JP2007237513A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 互いに混合されることによって凝固する、異なる種類のインクをそれぞれ異なるインク吐出部から吐出した場合にも、各ンク吐出部の吐出性能の低下を軽減することが可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 インクジェット記録装置は、記録手段９とその吐出性能を維持するための予備吐出を含んだ回復手段を有する。記録手段９は、異なる種類のインクを吐出させる複数のインク吐出部を構成する吐出口列１５ａ〜１５ｆを有する。これらのインク吐出口列のうち、第１のインク吐出部を構成する吐出口列１５ａからは第１のインクが吐出され、第２のインク吐出部を構成する吐出口列１５ｂからは第１のインクに混合されることによって凝固する第２のインクが吐出される。回復手段として、第1のインクの予備吐出位置と第２のインクの予備吐出位置が、吐出口列１５ａと吐出口列１５ｂよりも離れるように予備吐出を行う。
【選択図】 図９

Description

本発明は、互いに混合されることによって凝固または増粘する性質を有する少なくとも２種類のインクを吐出するインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、記録ヘッドから複数色のインクを吐出させることによって、高品質なカラー画像形成を、比較的小型で低コストな構造によって実現することができることから、近年急速に普及している。このインクジェット記録装置に使用される記録ヘッドには、インク吐出用のノズルを高密度に配列したノズル列が、使用するインクの種類数に応じて複数配置されている。各ノズル列を形成する各ノズルは、記録ヘッドの吐出口形成面に形成されたインク吐出口と、このインク吐出口に連通する液路と、この液路内に供給されたインクの吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子とからなる。各ノズルの各液路には、記録ヘッド内に形成された共通液室を介してインクタンクなどのインク供給源からインクが定常的に供給される。また、吐出エネルギー発生素子は、記録データに基づいて供給される電気エネルギーを、熱エネルギーまたは機械的エネルギーなどの吐出エネルギーに変換し、その吐出エネルギーによって液路内に供給されたインクを吐出口から液滴として吐出する。

ところで、上記のようなインクジェット記録装置において、記録ヘッドから異なる２色のインクが隣接して記録媒体に付与された場合、両インクがそれらの境界部で互いに混合し、カラー画像の品位を低下させる現象（以下、ブリーディングと称す）が発生する。特に、ブラックインクとカラーインクの境界部での混色は画像品位低下への影響が大きいため、様々な解決方法の開発が行なわれている。

その代表的な解決方法として特許文献１に開示された方法がある。すなわち、この特許文献１には、２種のインクが隣接して記録媒体に付与された時、少なくとも一方のインクの増粘、あるいは少なくとも一方のインクにおける色材の凝集または沈殿を生起させるような反応性インクを用いた例が開示されている。これによれば、両インクの境界部分に発生するブリーディングを低減することができる。

また、インクジェット記録装置は、記録ヘッドのインク吐出部に、紙粉や埃等の異物が付着したり、吐出部分のインクが乾燥して増粘、固着すると、インクの吐出不良あるいは吐出不能になることがある。その為、インクジェット記録装置には、この不良事態を防止するために、非記録時はインク吐出部をゴム状のキャップ部材で密閉する構成が採られている。しかし、長時間キャップ状態で放置された後は、インク吐出部の表面層のインクが増粘し、初めの数回はインクを正確に吐出させることができない。そのため、記録命令が入った時、被記録材へのインク吐出の前に、キャップ等の非記録位置に所定発数予備吐出動作を行う。また、予備吐出では、インク吐出部表面層のインク状態が正常に復帰しない場合には、ポンプ等により、インク吐出部表面層のインクを吸引排出する場合もある。
特開２００１−１５２０５９号公報

しかしながら、反応系インクを用いた従来の記録装置の場合、記録装置や記録ヘッドの構成、記録装置が使用される環境、記録媒体に形成される画像の記録率等によっては、予備吐出された箇所に予備吐出によるインクの堆積が発生する恐れがある。そして、それに起因するインク滴の不吐出やインク滴のヨレなどの不具合が発生することがある。また上記問題回避のため、反応系インク同士を近接させたりできない等、本体配置構成に影響を与え、小型化の妨げとなる場合があった。これは、反応系インクが、予備吐出箇所で他のインクと混合することにより反応し、固着、増粘してしまうためである。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、混合することで固着、増粘する、異なる種類のインクをキャップ上に予備吐出した場合にも、キャップ上でインクの固着、増粘が発生せず、またそれに起因するインク滴の不吐出やヨレなどの不具合等が発生しないインクジェット記録装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成を有する。

すなわち、記録手段に設けられた複数のインク吐出部から異なる種類のインクを吐出させることにより記録媒体上に記録を行うと共に、前記インク吐出部の吐出性能を回復させるために、各インク吐出部にて記録に寄与しないインク吐出を１ないし複数のキャップ上に行う予備吐出動作を含む回復手段、を備えたインクジェット記録装置であって、前記複数のインク吐出部は、第１のインクを吐出する第１のインク吐出部と、前記第１のインクに混合されることによって凝固する第２のインクを吐出する第２のインク吐出部と、を含み、前記第１のインクの予備吐出位置と前記第２のインクの予備吐出位置が、前記第１のインク吐出部と前記第２のインク吐出部よりも離れていることを特徴とする。

また、本発明の第２の形態は、記録手段に設けられた複数のインク吐出部から異なる種類のインクを吐出させることにより記録媒体上に記録を行う記録工程と、前記インク吐出部の吐出性能を回復させるための、各インク吐出部にて記録に寄与しないインク吐出を１ないし複数のキャップ上に行う予備吐出動作を含む回復工程とを有するインクジェット記録方法であって、前記記録工程は、記録手段に設けられた第１のインク吐出部から第１のインクを吐出させると共に、前記記録手段に設けられた第２のインク吐出部から前記第１のインクとの混合によって凝固する第２のインクを吐出させて記録媒体上に記録を行い、前記第１のインクの予備吐出位置と前記第２のインクの予備吐出位置が、前記第１のインク吐出部と前記第２のインク吐出部よりも離れるよう予備吐出を行うことを特徴とする。

本発明によれば、互いに混合されることによって固着、増粘する、異なる種類のインクをそれぞれ異なるインク吐出部からキャップ上に予備吐出した場合にも、キャップ上でのインクの固着、増粘が発生せず、またそれに起因するインク滴の不吐出やインク滴のヨレなどの不具合等が発生しない。

以下に、本発明の実施形態を説明する。

まず、本発明の実施形態に適用されるインクジェット記録装置の全体構成を説明する。

図１は、本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録装置１の内部構成を説明するための概観斜視図である。図３は本実施形態に適用可能な記録ヘッドの概観斜視図である。本実施形態で適用するインクジェット記録装置１は、カラー画像を形成するシリアルスキャン型のインクジェット記録装置である。シリアルスキャン型のインクジェット記録装置では、記録手段としての記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させながら記録ヘッドよりインクを吐出する主走査と、主走査方向と交差する方向に記録媒体を搬送する副走査とを交互に繰り返す。これにより、記録媒体に順次画像が形成される。

具体的には、記録開始が指示されると、まず給紙モータ５が駆動され、不図示のギヤを介して給紙ローラ６が回転する。この給紙ローラ６の回転により給紙トレイ８に積載されている記録媒体の中から１枚の記録媒体が記録装置本体内へと給送される。複数色分の記録ヘッドを搭載したキャリッジユニット２（以下、単にキャリッジとも言う）は、キャリッジモータ３の駆動によって、図１に示されるｘ方向（主走査方向）へと移動する。このとき、記録ヘッドは画像信号に応じたタイミングでインクの吐出を行い、記録媒体上に１バンド分の画像を形成する。この１バンド分の画像とは、記録ヘッドの１回の主走査で記録媒体上に形成し得る帯状の画像を指し、その幅は記録ヘッドに形成されるノズル列の副走査方向における長さＬ（図３参照）に一致する。ここで、１バンド分の画像が形成されると、不図示の搬送モータによって記録媒体が図１に示されるｙ方向に所定量搬送され、さらに記録ヘッドによる記録走査が実行される。

なお、本実施形態においてキャリッジ２に搭載される複数の記録ヘッド（記録手段）９には、図３に示すように、オリフィスプレート１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆが並設されている。各オリフィスプレートには、複数のインク吐出口を一定方向に配列した吐出口列が複数列形成されている。図中、１５ａは第１のインクとしての染料ブラックインクを吐出する吐出口列、１５ｂは第２のインクとしての顔料ブラックインクを吐出する吐出口列、１５ｃも第３のインクとしての顔料ブラックインクを吐出する吐出口列、１５ｄはイエローのインクを吐出する吐出口列、１５ｅはマゼンタインクを吐出する吐出口列、１５ｆはシアンのインクを吐出する吐出口列である。第２、第３のインクである顔料ブラックインクは、高速、高精細化のために、異なる２つの吐出口列から同一のインクを吐出する。以下、この第２、第３のインクをそれぞれ第１顔料ブラックインク、第２顔料ブラックインクと称す。なお、記録ヘッド９の構成については後に詳述する。

この第１の実施形態では、キャリッジモータ３からキャリッジ２へ駆動力を伝達する手段として、キャリッジベルト４を用いている。但し、キャリッジベルトの代わりにリードスクリュー等他の駆動方法を用いることも可能である。記録装置本体内へ給送された記録媒体は給紙ローラ６と圧力ローラ７の間を通って、記録ヘッド９による記録が可能な位置に導かれる。

また、図１においてキャリッジ２が位置している箇所は、キャリッジ２のホームポジションである。記録が行われていないとき、ホームポジションの下部に配設されている不図示のキャップ手段が記録ヘッド９の吐出口形成面を密閉している（キャッピングしている）。記録が開始されると、キャップ手段は記録ヘッド９を開放し、これによりキャリッジユニット２はＸ方向への移動が可能となる。

本実施形態における顔料ブラックインクは前記水性媒体に分散している顔料を含んでいる。また、染料ブラックインク及び、前記カラーインクの少なくとも一色は、前記顔料ブラックインクと混合された時に顔料ブラックインク中の顔料の分散安定性を不安定化させる染料および添加剤の少なくとも一方を含んでいる。この顔料ブラックインクと染料インクとが記録媒体上で接触することによって両インクが反応して凝固し、前記特許文献１と同様にブリーディングを防止し、色材を記録媒体の表層に留めることによって鮮やかな発色で画像を表現できるように構成されている。

図２は本実施形態に適用可能なインクジェット記録装置の制御系の構成を説明するためのブロック図である。図２において、１０１はプログラマブル・ベリフェラルインターフェイス（以下ＰＰＩとする）である。ＰＰＩ１０１は、不図示のホストコンピュータから入力される指令信号（コマンド）や記録情報信号を受信し、これをＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）１０２に転送する。また、コンソール１０６の制御や、キャリッジユニット２がホームポジションにあるか否かを検出するホームポジションセンサ１０７からの信号の受信も行っている。

ＭＰＵ１０２は、制御用ＲＯＭ１０５に記憶された制御プログラムに従って、種々の判別機能、インク吐出数などの計数機能、およびインクジェット記録装置内の各部の制御機能などを有する。１０３は各種データを一時的に記憶するＲＡＭである。このＲＡＭ１０３は受信したデータを格納するデータ格納エリアや、ＭＰＵ１０２のワークエリアとして使用される。１０４はフォント発生用ＲＯＭである。フォント発生用ＲＯＭ１０４には、コード情報に対応した文字や記録等のパターン情報が記憶されており、入力されたコード情報に対応して各種パターン情報を出力する。１２１はプリントバッファであり、フォント用発生ＲＯＭ１０４等により展開されたデータを記憶するための所定行分の容量を有している。

以上示した各ブロックは、アドレスバス１１７およびデータバス１１８を介することによって、ＭＰＵ１０２により制御されている。

１１０は紙等の記録媒体を副走査方向に搬送するための搬送モータである。１１３は、キャップ手段を駆動し、記録ヘッド９のインク吐出口に当接させてキャッピングを行うキャッピングモータである。キャッピングモータ１１３を駆動してキャッピングすることにより、各記録ヘッド９のインク吐出口は外気より遮断され、ノズルの乾燥を極力抑制することができる。さらにキャッピングモータ１１３の駆動により、キャップ手段の近傍に配設された後述のワイパーを駆動する周知のワイピング機構１２０も駆動され、記録ヘッド９の吐出口面に付着したインクや塵埃などを払拭する動作も実行される。なお、１１４、１１５、１１６および１１９は、キャッピングモータ１１３、キャリッジモータ３、給紙モータ５および搬送モータ１１０を駆動するためのモータドライバをそれぞれ示している。

また、本実施形態におけるコンソール１０６には、キーボードスイッチおよび表示ランプなどが設けられている。また、ホームポジションセンサ１０７は、キャリッジ２のホームポジション近傍に設けられており、記録ヘッド９を搭載したキャリッジ２がホームポジションに到達したことを検知してＭＰＵに検知情報を伝える。１０９は記録ヘッド９の主走査が行われる経路と対向する部分（記録部）に設置されたシートセンサであり、記録媒体の有無を検出する。従って、このシートセンサ１０９からの検出信号によって、給紙トレイ８から給送された記録媒体が記録部まで正常に送られたか否かを判断することができる。１１１は画像信号に応じて記録ヘッド９に設けられた電気熱変換素子（吐出用ヒータ）を駆動するためのヘッドドライバである。１２０は上述した各部へ電源を供給するための電源部であり、駆動電源装置としてＡＣアダプタと電池とを有している。

なお、図１および図２には示されていないが、キャリッジ２には、記録ヘッド９と共に各色のインクを収容した複数のインクタンクを搭載することが可能となっている。インクタンクの外装部分は、例えば、ＰＰ、ＰＥ等の樹脂をインジェクション・ブロー等によって成型し、その後、超音波溶着、熱溶着、接着および嵌合などの技術を用いて組み立てたものなどを適用することができる。インクタンクの内部構造としては、外装部分自体がインクチャンバーとして機能する方式、インクを充填したインク袋を持つ方式、あるいは外装部内に多孔質体を挿入し、その毛管力でインクの保持およびタンク内の負圧の発生を行う方式などが採用可能である。また、上記のインク袋を使用する方式では、インク袋の内部または外部に設けられたばね機構等によってインク袋を拡大方向に付勢するようにすれば、インク袋内に負圧を発生させることも可能である。

ここで、先に概説した記録ヘッド９の構成を、図３に基づいてより詳細に説明する。本実施形態に適用する記録ヘッド９は、記録データに基づいて供給される電気エネルギーを電気熱変換素子で熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーによってインクに気泡を発生させ、その気泡の発生圧力によってインク滴を吐出する構成となっている。

図３に示される前述の各吐出口列１５ａ〜１５ｆの各インク吐出口は、１ｃｍあたり約４９０個の配列密度で、１２８０個ずつ各色のオリフィスプレート１１〜１４に形成されている。なお、図示の各吐出口列は、それぞれインク吐出口を千鳥状に配列した２列一組の吐出口列となっており、これにより高配列密度を実現している。

また、９ａは各オリフィスプレートに対応して設けられた複数（ここでは、６個）のインク供給口である。各インク供給口９ａには、異なる種類のインク（染料ブラック、顔料ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を収容した複数のインクタンクに連結され、吐出や吸引などによって各吐出口から吐出されて消費されたインクを、間断なくインク吐出口へと供給することができる。

図４は、記録ヘッド９の内部構造を説明するための図であり、図３で示すＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線に沿って切断された断面を示す断面図である。

図示のように、インク供給口９ａより供給されたインクは、第１のインク液室２４内をＨ方向へと進む。第１のインク液室２４がある程度充填されると、インクはＪ方向へと進み、フィルター２５を通過した後に、第２のインク液室２６およびオリフィスプレートに形成された複数の吐出口１５に供給される。インク流路にフィルター２５を設けることにより、混入したゴミ等を、微細なノズルに混入させない様にすることができる。なお、吐出口１５を配列する面の位置は、オリフィスプレート１１の中でも、ＴＡＢ面３０に対し、一段凹んだ位置に形成されている。これは、各インク吐出口と記録媒体との接触を極力回避するためである。なお、図４では染料ブラックインクにおけるインク液室の構造を示しているが、各カラーインクにおけるインク液室も同様の構成を有している。

図５は、各オリフィスプレートに形成された吐出口１５の１つを示す拡大図である。各吐出口はオリフィスプレート３１上に形成された円形状の穴となっている。

図６は、図５で示した１つの吐出口に対応する１つのノズルの内部構造を説明するための拡大図である。ヒータ３３は、吐出口１５の数と配列に応じた状態で、ヒータボード３２上に形成されている。液室形成部材３４およびオリフィスプレート３１が、各ヒータと各吐出口とが連通するようにヒータボード３２上に重ねられることにより、ヒータ３３から吐出口１５までのインク流路が複数形成される。

なお、本明細書においてノズルとは、吐出口と、これに連通するインク流路と、そのインク流路内に設けられたヒータとにより構成される部分を指すものとする。そして、一つのオリフィスプレートに配列されている複数の吐出口列に対応するノズルの集合（ノズル列）をインク吐出部と称す。従って、本実施形態における記録ヘッド９には、６個のオリフィスプレートに対応して６個のインク吐出部が形成されていることとなる。以下、染料ブラックインクを吐出するノズル列を染料ブラック用インク吐出部（第１のインク吐出部）、第１顔料ブラックインクを吐出するノズル列を第１顔料ブラック用インク吐出部、第２顔料ブラックインクを吐出するノズル列を第２顔料ブラック用インク吐出部、シアンインクを吐出するノズル列をシアン用インク吐出部、マゼンタインクを吐出するノズル列をマゼンタ用インク吐出部、イエローインクを吐出するノズル列をイエロー用インク吐出部と称す。

上記の記録ヘッド９において、画像の記録データに応じてヒータ３３に所定の駆動パルスが印加されると、ヒータ３３は急激に発熱し、これに接するインク内に発泡が起こる。発生した気泡の膨張により、ノズル内のインクはオリフィスプレートから所定量押し出される。さらに、押し出されたインクは、空気との界面張力によって球状の液滴となって飛翔し、記録媒体に着弾されることによって記録が行われる。

次に、上記構成を有するインクジェット記録装置の動作を説明する。

コンソール１０６から記録指令が入力されると、ＭＰＵ１０２は、給紙モータ５を駆動して前述のように給紙トレイから記録媒体の給送を開始すると共に、キャップモータ１１３を駆動してキャップ手段を記録ヘッド９から開放させる。これによりキャリッジユニット２はＸ方向への移動走査が可能となる。ここで、１回の記録走査分の画像データがプリントバッファ１２１に蓄積されると、キャッリッジモータ３はキャリッジ２の移動走査を開始し、記録媒体への記録動作（主走査）が行われる。以後、記録媒体の搬送動作（副走査）と、を繰り返し記録媒体上に画像が形成される。

ここで、この第１の実施形態において実行される記録ヘッド９の回復動作について説明する。

本実施形態においては、記録ヘッド９の吐出性能を維持するために、１．ワイピング回復、２．吸引回復、３．予備吐出が行われる。以下、順次各回復動作について説明する。

１．ワイピング回復
図７は、記録ヘッド９の吐出口形成面に付着したインクや塵埃を払拭するためのワイピング回復を行うワイピング機構を示す図である。また、図８はワイピング機構、吸引回復機構、並びに予備吐出機構を模式的に示した斜視図である。
図７において、２０は、染料ブラックインク、第１の顔料ブラックインク、第２の顔料ブラックインクを吐出するオリフィスプレート１１ａ、１１ｂ、１１ｃの外面（吐出口形成面）を払拭するためのワイパー（以下、ブラック側ワイパーとも言う）である。２１はシアン、マゼンタおよびイエローを吐出するオリフィスプレート１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを払拭するためのワイパー（以下、カラー側ワイパーとも言う）を示している。また、ワイパー２２は、各オリフィスプレートが取り付けられるＴＡＢ面を含む記録ヘッド９の底面部全体に付着したインクを払拭するための全面ワイパーとなっている。ワイパー２０、２１および２２は、ワイパー固定金具によって本体内に設置されたワイパーホルダ２３（図８参照）に取り付けられている。このワイパーホルダは、キャッピングモータ１１３の駆動力によって、副走査方向（Ｙ方向）に沿って配置された２本のガイドシャフト２３ａに沿って往復移動可能となっている。なお、このワイピング機構と、その動作を制御するＭＰＵ１０２とによってワイピング回復手段が構成されている。

ワイピング動作を行わない時、ワイパー２０、２１および２２は、ホームポジションに位置する記録ヘッド９の各オリフィスプレートとの対向位置から退避した初期位置（図８に示す位置）に保持されている。また、ワイピング動作時には、キャッピングモータ１１３の駆動により、ワイパー２０、２１および２２はワイパーホルダ２３と共に図７、図８のＹ１方向へと移動する。これにより、オリフィスプレートおよび吐出口形成面全体がワイパー２０、２１および２２によって払拭される。このワイパーによる払拭動作（ワイピング動作）が終了すると、キャリッジ２の移動によって記録ヘッド９はワイピング動作領域の外に退避する。この後、ワイパーホルダ２３の移動によってワイパー２０、２１および２２は、ワイピング動作時と逆方向（Ｙ２方向）へと移動し、初期位置に復帰する。

この第１の実施形態においては、各ページの記録終了時に、ワイピング動作を実行すべきか否かの判断を行い、実行すべきであると判断された場合のみ上述したようなワイピング動作を行う。ワイピング動作を実行すべきか否かの判断は、記録装置本体内に設けられたドットカウンタによって１ページ分の記録における吐出回数をカウントし、そのカウント値に基づいてＭＰＵ１０２が行う。すなわち、カウント値が所定の閾値以上である場合、ＭＰＵ１０２はワイピングを実行すべきであるとの判断を下し、ワイピングを実行する。但し、このような構成および方法は本発明を限定するものではない。例えば、本実施形態で適用可能な記録媒体としてはＡ４サイズ程度としているが、記録領域がさらに大きいプロッターや大判プリンタに本発明を適用する場合には、各記録走査後にワイピングを実行すべきか否かの判断を行うようにしても良い。

２．吸引回復
本実施形態におけるインクジェット記録装置は、ノズル内のインクや吐出口形成面に付着したインクを吸引するための吸引回復動作を行う吸引回復機構がキャリッジ２のホームポジションに設けられている。図８のように、この吸引回復機構は、キャップホルダ２０２に保持された一対のキャップ２０１ａ、２０１ｂと、キャップホルダ２０２と共に両キャップを昇降させる昇降機構と、各キャップ２０１ａ、２０１ｂに接続されたポンプ２０２ａ、２０２ｂとを有する。キャップ２０１ａ、２０１ｂには、吸引口２０１ｃ、２０１ｄが形成されており、吸引口２０１ｃはポンプ２０２ａに、吸引口２０１ｄはポンプ２０２ｂにそれぞれ連結されている。ポンプ２０２ａ、２０２ｂは、キャッピングモータ１１３の駆動力を用いてそれぞれ独立に駆動可能である。なお、この吸引回復機構とその駆動を制御するＭＰＵ１０２とによって吸引回復手段が構成されている。

吸引回復動作が行われない待機状態において、キャップ２０１ａ、２０１ｂはワイパーホルダ２３の移動経路より下方の開放位置に保持されている。また、吸引回復動作を行う場合には、キャリッジ２がホームポジションへ移動した後、キャップ２０１ａ、２０１ｂが昇降機構によってキャップホルダ２０２と共に上昇する。これにより、キャップ２０１ａは、オリフィスプレート１１に、キャップ２０１ｂはオリフィスプレート１２、１３、１４にそれぞれ密接し、各ノズルのインク吐出口は外気と遮断された状態になる。ここで、ポンプ２０２ａ、２０２ｂが駆動されると、キャップ２０１ａ、２０１ｂ内には負圧が発生する。この負圧によって吐出口形成面や各ノズル内で増粘、固着したインクはポンプ側に吸引され、除去される。

３．予備吐出
本実施形態の記録装置においては、記録ヘッド９の各インク吐出部がキャップ手段から開放されてから実際にインクの吐出が開始されるまでの間に、記録ヘッド９の吐出性能を維持するための回復動作として、予備吐出が実行される。通常、この記録動作開始前の予備吐出は一律の吐出数（発数）に従って行われるか、あるいは非記録時間によって決められた発数に従って行われる。また、インクの色別に発数が設定されている場合もある。この予備吐出は、前記ＭＰＵ１０２がインク吐出数に応じてヘッドドライバ１１１を制御し、記録ヘッド９からインクを吐出させることによって行われる。従って、予備吐出手段は、ＭＰＵ１０２、ヘッドドライバ１１１および記録ヘッドによって構成される。

また、記録動作が開始されると、必要に応じて記録中にも予備吐出が実行される。本実施形態のシリアル型のインクジェット記録装置では、各記録走査の間のタイミングで予備吐出が行われるのが一般的である。このときの予備吐出は、全てのノズルについて行っても良いが、前回までの記録走査で使用されなかったノズルや、使用頻度が少なかったノズルに対してのみ行うようにしても良い。また、使用した頻度に基づいて予備吐出の回数を調整するような制御を行うようにしても良い。

記録前や記録中の予備吐出については、所定の予備吐出のインク受口までキャリッジを移動させて行うのが一般的である。但しこの場合には、インク受口を用意しなければならず、記録装置自体が大型化することが懸念される。よって本実施形態においては、キャップ２０１ａ、２０１ｂに予備吐出を行う構成となっている。

また、所定量の予備吐出を行った後、ポンプ２０２ａ、２０２ｂを駆動させて、キャップ２０１ａ、２０１ｂに吐出されたインクを廃インク回収容器（不図示）に排出する。

図９は、本実施例の各インクの予備吐出位置を示す概略図である。

図９（ａ）はヘッド９がホームポジションにあることを示している。この時、第１の顔料ブラックインク、第２の顔料ブラックインクの予備吐出をキャップ２０１ｂに、並びにカラーインクの予備吐出をキャップ２０１ａに行う。１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆはそれぞれ直上の吐出口から予備吐出されたインクを示している。

図９（ｂ）は染料ブラックインクの吐出部が、マゼンタインクを予備吐出した位置に来るまで、ヘッドをホームポジションから印字面方向に移動させた時の図である。この時、染料ブラックインクの予備吐出をキャップ２０１ａに行う。１６ａは予備吐出された染料ブラックインクである。尚、本実施形態では、先に第１の顔料ブラックインク、第２の顔料ブラックインクおよびカラーインクの予備吐出を先に行った後、染料ブラックインクの予備吐出を行ったが、予備吐出の順序を逆にしても良い。また、本実施形態では、マゼンタインクの予備吐出位置で染料ブラックインクの予備吐出を行ったが、キャップ２０１ａ上の他の場所で染料ブラックインクの予備吐出を行っても良い。

本実施形態によると、互いに混ざり合うことで凝固、増粘する顔料ブラックインクと、染料インクとをそれぞれ別のキャップ上に予備吐出するので、凝固、増粘を無くすことが可能となる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

図１０は、本にかかる、各インクの予備吐出位置を示す概略図であり、それ以外は第１の実施形態と同様である。

図１０（ａ）はヘッド９がホームポジションにあることを示している。この時、第２の顔料ブラックインク、染料ブラックインク、並びにカラーインクの予備吐出を行う。１７ａ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆはそれぞれ直上の吐出口から予備吐出されたインクを示している。

図１０（ｂ）はヘッドが３．５ｍｍホームポジションから印字領域方向に移動させた時の図である。この時、第一の顔料ブラックインクの予備吐出を行う。１７ｂは予備吐出された顔料ブラックインクを表す。

本実施形態の予備吐出位置で、各インク０．０５ｇ予備吐出した後にポンプを駆動させてインクを排出させるサイクル試験を行ったところ、５００００サイクル行ってもキャップ上にインクの凝固や固着は見られなかった。比較例として、ヘッド９がホームポジションの位置で、第１の顔料ブラックインク、第２の顔料ブラックインク、及び染料ブラックインクとも予備吐出させて前記サイクル試験を行ったところ、２０００サイクルで、キャップ上の第２の顔料ブラックインク予備吐出と、染料ブラックインクの予備吐出位置の間にインクの固着、堆積が認められた。

本実施形例では、染料ブラックインクと顔料ブラックインクの予備吐出位置が離れている為、互いに混ざり合い凝固する前にポンプで排出され、キャップ上でインクが凝固、固着することを防止している。

また、本実施形態では、キャップ２０１ａ、２０１ｂともに３個のインク吐出部からの予備吐出されたインクを受けている。つまり、左右のキャップで予備吐出されたインク量の差が少なくなり、左右で大きさの異なるキャップを使用する必要も無く、左右同型のキャップを使用できる。また同じタイミングで予備吐出、ポンプ駆動によるインク排出する動作を行うことが増える。この為、回復時間の短縮も可能となる。

（その他）
以上の説明においては、顔料ブラックインクと染料ブラックとが互いに混合することによって凝固反応などを生じる場合を例に採り説明したが、それ以外の反応の組み合わせの場合にも、本発明は適用可能である。また、互いに反応するインクが複数種存在する場合にも本発明は適用可能である。

本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録装置の内部構成を説明するための概観斜視図である。 本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録装置の制御系の構成を説明するためのブロック図である。 本発明の実施形態に適用する記録ヘッドの外観斜視図である。 本発明の実施形態に適用する記録ヘッドの内部構造を説明するための断面図である。 図３に示す記録ヘッドに設けられたオリフィスプレートの吐出口の１つを示す拡大図である。 図３に示す記録ヘッドに設けられた１つの吐出口に対応する１つの記録素子の内部構造を説明するための拡大斜視図である。 本発明の第１の実施形態におけるワイピング機構のワイパーを示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるワイピング機構、吸引回復機構、並びに予備吐出機構を模式的に示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に使用する予備吐出機構を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる予備吐出機構を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ キャリッジ
３ キャリッジモータ
４ キャリッジベルト
５ 給紙モータ
６ 給紙ローラ
７ 圧力モータ
８ 給紙トレイ
９ 記録ヘッド
１１ａ 染料ブラックオリフィスプレート
１１ｂ 第１の顔料ブラックオリフィスプレート
１１ｃ 第２の顔料ブラックオリフィスプレート
１１ｄ イエローオリフィスプレート
１１ｅ マゼンタオリフィスプレート
１１ｆ シアンオリフィスプレート
１５ａ 染料ブラックインクを吐出する吐出口列
１５ｂ 第１顔料ブラックインクを吐出する吐出口列
１５ｃ 第２顔料ブラックインクを吐出する吐出口列
１５ｄ イエローインクを吐出する吐出口列
１５ｅ マゼンタインクを吐出する吐出口列
１５ｆ シアンインクを吐出する吐出口列
１６ａ 予備吐出された染料ブラックインク
１６ｂ 予備吐出された第１顔料ブラックインク
１６ｃ 予備吐出された第２顔料ブラックインク
１６ｄ 予備吐出されたイエローインク
１６ｅ 予備吐出されたマゼンタインク口列
１６ｆ 予備吐出されたシアンインク
１７ａ 予備吐出された染料ブラックインク
１７ｂ 予備吐出された第１顔料ブラックインク
１７ｃ 予備吐出された第２顔料ブラックインク
１７ｄ 予備吐出されたイエローインク
１７ｅ 予備吐出されたマゼンタインク
１７ｆ 予備吐出されたシアンインク
２０、２１ ワイパー
２３ ワイパーホルダ
２４ 液室
２５ フィルター
２６ 液室
３０ ＴＡＢ面
３１ オリフィスプレート
３２ ヒータボード
３３ ヒータ
１０２ ＭＰＵ
１１０ 搬送モータ
１２０ ワイピング機構
２０１ａ、２０１ｂ キャップ
２０２ キャップホルダ
２０３ 吸収体
２０３ａ、２０３ｂ 吸引ポンプ

Claims (6)

1. 記録手段に設けられた複数のインク吐出部から異なる種類のインクを吐出させることにより記録媒体上に記録を行うと共に、前記インク吐出部の吐出性能を回復させるために、各インク吐出部にて記録に寄与しないインク吐出を１ないし複数のキャップ上に行う予備吐出動作を含む回復手段、を備えたインクジェット記録装置であって、
   前記複数のインク吐出部は、第１のインクを吐出する第１のインク吐出部と、前記第１のインクに混合されることによって凝固する第２のインクを吐出する第２のインク吐出部と、を含み、
   前記第１のインクの予備吐出位置と前記第２のインクの予備吐出位置が、前記第１のインク吐出部と前記第２のインク吐出部よりも離れていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第一のインクの予備吐出と前記第２のインクの予備吐出を同一キャップ上で行う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。
3. 前記第１のインクの予備吐出と前記第２のインクの予備吐出を異なるキャップ上で行う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。
4. 前記回復手段は、前記予備吐出動作に加え、各インク吐出部からインクを吸引するインク吸引動作、各インク吐出部に付着したインクを払拭するワイピング動作のうち、少なくとも一つを実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記各インク吐出部は、インクを吐出する複数のノズルを有するノズル列からなり、前記ノズル列を備えた記録ヘッドを、前記所定の方向に移動走査しつつ前記ノズル列からインクを吐出する主走査と、該主走査とは交差する方向に前記記録媒体を所定量搬送する副走査とを交互に繰り返すことによって、前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする請求項１ないし４に記載のインクジェット記録装置。
6. 記録手段に設けられた複数のインク吐出部から異なる種類のインクを吐出させることにより記録媒体上に記録を行う記録工程と、前記インク吐出部の吐出性能を回復させるための、各インク吐出部にて記録に寄与しないインク吐出を１ないし複数のキャップ上に行う予備吐出動作を含む回復工程とを有するインクジェット記録方法であって、
   前記記録工程は、記録手段に設けられた第１のインク吐出部から第１のインクを吐出させると共に、前記記録手段に設けられた第２のインク吐出部から前記第１のインクとの混合によって凝固する第２のインクを吐出させて記録媒体上に記録を行い、
   前記第１のインクの予備吐出位置と前記第２のインクの予備吐出位置が、前記第１のインク吐出部と前記第２のインク吐出部よりも離れるよう予備吐出を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。

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