JP4850670B2 - 記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、記録ヘッドの吐出口付近のインクの色材濃度を特定することが可能な記録装置に関する。
インクジェット記録装置は、記録ヘッドを主走査方向に走査させながら記録ヘッドの各吐出口からインクを吐出する主走査動作と、用紙等の記録媒体を主走査方向と交差する副走査方向へ搬送する搬送動作とを繰り返して画像を記録する。このインクジェット記録装置に使用されるインクは、大きく分けて顔料系インクと染料系インクとがあり、用途に応じ顔料系インクのみ、染料系インクのみ、染料系インクと顔料系インクの両者を使用するインクジェット記録装置がある。
これらの顔料系インクや染料系インクは収納容器であるインクタンクに充填されており、このインクタンクを記録ヘッドに結合することによって、記録ヘッドのインク吐出部である吐出口までインクを供給することが出来る。また、インクを収容するインクタンクを備えるインクタンク一体型の記録ヘッドも有り、このような記録ヘッドは、記録ヘッド内部でインクタンクから吐出口まで連通し、インクタンクから吐出口へインクを供給する構造になっている。
ところで、インクタンクやインクタンク一体型の記録ヘッドがインクジェット記録装置に装着されるまでの期間(例えば、物流期間等)は様々である。このため、物流期間等の長さや、その期間における温度、湿度等の条件によっては、インクタンクやインクタンク一体型の記録ヘッド内のインクが物理的、化学的に変化することがある。特に顔料系インクでは、色材である顔料が凝集による粒径の増大や沈降を生じやすいため、インク中の顔料濃度に濃度分布が発生する場合がある。また、インクタンクやインクタンク一体型の記録ヘッドがインクジェット記録装置に装着された後でも、インクジェット記録装置が使用されず放置されている期間や、その期間における温度、湿度等の条件によっては、インク中に濃度分布が発生する場合がある。
インク中に濃度分布が発生すると、吐出口付近等では所定の顔料濃度を超える部分が生じることがある。この所定の顔料濃度を超えたインクは、吐出が不安定であるため、記録媒体に記録される画像の記録品位を低下させる可能性がある。さらに、所定の顔料濃度を超えたインクが吐出口やこれに連通するインク流路に詰まって、インクの供給不良を発生させる可能性もある。なお、染料系インクにおいても、インクタンクやインクタンク一体型の記録ヘッド内のインクが蒸発して、染料や溶剤に濃度分布が発生することがあるため、同様の問題が生じる場合がある。
特開2002−234196号公報
従来から、インク中の濃度分布によって生じる記録品位の低下やインクの供給不良の問題を解決するための技術として、インクを吐出口から強制的に排出する技術が知られている。これらインクを強制的に排出する技術には、例えば、画像の記録に寄与しないようにインクを吐出させる予備吐出や、吸引ポンプによって吐出口付近のインクを強制的に吸引する吸引動作等の回復動作がある。さらには、排出するインク量が少ないために記録品位の低下やインクの供給不良が発生したり、逆に無駄にインクを排出したりしないようにするために、所定の顔料濃度を超えた部分のインクの顔料濃度に応じたインク量を排出することが好ましい。
特許文献1に記載のインクジェット記録装置では、インクタンクがインクジェット記録装置に装着されてからの経過時間に応じて吸引ポンプによる吸引量を変更して、好適なインク量を排出できるようにしている。
しかしながら、特許文献1の方法では、インクタンクがインクジェット記録装置に装着されてからの経過時間を算出するための機構を別途インクジェット記録装置に設ける必要がある。さらに、インク中の顔料の濃度分布は温度や湿度等の条件によっても変化するため、経過時間によってインク中の顔料濃度を特定する構成では、実際のインク中の顔料濃度に対して誤差が生じる場合がある。このような誤差が生じると、排出するインク量が少ないために記録品位の低下やインクの供給不良が発生したり、また逆に排出するインク量が多いために無駄にインクを排出したりしてしまうこともある。
そこで本発明は、記録品位の低下やインクの供給不良を抑制するのに好適なインク量を排出できるよう、インクの色材濃度の特定を行うことが出来る記録装置を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題を鑑みて成されたものであって、
インクを吐出するための吐出口を有する記録ヘッドと
前記吐出口からインクを吐出させず前記記録ヘッドを空走査させる空走査手段と、
前記空走査手段により前記記録ヘッドを空走査させた後に、前記吐出口に吐出不良が発生しているかを検出する検出手段と
備え
前記検出手段が前記吐出口に吐出不良が発生していると検出するまでに要した空走査の回数に基づいて、空走査を行う前の前記吐出口付近のインクの色材濃度を特定することを特徴とする。
本発明によれば、排出するインク量が少ないために記録品位の低下やインクの供給不良が発生したり、また逆に排出するインク量が多く無駄にインクを排出したりすることなく、インクを排出できるよう、インクの色材濃度の特定を行うことが可能となる。
この明細書において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。なお、この明細書において、「記録」を「プリント」という場合もある。
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
さらに、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
[第1の実施形態]
図2は、本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置1の構成を示す外観斜視図である。
図2に示すように、インクジェット記録装置(以下、記録装置という)1は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行う記録ヘッド3を搭載している。記録ヘッド3を搭載したキャリッジ2にキャリッジモータM1によって発生する駆動力を伝達機構4より伝え、キャリッジ2を主走査方向である矢印A方向に往復移動(往復走査)させる。この往復走査とともに、例えば、記録紙などの記録媒体Pを給紙機構5を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド3から記録媒体Pにインクを吐出することで記録を行う。
記録装置1のキャリッジ2には記録ヘッド3を搭載するのみならず、記録ヘッド3に供給するインクを収容するインクタンク6を装着する。このインクタンク6は、キャリッジ2に対して着脱自在になっている。
図2に示した記録装置1はカラー記録が可能であり、そのためキャリッジ2にはマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のインクをそれぞれ収容した4つのインクタンクを搭載している。これら4つのインクタンクはそれぞれ独立に着脱可能である。
キャリッジ2と記録ヘッド3とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド3は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、本実施形態の記録ヘッド3は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備える。その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
図2に示されているように、キャリッジ2はキャリッジモータM1の駆動力を伝達する伝達機構4の駆動ベルト7の一部に連結されており、ガイドシャフト13に沿って矢印A方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。したがって、キャリッジ2は、キャリッジモータM1の正転及び逆転によってガイドシャフト13に沿って往復走査する。また、キャリッジ2の主走査方向(矢印A方向)に沿ってキャリッジ2の位置を示すためのスケール8が備えられている。
また、記録装置1には、記録ヘッド3の吐出口(不図示)が形成された吐出口面に対向してプラテン(不図示)が設けられており、キャリッジモータM1の駆動力によって記録ヘッド3を搭載したキャリッジ2が往復走査される。これと同時に、記録ヘッド3に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Pの全幅にわたって記録が行われる。
記録装置1には、記録ヘッド3を搭載するキャリッジ2の記録動作のための往復運動の範囲外(記録領域外)の位置に、記録ヘッド3の吐出不良を回復するための回復装置10が配設されている。なお、記録領域外の位置の一例としては、ホームポジションに対応する位置がある。
回復装置10は、記録ヘッド3の吐出口面をキャップするキャッピング機構11と記録ヘッド3の吐出口面をクリーニングするワイピング機構12を備えている。そして、キャッピング機構11による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段(吸引ポンプ等)により吐出口からインクを強制的に排出させる。それによって、記録ヘッド3のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復動作を行う。
また、非記録動作時等には、記録ヘッド3の吐出口面をキャッピング機構11によるキャッピングすることによって、記録ヘッド3を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構12はキャッピング機構11の近傍に配され、記録ヘッド3の吐出口面に付着したインク滴を拭き取るようになっている。
また、記録装置1では、キャッピング機構11に記録に関係しないインクを吐出することにより、予備吐出を行うことができる構成となっている。
これらキャッピング機構11を使用した吸引動作及び予備吐出動作、ワイピング機構12を使用したワイパー動作により、記録ヘッド3のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。
図3は、図2に示した記録装置1の制御構成を示すブロック図である。
図3に示すように、コントローラ600は、MPU601、所要のテーブル、その他の固定データを格納したROM602を有する。なお、ROM602は、後述する色材濃度特定の処理に対応したプログラムも格納しており、MPU601がこのプログラムを実行することにより、インクを吐出させずに記録ヘッドを走査させる、いわゆる空走査を行わせることができる。また、MPU601は、空走査の結果に応じて吐出口付近のインクの排出制御等の制御についても行うよう構成されている。また、キャリッジモータM1の制御、搬送モータM2の制御、及び、記録ヘッド3の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路(ASIC)603を有する。また、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたRAM604、MPU601、ASIC603、RAM604を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス605を有する。さらに、以下に説明するセンサ群から入力されたアナログ信号をデジタル信号にA/D変換し、デジタル信号をMPU601に供給するA/D変換器606などで構成される。
また、610は画像データの供給源となるコンピュータ等でありホストと総称される。ホスト610と記録装置1との間ではインタフェース(I/F)611を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
さらに、620は操作パネルであり、電源スイッチ621、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ622、及び回復動作の起動を指示するための回復スイッチ623など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチを備える。また、操作パネル620は、キーボード625と、各種情報を表示するための液晶(LCD)624を備える。630はフォトカプラなどの位置センサ631、温度センサ632等から構成されるセンサ群である。操作パネル620によって空走査の回数あるいは空走査を行う時間の設定を行うことができる。
さらに、640はキャリッジモータM1を駆動させるキャリッジモータドライバ、642は搬送モータM2を駆動させる搬送モータドライバである。また、644は、記録ヘッド3を駆動させる記録ヘッドドライバである。
図2では、インクタンク6と記録ヘッド3とが分離された構成について示したが、本実施形態はインクタンクと記録ヘッドとが一体に形成されたヘッドカートリッジであっても良い。
図4は、インクタンク6と記録ヘッド3とが一体的に形成されたヘッドカートリッジ100の構成を示す外観斜視図である。同図において、点線Kはインクタンク6と記録ヘッド3の境界線を示すものであるである。また、101は吐出口が複数配列してなるインク吐出口列である。インクタンク6に収容されるインクは、不図示のインク供給路を介して記録ヘッド3に供給される。ヘッドカートリッジ100には、キャリッジ2に搭載されたときに、キャリッジ2側から供給される記録信号を受け取るための電極(不図示)が設けられている。そして、この記録信号に基づいて記録ヘッド3が駆動されて、吐出口列101の各吐出口から選択的にインクが吐出される。
本実施形態では、吐出口を大気中に露出させた状態で吐出口からインクを吐出させずに記録ヘッド3を主走査方向に走査させるいわゆる空走査を実行する。そして、吐出不良の吐出口(以下、不良吐出口ともいう)が発生するまでの空走査回数から、空走査を行う前の吐出口付近のインクの色材濃度(以下、初期色材濃度ともいう)を特定する。なお、ここでいう不良吐出口とは、インクを吐出できない状態の吐出口、又は設定どおりのインク量を吐出することのできない(吐出量が設定よりも大きくなってしまったり、又は設定よりも小さくなってしまう)吐出口のことである。空走査を実行すると、空走査による吐出口付近のインクの蒸発と初期色材濃度との影響によって不良吐出口が発生する。
図5は、空走査回数と初期色材濃度との関係を示す図である。同図では、曲線Sによって領域Aと領域Bとに分けられる。ここで、領域Aは記録ヘッド3のどの吐出口にも不良吐出口が発生しない領域であり、領域Bは記録ヘッド3の少なくとも1つの吐出口に不良吐出口が発生する領域である。初期色材濃度が低いほど、多くの空走査を実行して吐出口付近のインクを蒸発させないと、不良吐出口は発生しない。逆に、初期色材濃度が高ければ、少ない空走査回数でも不良吐出口は発生してしまう。つまり、あらかじめ実験等によって、図5のような不良吐出口が発生する空走査回数と初期色材濃度との関係を求めておけば、不良吐出口が発生したときの空走査回数から初期色材濃度を特定(推定)することが出来る。
例えば、空走査を10回行う毎に記録ヘッドに不良吐出口が存在するか否かを検出する構成として、空走査を90回実行した後では不良吐出口が検出されず、空走査を100回実行した後に不良吐出口が検出されたとする。この場合、同図において、初期色材濃度が太線で示すDの範囲であることが特定できる。このようにして、空走査実行前の吐出口付近のインクの色材濃度の範囲を特定できる。そして、空走査実行後における色材濃度は、初期色材濃度に関わらず一定というわけではなく、初期色材濃度が低いほど空走査実行後における色材濃度も低くなる。そのため、この特定した初期色材濃度の範囲に応じた回復動作を行えば、排出するインク量が少ないために記録品位の低下やインクの供給不良が発生したり、また排出するインク量が多いために無駄にインクを排出したりすることがない。そして、好適量のインクの排出が可能となる。これは、例えば、図5に示すように初期色材濃度の範囲に応じて、排出方法の異なる複数の回復動作(予備吐出動作A、吸引動作A、吸引動作B)を設定しておき、特定した初期色材濃度に応じて回復動作を選択、実行すればよい。なお、同図にあるように、ある回数以上の空走査を実行しても不良吐出口が発生しなければ、そのときの初期色材濃度は低いので、回復動作を行わないようにしてもよい。また、初期色材濃度を特定するまでの時間はかかるものの、1回の不良吐出口検出のために行う空走査回数を少なくし、不良吐出口検出の回数を多くするほど、初期色材濃度をより狭い範囲で特定できる。
また、以上では、特定する色材濃度として空走査実行前の色材濃度(初期色材濃度)について説明したが、特定する色材濃度はこれに限らず空走査実行後の色材濃度(以下、不良時色材濃度ともいう)等であっても構わない。既に説明した通り、不良吐出口が発生する時の色材濃度(不良時色材濃度)は、初期色材濃度に関わらず一定というわけではなく、初期色材濃度が低いほど不良時色材濃度も低くなる。そこで、あらかじめ実験等によって、不良吐出口が発生するまでの空走査回数と不良時色材濃度との関係を求めておけば、不良吐出口が発生したときの空走査回数から不良時色材濃度を求めることが出来る。そして、不良時色材濃度の範囲に応じて複数の回復動作を設定しておき、特定した不良時色材濃度に応じて回復動作を選択、実行すれば、好適なインク量の排出が可能となる。すなわち、好適なインク量の排出を可能とする色材濃度は空走査実行後時点の色材濃度(不良時色材濃度)等でもよく、空走査実行前の色材濃度は本実施形態を説明するための一例にすぎない。
図1は、本実施形態において、空走査実行前の吐出口付近のインクの色材濃度(初期色材濃度)を特定するための処理を行う際のフローチャートである。なお、このフローチャートでは、特定した初期色材濃度の範囲に応じた回復動作も実行するようにしている。
ステップS10で、記録装置1に電源が入力される。本実施形態で示す初期色材濃度を特定するための処理は、記録装置1の電源入力時に自動的に行われるようになっている。
ステップS15で、トータル空走査回数Nに0をセットする。このトータル空走査回数Nは、処理が開始されてから後述する不良吐出口を検出するステップで不良吐出口が検出されるまでの空走査回数を記憶するための値である。
ステップS20では、記録ヘッド3の不良吐出口を検出する第i回目の検出を行うまでの空走査回数nとして、第1回目の検出を行うまでの空走査回数n設定する。そして、この値nを次のステップS20で実行する空走査回数nとする。既に述べたが、第1回目の検出において不良吐出口が検出できた際、設定するnの値が小さいほど初期色材濃度を狭い範囲で特定するができる。なお、記録装置1がある固定値を持ち、その値をnとして設定するようにしてもよいし、操作者が記録装置1や記録装置1に接続されたホスト610から自由な値をnとして設定できるようにしてもよい。
ステップS30では、設定されたnの値に基づいてn回の空走査を実行する。
ステップS35では、トータル空走査回数NにS20で実行した空走査回数nを加算した値を新たなトータル空走査回数Nとして設定する。
ステップS40では、記録ヘッド3に不良吐出口があるかの検出を行う。このステップにおける不良吐出口の検出方法は、従来から知られている方法を利用することが出来、特定の検出方法に限られるものではない。例えば、記録装置1に設けたインク受け上において、発光素子から受光素子に向けて照射された光路中を通過するようにインクを吐出し、光が遮断されることによって不良吐出口を検出できる。また、記録媒体Pにテストパターンを記録し、記録したテストパターンの反射光学濃度に関する情報を、キャリッジ2に搭載したセンサや操作者の目視によって取得して、不良吐出口を検出する方法であっても構わない。本実施形態では、記録装置1に設けたインク受け上において、発光素子から受光素子に向けて照射された光路中を通過するようにインクを吐出し、光が遮断されることによって不良吐出口を検出する。そして、1つの吐出口でも不良吐出口が発生したことを検出すれば、不良吐出口の発生としている。
ステップS40で、不良吐出口が検出されなかった場合はステップS50に移る。
ステップS50では、予め閾値として設定したN0とステップS35で設定したトータル空走査回数Nとの比較を行う。NがNより多いと判断された場合、つまり閾値で設定した回数より多くのの空走査を実行しても不良吐出口が発生しなかった場合は、記録品位の低下やインクの供給不良を起こすほどの初期色材濃度ではないので、S110に進みそのまま記録を行う。
ステップS50でNがNより少ない場合、空走査動作を再度実行するように、初期色材濃度を特定するための処理を続行する。ステップS50でNがNより少ないと判断されるとステップS55に進み、第i回目(iは2以上の整数)の検出を前にステップS30で実行する空走査回数nを設定する。そして、この値nを次のステップS30で実行する空走査回数nとする。先ほども説明したが、第i回目の検出において不良吐出口が検出できた際、設定するnの値が小さいほど初期色材濃度を狭い範囲で特定することができる。なお、記録装置1がある固定値を持ち、その値をnとして設定するようにしてもよいし、操作者が記録装置1や記録装置1に接続されたホスト610から自由な値をnとして設定できるようにしてもよい。
なお、ステップS30で実行する空走査回数n、n、n、・・・、nは同じ値を設定しても良いし、それぞれ異なる値を設定しても良い。しかし、記録品位の低下やインクの供給不良の発生無く好適なインク量を排出するためには、初期色材濃度が高い領域に対しては狭い濃度範囲で特定し、異なる回復動作を細かく設定しておくことが好適である。また、初期色材濃度が低い領域は、高い領域に比べると回復動作を比較的大まかに設定することができる。そのため、S30で実行する空走査回数n、n、n、・・・、nは、段階的に増加していくように設定した方が好適である。その際には、ステップS40において不良吐出口の発生を検出する検出手段が、検出を行う間隔の空走査回数を段階的に増加させていくよう構成すればよい。
ステップS40において、不良吐出口が発生していると判断された場合はステップS60に移る。
ステップS60では、予め閾値として設定したN(N<N)とトータル空走査回数Nとの比較を行う。ステップS40において記録ヘッド3に不良吐出口が発生していることを検出しているため、ステップS60では記録開始前に回復動作を必要とする初期色材濃度であることは既に判明している。さらに、トータル空走査回数Nが閾値Nよりも多い場合には、この処理で設定される回復動作のうち、排出するインク量が最も少ない回復動作(ここでは、予備吐出動作A)に相応する初期色材濃度であると特定される。S60によりNがNより大きいと判断された場合、ステップS70に進み予備吐出動作Aを実行した後、ステップS110により記録を開始する。
ステップS60で、トータル空走査回数NがNより少ないと判断された場合には、ステップS80に移る。
ステップS80では、予め閾値として設定したN(N<N)とトータル空走査回数Nとの比較を行う。ステップS80において、トータル空走査回数NがNよりも多いと判断された場合は予備吐出動作Aのインク排出量よりも多くのインク量を吸引するように設定された吸引動作Aに相当する初期色材濃度であると特定することができる。また、トータル空走査回数NがN以下と判断された場合は吸引動作Aよりも吸引するインク量がさらに多く設定された吸引動作Bに相当する初期色材濃度であると特定することができる。そして、N>NであればステップS90に進み吸引動作Aを実行した後、ステップS110により記録を開始する。また、N≦NであればステップS100に進み吸引動作Bを実行した後、ステップS110により記録を開始する。
なお、ステップS60とステップS80については、トータル空走査回数Nと初期色材濃度のテーブルを用意しておき、このテーブルを参照することにより初期色材濃度を特定する構成としても良い。また、ステップS100の吸引動作BはステップS90の吸引動作Aよりも吸引するインク量を多く設定していると説明したが、吸引するインク量は同等で、インク吸引圧力を吸引動作Aよりも吸引動作Bの方が高くなるようにしてもよい。また、ステップS90の吸引動作Aの替わりに、予備吐出動作Aよりも排出するインク量が多く設定された予備吐出動作Bを行ってもよい。
なお、空走査を行う前の吐出口付近のインクの色材濃度(初期色材濃度)を特定する処理は、記録装置1に電源が投入されたタイミングに限らず行うことが出来る。例えば、記録装置1又は記録装置1に接続されるホスト610に指示部を設けておき、その指示部を介した操作者の指示に従って初期色材濃度を特定する処理を自由に行う構成としてもよい。
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、空走査を実行して、不良吐出口が発生したときの空走査回数から初期色材濃度を特定した。また、特定した初期色材濃度の範囲に応じた回復動作を行うことにより、排出するインク量が少ないために記録品位の低下やインクの供給不良が発生したり、また無駄にインクを排出したりすることなく、好適量のインクの排出を行うことが出来た。本実施形態では、記録ヘッド3をキャッピング機構11から外して吐出口が大気中に露出した状態で保持し、不良吐出口が発生するまでの保持時間(以下、大気中保持時間ともいう)から初期色材濃度を特定する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その構成の説明は省略する。
第1の実施形態で説明したように、吐出口付近のインクの蒸発と初期色材濃度との影響によって不良吐出口が発生する。そのため、記録ヘッド3をキャッピング機構11から外して吐出口が大気中に露出した状態で保持すると、吐出口付近のインクが蒸発して不良吐出口が発生する。大気中保持時間と初期色材濃度との関係は、空走査回数と初期色材濃度との関係と同様で、初期色材濃度が低いほど、大気中保持時間を長く取らないと吐出口付近のインクが蒸発しないので、不良吐出口は発生しない。逆に、初期色材濃度が高ければ、短い大気中保持時間でも不良吐出口は発生してしまう。そのため、あらかじめ実験等によって大気中保持時間と初期色材濃度との関係を求めておけば、不良吐出口が発生したときの大気中保持時間から初期色材濃度を特定することが出来る。そして、特定した初期色材濃度の範囲に応じた回復動作を行えば、排出するインク量が少ないために記録品位の低下やインクの供給不良が発生したり、また無駄にインクを排出したりすることなく、好適量のインクの排出が可能となる。なお、初期色材濃度を特定するまでの時間はかかるものの、1回の不良吐出口検出のために行う保持時間を短くし、不良吐出口検出の回数を多くするほど、初期色材濃度を狭い範囲で特定できる。
図6は、本実施形態において、記録ヘッド3をキャッピング機構11から外して吐出口が大気中に露出される状態で保持する前の吐出口付近のインクの色材濃度(初期色材濃度)を特定するための処理を行う際のフローチャートである。なお、このフローチャートでは、特定した初期色材濃度の範囲に応じた回復動作も実行するようにしている。
ステップS210で、記録装置1に電源が入力される。本実施形態で示す初期色材濃度を特定するための処理は、記録装置1の電源入力時に自動的に行われるようになっている。
ステップS215で、トータル大気中保持時間Tに0をセットする。このトータル大気中保持時間Tは、処理が開始されてから後述する不良吐出口を検出するステップで不良吐出口が検出されるまでの大気中保持時間を記憶するための値である。
ステップS220では、記録ヘッド3の不良吐出口を検出する第i回目の検出を行うまでの大気中保持時間tとして、第1回目の検出を行うまでの大気中保持時間tを設定する。そして、この値tを次のステップS220で実行する大気中保持時間tとする。既に述べたが、第1回目の検出において不良吐出口が検出できた際、設定するtの値が小さいほど初期色材濃度を狭い範囲で特定するができる。なお、記録装置1がある固定値を持ち、その値をtとして設定するようにしてもよいし、操作者が記録装置1や記録装置1に接続されたホスト610から自由な値をtとして設定できるようにしてもよい。
ステップS230では、設定されたtの値に基づいてt秒間吐出口が大気中に露出される状態で記録ヘッド3を保持する。
ステップS235では、トータル大気中保持時間TにS220で実行した大気中保持時間tを加算した値を新たなトータル大気中保持時間Tとして設定する。
ステップS240では、記録ヘッド3に不良吐出口があるかの検出を行う。不良吐出口の検出方法は、前述の実施形態と同様である。
ステップS240で、不良吐出口が検出されなかった場合はステップS250に移る。
ステップS250では、予め閾値として設定したTとステップS235で設定したトータル大気中保持時間Tとの比較を行う。TがTより大きいと判断された場合、つまり閾値で設定した時間よりも長く吐出口を大気に露出しても不良吐出口が発生しなかった場合は、記録品位の低下やインクの供給不良を起こすほどの初期色材濃度ではないので、S310に進みそのまま記録を開始する。
ステップS250でTがTより短い場合、吐出口が大気中に露出した状態で記録ヘッド3を保持する動作を再度実行するように、初期色材濃度を特定するための処理を続行する。ステップS250でTがTより短いと判断されるとステップS255に進み、第i回目(iは2以上の整数)の検出を前にステップS230で実行する大気中保持時間tを設定する。そして、この値tを次のステップS230で実行する大気中保持時間tとする。第i回目の検出において不良吐出口が検出できた際、設定するtの値が小さいほど初期色材濃度を狭い範囲で特定するができる。
なお、ステップS230で実行する大気中保持時間t、t、t、・・・、tは同じ値を設定しても良いし、それぞれ異なる値を設定しても良い。しかし、記録品位の低下やインクの供給不良の発生無く好適なインク量を排出するためには、初期色材濃度が高い領域に対しては狭い濃度範囲で特定し、異なる回復動作を細かく設定しておくことが好適である。また、初期色材濃度が低い領域は、高い領域に比べると回復動作を比較的大まかに設定することができる。そのため、S230で実行する大気中保持時間t、t、t、・・・、tは、段階的に長くなるように設定した方が好適である。
ステップS240において、不良吐出口が発生していると判断された場合はステップS260に移る。
ステップS260では、予め閾値として設定したT(T<T)とトータル大気中保持時間Tとの比較を行う。ステップS240において記録ヘッド3に不良吐出口が発生していることを検出しているため、ステップS260では記録開始前に回復動作を必要とする初期色材濃度であることは既に判明している。さらに、トータル大気中保持時間Tが閾値Tよりも長い場合には、この処理で設定される回復動作のうち、排出するインク量が最も少ない回復動作(ここでは、予備吐出動作A)に相応する初期色材濃度であると特定される。S260によりTがTより長いと判断された場合、ステップS270に進み予備吐出動作Aを実行した後、ステップS310により記録を開始する。
ステップS260で、トータル大気中保持時間TがTより短いと判断された場合には、ステップS280に移る。
ステップS280では、予め閾値として設定したT(T<T)とトータル大気中保持時間Tとの比較を行う。ステップS280において、トータル大気中保持時間TがTよりも長いと判断された場合は予備吐出動作Aのインク排出量よりも多くのインク量を吸引するように設定された吸引動作Aに相当する初期色材濃度であると特定することができる。また、トータル大気保持時間TがT以下と判断された場合はさらに吸引動作Aよりも吸引するインク量が多く設定された吸引動作Bに相当する初期色材濃度であると特定することができる。そして、T>TであればステップS290に進み吸引動作Aを実行した後、ステップS310により記録を開始する。また、T≦TであればステップS300に進み吸引動作Bを実行した後、ステップS310により記録を開始する。
なお、ステップS260とステップS280については、トータル大気中保持時間Tと初期色材濃度のテーブルを用意しておき、このテーブルを参照することにより初期色材濃度を特定する構成としても良い。また、初期色材濃度を特定する処理は、記録装置1に電源が投入されたタイミングに限らず行うことが出来る。例えば、記録装置1又は記録装置1に接続されるホスト610に指示部を設けておき、その指示部を介した操作者の指示に従って初期色材濃度を特定する処理を自由に行う構成としてもよい。また、記録ヘッド3をキャッピング機構11から外して吐出口が大気中に露出した状態で保持する際、記録ヘッド3を停止させていてもよい。一方、記録ヘッド3を主走査方向に走査させることによって吐出口付近のインクの蒸発が早く進むため、初期色材濃度を特定するための処理をより短い時間で行うことが出来る。
第1の実施形態における色材濃度特定のためのフローチャートである。 記録装置の構成を示す外観斜視図である。 記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。 ヘッドカートリッジの構成を示す外観斜視図である。 空走査回数と初期色材濃度との関係を示す図である。 第2の実施形態における色材濃度特定のためのフローチャートである。
符号の説明
1 記録装置
2 キャリッジ
3 記録ヘッド
4 伝達機構
5 給紙機構
6 インクタンク
7 駆動ベルト
8 スケール
10 回復装置
11 キャッピング機構
12 ワイピング機構
13 ガイドシャフト
100 ヘッドカートリッジ
101 インク吐出口列
M1 キャリッジモータ
M2 搬送モータ
P 記録媒体

Claims (5)

  1. インクを吐出するための吐出口を有する記録ヘッドと
    前記吐出口からインクを吐出させず前記記録ヘッドを空走査させる空走査手段と、
    前記空走査手段により前記記録ヘッドを空走査させた後に、前記吐出口に吐出不良が発生しているかを検出する検出手段と
    備え
    前記検出手段が前記吐出口に吐出不良が発生していると検出するまでに要した空走査の回数に基づいて、空走査を行う前の前記吐出口付近のインクの色材濃度を特定することを特徴とする記録装置。
  2. 前記吐出口からインクを強制的に排出させる排出手段を更に備え、
    前記特定された色材濃度に応じて前記排出手段によりインクを排出させる動作を制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記空走査手段は、前記検出手段が先の検出動作を行ってから次の検出動作を行うまでの空走査の回数を段階的に増加させる
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の記録装置。
  4. インクを吐出するための吐出口を有する記録ヘッドと、
    前記吐出口をキャップするためのキャップ手段と、
    前記キャップ手段から外れた状態で前記記録ヘッドを大気中に保持する保持手段と、
    前記記録ヘッドが前記保持手段により大気中に保持された後に、前記吐出口に吐出不良が発生しているかを検出する検出手段と
    を備え、
    前記検出手段が前記吐出口に吐出不良が発生していると検出するまでに要した保持時間に基づいて、大気中に保持される前の前記吐出口付近のインクの色材濃度を特定することを特徴とする記録装置。
  5. 前記検出手段は、発光素子と受光素子を有し、前記発光素子及び前記受光素子は、前記吐出口からインクが吐出されたときに前記発光素子から前記受光素子に向けて照射された光路中を通過するように配置され、前記吐出口からインクが吐出されたときに光が遮断されるかによって前記吐出口に吐出不良が発生しているかを検出する
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の記録装置。
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