(57)【要約】【目的】少なくとも２種類以上のインクから成るインクセットを有するインクジェット記録装置において、インクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのインク排出量を制御し、インクの排出量を減少させると共に、インクの蒸発による色味変化を回復させることが可能であるインクジェット記録装置のメンテナンス方法を提供すること。【構成】少なくとも２種類以上のインクから成るインクセット及び２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置のメンテナンス方法として、該メンテナンス方法がインクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのインク排出量を異ならせる排出手段を含むことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類以上のインクから成るインクセット及び２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置のメンテナンス方法であって、該メンテナンス方法がインクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのインク排出量を異ならせる排出手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【請求項２】
前記インクの蒸発による色味変化の小さいインクと大きいインクの色味変化の比が、１：１．５〜１：２０の範囲であるようなインクセットを用いることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【請求項３】
前記インクの排出量が、蒸発による色味変化の小さいインクより大きいインクが多いことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【請求項４】
前記排出方法が吐出によるものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【請求項５】
前記排出方法が、吸引によるものであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインクジェット記録装置のメンテナンス方法。
【請求項６】
少なくとも２種類以上のインクから成るインクセット及び２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置であって、インクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのインク排出量を異ならせる排出手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクの蒸発による色味変化の小さいインクと大きいインクの色味変化の比が１：１．５〜１：２０の範囲であるようなインクセットを用いることを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記インクの排出量が、蒸発による色味変化の小さいインクより大きいインクが多いことを特徴とする請求項６又は７記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記排出方法が、吐出によるものであることを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記排出方法が、吸引によるものであることを特徴とする請求項６〜９の何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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置のメンテナンス方法及びそれを用いたインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、紙、プラスチックシート、布、物品等を包含する記録保持体（以下、代表的に「紙」と称する）に対してインク、機能性液体等（以下、代表的に「インク」と称する）を吐出することにより文字、記号、画像等（以下、代表的に「画像」と称する）の記録、印刷等（以下、代表的に「記録」と称する）を行うインクジェットヘッドや、該インクジェットヘッドに対して供給されるインクを貯溜するためのインク貯溜部を含むインクジェットペンが装着されるインクジェット記録装置に関する。
【０００３】
又、本発明は、インクジェット記録装置の操作メンテナンス方法及びそれを用いたインクジェット記録装置に関するものでもある。
【０００４】
本発明において言うインクジェットペンは、インクジェットヘッドとインク貯溜部とを一体としたカートリッジ形態も、それらを互いに別体として取り外し可能に組み合わせた形態も、共に包含するものを意味する。
【０００５】
このインクジェットペンは、装置本体側のキャリッジ等の搭載手段に対して着脱自在である。又、本発明において言うインクジェット記録装置は、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の出力端末として一体的に又は別体として設けられるものの他、情報読取機器等と組み合わされた複写装置、情報送受信機能を有するファクシミリ装置、布への捺染を行う機械等の種々の形態を包含するものを意味する。
【０００６】
このようなインクジェット記録装置では、一般に装置が長時間使用されないでいた場合等に、ノズル（以下、「吐出口」とも称す）のインクの水分や他の揮発成分が蒸発する等してインクが濃縮され、その結果、印字時の色味が変化してしまうことがある。
【０００７】
ここで言う色味変化とは、ＯＤ（光学濃度）又は明度（Ｌ＊）、色度（ａ＊ｂ＊）の少なくとも１つが変化することを意味する。色味変化は、測色機を用い数値化することもできる。又、印刷した画像やパッチ等を見比べることでも認識することができる。
【０００８】
このような濃縮されたインクを排出させるために、インクジェット記録装置には何らかの排出手段が設けられていることが多い。この排出手段の１つとして、ノズルからインクを吸引しインクタンク側から新しいインクをヘッドの方へ供給するための吸引機構を挙げることができる。このような吸引機構を構成する代表的な例として、シリンダとピストンとの相対移動を利用して圧力変化を発生するシリンダポンプや、チューブをしごくことによって圧力変化を発生するチューブポンプ等を挙げることができる。
【０００９】
又、一定時間毎に記録動作に先立って全ての吐出口よりインクを吐出する所謂予備吐出を行うものがある。ここで言う予備吐出とは、画像情報とは関係なくなされる吐出のことである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、少なくとも２種類以上のインクから成るインクセット及び２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置では、前記インクの蒸発による色味変化に応じて、色味変化の回復に必要とされるインク排出量が異なる。上記従来例では、チップでは、インクの蒸発による色味変化に応じて吸引量を最適化していないために、インクの排出量が必要な排出量に比べて過多となりインクを浪費する場合や、インクの排出量が必要な排出量に比べて少なく、色味変化の回復が不十分な場合があった。ここで言うチップとは、インクジェットヘッドの内、ヘッドを構成している１色のことである。即ち、通常プリンターは、イエローチップ・マゼンタチップ・シアンチップ・ブラックチップから構成されるヘッドを用いている。
【００１１】
本発明は、少なくとも２種類以上のインクから成るインクセットを有するインクジェット記録装置において、インクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのインク排出量を制御し、インクの排出量を減少させると共に、インクの蒸発による色味変化を回復させることが可能であるインクジェット記録装置のメンテナンス方法及びそれを用い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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも２種類以上のインクから成るインクセット及び２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置のメンテナンス方法として、該メンテナンス方法がインクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのインク排出量を異ならせる排出手段を含むことを特徴とする。
【００１３】
又、本発明は、少なくとも２種類以上のインクから成るインクセット及び２チップ以上を有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、インクの蒸発による色味変化に応じてチップごとのインク排出量を異ならせる排出手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００１５】
＜インクジェット記録装置のメンテナンス方法＞
インクジェット記録装置では、一般に装置が長時間使用されずにいた場合等に、ノズル（以下、「吐出口」とも称す）近傍又はヘッド内のインクの水分や他の揮発成分が蒸発する等して、インクが濃縮され、その結果、印字時の色味が変化してしまうことがある。
【００１６】
このような濃縮されたインクを排出し、色味変化を回復させるために、インクジェット記録装置には何らかの排出手段が設けられていることが多い。そのような排出手段の１つとして、ノズルからインクを吸引しインクタンク側から新しいインクをヘッドの方へ供給するための吸引機構を挙げることができる。
【００１７】
そのような排出手段の１つとして、一定時間毎に記録動作に先立って全ての吐出口よりインクを複数回吐出する所謂予備吐出を行うものがある。又、記録ヘッドのフェイス面をキャッピングするとともに、プリンタ内に予め設けられたポンプによりキャップ内を減圧しノズルからインクを引き出す吸引回復の手法が広く用いられている。
【００１８】
この吸引回復に用いられるポンプとして、ピストンポンプとチューブポンプ等を挙げることができる。ピストンポンプは、図１に示すように、ピストンポンプのピストンを移動させることによってキャップに連通される減圧室１０を減圧し、この状態で減圧室１０とキャップ内を連通させ、インクを吸引するものである。チューブポンプによる手法では、図２に示すように、コロ１１によって扱かれたチューブ１２の復元力を利用してキャップ内に負圧を発生させ、インクを吸引するものである。
【００１９】
本発明の特徴は、チップごとのインク排出量をインクの蒸発による色味変化に応じて制御することにある。例を挙げると、色味変化の大きいインクの排出量は多く、色味変化の小さいインクの排出量は少なくすることである。
【００２０】
以下に、好ましい発明態様を挙げる。
【００２１】
（１）チップごとの予備吐発数を変える。即ち、蒸発による色味変化の大きいインクが充填されたチップの予備吐発数を、蒸発による色味変化の小さいインクが充填されたチップの予備吐発数より多くする。
【００２２】
（２）チップごとの吸引量を変える。即ち、蒸発による色味変化の大きいインクが充填されたチップの吸引量を、蒸発による色味変化の小さいインクが充填されたチップの吸引量より多くする。
【００２３】
このチップごとの吸引量を変える方法として、ポンプの種類ごとに具体例を以下に挙げる。チューブポンプ
１）ポンプの回転数を変える。
【００２４】
２）ポンプの回転速度を変える。
【００２５】
３）ポンプの１回転当たりの吸引量を変える。
【００２６】
ピストンポンプ
１）ピストンの移動回数を変える。
【００２７】
２）ピストンの移動速度を変える。
【００２８】
３）ピストンの一回当たりの吸引量を変える。
等がある。
【００２９】
勿論、上記具体例に限ったものではなく、チップごとのインクの排出量を変える限りにおいては、どのような方法でも構わない。
【００３０】
更に、本発明は、従来チップごとの吸引量が実質的に等しいインクジェット記録装置の場合、特に有効である。即ち、実質的にノズル口径およびノズル数が等しい複数のチップを有するヘッドを搭載するインクジェット記録装置において特に有効である。
【００３１】
ここで言う実質とは、製造する際のばらつき等は本発明の範疇であることを意味している。例えば、実質的にノズル口径が等しいという表現には、ノズルを製造する際のばらつきによるノズル口径の違いは、本発明の範疇であることを意味している。
【００３２】
本発明は、インクの蒸発による色味変化の小さいインクと大きいインクの色味変化の比が、或る程度大きいものの場合に特に有効である。即ち、インクの蒸発による色味変化の小さいインクと大きいインクの色味変化の比が１：１．５〜１：２０の範囲であるようなインクセットの場合、特に有効である。
【００３３】
又、色材濃度の高いインクと色材濃度の低いインクでは、インクが蒸発した時の色味変化が色材濃度の低いインクの方が顕著である場合が多い。このようなインクセットの場合、インクごとのインク排出量を制御することは特に有効である。即ち、色材濃度の低いインクのインク排出量を多く、色材濃度の高いインクのインク排出量を少なく制御すると、少ないインク排出量で色味変化を回復させることが可能である。
【００３４】
ヘッドの構造によってもインクの蒸発による色味変化の回復に必要なインク排出量は異なってくる。このようなヘッド構造に合わせて、インク排出量を制御することも本発明の範疇に属する。
【００３５】
勿論、上記は本発明の例であり、インク排出の際の排出量をインクの蒸発による色味変化に応じて制御する限りにおいては、どのような方法でも構わない。
【００３６】
＜インク＞
次に、本発明に好適に用いられるインクについて説明する。
【００３７】
本発明に用いられるインクセットの着色剤としては、下記に挙げるような公知の染料や顔料を用いることができる。インク中に含有させる着色剤の含有量としては、インク全重量に対して、０．１〜１５重量％、特には１〜１０重量％の範囲とすることが好ましい。
【００３８】
インク中に含有させる染料としては、例えば、酸性染料、反応染料、直接染料、食用染料等を用いることができる。これらのアニオン性染料としては既存のものでも、新規に合成したものでも良く、画像を形成した場合に、適度な色調と濃度を有する画像が得られるものであれば大抵のものを用いることができる。又、これらのうちの何れかを混合して用いることも可能である。
【００３９】
下記に、インクに用いることのできるアニオン性染料の具体例について、インクの色調別に例示する。
【００４０】
（イエロー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー：８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、１３２
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー：１、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー：２、３、１７、２５、３７、４２
Ｃ．Ｉ．フードイエロー：３
（レッド用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド：７、１２、１３、１５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４６、５９
Ｃ．Ｉ．フードレッド：８７、９２、９４
（ブルー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１
Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー：４、５、７、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３２、３８、４０、４４、１００
（ブラック用色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック：１７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック：２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６
Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２
カラーインク中に含有させる上述したような着色剤の含有量は、例えば、インクジェット記録に用いる場合には、該インクが優れたインクジェット吐出特性を備え、又、所望の色調や濃度を有するように適宜選択すれば良い。又、インクに含有される水の量は、インク全重量に対して５０〜９５重量％の範囲が好ましい。
【００４１】
更に、カラーインクを調製する際に用いる溶媒又は分散媒としては、例えば、水、或は水と水溶性有機溶媒との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、以下のようなものが使用できる。
【００４２】
例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むポリオール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のような水溶性有機溶媒は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。又、水としては脱イオン水を用いることが望ましい。
【００４３】
又、上記のカラーインクをインクジェット記録方法（例えば、バブルジェット法等）で記録媒体に付着させる場合には、優れたインクジェット吐出特性を有するように、所望の粘度、表面張力を有するように調製しても構わない。
【００４４】
＜インクジェット記録方法＞
次に、本発明に好適に用いることができるインクジェット記録方法について説明する。
【００４５】
図４はインク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図５は図４のＡ−Ｂ線での切断面図である。
【００４６】
ヘッド１３は、インクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１，１７−２、ＨｆＢ２、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される畜熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良い材料で形成される基板２０より成り立っている。
【００４７】
上記ヘッドの電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニスカス２３が突出し、インクがヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。
【００４８】
図６には図４に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。このマルチヘッドはマルチノズル２６を有するガラス板２７と、図４に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。
【００４９】
＜インクジェット記録装置＞
図７にこのヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。
【００５０】
図７において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態を成す。ブレード６１は、記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００５１】
６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動してインク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００５２】
上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われる。又、キャップを介して不図示のポンプによって記録へッドの各インクを吸引して、記録ヘッド本来のインク、或はインクの本来の吐出性能を回復させる回復系ユニットを構成している。
【００５３】
６５は吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６は、ガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラである。
【００５４】
これらの構成により記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するに連れて排紙ローラ５３を配した排紙部へ排紙される。
【００５５】
以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。
【００５６】
尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は、上述したワイピングの時の位置と同一の位置に存在する。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。
【００５７】
上述の記録ヘッド６５のホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッド６５が記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホ−ムポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００５８】
＜インクカートリッジ＞
図８は記録ヘッドにインクを供給する部材、例えば、チュ−ブを介して供給されるインクを収容したカ−トリッジ４５の一例を示す図である。ここで、４０は供給用のインクを収納した収容部、例えば、袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、袋４０中のインクをヘッドに供給可能にする。４４は廃インクを受容する吸収体である。収容部４０としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。このようなカートリッジは、例えば図９に示したようにインクを吐出せしめる記録ヘッド９０１に着脱可能に構成されて成るとともに、該カートリッジ４５を記録ヘッドに装着した状態ではインクが記録ヘッド９０１に供給される様に構成されている。
【００５９】
＜記録ユニット＞
本発明で使用されるインクジェット装置としては、上述の様にヘッドとカ−トリッジとが別体となったものに限らず、それらが一体になったものにも好適に用いられる。前記記録ユニットの中にはインクを収容した収容部である。例えばインクを収容する場合には、インク吸収体を収納し、斯かるインク吸収体中のインクが複数オリフィスを有するヘッド部からインク滴として吐出される構成になっている。
【００６０】
又、吸収体を用いず、収容部が内部にバネ等を仕込んだ袋であるような構造でも良い。
【００６１】
次に、第２の力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の形態として、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料から成る圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図１０に示す。
【００６２】
ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、この振動板８２に接合され、電気信号により変位する圧伝素子８３と、オリフィスプレート８１と、振動板等を指示固定するための基板８４とから構成されている。
【００６３】
図１０において、インク流路８０は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口８５が形成され、振動板８２はステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。
【００６４】
以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与え、歪み応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレートの吐出口８５より吐出して記録を行うように動作する。このような記録ヘッドは図７に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもので差し支えない。
【００６５】
又、本発明に好適に使用できる、吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の記録ヘッドの他の実施態様として、例えば特許第２７８３６４７号公報に記載のように、所謂エッジシュータータイプが挙げられる。
【００６６】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型の何れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応したインク内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介してインクを吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。
【００６７】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。
【００６８】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
【００６９】
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても本発明は有効である。
【００７０】
更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成の何れでも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。
【００７１】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、或は記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【００７２】
又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【００７３】
更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー又は混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００７４】
以上説明した本発明の実施の形態においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、若しくは液体であるもの、或は上述のインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状を成すものであれば良い。
【００７５】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、又はインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、何れにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報或は特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても良い。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００７６】
更に加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体又は別体に設けられるものの他、リーダと組み合せた複写装置、更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であっても良い。
【００７７】
［実施例］
以下、実施例及び比較例を用いて、更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、以下の記載で、「部」「％」と有るものは特に断らない限り、質量基準である。
【００７８】
以下に示す成分を混合し、十分攪拌して溶解した後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧ろ過し、本実施例に用いるインクを調整した。
【００７９】
2004243526.tif 000003
以上のようなインクセットを用いて以下の手順で放置試験を行った。
【００８０】
図１１の本体を用いて放置を行った。図１１において、１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは記録ヘッドカートリッジであり、それぞれから吐出されるインク色は、それぞれ順にＣ（シアン），Ｍ（マゼンダ），  Ｙ（イエロ）に対応している。ヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、それぞれのインクを貯留するインクタンクとこれらインクを吐出するための記録ヘッドとが一体で形成されている。それぞれのインクタンクに上記インクをそれぞれ充填した。ヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、ノズル径及びノズル数が実質的に同じものを用いた。これらヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、押さえ部材１４１によりキャリッジ１１５の上に固定されており、これらはシャフト１２１に沿ってその長手方向に往復動可能となっている。記録ヘッドの吐出口より吐出されたインクは、吐出口と微小間隔をおいて配設されるプラテン１１９に記録面を規制された記録媒体１１８に到達し、記録媒体１１８上に画像を形成する。
【００８１】
記録ヘッドに設けられたインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体（熱エネルギーを発生する）には、ケーブル１１６を介して供給される記録データに応じた吐出信号が印加される。
【００８２】
１１７はキャリッジ１１５をシャフト１２１に沿って往復移動させるためのキャリッジモータ、１２２はモータ１１７の駆動力をキャリッジ１１５に伝達するワイヤである。又、１２０はプラテンローラ１１９を回転駆動するためのフイードモータであり、ギア列を介してプラテンローラ１１９を駆動する。これによりプラテンローラ１１９は記録媒体１１８を装置上方に向けて搬送する。
【００８３】
１０５はヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙの移動路のうち記録のための移動路に隣接する移動路中にその一部が突出して設けられるワイピングブレードである。ブレード１０５は、ヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙの後述されるキャッピング位置への往復移動に伴なって記録ヘッドチップの吐出口が配設される面を相対的に摺動し、この吐出口面に付着したインクやゴミ等を除去する。これにより、吐出口から吐出されるインク滴の吐出方向の偏向や吐出口面に付着したインク乾燥による吐出口の固着等が未然に防止される。
【００８４】
２Ｃ，２Ｍ，２Ｙはヘッドカートリッジ１Ｃ，１Ｍ，１Ｙにそれぞれ対応してこれらカートリッジの移動路端部に沿って設けられるキャップである。キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは、図１１には図示されないそれぞれキャップホルダ２ＣＨ，２ＭＨ，２ＹＨによって保持され、これらキャップホルダは、フィードモータ１２０の駆動力を利用してヘッドカートリッジの移動路に対して進退移動可能に設けられる。尚、この移動機構は図示されていない。
【００８５】
吸引ポンプは、図３に示したようなチューブポンプを用いた。
【００８６】
キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの材質は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）である。キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは、キャッピング時にはキャップホルダ２ＣＨ，２ＭＨ，２ＹＨが記録ヘッド側に移動することにより吐出口面を押圧する。これによってキャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは吐出口近傍の空間を適切に密閉する。
【００８７】
キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの凹部はチューブを介して廃インク吸収体３３と連通し、この間にチューブポンプ３２が接続する。チューブポンプ３２は、モータ（不図示）によって回転するガイドローラ、これの一部に設けられた加圧コロ３１及びチューブの位置を規制するためのチューブガイド３４とを備える。ガイドローラ３０の図中反時計方向の回転に伴って加圧コロ３１はチューブの位置を順次変えながら押圧し、これにより、キャップ２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの凹部における負圧が形成され、又、吸引されたインクが廃インク吸収体方向へ搬送される。
【００８８】
又、キャップには大気連通弁（不図示）がついてあり、キャップごとに吸引を切り替えられるようにした。又、吸引量は、チューブポンプの回転数を変えることで制御した。
【００８９】
上記本体を用い、ＣＡＮＯＮ社製    高品位専用紙ＨＲ−１０１に１．５ｃｍ×１．５ｃｍのＣｙａｎ・Ｍａｇｅｎｔａ・Ｙｅｌｌｏｗをそれぞれ２０％のプロセスブラックのパッチを印刷し、ＭＩＮＯＲＴＡ  社製    ＣＭ−２０２２分光側色計で測色し、初期の色味とした。
【００９０】
ヘッドを図１１の本体を用いてキャッピングし、３０℃／１０％の環境に１ヶ月間、放置した。
【００９１】
その後、所定のメンテナンスを行い放置前と同様にパッチを印字し、ＣＭ−２０２２分光測色計で測色した後、放置前後での色味変化を算出した。印字サンプルを並べ、明視３０ｃｍで観察した。
【００９２】
又、メンテナンスをしないでパッチを印刷し、明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、放置前に比べプロセスブラックのパッチが濃くなっていた。この時の色味変化（ΔＥ）を基準とした。
【００９３】
＜実施例１＞
Ｙｅｌｌｏｗを３、Ｍａｇｅｎｔａを１、Ｃｙａｎを２の割合でそれぞれ吸引後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の約２割であった。明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、色味変化は殆ど気にならなかった。この時の合計排出量は０．６ｇであった。
【００９４】
＜実施例２＞
Ｙｅｌｌｏｗを３、Ｍａｇｅｎｔａを１、Ｃｙａｎを２の割合でキャップ上に吐出後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の約２割であった。明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、色味変化は殆ど気にならなかった。この時の合計排出量は０．６ｇであった。
【００９５】
［比較例１］
全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の７割であった。明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、プロセスブラックがグリーンになっていた。この時の合計排出量は０．３ｇだった。
【００９６】
［比較例２］
全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の５割であった。明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、プロセスブラックがややイエローになっていた。この時の合計排出量は、０．６ｇだった。
【００９７】
［比較例３］
全色同じ割合で吸引した後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の２割であった。明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、色味変化は殆ど気にならなかった。この時の合計排出量は０．９ｇだった。
【００９８】
［比較例４］
全色同じ割合でキャップ上に吐出後、プロセスブラックのパッチを印刷したところ、ΔＥは基準の２割であった。明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、色味変化は殆ど気にならなかった。この時の合計排出量は０．９ｇだった。
【００９９】
以上のように、インクの蒸発による色味変化に応じて、チップごとのインク排出量を異ならせることで、少ない排出量で蒸発時のインクの色味変化を回復させることが可能である。
【０１００】
次に、以下のようなインクを前記と同様の方法で調合した。
【０１０１】
2004243526.tif 000004
以上のようなＣｙａｎインク２、Ｃｙａｎインク３を用いて以下の手順で放置試験を行った。
【０１０２】
図１１の本体のＣｙａｎ位置にＣｙａｎインク２、Ｍａｇｅｎｔａ位置にＣｙａｎインク３を詰め、Ｙｅｌｌｏｗ位置にはインクを詰めずに、ＣＡＮＯＮ社製高品位専用紙ＨＲ−１０１に各色１．５ｃｍ×１．５ｃｍの５０％パッチを印刷し、初期の色味とした。
【０１０３】
ヘッドを図１１の本体を用いて、キャッピングし、３０℃／１０％の環境に１ヶ月間放置した。
【０１０４】
その後、所定のメンテナンスを行い放置前と同様にパッチを印字し、ＣＭ−２０２２分光測色計で測色した後、放置前後での色味変化を算出した。印字サンプルを並べ、明視３０ｃｍで観察した。
【０１０５】
先ず、メンテナンスをしないでパッチを印刷し、明視３０ｃｍでパッチを比べたところ、Ｃｙａｎインク２、Ｃｙａｎインク３両方のパッチが初期に比べて濃く変色していた。
【０１０６】
＜実施例３＞
Ｃｙａｎインク２を１、Ｃｙａｎインク３を３の割合でそれぞれ吸引後、各色のパッチを印刷した。明視３０ｃｍでパッチを見比べたところ、色味変化は殆ど気にならなかった。この時の合計排出量は０．４ｇであった。
【０１０７】
［比較例５］
Ｃｙａｎインク２とＣｙａｎインク３を同じ割合でそれぞれ吸引後、各色のパッチを印刷した。明視３０ｃｍでパッチを見比べたところ、Ｃｙａｎインク２のパッチの色味変化は殆ど気にならなかったのに対し、Ｃｙａｎインク３のパッチが初期に比べて濃く変色していた。この時の合計排出量は０．４ｇであった。
【０１０８】
以上のように、本発明は色材濃度の異なるインクセットの時にも、少ない排出量で蒸発時のインクの色味変化を回復させることが可能である。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも２種類以上のインクから成るインクセットを有するインクジェット記録装置であり、且つ、前記インクの蒸発による色味変化の大きさが異なるインクセットを用いるインクジェット記録装置において、インク排出の際の排出量を制御し、インクの排出量を減少させると共に、インクの蒸発による色味変化を回復することが可能であるインクジェット記録装置のメンテナンス方法及びそれを用いたインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストンポンプの原理を模式的に示した図である
【図２】チューブポンプの原理を模式的に示した図である。
【図３】キャップ及びチューブポンプの詳細を示す模式的平面図である。
【図４】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す縦断面図である。
【図５】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す横断面図である。
【図６】図４に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図７】インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図８】インクカートリッジの一例を示す縦断面図である。
【図９】インクカートリッジが記録ヘッドに装着された状態を示す概略平面図である。
【図１０】インクジェット記録ヘッドの別の構成例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の実施例に関するインクジェット記録装置の模式的斜視図である。
【符号の説明】
１０        減圧室
１１        コロ
１２        チューブ
１３        ヘッド
１４        インク溝
１５        発熱ヘッド
１６        保護膜
１７−１，１７−２    電極
１８        発熱抵抗体層
１９        蓄熱層
２０        基板
２１        インク
２２        吐出オリフィス（微細孔）
２３        メニスカス
２４        インク小滴
２５        被記録材
２６        マルチ溝
２７        ガラス板
２８        発熱ヘッド
３０        ガイドローラ
３１        加圧コロ
３２        チューブポンプ
３３        キャッピング位置センサー
３４        チューブガイド
３５        チューブ
３６        廃インク吸収体
４０        収容部
４２        ゴム栓
４４        廃インク吸収体
４５        カートリッジ
５１        給紙部
５２        紙送りローラ
５３        排紙ローラ
６１        ブレード
６２        キャップ
６３        インク吸収体
６４        吐出回復部
６５        記録ヘッド
６６        キャリッジ
６７        ガイド軸
６８        モータ
６９        ベルト
８０        インク流路
８１        オリフィスプレート
８２        振動板
８３        圧電素子
８４        基板
８５        吐出口
１０５      ワイピングブレード
１１５      キャリッジ
１１６      ケーブル
１１７      キャリッジモータ
１１８      記録媒体
１１９      プラテン
１２０      フィードモータ
１２１      シャフト
１２２      ワイヤ
１４１      押さえ部材
９０１      記録ヘッド
１Ｃ        シアンヘッドカートリッジ
１Ｍ        マゼンタヘッドカートリッジ
１Ｙ        イエローヘッドカートリッジ
２Ｃ        シアンキャップ
２Ｍ        マゼンタキャップ
２Ｙ        イエローキャップ
【図１】
2004243526.tif 000005
【図２】
2004243526.tif 000006
【図３】
2004243526.tif 000007
【図４】
2004243526.tif 000008
【図５】
2004243526.tif 000009
【図６】
2004243526.tif 000010
【図７】
2004243526.tif 000011
【図８】
2004243526.tif 000012
【図９】
2004243526.tif 000013
【図１０】
2004243526.tif 000014
【図１１】
2004243526.tif 000015