(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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または印字終了後に所定量のインクの予備吐出を実行する第１の予備吐出動作、および、予備吐出を受けるキャップ内のインクを所定の時点で吸引する吸引動作を伴う第１の印字動作と、少なくとも印字開始前または印字終了後に前記所定量より多いインクの予備吐出を実行する第２の予備吐出動作、および、予備吐出を受けるキャップ内のインクを所定の時点で吸引する吸引動作を伴う第２の印字動作とを用意し、
前記第１および第２の印字動作において印字した累積ドット数、累積印字枚数、累積印字時間のいずれか一つである予め定めた判定用のデータについて前記第１および第２の印字動作を行う範囲を予め順次交互に定めておき、前記判定用のデータがその範囲の境界に達する毎に、前記第１および第２の印字動作を交互に切り換えて実行することを特徴とするインクジェット記録装置の回復系清掃方法。
【請求項２】
前記第１の印字動作を行う前記判定用のデータの範囲を、第２の印字動作を行う前記判定用のデータの範囲よりも広くした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】
前記印字中の予備吐出において、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行うことを特徴とする請求項３記載の回復系清掃方法。
【請求項５】
印字終了後にインクの予備吐出を実行するものとし、前記印字終了後の予備吐出は、予備吐出を受けるキャップ内のインク量が所定量になるまで実行し、その後、前記キャップ内のインクの吸引動作を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回復系清掃方法。
【請求項６】
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、
予め定めた判定用のデータを計測し、この判定用のデータを予め定めた判定基準に基づいて判定する判定手段と、
少なくとも印字開始前または印字終了後に所定量のインクの予備吐出を実行する第１の予備吐出動作、および、予備吐出を受けるキャップ内のインクを所定の時点で吸引する吸引動作を伴う第１の印字動作と、少なくとも印字開始前または印字終了後に前記所定量より多いインクの予備吐出を実行する第２の予備吐出動作、および、予備吐出を受けるキャップ内のインクを所定の時点で吸引する吸引動作を伴う第２の印字動作とを、前記判定手段の判定結果に基づいて切り換えて実行する制御手段とを備え、
前記判定手段は、前記予め定めた判定用のデータとして、前記第１および第２の印字動作の任意の印字動作において印字した累積ドット数、累積印字枚数、累積印字時間のいずれか一つを用い、当該判定用のデータについて前記第１および第２の印字動作を行う範囲を予め順次交互に定めておき、前記判定用のデータがその範囲の境界に達する毎に前記第１の印字動作と第２の印字動作を選択する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記第１の印字動作を行う前記判定用のデータの範囲を、第２の印字動作を行う前記判定用のデータの範囲よりも広くした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】
印字終了後にインクの予備吐出を実行するものとし、前記印字終了後の予備吐出は、予備吐出を受けるキャップ内のインク量が所定量になるまで実行し、その後、前記キャップ内のインクの吸引動作を行う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、インクを常に正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】
本発明によるインクジェット記録装置の回復系清掃方法は、ノズルからインク滴を吐出して記録紙に記録を行う回復系清掃方法であって、少なくとも印字開始前および印字終了後にそれぞれ所定量のインクの予備吐出を実行する第１の印字動作と、少なくとも印字開始前および印字終了後にそれぞれ前記所定量より多いインクの予備吐出を実行する第２の印字動作とを、予め定めた判定基準に基づいて切り換えて実行することを特徴とする。
【００１３】
このように、従来の回復ユニットの構成を大幅に変更することなく、所定の判断基準にしたがって、インクの予備吐出量の異なる第１の印字動作と、第２の印字動作を切り換えて実行することにより、少なくとも印字前および印字終了時にインク流路にある程度の量のインクを定期的に流すことになる。これによって、回復系各部における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に流すことによって、長期保存によって発生した固着インクも解消することが出来る。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。
【００１４】
前記判定条件は、前記第１および第２の印字動作において印字した累積ドット数、印字枚数、印字時間等を採用することができる。
【００１５】
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てもよい。その際、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、キャップ内のインクの吸引動作を行うことが望ましい。これにより、キャップからのインクのあふれを防止するとともに、さらに効果的に回復系各部におけるインクの固着を防止することができる。
【００１６】
前記印字終了後の予備吐出は、予備吐出を受けるキャップ内のインク量がほぼ満杯になるまで実行し、その後、キャップ内のインクの吸引動作を行うようにしてもよい。これにより、インク流路内で再溶解したインクを効果的に洗い流すことができる。
【００１７】
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、予め定めた判定用のデータを計測し、この判定用のデータを予め定めた判定基準に基づいて判定する判定手段と、少なくとも印字開始前および印字終了後にそれぞれ所定量のインクの予備吐出を実行する第１の印字動作と、少なくとも印字開始前および印字終了後にそれぞれ前記所定量より多いインクの予備吐出を実行する第２の印字動作とを、前記判定手段の判定結果に基づいて切り換えて実行する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
【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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、搬送モータ（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。
【００２４】
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、所定の回復動作を行う。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
図４は、本実施の形態に係るインクジェットプロッタの通常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発だけ実行する（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行い（Ｓ４）、ワイピング後の予備吐出を再度Ｔ２発分実行する（Ｓ５）。このとき、ＴｔをＴ２だけ増加させる。
【００３０】
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発分の予備吐出を実行する（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。
【００３１】
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上に予備吐を実行する（Ｓ１７）。そこで、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。
【００３２】
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。
【００３３】
図５は、本実施の形態に係るインクジェットプロッタの回復系清掃動作時のフローチャートを表す。ステップＳ２１〜３９の動作は、基本的には図４のステップＳ１〜Ｓ１９と同様である。異なる点は、予備吐数Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をそれぞれＹ１，Ｙ２，Ｙ３に増やす（２〜２０倍）ことによって、キャップ内のインクの乾燥を防止するとともに、印字中に吸引ポンプを作動させる機会を増加させた点である。これによって、図４の通常の印字動作では洗い流せないような回復系各部のインクも洗い流すことが可能となる。
【００３４】
図４に示した第１の印字動作（通常印字動作）と、図５に示した第２の印字動作（回復系洗浄動作）は、予め定めた条件で切り換えて実行することができる。予め定めた条件としては、以下のようなものが挙げられる。
【００３５】
第１は、図６に示すように、ドットカウントに応じて第１と第２の印字動作を交互に切り換えるものである。そのために、ドットカウントを計数する手段を備える。この例では、第１の印字動作を行うドットカウントの範囲を、第２の印字動作を行うドットカウントの範囲よりも広くしている。これによって、通常時の廃インク量を減らすことができる。
【００３６】
第２は、図７に示すように、印字枚数に応じて第１と第２の印字動作を交互に切り換えるものである。そのために、累積した印字枚数を計数する手段を備える。この例でも、第１の印字動作を行う印字枚数の範囲を、第２の印字動作を行う印字枚数の範囲よりも広くしている。
【００３７】
第３は、図８に示すように、印字時間（ｈ）に応じて第１と第２の印字動作を交互に切り換えるものである。そのために、累積した印字時間を計数する手段を備える。この例でも、第１の印字動作を行う印字時間の範囲を、第２の印字動作を行う印字時間の範囲よりも広くしている。
【００３８】
図９に、第１と第２の印字動作の切り換えを行う処理のフローチャートを示す。この処理は、印字動作毎に実行される。その時点の累積した印字ドット数、印字枚数、印字時間のような判定用データに基づいて、第１の印字動作か第２の印字動作を実行すべきかを判定する（Ｓ４１）。前者であれば（Ｓ４２，Ｙｅｓ）、第１の印字動作を選択し（Ｓ４３）、後者であれば第２の印字動作を選択する（Ｓ４４）。
【００３９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、種々の変形、変更が可能である。例えば、予備吐出発数や秒数などはあくまで説明用の例示であり、本発明はそれらの具体的な数値に限定されるものではない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、インクジェット記録装置において、吐出ドット数、印字枚数、印字時間等の所定の判定基準に基づいて、通常の予備吐出を実行する第１の印字動作と、予備吐出量の多い第２の印字動作とを切り換えて実行することによって、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。
【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】本実施の形態に係るインクジェットプロッタの通常印字動作のフローチャートである。
【図５】本実施の形態に係るインクジェットプロッタの回復系清掃動作時のフローチャートである。
【図６】本実施の形態における、ドットカウントに応じて第１と第２の印字動作を交互に切り換える場合の判定基準の説明図である。
【図７】本実施の形態における、印字枚数に応じて第１と第２の印字動作を交互に切り換える場合の判定基準の説明図である。
【図８】本実施の形態における、印字時間（ｈ）に応じて第１と第２の印字動作を交互に切り換える場合の判定基準の説明図である。
【図９】本実施の形態における、第１と第２の印字動作の切り換えを行う処理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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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