JPH03213356A - インクジェット記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しくは、
記録ヘッドのインク吐出口からその目詰り防止のために
インクの空吐出が可能なインクジェット記録装置に関す
る。

［従来の技術］ インクジェット記録装置は被記録材に向けてインクを吐
出させ、インク滴を着弾、定着させて記録を行う装置と
して知られており、ノンインパクト型であるために騒音
が少な（、また、多色のインクを使用することによって
カラー画像記録が容易である等の特色を有しており、近
年殊に急速に普及されつつある。

ところで、インクジェット記録装置では、微細なインク
吐出口から被記録材にインクを直接吐出させて記録を行
うものであり、常に安定した記録画像が得られるように
するために、他の方式の記録装置では見られないような
特別の配慮が必要とされる。例えば多数のインク吐出口
が配列されるマルチノズル型の記録ヘッドや複数個の記
録ヘッドからなる記録ヘッドユニットを有しているよう
な場合、記録動作中記録にかかわる機会の少ないインク
吐出口や、記録ヘッドではインク吐出口の周りからイン
クの水分が蒸発し、インク粘度の上昇やごみの固着等に
より不吐出が発生するので、記録ヘッドを記録領域外に
導き、インク吐出口から一斉にインクを吐出させる空吐
出等一連の回復動作が行われてきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したようにして空吐出が行われる従
来のインクジェット記録装置では、マルチノズル型の記
録ヘッドや複数の記録ヘッドからなる記録ヘッドユニッ
トにおいて、先に述べたように記録動作中の記録に関与
した度合いやインクの染料の違い等にかかわりなく、−
率に同じパルス数で空吐出が行われてきた。このことは
、空吐出を行わな（でも心配のない放置可能時間がイン
クの染料によって異なることや、記録に関与した度合に
応じて空吐出の必要性の有無が変化することから効率的
ではない。

本発明の目的は、記録に関与した度合やインクの種類に
応じてノズル別あるいは記録ヘッド別に供給する空吐出
パルス数を変更することにより効果的な空吐出を行うこ
とができる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］ かかる目的を達成するために、本発明は、複数の記録ヘ
ッドの各々に、インク吐出口と、該インク吐出口に連通
ずる液路に設けられ、インクを前記吐出口から吐出させ
るための吐出エネルギー発生手段とを存し、個々の前記
記録ヘッドから異なる特性のインクを吐出させて記録を
行うと共に、回復動作時に前記吐出エネルギー発生手段
を駆動してインクを吐出させる空吐出が可能なインクジ
ェット記録装置において、前記空吐出のために前言２旺
中工土１しざ一鎚辻王隔ル駈齢ナス名社か前記インクの
特性に応じて設定する手段を具えたことを駆動する。

［作　用］ 複数の記録ヘッドでは一般に吐出されるインクの色や濃
淡等の特性が異なり、従って、インクによって吐出が行
われずに放置されてもよい放置可能時間が異なるが、本
発明によれば、インクの特性に応じて空吐出のために駆
動される吐出エネルギー発生手段に対する駆動条件が異
なって設定されるため、合理的かつ効果的に空吐出を実
施し、目詰り防止のための回復動作に貢献できる。

［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用したバブルジェット方式のインク
ジェット記録装置の一例を示す。本例は多色記録装置の
場合であり、ここで、１は第２図Ｌ″ｌ；すＩ−＾」呻
帽章ｈハ雪コ蝿Δ１１．に１ム７１ｎ売）＾六−ス舌＝
録ヘッドユニットであって、個々の記録ヘッドＩＡ〜Ｉ
Ｄは複数のインク吐出口１００の配列を有し、それぞれ
の記録ヘッドＩＡ〜ＩＤから色の異なる記録液が吐出さ
れる。また、個々の記録ヘッドＩＡ−ＩＤには記録液を
吐出させる熱エネルギーを発生させるために印加電圧が
供給される吐出エネルギー発生手段としての電気熱変換
体２００がその液路３００に沿って配設されている。

２は記録ヘッドユニット１を搭載し、ガイドレール３に
沿って移動するキャリッジ、４はキャリッジ２を移動さ
せるタイミングベルト、５はキャリッジ駆動モータであ
る。また、記録シート６はシート送りモータ７によって
駆動されるシート送りローラ８．およびシート送りロー
ラ８と協動する保持ローラ対９によって記録位置に保持
され、−持分の記録が終了するごとに矢印方向にシート
送りされる。１１は記録ヘッドＩＡ〜ＩＤにそれぞれイ
ンクを供給する供給管、１２は記録ヘッドＩＡ〜ＩＤか
らインクをタンク１３に戻す戻し菅、更にまた１４はキ
ャリッジ４をホームポジションＨに導いたときに、記録
ヘッドユニット１に対向し、空吐出によってインクを排
出させ不吐出を防止する複数記録ヘッド用の回復装置で
ある。

第３図は本発明インクジェット記録装置を制御する制御
系の構成例を示す。ここで、２０は制御部であり、後述
する手順に従って記録動作および空吐出動作を実行する
ＣＰＵ２１　、その手順に対応したプログラムや固定し
たデータが格納されるＲＯＭ２２およびホスト装置３０
から送給されてくる記録データ等を一時保持したり記録
ヘッドｌＡ〜ＩＤや各吐出口１００からのインク吐出径
等を記憶するＲＡＭ２３等を有する。また、２４は複数
の記録ヘッドＬＡ−１０を個々に駆動すると共に、回復
時に後述するようにして空吐出用のパルスを供給するド
ライバ　２５はキャリッジモータ５用のドライバ、２６
はシート送りモータ７用のドライバである。

ついで、このように構成したインクジェット記録装置で
の制御部２０による記録時の空吐出動作について述べる
が、本例では記録ヘッドＩＡ、　ＩＢ、　ＩＣおよびｌ
Ｄはそれぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラッ
クのインクを吐出して記録を行うものとする。また、本
例に用いられる記録ヘッドＬＡ、　ＩＢ、　ＩＣおよび
ＩＤはそれぞれ４００ｄｐｉ、１２８個のインク吐出口
を具えており、上述した４色のインクの有する染料濃度
（ｗｔ、％）は第４図のテーブルに示すようにそれぞれ
異なっていて、本例の記録ヘッドによりこれら４色のイ
ンクを吐出させて記録を行う場合、安定した吐出状態が
得られるための放置可能時間（分）は図示のように色に
よって相違する。

従って、例えばブラックのインクの場合はその安定吐出
可能時間が５分と極めて短いことから４色共同じタイミ
ングの時間隔で空吐出を行うようにした場合、ブラック
についてはその空吐出のためのパルス数を他の色に比し
て一番多くした方が効果的であり、逆にシアンやイエロ
ーについては空吐出パルス数は少なくて良い。そこで、
本実施例では記録時間４分ごとに各色の記録ヘッドにつ
いて、空吐出を実施し、かつ、そのときの空吐出のため
のイ丘袖バＪＬ　２　！！セ８−斗わギわ　Ｓノアンで
１寸らｎパルス、マゼンタでは８０パルス、イエローで
は５０パルス、ブラックでは１００パルスとし、それに
よって全ての記録ヘッドについて空吐出による良好な目
詰まり防止効果が確認できた。

第５図に本発明による空吐出動作の手順を示す。電源が
投入され、かつ一連の初期処理がなされてステップＳｌ
で記録が開始されると、ステップＳ２で記録のための走
査が行われる。そして、ステップＳ３において、記録時
間が所定の時間経過したか否かを判断し、所定時間とな
るまで記録のための走査が継続され、所定時間に達した
ならばステップＳ４でホームポジションに記録ヘッドユ
ニット１を導（。ついでステップＳ５において、上述し
たように各記録ヘッドＩＡ〜ＩＤについて、その記録ヘ
ッドが吐出するインクの色に応じたパルス数の空吐出が
実施され、ステップＳ２に戻って記録が繰返される。な
お、このフローでは示さないが記録が終了した場合は記
録終了処理のルーチンに従って諸動作が行われる。

中た−　ト；ボの古曲中でけ伸出へｈスインウ５！ＩＩ
　！７応じて空吐出のパルス数を異ならしめたが、これ
に代えて、空吐出時のヘッド駆動電圧、あるいはパルス
幅をインクの染料濃度や特性にかかわる安定吐出可能時
間に基づいて異ならせるようにしてもよい。更にまた、
各インクの使用料に従って適切な時間隔を保たせるよう
特別にタイマを設けるようにしてもよい。

また、他の実施例として、各記録ヘッドごとに同一の色
でも濃淡の異なるインクが使用される場合や、フルカラ
ーの場合でも使用されるインクの色自体によって空吐出
のパルス数等を変えるようにすることもでき、あるいは
インクの色にかかわり無（，１つの記録ヘッドでもイン
クを吐出させるノズル単位ごとに、その吐出履歴を参照
して、吐出回数の少ないノズルはど空吐出パルス数を多
くするようにして所定の時間隔で空吐出を行うように構
成することもできる。

なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好
ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュ
アス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマ
ンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシ
ートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、
記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇
を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによ
って、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘ
ッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆
動信号に一対−で対応した液体（インク）内の気泡を形
成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により
吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少な
（とも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状
とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、
特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、
より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米
国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２
号明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合せ構成
（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈
曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第
４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号
明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加
えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリット
を電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５
９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧力波を吸収す
る開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭ｒｌ
’ｌ　　Ｉ＋ｌ１ｌｊハ１０八幻１呻曾−起襦＋ｂ１イ
ー讐ム四小効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、記録を確実に効率よ
く行いつるからである。

さらに、記録装置が記録できる被記録材の最大幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対し
ても本発明は有効に適用できる。

そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構成や、一体向に形成され
た１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加
えて、上側のようなシリアルタイプのものでも装置本体
に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置
本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップ
タイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的
に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた
場合にも本発明は有効である。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、空条件を記
録ヘッドごとにその使用されるインクの特性に応じて設
定するようにしたので、合理的、かつ確実に個々の記録
ヘッドに対して空吐出を行うことができ、無駄にインク
を消費せず、しかも安定した記録が保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したインクジェット記録装置の一
例を示す斜視図、 第２図は第１図の記録装置に配設される記録ヘッドユニ
ットの斜視図、 第３図は本発明にかかる制御系の回路の構成を示すブロ
ック図、 第４図は本発明にかかる空吐出時の吐出エネルギー発生
手段駆動条件の設定例をテーブルにして示す図、 第５図は本発明による記録および空吐出動作の手順を示
す流れ図である。 １・・・Ｓ２録へ・ソドユニ・ント、 １Ａ〜ｌＤ・・・記録ヘッド、 １４・・・回復装置、 ２０・・・制御部、 ２１・・・ＣＰＵ、 ２２・・・ＲＯＭ　。 ２３・・・ＲＡＭ、 ２４、２５．２６・・・ドライバ、 １００・・・インク吐出口、 ２００・・・電気熱変換体、 ３００・・・液路。 ２００　を九飢麦携本 １８己１東へ・２ドユニ・２Ｆ 木受９ル：カカる記錬へ〜、ドコーニ・ノ）　ｎ　ｆ’
Ｉｒ克Ｓ第２図 第４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の記録ヘッドの各々に、インク吐出口と、該イ
   ンク吐出口に連通する液路に設けられ、インクを前記吐
   出口から吐出させるための吐出エネルギー発生手段とを
   有し、個々の前記記録ヘッドから異なる特性のインクを
   吐出させて記録を行うと共に、回復動作時に前記吐出エ
   ネルギー発生手段を駆動してインクを吐出させる空吐出
   が可能なインクジェット記録装置において、 前記空吐出のために前記吐出エネルギー発生手段を駆動
   する条件を前記インクの特性に応じて設定する手段を具
   えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 ２）前記インクの特性は該インクの染料濃度にかかわる
   ものであり、前記空吐出のための前記吐出エネルギー発
   生手段を駆動する条件は前記空吐出のために供給される
   駆動パルスの数であ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。 ３）前記インクの特性に応じて設定される前記吐出エネ
   ルギー発生手段を駆動する条件は、記録のために行われ
   た前記インクによるインク吐出の経歴に対応して設定さ
   れることを特徴とする請求項１または２に記載のインク
   ジェット記録装置。