JP2004306438A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクの特性の異なる複数のインクを搭載したプリンタの予備吐出の間隔は、最も短い間隔が要求されているインクに設定されていることから、他のインクからみると、必要以上に予備吐出が行われインクの寿命が短かく印字スピードが遅いものとなっていた。
【解決手段】、インクカートリッジ７に収容されているインクの種類をＩＣメモリチップ２７から読み出して、そのインク特性に合わせた予備吐出時間を判別部６９によって判別し、ヘッド回復駆動制御部６６によりインク吸引機構を駆動する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドのインクノズル内で増粘または膜化したインクを拡散する動作をインク吐出動作に先立って適切に行なうことの可能なインクジェットヘッドとその駆動方法に関する。さらに詳しくは、インクの種類に対応してインクジェットヘッドのメンテナンスを行うための予備吐出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にインクジェットプリンタには、ヘッドを駆動しない状態で長時間プリンタを放置した場合、ヘッド先端のインクノズルよりインクの溶媒である水分等が蒸発することにより、インクノズル内のインクの粘度が上昇してノズルが目詰まり状態となる課題を有していることが知られている。
【０００３】
また、インク粘度が上昇することにより、インクノズルに対するインクのリフィル速度が遅くなり、吐出インク液滴量に対してリフィル量が追いつかないことから、インクの中に気泡が混入しインク液滴が吐出されない不吐出状態とな課題を有していることが知られている。
【０００４】
そして、その対策案としては、印刷開始前、ないしは印刷の休止期間中にインク液滴を数発吐出する動作、いわゆる予備吐出を行っていることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８５１５０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来の技術では、以下の問題点が指摘される。予備吐出動作については、印刷に寄与しない不要インクの消費量が著しく多く、インクの寿命が短いという課題と、予備吐出を行うためにヘッドを印刷領域以外の場所へ随時移動待避する必要があり印刷時間が長くなるという課題が有った。
【０００７】
また、予備吐出の間隔は、吐出するインクの種類に応じて異なるものであり、例えば最近多く使用されてきている顔料系のインクが知られているが、この顔料系のインクは染料系のインクよりも目詰まりし易いことから、頻繁に予備吐出を行う必要がある。従って、顔料系及び染料系のどちらのインクも使用可能なプリンタにする為には、メンテナンス頻度の高い顔料系のインクに合わせてプリンタの諸条件が設定されている。
【０００８】
しかし、このプリンタで染料系のインクを使用する場合、必要以上に予備吐出が行われるので、染料系インクのみを使用するプリンタに比して、インクの寿命が短かく印刷時間が長くかかることから印字スピード遅いものとなり、文書等を多量に印刷するユーザーには不向きなものであった。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、メンテナンスの異なる複数のインクをそのインクに最適な条件でメンテナンスを行なうことにより、インク不吐出や異常吐出による印刷の不具合を生じず、安定的なインクの吐出を可能とするプリンタのインク寿命を長く、印刷時間を短かくすることにより更に機能の向上したインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のインクジェットプリンタは、インクを吐出するインクノズルを備えたインクジェットヘッドと、前記インクを収容しているインクジェットカートリッジと、前記インクカートリッジに収容されているインクの種類を判別するインク判別手段と、非印字時に前記インクジェットヘッドの前記インクノズルから前記インクを所定量排出させる予備吐出手段と、前記予備吐出手段による吐出処理の実行を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記インク判別手段によって判別された前記インクの種類に応じて吐出量若しくは予備吐出するまでの所定の時間の少なくとも一方若しくは両方が異なることを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、特性の異なるインクを使用してもそのインクを判別手段が判別して最適の条件で予備吐出することができるので、予備吐出によるインクの消耗を最適化することができると共に最適の印刷速度を得ることができる。
【００１２】
また、前記インクカートリッジは、収容している前記インクの種類を格納する格納部を備え、前記インク判別手段は、前記格納部のデータを読み取るデータ読取手段を備えていることが望ましい。
【００１３】
更には、前記判別手段は、外部から入力できる入力部を備えていることも望ましい。
【００１４】
また更には、前記インクカートリッジは、収容している前記インクの種類ごとに識別される識別手段が形成されたカートリッジケースを備え、前記インク判別手段は、前記識別手段を識別可能な検出手段若しくは前記識別手段によって作動される検出手段を備えていることも、インクカートリッジをセットするだけでよいことから操作が簡単になる効果もあり望ましいものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明のインクジェットプリンタを説明する。
（全体構成）
図１は本発明を適用したインクジェットプリンタを示す斜視図、図２は図１に示す装置の主要部分を反対側からみた場合の斜視図である。
【００１６】
これらの図に示すように、インクジェットプリンタ１は、インク液滴を吐出する記録ヘッド３と、記録ヘッド３が搭載されたキャリッジ２と、キャリッジ２を矢印Ａで示す走査方向に移動させる移動機構４と、記録ヘッド３にインクを供給するインク供給機構１０を有している。
【００１７】
記録ヘッド３は、インクを吐出する複数のノズル３１が形成された長方形のノズル形成面３２を備えている。このノズル形成面３２は、キャリッジ２に形成した矩形開口３０から露出している。
【００１８】
図２に示すように、キャリッジ２を移動させる移動機構４は、ガイド軸４５と、駆動側プーリ４３および従動側プーリ４４の間に架け渡されたタイミングベルト４１と、駆動側プーリ４３を回転駆動するキャリッジモータ４２を備えている。キャリッジ２の下面部はガイド軸４５に対して摺動自在に支持されていると共に、タイミングベルト４１に連結されている。従って、キャリッジモータ４２によってタイミングベルト４１を回転移動させると、キャリッジ２はガイド軸４５に沿って走査方向Ａに移動する。
【００１９】
このように走査方向Ａにキャリッジ２を移動させながら、インク供給機構１０から供給されたインクを記録ヘッド３のノズル３１から吐出する。ノズル形成面３２に対峙する位置には記録紙１４が搬送され、吐出したインク液滴により記録紙１４の表面に印刷が行われる。
【００２０】
インク供給機構１０は、インクジェットプリンタ１の装置本体１２に形成されたインクカートリッジ装着部１３に着脱可能に装着されたインクカートリッジ７と、キャリッジ２に搭載された圧力減衰器９と、インクカートリッジ７と圧力減衰器９との間を接続したインク供給管８を有している。
【００２１】
ここで、矢印Ｃで示すキャリッジ２のホームポジションに対峙する位置には、ヘッドメンテナンスユニット５が配置されている。このヘッドメンテナンスユニット５は、記録ヘッド３の回復処理を行うためのヘッド回復機構として、ヘッド拭き取り機構５２とインク吸引機構５５を備えている。
（インク吸引機構）
インク吸引機構５５は、記録ヘッド３がホームポジションＣに移動したときに記録ヘッド３のノズル形成面３２を覆うキャップ５６を備えている。キャップ５６は、キャリッジ２が記録領域Ｂを移動している間はユニットケース５０の側に退避した位置にある。キャリッジ２がホームポジションＣまで移動すると、キャップ５６はユニットケース５０から前方に突出した位置に切り換わり、記録ヘッド３のノズル形成面３２を覆った状態になる。
【００２２】
このキャップ５６の内側は、ユニットケース５０に取り付けられたモータ５１によって作動するポンプ５７で減圧される。従って、キャップ５６がノズル形成面３２に被された状態でポンプ５７を作動させることにより、インクノズル３１からインクを吸引排出するインク吸引処理（回復処理）を行うことができる。その結果、記録ヘッド３の内部の気泡や粘度の高まったインクを除去することができるので、記録ヘッド３の内部のインクの状態を適切な状態に回復させることができる。
（ヘッド拭き取り機構）
図２に示すように、ヘッド拭き取り機構５２は、弾性変形可能なブレード５３と、ブレード５３を保持したブレード保持部材５４を備えている。ブレード保持部材５４は、ユニットケース５０内に配置された歯車列等の伝達機構（図示せず。）を介して、ユニットケース５０に取り付けられたモータ５１によって移動して、ユニットケース５０内に退避した状態、およびユニットケース５０から突出した状態に切り換わる。ブレード５３がユニットケース５０から突出した状態になると、キャリッジ２が印刷領域ＢからホームポジションＣに移動したときにブレード５３の先端部分がノズル形成面３２に接触して、これらに付着したインクや紙粉等が拭き取られる。
（インク供給機構）
図３は、インク供給機構１０の詳細図を示すが、インクジェットプリンタ１の装置本体１２に形成されたインクカートリッジ装着部１３に着脱可能に装着されたインクカートリッジ７には、そのケース前端部分に収容されているインクの種類等が記録されたＩＣメモリチップ２７が内蔵されている。このＩＣメモリチップ２７内には、少なくとも、インクの種類、インクの色等が記録されている記録領域７５と、使用可能量に関する情報の記録領域７４と、当該インクカートリッジ７のインクの消費履歴情報の記録領域７６が形成されている。また、ＩＣメモリチップ２７に形成されている情報読み出し・書き込み用の端子部７２はインクカートリッジケース７１に形成された開口部７３から露出している。
【００２３】
この構成のインクカートリッジ７が装着されるインクカートリッジ装着部１３には、インク供給針３３が配置されており、インクカートリッジ７をインクカートリッジ装着部１３に装填するとこのインク供給針３３がインク取出し口２３に差し込まれて、インクカートリッジ７から記録ヘッド３に向けてインクが供給される。
【００２４】
また、インクカートリッジ装着部１３には、装着されたインクカートリッジ７のＩＣメモリチップ２７の端子部７２に接続する情報読み出し・書き込み用コネクタ３５が配置されている。
（駆動制御系）
一般に知られているように、インクジェットプリンタ１における記録ヘッド３の印刷動作、記録紙１４の搬送機構（図示せず）の動作、およびインク吸引機構５５、ヘッド拭き取り機構５２等の動作部分の駆動制御は、マイクロコンピュータを中心として構成される駆動制御装置６０を中心に行われる。このような駆動制御装置６０では、ＲＯＭに予め格納されている制御プログラムに従って、ＲＡＭ内の作業領域等を用いて、ＣＰＵの制御の下に、各部分の駆動を制御する。
【００２５】
図４には、本発明の対象となるインク吸引機構５５によるヘッド回復処理のために実行される制御を機能ブロックの形態で示してある。この図に示すように、印刷駆動制御部６１はドライバ６２を介して、キャリッジモータ４２、記録ヘッド３を駆動制御し、所望の印刷を記録紙上に形成する。搬送制御部６３は、この印刷動作に連動して、ドライバ６４を介して搬送モータ等の記録紙搬送機構６５を駆動制御する。
【００２６】
ヘッド回復駆動制御部６６はドライバ６７を介して、モータ５１等から構成されるインク吸引機構５５によるヘッド回復処理の駆動制御を行う。このヘッド回復駆動制御部６６は、基本的には、ヘッド回復指令部６８からのヘッド回復指令に基づきヘッド回復処理を実行する。本例のヘッド回復指令部６８は、最後のヘッド回復処理が行われた後からの経過時間Ｔｃ１が予め定めた第１の時間Ｔ１を超えると、記録ヘッド３による印刷が行われていない時にヘッド回復指令をヘッド回復駆動制御部６６に出力する。
【００２７】
本発明の予め定めた第１の時間Ｔ１は、インクカートリッジ７のインクの種類によって定められるものであり、インクカートリッジ７のＩＣメモリチップ２７の情報は情報読み出し・書き込み用コネクタ３５をへて情報読取部７０に読み取られ、読み取られた情報は情報記録部７０ａに記録される。
【００２８】
この情報記録部７０ａの情報により経過時間Ｔｃ１によりヘッド回復駆動制御部６６を出力するか否かを判別する判別部６９によって判別される。
（ヘッド回復処理動作）
次に、本例のインクジェットプリンタ１におけるインク吸引機構５５によって行われるヘッド回復処理動作を説明する。
【００２９】
インクカートリッジ７をインクカートリッジ装着部１３に装着すると、ＩＣメモリチップ２７の端子部７２が、インクカートリッジ装着部１３に設けられている情報読み出し・書き込み用コネクタ３５と接続し、少なくともインクの種類、インクの色、使用可能な量等の情報がプリンタ情報読取部に伝えられるとともに記録部に格納される。
【００３０】
そして、そのデータは判別部で所定時間等が決定されるが図５のフローチャートを使用して説明する。
【００３１】
まず、電源投入時の初期処理では、ステップＳＴ２において、装着されているインクカートリッジのインクが染料系のインクか顔料系のインクが判断され、染料系であれば予備吐出周期Ｔ１が所定周期Ｔ及びそのときの吐出回数ｎ１所定回数Ｎに入力される（ステップＳＴ３）。もし、インクカートリッジのインクが顔料系であるならば、染料系の周期Ｔ１より短いＴ２が所定周期Ｔに入力され、また、染料系の吐出回数ｎ１より多い吐出回数ｎ２が所定回数Ｎに入力される（ステップＳＴ４）。
【００３２】
インク吸引機構５５による最後のインク吸引処理（ヘッド回復処理）からの経過時間Ｔｃ１が所定の時間Ｔを超えていればインク吸引によるヘッド回復処理を行う（ステップＳＴ６）。ヘッド回復処理後は、経過時間Ｔｃ１を計数するためのタイマ機能をリセットして、再び、当該経過時間の計数を零から再開する。
【００３３】
上記例は、印字ヘッドによる印刷が所定時間実施されなかった場合に行われなかった場合を例にして説明したが、回復処理は印字中でも行われることが一般に知られている。この場合であっても、ステップＳＴ２、ステップＳＴ３、ステップＳＴ４に相当するステップを回復処理前の工程に挿入して、所定時間や所定回数にそのインクの特性に合わせた時間や回数を入力して回復処理を行う。
【００３４】
上記構成により、回復処理条件の異なるインクを搭載可能なインクジェットプリンタにおいて、それぞれのインクの特性に合わせて回復処理を行うことから、回復処理による印刷に要しないインク量を必要且つ充分の量に少なくできるので、インクカートリッジの寿命を延ばすことが可能となった。同様に、回復処理条件による印字スピードの低下も必要以上に低下することもなくなり、結果として従来に比して印字スピードの向上したインクジェットプリンタを提供することが可能となった。
（インク供給機構の別の例）
前述のインク供給機構１０は、インクカートリッジ７にインクの種類等が記録されたＩＣメモリチップ２７が内蔵されており、インクカートリッジ７が装着されるインクカートリッジ装着部１３には、装着されたインクカートリッジ７のＩＣメモリチップ２７の端子部７２に接続する情報読み出し・書き込み用コネクタ３５が配置されている例をしめしているが、上述の実施の形態に限られることなく，種々の変更を行うことができる。
【００３５】
例えばプリンタに設けられたスイッチによってインクの種類を入力することも可能である。この場合、インクカートリッジが装着されたことが検出したなら、染料系か、顔料系を識別させるスイッチをオペレータに入力させる。必ず入力するように、入力しない場合には注意を促すランプ等を点灯すると共に次のステップに進めないようにしておくことが望ましい。この場合、インクカートリッジのＩＣや装着部のＩＣのコネクタを不要とし、更にはプリンタの他のスイッチの組み合わせ等により可能となることから廉価なものにすることが可能となる。
【００３６】
また、図６のようにインクカートリッジに被検出部の突起７８ａ、７８ｂを設け、キャリッジ２１側にその突起７８ａ、７８ｂを検出するセンサー７７を設けても構わない。この場合、例えば染料系の被検出部７８のみの１個、顔料系の被検出部は突起７８ａ、７８ｂの２個のように被検出部の数、あるいは、隣り合う突起７８ａ、７８ｂの間隔等を変えることにより、識別することも可能である。この場合においては、インクカートリッジの有無や、インクの色の識別をも行いえることから、上述の他の形態と同様に廉価と共に、キャリッジ２１の走査で確認及び判別することが可能となる。
【００３７】
更には、図示していないが、顔料系のインクカートリッジが装着されたときのみスイッチが入る構造でも構わなく、更には、顔料系のインクカートリッジが装着された時のみ被検出端子が検出される構造でも構わない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本例のインクジェットプリンタは、インクを吐出するインクノズルを備えたインクジェットヘッドと、前記インクを収容しているインクジェットカートリッジと、前記インクカートリッジに収容されているインクの種類を判別するインク判別手段と、非印字時に前記インクジェットヘッドの前記インクノズルから前記インクを所定量排出させる予備吐出手段と、前記予備吐出手段による吐出処理の実行を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記インク判別手段によって判別された前記インクの種類に応じて吐出量若しくは予備吐出するまでの所定の時間の少なくとも一方若しくは両方が異なることを可能としたことにより、特性の異なるインクを使用してもそのインクを判別手段が判別して最適の条件で予備吐出することができるので、予備吐出によるインクの消耗を最適化することができると共に最適の印刷速度を得ることができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置の主要部を示す斜視図である。
【図３】図１のインク供給機構１０の詳細図である。
【図４】図１のインクジェット記録装置の駆動制御系により実現される機能をブロック単位で示す機能ブロック図である。
【図５】図１の装置のインク吸引機構によるヘッド回復処理のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施の形態のインク供給機構の説明図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ キャリッジ
３ 記録ヘッド
７ インクカートリッジ
１０ インク供給機構
１２ 装置本体
１３ インクカートリッジ装着部
２７ ＩＣメモリチップ
３１ インクノズル
３２ ノズル形成面
３５ 情報読み出し・書き込み用コネクタ
５２ ヘッド拭き取り機構
５３ ブレード
５４ ブレード保持部材
５５ インク吸引機構
５６ キャップ
５７ ポンプ
６０ 駆動制御装置
６１ 印刷駆動制御部
６６ ヘッド回復駆動制御部
６８ ヘッド回復指令部
６９ 経過時間判定部（印刷量判定部）
７０ 判別部
７２ 端子部

Claims (4)

1. インクを吐出するインクノズルを備えたインクジェットヘッドと、
   前記インクを収容しているインクジェットカートリッジと、
   前記インクカートリッジに収容されているインクの種類を判別するインク判別手段と、
   非印字時に前記インクジェットヘッドの前記インクノズルから前記インクを所定量排出させる予備吐出手段と、
   前記予備吐出手段による吐出処理の実行を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記インク判別手段によって判別された前記インクの種類に応じて吐出量若しくは予備吐出するまでの所定の時間の少なくとも一方若しくは両方が異なることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記インクカートリッジは、収容している前記インクの種類を格納する格納部を備え、
   前記インク判別手段は、前記格納部のデータを読み取るデータ読取手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記判別手段は、外部から入力できる入力部を備えていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記インクカートリッジは、収容している前記インクの種類ごとに識別される識別手段が形成されたカートリッジケースを備え、
   前記インク判別手段は、前記識別手段を識別可能な検出手段若しくは前記識別手段によって作動される検出手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。

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