(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行うインクジェット記録装置の回復系清掃方法であって、
少なくとも印字開始前に予備吐出を行い、廃インクを収納するキャップ内に前記記録ヘッドのノズルから予備吐出したインクをカウントし、前記カウントした値が予め定めた所定カウント値に達したとき、キャップ内に吐出したインクの吸引動作を実行し、前記カウント値をリセットし、
印字終了後に、キャップ内に吐出したインクの吸引動作を実行する際は、前記カウントしたカウント値と前記予め定めた所定カウント値との差分のインクを前記キャップに連続して吐出し、ついで、前記キャップ内のインクの吸引動作を実行することを特徴とする回復系清掃方法。
【請求項２】
前記吸引動作は、前記記録ヘッドによる印字が終了して前記記録ヘッドをキャップにより封止する前に実行することを特徴とする請求項１記載の回復系清掃方法。
【請求項３】
前記予め定めた所定カウント値は前記キャップがほぼ満杯になる量に相当することを特徴とする請求項１記載の回復系清掃方法。
【請求項４】
前記予備吐出を印字中にも実行し、この印字中の予備吐出は、予め定めた時間の経過毎に、印字を一時中断して実行し、前記カウントしたカウント値が前記予め定めた所定カウント値に達したとき、キャップ内に吐出したインクの吸引動作を実行し、前記カウント値をリセットすることを特徴とする請求項１記載の回復系清掃方法。
【請求項５】
記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行うインクジェット記録装置の回復系清掃方法であって、
キャップから廃インクを吸引する吸引動作は、印字を開始する前に、キャップ内からインクを排出するがインク流路にインクが残存する程度に実行することを特徴とする回復系清掃方法。
【請求項６】
前記キャップから廃インクを吸引する吸引動作は、印字終了後に、キャップより下流のインク流路からインクを排出するまで行うことを特徴とする請求項５記載の回復系清掃方法。
【請求項７】
ノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行う記録ヘッドと、
前記ノズルの乾燥を防止するためのキャップと、
非印字時に前記インクジェット式記録ヘッドを前記キャップに対向させて前記ノズルからインク滴を吐出させて印字不良を解消する予備吐出手段と、
前記キャップに連通し前記キャップ内のインクを吸引するインク吸引手段と、
前記ノズルから前記キャップに吐出したインクをカウントするカウント手段と、
少なくとも印字開始前に予備吐出を行い、廃インクを収納するキャップ内に前記記録ヘッドのノズルから予備吐出したインクをカウントし、前記カウントした値が予め定めた所定カウント値に達したとき、キャップ内に吐出したインクの吸引動作を実行し、前記カウント値をリセットし、印字終了後に、前記キャップ内に吐出したインクの吸引動作を実行する際は、当該吸引動作の前に、前記カウントしたカウント値と予め定めた所定カウント値との差分のインクを前記キャップに連続して吐出し、ついで、前記キャップ内のインクの吸引動作を実行する制御手段と、
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８】
前記予め定めた所定カウント値は前記キャップがほぼ満杯になる量に相当し、印字終了後に、前記キャップがほぼ満杯になるまでインクの予備吐出動作を行った後、前記インク吸引手段により前記キャップ内のインクの吸引動作を実行することを特徴とする請求項７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、記録ヘッドに形成されたノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータやワークステーションなどの出力装置の一種として、インクを吐出して記録紙などの記録媒体に画像を形成するインクジェット方式の記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、通常、インクが吐出するノズルが形成された記録ヘッドと、この記録ヘッドを搭載して所定方向に往復移動するキャリッジと、この所定方向に直交する方向（記録媒体搬送方向）に記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置とを備えている。
【０００３】
記録紙に画像を形成する際は、記録媒体搬送装置で搬送中の記録紙を一時的に停止させ、キャリッジを上記の所定方向に往復動させながら、画像情報を含む画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し、記録紙上の、ノズルの出口（インク吐出口）に向き合う画像形成領域に１バンド分の画像を形成する。その後、記録紙を１バンド分の幅だけ搬送して停止させ、再び、キャリッジを上記所定方向に往復動させながら、画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し、記録紙上の新たな画像形成領域に１バンド分の画像を形成する。このような動作を繰り返すことにより、記録紙に画像全体を形成する。
【０００４】
このようなインクジェット記録装置では、インク（記録液）を記録ヘッドから直接吐出させて記録を行うことから、インクを常に吐出可能な状態に記録ヘッドを維持する必要があり、そのために、他の記録装置には見られない、以下のような種々の特別な動作が必要である。
【０００５】
「吸引」
インク吐出孔であるノズルにインクを供給する供給路や、ノズル近傍のインク溜まり（共通液室）に気体が泡として混入し、その気泡がある程度の大きさになるとノズルヘのインクの供給を妨げインクが吐出されない場合が生じる。その対処法として、共通液室までのインクと気泡をノズル面に負圧をかけて吸引除去する動作が吸引である。また、後述するキャップをヘッドから外した状態で、予備吐出によりキャップに貯まったインクを除去するためにも吸引が行われる。（本発明で説明する吸引は後者の吸引である。）
【０００６】
「ワイピング」
ノズルを配置した面（フェイス面）に付着する、インク吐出の妨げになる物（紙粉，インク等）によってインクが正常に吐出されない場合があり、これを除去するため、ゴムなどの可撓性のブレード部材でフェイス面を拭く動作がワイピングである。また、ワイピングを行う手段はワイパーと呼ばれる。
【０００７】
「予備吐出」
画像形成中に、インク吐出を行うノズルは必ずしも全てではない。従って、吐出が行われないノズルについてはインクの乾燥が進み、吐出不可能となる場合がある。この画像不良を改善するため所定の時間毎に記録紙以外の部分にインクを吐出し、インクの乾燥を防止する動作が予備吐出である。「予備吐」ともいう。
【０００８】
「キャッピング」
非印字時間中に、ノズル内のインクの乾燥を防ぐためキャップでフェイス面を覆う動作がキャッピングである。キャップ内には乾燥を防ぐために、吸引インクがある程度染み込んだ吸収体が入っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、印字中の予備吐は一般的に時間管理で少量ずつ実行するので、比較的長い時間にわたってキャップ内に少量のインクを溜め込むことになる。また、溜め込んだインクを吸引する動作をおこなっても、キャップ内の吸収体内部に十分なインクの層が無い場合は大気を吸引してしまうため、キャップ内にインクが残留する。このような理由から、キャップや吸引ポンプ内のインクが増粘し、キャップや吸引ポンプ、および廃インクタンクに導くインク流路に固着する。
【００１０】
また、吸引ポンプやインク流路等に固着したインクは、吸引動作によってある程度は再溶解し、廃インクタンク内に排出されるが、最終的にインク流路が塞がったり、ポンプの故障を招いたり、キャップ内に吐出したインクがあふれるといったトラブルが発生するおそれがあった。顔料インクなどは耐水性を向上させている場合が多く再溶解しにくいため、この問題は特に顕著となる。
【００１１】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、回復系におけるインク固着を防止し、吸引動作および予備吐動作を良好に行えるようにすることができるインクジェット記録装置およびその回復系清掃方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の回復系清掃方法は、記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行うインクジェット記録装置の回復系清掃方法であって、所定時点に、吐出したインク量が吸引動作を実行する所定量になるまで前記キャップに対して予備吐出動作を実行し、ついで、前記キャップ内のインクの吸引動作を実行することを特徴とすることを特徴とする。
【００１３】
本発明の回復系清掃方法は、他の見地によれば、記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行うインクジェット記録装置の回復系清掃方法であって、
【００１４】
所定時点に、ノズルの乾燥防止のための予備吐出動作時の第１のインク吐出量より多い第２のインク吐出量の予備吐出動作を実行し、ついで、前記キャップ内のインクの吸引動作を実行することを特徴とする。
【００１５】
前記所定時点は、例えば、前記記録ヘッドによる印字が終了して前記記録ヘッドをキャップにより封止する前である。
【００１６】
前記所定時点の予備吐出動作時に、例えば、前記キャップ内のインクがほぼ満杯になるまで前記キャップに予備吐出動作を実行する。
【００１７】
前記所定時点は前記記録ヘッドによる印字を開始する前であってもよい。この場合、好ましくは、前記吸引動作は、インク流路にインクが残存する程度に実行する。
【００１８】
本発明による回復系清掃方法は、さらに他の見地によれば、記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行うインクジェット記録装置の回復系清掃方法であって、前記記録ヘッドによる印字中、予め定めた時間の経過毎に、印字を一時中断して予備吐出動作を実行し、予備吐出を受けるキャップ内のインク量が所定量を超えたとき、前記キャップ内のインクの吸引動作を実行することを特徴とする。
【００１９】
本発明によるインクジェット記録装置は、ノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行う記録ヘッドと、前記ノズルの乾燥を防止するためのキャップと、非印字時に前記インクジェット式記録ヘッドを前記キャップに対向させて前記ノズルからインク滴を吐出させて印字不良を解消する予備吐出手段と、前記キャップに連通するインク吸引手段と、所定時点に、吐出したインク量が吸引動作を実行する所定量になるまで前記キャップに対して予備吐出を実行し、ついで、前記キャップ内のインクの吸引動作を実行する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
この装置において、例えば、印字開始前および／または印字終了後に、前記キャップがほぼ満杯になるまでインクの予備吐出を行った後、前記インク吸引手段により前記キャップ内のインクの吸引動作を実行する。
【００２１】
このような本発明の方法および装置によれば、従来の回復ユニットの構成を大幅に変更することなく、少なくとも印字前、印字終了時にインク流路にある程度の量のインクを流すことによって、回復系各部においてインクの固着を防止する。また、印字前に流したインクが、印字中の時間分だけインク流路内の固着インクを再溶解し、更に再溶解したインクを印字終了時流すことによって、長期保存によって発生した固着インクも解消しうるので良好な出力を長期にわたって保証可能とする。その結果、長期にわたって吸引動作、予備吐動作を良好に行うことが可能となり、良好な画質を保つことが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１を参照して本発明のインクジェット記録装置の一例であるプロッタを説明する。図１は、プロッタの概略の外観構成を示す斜視図である。
【００２４】
プロッタ１０は、矢印Ａ方向に搬送される記録紙１２が載置されるプラテン１４を備えている。このプラテン１４の上方には、プラテン１４に対して平行に２本の走査レール（ガイドレール）１６が掛け渡されている。この走査レール１６にはモータ（図示せず）とベルト１８によって矢印Ｂ，Ｃ方向（矢印Ａ方向に直交する方向）に往復動するキャリッジ２０がスライド軸受け（図示せず）を介して取り付けられている。
【００２５】
キャリッジ２０には、インクを吐出するインク吐出口（ノズルの出口：図示せず）を有する４つの記録ヘッド２２Ｋ（ブラック）、２２Ｃ（シアン）、２２Ｍ（マゼンタ）、２２Ｙ（イエロー）が搭載されている。インク吐出口の前方に、ほぼノズル列幅に相当するバンド幅の画像形成領域が記録紙１２上に想定される。この画像形成領域に対してインク吐出口からインクが吐出され、これにより、この部分に１バンド分の画像が形成される。
【００２６】
キャリッジ２０の移動可能な範囲の一端の、画像形成領域から離れた位置には、ノズルからインクを強制的に吸引し、記録ヘッド２２に形成されたインク供給経路やノズルなどをクリーニングして記録ヘッド２２のインク吐出状態を初期の吐出状態に回復させる回復装置３０が配置されている。回復装置３０は、４つの記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙの各ノズルの出口それぞれを着脱自在に覆うゴム製の４つのキャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙを備えている。各キャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙにはチューブ（図示せず）の一端が接続されており、このチューブの他端は吸引ポンプ（図示せず）に接続されている。４つのキャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙはキャップ台３２に固定されている。
【００２７】
ロール紙などの記録紙１２に画像を形成するに当っては、プラテン１４に記録紙１２を載置し、プラテン１４に形成された開口部から外周面の一部を露出した搬送ローラ２４と、記録紙１２の両端部を上方から押えるピンチローラ２６とによって記録紙１２を挟持しながら、モータ（図示せず）によって搬送ローラ２４を回転させることにより記録紙１２を搬送する。
【００２８】
一方、記録紙１２の上方でキャリッジ２０を矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動させ、ヘッド制御部１３０（図３参照）から各記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙに送信された画像情報を含む画像信号に基づいてノズルからインクを吐出して、記録紙１２のうち、１バンドの画像形成領域に画像を形成する。画像形成動作中、ノズルなどをクリーニングするために、ノズルからインクを吸引することが必要な状態になると、キャリッジ２０を回復装置３０の上方に移動させ、所定の回復動作を実行する。画像形成が終ると、キャリッジ２０に搭載されたカッタ（図示せず）を所定位置まで飛び出させて記録紙１２を所定サイズに裁断する。
【００２９】
図２は、図１内に示した回復装置３０の１つのインク（例えば黒）についてのキャップ３２Ｋおよび対応するポンプ３４の模式図である。キャップ３２Ｋの底面には、インク流路３３ａの一端が接続され、その他端にはポンプ３４が接続されている。さらに、ポンプ３４の底面には他のインク流路３３ｂの一端が接続されている。インク流路３３ｂの他端は、不図示の廃インクタンクに導かれている。
【００３０】
図３は、以上説明したインクジェットプロッタの制御ハードウェアの概略構成を示すブロック図である。ホストコンピュータから転送されてくる画像データは、記録装置の受信バッファ１２１に一旦保持される。逆に、正しくデータが転送されているか否かを確認するデータや記録装置の動作状態を示すデータが記録装置からホストコンピュータに転送される。受信バッファ１２１に保持されているデータは、ＣＰＵ等を有した制御部１２２の管理のもとで、メモリ部１２３に転送され、一時的に記憶される。
【００３１】
駆動制御部１２４は、制御部１２２からの指令によりキャリッジ移動用のキャリッジモータ、被記録材搬送用の搬送モータ等の駆動を制御すると共に、吸引、ワイピング等の回復動作のための駆動部１２５の駆動を制御する。センサ制御部１２６は、環境温度、湿度等を検知する各種センサやスイッチ（ＳＷ）からなるセンサ部１２７から出力される信号を制御部１２２内のＣＰＵに送る。
【００３２】
ヘッド制御部１３０は、制御部１２２の画像処理部２２１からの指令により各記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙの駆動を制御する。また、各記録ヘッドの状態を示す温度情報等を制御部１２２に伝える。
【００３３】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットプロッタの印字動作のフローチャートである。この処理は、各記録ヘッドについて個別に実行される。画像データが入力されると、この動作が開始される。まず、予備吐の個数を計数するための予備吐出カウントをスタートする（Ｓ１）。すなわち、予備吐出カウント値Ｔｔを０とする。次にキャップをヘッドから離し（Ｓ２）、キャップ上で印字前の予備吐出を、予め定めたＴ１発だけ行う（Ｓ３）。このとき、ＴｔをＴ１だけ増加させる。次に印字前のワイピング動作をおこない（Ｓ４）、ワイピング後の予備吐出を再度Ｔ２発分行う（Ｓ５）。このとき、ＴｔをＴ２だけ増加させる。
【００３４】
これらの動作の完了後、印字動作を開始する（Ｓ６）。そこで、時間カウントを開始して（Ｓ７）、以後の印字時間を管理する。所定の印字時間（例えば１０秒）の経過までは（Ｓ８，Ｎｏ）、印字を継続する（Ｓ９）。所定の印字時間経過毎に（Ｓ８，Ｙｅｓ）、ノズル内のインクの乾燥を防止する為に、印字を中止し、キャップ上にヘッドを移動させ、予め定めたＴ３発分の予備吐出を行う（Ｓ１１）。このとき、ＴｔをＴ３だけ増加させる。また、時間カウントをリセットする（Ｓ１２）。ついで、予備吐のカウント値（予備吐計）が予め定めた所定数を超えたら（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、吸引ポンプによる吸引を行う（Ｓ１４）。予め定めた所定数は、例えば、キャップのインクがほぼ満杯になる数であり、ここでは１５００発としている。この吸引後はキャップ内インクが空になるので、Ｔｔを０にリセットする（Ｓ１５）。ステップＳ１３でＴｔが所定数以下であれば、ステップＳ７へ戻って印字を継続する。
【００３５】
印字が終了したら（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、現在の予備吐出カウントＴｔの１５００発に足りない分、すなわち、（１５００−Ｔｔ）を計算する（Ｓ１６）。その後、この計算分だけキャップに対して予備吐を実行する（Ｓ１７）。その後、ポンプでインクの吸引を行うことにより、キャップおよびインク流路をインクで流す（Ｓ１８）。その後、ヘッドにキャップをして（Ｓ１９）、図４の動作が終了する。
【００３６】
このように構成、動作することによって、一枚画像を形成する毎に、キャップ内の残留インクをきれいに排出することが出来るので、インク流路、吸引ポンプ内に増粘インクを溜めることが無く、清浄に保つことが出来る。
【００３７】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るインクジェットプロッタの印字動作のフローチャートである。本体構成は図１〜図３に示したとおりである。図５のＳ２１〜Ｓ４０の動作は、基本的には図４のＳ１〜Ｓ１９と類似しており、その相違点についてのみ説明する。
【００３８】
図５の処理では、印字前にキャップをＯＦＦした後に行う印字前予備吐（Ｓ２３）が図４の処理と量的に異なる。すなわち、本実施の形態では、１５００発の予備吐出を行う（Ｓ２３）。この１５００発はキャップに溜めることが可能な最大インク量である。その後、吸引ポンプ動作を実行する（Ｓ２４）。この吸引ポンプの動作量は、キャップのインクを全量吸引するが、その吸引されたインクの一部（例えばほぼ半分）はインク流路および吸引ポンプ等の回復系各部内にとどまる程度のものとする。このように、乾燥によって増粘しやすい回復系各部に増粘の無いインクをとどめることにより、インク乾燥による固着を防止するとともに、放置された場合の増粘インクにも対処（例えば再溶解）することができる。さらに、印字終了時にこれらのインクを回復系各部からまとめて流し出すことにより、回復系各部を清浄に保つことが可能となる。
【００３９】
上述した第１および第２の実施の形態の印字動作は、各印字動作時および／または所定のタイミング時で実行するようにしてもよい。所定のタイミングとしては、例えば、所定の出力枚数毎、所定の時間毎、ヘッド交換時、インクタンク交換時が挙げられる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置においては、印字終了後に増粘の無いインクをインク流路、吸引ポンプ等の回復系各部に流すことによって、印字中に予備吐により排出されたインクをきれいに流すことができる。或いは印字開始前に増粘の無いインクをインク流路、吸引ポンプ回復系各部に行き渡らせることによって増粘したインクを再溶解させ、印字終了時に流し出すことができる。このことによって、インクが回復系の各部に固着することが無くなり、回復パーツの長寿命化が図れ、ひいては良好な画像が得られる。本発明は、顔料インクを採用したインクジェット記録装置に適用して特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェットプロッタの概略の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１内に示した回復装置の１つのインクについてのキャップおよび対応するポンプの模式図である。
【図３】図１に示したインクジェットプロッタの制御ハードウェアの概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットプロッタの印字動作のフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るインクジェットプロッタの印字動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  プロッタ
２０  キャリッジ
２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ  記録ヘッド
３０  回復装置
３２  キャップ台
３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ  キャップ
【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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