JPH10278302A

JPH10278302A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH10278302A
Application number: JP11027197A
Authority: JP
Inventors: Koji Imai; 浩司今井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】パージングを実行した直後に行うフラッシン
グにおいて、ノズルに異物や気泡が入り込んでインク吐
出機能が損なわれないインクジェット記録装置を実現す
る。【解決手段】ステップ１００でパージング後フラッシ
ングを実行すると判定された場合は、ステップ１２０で
記録ヘッドの駆動周波数ｆを記録を行う際の１０．８ｋ
Ｈｚから半分の５．４ｋＨｚに変更し、ステップ１４０
でその駆動周波数で記録ヘッドを駆動してパージング後
フラッシングを実行する。そして、ステップ１６０でパ
ージング後フラッシングが終了すると、ステップ１８０
で駆動周波数ｆを元の１０．８ｋＨｚに戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク液滴を被記
録媒体へ吐出して記録を行うインクジェット記録装置で
あって、記録ヘッドのノズルからインクを吸引し、その
吸引の後にノズルからインクを予備吐出させることによ
り、ノズルのインク吐出機能を回復する機能を備えたイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記インクジェット記録装置のう
ち、ドロップ・オン・デマンド型として圧電セラミック
スを利用したせん断モード型のものが知られている（特
開昭６３−２４７０５１号公報）。このものに用いられ
る記録ヘッドを図７および図８に示す。図７（Ａ）は記
録ヘッドの一部をインク室の長手方向に対して直角に断
面した説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す記録ヘッド
を長手方向に断面した説明図である。図８は、図７
（Ａ）に示す記録ヘッドのインク室の容積が増大した状
態を示す断面説明図である。

【０００３】図７（Ａ）に示すように、記録ヘッド２１
には、カバープレート２０１が設けられており、このカ
バープレート２０１と相対向してベースプレート２０２
が設けられている。カバープレート２０１とベースプレ
ート２０２との間は、圧電セラミックスで形成され、図
中矢印Ｆ３、Ｆ４で示す方向に分極された複数のせん断
モードアクチュエータ壁２０３によって仕切られてお
り、各せん断モードアクチュエータ壁２０３の間には、
インク室２０５および空気室２１２が交互に形成されて
いる。各せん断モードアクチュエータ壁２０３の両側面
には膜状の電極２０４，２１４が形成されている。

【０００４】また、図７（Ｂ）に示すように、せん断モ
ードアクチュエータ壁２０３の前端には、インク室２０
５に連通するノズル２０６が形成されたノズルプレート
２０７が取付けられており、後端には、インク流路２１
３内のインクが空気室２１２に浸入するのを防止する目
止め部２０８を有するマニホールド部材２０９が設けら
れている。マニホールド部材２０９は、インクタンク
（インク供給源）からのインクを各インク室２０５に分
配供給するものである。各電極２０４，２１４は、イン
クと絶縁するための絶縁層（図示省略）で覆われてお
り、空気室２１２に面している電極２１４は、アース２
１１に接続されている。インク室２０５内に形成されて
いる電極２０４は、電極２０４にアクチュエータ駆動信
号を印加するヘッドドライバＩＣ８３に接続されてい
る。

【０００５】次に、上記記録ヘッド２１に印加する駆動
パルス信号の印加タイミングと、その印加によりインク
室２０５内のノズル２０６近傍に発生する圧力との関係
について、それを示す図９のタイミングチャートを参照
して説明する。なお、ここで用いる駆動パルス信号は、
１ドットの記録命令に対して２つの駆動パルス（マルチ
パルス）を有するものであり、その駆動周波数は、１
０．８ｋＨｚ（吐出間隔９３μｓｅｃ）である。

【０００６】ヘッドドライバＩＣ８３から図９に示す駆
動波形の駆動パルス信号１１０の第１の駆動パルス１１
０ａを電極２０４に印加すると、図８に示すように、イ
ンク室左側のせん断モードアクチュエータ壁２０３に矢
印Ｆ１の方向の電界が、インク室右側のせん断モードア
クチュエータ壁２０３に矢印Ｆ２の方向の電界がそれぞ
れ発生し、両せん断モードアクチュエータ壁２０３がイ
ンク室２０５の容積を増大する方向に圧電厚みすべり変
形する。このとき、インク室２０５内のノズル２０６近
傍の圧力が減少する（Ｔ１）。この状態を圧力波のイン
ク室２０５内での片道伝播時間Ｔ（第１の駆動パルス１
１０ａのパルス幅）だけ維持する。すると、その間共通
インク流路２１３からインクが供給される。

【０００７】上記片道伝播時間Ｔは、インク室２０５内
の圧力波が、インク室２０５の長手方向に伝播するため
に必要な時間であり、インク室２０５の長手方向の長さ
Ｌ（図７（Ｂ）参照）とこのインク室２０５内部のイン
ク中での音速ａとにより決まり、Ｔ＝Ｌ／ａである。圧
力波の伝播理論によると、上記第１の駆動パルス１１０
ａの印加からちょうどＴ時間が経過するとインク室２０
５内の圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタイミ
ングに合わせてインク室２０５の電極２０４に印加され
ている駆動電圧を０に戻す（Ｔ２）。

【０００８】すると、両せん断モードアクチュエータ壁
２０３が変形前の状態（図７（Ａ）参照）に戻り、イン
クに圧力が加えられる。そのとき、上記正に転じた圧力
と、両せん断モードアクチュエータ壁２０３が変形前の
状態に戻ることにより発生した圧力とが加え合わされ、
比較的高い圧力がインク室２０５のノズル２０６近傍に
生じてインク液滴がノズル２０６から所定の速度で吐出
される。

【０００９】続いて、第１の駆動パルス１１０ａが立ち
下がってから片道伝播時間Ｔ後（Ｔ３）に第１の駆動パ
ルス１１０ａと波高値が同じであり、パルス幅が片道伝
播時間Ｔである第２の駆動パルス１１０ｂが印加され、
インク液滴が吐出される。そして、被記録媒体上で第１
の駆動パルス１１０ａにより吐出されたインク液滴とほ
ぼ重ねられて記録される。このようにして、記録データ
の入力タイミングに応じて駆動パルス信号１１０が記録
ヘッド２１に印加され、この印加によりインク液滴を被
記録媒体に向けて吐出して記録が行われる。

【００１０】そして、上記記録ヘッドを備えたインクジ
ェット記録装置では、記録ヘッドのノズル付近のインク
が乾燥したり、インク中に気泡が発生すると、インクの
吐出不良や吐出不能になるため、ノズルから不良インク
を吸引することにより、ノズルのインク吐出機能を回復
させるパージングというメンテナンス動作が実行され
る。このパージングは、タイマで計測した時間に基づい
て、あるいは、指示信号を受けたときに記録ヘッドをパ
ージング装置が設けられた箇所へ移動させて実行され
る。パージング装置は、記録ヘッドのノズル形成面に被
せる吸引キャップと、このキャップ内を負圧にするポン
プとを備えており、記録ヘッドのノズル形成面に吸引キ
ャップを被せ、ノズルから不良インクを吸引する。

【００１１】そして、上記パージングが実行された後に
ワイパ部材により、ノズル面に付着したインクが払拭さ
れる。続いて、記録ヘッドを廃インク収容部が設けられ
た箇所へ移動させ、記録ヘッドを記録を行う場合と同じ
駆動周波数で駆動してノズルから気泡を含んだインクを
廃インク収容部へ予備吐出させることにより、ノズルの
吐出機能を回復させるパージング後フラッシングが実行
される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１０（Ａ）は、ノズ
ル開口面のインク（以下、メニスカスと称する）がイン
ク液滴吐出方向へ飛び出した状態を示す説明図であり、
同図（Ｂ）は、メニスカスがインク室内に向けて引っ込
んだ状態を示す説明図である。図９に示したように、駆
動パルス信号１１０の第２の駆動パルス１１０ｂを印加
した後は、インク室２０５内のノズル２０６近傍に圧力
波が残って振動している。このため、図１０（Ａ）に示
すように、メニスカス９０は、ノズル２０６の開口面か
ら吐出方向に飛び出た状態と、同図（Ｂ）に示すよう
に、ノズル２０６の開口面からインク室２０５内に向け
て引っ込んだ状態とを繰り返す。つまり、振動する。

【００１３】したがって、図９に示すように、メニスカ
ス９０の振動が収束しないうちに次の駆動パルス信号１
１０が印加されると、メニスカス９０の振動が大きくな
る。たとえば、ノズル２０６近傍の圧力が正から負に転
じてメニスカス９０が図１０（Ｂ）に示す状態にある際
に、次の駆動パルス信号１１０が印加されると、さらに
大きな負の圧力が発生するため、メニスカス９０は、よ
り一層深くインク室２０５内に向けて引っ込み、駆動パ
ルス信号１１０の印加が終了すると、メニスカスは、深
く引っ込んだ反動で、ノズル２０６の開口面から大きく
飛び出る。

【００１４】そこで、パージングによって吸引キャップ
とノズルプレート２０７間の空間でインクが泡立った
り、ワイパ部材による払拭の際に、図１０（Ａ）に示す
ように、ノズルプレート２０７のノズル２０６近傍に、
ワイパ部材からインクや塵芥などの異物９２が付着する
と、ノズル２０６の開口面から飛び出たメニスカス９０
に異物９２が付着し、同図（Ｂ）に示すように、メニス
カス９０が引っ込んだ際にノズル２０６内に取り込まれ
る場合がある。また、メニスカス９０の振動が大きくな
り、メニスカス９０が破壊されると、外部からノズル２
０６に空気が取り込まれ、ノズル２０６近傍のインク中
に気泡が発生する場合がある。

【００１５】つまり、パージング後のフラッシングは、
パージングによりノズルから入り込んだ気泡を除去する
目的で行われるが、上記従来のインクジェット記録装置
では、パージング後のフラッシングにおいて、駆動周波
数と同じ駆動周波数で記録ヘッドを駆動してインク液滴
を吐出するため、ノズルに異物や気泡が入り込んで、逆
にノズルのインク吐出機能が損なわれる場合があるとい
う問題がある。

【００１６】そこで、本発明は、インク吸引後に行う予
備吐出は、記録を行う際の駆動周波数より低い周波数で
行うことにより、ノズルに異物や気泡が入り込んでイン
ク吐出機能が損なわれることがないインクジェット記録
装置を実現することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、駆動信号によ
り駆動され、インクの供給源から供給されたインクをノ
ズルから被記録媒体へ吐出して記録を行う記録ヘッド
と、この記録ヘッドのノズルからインクを吸引するイン
ク吸引手段と、このインク吸引手段により前記インクの
吸引が行われた後で、かつ、前記記録を行う前に、その
インクの吸引が行われたヘッドのノズルから、所定の箇
所に設けられた廃インク収容部へ前記インクを予備吐出
するインク吸引後予備吐出手段と、が備えられたインク
ジェット記録装置において、前記インク吸引後予備吐出
手段は、前記記録ヘッドを記録を行う際の前記駆動信号
の周波数より低い周波数で駆動させて前記予備吐出を実
行するものであるという技術的手段を採用する。

【００１８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッド
により記録が行われる前または記録が行われている間に
前記廃インク収容部へ前記インクを予備吐出する通常予
備吐出手段が備えられており、前記インク吸引後予備吐
出手段は、前記記録ヘッドが、前記インク吸引後予備吐
出手段を実行する場合に、前記駆動信号の周波数を前記
記録を行う際の周波数より低い周波数に制御する周波数
制御手段を備え、前記周波数制御手段により制御された
低い周波数により、前記記録ヘッドを駆動させて前記予
備吐出を実行するという技術的手段を採用する。

【００１９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドには、種類の異なるインクをそれぞれ吐
出する複数のヘッドが設けられており、前記インク吸引
後予備吐出手段は、前記低い周波数で、かつ、前記イン
クの種類毎に異なる駆動回数で前記各ヘッドをそれぞれ
駆動させて前記予備吐出を実行するものであるという技
術的手段を採用する。

【００２０】請求項４に記載の発明では、請求項１に記
載のインクジェット記録装置において、前記インク吸引
手段により前記インクの吸引が行われている最中に、そ
のインクの吸引が行われているヘッドを駆動信号により
駆動する吸引中駆動手段がさらに備えられ、前記吸引中
駆動手段は、前記インク吸引後予備吐出を実行する際の
周波数よりも高い周波数で前記ヘッドを駆動するという
技術的手段を採用する。

【００２１】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載のインクジェット記録装置において、前記駆動信号
は、記録時には、駆動周期毎に、１ドットの記録指令に
対して複数の駆動パルスを有し、前記吸引中駆動手段
は、各駆動周期毎の駆動パルス数を記録時よりも少なく
するという技術的手段を採用する。

【００２２】

【作用】請求項１ないし請求項５に記載の発明では、上
記記録ヘッドのノズルからインクを吸引するインク吸引
手段により上記インクの吸引が行われた後で、かつ、上
記記録を行う前に、インク吸引後予備吐出手段は、その
インクの吸引が行われたヘッドのノズルから、所定の箇
所に設けられた廃インク収容部へ上記インクを予備吐出
する。その際に、インク吸引後予備吐出手段は、上記記
録ヘッドを記録を行う際の上記駆動信号の周波数より低
い周波数で駆動させて上記予備吐出を実行する。したが
って、予備吐出を実行する際の記録ヘッドの駆動周波数
は、記録を行う際の駆動周波数より低いため、駆動信号
の印加後に、ノズルに連通するインク室内に残っていた
圧力波の振動が減衰してから次の駆動信号を印加して予
備吐出を実行することができる。

【００２３】つまり、駆動信号の印加タイミングを遅く
することにより、ノズルの開口面のメニスカスの振動を
小さくできるため、メニスカスの振動が大きくなって、
ノズル近傍に付着している固化したインクや塵芥などの
異物がメニスカスに付着してノズル内に取り込まれるお
それがない。また、メニスカスが破壊されて空気がノズ
ルから入り込み、それがインク中の気泡になるおそれも
ない。これにより、ノズルの吐出機能が損なわれること
がないため、インク吸引後予備吐出を実行した後の記録
品質が低下するおそれがない。

【００２４】特に、請求項２に記載の発明では、記録ヘ
ッドにより記録が行われる前または記録が行われている
間に廃インク収容部へインクを予備吐出する通常予備吐
出手段が備えられており、周波数制御手段は、記録ヘッ
ドが、吸引後予備吐出手段を実行する場合に、駆動信号
の周波数を記録を行う際の周波数より低い周波数に制御
する。

【００２５】つまり、ノズルのインク吐出機能を回復さ
せるための予備吐出には、上記通常予備吐出およびイン
ク吸引後予備吐出が含まれており、通常予備吐出は、記
録開始前または記録中に実行される。インク吸引後予備
吐出は、通常予備吐出と異なり、インク吸引によりノズ
ル近傍に付着した異物や空気をノズル内に取り込まない
ことを目的とするため、記録時の駆動周波数より低い周
波数に制御して予備吐出を実行する。

【００２６】また、請求項３に記載の発明では、上記記
録ヘッドが、種類の異なるインクをそれぞれ吐出する複
数のヘッドを設けたものである場合に、上記インク吸引
後予備吐出手段は、上記低い周波数で、かつ、上記イン
クの種類毎に異なる駆動回数で上記各ヘッドをそれぞれ
駆動させて上記予備吐出を実行する。つまり、種類の異
なるインクをそれぞれ吐出する複数のヘッドからなる記
録ヘッドでは、複数のヘッドからインクを吸引する場
合、前に吸引したヘッドのインクが次に吸引するヘッド
に付着して混合されるおそれがある。そこで、その混合
状態が目立つか否かは、インクの種類によって異なるた
め、インクの種類毎に異なる駆動回数で、すなわち異な
る量のインクを予備吐出させるべくヘッドをそれぞれ駆
動させて予備吐出を実行する。

【００２７】たとえば、後述する発明の実施の形態に記
載するように、カラーで記録を行うインクジェット記録
装置では、明度の高いインクほど混色が目立つため、明
度の高いインクを吐出するヘッドは、明度の低いインク
を吐出するヘッドよりも多い駆動回数で駆動して予備吐
出を実行する。これにより、インク吸引後予備吐出にお
いて、混色したインクをノズルから予備吐出することが
できる。

【００２８】さらに請求項４に記載の発明では、上記イ
ンク吸引手段によりインクの吸引が行われている最中
に、そのインクの吸引が行われているヘッドを駆動信号
により駆動する吸引中駆動手段がさらに備えられ、吸引
中駆動手段は、上記インク吸引後予備吐出を実行する際
の周波数より高い周波数で上記ヘッドを駆動する。つま
り、インクを吸引すると同時にヘッド内でそのインクに
振動を与え、インク流路に付着している気泡を強力に離
脱させ除去する。

【００２９】また、請求項５に記載の発明では、上記駆
動信号は、記録時には、駆動周期毎に、１ドットの記録
指令に対して複数の駆動パルスを有し、上記吸引中駆動
手段は、各駆動周期毎の駆動パルス数を記録時よりも少
なくする。つまり、吸引によってインクに流れがある状
態でインクに振動を与えるとき、記録時のように１ドッ
トの記録指令に対して複数の駆動パルスを与えると、か
えってキャビテーション効果で気泡が成長するおそれが
あるが、そのパルス数を少なくすることで、それを抑
え、気泡除去を効果的にする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット記
録装置の一実施形態について図を参照して説明する。図
１は、本実施形態のインクジェット記録装置の内部構造
の一部を取り出して示す説明図である。なお、本実施形
態では、インクジェット記録装置のうち、ドロップ・オ
ン・デマンド型のインクジェット記録装置として知られ
ている、圧電セラミックスを利用したせん断モード型の
インクジェット記録装置（以下、記録装置と略称する）
を代表に説明する。

【００３１】記録装置１０には、図中矢印Ｆ１０で示す
方向から給紙された被記録媒体たる記録用紙１１を矢印
Ｆ１１で示す方向へ紙送りするプラテンローラ１２が備
えられている。このプラテンローラ１２の下方には、プ
ラテンローラ１２の軸線と平行にキャリッジ軸１３が設
けられており、このキャリッジ軸１３には、記録ヘッド
２０が搭載されたキャリッジ２９が支持されている。キ
ャリッジ軸１３の左下にはキャリッジモータ１４が設け
られており、キャリッジ軸１３の右下にはプーリ１６が
設けられている。キャリッジモータ１４の回転軸には、
プーリ１５が取付けられており、このプーリ１５とプー
リ１６には、無端状のベルト１７が掛け渡されている。

【００３２】このベルト１７には、キャリッジ２９が取
付けられており、キャリッジ２９は、キャリッジモータ
１４の駆動により、キャリッジ軸１３上を矢印Ｆ７およ
びＦ８方向にスライドする。記録ヘッド２０には、ブラ
ックインクを吐出するブラック用ヘッド２１と、イエロ
ーインクを吐出するイエロー用ヘッド２２と、シアンイ
ンクを吐出するシアン用ヘッド２３と、マゼンタインク
を吐出するマゼンタ用ヘッド２４とが備えられている。
各ヘッド２１ないし２４には、各ヘッドへインクを供給
するインク供給源たるインクカートリッジ２５ないし２
８がそれぞれ設けられている。なお、各ヘッド２１ない
し２４の内部構造は、図７および図８に示した従来のも
のと同じであるため説明を省略する。

【００３３】記録用紙１１に対して記録範囲外となるプ
ラテンローラ１２の左側の所定箇所には、フラッシング
を実行する際に各ヘッド２１ないし２４から吐出される
インクを吸収する廃インク収容部たる多孔質材製のイン
ク吸収パッド３０が設けられている。そのフラッシング
には、パージング時の吸引キャップが外される際にノズ
ルから侵入した気泡を含む不良インクや気泡を排出する
目的で行う、本発明のインク吸引後予備吐出手段たるパ
ージング後フラッシングと、ノズルの乾きによるインク
の吐出不良を防止する目的で記録を行う前、または、記
録中に行われる通常フラッシングとがある。

【００３４】記録範囲外となるプラテンローラ１２の右
側には、各ヘッド２１ないし２４の不吐出、または、吐
出不良を回復する本発明のインク吸引手段たるパージ装
置４０が配置されている。このパージ装置４０は、吸引
キャップ４１を備えており、その吸引キャップ４１をパ
ージングポジションに到達した記録ヘッド２０に向け
て、カム４２の回転により図中矢印Ｆ１２で示す方向に
進出させ、各ヘッド２１ないし２４のノズル形成面を択
一的に覆う。そして、ポンプ４３が駆動し、このポンプ
４３により発生した負圧により、各ヘッド２１ないし２
４のインク室内の気泡を含んだ不良インクをノズルから
吸引して各ヘッドの吐出機能を回復させる。

【００３５】吸引キャップ４１の左側には、パージング
を行った各ヘッド２１ないし２４のノズル形成面に付着
したインクや異物を払拭するワイパ部材５０が設けられ
ている。このワイパ部材５０は、各ヘッドのパージング
が完了したタイミングで図中矢印Ｆ１３で示す方向に進
出し、記録領域へ移動する各ヘッド２１ないし２４のノ
ズル形成面を払拭する。これにより、ノズル形成面のイ
ンクなどが払拭され、記録用紙１１の記録面が、余分な
インクで汚れるのが防止される。

【００３６】吸引キャップ４１の右側には、ホームポジ
ションに復帰した記録ヘッド２０の各ヘッド２１ないし
２４のノズル形成面にキャップ６１により蓋をするキャ
ッピング装置６０が設けられている。キャップ６１は、
記録ヘッド２０がホームポジションに復帰した際に、図
中矢印Ｆ５で示す方向に進出し、各ヘッド２１ないし２
４のノズル形成面を覆う。これにより、記録装置１０を
使用していない間の各ヘッド２１ないし２４のインクの
乾きが防止される。

【００３７】次に、記録装置１０の主な制御系の構成に
ついて、それをブロックで示す図２を参照して説明す
る。図２に示すように、記録装置１０は、記録ヘッド２
０への記録動作指令およびフラッシング指令の出力、ま
たは、パージング装置４０へのパージング指令の出力を
行い、ならびにその他の上記各装置を制御するＣＰＵ７
０と、ホストコンピュータ７１から送信された記録デー
タをインターフェース７２を介して受信し、記録データ
の展開の制御を行うゲートアレイ７３とを備えている。
ＣＰＵ７０とゲートアレイ７３との間には、作業プログ
ラムやフラッシング時の吐出回数などが記憶されている
ＲＯＭ７４、およびゲートアレイ７３がホストコンピュ
ータ７１から受信した上記記録データを一時的に記憶す
るためのＲＡＭ７５とを備え、これらとの間で必要なデ
ータの入出力を行う。

【００３８】また、ＣＰＵ７０は、ゲートアレイ７３へ
記録タイミング信号８８を出力し、ゲートアレイ７３
は、その記録タイミング信号８８に基づいて所定の周波
数ｆの記録クロック８６をヘッドドライバＩＣ８３へ出
力する。つまり、記録ヘッド２０に印加する駆動パルス
信号の印加タイミングとなる記録クロック８６の周波数
は、記録タイミング信号のパルス間隔を変化させること
により変更することができる。そして、ヘッドドライバ
ＩＣ８３は、ゲートアレイ７３から出力された記録デー
タ８４、転送クロック８５、および記録クロック８６に
基づいて動作し、記録ヘッド２０を駆動する。また、ゲ
ートアレイ７３には、ホストコンピュータ７１から受信
した記録データをイメージデータとして一時的に記憶す
るイメージメモリ８２と、キャリッジ２９の移動速度を
計測し、記録タイミングを決定するエンコーダセンサ８
７とが接続されている。

【００３９】さらに、ＣＰＵ７０には記録用紙１１の有
無を検出するペーパセンサ７６、記録ヘッド２０がホー
ムポジションにあることを検出する原点センサ７７、キ
ャリッジモータ１４を駆動するための第１のモータドラ
イバ７８、プラテンローラ１２回転用のラインフィード
モータ７９を駆動するための第２のモータドライバ８
０、各種の信号をＣＰＵ７０に与える操作パネル８１な
どが接続されている。なお、本実施形態では、記録クロ
ック８６の周波数ｆは、１０．８ｋＨｚである。

【００４０】次に、パージング後フラッシングを行うた
めにＣＰＵ７０により実行される制御について図３およ
び図６を参照して説明する。図３は、ＣＰＵ７０の制御
内容を示すフローチャートである。図６は、本実施形態
のパージング後フラッシングで用いる駆動パルス信号の
波形と、ノズル近傍の圧力との関係を示すタイミングチ
ャートである。

【００４１】最初に、パージング後フラッシングで用い
る駆動パルス信号について図６を参照して説明する。駆
動パルス信号１００は、１ドットの記録データに対して
第１の駆動パルス１００ａおよび第２の駆動パルス１０
０ｂの２つの駆動パルスを有するマルチパルスである。
また、駆動周波数は、記録を行う際の駆動周波数１０．
８ｋＨｚの半分の５．４ｋＨｚであり、電圧は２２Ｖで
あり、パルス幅は、上記片道伝播時間Ｔである。図６に
示すように、第２の駆動パルス１００ｂが立ち下がって
から、次の駆動パルス信号１００の第１の駆動パルス１
００ａが立ち上がるまでの間に、ノズル近傍の圧力の振
動は減衰している。つまり、メニスカス９０（図１０参
照）の振動が収まってから次の駆動パルス信号１００を
印加することができる。

【００４２】次に、ＣＰＵ７０の制御内容について図３
を参照して説明する。まず、パージングが実行され、パ
ージング後フラッシングを実行するタイミングになると
（ステップ１００：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７０からゲートア
レイ７３へ出力される記録タイミング信号８８のパルス
間隔が２倍に変更され、ゲートアレイ７３からヘッドド
ライバＩＣ８３へ出力される記録クロック８６の周波
数、つまり駆動周波数ｆが、５．４ｋＨｚに変更される
（ステップ１２０）。

【００４３】そして、記録ヘッド２０がフラッシングポ
ジションへ移動し、駆動周波数５．４ｋＨｚで駆動さ
れ、インク吸収パッド３０にインク液滴を予備吐出す
る、つまり、パージング後フラッシングを実行する（ス
テップ１４０）。続いて、パージング後フラッシングが
終了すると（ステップ１６０：Ｙｅｓ）、駆動周波数ｆ
を変更前の駆動周波数１０．８ｋＨｚに戻す（ステップ
１８０）。

【００４４】以上のように、本第１実施形態の記録装置
によれば、パージング後フラッシングを実行する際に記
録ヘッドの駆動周波数を記録時の駆動周波数１０．８ｋ
Ｈｚの半分の５．４ｋＨｚに変更することにより、メニ
スカス９０が振動していないタイミングで駆動パルス信
号１００を印加して、ノズル２０６からインク液滴を予
備吐出することができる。したがって、メニスカス９０
の振動が収まらないうちに駆動パルス信号を印加するこ
とによりメニスカス９０の振動が大きくなってしまい、
ノズル近傍に付着していたインクや塵芥などの異物がメ
ニスカス９０に付着してノズル２０６内に取り込まれた
り、メニスカス９０が破壊されて空気が取り込まれてイ
ンク中に気泡が発生したりするおそれがないため、パー
ジング後フラッシングにより記録品質が低下するのを防
止することができる。

【００４５】なお、パージング後でない、つまり記録動
作の間に所定時間毎に行われる通常のフラッシングの場
合も同様に、記録ヘッド２０がフラッシングポジション
へ移動して駆動周波数５．４ｋＨｚで駆動されることが
望ましい。この場合、吸引キャップ４１やワイパ部材５
０からヘッド側へ異物が付着し、その異物を取り込むこ
とがないため、記録時と同じ高い周波数（１０．８ｋＨ
ｚ）で駆動することもできる。

【００４６】次に、本発明第２実施形態の記録装置につ
いて図４のフローチャートを参照して説明する。本第２
実施形態の記録装置は、複数色で記録を行う場合に各色
のヘッド毎に異なる駆動回数でパージング後フラッシン
グを実行することにより、パージングによる混色を防止
できることを特徴とする。

【００４７】まず、パージング後フラッシングを実行す
るタイミングになると（ステップ１００：Ｙｅｓ）、記
録ヘッド２０の駆動周波数ｆを５．４ｋＨｚに変更し
（ステップ１２０）、パージングを行ったヘッドがイエ
ロー用ヘッド２１であった場合には（ステップ１２１：
Ｙｅｓ）、イエロー用ヘッド２１の駆動回数Ｎを５００
回に設定する（ステップ１２２）。また、パージングを
行ったヘッドがマゼンタ用ヘッド２２であった場合には
（ステップ１２３：Ｙｅｓ）、マゼンタ用ヘッド２２の
駆動回数Ｎを３００回に設定し（ステップ１２４）、パ
ージングを行ったヘッドがシアン用ヘッド２３であった
場合には（ステップ１２５：Ｙｅｓ）、シアン用ヘッド
２３の駆動回数Ｎを３００回に設定する（ステップ１２
６）。

【００４８】そしてさらに、パージングを行ったヘッド
がブラック用ヘッド２４であった場合には（ステップ１
２７：Ｙｅｓ）、ブラック用ヘッド２４の駆動回数Ｎを
１００回に設定し（ステップ１２８）、パージングが行
われたヘッドを上記設定された駆動回数で駆動してパー
ジング後フラッシングを実行する（ステップ１４０）。
続いて、パージング後フラッシングが終了すると（ステ
ップ１６０：Ｙｅｓ）、駆動周波数ｆを変更前の駆動周
波数１０．８ｋＨｚに戻す（ステップ１８０）。なお、
パージングを行ったヘッドが、複数であった場合には、
各ヘッドをそれぞれ設定された駆動回数で駆動してパー
ジングフラッシングを実行する。また、各駆動回数Ｎ
は、各ヘッドの種類と対応付けてＲＯＭ７４などにテー
ブル形式で記憶される（駆動回数記憶手段）。

【００４９】以上のように、本第２実施形態の記録装置
によれば、記録ヘッド２０が、それぞれ異なる色のイン
クを吐出する複数のヘッド２１ないし２４からなる場合
であっても、パージングを行ったヘッドを記録時の駆動
周波数１０．８ｋＨｚの半分の５．４ｋＨｚでヘッドを
駆動してパージング後フラッシングを実行することによ
り、ノズルのインク吐出機能が損なわれるのを防止でき
る。特に、複数色のヘッド２１ないし２４がある場合、
１つの吸引キャップ４１、ワイパ部材５０で順次パージ
ング、払拭を行うと、先に行ったヘッドのインクが吸引
キャップ４１内で泡立ち、またワイパ部材５０に付着
し、次のヘッドに再び付着するため、これが混色を生じ
させることになるが、その後行うフラッシングに際して
のヘッドの駆動回数を、インクの色毎に異ならせる。つ
まり、色の明度が高いほどフラッシング回数を多くする
ことにより、ノズル内で混色したインクを排出すること
ができる。

【００５０】次に、本発明第３実施形態の記録装置につ
いて図５のフローチャートを参照して説明する。本第３
実施形態の記録装置は、フラッシングがキャップ内フラ
ッシングである場合と、その他のフラッシングである場
合とで駆動パルス信号の駆動波形および駆動周波数を変
更して最適なフラッシングを実行できることを特徴とす
る。

【００５１】ここに、キャップ内フラッシングとは、イ
ンクカートリッジ２５ないし２８を交換した際などに、
インク流路に発生した気泡を除去するために、インクカ
ートリッジを交換したヘッドのノズル形成面に吸引キャ
ップ４１（図１参照）を被せ、ポンプ４３で吸引しなが
らヘッドを駆動させることにより、インクに振動と吸引
を同時に与え、インクとともに気泡をノズルから排出さ
せるフラッシングである。まず、実行するフラッシング
がキャップ内フラッシングであると判定されると（ステ
ップ１０：Ｙｅｓ）、駆動パルス信号１００の駆動波形
をシングルパルス、つまり図６における第１の駆動パル
ス１００ａのみに変更し（ステップ１２）、駆動周波数
ｆを１０．８ｋＨｚに設定し（ステップ１４）、駆動回
数Ｎを１０００回に設定する（ステップ１６）。

【００５２】つまり、キャップ内フラッシングは、イン
クに振動と吸引を同時に与え、インクとともに気泡をノ
ズルから排出するものであるため、マルチパルスでヘッ
ドを駆動すると、振動が大きくなってインク中の気泡が
成長してしまい、その成長した気泡で逆にノズルが目詰
まりするおそれがあるため、シングルパルスの駆動パル
ス信号でヘッドを駆動する。

【００５３】また、キャップ内フラッシングでない場合
には（ステップ１０：Ｎｏ）、駆動波形をマルチパルス
（図６参照）、つまり記録時の駆動波形に設定し（ステ
ップ２０）、駆動周波数ｆを５．４ｋＨｚに変更する
（ステップ３０）。続いて、パージング後フラッシング
である場合には（ステップ１００：Ｙｅｓ）、上記第２
実施形態と同様にステップ１２１ないしステップ１２８
を実行して各ヘッド毎に駆動回数Ｎを設定し、パージン
グ後フラッシングではない場合には（ステップ１００：
Ｎｏ）、駆動回数Ｎを３００回に設定する（ステップ１
０２）。つまり、記録前または記録中に行う通常フラッ
シングの場合には、駆動回数Ｎを３００回に設定する。
そして、それぞれ設定された駆動回数でフラッシングを
実行する（ステップ１３０）。

【００５４】以上のように、本第３実施形態の記録装置
によれば、キャップ内フラッシングを実行する場合と、
その他のフラッシングを実行する場合とで記録ヘッドを
駆動する駆動波形および駆動周波数を変更することによ
り、そのフラッシングに適した条件でフラッシングを実
行することができる。したがって、フラッシングによる
効果をより一層高めることができる。

【００５５】なお、上記各実施形態では、ノズル近傍の
残留圧力が消えるタイミングが、駆動周波数を記録時の
駆動周波数の半分にした場合であったため、その周波数
をパージング後のフラッシングにおける駆動パルス信号
の駆動周波数として設定したが、残留圧力が、１／５な
いし１／１０に減衰したタイミングに次の駆動パルス信
号を印加する周波数に設定することもできる。

【００５６】また、上記各実施形態では、所定期間不使
用後に記録動作を開始する指令が入力されたとき、全ヘ
ッドに対してパージング、フラッシングを実行する場合
について説明したが、使用者がドット抜けなどを発見し
てその回復処理のために行うパージング、インクカート
リッジを交換した後に新しいインクをヘッド内へ導入す
るためのパージングの場合には、使用者が指定したヘッ
ドに対してのみパージング、フラッシングを実行すれば
よい。

【００５７】また、上記実施形態では、本発明の記録装
置として、圧電セラミックスを利用したせん断モード型
の記録装置を代表に説明したが、いわゆるカイザー型、
サーマルジェット式の記録装置などにも本発明を適用で
きることは勿論である。また、本インクジェット記録装
置は、データ作成部（いわゆるホストコンピュータ）
と、それに接続された記録部（いわゆるプリンタ）とで
構成し、そのデータ作成部のＣＰＵを含む制御手段にお
いて、本発明の制御の全部を実行することもできる。こ
の場合、データ作成部をそのように動作させるプログラ
ムは、コンピュータで読み取り可能な磁気などの記憶媒
体で提供される。ところで、上記ＣＰＵ７０により実行
されるステップ１２０ないしステップ１４０が、本発明
のインク吸引後予備吐出手段として機能し、ステップ１
３２ないしステップ１３４が通常予備吐出手段として機
能し、ステップ１２ないしステップ１６が吸引中駆動手
段として機能し、ステップ１２０またはステップ３０が
周波数制御手段として機能する。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、インク
吸引後に行う予備吐出は、記録を行う際の駆動周波数よ
り低い周波数で行うことにより、ノズルに異物や気泡が
入り込んでインク吐出機能が損なわれることがないイン
クジェット記録装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施形態の記録装置の内部構造の一部を
を取り出して示す説明図である。

【図２】図１に示す記録装置の制御系を示すブロック図
である。

【図３】本発明第１実施形態においてＣＰＵ７０により
実行されるパージング後フラッシングの制御内容を示す
フローチャートである。

【図４】本発明第２実施形態においてＣＰＵ７０により
実行されるパージング後フラッシングの制御内容を示す
フローチャートである。

【図５】本発明第３実施形態においてＣＰＵ７０により
実行されるフラッシングの制御内容を示すフローチャー
トである。

【図６】パージング後フラッシングで用いる駆動パルス
信号の波形と、ノズル近傍の圧力との関係を示すタイミ
ングチャートである。

【図７】（Ａ）は、ヘッドをインク室の長手方向に対し
直角に断面にした説明図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示
すヘッドを長手方向に断面にした説明図である。

【図８】図７（Ａ）に示す記録ヘッドのインク室の容積
が増大した状態を示す説明図である。

【図９】記録ヘッド２１に印加する駆動パルス信号の印
加タイミングと、その印加によりインク室２０５内のノ
ズル２０６近傍に発生する圧力との関係を示すタイミン
グチャートである。

【図１０】（Ａ）は、メニスカスがインク液滴吐出方向
へ飛び出した状態を示す説明図であり、（Ｂ）は、メニ
スカスがインク室内に向けて引っ込んだ状態を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０記録装置１１記録用紙１２プラテンローラ２０記録ヘッド２１ブラック用ヘッド２２イエロー用ヘッド２３マゼンタ用ヘッド２４シアン用ヘッド３０インク吸収パッド４０パージング機構４１吸引キャップ５０ワイパ部材６１キャップ７０ＣＰＵ８３ヘッドドライバＩＣ９０メニスカス９１インク液滴９２異物２０３せん断モードアクチュエータ壁２０５インク室２０６ノズル２０７ノズルプレート２０９マニホールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動信号により駆動され、インクの供給
源から供給されたインクをノズルから被記録媒体へ吐出
して記録を行う記録ヘッドと、この記録ヘッドのノズルからインクを吸引するインク吸
引手段と、このインク吸引手段により前記インクの吸引が行われた
後で、かつ、前記記録を行う前に、そのインクの吸引が
行われたヘッドのノズルから、所定の箇所に設けられた
廃インク収容部へ前記インクを予備吐出するインク吸引
後予備吐出手段と、が備えられたインクジェット記録装
置において、前記インク吸引後予備吐出手段は、前記記録ヘッドを記録を行う際の前記駆動信号の周波数
より低い周波数で駆動させて前記予備吐出を実行するも
のであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記記録ヘッドにより記録が行われる前
または記録が行われている間に前記廃インク収容部へ前
記インクを予備吐出する通常予備吐出手段が備えられて
おり、前記インク吸引後予備吐出手段は、前記記録ヘッドが、前記インク吸引後予備吐出手段を実
行する場合に、前記駆動信号の周波数を前記記録を行う
際の周波数より低い周波数に制御する周波数制御手段を
備え、前記周波数制御手段により制御された低い周波数によ
り、前記記録ヘッドを駆動させて前記予備吐出を実行す
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。
【請求項３】前記記録ヘッドには、種類の異なるインクをそれぞれ吐出する複数のヘッドが
設けられており、前記インク吸引後予備吐出手段は、前記低い周波数で、かつ、前記インクの種類毎に異なる
駆動回数で前記各ヘッドをそれぞれ駆動させて前記予備
吐出を実行するものであることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記インク吸引手段により前記インクの
吸引が行われている最中に、そのインクの吸引が行われ
ているヘッドを駆動信号により駆動する吸引中駆動手段
がさらに備えられ、前記吸引中駆動手段は、前記インク吸引後予備吐出を実
行する際の周波数よりも高い周波数で前記ヘッドを駆動
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。
【請求項５】前記駆動信号は、記録時には、駆動周期
毎に、１ドットの記録指令に対して複数の駆動パルスを
有し、前記吸引中駆動手段は、各駆動周期毎の駆動パルス数を
記録時よりも少なくす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。