(57)【要約】【課題】  インクの粘性等の状態に拘わらず最適な動作を行って記録ヘッドのインク吐出を回復することができる回復装置及びその方法を提供する。【解決手段】  記録ヘッド１をキャップ９と対向させる位置にキャリッジ２が移動し（Ｓ１）、キャップ９がノズルを覆う（Ｓ２）。そして、吸引動作のための１つのプログラム「シーケンス１」を読み出し、ポンプ１０を所定の回転速度で所定の時間だけ駆動し、ノズルからインクを吸引し排出する（Ｓ３）。このときのインク流の流量を測定し（Ｓ４）、予め設定された設定値と比較する（Ｓ５）。測定値が設定値と同等あるいはそれ以上のときは、吸引動作を終了する。測定値が設定値未満のときは、さらに他の吸引動作のためのプログラム「シーケンス１、２，３・・・」を選択し（Ｓ６）、実行して（Ｓ７）、最適な吸引動作を完了する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出して記録するインクジェット記録装置の記録ヘッドのノズルからインクを排出してその記録ヘッドのインク吐出を回復する回復装置において、
前記記録ヘッドのノズルからインクを排出するためのインクの流れを生成するインク流生成手段と、
前記インク流生成手段により生成したインク流の流量を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定した流量にもとづいて前記インク流生成手段の動作を制御する制御手段と
を備える回復装置。
【請求項２】
インク供給源から柔軟なチューブを介して前記記録ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置に用いられる請求項１に記載の回復装置。
【請求項３】
前記制御手段は、第１のシーケンスで前記インク流生成手段を駆動し、その駆動により生じたインク流の流量を前記測定手段が測定した結果にもとづいて、前記インク流生成手段の動作を制御する請求項１に記載の回復装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１のシーケンスでの前記結果にもとづいて、前記インク流生成手段にさらに第２のシーケンスで前記インク流の生成をさせ、あるいはそれを停止させる制御を選択的に行う請求項３に記載のインクジェット記録装置の回復装置。
【請求項５】
前記第２のシーケンスは、前記第１のシーケンスに対し、前記インク流の流速またはそのインク流の生成時間のいずれかまたは双方を異にする請求項４に記載のインクジェット記録装置の回復装置。
【請求項６】
前記測定手段は、インク供給源と前記記録ヘッドとの間のインク流の流量を測定する請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置の回復装置。
【請求項７】
前記インク流生成手段は、前記記録ヘッドのノズル形成面に密着するキャップと、そのキャップを介して前記記録ヘッドのノズルからインクを吸引するポンプとを備える請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置の回復装置。
【請求項８】
前記ポンプは、回転速度可変のモータによって駆動される請求項７に記載のインクジェット記録装置の回復装置。
【請求項９】
インクを吐出して記録する記録ヘッドのノズルからインクを排出して記録ヘッドのインク吐出を回復する回復方法において、
前記記録ヘッドのノズルからインクを排出するためのインクの流れをインク流生成手段により生成し、  そのインク流の流量を測定して、その測定した流量にもとづいて前記インク流生成手段の動作を制御するインクジェット記録装置の回復方法。
【請求項１０】
前記インク流生成手段により第１のシーケンスでインク流を生成し、そのインク流の流量にもとづいて、前記インク流生成手段にさらに第２のシーケンスでインク流の生成をさせ、あるいはそれを停止させる制御を選択的に行う請求項９に記載のインクジェット記録装置の回復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出して記録するインクジェット記録装置に関し、特に、記録ヘッドのノズルからインクを排出させてその記録ヘッドのインク吐出を回復する回復装置及びその方法にかかる。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、インク中に発生した気泡や、インクの乾燥によるインクの不吐出を防止するために、記録ヘッドのノズルからインクを強制排出させることが行われる。具体的には、記録ヘッドのノズル形成面にキャップを密着させ、そのキャップを介してポンプにより記録ヘッドのノズルからインクを吸引して排出する方法や、記録ヘッドの上流側からインクに正圧を加えてノズルからインクを排出する方法が知られている。
【０００３】
しかし、インクは温度よって粘性が変化するため、インクを一定の圧力で一定時間だけ排出すると、高温時には粘性が低下して多量に流れ、低温時には粘性が増し流れが少なくなり、一定の回復効果が得られない。特開平８−２６７７８６号公報（特許文献１）には、温度を検出して、インクの吸引時間及び速度を制御することが提案されている。また、特開２０００−１０８３６８号公報（特許文献２）には、上記の温度と、インクジェット記録装置の置かれた気圧とを検出してインクの吸引を制御することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２６７７８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実際の使用状態においては、インクの自然蒸発や、インク中への空気の溶け込み等があって、上記のように温度や気圧に応じた制御をするだけでは、一定の回復効果が得られない。
【０００６】
特に、記録ヘッドをキャリッジに搭載し、静止位置に置いたインクタンクから柔軟なチューブを介して記録ヘッドにインクを供給する形式のインクジェット記録では、チューブが水蒸気や空気を透過するために、時間の経過とともにインクが増粘したり、インク中に気泡が発生しやすい。しかも、インクの粘性変化は、環境条件によってバラバラであるため、温度や時間の管理によっても一定の回復効果を得ることが困難であった。
【０００７】
本発明は、インクの粘性等の状態に拘わらず最適な動作を行って記録ヘッドのインク吐出を回復することができる回復装置及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、インクを吐出して記録するインクジェット記録装置の記録ヘッドのノズルからインクを排出してその記録ヘッドのインク吐出を回復する回復装置であって、前記記録ヘッドのノズルからインクを排出するためのインクの流れを生成するインク流生成手段と、前記インク流生成手段により生成したインク流の流量を測定する測定手段と、前記測定手段により測定した流量にもとづいて前記インク流生成手段の動作を制御する制御手段とを備える。
【０００９】
上記回復装置は、好ましくは、インク供給源から柔軟なチューブを介して前記記録ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置に用いられる。
【００１０】
また好ましくは、前記制御手段は、第１のシーケンスで前記インク流生成手段を駆動し、その駆動により生じたインク流の流量を前記測定手段が測定した結果にもとづいて、前記インク流生成手段の動作を制御するようにしてもよい。さらに、その第１のシーケンスでの前記結果にもとづいて、前記インク流生成手段にさらに第２のシーケンスで前記インク流の生成をさせ、あるいはそれを停止させる制御を選択的に行うようにしてもよい。ここで、第２のシーケンスは、前記第１のシーケンスに対し、前記インク流の流速またはそのインク流の生成時間のいずれかまたは双方を異にするようにしてもよい。
【００１１】
また、前記測定手段は、インク供給源と前記記録ヘッドとの間のインク流の流量を測定するようにしてもよい。さらに、前記インク流生成手段は、前記記録ヘッドのノズル形成面に密着するキャップと、そのキャップを介して前記記録ヘッドのノズルからインクを吸引するポンプとを備えるものであることが好ましい。前記ポンプは、回転速度可変のモータによって駆動されることがさらによい。
【００１２】
また、本発明は、インクを吐出して記録する記録ヘッドのノズルからインクを排出して記録ヘッドのインク吐出を回復する回復方法であって、前記記録ヘッドのノズルからインクを排出するためのインクの流れをインク流生成手段により生成し、  そのインク流の流量を測定して、その測定した流量にもとづいて前記インク流生成手段の動作を制御する。
【００１３】
前記インク流生成手段により第１のシーケンスでインク流を生成し、そのインク流の流量にもとづいて、前記インク流生成手段にさらに第２のシーケンスでインク流の生成をさせ、あるいはそれを停止させる制御を選択的に行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、記録ヘッドのノズルからインクを排出するためのインクの流れを生成し、そのインク流の流量を測定し、測定した流量にもとづいてインク流生成手段の動作を制御するので、インクの粘性等の状態に拘わらず最適な動作を行って記録ヘッドのインク吐出を回復することができる。
【００１５】
そして、この回復装置は、インク供給源から柔軟なチューブを介して記録ヘッドにインクを供給する構成において、チューブが水蒸気や空気を透過し、インクの粘性等の変化が、環境条件によってバラバラであっても、最適な回復動作を行うことができる。
【００１６】
また、インク流生成手段を第１のシーケンスで駆動し、その駆動により生じたインク流の流量を測定し、インク流生成手段の動作を制御することで、第１のシーケンスのみでは回復処理が不足しても、確実にインク吐出を回復することができる。さらにその第１のシーケンスでの前記結果にもとづいて、インク流生成手段にさらに第２のシーケンスでインク流の生成をさせ、あるいはそれを停止させる制御を選択的に行ようにすれば、インクの状態に応じてさらに回復動作を継続し、あるいは短時間に終了することができる。第２のシーケンスを、第１のシーケンスに対し、インク流の流速またはインク流の生成時間のいずれかまたは双方を異ならせることで、最適な動作で回復処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明を実施したインクジェット記録装置の概略の構成図である。
【００１８】
記録ヘッド１は、キャリッジ２に搭載され、記録媒体３と平行にガイド軸４に沿って移動しながら、記録媒体３にインクを吐出して記録を行う。インクは、キャリッジ２外の静止位置に配置されたインクタンク（インク供給源）５から柔軟なチューブ６を介してキャリッジ２上のバッファタンク７に供給され、バッファタンク７から記録ヘッド１に供給される。記録ヘッド１は、特開２００１−２６０３４９号公報に記載された構成と同様に、圧電素子の変形によりインクチャンネル内のインクに吐出圧力を付与し、下面１ａのノズル（図示せず）からインクを下向きに吐出する構成である。ノズルは、下面（ノズル形成面）１ａに列をなして開口している。
【００１９】
回復装置８は、キャリッジ２の移動範囲の一端、すなわち記録媒体３から外れた位置でかつ記録ヘッド１と対向可能な位置に設けられている。回復装置は、キャップ９と、そのキャップ９に接続されたポンプ１０とから構成され、記録ヘッド１がキャップ９と対向する位置に移動したとき、キャップ９が記録ヘッドのノズル形成面１ａに向け上昇して同面に密着し、ポンプ１０の駆動により、キャップ９を介して記録ヘッド１のノズルからインクを吸引し外部に排出することは公知のものと同様である。
【００２０】
ポンプ１０は、公知の各種の構成のものが利用できるが、好適には、図２に示すように、キャップ９に接続された柔軟なチューブ１０ａにローラ１０ｂを圧接させ、モータの回転によりその圧接位置を順次変えながらインクを移送する、いわゆるチューブ式ポンプが利用可能である。
【００２１】
インクタンク５とバッファタンク７との間のチューブ６の途中には、インク流の流量を測定する測定装置１９が挿入されている。測定装置１９には、公知の各種の構成のものが利用できる。
【００２２】
図３は、インクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２３】
インクジェット記録装置の制御系は、１チップ構成のマイクロコンピュータ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３を備えている。マイクロコンピュータ１１には、ユーザが印字の指示などを行うための操作パネル１４，記録媒体の搬送用のモータ５０６を駆動するためのモータ駆動回路１５、キャリッジ移動用のモータ５１０を駆動するためのモータ駆動回路１６、回復装置のポンプ１０の駆動用のモータ５０５を駆動するためのモータ駆動回路１７、キャリッジ５０４の原点位置を検出する原点センサ１８、流量測定装置１９などが接続されている。
【００２４】
記録ヘッド１は駆動回路２１によって駆動され、駆動回路２１は制御回路２２によって制御される。すなわち、駆動回路２１は、制御回路２２の制御にもとづいて、記録ヘッド１の各インクチャンネルに対応する圧電素子に適した駆動信号を生成して圧電素子を駆動する。
【００２５】
マイクロコンピュータ１１とＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，制御回路２２とは、アドレスバス２３およびデータバス２４を介して接続されている。マイクロコンピュータ１１は、ＲＯＭ１２に予め記憶されたプログラムに従い、記録タイミング信号ＴＳおよび制御信号ＲＳを生成し、各信号ＴＳ，ＲＳを制御回路２２へ転送する。
【００２６】
制御回路２２はゲートアレイによって構成され、記録タイミング信号ＴＳおよび制御信号ＲＳに従い、イメージメモリ２５に記憶されている記録データにもとづいて、その記録データを記録媒体に形成するためのデータである転送データＤＡＴＡ，その転送データＤＡＴＡと同期する転送クロックＴＣＫ，ストローブ信号ＳＴＢ，記録クロックＩＣＫを生成し、それら各信号ＤＡＴＡ，ＴＣＫ，ＳＴＢ，ＩＣＫを駆動回路２１へ転送する。また、制御回路２２は、パーソナルコンピュータ２６などの外部機器からセントロニクス・インターフェース２７を介して転送されてくる記録データを、イメージメモリ２５に記憶させる。そして、制御回路２２は、パーソナルコンピュータ２６などからセントロニクス・インターフェース２７を介して転送されてくるセントロニクス・データにもとづいてセントロニクス・データ受信割込信号ＷＳを生成し、その信号ＷＳをマイクロコンピュータ１１へ転送する。なお、各信号ＤＡＴＡ，ＴＣＫ，ＳＴＢ，ＩＣＫは、記録装置本体の制御回路２２とキャリッジ５０４上の駆動回路２１とを接続するハーネスケーブル２８を介して転送される。
【００２７】
ＲＯＭ（記憶装置）１２は、また図４に示すように、回復装置８を制御するための回復プログラムを記憶した領域を有し、その回復プログラムには、後述するように、測定装置１９でインク流量を測定するのためのプログラム「流量測定領域」、その測定した値を予め設定した設定値と比較するプログラム「流量比較領域」、上記測定のための、及びその後継続して吸引を行うためのポンプ１０の動作の複数のプログラム「シーケンス１、２，３・・・」を記憶した領域などを有する。
【００２８】
図５は、上記制御系による回復処置の流れを示すものである。
【００２９】
回復処置の開始を、ユーザがキー操作で指示、あるいは記録装置が所定周期で指示すると、ＲＯＭ１２の回復プログラムにもとづいて、記録ヘッド１をキャップ９と対向させる位置にキャリッジ２が移動し（Ｓ１）、キャップ９が公知の上昇機構により記録ヘッド１に向け上昇してノズルを覆う（Ｓ２）。そして、吸引動作のための１つのプログラム「シーケンス１」を読み出し、ポンプ１０を所定の回転速度で所定の時間だけ駆動し、ノズルからインクを吸引し排出する（Ｓ３）。このときインクタンク５からバッファタンク７へ供給されるインク流の流量を、「流量測定領域」のプログラムにもとづいて測定装置１９で測定する（Ｓ４）。その測定結果を、ＲＡＭ１３に一時的に格納し、「流量比較領域」のプログラムにもとづいてそこに格納された設定値と比較する（Ｓ５）。
【００３０】
予め、インクの粘性が所定の低い状態にあるときに、記録ヘッドのインク吐出を回復するために必要な流量を測定して、その流量を上記設定値としておく。上記測定結果が設定値と同等かそれ以上だったとき、上記吸引により記録ヘッドのインク吐出は回復したものとして、回復処理を終了する。
【００３１】
また、上記測定結果が設定値に満たないとき、インクの粘性が高く、ノズルからインクが十分に排出されない状態であるから、さらに回復処理を継続する。この吸引動作のためのプログラムは、複数種類「シーケンス１，２，３・・・」用意しておき、測定結果の値の大きさに応じて適宜選択して実行できる（Ｓ６、Ｓ７）ことが好ましい。たとえば、測定結果が設定値を超えた量が比較的小さいときは、前記「シーケンス１」と同じ吸引動作を繰り返す。超えた量が大きい場合には、その大きさに応じて、ポンプ駆動用のモータ５０５をシーケンス１よりも高速でかつ長時間回転するシーケンス２，３・・・のうちから選択する。
【００３２】
ポンプ駆動用のモータの制御は、急激な速度変動によるインクの泡立ちを防止するために、緩やかな変化で速度を上昇させたり、短時間ずつ間欠的に回転させるなどの方法を採ることもできる。
【００３３】
以上のように、記録ヘッドのノズルからインクを排出するためのインクの流れを生成し、そのインク流の流量を測定し、測定した流量にもとづいてインク流生成手段の動作を制御するので、インクの粘性等の状態に拘わらず最適な動作を行って記録ヘッドのインク吐出を回復することができる。
【００３４】
そして、インク供給源から柔軟なチューブを介して記録ヘッドにインクを供給する構成において、チューブが水蒸気や空気を透過してインクの粘性等の変化が、環境条件によってバラバラであっても、最適な回復動作を行うことができる。
【００３５】
また、インク流生成手段をまず１つのシーケンスで駆動し、その駆動により生じたインク流の流量を測定し、その結果にもとづいてさらに継続してインク流の生成をさせ、あるいはそれを停止させる制御を選択的に行ようにすることで、インクの状態に応じて最適な回復動作を行うことができ、インクの粘性が低い状態ならば、短時間に終了することができる。
【００３６】
なお、図５のＳ３の吸引動作とＳ７の吸引動作の間では、実質的には休止時間を設けず、連続的に行うことができる。また、実施形態の吸引動作に代えてインクタンク５に圧力を加える等して、インクをノズルから押し出すことで回復処理を行うものにも本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】インクジェット記録装置の概略の構成図である。
【図２】ポンプの一例を示す側面図である。
【図３】インクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ＲＯＭの内部構成を示す説明図である。
【図５】回復処理の流れを説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  記録ヘッド
２  キャリッジ
５  インクタンク
６  チューブ
８  回復装置
９  キャップ
１０  ポンプ
１９  流量測定装置
【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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