JP2000272102A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットプリンタにおいて、印刷途中
で印刷不良が生じたとしてもその不良が生じた場所から
印刷を再開することを可能とする。 【解決手段】 印刷コマンドがあり印刷が開始される
と、これに伴って吐出不良の検出も行われる（Ｓ５、Ｓ
６）。検出センサによって適切にインクドットが記録さ
れていないことが検出されると（Ｓ７）、印刷動作を中
断するとともに、キャリッジを吐出不良を検出する前の
位置まで戻し、同時にこのヘッドを戻した分吐出データ
を復活させることにより、吐出不良を生じた同じ記録用
紙に印刷を再開する（Ｓ８〜Ｓ１１）。

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
録装置に関し、詳しくは、吐出不良やインク切れ等に伴
って生ずる印字不良の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、このような印字不良が生じる場
合として、インク切れを原因とするものが知られてい
る。このインク切れはインクタンクなどにおける所定の
インク残量検知機構によって検知される構成は知られて
いるが、従来は、このような検知がなされたとしても、
例えば１頁分の印字が終了するまで印字動作が続行され
る。そして、インクカートリッジを交換して再度同じ記
録を繰り返すなどを行っていた。

【０００３】また、吐出不良を原因とする場合は、ユー
ザが印刷結果を見て印字不良に気づかない場合は、同様
に印刷動作はそのまま続けられる。

【０００４】このように、従来は、印刷不良を生じても
印字が続行され、所定量の印字が実行された後、新たな
記録紙を供給して同じ記録データの印字を繰り返す必要
があった。または、印刷動作を中断できたとしても、そ
の印刷途中の記録用紙を破棄し、印刷動作を最初の状態
に設定し直して再度同じ記録を行う必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の問題を解決するためになされたものであり、その目
的とするところは、印刷途中で印刷不良が生じたとして
もその不良を生じた場所から印刷を再開することが可能
なインクジェット記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明で
は、インクを吐出する記録ヘッドと該記録ヘッドに供給
するインクを貯留したインクタンクを用い、前記記録ヘ
ッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行うインク
ジェット記録装置において、記録動作に伴い、記録ヘッ
ドにおける吐出不良を検出する検出手段と、該検出手段
が吐出不良を検出したとき、記録動作を停止するととも
に、記録媒体において吐出不良が生じた位置より前の位
置に記録ヘッドを移動させ、当該位置から記録動作を再
開する制御手段と、を具えたことを特徴とする。

【０００７】以上の構成によれば、吐出不良が検知され
ると、記録動作が停止されるが、その場合、記録媒体に
おいてその吐出不良が検知された記録位置より前の位置
に記録ヘッドが移動されて記録動作が再開されるので、
それまで記録がなされていた記録用紙を用い、また、そ
れまでに記録された画像などは有効としつつ記録を続け
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。

【０００９】（実施形態１）図１は、本発明の一実施形
態に係わるインクジェット記録装置としてのプリンタを
示す斜視図である。

【００１０】図１において、記録ヘッドおよびインクタ
ンクを一体としたインクジェットカートリッジ２が着脱
自在にキャリッジ１に搭載される。キャリッジ１は、ガ
イド軸３およびガイド４と摺動可能に係合し、また、不
図示のモータの駆動力がベルト１０を介して伝えられる
ことにより、上記ガイド軸等に沿って移動することがで
きる。記録媒体としての記録用紙５は、給紙トレイ１１
から紙送りモータ（ＬＦモータ）を駆動力とした不図示
の給紙機構により給紙される。そして、この給紙された
記録用紙は、同様にＬＦモータによって駆動される紙送
りモータ７とピンチローラ８とによって、記録動作に伴
う間欠的な紙送りが行われる。この紙送りの間に、上記
キャリッジ１の移動機構による記録ヘッドの記録用紙に
対する走査が行われ一ラインごとの記録が順次なされて
行く。記録用紙１頁分の所定量の記録が終了すると、同
様にＬＦモータによって駆動される排紙ローラ９によっ
て排紙される。

【００１１】図２（ａ）は、上述したキャリッジ１とイ
ンクジェットカートリッジ２の詳細を示す斜視図、図２
（ｂ）は、そのインクジェットカートリッジが搭載され
たキャリッジを下側から見た図である。

【００１２】インクジェットカートリッジ２は、上述し
たようにインクタンクと記録ヘッド（以下、単に「 ヘッ
ド」 ともいう）２０４からなるものである。本実施形態
では、ヘッド２０４はブラックのインクを吐出し、その
ためにインクタンクにはブラックのインクが貯留され
る。このヘッド２０４はキャリッジ１に搭載された状態
で、その各インク吐出口２０４Ａの配列が記録用紙に向
かうよう構成されている。一方、キャリッジ１の下面側
には、検出センサ２０３が設けられる。この検出センサ
２０３は、後述のように、一対の発光素子と受光素子を
有して構成されるものであり、本実施形態では、ヘッド
の吐出口２０４Ａの配列と同じ範囲にわたって、発光素
子および受光素子の対の複数が配列される。

【００１３】ここで、吐出口２０４Ａ配列と検出センサ
２０３の配列との距離を、図２（ｂ）に示すようにｌと
し、ヘッドの走査速度をｖとすると、各吐出口から吐出
されたインクによって記録用紙上に形成されるインクド
ットは、走査速度とインク吐出速度の合成によるドット
形成い位置のずれなどが無視できるほどに小さいものと
すると、検出センサ２０３は、時間ｌ／ｖ後にインクド
ットを検出できる。例えば、ｌを約１０ｍｍ、ｖを０．
５ｍｍ／ｓとすると、検出センサ２０３は１／５０秒後
にドットを検知することができる。

【００１４】図３は、上述のインクジェットカートリッ
ジ２および検出センサ２０３がキャリッジ１によって移
動する状態を横方向から見た図であり、検出センサの詳
細を模式的に示すものである。

【００１５】同図に示すように、検出センサ２０３は、
発光素子としてのＬＥＤ２０５と受光素子としてのフォ
トセンサ２０６を有して構成される。ヘッド２０４の記
録のための走査に伴い、ＬＥＤ２０５から出た光は記録
用紙５上で反射し、その反射光はフォトセンサ２０６に
受光され、これにより、記録紙上におけるインクドット
の有無を知ることができる。

【００１６】本実施形態では、検出センサ２０３が、ド
ットがあることを検知すると、論理信号“１”が出力さ
れる。そして、後述のように、このデータと吐出データ
との排他的論理和がとられて、その結果に応じてその後
の印字中断などの処理がなされる。

【００１７】図４は、本実施形態のプリンタにおける主
に制御のための構成を示すブロック図である。

【００１８】制御部３００は、ＣＰＵ３０１、ＲＡＭ３
０２、ＲＯＭ３０３を有し本実施形態のプリンタにおけ
る各種制御やデータの処理を実行する。すなわち、ＣＰ
Ｕ３０１は、ＲＯＭ３０３に格納された制御プログラム
に従い、図４などで後述される各種処理を実行し、ＲＡ
Ｍ３０２はその実行の際にワークエリアとして用いられ
る。ゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）は、ＣＰＵ３０１の制御
の基で記録ヘッド２０４の吐出のため駆動制御などを実
行する。検出センサ２０３は検出結果に応じて論理信号
“１”または“０”を出力し、その信号はＣＰＵ３０１
に入力し、図４などで後述する処理に用いられる。キャ
リッジモータ３０６および紙送りモータ６は、それぞれ
不図示のドライバを介したＣＰＵ３０１の制御によって
それぞれの駆動が制御される。

【００１９】以上の構成に基づき、図４にて後述される
吐出不良検知処理が行われる。すなわち、検出センサ２
０３からの信号により、インク切れ等に起因した吐出不
良が検出されると、ヘッドにおける吐出や、キャリッジ
モータ３０６および紙送りモータ６の駆動を停止して記
録動作を中断する。その後、インクジェットカートリッ
ジの交換等が行われ記録動作が可能な状態になると、記
録ヘッドの位置を、吐出不良が生じる前の所定位置、例
えば図２（ｂ）に示す距離ｌだけ戻し、不良が生じたと
きの記録紙に対し記録動作を再開する。なお、この場合
に、不良が生じる前に記録をすでに終了した吐出データ
を再び用いることができるように、所定量、例えば一回
の走査分の吐出データは、ＲＡＭ３０２の所定のバッフ
ァに格納されるようメモリーの制御が行われる。

【００２０】本実施形態では、上記吐出不良の検出にお
いて、検出センサ２０３からの論理信号と、検出される
べきドットにかかる吐出信号との排他的論理和が“１”
であるときに吐出不良であると検出する。以下の表１
に、この論理を示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】上記表１に示すように、吐出信号が論理
“１”で、それにもかかわらずこれによって記録される
べきインクドットが検出されないとき（論理“０”）、
排他的論理和の出力は“１”となり、これによってイン
ク切れ等による吐出不良を検出することができる。な
お、上記表１に示すように、吐出信号が“０で、検出セ
ンサの出力が“１”の場合も排他的論理和の出力が
“１”となるが、本実施形態では、この場合も何らかの
不良が生じているか、あるいは誤検出であるとして記録
動作を中断する。

【００２３】図５は、上記吐出不良検知を伴う本実施形
態の記録動作（印刷動作）の手順を示すフローチャート
である。

【００２４】本処理手順が起動されると、まずステップ
Ｓ１で印刷コマンドを待機する。印刷コマンドでない場
合はステップＳ２で排紙コマンドか否かを判別する。こ
の判別に応じ、排紙コマンドの場合はステップＳ３で排
紙を行い、一方、排紙コマンドでない場合はその判別さ
れたコマンドに応じた処理を行う（ステップＳ４）。

【００２５】ステップＳ１で印刷コマンドであると判断
されたときは、ステップＳ５に移行し、印刷動作を行い
これとともにステップＳ６で検出センサ２０３による上
述のインクドット検出を行う。次に、ステップＳ７にお
いて、表１に示した排他的論理和の出力によって、吐出
データに応じた吐出が良好に行われているか否かを判断
する。この判断で良好に吐出が行われていると判断され
る場合はステップＳ５以下の処理を繰り返し印刷動作を
続ける。一方、吐出不良であると判断した場合は、ステ
ップＳ８で印字動作を中断するとともに、ステップＳ９
でキャリッジをホームポジしジョンなどのカートリッジ
交換位置に移動させてインクジェットカートリッジの交
換を待ち交換されると次のステップ１０へ移行する。ス
テップＳ１０では、吐出不良を検出する前の位置、本実
施形態では図２（ｂ）に示した、検出位置から距離ｌだ
け前の位置に記録ヘッドを戻す。そして、これととも
に、ステップＳ１１でヘッドを戻した分の吐出データを
復活させて、ステップＳ１に戻り印刷コマンドを待機す
る。そして、印刷コマンドがあると、吐出不良が生じた
部分を含めた走査領域に対し再び印刷を行う。

【００２６】以上の実施形態によれば、インクタンクに
インクが少なくなったりあるいは無くなることによるイ
ンク切れ等に起因した吐出不良が生じた場合は、その吐
出不良が検知されて記録動作が中断されるとともに、そ
の記録途中の記録用紙に対し記録が再開され吐出不良に
よって生じた記録不良の部分が良好に修復された記録が
行われる。

【００２７】（実施形態２）上記実施形態１では、一回
の走査の途中に吐出不良が検出された場合の処理につい
て説明したが、本実施形態は、吐出不良が検出されるま
でに紙送りが行われてしまうような装置における処理に
関するものである。例えば、上記実施形態１では、検出
センサは、ヘッドに対してその走査時にその吐出による
ドットを直後に検出できるように配置されたが、検出セ
ンサがインク吐出口にたいして紙送り方向に配置されて
いる場合は、ヘッドの走査時に記録されたドットを直後
に検出できず、その走査が終了した次の走査以降に検出
が可能となる。本実施形態は、このような場合の吐出不
良検知に係わる処理を示すものである。

【００２８】図６は、本実施形態の吐出不良検知を伴う
本実施形態の記録動作（印刷動作）の手順を示すフロー
チャートである。

【００２９】実施形態１と異なる処理はステップＳ１１
０およびＳ１１１の処理であり、その他の処理は、実施
形態と同様であるのでその説明は省略する。印刷を中断
してインクジェットカートリッジの交換がなされると、
ステップＳ１１０で、ヘッドに対し相対的な逆の紙送り
を行うことによって、吐出不良を検出した走査領域まで
記録用紙を戻し、また、ヘッドの走査位置も実施形態１
と同様に吐出不良を生じる前の位置に戻す。そして、ス
テップＳ１１１で、記録ヘッドに対して記録用紙におけ
る印刷位置を戻した分の吐出データを復活させ、ステッ
プＳ５に戻り、印刷を再開する。

【００３０】（実施形態３）図７は、検出センサの配置
の他の実施形態を示す、図３と同様の図である。

【００３１】本実施形態のセンサ配置は、インクジェッ
トカートリッジに検出センサを設ける。詳しくは、記録
ヘッド２０４の近傍にＬＥＤ２０５及びフォトセンサ２
０６の対を設けるものである。これにより、上述した、
距離ｌを小さくでき、吐出不良が生じてからその検出ま
での時間を短くすることができる。

【００３２】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００３３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００３４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００３５】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００３６】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００３７】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００３８】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００３９】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００４０】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吐出不良が検知されると、記録動作が停止されるが、そ
の場合、記録媒体においてその吐出不良が検知された記
録位置より前の位置に記録ヘッドが移動されて記録動作
が再開されるので、それまで記録がなされていた記録用
紙を用い、また、それまでに記録された画像などは有効
としつつ記録を続けることができる。

【００４２】この結果、無駄な記録用紙を使うことなく
ランニングコストを低減でき、また、同じ画像などの記
録を最初から再び行う必要がなく、記録時間を短縮でき
るインクジェト記録装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わるインクジェットプ
リンタを示す斜視図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は上記プリンタで用いられ
るインクジェットカートリッジをキャリッジに搭載した
状態で示すそれぞれ斜視図及び平面図である。

【図３】上記キャリッジに搭載されたカートリッジの記
録ヘッドとキャリッジに設けられた検出センサの位置関
係を説明する図である。

【図４】本実施形態のプリンタにおける制御構成を示す
ブロック図である。

【図５】本発明の一実施形態に係わる、吐出不良検知を
伴う印刷処理の手順を示すフローチャートである。

【図６】本発明の他の実施形態に係わる、吐出不良検知
を伴う印刷処理の手順を示すフローチャートである。

【図７】本発明の他の実施形態にかかわる記録ヘッドと
検出センサとの位置関係を説明する図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ２ インクジェットカートリッジ ５ 記録用紙（記録媒体） ６ 紙送りモータ（ＬＦモータ） ２０３ 検出センサ ２０４ 記録ヘッド ２０４Ａ インク吐出口 ２０５ ＬＥＤ（発光素子） ２０６ フォトセンサ（受光素子） ３０１ ＣＰＵ ３０２ ＲＡＭ ３０３ ＲＯＭ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する記録ヘッドと該記録ヘ
   ッドに供給するインクを貯留したインクタンクを用い、
   前記記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を
   行うインクジェット記録装置において、 記録動作に伴い、記録ヘッドにおける吐出不良を検出す
   る検出手段と、 該検出手段が吐出不良を検出したとき、記録動作を停止
   するとともに、記録媒体において吐出不良が生じた位置
   より前の位置に記録ヘッドを移動させ、当該位置から記
   録動作を再開する制御手段と、 を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、記録動作を停止した
   後、インクタンクが交換されたことを検出したとき、前
   記記録動作の再開を行うことを特徴とする請求項１に記
   載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 記録媒体を搬送する搬送手段をさらに具
   え、前記制御手段は、該搬送手段による記録媒体の搬送
   を含んで前記記録ヘッドの移動を行うことを特徴とする
   請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段は、記録ヘッドから吐出さ
   れるインクによって記録媒体上に形成されるインクドッ
   トの有無を検出することにより吐出不良を検出すること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   してインクに気泡を生じさせ、該気泡の圧力によってイ
   ンクを吐出することを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれかに記載のインクジェット記録装置。