JP6342744B2 - Ink jet recording apparatus and preliminary discharge method - Google Patents
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Description
本発明は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置および予備吐出方法に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink and a preliminary discharge method .
インクジェット記録技術は、カラー記録が可能な記録装置等を比較的低コストで製造できる等の利点から、広く研究開発されており、インクジェット記録装置は、プリンタ等の民生機器や産業用機器として広く一般に普及している。インクジェット記録装置では、一般的に複数色のインクをそれぞれ吐出する複数の吐出口を備えた記録ヘッドが用いられる。このような記録ヘッドでは、吐出口からインク中の溶媒が蒸発し、吐出口近傍のインクの粘度が上昇すると、インク滴の吐出方向が偏向するいわゆるヨレや、インク滴が吐出しないいわゆる不吐出といった不具合が発生することが知られている。 Inkjet recording technology has been widely researched and developed due to the advantage that it is possible to manufacture a color recording device capable of producing color recording at a relatively low cost. Inkjet recording devices are widely used as consumer and industrial equipment such as printers. It is popular. In an ink jet recording apparatus, generally, a recording head having a plurality of ejection openings for ejecting a plurality of colors of ink is used. In such a recording head, when the solvent in the ink evaporates from the ejection port and the viscosity of the ink in the vicinity of the ejection port increases, the so-called twisting in which the ejection direction of the ink droplet is deflected, or so-called non-ejection in which the ink droplet is not ejected. It is known that a failure occurs.
このような不具合への対策として、インクジェット記録装置には、吐出口からのインク中溶媒の蒸発を抑制するためのキャッピング手段や、増粘したインクを吐出するいわゆる予備吐出を行う予備吐出手段が備えられている。 As countermeasures against such problems, the ink jet recording apparatus includes a capping unit for suppressing evaporation of the solvent in the ink from the ejection port and a preliminary ejection unit for performing so-called preliminary ejection for ejecting thickened ink. It has been.
そして、記録ヘッドの液室内でインク流れが発生しにくい箇所(滞留箇所)がある場合、その滞留箇所を解消するために予備吐出を行い、その予備吐出に使用するインク消費量が増加することが知られている。そこで特許文献1には、インク排出、中断、インク排出のサイクルを1回以上行うことにより、記録ヘッドの液室内に滞留する濃度や色味の異なる混色インクを拡散させ、混色解消に必要なインク消費量を抑えることが記載されている。 If there is a location (retention location) where it is difficult for the ink flow to occur in the liquid chamber of the recording head, preliminary ejection is performed to eliminate the retention location, and the amount of ink used for the preliminary ejection may increase. Are known. In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688, ink discharge, interruption, and ink discharge are performed once or more to diffuse mixed color inks having different densities and colors in the liquid chamber of the recording head, and ink necessary for eliminating mixed colors. It is described that the consumption is suppressed.
しかし、長尺ラインヘッドにおいて、記録ヘッドの吐出エレメント部を構成する天板に、強度を確保するために天板桟(リブ)を複数設けている場合、その天板桟の下部はインク流れが発生しにくくなっている。特許文献1の方法だと、供給口と共通液室とが連通している箇所でのインク流れが優先的になり、天板桟下部に滞留した混色インクは排出されづらい。そして、滞留した混色インクを完全に排出し、混色を解消させるためには大量のインクを予備吐出によって消費しなければならない。 However, in the long line head, when a plurality of top plates (ribs) are provided on the top plate constituting the discharge element portion of the recording head in order to ensure the strength, the ink flow is below the top plate. It is hard to occur. According to the method of Patent Document 1, the ink flow at the place where the supply port and the common liquid chamber communicate with each other is preferential, and the mixed color ink staying at the bottom of the top plate is difficult to be discharged. A large amount of ink must be consumed by preliminary ejection in order to completely discharge the retained mixed color ink and eliminate the mixed color.
そこで本発明は、インク流れが発生しにくい天板桟下部等に滞留するインクを効率よく排出させ、インクの滞留を解消するのに必要なインク消費量を抑え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。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that efficiently discharges ink staying in a lower part of a top plate or the like where ink flow is unlikely to occur, and suppresses ink consumption necessary to eliminate ink stay. And
そのため本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数の吐出口と、前記複数の吐出口へインクを供給する流路を形成する流路形成部材と、を含む記録ヘッドと、前記記録ヘッドから記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出を行う予備吐出手段であって、前記複数の吐出口のうち、前記吐出口へ向かうインクの流れが前記流路形成部材により遮られる領域に対応する吐出口による部分予備吐出を行う予備吐手段と、を有することを特徴とする。 Therefore the ink-jet recording apparatus of the present invention includes a recording head including a plurality of discharge ports for discharging ink, a flow path forming member that forms a supply channel of the ink to the plurality of discharge ports, a, from the recording head Preliminary ejection means for performing preliminary ejection for ejecting ink that does not contribute to recording, and among the plurality of ejection ports, ejection ports corresponding to regions where the flow of ink toward the ejection ports is blocked by the flow path forming member And preliminary ejection means for performing partial preliminary ejection.
本発明によればインクジェット記録装置は、インク流れが発生しにくい天板桟下部等によどむインクを効率よく排出させ、インクの滞留を解消するのに必要なインク消費量を抑えることができる。 According to the present invention, the ink jet recording apparatus can efficiently discharge the ink stagnating at the lower part of the top plate or the like where the ink flow is difficult to occur, and can suppress the ink consumption necessary for eliminating the ink retention.
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置(以下、単に記録装置ともいう)200の内部構造の概略を示す正面図である。インクジェット記録装置200は、複数の記録ヘッド100を搭載可能となっており、複数の記録ヘッド100は、交換可能となっている。回復ユニット201は、それぞれの記録ヘッド100に個別に対応して設けられており、記録ヘッド100の吐出状態を回復処理によって良好に維持することができる。インクタンク202は、インクを収納するカートリッジ形態のタンクであり、収納されているインクがなくなるとユーザによって交換が可能となっている。またユーザは、オペレーションパネル部203を操作することで、さまざまな処理に対応することができる。また、記録装置200には、記録媒体を搬送する搬送部204と、記録媒体を記録装置本体に送給する給紙部205が設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an outline of the internal structure of an ink jet recording apparatus (hereinafter also simply referred to as a recording apparatus) 200 to which the present invention can be applied. The ink jet recording apparatus 200 can be equipped with a plurality of recording heads 100, and the plurality of recording heads 100 can be replaced. The recovery unit 201 is provided corresponding to each recording head 100 individually, and the discharge state of the recording head 100 can be favorably maintained by the recovery process. The ink tank 202 is a cartridge-type tank that stores ink, and can be replaced by the user when the stored ink is exhausted. In addition, the user can handle various processes by operating the operation panel unit 203. Further, the recording apparatus 200 is provided with a transport unit 204 that transports the recording medium and a paper feeding unit 205 that feeds the recording medium to the recording apparatus main body.
本実施形態のインクジェット記録装置200は、いわゆるフルラインタイプの記録装置であり、記録媒体を図1中の右方から左方に連続的に搬送しつつ、記録ヘッド100の吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体に画像を記録することができる。本実施形態では、インクタンク202から供給されたイエロー(Y),ライトマゼンタ(LM),マゼンタ(M),ライトシアン(LC),シアン(C),ブラック(K)のインクを各色に対応した記録ヘッド100から吐出する。これにより、カラー画像を記録することができる。回復ユニット201は、記録ヘッド100のインク吐出状態を良好に維持する回復処理に用いられ、その回復処理には記録ヘッド100とインクタンク201との間でインクを循環させて、その循環経路でインク中のゴミや気泡を除去する循環回復動作を含んでいる。さらに回復処理には、画像の記録に寄与しないインクを吐出口からキャップ内に吐出する予備吐出動作、および記録ヘッド内のインクを加圧してそれを吐出口からキャップ内に強制的に排出させる加圧回復動作、などが含まれる。さらに回復処理には、吐出口からキャップ内にインクを吸引排出させる吸引回復動作、吐出口が形成される記録ヘッド100の吐出口面をワイピングするワイピング動作、などが含まれる。 The ink jet recording apparatus 200 of the present embodiment is a so-called full line type recording apparatus, and ejects ink from the ejection port of the recording head 100 while continuously transporting a recording medium from right to left in FIG. By doing so, an image can be recorded on the recording medium. In this embodiment, yellow (Y), light magenta (LM), magenta (M), light cyan (LC), cyan (C), and black (K) ink supplied from the ink tank 202 is recorded corresponding to each color. The ink is discharged from the head 100. Thereby, a color image can be recorded. The recovery unit 201 is used for a recovery process that maintains the ink ejection state of the recording head 100 well. In the recovery process, the ink is circulated between the recording head 100 and the ink tank 201, and the ink is circulated through the circulation path. It includes a circulation recovery operation to remove dust and bubbles inside. Further, the recovery process includes a preliminary ejection operation in which ink that does not contribute to image recording is ejected from the ejection port into the cap, and pressurization of the ink in the recording head to forcibly eject the ink from the ejection port into the cap. Pressure recovery operation, etc. are included. Further, the recovery process includes a suction recovery operation for sucking and discharging ink from the discharge port into the cap, and a wiping operation for wiping the discharge port surface of the recording head 100 on which the discharge port is formed.
図2は、図1の記録装置200の制御系のブロック構成図である。記録装置100には、CPU(中央処理装置)、USBインターフェース部、ROM、記録ヘッドを含む記録機構などが備えられている。CPU211は、プログラムROM212に記憶されているプログラムを実行して、記録装置100の各部を制御する。プログラムROM212には、記録装置100を制御するプログラムやデータが格納される。記録装置200の処理は、CPU211がプログラムROM212内のプログラムを読み出して実行することにより実現される。 FIG. 2 is a block configuration diagram of a control system of the recording apparatus 200 of FIG. The recording apparatus 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a USB interface unit, a ROM, a recording mechanism including a recording head, and the like. The CPU 211 executes programs stored in the program ROM 212 and controls each unit of the recording apparatus 100. The program ROM 212 stores programs and data for controlling the recording apparatus 100. The processing of the recording apparatus 200 is realized by the CPU 211 reading and executing a program in the program ROM 212.
ホストPC206から送信された記録データは、記録装置200のインターフェース・コントローラ213によって受信される。記録媒体としての記録媒体の枚数、種類、およびサイズ等を指示するコマンドも、インターフェース・コントローラ213により受信されて、解析される。CPU211は、これらのコマンドの解析の他、記録データの受信、記録動作、記録媒体のハンドリング等、記録装置200全般の制御を司るための演算処理を実行する。CPU211の処理は、プログラムROM212に記憶された処理プログラムに基づいて実行され、そのプログラムは、後述する図11、図16、図19、図21のフローチャートに示された手順に対応するプログラムを含む。また、CPU211の作業用のメモリとして、ワークRAM214が使用される。EEPROM215は書き換え可能な不揮発性メモリである。このEEPROM215には、前回の回復動作を実施した時刻、複数の記録ヘッドの相互の距離、および搬送方向における記録位置を微調整(縦方向のレジストレーション)するための補正値等、記録装置200に固有のパラメータが記憶される。 The recording data transmitted from the host PC 206 is received by the interface controller 213 of the recording apparatus 200. A command for instructing the number, type, size, and the like of a recording medium as a recording medium is also received and analyzed by the interface controller 213. In addition to analyzing these commands, the CPU 211 executes arithmetic processing for controlling the entire recording apparatus 200 such as reception of recording data, recording operation, and handling of the recording medium. The processing of the CPU 211 is executed based on the processing program stored in the program ROM 212, and the program includes a program corresponding to the procedure shown in the flowcharts of FIGS. 11, 16, 19, and 21 described later. A work RAM 214 is used as a working memory for the CPU 211. The EEPROM 215 is a rewritable nonvolatile memory. The EEPROM 215 stores information such as the time when the previous recovery operation was performed, the distance between the plurality of recording heads, and correction values for finely adjusting the recording position in the transport direction (longitudinal registration). Unique parameters are stored.
具体的に、CPU211は、受信したコマンドを解析した後、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ216にビットマップ展開して描画する。また、CPU211は、入出力ポート(I/O)217およびモータ駆動部218を介して、回復ユニット201を駆動するための回復ユニットモータ219、および記録ヘッド100を移動させるためのヘッドモータ220を制御する。記録ヘッド100は、回復ユニット201によってキャッピングされるキャッピング位置と、画像を記録するための記録位置や回復動作を行う回復位置と、の間にて移動される。 Specifically, after analyzing the received command, the CPU 211 renders the image data of each color component of the recording data by developing a bitmap on the image memory 216. The CPU 211 also controls a recovery unit motor 219 for driving the recovery unit 201 and a head motor 220 for moving the recording head 100 via an input / output port (I / O) 217 and a motor drive unit 218. To do. The recording head 100 is moved between a capping position capped by the recovery unit 201 and a recording position for recording an image and a recovery position for performing a recovery operation.
画像を記録する際には、搬送モータ221により搬送部204を駆動して、記録媒体を一定の速度で搬送する。搬送部204による記録媒体の搬送によるエンコーダー(図示せず)信号に同期して、CPU211は、イメージメモリ216から色毎のイメージデータを順次読み出し、記録ヘッド制御回路222を介して、そのイメージデータを対応する記録ヘッド100に転送する。これにより、記録ヘッド100は、イメージデータに基づいてインクを吐出する。 When recording an image, the conveyance motor 204 drives the conveyance unit 204 to convey the recording medium at a constant speed. In synchronization with an encoder (not shown) signal due to conveyance of the recording medium by the conveyance unit 204, the CPU 211 sequentially reads out the image data for each color from the image memory 216 and outputs the image data via the recording head control circuit 222. Transfer to the corresponding recording head 100. Accordingly, the recording head 100 ejects ink based on the image data.
加圧回復動作および吸引回復動作を行うポンプを駆動するためのポンプモータ223は、それぞれ、入出力回路(I/O)217およびモータ駆動部218を介して駆動制御される。 The pump motors 223 for driving the pumps that perform the pressure recovery operation and the suction recovery operation are driven and controlled via an input / output circuit (I / O) 217 and a motor drive unit 218, respectively.
オペレーターパネル203は入出力回路(I/O)224を介して接続される。 The operator panel 203 is connected via an input / output circuit (I / O) 224.
図3は、記録ヘッド100の分解斜視図である。記録ヘッド100の主要部をなす吐出エレメント101は、その一側面がセラミック製のベースプレート102に支持されている。吐出エレメント101には、後述するように、天板桟、供給口、共通液室を含む天板と、複数の吐出口と、共通液室と吐出口との間を連通する複数のノズルと、吐出エネルギー発生素子と、が備えられている。本実施形態の場合、吐出エネルギー発生素子として、電気熱変換体(ヒータ)が備えられている。吐出エレメント101の他側面には電気配線基板103が配されており、その電気配線基板103は、吐出エレメント101上に設けられる配線(吐出エネルギー発生素子やその駆動素子用などの配線)の電極部と、ワイヤボンディングにより電気的に接続される。流路形成部材104は、後述する吐出エレメント101に設けられた後述する供給口に、内部の流路が接続するよう設置されている。 FIG. 3 is an exploded perspective view of the recording head 100. One side of the ejection element 101 that forms the main part of the recording head 100 is supported by a ceramic base plate 102. As will be described later, the discharge element 101 includes a top plate, a supply port, a top plate including a common liquid chamber, a plurality of discharge ports, and a plurality of nozzles communicating between the common liquid chamber and the discharge port. A discharge energy generating element. In the case of this embodiment, an electrothermal converter (heater) is provided as a discharge energy generating element. An electrical wiring board 103 is disposed on the other side surface of the ejection element 101, and the electrical wiring board 103 is an electrode portion of wiring (wiring for generating ejection energy and driving elements thereof) provided on the ejection element 101. Are electrically connected by wire bonding. The flow path forming member 104 is installed so that an internal flow path is connected to a supply port, which will be described later, provided in the discharge element 101, which will be described later.
本実施形態におけるインクの供給経路は、記録ヘッド100とインクタンク202との間においてインクを循環可能な循環経路を形成している。すなわち、インクタンク202内のインクは、流路形成部材104を介して吐出エレメント101内の共通液室に移送され、その移送されたインクが共通液室から、複数のノズルに分配される。また、共通液室内のインクは、流路形成部材104を介してインクタンク202に還流させることができる。 The ink supply path in the present embodiment forms a circulation path capable of circulating ink between the recording head 100 and the ink tank 202. That is, the ink in the ink tank 202 is transferred to the common liquid chamber in the ejection element 101 via the flow path forming member 104, and the transferred ink is distributed from the common liquid chamber to a plurality of nozzles. Ink in the common liquid chamber can be returned to the ink tank 202 via the flow path forming member 104.
図4は、吐出エレメント101の簡易斜視図であり、図5(a)、(b)は、吐出エレメントの天板300を図4のA部で一部破断した斜視図および側面断面図である。また、図6(a)、(b)は図4のB部で一部破断した斜視図をおよび側面断面図を示しており、図7は、図4のC部で切断した際の吐出方向側からの正面断面図を示している。ヒータボード(基板)301には、複数のノズルのそれぞれに対応する位置に、吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体(ヒータ)が配置されている。ヒータの発熱によってノズル内のインクが発泡し、その発泡エネルギーを利用して、吐出口からインクを吐出することができる。ヒータとしては、チッ化タンタル等の抵抗体が用いられ、その厚さは0.01〜0.5μm、そのシート抵抗は単位正方形当たり10〜350Ωである。ヒータは、チッ化タンタル以外の材料、例えばホウ化ハフニウムなどで形成されたものでもよく、その厚さやシート抵抗についても特に限定されるものではない。 FIG. 4 is a simplified perspective view of the discharge element 101, and FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a side cross-sectional view, respectively, of the top plate 300 of the discharge element being partially broken at a portion A in FIG. . 6 (a) and 6 (b) are a perspective view and a side cross-sectional view partially broken at B part in FIG. 4, and FIG. 7 is a discharge direction when cut at C part in FIG. The front sectional view from the side is shown. On the heater board (substrate) 301, electrothermal transducers (heaters) as discharge energy generating elements are arranged at positions corresponding to the plurality of nozzles. The ink in the nozzles is foamed by the heat generated by the heater, and the ink can be ejected from the ejection port using the foaming energy. As the heater, a resistor such as tantalum nitride is used, the thickness is 0.01 to 0.5 μm, and the sheet resistance is 10 to 350Ω per unit square. The heater may be made of a material other than tantalum nitride, such as hafnium boride, and the thickness and sheet resistance are not particularly limited.
ヒータの両端部には、通電を行うためのアルミニウム等からなる一対の電極配線(不図示)が接続されており、一方の電極配線には、通電をオン/オフするためのスイッチングトランジスタ(不図示)が接続されている。ゲート素子等を含む回路からなる制御用IC(不図示)は、記録ヘッド100の外部から入力される記録信号に応じてスイッチングトランジスタを制御する。 A pair of electrode wirings (not shown) made of aluminum or the like for energization is connected to both ends of the heater, and a switching transistor (not shown) for turning on / off energization is connected to one electrode wiring. ) Is connected. A control IC (not shown) including a circuit including a gate element or the like controls the switching transistor in accordance with a recording signal input from the outside of the recording head 100.
ヒータボード301上において、互いに隣接するヒータの間にはノズル壁302が形成されている。そのノズル壁302の上面には、厚さ2μm程度の天板接着層310(図5以降に図示する)を介して、Si等で形成された天板300が配置される。これにより、ヒータボード301、ノズル壁302、および天板接着層によって囲まれた管状のノズル303が形成される。天板300には、異方性エッチング等の方法によって、インク流れ上流側に複数の供給口305およびその隣接する供給口同士の間に天板桟304が形成されている。この供給口305に流路形成部材104が接続されることによって、共通液室306へのインクの導入等が可能となる。 On the heater board 301, a nozzle wall 302 is formed between adjacent heaters. A top plate 300 made of Si or the like is disposed on the upper surface of the nozzle wall 302 via a top plate adhesive layer 310 (shown in FIG. 5 and subsequent drawings) having a thickness of about 2 μm. As a result, a tubular nozzle 303 surrounded by the heater board 301, the nozzle wall 302, and the top plate adhesive layer is formed. In the top plate 300, a plurality of supply ports 305 and a top plate bar 304 are formed between the adjacent supply ports on the upstream side of the ink flow by a method such as anisotropic etching. By connecting the flow path forming member 104 to the supply port 305, ink can be introduced into the common liquid chamber 306.
ヒータボード301のノズル303が形成される側の反対側には、記録信号をヒータに伝達するための電気パッド311が形成されている。その電気パッドは、電気配線基板103のパッド部とワイヤーにより電気的に接続されている。 An electric pad 311 for transmitting a recording signal to the heater is formed on the side opposite to the side where the nozzle 303 is formed on the heater board 301. The electric pad is electrically connected to the pad portion of the electric wiring board 103 by a wire.
以上の構成において、記録ヘッド100の外部から入力される記録信号に応じて、制御用ICがスイッチングトランジスタを駆動制御することによって、ヒータの通電がオン/オフされる。共通液室306から各ノズル303に供給されたインクは、ヒータ上において加熱されて発泡する。そして、その発泡による圧力により、ヒータよりもインクの供給方向下流側のインクが吐出口から吐出される。そのインクはインク滴が飛翔し、記録媒体に着弾することによりドットを形成する。 In the above configuration, the heater IC is turned on / off by the control IC driving and controlling the switching transistor in accordance with a recording signal input from the outside of the recording head 100. The ink supplied from the common liquid chamber 306 to each nozzle 303 is heated and foamed on the heater. Then, due to the pressure due to the foaming, the ink downstream of the heater in the ink supply direction is ejected from the ejection port. The ink droplets fly and land on the recording medium to form dots.
図6は、吐出エレメントの天板を天板桟部で一部破断した斜視図および側面断面図である。前述のように天板300には、異方性エッチング等の方法によって複数の供給口305および複数の天板桟304、そして共通液室306が形成されており、供給口305と共通液室306とが連通する開口部307からインクが流入する。しかし天板300の強度を確保するために設けられている天板桟304の下部308は、天板桟304に遮られてインク流れにおける上流側からのインク流れは発生しない。つまり、天板桟304の下部308では、矢印αのインク吐出方向に交差する矢印β方向の流れがメインの流れとなる。 FIG. 6 is a perspective view and a side sectional view in which the top plate of the discharge element is partially broken at the top plate bar. As described above, the top plate 300 is formed with a plurality of supply ports 305, a plurality of top plate bars 304, and a common liquid chamber 306 by a method such as anisotropic etching. Ink flows from the opening 307 communicating with the. However, the lower portion 308 of the top plate 304 provided to ensure the strength of the top plate 300 is blocked by the top plate 304 so that the ink flow from the upstream side in the ink flow does not occur. That is, in the lower portion 308 of the top plate 304, the flow in the direction of the arrow β intersecting the ink ejection direction of the arrow α becomes the main flow.
図7は、図4のC部における正面断面図である。天板300のインク流れ上流側半分で供給口305と天板桟304とが吐出方向の直角方向に交互に配置されており、天板300のインク流れ下流側半分で共通液室306が吐出方向の直角方向に繋がっている。 FIG. 7 is a front sectional view of part C in FIG. The supply port 305 and the top plate bar 304 are alternately arranged in the direction perpendicular to the discharge direction in the ink flow upstream half of the top plate 300, and the common liquid chamber 306 is in the discharge direction in the ink flow downstream half of the top plate 300. It is connected in the right angle direction.
図8は、吐出エレメント101を図7のD面で切断し、ノズル壁302および液室枠309からの見た場合の上面断面図である。吐出方向に直角方向に複数の吐出口400、その吐出口400に連通する複数のノズル303、そのノズル303を形成する複数のノズル壁302、複数のヒータ401が配置されており、吐出エレメント101の外周を囲む形で液室枠309が形成されている。 FIG. 8 is a top cross-sectional view of the discharge element 101 taken along the plane D in FIG. 7 and viewed from the nozzle wall 302 and the liquid chamber frame 309. A plurality of discharge ports 400, a plurality of nozzles 303 communicating with the discharge ports 400, a plurality of nozzle walls 302 forming the nozzles 303, and a plurality of heaters 401 are arranged in a direction perpendicular to the discharge direction. A liquid chamber frame 309 is formed so as to surround the outer periphery.
図9は、吐出エレメント101を図7のE面で切断し、天板300の供給口305と液室306とが連通している開口部307および天板桟下部308を示す上面断面図である。供給口305と液室306とを連通している開口部307および天板桟下部308が、吐出方向の直角方向に配置されている。 FIG. 9 is a top cross-sectional view showing the opening 307 and the top plate rail lower portion 308 where the discharge element 101 is cut along the plane E of FIG. 7 and the supply port 305 and the liquid chamber 306 of the top plate 300 communicate with each other. . An opening 307 that communicates the supply port 305 and the liquid chamber 306 and a top plate lower portion 308 are arranged in a direction perpendicular to the discharge direction.
図10は、図7の吐出エレメントの吐出方向側からの天板桟304を含む正面断面図、図8の吐出エレメント101をノズル壁および液室枠からの見た場合の上面断面図である。以降は混色発生メカニズム、予備吐出、インク流れの各種説明を図10を使用して説明する。 10 is a front cross-sectional view including the top plate 304 from the discharge direction side of the discharge element of FIG. 7, and a top cross-sectional view when the discharge element 101 of FIG. 8 is viewed from the nozzle wall and the liquid chamber frame. Hereinafter, various descriptions of the color mixing generation mechanism, preliminary ejection, and ink flow will be described with reference to FIG.
図11は従来のインクジェット記録装置における記録シーケンスのフローチャート図を示す。以下、このフローチャートに沿って一般的な記録シーケンスを説明する。 FIG. 11 shows a flowchart of a recording sequence in a conventional ink jet recording apparatus. Hereinafter, a general recording sequence will be described with reference to this flowchart.
記録シーケンスが開始されると、インクジェット記録装置は、ステップS001で記録指示があるまでは待機する。記録指示があると、ステップS002でキャップをオープンし、その後、ステップS003で画像の記録に寄与しないインクを吐出口からキャップ内に吐出する予備吐出動作を実施する。ここでの予備吐出は全てのノズル(吐出口)で行う。その後、ステップS004で記録媒体への記録を行い、記録終了後、ステップS005で記録内容に応じて、ワイピング動作の実施の有無を判断する。ステップS005でワイピング動作が必要と判断された場合は、ステップS006で吐出口面をワイパでワイピングを実施し、ステップS007で吐出口面のメニスカスを安定させるためワイピング後に予備吐出(全吐出口)を実施する。そして、ステップS008でキャップをクローズさせ、一連の記録シーケンスが終了する。ステップS005でワイピング動作が不要であると判断された場合には、ステップS008に移行してキャップをクローズさせ、記録シーケンスが終了となる。 When the recording sequence is started, the ink jet recording apparatus stands by until a recording instruction is issued in step S001. If there is a recording instruction, the cap is opened in step S002, and then a preliminary ejection operation is performed in step S003 to eject ink that does not contribute to image recording from the ejection port into the cap. The preliminary discharge here is performed by all nozzles (discharge ports). Thereafter, recording on the recording medium is performed in step S004, and after the recording is finished, whether or not the wiping operation is performed is determined in accordance with the recording content in step S005. If it is determined in step S005 that a wiping operation is necessary, wiping is performed on the discharge port surface with a wiper in step S006, and preliminary discharge (all discharge ports) is performed after wiping to stabilize the meniscus on the discharge port surface in step S007. carry out. In step S008, the cap is closed, and a series of recording sequences is completed. If it is determined in step S005 that the wiping operation is unnecessary, the process proceeds to step S008, where the cap is closed, and the recording sequence ends.
ここで、混色が発生するメカニズムを説明する。
図12(a)から(c)は、混色発生が予想されるワイピング動作を動作順に示した図である。図12(a)は、ワイピング動作前で、ワイパ400に混色インクが付着している状態である。ワイパ400に混色インクが付着する要因は幾つかある。例えば異なる色のインクがワイパに付着して混色する場合、またワイパをクリーニングするクリーナで混色し混色インクがワイパに付着する場合、そしてインクミストが他色の吐出口面に付着しワイピングした時にワイパ400に混色インクが付着する場合等がある。図12(b)は、混色インクが付着したワイパ400によるワイピング動作中の状態である。ワイパ400に付着した混色インクがワイピングによって吐出口面からノズル303(吐出口)内に進入し、更にこの時、吐出口面周囲にも混色インクが一部付着して残留する。図12(c)は、ワイピング動作終了後、吐出口面より進入した混色インクが毛管力でノズル303内に溜まっている状態である。この状態から予備吐出(全吐出口)を行い、ノズル内の混色インクを排出することで、ノズル303内混色は解消可能だが、前述したように吐出口面周囲にも混色インクが一部残留している。この場合、吐出口面周囲に残留した混色インクは、予備吐出では取り除くことはできない。そして、混色インクが吐出口面に付着したままの状態で、キャップをクローズし放置すると、一部残留していた混色インクが、再度吐出口面からノズル内に進入し、混色へとつながる。
Here, the mechanism of color mixing will be described.
FIGS. 12A to 12C are diagrams showing the wiping operation in which the color mixture is expected to be generated in the order of operation. FIG. 12A shows a state in which mixed color inks adhere to the wiper 400 before the wiping operation. There are several factors that cause the mixed color ink to adhere to the wiper 400. For example, when different color inks adhere to the wiper and mix, or when the mixed color ink adheres to the wiper by the cleaner that cleans the wiper, and when the ink mist adheres to the discharge port surface of another color and wipes, the wiper 400 may be mixed color ink. FIG. 12B shows a state during the wiping operation by the wiper 400 to which the mixed color inks are attached. The mixed color ink adhering to the wiper 400 enters the nozzle 303 (discharge port) from the discharge port surface by wiping, and at this time, a part of the mixed color ink also remains around the discharge port surface. FIG. 12C shows a state in which the mixed color ink that has entered from the discharge port surface is accumulated in the nozzle 303 by capillary force after the wiping operation is completed. By performing preliminary discharge (all discharge ports) from this state and discharging the mixed color ink in the nozzle, the mixed color in the nozzle 303 can be eliminated. However, as described above, a part of the mixed color ink also remains around the discharge port surface. ing. In this case, the mixed color ink remaining around the discharge port surface cannot be removed by preliminary discharge. Then, when the cap is closed and left in a state where the mixed color ink remains attached to the ejection port surface, a part of the mixed color ink that remains is again entered into the nozzle from the ejection port surface, leading to color mixing.
図13(a)、(b)は、図12(c)の状態から吐出口面にキャップをした状態で長期間放置し、ノズル内の混色インクが吐出エレメント内インクに拡散した状態図を示した図である。図中の点線矢印は、混色インクの拡散の様子を示している。混色インクは、ノズル303から天板桟下部308を含む共通液室306内全体に拡散し、共通液室306と供給口305とを連通する開口部307を通じて供給口305側へも混色インクが拡散する。 FIGS. 13A and 13B show state diagrams in which the mixed color ink in the nozzles diffuses into the ink in the ejection element when left for a long time with the ejection port face capped from the state of FIG. 12C. It is a figure. A dotted line arrow in the figure indicates a state of diffusion of the mixed color ink. The mixed color ink diffuses from the nozzle 303 to the entire common liquid chamber 306 including the top plate lower portion 308, and the mixed color ink also diffuses to the supply port 305 side through the opening 307 that connects the common liquid chamber 306 and the supply port 305. To do.
図14(a)、(b)は、図13(a)、(b)の状態から、全てのノズル303での予備吐出を行い、吐出エレメント101内のインクをリフレッシュさせている状態を示している。図中の矢印はリフレッシュ時のインクの流れを示しており、一点鎖線矢印は流路形成部材104から共通液室306へのインク流れを、二点鎖線矢印は共通液室306からノズル303へのインク流れを示している。全てのノズル303による予備吐出で、吐出エレメント101内でインクが全体的に流れ始めると、そのインクの流れは前述の2種類の矢印のような流れが優先され、天板桟下部308ではインク流れがほとんど発生しない。このような全てのノズル303による予備吐出ではなく、吸引、加圧等によってインクを排出させて吐出エレメント101内のインクをリフレッシュさせた場合も、天板桟下部308ではインク流れがほとんど発生せずインクが滞留した状態になる。つまり、全てのノズル303を用いて行う吐出エレメント101のリフレッシュ(予備吐出)では、完全に吐出エレメント101内をリフレッシュすることはできず、混色インクが内部(天板桟下部308)に残ってしまう。 FIGS. 14A and 14B show a state in which preliminary ejection from all the nozzles 303 is performed from the states of FIGS. 13A and 13B and the ink in the ejection elements 101 is refreshed. Yes. The arrows in the figure indicate the flow of ink at the time of refreshing, the one-dot chain arrow indicates the ink flow from the flow path forming member 104 to the common liquid chamber 306, and the two-dot chain arrow indicates the ink flow from the common liquid chamber 306 to the nozzle 303. Ink flow is shown. When preliminary ink is discharged from all the nozzles 303 and ink starts to flow in the discharge element 101 as a whole, the flow of ink is given priority to the flow as indicated by the two types of arrows described above. Hardly occurs. Not only such preliminary ejection by all the nozzles 303, but also when ink is discharged by suction, pressurization, etc., and the ink in the ejection element 101 is refreshed, almost no ink flow occurs in the top plate lower portion 308. Ink stays. That is, in the refreshing (preliminary ejection) of the ejection elements 101 performed using all the nozzles 303, the interior of the ejection elements 101 cannot be completely refreshed, and the mixed color ink remains inside (the top plate lower portion 308). .
図15(a)、(b)は、図14(a)、(b)の状態から、長期間放置した場合に、天板桟下部308に残留した混色インクが再び吐出エレメント101内で拡散する状態を示した図である。このように吐出エレメント101内で混色インクが拡散した状態で記録を実施すると、全ての吐出口から混色インクが吐出され、吐出初期には共通液室306内のインクが優先して吐出される。そのため天板桟下部308に対応する領域Xのノズル303から濃い混色インクが吐出され、結果としてスジ状の記録がなされる。 FIGS. 15A and 15B show that the mixed color ink remaining in the top plate lower portion 308 diffuses again in the ejection element 101 when left for a long time from the state of FIGS. 14A and 14B. It is the figure which showed the state. When recording is performed in a state where the mixed color inks are diffused in the ejection element 101 in this way, the mixed color inks are ejected from all the ejection ports, and the ink in the common liquid chamber 306 is preferentially ejected at the early stage of ejection. Therefore, dark mixed-color ink is ejected from the nozzle 303 in the region X corresponding to the top plate rail 308, and as a result, streak-like recording is performed.
そこで本実施形態では、ワイピング動作から所定時間経過している場合には、混色インクが吐出エレメント101内に拡散していると判断し、吐出エレメント101内で攪拌動作を行ってから全ノズルからの予備吐出を行う。この方法について以下で詳細に説明する。 Therefore, in the present embodiment, when a predetermined time has elapsed from the wiping operation, it is determined that the mixed color ink has diffused in the discharge element 101, and after the stirring operation has been performed in the discharge element 101, all the nozzles are discharged. Perform preliminary discharge. This method will be described in detail below.
図16は、本実施形態における記録シーケンスを示したフローチャートである。また、図17は、天板桟下部308に対応する領域Xを選択し、領域Xに対応する吐出口(吐出口群)から予備吐出(部分予備吐出)を実施した場合の混色インクのインク流れと拡散を示した図である。図18は、図17の後に全ノズル予備吐出を実施した場合のインク流れを示した図である。以下、図16のフローチャートに沿って、本実施形態の記録シーケンスを説明する。 FIG. 16 is a flowchart showing a recording sequence in the present embodiment. Also, FIG. 17 shows the ink flow of the mixed color ink when the region X corresponding to the top plate lower portion 308 is selected and preliminary discharge (partial preliminary discharge) is performed from the discharge port (discharge port group) corresponding to the region X. It is the figure which showed diffusion. FIG. 18 is a diagram showing the ink flow when all-nozzle preliminary ejection is performed after FIG. Hereinafter, the recording sequence of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
記録シーケンスが開始されると、ステップS1501でホストPC206からの記録指令があるかどうかを確認する。記録指令が有る場合には、ステップS1502でキャップをオープンした後、ステップS1503で、前回ワイピング動作からの経過時間と所定時間Tを比較する。前回ワイピング動作からの経過時間が所定時間T未満の場合は、図11で説明したステップS003以降と同様のシーケンスとなる。ステップS1503で、前回ワイピング動作からの経過時間が所定時間T以上の場合、ステップS1504に移行して、天板桟下部308に対応する領域X(図17参照)を選択し、この選択された領域のノズルで予備吐出を実施する。この予備吐出における初期の吐出では、共通液室内のインクが優先して使用される。そのため、天板桟下部308のインクが予備吐出に使用されることになり、天板桟下部308からノズルへのインク流れが発生して混色インクが吐出方向へと流れて予備吐出に優先的に使われる。それと共に、天板桟下部308におけるインク流れが発生することによる混色インクの天板桟下部308から周囲への拡散が促進される。その際、領域Xの単位時間当たりの予備吐出量は、インク流れが発達し、供給口と共通液室を連通する開口部からのインク流れが優先的にならない量とする。天板桟下部308のインクに流れを生じさせた後に、ステップS1505で、18に示すように全ノズル予備吐出(全予備吐出)を行い、混色インクを排出させる。この時の全ノズル予備吐出では、既にステップS1504の天板桟下部308に対応する領域Xの予備吐出によって、天板桟下部308に流れが生じている。そのため、全ノズル予備吐出を行うことで、天板桟下部308に生じていた流れがそのままノズルへ向かう流れとなる。そのため、天板桟下部308に対応する領域Xの予備吐出を行った後の全ノズル予備吐出では、天板桟下部308にインクの滞留はほとんど生じることなく混色インクが確実に排出される。その際、混色インクを確実に排出させるため、全ノズル予備吐出量は吐出エレメント内インク体積以上の量とする。その後、ステップS1506で、全ノズル予備吐出後、前回ワイピング動作からの経過時間が経過時間Tn以上かどうかを判断して、経過時間Tn以上の場合は、ステップS1507に移行する。そして、ステップS1507で天板桟下部対応領域X予備吐出→全ノズル予備吐出をn回以上実施したかを確認して、n回以上であれば、ステップS1509に移行して、図11で説明したステップS004以降と同様のシーケンスを行う。ステップS1507で、n回以上でない場合には、ステップS1504に戻って、天板桟下部対応領域X予備吐出→全ノズル予備吐出をn回以上になるまで繰り返す(少なくとも1回以上行う)。ここで、経過時間Tn>所定時間Tであり、所定回数nは1以上である。所定時間T、経過時間Tn、所定回数nの一例を図26の表に示す。所定時間Tは混色インクが吐出エレメント内インク全体に拡散するのに要する時間であり、経過時間Tnは、加えて吐出エレメント内インクがnが増えるごとに増粘していく時間を示す。なお、所定時間T、経過時間Tn、所定回数nはインク物性や装置構成により適宜決定するものとし、図26の表に限定するものではない。 When the recording sequence is started, it is checked in step S1501 if there is a recording command from the host PC 206. If there is a recording command, the cap is opened in step S1502, and then the elapsed time from the previous wiping operation is compared with a predetermined time T in step S1503. When the elapsed time from the previous wiping operation is less than the predetermined time T, the sequence is the same as that after step S003 described in FIG. If the elapsed time from the previous wiping operation is equal to or longer than the predetermined time T in step S1503, the process proceeds to step S1504 to select the region X (see FIG. 17) corresponding to the top plate lower portion 308, and this selected region Preliminary discharge is performed with the nozzles. In the initial ejection in the preliminary ejection, the ink in the common liquid chamber is preferentially used. For this reason, the ink in the lower part of the top plate 308 is used for preliminary ejection, and an ink flow from the lower part of the top plate 308 to the nozzles occurs, so that the mixed-color ink flows in the ejection direction, giving priority to the preliminary ejection. used. At the same time, the diffusion of the mixed color ink from the top plate lower portion 308 to the surroundings due to the occurrence of ink flow in the top plate lower portion 308 is promoted. At this time, the preliminary ejection amount per unit time in the region X is set such that the ink flow develops and the ink flow from the opening communicating with the supply port and the common liquid chamber is not preferential. After a flow is generated in the ink in the top plate lower portion 308, in step S1505, all nozzles are preliminarily ejected (all preliminarily ejected) as shown in 18 to discharge the mixed color inks. In the all-nozzle preliminary discharge at this time, the flow is already generated in the top plate lower portion 308 by the preliminary discharge of the region X corresponding to the top plate lower portion 308 in step S1504. Therefore, by performing all nozzle preliminary discharge, the flow generated in the top plate lower portion 308 becomes the flow toward the nozzles as it is. Therefore, in the all-nozzle preliminary discharge after the preliminary discharge of the region X corresponding to the top plate rail 308, the mixed color ink is surely discharged with almost no ink remaining in the top plate rail 308. At that time, in order to surely discharge the mixed color ink, the total nozzle preliminary discharge amount is set to an amount larger than the ink volume in the discharge element. Thereafter, in step S1506, it is determined whether or not the elapsed time from the previous wiping operation is equal to or longer than the elapsed time Tn after preliminary discharge of all nozzles. If the elapsed time is equal to or longer than Tn, the process proceeds to step S1507. In step S1507, it is confirmed whether or not the top plate lower portion corresponding region X preliminary discharge → all nozzles preliminary discharge is performed n times or more. If it is n times or more, the process proceeds to step S1509 and described in FIG. The same sequence as that after step S004 is performed. In step S1507, if it is not n times or more, the process returns to step S1504 and repeats the top plate lower portion corresponding region X preliminary discharge → all nozzle preliminary discharge until n times or more (perform at least once). Here, the elapsed time Tn> the predetermined time T, and the predetermined number n is 1 or more. An example of the predetermined time T, the elapsed time Tn, and the predetermined number of times n is shown in the table of FIG. The predetermined time T is the time required for the mixed color inks to diffuse throughout the ink in the ejection elements, and the elapsed time Tn indicates the time during which the ink in the ejection elements increases in viscosity as n increases. The predetermined time T, the elapsed time Tn, and the predetermined number n are appropriately determined according to the ink physical properties and the apparatus configuration, and are not limited to the table of FIG.
なお、本実施形態では、領域Xのノズル(吐出口)による予備吐出の後に、全ノズル予備吐出を実施したが、装置の構成や、使用するインクによっては、領域Xのノズル(吐出口)による予備吐出だけでもよい。 In this embodiment, the preliminary discharge is performed for all nozzles after the preliminary discharge by the nozzles (discharge ports) in the region X. However, depending on the configuration of the apparatus and the ink to be used, the nozzles (discharge ports) in the region X are used. Only preliminary discharge may be used.
このように、全ノズル予備吐出を行う前に、攪拌効果のある天板桟下部対応領域X予備吐出を行って、天板桟下部に流れを生じさせた上で、全ノズル予備吐出を行うことで、混色インクを排出する。これによって、滞留したインクを解消するのに必要なインク消費量を抑えるインクジェット記録装置を実現することができた。 As described above, before the preliminary discharge of all nozzles is performed, the preliminary discharge of the top plate rail corresponding region X having a stirring effect is performed to generate a flow at the bottom of the top plate, and then the preliminary discharge of all nozzles is performed. Then, the mixed color ink is discharged. As a result, it was possible to realize an ink jet recording apparatus that suppresses the ink consumption necessary to eliminate the staying ink.
(第2の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below.
図19は、本実施形態における記録シーケンスを示したフローチャートである。また、図20は、天板桟下部308に対応しない領域Yを選択し予備吐出(部分予備吐出)を実施した場合の混色インクのインク流れと拡散を示した図である。以下、図19のフローチャートに沿って、本実施形態の記録シーケンスを説明する。 FIG. 19 is a flowchart showing a recording sequence in the present embodiment. FIG. 20 is a diagram showing the ink flow and diffusion of mixed-color inks when a region Y not corresponding to the top plate rail 308 is selected and preliminary ejection (partial preliminary ejection) is performed. Hereinafter, the recording sequence of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS1801からステップS1803までは、図16のステップS1501からステップS1503までの処理と同様の処理を行う。ステップS1803で、前回ワイピング動作からの経過時間が所定時間T以上の場合、ステップS1804に移行して、天板桟下部308に対応しない領域Y(図20参照)を選択し、この選択された領域のノズル(吐出口群)で予備吐出を実施する。これにより、天板桟下部308におけるインク流れが発生することにより、混色インクの天板桟下部308から周囲への拡散が促進される。ステップS1805以降は、第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。 From step S1801 to step S1803, the same processing as the processing from step S1501 to step S1503 in FIG. 16 is performed. If it is determined in step S1803 that the elapsed time from the previous wiping operation is equal to or longer than the predetermined time T, the process proceeds to step S1804 to select a region Y (see FIG. 20) that does not correspond to the top plate lower portion 308, and this selected region Preliminary discharge is performed with the nozzle (discharge port group). Accordingly, an ink flow is generated in the top plate lower portion 308, and thereby, the diffusion of mixed color ink from the top plate lower portion 308 to the surroundings is promoted. Since step S1805 and subsequent steps are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
このように、全ノズル予備吐出を行う前に、攪拌効果のある天板桟下部に対応しない領域Yの予備吐出を行って、天板桟下部に流れを生じさせた上で、全ノズル予備吐出を行うことで混色インクを排出する。これによって、滞留したインクを解消するのに必要なインク消費量を抑えるインクジェット記録装置を実現することができた。 As described above, before the preliminary discharge of all the nozzles is performed, the preliminary discharge of the region Y not corresponding to the lower part of the top plate having a stirring effect is performed, and the flow is generated in the lower part of the top plate, and then the preliminary discharge of all the nozzles is performed. Is performed to discharge mixed color ink. As a result, it was possible to realize an ink jet recording apparatus that suppresses the ink consumption necessary to eliminate the staying ink.
(第3の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第3の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below.
図21は、本実施形態における記録シーケンスを示したフローチャートである。また、図22は、天板桟下部308に対応する領域Xを選択し予備吐出を実施した場合の混色インクのインク流れと拡散を示した図である。図23は、天板桟下部308に対応しない領域Yを選択し予備吐出を実施した場合の混色インクのインク流れと拡散を示した図である。また、図24は、予備吐出を中断している間のインクの流れを示した図であり、図25は、全てのノズルによる予備吐出を示した図である。以下、図21のフローチャートに沿って、本実施形態の記録シーケンスを説明する。 FIG. 21 is a flowchart showing a recording sequence in the present embodiment. FIG. 22 is a diagram showing the ink flow and diffusion of the mixed color inks when the region X corresponding to the top plate rail 308 is selected and preliminary ejection is performed. FIG. 23 is a diagram showing the ink flow and diffusion of mixed-color inks when a region Y not corresponding to the top plate rail 308 is selected and preliminary ejection is performed. FIG. 24 is a diagram showing the flow of ink while the preliminary ejection is interrupted, and FIG. 25 is a diagram showing the preliminary ejection by all the nozzles. Hereinafter, the recording sequence of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS2001からステップS2003までは、図16のステップS1501からステップS1503までの処理と同様の処理を行う。ステップS2003で、前回ワイピング動作からの経過時間が所定時間T以上の場合、ステップS2004に移行して、天板桟下部308に対応する領域X(図22参照)を選択し、この選択された領域のノズルで予備吐出を実施する。その後、ステップS2005で、天板桟下部308に対応しない領域Y(図30参照)を選択し、この選択された領域のノズルで予備吐出を実施する。これにより、天板桟下部308に隣接する領域のインクが予備吐出に使用されることになるため、天板桟下部から主にノズル配列方向および領域Yへのインク流れが発生する。また、天板桟下部に対応する領域Xの予備吐出時とは主に直行する方向に天板桟下部のインク流れが新たに発生することにより、後の全ノズル予備吐出で滞留が生じることなく混色インクを排出することができる。なお、領域Xの予備吐出量および領域Yの予備吐出量の合計は、インク流れが発達し、供給口と共通液室を連通する開口部からのインク流れが優先的にならない量とする。さらに、単位時間あたりの予備吐出量は、領域X>領域Yとする。 From step S2001 to step S2003, processing similar to the processing from step S1501 to step S1503 in FIG. 16 is performed. In step S2003, when the elapsed time from the previous wiping operation is equal to or longer than the predetermined time T, the process proceeds to step S2004 to select the region X (see FIG. 22) corresponding to the top plate lower portion 308, and this selected region. Preliminary discharge is performed with the nozzles. Thereafter, in step S2005, a region Y (see FIG. 30) that does not correspond to the top plate lower portion 308 is selected, and preliminary ejection is performed using the nozzles in the selected region. As a result, the ink in the region adjacent to the top plate lower part 308 is used for preliminary ejection, so that ink flows mainly from the lower part of the top plate cross to the nozzle arrangement direction and the region Y. In addition, since the ink flow in the lower part of the top plate is newly generated in the direction orthogonal to the preliminary discharge in the region X corresponding to the lower part of the top plate, there is no stagnation in the subsequent preliminary discharge of all the nozzles. The mixed color ink can be discharged. Note that the total of the preliminary discharge amount in the region X and the preliminary discharge amount in the region Y is an amount in which the ink flow is developed and the ink flow from the opening communicating with the supply port and the common liquid chamber is not preferential. Furthermore, the preliminary discharge amount per unit time is set as region X> region Y.
ステップS2004およびステップS2005で、天板桟下部のインクにインク流れを発生させた後に、その後ステップS2006で、図25に示すように全ノズル予備吐出を行い、混色インクを排出させる。その際、混色インクを確実に排出させるため、予備吐によるインクの総排出量は、吐出エレメント内インク体積以上の量とする。その後、ステップS2007で、全ノズル予備吐出後、前回ワイピング動作からの経過時間が経過時間Tn以上かどうかを判断して、経過時間Tn以上であれば、ステップS2008に移行する。そしてステップS2008で、前述の天板桟下部対応領域X予備吐出→天板桟下部対応領域Y予備吐出→予備吐出中断→全ノズル予備吐出のサイクルを実施する。ここで、天板桟下部対応領域Y予備吐出と全ノズル予備吐出との間に予備吐出中断を行っている。これは、ステップS2006で全ノズル予備吐出を行った後、少なからず天板桟下部308に混色インクが滞留していることが考えられるためである。そのため、天板桟下部対応領域X予備吐出→天板桟下部対応領域Y予備吐出の動作で攪拌を行い、その後、中断することにより攪拌による混色インクの攪拌効果を促進さる狙いで中断を間に入れてから全ノズルによる予備吐出を実施している。 In step S2004 and step S2005, after an ink flow is generated in the ink below the top plate, in step S2006, all nozzles are preliminarily ejected as shown in FIG. At that time, in order to surely discharge the mixed color ink, the total discharge amount of the ink by the preliminary discharge is set to an amount equal to or larger than the ink volume in the discharge element. Thereafter, in step S2007, it is determined whether or not the elapsed time from the previous wiping operation is equal to or greater than the elapsed time Tn after preliminary discharge of all nozzles. If the elapsed time is equal to or greater than Tn, the process proceeds to step S2008. In step S2008, the above-described cycle of the top plate lower portion corresponding region X preliminary discharge → the top plate lower portion corresponding region Y preliminary discharge → preliminary discharge interruption → all nozzle preliminary discharge is performed. Here, the preliminary discharge is interrupted between the top plate lower portion corresponding area Y preliminary discharge and all the nozzles preliminary discharge. This is because it is considered that the mixed color ink stays in the lower part 308 of the top plate not less than after all the nozzles have been preliminarily discharged in step S2006. Therefore, stirring is performed by the operation of the preliminary ejection at the lower part of the top plate X to the preliminary ejection at the lower part of the upper part of the top plate Y, and then the interruption is interrupted for the purpose of promoting the stirring effect of the mixed color ink by stirring. Pre-discharge with all nozzles is carried out after inserting.
その後、ステップS2009で、天板桟下部対応領域X予備吐出→天板桟下部対応領域Y予備吐出→予備吐出中断→全ノズル予備吐出をn回以上実施したかを確認する。n回以上であれば、ステップS2011に移行して、図11で説明したステップS004以降と同様のシーケンスを行う。ここで、経過時間Tn>所定時間Tであり、所定回数nは1以上である。なお、所定時間T、経過時間Tn、所定回数nはインク物性や装置構成により適宜決定するものとする。 Thereafter, in step S2009, it is confirmed whether or not the top plate rail corresponding area X preliminary discharge → the top plate bottom corresponding area Y preliminary discharge → preliminary discharge interruption → all nozzle preliminary discharge has been performed n times or more. If it is n times or more, the process proceeds to step S2011, and the same sequence as that after step S004 described in FIG. 11 is performed. Here, the elapsed time Tn> the predetermined time T, and the predetermined number n is 1 or more. The predetermined time T, the elapsed time Tn, and the predetermined number n are appropriately determined according to the ink physical properties and the apparatus configuration.
このように、全ノズル予備吐出を行う前に攪拌効果のある天板桟下部対応領域X予備吐出、天板桟下部に対応しない領域Yの予備吐出を行って、天板桟下部に流れを生じさせて拡散させた上で、全ノズル予備吐出を行うことで、混色インクを排出する。これによって、滞留したインクを解消するのに必要なインク消費量を抑えるインクジェット記録装置を実現することができた。 In this way, before the preliminary discharge of all nozzles is performed, the preliminary discharge of the area X corresponding to the lower part of the top plate with the stirring effect and the preliminary discharge of the area Y not corresponding to the lower part of the upper part of the top plate are generated. The mixed color ink is discharged by performing preliminary discharge for all the nozzles after being diffused. As a result, it was possible to realize an ink jet recording apparatus that suppresses the ink consumption necessary to eliminate the staying ink.
100 記録ヘッド
101 吐出エレメント
200 インクジェット記録装置
201 回復ユニット
300 天板
301 ヒータボード
303 ノズル
304 天板桟
305 供給口
306 共通液室
307 開口部
308 天板桟下部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Recording head 101 Discharge element 200 Inkjet recording device 201 Recovery unit 300 Top plate 301 Heater board 303 Nozzle 304 Top plate cross 305 Supply port 306 Common liquid chamber 307 Opening part 308 Bottom of top plate cross
Claims (8)
前記記録ヘッドから記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出を行う予備吐出手段であって、前記複数の吐出口のうち、前記吐出口へ向かうインクの流れが前記流路形成部材により遮られる領域に対応する吐出口による部分予備吐出を行う予備吐手段と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 A plurality of discharge ports for discharging ink, a recording head including a flow path forming member that forms a supply channel of the ink to the plurality of discharge ports,
Preliminary ejection means for performing preliminary ejection for ejecting ink that does not contribute to recording from the recording head, and among the plurality of ejection ports, in a region where the flow of ink toward the ejection port is blocked by the flow path forming member Preliminary ejection means for performing partial preliminary ejection by a corresponding ejection port ;
An ink jet recording apparatus comprising:
前記記録ヘッドから記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出を行う予備吐出手段であって、前記複数の吐出口のうち、前記吐出口へ向かうインクの流れの方向において前記リブに対応する吐出口による部分予備吐出を行う予備吐出手段と、 Preliminary ejection means for performing preliminary ejection for ejecting ink that does not contribute to recording from the recording head, and among the plurality of ejection ports, by ejection ports corresponding to the ribs in a direction of ink flow toward the ejection ports. Preliminary ejection means for performing partial preliminary ejection;
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 An ink jet recording apparatus comprising:
前記記録ヘッドから記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出を行う予備吐出手段であって、前記複数の吐出口のうち、前記吐出口へ向かうインクの流れの方向において前記リブに対応する吐出口以外の吐出口による部分予備吐出を行う予備吐出手段と、 Preliminary ejection means for performing preliminary ejection for ejecting ink that does not contribute to recording from the recording head, and among the plurality of ejection ports, other than ejection ports corresponding to the ribs in a direction of ink flow toward the ejection port Preliminary discharge means for performing partial preliminary discharge by the discharge port;
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 An ink jet recording apparatus comprising:
前記部分予備吐出を行う吐出口による第1の部分予備吐出と、 A first partial preliminary discharge by a discharge port for performing the partial preliminary discharge;
前記部分予備吐出を行う吐出口以外の吐出口による第2の部分予備吐出と、 A second partial preliminary discharge by a discharge port other than the discharge port for performing the partial preliminary discharge;
を切り替えて行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the inkjet recording apparatus is switched.
前記複数の吐出口のうち、前記吐出口へ向かうインクの流れが前記流路形成部材により遮られる領域に対応する吐出口から吐出を行う予備吐出工程を含むことを特徴とする予備吐出方法。 A preliminary ejection method comprising: a preliminary ejection step of ejecting from an ejection port corresponding to a region where an ink flow toward the ejection port is blocked by the flow path forming member among the plurality of ejection ports.
前記複数の吐出口のうち、前記吐出口へ向かうインクの流れの方向において前記リブに対応する吐出口から吐出を行う予備吐出工程を含むことを特徴とする予備吐出方法。 A preliminary ejection method comprising: a preliminary ejection step of performing ejection from an ejection port corresponding to the rib in a direction of ink flow toward the ejection port among the plurality of ejection ports.
前記複数の吐出口のうち、前記吐出口へ向かうインクの流れの方向において前記リブに対応する吐出口以外の吐出口から吐出を行う予備吐出工程を含むことを特徴とする予備吐出方法。 A preliminary ejection method comprising: a preliminary ejection step of ejecting from a plurality of ejection ports other than the ejection ports corresponding to the ribs in a direction of ink flow toward the ejection port.
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