JP3533848B2

JP3533848B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP3533848B2
Application number: JP27274396A
Authority: JP
Inventors: 豊彦蜜澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JPH10114085A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッドを有し、記録データに一致してインクを記録媒
体に吐出して画像を形成するインクジェットプリンタ
や、インクジェット記録ヘッドを搭載して高い密度での
記録を可能としたインクジェット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置ではインクをイ
ンク供給容器に収容して記録ヘッドに備えられた吐出口
よりインクを吐出して画像を形成する。

【０００３】インクジェット記録装置は、記録時におけ
る静粛性と高速印字性、高画像品質等の優れた特徴を有
している。

【０００４】しかしながら、前記記録ヘッド内部に気泡
が混入した場合には前記インクの吐出が正常に行われな
くなるといった記録障害を発生する。前記記録障害が発
生すると前記特徴の１つである高画像品質を損なってし
まう。

【０００５】また、前記記録障害は吐出口近傍のインク
の増粘、前記吐出口近傍への記録媒体による紙粉の付
着、その他異物等の付着によっても発生する。

【０００６】前記記録障害が発生した場合には、画像の
形成を途中で停止し、記録障害を正常に戻すための回復
動作を行わなければならない。前記回復動作は前述の様
に画像の形成を途中で停止する為、前記特徴の１つであ
る高速印字性を損なってしまう。

【０００７】前記回復動作を１回行って確実に画像が回
復すれば良いが、回復に失敗した場合には再度前記回復
動作を行わなければならない。すると回復にかかる時間
が不要にかかってしまい更に前記高速印字性を損なって
しまう。また、前記回復の失敗によって無駄な記録媒体
を消費してしまうという不具合を生ずる。従って、１回
の回復動作によって確実に記録障害を正常に戻す必要が
ある。

【０００８】従来のインクジェット記録装置での、前記
記録障害に対する回復動作の方法としては特開昭６０−
１３５５６号公報の様に加圧ポンプによってインク供給
容器の空気層を加圧する方法がある。これは前記記録ヘ
ッドに供給するインクに高圧を発生させ、吐出口から増
粘したインクを流出させ、画像回復する構成になってい
る。

【０００９】また、他の回復動作の方法としては特開平
３−１８４８７２号公報がある。このインクジェット記
録装置はインク加圧用ポンプとバルブを有する循環供給
手段を備えている。また前記インクジェット記録装置の
状態を検知する手段を備え、前記状態に応じて前記イン
ク加圧用ポンプとバルブの作動タイミングを制御する構
成である。また前記循環供給手段による循環動作時に吐
出口よりインクを排出して異物除去する。また、長期放
置等で吐出口の近傍に固着したインク等の異物はキャッ
ピング手段に配置された液体吸収体に吸収された液体に
浸すことで溶解する。

【００１０】このようにすることでインクジェット記録
装置の状態に合わせて最適な回復動作を行うことができ
るとしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
加圧ポンプでインク供給容器の空気層を加圧する方法で
は、記録障害を回復するために必要な圧力まで高めるの
に時間がかかってしまう。更に必要な圧力に達するまで
は、正常な記録を行っている吐出口からもインクが徐々
に流出する。従って回復動作により不要なインクを多く
消費してしまう。

【００１２】また、インクジェット記録装置の状態を検
知してインク加圧用ポンプとバルブの作動タイミングを
制御する方法の場合、前述の様に吐出口からのインクの
排出のみで画像を回復させる為、かなりの不要なインク
を回復動作に消費してしまい、ランニングコストの低下
につながってしまう。

【００１３】このように回復動作において不要なインク
の消費が多いと、インク供給容器内のインクが無駄に消
費されてしまう。するとインクジェット記録装置の本来
の目的である画像を形成することに使用されるべきイン
クが無駄に消費してしまうことになってしまう。

【００１４】また、吐出口の近傍に付着した固着インク
を液体に浸して溶解する場合、再溶解性に優れたインク
ならば問題無いが、再溶解し難いインクでは溶解までに
かなりの時間を要してしまう。すると回復動作に係る時
間が冗長になってしまう。

【００１５】また、これら特開昭６０−１３５５６号公
報、特開平３−１８４８７２号公報のようなインク供給
系の構成とすると、前者はインク供給容器の空気層を加
圧ポンプにより加圧するため、回復動作に必要な圧力に
高める時間にバラツキを生じてしまう。また、後者は供
給系の流路抵抗のバラツキ等により加圧力が大きく変わ
ってしまう。従って双方ともわずかな範囲の吐出口から
のインクの排出量を管理するのが困難である。

【００１６】よって、前述の公報ではインク消費量を少
なめに管理し、流路内の空気をも記録ヘッドの流路外に
排出するのは極めて困難である。

【００１７】ところで、昨今では前述の高印字性を更に
高めるために、前記記録ヘッドの高密度化、小型化が加
速されている。従って前記記録ヘッドは吐出口からの少
量のインク吐出により更に鮮明な画像を形成しなければ
ならない。この一手段としてインクジェット記録装置に
用いるインクに記録媒体への浸透性を高めるための界面
活性剤等の溶剤をインク中に添加する方法がある。

【００１８】しかし、前記界面活性剤は非常に泡立ち易
いため、界面活性剤をインクに添加するとインク自体も
非常に泡立ち易くなってしまう。

【００１９】そこで、前記回復動作ではこのような泡立
ち易いインクにおいても確実に画像回復する必要があ
る。本発明はこれらの課題を鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、吐出口に密着するキャッ
プにより吐出口を塞いだ状態で、インクを記録ヘッドに
圧送し必要な圧力まで高めた後、目的に合ったインクの
排出量を得るようにキャップを開閉し、吐出口からのイ
ンクの排出量を制御することで、回復動作に係るインク
消費量が管理でき、常に正常な画像の形成が可能な状態
に保持できるインクジェット記録装置を提供することに
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、記録ヘッドと、インク供給容器と、インク
供給手段と、前記インク供給容器から前記記録ヘッドへ
インクを圧送するポンプ手段と、前記記録ヘッドの吐出
口に密着し吐出口を閉じるキャップ手段とを備え、前記
キャップ手段により前記記録ヘッドの吐出口を密閉する
工程と、前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ手段によ
り前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッドへ圧送
する工程と、前記記録ヘッド内部が一定の圧力状態とな
った後、前記キャップ手段を設定時間開閉するキャップ
手段開閉工程と、前記キャップ手段を閉じた後、前記記
録ヘッドの内圧を通常状態に戻す工程と、前記キャップ
手段と前記吐出口とを離隔する工程と、前記ポンプ手段
を設定時間停止し、その後前記吐出口を密閉した後の前
記ポンプ手段による圧送よりも前記ポンプ手段の圧力を
低圧力として前記ヘッド内にインクを圧送する工程とか
らなる回復動作を行い、前記インクジェット記録装置は
環境温度を検出する温度検出手段を備え、前記低圧力の
圧送時間が前記温度検出手段の検出結果により異なり、
前記低圧力の圧送時間は前記環境温度が高い場合の方が
低い場合より長く、前記前記キャップ手段により前記記
録ヘッドの吐出口を密閉する工程時に、前記吐出口より
インクを吐出し、前記記録ヘッドの吐出口を密閉する工
程時に、インク吐出する際の周波数が前記記録ヘッドの
最大応答周波数の半分以下の周波数であり、前記キャッ
プ手段により前記吐出口を開く工程の後に、前記吐出口
よりインクを吐出し、前記吐出口を開く工程の後の、前
記吐出口からのインクの吐出を少なくとも２回以上に分
割して実施し、前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ手
段により前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッド
へ圧送する工程において、前記圧力発生手段に前記駆動
信号を入力し、前記ポンプ手段の圧力を低圧力として前
記ヘッド内にインクを圧送する工程において、前記圧力
発生手段に、前記吐出口よりインクが吐出するに至らな
い駆動信号を入力し、前記キャップ手段を設定時間開く
キャップ手段開閉工程において、前記温度検出手段の検
出結果により前記設定時間開く回数が異なり、前記キャ
ップ手段を設定時間開くキャップ手段開閉工程におい
て、前記温度検出手段の検出結果により前記設定時間開
く動作速度が異なり、前記吐出口を密閉した後に前記ポ
ンプ手段により前記インク供給容器のインクを前記記録
ヘッドへ圧送する工程での、前記圧送を少なくとも２回
以上に分割して実施し、前記ポンプ手段の圧力を低圧力
として前記ヘッド内にインクを圧送する工程での、前記
圧送を少なくとも２回以上に分割して実施し、前記吐出
口を密閉した後に前記ポンプ手段により前記インク供給
容器のインクを前記記録ヘッドへ圧送する工程の時に、
前記インク供給容器内のインクがインク−エンドである
かの判断を行うことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の詳細を図示した
実施例に基づいて説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施例を示すものであ
る。図中符号１は記録ヘッドであり、インク吐出するた
めの複数の吐出口を備えている。また記録ヘッド１内に
は圧力発生手段が前述の複数の吐出口のそれぞれに対向
して配置されている。前記圧力発生手段には電気機械変
換素子等を用いることができる。また、記録ヘッド１は
図示しない記録ヘッド駆動回路が接続され、記録ヘッド
１に前記記録ヘッド駆動回路より駆動信号を入力するこ
とで前記インク吐出を行う。

【００２３】記録ヘッド１はキャリッジ２に搭載され、
ガイド軸３上を移動しながら、前記インク吐出を選択的
に行うことで記録媒体に画像を形成する。

【００２４】記録ヘッド１とインク供給容器１０内に設
置されているインクパック１１はインク流路１３により
連通されている。尚、インクパック１１は、記録ヘッド
１及び後述のサブタンク３０よりも水平方向の高さが低
くなる様に配置されている。

【００２５】また、記録ヘッド１にはインク流路１４を
経てサブタンク３０が接続されている。サブタンク３０
にはセンサ３６が具備され、サブタンク３０内がインク
４０で満たされるとインク−フルを検出する構造となっ
ている。センサ３０にはフォトセンサ、インタラプタ等
を用いることができる。

【００２６】また、サブタンク３０にはエアベント３７
が備えられている。サブタンク３０内のインク４０内に
存在する気泡は時間経過により空気層３８を形成する。
後述の高圧力の加圧により前述のインク−フルの検出状
態が持続すると徐々に空気層３８の空気は大気へと排出
される構造となっている。

【００２７】また、インク供給容器１０には大気開放口
１７が備えられ、大気開放弁１６により大気への開閉を
容易に行える構成となっている。大気開放弁１６には開
閉制御の容易な電磁弁等を用いることができる。

【００２８】大気開放弁１６は、後述する回復動作に従
って開閉動作を行うものである。インク供給容器１０内
の空気層１２にはエア流路１９を介してポンプ１８が接
続されている。ポンプ１８にはダイヤフラム式のエアポ
ンプ等を用いることができる。

【００２９】また、記録ヘッド１にはサーミスタ３９が
装着されており環境温度を検出する構造となっている。

【００３０】ここでインク供給手段について説明を行
う。

【００３１】画像の形成時には前記インク吐出によるイ
ンクの消費に伴い、吐出口の毛細管力によってサブタン
ク３０内のインク４０がインク流路１４を経て供給され
る。

【００３２】サブタンク３０内のインク４０は前記イン
ク吐出により減少してくる。インク４０が減少してくる
と、センサ４１がインク−ローを検出する。すると大気
開放弁１６を閉じポンプ１８による低圧力の加圧を行い
インクパック１１内のインク１５をサブタンク３０に圧
送する。前記低圧力の加圧による圧送で前述のセンサ３
６がインクフルを検出するとポンプ１８は前記低圧力の
加圧を停止し大気開放弁１６を開く。するとサブタンク
３０内のインク４０はインク吐出、及びインクパック１
１への流動によって徐々に減少してくる。するとセンサ
４１が再びインクローを検出する。

【００３３】このようにしてインクパック１１内にイン
ク１５がある限り、サブタンク３０内には常に画像の形
成に必要なインク１５がインクパック１１より圧送さ
れ、インク４０が充填されている状態となる。

【００３４】また、図１は非画像形成領域での構成であ
る。この領域は、記録ヘッド１の待機位置であり、さら
に記録ヘッド１の回復動作を行う領域である。この領域
には、キャップ手段と廃インク回収手段が設置されてい
る。

【００３５】次にキャップ手段について構成と動作を説
明する。図２はキャップ手段の動作を示す説明図であ
る。キャップ４は記録ヘッド１の吐出口に密着し吐出口
を塞ぐものである。尚、前述のポンプ１８はキャップ４
に連接された図示しない圧力切り替え機構によりポンプ
圧が高圧力、低圧力に切り替わる構成となっている。本
実施例では吐出口がキャップ４によって塞がれた時に高
圧力、吐出口が大気に開放された時に低圧力となるよう
に構成されている。

【００３６】また、キャップ４はＪＩＳ硬度４０〜６０
度の軟質な弾性体が望ましい。本実施例は硬度４５度の
シリコンゴムを使用している。またキャップ４の材質に
はクロロプレンゴム等も用いることができる。

【００３７】ワイパー５は記録ヘッド１の吐出口面に付
着したインクを拭き取るための部材である。キャップ４
とワイパー５はキャップ固定体３１に固定され、さらに
キャップ開閉フレーム３２に設置されている。このとき
キャップ４とワイパー５は一体とした構造としても良
い。

【００３８】キャップ開閉フレーム３２は図示しない駆
動源、伝達機構によって、支点０を中心に回転可能（図
中矢印Ｅ）に構成され、キャップ４を記録ヘッド１の吐
出口に対して開閉動作をするものである（図２（ａ），
（ｂ））。通常、画像の形成中、または待機中は図２
（ａ）の状態で、キャップ４は記録ヘッド１に対しては
間隔を開けている。

【００３９】また、キャップ揺動レバー３４も図示して
いない駆動源、伝達機構によって、支点０を中心に回転
可能（図中矢印Ｆ）に構成され、連結レバー３５を介し
て、キャップ固定体３１を揺動する。キャップ４とワイ
パー５を固定したキャップ固定体３１はキャップ揺動レ
バー３４の動作で、キャップ開閉フレーム３２の溝３３
に沿って、記録ヘッド１の吐出口面を上下動する（図２
（ｂ），（ｃ））。

【００４０】また、前述のキャップ４で前記吐出口を塞
いだ状態で、キャリッジ２に搭載された記録ヘッド１
を、ガイド軸３上を移動させる動作（図２紙面表裏方
向）の繰り返しで吐出口が大気に開放、遮断を行うラビ
ング動作（後述記号Ｓ１０９）を行う。

【００４１】次に廃インク回収手段についての説明を行
う。図中符号２０は廃インク容器であり、記録ヘッド１
の回復動作領域の下方に設置されている。スクレーパ２
２はキャップ４、またはワイパー５に付着したインクを
拭い取るために設けられている。吸収材２１ａはスクレ
ーパ２２で拭い取ったインクを吸収し保持するためのも
のであり、吸収材２１ｂはキャップ４を清掃するために
用いられるものである。

【００４２】図３は記録ヘッド１の回復動作に関するシ
ーケンスを示すフローチャートである。ステップＳ１０
０で回復動作命令が出されると、キャップ開閉フレーム
３２を駆動して、キャップ４で記録ヘッド１の吐出口を
塞ぐ（Ｓ１０１）。このときキャップ４の移動速度は後
述の吐出口に形成されたメニスカスを壊さないために
１．０乃至２．０ｍｍ／ｓｅｃとするのが望ましい。

【００４３】Ｓ１０２で大気開放弁１６を閉じ、インク
供給容器内を密閉にする。次にポンプ１８を駆動（高圧
力）して記録ヘッド１内を高圧力にする（Ｓ１０３）。
高圧力は大気圧に対して＋０．１５×Ｅ５乃至０．３×
Ｅ５Ｐａとするのが望ましい。

【００４４】タイマーＳ１０４の設定時間Ｔ１以内（本
実施例では３０ｓｅｃ）にサブタンク３０がセンサ３６
により前述のインク−フルを検出すると、タイマーＳ１
０６の設定時間の間高圧力が記録ヘッド１、サブタンク
３０に加わる。

【００４５】この時、センサ３６により前述のインク−
フルを検出しなかった場合、ポンプ１８の駆動を停止
（Ｓ２０１）、大気開放弁１６を開き（Ｓ２０２）、タ
イマーＳ２０３の設定時間キャップ４で吐出口を塞いだ
状態を保持し、その後キャップ開閉フレーム３２を駆動
しキャップ４と吐出口とを離隔する。この時前述のよう
にセンサ３６はインク−フルを検出していないためイン
クパック１１には画像の形成に必要なインク量が不十分
であり、つまりインク−エンド（Ｓ２０５）である。こ
の時、図示しない本発明のインクジェット記録装置に備
えられた表示パネルにより使用者にインク−エンドを表
示する。

【００４６】前述のタイマーＳ１０６後、ポンプ１８を
停止（Ｓ１０７）し、大気開放弁１６を開き（Ｓ１０
８）、回数Ｓ１１０の回数Ｎ１だけラビング動作（Ｓ１
０９）を行う。ラビング動作Ｓ１０９を行うときの動作
速度は後述の吐出面に付着した固着インク、異物の除去
性を確保するため５乃至１０ｍｍ／ｓｅｃとするのが望
ましい。

【００４７】タイマーＳ１１１の設定時間キャップ４で
吐出口を塞いだ状態を保持し、その後、キャップ開閉フ
レーム３２を駆動しキャップ４から吐出口を開放するワ
イピング動作を行う（Ｓ１１２）。吐出口面に付着した
インクは、ワイパー５によって拭き取られる。さらに、
廃インク容器２０のスクレーパ２２によって、キャップ
４とワイパー５に付着したインクがかき取られて、吸収
材２１ａに吸収される。キャップ４の表面は吸収材２１
ｂに擦り付けられて清掃される。

【００４８】次いで、キャップ開閉フレーム３２を駆動
し、キャップ４を図２（ａ）の状態に退避させて（Ｓ１
１５）キャップ４と吐出口とが離隔された状態となる。
この時、キャップ開閉フレーム３２を下方へスライドさ
せる速度は後述の吐出口のメニスカスを壊さないために
１．０乃至２．０ｍｍ／ｓｅｃとするのが望ましい。

【００４９】その後、タイマーＳ１１３の設定時間その
状態を保持し、その後、大気開放弁１６を閉じ（Ｓ１１
４）、ポンプ１８を駆動（低圧力）して（Ｓ１１５）、
タイマーＳ１１６の設定時間低圧力を記録ヘッド１、サ
ブタンク３０に加える。このとき、前記吐出口は大気に
開放されているためポンプ１８の圧力を高く加えすぎる
と吐出口よりインクが出て不要なインクを消費してしま
う。これを防ぐにはポンプ１８による低圧力は大気圧を
に対して＋０．０２×Ｅ５乃至０．０４×１０Ｅ５Ｐａ
とするのが望ましい。その後、ポンプ１８を停止し（Ｓ
１１７）、大気開放弁１６を開き（Ｓ１１８）、回復動
作を終了する（Ｓ１１９）。

【００５０】図４は前述の回復動作を行った時の、時間
経過（時間ｔ）に伴う流路内のインクにかかっている圧
力（流路内圧力Ｐ）と流路内のインクの流速（インク流
速Ｖ）を表わすグラフである。（ａ）はポンプ圧力、
（ｂ）はインク流速を示す。図中インク流速の（＋）と
はインクタンク１１からサブタンク３０へのインク流
れ、（−）とはサブタンク３０からインクタンク１１へ
のインク流れを示す。

【００５１】図中シーケンスＡは図３のフローチャート
中Ｓ１００〜Ｓ１０８、シーケンスＢはＳ１０９〜Ｓ１
１３、シーケンスＣはＳ１１４〜Ｓ１１９にそれぞれ対
応する。

【００５２】図中シーケンスＡにおいて図１のセンサ３
６によりインク−フルを検出して以降の領域は流路内に
インクは流動しなくなる。この領域では流路内は高圧力
に保持されている。この高圧によりサブタンク３０内の
空気層３８の空気はエアベント３７より排出される。

【００５３】また、シーケンスＢでは前述のように大気
開放弁１６が大気に開放されているため徐々に大気圧へ
と戻っていく。このときインク流速はサブタンク３０か
らインクタンク１１へと流れている。

【００５４】シーケンスＣでは低圧力が流路に加わって
いる。前述のようにインクパック１１はサブタンク３０
よりも低い位置に配置されているため、シーケンスＢで
はサブタンク３０内のインク４０はインクパック１１内
へと徐々に流れている。従って前記シーケンスＣの低圧
力によって再びサブタンク３０に流入される。

【００５５】次に図３のフローチャートに基づき、本実
施例の回復動作についての説明を行う。

【００５６】前述したようにタイマーＳ１０４で設定時
間Ｔ１を設けることで、インクパック１１がインク−エ
ンドであることを容易に検出できる。また、タイマーＳ
１０４で時間設定するので前記高圧力の加圧を必要以上
に行わない。これにより高圧力による記録ヘッド１への
不要な圧力がかかることがないので、記録ヘッド１を損
傷する心配がなく記録ヘッド１の寿命を長く保つことが
できる。

【００５７】また、前述のように高圧力の加圧によって
記録ヘッド１内の流路に混入する気泡はサブタンク３０
内に流動され、空気層３８を形成する。タイマーＳ１０
６の設定時間高圧力の加圧を行うため、空気層３８の空
気はエアベント３７より大気に排出される。

【００５８】また、前述のようにラビング動作Ｓ１０９
により吐出口が大気に対して開放、遮断の交互動作を行
う。この大気に対して吐出口が開放したとき記録ヘッド
１の内部はポンプ１８の高圧力の加圧によって高圧とな
っているので吐出口よりインクを排出する。このときの
インクの排出量は前述のガイド軸３上を移動させる動作
の速度を変えることで容易に変えることができる。ま
た、タイマーＳ１０６の設定時間により記録ヘッド１内
の圧力を確実にポンプ１８の高圧力にすることができ
る。よって常に一定のインク排出量とすることができ
る。

【００５９】また、このラビング動作のときキャップ４
と吐出口面は接触しているため、吐出口面とキャップ４
とは擦り合わされる。

【００６０】このようにラビング動作ときにインクが吐
出口より排出され、同時に吐出口面を擦るため、吐出口
内の気泡はインクと共に大気に排出され、また吐出口面
に固着したインク、異物等は速やかに排除される。ま
た、回数Ｓ１１０によりラビング動作の回数Ｎ１を変え
ることができるため前述のインク排出量も容易に変えら
れるのに加えて固着したインク、異物の除去性も容易に
変えることができる。

【００６１】尚、吐出口面に固着したインク、異物の排
除が前述の吐出口からのインク排出により助長されるこ
とはいうまでもない。

【００６２】また、Ｓ１１２のワイピング動作を行うこ
とで吐出口周囲の固着したインク、異物が一掃され正常
な、しかも安定した画像を形成することができる。

【００６３】前述したようにサブタンク３０はインクパ
ック１１より水平面に対する高さが高くなるように配置
されている。タイマーＳ１１３の設定時間を５乃至２０
ｓｅｃとすることでサブタンク３０内のインク４０はイ
ンクパック１１内に徐々に流動していく。このときイン
ク流れによって前述の高圧力の加圧によって排出しきれ
なかった気泡、例えば記録ヘッド１内の流路の淀み点
（インクが流れ難い場所）に停滞していた気泡がインク
と共に流路内に流動される。

【００６４】その後、ポンプ１８により前述の低圧力の
加圧によるゆっくりとした流速によってインク及び気泡
を流動させることで前記流路の淀み点に停滞することな
く確実に気泡をサブタンク３０に流入させることができ
る。

【００６５】この高圧力の加圧の後に低圧力の加圧を行
うことで、インク中の溶存気体量が多いインク（例えば
２０ｐｐｍ以上）であっても、流路内の気泡は確実にサ
ブタンク３０内に流入することができる。

【００６６】このように高圧力による加圧の後に更に低
圧力の加圧を行うことでより確実な回復動作を行うこと
ができる。

【００６７】また、前述の泡立ち易いインクであって
も、高圧力による加圧で主たる気泡はサブタンク３０内
へ流入し、高圧力による加圧で発生した泡立ちによって
発生した細かい気泡は低圧力による加圧でサブタンク３
０内に流入される。

【００６８】従って、泡立ち易いインクにおいても確実
な回復動作を行うことができる。

【００６９】インクの泡立ち性に関しては環境温度が高
い方がより顕著となる。環境温度が高くなるとインクの
粘性が低下し、またインクの表面張力が低くなるからで
ある。

【００７０】そこで、図３においてタイマーＳ１１６の
設定時間を、前述のサーミスタ３９の検出温度に合わせ
て予め設定しておく。環境温度が高い場合の方が低い場
合よりタイマーＳ１１６の設定時間を長くする。即ちポ
ンプ１８による低圧力の加圧時間を長くする。このよう
にすることで、先の高圧力の加圧での泡立ちにより発生
した気泡は泡立ち性の高い場合であっても確実にサブタ
ンク３０に流入することができる。

【００７１】一方、環境温度が低い場合においてはイン
クの泡立ち性はそれほど問題ではないためＳ１１６の設
定時間を短めとして回復動作にかかる時間を短くするこ
とができる。

【００７２】このようにタイマーＳ１１６の設定時間を
環境温度により変えることで、環境温度を問わず確実な
回復動作を行うことができる。

【００７３】また、前述のように環境温度が高くなると
インクの粘性が低下する。言い替えれば環境温度が低い
方がインクの粘性は高くなるということである。

【００７４】そこで、図３において、ラビング動作Ｓ１
０９の回数指定を行っている回数Ｎ１（Ｓ１１０）を、
サーミスタ３９の検出温度に合わせて予め設定してお
く。

【００７５】例えば環境温度１０乃至２０℃は回数Ｎ１
を５回、環境温度２１乃至３０℃は３回、環境温度３１
乃至４０℃は１回とする。このようにすることで環境温
度の変化によりインクの粘性が異なる場合においても吐
出口面に付着したインクは確実に排除することができ
る。

【００７６】また前述のラビング動作Ｓ１０９での動作
速度を環境温度の違いにより予め設定しておく。すると
環境温度により回数Ｎ１を変えた場合においてもラビン
グ動作Ｓ１０９での吐出口からのインク排出量を制御で
きる。インク排出量を多くしたい場合には前記動作速度
を遅く、また少なくしたい場合には速くする。即ち環境
温度に合わせて回復動作でのインク消費量を制御でき
る。また、吐出口面に付着したインクの排除に関しても
ラビング動作Ｓ１０９の動作速度を変え、ラビング動作
Ｓ１０９の回数Ｓ１１０を変えることで確実に行うこと
ができる。

【００７７】また本発明のインクジェット記録装置に用
いるインクの粘性に合わせてラビング動作Ｓ１０９の動
作速度、回数Ｎ１（Ｓ１１０）を設定することでインク
の粘性を問わず最適な回復動作を行うことができる。

【００７８】記録ヘッド１の吐出口にはインクによるメ
ニスカスが形成されている。前記メニスカスに強い衝撃
が加わった場合には前記メニスカスが壊れ、吐出口内部
に空気が侵入し正常な画像が形成できない記録障害を発
生してしまう。

【００７９】しかしながら、本発明では図３の実施例で
示したようにキャップ４で記録ヘッド１の吐出口を塞ぐ
動作Ｓ１０１の際は、前述のようにキャップ４の移動速
度を１．０乃至２．０ｍｍ／ｓｅｃとして行う。従って
前記メニスカスには衝撃を殆ど与えることなくキャップ
４によって吐出口を確実に塞ぐことができる。即ち、キ
ャップ４で吐出口を塞ぐ際に、不要な記録障害を発生す
ることがない。

【００８０】また、このキャップ４で記録ヘッド１の吐
出口を塞ぐ動作Ｓ１０１の際に記録ヘッド１の吐出口よ
りインクを吐出（以下フラッシング動作）することで次
に示す効果を発揮する。

【００８１】フラッシング動作の際は常に吐出口より安
定してインク吐出しているため、少々の衝撃が加わって
も前記メニスカスは壊れない。従って前述のキャップ４
で記録ヘッド１の吐出口を塞ぐ動作Ｓ１０１の際での不
要な記録障害の発生を更に抑えることができる。

【００８２】また、このフラッシング動作を行うインク
吐出の周波数は記録ヘッド１のインク吐出を行える限界
の周波数（最大応答周波数）の半分以下の周波数で行う
のが望ましい（本実施例では１ｋＨｚとした）。このよ
うにすることで記録ヘッド１の吐出口からのインク吐出
がより安定し、またフラッシング動作によるインク消費
を少なくできる。

【００８３】本発明のインクジェット記録装置は、記録
ヘッド１の流路を内部で色毎に分け、また前記流路への
構成を各色毎に備えることで容易にカラー化が可能であ
る。

【００８４】カラー化を行った際にはＭ（マゼンタ）、
Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のイン
クが混じってしまう混色が問題となる。混色が発生する
と正常な色の画像が形成されなくなってしまう。

【００８５】カラー化を行い複数の色のインクを用いた
場合、前述のラビング動作Ｓ１０９にて吐出口より排出
されたインクが混じり合い混色インクが発生する。前記
混色インクはその後のワイピング動作Ｓ１１２によって
殆どが排除されるが、前記混色インクの一部が吐出口の
近傍に付着する場合がある。前記付着した混色インクが
吐出口内に侵入すると回復動作後の画像の形成が正常な
色で行われなくなってしまう。

【００８６】しかしながら図３のフローチャートにおい
て、キャップ４から吐出口を開放するワイピング動作Ｓ
１１２の後の図２（ａ）の状態で、即前記フラッシング
動作を行いインク吐出を行う。このインク吐出の周波数
は前述の記録ヘッド１の半分以下の周波数で行うのが望
ましい（本実施例では２ｋＨｚとした）。

【００８７】前述のようにワイピング動作Ｓ１１２の後
の図２（ａ）の状態ではインク４０はサブタンク３０か
らインクパック１１へ流動している。したがって前記吐
出口より侵入した混色インクはインクパック１１に流動
しようとする。

【００８８】前述のように図２（ａ）の状態で、即最大
応答周波数の半分以下の周波数として前記フラッシング
動作を行うことでインク吐出を安定して行え、しかも速
やかに前記混色インクを記録ヘッド１の外部に排出する
ことができる。即ち、カラー化を行った場合においても
常に正常な色の画像の形成を行うことができる。

【００８９】また、前記フラッシング動作のインク吐出
を少なくとも２回以上に分割して行う（本実施例では分
割した時間間隔は約０．２乃至０．５ｓｅｃとした）。
このようにすることで前記分割した間はインク吐出を行
わないメニスカスの安定した状態ができる。よって更に
安定してカラー化を行った場合においても正常な色の画
像の形成を行うことができる。

【００９０】また、図４においてシーケンスＡのインク
−フルを検出するまでの高圧力による加圧の間、記録ヘ
ッド１に記録ヘッド１より駆動信号を入力する。このよ
うにすることで記録ヘッド１の流路内に存在する空気、
及び気泡が揺動され、より速やかにサブタンク３０に流
動し易くなる。従ってより最適な回復動作とすることが
できる。

【００９１】また図３の高圧力の加圧の設定時間Ｓ１０
６を短く設定でき、より効率良い回復動作を行うことが
できる。

【００９２】また、図４のシーケンスＣの低圧力の加圧
の際に吐出口よりインクが吐出するに至らない駆動信号
を記録ヘッド１に入力することで、前述の高圧力の加圧
での泡立ちにより発生した記録ヘッド１の流路内の気泡
を揺動することで、より速やかにサブタンク３０に前記
気泡を流動できる。

【００９３】従って更に最適な回復動作とすることがで
きる。また図３の低圧力の加圧の設定時間Ｓ１１６を短
く設定でき、より効率良い回復動作を行うことができ
る。

【００９４】図５は回復動作における前述の高圧力の加
圧、低圧力の加圧を分割して行ったときの、図４と同様
のグラフである。図４と同様に（ａ）はポンプ圧力、
（ｂ）はインク流速を示す。図中インク流速の（＋）と
はインクタンク１１からサブタンク３０へのインク流
れ、（−）とはサブタンク３０からインクタンク１１へ
のインク流れを示す。尚、図中シーケンスＥは図４のシ
ーケンスＢと同様のシーケンスを行う。

【００９５】図中シーケンスＤでは前述の高圧力の加圧
を２回に分割して行っている。図３のフローチャートに
おいてＳ１００〜Ｓ１０６を行い、その後、大気開放弁
１６を開き、設定時間その状態を保持、設定時間経過
後、大気開放弁１６を再度閉じることで容易に行うこと
ができる。

【００９６】このようにすることで１回の回復動作で流
路のインク流れを多めに発生することができるため、よ
り多くの流路中の空気、及び気泡を速やかに、且つ効率
良くサブタンク３０に流動することができる。よって更
に効率良い回復動作を行うことができる。

【００９７】また図中シーケンスＥでは前述の低圧力の
加圧を２回に分割して行っている。図３のフローチャー
トにおいてＳ１１６迄行った後、大気開放弁１６を開
き、設定時間その状態を保持、設定時間経過後、大気開
放弁１６を再度閉じることで容易に行うことができる。

【００９８】このようにすることで流路に停滞した気泡
をインク流れによって揺動させサブタンク３０により速
やかに流動することができる。即ち１回の回復動作でさ
らに確実に、効率良い回復動作を行うことができる。

【００９９】尚、高圧力の加圧、低圧力の加圧、個々に
分割する。また、本実施例では各２回の分割数について
説明したが前記分割数をさらに増やしても同様の効果を
奏することは明らかである。

【０１００】なお、本実施例ではサブタンクを有するイ
ンク循環式のインク供給システムを例にとって説明した
が、インクをキャリッジに載せるタイプのインク供給シ
ステムでも適用可能であることは言うまでもない。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明した様に本発明においては、記
録ヘッドと、インク供給容器と、インク供給手段と、前
記インク供給容器から前記記録ヘッドへインクを圧送す
るポンプ手段と、前記記録ヘッドの吐出口に密着し吐出
口を閉じるキャップ手段とを備え、前記キャップ手段に
より前記記録ヘッドの吐出口を密閉する工程と、前記吐
出口を密閉した後に前記ポンプ手段により前記インク供
給容器のインクを前記記録ヘッドへ圧送する工程と、前
記記録ヘッド内部が一定の圧力状態となった後、前記キ
ャップ手段を設定時間開閉するキャップ手段開閉工程
と、前記キャップ手段を閉じた後、前記記録ヘッドの内
圧を通常状態に戻す工程と、前記キャップ手段と前記吐
出口とを離隔する工程と、前記ポンプ手段を設定時間停
止し、その後前記吐出口を密閉した後の前記ポンプ手段
による圧送よりも前記ポンプ手段の圧力を低圧力として
前記ヘッド内にインクを圧送する工程とからなる回復動
作を行うことで、記録ヘッド内の流路に混入する気泡は
大気に排出され、回復動作によるインクの排出量を容易
に変えることができる。また、記録ヘッド内の圧力を確
実にポンプの高圧力にすることができる。よって常に一
定のインク排出量とすることができる。

【０１０２】また吐出口内の気泡はインクと共に大気に
排出され、また吐出口面に固着したインク、異物等は速
やかに排除される。また、インク排出量も容易に変えら
れるのに加えて固着したインク、異物の除去性も容易に
変えることができる。

【０１０３】また、記録ヘッド内の流路の淀み点（イン
クが流れ難い場所）に停滞していた気泡も確実に流路よ
り排出できる。

【０１０４】また、インク中の溶存気体量が多いインク
であっても、流路内の気泡は確実に排除できる確実な回
復動作を行うことができる。

【０１０５】また、泡立ち易いインクであっても、確実
な回復動作を行うことができる。

【０１０６】前記インクジェット記録装置は環境温度を
検出する温度検出手段を備え、前記低圧力の圧送時間が
前記温度検出手段の検出結果により異なることで、環境
温度を問わず確実な回復動作を行える。

【０１０７】前記低圧の圧送時間は前記環境温度が高い
場合の方が低い場合より長くすることで、環境温度が低
い場合においては回復動作にかかる時間を短くでき、泡
立ち性が問題となる環境温度の高い場合であっても確実
な回復動作を行うことができる。

【０１０８】前記前記キャップ手段により前記記録ヘッ
ドの吐出口を密閉する工程時に、前記吐出口よりインク
を吐出することで、吐出口に形成されたメニスカスを壊
すことによる不要な記録障害の発生を抑えることができ
る。

【０１０９】前記記録ヘッドの吐出口を密閉する工程時
に、インク吐出する際の周波数が前記記録ヘッドの最大
応答周波数の半分以下の周波数であることで、インク吐
出を安定して行えるため、回復動作による不要な記録障
害を発生しない。

【０１１０】前記キャップ手段により前記吐出口を開く
工程の後に、前記吐出口よりインクを吐出することで、
速やかに混色インクを記録ヘッド１の外部に排出するこ
とができるため、カラー化を行った場合においても常に
正常な色の画像の形成を行うことができる。

【０１１１】前記吐出口を開く工程の後の、前記吐出口
からのインクの吐出を少なくとも２回以上に分割して実
施することで、更に不要な記録障害の発生を抑えること
ができる。

【０１１２】前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ手段
により前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッドへ
圧送する工程において、前記圧力発生手段に前記駆動信
号を入力することで、より速やかに空気、及び気泡を流
路より排出できるため、より最適な回復動作とすること
ができる。

【０１１３】また、ポンプによる加圧の時間を短く設定
できるため、より効率良い回復動作を行うことができ
る。

【０１１４】前記ポンプ手段の圧力を低圧力として前記
ヘッド内にインクを圧送する工程において、前記圧力発
生手段に、前記吐出口よりインクが吐出するに至らない
駆動信号を入力することで、泡立ちにより発生した流路
内の気泡をより速やかに流動でき、更に最適な回復動作
とすることができる。

【０１１５】前記キャップ手段を設定時間開くキャップ
手段開閉工程において、前記温度検出手段の検出結果に
より前記設定時間開く回数が異なることで、インクの粘
性が異なる場合においても吐出口面に付着したインクは
確実に排除することができる。

【０１１６】前記キャップ手段を設定時間開くキャップ
手段開閉工程において、前記温度検出手段の検出結果に
より前記設定時間開く動作速度が異なることで、環境温
度を問わず、回復動作におけるインク排出量を制御でき
る。

【０１１７】また、前記キャップ手段を設定時間開く回
数、前記キャップ手段開閉工程での前記キャップ手段を
設定時間開く動作速度が異なることで、吐出口面に付着
したインクの排除をより確実に行うことができる。

【０１１８】また、インクの粘性を問わず最適な回復動
作を行うことができる。

【０１１９】前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ手段
により前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッドへ
圧送する工程での、前記圧送を少なくとも２回以上に分
割して実施することで、更により多くの流路中の空気、
及び気泡を速やかに、且つ効率良く流動することがで
き、更に効率良い回復動作を行うことができる。

【０１２０】前記ポンプ手段の圧力を低圧力として前記
ヘッド内にインクを圧送する工程での、前記圧送を少な
くとも２回以上に分割して実施し、前記吐出口を密閉
した後の前記ポンプ手段による圧送を、少なくとも２回
以上に分割して実施することで、気泡を速やかに、且つ
効率良く流動することができる。よって効率良い回復動
作を行うことができる。

【０１２１】前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ手段
により前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッドへ
圧送する工程の時に、前記インク供給容器内のインクが
インク−エンドであるかの判断を行うことで、インクパ
ックがインク−エンドであることを容易に検出できる。
また前記高圧力の加圧を必要以上に行わないため、記録
ヘッド１への不用意な圧力がかかることがないので、記
録ヘッド１を損傷する心配がなく記録ヘッド１の寿命を
長く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明でのインクジェット記録装置を示した説
明図である。

【図２】同上装置における、キャップの動作を説明する
キャップ動作図である。

【図３】回復動作の方法を示すフローチャートである。

【図４】回復動作を行ったときの流路内の圧力とインク
の流速を示すグラフである。

【図５】回復動作を行ったときの流路内の圧力とインク
の流速を示すグラフである。

【符号の説明】

１記録ヘッド４キャップ５ワイパー１０インク供給容器１１インクパック１２、３８空気層１５、４０インク１６大気開放弁１８ポンプ２０廃インク容器２１ａ、２１ｂ吸収材２２スクレーパ３０サブタンク３２キャップ開閉フレーム３６、４１センサ３７エアベント３９サーミスタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力発生手段に駆動信号を入力すること
により発生する圧力変化を、圧力室に充填されたインク
に与えて、前記圧力室に連通する吐出口よりインクを吐
出して記録ドットを形成するインクジェット記録装置に
おいて、インクの吐出を担う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給するインクを貯蔵するインク供給
容器と、前記記録ヘッドへインクを供給する流路を担うインク供
給手段と、前記インク供給容器から前記記録ヘッドへインクを圧送
するポンプ手段と、前記記録ヘッドの吐出口に密着し吐出口を閉じるキャッ
プ手段とを備え、前記キャップ手段により前記記録ヘッドの吐出口を密閉
する工程と、前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ手段により前記イ
ンク供給容器のインクを前記記録ヘッドへ圧送する工程
と、前記記録ヘッド内部が一定の圧力状態となった後、前記
キャップ手段を設定時間開閉するキャップ手段開閉工程
と、前記キャップ手段を閉じた後、前記記録ヘッドの内圧を
通常状態に戻す工程と、前記キャップ手段と前記吐出口
とを離隔する工程と、前記ポンプ手段を設定時間停止し、その後前記吐出口を
密閉した後の前記ポンプ手段による圧送よりも前記ポン
プ手段の圧力を低圧力として前記ヘッド内にインクを圧
送する工程とからなる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。
【請求項２】前記インクジェット記録装置は環境温度
を検出する温度検出手段を備え、前記低圧力の圧送時間
が前記温度検出手段の検出結果により異なることを特徴
とする請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記低圧力の圧送時間は前記環境温度が
高い場合の方が低い場合より長いことを特徴とする請求
項２のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記前記キャップ手段により前記記録ヘ
ッドの吐出口を密閉する工程時に、前記吐出口よりイン
クを吐出することを特徴とする請求項１のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項５】前記記録ヘッドの吐出口を密閉する工程
時に、インク吐出する際の周波数が前記記録ヘッドの最
大応答周波数の半分以下の周波数であることを特徴とす
る請求項４のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記キャップ手段により前記吐出口を開
く工程の後に、前記吐出口よりインクを吐出することを
特徴とする請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記吐出口を開く工程後の、前記吐出口
からのインク吐出を少なくとも２回に分割して実施する
ことを特徴とする請求項６のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ手
段により前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッド
へ圧送する工程において、前記圧力発生手段に前記駆動
信号を入力することを特徴とする請求項１のインクジェ
ット記録装置。
【請求項９】前記ポンプ手段の圧力を低圧力として前
記ヘッド内にインクを圧送する工程において、前記圧力
発生手段に、前記吐出口よりインクが吐出するに至らな
い駆動信号を入力することを特徴とする請求項１のイン
クジェット記録装置。
【請求項１０】前記キャップ手段を設定時間開くキャ
ップ手段開閉工程において、前記温度検出手段の検出結
果により前記設定時間開く回数が異なることを特徴とす
る請求項２のインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記キャップ手段を設定時間開くキャ
ップ手段開閉工程において、前記温度検出手段の検出結
果により前記設定時間開く動作速度が異なることを特徴
とする請求項２のインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ
手段により前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッ
ドへ圧送する工程での前記圧送を少なくとも２回に分割
して実施することを特徴とする請求項１のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項１３】前記ポンプ手段の圧力を低圧力として
前記ヘッド内にインクを圧送する工程での前記圧送を少
なくとも２回以上に分割して実施することを特徴とする
請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項１４】前記吐出口を密閉した後に前記ポンプ
手段により前記インク供給容器のインクを前記記録ヘッ
ドへ圧送する工程の際に、前記インク供給容器内のイン
クがインクエンドであるかの判断を行うことを特徴とす
る請求項１のインクジェット記録装置。