge liquid storage unit) in which an absorber (negative pressure generating member) is internally provided, for example, a structure in which ink is satisfactorily led out is provided between the absorber and the supply port. There is known a discharge solution body storage section A having a configuration as shown in FIG. 8 in which a member having a higher capillary force than the absorber is arranged. This is a single-chamber ink container A in which an air communication port C is opened in a top wall B of a container A, an ink supply port E is opened in a bottom wall D, and a continuous porous member F is stored therein. The entire member G is disposed inside the container A so as to cover the ink supply port E.
[0010]
Further, as a configuration for improving the liquid storage efficiency, an air communication port C communicating with the atmosphere and an ink supply port E for supplying the liquid to the recording means are provided as shown in FIG. A discharge liquid storage unit that communicates with the pressure generation member storage chamber F via a communication path G at the bottom of the negative pressure generation member storage chamber and includes a liquid storage chamber H that is substantially closed except for the communication path is provided. Are known.
[0011]
Further, in the ink jet recording apparatus, as a supplementary means for supplying the discharge liquid (recording ink) from the discharge liquid storage section to the recording head, a suction including a cap covering the discharge port surface and a suction pump connected to the cap. Provision of a recovery mechanism has also been performed. The recovery operation by the individual suction recovery mechanisms is to forcibly suck ink from the inside of the ejection port of the recording head by the negative pressure generated by the suction pump, thereby discharging foreign matters such as bubbles and thickened ink in the ejection port. This is to refresh the ink in the ejection openings, thereby restoring a normal ejection state. Such suction recovery operation often has several types depending on the status of the print head. An example of the type of the suction recovery operation is a first suction recovery operation performed after the print head and the ink tank are mounted on the main body when the print head and the ink tank are separately packaged (also referred to as suction at the time of arrival). And a suction recovery operation after ink tank replacement (also referred to as ink tank replacement suction). In addition, there is a suction recovery operation (also referred to as normal suction) for eliminating non-discharge, distortion, and the like. For these, the suction amount and suction pressure are specified according to the required suction performance and the frequency of each suction operation, and when arranged in descending order of suction amount, suction at arrival, ink tank replacement suction, and normal suction are performed. Is common.
[0012]
In the above-described ink jet recording apparatuses, there are two major trends in recent years, namely, higher speed and higher image quality. As a technique for achieving each of them, for example, as means for achieving high speed, there is an increase in paper feeding / discharging or carriage moving speed, and more effectively, an increase in the number of discharge ports. For example, when printing is performed on one surface of a recording medium, if the number of ejection ports is doubled, the number of printing scans can be simply halved, and the time required for printing is halved.
[0013]
On the other hand, as means for achieving high image quality, further pursuit of fine droplets, that is, miniaturization of the discharge aperture and foaming energy is performed. The use of fine droplets can suppress the granularity (roughness in highlights and the like), diversify the dot arrangement in a certain area, and improve the overall gradation.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in response to such improvements in printhead technology, ink tanks, which are so-called consumables, are currently difficult to change, and as a result, the problem arises that the ink tanks do not sufficiently meet the performance required by the printhead. Have been.
[0015]
Normal recording heads extend from one base recording head to several recording heads. For example, from the basic head as shown in FIG. 10A (the number of discharge ports is set to 7 for convenience of explanation), the number of nozzles (the number of discharge ports) is increased to increase the speed (FIG. 10B). In addition, the hole diameter and the heater are downsized for higher image quality (FIG. 3C). The print head may evolve in this way, but as for the ink tank, a conventional model (the print head of FIG. 7A) and a succeeding model (the print heads of FIG. 7B and FIG. 7C). Often use the same thing. This is due to various factors such as cost, production line, and sales floor area. In such a case, all the recording heads are used with the ink tanks already in circulation.
[0016]
Here, an ink tank having a negative pressure generating member storage chamber and a liquid storage chamber as shown in FIG. 9 designed for the specifications required by the recording head of FIG. When the ink is attached to a head having an increased number of nozzles, such as the print head shown in (a), and suction is performed at the time of arrival, the ink flow rate at the time of suction is larger than that of the print head in FIG. It is necessary to supply the ink from the chamber to the negative pressure generating member storage chamber in an amount equal to or greater than the ability to supply ink (gas-liquid exchange is performed). It is used preferentially, and an air path (air path) is created between the liquid supply port and the atmosphere communication port. In this case, the supply of ink to the recording head, which is expected due to the operation of the suction operation, becomes insufficient. If printing is performed at a high density, the ink supply does not catch up with the printing and ink drops (basket drop) occurs. . Insufficient ink supply due to the occurrence of such an air path also occurs in an ink tank having only a negative pressure generating member storage chamber without a liquid storage chamber as shown in FIG.
[0017]
A similar phenomenon may occur even if the number of ejection ports of the recording head is not increased and the ejection port area is reduced as in the recording head of FIG. This is because the meniscus pressure resistance on the surface of the discharge port is increased by reducing the area of the discharge port. If the meniscus pressure resistance is large, the suction pressure may be too low to perform suction under the conventional suction conditions. In this case, it is necessary to increase the suction pressure (the negative pressure generated by the suction pump) to a higher negative pressure.
[0018]
As a result, the meniscus is broken, but at this time, a negative pressure is applied to the ink tank more than before, and the air path is easily formed as in the previous condition.
[0019]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a method in which, when the ink supply capacity of an ink tank is reduced by a suction recovery operation performed before recording, a load exceeding a certain flow rate is obtained. Inkjet recording device that prints without any ink recovery due to lack of ink supply by performing divided printing on recording data with a recording ratio above a certain value so that ink does not reach the ink tank Is to provide.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from a recording unit to a recording material, wherein a plurality of suctions for restoring and maintaining the ink ejection performance to a normal state. A recovery unit, an ink tank state estimating unit for estimating a state of the ink tank by the plurality of recovery units, and an ink amount per unit area applied to the recording material (recording ratio of the unit area) ) Is determined based on the ink tank state obtained by the ink tank state detector and the ink tank state obtained by the ink tank state detector and the detection value (recording ratio of the unit area) of the ink tank detector. And a division print determination unit for determining the
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using a serial printer having a plurality of recording heads as an example.
[0022]
According to an embodiment of the present invention, in an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording unit (recording head) to a recording material, suction recovery for restoring and maintaining the ink discharge performance to a normal state. Means and how much ink is to be supplied from the ink tank to the printhead in the next main scanning direction printing, by determining the amount of ink per unit area (recording ratio of the unit area) applied to the recording material. Split print determining means for determining whether or not to perform a print scan by dividing based on a detection value (recording ratio of a unit area) estimated by the ink amount detecting means to be detected; I do.
[0023]
According to the above, it is possible to perform divided printing within a recording page in a recording scan in which there is a recording ratio area where the ink supply from the ink tank cannot keep up with the recording, and the ink supply from the ink tank is insufficient. As a result, an ink jet recording apparatus capable of preventing a falling edge can be obtained.
[0024]
Further, as another embodiment of the present invention, in an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording unit (recording head) to a recording material, the ink discharging performance is restored to a normal state and maintained. A plurality of suction recovery means, an ink tank state estimating means for estimating what state the ink tank is in by the plurality of recovery means, and a print head from the ink tank in a printing scan in the next main scanning direction. The amount of ink to be supplied to the recording medium is estimated from the ink amount detecting means for detecting the amount of ink per unit area applied to the recording material (recording ratio of the unit area), and the detection by the ink amount detecting means is performed. A division print determining unit for determining whether or not to perform the print scan by dividing according to the value (print ratio of the unit area) is provided.
[0025]
According to the above, it is possible to determine whether or not to perform divided printing only after suction recovery that is strict for the ink tank, which enables an air path such as suction at the time of arrival or ink tank replacement suction as described above. It is performed only after a special suction recovery operation (such as suction recovery operation at arrival). Under normal usage conditions, it is possible to avoid a decrease in printing speed due to divided printing, and after a special suction recovery operation, it is possible to perform printing within the recording page. Since the divided printing is performed in the printing scan where there is a recording ratio area where the ink supply from the ink tank is not enough for the printing, the ink jet recording can prevent the ink drop from the ink supply from the ink tank. A device can be obtained.
[0026]
(Example 1)
The first embodiment relates to an ink-jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording unit (recording head) to a recording material, and a suction recovery unit for restoring and maintaining the ink discharge performance to a normal state. The amount of ink to be supplied from the ink tank to the print head in the next main scanning direction is determined by the amount of ink per unit area (recording ratio of the unit area) applied to the recording material. Divided print determination means for determining whether or not to perform print scanning in a divided manner based on the detection value (recording ratio of a unit area) of the ink amount detection means. This is to prevent the ink from dropping due to insufficient ink supply to the recording head.
[0027]
(Configuration of recording device)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main configuration of an embodiment of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1, a head cartridge 1 as a recording means is mounted on a carriage 2 so as to be exchangeable, and the head cartridge 1 has four head cartridges 1A and 1B each of which records with a different kind (color or the like) of ink. , 1C and 1D. Each of the cartridges 1A to 1D is provided with a connector for receiving a signal for driving the recording head unit. In the following description, when referring to the entirety of the recording means 1A to 1D or any one of them, the recording means (recording head or head cartridge) 1 will be simply referred to.
[0028]
The plurality of cartridges 1 are for recording with inks of different colors, and their ink tanks (FIG. 9) store different inks such as cyan, magenta, yellow, and black. Each recording means 1 is mounted on a carriage 2 so as to be exchangeable while being positioned. The carriage 2 has a connector holder (electric connection part) for transmitting a drive signal or the like to each recording means 1 via the connector. Is provided.
[0029]
The carriage 2 is guided and supported in the moving direction along a guide shaft 3 installed in the apparatus main body in the main scanning direction. The carriage 2 is driven by a main scanning motor 4 via a motor pulley 5, a driven pulley 6, and a timing belt 7, and its position and movement are controlled. The recording medium 8 such as a sheet or a thin plastic plate is conveyed (paper-fed) through a position (recording unit) facing the discharge port surface of the first recording head H1 by rotation of two sets of conveying rollers. The back surface of the recording medium 8 is designated by a platen (not shown) so that a flat recording surface can be formed in the recording section. In this case, each of the cartridges 1 mounted on the carriage 2 is held such that their discharge port surfaces protrude downward from the carriage 2 and become flat with the recording medium 8 between the two pairs of transport rollers. I have.
[0030]
The recording head 1 is an ink jet recording unit that discharges ink using thermal energy, and includes an electrothermal converter for generating thermal energy. Further, the recording head 1 performs recording by discharging ink from discharge ports by utilizing a pressure change generated by growth and shrinkage of bubbles caused by film boiling caused by thermal energy applied by the electrothermal transducer. .
[0031]
FIG. 2 is a schematic perspective view partially showing the main structure of the ink ejection unit 13 of the recording head 1. In FIG. 2, a plurality of discharge ports 22 are formed at a predetermined pitch on a discharge port surface 21 facing the recording medium 8 with a predetermined gap (about 0.5 to 2 [mm]). An electrothermal converter (heating resistor, etc.) 25 is provided along the wall surface of each flow path 24 communicating the chamber 23 with each discharge port 22 to generate energy of ink discharge amount. In this example, the recording head 1 is mounted on the carriage 2 in such a positional relationship that the ejection openings 22 are arranged in a direction intersecting the scanning direction of the carriage 2. In this manner, the corresponding electrothermal converter 25 is driven (energized) based on the image signal or the ejection signal to cause the ink in the flow path 24 to boil, and the ink is ejected from the ejection port 22 by the pressure generated at that time. The head 1 is configured.
[0032]
In the ink jet recording apparatus shown in FIG. 1, a home position of the carriage 2 is set on the left side of the drawing, and a recovery system unit 14 is provided near the home position. The recovery system unit 14 can be moved up and down in a position corresponding to each of the discharge port surfaces 21 of the head cartridges 1 at the home position, and rises up and comes into close contact with the respective discharge port surfaces 21 to discharge those discharge ports. Four caps 15 capable of closing (capping) the outlet 22 are provided. The cap 15 caps the ejection port surface 21 of each recording head 1 to prevent the ink from drying and evaporating (thickening and sticking of the ink) and adhering foreign matter such as dust near the ejection port 22. is there. Each of the caps 15 is connected to a suction pump 16 to perform a suction recovery operation for discharging ink from the discharge port 22 by operating the suction pump in a capping state. This suction recovery operation refreshes the ink in the discharge port by discharging the thickened / fixed ink and bubbles in the discharge port 22 together with the ink, thereby restoring and maintaining the ink discharge performance to a normal state. Is a processing operation.
[0033]
In FIG. 1, a blade 18 as a wiping member held by a blade holder 17 is provided at a portion on the recording area side of the recovery system unit 14. The blade 18 is for wiping and cleaning (cleaning) the discharge port surface 21 of each recording means (head cartridge) 1 by using relative movement with respect to the carriage 2 and is made of an elastic member such as rubber. I have. The blade 18 as a wiping member is made of a material having a lower hardness than the recording head 1 so as not to damage the discharge port surface 21. Further, in order to increase the tolerance for the relative positional relationship between the blade 18 and the recording head 1, the blade 18 is often made of an elastic member.
[0034]
In an ink jet recording apparatus, ink is evaporated and dried at an ejection port in which ink is not continuously ejected for a certain period of time, and as a result, a drop in ejection performance and a decrease in image quality of a recorded image may be caused. In order to prevent this, the ink jet recording apparatus discharges ink from the discharge port 22 at a predetermined place at a certain time interval irrespective of print data, and discharges the ink in the discharge port 22. A preliminary ejection operation for making fresh ink is performed. For this reason, an ink jet recording apparatus is sometimes provided with a preliminary discharge receiving section (not shown) for receiving ink discharged (discharged) in the above preliminary discharge operation.
[0035]
(Configuration of control system)
FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of a control system in an embodiment of the inkjet recording apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 3, reference numeral 41 denotes an interface for inputting a recording signal; 42, a microprocessor unit (MPU); 43, a program ROM for storing a control program executed by the MPU 42; This is a DRAM for storing various data such as recording data supplied to the head 1. The DRAM 44 can store (count) the number of recording dots and the recording time. A gate array 45 controls supply of print data to the print head 1 and is configured to control transfer of data between the interface 41, the MPU 42, and the DRAM 44.
[0036]
In FIG. 3, reference numeral 4 denotes a carrier motor (main scanning) for conveying the carriage 2 on which the recording head 1 is mounted, and reference numeral 20 denotes a conveying motor for conveying the recording material 8 such as recording paper. 46 is a head driver for driving the recording head 1, 47 is a motor driver for driving the transport motor 20, 48 is a motor driver for driving the carrier motor (main scanning motor) 4 49 Is a group of sensors for performing various detections. The sensor 49 is, for example, a sensor that detects the presence or absence of a recording material (paper or the like) 8, a sensor that detects that the carriage 2 is at the home position, a sensor that detects the temperature of the recording head 1, and the like. The presence or absence of the recording material 8, the position of the carriage 2, the environmental temperature, and the like can be recognized.
[0037]
1 and 3, when recording data is sent from the host via the interface 41, the recording data is temporarily stored in the DRAM 44 through the gate array 45. After that, the data in the DRAM 44 is converted from the raster data into an image image to be recorded by the recording head 1 by the gate array 45 and stored in the DRAM 44 again. The data is sent to the recording head 1 again by the gate array 45 via the head driver 46, and the recording is performed by discharging ink from the discharge port at the corresponding position. At this time, a counter for dots to be recorded on the gate array 45 is formed, and the dots to be recorded can be counted at high speed.
[0038]
The carrier motor (main scanning motor) 4 is operated via the motor driver 48, and the recording head is moved in the main scanning direction in accordance with the recording speed of the recording head 1, and recording in the main scanning is performed. When the main scanning recording is completed, the conveyance motor 20 is operated via the motor driver 47 for the conveyance motor, and the recording material 8 is conveyed by a predetermined pitch in the conveyance direction (sub-scanning direction) crossing the main scanning direction (paper). Send). Then, in order to print the next line, the carrier motor (main scanning motor) 4 is operated again via the motor driver 48 to move the printing head in the main scanning direction in accordance with the printing speed of the printing head 1. Printing in the main scanning (main scanning of the next line) is performed. Hereinafter, by repeating these operations, recording on the entire recording material 8 is performed.
[0039]
(Method of determining split printing)
A method of detecting the print ratio in each print scan will be described below. In counting the recording ratio during one scan (during one main scan), simply counting the number of dots to be printed for one scan may result in, for example, a case where dots are evenly distributed over the entire row and a case where dots are locally distributed. There are cases where dots are densely arranged, and it becomes impossible to distinguish and process these dots.
[0040]
4A and 4B are explanatory diagrams illustrating the locality of the recording ratio during one scan. FIG. 4A illustrates a case where the recording dots are arranged with a uniform duty, and FIG. 4B illustrates a case where the recording dots are locally high. It is a figure showing the case where it is arranged with duty. In FIG. 3, (a) and (b) both show a case in which dots are arranged in an area of 256 dots vertically and 3500 dots horizontally and the total number of dots recorded is 89600 dots, and FIG. In the area, dots are uniformly arranged at a duty of 10%. In FIG. 8B, 89600 dots are concentrated and arranged in a local area of 256 dots vertically and 350 dots horizontally in the recording area. I have. Accordingly, in FIG. 4B, the recording ratio is 100% in the local region, but in the region of 256 dots vertically and 3500 dots horizontally, the recording ratio is 10% as in FIG. turn into.
[0041]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a unit area for calculating a recording ratio in an ink jet recording apparatus to which the present invention has been applied. In the present embodiment shown in FIG. 6, a unit area for calculating the recording ratio is provided, whereby an area of one line (one line) by main scanning is divided into a plurality of unit areas, and the division is performed. The recording ratio is counted in each of the plurality of areas. In FIG. 5, the number of ejection ports for each color (each recording head 1) is 256, each unit area is an area of 256 dots vertically and 256 dots horizontally, and each unit area is numbered and distinguished. The total number of dots in this unit area is 256 × 256 = 65536 dots, and 65536 dots recorded in this unit area are calculated as a recording ratio of 100%.
[0042]
One of the determinations as to whether printing by the recording head 1 is performed for the number of discharge ports or limited to only the discharge side half of the discharge ports is used when the recording ratio is a predetermined value in the recording area of one main scan. The determination is made based on whether at least one unit area exceeds the number of the unit areas. The size of the unit area is not particularly limited to the size described above.
[0043]
FIG. 6 is a flowchart showing a control sequence of the division printing operation in the first embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. With reference to FIG. 6, division printing of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described. In FIG. 6, when a recording start command is received, a recording material 8 such as recording paper is fed, and data for one recording scan is obtained (step S101).
[0044]
Next, the process proceeds to step S102, and it is checked whether or not there is a unit area where the recording ratio exceeds 50% for each recording head 1. If there is no unit area exceeding 50%, the process proceeds to step S103, where printing scan for the ejection ports is performed, and then conveyance (paper feeding) for the number of ejection ports is performed (step S104). On the other hand, if there is at least one print area exceeding 50%, of the print data, the print scan of the data on the discharge side is performed (step S105), and the recording material 8 is moved in the transport direction (sub-scan direction) crossing the main scan direction. The paper is conveyed (paper feed) by a pitch corresponding to the width (half of the number of ejection ports) recorded in the scanning direction (step S106). Next, the printing scan of the remaining half on the paper feed side of the previous print data is performed (step S107). The recording material 8 is further conveyed (paper feed) by a pitch corresponding to the width of recording (half the number of ejection ports) in the conveying direction (sub-scanning direction) crossing the main scanning direction (step S108).
[0045]
Next, in step S109, it is determined whether or not recording for one page has been completed. If recording for one page has been completed, the recording paper (recording material) 8 is discharged. If the recording of the page has not been completed yet and the recording is to be continued, the operations in steps S101 to S109 are repeated until the recording of the page is completed.
[0046]
According to the embodiment described above, in an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from the recording means 1 to the recording material 8, the thickened / fixed ink, air bubbles, and the like in the discharge port 22 of the recording means are used as ink. And ink recovery means for restoring and maintaining the ink ejection performance to a normal state by discharging the ink in the ejection openings, and a recording scan in the next main scanning direction. Recording is performed by an ink amount detecting unit (step S102) for detecting an ink amount per unit area (unit area recording ratio) applied to the material 8, and a detection value (unit region recording ratio) of the ink amount detecting unit. Since it is configured to include a division print determination unit for determining whether to perform the scan in a divided manner, the division print in the recording page is performed from the ink tank. Can link supply is performed in the recording scanning in an area of the recording ratios no longer time for the recording, it is possible to prevent the Vasa drop caused by insufficient supply of ink from an ink tank an ink jet recording apparatus can be obtained that can.
[0047]
(Second embodiment)
The configuration of the recording apparatus and the configuration of the control system used in this embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0048]
The second embodiment is directed to an ink-jet recording apparatus which performs recording by discharging ink from the recording means 1 (recording head 1) to the recording material 8 in order to recover and maintain the ink discharge performance to a normal state. Suction recovery means, ink tank state estimation means for estimating the state of the ink tank by the plurality of recovery means, and how long the ink tank moves from the ink tank to the printhead in the next main scanning direction printing scan. Is estimated from the ink amount detecting means for detecting the amount of ink per unit area applied to the recording material 8 (the recording ratio of the unit area), and the detection value of the ink amount detecting means ( Division print determining means for determining whether or not to perform the print scan in accordance with the print ratio of the unit area). It is intended to prevent the Basa drop caused by the ink supply shortage.
[0049]
(Method of determining split printing)
FIG. 7 is a flowchart showing a control sequence of the division printing operation in the second embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. In the case of the first embodiment shown in FIG. 6, regardless of what kind of suction recovery operation is performed, the divided printing operation is always performed in response to a print command of print data having a print ratio that is equal to or higher than a certain fixed value. However, as described above, the suction recovery operation has a plurality of types according to the required recovery performance, and in the suction recovery during the normal printing, it is rare that the suction is so strong that an air path is formed in the ink tank. As described above, in many cases, a severe suction recovery is performed for the ink tank such that an air path can be formed by suction at arrival or ink tank replacement suction. This is because it is assumed that the ink is not supplied to the recording head at all at the time of arrival suction and ink tank replacement suction. In some cases, a suction recovery operation may be performed. In such a suction, if the suction is performed at the same strength as the normal suction, an increase in the suction amount leads to an increase in the suction recovery time. Pressure) to a higher negative pressure to shorten the time.
[0050]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, a step S100 for determining what kind of suction is the most recent suction recovery operation is additionally inserted. If it is determined in step S100 that the most recently performed suction is, for example, normal recovery suction that does not generate an air path, a normal printing operation (steps S112 to S114) is performed to generate an air path. In the case of such suction recovery (suction upon arrival, ink tank replacement, etc.), data for one print scan is obtained in step S101, and then the process proceeds to step S102, where printing is performed for each print head 1. It is configured to check whether there is a unit area whose ratio exceeds 50%. The second embodiment shown in FIG. 7 is different from the first embodiment in FIG. 6 in the above points, and has substantially the same configuration as the first embodiment in other points.
[0051]
That is, also in the second embodiment of FIG. 7, in step S102, it is checked whether or not there is a unit area in which the recording ratio exceeds 50% for each recording head 1. If there is no unit area in which the recording ratio exceeds 50%, step S103 is performed. If there is at least one print area exceeding 50%, the print scan of the half of the print data on the discharge side is performed (step S105), and thereafter the same flow as in the first embodiment is performed. It is configured so that Therefore, in the second embodiment of FIG. 7, the same parts as those of the first embodiment of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0052]
According to the embodiment described above, in an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from the recording means 1 to the recording material 8, the thickened / fixed ink, air bubbles, and the like in the discharge port 22 of the recording means are used as ink. What is the most recent suction recovery operation and the suction recovery means for refreshing the ink in the discharge port by discharging together with the ink, thereby restoring and maintaining the ink discharge performance to a normal state. Suction recovery determining means for determining whether or not the ink amount has been detected, and ink amount detecting means for detecting an ink amount per unit area (recording ratio of a unit area) applied to the recording material 8 in a recording scan in the next main scanning direction. Divided print determining means for determining whether or not to perform divided print scans based on a detection value (recording ratio of a unit area) of the ink amount detecting means. Since the be, will be determined whether that can Airpass such as arrival time of the suction or ink tank replacement suction described above, the only division printing even after a severe suction recovery for the ink tank. In this way, the divided printing is performed only after a special suction recovery operation (such as a suction recovery operation at the time of arrival). Divided printing can be performed in a print scan in which there is a print ratio area where the ink supply from the ink tank cannot keep up with the printing within the page, and it is possible to prevent ink dropping caused by insufficient ink supply from the ink tank. A possible ink jet recording apparatus is obtained.
[0053]
In the flowcharts of the respective embodiments shown in FIGS. 6 and 7 described above, the dot count number and the value of the recording ratio are described as one for convenience of explanation, but a plurality of color inks and a plurality of recording heads are used. In the ink jet recording apparatus, a dot counter may be prepared for each ink or each recording head, and a comparison with a threshold value of the recording ratio may be performed for each ink or each recording head to make the determination. Also, instead of simply counting the number of dots, the number of dots is weighted by the temperature of the print head or the environmental temperature, or weighted by the print duty, and converted from the number of dots to a certain value and counted. , A threshold may be provided for these values. Further, in the above embodiment, in order to estimate the state of the ink tank, the most recently performed suction recovery operation is determined. However, the present invention is not limited to this. May be determined based on the elapsed time of or the combination thereof. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an ink tank having a negative pressure generating member storage chamber and a liquid storage chamber is used, but the liquid storage chamber is not provided, and the entire inside of the ink tank is a negative pressure generation member. The effect of the present invention can be obtained even when a certain ink tank is used.
[0054]
(Other)
In addition, the present invention includes a unit (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for performing ink ejection, particularly in an ink jet recording system, and the ink is used by the thermal energy. The present invention brings about an excellent effect in a recording head and a recording apparatus of a type that causes a change in the state. This is because according to such a method, it is possible to achieve high density and high definition of recording.
[0055]
Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796.
[0056]
This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or the liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding the boiling to be written to the electrothermal transducer, the thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording is performed. This is effective because film boiling occurs on the heat-acting surface of the head, and as a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal one-to-one can be formed. By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is in a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
[0057]
As a configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path) of a discharge port and a liquid path electrothermal converter as described in each of the above-mentioned specifications, a heat acting section A configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which is disposed in a bending region, is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, or an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is discharged. The effect of the present invention is effective even if the configuration is based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461, which discloses a configuration corresponding to each section. That is, according to the present invention, recording can be reliably and efficiently performed regardless of the form of the recording head.
[0058]
Further, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium on which a recording apparatus can record. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by combining a plurality of recording heads, or a configuration as a single recording head that is integrally formed.
[0059]
In addition, even with the serial type printer as in the above example, the recording head fixed to the main unit or attached to the main unit enables electrical connection with the main unit and supply of ink from the main unit. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head or a cartridge-type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself is used.
[0060]
Further, it is preferable to add a discharge recovery means for the print head, a preliminary auxiliary means, and the like as the configuration of the printing apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. To be more specific, pre-heating is performed by using a capping unit, a cleaning unit, a pressurizing or suctioning unit, an electrothermal converter or another heating element or a combination thereof for the recording head. Means and preliminary ejection means for performing ejection other than recording.
[0061]
Regarding the type or number of print heads to be mounted, for example, only one print head is provided corresponding to a single color ink, and a plurality of print heads are provided corresponding to a plurality of inks having different print colors and densities. May be used. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus may be either a single recording head or a plurality of recording heads, but includes at least one of a plurality of different colors or a full-color recording mode of mixed colors. The present invention is extremely effective for such a device.
[0062]
In addition, in the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but an ink that solidifies at room temperature or higher and that softens or liquefies at room temperature may be used, or In general, in the ink jet method, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. A liquid may be used. In addition, in order to positively prevent temperature rise due to thermal energy by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or to prevent evaporation of the ink, the ink is solidified in a standing state and heated. May be used. In any case, the application of heat energy causes the ink to be liquefied by application of the heat energy according to the recording signal and the liquid ink to be ejected, or to start to solidify when it reaches the recording medium. The present invention is also applicable to a case where an ink having a property of liquefying for the first time is used. In such a case, the ink is held in a state of being held as a liquid or solid substance in the concave portion or through hole of the porous sheet as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. Alternatively, it may be configured to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
[0063]
In addition to the above, the inkjet system of the present invention may be used as an image output terminal of an information processing device such as a computer, a copying device combined with a reader or the like, or a facsimile device having a transmission / reception function. And so on.
[0064]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the ink jet recording apparatus for performing recording by discharging ink from the recording means 1 to the recording material 8, the thickened / fixed ink in the discharge port 22 of the recording means is provided. Suction recovery means for refreshing the ink in the discharge port by discharging ink and bubbles together with the ink, thereby recovering and maintaining the ink discharge performance to a normal state, and recording in the next main scanning direction An ink amount detecting unit that detects an ink amount per unit area (recording ratio of a unit area) applied to the recording material 8 by scanning, and a detection value (recording ratio of the unit region) of the ink amount detecting unit, Since it is configured to include divided print determining means for deciding whether or not to perform the recording scan in a divided manner, divided printing within a recording page is performed by an ink tank. Can click supply is performed in the recording scanning in an area of the recording ratios no longer time for the recording, it is possible to prevent the Vasa drop caused by insufficient supply of ink from an ink tank an ink jet recording apparatus is provided which can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention, with a part thereof cut away.
FIG. 2 is a partial perspective view schematically illustrating a structure of an ink ejection unit of a recording unit in FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of a control system of an embodiment of the inkjet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating locality of a recording ratio during one scan.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a unit area for calculating a printing ratio in an inkjet printing apparatus to which the present invention has been applied.
FIG. 6 is a flowchart showing a control sequence of a division printing operation in the first embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a flowchart showing a control sequence of a division printing operation in a second embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a discharge liquid storage container.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of a liquid storage container for ejection.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a recording head according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1A, 1B, 1C, 1D head cartridge
2 carriage
3 Guide shaft
4 Main scanning motor
5 Motor pulley
6 driven pulley
7 Timing belt
8 Recording medium (recording material)
9,10,11,12 Transport roller
13 Recording head
14 Recovery unit
15 caps
16 Suction pump
17 Blade holder
18 blades
20 Transport motor
21 Discharge port surface
22 outlet
23 Common liquid chamber
24 fluid paths
25 Electrothermal converter
42 MPU
43 ROM
44 DRAM
45 Gate Array
49 Various sensors

Claims (6)

記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
インクの吐出性能を正常な状態に回復させかつ維持するための複数の吸引回復手段と、
インクタンクが前記複数の回復手段によりどのような状態にあるかを推定するためのインクタンク状態推定手段と
被記録材に付与される単位面積あたりのインク量(単位領域の記録比率)を検出するインク量検出手段と
前記インクタンク状態判定手段により得られるインクタンク状態と前記前記インク量検出手段の検出値(単位領域の記録比率)とによって記録走査を分割して行うか否かを決定するための分割印字決定手段
とを有すること特徴とするインクジェット記録装置。
In an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording unit to a recording material,
A plurality of suction recovery means for recovering and maintaining the ink ejection performance to a normal state,
Ink tank state estimating means for estimating the state of the ink tank by the plurality of recovery means and detecting the amount of ink per unit area (recording ratio of the unit area) applied to the recording material. In order to determine whether or not to perform divided printing scan based on the ink tank state obtained by the ink amount detecting means and the ink tank state determining means and the detection value (printing ratio of the unit area) of the ink amount detecting means. An ink jet recording apparatus comprising:
前記インク量を検出するインク量検出手段が、インク吐出ドット数をカウントするドットカウント手段であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。2. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said ink amount detecting means for detecting the ink amount is a dot counting means for counting the number of ink ejection dots. 前記インクタンク状態推定手段として、前記複数の回復手段のうち、最も最近行われた吸引回復動作がいかなる物であったかを判断するインクタンク状態判定手段であることを特徴とする請求項1ないし2に記載のインクジェット記録装置。3. The ink tank state estimating means according to claim 1, wherein said ink tank state estimating means is an ink tank state judging means for judging what kind of suction recovery operation was most recently performed among said plurality of recovery means. The inkjet recording apparatus according to any one of the preceding claims. 前記インクタンク状態推定手段として、吸引回復が行われた後の経過時間をカウントするタイムカウント手段であることを特徴とする請求項1ないし2に記載のインクジェット記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said ink tank state estimating means is a time counting means for counting an elapsed time after the suction recovery is performed. 請求項1に記載のインクタンクにおいて、大気と連通する大気連通部と、記録手段に対し液体を供給するための液体供給口と、内部に負圧発生部材を収納した負圧発生部収納室と
を備えたことを特徴とするインクタンク。
2. The ink tank according to claim 1, further comprising: an air communication portion that communicates with the atmosphere; a liquid supply port for supplying a liquid to the recording unit; and a negative pressure generation unit storage chamber that stores a negative pressure generation member therein. An ink tank comprising:
請求項1に記載のインクタンクにおいて、大気と連通する大気連通部と記録手段に対し液体を供給するための液体供給口とを備え内部に負圧発生部材を収納した負圧発生部材収納室と、前記負圧発生部材収納室と底部の連通路を介して連通するとともに、前記連通路を除いて実質的に密閉である液体収納室と、
前記負圧発生部材収納室と前記液体収納室とを仕切る隔壁と、
を備えたことを特徴とするインクタンク。
2. The ink tank according to claim 1, further comprising: a negative pressure generating member storage chamber that includes an air communication portion that communicates with the atmosphere and a liquid supply port that supplies a liquid to the recording unit, and stores a negative pressure generating member therein. A liquid storage chamber that communicates with the negative pressure generating member storage chamber via a communication path at the bottom and is substantially sealed except for the communication path;
A partition wall separating the negative pressure generating member storage chamber and the liquid storage chamber,
An ink tank comprising:
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