(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックインクを吐出しインクを正常に吐出することが可能な限界放置時間が第１の時間であるブラック吐出口と、カラーインクを吐出し前記限界放置時間が前記第１の時間よりも長く、かつ前記第１の時間の整数倍ではない第２の時間であるカラー吐出口と、を有するインクジェットヘッドと、前記ブラック吐出口及び前記カラー吐出口からインクを吸引するための吸引手段と、前記吸引手段を制御する制御手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記制御手段は、前記カラー吐出口の前回の吸引動作からの経過時間が前記第２の時間以上の場合に前記吸引手段に前記カラー吐出口の吸引動作を行わせ、前記ブラック吐出口の前回の吸引動作からの経過時間が前記第１の時間よりも短く、かつ前記第２の時間の１／Ｎ倍（Ｎは２以上の整数）である第３の時間以上の場合に前記吸引手段に前記ブラック吐出口の吸引動作を行わせることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記ブラックインクの色材は顔料であり、前記カラーインクの色材は染料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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出させて画像形成を行うインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インク噴射ノズル（吐出口、吐出部）からインクを噴射させて対向する記録媒体にそのインクを着弾させる方式の記録装置（プリンタ）において、時間の経過に応じてインクノズル内に気泡が徐々に生成し、その気泡により印字不良を起こすことや、時間の経過に応じてインクノズル内のインクが増粘し、その増粘により印字不良を起こすことがあった。このような場合には、外部から強制的にインクを吸引して回復させ、印字を可能とする方法がとられている。また、吸引動作を行うと一度に多量のインクが排出されることから、このようなインクの浪費を抑えるために、吸引回数はできるだけ少なくする必要がある。そのために従来のプリンタでは、プリンタ装置内にタイマを有し、前回の吸引動作からの経過時間を計測して、その経過時間に応じて吸引を行うかどうかの判定を行っている。また、インクの色材として従来染料インクを用いることが多かったが、近年では黒文字の品位をよくするためにブラックインクだけは色材として顔料を用いることも多くなってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら前述の従来例のように、ブラックインクの色材には顔料を用い、その他のインクの色材には染料インクを用いるというような物性の異なるインクを使用する場合において、色材として染料を使用しているカラーインクに比べて、顔料を使用しているブラックインクは固着、増粘し易いにもかかわらず、プリンタ装置内の吸引動作を司るタイマの閾値はブラックとカラーの区別をせず、同一の設定がなされていた。したがって、固着増粘しやすいブラックインクの性状に合わせて閾値の設定がなされていたため、カラーインクはまだ吸引をしなくてもよい状態にあるにもかかわらず吸引排出されることがあり、インクが無駄に浪費されるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の点に着目して成されたもので、インクの浪費を抑制し、同時に回復処理の頻度を抑制可能とするインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、ブラックインクを吐出しインクを正常に吐出することが可能な限界放置時間が第１の時間であるブラック吐出口と、カラーインクを吐出し前記限界放置時間が前記第１の時間よりも長く、かつ前記第１の時間の整数倍ではない第２の時間であるカラー吐出口と、を有するインクジェットヘッドと、前記ブラック吐出口及び前記カラー吐出口からインクを吸引するための吸引手段と、前記吸引手段を制御する制御手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記制御手段は、前記カラー吐出口の前回の吸引動作からの経過時間が前記第２の時間以上の場合に前記吸引手段に前記カラー吐出口の吸引動作を行わせ、前記ブラック吐出口の前回の吸引動作からの経過時間が前記第１の時間よりも短く、かつ前記第２の時間の１／Ｎ倍（Ｎは２以上の整数）である第３の時間以上の場合に前記吸引手段に前記ブラック吐出口の吸引動作を行わせることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係るインクジェットヘッドカートリッジの概略構成を示す外観斜視図、図２は、本発明に係るインクジェット記録装置とインクジェットヘッドカートリッジの概略構成を示す外観斜視図である。
【００１１】
図１において、１０１〜１０４は熱エネルギーにより発生するバブルを使用してインクを記録媒体に吐出する方式のインクジェットヘッドであり、１９０はブラックインクジェットヘッドユニット、１９１はカラーインクジェットヘッドユニットであって、カラーインクジェットヘッド１０２〜１０４を１ユニットしたものである。１０５〜１０８はそれぞれＢｌａｃｋ，Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗのインクタンク、１０９はインクジェットヘッド１０１〜１０４と一体となっているインクジェットヘッドカートリッジで、１０５〜１０８の各インクタンクはそれぞれインクジェットヘッドカートリッジ１０９に脱着可能な構成となっている。また、図２において２０１はインクジェット記録装置本体であり、インクジェットヘッドカートリッジ１０９はインクジェット記録装置本体２０１に脱着可能になっている。
【００１２】
インクジェットヘッド１０１〜１０４に供給されるインクを貯留したインクタンク１０５〜１０８は、インク吸収体と、このインク吸収体を挿入するための容器と、これを封止する蓋部材（いずれも不図示）とで構成されている。このインクタンク１０５〜１０８の内部にはインクが充填されており、インクの吐出に応じて順次インクジェットヘッド１０１〜１０４側にインクを供給している。
【００１３】
図２において、１０９はプラテン２２４上に送られてきた記録媒体の記録面に対向してインク吐出を行うノズル群を備えたインクジェットヘッドカートリッジである。２１６はインクジェットヘッドカートリッジ１０９を保持するキャリッジであり、駆動モータ（不図示）の駆動力を伝達する駆動ベルト２１８の一部と連結し、ガイドシャフト２１９と摺動可能とすることにより、インクジェットヘッド１０１〜１０４の記録紙の全幅に亙る往復移動が可能となる。この往復移動中にインクジェットヘッド１０１〜１０４は受信データに応じた画像を記録媒体上に記録する。この１主走査終了毎に記録媒体は所定量搬送され副走査が行われる。
【００１４】
２２６はヘッド回復装置であり、インクジェットヘッド１０１〜１０４の移動経路の一端、例えば、ホームポジションに配設される。伝達機構を介したモータの駆動力によって、ヘッド回復装置２２６を動作せしめ、インクジェットヘッドユニット１９０と１９１のそれぞれをキャッピングする。このヘッド回復装置２２６のキャップ部２２６Ａによるインクジェットヘッドユニット１９０，１９１へのキャッピング部に関連させて、ヘッド回復装置２２６内に設けた吸引手段（吸引ポンプ）によるインク吸引（吸引回復）を行い、これによりインクを吐出口から強制的に排出させ、吐出口内の増粘インクや気泡を除去する吐出回復処理を行う。また、記録終了時等にキャッピングを施すことにより記録ヘッドが保護される。このような吐出回復処理はインクジェットヘッドカートリッジ１０９の交換後、インクタンク１０５〜１０８の交換後、一定時間以上吸引回復処理が行われないときなどに実施されるものである。
【００１５】
次に、図４のフローチャートを用いて自動吸引動作におけるタイマ制御のシーケンスについて説明する。
【００１６】
記録装置に画像データが送信された時に、吸引チェックが開始される（Ｓ４００）。前回のＢｌａｃｋ吸引動作からの経過時間ｔｋが、或る決められた時間Ｔｋを過ぎているかどうかを判断する（Ｓ４０１）。この時間の値は、ノズルが最も固着しやすい環境条件下において、もしくはノズル内の気泡が最も成長しやすい環境条件下においてインクジェットヘッド１０１の吐出力でインクを正常に吐出させることが可能な限界の放置時間である。時間Ｔｋを過ぎていた場合には吸引回復が必要となり、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２では、前回のＣｏｌｏｒ吸引動作からの経過時間ｔｃが、或る決められた時間Ｔｃを過ぎているかどうかを判断する。この時間の値も、ノズルが最も固着しやすい環境条件下において、もしくはノズル内の気泡が最も成長しやすい環境条件下においてインクジェットヘッド１０２〜１０４の吐出力でインクを正常に吐出させることが可能な限界の放置時間である。時間Ｔｃを過ぎていた場合には吸引動作が必要となりステップＳ４０４に進み、Ｂｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引回復動作のシーケンスを実行し、ステップＳ４０５において、タイマをリセットして上記経過時間ｔｋ、ｔｃをゼロにし（ｔｋ＝０，ｔｃ＝０）、吸引チェックシーケンスを終了する。また、ステップＳ４０２において経過時間ｔｃがＴｃを過ぎていない場合はＢｌａｃｋのみが吸引回復の対象となり、ステップＳ４０６でＢｌａｃｋ単独吸引回復動作のシーケンスを実行し、ステップＳ４０７においてＢｌａｃｋのタイマのみリセットして上記経過時間ｔｋをゼロにし（ｔｋ＝０）、吸引チェックシーケンスを終了する。ステップＳ４０１において経過時間ｔｋがＴｋを超えていない場合はＢｌａｃｋの吸引回復タイミングではないと判断し、ステップＳ４０３において経過時間ｔｃがＴｃを超えていないかを判断し、超えていない場合はそのまま吸引チェックシーケンスを終了する。経過時間ｔｃがＴｃを越えている場合はＣｏｌｏｒのみが吸引回復の対象となり、ステップＳ４０８において、Ｃｏｌｏｒ単独吸引回復動作のシーケンスを実行し、ステップＳ４０９においてＣｏｌｏｒのタイマのみリセットして上記経過時間ｔｃをゼロにして（ｔｃ＝０）、吸引チェックシーケンスを終了する。
【００１７】
図３の（ａ）〜（ｃ）は、ブラックとカラーのタイマ吸引実行タイミングを示す説明図であり、ＢｌａｃｋとＣｏｌｏｒがそれぞれタイマにより吸引回復されるタイミングを示している。
【００１８】
横軸のひとメモリは２４時間を表し、図はタイマによる吸引回復がすべてのカウントアップタイミングで入った場合を示しており、タイマによる吸引回復動作が最も多く実行された場合をあらわしている。（ａ）は、従来のタイマによる吸引回復タイミングを示しており、吸引回復を実行する閾値を１つしか持たずその値を７２時間としているため、３日に１回のペースでＢｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引が入っているのがわかる。ただし、ここで実験結果に基づくＢｌａｃｋの限界放置時間が７２時間、Ｃｏｌｏｒの限界放置時間が１２０時間であったとすると、Ｂｌａｃｋは限界放置時間ちょうどのタイミングでタイマによる吸引回復動作が実行されているが、Ｃｏｌｏｒは必要以上の頻度でタイマによる吸引回復動作が実行されていることになる。
【００１９】
（ｂ）は吸引回復を実行する閾値をＢｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ別々に持った場合であり、実験結果に基づいてＢｌａｃｋの吸引回復を実行する閾値Ｔｋを限界放置時間に基づき７２時間と設定し、Ｃｏｌｏｒの閾値Ｔｃを１２０時間と設定した場合である。（ａ）と比べると、Ｂｌａｃｋの吸引回復回数は変わらないが、Ｃｏｌｏｒの吸引回復の頻度が３／５倍と大幅に減っていることがわかる。このためＣｏｌｏｒインクを無駄に浪費することを防ぐことができるが、吸引回復動作が実行される回数は３６０時間の枠で考えた場合Ｂｌａｃｋ単独吸引回復が４回、Ｃｏｌｏｒ単独吸引回復が２回、Ｂｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引回復が１回の計７回（スタート時のＢｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引回復は除く）となっており、（ａ）のＢｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引５回（スタート時除く）に比べて多い７／５倍の頻度でいずれかの吸引回復動作が行われることになる。タイマによる吸引回復動作は、記録装置がデータを受信したときに行われるため、印字前に行われることになる。したがって、頻繁に印字前の吸引回復動作が実行されることは、体感スループットを下げることにつながる。
【００２０】
（ｃ）は吸引回復を実行する閾値をＢｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ別々に持った場合で、かつＣｏｌｏｒの閾値ＴｃをＢｌａｃｋの閾値Ｔｋの２以上の自然数倍、すなわちＴｃ＝Ｔｋ  ｘ  ｍ（ｍは２以上の自然数）の関係になるように設定している。ここでは、Ｂｌａｃｋの閾値を６０時間、Ｃｏｌｏｒの閾値を１２０時間としているため、タイマによりＣｏｌｏｒ吸引動作が実行されるタイミングでは必ずＢｌａｃｋ吸引動作も実行されることになる。このような閾値の設定によると、Ｂｌａｃｋの吸引回復回数は従来の６／５倍となり若干増えてしまうが、Ｃｏｌｏｒの吸引回復回数は従来の３／５倍と大幅に少なくなり、従来に比べてインクの無駄な浪費が減る。吸引回復動作の実行される頻度に関しては、３６０時間の枠で考えると、Ｂｌａｃｋ単独の吸引回復が３回、Ｂｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引が３回（スタート時のＢｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引は除く）の合計６回となり、（ｂ）のＢｌａｃｋ単独吸引回復が４回、Ｃｏｌｏｒ単独吸引回復が２回、Ｂｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引回復が１回の計７回（スタート時のＢｌａｃｋ，Ｃｏｌｏｒ同時吸引回復は除く）より減っており、（ｂ）に比べて体感スループットの減少を抑えつつ、インクの無駄な浪費も抑えることができる。
【００２１】
なお、閾値の設定は一番小さいものに対して正確に２以上の自然数倍であることが好ましいが、ほぼ２以上の自然数倍であればよい。他にも、実施例中の回復手段はポンプ等による吸引回復手段としたが、加圧することによってインクジェットヘッドから強制的にインクを排出する手段等、インクジェットヘッドから強制的にインク排出が可能な手段であればどのようなものでもよい。また、実施例中の物性の異なる２種類のインクは顔料を色材に用いたＢｌａｃｋインクと、染料を色材に用いたＣｏｌｏｒインクとしたが、染料を用いたインクと、それを定着させるためにインクジェットヘッドから吐出する画像定着液等、限界放置時間が異なる２種類のインクを使用した組み合わせであればどのようなものでもよい。更に、限界放置時間が異なる原因がインクの物性にない場合、例えばインクタンクや、インクジェットヘッドの構造の違い等に起因して限界放置時間が異なる場合でもよい。加えて、実施例中は限界放置時間を２つに分けた場合を示したが、個別に回復させることが可能であれば、それぞれの限界放置時間に合わせて３つ以上の閾値を設けてもよい。その際の閾値は、限界放置時間の小さいものから順にＴ１，Ｔ２，Ｔ３…とした場合、Ｔ２＝Ｔ１  ｘ  ｍ，  Ｔ３＝Ｔ１  ｘ  ｎ，…  （ｍ，ｎ…は２以上の自然数）とする。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、物性が異なり、最もインクを吐出しにくい条件下においてインクジェットプリントヘッドの吐出力でインクを正常に吐出させることが可能な限界の放置時間が異なる２種類以上のヘッドユニットもしくはヘッドを用いる画像記録装置において、一方のヘッドユニット／ヘッドと他方のヘッドユニット／ヘッドでタイマによる吸引回復動作を行うための閾値を個別にもち、かつ一方のヘッドユニット／ヘッドの閾値Ｔ１の２以上の自然数倍が他方のヘッドユニット／ヘッドの閾値Ｔ２になるように設定することにより、インクの浪費を抑えたインクジェット記録装置を提供しつつ、更にはそれによって回復処理の入る機会が増えるのを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るインクジェットヘッドカートリッジの概略構成を示す外観斜視図
【図２】  本発明に係るインクジェット記録装置とインクジェットヘッドカートリッジの概略構成を示す外観斜視図
【図３】  ブラックとカラーのタイマ吸引実行タイミングを示す説明図
【図４】  自動吸引動作におけるタイマ制御のシーケンスを示すフローチャート
【符号の説明】
１０１〜１０４  インクジェットヘッド
１０５〜１０８  インクタンク（Black,Cyan,Magenta,Yellow）
１０９  インクジェットヘッドカートリッジ
１９０  ブラックインクジェットヘッドユニット
１９１  カラーインクジェットヘッドユニット
【図１】
0004878077.tif 000002
【図２】
0004878077.tif 000003
【図３】
0004878077.tif 000004
【図４】
0004878077.tif 000005