JP3576352B2

JP3576352B2 - インクジェットプリント装置

Info

Publication number: JP3576352B2
Application number: JP13656497A
Authority: JP
Inventors: 達弥福嶋
Original assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JPH1044470A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吐出するプリントヘッドを用いてプリントを行うインクジェットプリント装置に係り、例えば、ＰＯＳ，ＦＡ，物流等で広く利用されるラベルプリンタなどとしても適用することができるインクジェットプリント装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なインクジェットプリント方式の利点としては、プリント媒体に対し非接触であるために静粛性に優れること、プリント速度が高いこと、高密度プリントが可能であること、カラー化が容易であること、装置が小型であること等の点が挙げられる。
【０００３】
また、このようなインクジェットプリント方式によるプリントを実施するプリント装置は、長期間放置によるインクの吐出不安定を防止するために、インクの吐出性能を回復させる回復系を用いて、プリントヘッドからプリントに寄与しないインクを吐出または排出させることが有効となる。このような回復動作では、回復系を成す回復ユニットをプリント手段としてのプリントヘッドに当接させ、そのプリントヘッドのインク吐出口からインクを強制的に排出させたり吐出させたりする。また、このような回復動作は、プリンタの電源立ち上げ時や印字等のプリント中等に自動的に行うことによって、ユーザにかかる手間を軽減させることが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プリント装置自体の小型化を考えた場合、回復ユニットを無制限に大きくすることはできない。また、印字等のプリント以外の目的でインク吐出口から排出、または吐出されたインク（以後、「廃インク」という）を受容する部材としてのインク吸収体の大きさも制限されるため、この回復系の配置、および回復シーケンスの設計が難しい。また、廃インクをいかにして回復ユニット以外の位置へ短時間で効率よく輸送するかも問題である。
【０００５】
結局、プリントヘッド、回復系ユニット、インク供給系、およびプリント媒体搬送系のコンパクト化を図ることがきわめて難しかった。
【０００６】
本発明の目的は、プリントヘッドの回復動作のためにインク吐出口から吐出または排出されるプリントに寄与しない廃インクの量を管理することにより、その廃インクを自動的に除去することができるインクジェットプリント装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェットプリント装置は、インク吐出口からインクを吐出可能なプリントヘッドを用いてプリントを行うインクジェットプリント装置において、前記プリントヘッドのインク吐出口からプリントに寄与しないインクを、設定された回復動作に従って排出する回復制御手段と、前記プリントヘッドのインク吐出口から出されたプリントに寄与しないインクを廃インクとして受容する受容部材と、前記受容部材に受容された廃インクを除去する廃インク除去手段と、前記インクヘッドのインク吐出口から排出されたプリントに寄与しないインクの量を積算して、その積算量を前記受容部材に受容された廃インクの量として記憶する記憶手段と、前記回復制御手段によるインクの排出前に、前記回復制御手段によって排出されるインクの量を前記記憶手段に記憶された前記積算量に加算して廃インクの予測量を求める予測手段と、前記予測量が所定の基準量以上となるときに前記廃インク除去手段を動作させ、前記記憶手段に記憶されている前記積算量のデータをクリアする廃インク除去制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、廃インクを生じる回復処理を行う前に、その回復処理によって生じる廃インク量を含めた総廃インク量を予測し、その予測量が所定量以上となるときに、廃インクを自動的に吸引除去させることによって、柔軟な動作シーケンスの構築を実現する。
【０００９】
また、プリントヘッドの回復動作の種類に応じて廃インク量がさまざまに変化することに対応して、それぞれの回復動作における廃インク量に対して重み付けを行うことによって、廃インク量の一元的な管理を可能とする。そして、この重み付けを行うことによって、回復動作モードの種類にとらわれない柔軟な廃インク量の管理を実現する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、下記のタイトル順に本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
（１）装置の外観構成（図１，図２）
（２）プリントヘッドステーション（図３〜図６）
（２．１）全体（図３，図４，図５）
（２．２）回復系ユニット（図６）
（３）インク系（図７）
（３．１）インク供給
（３．２）大回復処理時のインクの排出動作
（３．３）中回復処理時のインクの排出動作
（４）ヘッドの回復処理（図８〜図２０）
（４．１）電源オン時回復処理
（４．２）プリント前回復処理
（４．３）プリント中回復処理
（４．４）小回復処理、中回復処理および大回復処理
（４．５）回復系に保持される廃インク量の管理
なお、本発明においては、「プリント」，「記録」なる語を用いているが、これは広くプリント媒体上にプリント剤を付与することをいう。
【００１２】
また、プリント媒体として、以下の実施例では、剥離紙上にラベルを連続配置したロール紙形態の用紙を用いているが、プリント装置に合わせてその形態，種類，材質はいかなるものであってもよい。例えば、カット紙をプリント媒体として用いてもよいし、プリント媒体の材質としてはフィルム，布その他のものであってもよい。
【００１３】
さらに、以下では、本発明をラベルプリンタに適用した場合について説明するが、本発明のプリント装置は、切り取り可能なミシン目が入った連続紙や、名刺，カード等をプリント媒体に用いるもの、あるいは券売機形態のもの等、種々の形態を採り得ることは勿論である。
【００１４】
（１）装置の外観構成
図１は、本実施例のラベルプリンタの外観斜視図である。ここで、５０１はロール紙を収納するためのロール紙供給カバー、５０２はプリントヘッドステーションを収納するとともにロール紙の搬送部を開閉するためのカバー、５０３は各色インクタンク部を開放するための前カバーである。５０４はプリンタの電源スイッチ、５０５はプリンタが使用可能であるときに点灯するＲＥＡＤＹランプ、５０６は装置の状態を操作者に通知すべくエラーメッセージ等を表示する液晶パネル、５０７は異常が生じたときに点灯するＥＲＲＯＲランプ、５０８は不図示のホストシステムとオンライン状態にあるときに点灯するＯＮＬＩＮＥランプである。
【００１５】
図２は、カバー５０２を開けて、ロール紙２０４をプリンタにセットした状態を示す斜視図である。
【００１６】
（２）プリントヘッドステーション
（２．１）全体
図３および図４は、カバー５０２の内部に収納されて、ロール紙２０４の搬送路に臨んで配置されるプリントヘッドステーション（以下、「ＰＨＳ」という）１の構成例を示す上面図および正面図である。
【００１７】
ＰＨＳ１には、ロール紙２０４上に配置されるラベルに対してプリントを行うべく、複数（例えば、４色分の４つ）のインクジェットヘッド（以下、「ヘッド」という）５を有するヘッドユニット２が備えられている。各ヘッド５には、ロール紙２０４の幅方向（図４中紙面の表裏方向）におけるラベルの全幅以上の範囲にわたって複数の吐出口が配列されている。なお、ヘッド５としては、例えば、インクを吐出するために利用されるエネルギとしてインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換素子を有した、キヤノン株式会社の提唱になるインクジェット方式のものを用いることができる。
【００１８】
また、ＰＨＳ１には回復系ユニット３が備えられている。この回復系ユニット３は、ヘッド５に配設されたインク吐出口より吐出または排出されるインクの回収手段、ヘッド５のインク吐出口近傍の吐出口形成面上の残インクを払拭して除去する清掃手段、およびインク吐出口近傍の乾燥を防止するためのキャッピング手段を有する。さらに、ＰＨＳ１は、ヘッドホルダユニット２をロール紙２０４に対するプリント位置から鉛直方向に移動させ、かつ、回復系ユニット３をロール紙２０４の搬送方向に沿って水平に所定量移動させるための駆動系ユニット４、およびヘッド５を冷却するための冷却ユニット７等を有している。
【００１９】
以下、各部を詳細に説明する。
【００２０】
（２．２）回復系ユニット
図５（Ａ）および（Ｂ）は、ヘッド５と回復系ユニット３との位置関係を示す概略断面図、図６は回復系ユニット３の上面図である。
【００２１】
回復系ユニット３は、少なくともヘッド５の吐出口側部分を挿通可能な開口３８Ａがヘッド５の個数分（本例では４個分）設けられたすのこ状の部材３８と、その開口３８Ａの横に設けた回復手段としての桶部２３とを有し、ロール紙２０４の搬送方向（図５の左右方向）と平行に往復移動可能である。桶部２３は、ヘッド５の吐出口形成面に接してヘッド５の吐出口周辺を包囲可能な縁部が形成されたゴム製等の弾性のキャップ２５を有し、図５（Ｂ）のようにキャップ２５がヘッドの吐出口形成面に接したときに、キャップ２５の縁部のたわみにより、桶部２３の内部を密閉状態とすることができる。
【００２２】
キャップ２５の内方にはインク吸収体２６が設けられ、このインク吸収体２６は、図５（Ｂ）のようなキャッピング時において、所定の間隔をもってヘッド５の吐出口形成面と近接対向するように配置されている。このようにインク吸収体２６を配置することにより、後述する予備吐出によってヘッド５から吐出されるインクや、後述するインク系の圧力制御によってヘッド５から排出されるインクを吸収することができる。また、図５（Ｂ）のようなキャッピング状態において、インクミストや結露により吐出口形成面に付着した大粒のインク滴や水滴を吸収体２６により吸収することができる。また、このようなキャッピング状態においても吸収体２６を吐出口形成面に当接させない構成、および制御を採っているため、吸収体２６の剥離片等によって吐出口に目詰まりが生じることもない。吸収体２６に吸収されたインクは、吸収体２６の端部側に設けられている排出口から、ポンプ等の手段により図５（Ｂ）中の下方に排出される。なお、後述の例では、ヘッド５からインクを排出するインク系圧力制御のために加圧，吸引を併用しているが、それらのいずれか一方のみで行ってもよい。
【００２３】
２４は、吸収体２６の側方に設けられた払拭手段としてのブレードであり、このブレード２４は、ヘッド５のインク吐出口形成面をワイピングして、その吐出口形成面に付着した微小なインク滴や水滴（吸収体２６に吸収されないインク滴や水滴）を払拭できるような弾性体で形成されている。本例では、比較的微小なインク滴や水滴のみをワイピングすることによって、それらの飛散等を抑制することになる。
【００２４】
（３）インク系
図７は、本装置におけるインク供給系全体を示すブロック構成図である。以下、インクの流れに沿って系全体を説明する。
【００２５】
インクカートリッジ３０６のインク収容部３０６ａ内のインクは、一方向弁３０１を通り、加圧ポンプ３０４の図７中反時計回り（ＣＣＷ）の回転により矢印３０２の方向に流れて、サブタンク３０５内に溜められる。このようにしてサブタンク３０５に溜められたインクは、それが所定量以上になると矢印３１６の方向に流れてインクカートリッジ３０６内に戻される。このとき、サブタンク３０５の開閉機構３１５は、閉じた状態である。
【００２６】
次に、加圧ポンプ３０４と吸引ポンプ３１０の時計回り（ＣＷ）の回転により、サブタンク３０５内に溜められているインクは、矢印３１８、矢印３０３の方向に流れて一方向弁３０７を通り、エアーバッファ３０８、ジョイント３１２を経てヘッド５に流れていく。ヘッド５の内部を循環したインクは、ジョイント３１２からエアーバッファ３０９を経て矢印３１７の方向に流れ、再びサブタンク３０５内に戻る。このとき、サブタンク３０５の開閉機構３１５は、開いた状態である。
【００２７】
（３．１）インク供給
インクカートリッジ３０６からサブタンク３０５にインクを供給する方法を説明する。
【００２８】
加圧ポンプ３０４の反時計回り（ＣＣＷ）の回転により、インクカートリッジ３０６のインク収納部３０６ａ内のインクは、一方向弁３０１を通り、矢印３０２の方向に流れてサブタンク３０５に溜められる。このとき、一方向弁３０７があるためにヘッド５からインクを吸引することなく、インクカートリッジ３０６のインク収容部３０６ａ内のみからインクが吸い出されることになる。そして、サブタンク３０５内に溜まったインクは、その液面が所定の高さ以上となると矢印３１６の方向に流れ出して、インクカートリッジ３０６のインク収容部３０６ａ内に再び戻ることになる。ここで、サブタンク３０５の開閉機構３１５は閉じた状態にしてあるため、このときのインク系は密閉系となり、インクの循環が可能となる。
【００２９】
（３．２）大回復処理時のインクの排出動作
次に、大回復処理時のインクの排出動作について説明をする。
【００３０】
加圧ポンプ３０４を時計回り（ＣＷ）に回転させることにより、サブタンク３０５内のインクは、矢印３１８、矢印３０３の方向に流れ、一方向弁３０７を通ってからエアーバッファ３０８、ジョイント３１２を経てヘッド５に到達して、インクの吐出口３４７から流れ出て排出される。続いて、加圧ポンプ３０４を時計回り（ＣＷ）に回転させたまま吸引ポンプ３１０を時計回り（ＣＷ）に回転させることにより、インクはヘッド５の内部を循環してジョイント３１２を通ってから、エアーバッファ３０９を経て矢印３１７の方向に流れ、再びサブタンク３０５内に戻る。このときにも吐出口３４７からインクが流れ出て排出される。そして、吸引ポンプ３１０を停止させて、加圧ポンプ３０４のみを時計回りに回転させることにより、吐出口３４７からインクを流れ出して排出させる。
【００３１】
このように、まず、加圧ポンプ３０４を時計回りの回転させ、その後、加圧ポンプ３０４と共に吸引ポンプ３１０を時計回りに回転させてから、再び加圧ポンプ３０４のみを時計回りに回転させる。そして、このような３段階的な駆動によって、吐出口３４７からインクが排出される。
【００３２】
このようなインクの排出動作時において、サブタンク３０５の開閉機構３１５は開いた状態にある。また、一方向弁３０１があるために、サブタンク３０５内のインクは、インクカートリッジ３０６のインク収容部３０６ａ内に流れ込むことなく、ヘッド５内を送られる。ここで、エアーバッファ３０８とエアーバッファ３０９があることにより、加圧ポンプ３０４と吸引ポンプ３１０とによるインクの脈動が抑えられて、インクが円滑に排出および循環されることになる。
【００３３】
また、このようにして吐出口３４７から流れ出して排出されたインクは、前述した回復系ユニット３の回復系３１３で受けられてから、回復ポンプ３１４により送られて、インクカートリッジ３０６の廃インク部３０６ｂ内に溜められる。
【００３４】
（３．３）中回復処理時のインクの排出動作
加圧ポンプ３０４を時計回り（ＣＷ）に回転させることにより、サブタンク３０５内のインクは、矢印３１８，３０３の方向へ流れ、ヘッド５の吐出口３４７から流れ出て排出される。そして、吐出口３４７から排出されたインクは、回復系３１３で受けられてから、回復ポンプ３１４によってカートリッジ３０６の廃インク部３０６ｂに送られて溜められる。このように、この中回復処理時のインクの排出動作では、加圧ポンプ３０４を時計回りに回転させる１段階的な制御によって、吐出口３４７からインクが排出されることになる。
【００３５】
（４）ヘッドの回復処理
以下の説明において、フローチャートのステップをＳと略記する。また、各処理は並列に行うことができる。
【００３６】
図８は、電源オンから電源オフまでのプリンタの動作を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
まず、電源が投入されると、後述するような各種タイマおよびカウンタをリセットし（Ｓ１）、後述する電源オン時の回復処理を行う（Ｓ２００）。次に、ヘッド５内に設けられたサブヒータによりヘッド５の温度調整を開始する（Ｓ２９２）。次に、後述するタイマ２の値が規定値以下であるか否かを判定し（Ｓ２９４）、それが規定値を越えていればヘッド温度調整を停止する（Ｓ２９５）。そのヘッド温度調整の停止状態で待機してプリント信号の入力を待ち（Ｓ２９６）、そのプリント信号が入力されるとヘッド温度調整を再開して（Ｓ２９６，Ｓ２９７）、後述するＳ３００に進む。一方、Ｓ２９４においてタイマ２の値が規定値以下であれば、プリント信号の入力を待ち（Ｓ２９８）、そのプリント信号が入力されたならば、後述するプリント前回復処理を行う（Ｓ３００）。このプリント前回復処理は、後述するように、プリントの開始に際してヘッド５を最良の状態にするために行う。その後、プリントを開始するためのプリント開始処理（Ｓ３８０）を行なってから、プリント処理（Ｓ３８２）と、後述するプリント中回復処理（Ｓ３９０）をプリント終了まで繰り返し行う。プリント中回復処理は、後述するように、プリント中にヘッド５を最良の状態に保つために行う。そして、プリントが終了すると（Ｓ９１０）、タイマ２の値をリセットする（Ｓ９２０）。以降、Ｓ２９４からＳ９２０までの処理を電源がオフされるまで繰り返す。
【００３８】
次に、各サブルーチンの説明を行う。
【００３９】
（４．１）電源オン時の回復処理（Ｓ２００）
図９は、図８中のＳ２００の電源オン時の回復処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００４０】
電源オン時の回復処理が開始されると、まず、ヘッド５を保持する不図示のヘッドホルダ内にヘッド５がセットされているか否かを判定し（Ｓ２１０）、ヘッド５がヘッドホルダ内にセットされていなければ警告を発し（Ｓ２２０）、図８のメインルーチンに戻る。ヘッド５がセットされていれば、そのヘッド５に搭載されている記憶手段からヘッドＩＤを読み取り、それが以前に読みとったヘッドＩＤと異なるか否かを判定し（Ｓ２３０）、それが異なっていれば、ヘッド５が交換されたと判断し、前述したようにヘッド５の内部にインクを循環させる動作をヘッド交換時のインク循環として実行する（Ｓ２５０）。このヘッド交換時のインク循環を行う目的は、新たなヘッド５の内部に充填されているインクをヘッド５内から排出するためである。次に、ヘッド５に搭載されている記憶手段から、インクの吐出に必要な各種データをプリンタ本体内に読み込む（Ｓ２７０）。
【００４１】
それから、ヘッド５がキャップ位置に移動しているか否か、つまりヘッド５がキャップ２５によってキャッピングされる位置にあるか否かを判定する（Ｓ２７２）。ヘッド５がキャップ位置にない場合は、電源オフ中にインクの乾燥または塵埃の付着により、ヘッド５がプリントに不適な状態となっている可能性が高いため、ヘッド５をキャップ位置に移動させた後（Ｓ２７４）、後述する大回復処理を行う（Ｓ２７６）。一方、ヘッド５がキャップ位置にあった場合は、回復処理の設定を行う（Ｓ２７８）。すなわち、図１０のプリンタ本体のＣＰＵ１１５３に内蔵されたタイマＡの値が設定時間（例えば、８時間）以下であれば後述する中回復１処理を設定し、それが設定時間を越えていれば後述する大回復処理を設定する。次に、そのように設定した回復処理を行う（Ｓ２８０）。その回復処理が終了すると、ＣＰＵ１１５３に内蔵されたタイマＡおよびタイマＢの値のリセットをする。但し、Ｓ２７８で大回復処理が設定されていた場合には、タイマＡおよびタイマＢの両方のリセットを行い、中回復１処理が設定されていた場合には、タイマＢのみのリセットを行う（Ｓ２８２）。そして、その後に図８のメインルーチンに戻る。
【００４２】
（４．２）プリント前回復処理（Ｓ３００）
図１１は、図８中のＳ３００のプリント前回復処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００４３】
まず、ＣＰＵ１１５３は、ヘッド５がキャップ位置にあるか否かを判定する（Ｓ３１０）。それがキャップ位置になかった場合は、待機中に何らかの障害が発生したと考えられるため、ヘッド５をキャップ位置に移動させて（Ｓ３２０）、後述する大回復処理を行う（Ｓ３３０）。一方、ヘッド５がキャップ位置にあった場合には回復処理の設定を行う（Ｓ３４０）。すなわち、ＣＰＵ１１５３に内蔵させたタイマＢの値が規定値を越えていれば後述する大回復処理を設定し、それが規定値以下であれば後述する中回復１処理を設定する。次に、そのように設定した回復処理を行う（Ｓ３５０）。その回復処理が終了すると、タイマＡおよびタイマＢの値をリセットする。但し、Ｓ３４０で大回復処理が設定されていた場合には、タイマＡおよびタイマＢの両方のリセットを行い、中回復１処理が設定されていた場合にはタイマＢのみのリセットを行う（Ｓ３６０）。そして、その後に図８のメインルーチンに戻る。
【００４４】
（４．３）プリント中回復処理（Ｓ３９０）
図１２は、図８中のＳ３９０のプリント中回復処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００４５】
ＣＰＵ１１５３は、プリントが開始されると、そのＣＰＵ１１５３に内蔵されたタイマＣの値を規定値Ｔｚと比較し（Ｓ３９２）、それが規定値Ｔｚ以上であれば、後述する高濃度防止回復処理（Ｓ４００）を行ってから、図８のメインルーチンに戻る。タイマーＣの値が規定値Ｔｚ以上でなければフィードクロックカウンタＦｃの値を規定値Ｆｍと比較し（Ｓ３９４）、それがＦｍ以上であれば後述する紙粉汚れ回復処理を行って（Ｓ５００）、図８のメインルーチンに戻る。Ｆｃの値が規定値Ｆｍ以上になっていなければ、インク滴吐出カウンタＴｃの値を規定値Ｔｍと比較し（Ｓ３９６）、Ｔｍ以上であれば後述するインクミスト回復処理（Ｓ６００）を行ってから図８のメインルーチンに戻る。Ｔｃの値が規定値Ｔｍ以上になっていなければ、Ｓ６００をスキップして図８のメインルーチンに戻る。
【００４６】
図１３は、図１２中のＳ４００の高濃度防止回復処理の詳細を説明するためのフローチャートである。ユーザがプリントする画像データによっては、プリント中にインクの吐出が行われないノズルがある。そのようなヘッド５のノズル内のインクは、オリフィスからのインク内成分の蒸発によって濃度が上昇する。そして、それまで使用されていなかったノズルが使用されて、例えば、バーコードデータや数字データがプリントされたときには、そのプリント濃度が高くなることがある。そこで、この濃度の変化を防止するために、図１３の高濃度防止回復処理を行う。
【００４７】
この高濃度防止回復処理が開始されると、まず印字等のプリントを一時停止し（Ｓ４２０）、後述する小回復処理（Ｓ４４０）を行う。その後、プリンタ内の温度および湿度を取得する（Ｓ４６０）。その取得した温度および湿度のデータを用いて、小回復を行う間隔Ｔｚを設定する（Ｓ４７０）。その温度が高いほど、また湿度が低いほど、小回復を行う間隔Ｔｚを短く設定する。その後、タイマＣの値をリセットする（Ｓ４８０）。
【００４８】
図１４は、図１２中のＳ５００の紙粉汚れ回復処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００４９】
印字等のプリントの一時停止（Ｓ５２０）の後に、後述する中回復２処理を行ってからプリントを再開し（Ｓ５３０）、カウンタＦｃをリセットする（Ｓ５４０）。この回復は、プリント中にヘッド吐出口面に付着したプリント媒体の粉体を除去し、インクの不吐や吐出方向の好ましくない傾き（よれ）等のプリント不良を防止するために行う。
【００５０】
図１５は、図１２中のＳ６００のインクミスト回復処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００５１】
まず、印字等のプリントの一時停止（Ｓ６２０）の後に、後述する中回復１処理を行ってからプリントを再開し（Ｓ６３０）、カウンタＴｃをリセットする（Ｓ６４０）。インクミスト回復処理は、プリント中にヘッド吐出口面に付着したインクミストを除去するために行う。
【００５２】
（４．４）小回復処理、中回復処理、および大回復処理
図１６を用いて、小回復処理の内容を説明する。まず、ヘッド５がインクの予備吐出を行える位置、つまりキャップ位置にあるか否かを判定し（Ｓ２２）、それが予備吐出を行える位置にないときは、ヘッド５を予備吐出位置つまりキャップ位置まで移動させてから（Ｓ２４）、インクの予備吐出処理を行う（Ｓ２６）。その予備吐出処理においては、予め定めた数のインク滴をヘッド５の各ノズルから吐出させる。ここで、例えばインク吐出口からインクを吐出するために、前述したような電気熱変換体の熱エネルギを利用する場合には、予備吐出に際し、その電気熱変換体から熱エネルギを発生させてインクを吐出させることになる。
【００５３】
図１７を用いて、中回復１処理の内容を説明する。まず、図１６の小回復処理を行い（Ｓ４２）、その後、ブレード２４によってヘッドの吐出口面の拭きとり（ワイピング）を行い（Ｓ４４）、再度、図１６の小回復処理を行う（Ｓ４６）。
【００５４】
図１８を用いて、中回復２処理の内容を説明する。まず、ヘッド５がインクの排出を行える位置、つまりキャップ位置にあるか否かを判定し（Ｓ６２）、それがインク排出位置つまりキャップ位置になかったときは、ヘッド５をインク排出位置へ移動させる（Ｓ６４）。次に、後述する廃インクチェック処理（Ｓ６５）を行った後に、前述した（３．３）の中回復処理時のインクの排出動作をインク排出処理（Ｓ６６）として行う。その後、ワイピングを行い（Ｓ６８）、小回復処理を行う（Ｓ７０）。
【００５５】
図１９を用いて、大回復処理の内容を説明する。まず、ヘッド５がインク排出を行える位置、つまりキャップ位置にあるか否かを判定し（Ｓ８２）、それがインク排出位置つまりキャップ位置になかったときは、ヘッド５をインク排出位置へ移動させる（Ｓ８４）。次に、後述する廃インクチェック処理（Ｓ８５）を行った後に、前述した（３．２）の大回復時のインクの排出動作をインク排出処理（Ｓ８６）として行う。その後、ワイピング（Ｓ８８）、小回復処理（Ｓ９０）を行ってから、前述したカウンタ、タイマ等のリセットを行う（Ｓ９２）。
【００５６】
（４．５）回復系に保持される廃インク量の管理
回復系３１３に保持される廃インク量の管理について説明する。
【００５７】
回復系３１３に相当量の廃インクが保持されている状態でインク排出処理や予備吐出処理を行うと、それらの処理を行っている最中にインク吸収体２６が飽和状態になり、廃インクがあふれ出て装置内部を汚染してしまうおそれがある。そのため、廃インク量を管理して、それが規定値以上保持されているときには、回復ポンプ３１４を駆動して廃インクを廃インク部３０６ｂ内に送らなければならない。
【００５８】
廃インク量の管理は以下のように行う。なお、本プリンタにおいては、前述したような種々の回復処理の動作に応じて廃インク量がさまざまに変化するため、各回復処理における廃インク量に対して重み付けを行うことによって一元的な管理をする。
【００５９】
本プリンタにおいては、図１７のＳ４６、図１８のＳ７０、図１９のＳ９０等のワイピング後に行われる小回復処理時における廃インク量をＶとしたとき、その他の動作モードにおける廃インク量は以下のように変化することになる。
【００６０】
まず、図１６中のＳ２６の予備吐出時における廃インク量は約１Ｖ〜２００Ｖとなり、その量はプリンタの動作環境やプリントデータによって変化する。
【００６１】
また、図１８のＳ６６、図１９のＳ８６のインク排出処理時における廃インク量は約１０Ｖ〜３００Ｖとなり、プリンタの動作環境やプリントデータによって変化する。
【００６２】
ＣＰＵ１１５３は、廃インクが生じる度に、廃インク量のデータをＲＡＭ１１５６内の作業領域に加算して記憶していく。その作業領域として不揮発性ＲＡＭ領域を用いた場合には、プリンタの電源が断たれても廃インク量のデータを保持しておくことができるため都合がよい。一方、回復系３１３の規定値として２つの値を設定しておく。例えば、第一規定値は２００Ｖとし、第二規定値は、第一規定値よりも小さく半分以下とする。廃インク量が第一規定値を越えた場合には、回復系３１３から廃インクが直ちにあふれることはないものの、プリンタを運搬する場合などにプリンタが大きく傾いたとき、またはプリンタが若干傾いたまま放置された時に廃インクがあふれる可能性がある。
【００６３】
そこで、図１８のＳ６６、図１９のＳ８６のように大量の廃インクを生じるインク排出処理を行う際には、その前に、現在ＲＡＭ１１５６内に記録保持されている廃インク量のデータと、これから行うインク排出処理によって生じる廃インク量の予測データとを加算して予測廃インク量を求める。そして、その予測廃インク量が規定値以上であるか否かを判定し、それが第一規定値以上であれば、現在ＲＡＭ１１５６内に記憶されている廃インク量に応じて、ＣＰＵ１１３５が回復ポンプ３１４の駆動時間を設定する。例えば、ここで設定する回復ポンプ３１４の駆動時間は、第一規定値を基準として、現在ＲＡＭ１１５６に記憶されている廃インク量が規定値の１／３程度であるときは、前述した大回復処理時における回復ポンプ３１４の駆動時間の半分程度とし、それ以上であったときは、大回復処理時における回復ポンプ３１４の駆動時間と同程度とすることが望ましい。そして、回復ポンプ３１４の駆動が正常に終了したときは、ＲＡＭ１１５６内に記憶されている廃インク量のデータをクリアする。これによって、プリンタ内を汚染することなく適切なシーケンスの設計が可能となる。
【００６４】
一方、第二規定値が寄与する動作モードは、プリンタの運搬時にユーザによって設定される運搬モードである。すなわち、プリント停止中にユーザが本プリンタを運搬モードに設定した場合に、ＲＡＭ１１５６内に記憶されている廃インク量が第二規定値以上であるときは、回復ポンプ３１４を大回復処理時と同等かそれ以下の時間だけ駆動させてから、サブタンク３０５の開閉機構３１５を閉じる。これにより、運搬時にプリンタが傾いても回復系３１３やサブタンク３０５からインクが漏れることが無い。
【００６５】
さらに、紙詰まりなどのように、カバー５０２を開口して障害を取り除かなければならないエラーが発生した場合に、廃インク量が第二規定値以上であるときは、回復ポンプ３１４を大回復時と同等かそれ以下の時間だけ駆動してから、カバー５０２のロックを解除する。このことによって、ユーザがカバー５０２を開けても回復系３１３やサブタンク３０５からインクが漏れることが無くなる。
【００６６】
ここで、図２０を用いて、図１８のＳ６５、図１９のＳ８５における廃インクチェック処理の内容について説明する。
【００６７】
まず、現在ＲＡＭ１１５６に記憶保持されている廃インク量と、これから行うインク排出処理によって生じる廃インク量とを加算し（Ｓ１００）、その加算値（予測廃インク量）が規定値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。それが規定値以下であれば終了し、それが規定値を越えているときは、現在ＲＡＭ１１５６内に記憶されている廃インク量に応じて、前述したようにＣＰＵ１１３５が回復ポンプ３１４の駆動時間を設定する（Ｓ１０４）。その後、設定された時間だけ回復ポンプ３１４を駆動し（Ｓ１０６）、その駆動終了後に、ＲＡＭ１１５６に記憶されている廃インク量データをクリア（Ｓ１０８）する。
【００６８】
（他の実施形態）
上記の実施形態では、図１８のＳ６６および図１９のＳ８６のインク排出処理によって生じる廃インク量が比較的大量であることから、それらのインク排出処理を行う前に、図２０の廃インクチェック処理を行って、予測廃インク量を求めてチェックした。
【００６９】
本実施形態では、回復処理のための予備吐出を行う前にも廃インクチェック処理を行う。そのために、図２１のように、小回復処理における予備吐出Ｓ２６の前に、図２０の廃インクチェック処理を行う（Ｓ２５）。このＳ２５の廃インクチェック処理においては、現在ＲＡＭ１１５６に記憶保持されている廃インク量と、これから行う予備吐出によって生じる廃インク量とを加算し、その加算値（予測廃インク量）が規定値以下であるか否かを判定することになる。したがって、予備吐出中にも廃インクがあふれるおそれがない。
【００７０】
（その他）
なお、本発明は、特にインクジェットプリント方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式のプリントヘッド（以下、「記録ヘッド」ともいう）、プリント装置（以下、「記録装置」ともいう）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。
【００７１】
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４４６３３５９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。
【００７２】
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、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、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を用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができる。
【００７６】
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各記録モード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。
【００７７】
さらに加えて、以上説明した本発明の実施形態においては、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を用いてもよく、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を用いてもよい。加えて、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積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いてもよい。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、熱エネルギの付与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。
【００７８】
さらに加えて、本発明の実施形態としては、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。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、プリントヘッドのインク吐出口から吐出されるプリントに寄与しないインクを廃インクとして、それをインク吸収体に吸収させ、その廃インクを生じる回復処理を行う前に、その回復処理によって生じる廃インク量を含めた総廃インク量を予測し、その予測量が所定量以上となるときに、その廃インクを自動的に吸引して除去するため、インク吸収体の小型化を図りつつ、廃インクの管理の自動化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態としてのラベルプリンタの斜視図である。
【図２】図１のラベルプリンタのロール紙セット時の斜視図である。
【図３】図２に示すカバーの内部に構成されたプリントヘッドステーションの上面図である。
【図４】図３に示すプリントヘッドステーションの正面図である。
【図５】図４に示すヘッドと回復系ユニットの位置関係を説明するための要部の概略断面図である。
【図６】図５に示す回復系ユニットの上面図である。
【図７】本発明の実施形態に備わるインク供給系全体のブロック構成図である。
【図８】本発明の実施形態における電源オンの後の一連の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８中における電源オン時の回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態における制御系のブロック構成図である。
【図１１】図８中におけるプリント前回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図８中におけるプリント中回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２中における高濃度防止回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１２中における紙粉汚れ回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１２中におけるインクミスト回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態の回復動作中に実施される小回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態の回復動作中に実施される中回復１処理を説明するためのフローチャートである。
【図１８】本発明の実施形態の回復動作中に実施される中回復２処理を説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の実施形態の回復動作中に実施される大回復処理を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態の回復動作中に実施される廃インクチェック処理を説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の他の実施形態における小回復処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１プリントヘッドステーション
２ヘッドユニット
３回復系ユニット
４駆動系ユニット
５ヘッド
２５キャップ
２６インク吸収体
３１４回復ポンプ

Claims

インク吐出口からインクを吐出可能なプリントヘッドを用いてプリントを行うインクジェットプリント装置において、
前記プリントヘッドのインク吐出口からプリントに寄与しないインクを、設定された回復動作に従って排出する回復制御手段と、
前記プリントヘッドのインク吐出口から出されたプリントに寄与しないインクを廃インクとして受容する受容部材と、
前記受容部材に受容された廃インクを除去する廃インク除去手段と、
前記インクヘッドのインク吐出口から排出されたプリントに寄与しないインクの量を積算して、その積算量を前記受容部材に受容された廃インクの量として記憶する記憶手段と、
前記回復制御手段によるインクの排出前に、前記回復制御手段によって排出されるインクの量を前記記憶手段に記憶された前記積算量に加算して廃インクの予測量を求める予測手段と、
前記予測量が所定の基準量以上となるときに前記廃インク除去手段を動作させ、前記記憶手段に記憶されている前記積算量をクリアする廃インク除去制御手段とを備えたことを特徴とするインクジェットプリント装置。
前記回復制御手段は、インクの供給系の圧力を制御することによって、前記プリントヘッドのインク吐出口からプリントに寄与しないインクを排出さ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プリント装置。
前記回復制御手段は、前記プリントヘッドのインク吐出口からプリントに寄与しないインクを吐出させ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プリント装置。
前記回復制御手段は、複数の回復モードに応じて、前記プリントヘッドのインク吐出口からプリントに寄与しないインクを異なる量ずつ出させる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プリント装置。
前記廃インク除去制御手段は、前記基準量として異なる大きさの複数の基準量が設定され、前記予測量がこれら複数の基準量のいずれか以上になるかによって前記廃インク除去手段の動作時間を異ならせ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プリント装置。
前記廃インク除去制御手段は、前記基準量として異なる大きさの複数の基準量が設定され、複数の動作モードに応じて、前記予測量と比較する基準量を変更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プリント装置。
前記廃インク除去制御手段は、前記動作モードがインクジェットプリント装置の運搬時に設定される運搬モードであるときに、前記予測量と比較する基準量として比較的小さい基準量に変更することを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリント装置。
前記廃インク除去制御手段は、インクジェットプリント装置にエラーが発生したときに、前記予測量と比較する基準量として比較的小さい基準量に変更することを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリント装置。
前記廃インク除去制御手段は、前記受容部材に受容された廃インクを吸引するための回復ポンプを有し、
前記廃インク除去制御手段は前記回復ポンプを制御することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。
前記プリントヘッドは、インクを吐出するために利用される熱エネルギを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。