JP2016068265A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置における記録ヘッドの吐出回復動作制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット記録装置において、記録ヘッドがデキャップ状態に放置された場合においても、正常な吐出動作が維持できるようにする。
【解決手段】
インクを吐出する吐出口を有し、被記録媒体に対してインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口をキャッピングするキャップ手段と、前記キャップ手段のデキャップ状態を検知する検知手段と、記録ヘッドの吐出回復動作を行う吐出回復手段の制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、デキャップ時間（Ｓ１０１、ＹＥＳ；Ｓ１０３）と温・湿度取得手段が取得した温・湿度（Ｓ１０４）に応じて、吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件を決定する（Ｓ１０５）吐出回復動作条件決定手段を備え、吐出回復手段の制御手段が前記吐出回復動作条件決定手段が決定した吐出回復動作条件に従って、吐出回復手段を制御する（Ｓ１０６）。
【選択図】 図９

Description

本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置における記録ヘッドの吐出回復動作制御方法に関する。

インクジェット記録装置では、安定した吐出動作を維持するため、記録ヘッドに対し周期的に或いは必要に応じてメンテナンス処理を行うのが一般的である。メンテナンス処理には、ノズルから強制的にインクを吸引する吸引回復処理、記録とは無関係な吐出を行う予備吐出、ノズルの吐出口面を払拭するワイピング、不使用時の記録ヘッドからインクが蒸発するのを防ぐキャッピング等がある。

通常、記録動作が終了した記録装置では、記録ヘッドの吐出口をキャッピングしてから待機状態に入り、不使用時にはキャッピングした状態で電源オフとなる。しかし、停電時や誤って電源コードが引き抜かれた場合などにおいては、キャッピングを行うことなく（ここでは、この状態をデキャップと呼ぶ）動作が中断されるので、その後電源が復活するまでの間、記録ヘッドからインクが蒸発するのを防ぐことが出来ない。
この場合、正常な吐出動作を維持するためには、次の電源ＯＮ時において、動作中断から電源ＯＮまでのデキャップ時間に応じて、吸引するインクの量や吐出回数を増やすなど、キャッピングが行われていた状態とは異なるメンテナンス処理を施すことが知られている（特許文献１参照）。

即ち、特許文献１には、デキャップ状態による放置後でも安定したインク吐出ができ、インクの無駄な消費をなくすことを目的に、デキャップ状態検知手段が検知したデキャップ放置時間に応じて、電源ＯＮ時に吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件を制御するインクジェット記録装置が記載されている。

ところで、記録ヘッドがデキャップ状態で放置されると、記録ヘッドからインクが蒸発するため、ノズル内のインクの粘度が上昇する虞がある。インクの粘度が上昇すると、記録ヘッドの吐出不良やノズル詰まりが発生することがある。このため、デキャップ状態での記録ヘッドの周囲の環境は、その後のメンテナンス条件を決定する上で重要である。
しかし、特許文献１では、デキャップ状態での放置環境（温・湿度）に対する対応について言及されていない。つまり、特許文献１には、デキャップ状態での放置時間に応じて吸引するインクの量や吐出回数を増やすなど、記録ヘッドの吐出回復のためのメンテナンス条件を制御する方法が記載されているが、その吐出回復手段が行なう吐出回復動作制御において、放置環境は考慮されていない。そのため、デキャップ状態による放置後に常に正常なインク吐出動作ができるとは限らない。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、記録ヘッドの放置時間に放置環境における温・湿度を加味した適切なメンテナンス条件を容易に決定できるようにして、記録ヘッドがデキャップ状態に放置された場合においても、正常な吐出動作が維持できるようにすることである。

本発明は、インクを吐出する吐出口を有し、被記録媒体に対してインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口をキャッピングするキャップ手段と、前記キャップ手段のデキャップ状態を検知する検知手段と、記録ヘッドの吐出回復動作を行う吐出回復手段の制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、
キャップ手段がデキャップ状態にあるデキャップ時間を算出するための時刻を検知するタイマ手段と、
前記デキャップ状態における記録ヘッドの周囲の温・湿度を取得するための温・湿度取得手段と、
前記デキャップ時間と温・湿度取得手段で取得した前記温・湿度に応じて、吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件を決定する吐出回復動作条件決定手段とを備え、
前記制御手段が前記吐出回復動作条件決定手段が決定した吐出回復動作条件に従って、吐出回復手段を制御することを特徴とするインクジェット記録装置である。

本発明によれば、記録ヘッドの放置時間と放置環境に従った適切なメンテナンス条件を選択することで、記録ヘッドがデキャップ状態に放置された場合においても、正常な吐出動作を維持することができる。

本発明の１実施形態に係るインクジェット記録装置を前方側から見た斜視図である。 図１に示すインクジェット記録装置の機構部の全体構成を概略的に示す図である。 図２に示すインクジェット記録装置の平面図である。 維持回復機構を一部展開した状態で示す模式図である。 モータの回転速度毎の回転時間の推移（横軸）と吸引用キャップ内の圧力（縦軸）の関係を示したグラフである。 インクジェット記録装置の制御部を概略的に示すブロック図である。 デキャップ状態を検知する検知手段とデキャップ状態での放置時間算出方法について説明する図である。 吐出回復動作条件Ａ〜Ｉに対応するインク吸引圧とインク吸引時間について示した図である。 デキャップ放置時間（又はデキャップ時間）を所定の時間幅毎に作成した吐出回復動作テーブルを示した図である。 電源ＯＮから装置復帰までの処理手順を示すフロー図である。 デキャップ放置後の吐出回復動作実施の際のユーザへのメッセージ表示の一例を示す図である。

次に、本発明をその実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係るインクジェット記録装置を前方側から見た斜視図である。
インクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された被記録媒体、例えば用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。

装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の右側）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、その上面よりも低いインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４が備えられている。カートリッジ装填部４の上面は、操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５（「／」は、ここでは「及び」を意味する）が配置されている。
カートリッジ装填部４には、色の異なる記録液（ここでは、インク）、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクをそれぞれ収容した複数のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という）が、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填されている。インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは、ここでは、縦置き状態で横方向に並べて装填する構成である。

カートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６が開閉可能に設けられている。
前カバー６は、前カバー６を閉じた状態で、カートリッジ装填部４内に装填されている複数のインクカートリッジ１０を外部から視認できる透明又は半透明の部材で形成されている。なお、インクカートリッジ１０を外部から視認できる限り、一部のみが透明又は半透明の部材で形成されていてもよい。

操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０の装着位置（配置位置）に対応する位置に、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示する、各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ（色を区別しないときは「残量表示部１１」という）が配置されている。
また、操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置されている。

図２は、図１に示すインクジェット記録装置の機構部の全体構成を概略的に示す図である。また、図３は、図２に示すインクジェット記録装置の平面図である。
キャリッジ３３は、フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２により、主走査方向に摺動自在に保持されている。キャリッジ３３は、主走査モータによって、図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動されて走査を行う。

キャリッジ３３には、前述のようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４が装着されている。記録ヘッド３４には、複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面が主走査方向と交叉する方向に配列され、記録ヘッド３４は、インク吐出方向を下方に向けて装着されている。
記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、例えば以下のものが使用可能である。圧電素子などの圧電アクチュエータ。発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ。温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ。静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出する圧力を発生する圧力発生手段として備えたもの。

記録ヘッド３４にはドライバＩＣが搭載されており、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続されている。
キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５が搭載されている。この各色のサブタンク３５には、各色のインク供給チューブ３６を介して、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０（１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ）から各色のインクが補充供給される。
なお、カートリッジ装填部４には、インクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット２４が設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中で、係止部材２５によりフレーム２１を構成する後板２１Ｃに保持されている。

装置本体１には、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部が設けられている。給紙部には、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３、及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４が備えられている。分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
装置本体１には、給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とが備えられている。
装置本体１には、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段（ここでは搬送ベルト５１）が備えられている。

搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成され、周回移動しながら帯電ローラ５６によって帯電（電荷付与）される。搬送ベルト５１は、１層構造のベルト又は複層（２層以上の）構造のベルトであってもよい。
１層構造の搬送ベルト５１の場合は、用紙４２や帯電ローラ５６に接触するので、層全体を絶縁材料で形成する。また、複層構造の搬送ベルト５１の場合は、用紙４２や帯電ローラ５６に接触する側は絶縁層で形成し、用紙４２や帯電ローラ５６と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。

１層構造の搬送ベルト５１を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト５１の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＥＴＦＥ（熱可塑性フッ素）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は１０^１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０^１５Ωｃｍとなるように形成する。

複層構造の搬送ベルト５１の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が１０^５〜１０^７Ωｃｍとなるように形成することが好ましい。
帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。
帯電ローラ５６は、体積抵抗率が１０^６〜１０^９Ω／□の導電性部材で形成されている。帯電ローラ５６には、ＡＣバイアス供給部（高圧電源）３１５（図６）から例えば２ｋＶの正負極のＡＣバイアス（高電圧）が印加される。

ＡＣバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７が配置されている。
ガイド部材５７は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５２とテンションローラ５３）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出して配置されており、それにより搬送ベルト５１の高精度な平面性が維持されている。

搬送ローラ５２は、副走査モータによって駆動ベルトを介して回転駆動され、それによって、搬送ベルト５１はベルト搬送方向に周回移動する。
記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とが備えられている。排紙トレイ３は排紙ローラ６２の下方に備えられている。
ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ３までの高さは、排紙トレイ３に排紙をストックできる量を多くするためにある程度高くしている。

装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。両面ユニット７１は、搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで、反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２となっている。
さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１が配置されている。

維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャッピングするための各キャップ手段（以下「キャップ」という。）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける、空吐出受け８４などが備えられている。
ここでは、キャップ８２ａを吸引用及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。
なお、ここでは、キャッピングによる回復動作を吸引回復といい、吸引回復とワイピングなどの維持動作を総称して維持回復という。

維持回復機構８１による維持回復動作で生じるインクの廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナで除去されたインク、空吐出受け８４に空吐出されたインクは、廃液タンク１００に排出されて収容される。
キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、図３に示すように、空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８が配置されている。また、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口８９などが備えられている。なお、空吐出は、記録中などに増粘したインクを排出するために、記録に寄与しない液滴を吐出させることを云う。

図４は、維持回復機構８１を一部展開した状態で示す模式図である。また、図５は、モータ２２１の回転速度毎の、回転時間の推移（横軸）と吸引用キャップ８２ａ内の圧力（縦軸）の関係を示したグラフである。
維持回復機構８１には、吸引用及び保湿用キャップ８２ａと保湿用キャップ８２ｂを保持する保持機構を含むキャップホルダ２０１Ａと、保湿用キャップ８２ｃと保湿用キャップ８２ｄを保持する保持機構を含むキャップホルダ２０１Ｂと、記録ヘッド３４のノズル面を清浄化する（拭き取る）ための弾性体からなるブレードであるワイパーブレード８３を保持するブレードホルダ２０３と、空吐出動作（予備吐出動作）を行うための空吐出受け８４が配置されている。

ここで、印字領域に最も近い側の吸引用及び保湿用キャップ８２ａには、可撓性チューブ２１０を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）２１１が接続されている。
以上の構成において、記録ヘッド３４の維持回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド３４をキャップ８２ａでキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。
なお、この吸引用及び保湿用キャップ８２ａには、内部に保湿部材を設けて保湿をする。これにより維持回復動作回数を低減でき、インクの無駄な消費や回復動作に伴う印刷待機時間を短縮することができる。

キャップホルダ２０１Ａ、２０１Ｂの下方にはフレーム２１２に回転自在に支持されたカム軸２１３が配置されている。カム軸２１３には、キャップホルダ２０１Ａ、２０１Ｂを昇降させるためのキャップカム２１４Ａ、２１４Ｂと、ブレードホルダ２０３を昇降させるためのワイパーカム２１５がそれぞれ設けられている。
チュービングポンプ２１１及びカム軸２１３はモータ２２１で回転駆動される。即ち、この回転駆動のため、モータ軸２２１ａに設けたモータギヤ２２２と、チュービングポンプ２１１のポンプ軸２１１ａに設けたポンプギヤ２２３とが噛み合っている。ポンプギヤ２２３と一体の中間ギヤ２２４と、中間ギヤ２３５を介して一方向クラッチ２３７付きの中間ギヤ２３６が噛み合っている。中間ギヤ２３６と同軸の中間ギヤ２２８に中間ギヤ２２９を介してカム軸２１３に固定したカムギヤ２３０が噛み合っている。

維持回復機構８１においては、モータ２２１が正転することによってモータギヤ２２２、ポンプギヤ２２３、中間ギヤ２２４、中間ギヤ２３５、２３６までが回転する。また、チュービングポンプ２１１の軸２１１ａが回転することで、チュービングポンプ２１１が作動して吸引用及び保湿用キャップ８２ａ内を吸引する（この動作を「キャップ内吸引」又は「ヘッド吸引」という）。この場合、ギヤ２２８以降のその他のギヤは一方向クラッチ２３７によって回転が遮断されるので回転（作動）しない。

一方、モータ２２１が逆転すると、一方向クラッチ２３７が連結される。それによってモータ２２１の回転が、モータギヤ２２２、中間ギヤ２２４、ポンプギヤ２２３、中間ギヤ２３５、２３６、２２８、２２９を経てカムギヤ２３０に伝達され、カム軸２１３が回転する。
なお、このとき、チュービングポンプ２１１は、ポンプ軸２１１ａの逆転では作動しない構造となっている。

キャップカム２１４Ａ、２１４Ｂ及びワイパーカム２１５は、カム軸２１３の回転によってそれぞれ所定のタイミングで上昇、下降する。
なお、図３において、記録ヘッド３４のノズル面を清掃するときには、ワイパーブレード８３を上昇させた状態にして、記録ヘッド３４をワイパーブレード８３に相対的に移動させることによってノズル面をワイピングする。この維持回復機構８１のように複数のキャップ８２ａ〜８２ｄを備えて、複数のキャップ８２ａ〜８２ｄのうちの少なくとも１つは吸引手段に連結（連通）されない保湿用キャップとすることによって、本実施形態に係る維持回復動作回数を低減することができ、無駄なインクの消費や回復動作に掛かる時間を短くすることができる。

また、吸引用キャップに対する記録ヘッド３４のみ維持回復動作を行なうようにすることで過不足のない回復動作を行なうことができる。
さらに、記録ヘッド３４の数とキャップ８２ａ〜８２ｄの数を同じにすることによって維持回復機構８１のサイズを大きくすることがなく、部品点数の削減、装置の小型化を図れる。
このように構成した本インクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド部材４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送される。用紙４２は、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、搬送方向を略９０°転換される。

このとき、後述する制御部のＡＣバイアス供給部３１５から、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加される。これにより、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、即ち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナス電圧が所定の幅で帯状に交互に帯電されたパターンが形成される。
したがって、搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動する。これにより、停止した用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。

記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けると、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
印字（記録）待機中には、キャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つ。これにより記録ヘッド３４のインク乾燥による吐出不良を防止する。
本インクジェット記録装置においては、記録開始前、記録途中などに空吐出動作を行う。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で、チュービングポンプ２１１によってノズルからインクを吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）、増粘したインクや気泡を排出する回復動作を行う。

なお、本発明における「吐出回復動作」はこの吸引動作を指し、デキャップ放置時間や放置環境に応じて、吸引動作の動作条件を制御して回復動作を行う。
次に、吸引動作の吸引条件について説明する。
図５は、既に述べたように、モータ２２１の回転速度毎の回転時間の推移（横軸）と吸引用及び保湿用キャップ８２ａ内の圧力（縦軸）との関係を示したグラフである。ここでは、モータ２２１の回転速度毎に回転時間が異なる複数の曲線が示されている。
図５の上段は、モータ速度が２７６９７ｐｐｓ（パルス／秒）、下段はモータ速度が４４９１７ｐｐｓの場合を示す。これらのグラフから、吸引圧を高める（飽和させる）ためには、ある程度の吸引時間が必要であり、モータ速度が速い方が、吸引圧が高くなることが分かる。

このように、モータの速度及び回転時間により吸引圧が変わるため、デキャップ状態での放置時間や放置環境によるノズル内のインク増粘度合いに合わせて吸引圧や吸引時間を適切に設定する。吸引圧や吸引時間を適切に設定しないと、増粘インクを除去し切れなかったり、不必要にインクを排出することになる。
なお、本実施形態では、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持するため、デキャップ状態での放置時間や放置環境によるノズル内のインク増粘度合いに合わせて、吸引圧や吸引時間を適切に設定する。加えて、本実施形態では、ワイパーブレード８３によって記録ヘッド３４のノズル面３４ａを清掃する動作も行う。

図６は、インクジェット記録装置の制御部を概略的に示すブロック図である。
制御部３００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、駆動波形データ、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理、及びその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３０５とを備えている。
不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４には、本実施形態で必要となるデキャップ放置時間や放置環境が記録される。

制御部３００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ（インタフェース）３０６と、記録ヘッド３４の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成する駆動波形生成部３０７と、ヘッドドライバ３０８と、主走査モータ３１２を駆動するための主走査モータ駆動部３１１と、副走査モータ３１４を駆動するための副走査モータ駆動部３１３と、帯電ローラ５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部３１５と、維持回復機構８１のモータ２２１を駆動するための維持回復機構駆動部３１７と、搬送ベルト５１の移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダ３２１と、環境温度及び環境湿度を検出する環境センサ３２２と、年月日時（時刻）を取得するタイマ３２３からの検知信号、各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ（入出力部）３１８などを備えている。

本実施形態のインクジェット記録装置においては、環境センサ３２２とタイマ３２３は充電式の電池によって電力供給を受けている。したがって、環境センサ３２２とタイマ３２３は、インクジェット記録装置が電力供給を受けていない期間（本体プラグがコンセントに接続していない時期、停電時の状態）でも電力が供給され、その機能を果たすことができる。
制御手段で構成する制御部３００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作／表示部５が接続されている。

制御部３００は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットワークを介してホストＩ／Ｆ３０６で受信する。
ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５で必要な画像処理やデータの並び替え処理等を行い、記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ３０８にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号や制御信号をヘッドドライバ３０８に送出する。

なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ３０２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしてもよい。
駆動波形生成部３０７は、駆動波形のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器等で構成され、単数の駆動パルス（駆動信号）又は複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形をヘッドドライバ３０８に対して出力する。

ヘッドドライバ３０８は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて、駆動波形生成部３０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド３４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド３４を駆動する。
制御部３００は、帯電ローラ５６に対してＡＣバイアス供給部３１５から供給するＡＣバイアスのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで、搬送ベルト５１上の帯電パターン（付与電荷量）を制御する。

図７は、デキャップ状態を検知する検知手段とデキャップ状態での放置時間算出方法について説明する図である。
図７を参照して、キャップのデキャップ状態を検知する検知手段について説明する。
正常な動作においては、ユーザからの印刷命令などにより、制御部３００から、維持回復機構駆動部３１７に対して記録ヘッド吐出口部開放の命令信号が送信されると、不揮発性メモリ３０４内に存在する記録ヘッド吐出口部情報を「閉塞」から「開放」に書き換える。
また、印刷が完了し、制御部３００から維持回復機構駆動部３１７に記録ヘッド吐出口部閉塞の命令信号が送信されると、不揮発性メモリ３０４内に存在する記録ヘッド吐出口部情報を「開放」から「閉塞」に書き換える。

これに対し、印刷中に停電や本体プラグがコンセントから抜かれると、記録ヘッド３４はキャッピングを施すことなく（デキャップ状態で）動作が中断される。この場合、不揮発性メモリ３０４内に存在する記録ヘッド吐出口部情報は「開放」のままとなる。その状態で電源が復帰すると、不揮発性メモリ３０４内に存在する記録ヘッド吐出口部情報は「開放」となっているので、デキャップ状態で放置されていたことが検知される。
また、不揮発性メモリ３０４内に存在する記録ヘッド吐出口部情報を「開放」に書き換える際に、環境センサ３２２とタイマ３２３から日時（時刻）や環境（温・湿度）情報を記録しておけば、デキャップ状態になったときの時刻や環境（温・湿度）を把握することができる。そして、電源が復帰したときに、不揮発性メモリ３０４内に存在するデキャップ状態になった日時と電源ＯＮの日時からデキャップ状態で放置された時間を算出することができる。

本実施形態では、上述のように記録ヘッド吐出口部情報からデキャップ状態を検知する方法を採用しているが、デキャップ状態の他の検知手段として、センサを使用するもの、キャップ状態によってメカ的にスイッチＯＮ／ＯＦＦが入るようにして検知するもの、キャップカム２１４Ａ、２１４Ｂの状態からキャップ状態を検知する方法などが挙げられる。
本発明においては、いずれの方法を採用しても、デキャップ状態での放置時間や環境情報を取得することができればとくに問題はない。

次に、デキャップ放置後に吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件を、デキャップ放置時間と放置環境から決定する方法について説明する。
図８Ａは、吐出回復動作条件Ａ〜Ｉに対応するインク吸引圧とインク吸引時間について示した図であり、図８Ｂは、デキャップ放置時間（又はデキャップ時間）を所定の時間幅毎に作成した吐出回復動作テーブルを示した図である。
ここで、吐出回復動作条件Ａ〜Ｉは、デキャップ状態での放置時間と放置環境によって増粘したインクを除去するために、最適化されたインク吸引圧とインク吸引時間の組み合わせを示す。この吐出回復動作条件Ａ〜Ｉは設計者によって、例えば図８Ａに示すように予め決定されている。

吐出回復動作条件のテーブル（吐出回復動作テーブルという）は、図８Ｂで示すように、デキャップ状態での放置時間毎の温度と湿度がマトリックス形式で示された吐出回復動作テーブルＡ〜Ｈからなり、ＲＯＭ３０２に保存されている。
吐出回復手段がデキャップ放置後に行なう吐出回復動作の動作条件は以下のようにして決定する。
即ち、まず、図７に関連して説明した算出方法により、デキャップ放置時間に基づき、吐出回復動作テーブルＡ〜Ｈの中から吐出回復動作テーブルを一つ選択する。次に、選択した吐出回復動作テーブルに基づき放置温度と放置湿度から機械的に吐出回復動作条件を決定する。

本実施形態においては、放置湿度と放置温度は、温・湿度センサである環境センサ（本発明の温・湿度取得手段に対応）３２２によって、例えば移動平均で算出して取得する。放置湿度と放置温度の他の取得方法としては、放置時間取得方法と同様に、記録ヘッド吐出口部情報を「開放」に書き換えたときと電源ＯＮ時における湿度と温度の平均を算出してもよい。また、それは、記録ヘッド吐出口部情報を「開放」に書き換えたときか、電源ＯＮ時のいずれかにおける湿度と温度でもよい。いずれにせよ、ここでは、デキャップ状態で放置された環境情報を取得することが目的であり、目的が達成できればいずれの方法でもよい。

以下、具体的事例を示す。
例１）
『放置時間：４０時間、放置温度：５０℃、放置湿度：１０％Ｒ．Ｈ．（相対湿度）』の場合は、放置時間が４０時間であるから、放置時間１〜３日のテーブルであるテーブルＦが選択される。
テーブルＦで放置温度５０℃、放置湿度１０％Ｒ．Ｈ．に該当する吐出回復動作条件は『条件Ｇ』であるから、図８Ａの吐出回復動作条件テーブルから、インク吸引圧−４５ｋＰａ、インク吸引時間１２ｓが選択される。

例２）
『放置時間：３分、放置温度：２５℃、放置湿度：５０％Ｒ．Ｈ．』の場合は、放置時間が３分であるから、放置時間０〜５分のテーブルであるテーブルＡが選択される。
テーブルＡで、放置温度：２５℃、放置湿度：５０％Ｒ．Ｈ．の吐出回復動作条件は『条件Ａ』であるから、図８Ａの吐出回復動作条件テーブルから、吐出回復動作条件はインク吸引圧０ｋＰａ、インク吸引時間０ｓが選択される。したがって、この場合は吐出回復動作は実行しない。

例３）
『放置時間：３０日間、放置温度：３２℃、放置湿度：７０％Ｒ．Ｈ．』の場合
放置時間が３０日間であるから、放置時間７日以上のテーブルであるテーブルＨが選択される。
テーブルＨで、放置温度３２℃、放置湿度７０％Ｒ．Ｈ．の吐出回復動作条件は『条件Ｉ』であるから、インク吸引圧−５０ｋＰａ、インク吸引時間３０ｓが選択される。

次に、電源ＯＮから装置復帰までの処理手順について説明する。
図９は、電源ＯＮから装置復帰までの処理手順を示すフロー図である。
インクジェット記録装置の装置本体１の電源がＯＮされると、制御部３００は記録ヘッド３４がデキャップで放置されていたか否かを判断する（Ｓ１０１）。
ここで、上記判断は、不揮発性メモリ３０４内に存在する記録ヘッド吐出口部情報が「閉塞」か「開放」かで行う。即ち、「閉塞」であればキャップ状態で放置、「開放」であればデキャップ状態で放置されていたと判断する。
キャップ状態で放置されていれば（Ｓ１０１、ＮＯ）、通常の回復動作を実行し（Ｓ１０２）、この制御フローを完了する（終了）。

デキャップ状態で放置されていれば（Ｓ１０１、ＹＥＳ）、放置時間と放置環境情報を取得する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。ここで、放置時間は、不揮発性メモリ３０４内に存在する記録ヘッド吐出口部情報を「閉塞→開放」に書き換えた日時とタイマ３２３によって取得される電源ＯＮの日時の差分から算出する。また、放置環境は、温・湿度センサである環境センサ３２２によって移動平均から温度と湿度を算出する。
次に、取得した放置時間と放置環境情報から、回復動作条件を決定する（Ｓ１０５）。即ち、放置時間から吐出回復動作テーブルを決定し、温度と湿度からテーブル内の動作条件を決定する。
決定した回復条件に従って、回復動作を実行し（Ｓ１０６）、この制御フローを完了する。なお、以上の処理手順は制御部３００によって実行される。

次に、デキャップ放置後の吐出回復動作実施の際のユーザへのメッセージ表示について説明する。
図１０は、デキャップ放置後の吐出回復動作実施の際のユーザへのメッセージ表示の一例を示す図である。
デキャップ放置後の回復動作は、キャップ放置後の吐出回復動作よりも動作時間が長くなり、吐出回復のためのインク消費量が多くなる。
即ち、デキャップ放置後の回復動作は通常の回復動作とは異なる動作となるため、本実施形態では、デキャップ状態からの回復動作を実施する際には、ユーザにデキャップの状態で放置されていた可能性があることを警告すると共に、吐出回復動作時間が長くインク消費量が多くなることを、操作／表示部５に表示する。

ここでは、例えば図示のように、「異常状態で放置されていた可能性があります。メンテナンス動作を実施しています。」、「通常よりもメンテナンス時間が長くなります。通常よりも、インク消費量が多くなります。」と表示して、ユーザに警告する。
以上説明したように、本発明の実施形態では、デキャップ放置後の吐出回復動作の動作条件を予め最適なものに定めておくと共に、デキャップ状態で放置された時間と環境を記録しておく。吐出回復動作の動作条件を決定する際には、記録した放置時間と環境に応じてメンテナンスの最適な動作条件を決定する。
したがって、本実施形態によれば、簡易な構成で常に最適な動作条件で記録ヘッドのメンテナンスを行うことができ、記録ヘッドはデキャップ状態で放置された後でも、正常な吐出を維持することができる。

加えて、本実施形態では以下の効果も得ることができる。
（１）一般に、デキャップ放置によるノズル内の粘度上昇、ノズル詰まりを解消するためには、キャッピング放置時よりも強い吸引圧でインクを吸引する必要がある。
これに対し、本実施形態では、放置時間と放置環境に応じて適切な吸引圧に設定することができ、ノズル内の粘度上昇したインクや詰まり物の取り残しを無くすことができる。

（２）一般に、デキャップ放置によるノズル内の粘度上昇、ノズル詰まりを解消するためには、適切な時間吸引する必要がある。即ち、吸引時間が短ければ除去しきれず、長ければ吸引過多となり無駄なインク消費が発生する。
これに対し、本実施形態では、放置時間と放置環境に応じて適切な吸引時間を設定することができ、ノズル内の粘度上昇したインクや詰まり物の除去を確実に行い、無駄なインク消費を発生させることはない。
（３）一般に、デキャップ放置後のメンテナンスは、キャップ放置後の吐出回復動作よりも動作時間が長くなり、吐出回復のためのインク消費量が多くなる。
これに対し、本実施形態では、ユーザにデキャップの状態で放置されていた可能性があることを伝えると共に、吐出回復動作時間が長くインク消費量が多くなることを伝えることができる。

１・・・装置（インクジェット記録装置）本体、２・・・給紙トレイ、３・・・排紙トレイ、４・・・カートリッジ装填部、５・・・操作／表示部、６・・・前カバー、１０・・・インクカートリッジ、２１、２１２・・・フレーム、３１・・・ガイドロッド、３２・・・ステー、３３・・・キャリッジ、３４・・・記録ヘッド、３５・・・サブタンク、５１・・・搬送ベルト、５２・・・搬送ローラ、７１・・・両面ユニット、８１・・・維持回復機構、８２・・・キャップ、８３・・・ワイパーブレード、８４、８８・・・空吐出受け、１００・・・廃液タンク、２２１・・・モータ、３００・・・制御部、３０１・・・ＣＰＵ、３０２・・・ＲＯＭ、３０３・・・ＲＡＭ、３０４・・・不揮発性メモリ、３０７・・・駆動波形生成部、３０８・・・ヘッドドライバ、３１７・・・維持回復機構駆動部、３２２・・・環境センサ、３２３・・・タイマ。

特開平０４−１４７８６５号公報

Claims (6)

1. インクを吐出する吐出口を有し、被記録媒体に対してインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口をキャッピングするキャップ手段と、前記キャップ手段のデキャップ状態を検知する検知手段と、記録ヘッドの吐出回復動作を行う吐出回復手段の制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、
   キャップ手段がデキャップ状態にあるデキャップ時間を算出するための時刻を検知するタイマ手段と、
   前記デキャップ状態における記録ヘッドの周囲の温・湿度を取得するための温・湿度取得手段と、
   前記デキャップ時間と温・湿度取得手段で取得した前記温・湿度に応じて、吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件を決定する吐出回復動作条件決定手段とを備え、
   前記制御手段が前記吐出回復動作条件決定手段が決定した吐出回復動作条件に従って、吐出回復手段を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載されたインクジェット記録装置において、
   前記デキャップ時間の所定の時間幅毎に前記記録ヘッドの周囲の温・湿度に基づき予め定めた吐出回復動作の動作条件を記憶する吐出回復動作条件記憶手段を有し、
   前記吐出回復動作条件決定手段は、前記タイマ手段が検知したデキャップ時間と温・湿度取得手段が取得した温・湿度に基づき、前記吐出回復動作条件記憶手段に記憶された吐出回復動作の動作条件の中から、前記吐出回復手段が実施する吐出回復動作の動作条件を決定することを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１又は２に記載されたインクジェット記録装置において、
   吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件は、インク吸引圧であることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１又は２に記載されたインクジェット記録装置において、
   吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件は、インク吸引時間であることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載されたインクジェット記録装置において、
   デキャップ放置後の吐出回復動作を実施の際にユーザにメッセージ表示を行うメッセージ表示手段を持つことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. インクを吐出する吐出口を有し、被記録媒体に対してインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドと、記録ヘッドの吐出口をキャッピングするキャップ手段と、前記キャップ手段のデキャップ状態を検知する検知手段と、記録ヘッドの吐出回復動作を行う吐出回復手段の制御手段と、を備えたインクジェット記録装置における記録ヘッドの吐出回復動作制御方法であって、
   タイマ手段により、キャップ手段がデキャップ状態にあるデキャップ時間を算出するための時刻を検知する工程と、
   温・湿度取得手段により、前記デキャップ状態における記録ヘッドの周囲の温・湿度を取得する工程と、
   前記デキャップ時間と前記取得した温・湿度に応じて、吐出回復手段が行なう吐出回復動作の動作条件を決定する吐出回復動作条件決定工程とを備え、
   前記吐出回復動作条件決定工程で決定した吐出回復動作条件に従って、前記制御手段による吐出回復動作を制御することを特徴とする記録ヘッドの吐出回復動作制御方法。

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