JP2007136724A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 予備吐インク受け部におけるインク固着防止。
【解決手段】 インクジェットプリンタにおいて、複数種あるいは複数色のインクを備え、インク各々の粘度を記憶する記憶手段と、各インクのノズル列を備えた記録ヘッドと、記録ヘッドの位置検出手段と、各インクの吐出タイミングを個別に制御できる記録ヘッド制御手段とを有し、記録ヘッド制御手段は記録ヘッドの各ノズル列がインク粘度記憶手段から読み取った各インク粘度に応じた位置に到達したときに予備吐出をおこなうよう制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えばプリンタやプロッタ等に適用され、種々のインクを使用して用紙に画像を記録することが可能な画像形成装置に関する。

複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴い、それらの機器の画像形成（記録）のための出力装置の一つとして、インクジェット方式によりデジタル画像の記録を行うインクジェット記録装置が急速に普及している。インクジェット方式は、インクを吐出して記録紙に直接付着させる低騒音なノンインパクト方式の一つで、インク滴の形成方法および噴射エネルギーの発生方法により、コンティニアス方式（電荷粒子制御方式およびスプレー方式が含まれる）とオンデマンド方式（ピエゾ方式、スペーク方式およびバブルジェット（登録商標）方式が含まれる）とに大きく分類される。

このうち間欠的にインクを吐出するオンデマンド方式の場合、インク吐出の休止時間が長いと記録ヘッドのインク吐出口付近においてインクの乾燥などが生じ、次回の吐出状態に悪影響を与える。そこで一般的にはこの悪影響を画像に波及させないために予備吐出が行われている。

予備吐出により吐出されたインクは、予備吐受け部からのインクミストの噴き上がりにより機内を汚すことがある。これに対するひとつの提案が「特開2002-001997」にある。この提案では予備吐受け部に斜面を設けインク着弾面とインク滴の進入角を制御することで、インクミストの噴き上がりを減らしている。

また「特開平07-156418」ではインク吐出位置を数列にずらすことで、インク池中にインク滴を打ち込むことで跳ね返るインク滴を減らす提案がされている。
特開２００２−００１９９７号公報 特開平７−１５６４１８号公報

上記従来例のとおり予備吐受け部に斜面を設け、かつインク吐出位置を数列にずらした場合、インクは上部斜面から流れ落ちるインクにより下部斜面に位置するインクを洗い流しつつ廃インクタンクに導く構成を取ることができる。しかしながらインクはその組成により流れやすいものと流れにくいものがある。もし流れにくいインクが斜面上部に吐出され停滞してしまうと、洗い流されることがないので乾燥、固着し、そこに更にインクが溜まり、最悪この固着物が予備吐受け部の機能を損なうほどに蓄積してしまう。

あらかじめ例えばインク色により予備吐位置を固定的に決めておくこともできるが、特に近年ではプリンタの高画質化、高機能化にともない、1台のプリンタで用途にあわせて搭載インクの種類や数の組み合わせを変えられるものがあり、このようなプリンタにおいてこの方法が得策とはいえない。

本発明の目的はこのような事情に鑑み、どのようなインク種類、インクの数の組み合わせであっても常に最適な位置に予備吐し、予備吐受け部の固着物を発生させない方法を提供することにある。

上記のような問題に対し、本発明は、インクジェットプリンタにおいて、複数種あるいは複数色のインクを備え、インク各々の粘度を記憶する記憶手段と、各インクのノズル列を備えた記録ヘッドと、記録ヘッドの位置検出手段と、各インクの吐出タイミングを個別に制御できる記録ヘッド制御手段とを有し、記録ヘッド制御手段は記録ヘッドの各ノズル列がインク粘度記憶手段から読み取った各インク粘度に応じた位置に到達したときに予備吐出をおこなうよう制御することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば搭載するインク種や数が変わっても常に適切な位置に予備吐出し、予備吐受け部の固着物を防ぐことができるため、装置寿命やメンテナンス間隔の長期化に寄与する。

（実施例１）
以下、図面を参照し、本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明を適用するのに好適なプリンタの一実施例を示す模式的斜視図である。図１において、符号１１は記録ヘッドを示しており、不図示のキャリッジに搭載されて一体となり、不図示のスライド軸受けを介して２本のガイドシャフト１９に連結され図中の矢印ａ，ｂ方向に往復移動されるようになっている。前記記録ヘッド１１は、装置本体の後述する制御装置に対し、不図示のフレキシブルケーブル等を介して電気接続されている。

被記録材である記録用紙１３を上面に載置するプラテン１４に形成された開口部からは、搬送ローラ１５の外周面の一部が露出されており、その搬送ローラ１５と、記録用紙１３の幅方向両端部を上方から押える不図示のピンチローラとによって記録用紙１３を挟持し、後述する制御装置の制御に応じて回転駆動される。

オペレータに載置された記録用１３は、プラテン１４上を往復移動する記録ヘッド２によって、１バンドの画像を記録され、回転駆動される搬送ローラ１５によって、１バンド分、図示矢印ａ，ｂ方向と直交する方向ｃに搬送される。記録ヘッド１１の移動可能範囲の一端の画像形成領域外の位置に、記録ヘッド１１の予備吐出動作行う予備吐受け部１６が設けられている。

記録ヘッド１１にはそれぞれブラック、シアン、ライトシアン、マゼンタ,ライトマゼンタ、イエローの各色のインクを吐出するための6列のノズル列がある（不図示）。インクチューブ１８は複数本で構成され、一方の端が記録ヘッド１１に接続され、もう一方の端が不図示の複数のインクタンクに接続されており、インクタンクのインクを記録ヘッド１１の計6列のノズル列にそれぞれ独立に供給することができる。

プラテン１４を挟んで予備吐受け部１６の反対側には、プリンタの制御装置１７が設けられている。この制御装置１７は、画像情報を担持する画像信号を制御し、記録ヘッド１１は制御装置１７から送信された画像信号に基づいて、被記録材にインクを吐出させるとともに、被記録材を搬送する搬送ローラ１５の回転駆動を制御して、被記録材の搬送タイミングや搬送量を制御する機能を備えている。

図２は本発明の実施例にかかわる装置の構成を示すブロック図である。

ホストコンピュータ２９から記録すべき文字や線画、写真調等の画像データがプリンタ２０の受信バッファ２１に入力される。また、正しくデータが転送されているかを確認するデータ、およびプリンタ２０の動作状態を知らせるデータが、プリンタ２０からホストコンピュータ２９に送信される。受信バッファ２１のデータは、ＣＰＵ２２の管理下においてＲＡＭ２３に一時的に記憶される。ＲＯＭ２４にはＣＰＵ２２が実行するプログラムの他、装置固有の情報や印刷に必要な数値データなどが格納されている。画像を形成する際には記録ヘッドコントロール部２５は、ＣＰＵ２２からの指令および画像処理部２７からの画像データおよびタイミング信号により記録ヘッド２６を制御する。例えば画像データに応じて、ノズルを選択的に駆動することで画像を形成する。予備吐出においては画像データが関わらないがブロック間の処理は同様である。記録ヘッドコントロール部２５は、ＣＰＵ２２からの指令および画像処理部２７からタイミング信号により記録ヘッド２６を制御する。予備吐出の場合、例えば同インクの全ノズルを同時に駆動する。１バンド分の記録を終えると記録ヘッドコントロール部２５は画像処理部２７へ記録完了を知らせるタイミング信号を返し、これにより画像処理部２７は次バンドの画像データを準備し、準備完了後再び記録ヘッド２６へタイミング信号を与える。これを繰り返すことで１バンドずつ、全ての画像の記録がなされる。また記録ヘッドコントロール部２５は、上記記録ヘッドの状態を示す温度情報等を検出して、それらをＣＰＵ２２に伝える。インクタンクＲＯＭ３０は不図示であるがインク６色分が備えられており、それぞれのインク固有の情報、例えば製造年月、ロット番号、インク色、インク種類のほか、インクの粘度を示す情報などが記憶されている。ＣＰＵ２２はインクタンクＲＯＭ３０から必要な情報を読み取ることができる。

図３は本発明の実施例にかかわるインクタンクＲＯＭ３０の記憶領域の例を示す図である。

図はあるひとつのインクのインクタンクＲＯＭ内部情報を示している。ＲＯＭ内部にはインク固有の情報、例えばインク色、インク種類、製造年月、ロット番号などのほか、インクの粘度を示す数値が格納されている。値の書き込みはインクの製造工場にて出荷時に書き込まれる。一般にインクの粘度は温度により変化するが、ここに書き込まれる値はプリンタの印刷動作時に保温されるインク温度における粘度である。本実施例におけるプリンタではインク１〜インク６までの６色のインクが搭載されており、すなわちインクタンクＲＯＭも６個備わっている。

ここでインクタンクROMから読み取ったそれぞれのインク粘度Ｎ１〜Ｎ６が
N1 > N2 > N3 > N4 > N5 > N6 ・・・ （１）
であったとする。この場合予備吐位置は以下のようになる。

図４は本発明の実施例にかかわる予備吐受け部断面図と予備吐位置を示す図である。

図のように予備吐受け部は斜面を持つ。予備吐出の際には記録ヘッドは図の矢印で示すヘッド走査方向に移動しながら、インク１〜６をそれぞれ図の１〜６の数字に対応する位置に吐出する。もっとも低粘度のインク６が斜面最上部に配置され、その下に順にインク５、４、・・・と配置される。ａは予備吐受け部のヘッド走査方向サイズである。実際にはこのサイズａの全域が予備吐領域として使用できるわけではなく、吹き上がるインクで汚さないように予備吐出位置と隣接する部材や用紙を離すため、両端には吐出禁止域ｂ，ｃが設けられている。各インクの吐出位置を等間隔にするならば、この場合各インクの吐出位置間の距離xは
x = (a - (b + c)) / n ・・・（２）
で求まる。ここでｎはインク数である。

図５は本発明の実施例にかかわる予備吐の処理を示すタイミング図である。

図は印刷処理における記録ヘッドの一走査分を表している、記録ヘッドを搭載したキャリッジは、キャリッジ速度で示すようにまず加速し、画像幅分の定速移動後減速し、停止する。この間、記録ヘッドの各インク吐出ノズルが予備吐領域の所定位置に到達したときに、それぞれの予備吐出タイミング信号が出力される。ここではインク１が最初に吐出され、インク６が最後に吐出されることになり、その結果、図４のような位置に予備吐出されることになる。また、記録ヘッドが画像記録位置に到達した際に画像吐出タイミング信号が出力され、各ヘッドの吐出タイミングに従って不図示であるが画像のための吐出が行われる。

次に、本発明におけるプリンタにおいてインクタンク交換が行われ、搭載されるインク粘度の関係やインク数が変わったときの予備吐出位置決定処理について述べる。

インクが交換された際、ＣＰＵ２２は改めてインクタンクＲＯＭ３０からインク粘度情報を読み取る。このとき
N2 > N1 > N3 > N4 > N5 > N6 ・・・ （３）
であったとする。インク数は６色のままで、インク交換前に比べインク1とインク２の粘度が逆転している。この場合前記（２）式に従い各インクの吐出位置間の距離xを求めると図６のような配置となる。また、印刷時における予備吐出のタイミング図は図７のようになる。

また別のインク交換後に例えば
N1 > N2 > N3 > N4 > N5 > N6 > N7 > N8 ・・・（４）
であったとする。インク数は６色から８色に増えている。この場合前記（２）式に従い各インクの吐出位置間の距離xを求めると図８のような配置となる。また、印刷時における予備吐出のタイミング図は図９のようになる。

以上のように、本実施例によれば、インク交換によりインクの種類や数が変わっても、適切な位置に予備吐出をおこなうよう制御できる。

本発明を適用するのに好適なプリンタの一実施例を示す模式的斜視図である。 本発明の実施例にかかわる装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例にかかわるインクタンクＲＯＭ３０の記憶領域の例を示す図である。 本発明の実施例にかかわる予備吐受け部断面図と予備吐位置を示す図である。 本発明の実施例にかかわる予備吐出の処理を示すタイミング図である。 本発明の実施例にかかわる予備吐受け部断面図と予備吐位置を示す図である。 本発明の実施例にかかわる予備吐出の処理を示すタイミング図である。 本発明の実施例にかかわる予備吐受け部断面図と予備吐位置を示す図である。 本発明の実施例にかかわる予備吐出の処理を示すタイミング図である。

Claims (1)

1. 複数種あるいは複数色のインクを備え、インク各々の粘度を記憶する記憶手段と、各インクのノズル列を備えた記録ヘッドと、記録ヘッドの位置検出手段と、各インクの吐出タイミングを個別に制御できる記録ヘッド制御手段とを有し、記録ヘッド制御手段は記録ヘッドの各ノズル列がインク粘度記憶手段から読み取った各インク粘度に応じた位置に予備吐出をおこなうことを特徴とするインクジェット記録装置。

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