JPH03284955A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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に係り、特に記録ヘッ
ドの不吐出防止処理、いわゆる吐出回復処理を行なうイ
ンクジェット記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、紙、ＯＨＰ用シートなどの記録媒体（以下記録用
紙または単に紙ともいう）に対して記録を行なう記録装
置は、種々の記録方式による記録ヘッドを搭載した形態
で提案されている。この記録ヘッドには、ワイヤートッ
ド方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式に
よるものなどがある。

特にインクジェット方式は、記録用紙に直接インクを噴
射するものであるので、ランニングコストが安く、静か
な記録方法として注目されている。

ところで、この種のインクジェット方式の記録装置では
、記録ヘッドの不使用、低湿度環境あるいは記録頻度の
差異等によって粘着度の増したインクや、さらには塵埃
の付着などによって、記録ヘッドのインク吐出口に目詰
りを生じ、インクが吐出されないことがあフた。また、
記録動作中であっても各吐出口のインク吐出頻度は一様
でないので、−度も使用されない吐出口が生ずる場合も
あり、インク吐出の少ない吐出口に目詰りを生ずるおそ
れが多分にある。

さらに、記録動作中においては、インク吐出時に発生す
るインクミストによる記録ヘッド濡れに起因して、イン
クが吐出口から正常に吐出されなくなる事態も生じてい
た。

そこで、このインクジェット方式においては、記録ヘッ
ドのインクの不吐出を防止するために、各種吐出回復処
理が実行されている。その主なものに、以下の３種の不
吐出対策がある。

■固着による不吐出対策 上述のように、インクの色素成分が、記録ヘッドのイン
ク吐出口内に固着することに起因するインクの不吐出を
防止するため、画像記録領域外において空吐出を行なっ
た後、記録ヘッドの吐出口形成面を多孔質部材（キャッ
プ）で当接（キャッピング）する、ここで、空吐出とは
、インク吐出口内方に設けられてインク吐出のために利
用されるエネルギー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
、増粘インク等の吐出不良要因を除去する処理をいう。

■発−不吐出対策 上述のように、記録動作中にもインク吐出口に目詰りを
生ずることがあるので、記録ヘッドの全吐出口を常時吐
出可能な状態とするため、画像記録領域外において所定
の繰返し周波数で、所定回数空吐出する。

■ヌレ不吐出対策 上述のように、インク吐出時に発生するインクミストに
よりインクの不吐出が生じることがあるので、画像記録
領域外において記録ヘッドの吐出口形成面を多孔質部材
で当接する。

実際には、これら各吐出回復処理をシーケンス化してソ
フトウェアにより実行可能としておき、各処理ソフトを
タイマーにより所定インターバルで起動することにより
、記録ヘッドの吐出回復処理を行なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例では以下の問題を有していた
。

■各吐出回復処理を起動するために設定する所定インタ
ーバルによっては、複数の吐出回復処理が連続して実行
される場合があった。特に、記録動作中にこのようなケ
ースが発生すると、高速記録、連続記録を箸しく妨げる
こととなる。

なお、このような動作を防止するためには各種フラグ処
理、時間管理等を備えたソフトウェアを構成すればよい
。しかし、このような構成のソフトウェアは、ロジック
が複雑であるため、例えば、起動インターバルの変動、
新たな吐出回復処理シーケンスの追加等に対する柔軟性
に乏しく、記録ヘッドの吐出回復処理の最適化が極めて
困難であった。

■各吐出回復処理を実施すべく最適なインターバルは固
定的なものではない０例えば、ヌレ不吐出処理の場合、
インクミストの発生に関係の深い記録枚数に応じてイン
ターバルを可変にすることが（記録枚数が多い場合はイ
ンクミストが発生しやすいのでインターバルを短く、少
ない場合は逆に長く）最適化のために必要である。

しかしながら、このように複数のファクターを取り込み
最適インターバルを導出する処理は、従来のようなタイ
マー起動によるソフトウェア処理で実現するには、極め
て複雑、かつ繁雑なロジックを要する。

そこで、本発明は上述の問題点を除去するためになされ
たもので、簡便なソフトウェア構成によって、記録ヘッ
ドの吐出回復処理の最適化を図ることが可能なインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記ｉ！題を解決するため、本発明のインクジェット記
録装置は、インクの吐出不良要因を除去する吐出回復処
理を実行する複数のシーケンス手段と、このシーケンス
手段夫々に対し少なくとも一つの外部要因を変数として
シーケンス起動要求度を生成する生成手段と、この生成
手段が生成したシーケンス起動要求度と上記複数のシー
ケンス手段夫々に対して予め設定されたシーケンス優先
度とに基づいて、上記複数のシーケンス手段のいずれか
一つを選択する選択手段と、この選択手段によって選択
されたシーケンス手段を起動して吐出回復処理を実行さ
せる起動手段とを具備したことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によれば、選択手段がシーケンス起動要求度と
シーケンス優先度に基づいて複数のシーケンス手段のい
ずれか一つを選択するので、吐出回復処理が連続して実
行されることはない、また、吐出回復処理の最適化を図
るには、シーケンス起動要求度やシーケンス優先度を変
更したり、新たなシーケンス手段を追加することで行な
えるので、簡便なソフトウェア構成によって実現するこ
とができる。

〔実施例］ 以下、本発明のインクジェット記録装置に係る実施例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を実現するソフトウェア構成
図、第２図は第１図のソフトウェア構成を複写機に適用
した場合を示す概略側断面図、第３図は第２図の制御構
成を示すブロック図である。

まず、第２図について説明すると、１０１は載置された
厚稿を読取り、これを電気信号に変換するスキャナ部、
１０２はスキャナ部１０１からの電気信号に基づき記録
を行なうプリンタ部である。

プリンタ部１０２は、主に以下に示す各要素によって構
成される。

すなわち、１０３は給紙カセットであり規定サイズの記
録紙を積層して格納する。給紙カセット１０３内の記録
紙は、給紙命令に基づき、ピックアップローラ１０４等
の給紙機構によって、所定の記録紙搬送経路へ給紙され
る。

カセット１０３から給紙された記録紙は、レジストロー
ラ１０５、ベルト搬送部１０６によって所定の記録位置
まで搬送される。

１０７は記録ヘッド部であり、４つの記録ヘッド１０７
Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃ，１０７Ｄの各々の吐出口が上
記記録位置に対向するよう配設される。これらの記録ヘ
ッド１０７Ａ〜１０７Ｄは、スキャナ部１０１からの電
気信号に基づいたヘッド駆動信号によって記録紙にイン
クを吐出して記録を行なう、記録ヘッド１０７Ａ〜１０
フＤの各々は、記録紙の幅に対応して吐出口を配列した
いわゆるフルマルチタイプの記録ヘッドである。

記録を終了した記録紙はベルト搬送部１０６、排紙ロー
ラ１０８によって排紙トレイ１０９へ排紙される。

１１０は回復キャップ部であり、多孔質部材からなる４
つのキャップｌｌ０Ａ、ｌｌ０Ｂ。

１１０Ｃ，ｌｌ０Ｄの各々が上記記録ヘッド１０７Ａ〜
１０フＤに対応して設けられている。

吐出回復時には上記記録ヘッド部１０７がＹ方向に回復
キャップ部１１０がＸ方向に移動することによって、記
録ヘッド１０７Ａ〜１０フＤの吐出口とキャップ１１０
Ａ〜１１０Ｄとが夫々当接する。上述の空吐出はこの状
態で行なっている。

次に、上記の如く構成された複写機の各部を制御する制
御構成を、第３図を参照して説明する。

同図において、１１はスキャナ部１０１からの赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）３色の電気信号を黄（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）４色のインク信号
に変換し、プリンタ部１０２に出力する制御部１０２で
ある。プリンタ部１０２は記録ヘッド部１０フやこの記
録ヘッド部１０フの吐出回復処理等の制御を行なうプリ
ンタ制御部１２を有している。プリンタｆｌＪｌ１部１
２は各種の制御手順を実行するＭＰＵ１２１、上記制御
手順やデータ等を格納するＲＯＭ１２２、上記制御実行
におけるワークエリア等に用いられるＲＡＭ１２３、所
定の時間を計測するタイマ１２４、および外部機器との
接続を行なうインターフェース部１２５で構成される。

プリンタ部１０２のうちプリンタ制御部１２によって制
御されるのは、記録ヘッド部１０７、記録ヘッド部１０
フを上記Ｙ方向に駆動する記録系モータ１５、レジスト
ローラ１０５等を駆動する搬送モータ１フ、および回復
キャップ部１１０を上記Ｘ方向に駆動する回復系モータ
であり、夫々ヘッドドライバ１３、モータドライバ１４
．１６．１８によって駆動される。

次に、上記プリンタ制御部１２が実行する吐出回復処理
制御のソフトウェア構成について、第１図に戻って説明
する。同図において、２はタイマ１２４を用いてパワー
ＯＮ後（リセット後）からの経通時間を計数処理する経
過時間管理タスクである。３は経通時間を基に、詳細は
後述する固着回復、発−回復、ヌレ不吐出回復の各々の
処理に対して回復処理起動の要求度を生成する起動要求
生成タスクであり、回復処理管理タスク１に対し要求度
が１０に到達した回復処理の識別コードを通知する０回
復処理管理タスク１は、通知された識別コードと、さら
に予め設定された優先度等の判断を行なって最適な吐出
回復処理を選択し、固着回復処理実行モジュール４、発
−回復処理実行モジュール５、ヌレ不吐出回復処理実行
モジュール６のいずれか一つを起動する。

ここで、回復処理実行モジュール４．５．６について説
明する。固着回復処理実行モジュール４は、記録ヘッド
部１０７を画像記録領域外のＹ方向に、回復キャップ部
１１０をＸ方向に移動させ空吐出を行なった後、記録ヘ
ッド部１０７の吐出口形成面を回復キャップ部１１０の
多孔質部材で当接する処理を実行するものである０発−
回復処理実行モジュール５は、記録ヘッド部１０７を画
像記録領域外に移動させて、所定の繰返し周波数で所定
回数空吐出を実行するものである。また、ヌレ不吐出回
復処理実行モジュール６は、記録ヘッド部１０フを画像
記録領域外に移動させて、記録ヘッド部１０７の吐出口
形成面を多孔質部材で当接する処理を実行させるもので
ある。

次に、本実施例の吐出回復処理動作について説明する。

第４図は、本実施例における吐出回復処理の最適化制御
を示すフローチャートであり、以下、このフローチャー
トに従い詳細に説明する。

記録装置本体のパワーＯＮ（リセット）後、吐出回復処
理管理タスク１は起動要求生成タスク３からの通知があ
るまでステップＳ１でウェイト状態となる。この起動要
求生成タスク３は、各吐出回復処理ごとにルール化され
た起動要求関数を、経通時間管理タスク２からの経過時
間に基づいて管理する。

固着回復処理に対してルール化した起動要求関数ＤＡ Ｄａ　　＝Ｆａ　　（ｔＡ　）　　　　　　　　・・・
　（１）は、スタンバイ中（印字待機中）では第５図（
ａ）に示すようにｆＡの周期で起動要求度ＤＡが０〜１
０の範囲で変化する。印字中はインク固着に対する吐出
回復処理は不要であるため、第５図（ｂ）に示すように
起動要求度ＤＡは０である。

同様に発−回復処理に対してルール化した起動要求関数
Ｄ！ｌ Ｄ、−Ｆ、（ｔゎ）　　　　・・・（２）は第６図（ａ
）、（ｂ）に示すように起動要求度ＤＢが０〜１０の範
囲で変化する周期ｆ　、、　ｆ　ｌＳ（＞ｆａ）がスタ
ンバイ中と印字中とで異なる。

これは、印字中の方が記録ヘッドの目詰りの可能性が小
さいからである。

ヌレ不吐出回復処理に対してルール化した起動要求関数
Ｄｃ Ｄａ　＝Ｆｃ　　（ｔｃ　、Ｐｃ　）　　＝　（３）は
第７図（ａ）に示すように、スタンバイ中は、起動要求
度ＤＣがＯである。しかし、印字中は、予め指定された
印字枚数（パラメータｐｃ）に応じて起動要求度Ｄｃが
０〜１０の範囲で変化する周期ｆＣも変化する（第７図
（ｂ）、（Ｃ））。

これは、記録枚数が多い場合はインクミストが発生しや
すいので、周期を短くした方がよいためである。

起動要求生成タスク３は、各吐出回復処理の起動要求度
ＤＡ　ｓ　　＠　、ＤＣをモニタリングし、起動要求度
がｉｏに到達した吐出回復処理の識別コードを吐出回復
処理管理タスク１に通知し、起動を要求する（ステップ
Ｓ１）、ここで、便宜的に識別コード１を固着回復処理
、２を発−回復処理、３をヌレ不吐＄回復処理とする。

起動要求を受けた吐出回復処理管理タスク１は、印字中
であるか否の判別をステップＳ２で行なう、スタンバイ
中であり識別コードが１、即ち固着回復処理の起動要求
の場合、ステップＳ３から５４へ進んで、固着回復処理
実行モジュール４を起動し、固着回復処理を実行する。

スタンバイ中であり、識別コードが２、即ち発−回復処
理からの起動要求の場合、吐出回復処理管理タスク１は
起動要求生成タスク３より固着回復処理の起動要求度Ｄ
Ａを参照し、これと予め設定しておいた優先度ＰＡ　　
（例えば６）との比較を行なう（ステップＳ３、Ｓ５）
、起動要求度ＤＡが優先度ＰＡ以上であった場合、固着
回復処理実行モジュール４を起動し、固着回復処理をス
テップＳ４で優先実行する、この際、固着回復処理の起
動要求関数のパラメータｔ＾はステップＳ６で０にリセ
ットされる。このため、固着回復処理の起動要求度ｐ＾
は０に戻る。ＤＡが優先度Ｐあを満たさなかった場合は
、起動要求生成タスク３からの要求通り発−回復処理実
行モジュール５をステップＳ７で起動し、発−回復処理
を実行する。

ここで、固着回復処理の方が発−回復処理よりも優先度
が高いのは、固着回復処理が発−回復処理を含んでおり
、固着回復処理を実行すれば発−回復処理を行なう必要
がなくなるからである。

ステップＳ２で印字中であり、ステップＳ８で識別コー
ドが３、即ち、ヌレ不吐出回復処理の起動要求の場合、
ヌレ不吐出回復処理実行モジュール６を起動し、ヌレ不
吐出回復！８理をステップＳ９で実行する。

また、印字中であり、識別コードが２、即ち発−回復処
理からの起動要求の場合、吐出回復処理管理タスク１は
起動要求生成タスク３よりヌレ不吐出回復処理の起動要
求度ＤＣを参照し、これと予め設定しておいた優先度Ｐ
Ｃ（例えば６）との比較を行なう（ステップＳ８．５ｉ
ｏ）、起動要求度ＤＣが優先度Ｐｃ以上であった場合、
ヌレ不吐出回復処理実行モジュール６を起動し、ヌレ不
吐出回復処理をステップＳ９で優先実行する。この際、
ヌレ不吐出回復処理の起動要求間数のパラメータｔｃは
ステップＳＩＯで０にリセットされる。このため、ヌレ
不吐出回復処理の起動要求度ＤＣは０に戻る。ＤＣが優
先度ｐｃを満たさなかった場合は、起動要求生成タスク
３からの要求通り発−回復処理実行モジュール５をステ
ップＳ７で起動し、発−回復処理を実行する。

ここで、ヌレ不吐出回復処理の方が発−回復処理よりも
優先度が高いのは、記録ヘッドがインクミストで濡れて
いると考えられる状態で空吐出は不要と考えられるから
である。

各回復処理実行後、吐出回復処理管理タスク１は起動要
求生成タスク３からの通知があるまでステップＳ１でウ
ェイト状態となり、以後記録装置のパワーがＯＦＦされ
るまで、上述の吐出回復処理管理を実行する。

以上説明したように、この実施例では吐出回復処理管理
タスク１が各吐出回復処理の起動要求度と優先度に基づ
いていずれかの吐出回復処理を実行させているので、複
数の吐出回復処理の連続実行を防止することができる。

従って、高速記録、連続記録が実現できるとともに、吐
出回復動作に伴なう無駄なインク消費を削減することも
可能となる。

また、吐出回復処理の起動インターバルを変更するには
起動要求関数の周期を変更すればよいので、起動インタ
ーバルを可変して記録ヘッドの吐出回復処理の最適化を
容易に行なうことが可能となる。

さらに、吐出回復処理の追加、削除、変更についても柔
軟な対応が可能となる。

上記実施例においては、各吐出回復処理の起動要求関数
に、経過時間、記録枚数を外部ファクターとする１次関
数を用いているが、より最適化するためにより複数の外
部要因（例えば温度、湿度）をパラメータとして用いる
こと、及び高次関数の適用が可能である。

また、起動要求度を関数による表現に限定せず、例えば
各吐出回復処理ごとにルックアップテーブルの形式で保
持することも可能である。この場合でも、吐出回復処理
の最適化のために各処理の起動インターバルが複雑に変
化しても、容易に対応し得る。

上記実施例においては、吐出回復処理選択の際、起動要
求度を基に優先順位を判定しているが、さらに、温度セ
ンサー、湿度センサー等の記録ヘッドの環境をモニタリ
ングするセンサーなどの情報を選択処理の判定にとり込
むことも可能である。

さらに、上記実施例においては、起動要求関数、優先レ
ベルなどはソフトウェアの内部処理として固定化されて
いるが、これら起動要求関数、優先レベル等を記録装置
本体の操作部等から設定変更することも可能である。こ
の場合、記録ヘッドの個体差、環境条件に対応し得る。

さらにまた、上記実施例においては、吐出回復処理の選
択に起動要求度および優先度を判定基準に用いているが
、この起動要求度をメンバーシップ関数とし吐出回復処
理管理タスクにファジィ推論を導入することにより、フ
ァジィ制御による吐出回復処理の最適化も可能である。

また、本発明はフルマルチタイプの記録ヘッドを用いた
記録装置のみならず、シリアルタイプの記録ヘッドを用
いた記録装置にも通用可能である。

なお、本発明は、特にインクジェット記録装置の中でも
バブルジェット方式の記録装置において優れた効果をも
たらすのものである。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４フ４０フ９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが
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通用可能である。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ーを発生せしめ、記録
ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる。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なわれる
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。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吐出回復処理が連続して実行されるこ
とを防止し得、また吐出回復処理の最適化を容易に行な
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録装置に係る一実施
例を示すソフトウェア構成図、第２図は第１図のソフト
ウェア構成を複写機に通用した場合を示す側断面図、 第３図は第２図の制御構成を示すブロック図、′！Ｊ４
図は実施例の動作を説明するフローチャート、 第５図乃至第７図は起動要求関数を説明するための図で
ある。 １・・・吐出回復処理管理タスク ２−・経過時間管理タスク ３・・・起動要求生成タスク ４・・・固着回復処理実行モジュール ５・・・発−回復処理実行モジュール ６・・・ヌレ不吐出回復処理実行モジュール１０７−・
・記録ヘッド部 １１０・・・回復キャップ部 男４０ ％５図 Ｄ＾；０ Ｉｓ＝ｓｂＱ０ど５ｅｃ） 第３図 （スタンバイ中ン ’８　”？　１２０ｃｓａｃ　） （９憚中］ １８′　吟ｔａＯとｓｅｔ＞ （α） （１））

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に対して吐出口形成面からインクを吐出
   することにより記録を行なう記録ヘッドを有するインク
   ジェット記録装置において、前記記録ヘッドからインク
   の吐出不良要因を除去する吐出回復処理を実行する複数
   のシーケンス手段と、 この複数のシーケンス手段夫々に対し、少なくとも一つ
   の外部要因を変数としてシーケンス起動要求度を生成す
   る生成手段と、 この生成手段が生成したシーケンス起動要求度と前記複
   数のシーケンス手段夫々に対して予め設定されたシーケ
   ンス優先度とに基づいて、前記複数のシーケンス手段の
   いずれか一つを選択する選択手段と、 この選択手段によって選択されたシーケンス手段を起動
   して吐出回復処理を実行させる起動手段とを具備したこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
2. （２）前記記録ヘッドは、インクを吐出する複数の吐出
   口と、対応する吐出口毎に設けられ、インクに熱による
   状態変化を生起させ、該状態変化に基づいてインクを前
   記吐出口から吐出させて飛翔的液滴を形成する熱エネル
   ギー発生手段とを有した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。