JP2877872B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、記録装置に関し、特にインク液滴を用いて
記録媒体上に画像記録を行なうインクジェット記録装置
に関するものである。

［従来の技術］ インクジェット方式の記録装置においては、装置を放
置するとインクが記録ヘッドの吐出口ないしその内方の
液路内で増粘や固着が生じやすく、そのため電源投入時
等の初期化動作において、適宜の回復処理、例えば吐出
口に吸引力を作用させ、もしくはインク供給系に加圧力
を作用させてインクを吐出口より強制的に排出させた
り、あるいは通常記録時と同様にインク吐出（予備吐出
とよばれる）を行わせたりする処理を行なうことがあ
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、記録ヘッド内の状態は放置時間により
異なり、しかも放置時間が長期にわたるほどインクの増
粘ないし固着の度合いが大きく変化する。このために、
一定の初期化動作では回復処理が不足し、吐出が安定し
ないことがあった。また、使用直後の再起動の場合など
では必要以上に回復処理を行なってしまうため、インク
を無駄に消費してしまうことがあった。

しかも使用の月日やその期間によって増粘固着の度合
いが変化する。

本発明は、上記の問題を解決するために、放置時間に
応じて最適な回復処理を行ない、安定した吐出を行なう
インクジェット記録装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、記録媒体に対してインクを吐出することに
より記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドのインク
吐出状態を良好にするための回復処理を行う回復手段
と、日時情報を発生する日時情報発生手段と、前記記録
ヘッドの最終作動時に前記日時情報発生手段からの日時
情報を記憶可能な記憶手段と、前記日時情報発生手段か
らの日時情報と前記記憶手段に記憶された日時情報とを
比較することにより装置の放置時間を求め、前記日時情
報発生手段からの日時情報から当該日時が春夏秋冬のど
の季節に該当するかを求め、前記放置時間と前記該当す
る季節とに応じて、前記回復手段による回復処理を異な
らせる制御手段とを具えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、装置の放置時間が長期間にわたる場
合にも、その放置時間に応じて最適な回復処理を行なえ
るので、安定な吐出を行なうことができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

（実施例１） 第１図は本発明の一実施例として、インクジェット記
録装置の構成を示す。

日時情報としては何月かを示す月情報を含み、例えば
日本国内用に設定するのであれば、その月が春夏秋冬の
どれにあたるかを判別する。そして、例えば冬であれば
休止時間が夏の時と同じであっても回復処理を多くおよ
び／又は長く行なうというような制御を行なうものを含
む。

更には同様に時間情報により昼又は夜等を判別して夜
の場合には、昼の場合よりも回復処理を多くおよび／又
は長く行なうようにすることが好ましい。

このような月情報を採用することによりきめ細やかな
回復処理を行なうことができる。

第１図において、記録媒体１は記録領域の上下に配置
された搬送ローラ2,3によって支持され、シート送りモ
ータ４で駆動される搬送ローラ２によって矢印Ａ方向へ
搬送される。搬送ローラ2,3の前方にはこれと平行にガ
イドシャフト５が設けられており、このガイドシャフト
５上をキャリッジ６がキャリッジモータ７の出力によ
り、ワイヤ８を会して往復駆動される。

キャリッジ６上にはインクジェット方式の記録ヘッド
９が搭載されており、記録ヘッド９の前面、すなわち記
録媒体１と所定の間隔をおいて対向する面には複数のイ
ンク吐出口を縦一列に配置した記録部が設けられてい
る。ガイドシャフト端部にはキャリッジ６上の記録ヘッ
ド９の前面と対向する位置に回復機構10が設けられてい
る。

第２図には、回復機構10の模式図を示す。ポンプ駆動
モータ11により駆動されるポンプ12は、例えば記録ヘッ
ド９ホームポジションにおいてその前面に対向し、これ
を接合・離脱が可能に配設されたキャップ13に通じてお
り、制御回路26からの信号によりポンプ一回転につき所
定量の吸引動作を行なうものである。

再び第１図を参照すると、記録装置の制御回路（CP
U）、およびこれに併設されたプログラムその他に固定
データ格納用ROMや作業用RAM等を含む制御部は制御基板
14上に形成されており、コンピュータ等のホスト装置15
からの信号を受信し、それに基づき各種モータおよび記
録ヘッドの駆動を制御する。

第３図は本実施例に係るインクジェット記録装置の制
御系の構成例を示すブロック図である。マイクロプロセ
ッサ形態のCPU16は、インターフェイス17を介して接続
されたホスト装置15からの記録信号と、ROM形態のプロ
グラムメモリ18やRAM形態のデータメモリ19等に格納さ
れたプログラムおよびデータとに基づいて記録動作を制
御する。また、CPU16はモータドライバ20を介してキャ
リッジモータ７やシート送りモータ４を制御すると共
に、データメモリ19に格納された記録装置に基づきヘッ
ド制御回路21を介して記録ヘッド９を制御する。

カレンダ22は現在の日時，時刻の情報を発生し、記録
装置全体の電源回路23とは独立した内蔵電源24により、
記録装置の電源遮断時においても継続して動作が可能で
ある。また、不揮発メモリ25はカレンダ22により発生さ
れる日時，時刻情報を格納でき、CPU16から自由に読み
書きできる。不揮発メモリ25をカレンダ22に設けるよう
にしても効果は同等である。

CPU16は回復機構制御回路26を介してポンプ駆動モー
タ11を駆動する。ポンプの吸引量はCPU16からの信号に
より自由に制御可能である。

第４図（Ａ）および（Ｂ）は、本実施例に係る制御系
の処理手順を示したものである。この処理手順は第３図
のプログラムメモリ18にあらかじめ格納されている。

本実施例では、記録ヘッド９の最終使用日時を不揮発
メモリ25に格納しておき、電源投入時等の制御部初期化
動作時に、不揮発メモリ25に格納された最終使用日時と
カレンダ22の示す日時とを比較することにより、記録ヘ
ッドの放置時間を計数し、放置時間の長短に応じて初期
回復動作におけるノズル吸引量を制御する場合である。

まず、第４図（Ａ）に従って、電源投入時等の制御部
初期化動作時の処理手順を説明する。

システムの起動後、まずステップS1で、CPU16は不揮
発メモリ25に格納されている記録ヘッドの最終使用日時
を取得し、ステップS2でカレンダ22より現在の日時を取
得する。次のステップS3では、ステップS2で得られた現
在の日時から、ステップS1で得られた記録ヘッド最終使
用日時を減ずることにより、記録ヘッドの放置時間を算
出する。

ステップS4では、上記手順によって得られた放置時間
に基づき、予め定められた手順にしたがって最適なノズ
ル吸引量を算出する。なお、ここでは図示しないが、カ
レンダ22により月情報等に応じて更に吸引量算出を制御
することができる。次のステップS5でノズル吸引が必要
であるか否かを判定する。

もしノズル吸引が必要な場合には、次のステップS6で
回復機構制御回路26を介してポンプ駆動モータ11を制御
することにより最適量のノズル吸引動作をおこなったの
ち、不揮発メモリに現在の日時情報を書き込む（ステッ
プS7）。

次に、第４図（Ｂ）に従って、記録動作時の処理手順
を説明する。

まずステップS10ではホストからのデータ入力を待
つ。以後CPU16は、ホストからのデータ入力がある毎
に、次のステップS11で入力データをデータメモリ19内
の受信バッファに格納してゆき、規定量（受信バッファ
容量分、若しくは一走査作分）のデータ受信終了を判別
するまで（ステップS12）、ステップS10からS12までを
繰り返す。

CPU16は、規定量のデータ受信後受信したデータに基
づいて、記録動作を開始する（ステップS13）。このと
き、記録ヘッドの吐出動作の有無を監視し（ステップS1
4）、吐出が行なわれた場合には、同時に不揮発メモリ2
5にカレンダ22より得られる現在の日時を書き込む（ス
テップS15）。これにより、不揮発メモリ25には、常に
記録ヘッドの最終使用日時が格納されることになる。

以上のような処理手順に従い、放置時間の長短に応じ
て最適量のインク吸引を行なうことにより、効果的で、
かつ無駄の無い回復処理を行なうことができ、常に安定
した吐出を行なうことができる。

なお、回復処理としては、上述のような吸引によって
強制排出を行なうもののみならず、記録ヘッド19に至る
インク供給系を加圧して吐出口よりインクを強制排出さ
せるものであってもよい。また、それらのような強制排
出に代えて、もしくはそれとともに予備吐出による回復
処理を行なうものであってもよい。

（実施例２） 第５図は、本発明の第２の実施例のブロック図を示
す。

本実施例は、複数の記録ヘッド（ヘッドＡ〜ヘッド
Ｃ）を持つインクジェット記録装置において、各記録ヘ
ッド毎に不揮発メモリ25を設け、記録ヘッド毎に放置時
間を計数するようにした場合である。これにより、それ
ぞれの記録ヘッドに対して最適となるよう回復処理を制
御することが可能である。また、この場合には各記録ヘ
ッドに対して独立な回復処理を行なうようにするのが好
ましい。

（実施例３） 第６図は、本発明の第３の実施例のブロック図を示
す。

本実施例は、記録ヘッド９自体を装置に着脱自在とし
て交換可能としたカートリッジ27に搭載したインクジェ
ット記録装置において、不揮発メモリ25をカートリッジ
27内に搭載した場合である。これにより、記録装置では
なく記録ヘッド自体の放置時間情報が得られるので、カ
ートリッジ27が交換された場合でも、新たに装着された
カートリッジの記録ヘッドに対して最適な回復処理を行
なうことも可能となる。

（実施例４） 第７図は、本発明の第４の実施例に係る記録動作時に
おける制御部の処理手順の一例を示す。

本実施例は、日時情報を記憶する不揮発メモリとして
EEPROMを使用した場合に好適なものである。すなわち、
EEPROMでは書き込み回数に制限があるので、本実施例で
は所定時間（例えば１時間）、EEPROMへの書き込みを保
留して吐出の有無のみを監視し、所定時間経過後吐出が
あった場合にEEPROMに現在の日時を書き込むという処理
ステップS25〜S29を、第４図（Ｂ）の手順におけるステ
ップS14以降に置いたものである。あるいは他の処理例
として、吐出が行なわれる毎に、現在の日時をデータメ
モリ19内に記憶しておき、所定時間経過する毎にデータ
メモリ19内の記録ヘッド最終使用日時をEEPROMに書き込
むという処理手順を取るようにしてもよい。

（その他） なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中で
もバブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において
優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば
記録の高密度化，高精細化が達成できるからである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特
許第4723129号明細書，同第4740796号明細書に開示され
ている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この
方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいず
れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合
には、液体（インク）が保持されているシートや液路に
対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対
応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少な
くとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱
変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一体
一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので
有効である。この気泡の成長，収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第44
63359号明細書，同第4345262号明細書に記載されている
ようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上
昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載
されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行う
ことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示さ
れているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構
成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書，米国特許第4459600号明細書を用い
た構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の
電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換
体の吐出部とする構成を開示する特開昭59-123670号公
報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応
させる構成を開示する特開昭59-138461号公報に基いた
構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記
録ヘッドの形態がどのようなものであっても、記録を確
実に効率よく行いうるからである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対
応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対
しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッ
ドとしては、複数記録ヘッドの組合せによってその長さ
を満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッド
としての構成のいずれでもよい。加えて、上例のような
シリアルタイプのものでも装置本体に装着されることで
装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供
給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、
あるいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効
である。

また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記
録ヘッドに対しての回復手段に、予備的な補助手段等を
付加することは本発明の効果を一層安定できるので、好
ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘ
ッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、
電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組
み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行な
う予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行なう
ために有効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数につい
ても、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けら
れたものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに
対応して複数個数設けられるものであってもよい。

さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態
としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端
末として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写
装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の
形態を採るものであってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、装置の放置時
間と季節変化とに応じて記録ヘッドの回復処理を異なら
せることにより、装置の放置時間のみならず、季節変化
にも応じたきめ細やかな最適な回復処理を行って、安定
したインク吐出を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の構成例を示す斜視図、 第２図は第１図中の回復機構の構成例を示す模式図、 第３図は第１図のインクジェット記録装置の制御系の構
成例が示すブロック図、 第４図（Ａ）および（Ｂ）は第３図に示す実施例におけ
る制御系の処理手順の例を示すフローチャート、 第５図は本発明の第２の実施例に係るインクジェット記
録装置の制御系の構成例を示すブロック図、 第６図は本発明の第３の実施例であるインクジェット記
録装置の制御系の構成を示すブロック図、 第７図は本発明の第４の実施例を説明するためのフロー
チャートである。 １……記録媒体、4,7……モータ、９……記録ヘッド、1
1……ポンプ、16……CPU、22……カレンダ、24……内蔵
電源、25……不揮発性メモリ、26……回復機構制御回
路、27……カートリッジ。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に対してインクを吐出することに
   より記録を行う記録ヘッドと、 前記記録ヘッドのインク吐出状態を良好にするための回
   復処理を行う回復手段と、 日時情報を発生する日時情報発生手段と、 前記記録ヘッドの最終作動時に前記日時情報発生手段か
   らの日時情報を記憶可能な記憶手段と、 前記日時情報発生手段からの日時情報と前記記憶手段に
   記憶された日時情報とを比較することにより装置の放置
   時間を求め、前記日時情報発生手段からの日時情報から
   当該日時が春夏秋冬のどの季節に該当するかを求め、前
   記放置時間と前記該当する季節とに応じて、前記回復手
   段による回復処理を異ならせる制御手段と を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、前記日時情報発生手段か
   らの日時情報から当該日時が昼と夜とのどちらに該当す
   るかを求め、昼か夜かに応じて、前記回復手段による回
   復処理を更に異ならせることを特徴とする請求項１に記
   載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】前記記録ヘッドを複数有し、前記回復手段
   を個々の記録ヘッドそれぞれに対して具備することを特
   徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録
   装置。
4. 【請求項４】前記記録ヘッドは交換可能なカートリッジ
   に搭載され、前記記憶手段をカートリッジ内に具備した
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のイ
   ンクジェット記録装置。
5. 【請求項５】前記記憶手段に対する情報の書き込み回数
   に制限がある場合に、該記憶手段への日時情報の書き込
   み頻度を一定値以下におさえる処理を行う手段を有する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のイ
   ンクジェット記録装置。
6. 【請求項６】前記記録ヘッドはインク吐出を行うための
   エネルギを発生する素子として、熱エネルギを発生する
   素子を有することを特徴とする請求項１から５のいずれ
   かに記載のインクジェット記録装置。