【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、記録ヘッドの一定の吐出性能を維持するための回復処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の記録媒体に画像を記録していくように構成されている。このような記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
記録媒体の搬送方向（以下、副走査方向ともいう）と交差する方向に主走査する方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、記録媒体に沿って移動するキャリッジ上の記録手段によって画像を記録（主走査）し、この主走査の１行分の記録の後に所定量の紙送り（ピッチ搬送）を行ない、これら主走査とピッチ搬送とを順次繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行なわれる。一方、記録媒体を搬送する副走査のみで記録を行うラインタイプの記録装置においては、所定ピッチで搬送される記録媒体に対し、その幅に対応した範囲に記録素子を配列した記録ヘッドによって、一括して１行分の記録を行なうことにより、記録媒体全体の記録が行なわれる。
【０００４】
上記記録装置のうち、インクジェット方式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段としての記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速に記録することができ、また、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安くノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなど、多くの利点を有している。
【０００５】
中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出するバブルジェット（登録商標）方式の記録ヘッドは、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスと同様の過程により、基板上に、電気熱変換体、電極、液路壁、天板等を形成し、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。このような多くの利点を有したバブルジェット（登録商標）方式によるインクジェット記録装置は、近年、広く用いられているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置では、記録ヘッドのインク吐出口から吐出されるインク量が変化することがある。これには種々の原因があり、インクの粘度の増大や滞留気泡を原因としてインク量が減少などすることはよく知られている吐出不良である。そして、これに対して、吸引回復や予備吐出などの回復処理が行われることも知られており、また、これらの吐出不良は、基本的に吐出動作を続けることによって解消されるものでもある。
【０００７】
しかし、熱エネルギーを発生するため記録ヘッドのインク吐出口内の液路に設けられたヒータは、電気パルスの印可によってそのヒータ面上で膜沸騰を生じさせるため比較的高い温度まで瞬間的に発熱することから、発泡を繰り返すことによってヒータ面上にいわゆるコゲが生じることがある。このコゲの付着によっても、膜沸騰が不均一となって吐出インク量が減少するなどの吐出不良を生じる。そして、この吐出不良は、上述の通常の回復処理では解消することが比較的困難であり、また、単に吐出動作を続けても解消されず、返って顕著になる場合がある。また、インク中の成分が不溶化物となって析出し、液路内に浮遊、付着したりすることによっても、同様の吐出不良を生じ、特に析出物が液路壁などに付着した場合は、コゲの場合と同様、通常の回復動作によって解消し難く、また、吐出動作を続けることによって解消され難く、顕著になる場合がある。
【０００８】
以上のような吐出インク量の減少を伴う吐出不良は、記録画像の濃度が低くなるなどの記録品位の低下といった結果を招くことになる。
【０００９】
本発明は、上述した従来の問題点を解決することを目的としてなされたものであり、その目的とするところは、吐出動作を続けても解消されないような、吐出量の減少を伴う吐出不良を軽微な段階で検出してそれを解消し、記録品位の低下が少ない画像を記録することができるインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１０】
【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を用い、記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置において、記録ヘッドを駆動して所定量のインク吐出を行ない、該吐出の間に１つの吐出口で吐出される１回の吐出量を推定する推定手段と、前記所定量のインク吐出ごとに前記推定手段によって吐出量を推定し、当該所定量のインク吐出の間の前記吐出量の変化に応じて、記録ヘッドの回復処理を実行する回復制御手段と、を具えたことを特徴とする。
【００１１】
以上の構成によれば、記録ヘッドを駆動して行なう所定量のインク吐出の間に１つの吐出口で吐出される１回の吐出量を求め、上記所定量の吐出ごとの上記吐出量の変化に応じて回復処理を実行するので、例えば、記録ヘッドにおける吐出用ヒータにコゲが生じた場合のように、所定量の吐出を行なっても、そのコゲなどによる吐出不良を解消できず、また、吐出量が変化するような場合に、その吐出不良を確実に検出することができ、また、それに応じた回復処理を行なうことができる。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置である、インクジェットプリンタの概略を示す外観図である。このインクジェット記録装置は、いわゆるシリアルスキャン型の記録装置であり、記録媒体の搬送方向（副走査方向）に対して直交する方向（主走査方向）に記録ヘッドの走査を行い、画像を記録する。
【００１４】
キャリッジ１１は、記録ヘッドを着脱自在に搭載し主走査方向に移動することができる。キャリッジ１１には、記録ヘッド（不図示）の他、サブインクタンク（不図示）が搭載される。図２にて後述されように、キャリッジ１１上のサブタンクには、キャリッジ１１の移動範囲の一方の端部近傍のホームポジションに設けられた供給機構（不図示）によって、いわゆるピットイン方式によってインクが供給される。このキャリッジ１１はキャリッジモータ１２によって駆動されることにより主走査方向の移動を行うことができる。フレキシブルケーブル１３は、一端部がキャリッジ上の電気接続部と連結し、これにより、プリンタの図示しない制御部から記録ヘッドに電気信号を送ることができる。回復ユニット１４は、上記ホームポジションに設けられ、記録ヘッドの回復処理を行う。給紙トレイ１５は、記録媒体である記録紙を積層状態で蓄え、装置本体側の給紙機構と協働して一枚づつ給紙する。エンコーダスケール１６は、キャリッジ１１の位置を光学式に読取り記録ヘッドからのインク吐出タイミングなどの制御に用いられる。このような構成を有するインクジェット記録装置は、キャリッジ１１上の記録ヘッドを記録紙に対して走査し、記録ヘッドの吐出口配列（ノズル配列）に対応した幅の記録を行なうことと、その走査の間に記録紙を所定量搬送することを繰り返して、例えば、記録紙１頁分の記録を行う。
【００１５】
回復ユニット１４において、その拡大部に示すように、２１は吸引回復および装置の非記録時に用いるキャップであり、２２は予備吐出による回復処理の際に記録ヘッドから吐出されたインクを受ける吐出受け、２３はフェイス面（吐出口が配設された面）をワイピングするワイパーブレードで矢印の方向に移動しながらフェイス面をワイピングする。同図に示すように、４色のインク（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））に対応した４つの記録ヘッドに応じて４つのキャップおよびブレードが設けられる。
【００１６】
図２は、本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系を説明する図である。
【００１７】
上述したように、キャリッジ上にサブタンクが搭載され、このサブタンクにはメインタンクからピットイン方式によってインクが供給される。詳細には、図２に示すようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各インクについてメインのインクタンク２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋが、本プリンタの所定の箇所に設けられる。これらのインクタンクのインクはチューブ２０２、ジョイント２０３およびキャリッジ１１に設けられたジョイント２０４を介して、サブタンク（不図示）に供給される。ジョイント２０３は上記ホームポジションに設けられる一方、キャリッジ１１のジョイント２０４は、キャリッジ１１のホームポジションへの移動に伴い、ジョイント２０３と連結し、または、ジョイント２０３との連結が解かれる。
【００１８】
なお、キャリッジ上にメインタンクを搭載し、直接、記録ヘッドにインクを供給するようにしてもよい。しかし、キャリッジ１１にかかる負荷を小さく抑えて、高速記録化、小型軽量化を図る上においては、本実施形態のように、キャリッジ１１に搭載するものをサブタンクとしてこのタンクを小型化することが有効である。すなわち、キャリッジ１１に比較的小容量のサブタンクを搭載して、そのサブタンクから記録ヘッドにインクを供給すると共に、そのサブタンクに対して、装置本体の定位置に備えた比較的大容量のメインタンク２０１（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）からインクを補給するように構成することができる。本体側の供給ジョイント２０３とキャリッジ側の供給ジョイント２０４とは、キャリッジ１１がホームポジションに移動したときに連結してインク供給路を形成する。したがって、サブタンクの容量や記録ヘッドのインク消費量に応じた最適な時期に、メインタンク２０１からサブタンクにインクを補給するよう構成する。
【００１９】
インクタンク２０１は、ＰＰやＰＥ等の樹脂により、インジェクションやブローあるいは溶着などの成形技術を用いて成形される。タンク２０１としては、その外装がそのままインクチャンバーとして機能するもの、内部にインクを充填した袋を持つもの、また内部に備えた多孔質体によってインクを保持すると同時に負圧を発生させるもの、等を用いることができる。また、負圧発生機構をタンク２０１に備える場合は、例えば、タンク２０１内のインク収納用の袋部分を拡大方向に付勢するばね機構等を袋内部または袋外部に設けて、負圧を発生させる構成を採ることができる。本実施形態の場合は、図２に示すようなチューブ２０２を用いた供給系を備えており、負圧発生源は記録ヘッドとタンク２０１との間の水頭差によるものである。また、本例のインクタンク２０１は、ＰＰの外装に対して、底面にあたる部品を溶着することによって構成されている。各色のインクごとのインクタンク２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋの底面のそれぞれには、図７にて後述するように、ゴム２０１ａによるジョイント部分が２ヶ所設けられており、それらのジョイント部分に、装置本体側に設けられたピン２０４、２０５が差し込まれる。ピン２０５は、タンク２０１内のインクを記録ヘッドに供給するための供給ピンであり、ピン２０４は、インクの供給に伴なうタンク２０１内の負圧上昇によってタンク内に外気圧を導入するための大気連通ピンである。大気連通ピン２０４が差し込まれるジョイント部分の内側には、そのジョイント部分を囲む所定高さの環状壁部２０１ｂが形成されている。
【００２０】
次に、本実施形態のプリンタにおける電気的回路構成を説明する。図３は、本実施形態のプリンタにおける電気的回路の全体構成を概略的に示す図である。
【００２１】
この実施形態における電気的回路は、主に、キャリッジ基板３０１、メインＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）３０２、電源ユニット３０３等によって構成されている。ここで、電源ユニット３０３は、メインＰＣＢ３０２と接続され、各種駆動電源を供給する。また、キャリッジ基板３０１は、キャリッジ１１に搭載されたプリント基板ユニットであり、コンタクトＦＰＣ３０４を通じて記録ヘッドとの信号の授受を行うインターフェースとして機能する他、キャリッジの移動に伴ってエンコーダセンサ３０５から出力されるパルス信号に基づき、エンコーダスケール１６とエンコーダセンサ３０５との位置関係の変化を検出し、その出力信号をフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）３０７を通じてメインＰＣＢ３０２へと出力する。
【００２２】
さらに、メインＰＣＢ３０２はこの実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットであり、紙端検出センサ（ＰＥセンサ）（３０８）、ＡＳＦセンサ（３０９）、カバーセンサ（３１０）、パラレルインターフェース（パラレルＩ／Ｆ）（３１１）、リジュームキー（３１２）、ＬＥＤ（３１３）、電源キー（３１４）、ブザー（３１５）等に対するＩ／０ポートを基板上に有し、さらにＣＲモータ３１６、ＬＦモータ３１７、ＰＧモータ３１８と接続されてこれらの駆動を制御する他、ＰＧセンサ３１９、ＣＲＦＦＣ３０７、電源ユニット３０３との接続インターフェイスを有する。
【００２３】
図４は、主に、上述したメインＰＣＢの構成を示すブロック図である。図において、４０１はＣＰＵを示し、制御バスを通じてＲＯＭ４０２およびＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）４０３に接続され、ＲＯＭ４０２に格納されたプログラムに従って、ＡＳＩＣの制御、電源キーからの入力信号４０４、およびリジュームキーからの入力信号４０５、カバー検出信号４０６の検知を行ない、さらにブザー信号（ＢＵＺ）によりブザー４０７を駆動する。さらには、後述されるように、メインインクタンクのインク残量を検知する等、各種論理演算・条件判断等を行ない、記録ヘッドおよびインクジェット記録装置の駆動制御を司る。
【００２４】
４０８はＣＲモータドライバを示し、ＡＳＩＣ４０３からのＣＲモータ制御信号に従い、ＣＲモータ駆動信号を生成してＣＲモータ４０９を駆動する。４１０はＬＦ／ＰＧモータドライバを示し、ＡＳＩＣ４０３からのパルスモータ制御信号（ＰＭ制御信号）に従いＬＦモータ駆動信号を生成してＬＦモータ４１１を駆動すると共に、ＰＧモータ駆動信号を生成してＰＧモータ４１２を駆動する。
【００２５】
４１３は電源制御回路を示し、ＡＳＩＣ４０３からの電源制御信号に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。パラレルＩ／Ｆ４１４は、ＡＳＩＣ４０３からのパラレルＩ／Ｆ信号を、外部に接続されるパラレルＩ／Ｆケーブルに伝達し、またパラレルＩ／Ｆケーブルの信号をＡＳＩＣ４０３に伝達する。
【００２６】
このＡＳＩＣ４０３は１チップの半導体集積回路であり、制御バスを通じてＣＰＵ４０１によって制御され、前述したＣＲモータ制御信号、ＰＭ制御信号、電源制御信号、ヘッド電源ＯＮ信号、およびモータ電源ＯＮ信号等を出力し、パラレルＩ／Ｆ４１４との信号の授受を行なう他、ＰＥセンサ４１５からのＰＥ検出信号、ＡＳＦセンサ４１６からのＡＳＦ検出信号、ＰＧセンサ４１７からのＰＧ検出信号の状態を検知して、その状態を表すデータを制御を通じてＣＰＵ４０１に伝達し、入力されたデータに基づきＣＰＵ４０１はＬＥＤ駆動信号の駆動を制御してＬＥＤ４１８の点滅を行なう。さらには、後述する記録ヘッドの吐出量を求めるために記録ヘッド４１９から吐出されるインク滴の数を計数するドットカウント機能を有している。
【００２７】
図５は、本実施形態のプリンタとホストコンピュータから構成される記録システムの構成を示すブロック図である。
【００２８】
５０１はホストコンピュータを示し、本実施形態のプリンタ５０３に接続され、主にプリントに用いるデータの作成を行なう。５０２はホストコンピュータ５０１が本プリンタの記録に関した処理を実行するためのプリンタドライバを示す。ホストコンピュータ５０１では、アプリケーションから出力される画像データをプリンタドライバ５０２の後述する面像処理部５０９によって処理し、プリンタ５０３に送信する。また、双方方向通信を用いて、プリンタ５０３からエラー情報等のステータス情報を受け取ったり、本発明の特徴であるヘッド吐出量情報を受け取り、それに応じて処理方法の変更を行なう。この情報の受け渡しと処理方法の詳細については後述する。
【００２９】
プリンタ５０３のＩ／Ｆ部４１４を介して、ＡＳＩＣ４０３はホストコンピュータ５０１とのデータの授受を行なう。ＣＰＵ４０１は、前述したように、ＡＳＩＣ４０３とのデータ信号や制御信号のやり取りを行なうことで、プリンタ５０３の動作の各種制御を行なう。また、ＡＳＩＣ４０３は記録ヘッド５０６とのヘッド御御信号の接受を行なう。さらにＡＳＩＣ４０３には、記録ヘッドから吐出されたインク滴の数を計勢するドットカウンタが設けられている。このドットカウンタでは、画像を形成するために吐出されるインク滴と、記録ヘッドの吐出特性を維持するためのいわゆる空吐出との双方のインク滴を計数する。ＣＰＵ４０１は、記録ヘッド５０６に対する各ヘッド制御信号をＡＳＩＣ４０３を介して受け取ることで、ヘッド駆動のための各種制御を行なう。さらに、プリンタ５０３にはＥＥＰＲＯＭ５０８が備えられており、その内容が所定のタイミングでＡＳＩＣ４０３を介してＣＰＵ４０１に渡される。ＥＥＰＲＯＭ５０８内には記録ヘッド５０６の吐出量情報が書き込まれている。
【００３０】
次に、記録ヘッドの吐出量を求める手法について以下に説明する。具体的には、記録ヘッドの全吐出口について平均した、１つの吐出口の１回の吐出で吐出される量を求めるものであり、これに基づいて、コゲもしくは析出物の付着等を原因とした吐出量変化が生じているか否かを調べる。
【００３１】
図６は、本プリンタにおける記録動作時の処理を示すローチャートである。
【００３２】
まず、例えば、１走査分の記録動作（ステップＳ１）を終了すると、ワイピングを行うかどうかを判断するためのワイピングカウンタを参照する（ステップＳ２）。一般的に、記録ヘッドの吐出口形成面（フェース面）のワイピングを行うかどうかは、記録ヘッドからのインク滴の吐出数（本実施形態では、記録ドットの形成数に相当）、記録時間、または記録デューティーなどによって判断する。ここでは、インク滴の吐出数をカウントするワイピングカウンタのカウント値が規定数に達したときに、ワイピングを実行する（ステップＳ２、Ｓ３）。インク滴の吐出数は、画像データに基づいて求めることができる。また、ワイピングカウンタは、ワイピングが終了する毎にリセットされる。ワイピング終了後は、インク残量を検知するために、ドットカウンタのカウント値が規定値を越えたか否かを判定する（ステップＳ４）。ドットカウンタは、画像データなどに基づき、記録ヘッドの全吐出口について、これらからのインク滴の吐出数をカウントするものであり、タンク２０１が交換されたときにリセットされる。また、このドットカウンタは、そのカウント値の判定手段と共に、インク残量の検出手段を構成する。その検出手段は、プログラムによってソフト的に構成することができるため、以下、「ソフト構成の検知手段」ともいう。
【００３３】
このソフト構成の検知手段において、ドットカウンタのカウント値が規定値に達していないときは、後述するハード構成の検知手段を用いたインク残量の検知をすることなく、次の記録動作をする。また、次の記録動作のための記録データが転送されない場合には、所定時間経過後に、ワイピングやキャッピングなどを伴う記録終了動作をする。一方、ドットカウンタのカウント値が規定値に達したときは、インク残量の検知（ステップＳ５）をする。
【００３４】
ステップＳ５のインク残量の検知においては、機械的な構成の電極を備えたインク検知手段（以下、「ハード構成の検知手段」ともいう）を用いて、インク残量を検知する。その検知に際しては、電気的なノイズを回避するために、インク残量の検知動作以外の不必要な動作を停止する。しかし、ノイズの影響がない場合には、記録動作と平行してインク残量の検知を行ってもよい。この場合には、記録動作期間中に、インク残量検知のための待ち時間を特別に設定する必要がなくなる。
【００３５】
ハード構成の検知手段は、例えば、図７に示すような供給ピン２０５と大気連通ピン２６４を電極として用いて構成することができる。すなわち、インクタンク２０１において、インクを供給するための供給ピン２０５と大気連通ピン２０４は、それぞれ導電性の金属材料によって形成されており、それらには導電線２０９Ａ、２０９Ｂの一端が接続されている。それらの導電線２０９Ａ、２０９Ｂの他端には定電流回路２１０が接続されている。定電流回路２１０は、ピン２０５、２０４の間に、５Ｖを最大値として、１００μＡの直流電流を流すように構成されている。したがって、タンク２０１内にインクがないとき、あるいはタンク２０１が装着されていないときには、最大値の電圧５Ｖが印加され、また、タンク２０１内に存在するインクによってピン２０５、２０４が電気的に接続されているときは、インクの抵抗値に応じて印加電圧が変化する。ハード構成の検知手段は、この印加電圧を検出しその変化に基づいて、タンク２０１内におけるインクの存在を検知する。
【００３６】
図８は、その検出原理を説明するための図であり、同図中のレベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３のように、タンク２０１内のインクの液面はインクの消費量に応じて徐々に下がる。レベルＬ１のように、大気連通ピン２０４を囲む環状壁部２０１ｂの上端よりもインクの液面が高いときは、その環状壁部２０１ｂを超えて存在するタンク２０１内のインクを介して、電極として機能する大気連通ピン２０４と供給ピン２０５との間が電気的に接続される。また、レベルＬ３のように、環状壁部２０１ｂの上端よりもインクの液面が下がったときは、環状壁部２０１ｂによって、その内側のインクと外側のインクが遮断され、ピン２０４，２０５の間はインクによって接続されない。したがって、レベルＬ２のように、インクの液面が環状壁部２０１ｂの上端に達したときを境（検出ポイントＰ）として、ピン２０４、２０５の間の印加電圧が変化する。ハード構成の検知手段は、その印加電圧の変化に基づいて、インクの液面がレベルＬ２に達した時点を検知する。
【００３７】
再び図６に戻り、ステップＳ５において、このようなハード構成の検知手段によってインクの残量を検知し、ステップＳ６で、そのインク残量が規定レベル以下であるか否か、つまりインクの液面がレベルＬ２以下であるか否かを判定する。インク残量が規定レベル以下であるときは、警告を発し（ステップＳ７）、タンク２０１および装置本体に備えられた記憶部に、インクの残量情報を格納する。
【００３８】
次のステップＳ９においては、インク吐出量に係るキャリブレーション処理を実行する。まず、ソフト構成の検知手段におけるドットカウンタのカウント値（以下、「ドット数ｉ」という）を読み込み（ステップＳ１０）、次にハード構成の検知手段の検出時点におけるインクの想定消費量Ｘを読み込む（ステップＳ１１）。この想定消費量Ｘは、例えば、タンク２０１に備えた記憶手段に格納されており、タンク２０１のインクが満タン状態から、図８中の検出ポイントＰのレベルＬ２まで消費されたときの消費量（厳密には、吸引回復など吐出以外で消費されたインク量を除いた量）に相当する。次に、１ドット当たりの消費量ｐ（＝Ｘ／ｉ）を求めて（ステップＳ１２）、それをタンク２０１および記録ヘッドに備えられた記憶手段、および本装置に備えられたＥＥＰＲＯＭ５０８（図５）に格納する。
【００３９】
以上のように、インクタンク１個を消費する間の記録ヘッドにおける吐出口の平均的な吐出量が算出され、算出された結果が記録装置内に記憶される。このときの算出された吐出量をＶ（Ｎ）とする。引き続いて次のインクタンクが使用されたときも同様にして記録ヘッドの平均的な吐出量Ｖ（Ｎ＋１）を算出する。そして記録装置内に記憶されている前回の吐出量Ｖ（Ｎ）と比較を行ない、Ｖ（Ｎ＋１）＜Ｖ（Ｎ）である場合には、記録ヘッドのヒータにコゲ等による何らかの変化が生じて吐出量が減少していると判断し、後述される回復動作を実行する。この判断およびそれに応じた回復動作の実行は、例えば、新たなインクタンクが装着された直後に行なう。すなわち、その新たなタンクの前のタンクおよびそのまた前のタンクに係わる２つのタンクに関する上記Ｖ（Ｎ＋１）およびＶ（Ｎ）について比較を行い、吐出量の減少が生じているか否かを判断する。なお、このように１つのインクタンクのインクがほぼ消費される量の平均によって比較するのは、例えば、記録ヘッドの２５６個の吐出口のうち、コゲや析出物の付着などが生じている吐出口が比較的少ない場合、それらの吐出口の吐出量減少による平均的な吐出量減少を有意なものとして検出できるようになるには、ある程度以上の量の吐出が必要となるからである。
【００４０】
なお、本実施形態では、Ｖ（Ｎ＋１）＜Ｖ（Ｎ）としたが、実際の吐出量は、ばらつきがあるため、Ｖ（Ｎ＋１）＜Ｖ（Ｎ）ではなく、たとえばＶ（Ｎ＋１）＜０．９×Ｖ（Ｎ）のようにばらつきを考慮し、ある程度以上の変化が生じた場合に回復動作が実行されるようにしてもよい。
【００４１】
また、ばらつきを考慮して、過去に算出された吐出量の移動平均をとってもよい。たとえば、過去３回の吐出量の平均値を取る場合、前回の吐出量｛Ｖ（Ｎ−３）＋Ｖ（Ｎ−２）＋Ｖ（Ｎ−１）｝／３と、今回の吐出量｛Ｖ（Ｎ−２）＋Ｖ（Ｎ−１）＋Ｖ（Ｎ）｝／３とを比較するようにしてもよい。このとき、｛α×Ｖ（Ｎ−２）＋β×Ｖ（Ｎ−１）＋γ×Ｖ（Ｎ）｝／３（但し、α＜β＜γ）のように所定の重み係数を算出量に乗じてもよい。
【００４２】
以上のような判断によって吐出量の減少が検出されたときの回復動作は、どのような回復動作を実行するかは、記録装置に使用する記録ヘッドやインクの種類、あるいは記録ヘッドの駆動条件等によって異なる。
【００４３】
例えば、染料インクを用いる場合には、一般的にヒータ面上にコゲが付着し吐出特性が発泡を繰り返すことによってそれが顕著になり、コゲはヒータのほぼ全面にわたって付着する。一方、電気パルスを付与して形成された泡が消泡する位置はヒータ面上のほぼ特定の位置に固定されるために、消泡の衝撃によってヒータ面上に広く付着するコゲを除去することは比較的困難である。
【００４４】
そこで、消泡の衝撃を利用しつつできるだけ消泡位置をぼらつかせる回復方法があげられる。そのために、たとえば吸引を行いながら予備吐出を実行することが有効である。これは吸引を行なうことによって、インクの流れが一定でなくなるとともに通常のインク滴の吐出とは異なるために消泡位置が通常とは異なることによるものであると考えることができる。吸引量や吸引時間は記録装置の中で個別に設定されているが、この吸引回復の種類は、通常２種類以上のモードがある。数本程度のノズルの不吐出や記録画像にスジ、ムラが生じているときに行なう、吸引量が比較的少ない吸引回復と、記録ヘッドやインクの供給路内の滞留気泡を除去したり、数週間から数ヶ月の間使用しなかった場合に行なう、上記吸引量が比較的少ない回復よりも吸引量の多い吸引回復があげられる。この他、記録装置の着荷時に記録ヘッドにインクを充填したり、数ヶ月以上使用しない場合に行なう吸引量の多い吸引回復などもある。いずれにしろ、装置の仕様などに応じてこれらの吸引回復にずれかを行ない、それによるインクの流れが生じている間に予備吐出を行なうことにより、ヒータに広く付着したコゲを除去することができる。
【００４５】
また、顔料インクのように色材として樹脂等を用いこれを溶媒に分散させているインクを用いる場合には、樹脂等の分散物がインクの吐出を繰り返すことにより液路内に浮遊したり、液路壁に付着したりし、吐出量が減少することがある。このような場合には、上記の吸引回復を行なったり、液路内にインクの乱流を生じさせるような予備吐出を行なうことが有効である。吸引回復により、液路内の浮遊物を吸引除去することができる。また、液路内にインクの乱流を生じさせるための予備吐出としては、例えば、記録ヘッドにおける奇数番目の吐出口と偶数番目の吐出口を所定発数ずつ交互に吐出させたり、あるいは第ｎ番目の吐出口、第（ｎ＋１）番目の吐出口と、第（ｎ＋２）、第（ｎ＋３）番目の吐出口をそれぞれペアとして交互に吐出させるものである。
【００４６】
以上説明した吸引回復の回数や吸引量（吸引時間）や予備吐出の吐出数は、検出する吐出量の変化度合いに応じて適宜設定することができる。例えば、吐出量の変化が、変化前の吐出量に対して８０％以上９０％未満であるときは、奇数番目の予備吐出を２５６発行ない、続いて偶数番目の予備吐出を２５６発行ない、これを１０セット繰り返して実行する。また、吐出量の変化が変化前の８０％未満であるときは、前述の吸引量の多いクリーニングを２回実行するようにすることができる。これにより、吐出量の変化度合いに応じた回復動作を実行し、無駄なインク消費を極力減らしつつ吐出特性の改善を図ることが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、吐出量を算出する手段としては上述の例に限定するものではなく、記録媒体に所定のパターンを記録してそのドット径から吐出量を推定する方法などを用いてもよい。
【００４８】
以下、本発明の実施態様を以下に示す。
【００４９】
［実施態様１］ インクを吐出する記録ヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置において、
記録ヘッドを駆動して所定量のインク吐出を行ない、該吐出の間に１つの吐出口で吐出される１回の吐出量を推定する推定手段と、
前記所定量のインク吐出ごとに前記推定手段によって吐出量を推定し、当該所定量のインク吐出の間の前記吐出量の変化に応じて、記録ヘッドの回復処理を実行する回復制御手段と、
を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【００５０】
［実施態様２］ 前記所定量のインク吐出は、前記インクジェット記録装置で用いられる、記録ヘッドへ供給するインクを貯留したインクタンクのインク量が満たされた状態から所定量以下になるまでの吐出であることを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００５１】
［実施態様３］ 前記推定手段は、記録ヘッドで消費されるインク消費量を検出するインク消費量検出手段と、前記インクタンク内のインクの残量が所定値になったことを検出するインク残量検出手段とを有し、該インク残量検出手段によって検出されるインクの残量が所定値になったときに前記インク消費量検出手段によって検出されたインク消費量に基づき、前記吐出量を推定することを特徴とする実施態様２に記載のインクジェット記録装置。
【００５２】
［実施態様４］ 前記回復処理は、記録に関与しないインク吐出を行なう予備吐出と、記録ヘッドからインクを吸引する吸引回復の組み合わせであることを特徴とする実施態様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。
【００５３】
［実施態様５］ 前記回復制御手段は、前記推定手段によって推定された前記吐出量が減少しているときに、前記回復処理を実行することを特徴とする実施態様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。
【００５４】
［実施態様６］ インクを吐出する記録ヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置における記録ヘッドの回復方法において、
記録ヘッドを駆動して所定量のインク吐出を行ない、該吐出の間に１つの吐出口で吐出される１回の吐出量を推定し、
前記所定量のインク吐出ごとに前記推定ステップによって吐出量を推定し、当該所定量のインク吐出の間の前記吐出量の変化に応じて、記録ヘッドの回復処理を実行する、
ステップを有したことを特徴とする回復方法。
【００５５】
［実施態様７］ 前記所定量のインク吐出は、前記インクジェット記録装置で用いられる、記録ヘッドへ供給するインクを貯留したインクタンクのインク量が満たされた状態から所定量以下になるまでの吐出であることを特徴とする実施態様６に記載の回復方法。
【００５６】
［実施態様８］ 前記推定ステップは、記録ヘッドで消費されるインク消費量を検出するインク消費量検出ステップと、前記インクタンク内のインクの残量が所定値になったことを検出するインク残量検出ステップとを有し、該インク残量検出ステップによって検出されるインクの残量が所定値になったときに前記インク消費量検出ステップによって検出されたインク消費量に基づき、前記吐出量を推定することを特徴とする実施態様７に記載の回復方法。
【００５７】
［実施態様９］ 前記回復処理は、記録に関与しないインク吐出を行なう予備吐出と、記録ヘッドからインクを吸引する吸引回復の組み合わせであることを特徴とする実施態様６ないし８のいずれかに記載の回復方法。
【００５８】
［実施態様１０］ 前記回復を実行するステップは、前記推定ステップによって推定された前記吐出量が減少しているときに、前記回復処理を実行することを特徴とする実施態様６ないし９のいずれかに記載の回復方法。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドを駆動して行なう所定量のインク吐出の間に１つの吐出口で吐出される１回の吐出量を求め、上記所定量の吐出ごとの上記吐出量の変化に応じて回復処理を実行するので、例えば、記録ヘッドにおける吐出用ヒータにコゲが生じた場合のように、所定量の吐出を行なっても、そのコゲなどによる吐出不良を解消できず、また、吐出量が変化するような場合に、その吐出不良を確実に検出することができ、また、それに応じた回復処理を行なうことができる。
【００６０】
この結果、インクジェット記録装置において、吐出動作を続けても解消されないような、吐出量の減少を伴う記録ヘッドの吐出不良を軽微な段階で検出してそれを解消し、常に安定した画像を信頼性高く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】上記インクジェット記録装置におけるインク供給系の概略構成を示す図である。
【図３】上記インクジェット記録装置における電気回路の全体構成の概略を示す図である。
【図４】上記インクジェット記録装置における制御構成を示すブロック図である。
【図５】上記インクジェット記録装置とホストコンピュータを含む記録システムの構成を示すブロック図である。
【図６】上記インクジェット記録装置における記録動作時の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】上記インクジェット記録装置におけるインク残量検知を説明する概略図である。
【図８】上記インク残量検知の原理を説明する図である。
【符号の説明】
１１ キャリッジ
１２ キャリッジモータ
１４ 回復ユニット
１５ 給紙トレイ
２０１、２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ メインインクタンク
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ
４０３ ＡＳＩＣ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet recording apparatus, and more particularly, to a recovery process for maintaining a constant ejection performance of a recording head.
[0002]
[Prior art]
Recording devices having functions such as printers, copiers, and facsimile machines, or recording devices used as output devices for composite electronic devices and workstations including computers and word processors, etc., are used to record paper or thin plastic sheets based on image information. It is configured to record an image on a medium. Such recording apparatuses can be classified into an ink jet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type, and the like according to a recording method.
[0003]
2. Description of the Related Art In a serial type recording apparatus that employs a method of performing main scanning in a direction intersecting with a conveying direction of a recording medium (hereinafter, also referred to as a sub-scanning direction), an image is recorded by a recording unit on a carriage that moves along the recording medium. The main scanning is performed, and after a recording of one line of the main scanning, a predetermined amount of paper feeding (pitch conveyance) is performed, and the main scanning and the pitch conveyance are sequentially repeated, thereby performing recording on the entire recording medium. On the other hand, in a line type printing apparatus that performs printing only by sub-scanning that conveys a recording medium, a recording head that has recording elements arranged in a range corresponding to the width of the recording medium conveyed at a predetermined pitch is collectively used. By performing the recording for one line, the recording of the entire recording medium is performed.
[0004]
Among the above recording apparatuses, an ink jet recording apparatus (ink jet recording apparatus) performs recording by discharging ink from a recording head as a recording means onto a recording medium, and the recording means can be easily made compact. High-definition images can be recorded at high speed, and plain paper can be recorded without any special processing.The running cost is low and the non-impact method reduces noise and reduces multicolor. It has many advantages, such as being able to easily record color images using ink.
[0005]
Above all, a bubble jet (registered trademark) type recording head that discharges ink by using thermal energy is provided with an electrothermal converter, an electrode, and the like on a substrate by a process similar to a semiconductor manufacturing process such as etching, vapor deposition, and sputtering. By forming a liquid path wall, a top plate, and the like, it is possible to easily manufacture an apparatus having a high-density liquid path arrangement (discharge port arrangement), and further downsizing can be achieved. An ink jet recording apparatus of the bubble jet (registered trademark) type having many advantages as described above has been widely used in recent years.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described ink jet recording apparatus using thermal energy, the amount of ink ejected from the ink ejection port of the recording head may change. There are various causes for this, and it is a well-known ejection failure that the amount of ink decreases due to an increase in the viscosity of the ink or stagnant bubbles. It is also known that recovery processing such as suction recovery and preliminary discharge is performed in response thereto, and these discharge failures are basically eliminated by continuing the discharge operation.
[0007]
However, the heater provided in the liquid passage in the ink discharge port of the recording head to generate thermal energy causes instantaneous heat generation to a relatively high temperature because the application of an electric pulse causes film boiling on the heater surface. Therefore, so-called kogation may be generated on the heater surface by repeating foaming. The adhesion of the kogation also causes a discharge failure such as a non-uniform film boiling and a decrease in the discharge ink amount. The ejection failure is relatively difficult to be eliminated by the above-described normal recovery process, and may not be eliminated even if the ejection operation is simply continued, and may be remarkable. Further, the components in the ink are precipitated as insolubilized substances, floated and adhered in the liquid path, and also caused the same ejection failure, especially when the precipitate adhered to the liquid path wall, etc. As in the case of kogation, there are cases where it is difficult to solve the problem by a normal recovery operation, and it is difficult to solve the problem by continuing the ejection operation.
[0008]
The above-described ejection failure accompanied by a decrease in the amount of ejected ink results in a decrease in recording quality such as a decrease in the density of a recorded image.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to solve the problem of ejection failure accompanied by a decrease in ejection amount, which is not solved even if the ejection operation is continued. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of detecting an image at a minor stage, eliminating the problem, and recording an image with little deterioration in recording quality.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the present invention, in an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink onto a recording medium by using a recording head that discharges ink, a recording head is driven to discharge a predetermined amount of ink, and during the discharge. An estimating means for estimating a single ejection amount ejected from one ejection port, and an estimating means for estimating the ejection amount for each of the predetermined amount of ink ejection, and the ejection amount during the predetermined amount of ink ejection And recovery control means for executing a print head recovery process in response to the change of the print head.
[0011]
According to the above configuration, a single ejection amount ejected from one ejection port during a predetermined amount of ink ejection performed by driving the recording head is determined, and the change in the ejection amount for each ejection of the predetermined amount is determined. The recovery process is executed in accordance with the following formula.For example, even if a predetermined amount of discharge is performed, as in the case where the discharge heater in the recording head has a kogation, a discharge failure due to the kogation cannot be eliminated, and In the case where the ejection amount changes, the ejection failure can be reliably detected, and the recovery process can be performed accordingly.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is an external view schematically showing an inkjet printer, which is an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. This ink jet recording apparatus is a so-called serial scan type recording apparatus, and records an image by scanning a recording head in a direction (main scanning direction) orthogonal to a conveying direction (sub-scanning direction) of a recording medium.
[0014]
The carriage 11 has a recording head detachably mounted thereon and can move in the main scanning direction. A sub-ink tank (not shown) is mounted on the carriage 11 in addition to a recording head (not shown). As will be described later with reference to FIG. 2, ink is supplied to the sub-tank on the carriage 11 by a so-called pit-in method by a supply mechanism (not shown) provided at a home position near one end of the movement range of the carriage 11. Is done. The carriage 11 can be moved in the main scanning direction by being driven by a carriage motor 12. One end of the flexible cable 13 is connected to an electric connection portion on the carriage, so that an electric signal can be sent from a control unit (not shown) of the printer to the recording head. The recovery unit 14 is provided at the home position and performs a print head recovery process. The paper feed tray 15 stores recording paper as a recording medium in a stacked state, and feeds the paper one by one in cooperation with a paper feed mechanism on the apparatus main body side. The encoder scale 16 is used for optically reading the position of the carriage 11 and controlling the timing of ink ejection from the recording head. The ink jet recording apparatus having such a configuration scans the recording head on the carriage 11 with respect to the recording paper, performs recording with a width corresponding to the discharge port arrangement (nozzle arrangement) of the recording head, and performs the scanning. By repeating the conveyance of the recording paper by a predetermined amount during the recording, for example, recording for one page of the recording paper is performed.
[0015]
In the recovery unit 14, as shown in the enlarged portion, 21 is a cap used for suction recovery and non-printing of the apparatus, 22 is a discharge receiver for receiving ink discharged from the print head during recovery processing by preliminary discharge, Reference numeral 23 denotes a wiper blade for wiping the face surface (the surface on which the discharge port is provided), which wipes the face surface while moving in the direction of the arrow. As shown in the figure, four caps and blades are provided according to four recording heads corresponding to four color inks (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K)). .
[0016]
FIG. 2 is a diagram illustrating an ink supply system in the inkjet recording apparatus of the present embodiment.
[0017]
As described above, the sub tank is mounted on the carriage, and the sub tank is supplied with ink from the main tank by a pit-in method. More specifically, as shown in FIG. 2, main ink tanks 201Y, 201M, 201C, and 201K for respective inks of Y, M, C, and K are provided at predetermined positions of the printer. The ink in these ink tanks is supplied to a sub tank (not shown) via a tube 202, a joint 203, and a joint 204 provided on the carriage 11. While the joint 203 is provided at the home position, the joint 204 of the carriage 11 is connected to or disconnected from the joint 203 as the carriage 11 moves to the home position.
[0018]
Note that a main tank may be mounted on the carriage, and the ink may be directly supplied to the recording head. However, in order to reduce the load applied to the carriage 11 to achieve high-speed printing and downsizing and weight reduction, it is effective to reduce the size of this tank using the one mounted on the carriage 11 as a sub-tank as in this embodiment. It is. That is, a relatively small-capacity sub-tank is mounted on the carriage 11 and ink is supplied from the sub-tank to the recording head, and a relatively large-capacity main tank 201 provided at a fixed position of the apparatus main body with respect to the sub-tank. (201Y, 201M, 201C, 201K). The supply joint 203 on the main body side and the supply joint 204 on the carriage side are connected when the carriage 11 moves to the home position to form an ink supply path. Therefore, the ink is supplied from the main tank 201 to the sub-tank at an optimal time according to the capacity of the sub-tank and the ink consumption of the print head.
[0019]
The ink tank 201 is formed of a resin such as PP or PE by using a molding technique such as injection, blow or welding. As the tank 201, a tank whose exterior functions as an ink chamber as it is, a tank having a bag filled with ink inside, and a tank which generates negative pressure at the same time as holding ink by a porous body provided inside can be used. Can be used. When a negative pressure generating mechanism is provided in the tank 201, for example, a spring mechanism or the like that urges the bag portion for storing ink in the tank 201 in the expanding direction is provided inside or outside the bag to generate a negative pressure. It is possible to adopt a configuration in which In the case of the present embodiment, a supply system using a tube 202 as shown in FIG. 2 is provided, and the negative pressure generation source is caused by a head difference between the recording head and the tank 201. In addition, the ink tank 201 of this example is configured by welding a part corresponding to the bottom surface to the exterior of the PP. At each of the bottom surfaces of the ink tanks 201Y, 201M, 201C, and 201K for each color ink, two joints made of rubber 201a are provided as described later with reference to FIG. Pins 204 and 205 provided on the main body side are inserted. The pin 205 is a supply pin for supplying the ink in the tank 201 to the recording head, and the pin 204 is for introducing an external pressure into the tank by a negative pressure increase in the tank 201 accompanying the supply of the ink. Air communication pin. Inside the joint portion into which the air communication pin 204 is inserted, an annular wall portion 201b having a predetermined height surrounding the joint portion is formed.
[0020]
Next, an electrical circuit configuration of the printer according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of an electric circuit in the printer of the present embodiment.
[0021]
The electric circuit in this embodiment mainly includes a carriage substrate 301, a main PCB (Printed Circuit Board) 302, a power supply unit 303, and the like. Here, the power supply unit 303 is connected to the main PCB 302 and supplies various driving powers. The carriage substrate 301 is a printed circuit board unit mounted on the carriage 11 and functions as an interface for transmitting and receiving signals to and from the recording head via the contact FPC 304, and is output from the encoder sensor 305 as the carriage moves. Based on the pulse signal, a change in the positional relationship between the encoder scale 16 and the encoder sensor 305 is detected, and the output signal is output to the main PCB 302 through a flexible flat cable (CRFFC) 307.
[0022]
Further, a main PCB 302 is a printed circuit board unit that controls the driving of each unit of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, and includes a paper end detection sensor (PE sensor) (308), an ASF sensor (309), a cover sensor (310), and a parallel sensor. An I / O port for an interface (parallel I / F) (311), a resume key (312), an LED (313), a power key (314), a buzzer (315), etc. is provided on the board. In addition to being connected to the LF motor 317 and the PG motor 318 to control their driving, it has a connection interface with the PG sensor 319, the CRFFC 307, and the power supply unit 303.
[0023]
FIG. 4 is a block diagram mainly showing a configuration of the main PCB described above. In the figure, reference numeral 401 denotes a CPU, which is connected to a ROM 402 and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 403 via a control bus, and controls the ASIC, an input signal 404 from a power key, and a resume key in accordance with a program stored in the ROM 402. The input signal 405 and the cover detection signal 406 are detected, and the buzzer 407 is driven by the buzzer signal (BUZ). Further, as will be described later, various logical operations and condition determinations are performed, such as detecting the amount of ink remaining in the main ink tank, and control the drive of the printhead and the inkjet printing apparatus.
[0024]
Reference numeral 408 denotes a CR motor driver that generates a CR motor drive signal and drives the CR motor 409 according to a CR motor control signal from the ASIC 403. Reference numeral 410 denotes an LF / PG motor driver, which generates an LF motor drive signal in accordance with a pulse motor control signal (PM control signal) from the ASIC 403 to drive the LF motor 411, and generates a PG motor drive signal to generate a PG motor drive signal. Drive.
[0025]
Reference numeral 413 denotes a power supply control circuit, which controls power supply to each sensor having a light emitting element and the like according to a power supply control signal from the ASIC 403. The parallel I / F 414 transmits a parallel I / F signal from the ASIC 403 to a parallel I / F cable connected to the outside, and transmits a signal of the parallel I / F cable to the ASIC 403.
[0026]
The ASIC 403 is a one-chip semiconductor integrated circuit, which is controlled by the CPU 401 through a control bus and outputs the above-described CR motor control signal, PM control signal, power control signal, head power ON signal, motor power ON signal, and the like. In addition to transmitting and receiving signals to and from the parallel I / F 414, the state of the PE detection signal from the PE sensor 415, the ASF detection signal from the ASF sensor 416, and the PG detection signal from the PG sensor 417 are detected to indicate the state. The data is transmitted to the CPU 401 through control, and based on the input data, the CPU 401 controls the driving of the LED driving signal to blink the LED 418. Further, it has a dot counting function for counting the number of ink droplets ejected from the recording head 419 in order to obtain the ejection amount of the recording head described later.
[0027]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a recording system including the printer and the host computer according to the present embodiment.
[0028]
Reference numeral 501 denotes a host computer which is connected to the printer 503 of the present embodiment and mainly creates data used for printing. Reference numeral 502 denotes a printer driver for the host computer 501 to execute processing related to recording of the printer. In the host computer 501, image data output from the application is processed by a later-described image processing unit 509 of the printer driver 502 and transmitted to the printer 503. Also, by using two-way communication, status information such as error information is received from the printer 503, or head ejection amount information, which is a feature of the present invention, is received, and the processing method is changed accordingly. The details of this information transfer and processing method will be described later.
[0029]
The ASIC 403 exchanges data with the host computer 501 via the I / F unit 414 of the printer 503. The CPU 401 performs various controls of the operation of the printer 503 by exchanging data signals and control signals with the ASIC 403 as described above. The ASIC 403 exchanges a head control signal with the recording head 506. Further, the ASIC 403 is provided with a dot counter for counting the number of ink droplets ejected from the recording head. This dot counter counts both ink droplets ejected for forming an image and so-called idle ejection for maintaining the ejection characteristics of the recording head. The CPU 401 performs various controls for driving the head by receiving each head control signal for the recording head 506 via the ASIC 403. Further, the printer 503 is provided with an EEPROM 508, and the contents are transferred to the CPU 401 via the ASIC 403 at a predetermined timing. The ejection amount information of the recording head 506 is written in the EEPROM 508.
[0030]
Next, a method for obtaining the ejection amount of the recording head will be described below. More specifically, the amount ejected in one ejection of one ejection port, which is averaged over all ejection ports of the print head, is calculated. It is checked whether or not the changed discharge amount has occurred.
[0031]
FIG. 6 is a flowchart showing processing during a printing operation in the printer.
[0032]
First, for example, when the printing operation for one scan (Step S1) is completed, a wiping counter for determining whether to perform wiping is referred to (Step S2). In general, whether to perform wiping of the ejection port formation surface (face surface) of the recording head depends on the number of ejections of ink droplets from the recording head (corresponding to the number of recording dots formed in the present embodiment), recording time, Alternatively, it is determined by the recording duty or the like. Here, when the count value of the wiping counter that counts the number of ejected ink droplets reaches a specified number, wiping is executed (steps S2 and S3). The number of ejected ink droplets can be obtained based on image data. The wiping counter is reset every time wiping is completed. After the wiping is completed, it is determined whether or not the count value of the dot counter has exceeded a specified value in order to detect the remaining amount of ink (step S4). The dot counter counts the number of ink droplets ejected from all the ejection openings of the recording head based on image data and the like, and is reset when the tank 201 is replaced. The dot counter, together with the count value determination means, constitutes a remaining ink amount detection means. Since the detection means can be configured in a software manner by a program, it is hereinafter also referred to as a "software configuration detection means".
[0033]
When the count value of the dot counter has not reached the specified value in the detection means having the software configuration, the next recording operation is performed without detecting the remaining ink amount using the detection means having a hardware configuration described later. If the recording data for the next recording operation is not transferred, a recording end operation involving wiping, capping, etc. is performed after a predetermined time has elapsed. On the other hand, when the count value of the dot counter reaches the specified value, the remaining ink amount is detected (step S5).
[0034]
In the detection of the remaining amount of ink in step S5, the remaining amount of ink is detected by using an ink detection unit having a mechanically configured electrode (hereinafter, also referred to as a "hard configuration detection unit"). In the detection, unnecessary operations other than the operation of detecting the remaining amount of ink are stopped in order to avoid electric noise. However, when there is no influence of noise, the remaining ink amount may be detected in parallel with the recording operation. In this case, it is not necessary to set a special waiting time for detecting the remaining ink amount during the printing operation.
[0035]
The detection means having a hardware configuration can be configured using, for example, a supply pin 205 and an atmosphere communication pin 264 as shown in FIG. 7 as electrodes. That is, in the ink tank 201, the supply pin 205 for supplying ink and the air communication pin 204 are each formed of a conductive metal material, and one ends of the conductive wires 209A and 209B are connected to them. . A constant current circuit 210 is connected to the other ends of the conductive lines 209A and 209B. The constant current circuit 210 is configured to supply a DC current of 100 μA between the pins 205 and 204, with 5V being the maximum value. Therefore, when there is no ink in the tank 201 or when the tank 201 is not mounted, the maximum voltage of 5 V is applied, and the pins 205 and 204 are electrically connected by the ink existing in the tank 201. When it is, the applied voltage changes in accordance with the resistance value of the ink. The detecting means having a hardware configuration detects the applied voltage and detects the presence of ink in the tank 201 based on the change.
[0036]
FIG. 8 is a diagram for explaining the detection principle. As shown in levels L1, L2, and L3 in FIG. 8, the ink level in the tank 201 gradually decreases in accordance with the amount of consumed ink. When the liquid level of the ink is higher than the upper end of the annular wall 201b surrounding the atmosphere communication pin 204 as in the level L1, the electrode is formed as an electrode through the ink in the tank 201 existing beyond the annular wall 201b. The functioning air communication pin 204 and the supply pin 205 are electrically connected. Further, when the ink level is lower than the upper end of the annular wall 201b, as in the level L3, the ink inside and outside the ink is cut off by the annular wall 201b, and between the pins 204 and 205. Are not connected by ink. Accordingly, the voltage applied between the pins 204 and 205 changes when the liquid level of the ink reaches the upper end of the annular wall 201b as a boundary (detection point P) as in the level L2. The detection means having a hardware configuration detects a point in time when the liquid level of the ink reaches the level L2 based on the change in the applied voltage.
[0037]
Returning to FIG. 6 again, in step S5, the remaining amount of ink is detected by the detecting means having such a hardware configuration. In step S6, whether the remaining amount of ink is equal to or less than a specified level, that is, Is lower than or equal to the level L2. When the remaining amount of ink is equal to or lower than the specified level, a warning is issued (step S7), and the remaining amount information of the ink is stored in the tank 201 and the storage unit provided in the apparatus main body.
[0038]
In the next step S9, a calibration process relating to the ink ejection amount is executed. First, the count value of the dot counter (hereinafter, referred to as "dot number i") in the software-configured detection unit is read (step S10), and then the estimated ink consumption X at the time of detection by the hardware-configured detection unit is read (step S10). Step S11). This assumed consumption amount X is stored in, for example, a storage unit provided in the tank 201, and is the consumption amount when the ink in the tank 201 is consumed from the full state to the level L2 of the detection point P in FIG. (Strictly speaking, an amount excluding the amount of ink consumed other than ejection such as suction recovery). Next, a consumption p (= X / i) per dot is obtained (step S12), and the consumption p (= X / i) is stored in the tank 201 and the storage means provided in the recording head, and the EEPROM 508 provided in this apparatus (FIG. 5). To be stored.
[0039]
As described above, the average discharge amount of the discharge ports of the print head during consumption of one ink tank is calculated, and the calculated result is stored in the printing apparatus. The discharge amount calculated at this time is defined as V (N). Subsequently, when the next ink tank is used, the average ejection amount V (N + 1) of the recording head is calculated in the same manner. Then, a comparison is made with the previous ejection amount V (N) stored in the printing apparatus. If V (N + 1) <V (N), some change due to kogation or the like occurs in the heater of the printing head. It is determined that the discharge amount has decreased, and a recovery operation described later is executed. This determination and the execution of the recovery operation corresponding thereto are performed, for example, immediately after a new ink tank is mounted. That is, V (N + 1) and V (N) of the tank before the new tank and the two tanks related to the previous tank are compared to determine whether the discharge amount has decreased. . The comparison based on the average of the amount of ink that is almost consumed in one ink tank is performed, for example, in the 256 ejection openings of the recording head, in which the ejection of the kogation or the deposit is generated. This is because, when the number of outlets is relatively small, a certain amount or more of discharge is required in order to be able to detect an average discharge amount decrease due to a decrease in the discharge amount of those discharge ports as significant.
[0040]
In the present embodiment, V (N + 1) <V (N). However, since the actual ejection amount varies, V (N + 1) <V (N), for example, V (N + 1) <0. The recovery operation may be executed when a change of a certain degree or more occurs in consideration of the variation, such as 0.9 × V (N).
[0041]
In addition, a moving average of the ejection amount calculated in the past may be taken in consideration of the variation. For example, when taking the average value of the past three discharge amounts, the previous discharge amount {V (N-3) + V (N-2) + V (N-1)} / 3 and the present discharge amount {V ( N−2) + V (N−1) + V (N)｝ / 3 may be compared. At this time, the calculation amount is multiplied by a predetermined weighting coefficient such as {α × V (N−2) + β × V (N−1) + γ × V (N)} / 3 (where α <β <γ). You may.
[0042]
The recovery operation performed when a decrease in the ejection amount is detected by the above determination depends on the type of the print head and ink used in the printing apparatus, the driving conditions of the print head, and the like. Depends on
[0043]
For example, in the case of using dye ink, kogation generally adheres to the heater surface, and the ejection characteristics become remarkable due to repeated bubbling, and the kogation adheres to almost the entire surface of the heater. On the other hand, since the position where the bubbles formed by applying the electric pulse are defoamed is fixed at almost a specific position on the heater surface, it is necessary to remove the kogation widely adhered on the heater surface due to the defoaming impact. Is relatively difficult.
[0044]
Therefore, there is a recovery method that makes the position of the defoaming as blurred as possible while utilizing the impact of the defoaming. For this purpose, it is effective to perform preliminary ejection while performing suction, for example. This can be considered to be due to the fact that the suction makes the flow of the ink non-uniform and is different from the normal ejection of the ink droplets, so that the defoaming position is different from the normal position. Although the suction amount and the suction time are individually set in the recording apparatus, there are usually two or more modes of the suction recovery. When a few nozzles do not discharge or when a streak or unevenness occurs in a printed image, a relatively small amount of suction is used to recover the suction and to remove air bubbles remaining in the print head or ink supply path. Suction recovery with a larger suction volume than recovery with a relatively small suction volume, which is performed when the device is not used for a week or several months. In addition, there are suction recovery with a large suction amount that is performed when the print head is filled with ink when the printing apparatus arrives, and when the print head is not used for several months. In any case, it is possible to remove the kogation widely adhered to the heater by performing the preliminary ejection while the ink flow is occurring by performing the suction recovery according to the specifications of the apparatus and the like. it can.
[0045]
In addition, when using an ink in which a resin or the like is used as a coloring material and dispersed in a solvent, such as a pigment ink, a dispersion of the resin or the like floats in a liquid path by repeating ejection of the ink, It may adhere to the liquid path wall, and the discharge amount may decrease. In such a case, it is effective to perform the above-described suction recovery or to perform preliminary ejection that causes turbulence of the ink in the liquid path. By the suction recovery, the suspended matter in the liquid path can be removed by suction. Further, as a preliminary ejection for causing turbulent ink flow in the liquid path, for example, an odd-numbered ejection port and an even-numbered ejection port in the recording head are alternately ejected by a predetermined number of times, or The (n) th discharge port, the (n + 1) th discharge port, and the (n + 2) th and (n + 3) th discharge ports are discharged alternately as a pair.
[0046]
The number of times of suction recovery described above, the suction amount (suction time), and the number of preliminary ejections can be set as appropriate according to the degree of change in the detected ejection amount. For example, when the change in the ejection amount is 80% or more and less than 90% of the ejection amount before the change, 256 odd-numbered preliminary ejections are not issued, and then 256 even-numbered preliminary ejections are not issued. Is repeatedly executed for 10 sets. Further, when the change in the ejection amount is less than 80% before the change, the above-described cleaning with a large suction amount can be executed twice. As a result, it is possible to perform a recovery operation in accordance with the degree of change in the ejection amount, and to improve ejection characteristics while minimizing wasteful ink consumption.
[0047]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the means for calculating the ejection amount is not limited to the above example, and a predetermined pattern is recorded on a recording medium, and the ejection amount is estimated from the dot diameter. A method or the like may be used.
[0048]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described below.
[0049]
[Embodiment 1] In an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink onto a recording medium using a recording head that discharges ink,
Estimating means for driving a recording head to eject a predetermined amount of ink, and estimating a single ejection amount ejected from one ejection port during the ejection;
Recovery control means for estimating a discharge amount by the estimating means for each predetermined amount of ink discharge, and executing a print head recovery process in accordance with a change in the discharge amount during the predetermined amount of ink discharge;
An ink jet recording apparatus comprising:
[0050]
[Embodiment 2] The predetermined amount of ink is discharged from the state where the amount of ink in the ink tank used for the ink jet recording apparatus, which stores the ink to be supplied to the recording head, is filled to a predetermined amount or less. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein:
[0051]
[Embodiment 3] The estimating means includes an ink consumption detecting means for detecting an ink consumption amount consumed by a print head, and an ink remaining amount detecting means for detecting that the remaining amount of ink in the ink tank has reached a predetermined value. And an ink amount detection unit, based on the ink consumption amount detected by the ink consumption amount detection unit when the remaining amount of ink detected by the ink remaining amount detection unit reaches a predetermined value. The inkjet recording apparatus according to the second embodiment, wherein the estimation is performed.
[0052]
[Embodiment 4] The method according to any one of Embodiments 1 to 3, wherein the recovery process is a combination of a preliminary ejection for ejecting ink not involved in printing and a suction recovery for sucking ink from a print head. Inkjet recording device.
[0053]
[Fifth Embodiment] The recovery control unit according to any one of the first to fourth embodiments, wherein the recovery process is performed when the discharge amount estimated by the estimation unit is decreasing. Inkjet recording device.
[0054]
[Embodiment 6] In a method of recovering a recording head in an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink onto a recording medium using a recording head that discharges ink,
The printhead is driven to discharge a predetermined amount of ink, and one discharge amount discharged from one discharge port during the discharge is estimated.
Estimating the ejection amount by the estimation step for each of the predetermined amount of ink ejection, and performing a print head recovery process in accordance with a change in the ejection amount during the predetermined amount of ink ejection.
A recovery method comprising steps.
[0055]
[Embodiment 7] The predetermined amount of ink is discharged from the state where the ink amount used in the ink jet recording apparatus and which stores the ink to be supplied to the recording head and which is stored in the ink tank is reduced to a predetermined amount or less. The recovery method according to claim 6, wherein the recovery method comprises:
[0056]
[Eighth Embodiment] The estimating step includes an ink consumption detecting step of detecting an ink consumption amount consumed by the recording head, and an ink remaining amount detecting that the remaining amount of the ink in the ink tank has reached a predetermined value. And an amount detection step. When the remaining amount of ink detected by the ink remaining amount detection step reaches a predetermined value, the ejection amount is determined based on the ink consumption amount detected by the ink consumption amount detection step. The recovery method according to embodiment 7, wherein the estimation is performed.
[0057]
[Embodiment 9] The recovery processing according to any one of Embodiments 6 to 8, wherein the recovery process is a combination of preliminary ejection for ejecting ink not involved in printing and suction recovery for sucking ink from a print head. Recovery method.
[0058]
[Embodiment 10] In any one of Embodiments 6 to 9, wherein the step of executing the recovery executes the recovery process when the ejection amount estimated by the estimation step is decreasing. The recovery method described in 1.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, one ejection amount ejected from one ejection port during a predetermined amount of ink ejection performed by driving the recording head is determined, and the above-described ejection amount is determined for each ejection of the predetermined amount. Since the recovery process is performed in accordance with the change in the ejection amount, even if the ejection of a predetermined amount is performed, for example, in a case where the ejection heater in the recording head has a kogation, the ejection failure due to the kogation can be eliminated. In addition, when the discharge amount changes, the discharge failure can be reliably detected, and the recovery process can be performed accordingly.
[0060]
As a result, in the ink jet recording apparatus, the ejection failure of the recording head accompanied by a decrease in the ejection amount, which is not eliminated even if the ejection operation is continued, is detected at a slight stage and is eliminated, so that a stable image is always obtained. You can get higher.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an ink supply system in the inkjet recording apparatus.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of an electric circuit in the inkjet recording apparatus.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a control configuration in the inkjet recording apparatus.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a printing system including the inkjet printing apparatus and a host computer.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure during a recording operation in the inkjet recording apparatus.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating detection of the remaining amount of ink in the inkjet recording apparatus.
FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of the ink remaining amount detection.
[Explanation of symbols]
11 Carriage
12 Carriage motor
14 Recovery Unit
15 Paper tray
201, 201Y, 201M, 201C, 201K Main ink tank
401 CPU
402 ROM
403 ASIC
