JP2006095820A - 液体噴射装置、液体噴射装置のメンテナンス方法、および液体噴射装置のメンテナンスプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】廃液の残量を正確にカウントする液体噴射装置、液体噴射装置のメンテナンス方法、および液体噴射装置のメンテナンスプログラムを提供する。
【解決手段】インクジェット式記録装置１は、インク滴を噴射する記録ヘッド１０のノズル開口を封止するとともに、ノズル開口から排出されるインクを保持するキャップ８と、ノズル開口がキャップ８により封止されずに開放していたキャップ開放時間を計時するＣＯＴタイマ２５と、キャップ８に保持されたインクを廃インクとして貯留する廃インク貯留部１２と、ＣＯＴタイマ２５が計時したキャップ開放時間に基づいて、キャップ８内に排出されてからキャップ開放時間中の蒸発量を減算したインクの残量を計算する残量計算部２９と、残量計算部２９が計算したインクの残量に基づいて廃インク貯留部１２に貯留された廃インクの量をカウントする貯留量加算部３４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズル開口から液滴を噴射する液体噴射ヘッドを有するプリンタ，ディスプレー製造装置，電極形成装置、あるいはバイオチップ製造装置等の液体噴射装置に係り、特に、液体噴射ヘッドのノズル開口の液滴吐出能力を回復させるために液体噴射ヘッドから排出された液体の残量を管理する液体噴射装置、液体噴射装置のメンテナンス方法、および液体噴射装置のメンテナンスプログラムに関するものである。

液体をノズル開口から噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置は、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置に装着される記録ヘッドをあげることができる。そこで、上記インクジェット式記録装置を例にとって説明する。

インクジェット式記録装置では、対象物にインクを噴射する液体噴射装置（ヘッド）の目詰まりを防止あるいは回復するための、対象物への噴射とは別に、ヘッドからインクを吐出させたり、インクを吸引したりする回復動作を行なう。回復動作によってヘッドから排出されたインクは、キャップで受けられ廃液タンクに収容される。

廃液タンクにおける廃インクの残量は、回復動作を行なうたびに計算され、残量が一定のしきい値を超えると、メンテナンスを要求するエラーを表示したり、回復動作を禁止したりするように制御されている。この場合、廃インクは排出されてからの時間の経過とともに一部が蒸発するので、経過時間に応じて廃インクの蒸発計算を行なうことにより、廃液タンクにおける廃インクの残量を計算するインクジェット記録装置が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。この特許文献１に示す装置は、時刻記憶手段に記憶された前回の廃インクの蒸発量を計算した蒸発計算時刻と現在の時刻との差から収容手段に収容された廃インクの蒸発量を計算するようになっている。
特開平９−１０４１２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に示すような装置では、単に、時刻から収容手段に収容された廃インクの蒸発量を計算するようになっているが、回復動作により排出されたインクは、キャップにおいても蒸発する。このため、実際にはキャップの開放時にキャップ内の液体が水分蒸発しているのにもかかわらず、水分蒸発していない液体量が廃液タンクにおける廃液の残量に加算されるため、実際にはまだ吸収能力があってもエラーになってしまう場合がある。

すなわち、上記特許文献１に示すような装置では、実際に廃液タンクに収容されている廃インクの残量と、計算により算出した廃インクの残量との誤差が大きく、その誤差により装置外へ廃インクが溢れ出ないように、余裕を持たせて廃液タンクを大型化するか、エラーを出力するしきい値を下げる必要がある。このように、廃液タンクにおける廃液の残量を正確に計算することが困難であるため、廃液タンクにおける廃インクの収容能力を最大限に利用することができず、廃液タンクの廃インク収容能力に余裕を持たせた分だけ、装置全体として無駄に大型化してしまうという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、廃液の残量を正確にカウントする液体噴射装置、液体噴射装置のメンテナンス方法、および液体噴射装置のメンテナンスプログラムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、ノズル開口から液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、上記ノズル開口から液体を排出させる回復動作を行なって上記液体噴射ヘッドの液体噴射性能を回復させる回復手段と、上記回復手段が回復動作において上記ノズル開口から排出する液体の量を制御する排出制御手段と、上記ノズル開口を封止するとともに、上記ノズル開口から排出される液体を保持するキャップと、上記ノズル開口が上記キャップにより封止されずに開放していたキャップ開放時間を計時するキャップ開放時間計時手段と、上記キャップに保持された液体を廃液として収容する収容部と、上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を計算する残量計算手段と、上記残量計算手段が計算した液体の残量に基づいて上記収容部に収容された廃液の量をカウントする廃液カウント手段とを備えたことを要旨とする。

また、本発明の液体噴射装置のメンテナンス方法は、液滴を噴射する液体噴射ヘッドのノズル開口から液体を排出させる回復動作を行なって上記液体噴射ヘッドの液体噴射性能を回復させる回復手段が回復動作において上記ノズル開口から排出する液体の量を所定の排出制御手段により制御し、上記ノズル開口を封止するとともに、上記ノズル開口から排出される液体を保持するキャップによって上記ノズル開口が封止されずに開放していたキャップ開放時間を所定のキャップ開放時間計時手段により計時し、上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を所定の残量計算手段により計算し、上記残量計算手段が計算した液体の残量に基づいて、上記キャップに保持された液体を廃液として収容する収容部に収容された廃液の量を所定の廃液カウント手段によりカウントすることを要旨とする。

また、本発明の液体噴射装置のメンテナンスプログラムは、液滴を噴射する液体噴射ヘッドのノズル開口から液体を排出させる回復動作を行なって上記液体噴射ヘッドの液体噴射性能を回復させる回復手段が回復動作において上記ノズル開口から排出する液体の量を所定の排出制御手段により制御するステップと、上記ノズル開口を封止するとともに、上記ノズル開口から排出される液体を保持するキャップによって上記ノズル開口が封止されずに開放していたキャップ開放時間を所定のキャップ開放時間計時手段により計時するステップと、上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を所定の残量計算手段により計算するステップと、上記残量計算手段が計算した液体の残量に基づいて、上記キャップに保持された液体を廃液として収容する収容部に収容された廃液の量を所定の廃液カウント手段によりカウントするステップとをコンピュータ装置に実行させることを要旨とする。

すなわち、本発明によれば、上記キャップによって上記ノズル開口が封止されずに開放していたキャップ開放時間をキャップ開放時間計時手段により計時し、上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を残量計算手段により計算する。そして、上記残量計算手段が計算した液体の残量に基づいて、上記キャップに保持された液体を廃液として収容する収容部に収容された廃液の量を所定の廃液カウント手段によりカウントする。

したがって、上記キャップにおける液体の蒸発量を減算することができるため、実際に収容部に収容されている廃液の量と、上記廃液カウント手段によりカウントされた廃液の量との誤差が極めて小さくなるため、収容部に収容された廃液の量を正確にカウントすることができる。また、上記キャップにおける液体の蒸発量から上記収容部に収容された廃液の残量を計算するため、例えば収容部が密閉されているときにはより効果的である。これにより、収容部の液体収容能力を最大限に利用することができるとともに、収容部から機外へ廃液が溢れることを防止することができる。また、正確に廃液の量をカウントすることができるため、収容部を小型化することができ、装置全体をコンパクトにすることができる。

本発明において、上記残量計算手段が計算した液体の残量を記憶する残量カウント手段を備え、上記残量計算手段は、上記残量カウント手段に記憶された液体の残量から上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を計算する場合には、上記キャップに保持された液体の残量をより正確に計算することができる。

本発明において、上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に対して液体の蒸発率を乗じることにより、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を計算する蒸発量計算手段を備えた場合には、蒸発量をより正確に計算することができる。

本発明において、上記廃液カウント手段がカウントした廃液の量が廃液収容限界値を超えたか否かを判断し、当該収容された廃液の量が廃液収容限界値を超えたと判断したとき、エラーを出力するオーバーフロー判断手段を備えた場合には、適切なタイミングで廃液の増加を防止することができ、廃液が装置から溢れることを防止することができる。

本発明において、上記回復動作によって上記キャップに新たに排出された液体の排出量を、上記残量計算手段が計算した液体の残量に加算することによって、上記キャップに保持されている液体の総残量を算出する排出量加算手段と、上記排出量加算手段で算出された液体の総残量が上記キャップの保持限界値を超えたとき、上記収容部へ上記キャップに保持されている液体を排出する排出手段とを備えた場合には、適切なタイミングでキャップに保持されている液体を収容部へ排出することができ、キャップから液体が溢れることを防止することができる。

本発明において、上記キャップ開放時間計時手段は、上記回復動作が行なわれたときに上記キャップ開放時間をリセットする場合には、キャップ開放時間をより正確に計時することができる。

本発明において、上記回復動作によって排出された液体の総量を記憶する排出総量カウント手段と、上記排出総量カウント手段に記憶されている液体の総量に対して、上記液体が最大限蒸発したときに残る液体の割合である蒸発残率を乗じることにより、上記キャップにおける液体の第１の最低残量を計算し、上記残量計算手段が計算した液体の残量が上記第１の最低残量よりも少ないときに、上記残量計算手段が計算した液体の残量を上記第１の最低残量に置き換える残量診断手段とを備えた場合には、上記残量計算手段が計算した液体の残量を実際よりも少なく計算することを防止し、装置から液体が溢れることをより確実に防止することができる。

つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

なお、以下の説明では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置（以下、「記録装置」という）を例に挙げる。この記録装置は、ノズル開口から吐出させた液滴（液体状のインク）を噴射対象物である記録紙（印刷媒体の一種）の表面に着弾させることで文字や画像を記録するものであり、画像記録装置の一種でもある。

図１は、記録装置１の機能構成の一例を示す図である。

図示のように、記録装置１は、ホストコンピュータ２と接続されている。このホストコンピュータ２には、プリンタドライバ３が搭載されており、キーボードやマウス等の入力装置４からの指令によって、用紙サイズ、モノクロ／カラー印字の選択、記録モードの選択、フォント等のデータおよび印字指令等が入力できるようになっている。

また、上記ホストコンピュータ２には、ディスプレー９が接続されており、このディスプレー９によって、上記入力装置４による入力状況が確認できるとともに、記録装置１の状態、例えば装着されている各インクカートリッジのインク残量等の情報も可視的に表示できるように構成されている。

記録装置１は、インクカートリッジ６が搭載されるとともに、インク（液滴）を噴射する液体噴射ヘッド（以下「記録ヘッド」という）１０が取り付けられたキャリッジ７を備えている。

上記キャリッジ７は、タイミングベルトを介してステッピングモータに接続され、ガイドバーに案内されて記録紙の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ７は、上部に開放する箱型を呈し、記録紙と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド１０のノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、インクカートリッジ６が収容されるようになっている。

そして、上記記録ヘッド１０にインクカートリッジ６からインクが供給され、キャリッジ７を移動させながら記録紙上面にインク滴を吐出させて記録紙に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。

図示において、８は印刷休止中に記録ヘッド１０のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐとともに、上記ノズル開口から排出されるインクを保持するキャッピング手段としてのキャップである。キャップ８内には、回復動作等によりノズル開口から排出されたインクを受けるインク受材８ａ（吸収材）が収納されている。

上記キャップ８の下方には、キャップ８により封止されたノズル開口からインクを吸引する吸引手段である吸引ポンプ１１が設けられている。また、１２は上記吸引ポンプ１１で吸引されたインクを貯留する廃インク貯留部である。すなわち、廃インク貯留部１２は、上記キャップ８に保持された液体を廃インクとして収容する収容部としての役割を果たす。

上記キャップ８には、吸引ポンプ１１から吸引されたインクが流通するチューブ１１ａの一端が接続されており、この吸引ポンプ１１の排出側は廃インク貯留部１２に接続されている。吸引ポンプ１１の動作（クリーニング動作）によってキャップ８内に排出されたインク廃液は、廃インク貯留部１２に収納された廃液吸収材１３に吸収保持されるように構成されている。

上記吸引ポンプ１１は、後述の排出制御部２３の制御により回復部２１を介して、キャップ８に封止された状態の記録ヘッド１０に対する負荷する吸引力（負圧）を大きくしたり、小さくするようになっている。これにより、キャップ８により封止されたノズル開口からインクを排出させる度合い（力、量、時間を含む）を変化させるようになっている。

ノズル開口は、印刷中等においては上記キャップ８により封止されずに開放され、印刷休止中等においては上記キャップ８により封止されるようになっている。すなわち、印刷中等においては上記キャップ８内に保持されたインクは蒸発しやすく、印刷休止中等においては上記キャップ８内に保持されたインクは蒸発し難い。

上記記録装置１は、各種機器の制御を行なう演算装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、各種装置を動作させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、プログラムの一時的な作業領域ともなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを含んでいる。

上記記録装置１は、ホストコンピュータ２から送信される印刷データ（印刷信号）に基づいてビットマップデータを生成し、このデータに基づいて印刷制御を行なう印刷制御手段である印刷制御部２０と、印刷とは無関係に上記ノズル開口からインクを排出させる回復動作を行なって記録ヘッド１０の液体噴射性能を回復または維持させる回復手段である回復部２１と、上記回復部２１が回復動作において記録ヘッド１０のノズル開口から排出するインクの量を制御する排出制御手段である排出制御部２３と、上記ノズル開口がキャップ８により封止されずに開放していたキャップ開放時間（ＣＯＴ：Ｃａｐ Ｏｐｅｎ Ｔｉｍｅ）を計時するキャップ開放時間計時手段であるＣＯＴタイマ２５と、上記ＣＯＴタイマ２５が計時したキャップ開放時間に対してインクの蒸発率（ＥＣ：Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を乗じることにより、上記キャップ８内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を計算する蒸発量計算手段である蒸発量計算部２７と、上記ＣＯＴタイマ２５が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ８内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算したインクの残量を計算する残量計算手段である残量計算部２９と、上記残量計算部２９が計算したインクの残量を記憶する残量カウント手段である残量カウンタ３１とを備える。

上記インクの蒸発率は、インクの種類に依存し、例えば０．４から０．５程度の値である。この蒸発率の値は蒸発のワースト条件である多湿状態での蒸発率から予め設定された値であり、蒸発量計算部２７に記憶されている。なお、記録装置１に、温度を計測する温度センサ（温度計測手段）や湿度を計測する湿度センサ（湿度計測手段）を具備している場合は、その情報（計測結果）に基づいて蒸発率を設定してもよい。このようにすることにより、上記キャップ８や廃インク貯留部１２におけるインクの残量を使用環境に応じてより一層正確に計算することができる。

また、記録装置１は、上記残量計算部２９が計算したインクの残量に基づいて上記キャップ８に保持されているインクの残量をカウントする排出量加算部３３と、上記廃インク貯留部１２に貯留された廃インクの量をカウントする廃液カウント手段である貯留量加算部３４と、上記貯留量加算部３４がカウントした廃インクの量が廃インク貯留部１２の廃液収容限界値を超えたか否かを判断し、当該貯留された廃インクの量が廃液収容限界値を超えたと判断したとき、エラーを出力するオーバーフロー判断手段であるオーバーフロー判断部３５とを備える。

また、記録装置１は、上記排出量加算部３３で算出されたインクの総残量が上記キャップ８の保持限界値を超えたとき、上記排出制御部２３を介して吸引ポンプ１１を制御し、上記キャップ８に保持されているインクを上記廃インク貯留部１２へ排出する排出手段である保持限界判断部３７と、上記回復動作によって排出されたインクの総量を記憶する排出総量カウント手段である排出総量カウンタ３８と、上記排出総量カウンタ３８に記憶されているインクの総量に対して、上記インクが最大限蒸発したときに残るインクの割合である蒸発残率を乗じることにより、上記キャップ８におけるインクの第１の最低残量を計算し、上記残量計算部２９が計算したインクの残量が上記第１の最低残量よりも少ないときに、上記残量計算部２９が計算したインクの残量を上記第１の最低残量に置き換える残量診断手段である残量診断部３９とを備える。

具体的には、排出量加算部３３は、上記回復動作によって上記キャップ８に新たに排出されたインクの排出量を、上記残量計算部２９が計算したインクの残量に加算することによって、上記キャップ８に保持されているインクの総残量を算出する排出量加算手段としての機能を果たす。

記録装置１は、印刷開始前の予備操作の１つとして、記録装置１に電源が投入された時点や、最初に印刷信号が入力された時点で、印刷とは無関係に各ノズル開口から強制的にインクを吐出させることにより、ノズル開口の目詰まりを解消し、インク滴吐出能力を回復させる「フラッシング動作」や「クリーニング動作」等の回復動作が回復部２１により実行される。

上記「フラッシング動作」は、記録ヘッド１０の圧電振動子に印刷信号と無関係の駆動信号を印加することにより、記録ヘッド１０のノズル開口から所定のショット数でインク滴を噴射させ、ノズル開口周辺の増粘したインクをあらかじめ排出させるものである。上記フラッシング動作では、増粘したインクをより強力に排出（吐出）させるため、圧電振動子に駆動電圧を印加する際、印刷時の電圧よりも高い電圧を最も高い周波数で印加される。

上記「クリーニング動作」は、上記「フラッシング動作」では完全にノズル開口が回復されない場合に行なわれるもので、ノズル開口付近の増粘したインクの目詰まりを解消させるため、あるいは目詰まりを防止するために実行される。そして、吸引ポンプ１１が各ノズル開口に対して負圧を与え所定の吸引度合い（吸引力、吸引量、吸引時間を含む）で記録ヘッド１０のノズル開口から液体を吸引し、圧力発生室内等の増粘したインクを印刷前に強制的に排出させるものである。

上記排出制御部２３は、想定される目詰まりの程度がひどいほど多くのインクを吐出または吸引するよう回復部２１を制御する。

具体的には、上記排出制御部２３は、前回電源の供給が停止されてから今回電源が供給されるまでの電源供給停止期間や、上記記録ヘッド１０のノズル開口が上記キャップ８により封止されずにインク滴を噴射していた累積噴射時間等の装置の使用環境に応じたパラメータに基づいて、例えばＲＯＭに記憶された回復動作決定テーブルを参照し、ショット数が異なるフラッシング動作、通常タイマクリーニング動作、強力タイマクリーニング動作の中からいずれかの回復動作を回復部２１を介して実行するようになっている。

フラッシング動作は上記パラメータに応じてショット数が異なるフラッシング動作が設定されており、各フラッシング動作のショット数はポイントに換算される。すなわち、フラッシング動作の種類に応じてポイントが割り当てられている。そして、この換算されたポイントは、蒸発量計算部２７や排出量加算部３３により読み込まれフラッシング動作時におけるインクの排出量が判別される。また、クリーニング動作においても、クリーニング動作の種類に応じてポイントが割り当てられている。このポイントは、蒸発量計算部２７や排出量加算部３３により読み込まれクリーニング動作時におけるインクの排出量が判別される。

残量カウンタ３１は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに上記残量計算部２９が計算したインクの残量を格納する。

上記回復部２１は、上記排出制御部２３からの指令を受けて、記録ヘッド１０を駆動し、上記フラッシング動作を実行する。また、回復部２１は、上記排出制御部２３の制御により吸引ポンプ１１によりキャップ８に封止された状態の記録ヘッド１０に負圧を与え、全ノズル開口からインクを強制的に吸引するクリーニング動作を実行する。

つぎに、図２〜図４のフローチャートを参照して、記録装置１の動作処理の一例について説明する。

図２〜図４に示す処理は、記録装置１がＲＯＭに記憶されるプログラムを実行することによって実現される。以下において、「Ｓ」はステップを意味する。

図２は、ＣＯＴタイマ２５に計時を開始させるＣＯＴタイマ計時開始処理を示す。

図２に示すように、記録装置１は、ホストコンピュータ２から印刷信号を受信すると、回復部２１により上記ノズル開口からインクを排出させる回復動作を行なって記録ヘッド１０の液体噴射性能を回復させる印刷開始前動作処理を行なう（Ｓ１）。具体的には、回復動作として、例えばフラッシング動作が行なわれた場合には、排出制御部２３により上記ノズル開口から排出するインク滴のショット数が決定される。そして、上記回復部２１により、上記決定されたショット数で上記ノズル開口からインク滴が排出される。

ついで、印刷開始前動作処理（Ｓ１）が終了し印刷が開始されると、記録ヘッド１０が取り付けられたキャリッジ７が主走査方向に往復移動するため、上記キャップ８が開放される。そして、記録装置１は、ＣＯＴタイマ２５に上記キャップ開放時間の計時を開始させる（Ｓ２）。

上記記録装置１は、フラッシング動作が行なわれると、キャップ８におけるインクの蒸発率を考慮して、キャップ８に保持されているインクの量を計算するようになっている。

ここで、図３を参照して、キャップ８に保持されているインクの残量を計算する動作処理（インク残量計算処理）について説明する。

上記記録装置１は、フラッシング動作が行なわれると、キャップ８における蒸発後のインクの残量（Ａｃａｐ）を計算する（Ｓ１１）。具体的には、上記記録装置１は、まず、蒸発量計算部２７により、上記ＣＯＴタイマ２５が計時したキャップ開放時間に対してインクの蒸発率（ＥＣ：Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を乗じて、上記キャップ８内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を計算する。そして、残量計算部２９により、上記残量カウンタ３１に記憶されたインクの残量から上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を計算し、キャップ８における蒸発後のインクの残量を計算するようになっている（Ａｃａｐ＝前回のＡｃａｐ−ＣＯＴ×蒸発率）。

上記フラッシング動作は、１２ｓｅｇ／９ｓでインク滴を吐出する定期フラッシング動作、１００００ｓｅｇ／２０００ｓでインク滴を吐出する定期まとめ打ちフラッシング動作、印字終了時にキャップ８からの蒸発インクを補う休止時フラッシング動作、印字開始前にノズル開口の増粘インクを除去する印字開始前フラッシング動作等である。

上記「前回のＡｃａｐ」は、前回のインク残量計算処理のＳ１５において排出量加算部３３が、残量計算部２９により計算されたキャップ８における蒸発後のインクの残量（Ａｃａｐ）に、フラッシング動作において排出された生インク量とを加算して算出したインク量である。

このように、上記ＣＯＴタイマ２５が計時したキャップ開放時間に対してインクの蒸発率を乗じることにより、上記キャップ８内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を計算するため、蒸発量をより正確に計算することができる。

また、上記残量計算部２９は、上記残量カウンタ３１に記憶されたインクの残量から上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算したインクの残量を計算するため、上記キャップ８に保持されたインクの残量をより正確に計算することができる。

ついで、記録装置１は、上記排出総量カウンタ３８に記憶されているインクの総量（前回のＳＡｃａｐ）に対して、上記インクが最大限蒸発したときに残るインクの割合である蒸発残率（ＥＲＲ：Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｒａｔｅ）を乗じることにより、上記キャップ８におけるインクの第１の最低残量を計算し、上記残量計算部２９が計算したインクの残量（Ａｃａｐ）が上記第１の最低残量よりも少ない（Ａｃａｐ＜ＳＡｃａｐ×蒸発残率）か否かを判別する（Ｓ１２）。ここで、上記残量計算部２９が計算したインクの残量が上記第１の最低残量よりも少ないと判別すると（Ｓ１２で“ＹＥＳ”）、Ｓ１３に進み、上記残量計算部２９が計算したインクの残量が上記第１の最低残量よりも多いと判別すると（Ｓ１２で“ＮＯ”）、Ｓ１４に進む。

上記「前回のＳＡｃａｐ」は、前回のインク残量計算処理のＳ１５において排出量加算部３３が、排出総量カウンタ３８に記憶されている生インクの総量（ＳＡｃａｐ）に、フラッシング動作において排出された生インク量とを加算して算出したインク量である。

上記残量計算部２９が計算したインクの残量が上記第１の最低残量よりも少ないと（Ｓ１２で“ＹＥＳ”）、記録装置１は、残量診断部３９により、上記残量計算部２９が計算したインクの残量（Ａｃａｐ）を上記第１の最低残量に置き換える（Ｓ１３）。すなわち、残量診断部３９は、上記の機能により、残量計算部２９が、廃インクの蒸発後の残量をインクの蒸発残率よりも少ない割合で算出した場合に、理論上の最低限の残量で適切に置き換えることができる。このようにすることにより、上記残量計算部２９が計算したインクの残量を実際よりも少なく計算することを防止し、装置からインクが溢れることをより確実に防止することができる。

上記残量計算部２９が計算したインクの残量が上記第１の最低残量よりも多いと（Ｓ１２で“ＮＯ”）、記録装置１は、残量計算部２９によりＣＯＴタイマ２５のキャップ開放時間をリセットし、当該ＣＯＴタイマ２５に計時を開始させる（Ｓ１４）。

このように、ＣＯＴタイマ２５は、上記回復動作が行なわれたときに上記キャップ開放時間をリセットするため、キャップ開放時間をより正確に計時することができる。

ついで、記録装置１は、上記キャップ８内に排出されている生インクの総量（現在のＳＡｃａｐ）と、上記キャップ８に保持されているインクの総残量（現在のＡｃａｐ）を算出する（Ｓ１５）。具体的には、上記排出量加算部３３により、上記フラッシング動作によって上記キャップ８に新たに排出されたインクの排出量（生インク量）を、上記排出総量カウンタ３８に記憶されているインクの総量（前回のＳＡｃａｐ）に加算することによって、上記キャップ８内に排出されている生インクの総量（現在のＳＡｃａｐ）を算出する（現在のＳＡｃａｐ＝前回のＳＡｃａｐ＋今回排出された生インク量）。

これとともに、上記フラッシング動作によって上記キャップ８に新たに排出されたインクの排出量（生インク量）を、残量計算部２９で計算されたインクの残量（Ａｃａｐ）に加算することによって、上記キャップ８に保持されているインクの総残量（現在のＡｃａｐ）を算出する（現在のＡｃａｐ＝前回のＡｃａｐ＋今回排出された生インク量）。

上記排出量加算部３３は、上記キャップ８に保持されているインクの総残量（現在のＡｃａｐ）を残量カウンタ３１に格納するとともに、上記キャップ８内に排出されている生インクの総量（現在のＳＡｃａｐ）を排出総量カウンタ３８に格納する。ここで、格納した上記キャップ８に保持されているインクの総残量（現在のＡｃａｐ）や上記キャップ８内に排出されている生インクの総量（現在のＳＡｃａｐ）は、つぎにインク残量計算処理を実行するときに用いられる。

ここで、図４を参照して、廃インク貯留部１２に貯留された廃インクの量を計算する動作処理（廃液カウント処理）について説明する。

廃インク量計算処理は、定期空吸引または空吸引を行なったときに、実行される処理である。

空吸引は、上記クリーニング動作により行なわれる動作であり、定期空吸引は、廃インク貯留部１２へ上記キャップ８に保持されているインクを廃インクとして排出する動作である。

定期空吸引は、記録装置１の保持限界判断部３７により、上記排出量加算部３３で算出されたインクの総残量（現在のＡｃａｐ）が上記キャップ８の保持限界値を超えたか否かを判別され、当該インクの総残量が上記キャップ８の保持限界値を超えたとき、実行される。具体的には、定期空吸引では、保持限界判断部３７により、排出制御部２３にインクの排出制御を停止させるとともに、排出制御部２３を介して吸引ポンプ１１を駆動しキャップ８内に保持されているインクを廃インク貯留部１２に貯留する。このようにすることにより、適切なタイミングでキャップ８に保持されているインクを廃インク貯留部１２へ排出することができ、キャップ８からインクが溢れることを防止することができる。

まず、記録装置１は、クリーニング動作を実行したか否かを判別する（Ｓ２１）。ここで、クリーニング動作を実行したと判別すると（Ｓ２１で“ＹＥＳ”）、Ｓ２２に進み、クリーニング動作を実行していないと判別すると（Ｓ２１で“ＮＯ”）、Ｓ２３に進む。

クリーニング動作を実行すると（Ｓ２１で“ＹＥＳ”）、記録装置１は、排出量加算部３３により、クリーニング動作時に排出されたインク量を上記Ｓ１５の「今回排出されたインク量」に加算する（Ｓ２２）。この後、Ｓ２３に進む。

クリーニング動作を実行していないと（Ｓ２１で“ＮＯ”）、記録装置１は、貯留量加算部３４により、廃インク貯留部１２に貯留されている廃インクの量（Ａｍａｉｎ）を算出するとともに、残量カウンタ３１と排出総量カウンタ３８をリセットする（Ｓ２３）。具体的には、廃インク貯留部１２に貯留されている廃インクの量（現在のＡｍａｉｎ）は、廃インク貯留部１２に貯留されている廃インクの量（前回のＡｍａｉｎ）を、上記キャップ８内に保持されているインクの総残量（現在のＡｃａｐ）に加算することによって算出される（現在のＡｍａｉｎ＝前回のＡｍａｉｎ＋現在のＡｃａｐ）。

これとともに、上記残量カウンタ３１に記憶されているインクの残量（現在のＡｃａｐ）と、上記排出総量カウンタ３８に記憶されているインクの総量を“０”にする。

ここで、記録装置１は、オーバーフロー判断部３５により、上記貯留量加算部３４でカウントした廃インクの量が廃液収容限界値を超えたか否かを判断し、廃インク貯留部１２に貯留された廃インクの量（現在のＡｍａｉｎ）が廃液収容限界値を超えたと判断したとき、エラーを出力する。このようにすることにより、適切なタイミングで廃インクの増加を防止することができ、廃インクが装置から溢れることを防止することができる。

このように、記録装置１は、キャップ８によってノズル開口が封止されずに開放していたキャップ開放時間をＣＯＴタイマ２５により計時し、そのキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ８内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算したインクの残量を残量計算部２９により計算する。そして、その計算されたインクの残量に基づいて、上記キャップ８に保持されたインクを廃インクとして廃インク貯留部１２に収容された廃液の量を貯留量加算部３４によりカウントする。

したがって、上記キャップ８におけるインクの蒸発量を減算することができるため、実際に廃インク貯留部１２に貯留されている廃インクの量と、排出量加算部３３によりカウントされた廃インクの量との誤差が極めて小さくなるため、廃インク貯留部１２に貯留された廃インクの量を正確にカウントすることができる。また、上記キャップ８におけるインク体の蒸発量から廃インク貯留部１２に貯留された廃インクの残量を計算するため、例えば廃インク貯留部１２が密閉されているときにはより効果的である。これにより、廃インク貯留部１２の液体収容能力を最大限に利用することができるとともに、廃インク貯留部１２から装置外へ廃インクが溢れることを防止することができる。また、正確に廃インクの量をカウントすることができるため、廃インク貯留部１２を小型化することができ、本装置全体をコンパクトにすることができる。

なお、上記記憶装置の制御をプログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリカード等のコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスク等の記録媒体に記録させて、プログラムを提供することもできる。また、電気通信回線や衛星通信回線等のネットワークを通じて、プログラムを提供することもできる。提供されるプログラム製品は、ハードディスク等のプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。

上記実施例は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によって得られた液体噴射装置は、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施例では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録ヘッドについて説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。

本発明が適用されるインクジェット式記録装置のシステム構成図である。 ＣＯＴタイマ計時開始処理を示すフローチャートである。 インク残量計算処理を示すフローチャートである。 廃液カウント処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 記録装置，２ ホストコンピュータ，３ プリンタドライバ，４ 入力装置，６ インクカートリッジ，７ キャリッジ，８ キャップ，８ａ インク受材，９ ディスプレー，１０ 液体噴射ヘッド（記録ヘッド），１１ 吸引ポンプ，１１ａ チューブ，１２ 廃インク貯留部，１３ 廃液吸収材，２０ 印刷制御部，２１ 回復部，２３ 排出制御部，２５ ＣＯＴタイマ，２７ 蒸発量計算部，２９ 残量計算部，３１ 残量カウンタ，３３ 排出量加算部，３４ 貯留量加算部，３５ オーバーフロー判断部，３７ 保持限界判断部，３８ 排出総量カウンタ，３９ 残量診断部

Claims (9)

1. ノズル開口から液滴を噴射する液体噴射ヘッドと、
   上記ノズル開口から液体を排出させる回復動作を行なって上記液体噴射ヘッドの液体噴射性能を回復させる回復手段と、
   上記回復手段が回復動作において上記ノズル開口から排出する液体の量を制御する排出制御手段と、
   上記ノズル開口を封止するとともに、上記ノズル開口から排出される液体を保持するキャップと、
   上記ノズル開口が上記キャップにより封止されずに開放していたキャップ開放時間を計時するキャップ開放時間計時手段と、
   上記キャップに保持された液体を廃液として収容する収容部と、
   上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を計算する残量計算手段と、
   上記残量計算手段が計算した液体の残量に基づいて上記収容部に収容された廃液の量をカウントする廃液カウント手段とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 上記残量計算手段が計算した液体の残量を記憶する残量カウント手段を備え、
   上記残量計算手段は、上記残量カウント手段に記憶された液体の残量から上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を計算する請求項１記載の液体噴射装置。
3. 上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に対して液体の蒸発率を乗じることにより、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を計算する蒸発量計算手段を備えた請求項１または２記載の液体噴射装置。
4. 上記廃液カウント手段がカウントした廃液の量が廃液収容限界値を超えたか否かを判断し、当該収容された廃液の量が廃液収容限界値を超えたと判断したとき、エラーを出力するオーバーフロー判断手段を備えた請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
5. 上記回復動作によって上記キャップに新たに排出された液体の排出量を、上記残量計算手段が計算した液体の残量に加算することによって、上記キャップに保持されている液体の総残量を算出する排出量加算手段と、
   上記排出量加算手段で算出された液体の総残量が上記キャップの保持限界値を超えたとき、上記収容部へ上記キャップに保持されている液体を排出する排出手段とを備えた請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
6. 上記キャップ開放時間計時手段は、上記回復動作が行なわれたときに上記キャップ開放時間をリセットする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
7. 上記回復動作によって排出された液体の総量を記憶する排出総量カウント手段と、
   上記排出総量カウント手段に記憶されている液体の総量に対して、上記液体が最大限蒸発したときに残る液体の割合である蒸発残率を乗じることにより、上記キャップにおける液体の第１の最低残量を計算し、上記残量計算手段が計算した液体の残量が上記第１の最低残量よりも少ないときに、上記残量計算手段が計算した液体の残量を上記第１の最低残量に置き換える残量診断手段とを備えた請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
8. 液滴を噴射する液体噴射ヘッドのノズル開口から液体を排出させる回復動作を行なって上記液体噴射ヘッドの液体噴射性能を回復させる回復手段が回復動作において上記ノズル開口から排出する液体の量を所定の排出制御手段により制御し、
   上記ノズル開口を封止するとともに、上記ノズル開口から排出される液体を保持するキャップによって上記ノズル開口が封止されずに開放していたキャップ開放時間を所定のキャップ開放時間計時手段により計時し、
   上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を所定の残量計算手段により計算し、
   上記残量計算手段が計算した液体の残量に基づいて、上記キャップに保持された液体を廃液として収容する収容部に収容された廃液の量を所定の廃液カウント手段によりカウントすることを特徴とする液体噴射装置のメンテナンス方法。
9. 液滴を噴射する液体噴射ヘッドのノズル開口から液体を排出させる回復動作を行なって上記液体噴射ヘッドの液体噴射性能を回復させる回復手段が回復動作において上記ノズル開口から排出する液体の量を所定の排出制御手段により制御するステップと、
   上記ノズル開口を封止するとともに、上記ノズル開口から排出される液体を保持するキャップによって上記ノズル開口が封止されずに開放していたキャップ開放時間を所定のキャップ開放時間計時手段により計時するステップと、
   上記キャップ開放時間計時手段が計時したキャップ開放時間に基づいて、上記キャップ内に排出されてから上記キャップ開放時間中の蒸発量を減算した液体の残量を所定の残量計算手段により計算するステップと、
   上記残量計算手段が計算した液体の残量に基づいて、上記キャップに保持された液体を廃液として収容する収容部に収容された廃液の量を所定の廃液カウント手段によりカウントするステップとをコンピュータ装置に実行させることを特徴とする液体噴射装置のメンテナンスプログラム。

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