JP2018140606A - インクジェット記録装置及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】インク受け部へのインクの堆積を好適に抑制しつつ、インクの堆積を抑制するために使用するインク量を低減することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】記録ヘッドと、供給チューブと、インク受け部と、吸引手段と、インク受け部に吐出された第1インクのインク量とインク受け部に吐出された第2インクのインク量とに基づいてインク受け部にインクが堆積していると判断した場合に、当該インク受け部に対して第2インクを吐出する吐出制御を実行する制御手段と、を備える。制御手段は、吐出制御において、前回の吸引動作を実行してからの経過時間が所定時間より小さい場合に吐出する第2インクのインク量を、当該経過時間が当該所定時間より大きい場合に吐出する第2インクのインク量よりも少なくする。【選択図】図11

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。
特許文献1には、プラテン吸収体へのインクの堆積を抑制するために、吐出した堆積し易いインク(堆積インク)と堆積を抑制するインク(堆積抑制インク)との量に基づいて、プラテン吸収体に必要量の堆積抑制インクを吐出する技術が開示されている。
特開2012−51198号公報
プラテン吸収体(インク受け部)におけるインクの堆積を抑制するために吐出する堆積抑制インクの量は、装置本体からのインクの水分蒸発も考慮して設定する必要がある。特に、インクタンクから記録ヘッドへ供給チューブを用いてインクを供給する構成の場合、時間と共に供給チューブからインク中に含まれる水分が蒸発していく。装置内の堆積抑制インクの水分が蒸発すると、堆積抑制インクを吐出しても十分にインクの堆積を抑制する効果を得ることができない場合がある。そこで、インクの水分蒸発分も考慮して、予め堆積抑制インクの吐出量を多めに設定しておくことも考えられるが、堆積抑制インクの消費量が増大してしまうという課題が生じる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、インク受け部へのインクの堆積を好適に抑制しつつ、インクの堆積を抑制するために使用するインク量を低減することが可能な技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録装置は、堆積し易い第1インクとインクの堆積を抑制する第2インクとを吐出可能な記録ヘッドと、インクタンクから前記記録ヘッドへインクを供給するための供給チューブと、前記記録ヘッドから吐出されたインクを受けるインク受け部と、前記記録ヘッドからインクを吸引する吸引動作を実行する吸引手段と、前記インク受け部に吐出された前記第1インクのインク量と前記インク受け部に吐出された前記第2インクのインク量とに基づいて前記インク受け部にインクが堆積していると判断した場合に、当該インク受け部に対して前記第2インクを吐出する吐出制御を実行する制御手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、前記制御手段は、前記吐出制御において、前回の前記吸引動作を実行してからの経過時間が所定時間より小さい場合に吐出する前記第2インクのインク量を、前記経過時間が前記所定時間より大きい場合に吐出する前記第2インクのインク量よりも少なくすることを特徴とする。
本発明によれば、インク受け部へのインクの堆積を好適に抑制しつつ、インクの堆積を抑制するために使用するインク量を低減することが可能な技術を提供することができる。
本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す模式図である。 本実施形態の記録装置におけるインク吐出領域を示す図である。 本実施形態の記録装置におけるプラテンとプラテン吸収体を示す図である。 本実施形態の記録装置における制御部の構成を示すブロック図である。 本実施形態における各インクの堆積し易さを評価した実験結果を示す図である。 本実施形態におけるシアンインクの堆積抑制効果を評価した実験結果を示す図である。 本実施形態におけるシアンインクの各蒸発率に対する堆積抑制効果を評価した実験結果を示す図である。 本実施形態における堆積抑制インクの各蒸発率に対応する吐出量の係数を示す図である。 本実施形態における供給チューブの常温常湿環境下における経過時間に対する蒸発率を評価した実験結果を示す図である。 本実施形態における各温湿度領域での重み付け係数を示す図である。 本実施形態における堆積抑制制御のフローチャートを示す図である。 本実施形態におけるインクの蒸発率を算出するフローチャートを示す図である。 第1実施形態の堆積抑制インクのインク量低減の効果を示す図である。 第2実施形態の堆積抑制インクのインク量低減の効果を示す図である。
(第1実施形態)
(インクジェット記録装置の構成)
以下、図面を参照しながら本発明の第1実施形態について詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置(以下、単に記録装置ともいう)を示す模式図である。インクタンク1は、装置本体に設けられたインクタンクホルダ2に着脱自在に装着される。インクタンクホルダ2には、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの4色の顔料インクをそれぞれ収容するインクタンクが個別に装着される。インクタンク1は、キャリッジ8に搭載された記録ヘッド7に供給チューブ6を介して各色のインクを供給する。キャリッジ8は、記録ヘッド7を着脱自在に搭載する。搬送機構9は、プラテンに支持された記録シート(記録媒体)11を搬送方向Aに搬送する。キャリッジ8は、搬送方向Aと交差する方向に往復移動可能に構成されている。キャリッジ8は、記録シート11の搬送が停止している間にプラテン12の上方を移動する。記録ヘッド7は、各色のインクを吐出可能な吐出口(ノズル)が複数配された吐出口面(ノズル面)を有している。記録ヘッド7は、キャリッジ8の移動中に吐出口からインクを吐出することで記録シート11に画像を記録する記録動作を行う。
キャリッジ8の移動方向における記録シート11の外側の領域(記録領域外)には回復ユニット10が設けられている。キャリッジ8は、インクタンク1から記録ヘッド7にインクを充填する際(初期充填時)や、記録ヘッド7の吐出性能を回復する際(回復動作時)に、回復ユニット10と対向する位置へ移動する。回復ユニット10は、記録ヘッド7の吐出口面を覆うことができるキャップ31と、チューブを介してキャップ31と接続されたポンプ(吸引ポンプ)32とを有している。回復ユニット10は、キャリッジ8が回復ユニット10と対向する位置に移動したときに、キャップ31を上昇させ、キャップ31により記録ヘッド7の吐出口面を覆う。回復ユニット10は、キャップ31が記録ヘッド7の吐出口面を覆った状態において、ポンプ32を駆動することで、キャップ31の内部を負圧にして、記録ヘッド7からインクを吸引する吸引動作を行う。また、回復ユニット10は、記録ヘッド7の吐出口面を拭払する拭払動作を行うワイパ(ワイパブレード)30を有している。
図2は、本実施形態の記録装置におけるプラテン12とプラテン吸収体(インク受け部)13を示す図である。プラテン12は、搬送される記録シート11を下方より支持する。プラテン吸収体13は、プラテン12に配されており、記録ヘッド7からプラテン12上に吐出されたインクを受けて当該インクを吸収する。
本実施形態の記録装置は、記録シートの縁まで画像を記録する、いわゆる縁無し記録を行うことができる。縁無し記録では、記録シートの縁に余白を残さずに画像を記録するため、記録シートの端部から外側に所定のはみ出し量(3mm)はみ出した領域(はみ出し領域)に対してもインクを吐出する。このはみ出し量は、記録シートの搬送誤差や、記録シートの斜行、記録シートの給送時の最大誤差量等を見込んだ上で、記録シートに余白を残さないように記録できるような量に設定されている。この縁無し記録によって記録シート11からはみ出して吐出されたインクは、プラテン吸収体13に着弾し、吸収される。
また、本実施形態の記録装置は、記録ヘッド7の内部の増粘インクを排出するために、記録媒体の外側の領域に対して記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出動作を行う。この予備吐出動作によって記録シート11からはみ出して吐出されたインクも、プラテン吸収体13に着弾し、吸収される。
図3は、本実施形態の記録装置におけるインク吐出領域を示す図である。本実施形態では、図2に示すような先端側、後端側、左端側、右端側の4つのはみ出し領域にインクが吐出される。これらのはみ出し領域に吐出されたインクは、後述するCPU20によって各領域毎に吐出した各インクの吐出量がそれぞれカウントされ、不揮発性メモリ26に記憶される。各インクの吐出量は、吐出した各インクのドット数に各インクの1ドットあたりの吐出量を乗ずることで、算出することができる。
図4は、本実施形態の記録装置における制御部の構成を示すブロック図である。CPU20は、メインバスライン25を介して装置各部の制御およびデータ処理を実行する。CPU20は、ROM21に格納されるプログラムに従い、データ処理、記録ヘッドの駆動、キャリッジの駆動等を以下の各部を介して制御することにより、記録動作や回復動作(吸引動作を含む)等を実行する。また、CPU20は、インターフェース23を介して、ホスト装置との通信処理を行う。RAM22は、CPU20によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、一時的に数行分の記録データや回復動作に係るパラメータ等を保存する。画像入力部24は、インターフェース23を介してホスト装置から入力された画像を一時的に保持することができる。不揮発性メモリ26は、プラテン吸収体に吐出された各色インクのインク量に関する情報や、タイマ36により取得された前回の吸引動作を実行してからの経過時間に関する情報等を記憶する。また、不揮発性メモリ26は、温湿度センサ37により取得された装置本体が設置された環境の温度および湿度に関する情報等を記憶する。不揮発性メモリ26は、装置本体の電源がOFFにされても情報を保持することができる。
回復系制御回路28は、RAM22に格納される回復処理プログラムに従って回復系モータ29の駆動を制御することにより、ワイパ30の動作、キャップ31の動作、及びポンプ32の動作を制御する。ヘッド駆動制御回路33は、記録ヘッド7によるインク吐出のための駆動を制御し、記録ヘッド7に予備吐出動作や記録動作におけるインク吐出を行わせる。キャリッジ駆動回路34は、画像信号処理部27で処理されたプリントデータに従いキャリッジ8の往復移動動作を制御し、また吸引動作を行うためのメンテナンスユニットと対向する位置へのキャリッジ8の移動動作を制御する。搬送制御回路35は、搬送機構9による記録シート11の搬送動作を制御する。搬送制御回路35は、記録ヘッドによる1行分の記録動作の終了後、次行の記録データに対応する画像を記録するために記録シート11を搬送方向Aに所定量ずつ間欠的に搬送する間欠搬送動作を制御する。
(インクの堆積)
次に本実施形態の記録装置において生じるインクの堆積について説明する。本実施形態の記録装置は、4色の顔料インク(シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク)によって画像を形成する。インクの堆積とは、プラテン吸収体13上にインクが吐出された場合に、プラテン吸収体13内にインクが浸透せず、プラテン吸収体13の表面にインクが残留してしまう現象のことである。このような現象は、溶解性の低い色材を含むインクや、インクの水分蒸発時の粘度上昇が大きく流動性が低減するインク等を使用した場合に発生する。インクの堆積のし易さは、インク中の顔料濃度や固形成分濃度や水分蒸発後の粘度等から推定することができる。また他に、以下に示す実験から求めることができる。
(実験:インクの堆積し易さの判定)
プラテン吸収体の上方にインクを滴下する装置を設置し、高温低湿環境下で対象インクを間欠的に滴下する。ある規定の滴下回数において、プラテン吸収体上に堆積物が発生しているか否かで、対象インクが堆積し易いインクか否かを判定することができる。また、対象インクの堆積物が発生した滴下回数から、対象インクの堆積し易さを評価することができる。
図5に各インクの堆積し易さを評価した実験結果を示す。この実験では、マゼンタインクはプラテン吸収体上に500回インクを滴下すると堆積が発生した。イエローインクはプラテン吸収体上に200回インクを滴下すると堆積が発生した。また、ブラックインクはプラテン吸収体上に100回インクを滴下すると堆積が発生した。この結果によれば、ブラックインク>イエローインク>マゼンタインクの順で堆積し易いインクであることが分かった。一方、シアンインクでは堆積は発生しなかった。
(実験:堆積を抑制するインク量の判定)
次に、上記の実験でインクの堆積が発生しなかったシアンインクについて、その堆積抑制効果を調べる。ブラックインク、イエローインク、マゼンタインクの各インクに対して、どの程度の量のシアンインクを混合すれば、堆積が発生しないかを実験して調べた。
図6にシアンインクの堆積抑制効果を評価した実験結果を示す。この実験では、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクそれぞれ1の量に対して、シアンインク0.5,1,2,3,4,5の量をそれぞれ混合した場合のインクの堆積発生の有無を調べた。この実験結果によれば、インクの堆積を解消するためには、ブラックインクに対しては5倍の量(1:5)、イエローインクに対しては2倍の量(1:2)、マゼンタインクに対しては同等の量(1:1)のシアンインクが必要であることが分かった。
このように、シアンインクにはインクの堆積物を溶解する作用があり、シアンインクはインクの堆積を抑制する堆積抑制インクであることが分かった。
(堆積抑制インクの吐出量の算出)
次に、プラテン吸収体に堆積したインクの堆積物を溶解するために必要な堆積抑制インクのインク量の算出方法について説明する。プラテン吸収体の各領域に吐出されたシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの各インクのインク量をそれぞれC、M、Y、Kと表す。
プラテン吸収体上のある領域に吐出したインクが堆積するか否かは、図5、図6の結果より、例えば以下の計算式を用いて判定することができる。
D=(M×5+Y×2+K)−C×5・・・式(1)
各インクのインク量に乗じている係数は、図5、図6の結果より求めたもので、各色のインク量を重み付けするものである。式(1)により算出される判定値Dが正の場合、堆積し易いインクに対して堆積抑制インクのインク量が不足していることを示しており、プラテン吸収体にインクが堆積するおそれがある。一方、判定値Dが負の場合、堆積し易いインクに対して堆積抑制インクのインク量は充足していることを示しており、プラテン吸収体にインクの堆積は発生しないと考えられる。このように、式(1)により求めた判定値Dによって、プラテン吸収体にインクの堆積を抑制するためのインク吐出(以下、堆積抑制吐出ともいう)が必要であるか否かを判定することができる。
しかしながら、堆積抑制吐出に必要なインク量(吐出量)をより正確に算出しようとする場合、装置からの堆積抑制インクの水分蒸発も考慮する必要がある。堆積抑制インク中に含まれる水分の蒸発状態によって、堆積を抑制するために必要な堆積抑制吐出の吐出量が変わるためである。
図7は、堆積抑制インクに含まれる水分の蒸発率(以下、単に蒸発率ともいう)に対する堆積抑制効果を評価した実験結果を示す図である。ここで、蒸発率とは、蒸発前のインク量(インク重量)に対するインクの水分蒸発量(蒸発前インク重量−蒸発後インク重量)の割合を示すものである。すなわち、蒸発率は以下の計算式で表すことができる。
(蒸発率)=(蒸発前インク重量−蒸発後インク重量)/蒸発前インク重量・・・式(2)
図7は、プラテン吸収体に予めブラックインクを間欠的に所定回数滴下してインクの堆積物を生成した後、異なる蒸発率のシアンインクを用いてインクの堆積物を溶解するのに要したインク量を調べた結果である。この実験により、インクの蒸発率が大きいほど、堆積物を溶解するために必要なインク量は多くなることが分かった。これは蒸発率の高いインクでは、水分がインク中から蒸発してしまっているため、水分によるインクの堆積物を溶解する作用が低下しているからだと考えられる。
従って、本実施形態では、図8に示すように、堆積抑制インクの蒸発率に応じて、堆積抑制吐出において吐出する堆積抑制インクのインク量に重み付けを行う。例えば、蒸発率に応じた係数(蒸発係数)をK、その他の所定の係数をAとして、堆積抑制吐出に必要な吐出量Vは、以下のような計算式で算出される。
V=K×A×((M×5+Y×2+K)−C×5)・・・式(3)
(堆積抑制インクの蒸発率の推定)
本実施形態では、以下のように堆積抑制インクの蒸発率を推定する。堆積抑制インクの蒸発率は、所定の時間間隔毎に定期的に算出される。本実施形態では、蒸発率は24時間毎に算出する。
図1を用いて説明したように、インクはインクタンク1から供給チューブ6を経て記録ヘッド7に供給される。ここでインクタンク1や記録ヘッド7は、そこから多くのインク中の水分が蒸発しないように材料を選定する等して設計されている。一方、供給チューブ6は、屈曲性等の条件を考慮して材料を選定するため、インク中の水分が蒸発しにくい材料を採用できない場合がある。インク中の水分が蒸発しにくい材料の供給チューブは、概して剛度が高く屈曲性が低い傾向にあるため、キャリッジの移動の際の妨げとなったり、供給チューブの屈曲半径を大きくしなければならないために装置の小型化の妨げとなったりするおそれがある。本実施形態の記録装置では、インクタンク1や記録ヘッド7に比べて供給チューブからのインクの水分蒸発が多い。そこで、本実施形態では、供給チューブ6からのインクの水分蒸発のみを考慮して蒸発率の推定を行う。
蒸発率は、インクが供給チューブ6内に充填された時(吸引動作時)を起点として経過時間が大きいほど、大きくなる。すなわち、吸引動作を実行してからの経過時間が所定時間より大きい場合のインクの蒸発率は、当該経過時間が当該所定時間より小さい場合のインクの蒸発率よりも大きくなる。
また、蒸発率は、装置本体が設置された環境の温度や湿度等の条件によっても変わる。具体的には、装置本体が設置された環境の温度が高いほど、また、装置本体が設置された環境の湿度が低いほど、インクの蒸発率は大きくなる。すなわち、装置本体が設置された環境の温度が所定温度より高い場合のインクの水分蒸発率は、当該温度が当該所定温度より低い場合のインクの水分蒸発率よりも大きくなる。また、装置本体が設置された環境の湿度が所定湿度より低い場合のインクの水分蒸発率は、当該湿度が当該所定湿度より高い場合のインクの水分蒸発率よりも大きくなる。温度・湿度は、装置本体に設けられた温湿度センサ37により取得される。
本実施形態の記録装置は、堆積抑制インクの蒸発率を、タイマ36により取得された供給チューブ内にインクが充填されてからの経過時間と、温湿度センサ37により取得された温度・湿度に関する情報とに基づいて、以下のように推定する。
まず、装置本体が設置され、電源がONにされると、回復ユニット10による吸引動作が実行される。これにより、インクがインクタンク1から供給チューブ6を経て記録ヘッド7に充填される(初期充填)。このときのタイマ36の時間を0とする。そしてタイマ36による経過時間の測定を開始し、経過時間に応じた堆積抑制インクの蒸発率を推定する。ここで経過時間と堆積抑制インクの蒸発率の関係については、予め実験により求めておく。図9に、実験により予め求めた常温常湿環境下における経過時間と堆積抑制インクの蒸発率の関係を示す。図9は、経過時間が大きくなるほど蒸発率が上昇していく様子を示している。図9より、経過時間が0日、すなわち吸引動作を実行した直後の時点での堆積インクの蒸発率は0%であり、経過時間が180日の時点での堆積インクの蒸発率は約5%であると推定される。
本実施形態ではさらに、定期的に温湿度センサ37の値を取得し、そのときの温度・湿度に応じて、蒸発率に重み付けを行う。図9で示した常温常湿環境下における蒸発速度を1としたとき、各温湿度領域での蒸発速度の相対差に鑑み、各温湿度領域に対して重み付けを行う。図10は、各温湿度領域での重み付け係数(温湿度係数)を示す図である。例えば、常温常湿環境下(温度18℃以上28℃未満、湿度35%以上65%未満)では温湿度係数は1であるのに対し、インク中の水分が蒸発し易い環境である高温低湿環境下(温度28℃以上、湿度35%未満)では温湿度係数は1.8である。
温度・湿度に関する情報の取得は2時間毎に行われる。先に述べたように、堆積抑制インクの蒸発率の推定は24時間毎に行われるので、その間に12回の温度・湿度に関する情報が取得される。本実施形態では、12回の温度・湿度に関する情報のうち、その温湿度係数が最も大きな値となるものをこの24時間の間における代表的な温湿度係数として選定する。この選定した温湿度係数を今回の期間において求めた蒸発率に乗ずることで、今回の期間におけるインクの蒸発率を算出する。このように、最も水分が蒸発し易い環境に基づいた蒸発率を算出することにより、確実にインクの堆積を抑制することができる。
堆積抑制インクの蒸発率は、この24時間毎の期間のインクの蒸発率を積算したものである。すなわち、堆積抑制インクの蒸発率は、以下の計算式により算出される。
蒸発率(今回)=蒸発率(前回)+蒸発率(直近の所定期間)×温湿度係数(直近の所定期間)・・・式(4)
一方、初期充填時以外でも、記録ヘッドの吐出性能を回復する吸引動作(吸引回復動作)により供給チューブ内のインクがすべて排出され、供給チューブがインクタンク内の新たなインクで再充填されたとみなされた場合、蒸発率及びタイマを0にリセットする。具体的には、記録ヘッド7内の容積と供給チューブ6内の容積の和に相当する量よりも多いインク量の吸引動作を実行した場合である。本実施形態では、記録ヘッド7内の容積は1ml、供給チューブ6内の容積4mlであるため、5ml以上のインクを吸引する吸引動作を実行した場合に、蒸発率及びタイマを0にリセットする。このような吸引動作は、例えば記録装置が長期間使用されずに放置されていた場合等に行われる。
以上のように、本実施形態では、前回の吸引動作からの経過時間と、温度・湿度に関する情報とに基づいて蒸発率を推定する。このようにして推定した蒸発率から図8に示した蒸発係数を参照し、式(3)より、堆積抑制吐出における堆積抑制インクの吐出量を決定する。
なお、本実施形態では、温度・湿度に関する情報も考慮して蒸発率を推定したが、本発明では必ずしも温度・湿度に関する情報を考慮する必要はない。温度・湿度に関する情報を考慮せず、吸引動作を実行してからの経過時間を考慮するだけでも、十分に本発明の効果を得ることができる。
次に、本実施形態における堆積抑制吐出を制御する吐出制御(堆積抑制制御)についてフローチャートを用いて説明する。図11は、本実施形態における堆積抑制制御のフローチャートを示す図である。
堆積抑制制御は記録動作の完了後に開始される。まずステップS101では、プラテン吸収体13の各領域について前回の堆積抑制吐出を行ってから吐出された各色インクのインク量に関する情報を取得する。各色インクのインク量は、記録動作等によるインクの吐出が行われる毎にCPU20によってカウントされ、不揮発性メモリ26に記憶される。ステップS102では、上記の式(1)を用いて、ステップS101で取得したプラテン吸収体の各領域に吐出した各色のインク量から、各領域毎に判定値Dを算出する。次にステップS103では、プラテン吸収体の各領域でインクが堆積しているか否かを判定する。具体的には、上述したように判定値Dの正負を判定する。判定値Dが負の場合は、インクの堆積は発生していないと判断し、本制御を終了する。一方、判定値Dが正の場合は、インクの堆積が発生しているおそれがあると判断し、次のステップS104へ進む。ステップS104では、ステップS103でインクの堆積が発生しているおそれがあると判断されたプラテン吸収体13の領域(堆積位置、所定位置)にキャリッジ8を移動させる。ステップS105では、堆積抑制吐出において吐出する堆積抑制インク(シアンインク)の蒸発率を取得する。
ここで、堆積抑制インクの蒸発率の算出方法について、図12のフローチャートを用いて説明する。この蒸発率の算出は、所定の時間間隔毎(24時間毎)に定期的に行われる。堆積抑制インクの蒸発率を算出するために、まずステップS201で、タイマ36により前回の吸引動作を実行してからの経過時間を取得する。前回の吸引動作とは、上述したように、初期充填時の吸引動作や、所定量以上のインク量を吸引する吸引回復動作等である。次にステップS202で、温湿度センサ37により取得された過去12回分の温度・湿度に関する情報の履歴(温湿度履歴)を取得する。ステップS203では、過去12回分の温度・湿度に関する情報のうち、図10の温湿度係数を参照して、その温湿度係数が最も大きな値となる温湿度係数を代表値として取得する。そしてステップS204では、図9、図10、及び式(4)を用いて、前回の吸引動作を実行してからの経過時間と取得した温湿度係数とに基づいて、堆積抑制インクの蒸発率を算出する。算出された堆積抑制インクの蒸発率は不揮発性メモリ26に記憶される。
再び図11のフローチャートの説明に戻る。ステップS105で不揮発性メモリ26を参照して堆積抑制インクの蒸発率を取得すると、次のステップS106へ進む。ステップS106では、上述した堆積位置に対して堆積抑制吐出を行う際の堆積抑制インクの吐出量Vを算出する。堆積抑制インクの吐出量Vは、式(3)を用いて、ステップS101で取得した各色インクのインク量と、ステップS105で取得した堆積抑制インクの蒸発率とに基づいて、算出される。そして、ステップS107では、プラテン吸収体13上の堆積位置に対して算出した吐出量V分の堆積抑制インクの吐出を行い、当該堆積位置におけるインクの堆積を抑制する。
以上、本実施形態によれば、堆積抑制インク中に含まれる水分の蒸発状態に応じて堆積抑制制御において吐出するインク量を決定する。これにより、インク受け部におけるインクの堆積を好適に抑制しつつ、インクの堆積を抑制するために使用するインク量を低減することができる。
図13は、本実施形態の温度23℃、湿度50%の環境下における堆積抑制インクのインク量低減の効果を示す図である。本実施形態によれば、例えば、供給チューブにインクを充填してから(吸引動作を実行してから)36日以内では、従来に比べて堆積抑制インクの吐出量を50%低減することができた。また、吸引動作を実行してから36〜72日では40%、72〜108日では30%、108〜144日では20%、144〜180日では10%の堆積抑制インクの吐出量を低減することができた。
(第2実施形態)
次に、図面を参照しながら本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
第1実施形態では、記録ヘッド内の容積と供給チューブ内の容積の和に相当する量よりも多いインク量を吸引する吸引動作を実行した場合に、蒸発率及びタイマを0にリセットしていた。本実施形態では、記録動作や予備吐出動作、少量(所定量未満)の吸引回復動作等を実行した場合のインク消費量に応じて蒸発率を減じ、より詳細に蒸発率を推定する構成とする。これにより、堆積抑制吐出において吐出する堆積抑制インクのインク量をさらに低減することができる。
本実施形態では堆積抑制インクの蒸発率を以下のように算出する。
まず、前回の蒸発率の算出時からのインク消費量が、記録ヘッド内の容積と供給チューブ内の容積の和に相当する量(所定量)よりも大きい場合、第1実施形態と同様に、蒸発率及びタイマを0にリセットする。一方、当該インク消費量が、当該所定量未満の場合、以下のような計算式で蒸発率を算出する。
蒸発率(今回)=(蒸発率(前回)+蒸発率(直近の所定期間)×温湿度係数(直近の所定期間))×(供給チューブ容積−前回からのインク消費量)/供給チューブ容積・・・式(5)
式(5)は、インクの蒸発率を積算したものから、供給チューブの容積に対する前回の蒸発率の算出時からのインク消費量の割合を減じたものである。これは、蒸発率の算出において、インク消費に伴って供給チューブ内のインクの一部がインクタンク内の新しいインク(ほとんど水分が蒸発していないインク)に置換されることで供給チューブ内のインクの蒸発率が緩和されることを考慮したものである。例えば、インク消費を考慮していない場合の蒸発率が2%、供給チューブの容積が4ml、前回の蒸発率の算出時からのインク消費量が1mlである場合を考える。このとき、供給チューブ内のインク4mlのうち、3mlが蒸発率2%のインク、1mlが蒸発率0%のインクと考える。そして、供給チューブ内のインクは、各蒸発率のインクの混合物であり、その蒸発率は1.5%であると推定する。
以上のように、本実施形態では、供給チューブ内にインクが充填されてからの経過時間、温度・湿度に関する情報、及び前回の蒸発率の算出時からのインク消費量に基づいて、堆積抑制インクの蒸発率を算出する。このようにして算出した蒸発率から、図8に示した蒸発係数を参照し、式(3)を用いて、堆積抑制吐出において吐出する堆積抑制インクの吐出量を決定する
以上、本実施形態によれば、堆積抑制インク中に含まれる水分の蒸発状態に応じて堆積抑制制御において吐出するインク量を決定する。これにより、インク受け部におけるインクの堆積を好適に抑制しつつ、インクの堆積を抑制するために使用するインク量を低減することができる。また、さらに本実施形態によれば、記録動作や予備吐出動作、少量(所定量未満)の吸引回復動作等を実行した場合のインク消費に伴う蒸発率の緩和も考慮する。これにより、より詳細に蒸発率を算出することができ、堆積抑制インクの吐出量をさらに低減することができる。
図14は、本実施形態の温度23℃、湿度50%の環境下における堆積抑制インクのインク量低減の効果を示す図である。本実施形態によれば、例えば、前回の蒸発率の算出時からのインク消費量が2mlであった場合、供給チューブにインクを充填してから(吸引動作を実行してから)36日以内では、従来に比べて堆積抑制インクの吐出量を50%低減することができた。また、吸引動作を実行してから36〜72日では50%、72〜108日では40%、108〜144日では40%、144〜180日では40%の堆積抑制インクの吐出量を低減することができた。なお、第1実施形態でのインク量低減の効果は、図13に示すように、吸引動作を実行してから36日以内では50%、36〜72日では40%、72〜108日では30%、108〜144日では20%、144〜180日では10%であった。
本実施形態では、インク消費に伴う蒸発率の緩和も考慮しているため、第1実施形態よりもさらに堆積抑制インクの吐出量を低減できている。特に、前回の吸引動作を実行してからの経過時間が大きいほどその効果の差が顕著に表れている。
なお、上記実施形態では、プラテンに配されたプラテン吸収体におけるインクの堆積に対して本発明を適用した事例について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。プラテン吸収体が配されていないプラテンの溝部におけるインクの堆積や、記録ヘッドを覆うことができるキャップに予備吐出動作を行う場合のキャップ内におけるインクの堆積に対しても、本発明を適用することができる。
1 インクタンク
6 供給チューブ
7 記録ヘッド
10 回復ユニット
11 記録用シート
12 プラテン
13 プラテン吸収体

Claims (20)

  1. 堆積し易い第1インクとインクの堆積を抑制する第2インクとを吐出可能な記録ヘッドと、
    インクタンクから前記記録ヘッドへインクを供給するための供給チューブと、
    前記記録ヘッドから吐出されたインクを受けるインク受け部と、
    前記記録ヘッドからインクを吸引する吸引動作を実行する吸引手段と、
    前記インク受け部に吐出された前記第1インクのインク量と前記インク受け部に吐出された前記第2インクのインク量とに基づいて前記インク受け部にインクが堆積していると判断した場合に、当該インク受け部に対して前記第2インクを吐出する吐出制御を実行する制御手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
    前記制御手段は、前記吐出制御において、前回の前記吸引動作を実行してからの経過時間が所定時間より小さい場合に吐出する前記第2インクのインク量を、前記経過時間が前記所定時間より大きい場合に吐出する前記第2インクのインク量よりも少なくすることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 搬送される記録媒体を支持するプラテンをさらに備え、
    前記インク受け部は、前記プラテンに配され、前記記録媒体の外側に吐出されたインクを吸収するプラテン吸収体を有す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。
  3. 前記記録ヘッドは、記録媒体の外側に対してもインクを吐出して画像を記録する縁無し記録動作を行うことができ、
    前記インク受け部は、前記縁無し記録動作において前記記録ヘッドから吐出されたインクを受けることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記記録ヘッドは、当該記録ヘッドの吐出性能を回復するために記録媒体の外側の領域に対してインクを吐出する予備吐出動作を行うことができ、
    前記インク受け部は、前記予備吐出動作において前記記録ヘッドから吐出されたインクを受けることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記制御手段は、前記記録ヘッドによる記録動作の完了後に、前記インク受け部の所定位置に対して前記吐出制御を実行するか否かを判断することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記記録ヘッドを搭載して移動可能なキャリッジをさらに備え、
    前記制御手段は、前記所定位置に対して前記吐出制御を実行すると判断した場合、前記キャリッジを前記所定位置と対向する位置へ移動させることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記吸引手段は、前記記録ヘッドの吐出口面を覆うことができるキャップと、前記キャップと接続されたポンプとを有し、
    前記吸引動作は、前記キャップが前記吐出口面を覆った状態で前記ポンプを駆動することによって前記キャップの内部を負圧にして前記記録ヘッドからインクを吸引する動作であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記制御手段は、前記吐出制御において、前記インク受け部に吐出された前記第1インクのインク量と前記インク受け部に吐出された前記第2インクのインク量とに基づいたインク量で前記インク受け部に対して前記第2インクを吐出することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  9. 装置本体が設置された環境の温度および湿度の少なくともいずれか一方に関する情報を取得する取得手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記吐出制御において吐出する前記第2インクのインク量を決定することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  10. 前記制御手段は、前記吐出制御において、前記温度が所定温度より低い場合に吐出する前記第2インクのインク量を、前記温度が前記所定温度より高い場合に吐出する前記第2インクのインク量よりも少なくすることを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録装置。
  11. 前記制御手段は、前記吐出制御において、前記湿度が所定湿度より高い場合に吐出する前記第2インクのインク量を、前記湿度が前記所定湿度より低い場合に吐出する前記第2インクのインク量よりも少なくすることを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録装置。
  12. 前記取得手段は、装置本体に設けられた温湿度センサであることを特徴とする請求項9ないし11のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  13. 前記吸引動作は、所定量以上のインクを吸引する吸引動作であることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  14. 前記所定量は、前記記録ヘッドの容積と前記供給チューブの容積の和に相当する量のインク量であることを特徴とする請求項13に記載のインクジェット記録装置。
  15. 前記制御手段は、前回の前記吸引動作を実行した後に前記記録ヘッドから消費されたインク消費量に基づいて、前記吐出制御において吐出する前記第2インクのインク量を決定することを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  16. 前記制御手段は、前記吐出制御において、前記インク消費量が所定の消費量より多い場合に吐出する前記第2インクのインク量を、前記インク消費量が前記所定の消費量より少ない場合に吐出する前記第2インクのインク量よりも少なくすることを特徴とする請求項15に記載のインクジェット記録装置。
  17. 前記インク消費量は、記録動作によるインク消費、予備吐出動作によるインク消費、及び所定量未満のインクを吸引する吸引動作によるインク消費の少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項15または16に記載のインクジェット記録装置。
  18. 前記第1インクは、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項1ないし17のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  19. 第2インクは、シアンインクを含むことを特徴とする請求項1ないし18のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  20. 堆積し易い第1インクとインクの堆積を抑制する第2インクとを吐出可能な記録ヘッドと、インクタンクから前記記録ヘッドへインクを供給するための供給チューブと、前記記録ヘッドから吐出されたインクを受けるインク受け部と、前記記録ヘッドからインクを吸引する吸引動作を実行する吸引手段と、を備えるインクジェット記録装置の制御方法であって、
    前記インク受け部に吐出された前記第1インクのインク量と前記インク受け部に吐出された前記第2インクのインク量とに基づいて前記インク受け部にインクが堆積していると判断した場合に、前記インク受け部に対して前記第2インクを吐出する吐出制御
    前記インク受け部に吐出された前記第1インクのインク量と前記インク受け部に吐出された前記第2インクのインク量とに基づいて前記インク受け部にインクが堆積していると判断した場合に、前記インク受け部に対して前記第2インクを吐出する吐出工程を有し、
    当該吐出工程において、前回の前記吸引動作を実行してからの経過時間が所定時間より小さい場合に吐出する前記第2インクのインク量を、前記経過時間が前記所定時間より大きい場合に吐出する前記第2インクのインク量よりも少なくすることを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
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