(57)【要約】【課題】  インクジェット記録装置において、粘度が増し劣化したインクは特性が変化し、インク滴の着弾位置ずれや吐出方向の乱れ、さらには不吐などの不具合が生じるため、インク粘度が変動するにつれて印刷プロセスを制御するために用いられるパラメータを変更する必要がある。【解決手段】  吐出命令からインク液滴がセンサを通過するまでの時間と、インク液滴がセンサを通過し終わった時間と、環境温度を考慮することにより、粘度やインク液滴の重量、吐出速度などのインクの特性を測定し、それに応じた制御を行う。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを記録ヘッドから吐出させることにより記録を行うインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドに設けられ、インク液滴を吐出するノズルと、
前記ノズルへ吐出命令を出し、ノズルから吐出されたインク液滴が通過するまでの時間と通過している時間を検出する検出手段と、
吐出している温度を測定する温度測定手段と、
前記検出手段によって得られたデータよりインク特性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インク液滴を吐出する複数のノズルを設けた記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置におけるインク特性測定方法において、
前記ノズルからインクを吐出するための吐出命令を受けてから、ノズルから吐出されたインク液滴が通過するまでの時間と通過している時間を検出する検出工程と、
吐出している温度を測定する温度測定工程と、
前記検出手段によって得られたデータよりインク特性を判定する判定工程と、
を備えたことを特徴とするインク特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、インク特性を測定する方法に関するものである。さらに特定すれば、インク液滴の吐出量、吐出速度及びインク粘度測定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の記録ヘッドにおいて、印刷画像の品位を一定に保持するためには、吐出するインク液滴の重量、吐出速度を安定させることが必要である。インク粘度等のインク特性が変化した場合、インク液滴の吐出量、吐出速度に影響を与える。そこで、従来例では、インク粘度に変化を与える要因には、記録ヘッドの使用環境温度であるため、環境温度により制御することにより、インク粘度等のインク特性の変化を吸収し制御するようにしている。（例えば、特許文献１、２参照。）。また、記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出させることにより、チャートを記録出力し、該チャートを読取り装置によって読取り、該読取り結果に基づいてインク特性を検知するようなものもある。（例えば、特許文献3参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２０２８８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１５４１９８号公報
【特許文献３】特開２００２−３２６４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来例では、周囲温度に起因したインク吐出特性の変動を補償可能としたものであり、温度だけでなく湿度などの記録装置がおかれた環境条件の変化や記録ヘッドのインク吐出口を介してインクの溶剤である水分などが蒸発しインクの粘度が増すなどの現象が、その程度の差はあっても生じ得ることが知られている。そして、その結果として吐出されるインクの量が少なくなることや、吐出方向が正規の方向からずれるなどの吐出不良を生じることがある。また、チャートを記録出力し、該チャートを読取り装置によって読取り、該読取り結果に基づいてインク特性を検知するものにおいては、チャートを記録しなければならないため余分な記録紙を必要とする。そのため、印字中などではインク特性を検知することが出来ない。また、特に大判プリンタのような記録時間がかかる場合など、記録時と同様の吐出状態が実現されていないことになり、その測定結果は、そのときの記録装置の記録特性を正確に反映したものとならないおそれがある。さらには、正常にインクが吐出されたとしても、インクの色材である染料または顔料の濃度が、上記インク溶剤の蒸発によって正規のものより濃くなっている可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、インクを記録ヘッドから吐出させることにより記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドに設けられ、インク液滴を吐出するノズルと、前記ノズルへ吐出命令を出し、ノズルから吐出されたインク液滴が通過するまでの時間と通過している時間を検出する検出手段と、吐出している温度を測定する温度測定手段と、前記検出手段によって得られたデータよりインク特性を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明は、インク液滴を吐出する複数のノズルを設けた記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置におけるインク特性測定方法において、前記ノズルからインクを吐出するための吐出命令を受けてから、ノズルから吐出されたインク液滴が通過するまでの時間と通過している時間を検出する検出工程と、吐出している温度を測定する温度測定工程と、前記検出手段によって得られたデータよりインク特性を判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明では上記課題を解決するために、記録ヘッドから吐出したインク液滴を直接、発光素子（ＬＥＤ）と受光素子（フォトダイオード）を用いて、インク液滴の不吐出を検知する方法などに用いられる汎用のセンサで検知し、吐出命令からインク液滴がセンサを通過するまでの時間と、インク液滴がセンサを通過し終わった時間と、前述のように環境温度を考慮することにより、直接インク液滴の吐出する挙動を見ることにより粘度やインク液滴の重量、吐出速度などのインクの特性を測定することが出来る。さらには記録紙などに記録する必要もないため、いつでもインク特性を測定することが出来ることを特徴とする。また、本発明によれば、インク液滴の吐出口である各ノズル個々のインクの特性を算出することから色や種類などインクの特性はそれら各ノズルの特性をまとめることにより算出することが出来る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、汎用のセンサを用いて、そこにインク液滴を吐出し出力変化を測定することにより、安価な構成でインク液滴の吐出量、吐出速度を算出し、温度情報も加味することでインク粘度などインク特性の測定をすることを可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【０００９】
図１は記録ヘッド１をインク吐出方向である下から見た図である。
【００１０】
記録ヘッド１下部にはインクを吐出するための各色のノズル２が配列されている。そのノズル拡大図３を右側に示している。各色のノズル２列はノズル４のインク吐出部が並んでいるものであり、インク液滴はノズル４から吐出される。
【００１１】
図２は図１における各色のノズル２列方向の断面であり、不吐検出の様子を示した図である。
【００１２】
記録ヘッド１は吐出されたインク液滴Ａ，Ｂ，Ｃ・・・を読み取るセンサが設けられている不吐検出指定位置まで移動し、記録ヘッド１に設けられたノズル４からインクを方向Ａ，Ｂ，Ｃ・・・と順に吐出する。このインク液滴を読み取るセンサは発光素子２１と受光素子２２からなり、発光素子２２から出た光ビーム２４の中にノズル４からインク液滴Ａ、Ｂ、Ｃ・・・を順に打ち込み、その光ビーム２４を受ける受光素子２２の出力変化から不吐出ノズルすなわち、吐出不良ノズルの検知を行うものである。この不吐検知に用いられているセンサを使用し、直接記録ヘッド１から吐出されたインク液滴の挙動を検知しインク特性を測定する。
【００１３】
図３は粘度の低い通常のインク２４と増粘したインク２７を吐出したときの前述したセンサの測定値と時間の関係を表した図である。
【００１４】
縦軸にセンサの測定値、横軸に測定時間を示す。センサの測定値に閾値２５を設け、吐出開始命令から実際にインク液滴がセンサを通過開始して、閾値２５の値に達するまでの時間をＴ１、Ｔ３、インク液滴が不吐検センサを通過し終わり閾値２５に達する時間をＴ２、Ｔ４とする。インク液滴の吐出速度はＴ１からＴ４までの値により算出でき、Ｔ１，Ｔ３はインク液滴吐出反応時間、Ｔ２、Ｔ４はインク液滴の伸び量を見ることが出来る。また、図より面積をインク液滴の吐出量２６、２８として求めることができる。
【００１５】
インク粘度は前述のように環境温度によっても変化する。温度が同じ場合のインク粘度の増加の判断は吐出速度Ｔ１、Ｔ２の値がＴ３、Ｔ４のように変化した変化量により算出する。記録ヘッドは温調管理もされているため、その温度検出手段により温度を考慮してインク液滴吐出速度Ｔ１からＴ４までの値やインク吐出量２６，２８の値を元にインクの粘度を算出する。
【００１６】
これらにより各ノズルから吐出されるインク特性を測定することが出来る。また、ブラックやシアンなどや染料や顔料など種類毎のインク特性も、記録ヘッドのノズルがある面の汚れなどにより特性が変わる場合もあるので、インクヘッドのメンテナンスを行う回復動作後などにインク液滴特性の検出を行った後で、不吐のノズルを除いたインク毎の測定を平均することにより算出することが出来る。
【００１７】
本実施例では、各色インクの記録ヘッドを用いたが、一色などの記録ヘッドでもかまわず、インクがノズルから吐出する形態ならばどのような構成でもかまわない。また、インク液滴吐出命令から吐出までと吐出完了までの時間とインク量など不吐検知センサを用いたが他の構成でインク通過を測定してもよい。温度測定はヘッド温調用のものを用いたが他のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】記録ヘッドをインク吐出方向である下から見た図。
【図２】各色のノズル列方向の断面であり、不吐検出の様子を示した図。
【図３】粘度の低い通常のインクと増粘したインクを吐出したときの前述したセンサの測定値と時間の関係を表した図。
【符号の説明】
【００１９】
１  記録ヘッド
２  各色のノズル
３  ノズル拡大図
４  ノズル
２１  発光素子
２２  受光素子
２３  光ビーム
Ａ〜Ｃ  インク滴及びインク滴吐出方向
２４  通常のインク
２５  閾値
２６  吐出量
２７  増粘したインク
２８  吐出量
Ｔ１  インク液滴吐出反応時間
Ｔ２  インク液滴通過時間
Ｔ３  インク液滴吐出反応時間
Ｔ４  インク液滴通過時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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