JP7467113B2 - 記録装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、液体を吐出する液体吐出装置、特にはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置(以下、記録装置)1000の概略構成を示した図である。記録装置1000は、記録媒体2を搬送する搬送部1と、記録媒体2の搬送方向と略直交するように配置されるフルライン型の記録ヘッド(液体吐出ヘッド)3とを備え、複数の記録媒体2を連続的もしくは間欠的に搬送しながら連続記録を行う。
図3は、記録装置1000に適用される循環経路の循環形態を示す模式図である。記録ヘッド3は、第1循環ポンプ1002およびサブタンク1003等に流体的に接続されている。なお図3では、説明を簡略化するため、1色分のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には4色分のインクの循環経路が記録装置本体に設けられる。
続いて記録ヘッド3の構成について説明する。図5(a)および図5(b)は、記録ヘッド3の構成を示した外観斜視図である。記録ヘッド3は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクを吐出可能な記録素子基板10を直線上に15個配列(インラインに配置)されるフルライン型の記録ヘッドである。
図10(a)は、1つの吐出モジュール200を示した斜視図であり、図10(b)は、その分解図である。吐出モジュール200の製造方法としては、まず記録素子基板10およびフレキシブル配線基板40を、予め液体連通口31が設けられた支持部材30上に接着する。その後、記録素子基板10上の端子16と、フレキシブル配線基板40上の端子41とをワイヤーボンディングによって電気接続し、その後にワイヤーボンディング部(電気接続部)を封止部材110で覆って封止する。フレキシブル配線基板40の記録素子基板10と反対側の端子42は、電気配線基板90の接続端子93(図6参照)と電気接続される。
図11(a)は、記録素子基板10の吐出口13が形成される吐出口面側の平面図を示し、図11(b)は、図11(a)のAで示した部分の拡大図を示し、図11(c)は、図11(a)の裏面の平面図を示す。図11(a)に示すように、記録素子基板10の吐出口形成部材12に、各インク色に対応する4列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口13が配列される方向を「吐出口列方向」と呼称する。図11(b)に示すように、各吐出口13に対応した位置には液体を熱エネルギにより発泡させるための発熱素子である記録素子15が配置されている。隔壁22により、記録素子15を内部に備える圧力室23が区画されている。
図13は、隣り合う2つの吐出モジュールにおける、記録素子基板10の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。記録素子基板10は、略平行四辺形である。各記録素子基板10において吐出口13が配列される各吐出口列(14a~14d)は、記録ヘッド3の長手方向に対し一定角度傾くように配置されている。そして、記録素子基板10同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも1つの吐出口が吐出口列方向おいてオーバーラップするようになっている。図13では、線D上の2つの吐出口が互いにオーバーラップする関係にある。
図14(a)は、記録ヘッド3の記録素子基板10を示した斜視図であり、図14(b)は、記録素子基板10の内部の流路を示した平面図であり、図14(c)は図14(b)のA-A線に沿った断面図である。記録素子基板10は、基板11と、基板11に接合された吐出口形成部材12と、を有している。基板11にはインクを吐出するための記録素子15が設けられている。吐出口形成部材12には、記録媒体と対向する側に吐出口13が設けられており、吐出口13から記録媒体2に対してインクが吐出される。なお、吐出口形成部材12の吐出口13が開口した面(記録媒体と対向する面)を吐出口形成面(吐出口面)12aという場合がある。
図15(a)は、循環流Fの循環流速が1mm/sと3mm/sの場合における、吐出発数と吐出速度との関係を示したグラフである。図15(b)は、循環流速3mm/sの場合の圧力室23内部におけるインクの濃縮度合いを示した図である。図15(c)は、循環流速1mm/sの場合の圧力室23内部におけるインクの濃縮度合いを示した図である。
このように、循環流Fの流速を速くすることで、増粘したインクが吐出口13の近傍に滞留しづらくなる。また、循環流Fが速い場合は、蒸発して増粘したインクが循環流Fの流れに沿って液流路24から出口端部24bへ戻り、液体回収路19を通り共通回収流路212へ流れ込み、最終的にはサブタンク1003へ回収される。
次にインク飛翔速度検知手段について説明する。図18は、光学的にインク飛翔速度を検知する光学式センサユニット6の機構を模式的に示す図である。インクの飛翔速度を検知する検知手段として、発光素子600と受光素子601を含む光学式センサユニット6を用いる。図18(a)に示すように、LEDなどの発光素子600は光を照射し、発光素子600に対向して設けられたフォトダイオードなどの受光素子601は発光素子600が照射した光を受光する。
第1実施形態では、光学式センサユニット6を用いて定期的に飛翔速度を検知することでインク粘度を取得し、インクの濃縮状態を判定する制御について説明する。図20は、第1実施形態における定期的に飛翔速度を検知することでインク粘度を取得するシーケンスのフローを説明するフローチャートである。
第2実施形態においては、第1実施形態の制御に加えて、循環経路内のインクの排出処理を実行した直後におけるインクの飛翔速度の検知結果と、所定時点での飛翔速度の検知結果との相対差に基づいて濃縮状態を判定する。第1実施形態と同様の構成や制御については説明を省略する。
第3実施形態では、循環経路内の循環流速を変化させることでインク粘度(濃縮状態)に関する情報を取得する。第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成や制御については説明を省略する。
6 光学式センサユニット(検知手段)
13 吐出口
23 圧力室
419 プリントコントローラ
1000 インクジェット記録装置
1003 サブタンク
Claims (18)
- 液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に供給される液体が充填される圧力室と、を有する記録ヘッドと、
前記圧力室の内部を含む循環経路において液体を循環させる循環手段と、
前記吐出口からの液滴の速度を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された速度に基づいて前記循環経路内の液体の粘度に関する情報を取得する取得手段と、
前記情報に基づいて前記循環経路内の液体の濃縮状態を解消する解消手段と、を備えることを特徴とする記録装置。 - 前記解消手段は、前記速度が閾値未満の場合に前記濃縮状態を解消することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
- 前記記録ヘッドの前記吐出口が配された吐出口面をキャッピングするキャップと、
前記キャップに接続された吸引手段と、を備え、
前記解消手段は、前記キャップにより前記吐出口面をキャッピングした状態で前記吸引手段を駆動することで前記循環経路から液体を排出する排出動作を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。 - 前記解消手段は、前記記録ヘッドから液体を予備吐出させることで前記循環経路から液体を排出する排出動作を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
- 前記記録ヘッドへ供給される液体を収容する第1タンクと、
前記第1タンクへ供給される液体を収容する第2タンクと、を備え、
前記解消手段は、前記排出動作を行った後、前記第2タンクから前記第1タンクへ液体を供給することを特徴とする請求項3または4に記載の記録装置。 - 前記検知手段は、発光素子と受光素子を含む光学式センサであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記検知手段は、前回の検知から前記循環手段により循環した累積の循環時間が所定時間を超えた場合に検知を行うことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記検知手段は、記録ジョブ間で前記速度の検知を行うことを特徴とする請求項7に記載の記録装置。
- 前記検知手段は、記録ページ間で前記速度の検知を行うことを特徴とする請求項7に記載の記録装置。
- 前記記録ヘッドを搭載し走査するキャリッジを備え、
前記検知手段は、前記キャリッジの走査間で前記速度の検知を行うことを特徴とする請求項7に記載の記録装置。 - 前記記録ヘッドは、前記検知手段により検知を行う前に予備吐出を行うことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記取得手段は記録ヘッドの温度に基づいて前記情報を取得し、
前記解消手段は、前記取得手段により取得した前記情報に基づいて前記濃縮状態を解消することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の記録装置。 - 前記解消手段は、前記循環手段による前記循環経路における流速を、前記記録ヘッドによる記録動作のための流速よりも速くすることを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
- 液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に供給される液体が充填される圧力室と、を有する記録ヘッドを備える記録装置の制御方法であって、
前記圧力室の内部を含む循環経路において液体を循環させる循環工程と、
前記吐出口からの液滴の速度を検知する検知工程と、
前記検知工程により検知された速度に基づいて前記循環経路内の液体の粘度に関する情報を取得する取得工程と、
前記情報に基づいて前記循環経路内の液体の濃縮状態を解消する解消工程と、を有することを特徴とする制御方法。 - 前記解消工程は、前記速度が閾値未満の場合に前記濃縮状態を解消することを特徴とする請求項14に記載の制御方法。
- 前記記録装置は、前記記録ヘッドの前記吐出口が配された吐出口面をキャッピングするキャップと、前記キャップに接続された吸引手段と、を備え、
前記解消工程は、前記キャップにより前記吐出口面をキャッピングした状態で前記吸引手段を駆動することで前記循環経路から液体を排出する排出工程を含むことを特徴とする請求項15に記載の制御方法。 - 前記解消工程は、前記記録ヘッドから液体を予備吐出させることで前記循環経路から液体を排出する排出工程を含むことを特徴とする請求項15または16に記載の制御方法。
- 前記記録装置は、前記記録ヘッドへ供給される液体を収容する第1タンクと、前記第1タンクへ供給される液体を収容する第2タンクと、を備え、
前記解消工程は、前記排出工程の後に前記第2タンクから前記第1タンクへ液体を供給する供給工程を含むことを特徴とする請求項16または17に記載の制御方法。
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