JP6184131B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置における吐出口へのインクの供給方式としては、インクを収容するインクタンクをキャリッジ上に搭載して供給する方式や、インクタンクとインクジェット記録ヘッドとを供給チューブで接続して供給する方式等が知られている。そして、ポスター等の大きな画像を記録する大型のインクジェット記録装置の場合には、インクタンクの交換頻度を減らすために大容量のインクタンクを用いることが求められるが、キャリッジ上にこのような大容量のインクタンクを搭載することは好ましくない。そのため、このようなインクジェット記録装置の場合には、供給チューブによってインクを供給する方式が用いられる。

特許文献１には、インク供給チューブを介してインクタンクから供給されたインクを、記録ヘッド内に設けられたインク貯留部に一時的に貯留することができるインクジェット記録装置が開示されている。そして、特許文献１には、記録動作を行うと徐々にインク貯留部に気泡が蓄積されていくことで、最終的には吐出口からインクが吐出できなくなることが記載されており、所定の期間毎に記録ヘッドの回復動作を行うことが開示されている。

特開２００２−３０７７１２号公報

ところで、インクジェット記録装置においては、広告用ポスター等のＡ０やＡ１といった大きなサイズの記録媒体への記録も行われる。このような画像サイズの記録動作中であっても、記録中にインク貯留部に気泡が充満することで生じる吐出不良が発生しないように制御することが必要となる。

しかしながら、引用文献１のように所定の期間毎に記録ヘッドの回復動作を行う方法では的確なタイミングで回復動作を行うことができない可能性がある。すなわち、インク貯留部に気泡が蓄積されていなくてもインクの排出が行われてしまったり、逆に記録動作中に気泡の影響によりインクが吐出できなくなってしまったりすることが懸念される。

そこで、本発明の目的は、的確なタイミングで記録ヘッドの回復動作が行える信頼性の高い記録動作を行うことができるインクジェット記録装置を提供するものである。

本願発明のインクジェット記録装置は、記録ジョブが入力される入力手段と、インクを吐出する吐出口が設けられた吐出口面を有し、前記記録ジョブに基づいて前記吐出口からインクを吐出して画像を記録する記録動作を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給されるインクを貯留する貯留部と、前記貯留部へ供給されるインクを収容するインクタンクと、前記吐出口面を覆うキャップと、前記キャップが前記吐出口面を覆った状態で前記キャップの内部を減圧するポンプと、を備え、前記ポンプを駆動することによって前記インクタンクから前記貯留部へインクを供給する充填動作を行う。本インクジェット記録装置は、前回の充填動作を行ってからのインクの吐出回数に基づいて前記貯留部内のインク量を推定する推定手段と、前記記録ジョブが入力された場合、当該記録ジョブに係る記録動作により前記貯留部内に発生する気泡の体積を予測する予測手段と、前記推定手段により推定された前記インク量の体積が前記予測手段により予測された前記気泡の体積よりも小さい場合、当該記録動作を行う前に前記充填動作を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

このように構成することにより、必要なときに回復動作を行うことができるので、信頼性が高い記録動作を行うことができる。

第１の実施形態のインクジェット記録装置および記録ヘッドの構造を示す模式図である。 第１の実施形態のインクジェット記録装置のインクの供給および回復部の概略構造を示す模式図である。 第１の実施形態のインクジェット記録装置における回復動作について説明する模式図である。 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記録ヘッドにおいて、インク滴の吐出回数と、発生する気泡量との関係を示す図である。 実施形態のインクジェット記録装置の記録ヘッドに、気泡が溜まっていく過程を説明するための模式図である。 実施形態のインクジェット記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態において、記録開始前に回復動作を行うか否かを判定するためのフローチャートである。 第２の実施形態において、インクジェット記録ヘッドの概略構造を示す模式図である。 第２の実施形態において、記録開始前に回復動作を行うか否かを判定するためのフローチャートである。 第３の実施形態において、インクジェット記録ヘッドの概略構造を示す模式図である。 第３の実施形態において、記録開始前に回復動作を行うか否かを判定するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明はこれらの実施形態のみに限らず、これらの実施形態を組み合わせることや、この特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、他の技術にも当然応用することができる。
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、記録媒体３に記録動作を行うインクジェット記録装置１の記録装置本体の概略斜視図を示している。なお、本実施形態におけるインクジェット記録装置は、記録媒体の記録幅方向に記録ヘッドを往復走査させて記録動作を行う、いわゆるシリアル型のインクジェット記録装置である。このシリアル型記録装置は、搬送ローラ１９よって記録媒体３をＹ方向（副走査方向）へと間欠的に搬送する。これと共に、キャリッジ２に搭載された記録ヘッド３０を記録媒体３の搬送方向であるＹ方向と直交する方向であるＸ方向（主走査方向）に往復走査させながら記録動作を行う。また、図１に示す記録装置本体は、例えば、Ａ１サイズやＡ０サイズの記録媒体への記録が行えるような大型インクジェット記録装置である。

記録ヘッド３０は供給されるインクを複数の吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドであり、キャリッジ２に着脱可能に搭載される。キャリッジ２は記録ヘッド３０を搭載して図中Ｘ方向に沿って往復走査する。具体的には、キャリッジ２は、Ｘ方向に沿って配置されたガイドレール５に沿って移動可能に支持されており、ガイドレール５と並行に移動する無端ベルト６に固定されている。無端ベルト６は、キャリッジモータ（ＣＲモータ）の駆動力によって往復運動し、それによってキャリッジ２をＸ方向に往復走査させる。

また、インクジェット記録装置１はインク供給システム８を有しており、インク供給システム８に、インクの色に対応して複数の独立したインクタンク１０が設けられている。インク供給システム８と記録ヘッド３０とは、それぞれインクの色に対応した柔軟な材料からなる複数のインク供給チューブ２０によって接続されている。さらに、インクタンク１０をインク供給システム８に装着することで、インクタンク１０内に収納された各色のインクを、記録ヘッド３０の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。

また、記録装置本体には、記録ヘッド３０のインク吐出状態を回復・維持する吸引キャップ４０や予備吐出受け部４１等の回復手段としての回復ユニット７も設けられている。

図１（ｂ）は、記録ヘッド３０の吐出口面を模式的に示した図である。記録ヘッド３０には、色ごとに記録ヘッド用基板４が設けられており、記録ヘッド用基板４にはインクタンク１０から各色のインクが供給される。このような色の種類としては例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）を用いることができる。各色の記録ヘッド用基板４には、例えば６００ｄｐｉの間隔で複数の吐出口が２列交互に位置するように設けられており、１２００ｄｐｉ間隔の吐出口列を構成している。

図２にインクジェット記録装置１のインクの供給および記録ヘッド３０の回復を説明するための模式図を示す。ここでは、簡略化して１色のインク供給を例に説明する。

インクジェット記録装置１においては、インク供給システム８を構成するインクタンク１０から供給されたインクが、インク供給チューブ２０を経由して記録ヘッド３０にインクが供給される。記録ヘッド３０は、図２の紙面の垂直方向に往復動作しながら、吐出口面に設けられた複数の吐出口から記録媒体（不図示）にインクを吐出することで、記録を行う。記録ヘッド３０から吐出されたが、記録に使われなかったインク（以下、廃インクとも称す）は、吸引キャップ４０や予備吐出受け部４１にまず集められ、廃インク回収管４２を経由して、最終的に廃インクタンク４３に収容される。

インクタンク１０は、ゴムからなる２つのインク供給接続部１１と大気開放接続部１２を備え、これらインク供給接続部１１と大気開放接続部１２に供給針１３が差し込まれることによって外部にインクが供給される。インク供給接続部１１は、供給針１３を介してインク供給チューブ２０に接続されている。一方、大気開放接続部１２は、供給針１３を介してバッファタンク１４に接続されている。バッファタンク１４の一端には、大気開放部１５が設けられており、大気開放部１５によって、バッファタンク１４内が大気圧に保たれるように構成されている。

インク供給チューブ２０は、柔軟部材からなるチューブによって形成される。インク供給チューブ２０の経路途中には弁２１が設けられており、弁２１を開閉することによってインクの流れが制御されている。

インク供給チューブ２０と記録ヘッド３０は、ジョイント部３１を介して接続される。記録ヘッド３０の内部には、ゴミの除去のためのフィルター３２が設けられている。記録ヘッド３０の内部は、フィルター３２を境としてフィルター上液室３３とフィルター下液室３４とに分割されており、インクタンク１０から供給されたインクは、フィルター上液室３３とフィルター下液室３４のそれぞれに溜まる。そして、インクが吐出口３５から吐出されることによって、記録が行われる。記録ヘッド３０の複数の吐出口３５からインクが吐出されることで、貯留部としてのフィルター下液室３４のインクが消費され、それに伴ってフィルター上液室３３のインクがフィルター下液室３４へ流入する。フィルター上液室３３のインク減少分は、インクタンク１０内のインクがフィルター上液室３３に流入することで補われる。

尚、バッファタンク１４のインクの液面が、吐出口３５よりも下側に位置することで、吐出口３５に負圧をかけることが可能となり、負圧値が適正な範囲内に収まるようにバッファタンク１４と記録ヘッド３０の位置関係が決定される。また、記録ヘッド３０が記録動作を行うことによって発生する動圧は、記録ヘッド３０内に設けられたダンパーゴム３６が伸縮することによって、負圧が適正な範囲内に収まるよう緩和される。

吸引キャップ４０は、記録ヘッド３０の複数の吐出口３５が設けられた吐出口面を覆うことができる大きさに形成されており、非記録動作中に吐出口面を覆うことで吐出口３５の保湿を行う。また、記録動作中に行われる予備吐出動作で吐出された廃インクを受け、ポンプ５０を駆動させて吸引キャップ４０内の廃インクを廃インクタンク４３に廃棄する。さらに、吸引キャップ４０は、吐出口面を覆った状態でポンプ５０を駆動させて、複数の吐出口からインクを吸引して記録ヘッド３０の内部（記録ヘッド内）のインクを抜き取る。これにより、吸引キャップ４０は、吐出口３５の内部をクリーニングしたり、フィルター上液室３３及びフィルター下液室３４のインク量を調整したりする役割を果たす。廃インクセンサ４４は、廃インクタンク４３内の廃インク量が閾値以上であるか否かを検出する。

次に、記録ヘッド３０内に残っているインクと、記録ヘッド３０内に蓄積した気泡を除去し、インクジェット記録装置１に新しいインクを充填する回復動作について、図３を参照して説明する。まず、インク供給チューブ２０の経路途中に設けられている弁２１を閉状態にする。続いて、吸引キャップ４０を上昇させて記録ヘッド３０の吐出口３５が設けられている面を密閉する。そして、ポンプ５０を作動させることで図３中の矢印方向に記録ヘッド３０内に残っているインク及び記録ヘッド３０内に蓄積した気泡（空気）を吸引することによって除去し、インク供給チューブ２０及び記録ヘッド３０の内部を減圧状態にする。次に、この減圧状態で弁２１を開状態にしたとき、インクタンク１０内のインクが、インク供給チューブ２０及び記録ヘッド３０に向かって流れ、インク供給チューブ２０及び記録ヘッド３０が新たなインクで満たされる。このインクの充填動作を繰り返すことによって、インク供給チューブ２０及び記録ヘッド３０の内部を十分な量のインクで満たすことができる。このとき、インクの充填量は、ポンプ５０が達成し得る減圧量に依存する。

このような記録ヘッド３０の回復動作は、インクジェット記録装置１の初期設置時や記録ヘッド３０の交換時の他、記録ヘッド３０の内部に気泡が溜まった結果、インク量が減ったときに行われる。フィルター下液室３４の内部（貯留部内）に過剰な気泡が溜まった場合、記録動作に伴うインク消費に対して、フィルター上液室３３からフィルター下液室３４へのインクの供給が間に合わなくなり、大規模な不吐出を起こす原因となり得る。したがって、記録ヘッド３０に所定量の気泡が溜まったときに、回復動作を行うことが不可欠である。

記録ヘッド３０の内部に気泡が溜まる原因としては、インクに溶存していた気泡の析出や、記録ヘッド３０を構成する部材を透過して流入する空気が挙げられる。特に、電気熱変換素子（ヒータ）に通電することで生じる熱エネルギーを利用してインクを発泡させ、これにより生じる気泡の圧力でインクを吐出口から吐出する方式の場合には、吐出口３５の周辺が熱くなるためにインク中の溶存気泡の発生が多い。さらに、インクを吐出する際に用いられる気泡の一部が消泡せずにフィルター下液室３４まで浮遊することにより、インクの吐出に伴ってフィルター下液室３４に気泡が溜まっていく場合もある。図４に、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式における、インク滴の吐出回数と、発生する気泡量との関係を示す。図４に示すように、インク滴の吐出回数に比例して気泡が溜まっていく。

フィルター下液室３４に気泡が溜まっていく過程について、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）に、記録ヘッド３０の回復動作からある程度経過した、ある時点における記録ヘッド３０内のインク量及び蓄積した気泡の領域を示す。回復動作を行った後からこの時点までに気泡の体積は増加しているため、インクの液面Ｐ２が、回復動作を行った直後の液面Ｐ１と比べて下降している。この新たに蓄積した気泡量は、図４に示した関係の式を用いて、前回の回復動作を行った後に、記録ヘッド３０が吐出したインク滴の吐出回数をインクの種類ごとにカウントすることによって、推測することが可能である。

次に、図５（ｂ）に、図５（ａ）に示した状態から、ある記録ジョブ（所望の画像等を記録するための一連の記録動作）を１回経た後における、記録ヘッド３０内のインク量及び蓄積した気泡の領域を示す。図５（ａ）に示した状態の気泡領域の体積と、図５（ｂ）に示した状態の気泡領域の体積との差分が、記録ジョブによって生じた気泡領域の体積である。記録ジョブによって生じた気泡領域の体積は、記録ジョブから求まるインク滴の吐出回数と、図４に示した関係の式を用いて推測することが可能である。

そして、記録動作前のフィルター下液室３４のインク量に相当する体積が、記録ジョブによる記録動作を行うことで生じる気泡の体積未満となる場合がある。この場合には、記録動作中にフィルター下液室３４が気泡で充満して記録動作中に吐出不良が発生してしまう可能性があるといえる。

そのため、記録動作前のフィルター下液室３４のインク量に相当する体積が、記録ジョブによる記録動作を行うことで生じる気泡の体積未満となる場合には回復動作を行うことで、記録動作の中断を防止することができる。

図６に、実施形態のインクジェット記録装置１の制御回路のブロック図を示す。図６に示すように、操作パネル１００上には、操作用のキー及び表示パネルが配されている。操作パネル制御部１０１は、操作パネル１００上のキーの状態を監視し、操作されたキーによって適切な制御コマンドを、ＣＰＵ１０３を含む、インクジェット記録装置１の制御回路に対して送信する。また、表示パネルに表示する文字列を作成し、表示パネルの制御を行う。また、表示パネル上には、ユーザがキー入力可能な操作用のキーが配されており、この操作用のキーを用いてエラー発生状態からの回復処理の開始等、インクジェット記録装置１に対する動作の指定を入力することが可能にされている。

インターフェース１０４は、インクジェット記録装置１とホストコンピュータ１０５を接続し、ホストコンピュータ１０５から記録ジョブを受信したり、ステータスを送信したりする機能を有している。インターフェース１０４は、ホストコンピュータ１０５とのデータ送受信用通信ポートとして動作する。制御回路は、バス１０６によって、ＣＰＵ１０３とその他の装置を接続する機能を有する。不揮発性メモリ１０２は、各種情報を保存記憶している記憶素子であり、電力の供給が断たれても記憶した情報を保持し続けることが可能である。各種情報の中には、各インクタンクのインク消費量や、廃インクタンクの廃インク量、不吐出ノズルの本数、各色の記録ヘッドに蓄積した気泡量、等の情報が含まれる。

モータードライバ１０７は、インクジェット記録装置１の記録動作を行うためのキャリッジモーター（記録ヘッド３０を動作させる）、紙送りモーター（記録用紙を動かし、給紙、排紙を行う）等のモーター類を制御するための制御部である。また、モータードライバ１０７は、回復モーター（クリーニング機構や吸引キャップ４０を動作させる）を制御する。

記録ヘッド３０は、複数の吐出口から記録用紙にインクを吐出して画像を記録する機能を有する。交換式ヘッドの場合、ヘッドごとに固有のヘッドＩＤを有し、記録ヘッド３０が交換されたか否かは、このＩＤを比較することで判定できる。また、各記録ヘッド３０には、ヘッドランク（ヘッド内部部材の発熱量）、温度センサ補正値（記録ヘッド３０内部の温度を示すセンサのバラツキの補正値）等の個体差があり、これらはインクジェット記録装置１の初期化動作の際にチェックされる。

ＲＡＭ（Random Access Memory）１０９は、電力が供給されている間のみ情報を保持できる記録装置であり、電力の供給が断たれると保持している情報が消滅してしまう。ＲＯＭ（Read Only Memory）１１０は、読み出しのみ可能な記憶素子で、インクジェット記録装置１の制御プログラムが記録されており、これをＣＰＵ１０３が参照して制御動作を行う。

以下に、制御回路の動作状況を説明する。制御回路のＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１１０から制御プログラムを読み出し、制御プログラムに従って各制御装置の制御を実行する。インターフェース１０４は、ホストコンピュータ１０５から記録ジョブを受信し、ＲＡＭ１０９に書き込む。ＲＡＭ１０９に書き込まれたデータに基づいてＣＰＵ１０３は、モータードライバ１０７、記録ヘッド３０の制御を行い、記録用紙上に記録データを記録する。その際、記録ジョブの先頭に記録サイズに関する情報を付与しておくことで、ＣＰＵ１０３は、その情報に基づいて記録開始前に必要な処理を行うことが可能となる。

そして、本実施形態では、インク量の算出、発生する気泡の体積の予測は、上述したＣＰＵ１０３を含む制御回路により行われる。すなわち、制御回路は、フィルター下液室３４のインク量を取得する取得手段として機能すると共に、入力された記録ジョブに基づいてフィルター下液室３４内に発生する気泡の体積を予測する予測手段として機能する。また、制御回路は、フィルター下液室３４のインク量を取得したインク量の体積が、入力された記録ジョブに基づいて予測された、フィルター下液室３４に発生する気泡の体積未満である場合に、回復ユニット７による回復動作を行うように制御を行う。

次に、図７を用いて、回復動作を行うか判断するシーケンスを具体的に説明する。インクジェット記録装置１が記録ジョブを受信したとき（ステップＳ１）、まずインクジェット記録装置１は、各色の記録ヘッド３０について、既に蓄積されている気泡量（気泡の体積）を算出する（ステップＳ２）。具体的には、上述したように最後に回復動作を行った後から、その時点までの間に、記録ヘッド３０から吐出されたインク滴の吐出回数に基づいて、図４に示した関係の式を用いることにより、気泡量を算出することができる。なお、記録ジョブが終了する度に、記録ヘッド３０に蓄積された気泡量を算出して、算出結果を不揮発性メモリ１０２に保存しておき、その値を参照して気泡量の値を取得してもよい。

次に、蓄積された気泡量に基づいて、気泡量が最も多かった色の記録ヘッド３０についてのフィルター下液室３４のインク量を算出する（ステップＳ３）。

続いて、ステップＳ１で受信した記録ジョブを用いて記録動作を行った際に発生する気泡の体積を予測する（ステップＳ４）。具体的には図４に示した関係の式を参照して、記録ジョブから求まるサイズの記録媒体にインクｄｕｔｙ１００％（記録率１００％）で記録を行う場合の吐出回数に応じた値を、気泡の体積として算出する。

次に、ステップＳ２で算出したフィルター下液室３４のインク量の体積が、ステップＳ４で求めた気泡の体積以上であるかを判断する（ステップＳ５）。フィルター下液室３４のインク量の体積が、記録ジョブから算出される気泡の体積以上である場合には、フィルター下液室３４内が気泡で充満して不吐が発生する可能性はないため回復動作を行わずに、そのまま記録を開始する（ステップＳ６）。一方、フィルター下液室３４インク量の体積が、記録ジョブから算出される気泡の体積未満である場合がある。この場合には、当該記録ジョブの記録動作中にフィルター下液室３４内が気泡で充満して大規模な不吐出が発生する可能性があるので、記録開始前に回復動作を行う（ステップＳ７）。

このように回復動作を行うかを判断することにより、必要なときにのみに回復動作を行うことができる。つまり、記録動作中に不吐出が発生することを防止することができ、かつ、必要以上に回復動作を行うことによる記録のスループットの低下を防止することができる。

また図７に示すステップＳ４で気泡量を予測する際に、その記録ジョブで行う記録サイズをインクｄｕｔｙ１００％で記録した場合に発生する気泡の体積を用いたが、これに限定されるものではない。気泡量を予測する際に、記録ジョブから当該記録ジョブの画像を実行した場合の吐出回数を求め、その吐出回数で発生する気泡の体積を用いてもよい。
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る記録ヘッド３０の構成について、図８を参照して説明する。第１の実施形態では、インク量を記録ヘッド３０からのインク吐出数から算出する場合を示した。これに対して、第２の実施形態では、フィルター下液室３４の内部に、導電性の針状部材としての検出ピン３７を有するインク量検出手段として用いられるインク量検出部が設けられており、これによりインク量を検出する場合を示す。

インク量検出部は、複数の検出ピン３７（電極）の間の通電を検出する手段としてのセンサ（不図示）を有しており、センサが、上述したＣＰＵ１０３に電気的に接続されている。検出ピン３７は、電気伝導性を有する３本の第１ピン３７ａ、第２ピン３７ｂ及び第３ピン３７ｃを含んでおり、第１ピン３７ａ、第２ピン３７ｂ及び第３ピン３７ｃが、インク貯留部としてのフィルター下液室３４に挿入されている。インク量検出部は、インクが導電性を有することを利用して、第１ピン３７ａと第３ピン３７ｃとの間、及び第２ピン３７ｂと第３ピン３７ｃとの間に、電圧を印加した際に通電するか否かで判定している。

図８に示す状態では、第１ピン３７ａがインクに浸っていないので、第１ピン３７ａと第３ピン３７ｃとの間は通電しないが、第２ピン３７ｂと第３ピン３７ｃがインクの中に浸っているので、第２ピン３７ｂと第３ピン３７ｃとの間は通電する。すなわち、この場合には両方の検出ピンの下端の位置よりも上であって第１ピン３７ａの下端の位置よりも下にインクの液面が位置していると判定できる。また、第１ピン３７ａと第３ピン３７ｃとの間および、第２ピン３７ｂと第３ピン３７ｃとの間の両方で通電しない場合には、第２ピン３７ｂおよび第３のピン３７ｃの下端の位置よりも少ない量のインクしか残っていないと判定できる。さらに、第１ピン３７ａと第３ピン３７ｃとの間および、第２ピン３７ｂと第３ピン３７ｃとの間の両方で通電する場合には、第１ピン３７ａの下端の位置の上にインクの液面が位置していると判定できる。

ここで、第１ピン３７ａと第３ピン３７ｃとで通電が検出できる最低のインク量を第１の閾値とし、第２ピン３７ｂと第３ピン３７ｃとで通電が検出できる最低のインク量を第２の閾値とする。第１の閾値のインク量は、インクジェット記録装置１で記録可能な最大記録サイズの全域をインクｄｕｔｙ１００％で記録したときに、発生すると予測される気泡の体積に相当している。また、第２の閾値は、インクジェット記録装置１にて、より一般的に使用される記録サイズの記録用紙をインクｄｕｔｙ１００％で記録したときに、発生すると予測される気泡の体積に相当している。

ここで、一般的に使用される記録サイズの記録用紙とは、四角形の記録用紙において、短辺の寸法と、長辺の寸法とで規定される。この記録サイズは、短辺が、そのインクジェット記録装置１で記録可能な、記録ヘッド３０の走査方向の最大記録幅と等しい長さとし、長辺が短辺の１．２９倍以上である任意の長さとする。つまり、第２の閾値は、短辺が、そのインクジェット記録装置１で記録可能な、記録ヘッド３０の走査方向の最大記録幅と等しい長さの短辺と、短辺の１．２９倍以上である任意の長さの長辺とで規定される記録サイズに基づいている。

つまりフィルター下液室３４のインクの液面が、第１検出ピン３７ａの下端の位置を下回っている場合には、条件に応じて回復動作を実行する。一方、インクの液面が、第１検出ピン３７ａの下端の位置より多い場合には、記録装置で無条件に記録が保証できる最大の記録サイズの記録動作も可能であるため、回復動作は行わない。

図９に、第２の実施形態において、記録開始前に回復動作を行うか否かを判定するシーケンスを示す。図９に示すように、インクジェット記録装置１が記録ジョブを受信したとき（ステップＳ１１）、その記録ジョブで行う記録サイズが、所定の大きさ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、所定の大きさの記録サイズとは、一般的に使用される記録用紙の記録サイズとする。

記録ジョブで行う記録サイズが所定の大きさ以上である場合には、続いて、記録ヘッド３０内のインク量が第１の閾値以上であるか否かを、各色の記録ヘッド３０について判定する（ステップＳ１３）。判定するためには検出ピン３７を用いる。インク量が第１の閾値以上である場合には、どのような記録サイズの記録においても記録動作途中にインクが吐出できなくなることは無いので、回復動作を行わずに、そのまま記録動作を開始する（ステップＳ１５）。一方、インク量が第１の閾値未満である場合には、記録動作途中にインクが吐出できなくなる可能性があるので、ステップＳ１６に示すようにインク回復動作を行った後に、記録を開始する（ステップＳ１５）。

また、ステップ１２において、記録ジョブで行う記録サイズが所定の大きさ未満である場合には、続いて、フィルター下液室３４のインク量が第２の閾値以上であるか否かを、各色の記録ヘッド３０について判定する（ステップＳ１４）。判定するときには検出ピン３７を用いる。ステップＳ１４でインク量が第２の閾値以上である場合には記録動作途中にインクが吐出できなくなることは無いので、回復動作を行わずに、そのまま記録を開始する（ステップＳ１５）。一方、ステップＳ１４でインク量が第２の閾値未満となる場合には、記録動作途中にインクが吐出できなくなる可能性があるので、ステップＳ１６に示すように回復動作を行った後に、記録を開始する（ステップＳ１５）。

このように回復動作を行うかを判断することにより、必要なときにのみに回復動作を行うことができる。つまり、記録動作中に不吐出が発生することを防止することができ、かつ、必要以上に回復動作を行うことによる記録のスループットの低下を防止することができる。

さらに、インク量が閾値を超えているか否かの判定を、記録ジョブの受信とほぼ同時に行うことができるので、回復動作の要否の判定に要する時間が短縮することができる。

なお、本実施形態においては、２つの閾値を用いた例を示したが、検出ピンの数を増やして３以上の閾値を用いて判断してもよい。また、本実施形態で説明したようにインク量の閾値を検出するために安価な検出ピンを用いることによって、製造コストを低減しつつもフィルター下液室３４内のインク量を正確に把握することができる。
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る記録ヘッド３０の構成について、図１０を参照して説明する。第３の実施形態と、図８に示した記録ヘッド３０との違いは、検出ピン３７が２本の検出ピン３７ｂ、３７ｃのみから構成されており、インク残量を１点しか検出できない点にある。図１０に示すように、一対の第２ピン３７ｂと第３ピン３７ｃで通電が検出できる最低のインク量を第２の閾値とする。第２の閾値は、インクジェット記録装置１にて、より一般的に使用される記録サイズの記録用紙をインクｄｕｔｙ１００％で記録したときに、発生すると予測される気泡の体積に相当している。また第１の閾値のインク量は、インクジェット記録装置１で記録可能な最大記録サイズの全域をインクｄｕｔｙ１００％で記録したときに、発生すると予測される気泡の体積に相当している。

図１１に、第３の実施形態に係る、記録開始前に回復動作を行うか否かを判定するシーケンスを示す。図１１に示すように、インクジェット記録装置１が記録ジョブを受信したとき（ステップＳ２１）、まず、その記録ジョブで行う記録サイズが所定の大きさ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。所定の大きさの記録サイズとは、一般的に使用される記録用紙の記録サイズとする。記録サイズが所定の大きさ以上である場合は、続いて、記録ヘッド３０内に蓄積された気泡量を、各色の記録ヘッド３０について算出する。算出方法は上述した通り、最後に回復動作を行った後（前回の回復動作）から、その時点までに記録ヘッド３０が吐出したインク滴の吐出回数と、図４に示した関係の式を用いて算出する。

そして、算出された気泡量をから求まるフィルター下液室３４のインク量が、第１の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。インク量が第１の閾値以上である場合には、どのようなサイズの記録においても記録動作途中にインクが吐出できなくなることは無いので、そのまま記録を開始する（ステップＳ２６）。一方、インク量が第１の閾値未満である場合には、記録動作中にインクが吐出できなくなる可能性があるので、ステップＳ２７に示すように回復動作を行った後に、記録を開始する（ステップＳ２６）。また、ステップＳ２２にて記録サイズが閾値未満である場合には、続いて、記録ヘッド３０内のインク量が第２の閾値以上であるか否かを、各色の記録ヘッド３０について判定する（ステップＳ２５）。判定するときには検出ピン３７を用いる。インク量が第２の閾値以上である場合には、どのような記録サイズの記録を行う場合においても、記録動作途中でインクが吐出できなくなることが無いので、インク補充を行わずに、そのまま記録を開始する（ステップＳ２６）。一方、インク量が第２の閾値未満である場合には、記録動作途中にインクが吐出できなくなる可能性があるので、ステップＳ２７に示すように回復動作を行った後に、記録を開始する（ステップＳ２６）。

このように、第３の実施形態は、記録動作中に不吐出が発生することを防止することができ、かつ、必要以上に回復動作を行うことによる記録のスループットの低下を防止することができる。さらに、第２の実施形態に比べて、使用する検出ピン３７の本数を１本減らすことができるので、製造コストを低減することができる。

１ インクジェット記録装置
１０ インクタンク
２０ インク供給チューブ
３０ 記録ヘッド
３４ フィルター下液室
３５ 吐出口

Claims (8)

1. 記録ジョブが入力される入力手段と、
   インクを吐出する吐出口が設けられた吐出口面を有し、前記記録ジョブに基づいて前記吐出口からインクを吐出して画像を記録する記録動作を行う記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドへ供給されるインクを貯留する貯留部と、
   前記貯留部へ供給されるインクを収容するインクタンクと、
   前記吐出口面を覆うキャップと、
   前記キャップが前記吐出口面を覆った状態で前記キャップの内部を減圧するポンプと、を備え、
   前記ポンプを駆動することによって前記インクタンクから前記貯留部へインクを供給する充填動作を行うインクジェット記録装置であって、
   前回の充填動作を行ってからのインクの吐出回数に基づいて前記貯留部内のインク量を推定する推定手段と、
   前記記録ジョブが入力された場合、当該記録ジョブに係る記録動作により前記貯留部内に発生する気泡の体積を予測する予測手段と、
   前記推定手段により推定された前記インク量の体積が前記予測手段により予測された前記気泡の体積よりも小さい場合、当該記録動作を行う前に前記充填動作を行う制御手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドは、インクを吐出するための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を有す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. 前記貯留部の内部に配されたフィルタをさらに備え、
   前記貯留部は、前記フィルタを境として、前記インクタンクと接続した第１液室と、前記記録ヘッドと接続した第２液室とを有し、
   前記推定手段は、前記貯留部の前記第２液室内のインク量を推定し、
   前記予測手段は、前記貯留部の前記第２液室内に発生する気泡の体積を予測する、
   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. 前記記録ヘッド及び前記貯留部を搭載して移動可能なキャリッジと、
   前記インクタンクと前記貯留部とを接続するための供給チューブと、をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記供給チューブに配され、前記インクタンクと前記貯留部が連通する開状態と、前記インクタンクと前記貯留部が連通しない閉状態とに切り替え可能な開閉弁をさらに備え、
   前記充填動作は、前記開閉弁が前記閉状態のときに前記ポンプを駆動し、前記開閉弁を前記開状態に切り替えることによって前記インクタンクから前記貯留部へインクを供給することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記推定手段は、前回の充填動作を行ってからのインクの吐出回数に基づいて前記貯留部内に発生した気泡の体積を算出し、当該気泡の体積から前記貯留部内のインク量を推定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記予測手段は、前記記録ジョブに係る記録サイズの記録媒体に記録率１００％で記録動作を行った際の吐出回数に基づいて、前記貯留部内に発生する気泡の体積を予測することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記予測手段は、前記記録ジョブに係る画像を記録する記録動作を行った際の吐出回数に基づいて、前記貯留部内に発生する気泡の体積を予測することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。