JP7566567B2 - 吐出装置及び堆積の抑制方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録装置1(以下、単に記録装置1とする)の内部機構を示す斜視図である。本実施形態に係る記録装置1は主に、記録媒体を給送する給送部、記録媒体を搬送する搬送部、画像が記録された記録媒体を排出する排出部、記録部の記録性能を回復する回復部などから構成される。
図3は、本実施形態の記録部の構成を説明するための斜視図である。キャリッジ2には、記録ヘッド3が着脱自在に搭載される。さらに、記録ヘッド3に対して9種類のインクタンク(インクカートリッジ)12が着脱自在に装着される。記録装置1は、9種類のインクによって画像の記録を行い、記録ヘッド3に対して各々独立した9個のインクタンク12が装着される。本実施形態では、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、レッドインク、ライトシアンインク、ライトマゼンタインク、グレイインク、クリアインクの9種類の顔料インクとする。ここでは便宜上クリアインクも顔料インクとして扱うが、本実施形態のクリアインクには顔料成分は含まれていない。本実施形態では、ここで用いる9種類のインクのうち、マゼンタインク、シアンインク、イエローインク、ブラックインク、レッドインクのような濃いインクは、含まれる固形成分の割合が多い。そのため、固着しやすく吸収体21にも吸収されにくくインクが堆積しやすいため、堆積インクとする。一方、ライトシアンインクやライトマゼンタインク、グレイインク、クリアインクは含まれる固形成分の割合が少ないので、吸収体21にも吸収され易く、堆積した顔料インクが吸収されるのを促進できることから堆積抑制インクとする。また、堆積インクのうち、堆積したとしても堆積抑制インクによって堆積を解消しやすいインクを再流動インク、堆積すると堆積抑制インクによって解消し難いインクを凝集インクとする。この分類の仕方についての詳細は後述する。本実施形態のインクは、堆積抑制インクよりも堆積インクの方が固形成分である顔料インクの割合が高い。
図4は記録媒体Pとプラテン15を上方から見た図であり、縁なし記録を行う際の記録媒体Pとプラテン15に配された吸収体21の関係を示す。
図5は本実施形態における記録装置の全体御部構成を示すブロック図である。CPU300は、ROM301とRAM302とを有する。CPU300は、ROM301に格納されたプログラムに従い、データ処理、記録ヘッド駆動およびキャリッジ駆動を以下の各部を介して制御し、記録動作及び予備吐出動作を含むメンテナンス動作を行う。RAM302はこのCPU300によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、一時的に複数スキャンの記録データ、及びインクジェット記録装置の回復処理動作及び供給動作に係るパラメータ等を保持する。インターフェース304はホスト装置と記録装置1を接続可能であり、CPU300はインターフェース304を介してホスト装置との通信処理を行う。
図6はキャリッジに設けられた検知センサ13と、吸収体21の正反射光の検知を説明する図である。上述したように、検知センサ13は発光部201と受光部203を備える。発光部201は、センサ光の光源である光の色がレッドのLEDを備え、吸収体21に向かってセンサ光を所定の角度θ0で射出する。受光部203はフォトトランジスタであり、吸収体21で反射した光を受光する。このとき正反射光を受光するために、入射角と反射角がθ0で等しくなる位置に受光部203は配置されている。受光部203が受光した受光量が多いほど高い電圧が出力される。
吸収体21上でインクの堆積が起こる際、まず吸収体21内でインクの中の水分が蒸発してインクの粘度が上がることにより、インクが廃インク収容体まで到達せずに吸収体21の中にとどまり固着する。この時固着しているのはインク中の固形成分であり、主には顔料である。また、蒸発していない水分も含まれる。
吸収体21にインクを吐出した場合に、吸収体21上においてインクが固着した状態、つまり堆積しやすいインク(以下、堆積インク)と、堆積し難いインク(以下、堆積抑制インク)とがある。堆積抑制インクは、吸収体21にも吸収され易く、堆積した顔料インクが吸収されるのを促進できる。
この評価では、堆積インクと堆積抑制インクを決定する。
この評価では、堆積インクの中で凝集インクと再流動インクとを決定する。
堆積が解消されにくい凝集インクであるブラックインクの堆積を解消する方法について以下の2つの試験を行った。
凝集インクであるブラックインクを用いて、記録デューティ25%の縁なし記録を行った後に、堆積抑制インクであるクリアインクの記録デューティ125%の縁なし記録を行うという動作を500回繰り返した。この結果、図8(e)に示すような状態になり、堆積が解消された。
凝集インクであるブラックインクを用いて、記録デューティ25%の縁なし記録を行った後に、堆積抑制インクであるクリアインクの記録デューティ25%の縁なし記録を行うという動作を500回繰り返した。この結果、図8(f)に示すような状態になり、堆積が発生した。図8(f)の状態の堆積に対して、さらにクリアインクを記録デューティ200%分吐出すると解消した(図8(e))。
図9は、縁なし記録で記録媒体外へはみ出してインクが吐出される領域を説明するためのイメージ図である。上述したように、本実施形態で縁なし記録を行う際には、記録媒体Pの領域よりも先端部、後端部、右端部および左端部に3mmずつはみ出したはみ出し領域に画像を記録する。はみ出す領域を灰色で示している。CPU300は、ホスト装置から縁なし記録のコマンドを受信すると、画像信号処理部314に記録画像を記録媒体のサイズより大きく引き伸ばして、縁なし記録用の記録データを生成させる。この記録データに基づいて記録ヘッド3を制御することによって縁なし記録を行う。画像端部からそれぞれ3mm内側の画像における各インクのドット数をカウントすることにより、はみ出し領域に打たれるドット数をカウントする。カウントは画像信号処理部314が生成した記録データに基づいてCPU300がカウントする。他の回路によってカウントすることも可能である。ここで、はみ出し領域を、記録媒体外の先端部、後端部、右端部および左端部に分類して考える。右端部はみ出し領域および左端部はみ出し領域に吐出されるインクは、図4で示した吸収体21の右端部領域および左端部領域にそれぞれ吸収されることになる。ドットのカウントはそれぞれのカウント領域に関して色毎に行う。右端部先端部領域および後端部領域はそれぞれ1つのカウント領域とする。先後端部領域に関しては、幅が広いため、領域をさらに10分割し、それぞれをカウント領域とする。各領域の各色のドット数のカウントは画像を記録する際に行われ、カウントしたドット数はROM301に記憶される。
後がけインクの量は、縁なし記録において各カウント領域に吐出された凝集インクから、同じ吐出動作内で、凝集インクと共に吐出された堆積抑制インクを減算した凝集ドット数に基づいて決定する。凝集ドット数は以下の(式1)で求めることができる。本実施形態では、後がけ処理のために吐出するインクはクリアインクとする。
凝集ドット数=ブラックドット数-(ライトシアンドット数+ライトマゼンタドット数+グレイドット数+クリアインクドット数)・・・(式1)
尚、本実施形態では、凝集インクのドット数と堆積抑制インクのドット数との差である凝集ドット数を算出することにより、凝集インクの堆積状況に関する情報を取得した。しかし、例えば、単に凝集インクのドット数のみを凝集ドット数とする構成としても良い。また、レッドインクなどの再流動インクも凝集インクのドット数のカウントに含めてもよい(式2)。また、本実施形態ではインクの吐出発数をカウントしているが、インクの吐出量や、その比率等を算出しても良い。
凝集ドット数=ブラックドット数+マゼンタドット数+イエロードット数+レッドドット数+シアンドット数-(ライトシアンドット数+ライトマゼンタドット数+グレイドット数+クリアインクドット数)・・・(式2)
ROM301には、凝集ドット数に対応する後がけインクの吐出数(ドット数)が定められたテーブルが予め格納されている。CPU300は算出した各カウント領域の凝集ドット数から、それぞれのカウント領域に対して吐出する堆積抑制インクの吐出数を決定する。
後がけドット数=凝集ドット数×M・・・(式3)
係数Mは、堆積した凝集インクを再流動させるのに必要な、凝集ドット数に対しての堆積抑制インクのドット数の比率を予め設定した係数である。例えば試験2の結果を適用する場合には、ブラックインクの記録デューティ25%に対して必要なクリアインクの記録デューティは25%のため、係数M=1となる。
凝集ドット=ブラックドット数-(ライトシアンドット数+ライトマゼンタドット数+グレイインクドット数+クリアインクドット数)=50-(10+10+10+10)=10
次に、予備吐出位置に後がけインクとして吐出する堆積抑制インクのドット数を、第1の実施形態の(式3)によって算出する。ここで。M=1である。
後がけドット数=凝集ドット数×M=10×1=10
以上のように(式1)、(式3)を適用すると、1スキャン当たり、予備吐出とは別に後がけ処理のための堆積抑制インクとしてクリアインクを10発追加する必要がある。つまり1枚の記録媒体の記録を完了するまでに、10発×100スキャン=1000発の後がけインクが必要となる。
図11は本実施形態における、吸収体21上に発生したインクの堆積の解消を行う堆積解消処理を示すフローチャートである。この処理は、堆積が発生している可能性があるか否かを判定し、堆積が発生している可能性のある場合には検知センサ13によって吸収体21の堆積状態の検知を行う。そして、堆積が発生していると判定した場合にはその位置に対して堆積抑制インクを吐出する処理である。堆積解消処理は、例えば、ROM301に格納されたプログラムをRAM302に読み出し、CPU300によって実行される処理である。堆積解消処理は、後がけ処理が終了した後に行う。
12 インクタンク
13 検知センサ
21 吸収体
15 プラテン
Claims (22)
- 記録媒体を支持するプラテンと、
前記プラテンに設けられ、液体を吸収するための吸収体と、
少なくとも、前記吸収体上に吐出された場合に堆積する成分を含む第1の液体と、前記第1の液体と異なる種類であって前記第1の液体よりも堆積する成分が少ない第2の液体と、を含む複数の液体を吐出する吐出手段と、
前記吸収体の所定の領域の状態を検知する検知部と、
前記検知部に前記所定の領域の状態を検知させ、前記検知部の検知結果に応じて、前記吐出手段によって前記所定の領域に前記第2の液体を吐出させる制御手段と、
前記検知部が正常な検知結果を取得できるか否かを確認するための基準板と、
を有し、
前記検知部は、前記基準板を検知し、正常な検知結果を取得できると判断された場合には前記所定の領域を検知し、正常な検知結果を取得できないと判断された場合には前記所定の領域を検知せず、
前記制御手段は、前記吐出手段による前記記録媒体への液体の吐出動作を行うときに前記所定の領域へ前記第1の液体が吐出された場合には、前記所定の領域への前記第1の液体の吐出が終了した後に、前記検知部による検知結果を用いずに前記所定の領域に前記第2の液体を吐出するように前記吐出手段を制御することを特徴とする吐出装置。 - 前記吐出動作を行うときに前記所定の領域へ前記第1の液体が吐出された場合に前記制御手段が前記吐出手段によって前記所定の領域に吐出させる前記第2の液体の量を決定する決定手段を有することを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記決定手段は、前記所定の領域に堆積を引き起こすと判定する液体の量に基づいて、前記制御手段が前記吐出手段によって前記所定の領域に吐出させる前記第2の液体の量を決定することを特徴とする請求項2に記載の吐出装置。
- 前記堆積を引き起こすと判定する液体の量は、前記所定の領域に吐出する前記第1の液体の量であることを特徴とする請求項3に記載の吐出装置。
- 前記堆積を引き起こすと判定する液体の量は、前記所定の領域に吐出された前記第1の液体の量から前記第1の液体と同じ吐出動作内で吐出された前記第2の液体の量を減算した量であることを特徴とする請求項3に記載の吐出装置。
- 前記制御手段は、前記吐出手段による前記記録媒体への液体の吐出動作を行うときに前記所定の領域へ前記第1の液体が吐出された場合には、前記所定の領域への前記第1の液体の吐出が終了した後に、前記検知部による検知を行わずに前記所定の領域に前記第2の液体を吐出するように前記吐出手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記制御手段は、前記検知部の検知結果が前記所定の領域に堆積が発生していることを示さない場合には、前記吐出手段によって前記所定の領域に前記第2の液体を吐出させず、前記検知部の検知結果が前記所定の領域に堆積が発生していることを示す場合には前記吐出手段によって前記所定の領域に前記第2の液体を吐出させることを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記吐出動作を行うときに前記所定の領域に前記第1の液体が吐出された場合に前記所定の領域に吐出させる前記第2の液体の量は、前記検知部の検知結果によって前記所定の領域に吐出する第2の液体の量よりも少ないことを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記検知部により前記所定の領域の状態を検知した検知結果によって前記所定の領域に前記第2の液体を吐出させる回数は、前記所定の領域に前記第1の液体が吐出されたことに応じて前記所定の領域に前記第2の液体を吐出する回数よりも少ないことを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記吐出手段は更に第3の液体を吐出することが可能であり、
前記吸収体に前記第1の液体を吐出して堆積が発生した場合よりも、前記吸収体に前記第3の液体を吐出して堆積が発生した場合の方が、堆積に対して前記第2の液体を吐出させた場合に再流動させやすいことを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。 - 前記制御手段は、前記所定の領域に第1の液体が吐出されず、前記第3の液体が吐出されたと判断した場合には、前記第3の液体が吐出されたことに応じて、前記第3の液体の吐出動作が終了した後に、前記検知部による検知結果を用いずに前記吐出手段によって前記所定の領域に第2の液体を吐出させることを特徴とする請求項10に記載の吐出装置。
- 前記制御手段は、前記吐出動作を行うときに前記所定の領域に第1の液体及び前記第3の液体が吐出されなかったと判断した場合には、前記第1の液体及び前記第3の液体の吐出動作が終了した後に、前記吐出手段によって前記所定の領域に第2の液体を吐出させないことを特徴とする請求項10に記載の吐出装置。
- 前記制御手段は、所定の条件を満たした場合に、前記検知部に前記所定の領域の状態を検知させ、前記検知部の検知結果に応じて前記吐出手段によって前記所定の領域に前記第2の液体を吐出させることを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記所定の条件は、前記記録媒体の外側の領域にも画像の記録のための液体を吐出する縁なし記録を行った記録媒体の枚数が所定枚数以上、前記第2の液体の残量が所定量以上、湿度が所定値以下、の少なくとも1つを含む条件であることを特徴とする請求項13に記載の吐出装置。
- 前記吐出動作を行うときに前記所定の領域へ吐出される前記第1の液体は、前記吐出手段による、画像の記録に寄与しない液体を前記記録媒体とは異なる領域に吐出する予備吐出動作のときに吐出され、
前記所定の領域は、前記予備吐出動作を行うときに液体が吐出される領域であることを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。 - 前記吐出動作は、前記吐出手段による前記記録媒体の外側の領域にも画像の記録のための液体を吐出する縁なし記録動作であり、
前記所定の領域は、前記縁なし記録動作を行うときに液体が吐出される前記記録媒体の外側の領域であることを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。 - 前記検知部は前記吸収体の前記所定の領域に向けて光を発光する発光部と、前記発光部から前記所定の領域に向けて発光された光の反射光を受光する受光部とを有することを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記基準板は、前記吐出手段が動作していないときに待機する位置の近傍に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記第1の液体に含まれる顔料成分の割合は、前記第2の液体に含まれる顔料成分の割合よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の吐出装置。
- 前記第2の液体はクリアインクまたはライトシアンインクの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項19に記載の吐出装置。
- 記録媒体を支持するプラテンに設けられた液体を吸収するための吸収体の所定の領域に、少なくとも、前記吸収体上に吐出された場合に堆積する成分を含む第1の液体と、前記第1の液体と異なる種類であって前記液体よりも堆積する成分が少ない第2の液体と、を含む複数の液体を吐出する吐出手段から前記所定の領域に液体を吐出する吐出工程と、
前記吸収体の前記所定の領域の状態を検知する検知工程と、
前記検知工程を実施し、前記検知工程の検知結果に応じて、前記吐出手段によって前記所定の領域に前記第2の液体を吐出させる工程と、
前記吐出手段による前記記録媒体への液体の吐出動作を行うときに、前記所定の領域へ前記第1の液体が吐出された場合には、前記所定の領域への前記第1の液体の吐出が終了した後に、前記検知工程を行わずに、前記吐出手段から前記所定の領域に前記第2の液体を吐出する工程と、
を有し、
前記検知工程において、基準板を検知し、正常な検知結果を取得できると判断された場合には前記所定の領域を検知し、正常な検知結果を取得できないと判断された場合には前記所定の領域を検知しないことを特徴とする堆積の抑制方法。 - 前記吐出工程において前記所定の領域へ吐出される前記第1の液体は、前記吐出手段が、画像の記録に寄与しない液体を前記記録媒体とは異なる領域に液体を吐出する予備吐出動作のときに吐出されることを特徴とする請求項21に記載の抑制方法。
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