JP2007268806A - 記録装置及び吸引回復方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 互いの混合によって凝固、粘度増加が生じる多種類のインクを１つの部材でキャッピング吸引しても、良好な記録が可能な記録装置及び吸引回復方法を提供することである。
【解決手段】 記録ヘッドに設けられた第１と第２の記録要素列から夫々第１と第２種のインクを記録媒体に吐出して記録を行うことを前提にして次の工程を備える。即ち、記録ヘッドの第１と第２の記録要素列とが備えられたインク吐出面を１つの部材によりキャップし、その部材内を吸引して第１と第２の記録要素列のインク吐出性能を回復させる吸引回復を実行する。さらに、第１と第２記録要素列の記録要素を駆動して予備吐出を行う。この時、前記吸引回復の動作直後に前記部材でインク吐出面をキャップしたまま、第１又は第２記録要素列の記録要素からインクの予備吐出を前記部材に対して行なわせるよう予備吐出を制御するとともに前記部材内を吸引して吸引回復を行わせるよう制御する。
【選択図】 図７

Description

本発明は記録装置及び吸引回復方法に関し、特に、例えば、電気熱変換体を記録素子として用いたインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置及びその吸引回復方法に関する。

インクジェット記録装置（以下、記録装置）は記録ヘッドから複数色のインクを吐出させることによって、高品質なカラー画像形成を比較的小型で低コストな構造によって実現することができることから、近年急速に普及している。

この記録装置に使用される記録ヘッドには、インク吐出用のノズルを高密度に配列したノズル列が、使用するインクの種類数に応じて複数配置されている。各ノズル列を形成する各ノズルは、記録ヘッドの吐出口形成面に形成されたインク吐出口と、このインク吐出口に連通する液路と、この液路内に供給されたインクの吐出エネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子とからなる。各ノズルの液路には、記録ヘッド内に形成された共通液室を介してインクタンクなどのインク供給源からインクが定常的に供給される。また、吐出エネルギー発生素子は、記録データに基いて供給される電気エネルギーを熱エネルギーまたは機械的エネルギーなどの吐出エネルギーに変換し、その吐出エネルギーによって液路内に供給されたインクを吐出口から液滴として吐出する。

ところで、このような記録装置において、記録ヘッドから異なる２色のインクが隣接して記録媒体に付与された場合、両インクがそれらの境界部で互いに混合し、カラー画像の品位を低下させる現象（以下、ブリーディングと称す）が発生する。特に、ブラックインクとカラーインクの境界部での混色は画像品位低下への影響が大きいため、様々な解決方法の開発が行なわれている。

その代表的な解決方法として特許文献１に開示された方法がある。即ち、特許文献１は、２種のインクが隣接して記録媒体に付与された時、少なくとも一方のインクの粘度増加、或いは少なくとも一方のインクにおける色材の凝集または沈殿を生起させるような反応性インクを用いた例を開示している。このような方法によって、両インクの境界部分に発生するブリーディングを低減することができる。
特開２００１−１５２０５９号公報

しかしながら上記従来例のように、反応系インクを用いた場合、記録装置や記録ヘッドの構成、記録装置の使用環境等によっては、吸引部材にインク堆積が生じ、それに起因する吸引不良、インク吐出不良やインク滴のヨレなどの不具合が発生することがある。

また、このような問題の発生を回避するため、反応系インク同士を近接させたり、同じ吸引手段で吸引できない等の別の問題が生じ、記録装置本体の配置構成に影響を与え、小型化の妨げとなる場合があった。これは、反応系インクが吸引部材近傍で混合することにより反応し、固着、粘度が増加してしまうためである。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、互いの混合によって凝固、粘度増加が生じる異なる種類のインクを１つの部材でキャッピングして吸引しても、良好な記録を行なうことができる記録装置及び吸引回復方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

即ち、インクジェット記録ヘッドに設けられた第１の記録要素列と第２の記録要素列から夫々第１種のインクと第２種のインクを記録媒体に吐出して記録を行なう記録装置であって、前記インクジェット記録ヘッドの第１記録要素列と第２の記録要素列とが備えられたインク吐出面を１つの部材によりキャップするキャッピング手段と、前記キャッピング手段により前記インク吐出面をキャップした前記部材内を吸引して前記第１の記録要素列と前記第２の記録要素列のインク吐出性能を回復させる吸引回復手段と、前記第１記録要素列と前記第２記録要素列の記録要素を駆動してインクの予備吐出を行なう予備吐出手段と、前記吸引回復手段による吸引回復動作直後に、前記キャッピング手段により前記部材で前記インク吐出面をキャップしたまま、前記第１或いは前記第２記録要素列の記録要素からインクの予備吐出を前記部材に対して行なわせるように前記予備吐出手段を制御するとともに、さらに、前記部材内を吸引して吸引回復を行なわせるように前記吸引回復手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また他の発明によれば、インクジェット記録ヘッドに設けられた第１の記録要素列と第２の記録要素列から夫々第１種のインクと第２種のインクを記録媒体に吐出して記録を行なう記録装置の吸引回復方法であって、前記インクジェット記録ヘッドの第１記録要素列と第２の記録要素列とが備えられたインク吐出面を１つの部材によりキャップするキャッピング工程と、前記キャッピング工程において前記インク吐出面をキャップした前記部材内を吸引して前記第１の記録要素列と前記第２の記録要素列のインク吐出性能を回復させる吸引回復工程と、前記第１記録要素列と前記第２記録要素列の記録要素を駆動してインクの予備吐出を行なう予備吐出工程と、前記吸引回復工程における吸引回復動作直後に、前記部材で前記インク吐出面をキャップしたまま、前記第１或いは前記第２記録要素列の記録要素からインクの予備吐出を前記部材に対して行なわせるように前記予備吐出工程を制御するとともに、さらに、前記部材内を吸引して吸引回復を行なわせるように前記吸引回復工程を制御する制御工程とを有することを特徴とする吸引回復方法を備える。

また、他の発明によれば、インクジェット記録ヘッドに設けられた第１の記録要素列と第２の記録要素列から接触することで凝固する第１種のインクと第２種のインクを記録媒体に吐出して記録を行う記録装置であって、前記インクジェット記録ヘッドの第１記録要素列と第２記録要素列とが備えられたインク吐出面を１つの部材によりキャップするキャッピング手段と、前記キャッピング手段により前記インク吐出面をキャップした前記部材内を吸引して前記第１の記録要素列と前記第２の記録要素列のインク吐出性能を回復させる吸引回復手段と、前記第１記録要素列または前記第２記録要素列から予備吐出を行う予備吐出手段と、前記吸引回復手段による吸引回復動作後に、前記部材内の第１、第２種のインクが所定の混合比となるよう前記第１記録要素列または前記第２記録要素列から予備吐出を行わせるよう前記予備吐出手段を制御するとともに、さらに、さらに、前記部材内を吸引して吸引回復を行なわせるように前記吸引回復手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

従って本発明によれば、キャッピングに用いる部材でのインク固着が発生せず、また、それに起因する吸引不良、インク吐出不良やインク滴のヨレなどが生じないので、良好な記録を行なうことができるという効果がある。

特に、例えば、互いの混合により凝固または粘度が増加する染料系インクと顔料系インクを一１つ部材で吸引する際に、２つのインクの混合による凝固または増粘の影響を少なくすることができる。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「ノズル」（「記録素子」、「記録要素」という場合もある）とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

まず、本発明に適用されるインクジェット記録装置の全体構成を説明する。

図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置１の内部構成を示す概観斜視図である。

インクジェット記録装置（以下、記録装置）１は、カラー画像を形成するシリアルスキャン型の記録装置である。このような記録装置では、記録ヘッドを搭載したキャリッジをｘ方向（主走査方向）に移動させながら記録ヘッドよりインクを吐出する動作と、主走査方向と交差するｙ方向（副走査方向）に記録媒体を搬送する動作とを交互に繰り返す。これにより、記録媒体に順次画像が形成される。

具体的には、記録開始が指示されると、まず給紙モータ５が駆動され、ギヤ（不図示）を介して給紙ローラ６が回転する。給紙ローラ６の回転により給紙トレイ８に積載されている、例えば、記録用紙のような記録媒体の中から１枚の記録媒体が記録装置内へと給送される。複数色のインクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジ２は、キャリッジモータ３の駆動によって主走査方向へと移動する。このとき、記録ヘッドは画像信号に応じたタイミングでインクの吐出を行い、記録媒体上に１バンド分の画像を形成する。

この１バンド分の画像とは、記録ヘッドの１回の走査で記録媒体上に形成し得る帯状の画像を指し、その幅は記録ヘッドに形成されるノズル列の副走査方向に関する長さＬ（図３参照）に一致する。ここで、１バンド分の画像が形成されると、搬送モータ（不図示）によって記録媒体が副走査方向に所定量搬送され、さらに記録ヘッドによる記録走査が実行される。

図２はキャリッジに搭載される記録ヘッドの外観斜視図である。

図２に示すように、キャリッジ２に搭載される複数の記録ヘッド９には、オリフィスプレート１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆが並設されている。各オリフィスプレートには、複数のインク吐出口を一定方向（Ｙ方向）に配列した吐出口列が複数列形成されている。

図２において、１５ａは第１インクとして染料ブラックインクを吐出する吐出口列、１５ｂは第２インクとして顔料ブラックインクを吐出する吐出口列、１５ｃは第３インクとして顔料ブラックインクを吐出する吐出口列である。また、１５ｄはイエロインクを吐出する吐出口列、１５ｅはマゼンタインクを吐出する吐出口列、１５ｆはシアンインクを吐出する吐出口列である。

第２、第３インクである顔料ブラックインクは、高速、高精細化のために、異なる２つの吐出口列から同一のインクを吐出する。

以下、第２、第３インクを夫々、第１顔料ブラックインク、第２顔料ブラックインクという。なお、記録ヘッド９の構成については、図２と図４を参照して後で詳述する。

再び図１を参照して説明を続けると、この実施例では、キャリッジモータ３からキャリッジ２へ駆動力を伝達する手段としてキャリッジベルト４を用いている。但し、キャリッジベルトの代わりにリードスクリュー等他の駆動方法を用いることも可能である。記録装置内へ給送された記録媒体は給紙ローラ６と圧力ローラ７の間を通って、記録ヘッド９による記録が可能な位置に導かれる。

また、図１において、キャリッジ２が位置する場所は、そのホームポジションである。記録が行われていない時、ホームポジションの下部に配設されているキャッピング機構（不図示）が記録ヘッド９の吐出口形成面を密閉する（キャッピングする）。記録が開始されると、キャッピング機構は記録ヘッド９を開放し、これによりキャリッジ２は主走査方向への移動が可能となる。

さて、この実施例における顔料ブラックインクは水性媒体に分散している顔料を含んでいる。また、染料ブラックインクは、顔料ブラックインクと混合された時に顔料ブラックインク中の顔料の分散安定性を不安定化させる染料および添加剤の少なくとも一方を含んでいる。この顔料ブラックインクと染料ブラックインクとが記録媒体上で接触することによって両インクが反応して凝固し、特許文献１と同様にブリーディングを防止したり、色材を記録媒体の表層に留めることによって鮮やかな発色で画像を表現できる。

図３は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。

図３において、プログラマブル・ペリフェラル・インタフェース（以下、ＰＰＩ）１０１は、ホストコンピュータ（不図示、以下、ホスト）から入力される指令信号（コマンド）や記録情報信号を受信し、これをＭＰＵ１０２に転送する。また、コンソール１０６の制御を行なったり、キャリッジ２がホームポジションにあるか否かを検出するホームポジションセンサ１０７からの信号を受信する。

ＭＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０５に記憶された制御プログラムに従って、種々の判別処理、インク吐出数などの計数処理、及び装置内の各部の制御を実行する。ＲＡＭ１０３は各種データを一時的に記憶するメモリであり、受信したデータを格納するデータ格納領域や、ＭＰＵ１０２が種々の処理を実行するための作業領域として使用される。ＲＯＭ１０４にはフォント発生に用いるために、コード情報に対応した文字や記録等のパターン情報が記憶されており、入力されたコード情報に対応して各種パターン情報を出力する。また、プリントバッファ１２１は、ＲＯＭ１０４等により展開されたデータを記憶するために所定行分の容量を有している。

以上示した各ブロックは、アドレスバス１１７およびデータバス１１８を介することによって、ＭＰＵ１０２により制御される。

また、１１０は記録用紙等の記録媒体を副走査方向に搬送するための搬送モータ、１１３はキャッピング機構を駆動し、記録ヘッド９のインク吐出口に当接させてキャッピングを行うキャッピングモータである。

キャッピングモータ１１３を駆動してキャッピング機構を動作させることにより、記録ヘッド９のインク吐出口は外気より遮断されノズルの乾燥を極力抑制することができる。さらに、キャッピングモータ１１３の駆動により、キャッピング機構の近傍に配設された後述のワイパを駆動するワイピング機構１２０も駆動され、記録ヘッド９の吐出口面に付着したインクや塵埃などを払拭する動作も実行される。

なお、１１４、１１５、１１６、及び１１９は、キャッピングモータ１１３、キャリッジモータ３、給紙モータ５、及び搬送モータ１１０を夫々駆動するためのモータドライバである。

また、コンソール１０６には、キーボードスイッチおよび表示ランプなどが設けられている。また、ホームポジションセンサ１０７は、キャリッジ２のホームポジション近傍に設けられており、記録ヘッド９を搭載したキャリッジ２がホームポジションに到達したことを検知してＭＰＵに検知情報を伝える。

１０９は記録ヘッド９の主走査方向の経路と対向する部分（記録部）に設置されたシートセンサであり、記録媒体の有無を検出する。従って、シートセンサ１０９からの検出信号によって、給紙トレイ８から給送された記録媒体が記録部まで正常に送られたか否かを判断することができる。１１１は画像信号に応じて記録ヘッド９に設けられた電気熱変換素子（吐出用ヒータ）を駆動するためのヘッドドライバである。１２０は上述した各部へ電力を供給するための電源部であり、駆動電源としてＡＣアダプタと電池とが用いられる。

なお、図１および図３には示されていないが、キャリッジ２には、記録ヘッド９と共に各色のインクを収容した複数のインクタンクを搭載することが可能となっている。

インクタンクの外装部分は、例えば、ＰＰ、ＰＥ等の樹脂をインジェクション・ブロー等によって成型し、その後、超音波溶着、熱溶着、接着および嵌合などの技術を用いて組み立てたものなどを適用することができる。インクタンクの内部構造としては、外装部分自体がインクチャンバーとして機能する構造、インクを充填したインク袋を持つ構造、或いは外装部内に多孔質体を挿入し、その毛管力でインクの保持およびタンク内の負圧の発生を行う構造などが採用可能である。また、インク袋を使用する構造を用いる場合は、インク袋の内部または外部に設けられたばね機構等によってインク袋を拡大方向に付勢するようにすれば、インク袋内に負圧を発生させることが可能である。

ここで、先に概説した記録ヘッド９の構成を、再び、図２を参照してより詳細に説明する。

記録ヘッド９は、記録データに基づいて供給される電気エネルギーを電気熱変換素子で熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーによってインクに気泡を発生させ、その気泡の発生圧力によってインク滴を吐出する構成を採用している。

図２に示した各吐出口列１５ａ〜１５ｆの各インク吐出口は、１ｃｍあたり約４９０個の配列密度で、１２８０個ずつ各色のオリフィスプレート１１ａ〜１１ｆに形成されている。なお、図示の各吐出口列は、それぞれインク吐出口を千鳥状に配列した２列一組の吐出口列となっており、これにより高配列密度を実現している。

また、９ａは各オリフィスプレートに対応して設けられた複数（ここでは、６個）のインク供給口である。各インク供給口９ａには、異なる種類のインク（染料ブラック、顔料ブラック、イエロ、マゼンタ、シアン）を収容した複数のインクタンクに連結され、吐出や吸引などによって各吐出口から吐出されて消費されたインクを、間断なくインク吐出口へと供給することができる。

図４は、記録ヘッド９の内部構造を示す図である。

この図は、図２に示すＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線に沿って切断された断面を示す断面図である。

図４に示すように、インク供給口９ａより供給されたインクは、インク液室２４内をＨ方向へと進む。インク液室２４がある程度充填されると、インクはＪ方向へと進み、フィルタ２５を通過した後に、インク液室２６、及びオリフィスプレートに形成された複数の吐出口１５に供給される。インク流路にフィルタ２５を設けることにより、混入したゴミ等を、微細なノズルに混入させない様にすることができる。

なお、吐出口１５を配列する面の位置は、オリフィスプレート１１の中でも、ＴＡＢ面３０に対し、一段凹んだ位置にある。これは、各インク吐出口と記録媒体との接触を極力回避するためである。なお、図４では染料ブラックインクにおけるインク液室の構造を示しているが、他のインクにおけるインク液室も同様の構成を有している。

この明細書において、ノズルとは、吐出口と、これに連通するインク流路と、そのインク流路内に設けられたヒータとにより構成される部分を指すものとする。そして、一つのオリフィスプレートに配列されている複数の吐出口列に対応するノズルの集合（ノズル列）をインク吐出部という。従って、この実施例における記録ヘッド９には、６個のオリフィスプレートに対応して６個のインク吐出部が形成されていることとなる。

以下、染料ブラックインクを吐出するノズル列を染料ブラック用インク吐出部、第１顔料ブラックインクを吐出するノズル列を第１顔料ブラック用インク吐出部、第２顔料ブラックインクを吐出するノズル列を第２顔料ブラック用インク吐出部、イエロインクを吐出するノズル列をイエロ用インク吐出部、マゼンタインクを吐出するノズル列をマゼンタ用インク吐出部、シアンインクを吐出するノズル列をシアン用インク吐出部という。

さて、上記構成の記録装置において、コンソール１０６或いはホストから記録指令が入力されると、ＭＰＵ１０２は給紙モータ５を駆動して給紙トレイ８から記録媒体の給送を開始する。これと共に、ＭＰＵ１０２はさらにキャッピングモータ１１３を駆動してキャッピング機構を記録ヘッド９から開放させる。これによりキャリッジ２は主走査方向への移動走査が可能となる。ここで、１回の記録走査分の画像データがプリントバッファ１２１に蓄積されると、キャッリッジモータ３はキャリッジ２の移動走査を開始し、記録媒体への記録動作が行われる。

以後、記録媒体の搬送動作とキャリッジの移動走査とを繰り返し記録媒体上に画像が形成される。

次に上記構成の記録装置において実行される記録ヘッド９の回復動作の実施例について説明する。

この実施例では、記録ヘッド９の吐出性能を維持するために、１．予備吐出、２．吸引回復、３．ワイピング回復が行われる。以下、順次各回復動作について説明する。

１．予備吐出
この実施例の記録装置では、記録ヘッド９の各インク吐出部がキャップ手段から開放されてから実際にインクの吐出が開始されるまでの間に、記録ヘッド９の吐出性能を維持するための回復動作として、予備吐出が実行される。

通常、この記録動作開始前の予備吐出は一律の吐出数に従って行われるか、あるいは非記録時間によって決められた吐出数に従って行われる。また、インクの色別に発数が設定されている場合もある。予備吐出は、ＭＰＵ１０２がインク吐出数に応じてヘッドドライバ１１１を制御し、記録ヘッド９からインクを吐出させることによって行われる。従って、予備吐出手段は、ＭＰＵ１０２、ヘッドドライバ１１１、及び記録ヘッド９によって構成される。

また、記録動作が開始されると、必要に応じて記録中にも予備吐出が実行される。

この実施例の記録装置では、各記録走査の間のタイミングで予備吐出が行われるのが一般的である。このときの予備吐出は、全てのノズルについて行っても良いが、前回までの記録走査で使用されなかったノズルや、使用頻度が少なかったノズルに対してのみ行うようにしても良い。また、使用した頻度に基づいて予備吐出の回数を調整するような制御を行うようにしても良い。

記録前や記録中の予備吐出については、所定の予備吐出のインク受口までキャリッジを移動させて行うのが一般的である。インク受口の幅が記録ヘッド９に対応できる幅を有している場合には、キャリッジがインク受口の位置に停止した状態で、記録ヘッド９による予備吐出を一括して完了させることができる。但し、この場合には、幅広なインク受口を用意しなければならず、記録装置自体が大型化することが懸念される。

従って、この実施例では、インク１色分のノズル列に対応可能なインク受口を備え、記録ヘッド９が各色のノズル列の位置で、各色に対する予備吐出を順次実行可能な構成としている。

２．ワイピング回復
図５〜図６は、記録ヘッド９の吐出口形成面に付着したインクや塵埃を払拭するためのワイピング回復を行うワイピング機構を示す図である。

図５において、２０は染料ブラックインク、第１顔料ブラックインク、第２顔料ブラックインクを吐出するオリフィスプレート１１ａ、１１ｂ、１１ｃの外面（吐出口形成面）を払拭するためのワイパ（以下、ブラック側ワイパ）である。２１はイエロインク、マゼンタインク、及びシアンインクを吐出するオリフィスプレート１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを払拭するためのワイパ（以下、カラー側ワイパ）を示している。

また、ワイパ２２は、各オリフィスプレートが取り付けられるＴＡＢ面を含む記録ヘッド９の底面部全体に付着したインクを払拭するための全面ワイパとなっている。

ワイパ２０、２１および２２は、図６に示すように、ワイパ固定金具によって本体内に設置されたワイパホルダ２３に取り付けられている。ワイパホルダ２３は、キャッピングモータ１１３の駆動力によって、副走査方向（矢印Ｙ方向）に沿って配置された２本のガイドシャフト２３ａに沿って往復移動可能となっている。このようなワイピング機構と、その動作を制御するＭＰＵ１０２とによってワイピング回復手段が構成されている。

ワイピング動作を行わない時、ワイパ２０、２１、及び２２は、ホームポジションに位置する記録ヘッド９の各オリフィスプレートとの対向位置から退避した初期位置（図６に示す位置）に保持されている。また、ワイピング動作時には、キャッピングモータ１１３の駆動により、ワイパ２０、２１、及び２２はワイパホルダ２３と共に図６のＹ１方向へと移動する。これにより、オリフィスプレートおよび吐出口形成面全体がワイパ２０、２１、及び２２によって払拭される。

このワイパによる払拭動作（ワイピング動作）が終了すると、キャリッジ２の移動によって記録ヘッド９はワイピング動作領域の外に退避する。この後、ワイパホルダ２３の移動によってワイパ２０、２１、及び２２は、ワイピング動作時と逆方向（Ｙ２方向）へと移動し、初期位置に復帰する。

この実施例では、記録媒体各ページの記録終了時に、ワイピング動作を実行すべきか否かの判断を行い、実行すべきであると判断された場合のみ上述したようなワイピング動作を行う。ワイピング動作を実行すべきか否かの判断は、記録装置本体内に設けられたドットカウンタによって記録媒体１ページ分の記録における吐出回数をカウントし、そのカウント値に基づいてＭＰＵ１０２が行う。即ち、カウント値が所定の閾値以上である場合、ＭＰＵ１０２はワイピングを実行すべきと判断し、ワイピング動作を実行する。

但し、このような構成や制御は本発明を限定するものではない。例えば、この実施例で適用可能な記録媒体としてはＡ４サイズ程度としているが、記録領域がさらに大きいプロッターや大判プリンタに本発明を適用する場合には、各記録走査後にワイピングを実行すべきか否かの判断を行うようにしても良い。

３．吸引回復
この実施例の記録装置は、ノズル内のインクや吐出口形成面に付着したインクを吸引するための吸引回復動作を行う吸引回復機構がキャリッジ２のホームポジションに設けられている。

上述した図６には吸引回復機構も模式的に示されている。図６に示す吸引回復機構は、キャップホルダ２０２に保持された一対のキャップ２０１ａ、２０１ｂと、キャップホルダ２０２と共に両キャップを昇降させる昇降機構と、各キャップ２０１ａ、２０１ｂに接続されたポンプ２０３ａ、２０３ｂとを有する。キャップ２０１ａ、２０１ｂには、吸引口２０１ｃ、２０１ｄが形成されており、吸引口２０１ｃはポンプ２０３ａに、吸引口２０１ｄはポンプ２０３ｂに夫々連結されている。ポンプ２０３ａ、２０３ｂは、キャッピングモータ１１３の駆動力を用いてそれぞれ独立に駆動可能である。

キャップ２０１ａは記録ヘッド９のオリフィスプレート１１ｄ、１１ｅ、１１ｆに当接し、イエロインク、マゼンタインク、シアンインクを吸引する。同様に、キャップ２０１ｂは記録ヘッド９のオリフィスプレート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに当接し、染料ブラックインク、第１顔料ブラックインク、第２顔料ブラックインクを吸引する。なお、この吸引回復機構とその駆動を制御するＭＰＵ１０２とによって吸引回復手段が構成されている。

吸引回復動作が行われない待機状態において、キャップ２０１ａ、２０１ｂはワイパホルダ２３の移動経路より下方の開放位置に保持されている。また、吸引回復動作を行う場合には、キャリッジ２がホームポジションへ移動した後、キャップ２０１ａ、２０１ｂが昇降機構によってキャップホルダ２０２と共に矢印Ｚ方向に上昇する。これにより、ワイパキャップ２０１ａはオリフィスプレート１１ｄ〜１１ｆに、キャップ２０１ｂはオリフィスプレート１１ａ〜１１ｃに夫々密接し、各ノズルのインク吐出口は外気と遮断された状態になる。ここで、ポンプ２０３ａ、２０３ｂが駆動されると、キャップ２０１ａ、２０１ｂ内には負圧が発生する。この負圧によって吐出口形成面や各ノズル内で増粘、固着したインクはポンプ側と吸引され、除去される。

上記の吸引回復動作は、所定時間毎あるいは所定の吐出数毎に自動的に行われ、これによって記録ヘッド９の吐出性能の低下を軽減することができる。

しかし、この実施例のように、互いに混合することで凝固する染料ブラックインク、顔料ブラックインクを同一キャップで吸引する構成であると、装置の使用環境や使用頻度、放置状態、或いは耐久性などによって、キャップ内にインクの堆積が生じる。このため、互いに混合することで凝固するインク対は別々のキャップで吸引することが望ましいが、独立したキャップを備えると、本体の構成、大きさやインク吐出順等に制約を与えることとなる。

そこで、この実施例では互いに混合することで凝固する染料ブラックインク、顔料ブラックインクを同一キャップで吸引する構成を採用しながら、キャップ内インク堆積を防止するようにしている。

以下、この点について２つの実施例を説明する。

図７は実施例１に従うクリーニングシーケンスを示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０でキャップ２０１ｂにより記録ヘッド９のオリフィスプレート１１ａ〜１１ｃをキャッピングする。次に、ステップＳ２０では、吸引ポンプ２０３ｂを駆動して染料ブラックインクと顔料ブラックインクを吐出するオリフィスプレート１１ａ〜１１ｃのノズルの吸引回復を実行する。

その吸引回復の直後に、ステップＳ３０では、キャップ２０１ｂ内に対して吐出口列１５ｂ、１５ｃから顔料ブラックインクの予備吐出を行う。その後直ちに、ステップＳ４０ではキャップ２０１ｂ内のインクの空吸引を行う。

このような処理を実行することで、染料ブラックインク、及び、染料ブラックインクと顔料ブラックインクの反応物がキャップ内に滞留するのを防止する。

このとき、キャップ２０１ｂ内に予備吐出を実行しながら空吸引を行うのではなく、予備吐出したインクをキャップ内にある程度貯めてから空吸引を行うことが望ましい。

図８は空吸引と予備吐出の動作タイミングをずらす様子を示す図である。

或いは、図８に示すように予備吐出と空吸引の開始タイミングをずらし、時間当たりの予備吐出量と空吸引量のバランスをとることで、キャップ内にある程度インクを貯めながら空吸引することも好ましい。これはキャップ内の隅々にまで予備吐出したインクを行き渡らせ、反応インクを排出しやすくするためである。

また、顔料ブラックインクの予備吐出量は吐出口列１５ｂからの第１顔料ブラックインク、吐出口列１５ｃからの第２顔料ブラックインクとも約０．４ｇ相当としている。

これは以下のようなインクの特性に基づいている。

図９は染料ブラックインクと顔料ブラックインクを混合した際の粘度上昇率を示す図である。図９において、縦軸はインクの粘度、横軸は染料ブラックインクの比率（％）、破線はインクの平均粘度を示す。

従って、染料ブラックインクの比率（％）が０％であれば、そのインクは１００％顔料ブラックインクであり、５０％であれば、そのインクは顔料ブラックインクを５０％含み、１００％であれば、そのインクは１００％染料ブラックインクである。ここで、粘度上昇率＝混合インクの粘度／各々のインク粘度の平均粘度と定義する。

図９に示すように、インク粘度はほぼ混合比５０：５０で最大となり、粘度がほぼ平均粘度並に抑えられるのは混合比０：１００〜２０：８０、８０：２０〜１００：０であることがわかる。

この実施例での吸引後にキャップ内に残存するインク量は各約０．１ｇである。従って、吸引直後に第１、第２顔料ブラックインク各々の予備吐量を０．４ｇ、計０．８ｇとすることで混合比を約１：１０とすることができる。

図１０は吐出口列１５ａ、１５ｂ、１５ｃから吐出されたインクのキャップ内残存量を示す図である。図１０において、□は０．１ｇのインクを示している。

図１０から分かるように、キャップ２０１ｂにはステップＳ２０の吸引回復直後には、第１、第２顔料ブラックインクと染料ブラックインクとが夫々０．１ｇ残存している。一方、ステップＳ３０直後には、第１、第２顔料ブラックインクの残存量は夫々、０．５ｇとなる。

このようにして、ステップＳ４０の空吸引が行なわれると、その後、キャップに残る混合インクの顔料インクと染料インクの混合比は約１０：１となり、染料ブラックインクの比率は約９．１％程度になる。図９から分かるように示すように、この時の混合インクの粘度は平均粘度程度であり、粘度増加は発生しない。

従って以上説明した実施例によれば、互いに混合することで凝固する染料ブラックインクと顔料ブラックインクを同一のキャップで吸引する構成でありながら、互いに反応するこれらのインクを効果的にキャップ内から排出することができる。これにより、キャップ内のインク堆積を防止することができる。その結果、高精細な画像を安定的に出力することが可能となる。

ここでは、染料ブラックインクと顔料ブラックインクを吐出する吐出口列に関し、同一のキャップで吸引回復した直後に顔料ブラックインクを吐出する吐出口列の予備吐出と空吸引を複数回行う例について説明する。

図１１は実施例２に従うクリーニングシーケンスを示すフローチャートである。

なお、図１１において、既に実施例１で説明したのと同じ処理ステップには同じステップ参照番号を付し、その説明は省略する。

図１１によれば、ステップＳ２５で顔料ブラックインクを吐出する吐出口列のみの予備吐出と空吸引の実行回数（ｎ）を変数（Ｎ）にセットする。ステップＳ３０〜Ｓ４０の処理を終了すると、ステップＳ４５において変数（Ｎ）の値を“−１”デクリメントして、ステップＳ５０でＮ＝０となったかどうかを調べる。ここで、Ｎ≠０であれば、処理はステップＳ３０に戻り、顔料ブラックインクを吐出する吐出口列の予備吐出と空吸引を繰返し、Ｎ＝０であれば、処理を終了する。

ここで、ｎ＝２の場合を考える。

実施例２では、このときの予備吐量は１回当たり、第１、第２顔料ブラックインク各々０．２ｇ、計０．４ｇとする。即ち、予備吐出２回合計で、その吐出量は各々０．４ｇ、計０．８ｇとなる。つまり、実施例２では、２回の予備吐出でインク吐出量が実施例１における１回の予備吐出と同量になる。

発明者らの実験によれば、キャップ内インク堆積防止効果は実施例１に比べ、実施例２の方さらに高いと考えられる。これは以下のように考えられる。

図１２はキャップ内インク堆積防止効果を検証するための実験を示す図である。図１２において、□は０．１ｇのインクを示している。

図１２（ａ）は実施例１のような状態を作り出して検証する様子を示す。即ち、ステップＳ２０直後の状態を作り出すため、インクＡを０．２ｇとインクＢを０．１ｇ、キャップに注入し、その後、ステップＳ３０直後の状態を作り出すため、インクＡを０．８ｇ、キャップに注入する。その後、ステップＳ４０のように空吸引を行なう。このようにして得られた、キャップ残存インクの内のインクＢの比率は５％であった。

ここで、インクＡとは顔料ブラックインクをインクＢとは染料ブラックインクを想定すれば良い。

図１２（ｂ）は実施例２のような状態を作り出して検証する様子を示す。即ち、ステップＳ２０直後の状態を作り出すため、インクＡを０．２ｇとインクＢを０．１ｇ、キャップに注入し、その後、ステップＳ３０直後の状態を作り出すため、インクＡを０．４ｇ、キャップ注入する。その後、ステップＳ４０のように空吸引を行なう。さらに、もう一度、ステップＳ３０直後の状態を作り出すため、インクＡを０．４ｇ、キャップに注入し、その後、ステップＳ４０のように空吸引を行なう。このようにして得られたキャップ残存インクの内のインクＢの比率は１％であった。

図１２（ｃ）は実施例２のような状態を作り出し、顔料ブラックインクを吐出する吐出口列のみの予備吐出と空吸引の実行回数（ｎ）を８回とし、１回当たりインクＡのキャップ注入量を０．１ｇとした場合を示す。このときに得られたキャップ残存インクの内のインクＢの比率は２０％であった。

図１２（ａ）〜（ｃ）から分かるように、追加するインク量の合計が同量であっても、何回かに分けることによって、インクＢを薄める効果が異なることがわかる。

図１２（ａ）の場合に比べ図１２（ｂ）の場合の薄め効果が高い理由には、１回目のインク注入で十分キャップ内の隅々にまでインクを行き渡らせ空吸引を行った上に、さらに再度のインクの注入、空吸引により、インクＢ比率を下げることができることがある。図１２（ａ）の場合に比べ図１２（ｃ）の場合の薄め効果が低い理由には、１回のインク注入で十分キャップ内の隅々にまでインクを行き渡らせることができずインクＢを効果的に排出することができないことがある。

図１３は同量のインクＡを回数を異ならせて注入して吸引回復と予備吐出を行なった場合の残存混合インクにおけるインクＢの比率を示す図である。

図１３において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は夫々、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応している。

図１３（ｂ）では、毎回の吸引回復と予備吐出後に注入されたインクＡがキャップ内に行き渡っているが、図１３（ｃ）では、毎回の吸引回復と予備吐出後に注入されたインクＡがキャップ内の局所領域に留まっていることが模式的に示されている。従って、図１３（ｃ）では注入されたインクが残存インクと十分に混合しないままに、次の吸引回復と予備吐出が発生する。

このような検討結果から、以上説明した実施例に従えば、吸引回復と予備吐出の回数とその後の予備吐出インク吐出量とを実験的に或いは経験的に定めることで、最も効果的なインク堆積防止を達成することができる。

なお、以上した実施例では、染料ブラックインクと顔料ブラックインクとが互いに混合することによって凝固反応などを生じる場合を例に採り説明したが、それ以外の反応の組み合わせの場合にも、本発明は適用可能である。また、互いに反応するインクが複数種存在する場合にも本発明は適用可能である。

また、上述の実施例では、複数の吐出口列から顔料ブラックインクを吐出する構成としたが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、キャップ内のインクが所定の範囲内の混合比となるように、顔料ブラックインクが吐出されればよく、染料ブラックインクと同じく、１つの吐出口列から顔料ブラックインクを吐出する構成としてもよい。なお、上述の実施例では、染料ブラックインクに対して顔料ブラックインクを多く吐出する構成としたが、逆に、染料ブラックインクを多く吐出する構成としてもよい。

なお、以上の実施例において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。

以上の実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出のために熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体等）を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いて記録の高密度化、高精細化が達成できる。

さらに加えて、本発明のインクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力装置として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の内部構成を示す概観斜視図である。 図１に示すインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。 図１に示すインクジェット記録装置に搭載する記録ヘッドの外観斜視図である。 図３に示す記録ヘッドの内部構造を示す側断面図である。 ワイピング機構のワイパを示す斜視図である。 ワイピング機構を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施例１に従う吸引シーケンスの一例を示す図である。 本発明の実施例１に従う吸引シーケンス中の予備吐出と空吸引のタイミングを示す図である。 本発明の実施例１で用いられる染料ブラックインクと顔料ブラックインクを混合した際の粘度を示す図である。 本発明の実施例１で用いられる吸引シーケンスでの染料ブラックインクと顔料ブラックインクの比率を示す図である。 本発明の実施例２に従う吸引シーケンスの一例を示す図である。 本発明の実施例２におけるインク薄め効果を説明する図である。 本発明の実施例２におけるインク薄め効果を説明する図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ キャリッジ
９ 記録ヘッド
１１ａ 染料ブラックオリフィスプレート
１１ｂ 第１顔料ブラックオリフィスプレート
１１ｃ 第２顔料ブラックオリフィスプレート
１１ｄ イエロオリフィスプレート
１１ｅ マゼンタオリフィスプレート
１１ｆ シアンオリフィスプレート
１５ａ 染料ブラックインク吐出口列
１５ｂ 第１顔料ブラックインク吐出口列
１５ｃ 第２顔料ブラックインク吐出口列
１５ｄ イエロインク吐出口列
１５ｅ マゼンタインク吐出口列
１５ｆ シアンインク吐出口列
２０、２１ ワイパ
１０２ ＭＰＵ
１１０ 搬送モータ
１２０ ワイピング機構
２０１ａ、２０１ｂ キャップ
２０３ａ、２０３ｂ 吸引ポンプ

Claims (9)

1. インクジェット記録ヘッドに設けられた第１の記録要素列と第２の記録要素列から夫々第１種のインクと第２種のインクを記録媒体に吐出して記録を行なう記録装置であって、
   前記インクジェット記録ヘッドの第１記録要素列と第２の記録要素列とが備えられたインク吐出面を１つの部材によりキャップするキャッピング手段と、
   前記キャッピング手段により前記インク吐出面をキャップした前記部材内を吸引して前記第１の記録要素列と前記第２の記録要素列のインク吐出性能を回復させる吸引回復手段と、
   前記第１記録要素列と前記第２記録要素列の記録要素を駆動してインクの予備吐出を行なう予備吐出手段と、
   前記吸引回復手段による吸引回復動作直後に、前記キャッピング手段により前記部材で前記インク吐出面をキャップしたまま、前記第１或いは前記第２記録要素列の記録要素からインクの予備吐出を前記部材に対して行なわせるように前記予備吐出手段を制御するとともに、さらに、前記部材内を吸引して吸引回復を行なわせるように前記吸引回復手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 前記制御手段は、前記部材に対する予備吐出によるインク吐出量が一定量以上となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記制御手段は、前記予備吐出手段による前記第１或いは前記第２記録要素列の記録要素からインクの予備吐出と、前記吸引回復手段による吸引回復を複数回行なうように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 前記複数回のインクの予備吐出によるインク吐出量の合計が、１回のインク予備吐出と１回の吸引回復動作とで前記制御手段による制御が完了する場合のインク吐出量と同じであることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
5. 前記第１種のインクは染料系インクであり、
   前記第２種のインクは顔料系インクであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置。
6. 前記染料系インクと前記顔料系インクとは両者の混合により凝固或いは粘度が増加することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記染料系インクと前記顔料系インクの混合インクは、両者の混合比により粘度が変化し、
   前記染料系インクと前記顔料系インクのいずれか一方の比が高い場合には粘度が低く、両者の比が同じに近いほど粘度は高くなることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. インクジェット記録ヘッドに設けられた第１の記録要素列と第２の記録要素列から夫々第１種のインクと第２種のインクを記録媒体に吐出して記録を行なう記録装置の吸引回復方法であって、
   前記インクジェット記録ヘッドの第１記録要素列と第２の記録要素列とが備えられたインク吐出面を１つの部材によりキャップするキャッピング工程と、
   前記キャッピング工程において前記インク吐出面をキャップした前記部材内を吸引して前記第１の記録要素列と前記第２の記録要素列のインク吐出性能を回復させる吸引回復工程と、
   前記第１記録要素列と前記第２記録要素列の記録要素を駆動してインクの予備吐出を行なう予備吐出工程と、
   前記吸引回復工程における吸引回復動作直後に、前記部材で前記インク吐出面をキャップしたまま、前記第１或いは前記第２記録要素列の記録要素からインクの予備吐出を前記部材に対して行なわせるように前記予備吐出工程を制御するとともに、さらに、前記部材内を吸引して吸引回復を行なわせるように前記吸引回復工程を制御する制御工程とを有することを特徴とする吸引回復方法。
9. インクジェット記録ヘッドに設けられた第１の記録要素列と第２の記録要素列から接触することで凝固する第１種のインクと第２種のインクを記録媒体に吐出して記録を行う記録装置であって、
   前記インクジェット記録ヘッドの第１記録要素列と第２記録要素列とが備えられたインク吐出面を１つの部材によりキャップするキャッピング手段と、
   前記キャッピング手段により前記インク吐出面をキャップした前記部材内を吸引して前記第１の記録要素列と前記第２の記録要素列のインク吐出性能を回復させる吸引回復手段と、
   前記第１記録要素列または前記第２記録要素列から予備吐出を行う予備吐出手段と、
   前記吸引回復手段による吸引回復動作後に、前記部材内の第１、第２種のインクが所定の混合比となるよう前記第１記録要素列または前記第２記録要素列から予備吐出を行わせるよう前記予備吐出手段を制御するとともに、さらに、さらに、前記部材内を吸引して吸引回復を行なわせるように前記吸引回復手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
   

Images