JPH09286120A

JPH09286120A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH09286120A
Application number: JP10174396A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Arai; 健一郎荒井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】インク吐出口に付着する紙粉、ごみ等の影響を
確実に取り除くと共に、払拭するブレード、および吐出
口面の摩耗による吐出不良や、過度の回復処理によっ
て、インクが無駄に消費されることのないインクジェッ
ト記録装置を提供する。【解決手段】キャリッジ６の累積走査回数ＰＴは、記憶
手段２０ｄに記憶される。この累積走査回数ＰＴの値に
応じて、予め記憶手段２０ｂに設定された頻度で、吐出
回復動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微少なインク滴を
吐出し、文字、記号、画像等を記録するインクジェット
記録装置に関し、特に記録ヘッドの吐出口の回復方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置に於いて、記録
ヘッドの吐出口からインク液滴が正常に吐出できず、被
記録媒体に文字、記号、画像等が正常に記録されない現
象が多々発生していた。その原因として、ヘッドを駆動
しない状態で長時間記録装置を放置した場合、記録ヘッ
ドの吐出口よりインクの溶媒である水分等が蒸発し、そ
の部分のインクの粘度が上昇し、記録の際にインクが吐
出しなくなったり、吐出しても本来の大きさやスピード
のインク滴が吐出されなくなる吐出口目詰まり現象と、
記録ヘッドの吐出口に被記録媒体特に記録用紙から発生
する紙粉やごみ等が付着した場合、紙粉やごみのために
記録の際にインクが吐出しなくなったり、吐出しても本
来の大きさやスピードのインク滴が吐出されなくなる吐
出口目詰まり現象が挙げられている。前者の吐出不良を
防止するために、増粘したインクを吸引機構により吸引
するか、記録開始前に増粘したインクを被記録媒体以外
の場所で吐出する予備吐出が考えられている。例えば特
公平５−１９４６８号公報に開示されている方法は休止
している時間、装置がおかれた温度、湿度等の環境をＣ
ＰＵなどによって監視し、吸引機構による吸引の時間、
或いは回復用予備吐出を行わせる記録ヘッドへの通電時
間、周波数などの条件を変化させ、吐出不良状態を回復
させている。後者の吐出不良を防止するために、吐出口
面に付着した紙粉、ごみ等を除去するために可撓性のブ
レードで記録ヘッドの吐出口部を払拭する方法が特開昭
６４−７１７５８号公報に開示されている。また特開平
５−９２５７７号公報には記録装置の使用頻度により、
最適な回復動作を行う方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では休止時間、あるいは温度、湿度等の環境に対して
吐出口部の増粘したインクを吸引機構の吸引の時間を変
更するか、予備吐出で吐出不良状態を回復させているだ
けであり、記録ヘッドの吐出口面に紙粉、ごみが付着し
た場合は考慮されていない。また、吐出口面に付着した
紙粉、ごみ等を除去するために可撓性のブレードで記録
ヘッドの吐出口部を払拭する方法では、払拭の周期は記
録したドット数をカウントし、カウント量が所定量を越
えた場合に払拭を行っている。さらに、被記録媒体に記
録された状態をみて、吐出不良があった場合に手動で回
復動作を行ない再度記録し直すことができれば問題ない
が、多くの場合には無人で稼動させることが多く吐出不
良による記録不良は許されないため、かなり安全率を高
く設定し自動回復動作を行うのが一般的である。しか
し、吐出口面への紙粉、ごみ等の付着による吐出不良の
発生率は記録装置の稼動時間が長くなればなるほど高く
なる。これは、記録装置の稼動時間が長くなればなるほ
ど、装置内に紙粉、ごみ等が蓄積し吐出口面に付着する
確率が増してくるためである。そのため、記録装置の寿
命近くでの紙粉、ごみ等による吐出不良を防止するため
に、頻繁に払拭動作を行わなければならず、この装置寿
命近くでの払拭間隔で装置の使いはじめから寿命までの
払拭間隔が決定されており、吐出口面およびブレードの
摩耗による吐出不良が発生するという課題があった。さ
らに増粘したインクを吸引機構等により吸引除去と吐出
口面の払拭の組合せで吐出不良を防止する場合に於いて
は、不必要な吐出不良対策処理が行われてインク消費量
の増大を招き、それに伴って、排出したインクを溜めて
おくための廃インクタンクが大型化し、記録装置小型化
の妨げにもなる。また、廃インク以外に廃インク吸収体
を用いる構成にあっては、一般に、これを大量に設ける
ことが行われており、この場合にも、相当の安全係数を
かけた多大なものとなってしまう。

【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、紙粉、ごみ等による吐出不良の信
頼性を損なうことなく耐久性を向上させたインクジェッ
ト記録装置を提供することを目的とする。さらに不必要
なインク消費を防止し、また、廃インクタンクの負荷を
低減して記録装置の小型化を可能としたインクジェット
記録装置を提供すること目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のインクジ
ェット記録装置では、記録ヘッドにより被記録媒体の記
録面に対してインク滴を噴射し、記録を行うインクジェ
ット記録装置において、該記録装置の印刷動作の量を累
積して記憶する記憶手段と、前記記録ヘッドの回復動作
を行う回復手段と、該回復手段を複数の制御モードで制
御する制御手段とを具備し、前記記憶手段に記憶された
前記印刷動作の量に応じて前記回復手段の制御モードを
選択することを特徴とする。これによれば、過去に行わ
れた印刷動作の量に応じて回復動作の制御モードが定め
られる。これにより、その装置の使用頻度に応じた適切
な回復動作を行うことができるので、上記の課題を解決
することができる。

【０００６】尚、印刷動作の量を把握する手段として
は、請求項２乃至請求項４に記載されているように、被
記録媒体の記録枚数、記録に要した時間、記録ヘッドの
走査回数のいずれであってもよいが、記憶手段の必要と
される記憶容量を少なくできる点では、記録枚数を基準
に印刷動作の量を把握することが好ましい。

【０００７】また、請求項６記載の発明のように、印刷
動作の量の増加に伴って、より回復動作を行う頻度（回
復動作の間隔、回数）の大きい制御モードを選択するよ
うにすることで、記録装置の累積稼動時間が長くなった
後に、多く発生する装置内に吐出口面への紙粉、ごみ等
の付着による吐出不良を確実に防止すると共に、紙粉、
ごみ等の付着が多くみられない稼働初期に、過度の回復
処理を行うことで生じる吐出口面およびブレードの摩耗
による吐出不良の発生、インク消費量の増大等の不具合
を防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を用い
て本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態
にかかるインクジェット記録装置の概略斜視図である。
まず、記録装置の全体構成を説明すると、図において、
被記録媒体としての記録シート１は、紙あるいはプラス
チックシート等よりなる。不図示のカセット等に複数枚
積層された記録シート１は給紙ローラ（不図示）によっ
て１枚ずつ分離されて給紙される。この給紙された記録
シート１は一定間隔を隔てて配置され、それぞれ個々の
ステッピングモータ（図示せず）によって駆動される第
１搬送ローラ対３および第２搬送ローラ対４によって図
中矢印Ａ方向に搬送される。記録シート１は紙案内１３
により案内されると共に記録ヘッド５に対し安定的に対
向される。記録シート１にインクを吐出して記録を行う
ための記録ヘッド５に対して、インクはインクカートリ
ッジ１０より供給される。記録ヘッド５は、記録シート
１の搬送方向に配列する複数の吐出口それぞれから画像
信号に応じてインクを吐出する。この吐出方式は、記録
ヘッド５の各吐出口に連通する液路のそれぞれに配設さ
れた電気熱変換体が、上記画像信号に応じて熱を発生
し、この熱を利用してインク中に気泡を生成することに
よってインクを吐出するものである。この記録ヘッド５
およびインクカートリッジ１０はキャリッジ６に搭載さ
れる。キャリッジ６には、ベルト７の一部が接続し、ベ
ルト７はプーリ８ａ，８ｂによって張設される。そして
プーリ８ａはキャリッジモータ２３の駆動軸に取付けら
れる。これにより、キャリッジモータ２３の駆動によっ
てキャリッジ６がガイドシャフト９に沿って往復走査す
ることが可能となる。上記構成により、記録ヘッド５は
図中矢印Ｂ方向に移動しながら画像信号に応じてインク
を記録シート１に吐出し記録を行う。上記記録ヘッド５
の移動に伴うインク吐出口による１行分の記録が行われ
る毎に、搬送ローラ対３，４が駆動されて記録シート１
が矢印Ａ方向に１行分搬送される。これを繰返すことに
よって記録シート１に所定の記録が行われる。また、必
要に応じて記録ヘッド５はホームポジションに戻ってキ
ャップ１１、ポンプ１２で構成された回復手段により吐
出口内の増粘インクの吸引除去等吐出回復動作を行う。
キャップ１１に隣接して設けられるブレード２は、必要
に応じて不図示のモータ等により図中矢印Ｃ方向に移動
し記録ヘッド５の移動によってその吐出口面と係合し、
吐出口面に付着した水滴，紙粉，ゴミ等の除去を行う。
図２は上述したインクジェット記録装置の各部を動作さ
せるための制御系の一例を示すブロック図である。図２
において、制御部２０は、例えばマイクロプロセッサ等
からなるＣＰＵ２０ａ，ＣＰＵ２０ａの制御プログラム
や各種データを格納しているＲＯＭ２０ｂ，ＣＰＵ２０
ａのワークエリアとして使用されるとともに、各種デー
タの一時保管等を行うＲＡＭ２０ｃおよび電源のオン，
オフに左右されずに、印刷した印刷シートの数，キャリ
ッジの走査回数等を記録することができる読み書き可能
な不揮発性のＥＥＰＲＯＭ２０ｄ等からなる。インタフ
ェイス２１は以下に示す被制御各部と制御部２０との間
の信号の授受を媒介する。操作パネル２２は、オペレー
タが本記録装置に指示入力等を行うためのキー等を具え
る。各モータ（キャリッジ駆動用のモータ２３，給紙モ
ータ駆動用のモータ２４，第１搬送ローラ対駆動用のモ
ータ２５，第２搬送ローラ対駆動用のモータ２６，ポン
プ駆動用のモータ２７，ブレード駆動用のモータ２８）
はドライバ２９を介して駆動される。記録ヘッド５は制
御部２０からの画像信号に基づいたヘッドドライバ３０
の駆動によりインク吐出を行う。タイマ３２は本装置の
印刷動作時間を計算する。上述の制御系において、制御
部２０はインタフェイス２１を介して操作パネル２２か
らの各種情報（例えば文字ピッチ，文字種類等）を入力
し、外部装置３１からの画像信号を入力する。また、制
御部２０はインタフェイス２１を介して各モータ２３〜
２８を駆動させるためのオン，オフ信号および画像信号
を出力する。さらに、必要に応じてタイマ３２をセット
／リセットするとともにタイマの時間情報を入力する。
上述したようなインクジェット記録装置においては、装
置の稼動時間が長くなるにしたがって記録シート１から
発生する紙粉や記録シート１の表面に付着したごみ等は
搬送の途中で落下したり搬送ローラ対３，４の表面に付
着堆積する。特に記録シート１の両サイド１ａ，１ｂは
切断面であるため紙粉が出易く、紙案内１３、搬送ロー
ラ対３，４の表面により多く付着堆積する。

【０００９】前述のとおり、インクジェット記録ヘッド
にあっては、吐出口近傍のインクは、吐出が行われない
場合、時間の経過とともに増粘し吐出が不安定になるこ
とがある。また、記録シートの紙粉やごみ等が吐出口に
付着し吐出が不安定になることがあり記録ヘッドの吐出
回復処理を必要とする。しかしながら、一定間隔で吐出
回復動作を行う構成では、紙粉、ごみ等が吐出口へ付着
する頻度は装置の稼動時間が長くなるにしたがって高く
なるため、装置の寿命直前の発生率を想定し間隔を決定
する。そのため、装置の稼動初期状態では紙粉等の付着
がなく吐出不良が発生していなくても吐出回復動作を行
い、前述の問題が生じてしまう。本実施形態では、装置
毎の使用頻度に応じて必要な間隔で必要な回数だけ吐出
回復動作が行われるので、上記問題が解消される。

【００１０】この制御の詳細を以下に具体的に説明す
る。

【００１１】本実施形態では、ＲＯＭ２０ｂ、ＥＥＰＲ
ＯＭ２０ｄには、それぞれ以下の情報が書き込まれてい
る。すなわち、図３に示すように、ＲＯＭ２０ｂのアドレスｎに「吐出回復動作を行う間隔１；Ｔ１」アドレスｎ＋１に「吐出回復動作を行う間隔２；Ｔ２」アドレスｎ＋２に「吐出回復動作を行う間隔３；Ｔ３」アドレスｎ＋３に「吐出回復動作を行う間隔４；Ｔ４」アドレスｎ＋４に「吐出回復動作を行う間隔５；Ｔ５」アドレスｎ＋５に「吐出回復動作を行う回数１；ＣＰ
１」アドレスｎ＋６に「吐出回復動作を行う回数２；ＣＰ
２」が、図４に示すように、ＥＥＰＲＯＭ２０ｄのアドレスｎに「キャリッジが走査した回数；Ｐ」アドレスｎ＋１に「キャリッジが走査した累積回数；Ｐ
Ｔ」（ただし、初期時は、Ｐ＝ＰＴ＝０）がそれぞれ格納さ
れている。

【００１２】なお、ここで吐出回復動作を行う間隔と
は、キャリッジの走査回数をいう。また、吐出回復動作
を行う回数とは、上述したように回復装置による記録ヘ
ッド内インクの吸引、およびブレードによる吐出口の払
拭の１回あるいは所定回数の１単位をいう。この１回ま
たは所定回数は具体的な装置の仕様に応じて定められ
る。これら回復動作の実体は、装置が所定の機構によっ
て自動的に行うものである。上記情報に基づき、キャリ
ッジ６がガイドシャフト９に沿って１回往復走査を行う
と、ＥＥＰＲＯＭ２０ｄのアドレス「ｎ」、「ｎ＋１」
の値にそれぞれ１を加えて更新する（Ｐ＝Ｐ＋１、ＰＴ
＝ＰＴ＋１）。

【００１３】吐出回復動作は、キャリッジが走査した累
積回数ＰＴにより、ＲＯＭ２０ｂのアドレス「ｎ」、
「ｎ＋１」、「ｎ＋２」、「ｎ＋３」、「ｎ＋４」から
吐出回復動作の間隔を、ＲＯＭ２０ｂのアドレス「ｎ＋
５」、「ｎ＋６」から回数を選択し行う。本実施形態で
は、キャリッジ走査回数が２００万回、４００万回、６
００万回、８００万回を区切りとし、２００万回までは
キャリッジ走査回数１万回毎に回復動作を１回、２００
万回から４００万回ではキャリッジ走査回数８０００回
毎に回復動作を１回、４００万回から６００万回ではキ
ャリッジ走査回数６０００回毎に回復動作を１回、６０
０万回から８００万回ではキャリッジ走査回数５０００
回毎に回復動作を２回、８００万回以上ではキャリッジ
走査回数４０００回毎に回復動作を２回行うよう制御す
る。

【００１４】次に、上述した制御を図５のフローチャー
トを参照して具体的に説明する。

【００１５】印刷が開始されると、ステップＳ１１０で
キャリッジが走査した回数Ｐと累積回数ＰＴをＥＥＰＲ
ＯＭ２０ｄのアドレス「ｎ」、「ｎ＋１」から読込み、
ＲＡＭ２０ｃに記憶する。次にＰＴの回数により回復動
作を行う間隔Ｔと回数ＣＰをＲＯＭ２０ｂのアドレス
「ｎ」、「ｎ＋１」、「ｎ＋２」、「ｎ＋３」、「ｎ＋
４」、「ｎ＋５」、「ｎ＋６」から選択する。すなわ
ち、Ｐ＝４０００、ＰＴ＝３００万回とすると、ステッ
プＳ１２０でＰＴ＜２００万回でないと判断され、ステ
ップＳ１２１に進む。ステップＳ１２１ではＰＴ＜４０
０万回であるのでステップ１３１に進み、回復動作を行
う間隔Ｔと回数ＣＰをＲＯＭ２０ｂのアドレス「ｎ＋
１」、「ｎ＋５」から読込み、ＲＡＭ２０ｃに記憶す
る。次にステップ１４０では走査回数Ｐが間隔Ｔより大
きいか判断を行いＰ＞Ｔでないと判断した時はステップ
Ｓ１５０に進む。ステップＳ１５０で走査回数Ｐ、走査
累積回数ＰＴに１を加え（Ｐ＝Ｐ＋１、ＰＴ＝ＰＴ＋
１）、ＥＥＰＲＯＭ２０ｄのアドレス「ｎ」、「ｎ＋
１」にそれぞれ再格納（更新）し吐出回復にかかる処理
を終了する。ステップ１４０では走査回数Ｐが間隔Ｔよ
り大きいか判断を行いＰ＞Ｔであると判断された時はス
テップＳ２００に進み吐出回復動作を行う。吐出回復動
作終了後ステップＳ２１０に進み回復動作の回数の判断
を行う。ステップＳ２１０でＣＰ＝１と判断されるとス
テップＳ２２０に進みキャリッジの走査回数Ｐの値をリ
セット（Ｐ＝０）しＥＥＰＲＯＭ２０ｄのアドレス
「ｎ」に再格納（更新）しステップＳ１５０に進む。ス
テップＳ２１０でＣＰ＝１でないと判断されるとステッ
プＳ２１１でＣＰをインクリメント（ＣＰ＝ＣＰ−１）
しステップＳ２００に戻り回復動作を繰り返し、再度ス
テップＳ２１０でＣＰ＝１の判断を行ないＣＰ＝１にな
るまでステップＳ２１１、ステップＳ２００を繰り返
す。

【００１６】以上のごとく制御を行うことにより、記録
装置の累積稼動回数に応じて都度最適な間隔で記録ヘッ
ドの吐出回復動作を行うことができ、吐出回復動作の回
数を最低限抑えることができる。この結果、吐出口面お
よびブレードの摩耗による吐出不良が防止でき、不必要
なインク消費を防止し、ランニングコストを抑えること
ができるとともに、排インクタンクの容量を低減し、記
録装置の小型化を可能としたインクジェット記録装置を
提供できる。

【００１７】なお、本実施形態では、キャリッジの累積
走査回数により、キャリッジ走査回数間隔、回復動作回
数を変数にし、回復動作を行っているが、例えば記録シ
ートの累積印刷枚数、記録装置の累積稼動時間により、
キャリッジ走査回数間隔、回復動作回数、記録シートの
印刷枚数、タイマにより計測された稼動時間等を変数に
して回復動作を行ってもよい。さらに、吐出回復動作の
回数を最適化しているが、例えば回復量（回復動作１回
当たりの吸引量）などのクリーニング能力を可変にして
最適化してもよい。本実施形態で用いている定数、例え
ば、図５に示すステップＳ１２０からステップＳ１２３
の分岐基準の｛ＰＴ＜２００万回、４００万回、６００
万回、８００万回｝の２００万回、４００万回、６００
万回、８００万回等の定数は、本装置の構成や位置づけ
等により可変であることはいうまでもない。記録ヘッド
のインク吐出の方法は電気熱変換体のよるものにかかわ
らず電気機械変換体にしても何ら問題はない。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように請求項１記載の発明に
よれば、過去に行われキャリッジの累積走査回数、記録
シートの累積印刷枚数、記録装置の累積稼動時間等によ
り、吐出回復動作の量や間隔が定められる。これによ
り、その装置の使用頻度に応じた適切な吐出回復動作を
行うことができる。

【００１９】また、請求項６記載の発明のように、印刷
動作の量の増加に伴って、より回復動作を行う頻度（回
復動作の間隔、回数）の大きい制御モードを選択するよ
うにすることで、吐出口面およびブレードの摩耗による
吐出不良が防止でき不必要なインク消費を防止してラン
ニングコストを抑え、また、廃インクタンクの容量を低
減でき記録装置の小型化を可能としたインクジェット記
録装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すインクジェット記録
装置の概略斜視図。

【図２】本発明の図１に示したインクジェット記録装置
の制御構成を示すブロック図。

【図３】本発明の図２に示したＲＯＭの内容を示す模式
図。

【図４】本発明の図２に示したＥＥＰＲＯＭの内容を示
す模式図。

【図５】本発明の実施形態にかかる処理を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１記録シート２吐出回復装置３第１搬送ローラ４第２搬送ローラ５記録ヘッド６キャリッジ７ベルト８ａ，８ｂプーリ９ガイドシャフト１０インクカートリッジ１１キャップ１２ポンプ１３紙案内２０制御部２０ａＣＰＵ２０ｂＲＯＭ２０ｃＲＡＭ２０ｄＥＥＰＲＯＭ２１インタフェイス２２操作パネル２３，２４，２５，２６，２７，２８モータ２９，３０ドライバ３１外部装置３２タイマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドにより被記録媒体の記録面に
対してインク滴を噴射し、記録を行うインクジェット記
録装置において、該記録装置の印刷動作の量を累積して記憶する記憶手段
と、前記記録ヘッドの回復動作を行う回復手段と、該回復手段を複数の制御モードで制御する制御手段と、を具備し、前記記憶手段に記憶された前記印刷動作の量
に応じて前記回復手段の制御モードを選択することを特
徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録装置
において、前記印刷動作の量は前記被記録媒体への記録
枚数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３】請求項１記載のインクジェット記録装置
において、前記印刷動作の量は前記被記録媒体への記録
に要した時間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４】請求項１記載のインクジェット記録装置
において、前記記録装置は前記記録ヘッドが前記被記録
媒体に対し相対的に移動し記録を行う走査型インクジェ
ット記録装置であり、前記印刷動作の量は走査回数であ
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】請求項１記載のインクジェット記録装置
において、印刷動作の量に応じて、夫々異なる頻度で回
復動作を行う複数の制御モードを有することを特徴とす
るインクジェット記録装置。
【請求項６】請求項５記載のインクジェット記録装置
において、印刷動作の量の増加に伴って、より回復動作
を行う頻度の大きい制御モードを選択することを特徴と
するインクジェット記録装置。