JP2001001549A

JP2001001549A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001001549A
Application number: JP11178789A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Hosokawa; 直洋細川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッドの使用環境に係わりなく、常に安定し
た記録動作を行うことができる共に、ヘッドの使用環境
に応じた必要最小限の乾燥時間を介して記録媒体の排紙
を行うことができるようにする。【解決手段】ヘッド温度センサ１０４によって記録ヘ
ッドの温度を検出すると共に、環境湿度センサ１０１に
よってインクジェット記録装置の設置された環境の湿度
を検出し、それら検出データに基づき予備吐出制御を行
なう。また、環境温度センサ１０１によって用紙排出部
近傍の温度の検出を行い、それらの検出データに基づ
き、記録媒体への記録動作終了後、その記録部分が完全
に乾燥するまでの乾燥待ち時間を決定し、その乾燥待ち
時間経過後に排紙部への排紙動作を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルからインク
を吐出させることにより記録を行うようにしたインクジ
ェット記録装置に関し、特にノズルにおけるインク詰ま
りや、記録された記録箇所の保護などを可能としたイン
クジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまで、インクジェット記録装置のノ
ズルからの吐出量は、非常に温度条件に左右されるた
め、ノズル周辺の温度を検出することで、ノズルに印加
するヒートパルス幅を最適化し、ノズルからのインクの
吐出量を一定として記録品位の向上を実現していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インクジェット記録装置では、ヘッドの使用環境条件と
して温度のみを検出しており、それ以外の環境条件につ
いては全く考慮されていなかったため、十分な記録品質
が得られないことがあるという問題があった。

【０００４】特に、カラー画像の形成を行うインクジェ
ット記録装置にあっては、高画質化、高速化が要請され
ており、その要請に対応すべくヘッドの使用環境条件と
しては上記のような温度だけでなく、湿度をも勘案する
必要があった。

【０００５】すなわち、高画質化を実現するべく、近年
のインクジェット記録装置では、使用するインクの種類
も、従来のイエロー、マゼンタ、シアンに加え、濃度の
薄い、マゼンタとシアンを追加しており、これによっ
て、より多段階の階調表現が可能となりいわゆる写真調
の高品位な記録を実現し得るようになっている。

【０００６】しかし上記のような多数種のインクを使用
することは、記録媒体に吐出されるインクの絶対量の増
加を招くこととなり、記録部分が乾きにくくなるという
傾向が生じている。

【０００７】また、機種によっては、耐水インクを追加
使用することで記録物の耐水性を高める方法を採用して
いるが、この場合には記録部分の乾きにくさがさらに助
長されることとなる。

【０００８】一方、インターフェース技術の進歩によっ
てホストコンピュータからプリンタへのデータ転送速度
が高まることに加え、インクジェットヘッドが多ノズル
化されることにより、一枚の画像を記録するのに要する
時間は短縮化される傾向にある。

【０００９】このように、記録部分のインクが乾きにく
くなる一方で、記録時間が短縮されるという現在のイン
クジェット記録装置の状況において、１ぺージの記録動
作が終了した後、その記録媒体を排紙部などに排紙して
良いか否かは、前回の記録動作によって既に排紙部に排
紙されている記録媒体の記録部分のインクが乾燥したか
どうかによって判断することとなるが、湿度の検出を行
っていない従来の装置では、排紙動作タイミングの設定
は、低温高湿の最悪の条件下で十分に各記録媒体の乾燥
がなされる場合を想定して行われている。このため、記
録媒体が乾燥し易い使用環境にある場合にも乾燥しにく
い使用環境の下に設定されたタイミングで排紙動作が行
われることとなり、不要な排紙待ち時間が生じ、給紙か
ら排紙に至る全記録時間が増大するというため、現在の
この種のプリンタに対する高速化の要請に対応し難いも
のとなっている。

【００１０】また、記録品質向上を図る対策の一つとし
て、インクドットの小径化が求められ、これに伴なって
ノズルの小径化が実施される傾向にあるが、ノズルが小
径化し、ノズル内のインク容量が減少するとノズル内で
インクが乾き易くなり、吐出量が周囲の湿度条件によっ
て大きく変動し、記録部分の濃度むらが生じるという不
都合も発生している。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点に着目し
てなされたもので、ヘッドの使用環境に係わりなく、常
に安定した記録を行うことができる共に、ヘッドの使用
環境に応じた必要最小限の乾燥時間を介して記録媒体の
排紙を行うことができ、先に排紙された記録媒体のイン
クが次に排紙された記録媒体に付着するといった不都合
を解消し得る高速化に適したインクジェット記録装置の
提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、インクジェット記録装置内部に新たに湿
度センサを設け、これと温度センサと併用することで、
ヘッドのノズルや記録物のインクの乾きやすさを判断
し、その判断結果に基づき記録動作の最適な制御を行う
ようにしたものである。

【００１３】すなわち、請求項１記載の発明は、記録ヘ
ッドに搭載されたノズルからインクを吐出することによ
り所定の記録媒体に記録を行うようにしたインクジェッ
ト記録装置において、前記記録ヘッドを使用する環境条
件としての湿度を検出する環境湿度検出手段と、前記記
録ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出手段と、前記
各検出手段にて検出された検出情報に基づき記録ヘッド
の保守動作を実行させるヘッド保守手段と、を備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項1記載の発
明において前記ヘッド保守手段が、所定領域の記録動作
を実行する前に記録媒体以外の所定の箇所にてノズルか
らのインクの吐出を実行させる予備吐出駆動手段と、こ
の予備吐出手段を前記各検出手段にて検出された検出情
報に基づき制御する予備吐出制御手段とを備えることを
特徴とするものである。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記予備吐出制御手段が、前記各検出手段
にて検出された検出情報に基づき、予備吐出動作の実行
頻度を設定し、その実行頻度に応じて予備吐出動作を実
行させることを特徴とするものである。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記予備吐出制御手段は、前記各検出手段
にて検出された検出情報に基づき、予備吐出動作の実行
頻度として各予備吐出動作間に形成すべき記録行数を設
定することを特徴とするものである。

【００１７】請求項５記載の発明は、記録ヘッドに搭載
されたノズルからインクを吐出することにより所定の記
録媒体に記録を行う一方、記録動作終了後に記録媒体を
所定の排紙部へと排出する排紙手段を備えたインクジェ
ット記録装置において、前記排紙部に排紙された記録媒
体の記録部分におけるインクの乾燥に関する条件を設定
する乾燥条件設定手段と、前記乾燥条件設定手段にて設
定された設定情報に基づき、記録媒体の記録部分を保守
する媒体保守手段と、を備え、前記乾燥条件設定手段
は、少なくとも排紙部近傍における湿度を検出する環境
湿度検出手段と、排紙部近傍における温度を検出する環
境温度検出手段とにより構成したことを特徴とするもの
である。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、乾燥条件設定手段が、使用するインクの種
類を設定することを特徴とするものである。

【００１９】請求項７記載の発明は、請求項５または６
記載の発明において、前記乾燥条件設定手段が、記録部
分における記録濃度を設定することを特徴とするもので
ある。

【００２０】請求項８記載の発明は、請求項５ないし７
いずれか記載の発明において、前記乾燥条件設定手段
が、使用する記録媒体の種類を設定することを特徴とす
るものである。

【００２１】請求項９記載の発明は、請求項５ないし８
いずれか記載の発明において、前記媒体保守手段が、排
紙手段を制御する排紙制御手段と、記録動作終了から記
録媒体の記録部分が乾燥するまでの待ち時間を設定する
乾燥待ち時間設定手段と、記録動作終了後、乾燥待ち時
間が経過した時点で前記排紙手段を制御する排紙動作制
御手段とを備えることを特徴とするものである。

【００２２】請求項１０記載の発明は、記録ヘッドに搭
載されたノズルからインクを吐出することにより記録を
行うようにする一方、記録動作終了後に記録媒体を所定
の排紙部へと排出する排紙手段を備えたインクジェット
記録装置において、前記記録ヘッドを使用する環境条件
としての湿度を検出する環境湿度検出手段と、前記記録
ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出手段と、前記各
検出手段にて検出された検出情報に基づき記録ヘッドの
保守動作を実行するヘッド保守手段と、前記排紙部に排
紙された記録媒体の記録部分におけるインクの乾燥に関
する条件を設定する乾燥条件設定手段と、前記乾燥条件
設定手段にて設定された設定情報に基づき、記録媒体の
記録部分を保守する媒体保守手段と、を備え、前記乾燥
条件設定手段は、少なくとも排紙部近傍における湿度を
検出する環境湿度検出手段と、排紙部近傍における温度
を検出する環境温度検出手段とにより構成したことを特
徴とするものである。

【００２３】請求項１１記載の発明は、請求項１ないし
１０いずれか記載の発明において、記録ヘッドが、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
圧力によってインクをノズルから吐出させることを特徴
とするものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るインクジェ
ット記録装置の実施形態を添付図面に基づき説明する。
なお、ここでは、記録ヘッドに熱エネルギーを加え、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
気泡の圧力によってインクをノズルから吐出させるいわ
ゆるバブルジェット方式のインクジェット記録装置を例
に採り説明する。図３は前記インクジェット記録装置を
その外装を取り外し上方から観た状態を示す平面図であ
る。同図において、３００は図外の外装が装着されるプ
リンタ本体であり、このプリンタ本体３００には、その
一側面から他側面に渡ってガイドシャフト３０２が水平
に架設されいる。３０４は前記ガイドシャフト３０２に
沿って往復動可能に支持されたキャリッジユニットであ
り、このキャリッジユニット３０４にはプリンタ本体３
００内に設けられた左右一対のプーリ３０５ａ，３０５
ｂに架け渡された無端ベルト３０５に固定されており、
一方のプーリ３０５ａをキャリアモータ（ＣＲモータ）
２０９によって回動させ、無端ベルト３０５を移動させ
ることにより、前記ガイドシャフトに沿ってキャリッジ
ユニット３０４が往復移動を行うようになっている。

【００２５】３０１は前記キャリッジユニット３０４に
搭載したインクカートリッジであり、このインクカート
リッジ３０１はインクジェットプリントノズル（以下、
単にノズルと称す）を配置したインクジェットヘッド
（以下、単にヘッドと称す）とインクタンクとから構成
される。そして、このインクカートリッジ３０１は、３
０３のキャリアケーブルを介して、後述の制御系を搭載
したメイン基板に電気的に接続されている。

【００２６】また、３０６はノズルの状態を保守し、安
定した記録を行うための回復ユニットであり、前記イン
クカートリッジ内のインクを吸引すると共に、定期的に
全てのノズルからインクを吐出させる動作（以下、この
動作を予備吐出と称す）を行うことにより、乾燥などに
よるインク詰まりを防止するようになっている。２１０
は前記回復ユニット３０６内に具備された吸引ポンプに
使用される吸引モータ（ＰＧモータ）である。

【００２７】３０９は前記プリンタ本体３００における
プラテンに対し用紙を送給するオートシートフィーダー
である。このオートシートフィーダ３０９は、複数枚の
用紙を積載保持するための給紙トレイ３１２と、この給
紙トレイ３１２に積載された用紙をプラテンに送給する
ためのピックアップローラ３１０と、このピックアップ
ローラ３１０を複数個保持するローラ駆動軸３１１とを
有し、このローラ駆動軸３１１は、後述の紙送り機構２
１１における紙送りモータに連動して回転し、給紙トレ
イ３１２に積載された用紙を順次１枚ずつプラテンに送
給するようになっている。

【００２８】また、１０１はプリンタを設置した環境に
おける湿度を検出するための環境湿度センサ（環境湿度
検出手段）、１０８は同じくプリンタを設置した環境に
おける温度を検出するための環境温度センサ（環境温度
検出手段）であり、これらセンサは、乾燥条件設定手段
を構成しており、いずれも前記プリンタ本体３００にお
いて排紙トレイ近傍の外気温を検出し得る位置に配置さ
れている。

【００２９】また、１０４は前記インクカートリッジ３
０１に設けられたヘッドの温度を検出するヘッド温セン
サである。このヘッド温センサ１０４は、前記インクカ
ートリッジ３０１内に搭載された各ヘッド２１７の内部
に配置されており、記録により、ヒートパルスの印加に
よるヘッドの温度上昇をリアルタイムにて検出すること
ができる構成となっている。なお、図中、Ｐは記録媒体
としての用紙である。

【００３０】一方、図１は前記プリンタユニットの制御
系において、本発明の主たる制御動作を司る制御回路の
概略構成を示すブロック図である。図１において、１０
２は前記湿度センサ１０１から出力される検出温度に対
応した電圧を増幅する増幅回路、１０３は前記増幅回路
１０２から出力されたアナログ電圧をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換回路であり、ここから出力されるデジ
タル検出データは判定部１０７に供給される。また、１
０４は前記ヘッド温度センサ１０４から出力される検出
温度に対応した電圧を増幅する増幅回路、１０６は前記
増幅回路１０５から出力されたアナログ電圧をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換回路であり、ここから出力さ
れるデジタル検出データは前記判定部１０７に供給され
る。また、１０９は前記環境温度センサ１０８から出力
される検出温度に対応した電圧を増幅する増幅回路、１
１０は前記増幅回路１０９から出力されたアナログ電圧
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路であり、ここ
から出力されるデジタル検出データは判定部１０７に入
力される。

【００３１】また、前記判定部１０７は、前記各センサ
１０１，１０４，１０８からＡ／Ｄ変換回路１０３，１
０６，１１０を介して出力される各デジタル検出デー
タ、すなわち、環境湿度データ、ヘッド温データ、及び
室温データに基づき、後述の各種の保守動作のうちいか
なる保守動作を実行させるかの判定を行うものとなって
いる。この実施形態において実行される保守動作として
は、ヘッドの保守動作と記録部分の保守動作とがあり、
ヘッドの保守動作としては、予備吐出動作と回復動作と
が実行され、また、記録部分の保守動作としては、排紙
動作制御が実行されるようになっている。

【００３２】そして、前記判定部１０７としては、記録
ヘッドにて予備吐出を実行させるか否かを判定する予備
吐出判定部（予備吐出制御手段）と、前記紙送り機構に
よって紙送りを行うか否かを判定する排紙判定部（排紙
動作制御手段）と、前記回復ユニット３０６によって回
復動作を実行させるか否かを判定する回復判定部とから
なる。そして、前記判定部１０７によって判定された判
定結果は、プリンタ内蔵のメイン基板に実装される制御
系の制御部に入力され、入力された判定結果に基づき、
制御部が各部の駆動を制御するようになっている。

【００３３】次に、図２に基づき本発明の制御系全体の
構成を説明する。

【００３４】図２において、１０１から１１０までのセ
ンサおよびその周辺回路に関しては、図１と同様であ
る。また、２０１は各種演算、判定、及び制御などを行
うＣＰＵであり、前記判定部及び制御部などとしての機
能を実現し、ここには、前記各センサ１０１，１０４，
１０８などからの検出データが各Ａ／Ｄ変換回路１０
３，１０６，１１０を介して入力される。

【００３５】２０２はメモリであり、２０１の動作を実
行させるプログラムを格納してなるプログラムＲＯＭ
と、前記プログラムを動作させるのに必要な記憶領域を
有するワークＲＡＭと、ホストコンピュータより受け取
った記録データを格納する保存用ＲＯＭと、それをイン
クジェットヘッドに対応した記録データに変換した記録
データ等を作成する為のＲＡＭなどにより構成される。

【００３６】２０３はホストコンピュータ２０４とのデ
ータの授受を制御するためのインターフェース（Ｉ／
Ｆ）制御回路である。２０５は前記ＣＰＵ２０１によっ
て制御されるＩＣ化されたモータドライバであり、紙送
りモータ（ＬＦモータ）２０８の駆動に使用される。こ
の紙送りモータ２０８は紙送り機構２１１に接続され、
プリンタの紙送り動作を実現しており、１ページ分の記
録が終了した用紙を排紙トレイへと排出する排紙手段と
して機能している。２０６はＣＰＵ２０１によって制御
されるＩＣ化されたモータドライバであり、前記キャリ
ッジを駆動させるキャリッジ機構２１２のＣＲモータ２
０９の駆動に使用される。

【００３７】２０７はマイクロプロセッサによって、制
御されるＩＣ化されたモータドライバであり、吸引モー
タ（ＰＧモータ）２１０の駆動に使用される。吸引モー
タ２１０は前記回復ユニット３０６内に内蔵された回復
機構２１３に接続され、前記インクカートリッジ３０１
に内蔵されたヘッド２１７に対する吸引動作を実行す
る。２１４はインクジェットヘッド２１７を制御する回
路を搭載したカスタムＩＣであり、その内部にはメモリ
２０２に格納されている記録データに対応して、゛前記
ヘッド２１７の各ノズル内に設けられた電気／熱変換素
子などの吐出エネルギー発生手段に記録動作用のヒート
パルスを作成するヒートパルス作成回路２１５,２０１
と、このヒートパルス作成回路２１５，２０１からの要
求により全てのノズルからインクの吐出動作を実行させ
る予備吐出パルスを前記エネルギー発生手段に供給する
予備吐出パルス作成回路（予備吐出駆動手段）２１６と
が含まれている。なお、この予備吐出作成回路２１６と
前記判定部１０７における予備吐出動作判定部とにより
ヘッド供給手段が構成されている。

【００３８】なお、上記図３に示すプリンタの各駆動部
と、図２に示す制御系との接続状態を図４に示す。同図
中、前記図１ないし図４に示したものと同一部分には同
一符号を付してある。

【００３９】次に、上記構成を有する本発明の第１の実
施形態における制御動作の詳細説明を行う。

【００４０】乾燥状態にノズルが放置された場合、ノズ
ルからインクが蒸発することによりインク濃度が増し、
その結果、記録の開始当初のみに濃い記録部分が現れる
という濃度むらが生じる。こうした現象を防止するため
には、一定時間経過御した後、ノズルが乾燥した時に、
この濃度の増大したインクを排インクとして排除してし
まい、新たに適正な濃度のインクをリフィルすることが
望ましい。このインクの置換動作は、予備吐出動作と称
し、ノズルにおけるインク詰まり防止手段としては有効
であるが、ここで吐出されるインクは記録に寄与しない
ものであるため、適正なタイミングで実行する必要があ
り、必要以上にこの予備吐出動作を実行するとインクが
無駄に消費される結果となる。

【００４１】また、前記予備吐出は、ここで吐出された
インクを受容する所定の箇所、すなわち、キャリッジの
走行経路中の一端部に設定した回復ユニット３０６上で
実行しなければならず、その回復ユニット３０６へのキ
ャリッジの移動が、プリンタの記録スピードに重大な影
響を与えることとなる。例えば、用紙の左側部にしか記
録データがない場合、キャリッジは、プリンタの左側部
で最短移動距離を往復移動することにより高速な印字を
可能とするが、予備吐出を毎行実行するとすれば、キャ
リッジは、右端に設置された回復ユニットまで毎行移動
しなければならず、結果的にフルスパンの移動が実行さ
れることとなる。

【００４２】こうしたインク消費上の無駄及びキャリッ
ジ走行動作上の無駄を可能な限り削減はするため、この
第１の実施形態においては、図５のフローチャート示す
処理動作Ａを実行するものとなっている。まず、この処
理動作開始後、ステップＳ５０１においては、プリンタ
に設けられた前記各センサの検出データに基づきＣＰＵ
２０１が、現在のプリンタ使用環境における湿度デー
タ、温度データ、ヘッドの温度データを得る。各データ
に対応して、予め、メモリ２０２のＲＯＭ上に記録して
あるテーブルに基づき、現在のヘッド周囲の環境、すな
わちヘッドの乾き易さを検出する。

【００４３】また、ステップＳ５０２では、ステップＳ
５０１において得られたヘッドの乾き易さに対応して、
実行すべき予備吐出動作の頻度を決定する。この実施形
態においては、何行毎に予備吐出を行なうかの具体的な
値ｎを予備吐出を実行すべき頻度として決定し、ステッ
プＳ５０３では、可変パラメータrに前記値ｎを代入す
る。

【００４４】この後、ステップＳ５０４では、メモリ２
０２に格納されている記録データに基づき一行分の記録
動作を実行し、次いでステップＳ５０５では、全ての記
録データに関する記録動作が終了したか否かを判断し、
終了していれば本制御動作を完了し、また、終了してい
ない場合にはステップＳ５０６へと移行し、ステップＳ
５０４での一行分の記録動作の実行に伴って、可変パラ
メータrから数値「１」の減数（ｒ−１）を行う。そし
て、ステップＳ５０７では、rの値が「０」であるか否
かを判断し、「０」でなければステップＳ５０５へと移
行して、再び１行分の記録動作を実行し、また、「０」
でないと判断された場合には、ステップＳ５０８へと移
行してキャリッジ２１２を移動させ、回復ユニット３０
６上で全てのノズルからインクを吐出させて予備吐出動
作を行う。その後ステップＳ５０３へと復帰し、以下、
記録動作が終了するまでステップＳ５０３以降の動作を
繰り返す。

【００４５】上記のように、この第１の実施形態では、
ヘッドの乾き易さをヘッド周囲の温度だけでなく湿度を
も勘案して行うようになっているため、正確にヘッドの
乾燥状況を判断することができる。このため、プリンタ
の使用環境に係わりなく確実に乾燥によるインク詰まり
を防止できると共に、予備吐出動作回数も乾燥状況に応
じて必要最小限に抑えることができ、記録動作に寄与し
ないインクの消費を最小限に抑えることができる。

【００４６】ところで、近年のインクジェット記録装置
では、高画質化、高速化が進んでおり、それに伴い新た
な問題点が生じている。例えば、高画質化を実現する上
で、インクジェット記録装置のインクの種類は、従来の
イエロー、マゼンタ、シアンに加え、これらより低濃度
のマゼンタとシアンを用いることにより、さらに多段階
の階調表現が可能となっている。しかし、このようなイ
ンクの多種類化は、記録媒体に吐出されるインクの絶対
量の増加を招いており、記録部分が乾きにくくなるとい
う問題を生じている。

【００４７】また、機種によっては、新たに耐水インク
を追加使用することで、記録物の耐水性を高める方法を
採用しているが、これも、記録の乾きにくさにを助長す
る結果となっている。

【００４８】これに対し、インターフェース技術の進化
から、ホストコンピュータからのデータ転送速度は向上
しており、インクジェットヘッドの多ノズル化も進むこ
とから、一枚の記録に要する時間は大幅に短縮化され、
プリンタの記録速度は大幅に向上している。ところが、
排紙トレイへの記録用紙の排出は、前回の記録動作によ
って排紙トレイ上に排出された記録用紙の記録部分のイ
ンクが乾燥した後に行う必要があるため、給紙から排紙
に至る記録動作全体の所要時間は、記録用紙におけるイ
ンクの乾燥時間に左右される。このため、乾燥状態を正
確に判断することが重要になる。

【００４９】そこで、この第１の実施形態においては、
現在、プリンタのおかれている環境条件であるところの
温度及び湿度を検出し、また、実際に記録したデータの
濃度、および、耐水インクを使用したかどうかの記録モ
ードから、必要な乾燥待ち時間を決定することで、記録
媒体における記録部分のインクが次に排出された記録媒
体に付着するといった不都合が発生することがないよう
記録部分を保守しながら、最小限の乾燥待ち時間で記録
用紙の排出を可能とし、それによって記録所要時間全体
の短縮化を実現し得るものとなっている。

【００５０】以下、この実施形態における記録媒体の記
録部分の保守に関する制御動作を図６に示すフローチャ
ートに従って説明する。まず、ステップＳ６０１にて、
プリンタの排紙トレイ周辺の環境条件であるところの環
境温度及び環境湿度を、前記環境温度センサ１０１及び
環境温度センサ１０８が検出し、その検出データがＣＰ
Ｕ２０１に入力される。次いで、ステップＳ６０２で
は、ステップＳ６０１で得た検出温度データ及び検出湿
度データと、現在使用している、記録モード(例えば、
耐水インクの使用の有無など)から、記録濃度に対応し
た、乾燥待ち時間をテーブルとして作成し、いつでもＣ
ＰＵ２０１が参照できる状態にしておく。

【００５１】ステップＳ６０３では、プリンタは記録動
作を行なう。ここで１ぺージ記録を終了させるが、ま
だ、排紙トレーへの排紙動作は行なっていない。ステッ
プＳ６０４では、ステップＳ６０３で記録したデータに
おいて、１６ドット×１６ドットにより構成される各濃
度判定用の基本記録ブロックについて、それぞれ乾燥し
たとの判定を下すことができる乾燥所要時間を決定する
と共に、各基本ブロックについて、その記録時から１ペ
ージ分の記録データの記録終了時（ページ記録終了時）
までの経過時間を設定し、その経過時間と前記乾燥所要
時間とに基づき各記録時間を設定し、基本記録ブロック
のを終えてからの時間とに基づき、最も遅く乾燥する基
本記録ブロックを決定し、その基本記録ブロックにおけ
る乾燥所要時間と経過時間とから記録用紙の乾燥待ち時
間を決定する。

【００５２】ステップＳ６０５では、前回の記録動作に
よって記録された記録用紙に関して計算した乾燥待ち時
間と、現在実行された１ページ分の記録に要した記録時
間とを比較し、乾燥待ち時間がステップ６０３の記録動
作に要した記録時間よりも小さい場合には、十分乾燥し
たとの判断を下し、ステップＳ６０７の排紙動作を実行
する。排紙動作はＣＰＵ２０１がモータドライバ２０５
を介してＬＦモータ２０８を駆動し、紙送り機構２１１
を駆動することにより行う。また逆に、乾燥待ち時間が
記録動作に要した記録時間よりも大きい場合には、まだ
記録部分が完全に乾燥していないとの判断を下し、ステ
ップＳ６０６のウエイト動作へと移行する。このウエイ
ト動作では、(前回の記録用紙に関する乾燥待ち時間)−
(現在の記録に要した記録時間)の演算にて算出された時
間分のウエイト動作を行う。

【００５３】また、ステップＳ６０８では、全ページ分
の記録動作が終了したかどうかの判断を行ない、終了し
ていない場合には、ステップＳ６０３からの繰り返しの
制御となる。

【００５４】図７は、本発明の第２実施形態における記
録媒体の記録部分の保守に関する制御動作を示すフロー
チャートである。

【００５５】この第２の実施形態では、上記第１の実施
形態における記録部分の保守動作をさらに発展させたも
のであり、排紙される記録媒体の乾燥状態を判断する環
境条件として前述の環境湿度及び環境温度に加え、記録
媒体の種類、すなわち紙の種類をも勘案して記録媒体の
記録部分における乾燥待ち時間を設定するものとなって
おり、これにより、より確実に乾燥状態を設定すること
が可能となっている。

【００５６】すなわち、この実施形態では、操作者がま
ず使用する記録用紙の紙質を選択的に入力するようにな
っており、その入力結果に基づきステップＳ７０１で
は、その入力された紙質に対応するインクの乾燥のし易
さを表す紙質データがＣＰＵ２０１に入力される。ま
た、ステップＳ６０１では前述の第１の実施形態と同様
に、環境温度データと環境湿度データとがＣＰＵ２０１
に入力される。そして、ステップ７０２では、環境温
度、環境湿度、記録モード及び記録濃度の他に、紙質を
設定要素として加え、これらのデータに基づき乾燥待ち
時間のテーブルを決定する。

【００５７】ここで、使用する記録媒体が例えば、記録
媒体が光沢紙などのような乾燥しにくいものであった場
合には、乾燥待ち時間は普通紙などに比べて大き目の値
が設定される。さらにＯＨＰ用紙の場合には、非常に乾
きにくいため、乾燥待ち時間は、一層大きな値に設定さ
れる。

【００５８】また、その他のステップにおける動作は前
記第１の実施形態と同様であり、さらに、予備吐出動作
に関する制御（処理Ａ）においてもヘッド温センサ及び
湿度センサからの検出データなどに基づき同様に行う。

【００５９】なお、上記各実施形態においては、環境湿
度温センサ１０１、環境温度センサ１０８及びヘッド温
センサ１０４を備え、これらセンサからのデータに基づ
いて、処理Ａと処理Ｂまたは処理Ｃを実行するようにし
たが、処理Ａの処理のみを実行したり、処理Ｂまたは処
理Ｃのみを実行させるようにしても良く、この場合には
上記各実施形態のように、両制御を共に実施する場合
（処理Ａと処理Ｂを実行する場合、または処理Ａと処理
Ｃを実行する場合）に比して性能的に低下するものの、
従来の技術よりは大幅に保守機能の向上を期待できる。

【００６０】また、環境温度センサ及び環境湿度センサ
の設置箇所は、排紙トレイ上に排出された用紙周囲の環
境条件を検出し得る箇所であれば、いかなる箇所であっ
ても良く、場合によっては排紙トレイなどプリンタ本体
以外の箇所に設けても良く、さらにはプリンタ以外の箇
所に設けるようにすることも可能である。

【００６１】また、上記実施形態では、記録ヘッドを使
用する環境条件としての湿度を検出する環境湿度検出手
段と、排紙部近傍における湿度を検出する環境湿度検出
手段とを同一のものとしたが、各環境湿度検出手段を各
々の湿度検出に適した位置に別個に設けても良い。ま
た、各検出手段（環境湿度センサ、環境温度センサ、ヘ
ッド温度センサ）は、それぞれ複数個設けるようにして
も良い。

【００６２】（その他）本発明は、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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】さらに加えて、以上説明した本発明の実施
形態においては、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良く、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良い。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
−７１２６０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。

【００６９】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。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録ヘッドの温度と、インクジェット記録装置の設置さ
れた環境の湿度を検出し、その検出情報に基づき予備吐
出制御を行なうようになっているため、確実に記録ヘッ
ドのノズルにおけるインク詰りを防止できる。

【００７１】また、用紙排出部近傍の温度及び湿度の検
出を行い、記録媒体への記録動作終了後、それらの検出
データに基づきその記録部分が完全に乾燥するまでの乾
燥待ち時間を決定し、その乾燥待ち時間経過後に排紙部
への排紙動作を実行するようになっているため、記録部
分のインクが他の用紙に付着し、記録品質が劣化すると
いった不都合の発生を防止することができ、確実に画像
の保守を行うことができる。また、常に必要最小限の乾
燥待ち時間を設定することが可能となるため、無駄な待
ち時間を排除することができ、記録動作全体における所
要時間の短縮化を図ることができる。

【００７２】さらに、乾燥待ち時間の設定を、記録部分
の濃度や、耐水インクを使用したか否かなどの記録モー
ド及び紙質などの条件を勘案して行うようにすれば、よ
り適切な乾燥待ち時間を設定することが可能となり、さ
らに効率的に記録動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態の主たる制御動作を司る
制御回路の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る実施形態の制御系全体の構成を説
明するブロック図である。

【図３】本発明の実施形態におけるインクジェット記録
装置をその外装を取り外し上方から観た状態を示す平面
図である。

【図４】図３に示すプリンタの各駆動部と図２に示す制
御系との接続状態を示す概念図である。

【図５】本発明に係る第１の実施形態の記録ヘッドの保
守制御に関するフローチャートである。

【図６】本発明に係る第１の実施形態の記録媒体の記録
部分の保守に関する制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】本発明の第２実施形態における記録媒体の記録
部分の保守に関する制御動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０１湿度センサ１０４ヘッド温度センサ１０７判定部１０８環境温度センサ２０１ＣＰＵ２０２メモリ２０８紙送りモータ（ＬＦモータ）２０９キャリアモータ（ＣＲモータ）２１１紙送り機構２１２キャリッジ機構２１４カスタムＩＣ２１６予備吐出パルス作成回路３０１インクカートリッジ３０４キャリッジユニット３０６回復ユニット３１２記録用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドに搭載されたノズルからイン
クを吐出することにより所定の記録媒体に記録を行うよ
うにしたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドを使用する環境条件としての湿度を検出
する環境湿度検出手段と、前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出手段
と、前記各検出手段にて検出された検出情報に基づき記録ヘ
ッドの保守動作を実行させるヘッド保守手段と、を備え
たことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記ヘッド保守手段は、所定領域の記録
動作を実行する前に記録媒体以外の所定の箇所にてノズ
ルからのインクの吐出を実行させる予備吐出駆動手段
と、この予備吐出手段を前記各検出手段にて検出された検出
情報に基づき制御する予備吐出制御手段とを備えること
を特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記予備吐出制御手段は、前記各検出手
段にて検出された検出情報に基づき、予備吐出動作の実
行頻度を設定し、その実行頻度に応じて予備吐出動作を
実行させることを特徴とする請求項２記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項４】前記予備吐出制御手段は、前記各検出手
段にて検出された検出情報に基づき、予備吐出動作の実
行頻度として各予備吐出動作間に形成すべき記録行数を
設定することを特徴とする請求項３記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項５】記録ヘッドに搭載されたノズルからイン
クを吐出することにより所定の記録媒体に記録を行う一
方、記録動作終了後に記録媒体を所定の排紙部へと排出
する排紙手段を備えたインクジェット記録装置におい
て、前記排紙部に排紙された記録媒体の記録部分におけるイ
ンクの乾燥に関する条件を設定する乾燥条件設定手段
と、前記乾燥条件設定手段にて設定された設定情報に基づ
き、記録媒体の記録部分を保守する媒体保守手段と、を
備え前記乾燥条件設定手段は、少なくとも排紙部近傍に
おける湿度を検出する環境湿度検出手段と、排紙部近傍
における温度を検出する環境温度検出手段とにより構成
したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】前記乾燥条件設定手段は、使用するイン
クの種類を設定することを特徴とする請求項５記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項７】前記乾燥条件設定手段は、記録部分にお
ける記録濃度を設定することを特徴とする請求項５また
は６記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記乾燥条件設定手段は、使用する記録
媒体の種類を設定することを特徴とする請求項５ないし
７いずれか記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記媒体保守手段は、排紙手段を制御す
る排紙制御手段と、記録動作終了から記録媒体の記録部
分が乾燥するまでの待ち時間を設定する乾燥待ち時間設
定手段と、記録動作終了後、乾燥待ち時間が経過した時
点で前記排紙手段を制御する排紙動作制御手段とを備え
たことを特徴とする請求項５ないし８いずれか記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項１０】記録ヘッドに搭載されたノズルからイ
ンクを吐出することにより記録を行うようにする一方、
記録動作終了後に記録媒体を所定の排紙部へと排出する
排紙手段を備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドを使用する環境条件としての湿度を検出
する環境湿度検出手段と、前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出手段
と、前記各検出手段にて検出された検出情報に基づき記録ヘ
ッドの保守動作を実行するヘッド保守手段と、前記排紙部に排紙された記録媒体の記録部分におけるイ
ンクの乾燥に関する条件を設定する乾燥条件設定手段
と、前記乾燥条件設定手段にて設定された設定情報に基づ
き、記録媒体の記録部分を保守する媒体保守手段と、を
備え前記乾燥条件設定手段は、少なくとも排紙部近傍に
おける湿度を検出する環境湿度検出手段と、排紙部近傍
における温度を検出する環境温度検出手段とにより構成
したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記記録ヘッドは、熱エネルギーによ
ってインクに気泡を発生させ、その気泡の圧力によって
インクをノズルから吐出させることを特徴とする請求項
１ないし１０のいずれかに記載のインクジェット記録装
置。