JPH02217256A - インクジェット記録装置の回復方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録ヘッドからインクを吐出して記録を行なう
インクジェット記録装置に関し、詳しくはインクの不吐
出を防止するための空吐出動作機構を具えたインクジェ
ット記録装置に関する。

〔従来の技術］ 液体の記録材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へラドのノズルから吐
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ない
し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フたり、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。これら記録へシト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する記録ヘ
ットを、記録領域外の所定位置へ移動させ、かつ位置に
おいてインク吐出を行わせる空吐出動作制御手段を有す
るインクジェット記録装置であって、空吐出動作制御手
段は、空吐出動作におけるインク吐出量あるいは空吐出
動作の間隔の少なくとも一方を複数種のインクの各々に
対応させて異ならせたことを特徴とする。

［作　用］ 以上の構成によればインク粘度が低く、不吐出の生じ難
いインク程、空吐出動作における吐出パルス数等のイン
ク吐出量を少なく、あるいは空吐出動作の間隔を長くす
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ρＫに到達する
吐出限界温度ＴＥＡ＋ＴＫＢ＋”ＫＣ＋ＴＫＯ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工に到達する吐出限界水分蒸発量ｖ
Ａ、ｖｌＳ、ｖｃ、ｖＤ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２ｉへ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はキュアリッジ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、８＾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、１０ｄ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ｌｌａ
、ｌｌｂ。

１１ｃ、ｌｉｄ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、２
ｄにはヘッド加熱手段（以下でヘッドヒータという）１
４ａ、１４ｂ、＋４ｃ、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３Ｑａ、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が矢印り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１
８には大気環境温度検知手段２３と大気環境温度検知手
段２ｏが装着され、各記録ヘッド２８〜２ｄの記録環境
を監視するようにしである。

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ｌｏａ、ｌＯｂ、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２６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へ方向に
走行するとともに各記録ヘッド２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
の各ノズルｌｅａ、１０ｂ、ｌＯｃ、ｌＯｄ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、ドツ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の幅の分だけ矢印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２８〜２ｄ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が矢印り方
向に変位され、各記録ヘッドのオリフィス面に弾性体１
９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２δが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１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
、ＲＡＭ２８＾およびＲＯＭ２８Ｂを有して装置各部の
制御を行なう、ＲＡＭ２８＾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、Ｒ
ＯＭ２１３Ｂは空吐出動作や記録動作の制御手順、さら
には、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。

２１８〜２１ｄ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２８〜２ｄの各々に駆動電流を供給する。２２
はそ一タドライバであり、制御回路２８からのモータ駆
動データに基づき、モータ５に駆動電流を供給する。

第２図（＾）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（＾）において、制御回路２８は、予めＲＯＭ２
８Ｂ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、２ｂ、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＠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２
８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ＲＯＭ２８Ｂ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、ＲＡＭ２８＾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（＾）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本発明によればインク粘
度が低く、不吐出の生じ難いインク程、空吐出動作にお
ける吐出パルス数等のインク吐出量を少なく、あるいは
空吐出動作の間隔を長くすることができる。

この結果、空吐出によるインク消費量を可能な限り少な
くしつつインクの不吐出を防止することができるインク
ジェット記録装置を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

％１図（＾）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（８）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（＾）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、ｌＯｂ
、１０ｃ、１０ｄ　−ノズル、１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ
、１ｌｄ−インクタンク、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄ　・・・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。 第１図（Ｂ） 第５図 イ＞７Ｘ＆　　ＴｓｍＴ＋　（”Ｃノ インク温浅 Ｔ−Ｔ＋（”Ｃ） 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数種のインクを吐出する記録ヘッドを、記録領域
   外の所定位置へ移動させ、かつ該位置においてインク吐
   出を行わせる空吐出動作制御手段を有するインクジェッ
   ト記録装置であって、 前記空吐出動作制御手段は、前記空吐出動作におけるイ
   ンク吐出量あるいは前記空吐出動作の間隔の少なくとも
   一方を前記複数種のインクの各々に対応させて異ならせ
   たことを特徴とするインクジェット記録装置。