JPS61146551A - 液体噴射記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

本発明は、液体を吐出させて、吐出液滴を形成させ、こ
れを紙等の被記録材に付着させて記録を行う液体噴射記
録装置に関し、特に吐出エネルギー液体に与えて、吐出
液滴を形成する液体噴射記録装置に関するものである。 ［従来技術］ 液体噴射記録法（インクジェット記録法）は、種々の方
式により記録液の吐出液滴を形成し、これを紙等の被記
録材に付着させて記録を行う記録法である。 このような記録法を適用した記録装置（プリンタ）のな
かでも、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化に好適
な構造を有する装置として、吐出液滴形成のためのエネ
ルギとして熱を利用するタイプの液体噴射記録装置（以
下、インクジェットプリンタという）を挙げることがで
きる。 この液滴吐出エネルギとして熱を利用するインクジニー
２トプリンタは、通常、記録液を加熱して記録液に急激
な体積増大を伴なう変位を与えて、ノズル部のオリフィ
ス（液滴吐出孔）から吐出させ記録液の液滴を形成する
ための液滴形成手段と、電気信号を印加することにより
発熱し、記録液を加熱することのできる電気熱エネルギ
変換素子（以後吐出用ヒータと称する）を有する記録ヘ
ッドを具備している。 一方、インクジェットプリンタによって記録を行う際に
使用される記録液としては、記録特性。 安全性等の面から主に水性の記録液が用いられている。 この水性の記録液は、一般に顔料や染料等の記録剤部分
と、これを溶解または分散するための主に水、または水
と水溶性有機溶剤とからなる溶媒成分とによって形成さ
れている。 上記の液滴吐出エネルギとして熱を利用するプリンタ及
びその他の液滴形成方式を適用したプリンタにおいては
、記録液が吐出されるノズル先端に設けられたオリフィ
スは、装置の駆動の有無にかかわらず絶えず装置外部の
外気に向けて開放されていることが多い。 そのために、記録が行われない状態が長時間にわたる場
合には、記録液として前述のような水性のものを使用す
る関係から、オリフィスおよびその付近に滞留した記録
液から、例えば水や揮発性有機溶剤等の溶媒成分がオリ
フィスから外気中へ蒸発し、記録剤成分や揮発しにくい
溶媒成分が記録液中に残存することにより、この部分に
滞留した記録液の粘度が増加し、結果として記録液の吐
出に好適な範囲を越えてしまうために、記録再開時直後
に於いては、吐出用信号が印加されているにもかかわら
ず、液滴が吐出されない液滴の吐出不良が起き易く、記
録画像の初期印字部等に欠陥を生じるという問題があっ
た。 また、電源オフ状態等装置の非使用時にはオリフィスが
設けられている吐出面にキャッピングを行うようにした
プリンタもあるが、このようなキャッピングを行っても
オリフィスは完全に外気と遮断されることはないので、
上記問題はこのようなプリンタにおいても生じるもので
ある。 一方、低温時における記録液の粘度の増加に対して良好
な液滴の吐出状態を得るために、記録液の温度を常に所
定の範囲内に維持できるように、液滴吐出信号を印加し
ない時にも、記録液滴が吐出されないレベルでの電気信
号を吐出用ヒータに常時印加して、記録液を加熱してお
く記録方式が特開昭５８−１８７３ＥＩｔ号によって知
られている。 ところが、このような方式を適用したプリンタにおいて
も、比較的長い記録休止あるいは停止期間中にも常に記
録液が高温に保たれるように前記吐出用ヒータに電気信
号が印加されているため、記録液中の溶媒成分の蒸発が
より容易に行われ、上述したような記録再開時での液滴
吐出不良が更に起り易いという問題が生じる場合があっ
た。これに加えて、この方式においては、吐出用ヒータ
周辺が常時加熱下におかれるために、吐出用ヒータ周辺
部材の耐久性が損なわれたり、あるいは記録休止期間中
に吐出用ヒータ周辺に滞留している記録液自身の熱によ
る物性の変化が生じ、記録液が変色してしまったり記録
液に沈殿物を発生してオリフィスを目詰まりさせ液滴吐
出不良を起すなどの問題の生じる場合もあった。 ［目　的］ 本発明は、かかる従来の問題点を除去し、印字動作に関
連させて環境条件が記録に不適なときにはその加熱処理
を行うようになし、さらに所定時間内の次の印字信号が
供給されない場合には加熱処理を中止してヘッドユニー
／　）のキャッピングを行うようにすることにより、イ
ンクの蒸発を防止し印字状態を最適な状態に保持できる
インクジェットプリンタを提供することを目的とする。 Ｃ発明の構成］ かかる目的を達成するために、本発明では、第１図に示
すように、電気信号の供給に応じて液体をにエネルギを
作用させて飛翔的液滴の形成が可能な吐出エネルギ発生
手段１０２を有し、当該形成された飛翔的液滴を吐出し
て被記録材Ｐに対し記録を行う液体噴射記録ユニツ）　
１００と、記録信号ＳＡの入力に応じ前記吐出エネルギ
発生手段１０２に飛翔的液滴を形成させる電気信号を供
給する記録ユニ、）制御手段１１０と、液体噴射記録ユ
ニット１００に設けられ、液体を外部から加熱する加熱
手段１２Ｇと、液体噴射記録ユニット１００に接合可能
なキャップ手段１８Ｇと、液体噴射記録ユニット１００
による一の記録処理に関連して、環境条件が記録処理に
適さないときに加熱手段１２０に加熱処理を指令し、−
の記録処理後設定時間経過しても次の記録信号で入力″
されないときには加熱手段１２０に加熱停止を指令する
とともにキャップ手段１８０を駆動して液体噴射記録ユ
ニット１００に対する接合を行わせる制御手段２００を
具えたことを特徴とする。

【実　施　例】

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 第２図は本発明を適用可能なインクジェットプリンタの
記録部の一構成例を示し、本例は記録面に対して所定方
向に移動するキャリッジにヘッドユニットを搭載した形
態のインクジェットプリンタに本発明を適用したもので
ある。また、第３図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、
第２図におけるヘッドユニットを拡大して示す図、およ
びそのノズル部をさらに拡大して示す図である。 これら図において、ＨＩＪはキャリッジＣに搭載した液
体噴射ユニットであり、用いるインク色に応じた個数を
設けることもできる。　ＦＣはその液体噴射記録ユニツ
）ＨＵによるインク吐出を制御する信号線等を集合した
フレキシブルケーブルである。 キャリッジＣは例えばベルト等に固定され、モータ等駆
動手段により図中Ｓ方向に移動する。 ＲはキャリッジＣの移動をＳ方向に案内するガイドレー
ルである。 また、Ｐは図中ｆ方向に搬送される紙等の被記録材、Ｐ
Ｌは記録紙Ｐの記録面を形成するプラテンである。すな
わち、キャリッジＣは駆動手段によるガイドレールＨに
沿って図中Ｓ方向に移動し、記録面に対する記録を行う
ことができる。 ＳＴはキャリッジＣに設けたサブタンク、ＴＢＩおよび
Ｔａ２は、それぞれ、不図示のメインタンクとサブタン
クＳＴとを連通するインク供給管、およびサブタンクＳ
ＴとヘッドユニットＨｕ内の液室ＩＲとを連通ずるイン
ク供給管ユニットである。 また、　ＣＡＰはキャップ部材であり、Ｓ方向上、キャ
リッジＣのホーム位！ｌＨにおいて液体噴射記録ユニッ
トＨＵと対向するように配設し、キャリッジＣがホーム
位置にあるときにキャップ部材ＣＡＰがモータ等駆動手
段により液体噴射記録ユニットＨＵに向けて移動し、そ
の吐出面に当接するようにすることができる。Ｓｐは液
体噴射記録ユニットＨＵの吐出面と当接してインクを捕
集する捕集部材であり、例えば吸水性多孔質材料を用い
る。 第３図（Ａ）において、ＢＰは供給管ユニットＴＢ２　
、液室ＩＲ、ノズル部ＮＺおよびフレキシブルケーブル
ＦＣ等が配置され、これらを支持するためのベースプレ
ート、ＢＳＩ（はノズル部周辺を支持するための弾性部
材、ＦＰは前面プレートである。　ＴＳは温度検出用の
サーミスタ等温度センサ、ＨＴＲはインクを外部から加
熱保温するためにヘッドユニットＨＵに設けた例えば正
特性サーミスタ等電気熱変換体から成るヒータ、ＴＰは
熱伝導板である。 また、第３図（Ｂ）において、ＯＲはインク吐出孔とし
てのオリフィスであり、本例ではオリアイスＯＲを所定
数縦方向にノズル部ＮＺに配列した。　ＩＣＩＩはオリ
フィスＯＲと液室ＩＲとを連通ずる液流路、ＥＴは液流
路ＩＣＨ内のインクに吐出のための熱エネルギを付与す
る吐出エネルギ発生素子としての吐出用ヒータである。 この装置を用いて記録を行うには、まずメインタンクか
ら、供給管ＴＲＩを介してサブタンクＳＴにインクが供
給され、さらに供給管二ニー２）　Ｔａ２を介して液室
ＩＲおよび液流路ＩＣＨ内に記録液を充填する０次に後
述の液滴吐出用信号発生手段からフレキシブルケーブル
ＦＣを介して電気信号を印加して吐出用ヒータＥＴに通
電する。これによって吐出用ヒータＥＴは発熱し、熱エ
ネルギが吐出用ヒータＥＴ近傍の液流路ＩＣＨ内にある
記録液に付与され。 その部分に於いて瞬間的な記録液の体積増大を伴なう記
録液内での気泡の発生が起き、吐出用ヒータＥＴの下流
部にある記録液がオリフィスＯＲより吐出されて、記録
液の液滴が形成される。この記録液の液滴を、ノズル部
の前方に送られてきた紙等の被記録材Ｐに付着させ記録
が行われる。 第４図は本発明インクジェットプリンタの制御装置の一
構成例を示す、この制御装置は、例えば、ホストコンピ
ュータからの印字データを受信し、１行分の印字データ
を貯え、ヘッドユニットＨＵのコントローラにより印字
ヘッドを制御して印字を行うものとする。 まず、ｌはプログラマブルペリフェラルインターフェイ
ス（以下ＰＰＩとする。）で、本例に係るプリンタのホ
ストコンピュータから送られてくる印字データを並列受
信し、ＨＰ（Ｊ２に印字データを送る働きを行う、また
、コンソール６の制御およびホーム位置センサ７の入力
処理を行う、２はマイクロプロセッシングユニット（以
下ＭＰＵとする。）で、プリンタ内の各部を制御し、後
述する処理手順を行う、３はＰＰＩＩで受信した印字デ
ータを１行分貯えるラインバッファメモリとし゛てのＲ
ＡＭ、４は印字出力文字のフォント用のＲＯＭ　、　　
５はＭＰＩＪ２が実行する処理手順（第５図〜Ｎ４７図
）を格納した制御用ＲＯＭである。これら各部１〜５は
アドレスバスＡＢ、データバスＤＢを介して接続されて
いる。 ６はキーボードスイッチおよび表示ランプ等を有するコ
ンソール、７はキャリッジＣのホーム位置近傍に設けた
ホーム位置センサである。８はキャップ部材ＧＡＰの状
態、すなわちヘッドＨＩＪに対するキャップの開閉を検
知するためのキャップモードスイッチ、９は印字用紙無
しを検知する用紙センサである。 １０はへ７ドユニツトのコントローラであり、印字デー
タおよび印字出力時間をラッチし、ＭＰＵ２からの指令
に応じて印字出力を開始する。すなわち、本例において
は、コントローラＩＯを専用の１０回路として処理の高
速化を図るものである。このコントローラｌＯとしては
、例えば、本願人により特願昭５９−１８２１３０２号
において開示されたものを用いることができる。なお、
１度ラッチされた印字データは、変更の要がない場合に
はそのまま出力される。 １１はコントローラ１Ｇに応じてヘッドユニットＨＵ用
を駆動するドライバ、１３はヘッドユニットＨｕの保護
回路である。１４はへ７ドユニーｙトＨＵに設けたイン
ク加熱保温用ヒータＨＴＲを駆動するためのドライバで
ある。　１５はヘッドユニットＨＵに設けたインク温度
検知用素子子Ｓの温度比較素子である。　１Ｂは印字フ
ォントの切換を指令するためのスイッチである。　１７
は温度比較回路１５．スイッチ１Ｂの信号入力切換装置
であり、　ＭＰＵ２によって制御される。 １８はキャー２プ部材ＣＡＰをヘッドユニッ）ＭＵに対
して移動させるためのモータＮ３を駆動するドライバで
ある。２２および２４は、それぞれ、紙送り用の、モー
タに１およびキャリッジ移動用のモータＮ２を駆動する
ドライバである。また、２０および２１は、それぞれ、
ヘッドユニットＨＵ内の空気抜きに際して用いるバルブ
用のソレノイド、およびそのドライバである。 ここで、本例に係る第２図ないし第４図示のインクジェ
ットプリンタにおける処理の概要を述べる。本例では、
プリンタの電源投入時および印字開始時にヘッドユニツ
）ＨＵを予備加熱処理および予備吐出処理を行い、イン
ク吐出状態を良くするようにする。また、これら処理に
関連させて、適切にヘッドユニット■に対するキャッピ
ングを制御するようにする。予備加熱処理に際しては、
外部加熱処理および／または内部加熱処理を行うものと
する。 ここで、外゛部加熱とはヒータＨＴＲを駆動することに
より、ヘッドユニットＨＵを外部からインクを加熱する
ことをいい、内部加熱とはへッドユニツ）８０からイン
クが吐出されない範囲の印字出力パルスを吐出エネルギ
発生素子に供給することによって、ヘッド内部から加熱
することをいう、内部加熱中には設定周波数毎にヘッド
ユニットコントローラ１０に印字出力開始信号を送って
いる。 予備加熱、特に内部加熱を行うときには、適切なパルス
幅、周波数および電圧の印字出力をヘッドユニッ）ＨＵ
に加えるのが好適であるが、ヘッドコントローラｌＯを
用いることにより、通常のＭＰＵの処理速度でも十分な
処理が可能となる。 すなわち、本例によれば、必要に応じて各印字出力のパ
ラメータを自由に変更設定できるので、最適なヘッド加
熱とソフトウェアの簡略化、高速化が可能となる。 また、予備吐出を行う場合にも、同様にパルス幅、周波
数および電圧をパラメータとする適切な印字出力をヘッ
ドユニツ））ＩｔＪに加えるのが好適である。本例では
、環境条件によってこれらパラメータおよび吐出回数を
変化させるようにする。 本例によれば、このような場合に、ソフトウェアによっ
て簡単に対応でき、最適な予備吐出が可能となる。また
、本例ではヘッドコントローラ１０を用いて予備吐出時
の印字出力を全ドツトについて“１″とした。従って、
この場合の印字データに関しては、印字データをその都
度変更する必要がなくなるので、ソフトウェアの簡略化
、処理の高速化が可能となる。 以下、本例における印字状態最適化処理を説明する。 第５図（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る印字状態最適
化処理手順の一例を示す。 プリンタの電源投入直後、初期処理として。 ハードウェアではＰＰＩＩおよびヘッドユニ、トコント
ローラｌＧのイニシャライズを行い、ソフトウェアでは
、ラインバッファメモリＲＡＮ３のイニシャライズや、
制御用ＲＯＭ５の動作チェックを行い、処理上で使用さ
れる各パラメータのイニシャルセットを行う（ステップ
Ｓｌ）　。 この初期処理終了後、　ＭＰＵ２によりキャップモード
スイッチ８を監視しながら、ヘッドキャップモータＭ３
を動作させ、ヘッドキャップ開処理を行う（ステップＳ
２）、そしてホームポジションセンサ７を監視しながら
キャリッジモータＭ２を動作させ、キャリッジＣを移動
させてホームポジシランＨに位置づける（ステップＳ３
）、而して、キャップモードスイッチ８を監視しながら
、キャップモータＭ３を動作させ、ヘッドユニッ）ＨＵ
に対するへ一、ドキャップ閉処理を行い（ステップＳ４
）、さらにモータ旧を駆動して例えば１行分の紙送りを
行う、これら処理の後にはへッドユニツ）ＨＵに対する
初期処理を行う。 初期処理では、まず、ヘッドユニツ）ＨＵの予備加熱処
理（ステップＳＲ）を開始する。 第６図は外部加熱および内部加熱を行う予備加熱処理手
順の一例を示す、ここで、前述のように、内部加熱はコ
ントローラ１０からインクが吐出しない範囲のパルス幅
、電圧、高周波数の出力をヘッドユニット■に加え、そ
の内部で熱を発生させることをいい、外部加熱とはヘッ
ドユニット■に設けたヒータＨＴＲを発熱体として用い
、ＭＰＵ２より、ドライバ１４をオンとして、ヘットユ
ニットＨＵを加熱することをいう、ステップ５）ＩＩに
おいては外部加熱を開始し、ステップＳＨ２にてヘッド
ユニットコントローラ１０を外部加熱モードにセットす
る０次いで、ステップＳＨ３にて全ドツトについて印字
出力を“１″にセットして、ステップＳＨ４にて内部加
熱を開始する。この内部加熱に際しては、後述のように
、印字出力のパルス幅、電圧。 周波数を適切に設定するようにする。 このようにヘッドの予備加熱を開始したら、ヘッドユニ
フ）ＨＵの温度を測定し、ＨＵの温度が高温側一定温度
以上なら（ステー２プ５Ｈ５）、予備加熱を終了する。 予備加熱を開始して、一定時間経過しても高温側一定温
度を越えない場合は（ステラ７’　５）１Ｂ）、ヘッド
の熱破壊防止のため、ステップＳＲ？にて内部加熱中止
命令をコントローラ１０に送り、内部加熱を中止し、次
いでステップ５）１８にてドライバ１４をオフとして外
部加熱を中止する。すなわちこのとき予備加熱が停止し
て、第５図（Ａ）のステップＳＯに復帰する。なお、高
温側一定温度とは、ヘッドユニット１２の動作使用上限
温度（例えば４２℃）をいう、また、外部加熱および内
部加熱の開始および停止の順序はいずれでもよいことは
言うまでもない。 再び第５図を参照するに、予備加熱停止後、所定時間、
待機して、局部的に加熱されたヘッドユニットＨＵ内の
温度分布を平均化する（ステップＳ６）、この待機後に
予備吐出処理（ステップＳＪ）を行う、なお、電源投入
時の予備加熱において急激な加熱処理を行った場合には
待機時間を比較的長く設定すればよい、ここでは例えば
５００　ａｓに設定することができる。 第７図は予備吐出処理手順の一例を示す、ここでは、ま
ずステップＳＪＩにて、ヘッドユニットコントローラｌ
Ｏに吐出条件をセットし、次いでステップＳＪ２にて全
ドツトに対しての印字出力を“１″にセットする。而し
てステップＳＪ３にて印字出力をヘッドユニット■に加
えて吐出を行わせ、ステップＳＪ４の処理により規定回
数分これを繰返し、その終了後には第５図のステップＳ
ＩＯに復帰して印字待機状態に移行する。すなわち、以
上でヘッドユニツ）ＭＵに対する初期処理を終了し、手
順はホストコンピュータからの印字待機状態に移る。な
お、規定吐出回数および吐出条件のパラメータは後述の
ように環境条件によって適切に設定されるようにするこ
とができる。 印字信号の待機状Ｓ（ステップ５１０）でホストコンピ
ュータから印字信号が供給された場合、印字データはｐ
ｐｔｔにラッチされ、ラインバッファとしてのＲＡＭ３
に転送される。そこで、ヘッドユニットＨＵに設けた温
度検知素子ＴＳからの信号を温度比較回路１５により検
出し、低温側一定温度以上、例えば２０℃以上であるか
否かの判定を行う（ステップ５ｌｌ）、ここで肯定判定
であればヘッドキャップモータＭ３を駆動してキャップ
開処理を行い（スー／−／プ５１２）、次いでコントロ
ーラｌＯを通常印字モードにセットして予備吐出（ステ
ップＳＪ、第７図参照）を行う、一方、低温側一定温度
未満と判定された場合′ｔ±キャップ開処理（ステップ
５１３）を行った後、予備加熱処理（ステップＳＨ；第
６図参照）を行い、所定時間待機（ステップＳ１５　）
　ｌ、た後、さらにコントローラ１０に吐出条件、吐出
回数をセットして予備吐出を行う（ステー２プＳＪ：第
７図参照）。 なお、この場合の待機時間は起動時のように急激な加熱
を行わないときには前述の待機時間より小とすることが
できる。なお、低温側一定温度とはヘッドユニットＨＵ
の動作使用下限温度という。 次に、ドライ”バ１４をオフとして外部加熱を−止しく
ステップ５１８）、印字状態へ移行する。すなわち、キ
ャリッジモータＭ２が駆動されている印字動作中には加
熱処理が行われないようにする。 また、ステップＳ２０の印字処理に関連させて消費電力
を増大させずに加熱処理を行うこともできる。すなわち
、キャリッジの動作中であってキャリッジの移動範囲の
両端での移動方向転換時にはキャリッジＣがそこで停止
するので、そのときに加熱処理を行ってもよい。 印字を開始して１例えば−社会の印字が行われキャリッ
ジモータＭ２が停止したときには（ステップ５２０）、
ヘッドユニット■の温度が低温側一定温度以上であるか
否かを判定する（ステップ５２１）。 ここで肯定判定であれば次段階へ移行し、否定判定であ
ればドライバ１４をオンとして外部加熱を開始した後（
ステップ５２２）に次段階へ移行する。すなわち、へ７
ドユニツ）ＨＵの温度が高温側一定温度以上であるか否
かを判定する（ステップ５２３）。 ここで肯定判定であれば直ちに、否定判定であれば所定
時間（例えば２００■Ｓ）待機した後に（ステップＳ２
０．外部加熱を停止する（ステー２プ５２５）。 次に、第５図（Ｂ）に示すように、紙送りモータ旧を駆
動して紙送りを行い（ステップ５３０）、ステップＳ２
１およびＳ２２とそれぞれ同様のステップＳ３１および
Ｓ３２を経て次段階へ移行する。すなわち、ＭＰＵ２で
内部タイマをオンとして所定時間以内（例えば５秒以内
）に印字データがＰＰＩＩにラッチされたか否かを判定
する（ステップＳ４Ｇ、５ｔ４１）、ここで肯定判定で
あれば第５図（Ａ）のステップＳ１８に移行する。一方
否定判定であればドライバ１４をオフとして外部加熱を
停止しくステップ５４２）、ギヤリッジモータＮ２を駆
動してキャリッジＣをホーム位置Ｈに位置づけ（ステッ
プ５４３）、次いでキャップモータＭ３を駆動してキャ
ップ閉処理を行った後（ステップ５４４）、第５図（Ａ
）のステップＳＩＧに復帰する。 このように、本例では、予備加熱処理を行った後に、記
録に用いない液滴を吐出する予備吐出処理を行うように
したので、記録体市若しくは停止Ｆ期間が非常に長くな
り、溶媒成分の蒸発による記録液の粘度の増加が著しい
場合でも、印字に際しての吐出の最適化を行うことがで
きる。すなわち、まず予備加熱処理によって記録液の高
粘度部分が加熱されて、その温度が上昇し、液滴を吐出
することができる程虐にまで記録液の粘度が低められる
。その状態で、次に予備吐出処理を行うことにより、こ
の部分の記録液は液流路ＩＣＨ外へと吐出されてしまい
、吐出用ヒータＥＴ近傍には、その粘度が吐出に好適な
範囲内にある記録液が供給されることになり、以後良好
な記録液の吐出状態が得られる。この吐出状態の安定性
を確認するために、本願人は次のような実験を行った。 ［実施例を用いた実験］ ２４個のオリフィス（オリフィス径５０Ｘ４０ＪＬ■）
が０．１４１鳳■の間隔に上下方向に一列に配列された
第３図（Ｂ）に示したような記録ヘッド部を有する本例
に係るインクジェットプリンタを用い、以下の組成を有
する記録液を、この装置内に充填し、２５℃３０％ＲＨ
の環境下での１２時間の記録休止期間後の記録再開時に
おいて、電圧２３．５Ｖ、パルス幅５４ｇ、周波数１０
ＫＨｚの信号を予備加熱時に吐出用ヒータＥ丁に加えた
６次いで電圧２３．５Ｖ、パルス輻１０＃Ｌｓ、周波数
２ＫＨｚの信号を１００パルス分吐出用ヒータＪＥＴに
加えて記録に用いない液滴を吐出させ、２４側のオリフ
ィス全葛から記録に用いる記録液の液滴が吐出されるま
での記録信号に対する不吐出液滴数を計測することによ
り、記録休止後の吐出不良に関する記録装置の評価を行
った。その結果を第１表に示す。 なお、記録に用いた記録液の組成は次の通りである。 Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　　　２重量部ジ
エチレングリコール　　　　　　　３０重量部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７０重量部［比較例を
用いた実験］ 実施例と同様な構成を有し、記録に際しては、記録に用
いる記録液滴を吐出するための電気信号のみが吐出用ヒ
ータに加えられる記録装置を用い、これに上述の記録液
を充填し、２５℃３０％ＲＨの環境下での１２時間の記
録休止期間後の記録再開時において、電圧２３．５Ｖ、
　ハルス幅１０Ｂｓ、周波数２　ＫＨｚの液滴吐出用電
気信号のみをヒータに印加して、記録を行い、実施例を
用いた実験と同様にして記録休止後のこの装置を吐出不
良に関する評価を行った。その結果を第１表に示す。 第　　　１　　　表 このように特に長い記録休止あるいは停止期間を経た後
の記録再開時においても、常に良好で安定した液滴吐出
状態が得られるようになる。 次に、予備加熱処理および予備吐出処理における印字出
力のパルス幅、ＦＲ波数、電圧等パラメータの設定につ
いて述べる。 どの程度の記録休止若しくは停止時間で、液流路ＩＣＨ
内の特にオリフィスＯＲ付近にある記録液の粘度が好適
な範囲からずれてしまうかは、使用する装置の特性や記
録液の物性、また装置が設置され、使用されている場所
の温度や湿度などの環境条件等により偏々に異なるので
、予備加熱、特に内部加熱処理における印字出力のパラ
メータを傭々の装置とその使用状態とに応じて適宜選択
する。 また、予備吐出処理において吐出用ヒータＥＴに供給す
る信号は、その粘度が記録の際の液滴吐出に好適な範囲
にない記録液を吐出し、液流路ＩＣＨ外へ除去できるよ
うな条件で印加されるようにする。 さらに、予備吐出処理における吐出回数を、そのときの
環境条件下で可変となし、効率的な処理を行えるように
する。 第８ｖ４は吐出用ヒータＥＴに加えられる電気信号を示
す、ここで、マＯは電圧、豐ｉはパルス幅である。予備
加熱処理において信号が吐出用ヒータＥＴに供給された
ときに、゛加熱によるバブル（泡）が発生すると、その
後の液滴の吐出が不安定になったり、また場合によって
は不吐出が生じることもある。従って、予備加熱に際し
て吐出用ヒータＥＴに加えられる電気信号は、吐出用ヒ
ータＥＴ上にバブル（泡）が発生しない範囲でなければ
ならない。 一方、これらの予備加熱処理は、プリンタの電源投入時
や印字開始にあたって設定されるので、予備加熱の使用
頻度は極めて高い、従って、これら予備加熱処理により
吐出用ヒータＥＴの耐久性を劣化させるものであっては
ならない０発明者らは、吐出用ヒータＥＴを用いた予備
加熱処理において、吐出用ヒータＩＴに加える電力（Ｗ
）を一定とし、パルス幅Ｗｌ、印加電圧マＯを変化させ
たときの吐出用ビーフ８丁の耐久性を検討したところ、
パルス幅１１．印加電圧マ０が小であるほどヒータＥ丁
の耐久性が向上するということを確認した。 次に、ヘッドユニツ）Ｉ（［１の温度を所望の値にまで
加熱の要する時間は吐出用ヒータＥＴに印加される電力
（Ｗ）によって決定されるが、装置の性能としては、印
字開始までに要する時間、すなわち待ち時間は短い方が
望ましい。 しかしながら、上述のように、吐出用ビーフ８丁に加え
る電圧は、ヒータの耐久性上、むやみに高くすることは
望ましいことではない、さらに、予備加熱時に吐出用ヒ
ータＥＴ上にバブルが発生すると、その後の印字不良ま
たは不吐出を引き起こすので、パルス幅を大きくするこ
とも困難である。 従って、予備加熱処理がヒータＥＴの耐久性に影響を与
えず、またヒータ上の発泡も起こらない範囲内で、しか
も短時間にヘッド温度を所望の温度に上げるためには、
吐出用ヒータＥＴに加える電気信号の周波数を上げるこ
とが有効である。 第９図は吐出用ヒータＥ↑に加える予備加熱信号の周波
数をパラメータとして、時間（分）と、ヘッド温度（”
０）との関係の一例を示す、これは印加電圧マＯを２４
ｖ、パルス幅ｗｉを５μＳとし１周波数をｌ０ＫＨ２，
５ＫＨ２，２ＫＨｚとしたものである。なお、ヘッド温
度は温度検出素子ＴＳにより検出する。 このような観点から、本願人は電圧、パルス幅９周波数
を変化させて次の２例のような実験を行った。 （例　１） ２４個のオリフィス（オリフィス径５０Ｘ４０ＪＬ麿）
が０．１．４１−薦の間隔に上下方向に一列に配列され
た第３図ＣＢ）に示したようなノズル部ＮＺを有する本
例に係るインクジェットプリンタを用い、前述と同様の
組成を有する記録液を装置内に充填し、第２表の如き条
件で、吐出用ヒータＥＴに電気信号を供給して予備加熱
を行った。 而して、光学顕微鏡を用いてヒータ上を観察し、バブル
発生の有無を確認した。その結果を第２衷に示す。 第　　　２　　　表 （例　２） （例１）と同様のインクジェットプリンタを用い、上記
組成を有する記録法を装置内に充填し、第３表の如き条
件で吐出用ヒータＫＴに信号を加え、予備加熱処理を繰
り返すことによりヒータＥＴの耐久性を調べた。その結
果第３表に示す。 第　　　３　　　表 以上の理由により、予備加熱処理において吐出用ヒータ
ＥＴに供給する電気信号は、そのパルス幅を記録に際し
ての電気信号のパルス幅よりも小となるように設定すれ
ばよいことがわかる０本願人のさらに詳しい実験によれ
ば、記録時のパルス幅の１〜１７２０の範囲とするのが
好ましい。 また、予備加熱処理において吐出用ヒータＥＴに供給す
る電気信号は、その印加電圧を記録に際して印加する印
加電圧と同等もしくはそれ以下となるように設定すれば
よいことがわかる。 さらに、予備加熱時における電気信号の周波数は、記録
時のそれに比して高く設定すれば、加熱に要する時間を
短縮することができる。 これらパラメータの設定やパルス数の設定は、コントロ
ーラ１０を用いてこれを設定することにより、極めて簡
単に行うことができるのは前述の通りである。 次に、予備吐出処理における吐出条件について述べる。 長時間の記録休止や記録停止をしていた場合。 オリフィスＯＲおよびその付近に滞留していたインクは
、水分および揮発性実機溶剤等の蒸発によって粘０度が
増加し、吐出されにくい状態にある。その滞留していた
インクの粘度は、上述の予備加熱処理によって低下させ
ることができるが、記録に適するインクに比して粘度が
高く液滴の大きさ。 速度等が異なり、記録には不適当であるので、本例では
予備加熱に続き予備吐出を行うようにしている。 予備吐出処理に際しては、そのときに吐出用ヒータＥＴ
に加える信号の第１パルスから吐出されるとはかぎらな
いので、予備吐出時の信号のエネルギを印字時の信号の
エネルギより大とし、また環境条件によって吐出時間を
可変とすれば、予備吐出に要する時間の短縮および高゛
効率化が可能となる。 予備吐出時の信号のエネルギを大とするのは、具体的に
は電圧および／またはパルス幅を記録時よりも大とすれ
ばよい、すなわち、印字時に吐出用ヒータＥＴに加える
信号の電圧およびパルス幅がそれぞれ２４Ｖおよび１ｅ
ＩＬｓであれば、予備吐出時においては信号の電圧およ
び／またはパルス幅をそれらの値より大とすればよい０
本願人の実験によれば、電圧に関しては印字時の１〜５
倍、好ましくは１〜２倍とし、パルス幅に関しても１〜
５倍、好ましくは１〜２倍としたときに良好な結果が得
られた。 また、吐出時間の設定については、吐出回数すなわちパ
ルス数を環境条件に応じて設定すればよい０本願人の実
験によれば、電源投入後印字開始前の予備吐出（第５図
（Ａ）のステップＳ８に続くステップＳＪ）では、１０
０〜１５０パルスを吐出用ヒータＥＴに加えたときにそ
の後の良好な印字品位を得た、印字開始後において、低
温環境下ではインクの粘度が高く、高温環境下よりも吐
出が安定しにくいので、インク吐出回数を適切に設定す
ることが好適である０本願人の実験では、低温側一定温
度（例えば２０℃）以上である場合（第５図（Ｂ）のス
テップＳｌｌで肯定判定のとき）の予備吐出では、２０
〜５０パルスを吐出ヒータＥＴに加えたときに、吐出が
安定し、低温側一定温度未満である場合（ステップＳｌ
ｌで否定判定のとき）の予備吐出では５０〜１００パル
スをヒータＥＴと加えたときに吐出が安定することを確
認した。 これら予備吐出における吐出条件についても、処理時に
コントローラ１０を設定するのみで足り、ＭＰＵ２の負
担を増すことなく高速かつ適切に処理を行うことができ
る。 なお、本例に係るプリンタを使用する地域が限定され、
予め明確になっているのであれば、地域別に吐出数を変
更することもできる０例えば、高温、低湿度地域におい
ては、常時高温となっているので、インクの乾燥が甚し
い、そこで、高温域側での予備吐出量を低温域側より多
くし、その安定化を計り、また、吐出数量も上述の数値
を変更して、安定したインク吐出を得られるようにする
ことも可能である。 なお、実施例においてはヘッドユニットをキャリッジに
搭載した形態のインクジェットプリンタについて説明し
たが、本発明は記録紙の輻方向に複数のヘッドユニット
を備えたいわゆるフルマルチタイプのインクジェットプ
リンタにも適用できることは勿論である。 また、予備加熱処理における各パラメータ、予備吐出処
理における各パラメータや吐出回数の設定に際しては、
実施例の如く温度条件に応じたものとするのみならず、
例えば湿度、圧力等の環境条件に応じたものとすること
ができる。 また、吐出エネルギ発生手段として本例では電気熱エネ
ルギ変換素子を用いたが、これは例えば圧電素子を用い
たものであってもよい。 ［効　果］ 以上説明したように、本発明によれば、印字動作に関連
させて環境条件が記録に適さないときにはその加熱処理
を行うようになし、さらに所定時間内に次の印字信号が
供給されない場合には加熱処理を中止してヘッドユニッ
トのキャッピングを行うようにしたので、インクの蒸発
を防止し印字状態を最適な状態に保持できるインクジェ
ットプリンタを実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、 第２図は本発明に係るインクジェットプリンタの一構成
例を示す斜視図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、第１図示のプ
リンタにおけるヘッドユニットを拡大して示す斜視図お
よびそのノズル部を拡大して示す斜視図。 第４図は本発明に係るインクジェットプリンタの内部回
路構成の一例を示すブロック図、薔繁舊 第　　　　字最適化処理手順の一例を示すフローチャー
ト。 第６図および第７図は、それぞれ、第５図示の処理にお
ける予備加熱処理手順の一例および予備吐出処理手順の
一例を示すフローチャート。 第８図はヘッドユニットに供給される印字出力信号を説
明するための波形図、 第９図はヘッドユニットに供給する印字出力信号の周波
数をパラメータとして、供給時間と温度との関係を示す
特性曲線図である。 ｆ（Ｕ・・・液体噴射記録ユニット （ヘッドユニット）、 Ｃ・・・キャリッジ、 Ｒ・・・ガイドレール。 ＴＢＩ、ＴＢ２・・・供給管、 ＦＣ・・・フレキシブルケーブル。 ＳＴ・・・サブタンク、 ＣＡＰ・・・キャップ部材、 Ｐ・・・被記録材、 ＰＬ・・・プラテン。 Ｓ・・・キャリッジ走行方向、 ｆ・・・被記録材搬送方向。 Ｈ・・・ホーム位置、 ＮＺ・・・ノズル部、 ＦＰ・・・前面プレート、 ＩＲ・・・液室、 ＩＣＨ・・・インク流路、 ＯＲ・・・オリフィス、 ＴＳ・・・温度検出素子、 ＨＴＲ−・・外部加熱用ヒータ、 ＥＴ・・・吐出用ヒータ、 旧、Ｎ２．Ｎ３・・・モータ、 ｌ・・・プログラマブルペリフェラル インタフェース（ＰＰＩ）、 ２・・・マイクロプロセッシング ユニット（ＮＰＵ）　。 ３・・・ラインバッファＲＡＭ、 ４・・・フォント発生用ＲＯＭ　。 ５・・・制御用ＲＯＭ　。 ６・・・コンソール、 ７・・・ホーム位置センサ、 ８・・・キャップモードスイッチ、 ９・・・用紙センサ、 ｌＯ・・・ヘッドユニットコントローラ、１１．１４，
１８，２１，２２．２４・・・ドライバ。 １３・・・保護回路、 １５・・・温度比較素子、 １６・・・フォント切換スイッチ、 １７・・・入力セレクタ。 第５図（Ｂ） 第６図 第８図 第９図 一時間（分）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気信号の供給に応じて液体をにエネルギを作用さ
   せて飛翔的液滴の形成が可能な吐出エネルギ発生手段を
   有し、当該形成された飛翔的液滴を吐出して被記録材に
   対し記録を行う液体噴射記録ユニットと、 記録信号の入力に応じ前記吐出エネルギ発生手段に前記
   飛翔的液滴を形成させる前記電気信号を供給する記録ユ
   ニット制御手段と、 前記液体噴射記録ユニットに設けられ、前記液体を外部
   から加熱する加熱手段と、 前記液体噴射記録ユニットに接合可能なキャップ手段と
   、 前記液体噴射記録ユニットによる一の記録処理に関連し
   て、環境条件が記録処理に適さないときに前記加熱手段
   に加熱処理を指令し、前記一の記録処理後設定時間経過
   しても次の記録信号で入力されないときには前記加熱手
   段に加熱停止を指令するとともに前記キャップ手段を駆
   動して前記液体噴射記録ユニットに対する接合を行わせ
   る制御手段を具えたことを特徴とする液体噴射記録装置
   。 ２）特許請求の範囲第１項記載の液体噴射記録装置にお
   いて、前記環境条件を前記液体の温度としたことを特徴
   とする液体噴射記録装置。