JP3124022B2 - インクジェット記録装置および不吐出検知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置および該装置の記録
ヘッドにおける不吐出を検知する方法に関する。

［従来の技術］ インクジェット記録装置の記録ヘッドでは、吐出を行
わない状態で長時間放置された場合など、特に吐出口近
傍のインク液路内においてインクが増粘し正常な吐出が
行われなくなることがある。また、比較的印字デューテ
ィーが高い記録を行う場合など吐出が連続的に行われる
と、吐出に伴って上記液路内のインク中に生じる微細な
気泡が成長しこの成長した気泡が液路内に残留して吐出
に影響を及ぼし、同様に正常な吐出が行われなくなるこ
とがある。この気泡については、上述のように吐出に伴
なって生ずるもの以外に、インク供給路の接続部等、イ
ンク供給系においてインク中に混入するものもある。

これら種々の原因による吐出不良に対して、インクジ
ェット記録装置では、例えば、吐出を行わないときに記
録ヘッドの吐出口面を被覆してインクの増粘を防止する
キャッピング処理、また、このキャッピング状態で吐出
口からインクを吸引して増粘インクを排出させるインク
吸引や、インク吸収体等で構成される所定のインク受け
に通常の記録時と同様にインクを吐出し同様に増粘イン
クを排出する空吐出等の吐出回復処理が行われる。

上記処理のうち、吐出回復処理については、従来、例
えば装置の電源投入時や記録動作中所定の時間間隔で自
動的に行われたり、あるいは操作者が必要に応じて回復
ボタン等を押下することによって行われていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、装置の電源投入時に必ず吐出回復処理
を行う構成においては、記録ヘッドの吐出に関する信頼
性は向上するものの、例えば、頻繁に電源のオン，オフ
を繰り返すような装置の使われ方をする場合など放置時
間が比較的短くなるため、必ずしも電源投入時毎に吐出
回復処理を行わなくてもよいことも多く、このような場
合、吐出回復処理に伴って不必要にインクを消費してい
ることになるという問題がある。

同時に、電源投入時毎に頻繁に吐出回復処理が行われ
ることによってインクの消費量が増大しランニングコス
トを上昇させることになる。これは、特に記録ヘッドと
インクタンクとを一体としインク切れの場合にはこれら
一体の記録ヘッドとインクタンクとを共に交換するよう
なディスポーザブルヘッドの場合、従来の吐出回復処理
によるインク消費量増によって、ヘッド交換の回数が増
加しランニングコストを上昇させることになる。また、
以上のようなことは、複数の記録ヘッドを用いるフルカ
ラーのインクジェット記録装置においても同様のことが
いえる。

また、操作者がその判断に応じ回復ボタン等を操作し
て回復処理を行う構成にあっては、回復処理が自動的に
行われないため上述のような回復のための無駄なインク
消費が比較的少なくて済むものの、逆に必要なときに回
復処理が行われない等、信頼性に欠けることがある。特
に、ファクシミリのように、その動作が操作者等によっ
て監視されない時間を生じる可能性のある装置に用いら
れるインクジェット記録装置では、必要なときに回復処
理が行われず良好な記録が行えない可能性が大となる。

本発明は、上述の問題点を解消するためになされたも
のであり、上述した空吐出動作による記録ヘッドの温度
変化を検知しこれに基づいて記録ヘッドの不吐出を判断
することにより、不吐出の検知に応じた回復動作を行う
際によりインクの無駄をなくすことが可能なインクジェ
ット記録装置および不吐出検知方法を提供することを目
的とする。また、上述の空吐出動作を用いて不吐出判断
を行うときに、より精度高く判断することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明では、インクを吐出して記録を行う
インクジェット記録装置において、前記インクを吐出す
るための記録ヘッドと、この記録ヘッドの温度を検出す
るための温度検出手段と、前記記録ヘッドに記録に用い
られない空吐出を行わせる空吐出駆動制御手段と、この
空吐出に応じて前記記録ヘッドに生じる温度変化を前記
温度検出手段から検出する温度変化検出手段と、この温
度変化検出手段が検出する温度変化に応じて前記記録ヘ
ッドが不吐出か否かを判別する不吐出判別手段と、前記
空吐出駆動制御手段が前記空吐出を行う前に、前記記録
ヘッドの温度を所定温度にするように加熱する加熱手段
と、を具えたことを特徴とする。

別の形態では、インクを吐出して記録を行うインクジ
ェット記録装置において、前記インクを吐出するための
記録ヘッドと、この記録ヘッドの温度を検出するための
温度検出手段と、前記記録ヘッドに記録に用いられない
空吐出を行わせる空吐出駆動制御手段と、この空吐出に
応じて前記記録ヘッドに生じる温度変化を、前記温度検
出手段から検出する温度変化検出手段と、この温度変化
検出手段が検出する温度変化に応じて前記記録ヘッドが
不吐出か否かを判別する不吐出判別手段と、前記空吐出
駆動制御手段が前記空吐出を行う場合に、前記空吐出の
デューティを増加させるよう制御する制御手段と、を具
えたことを特徴とする。

またインクを吐出して記録を行うインクジェット記録
装置の不吐検出方法において、前記インクを吐出するた
めの記録ヘッドに記録に用いられない空吐出を行わせ、
この空吐出に応じて前記記録ヘッドに生じる温度変化を
検出し、この検出結果に応じて不吐出であるか否かを判
別すると共に、前記空吐出を行う前に、前記記録ヘッド
の温度を所定温度にするように加熱することを特徴とす
る。

さらに別の形態では、インクを吐出して記録を行うイ
ンクジェット記録装置の不吐出検出方法において、前記
インクを吐出するための記録ヘッドに記録に用いられな
い空吐出を行わせ、この空吐出に応じて前記記録ヘッド
に生じる温度変化を検出し、この検出結果に応じて不吐
出であるか否かを判別すると共に、前記空吐出を行う場
合に、前記空吐出のデューティを増加させることを特徴
とする。

［作 用］ 以上の構成によれば、空吐出によって生じる記録ヘッ
ドの温度変化によってその記録ヘッドの不吐出を判別す
る構成において、空吐出を行う前にヘッドの温度を所定
温度にするので、インクの粘度を下げることができ、こ
れにより、空吐出が安定に行なわれるとともにその空吐
出によって速やかに不吐出が解消する場合もある。

また、別の形態では、上記構成においいて空吐出を行
う場合空吐出のデューティを増加させるので、不吐出に
よる記録ヘッドの温度の変化率が大きくなり、これによ
り、不吐出か否かの判断の精度を向上させることができ
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。

第１図は本発明の第１実施例にかかる不吐出検知方法
を説明するための線図である。本例による不吐出検知方
法は、所定時間t₀の空吐出を行った後の記録ヘッドの温
度上昇を検出し、この温度上昇が所定値T₀以上であれ
ば、不吐出状態の吐出口が有ると判断してインク吸引に
よる吐出回復処理を行うものである。このようなヘッド
の温度あるいは温度上昇分に応じて不吐出状態か否かの
判断を行うことが可能な根拠は、以下のように説明する
ことができる。

すなわち、吐出方式として、熱エネルギーを利用して
インク中に膜沸騰を生じさせこの膜沸騰による気泡の成
長に伴ってインクを吐出する方式を用いた記録ヘッドの
場合を例にとると、この記録ヘッドは上記熱エネルギー
を発生する電気熱変換素子（吐出ヒータ）およびこれに
電気パルスを印加するための電極配線，駆動素子等が形
成されたシリコン等の基板と、この基板と接合すること
で吐出口およびこの吐出口のそれぞれに連通し上記熱エ
ネルギーの作用部をなすインク液路等を形成するための
天板とから構成される。この構造の記録ヘッドにおいて
吐出を行う場合、電気パルスの印加によって吐出ヒータ
が発熱し、この熱エネルギーは、上述のようにインク中
に伝達して気泡の成長によるインク吐出に用いられると
ともに、その一部は基板へ伝達される。しかしながら、
吐出ヒータが発生する熱の大部分はインク吐出に用いら
れるものであり、しかも、この熱エネルギーは吐出され
るインクに蓄熱され、また、インク吐出に伴う気泡の発
生，成長を媒介にして運動エネルギーに変換されること
により記録ヘッド外へ排出される。

ところが、インク液路の吐出口近傍においてインクが
増粘，固着することによって不吐出となったり、インク
液路内に気泡が滞留することによって正常な吐出が行わ
れない場合には、吐出ヒータで発生した熱は、記録ヘッ
ド外へ排出されずに基板の温度を上昇させる。従って、
検出される基板の温度は、不吐出頻度が高い程、高くあ
るいは温度上昇の変化率が大きくなる。ここで、上述の
不吐出頻度とは、１つの吐出口および複数の吐出口にお
いて定義されるものであり、１つの吐出口で定義される
場合は吐出インク量が少ない程、また、複数の吐出口に
おいて定義される場合は吐出不良の吐出口の数が多い
程、不吐出頻度が高いと定義される。

第３図は64個の吐出口を配列した記録ヘッドによって
吐出口を行った場合の不吐出吐出口の数、すなわち、不
吐出頻度と、ヘッド温度との関係を示す線図であり、３
つの印字デューテーィーについてそれぞれ示される。こ
こで、空吐出は各吐出口についてほぼ同数回の吐出を行
った。同図から明らかなように、不吐出頻度が高い程、
記録ヘッドの温度が高くなる傾向にあることが解る。ま
た、印字デューティーが高い程、温度の変化率も大きく
なるため、温度検出の精度を高くするには空吐出の印字
デューティーを増やせばよいことが解る。

以上のように、印字前に空吐出動作を行い、そのとき
の記録ヘッドの温度あるいは温度変化を検出することに
よって記録ヘッドの不吐出状態を判断することが可能と
なる。

第２図は第１図に示した第１実施例にかかる不吐出検
知処理の手順を示すフローチャートである。

本処理手順が開始されると、まず、ステップS21にお
いて本例インクジェット記録装置にホスト装置等から記
録開始の指令が入力されるのを待つ。記録指令が入力さ
れると、ステップS22で記録ヘッドの温度を検出し、こ
れを後述されるRAMの所定の領域に空吐出前の記録ヘッ
ド温度として格納する。この処理に代わって、記録ヘッ
ドに設けたサブヒータ等により記録ヘッドを例えば25℃
程度の所定温度に制御してもよい。これにより、空吐出
前のヘッド温度が常に一定になるとともに、低温環境の
場合にインクが高粘度化し空吐出の際の吐出が不安定に
なることを防止することができる。

次に、ステップS23において、全吐出口から、各吐出
口が均一な吐出数になるような所定の吐出パターンで空
吐出を行う。なお、この処理では、記録ヘッドの吐出口
面に例えばキャップ部材等のインク受け部材を対向させ
る動作を含むことは勿論である。この空吐出は、ステッ
プS24の処理によって予め定めた時間t₀が経過するまで
行われる。次に、ステップS25で空吐出を行った後の記
録ヘッド温度を検出するとともに、この温度と先に検出
した空吐出前の記録ヘッド温度とから温度上昇を算出す
る。ステップS26では上記温度上昇が予め設定された値T
₀より小さいか否かを判断する。ここで、第１図に示さ
れるように、記録ヘッドの温度上昇がT₀より大きい場
合、不吐出あるいは吐出不良状態の吐出口が有ると判断
してステップS28でインク吸引による吐出回復処理を行
った後、ステップS27で記録処理を行う。ステップS26で
温度上昇の値がT₀以下の場合は不吐出等が無いと判断し
て直ちに記録処理を行う。

以上の構成によれば、記録ヘッドに不吐出が生じてい
る場合にのみインク吸引による吐出回復処理を行うこと
が可能となり、インク吸引によって不必要にインクが消
費されるのを防止することができる。

第４図は本例に係るインクジェット記録装置の構成例
を示す。

ここで９は第５図および第６図につき詳述するインク
ジェット記録ヘッドを有したヘッドカートリッジ、11は
これを搭載して図中Ｓ方向に走査するためのキャリッジ
である。13はヘッドカートリッジ９をキャリッジ11に取
付けるためのフック、15はフック13を操作するためのレ
バーである。このレバー15には、不図示の装置カバーに
設けられた目盛を指示してヘッドカートリッジの記録ヘ
ッドによる印字位置や設定位置等を読取り可能とするた
めのマーカ17が設けられている。19はヘッドカートリッ
ジ９に対する電気接続部を支持する支持板である。21は
その電気接続部と本体制御部とを接続するためのフレキ
シブルケーブルである。

23は、キャリッジ11をＳ方向に案内するためのガイド
軸であり、キャリッジ11の軸受25に挿通されている。27
はキャリッジ11が固着され、これをＳ方向に移動させる
ための動力を伝達するタイミングベルトであり、装置両
側部に配置されたプーリ29A,29Bに張架されている。一
方のプーリ29Bには、ギヤ等の伝動機構を介してキャリ
ッジモータ31より駆動力が伝達される。

33は紙等の記録媒体（以下記録紙ともいう）の被記録
面を規制するとともに記録等に際してこれを搬送するた
めの搬送ローラであり、搬送モータ35によって駆動され
る。37は記録媒体を給紙トレー４側より記録位置に導く
ためのペーパーパン、39は記録媒体の送給経路途中に配
設されて記録媒体を搬送ローラ33に向けて押圧し、これ
を搬送するためのフィードローラである。34はヘッドカ
ートリッジ９の吐出口形成面に対向し記録媒体の被記録
面を規制するためのプラテンである。41は記録媒体搬送
方向上、記録位置より下流側に配置され、記録媒体を不
図示の排紙口へ向けて排紙するための排紙ローラであ
る。42は排紙ローラ41に対応して設けられる拍車であ
り、記録媒体を介してローラ41を押圧し、排紙ローラ41
による記録媒体の搬送力を生じさせる。43は記録媒体の
セット等に際してフィードローラ39,押え板45,拍車42そ
れぞれの付勢を解除するための解除レバーである。

45は記録位置近傍において記録媒体の浮上り等を抑制
し、搬送ローラ33に対する密着状態を確保するための押
え板である。本例においては、記録ヘッドとしてインク
吐出を行うことにより記録を行うインクジェット記録ヘ
ッドを採用している。従って記録ヘッドのインク吐出口
形成面と記録媒体の被記録面との距離は比較的微少であ
り、かつ記録媒体と吐出口形成面との接触を避けるべく
その間隔が厳しく管理されなければならないので、押え
板45の配設が有効である。47は押え板45に設けた目盛、
49はこの目盛に対応してキャリッジ11に設けられたマー
カであり、これらによっても記録ヘッドの印字位置や設
定位置が読取り可能である。

51はホームポジションにおいて記録ヘッドのインク吐
出口形成面と対向するゴム等の弾性材料で形成したキャ
ップであり、記録ヘッドに対し当接／離脱が加納に支持
されている。このキャップ51は、非記録時等の記録ヘッ
ドの保護やインク乾燥防止、上述の記録ヘッドの吐出回
復処理に際して用いられる。吐出回復処理とは、インク
吐出口内方に設けられてインク吐出のために利用される
エネルギ発生素子を駆動することにより全吐出口からイ
ンクを吐出させ、これによって気泡や塵埃，増粘して記
録に適さなくなったインク等の吐出不良要因を除去する
処理（上述の空吐出）や、これとは別に吐出口よりイン
クを吸引によって強制的に排出させることにより吐出不
良要因を除去する処理（上述のインク吸引）である。

53はインクの強制排出のために吸引力を作用するとと
もに、かかる強制排出による吐出回復処理や空吐出によ
る吐出回復処理に際してキャップ51に受容されたインク
を吸引するために用いられるポンプである。55はこのポ
ンプ53によって吸引された廃インクを貯留するための廃
インクタンク、57はポンプ53と廃インクタンク55とを連
通するチューブである。

59は記録ヘッドの吐出口形成面のワイピングを行うた
めのブレードであり、記録ヘッド側に突出してヘッド移
動の過程でワイピングを行うための位置と、吐出口形成
面に係合しない後退位置とに移動可能に支持されてい
る。61はモータ、63はモータ61から動力の伝達を受けて
ポンプ53の駆動およびキャップ51やブレード59の移動を
それぞれ行わせるためのカム装置である。

次に、上述したヘッドカートリッジ９の詳細について
説明する。

第５図は、インクジェット記録ヘッド本体をなす吐出
ユニット9aとインクタンク9bとを一体としたヘッドカー
トリッジ９の外観斜視図を示し、図において、906eは、
ヘッドカートリッジ９を装着する際にキャリッジ11に設
けられたフック13によって掛止されるつめである。図か
ら明らかなようにつめ906eは記録ヘッド全延長の内側に
配設される。また、ヘッドカートリッジ９の前方吐出ユ
ニット9aの近傍には、この図には示されないが位置決め
用突き当て部が設けられている。906fは、キャリッジ11
に立設されフレキシブル基板（電気接続部）およびゴム
パッドを支持するための支持板が挿入されるヘッド開口
部である。

第６図はヘッドカートリッジ９のこれを上方から視た
断面図である。ヘッドカートリッジ９は上述したように
吐出ユニット9aとインクタンク9bとからなり、インクタ
ンク9b内のインクは、フィルタ905,インク路904を介し
て吐出ユニット9aの共通液室902に導かれる。吐出ユニ
ット9aを構成する基板上には共通液室902とともに、こ
れに連通する、例えば64個の液路とこれらの各々に備え
られた吐出口のための隔壁が設けられ、これにより、吐
出口列901が構成される。また、上記液路の各々に対応
して基板上に吐出ヒータが形成され、さらに同一基板上
に温度センサ903が形成される。

第７図は本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。

ここで、100は装置の主制御部をなすマイクロプロセ
ッサ形態のCPUであり、キーボード１から入力されたデ
ータやコントロール信号に基づいて所要の処理を実行す
る。102は各部の動作タイミング等を規定するための基
本クロックを生成する水晶発振器である。104はCPU100
が実行する記録制御手順等に対応し第２図にて上述した
プログラムその他の固定データを格納するROM、106はレ
ジスタ等として用いる作業（ワーク）用のデータの格納
領域や文書（テキスト）等の展開領域を有するRAM、108
はキャラクタジェネレータとして用いられるROMであ
る。110は例えば液晶でディスプレイ（LCD）形態の表示
器にデータを表示させるための表示コントローラであ
る。

114はヘッドコントローラであり、吐出ユニット（記
録ヘッド）9aの吐出エネルギ発生素子群（吐出ヒータ
群）を駆動するためのヘッドドライバ116の制御信号（C
OM1〜8,SEG1〜８）を発生する。118はキャリッジモータ
31および搬送モータ35を駆動するためのモータドライバ
であり、キャリッジモータ31の駆動制御信号CM1〜CM4は
ヘッドコントローラ114より、搬送モータ35の駆動制御
信号PM1〜PM4はCPU100より供給される。

120は記録のために受信したデータおよびこれを加工
した記録のために用いられるデータを例えば１行分格納
するためのバッファとして用いられるRAMである。122は
各部104,106,108,110および114を結合するアドレス・デ
ータバス、R/Wは各部104〜108および114のリード／ライ
ト状態を切換えるコントロール信号である。

上記第１実施例では空吐出を開始してから所定時間後
に温度を検出し、その時点で予め設定した温度変化より
大きい場合には不吐出吐出口があると判断する、いわゆ
る温度の変化率により不吐出を検知する方法であった
が、本実施例においては、温度の変化率ではなく、温度
の変化によって不吐出を検知する。

すなわち、所定時間、比較的低デューティーで空吐出
を連続して行う。もし、その間に不吐出状態にあった吐
出口が回復すれば第８図に示されるように記録ヘッドの
温度は適当な温度に飽和する。しかしながら、不吐出吐
出口が回復されなければヘッド温度は設定した温度T₁を
越えることになる。そこで、T₁を越えた場合にはその時
点で不吐出があると判断し吸引等の回復動作を行うよう
にする。

上述した二実施例では、空吐出を行い、これによる温
度変化率が予め設定した値を越えた場合、あるいは温度
が所定値を越えた場合にはその時点で不吐出であると判
断し、吐出回復処理を行うものとした。しかしながら、
空吐出の間は不吐出状態にあった吐出口が空吐出終了後
回復する可能性もある。

このような場合、吸引等の強制回復を行うと、正常な
吐出に戻ったのにもかかわらず回復動作を行うため無駄
にインクを消費してしまうことになる。そこで、本例で
は第９図に示すように１回目の空吐出および検知動作を
行う。ここで正常に吐出していると判断したならば、そ
の後記録動作を開始し、不吐出と判断した場合はヘッド
温度がある程度の温度に下がるのを待ち、再び２回目の
空吐出および検知動作を行う。ここにおいて不吐出の判
断を行えば、不吐出の検知精度も高くなり、不必要なイ
ンク消費をより少なくすることができる。

第10図を参照して本発明の第４実施例を説明する。

本実施例では上記三実施例と多少異なった空吐出駆動
を行う。すなわち、はじめに吐出しない程度の短いパル
ス幅または低い電圧値で駆動させることにより、吐出口
内のインク温度を上昇させる（予備加熱）。これによ
り、吐出口内の増粘したインクは低粘度になる。この方
法の利点は、次に続けて空吐出を行うとき、上記各実施
例のように、空吐出の途中で徐々に吐出口内のインクが
低粘度になり不吐出の回復が行われるのではなく、空吐
出のみで回復する吐出口は空吐出を開始してすぐ回復す
ることにある。なお、上記予備加熱が必ずしも吐出ヒー
タへのパルス印加によって行われなくてもよい。

以上の結果、引き続き行う空吐出動作で、全吐出口が
吐出しているならば吐出ヒータへのパルスの印加によっ
て熱せられたインクは吐出により排出され、記録ヘッド
温度は低下するか、あるいは上昇しても温度はそれ程上
昇しない。このときの温度の挙動は当然、印字デューテ
ィーによって変化するものである。そこで、空吐出をは
じめてから一定時間t₁後にヘッド温度がT₂を越えた場合
には、不吐出状態であると判断して吸引等の強制回復動
作を行うようにする。

以上説明した不吐出検知および回復処理は特に長期放
置による吐出口内への気泡混入による不吐出の検知に効
果があり、電源オン時に行うと効果的である。

また、空吐出動作については、上記各実施例では、所
定の駆動電圧で所定のパルス幅による単一パルスにより
駆動する。しかし、分割された複数パルスによって駆動
しても良く、このように空吐出の駆動を分割パルスによ
って行うことにより、インクに作用する熱の効率が高く
なり不吐出を生じている場合、回復を効果的に行うこと
ができる。

さらに、通常の記録が分割パルス駆動で行われる場
合、第４実施例で説明した吐出しない程度のパルスをこ
の分割パルスのプレパルスによって行ってもよい。

加えて、上記各実施例では空吐出を所定時間行い、こ
れに応じて不吐出を判断するものとしたが、時間に代え
て所定回数の空吐出をもって不吐出を判断するようにし
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
もキヤノン株式会社が提唱している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交換体に、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対
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
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、本発明によ
れば記録を確実に効率よく行うことができるようになる
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
置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装
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イン
クタンクが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、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、加
圧或は上述の吸引手段、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。すな
わち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主
流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体
的に構成するか複数個の組み合わせによるかいずれでも
よいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフル
カラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極め
て有効である。

さらに加えて、以上説明した本発明実施例において
は、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以
下で固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化
するもの、あるいはインクジェット方式ではインク自体
を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を行ってインク
の粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが
一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状
をなすものであればよい。加えて、積極的に熱エネルギ
による昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変
化のエネルギとして使用せしめることで防止するか、ま
たはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化する
インクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギの記
録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イン
クが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではす
でに固化し始めるもの等のような、熱エネルギによって
初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は
適用可能である。このような場合のインクは、特開昭54
−56847号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載さ
れるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又は
固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して
対向するような形態としてもよい。本発明においては、
上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した
膜沸騰方式を実行するものである。

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
形態を採るもの等であってもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、空
吐出によって生じる記録ヘッドの温度変化によってその
記録ヘッドの不吐出を判別する構成において、空吐出を
行う前にヘッドの温度を所定温度にするので、インクの
粘度を下げることができ、これにより、空吐出が安定に
行なわれるとともにその空吐出によって速やかに不吐出
が解消する場合もある。

また、別の形態では、上記構成において空吐出を行う
場合空吐出のデューティを増加させるので、不吐出によ
る記録ヘッドの温度の変化率が大きくなり、これによ
り、不吐出か否かの判断の精度を向上させることができ
る。

その結果、不吐出の判断に応じて回復動作を行うこと
により、電源オン時等に必要以上な吸引等の回復処理を
行わずとも、確実に不吐出のない記録を行うことができ
る。特に、回復処理によって不必要にインクを消費する
ことがなくなるため、装置のランニングコストを安価に
することが可能となる。このために、取り外し自在な交
換型のインクタンク一体型インクジェットヘッドカート
リッジに対して本発明が適用されることは、極めて有効
である。

また、回復に伴う廃インクの量を少なくすることも可
能となり、廃インク容器を装置上に取り付けたままの形
態とすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例にかかる不吐出検知方法を
説明するための線図、 第２図は第１実施例にかかる不吐出検知処理を示すフロ
ーチャート、 第３図は不吐出頻度と記録ヘッドの温度上昇との関係を
示す線図、 第４図は本例にかかるインクジェット記録装置の斜視
図、 第５図および第６図は第４図に示したヘッドカートリッ
ジのそれぞれ斜視図および断面図、 第７図は第４図に示したインクジェット記録装置の制御
構成を示すブロック図、 第８図は本発明の第２実施例にかかる不吐出検知方法を
説明するための線図、 第９図は本発明の第３実施例にかかる不吐出検知方法を
説明するための線図、 第10図は本発明の第４実施例にかかる不吐出検知方法を
説明するための線図である。 ９……ヘッドカートリッジ、 9a……吐出ユニット、 9b……インクタンク、 51……キャップ、 100……CPU、 104……プログラムROM、 106……ワーク／テキストRAM、 114……ヘッドコントローラ、 116……ヘッドドライバ、 901……吐出口列、 902……共通液室、 903……温度センサ、 904……インク路、 905……フィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平林 弘光 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−98542（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/18 B41J 2/125 B41J 2/185

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを吐出して記録を行うインクジェッ
   ト記録装置において、 前記インクを吐出するための記録ヘッドと、 この記録ヘッドの温度を検出するための温度検出手段
   と、 前記記録ヘッドに記録に用いられない空吐出を行わせる
   空吐出駆動制御手段と、 この空吐出に応じて前記記録ヘッドに生じる温度変化を
   前記温度検出手段から検出する温度変化検出手段と、 この温度変化検出手段が検出する温度変化に応じて前記
   記録ヘッドが不吐出か否かを判別する不吐出判別手段
   と、 前記空吐出駆動制御手段が前記空吐出を行う前に、前記
   記録ヘッドの温度を所定温度にするように加熱する加熱
   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】インクを吐出して記録を行うインクジェッ
   ト記録装置において、 前記インクを吐出するための記録ヘッドと、 この記録ヘッドの温度を検出するための温度検出手段
   と、 前記記録ヘッドに記録に用いられない空吐出を行わせる
   空吐出駆動制御手段と、 この空吐出に応じて前記記録ヘッドに生じる温度変化
   を、前記温度検出手段から検出する温度変化検出手段
   と、 この温度変化検出手段が検出する温度変化に応じて前記
   記録ヘッドが不吐出か否かを判別する不吐出判別手段
   と、 前記空吐出駆動制御手段が前記空吐出を行う場合に、前
   記空吐出のデューティを増加させるよう制御する制御手
   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。
3. 【請求項３】前記空吐出駆動制御手段はインクに熱を与
   えることによってインクを吐出する電気熱変換体を有し
   ており、この電気熱変換体に体して分割パルスを与えて
   空吐出を行う手段であ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】前記不吐出判別手段による判別は、空吐出
   をはじめてから定時間後にヘッド温度が所定温度を超え
   た場合に不吐出状態であると判別する手段であることを
   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。
5. 【請求項５】インクを吐出して記録を行うインクジェッ
   ト記録装置の不吐検出方法において、前記インクを吐出
   するための記録ヘッドに記録に用いられない空吐出を行
   わせ、この空吐出に応じて前記記録ヘッドに生じる温度
   変化を検出し、この検出結果に応じて不吐出であるか否
   かを判別すると共に、 前記空吐出を行う前に、前記記録ヘッドの温度を所定温
   度にするように加熱することを特徴とする不吐出検知方
   法。
6. 【請求項６】インクを吐出して記録を行うインクジェッ
   ト記録装置の不吐出検出方法において、前記インクを吐
   出するための記録ヘッドに記録に用いられない空吐出を
   行わせ、この空吐出に応じて前記記録ヘッドに生じる温
   度変化を検出し、この検出結果に応じて不吐出であるか
   否かを判別すると共に、 前記空吐出を行う場合に、前記空吐出のデューティを増
   加させることを特徴とする不吐出検知方法。
7. 【請求項７】前記空吐出は電気熱変換体に対して分割パ
   ルスを与えることでなされることを特徴とする請求項５
   または６に記載の不吐出検知方法。
8. 【請求項８】前記不吐出を判別する処理は、空吐出をは
   じめてから定時間後にヘッド温度が所定温度を超えた場
   合に不吐出状態であると判別することを特徴とする請求
   項５または６に記載の不吐出検知方法。