JP2007083603A - 画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構及びその冷却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のインクジェット記録装置では、ファンによる記録ヘッドの冷却、又は記録ヘッドの温度が所定の温度以上になった場合に、記録ヘッドの記録速度を通常の記録速度より遅くして記録品質の劣化を抑制しているが、記録ヘッドが所定の温度以上に温度上昇した場合、余熱による温度上昇が記録ヘッドにおける複数のノズル素子等を破損してしまう。
【解決手段】画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構及びその冷却方法は、記録ヘッド１５を冷却する第１の冷却機構４と、記録ヘッド１５を冷却する第２の冷却機構５と、記録ヘッド１５の温度を検出温度検出部２と、ユーザに少なくとも冷却モードを設定させるモード設定部３と、第１の冷却機構４及び第２の冷却機構５を少なくとも駆動制御する制御部８と、を少なくとも備え、制御部８は、画像記録に関するジョブ情報と、温度検出部の検出温度とに基づき、記録再開温度を算出して記録ヘッド１５の冷却を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構及びその冷却方法に関する。

近年、記録装置においては、記録ヘッドに形成される複数のノズルからインクを吐出して記録媒体に画像記録するインクジェット記録装置が一般に知られている。インクジェット記録装置には、例えば各ノズルにピエゾ素子を設け、駆動電圧の印加により各ノズル上部におけるインク経路の変形を利用してインクを吐出させる方式がある。

また、例えば記録ヘッドの各ノズル内に電熱変換素子（ヒータ）を設け、ヒータ通電時の発熱により発生する気泡の膨張力でインクを吐出させる方式がある。

前述した各インクジェット方式は、例えばノズル数を増やしてノズル列の長さを長尺化することにより、横幅のサイズアップが図られた記録媒体に対する画像記録を容易に実現することができる。

しかし、特に電熱変換素子を設けてインクを吐出させる方式においては、ノズル列の長尺化におけるノズル数の増加が、発熱量の増加を招くことになり記録ヘッド全体の温度を上昇しやすくする。これにより、温度上昇した記録ヘッドの各ノズルから吐出されるインクのドット径は、温度上昇前に比べ大きくなり、通常温度時の記録媒体に対する記録濃度よりも濃く記録されることになり、結果、記録品質に悪影響を及ぼしてしまう。

このような課題を解決するために、特許文献１では、ファンを設けて記録ヘッドを冷却するインクジェット記録装置を開示している。

また、特許文献２では、記録ヘッドの温度が所定の温度以上（記録品質に重大な影響を与える温度）になった場合に、記録ヘッドの記録速度を通常の記録速度より遅くして記録品質の劣化を抑制可能なインクジェット記録装置を開示している。
特開２００４−０２５７２１号公報 特開２００５−０１４５３３号公報

しかしながら、特許文献１に開示される記録ヘッドの冷却方法では、近年の記録高速化に伴う記録ヘッドの温度上昇を急速に冷却するための、より冷却効率の良い記録ヘッド冷却方法としては適していない。

これは、前述した各記録ヘッドが所定の温度以上に温度上昇した場合、記録ヘッドの記録動作を停止しても余熱による温度上昇が記録ヘッドにおける複数のノズル素子等を破損してしまう虞があるからである。

従って、このような場合には、記録ヘッドの記録動作を停止した後に、速やかに冷却効率の良い冷却方法で冷却する必要がある。
また、特許文献２に開示されているインクジェット記録装置では、記録ヘッドの温度が所定の温度上になった場合に、記録速度を通常の記録速度より遅くして、記録品質の劣化を抑制している。

しかし、特許文献２に開示されているインクジェット記録装置では、記録ヘッドの冷却機構を設けていない。

従って、記録速度を通常の記録速度より遅くする頻度は、インクジェット記録装置周辺の室温に左右されて、その都度変わるため、インクジェット記録装置の設置環境により記録媒体への記録スループットが変動してしまうといった課題がある。仮に、特許文献２に開示されているインクジェット記録装置が、特許文献１に開示されるファンを装着した場合、インクジェット記録装置の設置環境により記録媒体への記録スループットが変動してしまうといった課題は解決される。

しかし、前述した余熱による温度上昇で記録ヘッドの複数ノズル素子等が破損してしまうといった課題については、解決することができない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドの温度上昇に伴う画質劣化を抑止すると共に、温度上昇による記録ヘッドの破損を防止し、且つ画像記録装置の連続記録時間の延長を実現する、画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構及びその冷却方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構は、記録媒体を載置搬送する搬送機構と、搬送機構を上下移動する上下移動機構と、搬送機構の搬送面に対向して設けられた少なくとも１つの記録ヘッドと、記録ヘッドにインクを供給するインク供給系と、を有し、ユーザ指定のジョブ情報に基づき記録媒体に記録ヘッドよりインクを吐出して画像記録を行う画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構であって、少なくとも１つの記録ヘッドを冷却する第１の冷却機構と、少なくとも１つの記録ヘッドを冷却する第２の冷却機構と、記録ヘッドの温度を検出する少なくとも１つの温度検出部と、ユーザに少なくとも冷却モードを設定させるモード設定部と、第１の冷却機構及び前記第２の冷却機構を少なくとも駆動制御する制御部と、を少なくとも備え、制御部は、ジョブ情報と温度検出部の検出温度とに基づき、記録再開温度を算出して記録ヘッドの冷却を行うことを特徴とする。

本発明の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法は、記録媒体を載置搬送する搬送機構と、搬送機構を上下移動する上下移動機構と、搬送機構の搬送面に対向して設けられた少なくとも１つの記録ヘッドと、記録ヘッドにインクを供給するインク供給系と、を有し、ユーザ指定のジョブ情報に基づき記録媒体に記録ヘッドよりインクを吐出して画像記録を行う画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法であって、ユーザに記録ヘッド冷却機構使用における冷却モードの有効、又は無効を選択させ、冷却モードの有効が選択された場合、記録ヘッドの温度が第２の判定基準温度以上か判定し、記録ヘッドが第２の判定基準温度以上だった場合、画像記録を停止し、第１の冷却機構を駆動させると共に記録再開温度を算出してから第２の冷却機構を駆動させ、記録ヘッドが第２の判定基準温度以上でなかった場合、第１の判定基準温度以上か判定し、記録ヘッドが第１の判定基準温度以上だった場合、非通常記録で画像記録を行うと共に記録再開温度を算出してから第１の冷却機構を駆動させ、記録再開温度が第１の判定基準温度以上だった場合、非通常記録で画像記録を行うと共に前記ジョブ終了を判定し、記録再開温度が前記第１の判定基準温度以上でなかった場合、通常記録で画像記録を行うと共にジョブ終了を判定し、ジョブが終了と判定された場合、冷却モードの処理を終了することを特徴とする。

本発明は、記録ヘッドの温度上昇に伴う画質劣化を抑止すると共に、温度上昇による記録ヘッドの破損を防止し、且つ画像記録装置の連続記録時間の延長を実現する、画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構及びその冷却方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、画像記録装置と本発明の第１の実施形態に係わる画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構との関係を示す概念的なブロック図である。

図１に示される画像記録装置１１は、記録媒体を載置搬送する搬送機構１３と、この搬送機構１３を上下移動する上下移動機構１２と、記録媒体に画像記録するための少なくとも１つの記録ヘッド１５と、この記録ヘッド１５を駆動するための記録ヘッド駆動部１４と、記録ヘッド１５に対しインクを供給するためのインク供給系１６と、を少なくとも備えており、さらに本発明の記録ヘッド冷却機構１を備えている。

インク供給系１６は、画像記録装置１１が例えばＫ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），及びＹ（イエロ）の各色インクを備える場合、この各色インクを蓄えるためのインク供給部１６−１，１６−２，１６−３，及び１６−４を備えて各色記録ヘッド１５へそれぞれインクを供給する。

記録ヘッド冷却機構１は、少なくとも１つの温度検出部２と、モード設定部３と、第１の冷却機構４と、負圧生成部６及び左右移動機構７を少なくも有する第２の冷却機構５と、制御部８と、を少なくとも備えている。

この記録ヘッド冷却機構１の制御部８は、温度検出部２、モード設定部３、第１の冷却機構４及び第２の冷却機構５をそれぞれ制御すると共に、画像記録装置１１も制御するように兼用で設けられている。

また、制御部８は、上位機器１７における例えばホストコピュータ等から画像記録に関する情報（以下ジョブ情報と称する）の通知を受ける。

このジョブ情報には、画像データ、記録媒体サイズ指令、記録枚数指令、及び記録時の解像度指令、等が含まれる。

温度検出部２は、記録ヘッド１５の発熱部におけるノズル近傍に配設、及び記録ヘッド駆動部１４の発熱部におけるドライブＩＣ等に配設される温度センサで、例えばサーミスタタイプ、熱電対タイプ等を用いる。

モード設定部３は、本発明の記録ヘッド冷却機構１の冷却モード設定に少なくとも用いられ、ユーザが操作する画像記録装置１１の操作パネル内に設けても良いし、画像記録装置１１に別構成の専用操作パネルとして設けても良い。

また、このモード設定部３は、上位機器１７におけるホストコンピュータ等の画面上に表示されるモード設定入力画面として設けても良い。

第１の冷却機構４は、例えば少なくとも１つのファンを有する雰囲気吸引チャンバで構成され、記録ヘッド１５を配設するキャリッジ３３（図３参照）に配設される。

この第１の冷却機構４における雰囲気吸引チャンバは、キャリッジ３３に配設された記録ヘッド１５の上方において、記録ヘッド１５周辺の雰囲気を少なくともキャリッジ３３の外部に排気するための排気ダクト４ａを有する。

第２の冷却機構５は、負圧生成部６及び左右移動機構７を少なくも有するヘッドメンテナンス機構で構成されている。

負圧生成部６は、例えば負圧ポンプ等が用いられ、制御部８の制御により、後述するヘッドメンテナンス機構の吸引ノズル３１に対し所定の負圧が発生するように設けられている。

制御部８は、画像記録装置１１と、本発明の記録ヘッド冷却機構１と、を統括制御する例えばコンピュータが用いられ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、レジスタ、タイマ及び所定の演算プログラムを記憶するＲＯＭ等を有する。

このＲＯＭには、例えば本発明の画像記録装置１１が備える記録ヘッド冷却機構１の冷却方法に関する処理プログラムが記憶される。

図２は、図１に示される制御部の内部構成を示すブロック構成図である。

図２に示される制御部８は、ジョブ情報管理部２１と、記録枚数レジスタ２２と、画像記録率算出部２３と、記録再開温度算出部２４と、記録再開温度レジスタ２５と、モードレジスタ２６と、温度レジスタ２７と、冷却動作実行判定部２８と、冷却機構駆動部２９と、を少なくとも備えている。

ジョブ情報管理部２１は、上位機器１７より通知されたジョブ情報に基づいて、画像記録動作の管理、記録ヘッド１５の冷却動作の管理を少なくとも行う。

記録枚数レジスタ２２は、ジョブ情報における記録枚数指令の記憶、及び実際に画像記録した記録枚数を順次記憶する。

画像記録率算出部２３は、ジョブ情報管理部２１から通知された記録枚数レジスタ２２の情報（記録媒体のサイズ指令、及び解像度指令）に基づいて画像記録率を算出する。

この画像記録率は、所定のサイズの記録媒体をＳ、画像記録時の所定の解像度をｒ、画像記録率をβ、とすると、
Ｓ×ｒ＝βにおけるパーセントで示され、
例えばＡ３サイズの記録媒体の全画像記録範囲に対し、解像度３００ｄｐｉ
で画像記録した際の画像記録率βを１００％、とすると、
Ａ３［サイズ］×３００ｄｐｉ［解像度］＝１００％［画像記録率］となり、
例えば、Ａ４サイズの記録媒体の全画像記録範囲に対し、解像度３００ｄｐ
ｉで画像記録した際の画像記録率βは、
Ａ４［サイズ］×３００ｄｐｉ［解像度］＝５０％、となり、
また、例えばＡ４サイズの記録媒体の全画像記録範囲に対し、解像度６００
ｄｐｉで画像記録した際の画像記録率βは、
Ａ４［サイズ］×６００ｄｐｉ［解像度］＝１００％、となる。

記録再開温度算出部２４は、当該ジョブ実行中にジョブ情報管理部２１から通知された実際に画像記録された記録枚数と、この時の画像記録率と、から温度上昇した記録ヘッド１５の温度上昇率を算出する。

この温度上昇率は、例えば後述する第２の判定基準温度、又は第１の判定基準温度、以上となった記録ヘッド１５の温度値から、画像記録開始前に予め温度レジスタ２７に記憶した当該記録ヘッド１５の温度値を減じ、さらにジョブ情報管理部２１から通知された実際に画像記録された記録枚数を参照することで算出できる。

次に、ジョブ情報の全画像記録枚数から、実際画像記録した記録媒体の記録枚数を減じて残りの記録枚数を算出する。

さらに、残りの記録枚数と、残りの記録枚数に対する画像記録率と、温度上昇率と、から記録ヘッド１５における上昇分の温度を予測し、後述する第２の判定基準温度から予測した上昇分の温度、及び所定のマージン値を減じて、記録再開温度を算出する。

ここで、第２の判定基準温度とは、第２の冷却機構５の駆動開始を判定するための基準温度である。また、画像記録装置１１は、この第２の判定基準温度未満の温度を画質保証温度として設定している。

また、第１の判定基準温度とは、第１の冷却機構４の駆動開始を判定するための基準温度である。また、画像記録装置１１は、この第１の判定基準温度を通常の記録速度より記録速度を遅くした非通常記録への移行判定に用いている。

以下、記録再開温度の算出例について説明する。
ジョブ情報：Ａ４サイズ記録媒体の全面に対し、６００ｄｐｉで５００枚画
像記録（画像記録率：１００％）の時、とし、
第２の判定基準温度：４５［℃］、とし、
第１の判定基準温度：３７［℃］、とし、
温度マージン値：２［℃］、とし、
画像記録開始前の記録ヘッドJの温度α_Ａ：３３［℃］、とし、
温度上昇状況：上記ジョブ情報に基づいて４００枚目を画像記録完了時に、
記録ヘッドＪの温度が４５［℃］に上昇したと、仮定すると、
温度上昇率：Ｐ［℃／記録枚数］＝（４５［℃］−３３［℃］）／４００［記
録枚数］、より、
Ｐ＝０．０３［℃／記録枚数］、となり、
予測される記録ヘッドＪの記録再開後の上昇分温度α_B、とすると、
α_B＝０．０３［℃／記録枚数］×１００［記録枚数］、より、
α_B＝３［℃］、となる。
従って、設定される記録再開温度：α_ｃ、は、
α_ｃ＝４５［℃］−３［℃］−２［℃］、となり、
結果、記録再開温度：α_ｃは、４０［℃］、となる。
冷却動作実行判定部２８は、冷却機構駆動部２９に対し、第２の冷却機構５
で上記記録ヘッド１５を４０［℃］まで冷却するように指令することにより、
本ジョブの残りの記録媒体１００枚に対する画像記録を、第２の判定基準温
度：４５［℃］未満の温度で終了させることができる。

記録再開温度レジスタ２５は、記録再開温度算出部２４が算出した記録再開温度を記憶する。

モードレジスタ２６は、前述したモード設定部３の設定結果を記憶し、この設定結果を冷却動作実行判定部２８に通知する。

温度レジスタ２７は、第２の判定基準温度、第１の判定基準温度、及び記録再開温度を算出時の所定のマージン値を少なくとも記憶し、冷却動作実行判定部２８に通知する。

冷却動作実行判定部２８は、ジョブ情報管理部２１と、記録再開温度レジスタ２５と、温度検出部２と、モードレジスタ２６との通知情報に基づき、冷却機構駆動部２９の駆動を判定する。

冷却機構駆動部２９は、第１の冷却機構４、第２の冷却機構５、及び上下移動機構１２を駆動する。

図３には、第１の冷却機構の構成例、及び第２の冷却機構におけるヘッドメンテナンス機構の構成例が示されており、図３（ａ）が、ヘッドメンテナンス動作を行っていない場合の正面図、図３（ｂ）が、ヘッドメンテナンス動作を行っている場合の正面図である。

第１の冷却機構４における雰囲気吸引チャンバは、前述したように、記録ヘッド１５を配設するキャリッジ３３上方に配設され、排気ダクト４ａを介して記録ヘッド１５の周辺の雰囲気を画像記録装置１１の外部に排気する。

第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構は、画像記録装置１１が画像記録スタンバイ状態において、図３（ａ）に示されるように、キャリッジ３３のＸ軸方向に略等間隔に配設された記録ヘッド１５（同図では、記録ヘッド１５を、左から順に４つ配設）の隙間に前述した搬送機構１３に載置されて収納されている。

このヘッドメンテナンス機構は、略等間隔に配設された記録ヘッド１５と少なくとも同数の吸引ノズル３１、及びインクパン３２を有し、これらインクパン３２は吸引ノズル３１をそれぞれ載置している。

このヘッドメンテナンス機構は、当該ヘッドメンテナンス機構を所定の距離に左右移動させる左右移動機構７を有し、この左右移動機構７に各インクパン３２を支持している。

なお、左右移動機構７の所定の距離とは、吸引ノズル３１が、図３（ａ）に示されるヘッドメンテナンス機構の収納位置から、図３（ｂ）に示される記録ヘッド１５に当接するまでのＸ軸方向の移動距離である。

また、このヘッドメンテナンス機構には、吸引ノズル３１に対し所定の負圧を発生させるための前述した不図示の負圧生成部６が接続される。

次に、第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構の動作について説明する。

前述した冷却機構駆動部２９は、画像記録装置１１が画像記録スタンバイ状態（図３（ａ）の状態）より、上下移動機構１２を駆動制御して、ヘッドメンテナンス機構を載置する搬送機構１３を所定の距離だけＺ軸方向に下降させる。

次に、冷却機構駆動部２９は、左右移動機構７を駆動制御して、ヘッドメンテナンス機構の吸引ノズル３１が記録ヘッド１５と対向する位置へＸ軸方向に水平移動させる。

次に、冷却機構駆動部２９は、上下移動機構１２を駆動制御して、ヘッドメンテナンス機構を載置する搬送機構１３を所定の距離（吸引ノズル３１が記録ヘッド１５に当接する距離）だけＺ軸方向に上昇させて停止させる。

さらに、冷却機構駆動部２９は、前述したヘッドメンテナンス機構の負圧生成部６を駆動制御して、冷却対象となった記録ヘッド１５に当接する吸引ノズル３１に対し所定の負圧を発生させる。

これと共に制御部８は、記録ヘッド駆動部１４を駆動制御して、冷却対象となった記録ヘッド１５に対し所定色のインクを冷却用として所定量吐出させる。

図４乃至図７を参照して画像記録装置と本発明に係わる画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法について説明する。

図４は、本実施形態に係る画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却動作及び記録動作を示すフローチャート（メインルーチン）である。

制御部８は、ステップ１において、冷却モードが設定されているか否かを判定する。

ステップ１の判定の結果、冷却モードが設定されていた場合、制御部８は、ステップ２へ処理を移行する。

また、ステップ１の判定の結果、冷却モードが設定されていなかった場合、制御部８は、本メインルーチンでの処理を行わずに本メインルーチンの終了処理（ＥＮＤ）へ処理を移行して、その後の冷却モード設定にそなえる。

制御部８は、ステップ２において、記録再開フラグ１，２を共にＯＦＦしステップ３へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ３において、記録ヘッド１５のいずれかが第２の判定基準温度以上か否かを判定する。

ステップ３の判定の結果、記録ヘッド１５のいずれかが第２の判定基準温度以上と判定された場合、制御部８は、ステップ４へ処理を移行する。

また、ステップ３の判定の結果、記録ヘッド１５のいずれかが第２の判定基準温度以上と判定されなかった場合、制御部８は、ステップ５へ処理を移行して記録再開フラグ２をＯＦＦしてからステップ１１へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ４において、記録処理中フラグがＯＮしているか否かを判定する。

この記録処理中フラグは、本メインルーチン内でＯＮ／ＯＦＦされるフラグではない。

この記録処理中フラグは、制御部８がジョブ情報に基づいて記録を開始した時点からＯＮ／ＯＦＦするフラグで、記録媒体１枚毎の記録に対し記録中にＯＮ、記録媒体１枚の記録が完了した時点でＯＦＦされるフラグである。

ステップ４の判定の結果、記録処理中フラグがＯＮしていた場合、制御部８は、この記録処理中フラグがＯＦＦ、即ち記録途中の記録媒体１枚に対する記録が完了するまで、このステップ４でループ処理させる。

また、ステップ４の判定の結果、記録処理中フラグがＯＦＦしていた場合、制御部８は、ステップ６へ処理を移行して画像記録を停止させてからステップ７へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ７において、記録再開フラグ２をＯＮしてからステップ８へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ８において、第１の冷却機構４の駆動制御におけるＳＢＮ１サブルーチン処理を行わせ、このＳＢＮ１サブルーチン処理の終了後にステップ９へ処理を移行する。

このＳＢＮ１サブルーチン処理については、図５を参照しながら後述する。

制御部８は、ステップ９において、記録再開温度の設定におけるＳＢＮ３サブルーチン処理を行わせ、このＳＢＮ３サブルーチン処理の終了後にステップ１０へ処理を移行する。

このＳＢＮ３サブルーチン処理については、図７を参照しながら後述する。

制御部８は、ステップ１０において、第２の冷却機構５の駆動制御におけるＳＢＮ２サブルーチン処理を行わせ、このＳＢＮ２サブルーチン処理の終了後にステップ１１へ処理を移行する。

このＳＢＮ２サブルーチン処理については、図６を参照しながら後述する。

制御部８は、ステップ１１において、記録再開フラグ２がＯＮしているか否かを判定する。

ステップ１１の判定の結果、記録再開フラグ２がＯＮしていた場合、制御部８は、ステップ２２へ処理を移行する。

また、ステップ１１の判定の結果、記録再開フラグ２がＯＮしていないと判定された場合、制御部８は、ステップ１２へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ１２において、記録ヘッド１５のいずれかが第１の判定基準温度以上か否かを判定する。

ステップ１２の判定の結果、第１の判定基準温度以上と判定された場合、制御部８は、ステップ１３へ処理を移行する。

また、ステップ１２の判定の結果、第１の判定基準温度以上と判定されなかった場合、制御部８は、ステップ１５へ処理を移行して記録再開フラグ１をＯＦＦしてからステップ２２へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ１３において、記録再開フラグ１がＯＮしているか否かを判定する。

ステップ１３の判定の結果、記録再開フラグ１がＯＮしていた場合、制御部８は、ステップ２０へ処理を移行する。

また、ステップ１３の判定の結果、記録再開フラグ１がＯＮしていないと判定された場合、制御部８は、ステップ１４へ処理を移行して記録再開フラグ１をＯＮしてからステップ１６へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ１６において、記録再開温度の設定におけるＳＢＮ３サブルーチン処理を行わせ、このＳＢＮ３サブルーチン処理の終了後にステップ１７へ処理を移行する。

このＳＢＮ３サブルーチン処理については、図７を参照しながら後述する。

制御部８は、ステップ１７において、第１の冷却機構４の駆動制御におけるＳＢＮ１サブルーチン処理を行わせ、このＳＢＮ１サブルーチン処理の終了後にステップ１８へ処理を移行する。

このＳＢＮ１サブルーチン処理については、図５を参照しながら後述する。

制御部８は、ステップ１８において、記録ヘッド駆動部１４に対し非通常記録指令を発令してからステップ１９へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ１９において、非通常記録における画像記録を開始してからステップ２０へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ２０において、前述した画像記録に関するジョブが終了したか否かを判定する。

ステップ２０の判定の結果、画像記録に関するジョブが終了したと判定された場合、制御部８は、ステップ２１に処理を移行して第１の冷却機構４をＯＦＦしてから終了処理（ＥＮＤ）へ処理を移行する。

また、ステップ２０の判定の結果、画像記録に関するジョブが終了してないと判定された場合、制御部８は、ステップ２２へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ２２において、記録再開フラグ１，２が共にＯＦＦか否かを判定する。

ステップ２２の判定の結果、記録再開フラグ１，２が共にＯＦＦと判定された場合、制御部８は、ステップ２３へ処理を移行して記録ヘッド駆動部１４に対し通常記録指令を発令してからステップ２４へ処理を移行する。

また、ステップ２２の判定の結果、記録再開フラグ１，２が共にＯＦＦしていないと判定された場合、制御部８は、ステップ３へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ２４において、第１の冷却機構４をＯＦＦしてからステップ２５へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ２５において、記録ヘッド駆動部１４に対し通常の画像記録を開始させてからステップ２６へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ２６において、前述した画像記録に関するジョブが終了したか否かを判定する。

ステップ２６の判定の結果、画像記録に関するジョブが終了したと判定された場合、制御部８は、終了処理（ＥＮＤ）へ処理を移行する。

また、ステップ２６の判定の結果、画像記録に関するジョブが終了してないと判定された場合、制御部８は、ステップ３へ処理を移行する。

図５は、第１の冷却機構における記録ヘッドの冷却動作を示すフローチャート（サブルーチン）である。

制御部８は、ステップ３１において、第１の冷却機構４の動作を開始してからステップ３２へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ３２において、記録再開フラグ２がＯＮか否かを判定する。

ステップ３２の判定の結果、記録再開フラグ２がＯＮと判定された場合、制御部８は、本サブルーチンの終了（ＲＥＴ）へ処理を移行する。

また、ステップ３２の判定の結果、記録再開フラグ２がＯＮしていないと判定された場合、制御部８は、ステップ３３へ処理を移行する。

制御部８は、ステップ３３において、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になったか否かを判定する。

ステップ３３の判定の結果、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になったと判定された場合、制御部８は、本サブルーチンの終了（ＲＥＴ）へ処理を移行する。

また、ステップ３３の判定の結果、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になっていないと判定された場合、制御部８は、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になるまで、このステップ３３でループ処理させる。

図６は、第２の冷却機構における記録ヘッドの冷却動作を示すフローチャート（サブルーチン）である。

制御部８は、ステップ４１において、上下移動機構１２を駆動制御して搬送機構１３上に載置された第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構を所定位置まで下降させてからステップ４２の処理へ移行する。

制御部８は、ステップ４２において、左右移動機構７の駆動制御によりヘッドメンテナンス機構の吸引ノズルを記録ヘッド１５のノズル面に対向する位置まで水平移動させてからステップ４３の処理へ移行する。

制御部８は、ステップ４３において、上下移動機構１２を駆動制御して搬送機構１３上に載置された第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構の吸引ノズルが、記録ヘッド１５のノズル面に当接する位置まで移動させてからステップ４４の処理へ移行する。

制御部８は、ステップ４４において、温度上昇した当該記録ヘッド１５のみインク吐出させ、この吐出インクを吸引ノズル３１で吸引することにより、当該記録ヘッド１５を冷却しステップ４５へ処理を移行させる。

制御部８は、ステップ４５において、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になったか否かを判定する。

ステップ４５の判定の結果、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になったと判定された場合、制御部８は、ステップ４６へ処理を移行させ上下移動機構１２を駆動制御して搬送機構１３上に載置された第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構を所定の位置まで下降させてからステップ４７の処理へ移行する。

また、ステップ４５の判定の結果、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になっていないと判定された場合、制御部８は、全ての記録ヘッド１５の温度が記録再開温度以下になるまで、このステップ４５でループ処理させる。

制御部８は、ステップ４７において、左右移動機構７の駆動制御によりヘッドメンテナンス機構の吸引ノズル３１を記録ヘッド１５のノズル面に対向しない所定位置まで水平移動させてからステップ４８の処理へ移行する。

制御部８は、ステップ４８において、上下移動機構１２を駆動制御して搬送機構１３上に載置された第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構を記録位置まで上昇させてから本サブルーチンの終了（ＲＥＴ）へ処理を移行する。

図７は、画像記録動作に係わる記録再開温度の設定を示すフローチャート（サブルーチン）である。

制御部８は、ステップ５１において、前述した画像記録に関するジョブ情報に基づいて、実際画像記録した記録媒体の枚数と、その時の前述した画像記録率と、から記録ヘッド１５の温度上昇率を算出させてステップ５２の処理へ移行する。

制御部８は、ステップ５２において、前述した画像記録に関するジョブ情報に基づいて、残りの記録枚数と、その時の前述した画像記録率と、ステップ５１で算出された温度上昇率と、から前述した第２の判定基準温度以上、又は第１の判定基準温度以上と判定された当該記録ヘッド１５の温度上昇分を予測させてステップ５３の処理へ移行する。

制御部８は、ステップ５３において、前述した第２の判定基準温度からステップ５２で予測した温度上昇分と、前述したマージン値と、を減じた温度値を記録再開温度に設定してから本サブルーチンの終了（ＲＥＴ）へ処理を移行する。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、制御部８は、１つ以上の記録ヘッド１５が第２の判定基準温度以上に温度上昇した場合、画像記録装置１１の画像記録を停止してから、第１の冷却機構４で当該記録ヘッド１５の周辺の冷却を行う。

この時、制御部８は、第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構の吸引ノズル３１を記録ヘッド１５のノズルに当接させた状態で、当該記録ヘッド１５から所定量のインクを吐出させると共に、吸引ノズル３１により吐出されたインクを吸引させることにより、温度上昇した当該記録ヘッド１５を急速に冷却することができるので当該記録ヘッド１５の余熱による破損を抑止できる。

本発明の第１の実施形態によれば、制御部８は、１つ以上の記録ヘッド１５が第２の判定基準温度以上に温度上昇した場合、画像記録装置１１の画像記録を停止してから、温度上昇した当該記録ヘッド１５のインク色におけるインクのみを吐出させながら第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構で温度上昇した当該記録ヘッド１５のみを冷却させるのでインクの無駄な消費を抑止できる。

本発明の第１の実施形態によれば、制御部８は、１つ以上の記録ヘッド１５が第２の判定基準温度以上に温度上昇、又は第１の判定基準温度以上に温度上昇した場合、第２の判定基準温度未満の温度に記録再開温度を設定し、その設定された記録再開温度に基づいて、記録ヘッド１５の記録速度の設定を変更してから画像記録を行わせるので記録ヘッド１５に負荷をかけ過ぎずに画像記録装置１１の連続記録時間の延長を実現できる。

本発明の第１の実施形態によれば、制御部８は、記録再開温度の設定において、１つ以上の記録ヘッド１５が第２の判定基準温度以上に温度上昇、又は第１の判定基準温度以上に温度上昇した際の当該記録ヘッド１５の画像記録率を、画像記録に関するジョブ情報に基づき算出し、この算出した画像記録率に基づき記録再開後の上昇分温度を予測して設定するので、画像記録再開後に記録ヘッド１５が再び第２の判定基準温度以上に温度上昇することを抑止できる。

次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図８は、画像記録装置と本発明の第２の実施形態に係わる画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構との関係を示す概念的なブロック構成を示す図である。

なお、本発明の第２の実施形態においては、前述した第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本発明の第２の実施形態は、前述した第１の実施形態に対し、インク回収部９を備えている点が異なる。

このインク回収部９は、前述した画像記録装置１１のインク供給系１６に対し、蓄えたインクを供給するように設けられ、例えばインクを蓄えるインクタンク９ａと、インクタンク９ａ内のインク液面を検出するためのインク液面センサ９ｂ−１，９ｂ−２と、と、蓄えたインクの不純物（ゴミ、異物等）を除去するためのフィルタ９ｃと、供給ポンプ９ｄと、供給弁９ｅを少なくとも備える。

これにより、制御部８は、第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構が記録ヘッド１５の冷却に使用した当該インクを、インクパン３２から供給弁９ｅの開放によりインク回収部９におけるインクタンク９ａのインク液面センサ９ｂ−１の位置（液面）まで蓄えてフィルタ９ｃで不純物を除去してから、供給ポンプ９ｄでインク供給系１６へ供給する。

なお、このインク回収部９は、画像記録装置１１が前述した例えばＫ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），及びＹ（イエロ）の各色インクを蓄えるインク供給系１６−１，１６−２，１６−３，及び１６−４を備える場合、各インク供給系１６−１，１６−２，１６−３，及び１６−４に対応するインク回収部９−１，９−２，９−３，及び９−４を備えて、これらからインク供給系１６−１，１６−２，１６−３，及び１６−４へそれぞれ各色インクを供給する。

インク液面センサ９ｂは、インクタンク９ａ内に蓄えられたインクが所定のインク液面以下になった場合、制御部８に通知する。

インク液面センサ９ｂより通知を受けた制御部８は、供給ポンプ９ｄの駆動を停止してインク供給系１６へのインク供給を停止する。

このインク液面センサ９ｂには、例えばフロート方式、静電容量タイプのセンサ等を用いる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、前述した第１の実施形態の効果に加え、制御部８は、第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構が、記録ヘッド１５の冷却に使用した当該インクをインク回収部９のインクタンク９ａに所定の量蓄えてフィルタ９ｃで不純物を除去してから、供給ポンプ９ｄでインク供給系１６へ供給させるのでインクの無駄をなくすことができる。

本発明の第１，２の実施形態における記録ヘッド冷却機構の冷却方法では、制御部８が、第１の冷却機構４を１つ以上の記録ヘッド１５が第２の判定基準温度以上に温度上昇、又は第１の判定基準温度以上に温度上昇した際に駆動制御したが、これに限らず、第１の冷却機構４は、画像記録装置１１の起動中において常時駆動させても良い。

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、開示される要旨を逸脱しない範囲で、適宜、構成要素について変形及び組み合わせることができる。

例えば第２の冷却機構５におけるヘッドメンテナンス機構の上下移動は、搬送機構１３に載置させて上下移動させる構成としたが、これに限らず、ヘッドメンテナンス機構に上下移動機構を設けても良い。

また、各構成要素の中から所望に応じて、幾つかの構成要素を削除して実施することもできる。

画像記録装置と本発明の第１の実施形態に係わる画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構との関係を示す概念的なブロック図である。 図１に示す制御部の内部構成を示すブロック構成図である。 第１の冷却機構の構成例及び第２の冷却機構におけるヘッドメンテナンス機構の構成例が示されており、図３（ａ）が、ヘッドメンテナンス動作を行っていない場合の正面図、図３（ｂ）が、ヘッドメンテナンス動作を行っている場合の正面図である。 本実施形態に係わる画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却動作及び記録動作を示すフローチャート（メインルーチン）である。 第１の冷却機構における記録ヘッドの冷却動作を示すフローチャート（サブルーチン）である。 第２の冷却機構における記録ヘッドの冷却動作を示すフローチャート（サブルーチン）である。 画像記録動作に係わる記録再開温度の設定を示すフローチャート（サブルーチン）である。 画像記録装置と本発明の第２の実施形態に係わる画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構との関係を示す概念的なブロック構成を示す図である。 インク回収部の構成例を示す図である。

符号の説明

１…記録ヘッド冷却機構、２…温度検出部、３…モード設定部、４…第１の冷却機構、４ａ…排気ダクト、５…第２の冷却機構、
６…負圧生成部、７…左右移動機構、８…制御部、９…インク回収部、
９ａ…インクタンク、９ｂ−１，９ｂ−２…インク液面センサ、９ｃ…フィルタ、
９ｄ…供給ポンプ、９ｅ…供給弁、１１…画像記録装置、１２…上下移動機構、
１２ａ…当接アーム、１３…搬送機構、１４…記録ヘッド駆動部、
１５…記録ヘッド、１６…インク供給系、１７…上位機器、
２１…ジョブ情報管理部、２２…記録枚数レジスタ、２３…画像記録率算出部、２４…記録再開温度算出部、２５…記録再開温度レジスタ、
２６…モードレジスタ、２７…温度レジスタ、２８…冷却動作実行判定部、
２９…冷却機構駆動部、３１…吸引ノズル、３２…インクパン、
３３…キャリッジ。

Claims (18)

1. 記録媒体を載置搬送する搬送機構と、前記搬送機構を上下移動する上下移動機構と、前記搬送機構の搬送面に対向して設けられた少なくとも１つの記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給系と、を有し、ユーザ指定のジョブ情報に基づき前記記録媒体に前記記録ヘッドより前記インクを吐出して画像記録を行う画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構であって、
   少なくとも１つの前記記録ヘッドを冷却する第１の冷却機構と、
   少なくとも１つの前記記録ヘッドを冷却する第２の冷却機構と、
   前記記録ヘッドの温度を検出する少なくとも１つの温度検出部と、
   前記ユーザに少なくとも冷却モードを設定させるモード設定部と、
   前記第１の冷却機構及び前記第２の冷却機構を少なくとも駆動制御する制御部と、
   を少なくとも備え、
   前記制御部は、前記ジョブ情報と前記温度検出部の検出温度とに基づき、記録再開温度を算出して前記記録ヘッドの冷却を行うことを特徴とする画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
2. 前記第２の冷却機構は、前記記録ヘッドから吐出された前記インクを吸引して当該記録ヘッドを冷却するためのヘッドメンテナンス機構を有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
3. 前記第２の冷却機構の前記ヘッドメンテナンス機構は、負圧生成部と、左右移動機構と、を少なくとも有することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
4. 前記第２の冷却機構は、前記画像記録装置が前記インクのインク色毎に前記記録ヘッドを複数有する場合において、前記温度検出部が所定の温度以上と判定した当該記録ヘッドのみを冷却することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構における冷却方法。
5. 前記第１の冷却機構は、前記記録ヘッドを配設するキャリッジに設けられた少なくとも１つのファンを有する雰囲気吸引チャンバを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
6. 前記雰囲気吸引チャンバは、前記キャリッジに配設された前記記録ヘッドの上方において、前記記録ヘッド周辺の雰囲気を少なくとも前記画像記録装置の外部に排気するための排気ダクトを有することを特徴とする請求項５に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
7. 前記記録ヘッド冷却機構は、前記画像記録装置の前記インク供給系に回収した前記インクを供給するためのインク回収部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
8. 前記インク回収部は、前記インク内の不純物を除去するためのフィルタを有することを特徴とする請求項７に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
9. 前記インク回収部が回収した前記インクは、前記画像記録装置の画像記録時に再利用されることを特徴とする請求項７、又は８に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構。
10. 記録媒体を載置搬送する搬送機構と、前記搬送機構を上下移動する上下移動機構と、前記搬送機構の搬送面に対向して設けられた少なくとも１つの記録ヘッドと、前記記録ヘッドにインクを供給するインク供給系と、を有し、ユーザ指定のジョブ情報に基づき前記記録媒体に前記記録ヘッドより前記インクを吐出して画像記録を行う画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法であって、
    ユーザに前記記録ヘッド冷却機構使用における冷却モードの有効、又は無効を選択させ、
    前記冷却モードの有効が選択された場合、前記記録ヘッドの温度が第２の判定基準温度以上か判定し、
    前記記録ヘッドが前記第２の判定基準温度以上だった場合、画像記録を停止し、第１の冷却機構を駆動させると共に記録再開温度を算出してから第２の冷却機構を駆動させ、
    前記記録ヘッドが前記第２の判定基準温度以上でなかった場合、第１の判定基準温度以上か判定し、
    前記記録ヘッドが前記第１の判定基準温度以上だった場合、非通常記録で画像記録を行うと共に前記記録再開温度を算出してから前記第１の冷却機構を駆動させ、
    前記記録再開温度が前記第１の判定基準温度以上だった場合、前記非通常記録で画像記録を行うと共に前記ジョブ終了を判定し、
    前記記録再開温度が前記第１の判定基準温度以上でなかった場合、通常記録で画像記録を行うと共に前記ジョブ終了を判定し、
    前記ジョブが終了と判定された場合、前記冷却モードの処理を終了することを特徴とする画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
11. 前記ジョブが終了する前に、前記冷却モードが無効から有効に変更された場合は、前記冷却モードが動作を開始することを特徴とする請求項１０に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
12. 前記記録ヘッドが前記第２の判定基準温度以上と判定された場合、画像記録を停止させ前記記録再開温度を算出してから前記第１の冷却機構を駆動させずに前記第２の冷却機構のみ駆動させることを特徴とする請求項１０に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
13. 画像記録装置の起動中は、前記第１の冷却機構を常時駆動させることを特徴とする請求項１０に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
14. 前記第１の判定基準温度をα１、
    前記第２の判定基準温度をα２、
    とすると、
    前記第１の判定基準温度と、前記第２の判定基準温度とは、α１＜α２の関係を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
15. 前記非通常記録の速度をＶ１、
    前記通常記録の速度をＶ２、とすると、
    前記通常処理速度と、前記非通常処理速度とは、
    Ｖ１＜Ｖ２の関係を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
16. 前記記録再開温度は、当該記録再開温度の算出時点に前記ジョブ情報に基づいて実際画像記録した前記記録媒体の記録枚数と、前記画像記録時の画像記録率と、から前記記録ヘッドの温度上昇率を算出し、前記ジョブ情報の全画像記録枚数から、前記実際画像記録した前記記録媒体の記録枚数を減じた残りの記録枚数を算出し、前記残りの記録枚数と、前記残りの記録枚数に対する前記画像記録率と、前記温度上昇率と、から前記記録ヘッドにおける上昇分の温度を予測し、
    前記第２の判定基準温度から前記上昇分の温度、及び所定のマージン値を減じて算出することを特徴とする請求項１０に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
17. 前記画像記録率は、前記記録媒体上に画像記録可能な画像記録範囲に対し、実際に前記記録媒体上に画像記録した前記画像記録範囲、及び前記実際に記録媒体上に画像記録した当該画像記録範囲の解像度から算出することを特徴とする請求項１６に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。
18. 前記記録再開温度は、前記第２の判定基準温度未満にセットされることを特徴とする請求項１０に記載の画像記録装置が備える記録ヘッド冷却機構の冷却方法。

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