JPH08310009A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つの記録ヘッドにより複数色のインクの吐
出が可能であり、回復動作時にそのインク吐出口群から
一斉に吸引動作が行われるインクジェット記録装置にお
いて、各色別インクタンクにおける正確なインク消費量
を求めることができるようにする。 【構成】 複数色のインクを色別に収容するインクタン
ク４１と、その色別インクを群別に吐出可能なインク吐
出口（群）２３を有する記録ヘッド部２１と、インク吐
出口群にキャッピングして回復動作を行う回復手段１７
と、記録動作時を主とするインク吐出量および回復動作
時のインク吸引量に基づき算出されたインクタンク別の
インク消費量から個々のインクタンクにおけるインク残
量を検出する手段（ＣＰＵ）５００，５０５とを具備
し、前記インク吸引量をその時点で検出されたインク残
量またはそれに対応する負圧に基づいて算出するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録手段から被記録材
に向けてインクを吐出し、記録を行うインクジェット記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプ
ロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーション
などの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報
（文字情報等を含む）に基づいて用紙やプラスチック薄
板等の被記録材（以下で記録シートと呼ぶ）に画像（文
字等を含む）を記録していくように構成されている。か
かる記録装置は、その記録方式により、インクジェット
式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等
に分けることができる。そのうちでも、インクジェット
記録装置は、記録手段（記録ヘッド）から記録シートに
向けてインクを吐出し、記録を行うものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができる上、ランニングコストが安く、
ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、
多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易
であるなどの利点を有している。中でも特に、シート幅
方向に多数の吐出口が配列されているフルマルチタイプ
の記録ヘッドを用いるライン型のものは、記録の一層の
高速化が可能である。

【０００３】そして、かかるインクジェット記録装置
は、記録ヘッド内のインクの目詰まり等を防止するため
にヘッド回復装置を備えており記録ヘッドの吐出口形成
面をキャッピングした状態で、ヘッド回復装置内に設け
た適宜の吸引手段によりインク吸引を行い、記録ヘッド
内のインクを吐出口から強制的に排出させることにより
記録ヘッド内の増粘インクを除去する等の吐出回復処理
を一定の割合で行い、記録動作の信頼性を向上させてい
る。

【０００４】また、かかるインクジェット記録装置に使
用される従来の記録ヘッドは、１つの記録ヘッドにより
吐出可能なインクが１色の構成のものが一般的である
が、最近では、液室分離タイプで同一記録ヘッドにより
複数色のインクの吐出が可能なように構成したものもあ
る。

【０００５】後者の構成による記録ヘッドでは、複数色
を１つの記録ヘッドで吐出可能となるために、多色のイ
ンクを使用したカラー画像や同系色で濃度の異なる複数
のインクを用いる多値記録等を記録する場合に対しても
ヘッド数を減少できるので装置の小型化及び低価格化が
可能となった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、記録ヘッド
の目詰まりや吐出不良等を防止するための回復動作を行
った場合、従来の１つの記録ヘッドで吐出可能なインク
が１色の構成のものでは、吸引によるインク消費量が常
に一定量になるよう設定されている。そこで、インク吸
引動作によるインク消費量を正確に求めることができ
た。従って、記録ヘッドのインク吐出口から吐出された
インク量と回復動作によって消費されたインク量とを計
量し、インクタンク内から使用されたインク量をもとに
インク残量を算出する、いわゆる「ドットカウント残
検」を用いることができた。

【０００７】しかしながら、同一記録ヘッドによって複
数色のインクを吐出可能とした構成の記録ヘッドでは、
複数色に対応するインク吐出口から１つのキャップによ
り同時に吸引するため、複数色を合わせたインク吸引量
は常に設定された一定量ではあるが、各色の吸引量はそ
れぞれの色のインクタンクの負圧が影響することにより
異なることがわかった。そのため、このような記録ヘッ
ドを具えたインクジェット記録装置では、インク吸引動
作による各色のインク消費量を正確に求めることができ
なく、従来の「ドットカウント残検」では正確にインク
残量を求めることができない。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、１つの記録ヘッドにより複数色のインクの吐出が
可能な場合のインク吸引動作による各色のインク消費量
を正確に求めることができるインクジェット記録装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数色のインクを色別に収容するインク
タンクと、該インクタンクに収容された色別のインクを
群別に吐出可能なインク吐出口群を有する記録ヘッド部
と、前記インク吐出口群にキャッピングして回復動作を
行う回復手段と、記録動作時および回復動作時に個々の
前記インク吐出口から吐出されたインク吐出量ならびに
前記回復手段による前記インク吐出口群からのインク吸
引動作時のインク吸引量に基づき算出された前記インク
タンク別のインク消費量から該インクタンク別のインク
残量を検出する検出手段とを具備し、前記回復手段によ
る前記インク吸引動作時に吸引されるインク吸引量をそ
の時点で前記検出手段により検出されたインクタンク別
のインク残量または該インク残量に対応する負圧に基づ
いて算出するようにしたことを特徴とする。

【００１０】また、前記回復手段は前記回復動作として
前記記録ヘッド部のインク吐出口群をキャッピングした
状態で前記複数色のインクを色別に収容したインクタン
クから一斉吸引を行うものであり、該一斉吸引時に消費
される前記インクタンク別の消費量は該インクタンク別
のインク残量または該インク残量に対応する負圧に基づ
いて算出されることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、インクジェットユニットの記
録ヘッド部に設けられたインク吐出口群に対し回復手段
によりキャッピングして回復動作が行われ、その回復動
作時にインク吐出口から吐出されるインク吐出量および
インク吸引によるインク吸引量が算出されてインク消費
量に基づき各インクタンクでのインク残量が検出される
が、その際のインク吸引量がその吸引の行われる時点で
のそのインクタンクの負圧に基づいて算出されるもの
で、個々のインクタンクからのインク吸引量がそれぞれ
のインクタンクのインク残量に関係して変化する負圧に
基づいて算出されるため、インクタンク別に正確にイン
ク残量を把握することができる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】図１は本発明の適用が可能なシリアル型イ
ンクジェット記録装置の構成例を示す。ここで、１１は
インクジェットユニットであり、インクジェットユニッ
ト１１には後述するようにその記録ヘッド部の吐出口形
成面に複数のインク吐出口が線状に配列されると共に複
数の異なる色のインクを収容するインクタンクが設けら
れている。１２はキャリッジ１３を案内するガイドシャ
フト、１４はその両端部がキャリッジ１３に固定され、
キャリッジ１３を所定のタイミングで移動させる駆動ベ
ルト、１５は駆動ベルト１４を駆動するキャリッジモー
タである。インクジェットユニット１１はキャリッジ１
３に搭載されていて、駆動ベルト１４によりガイドシャ
フト１２に沿って移動され、その走査中に所定のタイミ
ングに合せてインク吐出口からその対向位置に保持され
る記録シートＰ上に異なる色のインクを吐出口別に吐出
させて記録画像を形成していく。

【００１４】なお、記録シートＰとしては普通紙の外各
種の特殊な記録用紙であってもよく、かかる記録シート
Ｐは不図示の送給手段から記録位置に矢印方向から送給
され、一走査分の記録がなされるたびにシート送りされ
た後、排出ローラ１６によって装置外に排出される。ま
た、１７は記録領域外のホームポジション（ＨＰ）に配
設されている回復ユニットであり、回復動作時にはキャ
リッジ１３によりＨＰに移動されてきたインクジェット
ユニットの記録ヘッド吐出口形成面にキャップ部１８が
密接し、不図示のポンプにより各インク吐出口からイン
クを吸引して吐出回復を行う。更にまた、キャップ部１
８では比較的記録頻度の低いインク吐出口群に対し、イ
ンク増粘や、固着による吐出不良や目詰りを防止するた
めにインク吐出口から少し離れた状態でインクを予備吐
出させる機能を有する外、インク吐出口面を覆蓋密閉状
態にして紙粉や塵埃等の異物付着と共にインク溶剤の蒸
発を防止し、インクの固着を抑制する。

【００１５】図２はインクジェットユニット１１の記録
ヘッド部２１におけるインク吐出口形成面２２と、その
面２２に配列されるインク吐出口２３の配列状態を示す
もので、ここで、インク吐出口２３は、後で詳述するよ
うに色別の複数からなる群に形成されている。また、Ｙ
は記録ヘッド部２１の走査方向を示す。図３は記録ヘッ
ド部２１のインク吐出機構を模式的に示すもので、３１
は各インク吐出口２３別に設けられている液路、３２は
各液路３１に配設され液路３１に共通液室３３から導か
れたインクに吐出エネルギを付与する吐出エネルギ発生
素子（例えば電気熱変換素子）、３４は記録ヘッド部２
１の温度を検知するための温度検知手段としてのサーミ
スタである。なお、温度検知手段としてはサーミスタに
限らず、ダイオード等で構成される他の形態のものであ
っても良いし、更にはインクドット吐出のために供給さ
れる信号のデューティ比から記録ヘッド温度を演算する
ものであってもよい。本例の場合は温度検知手段として
サーミスタ３４がインク吐出口列の両端部近傍の基板上
にそれぞれ配設されているが、その位置は記録ヘッド部
２１の温度検出に適する位置であれば上記位置に限られ
るものではない。

【００１６】続いて図４に従い、本発明に適用されるイ
ンクジェットユニット１１の構成について説明する。イ
ンクジェットユニット１１は先にも述べたように一線上
に配列され、色別にグループ（群）をなすインク吐出口
を具えた記録ヘッド部２１と記録ヘッド部２１の色別に
グループをなすインク吐出口にそれぞれの色のインクを
供給する複数のインクタンクとを有するものである。本
例のインクジェットユニット１１は図４の（Ｂ）に示す
ようにブラック（Ｂｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ
（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４種類の色のインクがそ
れぞれに収容されるインクタンク４１Ｂｋ，４１Ｃ，４
１Ｍおよび４１Ｙ（総称してインクタンク４１という）
を有しており、個々のインクタンク４１には図４の
（Ａ）に示すようにインク吸収体４２が装填されてい
る。４３はインクタンク４１の頂部に設けられている大
気連通口、４４はインクタンク４１の底部に突設された
インク供給管、４５はインク供給管の供給口に設けられ
たフィルタである。

【００１７】一方、記録ヘッド部２１は図４の（Ｂ）に
示すようにそのインク吐出口形成面２２にインクの色別
にグループとしたインク吐出口２３を具えており、２３
ＢｋはＢｋインク用の吐出口、２３Ｃ，２３Ｍおよび２
３ＹはそれぞれＣインク，ＭインクおよびＹインク用の
吐出口である。かくして、個々のインクタンク４１Ｂ
ｋ，４１Ｃ，４１Ｍおよび４１Ｙからそれぞれのインク
供給管４４を介して記録ヘッド部２１の共通液室３３Ｂ
ｋ，３３Ｃ，３３Ｍおよび３３ＹにＢｋ，Ｃ，Ｍおよび
Ｙのインクが導かれ、ここからそれぞれの液路３１に対
応するインクが供給される。なお本例の場合、インク吐
出口２３Ｂｋの数は６４個、個々の吐出口からの１回の
Ｂｋインク吐出量は約９０ｎｇ、また、インク吐出口２
３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙの数はそれぞれ２４個、その個々
のインク吐出口からの１回のＣ，Ｍ，Ｙインクの吐出量
はそれぞれ約６５ｎｇとなるように設定されている。ま
た、インクタンクにおける実際に使用可能なインク量
（インクネットという）はインクタンク４１Ｂｋが１０
ｇ、インクタンク４１Ｃ，４１Ｍおよび４１Ｙがそれぞ
れ５ｇに設定されている。

【００１８】図５は本発明インクジェット記録装置の制
御用回路の構成を示す。

【００１９】ここで、５０１はメインバスラインであ
り、バスライン５０１に対して夫々アクセスするソフト
系処理手段としての画像入力部５０２、入力画像に対応
する画像信号処理部５０３および中央制御部（ＣＰＵ）
５００等と、ハード系処理回路として、操作部５０４、
回復系制御回路５０５、インクジェットヘッド温度制御
回路５０６およびヘッド駆動制御回路５０７等とに大別
される。５０８はＲＯＭ、５０９はＲＡＭであり、ＣＰ
Ｕ５００では入力情報に対して適正な記録条件を与え、
記録ヘッド部２１を駆動して記録を行う。又、ＲＯＭ５
０８には、予め設定された回復タイミングチャートに従
って回復動作を実行するプログラムが保存されており、
必要に応じて予備吐出条件等の回復条件を回復系制御回
路５０５、記録ヘッド部２１、保温ヒータ等に与える。
一方、回復系モータ５１０は、前述したような記録ヘッ
ド部２１とこれに対向配置されたクリーニングブレード
５１１やキャップ５１２、吸引ポンプ５１３等を駆動す
る。また、ヘッド駆動制御回路５０７は、記録ヘッド部
１１のインク吐出エネルギ発生素子３２を駆動条件に従
って駆動するもので、通常の予備吐出や記録用インク吐
出を記録ヘッド部２１に行わせる。なおここでＲＡＭ５
０９は不揮発性のＮＶＲＡＭを含む。

【００２０】一方、記録ヘッド部２１には、保温ヒータ
５１４が吐出エネルギ発生素子３２と共に同一基板に設
けられていて、記録ヘッド部２１内インク温度を所望設
定温度に加熱調整することができる。なお、サーミスタ
３４は、同様に上記基板に設けられているもので、実質
的な記録ヘッド部２１のインク温度を測定するためのも
のである。

【００２１】続いて、本発明にかかわるインク残量検知
のために適用される各インクタンク収容インクの残量特
性について説明する。

【００２２】図６はＢｋインクタンク４１Ｂｋにおける
インク残量とタンク内の静負圧との関係を示すもので、
各インクタンク４１には先にも説明したようにインク吸
収体４２が装填されていて、タンク内のインク（Ｂｋイ
ンク）が消費されるに従ってこの図に示すように静負圧
値（ｍｍＡｑ）が高くなっていく。なお、Ｂｋインクタ
ンク４１Ｂｋには使用可能なインクが先にも述べたよう
に１０ｇ収容されているので、インクの使用始めでは約
−４０ｍｍＡｑの静負圧に保たれているがインク残量が
ほぼ０となる状態では−１２０ｍｍＡｑとなる。

【００２３】図７はＹインクタンク４１Ｙにおけるイン
ク残量とタンク内の静負圧との関係を示すが、他のイン
クタンク４１Ｃ，４１Ｍにおいてもその特性については
変わらない。この図に示すように、これらのインクタン
クではいずれもその使用始めの５ｇ保有時には−４０ｍ
ｍＡｑであった静負圧だがインク残量ほぼ０の状態では
−１２０ｍｍＡｑとなる。

【００２４】また、図８はインクタンク４１における静
負圧（ｍｍＡｑ）とインク吐出量（ｎｇ／ｄｏｔ）との
関係を示す。インクタンク４１（４１Ｂｋ〜４１Ｙ）で
は上述したようにインクの吐出消費に伴い静負圧が−４
０ｍｍＡｑから−１２０ｍｍＡｑへと増大するが、イン
ク吐出量の方はＢｋがほぼ９０ｎｇ／ｄｏｔ、その他の
色Ｃ，Ｍ，Ｙのインクではほぼ６５ｎｇ／ｄｏｔと変わ
らないことが確認できた。

【００２５】このことは、個々のインクタンク４１にお
いて、記録または回復動作のために記録ヘッド部２１の
各吐出口２３Ｂｋ，２３Ｃ，２３Ｍおよび２３Ｙからの
インク吐出回数を積算することにより、それぞれの吐出
回数に上述のインク吐出量を掛け合わすことで、それぞ
れのインク吐出消費量を知ることができ、従って、イン
クタンク４１Ｂｋ，４１Ｃ，４１Ｍおよび４１Ｙでのイ
ンク残量を判断することができる。なお、このようなイ
ンク残量検知は、一般に「ドットカウント残検」と称さ
れているもので、これにより上述してきたように各イン
クタンク４１での静負圧が判断されるものである。

【００２６】図９は、インクを保持する吸収体４２を有
するインクタンク４１Ｂｋでの静負圧と１つのキャップ
で４色分を同時に吸引するインク吸引動作によって消費
されたＢｋインクの吸引量及びその他のインク、例えば
Ｙの吸引量とを比較調査した結果である。なお４１Ｙ，
４１Ｍおよび４１Ｃ３色のインクタンクでは静負圧が−
４０ｍｍＡｑであって、インクが十分満たされた状態で
の４色合わせた吸引量を０．３（ｇ）に設定した。な
お、他のＭ，Ｃの２色についてもＹの吸引量と同様の結
果になった。この図に示すように、４１Ｂｋにおける静
負圧がそのインクの消費と共に高くなるにつれＢｋイン
クの吸引量は少なくなり静負圧が同様−４０ｍｍＡｑと
低く保たれている他のインクタンクでの吸引量は多くな
る事がわかった。

【００２７】次に示す表１は、各インクタンク４１での
静負圧状態における各色別のインク吸引量を実験した結
果であり、この場合も４色合わせた１回の吸引量は０．
３（ｇ）に設定した。

【００２８】実験１は４色全てのインクタンクにおいて
インクが十分満たされている初期設定の結果である。こ
のような状態では吸引量の比率がＢｋ：Ｙ：Ｍ：Ｃ＝
３：１：１：１になっている事がわかる。なお従来では
この比率で各インクタンクからそれぞれのインクが消費
されたものとしてインク残量を更新していた。

【００２９】しかし、実験２から実験６までの結果から
わかる様に、各インクタンクでの静負圧間の比率とそれ
ぞれでのインク吸引量の比率とでは、反比例の関係にあ
る事がわかる。すなわち、この様な実験結果に基づき各
インクタンク４１におけるインク残量の推定と各インク
タンク４１における負圧量の推定との組み合わせにより
テーブルを作成し、更にインク吸収動作にともなう各色
のインクタンク４１Ｂｋ〜４１Ｙからの吸引量を予測し
て、インク残量検知の計量値にインク消費量を書き込み
更新させていく事でインク残量検知精度の向上を図るこ
とができる。

【００３０】

【表１】

【００３１】図１０は、本発明の第１の実施例による回
復動作とその時点でのインク残量検知動作の手順を示
す。回復動作を行うための信号が出力されるとまず、ス
テップＳ１で図６を参照してインクタンク４１Ｂｋの静
負圧を、また、図７を参照してインクタンク４１Ｙ，４
１Ｍ，４１Ｃの各静負圧をその時点で演算されているイ
ンク残量に基づいて求める。そして、次のステップＳ２
で表１に示す形態のテーブルから各インクタンク４１に
おける静負圧とそのインクのインク吸引量との関係に基
づいて４色各々の吸引量を求める。次にステップＳ３で
吸引を行い、ステップＳ４でインク吐出口形成面２２に
付いたインク等をクリーニングするワイピングを行った
後ステップＳ５で混色したインク等を除去するのに必要
な予備吐出を行う。しかる後ステップＳ６に進み、ステ
ップＳ１２により求められた４色各々の吸引量から４色
各々のインク消費量を演算して不揮発性メモリであるＲ
ＡＭ５０９に書き込みインク残量を更新する。

【００３２】なおステップＳ１２での４色各々の吸引量
を求める方法として、インクがフルの状態の時の静負圧
−４０ｍｍＡｑからインク残量が空の−１２０ｍｍＡｑ
までの間において−１ｍｍＡｑ程度の間隔で４色全ての
インクタンクの静負圧の組み合わせについて求めてある
各色のインク吸引量の表から各色のインク吸引量を選択
しても良いし、各インクタンク４１での初期静負圧（−
４０ｍｍＡｑ）とその時点における判断負圧との比率を
参照して表１に基づき各インクのインク吸引量を推定し
ても良い。

【００３３】上述したように、この第１の実施例では、
液室が４つに分離され４色吐出可能なカラーインクジェ
ット記録ヘッドを用いた場合においても吸引によるイン
ク消費量を４色全てについて正確に求めることができ
る。したがって４色各々のインクタンクのインク残量
を、常に正確に求めることが可能となった。なお、イン
ク残量の表示に関しては、ＬＣＤ（液晶表示板）にバー
グラフ等で表示しても良いし、ＬＥＤの点滅等によって
使用者に知らせても良い。

【００３４】また、上述の第１実施例ではＢｋ，Ｙ，
Ｍ，Ｃの４色について説明してきたが、同系色でインク
の染料濃度が異なる４色の濃淡インクでも良く、また本
実施例では液室が４つに分離された４色吐出可能な場合
について説明してきたが４色に限定するものではなく、
２色、３色または５色以上液室が分離され吐出可能なイ
ンクジェット記録ヘッドであっても良い。さらに、本実
施例で用いた静負圧のかわりに、インク吸引動作時に発
生する動負圧を用いても同じ様な関係があるため、イン
ク吸引動作時に発生する動負圧をもとに各色のインク吸
引量を求めることも可能である。

【００３５】（第２の実施例）次に、本発明の第２実施
例による回復動作とその時点でのインク残量検知の手順
を図１１に従って説明する。

【００３６】インク吸引動作によって安定した記録が得
られるための吸引量は、インクタンク４１Ｂｋの場合
０．０９（ｇ）以上、インクタンク４１Ｙ，４１Ｍ，４
１Ｃの場合、それぞれ０．０３（ｇ）以上を確保しなけ
ればならないのに、表１に示されている実験２、実験３
結果の様に、４色合わせた１回の吸引量を０．３（ｇ）
に設定したのでは、静負圧が高いインクタンクに収容さ
れているインクの吸引量が、安定記録達成に必要な吸引
量を十分確保できない場合がでてくる事がわかった。

【００３７】本実施例は、インク吸引動作によって無駄
なインク消費をすることなく、しかも各色での記録が安
定する吸引量を確保できるようにするものである。

【００３８】図１１において、まず、ステップＳ１１で
図６の関係からインクタンク４１Ｂｋでの静負圧を、ま
た図７の関係からインクタンク４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ
３色のインクタンクの静負圧をその時点で演算されてい
る各インク残量に対して求める。次いで、ステップＳ１
２で４色合わせた０．３（ｇ）の初期設定吸引量から、
表１のような形態のテーブルを参照して各インクタンク
４１での静負圧と各インクのインク吸引量との関係をも
とに４色各々の吸引量を求める。そして求められた４色
各々の吸引量が、安定記録に必要な吸引量としてインク
タンク４１Ｂｋでは０．０９（ｇ）、インクタンク４１
Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃの３色では０．０３（ｇ）以上であ
るか否かをステップＳ１３で判断する。

【００３９】しかして、ここで肯定の判断であればステ
ップＳ１４で４色合わせた吸引量が０．３（ｇ）になる
ように吸引を行い、更にステップＳ１５でインク吐出口
形成面２に付着したインク等をクリーニングするワイピ
ングを行って、ステップＳ１６で４色の各々について混
色したインク等を除去するのに必要な予備吐出を行う。
そして、ステップＳ１７でステップＳ１２により求めら
れた４色各々の吸引量からの４色各々のインク消費量を
不揮発性メモリであるＲＡＭ５０９に書き込みインク残
量を更新する。

【００４０】また、ステップＳ１３の判断で“否定”で
あればステップＳ１８に移行して、安定記録に必要な吸
引量に達していないインクの吸引量をＢｋの場合ならば
０．０９（ｇ）、Ｙ，ＭまたはＣの３色の場合ならば
０．０３（ｇ）にそれぞれ設定する。かくして、次のス
テップＳ１９でステップＳ１２において求められた４色
各々の吸引量の比率に従って、ステップＳ１８で設定さ
れた吸引量をあてはめ、４色各々の吸引量を求める。そ
して、ステップＳ２０で４色合わせた吸引量を求め、ス
テップＳ２１でステップＳ２０において求めた吸引量に
従って吸引を行い、次のステップＳ２２でインク吐出口
形成面２２に付着したインク等をクリーニングするワイ
ピングを行って、ステップＳ２３で４色の各々について
混色したインク等を除去するのに必要な予備吐出を行っ
た上、ステップＳ２４でステップＳ１９により求められ
た４色各々の吸引量から４色各々のインク消費量を不揮
発性メモリであるＲＡＭ５０９に書き込みインク残量を
更新する。

【００４１】図１２は、インクタンク４１Ｙの静負圧と
インク吸引動作を行うときの吸引負圧力による記録ヘッ
ド部２１内からの泡抜け性の相関性を示す。なお他の３
色についても同じ様な結果になった。ここで斜線を施し
た領域が記録ヘッド部２１内からの泡抜けが良好な領域
で、タンクの静負圧が高くなるほど最高吸引負圧力を高
くしないと、記録ヘッド部２１内からの泡抜け性が悪く
なることがわかる。本実施例においてはインク吸引動作
での最高吸引負圧力を−０．５ａｔｍに設定している事
から、図１１のステップＳ１８〜２０での４色合わせた
吸引量を変えるときに同時に最高吸引負圧力を−０．５
ａｔｍより高く設定することでインク吸引動作後に泡に
よる印字不良の発生をなくすことができる。ここで上記
の吸引量や吸引負圧力を変更するには、ポンプユニット
５１３（図５参照）のピストン速度やピストンストロー
ク等を変化させる事で十分に対応がとれるものである。

【００４２】上述したように、この第２の実施例では、
液室が４つに分離され４色について吐出可能なカラーイ
ンクジェット記録ヘッドを用いた場合においても、イン
ク吸引動作によって無駄なインク消費をすることなく、
各色による安定記録が得られる吸引量を確保しつつ、回
復動作によるインク消費量を４色全てについて正確に求
めることができる。

【００４３】（第３の実施例）本実施例もまた、図４に
示したインクジェットユニット１１の適用例であるが、
本実施例ではそのインク組成としては、Ｂｋインクに一
般に使用されるいわゆる普通紙に対して記録品位の優れ
たものを使用し、テキスト等の文字品位は濃く、かつく
っきり感の良いものを採用した。また、Ｃ，Ｍ，Ｙのカ
ラーインクについては、インク同士が隣あってもその境
界の画像がにじみ難い様に界面活性剤等を含むインクを
採用した。各インク組成例を表２に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】図１３は、上記のインク組成でのＢｋおよ
びＹインクの蒸発率と時間の関係を気温３０℃、湿度８
０％の環境において調査した結果である。なお他のＭお
よびＣの２色のインクは、Ｙインクと同様の結果になっ
た。

【００４６】図１３からＢｋインクの蒸発率は平衡状態
で約７０％、Ｙインクの蒸発率は約５０％であることか
ら、インクの残存率としてはＢｋインクが３０％、カラ
ー３色のインクは各々が５０％になることがわかる。こ
のことから予備吐出や回復動作等により廃インクとして
吸収体に吸収された廃インク量をインクの残存率を考慮
してＢｋと他の色Ｙ，Ｍ，Ｃのインクとを色別に計測
し、廃インク溢れの警告を正確に行う必要がある。

【００４７】従来では、表１の実験１の結果より求めら
れた吸引量の比率Ｂｋ：Ｙ：Ｍ：Ｃ＝３：１：１：１で
のインク消費量に上記の各色のインク残存率を考慮した
廃インク量を廃インクのカウンタに書き込み更新させて
いた。しかし、実験２から実験６の結果からわかる様
に、インクタンクの静負圧の比率とインク吸収量の比率
との関係は、反比例の関係にある事がわかる。そこでこ
の様な実験結果に基づき各インクタンクのインク残量か
ら各インクタンクの負圧量を推定した組み合わせテーブ
ルを作成し、インク吸引動作にともなう各色のインクタ
ンクからの吸引量を予測して、廃インクの計量値として
上記の各色のインク残存率を考慮した廃インク量を書き
込み更新させていく事で精度が向上した。

【００４８】図１４は、本発明の第３の実施例による回
復動作とその時点でのインク残量検知の手順を示す。図
１４において、まずステップＳ２１でその時点で求めら
れているインク残量に基づいて、図６の関係からインク
タンク４１Ｂｋの静負圧を、また図７の関係から４１
Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ３色のインクタンクの静負圧をそれ
ぞれ求める。次いで、ステップＳ２２で表１に示してあ
るような各インクタンクの静負圧と各インク別のインク
吸引量との関係をもとに４色各々の吸引量を求める。そ
の後、ステップＳ２３で吸引を行い、ステップＳ２４で
インク吐出口形成面２２に付着したインク等のワイピン
グを行ったあとステップＳ２５で４色の各々について混
色したインク等を除去するのに必要な予備吐出を行う。

【００４９】そして、ステップＳ２６でステップＳ２２
において求めた４色各々の吸引量から４色各々のインク
消費量を不揮発性メモリであるＲＡＭ５０９書き込み更
新する。次いで、ステップＳ２７でステップＳ２２より
求められた４色各々の吸引量にインク残存率（４１Ｂｋ
では３０％、他の４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃでは５０％）
をかけた値を不揮発性メモリであるＲＡＭ５０９に書き
込み更新する。

【００５０】上述したように、この第３の実施例では、
液室が４つに分離され４色の吐出が可能なカラーインク
ジェット記録ヘッドを用いた場合においても、インク吸
引動作による廃インク量を各色のインク残存率を考慮し
て正確に求める事ができるため、廃インク溢れの警告を
正確に行うことができる。なお、廃インク溢れの警告や
エラーの表示に関しては、ＬＣＤ（液晶表示板）で表示
しても良いし、ＬＥＤの点滅等によって使用者に知らせ
ても良い。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数色のインクを色別に収容するインクタンクと、該イ
ンクタンクに収容された色別のインクを群別に吐出可能
なインク吐出口群を有する記録ヘッド部と、前記インク
吐出口群にキャッピングして回復動作を行う回復手段
と、記録動作時および回復動作時に個々の前記インク吐
出口から吐出されたインク吐出量ならびに前記回復手段
による前記インク吐出口群からのインク吸引動作時のイ
ンク吸引量に基づき算出された前記インクタンク別のイ
ンク消費量から該インクタンク別のインク残量を検出す
る検出手段とを具備し、前記回復手段による前記インク
吸引動作時に吸引されるインク吸引量をその時点で前記
検出手段により検出されたインクタンク別のインク残量
または該インク残量に対応する負圧に基づいて算出する
ようにしたので、１つの記録ヘッド部により複数色のイ
ンク吐出が可能なインクジェット記録装置でのインク吸
引動作によるインク消費量を各色別に全て正確に計量
し、常に正確なインク残量を求めることが可能になっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用が可能なシリアル型インクジェッ
ト記録装置の構成の概要を示す斜視図である。

【図２】同一記録ヘッド部により複数色の吐出が可能な
インクジェット記録ヘッドをインク吐出口側から見た模
式的斜視図である。

【図３】図２に示したインクジェット記録ヘッドのイン
ク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。

【図４】本発明に適用される複数色吐出可能なインクジ
ェットユニットの構成を、インク吐出口配列方向と直交
する方向の断面図（Ａ）および吐出口配列方向に沿った
方向の断面図（Ｂ）によって示す説明図である。

【図５】本発明インクジェット記録装置の制御用回路の
構成を示すブロック図である。

【図６】吸収体が装填されたＢｋインクタンクの静負圧
とそのタンク内のインク残量との関係を示すグラフであ
る。

【図７】吸収体が装填されたＹインクタンクの静負圧と
そのタンク内のインク残量との関係を示すグラフであ
る。

【図８】１個のインク吐出口からのインクの吐出量とイ
ンクタンクの静負圧との関係をＢｋインクおよびＹイン
クについて示すグラフである。

【図９】吸収体が装填されたＢｋインクタンクの静負圧
と１つのキャップで４色同時に吸引するインク吸収動作
によって消費されるＢｋインクの吸引量及び、Ｙインク
の吸引量との関係を示すグラフである。

【図１０】本発明の第１の実施例における回復動作を示
すフローチャートである。

【図１１】本発明の第２の実施例における回復動作を示
すフローチャートである。

【図１２】吸収体が装填されたＹインクタンクの静負圧
とインク吸引動作を行うときの最高吸引負圧力による記
録ヘッド部内からの泡抜け性との相関図である。

【図１３】気温３０℃、湿度８０％の環境における蒸発
率と時間の関係をＢｋインクおよびＹインクについて調
査した結果を示すグラフである。

【図１４】本発明の第３の実施例における回復動作を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ インクジェットユニット １３ キャリッジ １５ キャリッジモータ １７ 回復ユニット １８ キャップ部 ２１ 記録ヘッド部 ２２ インク吐出口形成面 ２３Ｂｋ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３ インク吐出
口 ３２ 吐出エネルギ発生素子 ４１Ｂｋ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１ インクタン
ク ５００ 中央制御部（ＣＰＵ） ５０３ 画像信号処理部 ５０８ ＲＯＭ ５０９ （ＮＶ）ＲＡＭ ５１０ 回復系モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八重樫 尚雄 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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色のインクを色別に収容するインク
   タンクと、 該インクタンクに収容された色別のインクを群別に吐出
   可能なインク吐出口群を有する記録ヘッド部と、 前記インク吐出口群にキャッピングして回復動作を行う
   回復手段と、 記録動作時および回復動作時に個々の前記インク吐出口
   から吐出されたインク吐出量ならびに前記回復手段によ
   る前記インク吐出口群からのインク吸引動作時のインク
   吸引量に基づき算出された前記インクタンク別のインク
   消費量から該インクタンク別のインク残量を検出する検
   出手段とを具備し、 前記回復手段による前記インク吸引動作時に吸引される
   インク吸引量をその時点で前記検出手段により検出され
   たインクタンク別のインク残量または該インク残量に対
   応する負圧に基づいて算出するようにしたことを特徴と
   するインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記回復手段は前記回復動作として前記
   記録ヘッド部のインク吐出口群をキャッピングした状態
   で前記複数色のインクを色別に収容したインクタンクか
   ら一斉吸引を行うものであり、該一斉吸引時に消費され
   る前記インクタンク別の消費量は該インクタンク別のイ
   ンク残量または該インク残量に対応する負圧に基づいて
   算出され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. 【請求項３】 前記一斉吸引動作時のインク吸引量が所
   定量に満たない場合は、前記インク吸引量が所定量とな
   るように前記回復手段による一斉吸引動作が制御される
   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】 前記回復手段による一斉吸引動作時のイ
   ンク吸引量はその時点での各インクタンクにおける負圧
   に打ち勝って十分な吸引量が得られるように制御される
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの項に記
   載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記回復手段により前記インク吐出口か
   ら吐出または吸引された廃インクを収容する廃インクタ
   ンクを有し、前記回復動作時に個々の前記インク吐出口
   から吐出ないし吸引されたインクの吐出量ないし吸引量
   に基づいて廃インク量を演算し、該廃インク量の累計に
   より前記廃インクの溢れを判断することを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかの項に記載のインクジェット
   記録装置。
6. 【請求項６】 前記廃インクタンクはインク吸収体を有
   し、該インク吸収体の吸収率に前記廃インク量の累計を
   掛け合わすことにより前記溢れを判断することを特徴と
   する請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記インクタンクの負圧は、インクが消
   費されるに従って高くなると共に、個々のインクタンク
   からのインク吸引量は前記負圧の変化に対して非線形変
   化することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの
   項に記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記個々のインクタンクからのインク吸
   引量は前記インクタンク別に設定されている負圧とイン
   ク吸引量との関係を示す図表に基づいて算出されること
   を特徴とする請求項１ないし７のいずれかの項に記載の
   インクジェット記録装置。