JP2005028741A - インクジェット記録手段の回復方法 - Google Patents

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Shuichi Murakami
修一 村上
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キヤノン株式会社
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Abstract

【目的】1つのインク流路に複数の吐出口を設けて成る吐出機構を有するインクジェット記録手段において、一部の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることを可能にし、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減する。
【構成】1つのインク流路40に吐出口32と発熱素子31とから成るインク吐出部を複数箇所設け、このような構成を有する複数の吐出機構のインク流路にインクを供給する共通のインク供給口を設けて成るインクジェット記録手段12において、各インク流路のそれぞれに複数のインク吐出部31A、32A、31B、32Bを設け、該複数のインク吐出部のうちの一部のインク吐出部31A、32Aのみからインクを吐出する予備吐出動作を行う。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐出口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の記録手段であって、1つのインク流路に複数の吐出口を有する吐出機構から成るインクジェット記録手段の回復方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
家庭やオフィスで用いられる記録装置としてはパーソナルコンピュータに接続して使用されるプリンタや、ワードプロセッサのプリンタ部、ファクシミリ、複写機などがある。これらの記録装置に用いられる記録方式として電子写真方式やインクジェット記録方式などが採用されている。
吐出口からインク滴を吐出して記録媒体に付着させることで記録物(印刷物等)を得るインクジェット記録手段を用いる記録装置(インクジェット記録装置)は、電子写真方式等の他の記録方式に比べて装置が安価であり、小型化が容易であり、普通紙への事務文書の記録から専用紙や布等の記録媒体への写真画像の記録まで幅広い記録物を手軽に得ることができることから、広く普及している。また、小型化に有利な点を生かして携帯型のインクジェット記録装置も提案されている。
【0003】
上記インクジェット記録装置は、記録動作時の騒音が低く、ランニングコストが安価であり、しかも小さなドットを高密度で形成できることから装置の小型化及びプリント画像のカラー化が容易でありるなどの理由から種々のプリンタ、複写機、ファクシミリ等におけるカラー記録(カラー印刷)を含む多くの記録に広く利用されている。
また、上記インクジェット記録装置は、記録手段(記録ヘッド)の微細な吐出口から微小なインク滴を吐出して紙やOHPフィルムなどの被記録材に画像を記録することから、記録手段が長期にわたって非記録動作状態(インクを吐出しない状態)におかれると、吐出口内のインクが蒸発乾燥してしまい、増粘、固化したインクが吐出口内に詰まって、ヨレ(インクの吐出方向の変化)や吐出不良を引き起こすことがある。そこで、インクジェット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、このような不都合を解消すべくインクの吐出状態を正常状態に維持回復させるための回復処理を行う回復手段が設けられている。
【0004】
一般に、インクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口内のインクの蒸発乾燥に起因する吐出方向のヨレやインクの不吐出を解消するために次のような方法が採られている。
先ず、非記録時や保管時に記録ヘッドの吐出口が形成されている吐出口面をキャップで覆うことにより吐出口内のインクが蒸発乾燥するのを防止又は抑制する方法が採られている。そして、万が一吐出口内のインクが増粘・固着して吐出不良を起こしたり、吐出口面に異物が付着した場合には、上記キャップの内部に接続された吸引ポンプを作動させることにより、吐出口内の増粘したインクや吐出口面上の異物をインクとともに吸引して排出し、それによって正常な吐出状態に回復させる方法(吸引回復方法)を行うように構成されている。
【0005】
また、オンデマンド型のインクジェット記録装置の記録動作においては、1つの記録ヘッド(記録手段)に設けられた複数の吐出口の全てを常に使用しているわけではなく、ある時間以上継続して使用されない吐出口が存在することがある。また、カラーインクジェット記録装置のようにインク色ごとの異なる複数の記録ヘッドを有する場合には、記録データが転送されずにヘッド全体の吐出口が不使用となる場合もある。
記録動作時にキャリッジと共に記録ヘッドを移動させて主走査するシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口面をキャッピングしない状態のまま長時間にわたって連続して記録したり停止したりした場合、長時間にわたって連続してインクを吐出しない吐出口内のインクが蒸発乾燥してしまい、その結果として、インクの吐出性能が低下したり、記録画像の品位が低下したりすることがある。このような不都合を防止するために、インクジェット記録装置では、一般的に、ある時間間隔毎に記録データとは無関係に記録以外のインク吐出を行うことにより、吐出口内のインクをフレッシュなインクに置き換えることで適正なインク吐出状態を維持回復する処理動作(回復動作)が行われている。このような処理動作は「予備吐出」と称されている。
【0006】
上記予備吐出によって吐出されるインクは、被記録材や記録装置内部に飛散してインク汚染の原因とならないように、回復機構(回復ユニット)の一部であるキャップを兼ねたインク受け(予備吐出受け)、あるいは該キャップとは別の位置に設けられた予備吐出受けに向けて吐出され、最終的には廃インク溜め(廃インクタンク)内に回収される。回復機構のキャップを予備吐出受けに利用する従来の構成は、例えば特開昭59−7053号公報や特開平4−52219号公報などに開示されている。
【0007】
また、画像記録の際に吐出口から吐出されるインク量(インク滴の大きさ)を調整できるインクジェット記録装置では、吐出されるインク滴の大きさを変化させることにより階調性に富んだ画像を記録することができる。このような観点から、例えば米国特許5208605号に開示されるように、1つの直線に沿って大径の吐出口を配置するとともに、該1つの直線から微小距離だけ隔てた別の直線に沿って小径の吐出口を配置することにより、大径の吐出口から大径のインク滴を吐出するとともに、小径の吐出口から小径のインク滴を吐出できるようにしたインクジェット記録装置が提案されている。また、米国特許4746935号に開示されるように、大径の吐出口を配列して成る大吐出口列、中径の吐出口を配列して成る中吐出口列及び小径の吐出口を配列して成る小吐出口列の3列の吐出口列を持ったインクジェット記録手段も提案されている。
【0008】
さらに、特開平9−254413号公報では、1つのインク流路に複数のインク吐出部(複数の吐出口)を設けたインクジェット記録手段の構成が開示されている。しかしながら、1つのインク流路に複数の吐出口を設けた吐出機構を有するインクジェット記録手段においては、予備吐出動作として、ある時間間隔ごとに記録とは無関係のインク吐出を全ての吐出口から行っており、このような予備吐出方法では、記録ヘッドの信頼性向上という観点からは好ましいが、本来は予備吐出を必要としない吐出口からもインクが吐出されることから、予備吐出で消費されるインク量が必要以上に増大し、ランニングコストの上昇を招くという不都合があった。
【0009】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、複数のインク流路のそれぞれに複数の吐出口を設けるインクジェット記録手段において、一部の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるインクジェット記録手段の回復方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明(請求項1)は、上記目的を達成するため、吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに複数のインク吐出部を設け、該複数のインク吐出部のうちの一部のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図1は本発明を実施するのに好適なインクジェット記録装置の概略構成例を示す模式的斜視図である。図1において、インクジェット記録装置は、記録用紙等の被記録材28を矢印C方向(副走査方向)に間欠的又は連続的に搬送するための搬送手段(紙送り手段)30と、該被記録材28の搬送方向と略直交する方向に往復移動可能なキャリッジ10に搭載された記録手段(記録ヘッド)12と、前記キャリッジ10をガイドシャフト14に沿って往復移動させるための駆動源(キャリッジモータ)18と、を備えている。
前記搬送手段30は、ケーシング8内で装置本体の左右方向に配設された2対のローラユニット22a、22b及び24a、24bと、これらのローラユニットを駆動する搬送駆動部20と、を備えている。
前記キャリッジ10は、正逆駆動可能な前記キャリッジモータ18を駆動源とし、該キャリッジモータ18に直結された駆動プーリ26bと該駆動プーリの反対側に配設されたアイドラプーリ26aとの間に巻き掛けられたタイミングベルト16から成る伝動機構を介して駆動される。
【0012】
図1において、キャリッジモータ18を作動させてタイミングベルト16のキャリッジ連結部が矢印S方向に走行されると、記録手段12を搭載したキャリッジ10が同方向に同じ移動量だけ移動する。また、キャリッジモータ18を逆方向に作動させてタイミングベルト16のキャリッジ連結部が矢印Sと逆の方向に走行されると、記録手段12を搭載したキャリッジ10が同様に矢印Sと反対方向移動する。このようなキャリッジ10の移動によって、記録手段12による主走査(シリアルスキャン)が行われる。なお、図示の例では、記録手段12は、主走査方向に並べられた4個の記録ヘッド12B、12C、12M、12Yで構成されている。カラー記録の場合、これらの記録ヘッドはそれぞれ異なる色のインクを吐出する記録ヘッドで構成され、例えばブラックの記録ヘッド12B、シアンの記録ヘッド12C、マゼンタの記録ヘッド12M、イエローの記録ヘッド12Yで構成される。
【0013】
図1において、装置本体の記録領域を外れた所定位置(図示の例では右側の端部)にはキャリッジ10のホームポジションが設定されており、このホームポジションの近傍には、記録手段12のインク吐出性能を正常状態に維持したり回復したりするための吐出回復機構26が配設されている。この吐出回復機構26には記録手段12(各記録手段12B、12C、12M、12Y)の吐出口面(吐出口が形成されたフェイス面)を覆うためのキャップ45(各記録手段に対応するキャップ45B、45C、45M、45Y)が設けられている。また、この吐出回復機構26には、前記キャップ45の内部に接続された吸引ポンプ等から負圧発生源(不図示)や、前記記録手段12の吐出口面に摺接して該吐出口面を拭き取り清掃するワイピング手段46なども設けられている。
【0014】
そして、このような吐出回復機構によれば、記録手段の吐出口をキャップ45で覆うキャッピングの他に、記録手段の吐出口をキャッピングした状態で前記吸引ポンプを作動させて吐出口内の増粘インクや気泡等をインクとともに吸引排出させることにより吐出口内のインクをリフレッシュする吸引回復動作、並びに前記ワイピング手段46によって記録手段12の吐出口面に付着したインクやほこり等を除去するワイピング動作などの回復動作を実行することができる。
さらに、本実施例に係るインクジェット記録装置においては、吐出口面に対向するインク受け(予備吐出受け)に向けて記録以外のインク吐出を行うことにより吐出口内のインクをリフレッシュする予備吐出動作(回復動作の1つ)を行うように構成されている。
【0015】
そして、本実施例では、上記予備吐出動作によって吐出されるインクを受けるための予備吐出受けとして前記キャップ45が使用されている。この場合、4個の記録ヘッド12B、12C、12M、12Yのそれぞれに対応する全ての(4個の)キャップ45B、45C、45M、45Yを予備吐出受けとして使用しても良く、また、一部のキャップ(例えばブラックインク用のキャップ45B)のみを4個の記録ヘッドに共通の予備吐出受けとして使用しても良い。また、前記予備吐出受けとして、前記キャップ45とは別に、専用のインク受けを配設しても良い。つまり、本発明の実施する際の予備吐出受けとしては、所定間隔をおいた対向位置で記録手段12の吐出口からの吐出インクを受けることができるインク受け部材であれば、その構造や数に限定されることなく、種々の実施形態のものを使用することができる。
【0016】
図2及び図3は1つのインク流路に2つの吐出口を設けた吐出機構において本発明による記録手段の回復方法を実施するための基本的な構成及び動作を示す部分断面図であり、図2はインク供給口から遠い方の吐出口のみの駆動によりインク滴が飛翔する直前の状態を示し、図3はインク供給口から遠い方の吐出口のみの駆動によりインク滴が飛翔した直後の状態を示すものである。
先ず、図2及び図3を参照して、本発明に係るインクジェット記録手段の回復方法の技術内容について説明する。
図2及び図3において、1つのインク流路40に複数(2つ)の吐出口32A、32Bを設けるとともに、該インク流路40の各吐出口32A、32Bのそれぞれに対応(対向)する部位に発熱素子(電気熱変換素子)31A、31Bが設けられている。記録ヘッド12には、吐出口32A、32Bと該吐出口に対して設けられる発熱素子31A、31Bとから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路40とから成る吐出機構が複数形成されており、これらの複数の吐出機構によって1つのインク色の吐出口列が構成されている。そして、これら複数の吐出機構(複数のインク流路40)のそれぞれに対しては、断面長帯状の貫通孔で形成された共通のインク供給口33からインクが供給される。
【0017】
そこで、本発明者らは、図2及び図3に示すように複数のインク流路40のそれぞれに複数(図示の例では2つ)の吐出口32A、32Bを設けるインクジェット記録手段12において、所定の吐出回復処理としての予備吐出を行うに際し、予備吐出数(吐出インク滴の数)を減らことにより予備吐出で消費されるインク量を減らすために、以下に述べるような詳細な検討を行った。
先ず、長時間連続してインクが吐出されない吐出口の内部のインクの状況について、染料濃度を下げたインクを用いて観察したところ、染料濃度を下げているために吐出直後では吐出口内部を観察することができたが、数秒経過すると、吐出口からのインク溶剤の蒸発によって吐出口部分の染料濃度が上昇し、吐出口内部を観察することができなくなった。そのような状態で予備吐出のためのインクの吐出速度を測定すると、吐出速度が低下していることが判明した。また、通常の染料濃度のインクで以上のような吐出口の状態を観察したところ、吐出口に形成されたメニスカス面に膜が張ってくるのが観察され、それに伴って1発目のインク滴が吐出(飛翔)しないなどの吐出不良が発生しやすいことも判明した。
【0018】
しかしながら、1つのインク流路に2つの吐出口が設けられた記録ヘッド12において、前記インク供給口33から遠い方の吐出口32Aのみからインクを吐出させるために、対応する電気熱変換素子31Aに通電することにより発泡させたときに、図2に示すように、インク流路40内の発泡によりインクがインク供給口33へ向けて動くこと、並びに、発泡時の圧力波によってインク供給口33に近い方の吐出口32Bのメニスカスが振動することで該吐出口32Bの膜が崩壊することが観察された。そして、吐出口の膜が崩壊することによりインク吐出状態が正常に戻ることも判明した。
【0019】
次に、第2の検討によれば、1つのインク流路40に複数(2つ)の吐出口32A、32Bが設けられた記録手段12において、インク供給口33から遠い方の吐出口32Aのみからインクを吐出させるために、対応する電気熱変換素子31Aに通電することにより吐出口内のインクを発泡させたときに、発泡によってインク流路40内のインクが矢印で示すようにインク供給口33側へ移動すること、並びに、発泡時の圧力波によってインク供給口に近い吐出口のメニスカスが振動して膜が崩壊することが観察された。さらに、染料濃度を下げたインクを用いてこのような第2の検討を行ったところ、インク供給口33から遠い方の吐出口32Aから吐出されたインクをインク供給口33から補充(リフィル)するためにインクがインク流路40内を矢印方向に通過することにより、結果として、インク供給口33に近い方の吐出口33Bの近傍のインクもリフレッシュされることになり、インクが吐出された吐出口32Aの近傍の増粘インクのみならず、インクが吐出されない吐出口32Bの近傍の増粘インクも排出できることが判明した。
【0020】
以上述べたような2つの検討結果から、1つのインク流路40に複数(例えば2つ)の吐出口32A、32Bが設けられた吐出機構を有するインクジェット記録手段12において、不使用の(インクが吐出されない)吐出口をキャッピングしない状態のまま連続して長時間経過した場合、キャリッジ10の移動の有無に関わらず、長時間連続してインクを吐出しない吐出口内のインクの蒸発乾燥及び吐出口の膜張りによる吐出不良を効率よく除去する(正常状態に回復させる)ための予備吐出を行うに際し、予備吐出のために消費されるインク量を節減するためには、次のa)及びb)のような手段が有効であることが突き止められた。
【0021】
a)1つのインク流路40に複数(例えば2つ)の吐出口32A、32Bが設けられた吐出機構を有するインクジェット記録手段12において、全ての吐出口ではなく、一部(例えばいずれか1つ)の吐出口のみで予備吐出を行う。
b)1つのインク流路40に複数(例えば2つ)の吐出口32A、32Bが設けられた吐出機構を有するインクジェット記録手段12において、インク供給口33から遠い吐出口(例えば吐出口32A)のみで予備吐出を行う。
つまり、本発明者の考究によれば、インク流路40に設けられる複数の吐出口のうちの一部の吐出口のみで予備吐出することによっても、全ての吐出口におけるインクの性状を正常化(リフレッシュ)することができ、それによって、予備吐出で消費されるインク量を減らし、インクジェット記録装置のランニングコストを低減できることが明らかにされた。
【0022】
図4は本発明を適用した回復方法を実施するのに好適なインクジェット記録手段の一実施例を一部破断して示す模式的斜視図であり、図5は図4中の線5−5に沿った模式的縦断面図であり、図6は本発明を適用した回復方法を実施するのに好適なインクジェット記録手段の複数の吐出機構を示す模式的平面図であり、図7は図6中の線7−7に沿った模式的縦断面図である。
図4〜図7において、本実施例に係るインクジェット記録手段12の本体はガラス、セラミックス、プラスチックあるいは金属から成る基板34で構成されており、該基板34には裏面(図示下面)から表面(図示上面)に貫通するインク供給口33が形成されている。このインク供給口33は、両側に形成された複数の吐出機構のインク流路40にインクを供給するものであり、断面が長帯状の貫通孔によって構成されている。なお、なお、図4及び図5には、電気熱変換素子31(31A、31B)を駆動するための電気配線等は記載されていない。
【0023】
前記基板34の材質は、流路構成部材の一部として機能し、電気熱変換素子31並びにインク流路40や吐出口32A、32Bを形成する材料層の支持体として機能し得るものであれば、特に限定されるものではない。そこで、本実施例では、前記基板34は、Si基板(ウエハー)で構成されている。
図4〜図7において、基板34にはインク供給口33が形成されるとともに該基板34の上面には所定の配置を成して電気熱変換素子31A、31Bが設けられている。本実施例では、断面長帯状の貫通孔から成るインク供給口33の両側に、所定の配列を成して熱エネルギー発生手段である電気熱変換素子31A、31Bが設けられている。
【0024】
前記基板34の上面には硬質プラスチック等から成るスペーサ層37が接合され、該スペーサ層37の上面には吐出口32A、32Bが形成された吐出口プレート35が接合されている。そして、前記スペーサ層37には、前記インク供給口33の両側の部位に各吐出機構のインク流路40を形成するためのインク流路壁36が形成されている。その場合、各インク流路40は、各吐出機構を構成する複数(2つ)の前記電気熱変換素子31A、31Bを含むような部位に形成されている。同時に、各吐出機構ごとに前記吐出口プレート35に形成される前記吐出口32A、32Bは、各インク流路40の範囲内であって各吐出機構の電気熱変換素子31A、31Bと対応するような分布を成して形成されている。
【0025】
また、本実施例では、各吐出機構において、インク供給口33から遠い方の吐出口32Aは該インク供給口33に近い方の吐出口32Bよりも大きい開口で形成されており、それに伴って、大きい吐出口32Aに対応(対向)する電気熱変換素子31Aは小さい吐出口32Bに対応(対向)する電気熱変換素子31Bよりも大きい発熱体で形成されている。
なお、図示の構成では、前記インク流路壁36と吐出口プレート35とは別部材で形成されているが、該インク流路壁36はスピンコート等の手法によって前記吐出口プレート35と同一部材として同時に形成することも可能である。
【0026】
本実施例においては、記録手段12に設けられる複数の吐出機構を構成する複数のインク流路40並びに各吐出機構の電気熱変換素子31A、31B及び吐出口32A、32Bの配置は次の通りである。すなわち、電気熱変換素子31A、31Bは、1つのインク供給口33に対して、片側300DPI(1インチ当たりのドット数)のピッチでY方向(インク供給口33の長さ方向、キャリッジ10の移動方向に略直交する吐出口列の方向)に配置され、インク供給口33を挟んで600DPIだけずれて千鳥状に配置されている。また、隣接するインク流路40は前記インク流路壁36によって流体的に隔離されている。
【0027】
実際に製作したインクジェット記録手段の一例においては、インク流路40の幅は75μm、インク流路40の高さは13μm、吐出口プレート35の厚さは12μmに選定され、さらに、大きい吐出口(インク供給口33から遠い吐出口)32Aは18μm×18μmに、この大きい吐出口32Aに対応する電気熱変換素子31Aは30μm×30μmに選定され、小さい吐出口(インク供給口33に近い吐出口)32Bは14μm×14μmに、この小さい吐出口32Bに対応する電気熱変換素子31Bは24μm×24μmに選定された。そして、各電気熱変換素子の予備吐出(インク滴吐出)の駆動条件は、大きい吐出口32Aに対応する電気熱変換素子31Aに対しては11.0Vで1.6μs(マイクロ秒)であり、小さい吐出口32Bに対応する電気熱変換素子31Bに対しては11.0Vで1.0μs(マイクロ秒)に選定された。
【0028】
以上説明した構成を有するインクジェット記録手段(記録ヘッド)12をインクジェット記録装置に搭載し、温度が摂氏15度で湿度が10%の記録環境において、記録ヘッド12の吐出口32がキャッピングされない状態のまま5秒間放置した後で、インク供給口33から遠い吐出口(大きい吐出口)32Aのみで20発の予備吐出を行ったところ、更なる予備吐出を行わなくとも全吐出口から正常にインクが吐出するように回復された。このような一部の吐出口のみの予備吐出で全吐出口のインク性状を回復することができた理由は、予備吐出のためにインク流路40内のインクを発泡させた時に、該発泡によってインク流路40内のインクがインク供給口33に向けて移動すること、並びに、発泡時の圧力波によってインク供給口33に近い方の吐出口(小さい吐出口)32Bのメニスカスが振動することで該吐出口32Bの膜が崩壊することによって効果的な回復処理が行われた点にあった。
【0029】
さらに、以上説明した構成を有するインクジェット記録手段(記録ヘッド)12をインクジェット記録装置に搭載し、温度が摂氏15度で湿度が10%の記録環境において記録ヘッド12の吐出口32がキャッピングされない状態のままにした場合、どの位時間経過から吐出不良に起因する記録上のインク滴の着弾精度の低下(一種のヨレ)、インク吐出量の低下、インク不吐出の発生などが発生するかを探究したところ、大きい吐出口(インク供給口33から遠い吐出口)32Aでは約6秒、小さい吐出口(インク供給口33に近い吐出口)32Bでは約3秒であった。
【0030】
そこで、記録ヘッド12の吐出口32がキャッピングされない状態のまま3秒間放置した後で、インク供給口33から遠い吐出口(大きい吐出口)32Aのみで35発の予備吐出を行ったところ、予備吐出時のインク中の発泡によってインク流路40内のインクがインク供給口33へ向けて移動することと、発泡時にインク流路40内に発生する圧力波によってインク供給口33に近い吐出口(小さい吐出口)32Bのメニスカスが振動することで吐出口の膜が崩壊することが観察された。さらに、インク供給口33から遠い吐出口(大きい吐出口)32Aから吐出されたインクをインク供給口33からリフィル(補充)するためにインクがインク流路40を通過することになり(図3)、結果としてインク供給口33に近い吐出口32Bの近傍のインクがリフレッシュ(性状回復)されるとともに、該吐出口32Bにおけるインク蒸発に起因する増粘インクが排出されることにもなり、それによって、インク供給口33に近い吐出口32Bでは、予備吐出を行うこと無しにインクの性状が回復され、正常なインク吐出が行われるようになった。
【0031】
以上図面に基づいて説明した実施例によれば、単一基板34上に裏面からインクを供給するためのインク供給口33を形成し、該インク供給口33から液体インクを吐出するための吐出口32及び電気熱変換素子31から成る吐出部を有するインク流路40にインクを供給可能とし、前記インク流路40に複数の吐出口32A、32B及び各吐出口に対応する複数の電気熱変換素子31A、31Bを配設した吐出機構を複数個配列した構成された吐出口列を設けて成るインクジェット記録手段において、前記複数の吐出口のうちの一部のみで予備吐出を行う構成が採られている。
このような構成によれば、吐出口をキャッピングしないまま不使用状態で長時間連続して放置されたとき、長時間連続してインクを吐出しない吐出口内のインクの蒸発乾燥及び吐出口の膜張りによる吐出不良を効率よく除去するために、1つのインク流路の複数の吐出口のうちの一部の吐出口のみを予備吐出する場合でも、全ての吐出口内のインクをリフレッシュ(回復)させることができ、それによって、予備吐出で消費されるインク量を減らし、ランニングコストを低減することができるインクジェット記録手段が提供される。
【0032】
なお、以上の本発明の構成及び実施例に関する説明では、各吐出機構において、1つのインク流路40に2つの吐出口32A、32Bを設ける場合を例に挙げたが、3つ以上の吐出口を設ける場合にも、本発明を適用することにより、そのうちの一部(1つ又は2つ以上)の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるという効果を奏することが可能であり、そのような構成も本発明の範囲内に含まれるものである。
また、インク流路40に設けられる複数(3つ以上を含む)の吐出口のうち、予備吐出を行う一部の吐出口はインク供給口33から遠い吐出口であっても近い方の吐出口であっても良く、予備吐出を行う吐出口の位置及び数は適宜選択することができるものであり、それによっても、一部(1つ又は2つ以上)の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるという効果を奏することが可能であり、そのような構成も本発明の範囲内に含まれるものである。
【0033】
また、以上の本発明の構成及び実施例に関する説明では、各吐出機構において、1つのインク流路40に設けられる2つの吐出口32A、32Bのうち、インク供給口33から遠い吐出口32Aを大きくし、近い吐出口32Bを小さくしたが、これは、両方の吐出口32A、32Bを同じ大きさにしても良く、逆にインク供給口33から遠い吐出口を小さくし、近い吐出口を大きくしても良く、また、予備吐出を行う吐出口の位置及び大きさも適宜選定できるものである。つまり、そのような場合にも、本発明を適用することにより、そのうちの一方の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるという効果を奏することが可能であり、そのような構成も本発明の範囲内に含まれるものである。
【0034】
上記の各吐出口の大きさ、予備吐出を行う吐出口に関する条件は、1つのインク流路に3つ以上の吐出口を設ける場合も同様であり、従って、本発明の実施に当たっては、1つのインク流路に設けられる複数の吐出口の大きさは必要に応じて適宜選定することができ、また、予備吐出を行う吐出口の位置及び数も必要に応じて適宜選定することができ、それによっても、一部の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるという効果を奏することが可能であり、そのような構成も本発明の範囲内に含まれるものである。
また、前述の実施例では、1つのインク流路40に複数(3つ以上も含む)の吐出口を設けて成る吐出機構の複数を並べて構成された吐出口列をインク供給口33の両側に配置する場合も例に挙げたが、これはインク供給口の片側のみに複数の吐出機構から成る吐出口列を配置する構成としても良い。
【0035】
以上説明した実施例においては、以下に列挙するような本発明の実施態様が記載されている。
実施態様1:吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに複数のインク吐出部を設け、該複数のインク吐出部のうちの一部のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録手段の回復方法。
上記実施態様1の構成によれば、複数のインク流路のそれぞれに複数の吐出口を設けるインクジェット記録手段において、一部の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるインクジェット記録手段の回復方法が提供される。
【0036】
実施態様2:吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに複数のインク吐出部を設け、該複数のインク吐出部のうちの前記インク供給口から遠いインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録手段の回復方法。
上記実施態様2の構成によれば、複数のインク流路のそれぞれに複数の吐出口を設けるインクジェット記録手段において、インク供給口から遠い吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるインクジェット記録手段の回復方法が提供される。
【0037】
実施態様3:吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに2つのインク吐出部を設け、該2つのインク吐出部のうちの一方のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録装置の回復方法。
上記実施態様3の構成によれば、複数のインク流路のそれぞれに2つの吐出口を設けるインクジェット記録手段において、前記2つの吐出口のうちの1つの吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるインクジェット記録手段の回復方法が提供される。
【0038】
実施態様4:吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに2つのインク吐出部を設け、該2つのインク吐出部のうちの前記インク供給口から遠い方のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録手段の回復方法。
上記実施態様4の構成によれば、複数のインク流路のそれぞれに2つの吐出口を設けるインクジェット記録手段において、前記2つの吐出口のうちのインク供給口から遠い方の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるインクジェット記録手段の回復方法が提供される。
【0039】
実施態様5:前記インク吐出部は、前記発熱素子によってインク中に気泡を発生させ、該気泡を大気に連通させてインクを吐出することを特徴とする実施態様1〜4のいずれかに記載のインクジェット記録手段の回復方法。
なお、以上の実施例では、被記録材に沿って移動するキャリッジに搭載されて主走査方向に移動しながら記録を行うシリアル型のインクジェット記録装置のインクジェット記録手段を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の全幅または一部をカバーする長さを有し、副走査(紙送り)のみで記録するライン方式のインクジェット記録装置のインクジェット記録手段の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【0040】
また、本発明は、記録装置に使用される記録ヘッドの数にも関わりなく自由に実施できるものであり、1個の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置の他、異なる色のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いるカラー記録用のインクジェット記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度のインクを使用する複数の記録ヘッドを用いる階調記録用のインクジェット記録装置、さらには、これらを組み合わせたインクジェット記録装置など、記録方式に関係なく、各種のインクジェット記録装置のインクジェット記録手段に対しても同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【0041】
さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。
なお、本発明は、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式のインクジェット記録手段の他、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いしインクを吐出する方式のインクジェット記録手段など、他のインク吐出方式を用いるインクジェット記録手段に対しても同様に提供することができ、同様の作用、効果を達成できるものである。
【0042】
【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、吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに複数のインク吐出部を設け、該複数のインク吐出部のうちの一部のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行う構成としたので、
複数のインク流路のそれぞれに複数の吐出口を設けるインクジェット記録手段において、一部の吐出口からインクを予備吐出するだけで全ての吐出口の吐出性能を回復させることができ、予備吐出で消費されるインク量を減らしてランニングコストを低減することができるインクジェット記録手段の回復方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による記録手段の回復方法を実施するのに好適なインクジェット記録装置の内部構造を、ケーシングの一部を破断して示す模式的斜視図である。
【図2】1つのインク流路に2つの吐出口を設けた吐出機構においてインク供給口から遠い方の吐出口のみで予備吐出を行う際のインク滴が飛翔する直前の状態を模式的に示す部分縦断面図である。
【図3】1つのインク流路に2つの吐出口を設けた吐出機構においてインク供給口から遠い方の吐出口のみで予備吐出を行う際のインク滴が飛翔した直後の状態を模式的に示す部分縦断面図である。
【図4】本発明を実施するのに好適なインクジェット記録手段の一実施例を一部破断して示す模式的斜視図である。
【図5】図4中の線5−5に沿った模式的縦断面図である。
【図6】本発明を実施するのに好適なインクジェット記録手段の複数の吐出機構を模式的に示す部分底面図(平面図)である。
【図7】図6中の線7−7に沿った模式的縦断面図である。
【符号の説明】
10 キャリッジ
12 インクジェット記録手段
14 ガイドシャフト
16 タイミングベルト
18 キャリッジモータ
20 搬送駆動部
22 搬送ローラユニット
24 搬送ローラユニット
26 プーリ
28 被記録材
30 搬送手段(紙送り手段)
31 電気熱変換素子(発熱素子)
32 吐出口
33 インク供給口
34 基板
35 吐出口プレート
36 インク流路壁
37 スペーサ層
40 インク流路
45 予備吐出受け(キャップ)
46 ワイピング手段

Claims (4)

  1. 吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、
    各吐出機構のインク流路のそれぞれに複数のインク吐出部を設け、該複数のインク吐出部のうちの一部のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録手段の回復方法。
  2. 吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに複数のインク吐出部を設け、該複数のインク吐出部のうちの前記インク供給口から遠いインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録手段の回復方法。
  3. 吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに2つのインク吐出部を設け、該2つのインク吐出部のうちの一方のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録装置の回復方法。
  4. 吐出口と該吐出口に対して設けられる発熱素子とから成るインク吐出部と該インク吐出部にインクを導くためのインク流路とから成る吐出機構が複数形成され、複数の吐出機構のインク流路にインクを供給するためのインク供給口を有するインクジェット記録手段の回復方法において、各吐出機構のインク流路のそれぞれに2つのインク吐出部を設け、該2つのインク吐出部のうちの前記インク供給口から遠い方のインク吐出部のみからインクを吐出する予備吐出動作を行うことを特徴とするインクジェット記録手段の回復方法。
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