JP2773884B2 - インクジェット記録装置の回復方法 - Google Patents

インクジェット記録装置の回復方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はインクジェット記録装置の回復方法に関し
て、詳しくは記録ヘッドにおけるインクの不吐出を防止
するための空吐出による回復方法に関するものである。
[従来の技術] 液体の記録剤を吐出して記録を行なう記録装置として
インクジェットプリンタが広く知られている。インクジ
ェットプリンタの被記録材は主として紙、プラスチック
シートなどであり、特に他の記録方式に比較して動作騒
音が小さく、基本的な機械的構造が簡単かつ廉価に実現
できる利点があり、コンピュータ、ワードプロセッサな
どの記録出力装置として用いられることが多い。
この種装置ではインクを直接記録ヘッドのノズルから
吐出させて記録を行なうため、インクをつねに吐出可能
な状態におくため他の方式の記録装置には見られない配
慮が必要とされる。
例えば、インクは非記録時においても記録ヘッドのノ
ズル中に残留するため、このノズル内のインクの乾燥し
ない蒸発による粘度増加などの変質を防止する措置が必
要である。このため、従来では非記録時に記録ヘッドの
オリフィスを蓋で覆い、インクの乾燥、蒸発を防止する
キャッピング手段を設けた装置が知られていた。
ところが、低湿度の環境下、あるいは長期休止時など
の場合には上記のようなキャッピング手段のみではイン
クの粘度増加は避けられず、キャッピング手段に加え、
記録ヘッドを覆うキャップ内の空気を吸引して負圧を与
え、オリフィスからノズル内のインクを吸い出したり、
手動制御によりポンプなどを用いてノズル内に圧力を与
え、オリフィスから変質したインクを排出させる回復機
構も知られていた。
このような回復機構は、電源投入時などに自動的に駆
動され、一般に記録動作中はよほどの吐出異常がないか
ぎり駆動されない。ところが、記録動作中にもノズルの
不使用によるインクの変質が生じ得ることがある。
すなわち、記録ヘッドのノズルが複数設けられる装置
では、記録データによっては長期間記録のための吐出を
行なわないノズルがあるなど、ノズルによって吐出駆動
にバラツキがある。したがって、吐出回数が少ない、な
いし吐出間隔が長いノズルのインクは温度、湿度などの
雰囲気の条件によっては乾燥による粘度上昇が生じ、イ
ンク吐出が不安定になったり、吐出不能になったりする
問題があった。
このような問題を解決するため記録ヘッドに、記録領
域外で全てのノズルのインクの吐出動作を行なう空吐出
動作を行なわせる方法が提案されてきた。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、いわゆるフルカラーあるいは多階調を
実現するインクジェットプリンタが普及するにつれ、上
述の方法が有する問題点が顕著となってきた。
すなわち、このようなインクジェットプリンタでは複
数種のインクおよびこれらの各々に対応した記録ヘッド
を必要とする。これら記録ヘッドにおいてインクを構成
する成分が異なるという理由で不吐出の発生する条件は
必ずしも同一ではなく、従って全てのノズル、すなわち
全ての記録ヘッドについて一斉に空吐出動作を行なうこ
とは、インクを無用に消費することになり、ランニング
コストが増大する一要因となっていた。
本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは複数種のインクおよび
これらの各々に対応した複数の記録ヘッドを有して記録
を行なうインクジェット記録装置において、空吐出動作
の動作内容をインク毎に異ならせることにより、インク
の不吐出が発生せずインクの使用量効率のよいインクジ
ェット記録装置の回復方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] そのために、本発明では、複数種のインクを吐出して
記録を行う記録ヘッドを、記録領域外の所定位置へ移動
させ、該所定位置においてインク吐出動作を行わせるイ
ンクジェット記録装置の回復方法であって、前記複数種
のインクのうち、溶媒中の水分比率が高いインク程、あ
るいはインク中の染料濃度が低いインク程、前記インク
吐出動作による吐出量を少なく、あるいは前記インク吐
出動作の間隔を長くすることを特徴とする。
[作 用] 以上の構成によれば、複数種のインクのうち、溶媒中
の水分比率が高いインク程、あるいはインク中の染料濃
度が低いインク程、記録領域外の所定位置でのインク吐
出動作の吐出量を少なく、また、インク吐出動作の間隔
を長くするので、複数種のインクそれぞれの記録ヘッド
における吐出不良を防止するのに適した上記吐出動作の
吐出量または間隔を定めることができ、これにより上記
インク吐出動作によって消費されるインク量を少なくす
ることができる。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
一般にインクジェット記録用インクは、インクを構成
する溶剤やインクに含まれる染料の濃度等によりその特
性が異なるが、水性、油性のいずれのインクでもインク
温度およびインク中揮発成分残存率によりインクの粘度
が変化する。
つまり、インクの温度が低下した場合、あるいはイン
ク中揮発成分残存率が著しく低下した場合、換言すれば
インク中水分の蒸発量が増大した場合等はインクの粘度
が増加し、ある程度以上までインク粘度が増大し過ぎる
と、インクがノズル等に目詰りを起こすなどしてインク
吐出が不可能となってしまう。
ところで、例えば溶媒の組成混合比がそれぞれ異なっ
た複数種のインクや、インク中の染料濃度がそれぞれ異
なるような複数種のインクは、インクの温度低下による
粘度変化およびインク中揮発成分蒸発によるインク粘度
変化が必ずしも同じでない場合がある。
第3図および第4図に示すように、一般に水性インク
の場合、溶媒の水分比率を変えると水分比率の少ないイ
ンクBの方がインクAに比較してインク温度およびイン
ク中水分蒸発量に対するインク粘度が大きく、また、第
5図および第6図に示すようにインク中の染料濃度の高
いインクDの方がインクCに比較してインク温度および
インク中水分蒸発量に対するインク粘度が大きくなる傾
向を示している。
従って、各インクがインク吐出限界粘度ρに到達す
る吐出限界温度TKA,TKB,TKC,TKDは各インクにより異な
ってくる場合があり、また、各インクがインク吐出限界
粘度ρに到達する吐出限界水分蒸発量VA,VB,VC,V
Dも、各インクにより異なってくる場合があるため、各
記録用インクを充填した記録ヘッドのノズル内インクが
インク吐出限界粘度ρに達する時間は、各インク毎に
異なり、従って記録ヘッドが記録のための走査を続けて
インク吐出限界粘度ρに到達してしまう走査回数は、
各記録用インクにより異なる。
このことから、本例においては、前述した空吐出動作
の空吐出パルス数、あるいは空吐出動作間隔の少なくと
も一方を、複数種のインクの各々に対応した各記録ヘッ
ド毎に制御するようにする。
第1図(A)は本発明の一実施例にかかるインクジェ
ット記録装置の概略構成を示す斜視図であり、図中1は
複数の記録ヘッド2a,2b,2c,2dを搭載したキャリッジ、
3はキャリッジ1を移動自在に保持するガイドレールで
ある。キャリッジ1にはベルト4の両端が接続されてお
り、ベルト4はモータ5によって駆動される。これによ
りキャリッジ1は記録紙6の記録面に沿って移動する。
7は記録紙6を紙送りするローラ、8Aおよび8Bは案内ロ
ーラ、9は紙送り用のモータである。
一方、各記録ヘッド2a,2b,2c,2dにはそれぞれ記録紙
6に向けてインク滴を吐出させるノズル10a,10b,10c,10
dが設けられており、ノズルの各々には、それぞれに異
なった種類のインク13a,13b,13c,13dを収容するインク
タンク11a,11b,11c,11dから供給チューブ12を介してイ
ンクが供給され、さらにフレキシブルケーブル12a,12b,
12c,12dを介してインク吐出信号が選択的に供給され
る。さらにまた、記録ヘッド2a,2b,2c,2dにはヘッド加
熱手段(以下でヘッドヒータという)14a,14b,14c,14d
とヘッドの温度を検知する手段15a,15b,15c,15dとが設
けてあり、温度検知手段15a〜15dからの検知信号をマイ
クロプロセッサを有する制御回路28に入力させることに
より、ヒータドライバ30a,30b,30c,30dを介してヘッド
ヒータ14a,14b,14c,14dによる加熱を制御することがで
きる。
18は非記録時に記録ヘッド2a〜2dのオリフィス面にキ
ャッピングされるキャッピング部材であり、非記録時に
は、キャリッジ1が矢印B方向に移動し、キャッピング
部材18が矢印D方向に移動することにより、記録ヘッド
のオリフィス面に後述の弾性体19が圧接される。19はキ
ャッピング部材18のキャッピング面に取付けられている
弾性体であり、またキャッピング部材18には大気環境温
度検知手段23と大気環境湿度検知手段20が装着され、各
記録ヘッド2a〜2dの記録環境を監視するようにしてあ
る。
また、キャッピング部材18にはその密閉される容器型
空間25にインク中の揮発成分溶液24を収容すると共に溶
液24が含浸される液体保持部材26を内装する。これによ
り溶液24の揮発蒸気を空間25に充満させて、記録ヘッド
ノズル10a,10b,10c,10dの先端オリフィスからインク13a
〜13dの揮発成分が蒸発するのを防止する。
なお、ここで用いるインク中の揮発成分溶液24として
は、記録に用いるインク自体かあるいはインクに含まれ
ている染料を含まない溶液、または水性インクの場合は
蒸留水等が有効であり、液体保持部材としてはスポンジ
状多孔質部材あるいはプラスチック焼結体等が有効であ
る。
ついでこのように構成した液体噴射記録装置の動作に
ついて述べる。第1図において、まず記録時にはキャリ
ッジ1が駆動され不図示の記録開始位置から矢印A方向
に走行するとともに各記録ヘッド2a,2b,2c,2dの各ノズ
ル10a,10b,10c,10dが選択的に駆動され、各ノズルから
インク滴が吐出され、ノズルに対面した記録紙6の斜線
を施した記録幅部分Pにインク滴が付着することによ
り、ドットマトリクスパターンで記録が行なわれる。か
くして1行分の記録が終了すると、キャリッジ1は矢印
B方向に駆動されて図示の位置に復帰するとともに、記
録紙6が前述の記録幅部分Pの幅分だけ矢印C方向に紙
送りされ、再び上述の動作が繰り返される。
以上のような記録動作が所定の行数、すなわち所定走
査回数分行なわれた後、制御回路28によりモータドライ
バが駆動され、キャリッジ1が図示の位置から矢印B方
向に駆動され、記録ヘッド2a〜2dがキャッピング部材18
と対向する位置にまで移動されると、図示していない駆
動手段によってキャッピング部材18が矢印D方向に変位
され、各記録ヘッドのオリフィス面に弾性体19が圧接さ
れ、キャッピングが行なわれる。この状態で、記録ヘッ
ドドライバ21a,21b,21c,21dに制御回路28から空吐出信
号が送られ、各記録ヘッド2a,2b,2c,2dからインク滴が
吐出される。次に、記録ヘッドの空吐出動作が終了した
後、キャッピング部材18は矢印Eの方向に変位され、キ
ャリッジ1は再び矢印A方向に走行し、次の記録を再開
する。
第1図(B)は第1図(A)に示した装置の制御構成
を示すブロック図であり、同図には、本発明の実施例に
かかる空吐出動作の制御構成のみが図示される。
図において、28は主にマイクロプロセッサで構成さ
れ、RAM28AおよびROM28Bを有して装置各部の制御を行な
う。RAM28Aは後述される主走査回数の計数など制御にお
けるワークエリアとして用いられ、ROM28Bは空吐出動作
や記録動作の制御手順、さらに、後述される各インクと
空吐出パルス数や空吐出を行なう主走査の回数との対応
関係の記憶に用いられる。21a〜21dは記録ヘッドドライ
バであり、制御回路28からの記録データあるいは空吐出
データに基づき記録ヘッド2a〜2dの各々に駆動電流を供
給する。22はモータドライバであり、制御回路28からの
モータ駆動データに基づき、データ5に駆動電流を供給
する。
第2図(A)および(B)はそれぞれ本例の空吐出動
作の制御態様を説明するためのブロック図である。
第2図(A)において、制御回路28は、予めROM28Bに
記憶された空吐出パルス数データに基づき各記録ヘッド
ドライバ21a,21b,21c,21dを制御し、各記録ヘッド2a,2
b,2c,2dからそれぞれ空吐出パルス数Na,Nb,Nc,Ndの空吐
出を行なう。
この制御においては、溶媒中の水分比率が多いインク
あるいはインク中の染料濃度の低いインク程、温度変化
や水分蒸発によって不吐出を起こし難いため、空吐出パ
ルス数Nを少なくする。
例えば、第3図〜第5図に示したインクA,Bまたはイ
ンクC,Dの場合には、各インクA,B,C,Dにそれぞれ対応す
る空吐出パルス数をNa,Nb,Nc,Ndとすると、 Na<Nb,Nc<Nd とすることができ、空吐出のためのインクAやインクC
の消費量を従来の方式に比べて減少させることができ
る。
なお、上述の制御ではインクの種類に応じて空吐出の
パルス数を異ならせるようにしたが、1回の吐出におけ
るインク吐出量を異ならせるようにしてもよい。
第2図(B)に示す空吐出制御においては、制御回路
28は、各記録ヘッドドライバ21a,21b,21c,21dおよびモ
ータドライバ22を制御する構成をとっており、各記録ヘ
ッド2a,2b,2c,2dにおける各々の空吐出動作の間隔はROM
28bに記憶した主走査回数とインクA,B,C,Dの関係に基づ
いて制御され、RAM28Aで計数されるキャリッジ1の主走
査回数Ma,Mb,Mc,Md毎に各々対応する記録ヘッドの空吐
出動作を行なうように制御することを特徴としている。
この空吐出動作間隔は、第2図(A)に示した制御と
同様不吐出を起こし難いインク程、主走査間隔Mを広く
するよう設定する。本例の場合も記録用インクA,B,C,D
についてそれぞれ対応する主走査回数Ma,Mb,Mc,Mdは、 Ma>Mb,Mc>Md とすることができ、インクAやインクCの空吐出動作に
よるインク消費量を従来に比較して減少させることが可
能となる。
なお、上述した実施例では各色インクのそれぞれに対
応した記録ヘッドを別体に設けたが、各色インクに対応
した吐出口等を配して一体に形成された記録ヘッドであ
っても本発明は適用され得ることは明らかである。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、複数種のインクのう
ち、溶媒中の水分比率が高いインク程、あるいはインク
中の染料濃度が低いインク程、記録領域外の所定位置で
のインク吐出動作の吐出量を少なく、または、インク吐
出動作の間隔を長くするので、複数種のインクそれぞれ
の記録ヘッドにおける吐出不良を防止するのに適した上
記吐出動作の吐出量または間隔を定めることができ、こ
れにより上記インク吐出動作によって消費されるインク
量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の一実施例にかかるインクジェッ
ト記録装置の概略構成を示す斜視図、 第1図(B)は第1図(A)に示した装置の制御構成を
示すブロック図、 第2図(A)および(B)は本発明の一実施例にかかる
空吐出制御を示すブロック図、 第3図〜第6図は溶媒中の水分比率または染料濃度を変
えた水性インクの場合のインク温度変化およびインク中
水分蒸発量変化によるインク粘度変化の様子を示した線
図である。 2a,2b,2c,2d……記録ヘッド、 10a,10b,10c,10d……ノズル、 11a,11b,11c,11d……インクタンク、 13a,13b,13c,13d……インク、 18……キャッピング部材、 19……弾性体、 21a,21b,21c,21d……記録ヘッドドライバ、 22……モータドライバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−171963(JP,A) 特開 昭62−77941(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/165

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数種のインクを吐出して記録を行う記録
    ヘッドを、記録領域外の所定位置へ移動させ、該所定位
    置においてインク吐出動作を行わせるインクジェット記
    録装置の回復方法であって、 前記複数種のインクのうち、溶媒中の水分比率が高いイ
    ンク程、あるいはインク中の染料濃度が低いインク程、
    前記インク吐出動作による吐出量を少なく、あるいは前
    記インク吐出動作の間隔を長くすることを特徴とするイ
    ンクジェット記録装置の回復方法。
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