JP2018202788A - インクジェット記録装置およびクリーニング方法 - Google Patents

インクジェット記録装置およびクリーニング方法 Download PDF

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【課題】クリーニングを実施する際のクリーニング時間の削減を可能とするインクジェット記録装置およびクリーニング方法を提供する。【解決手段】吐出口からインクを吐出することで記録を行う記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口を複数の段階的な動作でクリーニングするクリーニング手段と、使用可能なインクの残量を判定する判定手段と、クリーニング手段が次に行う段階のクリーニング動作の途中で使用可能なインクが不足すると判定手段が判定する場合には、クリーニング手段を次に行う段階のクリーニング動作に入る前に停止させ、クリーニング手段によるクリーニング動作の再開を次に行う段階のクリーニング動作から行わせる制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図4

Description

本発明は、インクジェット記録装置および記録ヘッドのクリーニング方法に関し、詳しくは、クリーニング動作が中断される場合の制御に関するものである。
インクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドは、吐出口近傍でのインクの増粘、吐出口からの気泡の混入、吐出口面の濡れなどの恐れがある。そのため、それらを防止または除去するためにクリーニング動作が行われる。クリーニング動作としては、吐出口面をワイピングして吐出口面に付着した液滴や紙粉などの異物を除去するワイピング動作や、記録に関与しない吐出動作を行い、その吐出に伴って増粘インクを排出する予備吐出動作がある。また、吐出口を介してインクを吸引し、または記録ヘッド内のインクを加圧することによって、それぞれ吐出口から増粘したインクなどを排出する吸引回復または加圧回復動作も行われる。さらには、吐出口面をキャップによって覆い、吐出口を介したインク水分の蒸発を防止するキャッピング動作も行われる。
このようなクリーニング動作のうち、インク消費を伴う動作を実行する際には、クリーニングで消費され得る量のインクが記録ヘッド内部および記録ヘッドにインクを供給するインクタンク内に残っていることを確認する。その後、そのクリーニング動作を実行することが行われている。特許文献1には、クリーニング動作を実行する前に、インクタンクにそのクリーニング動作に必要なインク残量があるか否かを判定し、インク量が足りない場合は、その旨の表示やインクタンクの交換を促す表示を行うことが記載されている。これにより、途中まで行ったクリーニング動作が無駄になることを防ぐことができる。
特開2000−296627号公報
従来技術では、インク量が足りない場合に、無駄なクリーニング動作を実行することを防ぐことはできるが、インクタンクを交換されるまでクリーニング動作を開始することができない。その結果、インクタンク交換後のクリーニング動作に時間がかかってしまう。
よって、本発明は、クリーニングに要する時間の削減を可能とするインクジェット記録装置およびクリーニング方法を提供することを目的とする。
本発明のインクジェット記録装置は、吐出口からインクを吐出することで記録を行う記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口を複数の段階的な動作でクリーニングするクリーニング手段と、使用可能なインクの残量を判定する判定手段と、クリーニング手段が次に行う段階のクリーニング動作の途中で使用可能なインクが不足すると判定手段が判定する場合には、クリーニング手段を次に行う段階のクリーニング動作に入る前に停止させ、クリーニング手段によるクリーニング動作の再開を次に行う段階のクリーニング動作から行わせる制御手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明のインクジェット記録装置は、吐出口からインクを吐出することで記録を行う記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口を複数の段階的な動作でクリーニングするクリーニング手段と、クリーニング手段によるクリーニングの動作により使用されたインクを回収する回収手段と、クリーニング手段が所定の段階のクリーニング動作を行っている途中で回収手段がインクを回収できなくなる場合、所定の段階の最初をクリーニング動作再開の起点として前記クリーニング手段にクリーニング動作を再開させる制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、クリーニングに要する時間の削減できる。
本実施形態に係る記録装置の模式的断面図である。 本発明の第1実施形態に係る記録装置の制御系ブロック図である。 本発明の第1実施形態に係る記録装置の実施するクリーニングシーケンスの一例を説明する図である。 本発明の第1実施形態に係る記録装置のクリーニング処理を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係る記録装置の実施するクリーニングシーケンスの一例を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係る記録装置のクリーニング処理を示すフローチャートである。
(第1実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の模式的断面図である。本実施形態では、インクジェット記録ヘッド200として、記録媒体にフルカラー記録を行う。このために、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、およびイエロー(Y)のインクを吐出するためのブラック用記録ヘッド200K、シアン用記録ヘッド200C、マゼンタ用記録ヘッド200M、イエロー用記録ヘッド200Yを備えている。また、これらの記録ヘッド200K、200C、200M、および200Yには、後述するインクタンク211からそれぞれ対応する各色のインクが供給される。なお、色の数すなわち記録ヘッドの数は任意所望に定め得るものであり、特に記録ヘッドの区別を必要としない場合には、以下では単に「記録ヘッド200」として包括的に参照することもある。
さらに記録装置100は、記録ヘッド200のクリーニング機構である回復ユニット202と、記録媒体を搬送する搬送ユニット203と、吸引クリーニングなどに用いる圧力ポンプ204と、回復ユニット202から回収したインクを貯留する回収タンク205と、を備える。また、圧力ポンプ204と回収タンク205との間のチューブには開閉弁を有している。さらに、回復ユニット202と圧力ポンプ204との間のチューブにも開閉弁を有している。搬送ユニット203の上流には、記録媒体である複数のシート206がトレイ207上に積載されている給送ユニット208が備えられており、給送ユニット208から搬送ユニット203にシート206が1枚ずつ給送される。搬送ユニット203に給送されたシート206は、先端検知センサ209により先端を検知され、その検知結果をトリガにして、記録ヘッド200の位置に到達した時点で順次記録が行われる。記録完了したシート206は、搬送ユニット203から排出され、トレイ210に積載される。
記録に用いるインクは、本体に対して着脱可能なブラック用インクタンク211K、シアン用インクタンク211C、マゼンタ用インクタンク211M、イエロー用インクタンク211Yから、圧力ポンプ204により対応色の各記録ヘッドへと供給される。また、画像品位維持のために記録ヘッドのノズルから吸引したインクや、記録に寄与しない吐出である所謂予備吐出で吐出したインクは、圧力ポンプ204により回復ユニット202から回収タンク205に移される。
図2は、本発明の第1実施形態に係る記録装置100の制御系ブロック図である。ホスト101(不図示)から送信される記録データやコマンドなどの情報は、USBインターフェイスコントローラ300を介してCPU301に受信される。CPU301は、記録装置100の記録データの受信、記録動作、記録媒体の搬送等の記録装置における制御の全般を掌る演算処理装置である。また、CPU301は、記録媒体の検出に同期して、イメージRAM302から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを各記録ヘッド200に転送する。さらにCPU301は、プログラムROM315に記憶された処理プログラムを実行することで各制御を行う。また、記録装置100は、記録データのイメージデータ展開するイメージRAM302と、各種モータ303(ヘッドモータなど)を駆動するモータードライバ304と、弁305を制御するソレノイドドライバ306と、を備えている。さらに、記録装置100は、各種センサ307(温度計など)の検出値を入力するためのI/O308と、該記録装置全体を制御するASIC309と、イメージRAM302に展開されたイメージを記録媒体上に記録する記録ヘッド200と、を備えている。記録ヘッド200およびインクタンク211にはそれぞれヘッドEEPROM311と、インクタンクEEPROM313と、が備えられており、それぞれの固有データが保持されている。インクタンクEEPROM313には、インクの色や種類を示すIDやシリアルナンバーが書込まれている他、インクの残量などを保持することができる。記録装置100は、外部からの入力を受け付けるオペレーションパネル314をユーザが操作することで制御が行われる。オペレーションパネル314には記録装置100からユーザへ状態を報知するためのLCD317やブザー318、ユーザから記録装置100へ指示を行うためのキー319が備えられている。
プログラムROM315には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークRAM316を使用する。記録ヘッド200のクリーニング動作時に、CPU301は、モータードライバ304を介して各種センサ307をモニタしながら、各種モータ303を駆動し、インクの加圧や吸引等の制御を行う。
図3は、本発明の第1実施形態に係る記録装置100の実施するクリーニングシーケンスの一例を説明する図である。
図3に示すように、クリーニングシーケンス500は、動作501、動作502A、502B、動作503A、503B、503C、動作504の組み合わせで構成される。
動作501は、記録ヘッドの吐出口が配設された面にキャップを移動させて覆うキャップ状態にするキャッピング動作である。この場合、インク消費量は0ccであり、動作時間は30秒である。
次の動作順である動作502Aとそれに続く動作502Bは、これらが組となって構成される吸引回復の動作である。詳しくは、動作502Aは、キャップ状態を維持したまま、キャップと圧力ポンプ204とを繋ぐ排出チューブの途中に設けられる不図示のバッファタンク内を、圧力ポンプ204を駆動することによって負圧状態にする動作である。このとき、バッファタンクから記録ヘッド間の供給チューブの開閉弁を閉鎖状態とする。この動作のインク消費量は0ccで、動作時間は40秒である。そして、動作502Bは、同じくキャップ状態のまま、バッファタンクからキャップまで繋がる不図示の排出チューブの途中に設けられた開閉弁を開放状態にし、インクタンク211から記録ヘッド内の液路までのインクをバッファタンク内へ吸引する動作である。この動作のインク消費量は2.0ccで、動作時間は20秒である。
次の動作503A、動作503Bおよび503Cは、これらが組となって構成される加圧回復の動作である。詳しくは、先ず、動作503Aでは、圧力ポンプ204からキャップおよび回収タンク205までの排出チューブの開閉弁は閉鎖状態とする。そして、記録ヘッドと圧力ポンプ204とを繋ぐ不図示の供給チューブの途中に設けられる不図示のバッファタンク内を、圧力ポンプ204を駆動することによって加圧状態とする。その後、バッファタンクから記録ヘッドまで供給チューブに設けられた開閉弁を開放状態にし、記録ヘッド内の各吐出口に連通する液路内のインクをキャップ内に排出する。この動作のインク消費量は0.5ccで、動作時間は15秒である。次の動作503Bでは、上記開閉弁を閉じた状態として再度バッファタンク内をポンプによって加圧し、バッファタンク内の圧力を調整する。この動作のインク消費量は0ccで、動作時間は30秒である。そして、動作503Cでは、上記開閉弁を開放状態にして、インクタンク211から記録ヘッドの液路までのインクをキャップ内に排出する。この動作のインク消費量は1.0ccで、動作時間は25秒である。
最後に、動作504は、吐出口面のワイピングと、ポンプ204を駆動してキャップ内に排出されたインクを負圧吸引する動作である。この動作のインク消費量は0ccで、動作時間は60秒である。
本実施形態では、以上説明したクリーニングシーケンス500を、
・動作501
・動作502A〜動作502B
・動作503A〜動作503C
・動作504
の4つに分け、それぞれの動作の先頭の動作(動作501、動作502A、動作503A、動作504)に「再開ポイント」を設定する。そして、各動作で必要となるインク消費量と、インクタンク211内のインク量とを比較し、インクタンク211内のインク量で実行可能なクリーニング動作までを実行する。そして、実行していないクリーニング動作の再開ポイントを記憶しておき、インクタンクを交換後、その再開ポイントの動作からクリーニング動作を再開させる。インクタンクを交換する前に実行可能な動作までは行い、再開後に残りの動作を行うので、クリーニングに要する時間を削減することができる。
具体的には、インクタンク内のインク量が2.5ccだった場合、図3に示す例では、合計2.0ccを消費する動作501、動作502A、動作502Bまでが実行可能である。そのため、動作502Bを行った時点でクリーニング動作を中断し、インクタンクの交換をユーザに促す。そして、インクタンクが交換されたら再開ポイントが設定してある動作503Aからクリーニング動作を再開させる。これにより、インクタンク交換後にクリーニング動作を動作501から行わないので、クリーニングに要する時間を削減することができる。
図4は、本発明の第1実施形態に係る記録装置のクリーニング処理を示すフローチャートである。
記録装置100においてクリーニングシーケンスが開始されると、先ず、ステップS600で、実施動作番号と再開ポイント記憶領域を初期化する。ここで、実施動作番号は、クリーニングシーケンスにおいてそのとき実施している動作の番号である。また、再開ポイント記憶領域とは再開ポイントが「あり」と設定されている動作の場合に記憶する領域である。次に、ステップS601で、そのとき実施しようとしている動作に再開ポイントが「あり」と設定されているか否かを判断する。否定判定の場合はステップS606に進む。
一方、再開ポイントが「あり」と設定されている場合は、ステップS602に進み、そのときの動作番号を再開ポイント記憶領域に記憶させる。そして、ステップS603で、次の再開ポイントが「あり」と設定されている動作の1つ前の動作までのインク消費量の合計を計算する。また、ステップS604で、インクタンク211のそのときのインク残量を取得する。そして、ステップS605で、ステップS604の現在のインク残量よりもステップS603で計算したインク消費量の合計のほうが多いか否かを判断する。ここで、否定判定の場合は、ステップS606へ進む。ステップS606では、そのとき設定されている動作番号の動作を実行し、動作実行完了後、ステップS607へ進む。
ステップS605で、インク残量よりもインク消費量の合計のほうが多いと判断した場合は、ステップS609へ進み、インクタンク211の交換を促す。その後、インクタンク211の交換を検知すると、ステップS610で、再開ポイント記憶領域に設定されている動作番号を読み込む。そして、ステップS611で、次に実施する動作を再開ポイント記憶領域から読み込んだ動作番号に設定し、ステップ601に戻りクリーニングシーケンスを再開ポイントの動作から再開させる。
ステップS607では、クリーニングシーケンスにおける一連の動作が最後まで実行されたか否かを判定する。最後の動作まで実行されている場合は、クリーニングシーケンスを終了する。一方、最後の動作まで実行されていない場合は、ステップS608で、次に実行する動作番号を設定し、ステップS601に戻る。
なお、ステップS609では、インクタンク211を交換するために印刷装置100からホスト101へエラーを通知してもよい。
本実施形態では、一連の回復動作、例えば加圧回復動作は3つの動作503A〜動作503Cからなり、そのうちの2つの動作(動作503A、動作503C)でインクを消費する。再開ポイント「あり」を、インクを消費する動作(動作503A、動作503C)に設定する形態も可能となる。この形態に本発明を適用することにより、動作の途中(503B)までのインク消費量を求めことになる。その結果、インク消費量とインク残量との比較を、より細かな単位で行うことが可能となり、クリーニングで無駄に費やすインク量と時間を削減することができる。
(第2実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図5は、本発明の第2実施形態に係る記録装置の実施するクリーニングシーケンスの一例を説明する図である。
第1実施形態では、インクタンク211内のインク残量とインク消費量を比較し、クリーニング動作をどこまで実行するかを判定していた。しかし、第2実施形態では、回収タンク205内の空き容量と回収されるインク量を比較し、回収タンクを交換する前に実行可能なクリーニング動作までを実行する。その後、回収タンクを交換されたら再開ポイントが設定されている動作からクリーニング動作を再開させる。なお、第2実施形態では、回収タンク205内の空き容量の判定は必須ではなく、回収タンクが満タンになった段階でクリーニング動作を停止する。その後、回収タンクを交換されたら直前の再開ポイントが設定されている動作からクリーニング動作を再開させる構成でもよい。
図5は、図3のインク消費量の代わりに回収インク量が示してある。
第2実施形態では、各動作によって回収されるインク量と、回収タンク内の空き容量とを比較し、空き容量の範囲内で実行可能なクリーニング動作までを実行する。そして、実行していないクリーニング動作の再開ポイントを記憶しておき、回収タンクを交換後、その再開ポイントの動作からクリーニング動作を再開させる。回収タンクを交換する前に実行可能な動作までは行い、再開後に残りの動作を行うので、クリーニングに要する時間を削減することができる。また、回収タンクが満タンになるまで使用することができ、交換後の回収タンクが満タンになる時期を先に延ばすことができる。
具体的には、回収タンクの空き容量が2.5ccだった場合、図6に示す例では、合計2.0ccが回収される動作502Bまでが実行可能である。そのため、動作502Bを行った時点でクリーニング動作を中断し、回収タンクの交換をユーザに促す。そして、回収タンクが交換されたら再開ポイントが設定してある動作503Aからクリーニング動作を再開させる。これにより、回収タンク交換後にクリーニング動作を動作501から行わないので、クリーニングに要する時間を削減することができる。
図6は本発明の第2実施形態に係る記録装置のクリーニング処理を示すフローチャートである。
記録装置100においてクリーニングシーケンスが開始される。第2実施形態でも、第1実施形態のステップS600〜S602、ステップS606〜S608、およびステップS610、S611と同様のステップS800〜S802、ステップS806〜S808、およびステップ810、S811が実施される。
第2実施形態において第1実施形態と異なるのは、ステップS803で次の再開ポイントが「あり」と設定されている動作の1つ前の動作までの回収インク量の合計を計算し、ステップS804に進む。ステップ804で、回収タンク205のそのときの空き容量を取得する。そして、ステップS805に進み、ステップS804の現在の回収タンク205内の空き容量よりもステップS803で計算した回収インク量の合計のほうが多いか否かを判定する。ここで、否定判定の場合は、ステップS806に進む。一方、ステップS805で、肯定判定の場合は、ステップS809に進み、回収タンク205の交換を促す。
100 インクジェット記録装置
200 記録ヘッド
202 回復ユニット(クリーニング手段)
203 搬送ユニット
204 圧力ポンプ
205 回収タンク(回収手段)
211 インクタンク
301 CPU(制御手段、判定手段)
314 オペレーションパネル(通知手段)
315 プログラムROM(記憶手段)

Claims (10)

  1. 吐出口からインクを吐出することで記録を行う記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドの吐出口を複数の段階的な動作でクリーニングするクリーニング手段と、
    使用可能なインクの残量を判定する判定手段と、
    前記クリーニング手段が次に行う段階のクリーニング動作の途中で使用可能なインクが不足すると前記判定手段が判定する場合には、前記クリーニング手段を前記次に行う段階のクリーニング動作に入る前に停止させ、前記クリーニング手段によるクリーニング動作の再開を前記次に行う段階のクリーニング動作から行わせる制御手段と、
    を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. クリーニング動作の各段階で必要となるインクの量を予め記憶する記憶手段を更に有し、
    前記判定手段は、前記使用可能なインクの残量と、前記記憶手段に記憶された前記次に行う段階のクリーニング動作で必要となるインクの量とを比較し、前記使用可能なインクの残量のほうが少ない場合、前記次に行う段階のクリーニング動作の途中で使用可能なインクが不足すると判定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. 前記判定手段により前記次に行う段階のクリーニング動作の途中で使用可能なインクが不足すると判定された場合に、インクの補給を促す通知を行う通知手段をさらに有す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. 吐出口からインクを吐出することで記録を行う記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドの吐出口を複数の段階的な動作でクリーニングするクリーニング手段と、
    前記クリーニング手段によるクリーニングの動作により使用されたインクを回収する回収手段と、
    前記クリーニング手段が所定の段階のクリーニング動作を行っている途中で前記回収手段がインクを回収できなくなる場合、前記所定の段階の最初をクリーニング動作再開の起点として前記クリーニング手段にクリーニング動作を再開させる制御手段と、
    を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
  5. 前記クリーニング手段が段階的に行うクリーニング動作の少なくとも一つは、更に第1、第2のクリーニング動作を含み、前記制御手段は、前記クリーニング手段のクリーニング動作が前記第2のクリーニング動作を行っている途中で前記回収手段がインクを回収できなくなった場合は、前記クリーニング手段に前記第1のクリーニング動作から再開させることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記回収手段で回収可能なインクの量を判定する判定手段を更に有し、
    前記制御手段は、前記クリーニング手段が次に行う段階のクリーニング動作の途中で前記回収手段がインクを回収できなくなると前記判定手段が判定する場合には、前記クリーニング手段を前記次に行う段階のクリーニング動作に入る前に停止させ、前記クリーニング手段によるクリーニング動作の再開を前記次に行う段階のクリーニング動作から行わせることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  7. クリーニング動作の各段階で回収されるインクの量を予め記憶する記憶手段を更に有し、
    前記判定手段は、前記回収可能なインクの量と、前記記憶手段に記憶されたインクの量とを比較し、前記回収可能なインクの量のほうが少ない場合、前記次に行う段階のクリーニング動作の途中で前記回収手段がインクを回収できなくなると判定することを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記判定手段により前記次に行う段階のクリーニング動作の途中で前記回収手段がインクを回収できなくなると判定された場合に、前記回収手段の交換を促す通知を行う通知手段をさらに有することを特徴とする請求項6または7に記載のインクジェット記録装置。
  9. 記録ヘッドの吐出口からインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録装置で行われる前記記録ヘッドの吐出口のクリーニング方法であって、
    前記記録ヘッドの吐出口を複数の段階的な動作でクリーニングするクリーニング工程と、
    使用可能なインクの残量を判定する判定工程と、
    前記クリーニング工程で次に行われる段階のクリーニング動作の途中で使用可能なインクが不足すると前記判定工程において判定される場合には、前記クリーニング工程を前記次に行う段階のクリーニング動作に入る前に停止させ、前記クリーニング工程におけるクリーニング動作の再開を前記次に行う段階のクリーニング動作から行わせる制御工程と、
    を有することを特徴とするクリーニング方法。
  10. 記録ヘッドの吐出口からインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録装置で行われる前記記録ヘッドの吐出口のクリーニング方法であって、
    前記記録ヘッドの吐出口を複数の段階的な動作でクリーニングするクリーニング工程と、
    前記クリーニング工程におけるクリーニングの動作により使用されたインクを回収する回収工程と、
    前記クリーニング工程において所定の段階のクリーニング動作を行っている途中で前記回収工程においてインクを回収できなくなる場合、前記所定の段階の最初をクリーニング動作再開の起点として前記クリーニング工程におけるクリーニング動作を再開させる制御工程と、
    を有することを特徴とするクリーニング方法。
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