(57)【要約】【課題】インクタンク内での顔料の沈降による記録での濃度差・濃度ムラが生じることの無いインクジェット記録装置を実現すること。【解決手段】インクタンクの形状や容量によって時間や強さを変えて弁手段によって攪拌を行なう。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料を含んだインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドと、インクタンクに貯留されたインクを弁手段を介して前記記録ヘッドへ供給する供給部と、前記弁手段を動作させて前記インクタンク内のインクを攪拌する攪拌動作を行う攪拌部とを備えるインクジェット記録装置において、
前回の攪拌動作からの経過時間、前記インクタンクの形状または容量、インクの種類、インク残量、の内の少なくとも１つの情報に基づいて、前記攪拌部の攪拌動作を決定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記攪拌部の前記攪拌動作は、顔料の均一化が困難な前記インクタンクほど、前記弁手段による攪拌動作時の前記弁手段に対する単位時間当たりの前記インクの出入量を多くする動作か、前記弁手段を長時間動作させる動作、の少なくとも一方であ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】
前記インクタンクから供給される前記インクを一時的に保持するためのサブタンクを備え、該サブタンクの撹拌動作と前記インクタンクの撹拌動作とを同時に実施することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記弁手段は、前記サブタンクと前記記録ヘッドとの間に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インクタンクに該インクタンクの情報を記憶する第１の記憶手段を持ち、前記インクタンクの形状情報が前記第１の記憶手段に記憶されている事を特徴とする請求項１ないし請求項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】
前回の攪拌からの経過時間をタイマーによって計測することを特徴とする請求項１ないし請求項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】
前記インク残量は、記録装置本体または前記インクタンクに該インクタンク内の前記インクの残量を記憶する第２の記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項１ないし請求項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】
前記インクの種類は、記録装置本体または前記インクタンクに該インクタンク内の前記インクの残量を記憶する前記第２の記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７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、インクを吐出する複数の吐出口を備え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搭載されたインクタンクを撹拌することが可能なインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを記録媒体上に吐出して記録を行ういわゆるインクジェット記録装置において、近年耐候性の向上に関する市場要求に応えるべく、顔料インクが用いられる例が多くなった。一方で水中または油中に顔料を分散させた顔料インクにおいては、従来からインクタンク内での顔料の沈降による濃度差・濃度ムラ等が課題とされており、この問題点を改善すべくインクの撹拌方法あるいは記録方法等を含めた改良案が提案、実施されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３１３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、インクタンク内のインク残量またはタイマーの少なくとも一方に応じて撹拌を行うよう構成されている。一方でそれぞれのインク色によりインクの消費量が異なることから、消費量に見合うインク容量を確保するために各色または一部の色で異なるインク容量のタンクを用いる場合がある。また他方キャリッジ上のスペース等の問題から形状の異なるタンクを用いる場合や、容積の異なるインクタンクを用いるケースもある。また同一色かつ同じ装着箇所に装着されるインクタンクであってもその形状やサイズによって撹拌方法を異ならせる必要がある。
【０００５】
よって本発明は、インクタンク内での顔料の沈降による記録での濃度差・濃度ムラが生じることの無い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】
【０００６】
そのため本発明のインクジェット記録装置は、顔料を含んだインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドと、インクタンクに貯留されたインクを弁手段を介して前記記録ヘッドへ供給する供給部と、前記弁手段を動作させて前記インクタンク内のインクを攪拌する攪拌動作を行う攪拌部とを備えるインクジェット記録装置において、前回の攪拌動作からの経過時間、前記インクタンクの形状または容量、インクの種類、インク残量、の内の少なくとも１つの情報に基づいて、前記攪拌部の攪拌動作を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によればインクジェット記録装置は、前回の攪拌からの経過時間、インクタンクの形状、容量、インクの種類、残量、の内の少なくとも１つの情報を基に以下のような動作を行なう。顔料均一化が困難な程度に対応する難度の高いインクタンクほど、弁手段による攪拌時の弁手段に対する単位時間当たりのインクの出入量を多くする。あるいは弁手段を長時間動作させる、の少なくとも一方を実施する。
【０００８】
これによって、インクタンク内での顔料の沈降による記録での濃度差・濃度ムラが生じることの無いインクジェット記録装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置の概略図である。
【図２】インクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】供給チューブ及びインク供給システムを示す模式図である。
【図４】撹拌条件を決定するシーケンスを示したフローチャートである。
【図５】タンク装着箇所に装着可能であり形状を異ならせたインクタンクの図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、インクの攪拌に用いられる弁手段を示した図である。
【図７】選択される撹拌レベルと経過時間を各インクタンクに対応させた表である。
【図８】撹拌動作の例を示した図である。
【図９】タンクユニットの組み合わせの例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
図１は、本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置の概略図である。記録装置本体１は、記録媒体１３の搬送系ユニット（不図示）を含む各種の機構部を備えている。なお、本実施形態におけるインクジェット記録装置は、シリアル型のインクジェット記録装置である。このシリアル型記録装置は、搬送系ユニットによって記録媒体１３を矢印Ｙ方向へと間欠的に搬送すると共に、記録ヘッド３を記録媒体１３の搬送方向である矢印Ｙ方向と直交する方向である矢印Ｘ方向へと移動させながら記録動作を行う。また図１に示す記録装置本体１は、比較的大判の記録媒体（例えばＡ１サイズ）への記録を行えるよう、矢印Ｘ方向におけるサイズを大型化した構成となっている。
【００１１】
記録ヘッド３は、供給されるインクを複数の吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッド（記録部）であり、キャリッジ２に着脱可能に搭載される。このキャリッジ２は、記録ヘッド３と共に矢印Ｘ方向に沿って往復運動する。具体的にはキャリッジ２は、矢印Ｘ方向に沿って配置されたガイド軸５に沿って移動可能に支持されると共に、ガイド軸５と略平行に移動する無端ベルト６に固定されている。無端ベルト６は、キャリッジモータ（ＣＲモータ）の駆動力によって往復運動し、それによってキャリッジ２を矢印Ｘ方向に往復運動させる。
【００１２】
図２は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の記録装置本体１に搭載される制御系（制御手段）の構成を示すブロック図である。主制御部１００は、演算、制御、判別、設定などの処理動作を実行するＣＰＵ１０１と、このＣＰＵ１０１によって実行すべき制御プログラム等を格納するＲＯＭ１０２とを備えている。さらに主制御部１００は、インクの吐出／非吐出を表す２値の記録データを格納するバッファ及びＣＰＵ１０１による処理のワークエリア等として用いられるＲＡＭ１０３と、入出力ポート１０４を備える。
【００１３】
入出力ポート１０４には、搬送ユニットにおける搬送モータ（ＬＦモータ）１１３、キャリッジモータ（ＣＲモータ）１１４、記録ヘッド３、回復処理装置７などの各駆動回路１０５、１０６、１０７、１０８が接続されている。更に入出力ポート１０４には、記録ヘッド３の温度を検出するヘッド温度センサ（ヘッド温度検出手段）１１２やキャリッジ２に固定されたエンコーダセンサ１１０、使用環境である温度と湿度を検知する温湿度センサ１０９等のセンサ類が接続されている。また主制御部１００は、インターフェース回路１１０を介してホストコンピュータ１１５に接続されている。
【００１４】
回復処理カウンタ１１６は、回復処理装置７によって記録ヘッド３から強制的にインクを排出させた場合に、そのインク量をカウントする。また予備吐出カウンタ１１７は、記録開始前や記録終了時、記録中に行われる予備吐出をカウントする。そしてフチ無しインクカウンタ１１８は、フチ無し記録を行う場合に記録媒体領域外に記録されるインクをカウントする。さらに吐出ドットカウンタ１１９は、記録中に吐出するインクをカウントする。
【００１５】
以上の構成を有するインクジェット記録装置によって実行される記録動作を説明する。ホストコンピュータ１１５からインターフェースを介して記録データを受信すると、その記録データはＲＡＭ１０３のバッファに展開される。そして、記録動作が指示されると、搬送ユニット（不図示）が作動し、記録媒体を記録ヘッド３との対向位置へと搬送する。ここで、キャリッジ２はガイド軸５に沿って矢印Ｘ方向（図１参照）へと移動する。キャリッジ２の移動に伴って、記録ヘッド３からはインク滴が吐出され、記録媒体に１バンド分の画像が記録される。この後、搬送ユニットにより、記録媒体はキャリッジ２と直交する矢印Ｙ方向に１バンド分だけ搬送される。以上の動作を繰り返すことにより、記録媒体には所定の画像が形成される。
【００１６】
なおキャリッジ２の位置は、キャリッジ２の移動に伴ってエンコーダセンサ１１１から出力されるパルス信号を主制御部１００でカウントすることにより検出される。すなわち、エンコーダセンサ１１１は、矢印Ｘ方向に沿って配置された不図示のエンコーダフィルムに一定の間隔で形成された検出部を検出することによってパルス信号を主制御部１００へ出力する。主制御部１００はこのパルス信号をカウントすることにより、キャリッジ２の位置を検出する。キャリッジ２のホームポジション及びその他の位置への移動は、エンコーダセンサ１１１からの信号に基づいて行われる。
【００１７】
（インク供給システム）
図３は、記録ヘッド３へインクを供給する供給チューブ及びインク供給システム（供給部）を示す模式図である。柔軟な材料で形成された供給チューブ４は、インク供給システム８に接続されており、矢印Ｘ方向にキャリッジ２を移動させつつ記録ヘッド３にインクを供給することが可能である。このとき供給チューブ４は、キャリッジ２の移動方向に略平行な区間を有するように配置されている。なお図３で示した供給チューブ４の配置は、あくまで一例であってこの限りではない。
【００１８】
また、図３においてインク供給システム８は、記録装置本体１の所定の位置に保持固定されており、メインタンク９、サブタンク１０、中空管１１、バッファ室１２を備えている。ここでは図３の通り、メインタンク９及びサブタンク１０に所定のインクが収容されている状態からのインク供給方法について説明する。
【００１９】
メインタンク９は、記録装置本体１に対して着脱可能に搭載されている。本実施形態におけるインクジェット記録装置では、メインタンク９は、サブタンク１０と比べ大容量のインクを収容可能なように形成されている。また、メインタンク９はサブタンク１０と連通するように中空管１１によって接続されている。この接続の位置はメインタンク９において略下方である。サブタンク１０と接続する一方、バッファ室１２と連通するように細管により接続されており、その接続の位置はメインタンク９において同じく略下方である。
【００２０】
サブタンク１０は、インクタンク９から供給されるインクを一時的に保持するため、記録装置本体１に対して所定の位置に保持固定されている。また、サブタンク１０は、中空管１１でメインタンク９と接続されている。この接続の位置はサブタンク１０において略上方である。メインタンク９と接続する一方、記録ヘッド３と連通するように供給チューブ４によって接続されており、その接続の位置はサブタンク１０において略下方である。中空管１１は、その内部をインクが移動可能となっている。その際、インクに対して流路抵抗が発生するために、必要なインクの量を流せる十分な内径となっていると同時に、中空管１１の開口部においてインクがメニスカスを張るために十分な内径（例えば１ｍｍ）となっている。これらにより、メインタンク９からサブタンク１０に対して重力によって自然にインクが移動することはない構成となっている。
【００２１】
バッファ室１２は、メインタンクと連通するよう中空管１１と同様の細管により接続されている。また、メインタンク９と接続されている一方、大気開放のための連通管が形成されている。これにより、メインタンクの内圧と大気圧のバランスを取っている。更に、メインタンク９から移動してきたインクを収容するための空間を有している。なお、図３ではメインタンク９と接続した細管にインクが満ちており、バッファ室１２にメインタンク９からインクが移動してきていているときの状態を表しているが、それ以外の状態であっても良い。以上の構成によりメインタンク９、サブタンク１０、バッファ室１２および記録ヘッド３が連通している。メインタンク９については、インク容量および形状の異なるインクタンクが装着可能に構成されている。
【００２２】
このインクタンクには、タンク形状情報、内部に貯留するインクの種類や残量等の情報を記憶する記憶手段（第１の記憶手段または第２の記憶手段）を備えている。そしてインクジェット記録装置は、必要に応じてこの記憶手段が記憶している情報を読み出すことが可能に構成されている。なお、インクタンクが備えていることに限定するものではなく、インクジェット記録装置の本体が記憶手段（第２の記憶手段）を備えていてもよい。
【００２３】
図５は、インク容量および形状の異なるインクタンク一例として、同一にタンク装着箇所に装着可能であり、かつ形状を異ならせたインクタンクの図である。これらのタンクではインクを供給するための供給口部分・記憶装置・誤装着防止のフールプルーフ等は共通の部品・寸法で構成されており、同じインクを内包したタンクであれば同じ装着位置に装着可能である。
【００２４】
図４は、本実施形態で用いた撹拌条件を決定するシーケンスを示したフローチャートである。本シーケンスによればステップＳ１において撹拌を実施するタイミングであるかどうかの判定が行われる。一般に撹拌は、長時間放置からの初めての使用であることが想定される電源投入時、記録信号やユーザー操作によるスリープからの復帰などのタイミングで行われるよう判定シーケンスが作成される。ステップＳ１で撹拌実施のタイミングであると判断されるとステップＳ２で撹拌のレベルが選択される。図７は、選択される撹拌レベルと経過時間を各インクタンクに対応させた表である。ステップＳ２での攪拌レベルの選択は図７の表のレベル１〜３の中から選択される。図中で放置された時間が最も短い場合すなわち前回の攪拌からの経過時間が２４０時間未満の場合は撹拌が行われない、２４０時間以上４８０時間未満の場合は、レベル１の撹拌が選択される。同様に４８０時間以上９６０時間未満ではレベル２の撹拌が設定され、９６０時間以上ではレベル３の撹拌が設定される。
【００２５】
次にステップＳ３からステップＳ６までのステップにおいて、選択された撹拌レベルに応じてタンク種類から必要な撹拌動作の確定を行う。まずステップＳ３にて記憶されているタンク選択をリセットし、機種ごとに定められたタンク数Ｎ＋１個の判定を行う。本実施形態では撹拌を実施するインクタンクを複数個まとめてユニット化し、タンクユニットごとに判定を行うよう構成している。したがって図４に示した判定シーケンスを各タンクユニットで実施する。
【００２６】
図９は、このようなタンクユニットの組み合わせの例を示した図である。例えばユニット１にはＹ（Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｐｃ（Ｐｈｏｔｏ  Ｃｙａｎ）、Ｃ（Ｃｙａｎ）のインクタンクが組み合わされている。同様に図中の各ユニット１〜４中のアルファベットは保持されているタンクの色を示している。
【００２７】
図８は、撹拌動作の例を示した図である。例えば図４の選択シーケンスにより、１−Ａが選択された場合には、撹拌モータを３３％のデューティーすなわちフル回転の１／３程度の回転数で弁手段（攪拌部）１４を駆動し撹拌を実施する。その後休止を挟んで再び３３％デューティーで１２０回転の撹拌を実施する。終了後に再度休止を挟み撹拌３０回転を実施し、１５ｓの休止を挟んで終了する。
【００２８】
攪拌動作の選択にあたっては、経過時間や各ユニットにおける色の組み合わせを確認し、インクの種類、インク残量、インクタンクの形状や容量等の情報を基に最適な攪拌動作が選択される。経過時間が長ければ、インク内の顔料の多くは沈降しているため、攪拌を強く行なう必要がある。また、容量が多ければ、攪拌を多く行なう必要がある。ステップＳ４では、まずこのインクタンクの撹拌動作が撹拌Ｃであるかどうかを判別し相当するインクタンクであれば、ステップＳ７で、このインクタンクについては撹拌Ｃと判定し記録する。否であればステップＳ５に移行して、撹拌Ｂを用いるタンクであるかどうかの判別を行い、該当していればステップＳ８でこのインクタンクの撹拌をＢとする。ステップＳ５の判別で否であれば、ステップＳ６で、このインクタンクに必要な撹拌動作はＡであると判断する。ここで本実施形態では各撹拌動作はＡが最も弱く、Ｂ、Ｃとなるごとに強度が上昇している。
【００２９】
その後、ステップＳ９で選択するタンクＮをインクリメントして、選択されたタンクを変更する。その後ステップＳ１０で、すべてのタンクについて攪拌のセットが完了したかを確認して、全てのタンクについて攪拌のセットが完了していれば、ステップＳ１１で攪拌動作の選択を行なう。この選択では、図７の表から攪拌動作が選択される。その後、ステップＳ１２で各タンクの攪拌を実行して、ステップＳ１３で攪拌タイマーをリセットして終了となる。この攪拌タイマーは、攪拌開始からの経過時間を計測している。
【００３０】
図６（ａ）、（ｂ）は、本実施形態におけるインクタンク内のインクの攪拌に用いられる弁手段を示した図である。この弁手段１４は、接続された攪拌モータの駆動によって動作するように構成されており、振動板３２が攪拌モータの回転に伴って上下することで動作する。振動板３２が図６の上方へ移動する場合は、弁手段と接続された管４の開口端からインクが弁手段に流入する。また、振動板３２が図６の下方へ移動する場合は、弁手段と接続された管４の開口端からインクが弁手段から流出する。このように、振動板３２の上下を繰り返し、インクタンク内のインクの流出入が行なわれることで攪拌（顔料均一化）が行われる。攪拌を強く行なう場合には、単位時間当たりの振動板３２の移動量を多くするか、長時間動作を行なうことによって行なわれる。
【００３１】
なお、最初の撹拌動作は図３のサブタンク１０を充填するために行われる。これは、サブタンク１０の部分が空のまま撹拌動作に入ると撹拌効率が低下するためである。
【００３２】
本実施形態では、充填動作と撹拌動作を同じ供給弁機構により行っている。この充填時の弁手段の動作について説明する。充填時も攪拌時と同じように、弁手段１４の振動板３２が上下することで充填が行なわれる。弁手段１４の振動板３２が図６の上方へ移動する場合は、サブタンク１０内のインクが弁手段１４の内部に流入する。また、振動板３２が図６の下方へ移動する場合は、サブタンク１０とメインタンク９との間で中空管１１を介して気液交換が行なわれて、メインタンク９内のインクがサブタンク１０へと移動する。なお、このように振動板３２が図６の上方、下方へと移動する間、記録ヘッド３と弁手段１４とを接続する管４内では、インクの多少の移動は行なわれるものの、記録ヘッド３の吐出口におけるメニスカスが壊れることは無い。このような弁手段１４の動作によって、充填動作が行なわれる。
【００３３】
このように本実施形態の場合、充填動作と撹拌動作を同じ供給弁機構により行っているため、それぞれの充填・撹拌について同じ動作を動作回数を変えて行っている。撹拌とサブタンク供給動作が別々の機構により行われる場合は、最初に充填動作を行い、続いて撹拌動作を行うこととなる。
【００３４】
実際の撹拌実施に際しては、各ユニット個別に判定結果に従って撹拌を実施するよりも、判定結果を集約し、まとめて撹拌動作を実施するほうが効率的である。この際にユニットごとに判定結果に従って個別に撹拌を実施するよう構成しても良いが、各ユニットの判定結果のうち最も撹拌強度の高い（単位時間当たりのインクの出入量が多い）判定結果に合わせて全ユニットを一斉に駆動するよう構成することも可能である。
【００３５】
本実施形態において強度の弱い撹拌を実施する場合、撹拌モータのデューティーを制限しているのは、例えば一律に高い撹拌モータのデューティーを用いると騒音レベルが上昇するためである。従って、必要十分であれば出来るだけ撹拌モータのデューティーは抑えることが望ましい。同じことはモータや撹拌に関与するか同部品についても寿命の観点から撹拌モータのデューティーは出来るだけ抑えることが望ましい。
【００３６】
このように、インクタンク内のインクの顔料均一化が困難な程度に対応する難度の高さ（インクタンクの形状や容量）に応じて時間や強さを変えて弁手段１４によって攪拌を行なう。これによって、インクタンク内での顔料の沈降による記録での濃度差・濃度ムラが生じることの無いインクジェット記録装置を実現することができた。
【００３７】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３８】
インク種類により異なる撹拌強度が必要とされる場合においては、さらに撹拌強度をそれぞれのインク種により異ならせることができる。例えば、図８で示した撹拌シーケンスの例の撹拌動作部分である２番目のモータ動作（１−Ａでは１２０回）を撹拌しにくい色・沈降しやすい色に関しては撹拌しにくさ・沈降しやすさに応じて係数をかけ増加させることもできる。例えば図９においてＢ（ブルー）色の存在するユニット４に関しては１．５倍の回転数を最初から設定しておくことも可能である。また、撹拌シーケンスが攪拌Ｂにより決定された場合（ステップＳ８）にのみ１．５倍するよう設定することも可能である。
【符号の説明】
【００３９】
３  記録ヘッド
９  メインタンク
１０  サブタンク
１４  弁手段
３２  振動板
【図１】
2013184428.tif 000003
【図２】
2013184428.tif 000004
【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】
2013184428.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013184428.tif 000011