(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドからインクを吸引する吸引動作を行う吸引手段と、前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、吸引命令に基づいて前記吸引手段に前記吸引動作を行わせる制御手段を備え、前記吸引手段は、第１の吸引動作と、該第１の吸引動作よりも吸引力が強い第２の吸引動作を行うことができるインクジェット記録装置において、
前記制御手段は、前記吸引命令を受けた場合に、前記検出手段によって検出された温度が前記第２の吸引動作を前回行ったときの前記記録ヘッドの温度である基準温度に対して所定温度以上高い場合は、前記吸引手段に前記第２の吸引動作を行わせることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記吸引命令を受けた場合に、前記検出手段によって検出された温度が前記基準温度に対して前記所定温度以上高くない場合は、前記吸引手段に前記第１の吸引動作を行わ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】
前記制御手段は、前記第２の吸引動作を行わせる吸引命令を受けた場合は、前記検出手段によって検出された温度に関わらず、前記吸引手段に前記第２の吸引動作を行わせ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。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２の吸引動作を行うと前記基準温度を更新することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第２の吸引動作を前回行ってから所定時間以上経過している場合は、前記検出手段に前記記録ヘッドの温度を検出させて前記基準温度を更新することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項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、インクジェット記録装置に関し、特に、記録ヘッドの温度に基づいて吸引回復を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置の記録ヘッドは、インク流路およびインク液室内で気泡が成長し、記録時のインクの流れにより吐出ノズルに気泡が到達して、インクを吐出することができなくなることがある。そのため従来から、記録ヘッド内での気泡成長に対して定期的に吐出ノズル側から気泡を強制的に排出するための、吸引回復制御技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、前回の吸引から所定の時間が経過した場合に吸引を実施するタイマー吸引の制御であって、高温ほど吸引回復の実施を早くする吸引回復制御方法が開示されている。これは、インク流路内の気泡は高温ほど成長速度が速くなるということに着目したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５２３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、本願発明者の検討によれば、記録ヘッドがある一定の温度で一度気泡を出しきると、その後、その温度ではほとんど気泡が成長しなくなっていることが分かっている。すなわち、上述の気泡を出し切った温度、つまり回復処理を実行した時の温度から一定以上温度が高くなると、気泡が成長して、インク流路内の気泡量が吐出不良が生じる量になり、吸引回復処理が必要になる。
【０００６】
そのため、特許文献１に記載のように単純に、高温ほど吸引回復の実施を早くすると、例えば、記録ヘッドが高温で一定の温度を保ち、気泡を出しきった後では気泡が成長しないにもかかわらず吸引頻度が高くなる。その結果、廃インクの量が増えてしまうことになる。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドの温度が上昇した場合であっても、吐出不良を起こすことなく、かつ廃インク量を軽減する吸引回復を行うことが可能な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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、インクを吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドからインクを吸引する吸引動作を行う吸引手段と、前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、吸引命令に基づいて前記吸引手段に前記吸引動作を行わせる制御手段を備え、前記吸引手段は、第１の吸引動作と、該第１の吸引動作よりも吸引力が強い第２の吸引動作を行うことができるインクジェット記録装置において、前記制御手段は、前記吸引命令を受けた場合に、前記検出手段によって検出された温度が前記第２の吸引動作を前回行ったときの前記記録ヘッドの温度である基準温度に対して所定温度以上高い場合は、前記吸引手段に前記第２の吸引動作を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、検出された記録ヘッドの温度が基準温度に対して所定温度以上高い場合は、設定されている吸引動作にかかわらずより強い吸引動作を行わせる。これにより、環境温度が上昇した場合であっても、記録ヘッド内に累積された気泡量により吐出不良を起こすことなく、かつ廃インク量を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の記録装置ユニットを示す斜視図である。
【図２】実施形態の記録ヘッドを示す図である。
【図３】実施形態の記録ヘッド本体を示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は実施形態の吐出回復部を示す斜視図である。
【図５】実施形態の記録装置の制御部周辺の概略を示すブロック図である。
【図６】温度取得タイマー４のカウントアップ時の制御を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の吸引回復動作制御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】
【００１１】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。  
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の外装材を取りはずした記録装置ユニットを示す斜視図である。記録装置ユニット２０００の記録部は、キャリッジ軸２１０３によって移動可能に支持されたキャリッジ２１００と、キャリッジ２１００に着脱可能に搭載される記録ヘッド４０００を備えている。
【００１２】
図２は、本実施形態の記録ヘッドを示す図である。本実施形態の記録ヘッド４０００は、インクタンク４１００と、記録ヘッド本体４００１から成る。本実施形態のインクタンク４１００は、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタおよびイエローのインクがそれぞれ独立に収容されている。そして、それぞれのインクタンクが記録ヘッド本体４００１に対して着脱可能に備えられている。
【００１３】
図３は、本実施形態の記録ヘッド本体４００１を示す分解斜視図である。本実施形態の記録ヘッド本体４００１は、記録素子基体４０１０、第１のプレート４０２０、電気配線基板４０３０、第２のプレート４０４０、タンクホルダ４０５０、インク流路形成部材４０６０、フィルタ４０７０、シールゴム４０８０を備えている。
【００１４】
記録素子基体４０１０は、シリコン基板の片面にインクを吐出するための複数の記録素子と、各記録素子に電力を供給するアルミニウム等の電極配線とが成膜技術により形成されている。そして、この記録素子に対応した複数のインク流路と吐出口４０１１を有する複数のノズルとが形成されると共に、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。この記録素子は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するものであって、その熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備えている。すなわち、電気熱変換体から発生する熱エネルギーによってインクに膜沸騰が生じ、インク中の気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口からインク滴を吐出させる構成となっている。
【００１５】
インクタンク４１００を着脱可能に保持するタンクホルダ４０５０には、インク流路形成部材４０６０が、超音波溶着等により接合して固定され、インクタンク４１００から第１のプレート４０２０にインクを引くインク流路４０５１を形成している。また、インクタンク４１００と係合するインク流路４０５１におけるインクタンク側の端部には、フィルタ４０７０が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようにしている。
【００１６】
図４（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の吐出回復部を示す斜視図である。詳しくは、図４（ａ）は吐出回復部の一の側面を示す斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の側面に対向する側面を示す斜視図である。吐出回復部は、記録ヘッド４０００を載置したキャリッジ２１００が記録動作のために往復移動する範囲の外、つまり記録領域の外に配設されている。回復処理は、記録ヘッド４０００のインク吐出状態を良好に維持するために行われる。吐出回復部の配設位置は、例えば、キャリッジ２１００および記録ヘッド４０００のホームポジションと対応する位置等、記録領域外の所望位置に設定される。また、本実施形態の吐出回復装置２２００は、記録装置本体に対して、独立して着脱可能に配置されている。この吐出回復装置２２００は、記録ヘッド４０００の記録素子基板４０１０に付着した異物を除去するためのワイピング手段を備えている。また、インクタンク４１００から記録ヘッド４０００の記録素子基板４０１０に至るインク流路におけるインク供給の正常化を図るための吸引回復手段を備えている。
【００１７】
吸引回復手段は、記録ヘッド４０００の記録素子基板４０１０を覆うことが可能なように、ゴム等で形成されたキャップ２２０６を備えている。そして、このキャップ２２０６の内部に設けられる吸収体２２０７と、キャップ２２０６を記録ヘッド４０００に対して当接離反するためのアーム２２０８を備えている。
【００１８】
キャップ２２０６は、アーム２２０８とは別体的に構成されたホルダに支持され、ホルダがアーム２２０８に支持されるようになっている。キャップ２２０６は、チューブ２２０９によりポンプ２２１０と接続され、ポンプ２２１０を動作させることによりキャップ２２０６に覆われた記録ヘッド４０００からインクを吸引する構成となっている。キャップ２２０６とポンプ２２１０との途中には、大気連通弁２２１２を備えた別のチューブ２２１１が設けられている。
【００１９】
大気連通弁２２１２は、ゴム材等で構成されており、この弁と当接および離脱可能な大気連通弁アーム２２１３が軸２２１４を中心に図中Ｄ方向に回転可能に設けられている。この大気連通弁アーム２２１３を、大気連通弁２２１２に対して当接させてポンプ２２１０を動作すると、記録ヘッド４０００よりインクが吸引される。この大気連通弁アーム２２１３を離脱してポンプ２２１０を動作すると、キャップ２２０６と記録ヘッド４０００とが当接状態であっても、記録ヘッド４０００からインクは吸引されず、キャップ２２０６内に存在するインクのみが吸引される。
【００２０】
図５は、本実施形態の記録装置の制御部周辺の概略を示すブロック図である。制御部１は、吸引回復動作の命令を吸引回復機構２へ出す。また、温度取得タイマー４のカウント値により温度検出センサ２１０４へ温度取得命令を出す。そして、取得した記録ヘッド内温度をメモリ３へ記録する。
【００２１】
吸引回復機構２では、気泡の除去を目的とした強吸引と、ノズルの固着やごみの除去を目的とした弱吸引を実行する機能を備えており、制御部１からの命令によって動作を選択する。温度取得タイマー４は、記録ヘッド内温度の取得タイミングを決定するタイマーであり、強吸引を実施した後に計時を開始する。温度検出センサ２１０４は、記録開始時や所定のページ記録された時の吸引回復の実施時と、温度取得タイマーのカウント値が２４時間になったときに制御部１から温度取得命令を受け取り、記録ヘッド内温度を取得する。
【００２２】
図６は、温度取得タイマー４のカウントアップ時の制御を示すフローチャートである。温度取得タイマー４がカウントアップされると（ステップＳ２０１）、カウント値が２４時間以上であるかを判断する（ステップＳ２０２）。ここでカウント値が２４時間未満である場合、温度取得タイマー４のカウントアップ時の制御を終了する。一方、温度取得タイマー４のカウント値が２４時間以上である場合、記録ヘッド内温度ＴHを基準温度として取得する（ステップＳ２０３）。
【００２３】
なお、本実施形態では温度取得タイミングを前回の強吸引実施から２４時間間隔としているが、本発明の温度取得タイミングはこの時間間隔に限られず、気泡成長速度を考慮した時間であればよい。すなわち、温度取得タイミングが短すぎると温度上昇を検知した時点で気泡成長が途中の可能性があるため、気泡成長速度を考慮する必要がある。
【００２４】
記録ヘッド内温度ＴHを取得した後（ステップＳ２０３）、取得した記録ヘッド内温度ＴHが基準温度Ｔ0より７［℃］以上高いかどうかを判断する（ステップＳ２０４）。記録ヘッド内温度ＴHの基準温度Ｔ0からの温度差が７［℃］未満の場合は温度取得タイマー４のカウント値を０にリセットして、カウントアップ時の制御を終了する。
【００２５】
一方、記録ヘッド内温度ＴHが基準温度Ｔ0より７［℃］以上高い場合、基準温度Ｔ0を記録ヘッド内温度ＴHの値として更新し（ステップＳ２０５）、強吸引フラグをオンにする（ステップＳ２０６）。そして、温度取得タイマー４のカウントアップ時の制御を終了する。
【００２６】
本実施形態の記録ヘッドは、温度取得タイミングでの記録ヘッド内温度ＴHが基準温度Ｔ0（記録ヘッドの最高到達温度）より７［℃］以上高い場合、気泡成長による吐出不良を発生する可能性があるとしている。しかしながら、記録ヘッドを構成する部材やインクの組成、流路長、流路径、ノズル直上の液室形状等によって吐出に影響を及ぼす記録ヘッド内温度ＴHと基準温度Ｔ0の差は異なるため、本発明を適用する構成によって予め把握しておく必要がある。
【００２７】
また、ステップＳ２０４での吸引回復動作決定では記録ヘッド内温度ＴHと基準温度Ｔ0の温度差により吸引回復の実施を判断しているが、吸引種類を数段階設けておき、記録ヘッド内温度ＴHと基準温度Ｔ0の温度差により吸引種類を選択してもよい。
【００２８】
本実施形態は、ステップＳ２０４および後述するステップＳ１０６で説明されるように、温度検出センサ２１０４により検出された記録ヘッドの温度と、基準温度取得工程で取得された基準温度との差分により吸引回復を行うか否かを決定するものである。
【００２９】
図７は、本実施形態の吸引回復動作制御を示すフローチャートである。まず、記録開始時や所定のページ記録された時の吸引回復の実施時等の自動吸引による吸引動作命令や、ユーザーからのマニュアル操作による吸引動作命令が制御部から吸引回復機構へ出される（ステップＳ１０１）。次に、制御部から出された吸引動作命令が着荷時吸引であるかの判断を行う（ステップＳ１０２）。ここで着荷時吸引とは、インクを記録ヘッドにはじめて充填する吸引回復である。吸引動作命令が着荷時吸引である場合、このときの記録ヘッド内温度を取得し最初の基準温度Ｔ0としてメモリ３へ記録する（ステップＳ１０３）。そして、着荷時吸引動作を行い（ステップＳ１１２）、温度取得タイマー４のカウントを開始して（ステップＳ１１３）、本制御は終了する。
【００３０】
一方、吸引動作命令が着荷時吸引でない場合（ステップＳ１０２）、温度取得タイマー４のカウントをストップする（ステップＳ１０４）。次に、吸引動作実行直前の記録ヘッド内温度ＴHを取得する（ステップＳ１０５）。そして、ステップＳ１０５で取得した記録ヘッド内温度ＴHが基準温度Ｔ0より７［℃］以上高いかどうかを判断する（ステップＳ１０６）。
【００３１】
記録ヘッド内温度ＴHが基準温度Ｔ0より７［℃］以上高い場合、吸引により気泡を除去すると、温度上昇での気泡の急成長はこの温度をさらに更新しないと起こらないため、基準温度Ｔ0をこのときの記録ヘッド内温度ＴHの値として更新する（ステップＳ１０７）。
【００３２】
記録ヘッド内温度ＴHが基準温度Ｔ0より７［℃］以上高い場合、記録ヘッド内の気泡が吐出不良を起こす程度の量になっている可能性が高く、ステップＳ１０１の吸引動作命令の強弱によらず強吸引を実行する必要がある。そこで、吸引動作命令の種類を判断し（ステップＳ１０８）、吸引種類が強吸引である場合はそのままで、吸引種類が弱吸引である場合は吸引種類を強吸引とする（ステップＳ１１０）。
【００３３】
なお、ステップＳ１１０の吸引回復動作決定の処理では吸引の強弱を数段階設けておき、記録ヘッド内温度ＴHと基準温度Ｔ0の温度差により吸引種類を選択するようにしてもよい。
【００３４】
吸引種類を強吸引に変更した後（ステップ１１０）、または、吸引種類が強吸引であった場合（ステップＳ１０８）、温度取得タイマーのカウント値をリセットして０にして、吸引動作を実行する（ステップＳ１１２）。
【００３５】
一方、記録ヘッド内温度ＴHが基準温度Ｔ0より７［℃］以上高いかどうかを判断して（ステップＳ１０６）、記録ヘッド内温度ＴHの基準温度Ｔ0からの温度差が７［℃］未満であった場合、吸引の強弱を判断する（ステップＳ１１１）。吸引の種類が強吸引の場合、温度取得タイマーのカウント値を０にして（ステップＳ１０９）、吸引動作を実行する（ステップＳ１１２）。吸引の種類が弱吸引の場合、温度取得タイマーのカウント値をリセットせず吸引動作を実行する（ステップＳ１１２）。
【００３６】
吸引動作が実行されたあと、温度取得タイマーのカウントを再開し（ステップＳ１１３）、本実施形態の吸引回復動作制御を終了する。
【００３７】
上述のように、本実施形態では、過去に吸引回復動作を行った時の記録ヘッドの温度より所定温度以上高い場合、吸引回復制御を行う。これにより、環境温度が上昇した場合であっても、記録ヘッド内に累積された気泡量により吐出不良を起こすことなく、廃インク量を軽減することができる。
【符号の説明】
【００３８】
２０００  記録装置ユニット
２１００  キャリッジ
２２００  吐出回復装置
４０００  記録ヘッド
４１００  インクタンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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