JP2001205825A - 画像形成装置および吐出回復方法 - Google Patents

画像形成装置および吐出回復方法

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JP2001205825A JP2000017567A JP2000017567A JP2001205825A JP 2001205825 A JP2001205825 A JP 2001205825A JP 2000017567 A JP2000017567 A JP 2000017567A JP 2000017567 A JP2000017567 A JP 2000017567A JP 2001205825 A JP2001205825 A JP 2001205825A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体吐出ヘッドの吸引回復処理を行う場合、
使用者が吐出不良となっている液体吐出ヘッドを判定す
ることが困難である。 【解決手段】 相互に異なる種類の液体を個々の液体吐
出ヘッドの吐出口から吐出する画像形成装置であって、
液体吐出ヘッドの吐出口からそれぞれ液体が吐出可能な
状態であるか否かを判定する第1の判定手段40と、液
体が吐出可能な状態であると判定された液体吐出ヘッド
の吐出口から液体が吐出されるか否かを判定する第2の
判定手段41と、液体吐出ヘッドの吐出口から気泡を液
体と共に吸引するための吸引手段を作動させる手動指示
手段38と、手動指示手段38によって吸引手段の作動
が指示された場合、吐出口から液体が吐出されていない
と判定された液体吐出ヘッドのみ、その内部に滞留する
気泡を排除させる制御手段39とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクなどの液体
を吐出するための吐出口が設けられた液体吐出ヘッドを
用いてプリント媒体に画像を形成する画像形成装置およ
びこの画像形成装置に用いられる液体吐出ヘッドからの
液体の吐出状態を良好にする吐出回復方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液体吐出ヘッドに設けられた吐出口から
インクやプリント媒体に対するインクのプリント性を調
整するための処理液(以下、便宜的にこれらを一括して
インクと呼称する場合がある)を吐出してプリント媒体
に画像を形成するインクジェットプリンタにおいては、
プリントコストの低減および省資源などの観点から、プ
リントヘッド(液体吐出ヘッド)に供給されるインクを
貯溜するインクタンクをプリントヘッドに対して交換可
能としたタンク交換形式のものが提案され、商品化され
ている。このようなタンク交換形式のインクジェットプ
リンタにおいては、使用中のインクタンクに貯溜された
液体がなくなったために新たなインクタンクに交換した
場合、プリントヘッドのインク路などがすでに空になっ
てしまっていることがあり、このような場合には、プリ
ントヘッドの吐出口から内部を真空引きしてプリントヘ
ッド内をインクで満たす吸引回復処理を行う必要があ
る。
【0003】また、インクジェットプリンタを使用せず
に放置し、その非使用状態が長期間に亙って続くと、プ
リントヘッド内部のインク中に溶存する空気が析出して
気泡を発生したり、インク中の水分などの蒸発による体
積減少に伴って吐出口から空気がインク路内に取り込ま
れてしまうため、プリント作業を行う場合には、それに
先立ってプリントヘッドの吐出口からその内部を真空引
きして気泡を排除し、プリントヘッド内をインクで満た
す吸引回復処理を行う必要がある。
【0004】さらに、プリント作業中にプリントヘッド
内で発生する気泡が吐出口から吐出されずにプリントヘ
ッド内に蓄積することにより、ヘッド内へのインクの円
滑な供給が阻害され、特に高デューティプリント時にイ
ンクの供給が追いつかなくなって、いわゆる「インク落
ち」と呼称される減少が発生し、プリント品質の低下を
招来する。このような場合においても、プリント作業を
一時的に中断してプリントヘッドの吐出口からその内部
を真空引きして気泡を排除し、プリントヘッド内をイン
クで満たす吸引回復処理を行う必要がある。
【0005】従来、プリントヘッドに対してこのような
吸引回復処理を行う場合、インクジェットプリンタが複
数のプリントヘッドを搭載しているカラープリンタにお
いては、個々のプリントヘッド毎に独立して吸引回復処
理を行うことができるものも知られているが、一般的に
はすべてのプリントヘッドを一括して吸引回復処理を行
っているものがほとんどである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タのプリントヘッドに対する吸引回復処理は、プリント
モードなどに応じてあらかじめ設定された周期で自動的
に行われるが、プリント作業中に「インク落ち」の発生
を使用者が見いだした場合などのように、使用者の要求
に応じて吸引回復処理が行われることもある。
【0007】このように使用者の要求に応じて吸引回復
処理を行う場合、使用者が「インク落ち」を発生してい
るプリントヘッドを特定し、このプリントヘッドに対し
て吸引回復処理の指令を行えば良いが、画像パターンが
複雑であったり、微細な画像パターンの場合には、この
ような吐出不良となっているプリントヘッドを特定する
ことが困難または不可能であることが多く、そのための
処理の手間も比較的複雑である。このようなことから、
すべてのプリントヘッドに対して吸引回復処理を行うこ
とも考えれられるが、この場合にはインクの無駄な消費
およびそのための時間の浪費を招来することとなる。
【0008】また、プリント媒体に対するインクのプリ
ント性を調整するための処理液を吐出するプリントヘッ
ドにおいては、処理液が一般的に無色透明であるため、
この処理液のプリントヘッドが吐出不良になったとして
も、使用者側ではプリント品位が低下したとしか認識で
きず、吐出回復処理の必要性を把握することが困難であ
る。
【0009】
【発明の目的】本発明の目的は、画像形成装置に用いら
れる液体吐出ヘッドの吸引回復処理を使用者の要求に応
じて行う場合、吐出不良となっている液体吐出ヘッドの
みを自動的に吸引回復処理することにより、液体の無駄
な消費およびそのための時間の浪費を回避し得る画像形
成装置およびこの液体吐出ヘッドの吐出回復方法を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の形態は、
液体を吐出するための吐出口をそれぞれ有する複数の液
体吐出ヘッドを用い、相互に異なる種類の液体を個々の
前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から吐出する画像形成
装置であって、個々の前記液体吐出ヘッドの前記吐出口
からそれぞれ液体が吐出可能な状態であるか否かを判定
する第1の判定手段と、この第1の判定手段によって液
体が吐出可能な状態であると判定された前記液体吐出ヘ
ッドの前記吐出口から液体が吐出されるか否かを判定す
る第2の判定手段と、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口
からこの液体吐出ヘッド内に滞留する気泡を液体と共に
吸引してこれを排除するための吸引手段と、この吸引手
段を作動させるための手動指示手段と、この手動指示手
段によって前記吸引手段の作動が指示された場合、前記
第2の判定手段によって前記吐出口から液体が吐出され
ていないと判定された前記液体吐出ヘッドのみ、前記吸
引手段を用いてその内部に滞留する気泡を排除させる制
御手段とを具えたことを特徴とするものである。
【0011】本発明によると、液体吐出ヘッドの吐出口
からその内部に滞留する気泡を液体と共に吸引してこれ
を排除する吐出回復処理の要求が手動指示手段により使
用者からあった場合、第1の判定手段が個々の液体吐出
ヘッドの吐出口からそれぞれ液体が吐出可能な状態であ
るか否かを判定し、この第1の判定手段によって液体が
吐出可能な状態であると判定された液体吐出ヘッドの吐
出口から実際に液体が吐出されるか否かを第2の判定手
段によって判定し、この第2の判定手段によって吐出口
から液体が吐出されていないと判定された液体吐出ヘッ
ドに対してのみ、その液体吐出ヘッドの吐出口から当該
液体吐出ヘッド内に滞留する気泡を液体と共に吸引して
これを排除するように、制御手段が吸引手段の作動を制
御する。
【0012】また、本発明の第2の形態は、液体を吐出
するための吐出口をそれぞれ有する複数の液体吐出ヘッ
ドを用い、相互に異なる種類の液体を個々の前記液体吐
出ヘッドの前記吐出口から吐出してプリント媒体に画像
を形成するに先立ち、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口
からその内部に滞留する気泡を液体と共に吸引してこれ
を排除する吐出回復処理の要求が使用者からあった場
合、個々の前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からそれぞ
れ液体が吐出可能な状態であるか否かを判定するステッ
プと、これにより液体が吐出可能な状態であると判定さ
れた前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から実際に液体が
吐出されるか否かを判定するステップと、これにより前
記吐出口から液体が吐出されていないと判定された前記
液体吐出ヘッドに対してのみ前記吐出回復処理を行うス
テップとを具えたことを特徴とする吐出回復方法にあ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の第1の形態による画像形
成装置において、第2の判定手段が液体吐出ヘッドの温
度変化を検出するための温度センサを有してもよい。
【0014】また、第1の判定手段が液体吐出ヘッドに
組み込まれて液体吐出ヘッド内に介在する液体に臨む一
対の電極を有してもよく、この場合、一対の電極間の電
気抵抗値または一対の電極間の静電容量に基づいて個々
の液体吐出ヘッドの吐出口からそれぞれ液体が吐出可能
な状態であるか否かを判定するようにしてもよい。
【0015】本発明の第2の形態による吐出回復方法に
おいて、液体吐出ヘッドの吐出口からそれぞれ液体が吐
出可能な状態とは、液体吐出ヘッド内に液体が充填され
ている状態であってよい。
【0016】また、液体吐出ヘッドの吐出口から実際に
液体が吐出されるか否かを判定するステップを液体吐出
ヘッドの到達温度に基づいて行うようにしてもよい。あ
るいは、液体吐出ヘッドの温度変化に基づいて行うよう
にしてもよく、この場合、液体吐出ヘッドの昇温特性と
あらかじめ設定した昇温特性とを比較することにより、
液体吐出ヘッドの吐出口から実際に液体が吐出されるか
否かを判定してもよい。これらの場合において、液体吐
出ヘッドの吐出口から実際に液体が吐出されるか否かを
判定するステップを温度の低い液体吐出ヘッドほど先に
行うようにしてもよい。
【0017】さらに、明度の高い液体を吐出する液体吐
出ヘッドほど、吐出回復処理を先に行うようにしてもよ
い。
【0018】前回の吐出回復処理から所定時間経過後に
次の吐出回復処理の要求が使用者からあった場合、吐出
口から液体が吐出されていないと判定された液体吐出ヘ
ッドに対してのみ吐出回復処理を行うようにしてもよ
い。あるいは、前回の吐出回復処理から所定時間内に次
の吐出回復処理の要求が使用者からあった場合、すべて
の液体吐出ヘッドに対して吐出回復処理を行うようにし
てもよく、この場合、吐出口から液体が吐出されている
と判定された液体吐出ヘッドに対して行われる吐出回復
処理は、吐出口から液体が吐出されていないと判定され
た液体吐出ヘッドに対して行われる吐出回復処理による
液体の吸引量の半分以下の量の液体を吸引するものであ
ってよい。
【0019】なお、液体吐出ヘッドの吐出口から吐出さ
れる液体は、インクの他にプリント媒体に対するインク
のプリント性を調整するための処理液であってよい。
【0020】
【実施例】本発明による画像形成装置をシリアルタイプ
のインクジェットプリンタに応用した実施例について、
図1〜図7を参照しながら詳細に説明するが、本発明は
このような実施例に限らず、これらをさらに組み合わせ
たり、この明細書の特許請求の範囲に記載された本発明
の概念に包含されるべき他の技術にも応用することがで
きる。
【0021】本実施例によるインクジェットプリンタの
概略構造を破断状態で図1に示す。すなわち、本実施例
のインクジェットプリンタ10は、プリント媒体として
のプリント用紙を搬送するための紙送り部11と、キャ
リッジ12に搭載された複数のヘッドカートリッジ13
B,13Y,13M,13C(以下、これらをまとめて1
3と表記する場合がある)をキャリッジ12と共に走査
するためのキャリッジ走査部14と、非プリント時にヘ
ッドカートリッジ13の後述するプリントヘッド部15
B,15Y,15M,15C(図2参照)に形成された図
示しない複数の吐出口を保護し、これら吐出口からのイ
ンクの吐出状態を適正にするためのヘッド回復部16
と、このインクジェットプリンタ10の状態の表示など
を行う表示部17とを具えている。
【0022】キャリッジ走査部14の一部を構成するキ
ャリッジ12に対して着脱可能に搭載される本実施例に
よる複数のヘッドカートリッジ13の外観を図2に示
す。すなわち、本実施例のヘッドカートリッジ13は、
インクを貯溜するインクタンク部18B,18Y,18
M,18C(以下、これらをまとめて18と表記する)
と、このインクタンク部18からのインクが供給される
プリントヘッド部15B,15Y,15M,15C(以
下、これらをまとめて15と表記する)とを具え、カラ
ープリントを可能とするために色相が異なる複数色(本
実施例では黒色,黄色,マゼンタ色,シアン色の4色)イ
ンクを吐出できるように4つ用いられ、それぞれキャリ
ッジ12に対して独立に交換できるようになっている。
【0023】各ヘッドカートリッジ13には、ゴム状弾
性部材にて形成された封止栓19を介して各インクタン
ク部18内に連通する図示しないインク補充孔と排気孔
とがそれぞれ形成されている。また、各プリントヘッド
部15は、所定間隔で配列する図示しない複数の吐出口
と、これら吐出口に連通する複数のインク路とを有し、
各プリントヘッド部15の吐出口群は、これら吐出口が
開口する吐出口面20に対して所定間隔で配列してい
る。各インク路の途中に形成される図示しない吐出エネ
ルギー発生部には、これらインク路中のインクを沸騰さ
せることによって、吐出口からインク滴を吐出させるた
めの図示しない電気熱変換体が設けられている。
【0024】上述した紙送り部11は、プリント用紙を
一枚ずつ引き出す給紙部と、引き出されたプリント用紙
をプリント位置に向けて搬送する搬送部と、プリント位
置にあるプリント用紙をプリント位置から排出する排紙
部とを具えている。給紙部は、複数枚のプリント用紙が
挿入される紙ホッパ21と、この紙ホッパ21に積載さ
れたプリント用紙を紙ホッパ21から一枚ずつ引き出す
図示しない給紙ローラとを有する。また、搬送部は、紙
ホッパ21から引き出されたプリント用紙をプリント位
置に配置された平板状をなすプラテン22上に間欠的に
搬送するための紙送りローラ23と、この紙送りローラ
23とでプリント用紙を挟持するピンチローラ24とを
有する。また、排紙部は、プリントを終えたプリント用
紙を受ける図示しない排紙トレイと、プリントを終えた
プリント用紙を排紙トレイ上に排出するための図示しな
い排紙ローラと、この排紙ローラとでプリント用紙を挟
持する図示しない拍車とを有する。
【0025】上述した給紙ローラや紙送りローラ23お
よび排紙ローラは、図示しない歯車やチェーンなどを用
いた動力伝達機構を介して紙送り用モータ25により回
転駆動される。
【0026】ヘッドカートリッジ13をキャリッジ12
と共にプリント用紙の搬送方向に対して直交方向、すな
わちプリント用紙の幅方向に走査させ、プラテン22上
に搬送されるプリント用紙の表面にインクを吐出してプ
リントするためのキャリッジ走査部14は、ヘッドカー
トリッジ13が着脱可能に搭載されるキャリッジ12
と、このキャリッジ12が摺動自在に貫通し、紙送りロ
ーラ23などの回転軸線と平行にプラテン22に沿って
プリント用紙の幅方向に延在するガイド軸26と、この
ガイド軸26に沿って延在し、キャリッジ12が連結さ
れる無端の歯付きベルト27と、この歯付きベルト27
を駆動するキャリッジ走査用モータ28とを有する。そ
して、このキャリッジ走査用モータ28を正逆転駆動す
ることにより、歯付きベルト27を介してキャリッジ1
2がヘッドカートリッジ13と共にガイド軸26に沿っ
てプラテン22の直上を走査移動し、上述した紙送り部
11の動作と組み合わせてプリント用紙の所望の位置に
画像を形成することができる。
【0027】ヘッドカートリッジ13の待機時、つまり
インクジェットプリンタ10の非プリント時には、キャ
リッジ12はガイド軸26の他端側(図1中、右側)に
設定されたホームポジションに位置しており、前記ヘッ
ド回復部16は、このインクジェットプリンタ10のホ
ームポジションに配置されている。本実施例におけるヘ
ッド回復部16は、その概略構造を表す図3に示すよう
に、ホームポジションに位置するヘッドカートリッジ1
3のプリントヘッド部15の吐出口面20と対向して各
プリントヘッド部15の吐出口群をそれぞれ覆う複数
(図示例では4つ)のキャップ部材29と、ヘッドカー
トリッジ13のプリントヘッド部15から予備吐出され
るインクを受容するインク受け30と、ヘッドカートリ
ッジ13のプリントヘッド部15からインクを吸引する
ためのインク吸引キャップ31と、前記キャップ部材2
9をホームポジションに位置するヘッドカートリッジ1
3のプリントヘッド部15の吐出口面20と対向する方
向に移動させる昇降装置32と、この昇降装置32に設
けられてインク吸引キャップ31で覆われた吐出口群か
らインク路内の増粘インクおよび気泡を吸引するための
吸引ポンプ33と、この吸引ポンプ33に連通してイン
ク吸引キャップ31内に吸引された増粘インクを受容す
る廃インクタンク34と、プリントヘッド部15の吐出
口面20に付着したインク滴を払拭するための払拭ブレ
ード35を具え、払拭ブレード35はブレードホルダ3
6を介して昇降装置32により退避位置と払拭位置との
間を昇降可能となっている。
【0028】プリント媒体に対してプリント作業を行う
ため、プリントデータがプリントヘッドの図示しないヘ
ッドドライバに転送されてきた場合、昇降装置32を操
作してホームポジションにあるヘッドカートリッジ13
からキャップ部材29を退避移動させ、必要に応じて予
備吐出処理を行って吐出口面20を払拭した後、ヘッド
カートリッジ13をプリント位置に移動してプリント媒
体に対するプリント作業を開始する。そして、ヘッドド
ライバに対するプリントデータの供給がなくなった場
合、ヘッドカートリッジ13はキャリッジ12と共にホ
ームポジションに戻り、昇降装置32によってキャップ
部材29がヘッドカートリッジ13の吐出口面20に押
し当たり、吐出口およびその近傍に位置するインク路2
6内のインクの乾燥や固着などを抑制する。
【0029】しかしながら、インクの固着などが発生し
て吐出口からのインクの吐出状態が不安定になった場
合、図4に示すようにそのヘッドカートリッジ13を多
孔質の吸収体37が収容されたインク吸引キャップ31
と対向するインク吸引処理位置に移動し、吸引ポンプ3
3を操作して吐出口からインク路26内の増粘インクお
よび気泡を吸引して廃インクタンク34に排出し、吐出
口からのインクの吐出状態を適正に回復させる。
【0030】本実施例における吸引回復処理の制御ブロ
ックを図5に示す。すなわち、表示部17にはオペレー
タによって操作される手動回復スイッチ38が設けられ
ており、オペレータがこの手動回復スイッチ38を押す
ことによって、そのオン信号が制御手段39に出力され
るようになっている。第1判定手段40は、制御手段3
9からの指令によって各プリントヘッド部15の吐出口
からそれぞれインクが吐出可能な状態であるか否かを判
定する。具体的には、キャリッジ12にヘッドカートリ
ッジ13が搭載されているか否か、さらにヘッドカート
リッジ13のインクタンク部18内にインクがあるか否
かを判定し、キャリッジ12にヘッドカートリッジ13
が搭載されていてそのインクタンク部18内にインクが
あると判断した場合、プリントヘッド部15の吐出口か
らインクが吐出可能な状態であると判定する。また、第
2判定手段41は、第1判定手段40によって吐出口か
らインクが吐出可能な状態であると判定したヘッドカー
トリッジ13の吐出口から実際にインクが吐出されるか
否かを判定し、その判定結果を制御手段39に出力す
る。制御手段39は、第2判定手段41からの判定結果
に基づいて吸引ポンプ33を駆動し、吸引回復処理が必
要なプリントヘッド部15の吐出口から増粘インクや空
気を吸引し、正常な吐出ができるようにする。
【0031】本実施例における第1判定手段40とし
て、具体的にはインクタンク部18内にインク中に浸る
一対の電極を配置し、これら電極間の電気抵抗値または
静電容量にに基づいてインクの有無を検出するようにし
ている。すなわち、本実施例におけるヘッドカートリッ
ジ13の内部構造を模式的に表す図6に示すように、イ
ンクタンク部18内には多孔質のインク吸収体42がほ
ぼ隙間なく充填されており、インク43はこのインク吸
収体43に保持された状態となっている。インク43
は、フィルタ44を介してプリントヘッド部15に供給
される。インクタンク部18内には、インク吸収体42
を挟むように一対の電極45が相隔てて配置され、リー
ド線46を介して外部の電極パッド47に導通してい
る。この電極パッド47はキャリッジ12に設けられた
図示しない電極パッドを介して制御手段39に接続す
る。そして、インク吸収体42に保持されたインクを介
して流れる電流または電圧の変化により、インクタンク
部18内に貯溜されたインク残量が検出されるようにな
っている。
【0032】また、本実施例における第2判定手段41
として、具体的にはヘッドカートリッジ13のプリント
ヘッド部15にチップサーミスタまたは熱電対、例えば
アルメルクロメルなどを利用した図示しない温度センサ
を組み込み、この温度センサからの温度変化に基づいて
インクの吐出の有無を判定するようにしている。その判
定原理を表す図7に示すように、プリントヘッド部15
に対して吐出駆動パルスを印加すると、インクが吐出し
ている場合には、その熱量がインクの吐出に使用される
が、吐出したインクは熱を吸収するため、時間の経過に
伴う昇温割合がAで示すような緩やかな上昇曲線を描
く。これに対し、インクの吐出が行われない場合には印
加された熱量がすべてプリントヘッド部15に蓄積され
るため、時間の経過に伴う昇温割合がBで示すような急
激な上昇曲線を描くので、これによって生ずる温度差Δ
Tを利用して判定を行っている。代わりに、所定時間後
のプリントヘッド部15の到達温度に基づいて判定を行
うようにしてもよい。
【0033】キャリッジ12に装着されたヘッドカート
リッジ13に対する判定を行う前に、所定の熱量が投入
された場合の昇温状態をあらかじめ測定しておくことに
より、個々のヘッドカートリッジ13の発熱量や放熱量
の差、あるいは温度センサの測定誤差などに基づく測定
値のばらつきを把握することが可能となり、これに基づ
いて温度差ΔTの取得タイミングを最適化し、正確な判
定を行うことができる。この場合、インクが吐出されな
い程度の駆動パルスをプリントヘッド部15に所定時間
印加し、これによって個々のヘッドカートリッジ13の
個体差を推定することも有効である。
【0034】このような本発明による吸引回復処理の手
順を図8に示す。すなわち、インクジェットプリンタ1
0の使用中に何らかの理由でオペレータが手動回復スイ
ッチ38を押し、手動による強制的な吸引回復処理の要
求があった場合、S1のステップにて、これがインクジ
ェットプリンタ10を起動してから最初の吸引回復処理
であるか否かを判定し、初回の吸引回復処理の場合に
は、ヘッドカートリッジ13のインクタンク部18内に
インクがあるか否かが第1判定手段40にて判定され
る。
【0035】S2のステップにてヘッドカートリッジ1
3のインクタンク部18内にインクがあると判断した場
合、S3のステップに移行し、ヘッドカートリッジ13
のプリントヘッド部15をインク受け30に対向させ、
このヘッドカートリッジ13のプリントヘッド部15を
駆動して実際にインクが吐出されたか否かを第2判定手
段41により判定し、インクが吐出されなかったヘッド
カートリッジ13の特定を行う。
【0036】本実施例では、1つのヘッドカートリッジ
13プリントヘッド部15に対して10kHzで2000
0回のインク吐出が必要であり、その吐出量は8.0ng
(本実施例における各プリントヘッド部15は、258
個の吐出口を有する)である。従って、インクの有無を
検知するために消費されるインクは0.041gであ
り、その検知のためにかかる時間はヘッド移動時間など
を含めて5秒程度である。
【0037】そして、プリントヘッド部15を駆動して
実際にインクが吐出さなかったヘッドカートリッジ13
が1つ以上あるか否かをS4のステップにて判定し、こ
れが1つ以上あると判断した場合には、S5のステップ
に移行して実際にインクが吐出されなかったヘッドカー
トリッジ13のプリントヘッド部15のみをインク吸引
キャップ31と対向するインク吸引処理位置に移動し、
吸引ポンプ33を操作して吐出口からインク路26内の
増粘インクおよび気泡を吸引し、プリントヘッド部15
内に正常なインクを充填する吸引回復処理を行う。
【0038】本実施例では、1つのヘッドカートリッジ
13に対して行われるインクの吸引量は、0.15gで
あり、これに必要な吸引回復処理時間は30秒である。
従って、すべてのヘッドカートリッジ13に対して吸引
回復処理を行った場合、その処理に要する時間は2分と
なる。
【0039】上述した手動による強制的な吸引回復処理
の要求があった場合、これがインクジェットプリンタ1
0を起動してから最初の吸引回復処理ではないとS1の
ステップにて判断した場合には、S6のステップに移行
してすべてのヘッドカートリッジ13のプリントヘッド
部15に対する吸引回復処理を行う。つまり、最初に吸
引回復処理のための判定を行ったにも拘わらず、2回目
の吸引回復処理が必要になったことから、第2判定手段
41による判定が正常に行われなかったと見なし、すべ
てのヘッドカートリッジ13のプリントヘッド部15に
対して一律に吸引回復処理を行う方が合理的である。
【0040】同様に、S4のステップにてプリントヘッ
ド部15を駆動して実際にインクが吐出されなかったヘ
ッドカートリッジ13がなかったと判断した場合にも、
S6のステップに移行してオペレータの要求に従い、す
べてのヘッドカートリッジ13のプリントヘッド部15
に対する吸引回復処理を行う。
【0041】ところで、S3のステップにてヘッドカー
トリッジ13のプリントヘッド部15を駆動して実際に
インクが吐出されたか否かを第2判定手段41により判
定する際、温度センサにより検出されるプリントヘッド
部15の温度がプリント作業の継続によって昇温してい
る場合、その判定精度が低下する可能性があることか
ら、プリントヘッド部15に対する充分な降温時間を確
保する必要があるが、この方法では判定終了までの時間
が嵩むこととなる。そこで、温度の低いプリントヘッド
部15を有するヘッドカートリッジ13ほど先に行うこ
とにより、温度の高いプリントヘッド部15に対する降
温時間をかせぐことができ、効率的かつ信頼性の高い判
定が可能となる。しかも、その判定結果によって吸引回
復処理が必要になった場合には、この吸引回復処理に要
する時間が加算されるため、温度の高いプリントヘッド
部15に対する降温時間をさらに延長することができ、
より高精度な判定を行うことができる。
【0042】前記S2のステップにてヘッドカートリッ
ジ13のインクタンク部18内にインクがないと判断し
た場合、S7のステップに移行してヘッドカートリッジ
13のインクタンク部18内にインクがないことから、
新たなヘッドカートリッジ13への交換を促すべく、表
示部17にてインクなしの警告を行う。この警告は、音
声で行うことも可能である。
【0043】このように、第1判定手段40にてヘッド
カートリッジ13のインクタンク部18内にインクがな
いと判断した場合には、この状態が解消されるまで第2
判定手段41によるインクの吐出判定は行われない。そ
の理由は、インクタンク部18内インクがない場合には
吐出不良と第2判定手段41によって判定される可能性
が高く、しかも吐出不良と判定された場合に吸引回復処
理を行ってもインクがプリントヘッド部15に供給され
ないことから、吐出回復処理に至るこれら一連の動作が
無駄になってしまうためである。
【0044】本実施例のように、1つの吸引ポンプ33
で複数のプリントヘッド部15の吸引回復処理を行う場
合、複数のプリントヘッド部15を複数の吸引回復手段
を用いて吸引回復する場合と比較すると、部品点数の削
減によるコスト減に加えて吐出回復処理時間の無駄を防
止することができる。
【0045】上述した実施例におけるヘッドカートリッ
ジ13は、インクタンク部18とインクを吐出するプリ
ントヘッド部15とを具えたものを採用したが、さら
に、プリント媒体に対するインクのプリント性を調整す
るための処理液を吐出するためのヘッドカートリッジを
組み込んだインクジェットプリンタを採用するようにし
てもよい。
【0046】このような本発明の他の実施例におけるヘ
ッド回復部の概略構成を図9に示すが、先の実施例と同
一機能の部材にはこれと同一の符号を記すに止め、重複
する説明は省略するものとする。すなわち、処理液用の
ヘッドカートリッジ13Pが黄色用のヘッドカートリッ
ジ13Yに隣接して設けられ、これに対応するキャップ
部材29と、処理液受け30Pと、処理液吸引キャップ
31Pと、処理液吸引ポンプ33Pと、処理液ブレード
ホルダ36Pに保持された処理液払拭ブレード35Pと
が付設されている。処理液受け30Pとインク受け30
とは隣接して配置され、処理液吸引キャップ31Pおよ
びインク吸引キャップ31は、これら処理液受け30P
およびインク受け30を挟んで配置され、これらの両側
に処理液払拭ブレード35Pおよび払拭ブレード35が
配置された状態となっている。
【0047】このように、インク用のヘッド回復部16
と処理液用のヘッド回復部とを分けているのは、インク
と処理液とが混ざり合うと、インク中の色材が凝縮して
析出することが多く、これらの化学反応が起こらないよ
うに配慮したためである。
【0048】一般に、プリント性の向上を目的に用いら
れる処理液は透明であることが多く、これらの吐出不良
は使用者には認知されにくい場合が多い。例えば、処理
液を吐出するプリントヘッド部15Pから処理液が吐出
可能な状態となっていなかったり、吐出可能な状態であ
っても、実際に吐出が行われていない場合でも、視認可
能なインクが吐出されている場合には、プリント媒体に
形成されるプリント画像の品位の劣化が発生している
と、どのような現象によってその劣化が発生しているか
を使用者が認識できない場合が多い。このため、使用者
はすべてのプリントヘッド部15に対する吐出回復処理
を指定する必要があり、正常な状態で吐出されているプ
リントヘッド部15に対してまで吐出回復処理が実行さ
れるため、吐出回復処理に要する時間が嵩む上にインク
の無駄な消費を招くことになる。
【0049】本実施例によると、このような処理液の不
吐出によるプリント画像の劣化が生じた場合における合
理的かつインクの無駄な消費を抑制した適切な吐出回復
処理が可能である。
【0050】上述した実施例において、明度の高いイン
クを吐出するプリントヘッド部15ほど、吐出回復処理
を先に行うようにすることが好ましく、これよって吸引
および払拭処理後に行われる予備吐出の際のインクの吐
出量を削減することができる。すなわち、プリントヘッ
ド部15内のインクをインク吸引キャップ31を用いて
吸引を行う場合、インク吸引キャップ31内には直前に
吸引したインクが若干残留する。特に、図3に示すよう
に各色のプリントヘッド部15に対して共通のインク吸
引キャップ31で吸引を行うため、直前に吸引したイン
クが次回吸引するプリントヘッド部15に混入する混色
という現象が見られる場合がある。明度の高いインク
(例えば黄色)が明度の低いインク(例えば黒色)に混
入した場合は、混色による濃度および色調の変化はそれ
ほど目立ちにくいが、逆に明度の低いインクが明度の高
いインクに混入した場合には、濃度や色調の変化が顕著
に表れる。このように、混色が発生した場合、混色を解
消するために予備吐出が行われるが、これらの予備吐出
は混色が解消されるまで行われるため、混色が目立ちに
くいほど予備吐出は少なくてよい。
【0051】従って、明度の高い順に吸引した方が混色
による悪影響を減少し、予備吐出を削減するという意味
において有利である。
【0052】前回の吐出回復処理から所定時間内に次の
吐出回復処理の要求がオペレータからあって、すべての
プリントヘッド部15に対して吐出回復処理を行うこと
が好ましい。ここで設定されている所定時間内では本発
明で想定しているような泡の成長によるインクの不吐出
現象が発生しにくく、不吐出は別の要因と考えられる。
このような所定時間内では、ここであげた吐出検知方法
のうち、例えばインクの吐出または非吐出によるプリン
トヘッド部15の温度変化を利用した場合には吐出の良
否を判定できない可能性が高い。このような場合、吐出
判定自体が無駄であり、判別できないことを前提に全て
のプリントヘッド部15に対して吸引を行う方が合理的
であり、検知動作に伴う時間およびインク消費を伴わな
いため、無駄な動作を削減することができるからであ
る。
【0053】この場合、吐出口からインクが吐出されて
いると判定されたプリントヘッド部15に対して行われ
る吐出回復処理は、吐出口からインクまたは処理液が吐
出されていないと判定されたプリントヘッド部15に対
して行われる吐出回復処理によるインクまたは処理液の
吸引量の半分以下の量のインクまたは処理液を吸引する
ものであってよい。
【0054】なお、本発明は、液体の吐出を行わせるた
めに利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生す
る手段(例えば、電気熱変換体やレーザ光など)を具
え、この熱エネルギーにより液体の状態変化を生起させ
るインクジェット方式の画像形成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、プリン
トの高密度化および高精細化が達成できるからである。
【0055】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号明細書や、同第474
0796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、いわゆるオンデマ
ンド型およびコンティニュアス型の何れにも適用可能で
あるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体が保持
されているシートや流路に対応して配置される電気熱変
換体に、プリント情報に対応した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
ことにより熱エネルギを発生させ、液体吐出ヘッドの熱
作用面に膜沸騰を生じさせ、結果的にこの駆動信号に一
対一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効であ
る。この気泡の成長および収縮により、吐出口を介して
液体を吐出させ、少なくとも1つの液滴を形成する。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号明細書や、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、さらに優れたプリントを行うこ
とができる。
【0056】また、液体吐出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と液路と電
気熱変換体との組合せ構成(電気熱変換体が液路に沿っ
て配置された直線状液流路または電気熱変換体が液路を
挟んで吐出口と正対する直角液流路)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号明細書や、米国特許第44596
00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、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した特開
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、液体吐出ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によればプリ
ントを確実に効率良く行うことができるようになるから
である。
【0057】さらに、画像形成装置がプリントできるプ
リント媒体の最大幅に対応した長さを有するフルライン
タイプの液体吐出ヘッドに対しても本発明は有効に適用
できる。そのような液体吐出ヘッドとしては、複数の液
体吐出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個の液体吐出ヘッドとしての
構成の何れでもよい。
【0058】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、走査移動するキャリッジに対して一体的に固定
された液体吐出ヘッド、あるいはキャリッジに対して交
換可能に装着されることでキャリッジとの電気的な接続
や装置本体からの液体の供給が可能となる交換自在のチ
ップタイプの液体吐出ヘッド、あるいは液体吐出ヘッド
自体に一体的に液体を貯えるタンクが設けられたカート
リッジを用いた場合にも、本発明は有効である。
【0059】さらに、以上説明した本発明の実施例にお
いては、室温やそれ以下で固化し、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
方式では液体自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温
度調整を行って液体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、使用プリント信
号付与時に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、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させることで積極的に防止す
るため、または液体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ものを用いてもよい。何れ
にしても熱エネルギのプリント信号に応じた付与によっ
て液化し、液体が吐出されるものや、プリント媒体に到
達する時点ではすでに固化し始めるものなどのような、
熱エネルギの付与によって初めて液化する性質のものを
使用する場合も本発明は適用可能である。このような場
合の液体は、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、上述した各液体に
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。
【0060】なお、本発明にかかる画像形成装置の形態
としては、コンピュータなど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、リーダなどと組合せた
複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装
置や捺染装置の形態を採るものなどであっても良く、プ
リント媒体としては、シート状あるいは長尺の紙や布
帛、あるいは板状をなす木材や石材, 樹脂, ガラス, 金
属などの他に、3次元立体構造物などを挙げることがで
きる。
【0061】
【発明の効果】本発明によると、吐出回復処理を行う要
求が使用者からあった場合、個々の液体吐出ヘッドの吐
出口からそれぞれ液体が吐出可能な状態であるか否かを
判定する第1の判定手段にて判定し、この第1の判定手
段によって液体が吐出可能な状態であると判定された液
体吐出ヘッドの吐出口から液体が吐出されるか否かを第
2の判定手段にて判定し、この第2の判定手段によって
吐出口から液体が吐出されていないと判定された液体吐
出ヘッドのみ、制御手段により吸引手段を用いてその内
部に滞留する気泡を排除させるようにしたので、使用者
に複雑な操作を強いることなく、液体吐出ヘッドに対す
る液体の充填時に無駄なインクの消費を削減してこれに
要する時間を必要最低限に抑えることができる。
【0062】第2の判定手段が液体吐出ヘッドの温度変
化を検出するための温度センサを有する場合、液体吐出
ヘッドの吐出口から実際に液体が吐出されるか否かをこ
の液体吐出ヘッドの到達温度や、液体吐出ヘッドの温度
変化に基づいて判定することができる。
【0063】第1の判定手段が液体吐出ヘッドに組み込
まれて液体吐出ヘッド内に介在する液体に臨む一対の電
極を有する場合には、これら一対の電極間の電気抵抗値
や静電容量に基づいて個々の液体吐出ヘッドの吐出口か
らそれぞれ液体が吐出可能な状態であるか否かを判定す
ることができる。
【0064】液体吐出ヘッドの吐出口から実際に液体が
吐出されるか否かを温度の低い液体吐出ヘッドほど先に
行うようにした場合には、信頼性の判定を効率よく行う
ことができる。
【0065】吐出回復処理を明度の高い液体を吐出する
液体吐出ヘッドほど先に行うようにした場合には、吸引
および払拭処理後に行われる予備吐出の際の液体の吐出
量を削減することができる。
【0066】吐出口から液体が吐出されていないと判定
された液体吐出ヘッドに対してのみ吐出回復処理を行う
ステップを前回の吐出回復処理から所定時間経過後に次
の吐出回復処理の要求がオペレータからあった時に行う
ようにした場合、液体吐出ヘッドに対する液体の充填時
に無駄なインクの消費をさらに削減してこれに要する時
間を必要最低限に抑えることができる。
【0067】前回の吐出回復処理から所定時間内に次の
吐出回復処理の要求がオペレータからあった時に、すべ
ての液体吐出ヘッドに対して吐出回復処理を行うように
した場合、検知動作に伴う時間およびインク消費を伴わ
ないため、無駄な動作を削減することができる。
【0068】吐出口から液体が吐出されていると判定さ
れた液体吐出ヘッドに対して行われる吐出回復処理を吐
出口から液体が吐出されていないと判定された液体吐出
ヘッドに対して行われる吐出回復処理による液体の吸引
量の半分以下の量の液体を吸引するようにした場合に
は、液体吐出ヘッドに対する液体の充填時に無駄なイン
クの消費をさらに削減してこれに要する時間を必要最低
限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像形成装置をシリアルタイプの
インクジェットプリンタに応用した一実施例の概略構造
を破断状態で示す斜視図である。
【図2】図1に示した実施例におけるカートリッジの外
観を表す斜視図である。
【図3】図1に示した実施例における回復装置の概念図
である。
【図4】図3に示した回復装置による吸引回復処理を表
す概念図である。
【図5】図1に示した実施例における制御ブロック図で
ある。
【図6】図2に示したカートリッジの内部構造を模式的
に表す断面図である。
【図7】プリントヘッド部を駆動した時の昇温状態を模
式的に表すグラフである。
【図8】図1に示した実施例における吸引回復処理のフ
ローチャートである。
【図9】本発明の他の実施例における回復手段の概念図
である。
【符号の説明】 10 インクジェットプリンタ 11 紙送り部 12 キャリッジ 13B,13Y,13M,13C,13P ヘッドカートリ
ッジ 14 キャリッジ走査部 15B,15Y,15M,15C,15P プリントヘッド
部 16 ヘッド回復部 17 表示部 18B,18Y,18M,18C インクタンク部 18P 処理液タンク部 19 封止栓 20 吐出口面 21 紙ホッパ 22 プラテン 23 紙送りローラ 24 ピンチローラ 25 紙送り用モータ 26 ガイド軸 27 歯付きベルト 28 キャリッジ走査用モータ 29 キャップ部材 30 インク受け 30P 処理液受け 31 インク吸引キャップ 31P 処理液吸引キャップ 32 昇降装置 33 吸引ポンプ 33P 処理液吸引ポンプ 34 廃インクタンク 35 払拭ブレード 35P 処理液払拭ブレード 36 ブレードホルダ 36P 処理液ブレードホルダ 37 吸収体 38 手動回復スイッチ 39 制御手段 40 第1判定手段 41 第2判定手段 42 インク吸収体 43 インク 44 フィルタ 45 電極 46 リード線 47 電極パッド

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体を吐出するための吐出口をそれぞれ
    有する複数の液体吐出ヘッドを用い、相互に異なる種類
    の液体を個々の前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から吐
    出する画像形成装置であって、 個々の前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からそれぞれ液
    体が吐出可能な状態であるか否かを判定する第1の判定
    手段と、 この第1の判定手段によって液体が吐出可能な状態であ
    ると判定された前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から液
    体が吐出されるか否かを判定する第2の判定手段と、 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からこの液体吐出ヘッ
    ド内に滞留する気泡を液体と共に吸引してこれを排除す
    るための吸引手段と、 この吸引手段を作動させるための手動指示手段と、 この手動指示手段によって前記吸引手段の作動が指示さ
    れた場合、前記第2の判定手段によって前記吐出口から
    液体が吐出されていないと判定された前記液体吐出ヘッ
    ドのみ、前記吸引手段を用いてその内部に滞留する気泡
    を排除させる制御手段とを具えたことを特徴とする画像
    形成装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の判定手段は、前記液体吐出ヘ
    ッドの温度変化を検出するための温度センサを有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の判定手段は、前記液体吐出ヘ
    ッドに組み込まれて前記液体吐出ヘッド内に介在する液
    体に臨む一対の電極を有することを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の判定手段は、前記一対の電極
    間の電気抵抗値に基づいて個々の前記液体吐出ヘッドの
    前記吐出口からそれぞれ液体が吐出可能な状態であるか
    否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の画像
    形成装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の判定手段は、前記一対の電極
    間の静電容量に基づいて個々の前記液体吐出ヘッドの前
    記吐出口からそれぞれ液体が吐出可能な状態であるか否
    かを判定することを特徴とする請求項3に記載の画像形
    成装置。
  6. 【請求項6】 液体を吐出するための吐出口をそれぞれ
    有する複数の液体吐出ヘッドを用い、相互に異なる種類
    の液体を個々の前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から吐
    出してプリント媒体に画像を形成するに先立ち、前記液
    体吐出ヘッドの前記吐出口からその内部に滞留する気泡
    を液体と共に吸引してこれを排除する吐出回復処理の要
    求が使用者からあった場合、 個々の前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からそれぞれ液
    体が吐出可能な状態であるか否かを判定するステップ
    と、 これにより液体が吐出可能な状態であると判定された前
    記液体吐出ヘッドの前記吐出口から実際に液体が吐出さ
    れるか否かを判定するステップと、 これにより前記吐出口から液体が吐出されていないと判
    定された前記液体吐出ヘッドに対してのみ前記吐出回復
    処理を行うステップとを具えたことを特徴とする吐出回
    復方法。
  7. 【請求項7】 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口からそ
    れぞれ液体が吐出可能な状態とは、前記液体吐出ヘッド
    内に液体が充填されている状態であることを特徴とする
    請求項6に記載の吐出回復方法。
  8. 【請求項8】 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から実
    際に液体が吐出されるか否かを判定するステップは、前
    記液体吐出ヘッドの到達温度に基づいて行われることを
    特徴とする請求項6または請求項7に記載の吐出回復方
    法。
  9. 【請求項9】 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から実
    際に液体が吐出されるか否かを判定するステップは、前
    記液体吐出ヘッドの温度変化に基づいて行われることを
    特徴とする請求項6または請求項7に記載の吐出回復方
    法。
  10. 【請求項10】 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から
    実際に液体が吐出されるか否かを判定するステップは、
    前記液体吐出ヘッドの昇温特性とあらかじめ設定した昇
    温特性とを比較することによって行われることを特徴と
    する請求項9に記載の吐出回復方法。
  11. 【請求項11】 前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から
    実際に液体が吐出されるか否かを判定するステップは、
    温度の低い前記液体吐出ヘッドほど先に行われることを
    特徴とする請求項8から請求項10の何れかに記載の吐
    出回復方法。
  12. 【請求項12】 前記吐出回復処理は、明度の高い液体
    を吐出する前記液体吐出ヘッドほど先に行われることを
    特徴とする請求項6から請求項11の何れかに記載の吐
    出回復方法。
  13. 【請求項13】 前記吐出口から液体が吐出されていな
    いと判定された前記液体吐出ヘッドに対してのみ前記吐
    出回復処理を行うステップは、前回の吐出回復処理から
    所定時間経過後に次の吐出回復処理の要求が使用者から
    あった場合に行われることを特徴とする請求項6から請
    求項12の何れかに記載の吐出回復方法。
  14. 【請求項14】 前回の前記吐出回復処理から所定時間
    内に次の前記吐出回復処理の要求が使用者からあった場
    合、すべての前記液体吐出ヘッドに対して前記吐出回復
    処理を行うようにしたことを特徴とする請求項6から請
    求項12の何れかに記載の吐出回復方法。
  15. 【請求項15】 前記吐出口から液体が吐出されている
    と判定された前記液体吐出ヘッドに対して行われる前記
    吐出回復処理は、前記吐出口から液体が吐出されていな
    いと判定された前記液体吐出ヘッドに対して行われる前
    記吐出回復処理による液体の吸引量の半分以下の量の液
    体を吸引することを特徴とする請求項14に記載の吐出
    回復方法。
  16. 【請求項16】 液体がインクまたはプリント媒体に対
    するインクのプリント性を調整するための処理液である
    ことを特徴とする請求項6から請求項15の何れかに記
    載の吐出回復方法。
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