JP2007152638A - Inkjet recording device and ink jet recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに混合されることによって凝固する性質を有する少なくとも2種類のインクを吐出するようにしたインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that discharges at least two kinds of inks having a property of solidifying when mixed with each other.
インクジェット記録装置は、記録ヘッドから複数色のインクを吐出させることによって、高品質なカラー画像形成を比較的小型で低コストな構造によって実現することができることから、近年急速に普及している。このようなインクジェット記録装置に使用される記録ヘッドのひとつとして、インク吐出用の複数のノズルを高密度に配列したノズル列を、使用するインクの種類数に応じて複数配置されているものがある。記録ヘッドのそれぞれのノズルは、記録ヘッドの吐出口形成面に形成されたインク吐出口と、このインク吐出口に連通する液路と、この液路内に供給されたインクを吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子とからなる。各ノズルの各液路には、記録ヘッド内に形成された共通液室を介してインクタンクなどのインク供給源からインクが定常的に供給される。また、吐出エネルギー発生素子は、記録データや制御データに基いて供給される電気エネルギーを、熱エネルギーまたは機械的エネルギーなどの吐出エネルギーに変換し、その吐出エネルギーによって液路内に供給されたインクを吐出口から液滴として吐出する。 2. Description of the Related Art Inkjet recording apparatuses have been rapidly popularized in recent years because high-quality color image formation can be realized with a relatively small and low-cost structure by ejecting a plurality of colors of ink from a recording head. As one of the recording heads used in such an ink jet recording apparatus, there is one in which a plurality of nozzle arrays in which a plurality of nozzles for ink ejection are arranged at high density are arranged according to the number of types of ink used. . Each nozzle of the print head has an ink discharge port formed on the discharge port forming surface of the print head, a liquid channel communicating with the ink discharge port, and energy for discharging the ink supplied in the liquid channel And an ejection energy generating element for generating Ink is steadily supplied to each liquid path of each nozzle from an ink supply source such as an ink tank through a common liquid chamber formed in the recording head. The ejection energy generating element converts electrical energy supplied based on the recording data and control data into ejection energy such as thermal energy or mechanical energy, and the ink supplied into the liquid path by the ejection energy. It is discharged as droplets from the discharge port.
ところで、上記のようなインクジェット記録装置において、記録ヘッドから異なる2色のインクが隣接して記録媒体に付与された場合、両インクがそれらの境界部で互いに混合し、カラー画像の品位を低下させる現象(以下、ブリーディングと称す)が発生する。特に、ブラックインクとカラーインクの境界部での混色は画像品位低下への影響が大きいため、様々な解決方法の開発が行なわれている。 By the way, in the ink jet recording apparatus as described above, when two different colors of ink are applied to the recording medium adjacent to each other from the recording head, the two inks are mixed with each other at the boundary portion to reduce the quality of the color image. A phenomenon (hereinafter referred to as bleeding) occurs. In particular, color mixing at the boundary between black ink and color ink has a great influence on image quality degradation, and various solutions have been developed.
その代表的な解決方法として特許文献1に開示された方法がある。すなわち、この特許文献1には、2種のインクが隣接して記録媒体に付与された時、少なくとも一方のインクの増粘、あるいは少なくとも一方のインクにおける色材の凝集または沈殿を生起させるような反応性インクを用いた例が開示されている。これによれば、両インクの境界部分に発生するブリーディングを低減することができる。 As a typical solution, there is a method disclosed in Patent Document 1. That is, in Patent Document 1, when two types of ink are applied to a recording medium adjacent to each other, the thickening of at least one of the inks or the aggregation or precipitation of the coloring material in at least one of the inks occurs. Examples using reactive inks are disclosed. According to this, bleeding that occurs at the boundary portion between the two inks can be reduced.
従来の記録装置には、それぞれのノズルから吐出されたインク滴がヨレて着弾位置がずれたり、ノズルからインク滴が吐出されない不吐出のような不具合が発生しないように、記録ヘッドの回復動作が行われている。この回復動作には、それぞれのノズルから画像データに基づくインク滴の吐出以外の吐出動作(予備吐出とも称する)や、記録ヘッドに当接したキャップ内に負圧をかけて記録ヘッド内のインクを吸引する吸引回復動作がある。さらに、記録ヘッドの吐出口が形成された面に付着したインクやホコリなどを弾性部材で拭き取るワイピング動作がある。 In a conventional recording apparatus, the recovery operation of the recording head is performed so that the ink droplets discharged from the respective nozzles are not twisted and the landing position is shifted, or the ink droplets are not discharged from the nozzles, and a problem such as non-ejection does not occur. Has been done. In this recovery operation, an ejection operation other than ejection of ink droplets based on image data from each nozzle (also referred to as preliminary ejection), or a negative pressure is applied to the cap in contact with the recording head to apply ink in the recording head. There is a suction recovery operation to suck. Further, there is a wiping operation for wiping ink, dust, or the like adhering to the surface on which the ejection port of the recording head is formed with an elastic member.
しかしながら、反応系インクを用いた記録装置の場合、記録装置や記録ヘッドの構成、記録装置の使用環境、形成される画像の記録率等によっては、従来の記録装置の記録ヘッドの回復動作を行っただけでは不吐出やヨレなどの不具合が解消されないことがある。これは、反応系インクが、記録装置内に発生したインクミストの影響等により、記録ヘッドの吐出口形成面上あるいはノズル等で他のインクと混合することにより反応し、固着してしまうためである。 However, in the case of a recording apparatus using reactive ink, the recovery operation of the recording head of the conventional recording apparatus is performed depending on the configuration of the recording apparatus and the recording head, the usage environment of the recording apparatus, the recording rate of the formed image, and the like. Problems such as non-ejection and twisting may not be solved by simply doing. This is because reactive ink reacts and mixes with other ink on the discharge port forming surface of the recording head or with a nozzle or the like due to the influence of ink mist generated in the recording apparatus. is there.
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、互いに混合されることによって凝固するインクを用いた記録装置において、記録ヘッドから吐出されるインク滴の不吐出やヨレなどの不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置の提供を目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and in a recording apparatus using inks that solidify by being mixed with each other, problems such as non-ejection of ink droplets ejected from the recording head and twisting are reduced. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of performing the above.
上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成を有する。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
すなわち、本発明の第1の形態は、記録手段に設けられた複数のインク吐出部から異なる種類のインクを吐出させることにより記録媒体上に記録を行うと共に、前記インク吐出部の吐出性能を回復させる回復手段を備えたインクジェット記録装置であって、前記複数のインク吐出部は、第1のインクを吐出する第1のインク吐出部と、前記第1のインクに混合されることによって凝固する第2のインクを吐出する第2のインク吐出部と、を含み、前記回復手段は、第1のインク吐出部に対し、前記第2のインク吐出部のインク吐出数に応じた回復動作を行うと共に、前記第2のインク吐出部に対し、前記第1のインク吐出数に応じた回復動作を行うことを特徴とする。 That is, according to the first aspect of the present invention, recording is performed on a recording medium by ejecting different types of ink from a plurality of ink ejection units provided in the recording unit, and the ejection performance of the ink ejection unit is recovered. An ink jet recording apparatus comprising recovery means for causing the plurality of ink ejection sections to coagulate by being mixed with the first ink ejection section for ejecting the first ink and the first ink. A second ink discharge unit that discharges the second ink, and the recovery unit performs a recovery operation on the first ink discharge unit according to the number of ink discharges of the second ink discharge unit. A recovery operation is performed on the second ink discharge unit in accordance with the first ink discharge number.
また、本発明の第2の形態は、記録手段に設けられた複数のインク吐出部から異なる種類のインクを吐出させることにより記録媒体上に記録を行う記録工程と、前記インク吐出部の吐出性能を回復させる回復工程とを有するインクジェット記録方法であって、前記記録工程は、記録手段に設けられた第1のインク吐出部から第1のインクを吐出させると共に、前記記録手段に設けられた第2のインク吐出部から前記第1のインクとの混合によって凝固する第2のインクを吐出させて記録媒体上に記録を行い、前記回復工程は、前記第1のインク吐出部と前記第2のインク吐出部の吐出数を計数する工程と、前記第1のインク吐出部に対し前記第2のインク吐出部のインク吐出数に応じた回復動作を行う工程と、前記第2のインク吐出部に対し前記第1のインク吐出部のインク吐出数に応じた回復動作を行う工程と、を行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a recording step of recording on a recording medium by discharging different types of ink from a plurality of ink discharge portions provided in the recording means, and discharge performance of the ink discharge portions. And a recovery step for recovering the ink, wherein the recording step ejects a first ink from a first ink discharge portion provided in the recording means and a first step provided in the recording means. The second ink that is solidified by mixing with the first ink is ejected from the second ink ejection unit to perform recording on the recording medium, and the recovery step includes the first ink ejection unit and the second ink A step of counting the number of ejections of the ink ejection unit, a step of performing a recovery operation on the first ink ejection unit according to the number of ink ejections of the second ink ejection unit, and a step of Against And performing a recovery operation in response to the ink ejection speed of the serial first ink discharge portion, and performs.
本発明によれば、第1のインク吐出部の吐出数は、第2のインク吐出部の回復動作に、第2のインク吐出部の吐出数は第2のインク吐出部の回復動作にそれぞれ反映される。このため、第1、第2のインク吐出部のうち、一方のインク吐出部から吐出されたインク吐出数が増大したとしても、それに応じて他方の回復動作が行われるため、各インク吐出部の吐出性能の低下は軽減される。 According to the present invention, the number of ejections of the first ink ejection unit is reflected in the recovery operation of the second ink ejection unit, and the number of ejections of the second ink ejection unit is reflected in the recovery operation of the second ink ejection unit. Is done. For this reason, even if the number of ink ejections ejected from one of the first and second ink ejection units increases, the other recovery operation is performed accordingly, so each of the ink ejection units A decrease in discharge performance is reduced.
(第1の実施形態)
以下に、本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明の実施形態に適用されるインクジェット記録装置の全体構成を説明する。 図1は、本発明の実施形態に適用可能なインクジェット記録装置1の内部構成を説明するための概観斜視図である。本実施形態で適用するインクジェット記録装置1は、カラー画像を形成するシリアルスキャン型のインクジェット記録装置である。シリアルスキャン型のインクジェット記録装置では、記録手段としての記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させながら記録ヘッドよりインクを吐出する主走査と、主走査方向と交差する方向に記録媒体を搬送する副走査とを交互に繰り返す。これにより、記録媒体に順次画像が形成される。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
First, the overall configuration of an ink jet recording apparatus applied to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining an internal configuration of an ink jet recording apparatus 1 applicable to the embodiment of the present invention. The inkjet recording apparatus 1 applied in the present embodiment is a serial scan type inkjet recording apparatus that forms a color image. In a serial scan type ink jet recording apparatus, main scanning for ejecting ink from a recording head while reciprocating a carriage mounted with a recording head as recording means, and sub-scanning for transporting a recording medium in a direction crossing the main scanning direction And are repeated alternately. As a result, images are sequentially formed on the recording medium.
具体的には、記録開始が指示されると、まず給紙モータ5が駆動され、不図示のギヤを介して給紙ローラ6が回転する。この給紙ローラ6の回転により給紙トレイ8に積載されている記録媒体の中から1枚の記録媒体が記録装置本体内へと給送される。複数色分のノズル列を配列した記録ヘッドを搭載したキャリッジ2は、キャリッジモータ3の駆動によって、図1に示されるx方向(主走査方向)へと往復移動する。このとき、記録ヘッドは画像信号に応じたタイミングでインクの吐出を行い、記録媒体上に1バンド分の画像を形成する。この1バンド分の画像とは、記録ヘッドの1回の主走査で記録媒体上に形成し得る帯状の画像を指し、その幅は、例えば記録ヘッドに形成されるノズル列の副走査方向における長さL(図3参照)である。ここで、1バンド分の画像が形成されると、不図示の搬送モータによって記録媒体がy方向に所定量搬送され、さらに記録ヘッドによる記録走査が実行される。なお、記録媒体の端部に余白を残さないよう全面記録を行う場合においては、端部領域を記録するときに、1回の記録走査時に記録ヘッドに配列されるノズル列の一部を用いて記録を行うことがある。このようなときには、1回の主走査で記録媒体上に形成される帯状の画像幅は図3の長さLよりも短くなる。 Specifically, when the start of recording is instructed, the paper feed motor 5 is first driven, and the paper feed roller 6 rotates via a gear (not shown). One sheet of recording medium is fed into the recording apparatus main body from the recording media stacked on the sheet feeding tray 8 by the rotation of the sheet feeding roller 6. A carriage 2 equipped with a recording head in which nozzle rows for a plurality of colors are arranged reciprocates in the x direction (main scanning direction) shown in FIG. At this time, the recording head ejects ink at a timing corresponding to the image signal, and forms an image for one band on the recording medium. The image for one band refers to a band-like image that can be formed on a recording medium by one main scan of the recording head, and the width thereof is, for example, the length in the sub-scanning direction of the nozzle row formed on the recording head. L (see FIG. 3). Here, when an image for one band is formed, the recording medium is conveyed by a predetermined amount in the y direction by a conveyance motor (not shown), and further, recording scanning is performed by the recording head. In the case of performing full-surface recording so as not to leave a margin at the edge of the recording medium, when recording the edge region, a part of the nozzle array arranged in the recording head during one recording scan is used. Recording may be performed. In such a case, the width of the belt-like image formed on the recording medium in one main scan is shorter than the length L in FIG.
この第1の実施形態では、キャリッジモータ3からキャリッジユニット2へ駆動力を伝達する手段として、キャリッジベルト4を用いている。但し、キャリッジベルトの代わりにリードスクリュー等他の駆動方法を用いることも可能である。記録装置本体内へ給送された記録媒体は給紙ローラ6と圧力ローラ7の間を通って、記録ヘッド9による記録が可能な位置に導かれる。
In the first embodiment, the
また、図1においてキャリッジ2が位置している箇所は、キャリッジ2のホームポジションである。記録が行われていないとき、ホームポジションの下部に配設されている不図示のキャップ手段が記録ヘッド9の吐出口形成面に当接している(キャッピングしている)。記録が開始されると、キャップ手段は吐出口形成面から離間して記録ヘッド9を開放し、これによりキャリッジユニット2はx方向への移動が可能となる。 In FIG. 1, the position where the carriage 2 is located is the home position of the carriage 2. When recording is not being performed, cap means (not shown) disposed below the home position is in contact with (capping) the ejection port forming surface of the recording head 9. When recording is started, the cap unit is separated from the ejection port forming surface and opens the recording head 9, whereby the carriage unit 2 can move in the x direction.
図2は本実施形態に適用可能なインクジェット記録装置の制御系の構成を説明するためのブロック図である。図2において、101はプログラマブル・ベリフェラルインターフェイス(以下PPIとする)である。PPI101は、不図示のホストコンピュータから入力される指令信号(コマンド)や記録情報信号を受信し、これをMPU102に転送する。また、コンソール106の制御や、キャリッジユニット2がホームポジションにあるか否かを検出するホームポジションセンサ107からの信号の受信も行っている。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the control system of the ink jet recording apparatus applicable to this embodiment. In FIG. 2, 101 is a programmable peripheral interface (hereinafter referred to as PPI). The
MPU(マイクロプロセッシングユニット)102は、制御用ROM105に記憶された制御プログラムに従って、種々の判別機能、インク吐出数などの計数機能、およびインクジェット記録装置内の各部の制御機能などを有する。103は各種データを一時的に記憶するRAMである。このRAM103は受信したデータを格納するデータ格納エリアや、MPU102のワークエリアとして使用される。104はフォント発生用ROMである。フォント発生用ROM104には、コード情報に対応した文字や記録等のパターン情報が記憶されており、入力されたコード情報に対応して各種パターン情報を出力する。121はプリントバッファであり、フォント用発生ROM104等により展開されたデータを記憶するための所定行分の容量を有している。
The MPU (microprocessing unit) 102 has various discrimination functions, a counting function such as the number of ink ejections, and a control function for each part in the ink jet recording apparatus in accordance with a control program stored in the
以上示した各ブロックは、アドレスバス117およびデータバス118を介することによって、MPU102により制御されている。
110は紙等の記録媒体を副走査方向に搬送するための搬送モータである。113は、キャップ手段を駆動し、記録ヘッド9のインク吐出口形成面に当接または離間させてキャッピングを行うキャッピングモータである。キャッピングモータ113を駆動してインク吐出口形成面にキャップを当接させてキャッピングすることにより、各記録ヘッド9のインク吐出口は外気より遮断され、ノズルの乾燥を極力抑制することができる。さらにキャッピングモータ113の駆動により、キャップ手段の近傍に配設された後述のワイパーを駆動する周知のワイピング機構120も駆動され、記録ヘッド9の吐出口面に付着したインクや塵埃などを払拭する動作も実行される。なお、114、115、116および119は、キャッピングモータ113、キャリッジモータ3、給紙モータ5および搬送モータ110を駆動するためのモータドライバをそれぞれ示している。
Each block shown above is controlled by the
また、本実施形態におけるコンソール106には、キーボードスイッチおよび表示ランプなどが設けられている。また、ホームポジションセンサ107は、キャリッジ2のホームポジション近傍に設けられており、記録ヘッド9を搭載したキャリッジ2がホームポジションに到達したことを検知してMPUに検知情報を伝える。109は記録ヘッド9の主走査が行われる経路と対向する部分(記録部)に設置されたシートセンサであり、記録媒体の有無を検出する。従って、このシートセンサ109からの検出信号によって、給紙トレイ8から給送された記録媒体が記録部まで正常に送られたか否かを判断することができる。111は画像信号に応じて記録ヘッド9に設けられた電気熱変換素子(吐出用ヒータ)を駆動するためのヘッドドライバである。120は上述した各部へ電源を供給するための電源部であり、駆動電源装置としてACアダプタと電池とを有している。
The
なお、図1および図2には示されていないが、キャリッジ2には、記録ヘッド9と共に各色のインクを収容した複数のインクタンクを搭載することが可能となっている。インクタンクの外装部分は、例えば、PP、PE等の樹脂をインジェクション・ブロー等によって成型し、その後、超音波溶着、熱溶着、接着および嵌合などの技術を用いて組み立てたものなどを適用することができる。インクタンクの内部構造としては、外装部分自体がインクチャンバーとして機能する方式、インクを充填したインク袋を持つ方式、あるいは外装部内に多孔質体を挿入し、その毛管力でインクの保持およびタンク内の負圧の発生を行う方式などが採用可能である。また、上記のインク袋を使用する方式では、インク袋の内部または外部に設けられたばね機構等によってインク袋を拡大方向に付勢するようにすれば、インク袋内に負圧を発生させることも可能である。 Although not shown in FIGS. 1 and 2, the carriage 2 can be equipped with a plurality of ink tanks containing ink of each color together with the recording head 9. For the exterior part of the ink tank, for example, a resin such as PP or PE is molded by injection blow or the like, and then assembled using techniques such as ultrasonic welding, thermal welding, adhesion, and fitting are applied. be able to. As an internal structure of the ink tank, a system in which the exterior part itself functions as an ink chamber, a system having an ink bag filled with ink, or a porous body inserted into the exterior part, the ink is held by the capillary force and the inside of the tank A method of generating negative pressure can be employed. In the method using the ink bag, if the ink bag is urged in the expansion direction by a spring mechanism or the like provided inside or outside the ink bag, negative pressure may be generated in the ink bag. Is possible.
本実施形態におけるそれぞれの色のインクは次のような特徴を有している。ブラックインクは水性媒体に分散している顔料を含んでいる。また、カラーインクの少なくとも一色は、ブラックインクと混合された時にブラックインク中の顔料の分散安定性を不安定化させる染料および添加剤の少なくとも一方を含んでいる。具体的には、本実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるブラックインク(第1のインク)は、カチオン基を有する物質を含む水溶液である。一方、カラーインクのうち、シアンインク(第2のインク)は、多価金属陽イオンからなる多価金属塩としてMg2+多価金属陽イオンからなるアニオン基を有する物質を含む水溶液からなる。このシアンインクとブラックインクとが記録媒体上で接触して両インクが反応して凝固することにより、前記特許文献1と同様にブリーディングを防止したり、色材を記録媒体の表層に留めることによって鮮やかな発色で画像を表現できるように構成されている。なお、前記多価金属塩は、Mg2+に限定されるものではなく、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、La3+、Nd3+、Y3+およびAl3+から選ばれる少なくとも1つの多価金属陽イオンを含むものとすることも可能である。 Each color ink in this embodiment has the following characteristics. Black ink contains a pigment dispersed in an aqueous medium. In addition, at least one color of the color ink contains at least one of a dye and an additive that destabilizes the dispersion stability of the pigment in the black ink when mixed with the black ink. Specifically, the black ink (first ink) in the ink jet printer according to the present embodiment is an aqueous solution containing a substance having a cationic group. On the other hand, among the color inks, the cyan ink (second ink) is made of an aqueous solution containing a substance having an anion group made of Mg2 + polyvalent metal cation as a polyvalent metal salt made of polyvalent metal cation. When the cyan ink and the black ink come into contact with each other on the recording medium and the two inks react and solidify, the bleeding is prevented or the coloring material is kept on the surface layer of the recording medium as in the case of Patent Document 1. It is configured so that images can be expressed with vivid colors. The polyvalent metal salt is not limited to Mg2 +, but includes at least one polyvalent metal cation selected from Mg2 +, Ca2 +, Cu2 +, Co2 +, Ni2 +, Fe2 +, La3 +, Nd3 +, Y3 + and Al3 +. It can also be used.
また、本実施形態においてキャリッジ2に搭載される記録ヘッド(記録手段)9には、図3に示すように、オリフィスプレート11、12、13、14が並設されている。各オリフィスプレートには、図3のように複数のインク吐出口(ノズル)を一定方向(y方向)に配列した吐出口列が複数列形成されている。図中、15は第1のインクとしてのブラックインクを吐出する吐出口列、16は第2のインクとしてのシアンインクを吐出する吐出口列、17はマゼンタインクを吐出する吐出口列、18はイエローインクを吐出する吐出口列である。
In the present embodiment, the recording head (recording means) 9 mounted on the carriage 2 is provided with
図3は、記録ヘッド9の構成を示す図である。本実施形態に適用する記録ヘッド9は、記録データに基づいて供給される電気エネルギーを電気熱変換素子で熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーによってインクに気泡を発生させ、その気泡の発生圧力によってインク滴を吐出する構成となっている。
図3に示される前述の各吐出口列15〜18の各インク吐出口は、1cmあたり約490個の配列密度で、1280個ずつ各色のオリフィスプレート11〜14に形成されている。なお、図示の各吐出口列は、それぞれインク吐出口を千鳥状に配列した2列一組の吐出口列となっており、これにより高配列密度を実現している。
また、9aは各オリフィスプレートに対応して設けられた複数(ここでは、4個)のインク供給口である。各インク供給口9aには、異なる種類のインク(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を収容した複数のインクタンクに連結され、吐出や吸引などによって各吐出口から吐出されて消費されたインクを、間断なくインク吐出口へと供給することができる。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the recording head 9. The recording head 9 applied to the present embodiment converts electrical energy supplied based on recording data into thermal energy by an electrothermal conversion element, generates bubbles in the ink by the thermal energy, and generates pressure by the generated pressure of the bubbles. The ink droplets are ejected.
Each of the ink ejection ports of the above-described
図4は、記録ヘッド9の内部構造を説明するための図であり、図3で示すA−A’線およびB−B’線に沿って切断された断面を示す断面図である。
図示のように、インク供給口9aより供給されたインクは、第1のインク液室24内をH方向へと進む。第1のインク液室24がある程度充填されると、インクはJ方向へと進み、フィルター25を通過した後に、第2のインク液室26およびオリフィスプレートに形成された複数の吐出口15に供給される。インク流路にフィルター25を設けることにより、混入したゴミ等を、微細なノズルに混入させない様にすることができる。なお、吐出口15を配列する面の位置は、オリフィスプレート11の中でも、TAB面30に対し、一段凹んだ位置に形成されている。これは、各インク吐出口と記録媒体との接触を極力回避するためである。なお、図4ではブラックインクにおけるインク液室の構造を示しているが、各カラーインクにおけるインク液室も同様の構成を有している。
FIG. 4 is a view for explaining the internal structure of the recording head 9, and is a cross-sectional view showing a cross section cut along the lines AA ′ and BB ′ shown in FIG.
As shown in the drawing, the ink supplied from the
図5は、各オリフィスプレートに形成された吐出口15の1つを示す拡大図である。各吐出口はオリフィスプレート31上に形成された円形状の穴となっている。
図6は、図5で示した1つの吐出口に対応する1つのノズルの内部構造を説明するための拡大図である。ヒータ33は、吐出口15の数と配列に応じた状態で、ヒータボード32上に形成されている。液室形成部材34およびオリフィスプレート31が、各ヒータと各吐出口とが連通するようにヒータボード32上に重ねられることにより、ヒータ33から吐出口15までのインク流路が複数形成される。
FIG. 5 is an enlarged view showing one of the
FIG. 6 is an enlarged view for explaining the internal structure of one nozzle corresponding to one ejection port shown in FIG. The
なお、本明細書においてノズルとは、吐出口と、これに連通するインク流路と、そのインク流路内に設けられたヒータとにより構成される部分を指すものとする。そして、一つのオリフィスプレートに配列されている複数の吐出口列に対応するノズルの集合(ノズル列)をインク吐出部と称す。従って、本実施形態における記録ヘッド9には、4個のオリフィスプレートに対応して4個のインク吐出部が形成されていることとなる。以下、ブラックインクを吐出するノズル列をブラック用インク吐出部(第1のインク吐出部)、シアンインクを吐出するノズル列をシアン用インク吐出部(第2のインク吐出部)と称す。さらに、マゼンタインクを吐出するノズル列をマゼンタ用インク吐出部、イエローインクを吐出するノズル列をイエロー用インク吐出部と称す。 In the present specification, the nozzle refers to a portion constituted by an ejection port, an ink flow path communicating with the discharge port, and a heater provided in the ink flow path. A group of nozzles (nozzle rows) corresponding to a plurality of ejection port rows arranged on one orifice plate is referred to as an ink ejection unit. Therefore, the recording head 9 in the present embodiment has four ink ejection portions corresponding to the four orifice plates. Hereinafter, the nozzle row that discharges black ink is referred to as a black ink discharge portion (first ink discharge portion), and the nozzle row that discharges cyan ink is referred to as a cyan ink discharge portion (second ink discharge portion). Further, a nozzle row that discharges magenta ink is referred to as a magenta ink discharge portion, and a nozzle row that discharges yellow ink is referred to as a yellow ink discharge portion.
上記の記録ヘッド9において、画像の記録データに応じてヒータ33に所定の駆動パルスが印加されると、ヒータ33は急激に発熱し、これに接するインク内に発泡が起こる。発生した気泡の膨張により、ノズル内のインクはオリフィスプレートから所定量押し出される。さらに、押し出されたインクは、空気との界面張力によって球状の液滴となって飛翔し、記録媒体に着弾されることによって記録が行われる。
In the recording head 9 described above, when a predetermined drive pulse is applied to the
次に、上記構成を有するインクジェット記録装置の動作を説明する。
コンソール106から記録指令が入力されると、MPU102は、給紙モータ5を駆動して前述のように給紙トレイから記録媒体の給送を開始すると共に、キャップモータ113を駆動してキャップ手段を記録ヘッド9から開放させる。これによりキャリッジユニット2はx方向への移動走査が可能となる。ここで、1回の記録走査分の画像データがプリントバッファ121に蓄積されると、キャッリッジモータ3はキャリッジ2の移動走査を開始し、記録媒体への記録動作(主走査)が行われる。以後、記録媒体の搬送動作(副走査)と、を繰り返し記録媒体上に画像が形成される。
Next, the operation of the ink jet recording apparatus having the above configuration will be described.
When a recording command is input from the
ここで、この第1の実施形態において実行される記録ヘッド9の回復動作について説明する。 Here, the recovery operation of the recording head 9 executed in the first embodiment will be described.
本実施形態においては、記録ヘッド9の吐出性能を維持するために、1.予備吐出、2.吸引回復、3.ワイピング回復が行われる。以下、順次各回復動作について説明する。 In the present embodiment, in order to maintain the ejection performance of the recording head 9, 1. Pre-discharge, 2. 2. suction recovery; Wiping recovery is performed. Hereinafter, each recovery operation will be described sequentially.
1.予備吐出
本実施形態の記録装置においては、記録ヘッド9の各インク吐出部がキャップ手段から開放されてから実際にインクの吐出が開始されるまでの間に、記録ヘッド9の吐出性能を維持するための回復動作として、予備吐出が実行される。通常、この記録動作開始前の予備吐出は一律の吐出数(発数)に従って行われるか、あるいは非記録時間によって決められた発数に従って行われる。また、インクの粘度に応じてインクの色別に発数が設定されている場合もある。この予備吐出は、前記MPU102がインク吐出数に応じてヘッドドライバ111を制御し、記録ヘッド9からインクを吐出させることによって行われる。従って、予備吐出手段は、MPU102、ヘッドドライバ111および記録ヘッドによって構成される。
1. Preliminary ejection In the recording apparatus of the present embodiment, the ejection performance of the recording head 9 is maintained after each ink ejection section of the recording head 9 is released from the cap means until the actual ejection of ink is started. As a recovery operation for this purpose, preliminary ejection is executed. Normally, the preliminary ejection before the start of the recording operation is performed according to a uniform ejection number (number of ejections) or according to the number of ejections determined by the non-recording time. Further, the number of shots may be set for each ink color according to the viscosity of the ink. The preliminary ejection is performed by causing the
また、記録動作が開始されると、必要に応じて記録中にも予備吐出が実行される。本実施形態のシリアル型のインクジェット記録装置では、各記録走査の間のタイミングで予備吐出が行われるのが一般的である。このときの予備吐出は、全てのノズルについて行っても良いが、前回までの記録走査で使用されなかったノズルや、使用頻度が少なかったノズルに対してのみ行うようにしても良い。また、使用した頻度に基づいて予備吐出の回数を調整するような制御を行うようにしても良い。 Further, when the recording operation is started, preliminary ejection is executed during recording as necessary. In the serial type ink jet recording apparatus of the present embodiment, the preliminary ejection is generally performed at the timing between each recording scan. The preliminary ejection at this time may be performed for all the nozzles, but may be performed only for the nozzles that have not been used in the previous print scan or the nozzles that have been used less frequently. Further, control may be performed so as to adjust the number of preliminary ejections based on the frequency of use.
記録前や記録中の予備吐出については、キャップ手段内や、ホームポジション側またはホームポジションとは記録領域を挟んだ反対側にある所定の予備吐出のインク受口までキャリッジを移動させて行うのが一般的である。インク受口が全記録ヘッド9に対応できる幅を有している場合には、キャリッジがインク受口の位置に停止した状態で、全記録ヘッド9による予備吐出を一括して完了させることができる。但しこの場合には、幅広なインク受口を用意しなければならず、記録装置自体が大型化することが懸念される。よって、1色分のノズル列から予備吐出されるインクを受けるインク受口を備え、インク受口と記録ヘッド9の各色のノズル列の位置とが対向する位置において予備吐出を順次実行可能な構成としてもよい。 The preliminary ejection before recording or during recording is performed by moving the carriage to a predetermined preliminary ejection ink receiving port in the cap unit or on the home position side or on the opposite side of the recording area from the home position. It is common. When the ink receiving port has a width that can accommodate all the recording heads 9, the preliminary ejection by all the recording heads 9 can be completed in a batch with the carriage stopped at the position of the ink receiving port. . However, in this case, it is necessary to prepare a wide ink receiving port, and there is a concern that the recording apparatus itself is increased in size. Therefore, an ink receiving port for receiving ink preliminarily ejected from the nozzle row for one color is provided, and preliminary ejection can be sequentially executed at a position where the ink receiving port and the position of the nozzle row of each color of the recording head 9 face each other. It is good.
また、インクが混合することで凝固反応を生じるインクを用いた記録装置においては、凝固反応を示すインクは別のインク受口を設ける構成としてもよい。凝固反応を生じるインクを同じインク受口でインク滴を回収した場合、インク受口内で凝固反応が生じることでインク受口よりも上部にまで固着インクが析出してしまい、記録ヘッドや記録媒体を汚してしまうおそれがある。そのため、例えば、ブラックインクとシアンインクとが混合すると凝固反応する場合、ブラックインクのみを回収するインク受口と、カラーインクのみを回収するインク受口とを設けることで、インク受口内でのインク固着を防ぐことが可能となる。 Further, in a recording apparatus using an ink that causes a coagulation reaction when ink is mixed, the ink showing the coagulation reaction may be provided with another ink receiving port. When ink droplets are collected at the same ink receiving port for ink that causes a coagulation reaction, the solidification reaction occurs in the ink receiving port, so that the fixed ink is deposited above the ink receiving port and the recording head or recording medium is There is a risk of getting dirty. For this reason, for example, when black ink and cyan ink are mixed, a coagulation reaction occurs. By providing an ink receiving port for collecting only black ink and an ink receiving port for collecting only color ink, ink in the ink receiving port is provided. It becomes possible to prevent sticking.
2.ワイピング回復
図7および図8は、記録ヘッド9の吐出口形成面に付着したインクや塵埃を払拭するためのワイピング回復を行うワイピング機構を示す図である。
図7において、20はブラックインクを吐出するオリフィスプレート11の外面(吐出口形成面)を払拭するためのワイパー(以下、ブラック側ワイパーとも言う)である。21はシアン、マゼンタおよびイエローを吐出するオリフィスプレート12、13、14を払拭するためのワイパー(以下、カラー側ワイパーとも言う)を示している。ブラック用のワイパー20は、図3で示したブラックのオリフィスプレート11の幅Kよりも若干狭く形成されている。これは、TAB面より凹んだ位置にあるオリィフィスプレートの外面(吐出口形成面)に対し、ワイパーが入り込んで確実に払拭できるようにするためである。同様の理由から、カラー側ワイパー21も、カラーの3つのオリフィスプレートの幅よりも若干狭く形成されている。また、ワイパー22は、各オリフィスプレートが取り付けられるTAB面を含む記録ヘッド9の底面部全体に付着したインクを払拭するための全面ワイパーとなっている。ワイパー20、21および22は、ワイパー固定金具によって本体内に設置されたワイパーホルダ23(図8参照)に取り付けられている。このワイパーホルダは、キャッピングモータ113の駆動力によって、副走査方向(y方向)に沿って配置された2本のガイドシャフト23aに沿って往復移動可能となっている。なお、このワイピング機構と、その動作を制御するMPU102とによってワイピング回復手段が構成されている。
2. Wiping Recovery FIGS. 7 and 8 are diagrams showing a wiping mechanism that performs wiping recovery for wiping off ink and dust adhering to the ejection port forming surface of the recording head 9.
In FIG. 7,
ワイピング動作を行わない時、ワイパー20、21および22は、ホームポジションに位置する記録ヘッド9の各オリフィスプレートとの対向位置から退避した初期位置(図8に示す位置)に保持されている。また、ワイピング動作時には、キャッピングモータ113の駆動により、ワイパー20、21および22はワイパーホルダ23と共に図8のy1方向へと移動する。これにより、オリフィスプレートおよび吐出口形成面全体がワイパー20、21および22によって払拭される。このワイパーによる払拭動作(ワイピング動作)が終了すると、キャリッジ2の移動によって記録ヘッド9はワイピング動作領域の外に退避する。この後、ワイパーホルダ23の移動によってワイパー20、21および22は、ワイピング動作時と逆方向(y2方向)へと移動し、初期位置に復帰する。
When the wiping operation is not performed, the
この第1の実施形態においては、各ページの記録終了時に、ワイピング動作を実行すべきか否かの判断を行い、実行すべきであると判断された場合のみ上述したようなワイピング動作を行う。ワイピング動作を実行すべきか否かの判断は、記録装置本体内に設けられたドットカウンタによって1ページ分の記録における吐出回数をカウントし、そのカウント値に基づいてMPU102が行う。すなわち、カウント値が所定の閾値以上である場合、MPU102はワイピングを実行すべきであるとの判断を下し、ワイピングを実行する。但し、このような構成および方法は本発明を限定するものではない。例えば、本実施形態で適用可能な記録媒体としてはA4サイズ程度としているが、記録領域がさらに大きいプロッターや大判プリンタに本発明を適用する場合には、各記録走査後にワイピングを実行すべきか否かの判断を行うようにしても良い。
In the first embodiment, at the end of recording of each page, it is determined whether or not the wiping operation should be executed, and the wiping operation as described above is performed only when it is determined that the wiping operation should be executed. Whether the wiping operation should be executed is determined by the
3.吸引回復
本実施形態におけるインクジェット記録装置は、ノズル内のインクや吐出口形成面に付着したインクを吸引するための吸引回復動作を行う吸引回復機構がキャリッジ2のホームポジションに設けられている。図8は、この吸引回復機構を模式的に示す斜視図である。図示のように、この吸引回復機構は、キャップホルダ202に保持された一対のキャップ201a、201bと、キャップホルダ202と共に両キャップを昇降させる昇降機構と、各キャップ201a、201bに接続されたポンプ202a、202bとを有する。キャップ201a、201bには、吸引口201c、201dが形成されており、吸引口201cはポンプ202aに、吸引口201dはポンプ202bにそれぞれ連結されている。ポンプ202a、202bは、キャッピングモータ113の駆動力を用いてそれぞれ独立に駆動可能である。なお、この吸引回復機構とその駆動を制御するMPU102とによって吸引回復手段が構成されている。
3. Suction Recovery In the ink jet recording apparatus according to this embodiment, a suction recovery mechanism that performs a suction recovery operation for sucking ink in the nozzles and ink adhering to the ejection port forming surface is provided at the home position of the carriage 2. FIG. 8 is a perspective view schematically showing this suction recovery mechanism. As shown in the figure, this suction recovery mechanism includes a pair of
吸引回復動作が行われない待機状態において、キャップ201a、201bはワイパーホルダ23の移動経路より下方の開放位置に保持されている。また、吸引回復動作を行う場合には、キャリッジ2がホームポジションへ移動した後、キャップ201a、201bが昇降機構によってキャップホルダ202と共に上昇する。これにより、ワイパーキャップ201aは、オリフィスプレート11に、キャップ201bはオリフィスプレート12、13、14にそれぞれ密接し、各ノズルのインク吐出口は外気と遮断された状態になる。ここで、ポンプ202a、202bが駆動されると、キャップ201a、201b内には負圧が発生する。この負圧によって吐出口形成面や各ノズル内で増粘、固着したインクはポンプ側と吸引され、除去される。
In a standby state where the suction recovery operation is not performed, the
上記の吸引回復動作は、所定時間毎あるいは所定の吐出数毎に自動的に行われ、これによって記録ヘッド9の吐出性能の低下を軽減することができる。しかし、本実施形態のように、互いに混ざり合うことで凝固する少なくとも1組の反応系インク対を有する場合には、反応系インク対を使用しない場合に比べ、ノズル内あるいは吐出口形成面上での固着、増粘に対し、より強力な回復処理が必要になる。これは、記録ヘッドの吐出口形成面に付着した複数色のインクミストが混合して反応するからである。このインクミストによる反応系インク対の混合は、高記録率で画像が形成される場合や、記録装置本体の構成上、ミスト対策のエアフロー等が十分に確保できない場合などに特に顕著に発生する。すなわち、ブラックインクの吐出ドット数が増大すると、これに比例して記録装置本体内に発生するブラックインクのミストが増加する。そして、ブラックインクの吐出ドット数が所定数を超えると、シアンインクのノズル内や吐出口形成面上に到達するブラックインクのミストとシアンインクとの反応による固着の影響が無視できない状態となる。同様に、シアンの吐出ドット数が所定数を超えると、ブラックインクのノズル内や吐出口形成面上に到達するシアンインクのミストが増大し、これとブラックインクとの反応による固着の影響が無視できない状態となる。 The above-described suction recovery operation is automatically performed every predetermined time or every predetermined number of discharges, thereby reducing the decrease in the discharge performance of the recording head 9. However, as in the present embodiment, in the case of having at least one reactive ink pair that solidifies by mixing with each other, compared to the case where the reactive ink pair is not used, in the nozzle or on the discharge port forming surface. A more powerful recovery process is required for the sticking and thickening. This is because the ink mists of a plurality of colors adhering to the ejection port forming surface of the recording head are mixed and reacted. This mixing of the reactive ink pair by ink mist occurs particularly noticeably when an image is formed at a high recording rate, or when the air flow or the like for preventing mist cannot be sufficiently secured due to the configuration of the recording apparatus main body. That is, as the number of ejected dots of black ink increases, the mist of black ink generated in the recording apparatus main body increases in proportion to this. When the number of black ink ejection dots exceeds a predetermined number, the influence of fixation due to the reaction between the black ink mist and the cyan ink reaching the inside of the cyan ink nozzle or on the ejection opening forming surface is not negligible. Similarly, when the number of cyan ejection dots exceeds a predetermined number, the mist of cyan ink reaching the black ink nozzle or on the ejection opening forming surface increases, and the influence of the sticking due to the reaction between the cyan ink and the black ink is ignored. It becomes impossible.
こうしたインクミストと他のインクとの反応に起因する記録ヘッド9の吐出不良は、従来の回復動作では回避できない。すなわち、ブラックインクの吐出数に応じてブラックインクの回復動作を行う、あるいはシアンインクの吐出数に応じてシアンインクの回復動作を行う、という従来の回復制御では、上記のようなインクミストに起因する吐出不良の発生は回避できない。 Such ejection failure of the recording head 9 due to the reaction between the ink mist and other ink cannot be avoided by the conventional recovery operation. That is, in the conventional recovery control in which the black ink recovery operation is performed according to the black ink discharge number, or the cyan ink recovery operation is performed according to the cyan ink discharge number, it is caused by the ink mist as described above. The occurrence of defective discharge cannot be avoided.
そこで本実施形態では互いに混ざり合うことで凝固するインクの一方のインク吐出数が所定値を越えた場合、他方のインクを吐出するノズルに対して回復動作を実行する。具体的には、前回の回復動作が終了してからのブラックインクの吐出数(ドット数)をカウントし、カウントした吐出数が所定の閾値Xを超えたときに、各カラーインクを吐出するノズルに対して回復動作を行う。同様に、前回の回復動作からのシアンの吐出数が閾値Yを超えたらブラックインクを吐出するノズルに対して回復動作を行う。これにより、記録ヘッド9の吐出口形成面上およびノズル内等で互いに反応し、凝固したインク(ブラックインクとシアンインク)を適宜排除することが可能となり、記録ヘッド9の吐出性能の低下を軽減することができる。その結果、高精細な画像を安定的に出力することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, when the number of ink ejections of one of the inks solidified by being mixed with each other exceeds a predetermined value, a recovery operation is performed on the nozzle ejecting the other ink. Specifically, the number of black ink ejections (the number of dots) since the end of the previous recovery operation is counted, and the nozzles that eject each color ink when the counted number of ejections exceeds a predetermined threshold X Recovery action is performed for. Similarly, when the number of cyan discharges from the previous recovery operation exceeds the threshold Y, the recovery operation is performed for the nozzles that discharge black ink. As a result, it is possible to appropriately remove inks (black ink and cyan ink) that react with each other on the ejection port forming surface of the recording head 9 and in the nozzles, and reduce deterioration of the ejection performance of the recording head 9. can do. As a result, a high-definition image can be output stably.
なお、このとき行われる回復動作として、吸引回復、予備吐出、ワイピングのいずれか一つを行うようにしても、複数の回復動作を行うようにしてもよい。また、上述の実施形態では、カラーインクの回復動作を行わせるためのブラックインクの吐出数の閾値と、ブラックインクの回復動作を行わせるためのシアンインクの吐出数の閾値とを異なる閾値としたが、同じ閾値としても良い。 Note that as the recovery operation performed at this time, any one of suction recovery, preliminary ejection, and wiping may be performed, or a plurality of recovery operations may be performed. In the above-described embodiment, the threshold value for the black ink ejection number for performing the color ink recovery operation is different from the threshold value for the cyan ink ejection number for performing the black ink recovery operation. However, the same threshold may be used.
さらに、記録ヘッドからの吐出不良の原因として、複数種類のインクが混合して生じる固着インク以外に、連続してインクを吐出するとノズル内のインクが昇温したり、気泡が発生するため、インクが吐出されなくなることがある。そのため、前回の回復動作が終了してからのブラックインクの吐出数が所定の閾値を超えたときにブラックインクを吐出する記録ヘッドの回復動作を行う従来の回復動作と、上述の本実施形態の回復動作とを併せて行うようにしても良い。 Furthermore, as a cause of ejection failure from the recording head, in addition to the fixed ink produced by mixing multiple types of ink, if ink is ejected continuously, the ink in the nozzle rises in temperature or bubbles are generated. May not be discharged. Therefore, a conventional recovery operation for performing a recovery operation of a recording head that discharges black ink when the number of black ink discharges after the completion of the previous recovery operation exceeds a predetermined threshold, and the above-described embodiment of the present invention. The recovery operation may be performed together.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
この第2の実施形態においては、ブラック側ワイパー20とカラー側ワイパー21とが独立に動作可能なワイピング機構を有している。そして、この第2の実施形態においては、記録媒体を1枚記録する毎にブラック側ワイパー20、カラー側ワイパー21のいずれもワイピング動作を行うが、その際、以下のような制御を行う。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the black-
すなわち、ブラックインク(第1のインク)の吐出ドット数が前回のワイピング動作からドット数Xを超えていない場合、カラー側ワイパー21によってカラー側インク吐出部のオリフィスプレート12〜14に対して1回のワイピング動作を行う。また、ドット数Xを超えている場合には、前記オリフィスプレート12〜14に対してワイピング動作を2回行う。同様に、シアンインク(第2のインク)の吐出ドット数がドット数Yを超えていない場合には、ブラック側ワイパー20によってブラック側インク吐出部のオリフィスプレート11に対するワイピング動作を1回行う。また、ドット数Yを超えている場合には、オリフィスプレート11に対するワイピング動作を2回行う。
That is, when the number of ejected dots of black ink (first ink) does not exceed the number of dots X from the previous wiping operation, the color-
一般に、ワイピング回復動作においてワイピング回数を増加した場合、吐出口形成面などに付着したインクや塵埃などの払拭効果を高めることができるが、その反面、記録ヘッド9の吐出口形成面やワイパーの耐久性が低下する可能性がある。このため、この第2の実施形態では、反応系インクミストによるインクの固着に対する影響が大きい場合にのみワイピング動作回数を増加するようにしている。これによれば、反応系インクを使用した場合にも、ワイピングによる払拭効果向上と、ワイパーおよび吐出口形成面の耐久性維持とを両立させることが可能になる。 In general, when the number of wiping operations is increased in the wiping recovery operation, it is possible to enhance the wiping effect of ink or dust adhering to the ejection port formation surface, but on the other hand, the durability of the ejection port formation surface of the recording head 9 and the wiper is improved. May be reduced. For this reason, in the second embodiment, the number of wiping operations is increased only when the influence of the reactive ink mist on the adhesion of ink is large. According to this, even when reactive ink is used, it is possible to achieve both improvement in the wiping effect by wiping and maintenance of the durability of the wiper and discharge port forming surfaces.
以上説明したように、この第2の実施形態においても、記録ヘッド9の吐出口形成面あるいはノズル内等で反応系インクが混合し、凝固することに起因するインク吐出性能の低下を軽減することが可能となり、高品質な画像を安定的に出力することが可能になる。なお、予備吐出動作および吸引回復動作を従来技術と同様に実行した場合にも、この第2の実施形態は有効であるが、さらに、上記実施形態と同様の吸引回復動作を実施するようにすれば、より良好なインク吐出性能を得ることができる。 As described above, also in the second embodiment, it is possible to reduce a decrease in ink discharge performance caused by mixing and solidifying reaction ink on the discharge port forming surface of the recording head 9 or in the nozzle. This makes it possible to output a high-quality image stably. Note that the second embodiment is effective even when the preliminary ejection operation and the suction recovery operation are performed in the same manner as in the prior art, but the suction recovery operation similar to that in the above embodiment is further performed. Thus, better ink ejection performance can be obtained.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。
この第3の実施形態は、ワイピング機構として、グリセリン等の液体(ウエット液)を塗布したワイパーでワイピング動作を行う湿式ワイピング機構を備えた構成となっている。この湿式ワイピング機構は、ワイピング動作による記録ヘッド9の吐出口形成面の磨耗を低減し、耐久性を向上させる効果がある。さらに、より固着し易いインクおよび記録ヘッド9を用いた場合にも、固着したインクの溶解作用が得られ、優れた払拭効果を持続できるという効果もある。この湿式ワイピング機構では、ワイパーブレードの移動経路内にウエット液を含んだ吸収体を設け、これに各ワイパーを接触させることによってウエット液を塗布するようになっている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment, the wiping mechanism includes a wet wiping mechanism that performs a wiping operation with a wiper coated with a liquid (wet liquid) such as glycerin. This wet wiping mechanism has an effect of reducing the wear of the ejection port forming surface of the recording head 9 due to the wiping operation and improving the durability. Furthermore, even when the ink and the recording head 9 that are more easily fixed are used, the effect of dissolving the fixed ink is obtained, and the excellent wiping effect can be maintained. In this wet wiping mechanism, an absorbent containing wet liquid is provided in the movement path of the wiper blade, and the wet liquid is applied by bringing each wiper into contact therewith.
しかしながら、湿式ワイピング機構においては、ウエット液を保持するウエット液保持部が必要であり、その容積が大きくなると本体サイズに影響することとなる。従って、ウエット液保持部の容積を可能な限り抑えるためにも、ウエット液の使用量は必要最小源に抑えることが望ましい。 However, in the wet wiping mechanism, a wet liquid holding unit for holding the wet liquid is necessary, and when the volume is increased, the main body size is affected. Therefore, in order to suppress the volume of the wet liquid holding portion as much as possible, it is desirable to suppress the amount of the wet liquid used to the minimum necessary source.
そのため、この第3の実施形態における湿式ワイピング機構には、ワイパーに対してウエット液を塗布する、塗布しないを選択可能なウエット液塗布機構が設けられている。図9にこのウエット液塗布機構の概念図を示す。このウエット液塗布機構には、ワイパー22の移動経路に対して進退可能に吸収体203が設けられ、この吸収体203に図外のウエット液タンクからウエット液が供給される。また、ワイピング機構は、上記第2の実施形態と同様に、ブラック側とカラー側とで独立に動作可能に構成されている。
各ワイパーへの液体の塗布を行う場合には、吸収体203をワイパーの移動経路内に進出させ、各ワイパーを独立に移動させて吸収体に接触させることにより行う。
For this reason, the wet wiping mechanism in the third embodiment is provided with a wet liquid application mechanism that can apply a wet liquid to the wiper and can select not to apply the wet liquid. FIG. 9 shows a conceptual diagram of this wet liquid application mechanism. In this wet liquid application mechanism, an
When applying the liquid to each wiper, the
このようなウエット塗布機構を用い、この第3の実施形態では、次のようなワイピング動作を行う。
ワイピング機構は、記録媒体を1枚記録する毎にブラック側ワイパー20およびカラー側ワイパー21がワイピング動作を行う。その際、ブラックインクの吐出数がドット数Xを越えたか否か、およびカラーインクの吐出数がドット数Xを越えたか否かに応じて、湿式ワイピングを行うか否かが決定される。
Using such a wet application mechanism, in the third embodiment, the following wiping operation is performed.
In the wiping mechanism, every time a recording medium is recorded, the black-
すなわち、ブラックインクの吐出ドット数がドットXを超え、カラーインクの吐出ドット数がドット数Yを越えていない場合には、吸収体203を図中の一点鎖線にて示す退避位置から実線にて示すワイパー移動経路中の進出位置へと移動させる。ここで、カラー側ワイパー21のみを移動させて図3に示すカラー側インク吐出部のオリフィスプレート12〜14(図3参照)に対してワイピング動作を行う。これにより、同ワイパー21は記録ヘッド9に達する前に吸収体203に接触し、ウエット液が塗布された状態でオリフィスプレート12〜14に対するワイピング動作を行う。この後、吸収体203を退避位置へと移動させ、ブラック側ワイパー20により、ブラック側インク吐出部のオリフィスプレート11(図3参照)に対するワイピング動作を行う。
That is, when the number of black ink discharge dots exceeds the dot X and the number of color ink discharge dots does not exceed the dot number Y, the
また、シアンインクの吐出ドット数がドット数Yを超え、かつブラックインクの吐出ドット数がドット数Xを超えていない場合には、吸収体203を進出位置まで移動させた後、ブラック側ワイパー20のみを移動させてワイピング動作を行う。これにより、ワイパー20は吸収体203との接触によりウエット液が塗布された状態でブラック側のインク吐出部に対するワイピング動作を行う。カラー側ワイパー21によるワイピング動作は、吸収体203を上昇させた状態で行う。
When the number of cyan ink ejection dots exceeds the dot number Y and the number of black ink ejection dots does not exceed the dot number X, the
さらに、ブラックインクの吐出ドット数がドット数Xを超え、かつカラーインクの吐出ドット数がドット数Yを超えていない場合には、吸収体203を進出位置まで移動させた後、ブラック側およびカラー側のワイパー20、21を同時にワイピングさせる。また、ブラックインクの吐出ドット数がドット数X以下であり、カラーインクの吐出ドット数がドット数Y以下である場合には、吸収体203を退避位置に保った状態で両ワイパーによるワイピングを行う。すなわち、ウエット液の塗布動作を行わずにワイピング動作を行う。
Further, when the number of black ink ejection dots exceeds the number of dots X and the number of color ink ejection dots does not exceed the number of dots Y, the
以上のように、この第3の実施形態においては、反応系インクミストに起因するインクの混合、固着への影響が大きい場合にのみ、ブレードに対するウエット液の塗布を行うようになっている。これにより、ワイピングによる払拭能力の強化を図りつつ、ウエット液の消費量を必要最小限に留めることが可能になり、ウエット液タンクの大型化を回避することが可能となり、延いては装置全体の大型化を回避することが可能となる。 As described above, in the third embodiment, the wet liquid is applied to the blade only when the influence on the mixing and fixing of the ink due to the reactive ink mist is large. As a result, it is possible to keep the consumption of the wet liquid to the minimum necessary while strengthening the wiping capability by wiping, and it is possible to avoid an increase in the size of the wet liquid tank. An increase in size can be avoided.
なお、上記第3の実施形態においては、ワイパー20、21を独立に駆動し得るよう構成した場合を例に採り説明したが、ワイパー20、21を同時に移動させるようにすることも可能である。この場合、吸収体203を各ワイパー20、21に対応して吸収体を2個設け、各吸収体を独立に昇降できるようにする。これによれば、各ワイパー20、21に対して個々にウエット液を塗布することが可能となり、上記第3の実施形態と同様にウエット液の消費量を必要最小源に抑えることが可能となる。
In the third embodiment, the case where the
なお、予備吐出動作および吸引回復動作を従来技術と同様に実行した場合にも、この第3の実施形態は有効であるが、上記第1の実施形態と同様の吸引回復動作を実施することも可能である。さらに、上記第2の実施形態のように、吸引回復動作の回数をインクの吐出数によって変更するようにする場合にも、この第3の実施形態を適用可能である。これによれば、より良好なインク吐出性能を得ることができる。 Note that the third embodiment is effective even when the preliminary ejection operation and the suction recovery operation are performed in the same manner as in the prior art, but the suction recovery operation similar to that in the first embodiment may be performed. Is possible. Furthermore, the third embodiment can also be applied to the case where the number of suction recovery operations is changed according to the number of ink ejections as in the second embodiment. According to this, better ink discharge performance can be obtained.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。
この第4の実施形態は、各主走査毎に行う予備吐出におけるインクの吐出数(発数)を、反応系インク(ブラックインク(第1のインク)とシアンインク(第2のインク))の吐出数に応じて決定するものとなっている。この予備吐出における発数を決定するテーブルの一例を図10に示す。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the fourth embodiment, the number of ink ejections (number of ejections) in the preliminary ejection performed for each main scan is the same as that of reactive inks (black ink (first ink) and cyan ink (second ink)). It is determined according to the number of discharges. An example of a table for determining the number of shots in this preliminary discharge is shown in FIG.
図10(a)に示すように、前回の予備吐出から今回の予備吐出が行われるまでの間に記録動作によって吐出されたブラックインクのドット数Xに応じて、今回の予備吐出におけるシアンインクの発数を決定する。ここでは、ドット数XがX1以下である場合には、今回の予備吐出におけるシアンインクの発数を4とし、ドット数XがX1〜X2である場合には発数を12とし、ドット数XがX2以上であるときには、発数を24としている。 As shown in FIG. 10A, according to the number X of black ink ejected by the recording operation from the previous preliminary ejection to the current preliminary ejection, the cyan ink in the current preliminary ejection is changed. Determine the number of shots. Here, when the number of dots X is less than or equal to X1, the number of cyan ink shots in this preliminary ejection is set to 4, and when the number of dots X is X1 to X2, the number of shots is set to 12, and the number of dots X When is equal to or greater than X2, the number of shots is 24.
また、今回の予備吐出におけるブラックインクの発数は、図10(b)に示すように、前回の予備吐出から今回の予備吐出が行われるまでの間に記録動作によって吐出されたシアンインクのドット数Yに応じて決定する。ここでは、ドット数YがY1以下である場合には、今回の予備吐出におけるブラックインクの発数を4とし、ドット数YがY1〜Y2である場合には発数を12とし、ドット数YがY2以上であるときには、発数を24としている。なお、X1、X2は、Y1、Y2と同一であっても良いが、インクの組成などに応じて異なる値に設定しても良い。 Further, as shown in FIG. 10B, the number of black inks generated in the current preliminary ejection is the number of cyan ink dots ejected by the recording operation from the previous preliminary ejection to the current preliminary ejection. It is determined according to the number Y. Here, when the number of dots Y is Y1 or less, the number of black ink ejections in this preliminary ejection is set to 4, and when the number of dots Y is Y1 to Y2, the number of ejections is set to 12, and the number of dots Y When Y is Y2 or more, the number of shots is 24. X1 and X2 may be the same as Y1 and Y2, but may be set to different values depending on the ink composition.
以上のようにして記録動作中の各走査毎に行われる予備吐出における発数を決定することにより、互いに反応するインクのノズル内での反応、固着を効果的に軽減することができる。このため、この第4の実施形態においても、インク吐出部のインク吐出性能を適正に維持することが可能となり、高精細な画像を安定的に出力することが可能となる。 As described above, by determining the number of ejections in the preliminary ejection performed for each scanning during the printing operation, it is possible to effectively reduce the reaction and fixation of inks that react with each other in the nozzles. For this reason, also in the fourth embodiment, it is possible to appropriately maintain the ink ejection performance of the ink ejection section, and it is possible to stably output a high-definition image.
(第5の実施形態)
第1の実施形態においては、回復動作を行う際の閾値が一つであったが、複数の閾値を設けて、カウントした吐出数と複数の閾値とを比較した結果に応じて異なる回復動作を行うようにしても良い。
(Fifth embodiment)
In the first embodiment, the threshold value for performing the recovery operation is one, but a plurality of threshold values are provided, and different recovery operations are performed depending on the result of comparing the counted number of discharges with the plurality of threshold values. You may make it do.
具体的には、所定間隔毎にカラーインクを吐出する記録ヘッドの回復動作を行うか否かをブラックインクの吐出数に基づいて判断する構成とし、前回の回復動作が終了してからのブラックインクの吐出数が閾値X未満であれば回復動作を行わない。また、ブラックインクの吐出数が閾値X以上Y未満であれば回復動作としてワイピングを行い、ブラックインクの吐出数が閾値Y以上Z未満であれば回復動作として予備吐出を行う。さらに、ブラックインクの吐出数が閾値Z以上であれば回復動作として吸引回復動作を行うようにする。 Specifically, it is configured to determine whether or not to perform the recovery operation of the recording head that discharges color ink at predetermined intervals based on the number of ejections of black ink, and the black ink after the previous recovery operation is completed. If the number of discharges is less than the threshold value X, the recovery operation is not performed. If the number of black ink ejections is greater than or equal to the threshold value X and less than Y, wiping is performed as a recovery operation. Further, if the number of black ink ejections is equal to or greater than the threshold value Z, a suction recovery operation is performed as a recovery operation.
ブラックインクの吐出数が少ないうちは、ブラックインクのミストの発生も少ないため、記録ヘッドの吐出口形成面でブラックインクとシアンインクが反応に起因したインクの固着なども少ないため軽い回復動作を行うだけで良い。複数種類のインクが混合することによって凝固反応を生じる場合に、一方のインクの吐出数に応じて反応による固着状態が変化することが予想できる。そのため、本実施形態のように、インクの吐出数が多くなると強い回復動作を行うようにすることで、インク固着による不具合を低減させることができ、回復動作に要するインクの消費量を抑えることも可能となる。 When the number of black ink discharges is small, the occurrence of mist of the black ink is small, so that the black ink and cyan ink are less likely to stick to each other due to the reaction between the black and cyan inks on the recording head, so that a light recovery operation is performed. Just good. When a coagulation reaction occurs when a plurality of types of ink are mixed, it can be expected that the fixing state due to the reaction changes depending on the number of ejections of one of the inks. Therefore, as in this embodiment, by performing a strong recovery operation when the number of ink ejections increases, problems due to ink sticking can be reduced, and the amount of ink consumed for the recovery operation can be suppressed. It becomes possible.
(その他)
以上の説明においては、ブラックインクとシアンインクとが互いに混合することによって凝固反応などを生じる場合を例に採り説明したが、シアンインク以外のカラーインクをブラックインクと反応させるようにした場合にも、本発明は適用可能である。すなわち、カラーインクの吐出数に応じてブラックインクのインク吐出部に対する回復動作を実行し、ブラックインクのインク吐出数に応じてカラーインクのインク吐出部に対する回復動作を実行するようにすれば良い。さらに、互いに反応する第1のインクと第2の組み合わせは、ブラックインクとカラーインクとの組み合わせに限らず、その他の異なるインクの組み合わせにも適用可能である。また、第1のインクおよび第2のインクがそれぞれ複数種存在する場合にも本発明は適用可能である。
(Other)
In the above description, the case where the black ink and the cyan ink are mixed with each other causes a coagulation reaction or the like has been described as an example. However, when color ink other than the cyan ink is allowed to react with the black ink, The present invention is applicable. In other words, the recovery operation for the black ink ink ejection unit may be performed according to the number of color ink ejections, and the recovery operation for the color ink ink ejection unit may be performed according to the number of black ink ejections. Furthermore, the first ink and the second combination that react with each other are not limited to the combination of the black ink and the color ink, but can be applied to other combinations of different inks. The present invention is also applicable when there are a plurality of types of the first ink and the second ink.
また、本発明は、シリアル型のインクジェット記録装置だけでなく、その他のインクジェット記録装置にも適用可能である。例えば、使用する記録媒体の最大幅以上の長さを有するノズル列からなるインク吐出部を備えた記録ヘッドを記録装置本体内の定位置に複数本配置し、記録媒体のみを移動させて記録を行う所謂フルライン型のインクジェット記録装置にも適用可能である。すなわち、フルライン型のインクジェット記録装置においても、互いに混合されることで凝固反応を示す第1、第2のインクが使用される場合には、一方のインク吐出部のインク吐出数に応じて他方のインク吐出部の回復動作を行うようにすれば良い。なお、フルライン型のインクジェット記録装置において実行される回復動作としては、シリアル型と同様に予備吐出動作、ワイピング回復動作および吸引回復動作などがある。また、記録ヘッド内に正圧を加えて強制的にインクを排出させる加圧回復動作が行われる場合もある。従って、上記のようにインク吐出数に応じて行う回復動作は、これら複数の回復動作を適宜選択して実行すれば良い。 The present invention can be applied not only to a serial type ink jet recording apparatus but also to other ink jet recording apparatuses. For example, a plurality of recording heads each having an ink discharge portion composed of a nozzle row having a length equal to or larger than the maximum width of the recording medium to be used are arranged at fixed positions in the recording apparatus main body, and recording is performed by moving only the recording medium. It can also be applied to a so-called full-line type ink jet recording apparatus. That is, even in the full-line type ink jet recording apparatus, when the first and second inks that exhibit a coagulation reaction by being mixed with each other are used, the other one depends on the number of ink ejected from one ink ejecting unit. The recovery operation of the ink discharge portion may be performed. The recovery operation executed in the full-line type ink jet recording apparatus includes a preliminary ejection operation, a wiping recovery operation, a suction recovery operation, and the like as in the serial type. In some cases, a pressure recovery operation is performed in which positive pressure is applied to the recording head to forcibly discharge ink. Therefore, the recovery operation performed according to the number of ink ejections as described above may be performed by appropriately selecting the plurality of recovery operations.
1 インクジェット記録装置
2 キャリッジ
9 記録ヘッド
11 ブラックオリフィスプレート
12 シアンオリフィスプレート
13 マゼンタオリフィスプレート
14 イエローオリフィスプレート
15 ブラックインクを吐出する吐出口列
16 シアンインクを吐出する吐出口列
17 マゼンタインクを吐出する吐出口列
18 イエローインクを吐出する吐出口列
20、21 ワイパー
102 MPU
110 搬送モータ
120 ワイピング機構
201a、201b キャップ
203 吸収体
203a、203b 吸引ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording device 2 Carriage 9
110
Claims (11)
前記複数のインク吐出部は、第1のインクを吐出する第1のインク吐出部と、前記第1のインクに混合されることによって凝固する第2のインクを吐出する第2のインク吐出部と、を含み、
前記回復手段は、第1のインク吐出部に対し、前記第2のインク吐出部のインク吐出数に応じた回復動作を行うと共に、前記第2のインク吐出部に対し、前記第1のインク吐出数に応じた回復動作を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。 An inkjet recording apparatus provided with a recovery unit that performs recording on a recording medium by discharging different types of ink from a plurality of ink discharge units provided in the recording unit, and recovers the discharge performance of the ink discharge unit. And
The plurality of ink ejection units include: a first ink ejection unit that ejects a first ink; and a second ink ejection unit that ejects a second ink that is solidified by being mixed with the first ink. Including,
The recovery means performs a recovery operation corresponding to the number of ink discharges of the second ink discharge unit with respect to the first ink discharge unit, and the first ink discharge unit with respect to the second ink discharge unit. An ink jet recording apparatus that performs a recovery operation according to a number.
前記回復動作の強度は、前記ワイパーに対し前記塗布機構によって液体を塗布するか否かによって変更することを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 The recovery means has an application mechanism capable of applying a liquid having a function of dissolving ink attached to each ink discharge portion to the wiper,
7. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the strength of the recovery operation is changed depending on whether or not a liquid is applied to the wiper by the application mechanism.
前記記録工程は、記録手段に設けられた第1のインク吐出部から第1のインクを吐出させると共に、前記記録手段に設けられた第2のインク吐出部から前記第1のインクとの混合によって凝固する第2のインクを吐出させて記録媒体上に記録を行い、
前記回復工程は、
前記第1のインク吐出部と前記第2のインク吐出部の吐出数を計数する工程と、
前記第1のインク吐出部に対し前記第2のインク吐出部のインク吐出数に応じた回復動作を行う工程と、
前記第2のインク吐出部に対し前記第1のインク吐出部のインク吐出数に応じた回復動作を行う工程と、を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
An ink jet recording method comprising: a recording step of recording on a recording medium by discharging different types of ink from a plurality of ink discharge portions provided in the recording means; and a recovery step of recovering the discharge performance of the ink discharge portion Because
In the recording step, the first ink is ejected from a first ink ejection portion provided in the recording means, and the second ink ejection portion provided in the recording means is mixed with the first ink. Recording on the recording medium by discharging the second ink to solidify,
The recovery process includes
Counting the number of ejections of the first ink ejection part and the second ink ejection part;
Performing a recovery operation according to the number of ink ejections of the second ink ejection unit with respect to the first ink ejection unit;
And a step of performing a recovery operation corresponding to the number of ink ejections of the first ink ejection part with respect to the second ink ejection part.
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JP2005348249A JP2007152638A (en) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | Inkjet recording device and ink jet recording method |
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JP2011213077A (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Canon Inc | Inkjet printing apparatus |
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- 2005-12-01 JP JP2005348249A patent/JP2007152638A/en active Pending
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