(57)【要約】【課題】顔料の沈降および凝集に起因するノズルの目詰まりを長期にわたって安定して抑制する。インクの不使用期間が長くなっても一定の性能を担保する。【解決手段】インクジェット記録装置は、ノズルを有するインク吐出部と、粒径測定部と、演算部と、復帰処理部とを備えている。粒径測定部は、装置本体に装着されるインクタンク内、インクタンクとインク吐出部とを連通する流路内、およびインク吐出部内の少なくともいずれかのインクに含まれる顔料の粒径を測定する。演算部は、顔料の粒径と、装置本体が有する記憶部またはインクタンクの情報保持部に保持されたインクの特性を示すパラメータとを用いて、顔料の凝集度合いを評価する基準となる閾値を算出する。復帰処理部は、顔料の粒径と閾値とに基づいて、インクを攪拌する、またはインク吐出部のノズルからインクを吐き捨てる復帰処理を行う。【選択図】図３
2020199730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを有するインク吐出部と、
装置本体に装着されるインクタンク内、前記インクタンクと前記インク吐出部とを連通する流路内、および前記インク吐出部内の少なくともいずれかのインクに含まれる顔料の粒径を測定する粒径測定部と、
前記顔料の前記粒径と、前記装置本体が有する記憶部または前記インクタンクの情報保持部に保持された前記インクの特性を示すパラメータとを用いて、前記顔料の凝集度合いを評価する基準となる閾値を算出する演算部と、
前記顔料の前記粒径と前記閾値とに基づいて、前記インクを攪拌する、または前記インク吐出部の前記ノズルから前記インクを吐き捨てる復帰処理を行う復帰処理部とを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記復帰処理部は、
前記インクタンク内、前記流路内、および前記インク吐出部内の少なくともいずれかのインクを攪拌させる攪拌部と、
前記攪拌部を制御する攪拌制御部とを備え、
前記攪拌制御部は、前記顔料の前記粒径が前記閾値以上である場合に、前記攪拌部を制御して前記インクを攪拌させ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。
【請求項３】
前記攪拌部は、前記インクタンク内および前記流路内の少なくともいずれかの前記インクを超音波によって攪拌する超音波発生装置を含むことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記攪拌部は、前記インク吐出部内の前記インクに圧力を伝達して、前記ノズル内のインクメニスカスを振動させることにより、前記インク吐出部内の前記インクを攪拌させる駆動部を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記復帰処理部は、前記顔料の前記粒径が前記閾値以上である場合に、前記インク吐出部を制御して前記ノズルから前記インクを吐き捨てるパージ処理を実行させる駆動制御部を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
外部に警告を行う警告部と、
前記警告部を制御する警告制御部とをさらに備え、
前記閾値を第１の閾値とし、前記第１の閾値よりも大きい閾値を第２の閾値としたとき、
前記警告制御部は、前記顔料の前記粒径が前記第２の閾値以上の場合に、前記警告部による外部への警告を実行させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記粒径測定部は、前記インクの散乱光強度または透過光強度を測定し、測定した前記散乱光強度または前記透過光強度と、前記パラメータとに基づいて、前記粒径を測定することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記粒径測定部は、前記インクタンクに設けられた窓部を介して前記インクタンク内の前記インクに向けて出射された光を受光することにより、前記散乱光強度または前記透過光強度を測定することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
温度を測定する温度センサをさらに備え、
前記パラメータは、前記顔料の密度と、前記顔料の抵抗係数と、前記分散媒の密度と、前記分散媒の温度ごとの粘度とを含み、
前記演算部は、前記顔料の前記粒径と、前記温度センサによって取得された前記温度と、前記パラメータとに基づいて、前記閾値を算出することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
該インクジェット記録装置の稼働時間または直前の前記復帰処理からの経過時間を計時する計時部と、
前記インクタンクが有する前記情報保持部にアクセスして、前記インクタンクの製造メーカーに関する製造情報および前記インクタンクに収容されている前記インクの特性を示す特性情報を読み取る読取部と、
前記記憶部に記憶された前記パラメータと、前記読取部が読み取った前記製造情報および前記特性情報とに基づいて、前記インクタンクが純正品であるか否か、および前記インクタンクに収容されたインクが純正インクであるか否かを判断する判断部とをさらに備え、
前記復帰処理部は、前記判断部にて前記インクタンクが非純正品であると判断された場合、または、前記インクタンクが純正品であると判断され、かつ、前記インクタンクに収容されたインクが非純正インクであると判断された場合に、前記稼働時間または前記経過時間に基づいて決まるタイミングで、次の前記復帰処理を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
該インクジェット記録装置の稼働時間または直前の前記復帰処理からの経過時間を計時する計時部と、
前記インクタンクが有する前記情報保持部にアクセスして、前記インクタンクの製造メーカーに関する製造情報および前記インクタンクに収容されているインクの特性を示す特性情報を読み取る読取部と、
前記記憶部に記憶された前記パラメータと、前記読取部が読み取った前記製造情報および前記特性情報とに基づいて、前記インクタンクが純正品であるか否か、および前記インクタンクに収容されたインクが純正インクであるか否かを判断する判断部とをさらに備え、
前記復帰処理部は、前記判断部にて前記インクタンクが非純正品であると判断された場合、または、前記インクタンクが純正品であると判断され、かつ、前記インクタンクに収容されたインクが非純正インクであると判断された場合に、前記顔料の前記粒径を、前記閾値よりも小さい第３の閾値と比較し、前記粒径が前記第３の閾値以上である場合に、前記復帰処理を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを記録媒体に吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
顔料を含むインクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置では、顔料が凝集して分散媒での分散状態が悪くなると、インクを吐出するノズルが目詰まりする。そこで、特許文献１では、インクの顔料の粒径を適切に規定することにより、ノズルの目詰まりを抑制するよう試みている。
【０００３】
一方、特許文献２では、電飾看板用のインクジェットプリント材において、全光線透過率を適切に規定することにより、インクジェットプリンターで適正にプリントでき、電飾看板に設置しても昼間および夜間における色相に差がなく、良好な発色性および耐水性を実現するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５９３５５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インクの吐出による画像の記録（第１の記録）が終了してから長期間が経過すると、インクの顔料の沈降および凝集によって顔料の粒径が増大する。このため、次のインク吐出による画像の記録（第２の記録）の際に、ノズルが目詰まりしやすくなる。
【０００６】
また、近年では、純正インクを充填した純正インクタンクを用いて画像の記録を行う代わりに、非純正インクを充填した非純正インクタンクや、非純正インクを注入した純正インクタンクを用いた画像の記録も行われている。非純正インクの中には、純正インクに比べて、時間経過に伴って顔料の沈降および凝集が生じやすいインクもある。したがって、このような非純正インクを用いた場合でも、第１の記録からの時間経過に伴って顔料の粒径が増大して、第２の記録の際にノズルが目詰まりすることが考えられる。
【０００７】
この点、特許文献１では、上述のように、インクの顔料の粒径を規定することにより、ノズルの目詰まりの防止を図ることについての言及はあるものの、時間経過に伴う顔料の粒径の変化については一切検討されておらず、ましてや、時間経過に伴う顔料の粒径の変化に起因するノズルの目詰まりについては一切検討されていない。したがって、特許文献１の方法では、ノズルの目詰まりを長期にわたって安定して抑制することは困難である。
【０００８】
また、特許文献２では、インクの透過率について、印刷物の特性の面からその評価が行われているが、インクの状態を評価するパラメータとしては用いられていない。このため、例えば長期間不使用で顔料が沈降および凝集しているおそれのある特殊な状態のインクでは、色の薄い（顔料に比べて分散媒の割合の多い）インクが先に吐出され、後になるほど色の濃い（分散媒に比べて顔料の割合が多い）インクが吐出される事態が生じ、一定の性能を発揮する（上記の例では色の濃さを一定にする）ことが困難となる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、インクの顔料の粒径を監視し、顔料の沈降および凝集に起因するノズルの目詰まりを長期にわたって安定して抑制することができるとともに、インクの不使用期間が長くなっても一定の性能を担保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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一側面に係るインクジェット記録装置は、ノズルを有するインク吐出部と、装置本体に装着されるインクタンク内、前記インクタンクと前記インク吐出部とを連通する流路内、および前記インク吐出部内の少なくともいずれかのインクに含まれる顔料の粒径を測定する粒径測定部と、前記顔料の前記粒径と、前記装置本体が有する記憶部または前記インクタンクの情報保持部に保持された前記インクの特性を示すパラメータとを用いて、前記顔料の凝集度合いを評価する基準となる閾値を算出する演算部と、前記顔料の前記粒径と前記閾値とに基づいて、前記インクを攪拌する、または前記インク吐出部の前記ノズルから前記インクを吐き捨てる復帰処理を行う復帰処理部とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
インクの顔料の粒径を測定して監視し、測定した顔料の粒径と、顔料の凝集度合いを評価する基準となる閾値とに基づいて、復帰処理（インクの攪拌または吐き捨て）が行われる。これにより、例えばインクの不使用期間が長く、顔料の沈降および凝集によってその粒径が増大した場合でも、復帰処理によって顔料の粒径が減少するか、粒径の増大した顔料を含むインクが吐き捨てられるため、ノズルの目詰まりを長期にわたって安定して抑制することができる。また、復帰処理により、インクの状態（特に顔料の分散状態）を長期にわたって一定に保持することができるため、インクの不使用期間が長くなっても一定の性能（例えば長期にわたって一定の色の濃さ）を担保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略の構成を示す説明図である。
【図２】上記インクジェット記録装置が備えるインク吐出部の平面図である。
【図３】上記インクジェット記録装置の主要部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】上記インクジェット記録装置が備える粒径測定部の概略の構成を模式的に示す説明図である。
【図５】上記インク吐出部のインクメニスカスが振動する様子を模式的に示す説明図である。
【図６】上記インクジェット記録装置における動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】上記インクジェット記録装置における動作の他の例を示すフローチャートである。
【図８】上記インクジェット記録装置における動作のさらに他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔１．インクジェット記録装置の概略の構成〕
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置１００の概略の構成を示す説明図である。インクジェット記録装置１００は、インクを記録媒体に吐出して画像を記録するインクジェットプリンターである。上記インクは、本実施形態では、顔料を分散媒に分散させた水性インクである。
【００１４】
インクジェット記録装置１００は、装置本体１００ａの内部下方に配置される用紙収容部としての給紙カセット２を有している。給紙カセット２の内部には、記録媒体としての用紙Ｐが収容されている。給紙カセット２の用紙搬送方向下流側、すなわち図１における給紙カセット２の左側の上方には給紙装置３が配置されている。この給紙装置３により、用紙Ｐは図１において給紙カセット２の左上方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。
【００１５】
また、装置本体１００ａには、第１用紙搬送路４ａが設けられている。第１用紙搬送路４ａは、給紙カセット２の左上方に位置する。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａにより、装置本体１００ａの側面に沿って垂直上方に搬送される。
【００１６】
用紙搬送方向に対して第１用紙搬送路４ａの下流端には、レジストローラー対５が配置されている。さらに、レジストローラー対５の用紙搬送方向下流側直近には、第１ベルト搬送部６およびインク吐出部７が配置されている。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａを通ってレジストローラー対５に到達する。レジストローラー対５は、用紙Ｐを一旦停止させて斜め送りを矯正しつつ、インク吐出部７が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第１ベルト搬送部６に向かって用紙Ｐを再搬送する。
【００１７】
用紙搬送方向に対して第１ベルト搬送部６の下流側（図１の右側）には、第２ベルト搬送部８が配置されている。インク吐出部７にてインク画像が記録された用紙Ｐは、第２ベルト搬送部８に送られ、第２ベルト搬送部８を通過する間に、用紙Ｐの表面に吐出されたインクが乾燥される。
【００１８】
用紙搬送方向に対して第２ベルト搬送部８の下流側であって、装置本体１００ａの右側面近傍には、デカーラー部９が備えられている。第２ベルト搬送部８にてインクが乾燥された用紙Ｐは、デカーラー部９に送られ、用紙幅方向に並んだ複数のローラーを用いて用紙Ｐに生じたカールが矯正される。
【００１９】
用紙搬送方向に対してデカーラー部９の下流側（図１の上方）には、第２用紙搬送路４ｂが設けられている。デカーラー部９を通過した用紙Ｐは、両面記録を行わない場合、第２用紙搬送路４ｂから排出ローラー対を介して装置本体１００ａの右側面外部に設けられた用紙排出トレイ１０に排出される。
【００２０】
また、第２ベルト搬送部８の下方には、メンテナンス装置１１が配置されている。メンテナンス装置１１は、メンテナンスユニット１１ａと、キャップユニット１１ｂとを含む。メンテナンスユニット１１ａは、後述するパージを実行する際にインク吐出部７の下方に水平移動し、後述する記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのノズル１８（図２参照）から押し出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。キャップユニット１１ｂは、記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのインク吐出面をキャッピングする際に、インク吐出部７の下方に水平移動し、さらに上方に移動して記録ヘッド１７ａ〜１７ｃの下面に装着される。
【００２１】
図２は、インク吐出部７の平面図である。インク吐出部７は、ヘッドハウジング１２と、ヘッドハウジング１２に保持されたラインヘッド１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、および１３Ｋとを備えている。ラインヘッド１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、および１３Ｋは、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、およびブラック（Ｋ）の各色のインクを用紙Ｐに向けて吐出するインクジェットヘッドである。
【００２２】
これらのラインヘッド１３Ｃ〜１３Ｋは、第１ベルト搬送部６の駆動ローラー１４および従動ローラー１５を含む複数のローラーに張架された第１搬送ベルト１６の搬送面に対して、所定の間隔（例えば１ｍｍ）が形成されるような高さに支持される。ラインヘッド１３Ｃ〜１３Ｋは、複数（ここでは３個）の記録ヘッド１７ａ〜１７ｃをそれぞれ有している。記録ヘッド１７ａ〜１７ｃは、用紙搬送方向（矢印Ａ方向）と直交する用紙幅方向（図２の上下方向）に並び、かつ、千鳥状に配置されている。ラインヘッド１３Ｃ〜１３Ｋは、搬送される用紙Ｐの幅以上の記録領域を有しており、第１搬送ベルト１６によって搬送される用紙Ｐに対して、印字位置に対応した記録ヘッド１７ａ〜１７ｃのノズル１８からインクを吐出する。これにより、用紙Ｐには、各色のインクが重ね合わされたカラー画像が形成される。なお、ラインヘッド１３Ｃ〜１３Ｋは、ピエゾ型、サーマル型のいずれであってもよいが、ここでは、例としてピエゾ型であるとする。
【００２３】
なお、本実施形態では、インク吐出部７は、４色に対応する４つのラインヘッド１３Ｃ〜１３Ｋを含んで構成されているが、例えばブラック（Ｋ）に対応するラインヘッド１３Ｋのみで構成されていてもよい。つまり、インク吐出部７は、少なくとも１色に対応した数のインクジェットヘッドを含んで構成されていればよい。
【００２４】
〔２．インクジェット記録装置の主要部の構成〕
図３は、インクジェット記録装置１００の主要部の構成を模式的に示すブロック図である。インクジェット記録装置１００の装置本体１００ａには、インクタンク１０１が装填される。インクタンク１０１は、装置本体１００ａに対して着脱可能（交換可能）なインクカートリッジ（インクコンテナ）であり、インク吐出部７のラインヘッド１３Ｃ〜１３Ｋに対応する色のインクを収容している。
【００２５】
インクタンク１０１には、情報保持部１０１ａが取り付けられている。情報保持部１０１ａは、例えばＲＦＩＤタグやＩＣチップで構成されており、例えばインクタンク１０１の製造メーカーに関する製造情報（例えばＡ社製など）と、インクタンク１０１に収容されているインクの特性を示すパラメータ（特性情報）とを記憶している。なお、上記のパラメータには、例えばインクの色、濃度、透過率、顔料の密度、分散媒の密度、温度ごとの分散媒の粘度、装置の構成に依存する定数（後述する装置定数Ｋに相当）などの情報が含まれる。
【００２６】
インクジェット記録装置１００の装置本体１００ａには、上記したインク吐出部７のほか、粒径測定部２１と、記憶部２２と、温度センサ２３と、復帰処理部２４と、警告部２５と、計時部２６と、読取部２７と、制御部２８とが設けられている。
【００２７】
粒径測定部２１は、インクに含まれる顔料の粒径を測定する。図４は、粒径測定部２１の概略の構成を模式的に示す説明図である。粒径測定部２１は、発光部２１ａと、検出部２１ｂと、粒径算出部２１ｃとを有して構成されている。
【００２８】
発光部２１ａは、インクタンク１０１の底部に設けられた透明な窓部１０２ａと対向して位置し、窓部１０２ａを介してインクタンク１０１内のインク２００に向けて光を出射する光源である。ここで、例えばインクタンク１０１の側部に窓部が設けられると、インクタンク１０１内でのインク２００と空気との界面が窓部に当たることで窓部が汚れ、上記窓部を透過する光を受光する検出部２１ｂでの測定精度が低下する可能性がある。窓部１０２ａがインクタンク１０１の底部に設けられていることで、上記界面が窓部１０２ａに当たって窓部１０２ａが汚れることはないため、窓部１０２ａの汚れに起因する測定精度の低下を抑制することができる。
【００２９】
検出部２１ｂは、発光部２１ａから出射されてインク２００を透過した光を、インクタンク１０１の上部に設けられた窓部１０２ｂを介して受光することにより、インク２００の透過光強度または散乱光強度を検出するセンサである。粒径算出部２１ｃは、例えばＣＰＵで構成され、検出部２１ｂによって検出した透過光強度または散乱光強度と、インクタンク１０１の情報保持部１０１ａまたは記憶部２２に記憶されたインク２００の情報（特性情報またはパラメータ）とに基づいて、インク２００に含まれる顔料の粒径を算出する。
【００３０】
例えば、インクの透過光強度Ａから求まる吸光度をＩとし、インクに含まれる顔料の粒径をｄ（ｃｍ）とし、インクの濃度をＣ％（既知）とし、装置定数をＫ（既知）としたとき、ｄ×Ｉ×Ｃ＝Ｋの関係が成り立つことは公知である。したがって、インクの透過光強度Ａを検出することにより、上記の式から顔料の粒径ｄを求めることができる。なお、波長λにおける吸光度Ｉは、Ｉ＝−ｌｏｇ10（Ａ／Ａ0）で求められる。ここで、Ａ0は、入射光強度（発光強度）を示す。なお、上記の装置定数Ｋは、後述する沈降速度の計算のパラメータに加えて、ヘッドの乾燥速度（ノズル間隔などに依存）などの影響を受けて変動するため、装置の構成に依存した値となる。
【００３１】
また、Ｍｉｅ散乱などのモデル式から顔料の粒径を推定できることも公知である。したがって、粒径算出部２１ｃは、公知のモデル式と、測定した散乱光強度とに基づいて、顔料の粒径を推定し、取得することができる。
【００３２】
なお、粒径測定部２１が顔料の粒径を測定する対象となるインクは、インクタンク１０１内のインク２００には限定されない。発光部２１ａおよび検出部２１ｂの位置を適宜変更することにより、粒径測定部２１はインク吐出部７内のインクの顔料の粒径を測定することもできるし、インクタンク１０１とインク吐出部７とを連通する流路３１内のインクの顔料の粒径を測定することもできる。また、粒径測定部２１は、装置本体１００ａ内の全ての流路内のインクの顔料の粒径を測定することもできる。なお、インクタンク１０１とインク吐出部７との間には、サブタンクおよびポンプなどが設けられているが、図４ではそれらの図示を省略している。
【００３３】
記憶部２２は、制御部２８の動作プログラムのほか、各種のデータを記憶するメモリである。上記のデータには、インクの特性を示すパラメータが含まれる。上記パラメータには、インクタンク１０１の情報保持部１０１ａに保持されるパラメータと同様に、インクの色、濃度、透過率、顔料の密度、分散媒の密度、温度ごとの分散媒の粘度、上記の装置定数Ｋなどの特性情報が含まれる。このような記憶部２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、可搬型の記憶媒体などから適宜選択されて構成される。
【００３４】
温度センサ２３は、装置本体１００ａの内部温度を測定する。このような温度センサ２３は、サーミスタなどで構成することができる。
【００３５】
復帰処理部２４は、インクの顔料の沈降および凝集によって顔料の粒径が増大した場合に、インクを顔料の粒径が増大する前の状態に復帰させる復帰処理を行う。上記の復帰処理には、顔料の粒径が増大したインクを攪拌させて顔料を再分散させる攪拌処理（再分散処理）、または顔料の粒径が増大したインクをノズル１８（図２参照）から吐き捨てるパージ処理が含まれる。
【００３６】
このような復帰処理部２４は、インクを攪拌させる攪拌部３０を含んで構成される。攪拌部３０は、例えば超音波発生装置３０ａと、インク吐出部７を駆動する駆動回路３０ｂ（駆動部）とで構成される。例えば超音波発生装置３０ａが発する超音波によってインクタンク１０１内および流路３１内の少なくともいずれかのインクを振動させて攪拌することにより、顔料を再分散させることができる。また、駆動回路３０ｂは、インク吐出部７の圧電素子に駆動信号を供給してインク吐出部７内（例えば圧力室内）のインクに圧力を伝達し、図５に示すように、ノズル１８内のインクの吐出側の表面（以下、インクメニスカスＭと称する）を振動させることにより、インク吐出部７内のインクを攪拌させることができる。なお、超音波発生装置３０ａの駆動は、制御部２８の攪拌制御部２８ｃによって制御され、駆動回路３０ｂの駆動は、制御部２８の駆動制御部２８ｄによって制御される。すなわち、復帰処理部２４は、攪拌部３０と、攪拌制御部２８ｃと、駆動制御部２８ｄとを含んで構成される。
【００３７】
また、駆動制御部２８ｄは、駆動回路３０ｂによってインク吐出部７を制御して、顔料の粒径の増大したインクをノズル１８から吐き捨てるパージ処理を実行させることもできる。
【００３８】
警告部２５は、必要に応じて外部への警告（アラート）を行ってユーザーに異常を報知する。このような警告部２５は、警告表示を行う表示部２５ａ（例えば操作パネルの液晶表示装置）および警告音を出力する警告音出力部２５ｂ（例えばスピーカー）で構成される。警告部２５の動作は、警告制御部２８ｅによって制御される。計時部２６は、時間を計時するタイマーで構成されている。例えば、インクジェット記録装置１００の稼働時間や、直前の復帰処理からの経過時間などは、計時部２６によって計時される。
【００３９】
読取部２７は、インクタンク１０１の情報保持部１０１ａにアクセスして、インクタンク１０１の製造メーカーに関する製造情報およびインクタンク１０１に収容されているインクの特性を示す特性情報を読み取る。このような読取部２７は、例えば情報保持部１０１ａに対して情報の読み書きを行うリーダライターで構成可能である。
【００４０】
制御部２８は、例えばＣＰＵで構成されており、記憶部２２に記憶された動作プログラムに従って動作する。このような制御部２８は、インクジェット記録装置１００の各部の動作を制御する主制御部２８ａに加えて、演算部２８ｂと、攪拌制御部２８ｃと、駆動制御部２８ｄと、警告制御部２８ｅと、判断部２８ｆとを有して構成される。
【００４１】
演算部２８ｂは、粒径測定部２１によって測定された顔料の粒径と、記憶部２２に記憶されたパラメータとに基づいて、顔料の凝集度合いを評価する基準となる閾値を算出する。なお、上記閾値の算出方法の詳細については後述する。
【００４２】
判断部２８ｆは、記憶部２２に記憶されたパラメータと、読取部２７が読み取った製造情報および特性情報とに基づいて、装置本体１００ａに装着されたインクタンク１０１が純正品であるか否か、およびインクタンク１０１に収容されたインクが純正インクであるか否かを判断する。例えば、判断部２８ｆは、記憶部２２に記憶されたパラメータと、読取部２７が読み取った特性情報とに基づき、インクの色、透過率、顔料の粒径などの情報の一致／不一致を判断することにより、インクタンク１０１が純正品であるか否か、および装着されたインクタンク１０１内のインクが純正インクであるか否かを判断することができる。
【００４３】
〔３．インクジェット記録装置の動作について〕
図６は、本実施形態のインクジェット記録装置１００における動作の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、装置本体１００ａの記憶部２２に、純正インクの特性を示すパラメータが予め記憶されているとする。また、インクタンク１０１の情報保持部１０１ａには、該インクタンク１０１の製造情報およびインクタンク１０１に収容されたインクの特性を示すパラメータ（特性情報）が予め記憶されているとする。
【００４４】
まず、装置の電源をＯＮすると、粒径測定部２１は、インクタンク１０１内のインクの顔料の粒径を測定する（Ｓ１）。すなわち、発光部２１ａが、インクタンク１０１に設けられた窓部１０２ａを介して、インクタンク１０１内のインク２００に向けて光を出射し、インク２００で散乱し、またはインク２００を透過した光を検出部２１ｂで受光することにより、インク２００の散乱光強度または透過光強度が検出される。粒径算出部２１ｃは、上記の散乱光強度または透過光強度と、記憶部２２または情報保持部１０１ａに保持されたインクのパラメータとを、公知の関係式（上述したｄ×Ｉ×Ｃ＝Ｋ、またはＭｉｅ散乱のモデル式）に当てはめることにより、インク２００に含まれる顔料の粒径ｄを算出する。なお、装置本体１００ａ側からインクタンク１０１の情報保持部１０１ａへのアクセスは、読取部２７によって行われる（以下、同様とする）。
【００４５】
次に、演算部２８ｂは、Ｓ１で求めた顔料の前記粒径と、記憶部２２または情報保持部１０１ａに保持されたパラメータとを用いて、顔料の凝集度合いを評価する基準となる閾値（第１の閾値、第２の閾値）を算出する（Ｓ２）。以下、閾値の算出方法について詳細に説明する。
【００４６】
一般に、スラリー分散液では、顔料粒子の沈降速度よりもブラウン運動による縦方向（垂直方向）の運動速度のほうが十分に大きければ、実用上凝集しない。前者の顔料粒子の沈降速度をｖ１（ｃｍ／ｓ）とすると、沈降速度ｖ１は、数１式により算出することができる。なお、数１式において、ρｓは顔料粒子の密度（ｇ／ｃｍ3）、ρｗは分散媒の密度（ｇ／ｃｍ3）、ｇは重力加速度（ｃｍ／ｓ2）、ｄは顔料の粒径（ｃｍ）、Ｃdは顔料の抵抗係数、とする。
【００４７】
【数１】
2020199730.tif 000003
【００４８】
一方、後者のブラウン運動による垂直方向の運動速度をｖ２（ｃｍ／ｓ）とすると、運動速度ｖ２は、以下の数２式により算出することができる。なお、数２式において、Ｒは 気体定数（８．３１Ｊ／（Ｋ・ｍｏｌ））、ＮAはアボガドロ定数（６．０２２×１０23／ｍｏｌ）、ηは分散媒の粘度（Ｐａ・ｓ）、Ｔは温度（Ｋ）とする。
【００４９】
【数２】
2020199730.tif 000004
【００５０】
したがって、顔料が凝集しないためには、ｖ１＜ｖ２から導かれる以下の数３式を満足するように、顔料の粒径ｄを制御する必要がある。なお、数３式の右辺は、分散の安定性に関する数値を示し、Ｋ’は装置の構成によって決まる装置定数とする。
【００５１】
【数３】
2020199730.tif 000005
【００５２】
演算部２８ｂは、復帰処理部２４による復帰処理の有無の判断の精度を向上させるため、数３式の右辺の数値をＬ（ｃｍ）として、数値Ｌよりも小さい値を、復帰処理の有無の判断に用いる閾値として設定する。より具体的には、演算部２８ｂは、Ｌよりも小さい０．１Ｌを第１の閾値として設定し、０．１Ｌよりも大きく、かつ、Ｌよりも小さい０．８Ｌを、第２の閾値として設定する。なお、数３式のηは、温度センサ２３で測定された温度での分散媒の粘度とする。
【００５３】
ここで、Ｓ１にて、何らかの理由で粒径測定部２１による顔料の粒径の測定ができなかった場合、およびＳ２にて、何らかの理由で閾値が設定（算出）できなかった場合には（Ｓ３でＮｏ）、警告制御部２８ｅは、イレギュラーなインクが使用されていると判断し、警告部２５を制御して外部へのアラートを行う（Ｓ４）。この制御により、例えば、表示部２５ａにおいて、「イレギュラーなインクが使用されているために印字品質が低下するおそれがあります」、などの警告表示が行われたり、その旨の音声による警告が警告音出力部２５ｂから発せられる。
【００５４】
なお、顔料の粒径が測定できない場合、および閾値が算出できない場合としては、例えば、（ａ）純正インクタンクに非純正インクを注入した詰め替え品を用いた場合、（ｂ）何らかの要因によりインクの固形成分がほぼなくなった場合、（ｃ）インクタンク１０１の情報保持部１０１ａに書き込むパラメータに問題がある場合、などが想定される。特に、上記（ａ）の場合、顔料の溶媒への混合時のショックにより顔料が凝集するリスクがあり、上記（ｂ）の場合、そもそもインクとして成立しないため、印字を中止する必要がある。
【００５５】
一方、Ｓ１にて顔料の粒径を測定でき、Ｓ２にて閾値を設定（算出）できた場合には、（Ｓ３でＹｅｓ）、復帰処理部２４は、粒径測定部２１によって測定した顔料の粒径ｄと、演算部２８ｂによって設定された閾値（第１の閾値、第２の閾値）とに基づいて復帰処理の要否を判断し、必要に応じて復帰処理を行う（Ｓ５〜Ｓ７）。より詳しくは、以下の通りである。
【００５６】
（１）ｄ＜０．１Ｌの場合
粒径測定部２１によって測定した顔料の粒径ｄが、第１の閾値（０．１Ｌ）よりも小さい場合（Ｓ５にてＮｏ）、復帰処理部２４（特に攪拌制御部２８ｃ、駆動制御部２８ｄ）は、顔料が凝集していない良好なインクが用いられていると判断し、特に復帰処理を行わない（インクをそのまま用いて印字が行われる）。
【００５７】
（２）０．１Ｌ≦ｄ＜０．８Ｌの場合
粒径測定部２１によって測定した顔料の粒径ｄが、第１の閾値（０．１Ｌ）以上で第２の閾値未満である場合（Ｓ５にてＹｅｓ、Ｓ６にてＹｅｓ）、復帰処理部２４は、顔料の凝集が進行していると判断して復帰処理を行う（Ｓ７）。具体的には、攪拌制御部２８ｃは、超音波発生装置３０ａを制御して超音波を発生させ、インクタンク１０１内のインクを超音波によって攪拌（再分散）させる。このとき、駆動制御部２８ｄは、駆動回路３０ｂを制御によってインク吐出部７内のインクに圧力を伝達し、ノズル１８内のインクメニスカスＭを振動させてインク吐出部７内のインクを攪拌させてもよい。また、駆動制御部２８ｄは、インク吐出部７内のインクを攪拌させる代わりに、駆動回路３０ｂを制御して、インク吐出部７のノズル１８から、インク（顔料の凝集によって粒径の増大したインク）を吐き捨てるパージ処理をインク吐出部７に実行させてもよい。
【００５８】
（３）０．８Ｌ≦ｄの場合
粒径測定部２１によって測定した顔料の粒径ｄが、第２の閾値（０．８Ｌ）以上である場合（Ｓ６にてＮｏ）、復帰処理部２４は、顔料の凝集がかなり進行しているか、ゴミが混入している可能性が高いと判断する。この判断を受けて、主制御部２８ａは装置の稼働を停止させ、警告制御部２８ｅは外部にアラートを出すように警告部２５を制御する（Ｓ４）。
【００５９】
〔４．効果〕
以上のように、本実施形態では、復帰処理部２４が、顔料の粒径ｄと閾値（第１の閾値、第２の閾値）とに基づいて、インクを攪拌する、またはインクをノズル１８から吐き捨てる復帰処理を行う。インクの攪拌により、顔料が再分散されてその粒径が減少するため、ノズル１８の目詰まりを抑制することができる。また、インクの吐き捨ての場合でも、粒径の増大した顔料を含むインクが強制的に吐出されて排除されるため、その後の印字の際のノズル１８の目詰まりを抑制することができる。しかも、インクの顔料の粒径を実際に測定することにより、インクの不使用期間が長くても、実際のインクの状態（粒径）に応じて復帰処理を行って、ノズル１８の目詰まりを抑制することができる。その結果、ノズル１８の目詰まりを長期にわたって安定して抑制することができる。また、復帰処理により、インクの状態（特に顔料の分散状態）を良好に保持できるため、インクの不使用期間が長くなっても、例えば色の濃さを一定にするなど、長期にわたって一定の性能を担保することが可能となる。
【００６０】
また、攪拌制御部２８ｃは、顔料の粒径が第１の閾値以上である場合に、攪拌部３０（超音波発生装置３０ａ、駆動回路３０ｂ）を制御してインクを攪拌させる。この場合、顔料の再分散によって、顔料の粒径を第１の閾値に近づける、または第１の閾値未満にすることが可能となり、ノズル１８の目詰まりの抑制効果を確実に得ることが可能となる。
【００６１】
また、攪拌部３０は超音波発生装置３０ａを含むため、超音波によってインクを容易に攪拌して顔料を容易に再分散させることができる。
【００６２】
また、攪拌部３０は、インク吐出部７のノズル１８内のインクメニスカスＭを振動させる駆動回路３０ｂを含むため、上記振動によってインク吐出部７内のインクを容易に攪拌させることができる。
【００６３】
また、復帰処理部２４は駆動制御部２８ｄを備え、顔料の粒径が第１の閾値以上である場合に、インク吐出部７を制御してパージ処理を実行させるため、粒径の増大した顔料を含むインクを強制的に排除して、その後の印字の際のノズル１８の目詰まりを抑制する制御が可能となる。
【００６４】
また、警告制御部２８ｅは、顔料の粒径が第１の閾値よりも大きい第２の閾値以上の場合に、警告部２５（表示部２５ａ、警告音出力部２５ｂ）による外部へのアラート（警告）を実行させる。このアラートを受けて、ユーザーはノズル１８が目詰まりする可能性が高いこと、および一定の印字品質が担保されないことを容易に把握でき、インクタンク１０１を新しいタンクと交換するなどの適切な措置を講じることが可能となる。
【００６５】
また、粒径測定部２１は、インクの散乱光強度または透過光強度を測定し、測定した散乱光強度または透過光強度と、記憶部２２等に記憶されたインクの特性を示すパラメータとに基づいて、顔料の粒径を測定する。これにより、顔料の粒径を正確に測定できるため、粒径と閾値とに基づいて、復帰処理の要否の判断を精度よく行うことが可能となる。
【００６６】
また、粒径測定部２１は、インクタンク１０１に設けられた窓部１０２ａを介してインクタンク１０１内のインク２００に向けて出射された光を、検出部２１ｂで受光することにより、散乱光強度または透過光強度を測定する。装置本体１０１ａに装着されるインクタンク１０１は、インク２００を使い切った場合に新しいタンクと交換可能である。したがって、古いインクタンク１０１の窓部１０２ａがインク２００によって汚れたとしても、インクタンク１０１の交換後は、汚れのほとんどない窓部１０２ａを介して、インクタンク１０１内のインク２００に向けて光を出射することができる。これにより、検出部２１ｂにおいて散乱光強度または透過光強度の測定を精度よく行うことが可能となり、測定した散乱光強度または透過光強度を用いて、顔料の粒径を精度よく測定することが可能となる。
【００６７】
また、演算部２８ｂは、粒径測定部２１によって測定された顔料の粒径と、温度センサ２３によって取得された温度と、記憶部２２等に記憶されたパラメータ（分散媒の温度ごとの粘度を含む）とに基づいて、第１の閾値（０．１Ｌ）および第２の閾値（０．８Ｌ）を算出する。分散媒の粘度は温度によって変化するため、温度センサ２３によって取得された温度での分散媒の粘度を考慮して閾値を算出することにより、顔料の粒径と閾値とに基づいて、復帰処理の要否の判断をさらに精度よく行うことが可能となる。
【００６８】
〔５．インクジェット記録装置の他の動作について〕
図７は、本実施形態のインクジェット記録装置１００における動作の他の例を示すフローチャートである。図７では、Ｓ６までの工程は、図６と全く同様である。
【００６９】
Ｓ６の後、判断部２８ｆは、記憶部２２に記憶されたパラメータと、読取部２７にて読み取られた製造情報および特性情報とに基づいて、インクタンク１０１が純正品であるか否か、およびインクタンク１０１に収容されたインクが純正インクであるか否かを判断する（Ｓ６−１）。インクタンク１０１が純正品である場合（インクタンク１０１に収容されたインクが純正インクである場合）、Ｓ７に移行して図６と同様の復帰処理が行われる。
【００７０】
一方、Ｓ６−１にて、インクタンク１０１が非純正品である場合、または、インクタンク１０１が純正品であり、かつ、インクタンク１０１に収容されたインクが非純正インクである場合（例えば純正インクタンクに非純正インクを注入した詰め替え品である場合）、復帰処理部２４は、計時部２６によって計時される装置の稼働時間または直前の復帰処理からの経過時間に基づいて決まる所定のタイミングで、次の復帰処理を行う（Ｓ７−１）。例えば、復帰処理部２４は、装置の電源ＯＮ後の稼働時間が所定時間（例えば１時間に到達すると、上記の復帰処理を行い、それ以降は、直前の復帰処理からの経過時間が所定時間（例えば２時間）に到達するごとに復帰処理を行う。
【００７１】
このように、ユーザーの意思によって非純正インクタンクまたは非純正インクが用いられた場合において、復帰処理部２４が必要に応じて定期的に復帰処理を行う。これにより、非純正インクにおける顔料の凝集を未然に防ぐことができる。その結果、非純正インクを用いた場合でも、ノズル１８の目詰まりを未然に防ぐとともに、一定の性能を担保することが可能となる。
【００７２】
また、図８は、本実施形態のインクジェット記録装置１００における動作のさらに他の例を示すフローチャートである。図８では、Ｓ６−１までの工程は、図７と全く同様である。Ｓ６−１にて、インクタンク１０１が純正品である場合、Ｓ７に移行して図６と同様の復帰処理が行われる。
【００７３】
一方、Ｓ６−１にて、インクタンク１０１が非純正品である場合、または、インクタンク１０１が純正品であり、かつ、インクタンク１０１に収容されたインクが非純正インクである場合、復帰処理部２４（特に攪拌制御部２８ｃ、駆動制御部２８ｄ）は、Ｓ１で取得した顔料の粒径を、第１の閾値よりも小さい第３の閾値（例えば０．０５Ｌ）と比較する（Ｓ６−２）。Ｓ６−２にて、顔料の粒径が第３の閾値以上である場合、復帰処理部２４は、上述の復帰処理を行う（Ｓ７）。一方、Ｓ６−２にて、顔料の粒径が第３の閾値未満である場合、復帰処理部２４は、顔料が凝集していないと判断して復帰処理を行わず、一連の処理を終了する。
【００７４】
このように、ユーザーの意思によって非純正インクタンクまたは非純正インクが用いられる場合において、顔料の粒径を、純正インクタンク（純正インク）を用いる場合よりも厳しい閾値（第３の閾値）と比較し、その結果に基づいて復帰処理を行うことにより、非純正インクにおける顔料の凝集を未然に防ぐことができる。これにより、非純正インクを用いた場合でも、ノズル１８の目詰まりを未然に防ぐとともに、一定の性能を担保することが可能となる。
【００７５】
なお、本実施形態では、Ｓ６にて、顔料の粒径が第２の閾値第２の閾値以上である場合に、Ｓ４に移行して外部へのアラートを行っているが、ユーザーの事前の設定により、アラートを行わずにＳ７の復帰処理を行い、その後、印字を続けるようにすることも可能である。つまり、ユーザーは、明示的な操作により、予め指定した期間または恒久的に、特定の動作（例えばアラート）を無効化することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、インクを記憶媒体に吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
７      インク吐出部
１８      ノズル
２１      粒径測定部
２２      記憶部
２３      温度センサ
２４      復帰処理部
２５      警告部
２６      計時部
２７      読取部
２８ｂ    演算部
２８ｃ    攪拌制御部
２８ｄ    駆動制御部
２８ｅ    警告制御部
２８ｆ    判断部
３０      攪拌部
３０ａ    超音波発生装置
３０ｂ    駆動回路（駆動部）
３１      流路
１００      インクジェット記録装置
１００ａ    装置本体
１０１      インクタンク
１０１ａ    情報保持部
１０２ａ    窓部
Ｍ      インクメニスカス
【図１】
2020199730.tif 000006
【図２】
2020199730.tif 000007
【図３】
2020199730.tif 000008
【図４】
2020199730.tif 000009
【図５】
2020199730.tif 000010
【図６】
2020199730.tif 000011
【図７】
2020199730.tif 000012
【図８】
2020199730.tif 000013