JP6095317B2 - Ink jet recording apparatus and recovery processing method for ink jet recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドの吐出性能を回復させるために、記録ヘッドから記録媒体上にインクを吐出させる吐出回復処理を実行可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の回復処理方法に関する。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus capable of executing an ejection recovery process for ejecting ink from a recording head onto a recording medium in order to recover the ejection performance of the recording head that ejects ink, and a recovery processing method for the inkjet recording apparatus.
従来、インクジェット記録装置としては、特許文献1に示すように、ロール状に収納されている被記録材を記録ヘッドの前を通過するよう搬送し、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録を行なうものが開示されている。このインクジェット記録装置は、吐出口から被記録材上へインクを排出させて吐出回復処理を行なう回復処理手段と、被記録材の中で排出インクを吸収した部分の前後を切断する切断手段とを有する。
Conventionally, as an ink jet recording apparatus, as shown in
一方、特許文献2には、インクの吐出エネルギー発生素子が複数設けられた素子基板と、素子基板に供給するインクを保持するヘッド液室と、を有するフルラインタイプの長尺なインク吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置が開示されている。この装置には、ヘッド液室に形成されたインク流入口からインク流出口に連続的にインクを流すインク循環装置が設けられ、ヘッドが吐出動作中であってもヘッド液室内でインクを連続的に循環可能であり、ヘッド液室内の温度上昇を防ぐことが可能になっている。
On the other hand,
しかしながら、特許文献2に開示されているような従来のインクジェット記録装置では、記録ヘッドの温度上昇を抑えることは可能であるが、インクの循環方向に配列された各素子基板に生じる温度差を解消することはできない。そして、特許文献2に開示の技術では、インクの循環方向における各素子基板の配列位置の違いによって生じる温度差を考慮しておらず、全ての素子基板の吐出性能が確実に回復されるような一定のインク吐出回数(排出量)を定めて吐出回復処理を行っている。すなわち、従来の吐出回復処理では吐出不良が発生しにくい比較的低温の記録素子基板についても、比較的吐出不良が発生し易い高温の素子基板に合わせた一定の排出量で吐出回復処理が行なわれている。このため、少量の排出量で吐出性能の回復が見込める低温の素子基板では必要以上のインクが消費されることとなり、これがランニングコストの増大を招く要因となっている。
However, the conventional ink jet recording apparatus disclosed in
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、複数の素子基板それぞれの温度を考慮した適正な排出量での吐出回復処理を行うことが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の回復処理方法の提供を目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-described problem, and an inkjet recording apparatus capable of performing ejection recovery processing with an appropriate discharge amount in consideration of the temperature of each of a plurality of element substrates, and recovery of the inkjet recording apparatus The purpose is to provide a processing method.
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を備える。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
本発明は、インクを吐出する複数のノズルを有する複数の素子基板を配列した記録ヘッドを備え、前記記録ヘッド内でインクを流動させつつ前記複数の素子基板に前記インクを供給し、画像データに応じて前記ノズルからシートへと前記インクを吐出することにより画像を形成し、かつ吐出回復処理データに従って前記ノズルから前記シートへとインクを吐出させることにより前記ノズルの吐出回復処理を行うインクジェット記録装置であって、前記インクの流動方向における下流側に位置する素子基板ほど吐出回復処理におけるインクの吐出回数を多くするように制御する制御手段を備えることを特徴とする。
また、本発明は、シートを第1方向に搬送する搬送機構と、前記第1方向と交差する第2方向に沿って複数の吐出口が形成され、前記複数の吐出口からインクを吐出してシートに画像を記録する記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給されるインクを貯留するタンクと、前記記録ヘッドと前記タンクとの間でインクを循環させる循環機構と、吐出回復処理データに基づいて前記吐出口からシートにインクを吐出させることによって前記記録ヘッドの吐出性能を回復させる吐出回復処理を行う制御手段と、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、前記吐出回復処理において、前記複数の吐出口のうち前記記録ヘッド内のインクの循環方向における上流側に位置する吐出口からのインク吐出量を前記循環方向における下流側に位置する吐出口からのインク吐出量よりも少なくすることを特徴とする。
さらに、本発明は、シートを第1方向に搬送する搬送機構と、前記第1方向と交差する第2方向に沿って複数の吐出口が形成され、前記複数の吐出口からインクを吐出してシートに画像を記録する記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給されるインクを貯留するタンクと、前記記録ヘッドと前記タンクとの間でインクを循環させる循環機構と、備えるインクジェット記録装置の回復処理方法であって、吐出回復処理データに基づいて前記吐出口からシートにインクを吐出させることによって前記記録ヘッドの吐出性能を回復させる吐出回復工程を有し、前記吐出回復工程において、前記複数の吐出口のうち前記記録ヘッド内のインクの循環方向における上流側に位置する吐出口からのインク吐出量を前記循環方向における下流側に位置する吐出口からのインク吐出量よりも少なくすることを特徴とする。
The present invention includes a recording head in which a plurality of element substrates having a plurality of nozzles for ejecting ink are arranged, and supplies the ink to the plurality of element substrates while flowing the ink in the recording head, thereby generating image data. Accordingly, an ink jet recording apparatus that forms an image by discharging the ink from the nozzle to the sheet and performs discharge recovery processing of the nozzle by discharging ink from the nozzle to the sheet according to discharge recovery processing data In the present invention, the element substrate positioned on the downstream side in the ink flow direction includes control means for controlling the number of ink ejections in the ejection recovery process to be increased.
In the present invention, a transport mechanism that transports a sheet in a first direction and a plurality of discharge ports are formed along a second direction intersecting the first direction, and ink is discharged from the plurality of discharge ports. A recording head that records an image on a sheet; a tank that stores ink supplied to the recording head; a circulation mechanism that circulates ink between the recording head and the tank; An ink jet recording apparatus comprising: a discharge recovery process for recovering the discharge performance of the recording head by discharging ink from a discharge port to a sheet, wherein the control means includes: Out of a plurality of discharge ports, the amount of ink discharged from the discharge port located on the upstream side in the circulation direction of ink in the recording head is set to the downstream side in the circulation direction. Characterized by less than the amount of ink discharged from the discharge ports for location.
Further, according to the present invention, a transport mechanism that transports the sheet in the first direction and a plurality of discharge ports are formed along a second direction that intersects the first direction, and ink is discharged from the plurality of discharge ports. Ink jet recording apparatus recovery processing method comprising: a recording head that records an image on a sheet; a tank that stores ink supplied to the recording head; and a circulation mechanism that circulates ink between the recording head and the tank. And a discharge recovery step of recovering the discharge performance of the recording head by discharging ink from the discharge ports to a sheet based on discharge recovery processing data, wherein the plurality of discharge ports in the discharge recovery step Among these, the amount of ink discharged from the discharge port located upstream in the circulation direction of ink in the recording head is the discharge located downstream in the circulation direction. Characterized by less than the amount of ink discharged from.
本発明によれば、複数の素子基板それぞれの温度を考慮した適正な排出量(吐出回数)で回復処理を行うことが可能になる。このため、不必要なインクの消費を抑制しつつ、良好な吐出性能を維持することが可能になり、ランニングコストを低減することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to perform the recovery process with an appropriate discharge amount (number of discharges) in consideration of the temperature of each of the plurality of element substrates. For this reason, it is possible to maintain good ejection performance while suppressing unnecessary consumption of ink, and to reduce running cost.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す斜視図、図2は図1に示す記録装置1の内部構造を示す断面図である。各図に示すように、インクジェット記録装置1は、シートの記録時におけるシートの搬送方向(A方向)の上流側から下流側に沿って、給紙部2、記録部5、カッタ部6、乾燥部7、インクタンク部8、制御部9、および排紙部10を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
給紙部2は、ロール状に巻かれたシート3を回転可能に保持する。なお、本実施形態では記録媒体であるシート3は連続紙であるが、カット紙を用いてもよい。給紙部2は、シート3を引き出して、シートの搬送方向の下流側に供給するための搬送機構13を有している。
The
記録部5は、複数の異なるインク色それぞれに対応した複数の記録ヘッド100を備える。各記録ヘッド130には、インクを吐出する複数のノズルが一定方向に沿って配列されている。なお、以下の説明においてノズルの配列方向を主走査方向、シートの搬送方向(A方向)を副走査方向とも言う。各色の記録ヘッド100は副走査方向に並設されている。本実施形態ではシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色に対応した4つの記録ヘッドを使用している例を示しているが、色数はこれには限定されない。各色のインクはインクタンク部8からそれぞれインクチューブを介して記録ヘッド130に供給される。記録ヘッド130の詳細については後述する。
The
記録部5は、記録ヘッド130に対向してシート搬送路が設けられると共に、そのシート搬送路に沿ってシートを搬送するための搬送機構13を有している。搬送機構13は、シート搬送路に沿って並べられた複数の搬送ローラと、隣り合う搬送ローラの間でシート3を支持する支持面を持ったプラテンを備える。本実施形態の記録装置においては、幅が異なるシート3に対する記録が可能であり、搬送されるシート3が記録ヘッド130のノズル列に対向する領域(対向領域)と、シート3がノズル列に対向しない領域(非対向領域)の異なる2つの状態が存在する。この対向領域と非対向領域の位置関係や両領域の割合は、使用するシートの幅に応じて変化する。
The
カッタ部6は、記録部5で記録された連続したシートを所定のサイズごと(搬送方向における所定の長さごと)にカットするためのユニットであり、カッタ機構6aが設けられている。乾燥部7は、カットされたシートのインクを短時間で乾燥させるためのユニットであり、このユニットにはヒータ11が設けられると共に、シートの搬送経路に沿って複数の搬送ローラ12が並設されている。排紙部10は、乾燥部7から排出されたカット済みのシートを収容するもので、ここにインクの定着した複数のシートが積み重ねられていく。制御部(制御手段)9は、CPU、メモリ、各種I/Oインターフェースなどを備え、記録装置全体の各種制御や駆動などを司るものである。
The
記録に際し、制御部9は、インターフェースを介して接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト装置から送信された画像データを、メモリに格納した後、格納した画像データを読み出しながら画像の形成動作を進めて行く。なお、メモリには、前述のカッタ機構6aでカットされた記録媒体に形成すべき画像を記録するための画像データの外、後述の吐出回復処理を行うための吐出回復処理データおよびカットマークを形成するためのカットマーク形成用の吐出データなども格納される。
In recording, the
図3はシート上に順次記録される複数の画像(画像1、画像2、画像3、・・・)の配置例を示す模式図である。図示の例では、シート3に画像領域100(100−1、100−2、100−3、・・・)と、非画像領域101(101−1、101−2、101−3、・・・)とが交互に並んでいる。すなわち、隣接する前後の画像領域の間に非画像領域が配置されている。さらにこの配置例では、それぞれの非画像領域101には非画像領域の切断位置を定めるためのカットマーク102(102−1、102−2、102−3、・・・)が形成されるカットマーク形成領域が設けられている。一方、一部の非画像領域にのみ(図3では、101−3のみ)、記録ヘッドの吐出回復処理のためのパターン103が形成されている。また、パターン103が含まれる非画像領域(101−1、101−3)と、含まれない非画像領域(101−2)とでは、非画像領域の搬送方向のサイズ(長さ)が異なっている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an arrangement example of a plurality of images (
シートに形成されたカットマークがカットマークセンサ(カットマーク検出手段)19により検出されると、その検出した信号に基づき、制御部9がカッタ部6が所定のタイミングで駆動し、非画像領域の後端部と前端部を切断する。カットマークセンサ19は、光源と受光素子を有する小型の光学センサである。例えば、カットマーク102は、例えば2×2[mm]の矩形形状のマークとし、それに対して照明される照明光110のスポット径はφ1[mm]とする。光源には小型の半導体光源(LED、OLED、半導体レーザ等)が適している。例えば、光源には赤色LEDを用い、カットマーク102の記録には赤色に対して吸光分布特性の良い黒インクを用いる。シート搬送方向(A方向)において、非画像領域101(101−1、101−2・・・)は所定の長さM(4mm)の幅を有している。また、画像領域100(100−1、100−2・・・)とカットマーク102との区別を容易にするために、本実施形態では、前の画像領域100−(n−1)とカットマーク102−nとの間に、長さMの半分の長さ(2[mm])の空白が形成されている。但し、このような空白を設けることは必須ではない。
When the cut mark formed on the sheet is detected by the cut mark sensor (cut mark detection means) 19, the
次に、本実施形態のインクジェット記録装置における記録ヘッド130の構造について図4ないし図7を用いて説明する。図4はインクジェット記録装置のインク供給系の模式図、図5は、記録ヘッド130の吐出口面側から見た斜視図である。また、図6および図7は図5に示した記録ヘッド130の構成をより詳細に示す図であり、図6は記録ヘッド130の全体構成100を説明するための図、図7は記録ヘッド130の内部構造を示す横断面図である。なお、図6においては説明の簡略化のため4個の素子基板が設けられている状態を示しており、(a)は底面図を、(b)は同図(a)のa−a線断面図を、(c)は側面図を、(d)は上面図を、(e)は同図(d)のc−c線断面図を、それぞれ示している。
Next, the structure of the
本実施形態における実際の記録ヘッド130は、図5に示すように、有効吐出幅が約0.85インチの長さを持つ素子基板121を18枚備えている。これらの素子基板121は、支持部材であるベース基板111に千鳥状に接着され、その両端部にある電極部でフレキシブル配線基板106とワイヤボンディングにより電気的に接続されている。
As shown in FIG. 5, the
上記のように、本実施形態では18枚の素子基板121を使用しているため、記録ヘッド130の全体の有効吐出幅は、約12インチの長さを有する。これはA3サイズのシート3の短辺方向の長さとほぼ一致した長さになっている。各色の記録ヘッド130に対してシート3をその長手方向に搬送し、複数の記録ヘッド130それぞれがシート3を1回走査することにより、フルカラーの画像を完成させることができる。
As described above, since the 18
図7は記録ヘッド130の断面図である。素子基板121にはインクを吐出するためのノズルの開口端である吐出口102が複数形成されており、これらの各吐出口102から吐出されるインクのインク滴をシートに着弾させることによって画像の記録が行われる。素子基板121上には、各々の吐出口102に対応して吐出エネルギー発生素子としての不図示の発熱素子(電気熱変換素子または加熱ヒーター)が形成されている。発熱素子は通電されることによって発熱し、その熱によってインクに気泡を発生させ、気泡の発生圧力によって吐出口102からインク滴を吐出させる。素子基板121の電極部とフレキシブル配線基板106とは、ワイヤボンディング部で接続されている。ワイヤボンディング部には、吐出口102から飛散したインク滴や媒体上から跳ね返ったインク滴が付着し、ワイヤボンディング部の電極やその下地金属を腐食させることがある。このため、ワイヤボンディング部などを封止性およびイオン遮断性に優れたシリコン系樹脂等の封止剤107により被覆、封止し、インクが付着することによる接続信頼性の低下が生じないようにしてある。
FIG. 7 is a sectional view of the
また、各素子基板121の背面側には、図6(b)および図7に示すように、それぞれフィルタ支持部材150を介してフィルタ部材151が取り付けられている。フィルタ部材151は、吐出口102を通過できずに、吐出口102を塞いでしまうような大きさの粒径を持った異物を通過させないように、ステンレスの極細線を編みこんだ構成となっている。本実施形態では、直径10μm以上の異物が通過しないような目をもったフィルタ部材を用いている。この、フィルタ支持部材150とフィルタ部材151は、各素子基板121に対してそれぞれ同じ物が取り付けられている。フィルタ部材151の面積は、対応した素子基板121の全ての吐出ノズルが液吐出動作を行った時の最大インク流量に対して、大きな圧力損失を生じない十分な大きさの面積を有している。フィルタ部材が各吐出口に対応して設けられた構成となっているため、インク供給時に圧力損失が生じず、吐出口102に十分な量のインクが安定して供給される。従って、ノズルからは一回の吐出動作において充分な量のインクが吐出され、記録時の濃度低下や不吐出の発生を防止し得るようになっている。
Further, as shown in FIGS. 6B and 7, a
また、図7に示すように、吐出口102が形成された素子基板121は、ベース基板111に設けられている。ベース基板111の、吐出口102に対応した部分にはスリット状の開口部104が設けられ、1つの素子基板121に対して、インクを保持するための1つの共通液室110が形成されている。共通液室110は、吐出口列の長さと略等しい長さで開口している。ベース基板111には、18個の素子基板121が千鳥状に設けられている。各素子基板121にそれぞれ対応した18個のフィルタ部材151全てを覆うようにして、ヘッド液室部材112が接着され各素子基板に共通したヘッド液室109を形成している。図6(d),(e)に示すように、ヘッド液室部材112のほぼ両端には、ヘッド液室109と連通するように設けられたインク流出口113,114が設けられており、ヘッド液室部材の略中央部には、インク流入口115が設けられている。
As shown in FIG. 7, the
次に、本実施形態におけるインク供給経路について図4を用いて説明する。ヘッド液室部材112に設けられたインク流入口115と、インク流出口113、114は、それぞれ図4に示されるようにチューブ166、167a、167bに接続されている。液貯蔵タンク161内のインクは、液供給ポンプ162によってインク流入口115からヘッド液室109内へ供給される。なお、ヘッド液室109内のインクの一部は図7に示すように各素子基板121に対応したフィルタ部材151をそれぞれ通過した後、各共通液室110、スリット104を経由して各吐出口102から吐出される。
Next, the ink supply path in the present embodiment will be described with reference to FIG. The
一方、ヘッド液室109内に供給されたインクの中で吐出に利用されなかったものは、液吸引ポンプ163の作用によってインク流出口113、114から排出され、チューブ167dを通って液貯蔵タンク161へと戻される構成になっている。液貯蔵タンク161内のインクは、再び液供給ポンプによって記録ヘッド130へ循環する構成となっている。
On the other hand, ink that has not been used for ejection among the ink supplied into the head
本実施形態の記録ヘッド130では、ヘッド液室109のほぼ中央部に設けられたインク流入口115に対し、ヘッド液室109の両端部に近い位置にインク流出口113、114が設けられている。なお、インク流入口115は、図4に示すようにほぼ中央部に2つ設けた場合を示しているが、図6に示すように、1つのインク流入口115をヘッド液室109の中央部に設けても良い。
In the
インク流入口115からヘッド液室109に流れ込んだインクは、インク流出口113方向とインク流出口114方向の2方向にほぼ半分ずつに分かれて流れることになる。すなわち、ヘッド液室109内のインクが流れる長さが、記録ヘッド130全長(ノズルの配列方向との交差方向(図では直交方向)における記録ヘッドの全長)の、ほぼ半分の長さで済むことになる。また、インク流入口115からインク流出口114までの距離が、記録ヘッド130の全長のほぼ1/2の長さであるため、インク流入口115からヘッド液室109内に流入したインクが、インク流出口114から流出するまでの滞在時間もほぼ1/2となる。よって、フルラインヘッドを使用して高速印字や連続印字を行なう場合であっても、記録ヘッド130の温度上昇をより抑えることができ、インクの安定した吐出動作が可能になる。また、ヘッド液室109内でインクの流れる長さが1/2になるため、循環経路内における温度差が少なくなり、その結果、濃度ムラのない良好な記録画像を得ることができる。
The ink that has flowed into the head
図8(a)は本実施形態の記録ヘッド130に設けられた18個の素子基板の位置とインク循環経路との関係を表したものである。なお、以下の説明においては、18個の素子基板を区別するため、各素子基板にCH0〜CH17の符号を付すこととする。インク循環経路C1、C2は記録ヘッドの中心点を基準として点対称となる形状を有し、伝熱特性も対称な関係となる。従ってここでは、インク循環経路C1に属する記録素子基板CH0〜CH8でインクの吐出動作を行った場合を例に採り説明する。図8(b)は記録ヘッド130の液室内に約30℃のインクを循環させ、最大幅(12インチ)を有するロール紙に1色あたりの最大の記録デューティで連続記録を行い、各素子基板に備えた温度検出素子の出力(温度)がほぼ飽和した状態をプロットした図である。図示のように、循環経路入口115付近の素子基板CH8の温度は約30℃、出口付近の素子基板CH0の温度は約38℃となっている。
FIG. 8A shows the relationship between the positions of the 18 element substrates provided in the
図8(c)は、素子基板の温度に対し、ロール紙上に所定間隔で実行される吐出回復処理のインク消費量比率を表している。最大記録デューティで連続記録した場合には、記録素子基板の温度が39℃となる。この際に吐出状態を回復させるために必要となるインク消費量は、最低記録デューティで連続記録した場合(29℃)の際に必要となるインク消費量の1.45倍であることがわかる。すなわち記録素子基板の温度が高いほど、吐出状態を回復させるため必要な吐出回数は多くなり、インク消費量が多くなるといえる。これは記録素子基板の温度が高温だと吐出口から揮発する水分が多くなり、インク増粘しやすくなるためである。 FIG. 8C shows the ink consumption ratio of the ejection recovery process executed at predetermined intervals on the roll paper with respect to the temperature of the element substrate. When continuous recording is performed at the maximum recording duty, the temperature of the recording element substrate is 39 ° C. It can be seen that the ink consumption required for recovering the ejection state at this time is 1.45 times the ink consumption required for continuous recording at the minimum recording duty (29 ° C.). That is, it can be said that the higher the temperature of the recording element substrate, the more the number of ejections required to restore the ejection state, and the greater the ink consumption. This is because when the temperature of the recording element substrate is high, the amount of water that volatilizes from the ejection port increases, and the ink tends to thicken.
図9は、図3における非画像領域101−2の詳細を示す図である。非画像領域101−2はカットマーク形成領域R1と吐出回復処理パターン形成領域R2とから形成される。この吐出回復処理パターン103は、図示のように、記録ヘッド130の素子基板CH0からCH17まで同一の吐出回復処理パターンで吐出回復処理を行う。この吐出回復処理で消費されるインク量は、一般には、記録動作時のワースト条件に曝される素子基板、つまり吐出性能が最も低下し易い素子基板においても吐出不良に至らないようなインク消費量に設計される。すなわち、図9に示すように全ての素子基板CH0〜CH17に対するインク消費量が、素子基板CH0のインク消費量に合わせて設計されている。この際の吐出回復処理パターンは、各ノズルからの吐出回数が一定になるようビットマップ画像で定義される。但し、ビットマップ画像を全てのノズルに対して割り当てるとビットマップ画像を生成するレジスタ回路の規模が大きくなるため、m×nの基本パターンを定義し、そのパターンをノズルの配列方向とシートの搬送方向とで繰り返すようなデータ処理を行っている。
FIG. 9 is a diagram showing details of the non-image area 101-2 in FIG. The non-image area 101-2 is formed by a cut mark formation area R1 and an ejection recovery process pattern formation area R2. As shown in the figure, the ejection
上記のように全ての素子基板に対して同一な吐出回数で吐出回復処理を実施することにより、いずれの素子基板も良好な吐出性能に回復する。しかし、この場合には必要以上にインクが消費されることから、ランニングコストが増大するという問題が生じる。すなわち、素子基板の中で、温度が低い素子基板ほど吐出性能の劣化は少ないため、吐出回復処理に必要な吐出回数、すなわち消費すべきインク量は少量で済む。ところが、図9に示す吐出回復処理では、最も高温となる素子基板CH0に合わせて、他の素子基板の吐出回数を定めているため、低温の素子基板においては過剰な吐出回数となり、吐出回復処理によって必要以上のインクが消費されることとなる。この過剰なインク消費がランニングコストの増大を招く要因となっている。 As described above, by carrying out the discharge recovery process with the same number of discharges on all the element substrates, all the element substrates are recovered to have good discharge performance. However, in this case, since the ink is consumed more than necessary, there arises a problem that the running cost increases. That is, among the element substrates, the lower the temperature of the element substrate, the less the deterioration of the ejection performance, and therefore the number of ejections necessary for the ejection recovery process, that is, the amount of ink to be consumed is small. However, in the discharge recovery process shown in FIG. 9, since the number of discharges of other element substrates is determined in accordance with the element substrate CH0 having the highest temperature, the number of discharges is excessive in the low-temperature element substrate, and the discharge recovery process is performed. As a result, more ink than necessary is consumed. This excessive ink consumption causes the running cost to increase.
そこで、本実施形態におけるインクジェット記録装置では、素子基板毎に吐出回復処理パターンを形成するためのビットマップパターンデータを変更するようになっている。 Therefore, in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, bitmap pattern data for forming an ejection recovery process pattern is changed for each element substrate.
図10は、本実施形態においてシートの非画像領域に形成される吐出回復処理パターンを示す図である。本実施形態では、図8(b)の記録ヘッド130の温度分布に基づき、吐出回復処理パターンを形成するための吐出回復処理パターンデータを素子基板単位で最適化している。すなわち、記録ヘッドのインク流入口からインク流出口に至るインク循環流路において、インク流入口115に近いほど素子基板の温度が低くなり、逆にインク流出口113,114に近いほど素子基板の温度が高くなる。換言すれば、記録ヘッド内に形成されるインク循環流路において上流に位置する素子基板ほど温度が低く、インク循環流路において下流に位置する素子基板ほど温度が高くなる。このような温度分布に従って本実施形態では、温度の高くなる素子基板には、吐出回数を多くして多くのインクを排出させ、温度の低い素子基板には温度の高い記録素子基板に比べて、吐出回数を少なくして少量のインクを排出させるように吐出回復処理パターンデータを設定している。
FIG. 10 is a diagram illustrating an ejection recovery process pattern formed in the non-image area of the sheet in the present embodiment. In the present embodiment, the discharge recovery process pattern data for forming the discharge recovery process pattern is optimized for each element substrate based on the temperature distribution of the
図10に本実施形態における吐出回復処理パターンの一例を示す。本実施形態では、インク循環流路C1のうち、インク流入口に最も近い素子基板CH8からインク循環流路の最下流側に位置する素子基板CH0にかけて、インク排出量が順時増大するような吐出回復処理パターンが定められている。また、他方のインク循環流路C2においても、インク流入口に最も近い素子基板CH9からインク循環流路における最下流側に位置する素子基板CH17にかけて、インク排出量が順時増大するような吐出回復処理パターンが定められている。すなわち、インク流動方向において下流側に位置する素子基板ほど、吐出回復処理における吐出回数が多くなるような吐出回復処理パターンが形成されるような吐出回復パターン形成データが定められている。なお、ここに示す吐出回復処理パターンは、図9に示す吐出回復処理パターンに比べ、インクが吐出されていない余白部(図中、網掛けしていない領域)が増えており、記録ヘッド130全体におけるインク消費量が抑制されていることがわかる。また、各吐出回復処理パターンは素子基板の吐出性能を回復させるために必要な最小限の吐出回数に定められているため、無駄なインク消費を抑えつつ吐出性能を回復させることができる。 FIG. 10 shows an example of a discharge recovery process pattern in the present embodiment. In the present embodiment, in the ink circulation channel C1, ejection is performed such that the ink discharge amount gradually increases from the element substrate CH8 closest to the ink inlet to the element substrate CH0 located on the most downstream side of the ink circulation channel. A recovery process pattern is defined. In the other ink circulation channel C2, the discharge recovery is such that the ink discharge amount increases gradually from the element substrate CH9 closest to the ink inlet to the element substrate CH17 located on the most downstream side in the ink circulation channel. A processing pattern is defined. That is, the ejection recovery pattern formation data is defined so that an ejection recovery process pattern is formed so that the element substrate positioned downstream in the ink flow direction increases the number of ejections in the ejection recovery process. Note that the ejection recovery process pattern shown here has more margins (areas not shaded in the drawing) where ink is not ejected than the ejection recovery process pattern shown in FIG. It can be seen that the ink consumption at is suppressed. In addition, since each ejection recovery processing pattern is set to the minimum number of ejections necessary to restore the ejection performance of the element substrate, the ejection performance can be recovered while suppressing wasteful ink consumption.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を、図11および図12に基づき説明する。なお、この第2の実施形態においても、上記第1の実施形態において説明した図1ないし図8に示す構成と同様の構成を有するものとする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 11 and FIG. The second embodiment also has the same configuration as that shown in FIGS. 1 to 8 described in the first embodiment.
図11は、第2の実施形態において記録ヘッドの最大記録幅である12インチの幅を有する画像の約半分(約6インチ)の幅の画像を記録する際に使用したノズルの吐出回復処理を行うためのパターン(吐出回復処理パターン)を示す図である。また、図12は同じく6インチの画像を記録する際に使用したノズルの吐出回復処理を行うためのパターン(吐出回復処理パターン)を示す図である。但し、図12に示す吐出回復処理パターンは、記録ヘッドとシートの相対位置をノズルの配列方向(搬送方向と直交する方向)に沿ってずらしたものとなっている。 FIG. 11 shows the nozzle ejection recovery process used when recording an image having a width of about half (about 6 inches) of an image having a width of 12 inches which is the maximum recording width of the recording head in the second embodiment. It is a figure which shows the pattern (discharge recovery process pattern) for performing. FIG. 12 is a diagram showing a pattern (discharge recovery process pattern) for performing the discharge recovery process of the nozzles used when recording a 6-inch image. However, the ejection recovery process pattern shown in FIG. 12 is obtained by shifting the relative positions of the recording head and the sheet along the nozzle arrangement direction (direction orthogonal to the transport direction).
図11と図12との比較から明らかなように、同一幅の画像を形成する場合にも、その画像形成における使用ノズルの位置(素子基板の位置)によって吐出回復処理パターンが異なる。この使用ノズルとシートとの相対的な位置関係が変わらなければ、シート幅情報に基づいて、図11に示すように図10の吐出回復処理パターンの一部を用いる簡略的な処理で吐出回復処理パターンデータを得ることができる。 As is apparent from the comparison between FIG. 11 and FIG. 12, even when an image having the same width is formed, the ejection recovery processing pattern differs depending on the position of the nozzle used (position of the element substrate) in the image formation. If the relative positional relationship between the used nozzle and the sheet does not change, the discharge recovery process is performed by a simple process using a part of the discharge recovery process pattern of FIG. 10 as shown in FIG. 11 based on the sheet width information. Pattern data can be obtained.
これに対し、図12に示すように、シートと記録ヘッドとのノズル配列方向における相対位置が変更される場合、本実施形態では、画像形成に使用されるべき素子基板(使用素子基板)に応じた吐出回復処理パターンを用いて吐出回復処理を行う。すなわち、本実施形態では、シートの幅情報とノズル配列方向における記録ヘッドの位置情報とを取得し、両情報に基づいてシートと使用ノズル(使用素子基板)との相対位置を判断し、その相対位置に基づいて吐出回復処理パターンを決定する。シート幅情報の取得は、シートの幅方向における両端部の位置を光センサなどで検出することにより行うことも可能であるが、ユーザが予め入力した記録ヘッド位置情報およびシート幅情報に基づいて使用素子基板とシートと相対位置を判断してもよい。 On the other hand, as shown in FIG. 12, when the relative position of the sheet and the recording head in the nozzle arrangement direction is changed, in the present embodiment, according to the element substrate (used element substrate) to be used for image formation. The ejection recovery process is performed using the ejection recovery process pattern. That is, in the present embodiment, the sheet width information and the recording head position information in the nozzle arrangement direction are acquired, the relative position between the sheet and the used nozzle (used element substrate) is determined based on both information, and the relative position is determined. A discharge recovery process pattern is determined based on the position. Sheet width information can be acquired by detecting the positions of both ends in the width direction of the sheet with an optical sensor or the like, but it is used based on the recording head position information and sheet width information previously input by the user. The relative position between the element substrate and the sheet may be determined.
使用素子基板とシートとの相対位置は、例えば次のようにして決定することができる。まず、図11に示すように、シートの幅方向(ノズル配列方向)における中心軸線L0と記録ヘッドの幅方向(ノズル配列方向)における中心軸線L1とが同一直線上に位置するときの、記録ヘッドの位置を第1の位置とする。ここで、周知のヘッド移動機構によって記録ヘッド130の位置を図12に示す第2の位置へと移動させると、そのヘッド移動量に応じて記録ヘッド130の使用素子基板の位置は、図11に示す位置から図12に示す位置へとシフトする。すなわち、図12では、使用素子基板が図11に示す第1の位置から端部側へ素子基板4個分だけ移動させている。このようにして使用素子基板の位置を決定した後、その使用素子基板の位置に応じて吐出回復処理パターンを設定し、吐出回復処理を行う。
The relative position between the used element substrate and the sheet can be determined, for example, as follows. First, as shown in FIG. 11, the recording head when the central axis L0 in the sheet width direction (nozzle arrangement direction) and the central axis L1 in the recording head width direction (nozzle arrangement direction) are located on the same straight line. Is the first position. Here, when the position of the
図11および図12に示す各吐出回復処理パターンは、インク流入口から遠い位置にある素子基板ほどインクの吐出回数(排出量)を増大させるようになっている。従って、この第2の実施形態においても上記第1の実施形態と同様に、無駄なインク消費を抑えつつ吐出性能を回復させることが可能になる。 Each of the ejection recovery processing patterns shown in FIGS. 11 and 12 increases the number of ink ejections (discharge amount) as the element substrate is located farther from the ink inlet. Therefore, also in the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to restore the ejection performance while suppressing wasteful ink consumption.
また、第2の実施形態では、記録ヘッドに配列されているノズル列の全長よりも小さい幅の画像を形成する場合、そのノズル列の中の特定のノズルのみが使用されて劣化するのを避けるため、周知のヘッド移動機構によって記録ヘッド103を移動している。また、使用ノズルが変更された場合には、その変更に応じて吐出回復させるべき各素子基板の吐出回復パターンを変更しており、これによって適正な吐出回復処理を実行することが可能になる。
In the second embodiment, when an image having a width smaller than the total length of the nozzle array arranged in the recording head is formed, it is avoided that only a specific nozzle in the nozzle array is used and deteriorated. Therefore, the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。この第3の実施形態においても、上記第1の実施形態において説明した図1ないし図8に示す構成と同様の構成を有するものとする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment also has the same configuration as the configuration shown in FIGS. 1 to 8 described in the first embodiment.
図13はこの第3の実施形態における吐出回復処理によりシートの非画像領域に吐出される吐出回復処理パターンを示す図である。図13に示す吐出回復処理パターンは、非画像領域の中のカットマークパターン形成領域R1と、吐出回復処理パターン形成領域R2とを重ね合わせ、カットマークパターン102を吐出回復処理パターン形成領域R2内に形成するようにしている。すなわち、吐出回復処理パターン形成領域R2内に、吐出回復処理パターン103が形成される共に、吐出回復処理パターン103が形成されていない余白部に、カットマーク102が形成される。
FIG. 13 is a diagram showing a discharge recovery process pattern that is discharged to a non-image area of a sheet by the discharge recovery process in the third embodiment. In the ejection recovery process pattern shown in FIG. 13, the cut mark pattern formation area R1 and the ejection recovery process pattern formation area R2 in the non-image area are overlapped, and the
図13に示すように、記録ヘッド130のほぼ中央部にインク流入口が形成されている場合には、そのインク流入口に近い素子基板ほど温度は低いため、吐出回復処理パターンは小面積のパターンとなる。従って、領域R2内では、前述の小面積の吐出回復処理パターンが形成される部分には大きな面積の余白部が形成されることとなり、ここにカットマーク102を形成すれば、そのカットマークと吐出回復処理パターンとが重なるのを避けることができる。このように、この第3の実施形態によれば、シートの中からインク吐出されない非画像領域(図13の斜線を付した領域)の面積を削減することができ、非画像領域で消費されるシート量を削減することが可能となる。
As shown in FIG. 13, in the case where the ink inlet is formed in the substantially central portion of the
なお、本実施形態のインクジェット記録装置におけるカットマークセンサ(カットマーク検出手段)は、カットマーク102の記録幅(ノズル配列方向における長さ)よりも十分に小さなアパーチャを有するセンサとなっている。また、カットマークは、記録幅方向において記録ヘッドのインク循環路のインク流入口の近くに形成される。このため、マーク検出センサは、カッタ機構6aのシート搬送方向上流側においてカットマーク102を検出可能な位置に配置される。
Note that the cut mark sensor (cut mark detection means) in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment is a sensor having an aperture sufficiently smaller than the recording width (length in the nozzle arrangement direction) of the
また非画像領域には、図3の非画像領域101−1,101−3のようにカットマーク102のみを記録する場合もある。このため、第3の実施形態においてはロール紙を連続記録する場合に、カットマークのみを記録すべき吐出データと、カットマークおよび吐出回復処理パターンを形成する吐出データとを、非画像領域に応じて選択的に使い分けるようにしても良い。また、この第3の実施形態においても、ノズル列の中の使用ノズルが変更された場合には、その変更に応じて吐出回復パターンを変更することが必要となる。但しこの第3の実施形態では、カットマーク102と吐出回復パターンとが共に吐出回復パターン形成領域R2に形成される。このため、吐出回復パターンとカットマーク102とが重ならないように、領域R2と、吐出回復パターン103と、カットマーク102との関係を設定することが望ましい。
In some cases, only the
1 インクジェット記録装置
3 シート
9 制御部
19 カットマークセンサ
101 非画像領域
102 カットマーク
103 吐出回復処理パターン
113,114 インク流出口
115 インク流入口
130 記録ヘッド
CH1〜CH17 素子基板
R1 カットマーク形成領域
R2 吐出回復処理パターン形成領域
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記インクの流動方向における下流側に位置する素子基板ほど吐出回復処理におけるインクの吐出回数を多くするように制御する制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 A recording head having a plurality of element substrates each having a plurality of nozzles for discharging ink, the ink being supplied to the plurality of element substrates while flowing the ink in the recording head, and the nozzles corresponding to image data An ink jet recording apparatus that forms an image by discharging the ink from a nozzle to a sheet, and performs discharge recovery processing of the nozzle by discharging ink from the nozzle to the sheet according to discharge recovery processing data,
An ink jet recording apparatus comprising: control means for controlling the element substrate located downstream in the ink flow direction to increase the number of ink ejections in the ejection recovery process.
前記シートは、前記ノズルの配列方向と交差する方向に搬送される連続紙であり、
前記シートに形成される画像は、一定の間隔を介して形成され、
前記制御手段は、前記シートに形成される前後の画像の間に位置する非画像領域に前記インクを吐出して前記吐出回復処理を行うことを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。 The nozzles formed on each element substrate are arranged along a certain direction,
The sheet is a continuous paper conveyed in a direction intersecting the arrangement direction of the nozzles,
The image formed on the sheet is formed through a certain interval,
4. The inkjet recording apparatus according to claim 3, wherein the control unit performs the ejection recovery process by ejecting the ink to a non-image area located between images before and after being formed on the sheet. 5.
前記インクの流動方向における下流側に位置する素子基板ほど吐出回復処理におけるインクの吐出回数を多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処理方法。 A recording head having a plurality of element substrates each having a plurality of nozzles for discharging ink, the ink being supplied to the plurality of element substrates while flowing the ink in the recording head, and the nozzles based on image data A recovery process for an ink jet recording apparatus that forms an image by discharging the ink from a sheet to a sheet and performs a discharge recovery process for the recording head by discharging ink from the nozzle to the sheet according to discharge recovery process data A method,
The recovery processing method of an ink jet recording apparatus, wherein the number of ink ejections in the ejection recovery process is increased as the element substrate is positioned downstream in the ink flow direction.
前記第1方向と交差する第2方向に沿って複数の吐出口が形成され、前記複数の吐出口からインクを吐出してシートに画像を記録する記録ヘッドと、A plurality of ejection openings formed along a second direction intersecting the first direction, and a recording head that ejects ink from the plurality of ejection openings to record an image on a sheet;
前記記録ヘッドへ供給されるインクを貯留するタンクと、A tank for storing ink to be supplied to the recording head;
前記記録ヘッドと前記タンクとの間でインクを循環させる循環機構と、A circulation mechanism for circulating ink between the recording head and the tank;
吐出回復処理データに基づいて前記吐出口からシートにインクを吐出させることによって前記記録ヘッドの吐出性能を回復させる吐出回復処理を行う制御手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、Control means for performing discharge recovery processing for recovering the discharge performance of the recording head by discharging ink from the discharge port to a sheet based on discharge recovery processing data,
前記制御手段は、前記吐出回復処理において、前記複数の吐出口のうち前記記録ヘッド内のインクの循環方向における上流側に位置する吐出口からのインク吐出量を前記循環方向における下流側に位置する吐出口からのインク吐出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。In the ejection recovery process, the control unit positions an ink ejection amount from an ejection port located upstream in the circulation direction of ink in the recording head among the plurality of ejection ports downstream in the circulation direction. An ink jet recording apparatus characterized in that the amount is less than the amount of ink discharged from the discharge port.
前記循環機構は、前記記録ヘッドと前記タンクとの間でインクを循環させながら前記複数の素子基板にインクを供給し、The circulation mechanism supplies ink to the plurality of element substrates while circulating ink between the recording head and the tank,
前記制御手段は、前記吐出回復処理において、前記複数の素子基板のうち前記記録ヘッド内のインクの循環方向における上流側に位置する素子基板に形成された吐出口からのインク吐出量を前記循環方向における下流側に位置する素子基板に形成された吐出口からのインク吐出量よりも少なくすることを特徴とする請求項11に記載のインクジェット記録装置。In the ejection recovery process, the control means determines an ink ejection amount from an ejection port formed on an element substrate located upstream of the plurality of element substrates in the ink circulation direction in the recording head. The ink jet recording apparatus according to claim 11, wherein the ink discharge amount is less than an ink discharge amount from an discharge port formed in an element substrate positioned on the downstream side of the ink jet recording apparatus.
前記記録ヘッドは、前記シートにほぼ一定の間隔で画像を記録し、The recording head records images on the sheet at substantially constant intervals;
前記制御手段は、前記シートに記録された画像と画像の間の非画像領域に対して前記記録ヘッドにインクを吐出させることによって前記吐出回復処理を行うことを特徴とする請求項11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。15. The discharge recovery process according to claim 11, wherein the control unit performs the discharge recovery process by causing the recording head to discharge ink to a non-image area between the images recorded on the sheet. The ink jet recording apparatus according to any one of the above.
前記カットマークは前記流入口の近くに配置されている吐出口により形成され、前記カットマークを検出可能な位置にカットマーク検出手段が配置されていることを特徴とする請求項16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。19. The cut mark is formed by a discharge port disposed near the inflow port, and a cut mark detection unit is disposed at a position where the cut mark can be detected. 2. An ink jet recording apparatus according to item 1.
吐出回復処理データに基づいて前記吐出口からシートにインクを吐出させることによって前記記録ヘッドの吐出性能を回復させる吐出回復工程を有し、A discharge recovery step of recovering the discharge performance of the recording head by discharging ink from the discharge port to the sheet based on discharge recovery processing data;
前記吐出回復工程において、前記複数の吐出口のうち前記記録ヘッド内のインクの循環方向における上流側に位置する吐出口からのインク吐出量を前記循環方向における下流側に位置する吐出口からのインク吐出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回復処理方法。In the discharge recovery step, the ink discharged from the discharge ports located on the upstream side in the circulation direction of the ink in the recording head among the plurality of discharge ports is the ink discharged from the discharge ports located on the downstream side in the circulation direction. A recovery processing method for an ink jet recording apparatus, wherein the recovery amount is less than an ejection amount.
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