JP2007152636A - インクジェット記録装置および吐出回復制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出するインク滴の大きさが異なる複数のノズルを用いて記録を行なう際の記録中の回復処理を複数のノズルそれぞれの吐出不良を生じる程度に適切に対応して行なうことができるインクジェット記録装置および吐出回復制御方法を提供する
【解決手段】本発明のインクジェット記録装置および吐出回復制御によれば、各記録モードで算出される大ドット、小ドットの吐出総数にそれぞれ対応した係数を乗じてそれらの和をドットカウント値の総和とすると共に、それらの係数を大ドットのみの記録モードでカウントされる大ドットの総数に乗じる係数αが、小ドットのみの記録モードでカウントされる小ドットの総数に乗じる係数δより大きくすることにより、大ドット程ドットカウント値の総和に寄与し、大ドットが多く吐出される程、早いタイミングで回復処理が実施され、ノズルの吐出不良を防止できると共に過不足ない回復処理を行なうことができる。
【選択図】図８

Description

本発明はインクジェット記録装置および吐出回復制御方法に関し、詳しくは、記録ヘッドが非キャッピング状態にある時間、またはその時間の示す量に応じて吐出回復を行なう場合の実行タイミング制御に関するものである。

プリンタ、複写機等の機能を有する記録装置またはコンピュータやワードプロセッサ等の出力機器として用いられる記録装置は、記録データに基づいて紙、布、プラスチックシート等の記録媒体にインクを吐出して記録するインクジェット記録装置が普及している。また、これら記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の紙や樹脂薄板などの他に、布、皮革、不織布、更には金属等を記録媒体として用いるインクジェット記録装置も使用されるようになっている。インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコストで、装置の小型化が容易であり、カラー化も容易であるなどの観点から、プリンタ、複写機、ファクシミリ等へ広く応用されている。

このようなインクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドは、インク滴を吐出するための複数の吐出口を備え、記録データに基づいた吐出信号に応じて吐出口からインク滴が吐出され、記録媒体上に画像が記録される。

ところで記録ヘッドのインク吐出口は、比較的微細であり汚れ等の影響を受けやすい。その汚れとは例えば、ノズル吐出口近傍での滞留気泡、記録ヘッド面に付着するインク滴、増粘したインク等であり、これらの汚れを定期的に除去しなければ、印字品位は低下してしまう。この印字品位の低下を防止するための手段として、記録ヘッドの回復処理（以下、メンテナンス動作とも言う）を行なうことが知られている。

この回復処理としては、記録ヘッドの吐出口をキャッピングした状態で記録ヘッドの吐出口からインクを吸引し、増粘インクや滞留気泡等を吸引排出する吸引回復。また、記録ヘッドの吐出口面に付着したインク滴等の異物を拭き取り清掃するワイピングや、記録のためのインク吐出とは別のインク吐出を行い、増粘インク等を排出させる予備吐出などが知られている。

以上のような回復処理の制御として、一般に特許文献１〜３に記載されたものが知られている。
特許文献１には、外気温とキー操作の無い時間を検知し、その検出した値ごとに予備吐出の回数を変えるという制御を行なうことが記載されている。

また、特許文献２には前回実行した予備吐出後の経過時間とキャッピングの時間を考慮して予備吐出を行なうことが記載されている。

さらに、特許文献３では、記録装置内のタイマを一定時間に設定し管理することで、設定時間内では、前記記録装置の電源オンの回数が多い場合でも、電源オン時に実施する前記記録ヘッドの吐出回復のための予備吐出動作を少ない回数しか行なわない構成とする。これによって、記録装置の電源オンが短時間内に多数回（頻繁に）繰り返される場合でも、予備吐出に消費されるインク量を必要範囲内に抑える制御が記載されている。

このような、特許文献１〜３に記載の回復処理制御以外に、記録中に行なわれる回復処理の制御も知られている。すなわち、記録中の記録データに依っては、吐出量の多い吐出口（以下、ノズルとも言う）や、逆にまったく使用しない吐出口などが存在する。吐出回数が多ければ、吐出口内での滞留気泡の発生は多くなり、記録ヘッド面へのインク滴の付着も多くなる。また、非キャッピング状態でノズルを使用しない状態が継続した場合、インクが増粘し吐出口を塞ぐことで吐出不良に陥りやすい。このため、従来記録動作中に一定のタイミングで吸引回復やワイピング、予備吐出といったメンテナンス動作を行なうなどの制御も行なわれている。

このタイミング制御は記録のためのインク吐出や予備吐出による吐出の回数がある一定以上になると、非キャッピング状態が一定時間以上であるとみなして、メンテナンス動作を行い、計測される非キャッピング時間に応じてメンテナンス動作を行なうものである。

ところで、吐出口内での滞留気泡や吐出口面へのインク滴付着は、吐出口の大きさが異なると、その生じる程度も異なる。つまり、吐出するインク体積が大きいほど、吐出するためのエネルギも多く必要であり、吐出の際に発生させる気泡が吐出口内で残ってしまうことがある。また、吐出するインク体積が大きければ、記録時に記録媒体からのインクの跳ね返りを受けることも多くなり、吐出口面へのインク滴などの付着は多くなる。

従って、吐出量の多いノズル（大ノズル）と吐出量の少ないノズル（小ノズル）とでは、吐出回数が同じであれば、吐出量の多いノズルの方が滞留気泡を除去したり、吐出口面に付着したインク滴などを除去するためのメンテナンス動作を多く必要とする。

近年のインクジェット記録装置は、例えば同じ色のインクについて「人物」や「自然画」を記録するために適した、比較的小さな１〜２ｐｌ（ピコリットル）程度のインク滴を吐出する記録ヘッドを備えている。また、「グラフ、表、文章」などの記録時に、印刷速度を維持するために適した比較的大きな５ｐｌ程度のインク滴を吐出する記録ヘッドを備えている。さらには、主に文章を記録する際に用いられるブラック（BK）インクの３０ｐｌ程度のインク滴を吐出する記録ヘッドを備えて記録を行なうものが知られている。

なお図４は、これらの異なる量のインク滴を吐出する記録ヘッドの一形態を表す平面図である。図のように一つの記録ヘッドにサイズの異なる吐出口が、例えば、交互に配列する形態や、サイズの異なる吐出口のそれぞれの記録ヘッドが一体に形成された形態、さらには、サイズの異なる吐出口のそれぞれの記録ヘッドが個別のものとして用いられる形態である。

このような複数の異なる体積のインク滴を吐出できる記録装置では、その記録モードに応じてそれらインク滴の吐出態様はさまざまである。例えば、高速でかつ画質がそれ程要求されない記録モードでは、比較的大きなインク滴を吐出する記録ヘッドないしノズルのみを、また、高画質が要求される印字モードでは、比較的小さいインク滴を吐出するノズルないし記録ヘッドのみを用いる。

さらには、複数の異なる大きさのインク滴を吐出するノズルないし記録ヘッドの全てを用いる記録ヘッドもある。

特開昭６１−２４９７５９号公報 特開平０３−２３４６３９号公報 特開平０４−０２７５５８号公報

しかしながら、様々な記録モードに対して、上述した記録中に行なう従来の回復処理のタイミング制御は不十分なものであり、それによって回復処理が過剰となったり、逆に回復処理が不十分になるといった問題がある。

すなわち、上述した従来の記録動作中のメンテナンス動作のタイミングは、以下のようにして決められる。まず、複数の異なる大きさのインク滴を吐出するノズルないし記録ヘッドそれぞれの吐出インク滴（以下、吐出ドットとも言う）の数を求めて、それらの吐出ドット数を合算し、その合計値が所定の閾値を超えた時にメンテナンス動作を行なうものである。

このタイミング制御によれば、吐出するインク滴の大きさが異なるノズルないし記録ヘッドの使用の仕方が異なる記録モードにかかわらず、いずれのモードでも同じ量の記録をした時点すなわち、同じタイミングでメンテナンス動作を行なうことが可能となる。

しかし、このような吐出インク滴の大きさが異なる複数のノズルないし記録ヘッドの吐出数の合計値に基づいて、メンテナンス動作の実行タイミングと定める制御では、吐出するインク滴の大きさにかかわらず、それぞれの吐出数が合計値に対する寄与は等しい。例えば、小さなインク滴の吐出数１００と大きなインク滴の吐出数１００は、上記実行タイミングの決定に対して等しい影響を与える。換言すると、実行タイミングを定めるための閾値を、吐出するインク滴の大きさが異なるノズルそれぞれの吐出不良の発生頻度応じて定めることができない。

この結果、例えば吐出インク滴が比較的小さいノズルに適合させて閾値を定める場合は、吐出インク滴が比較的大きいノズルないし記録ヘッドを用いる記録モードでは、メンテナンス動作の実行が不足し、吐出不良を生じる恐れがある。

逆に、吐出インク滴が大きいノズルに適合させて閾値を定める場合には、メンテナンス動作が不必要に多くなり、廃インク量の増大やスループットの低下をもたらす。

また、吐出量の多いインクノズルと、吐出量の少ないインクノズルのそれぞれが記録開始から不使用であった時間に応じてメンテナンスを実施する制御も実施されている。しかし、この場合記録モードで用いるノズルないし記録ヘッドにかかわらず、一義的に設けられた閾値を用いており、それぞれのノズルに適合した閾値となっていない。

なお、上記説明においてインク吐出量を異ならせる手段の一例として、吐出口のサイズによって異ならせる手段を示したが、この問題はインクの吐出量に起因する問題であり、他の吐出量を異ならせる手段においても同様の問題が発生する。

よって本発明は、吐出するインク滴の大きさが異なる複数のノズルで記録を行なう際の記録中の回復処理を、複数のノズルそれぞれの吐出不良を生じる程度に対応して行うことができるインクジェット記録装置および吐出回復制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録装置は、以下の構成を有する。
吐出するインク滴の大きさが異なる、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを用いて、記録媒体に記録を行なうインクジェット記録装置において、該インクジェット記録装置における記録動作中の、前記吐出インク滴の大きさが異なる複数のノズルの吐出数を、それぞれカウントするカウント手段と、該カウント手段でカウントする前記複数のノズルそれぞれのカウント値に、前記複数のノズルそれぞれに対応した係数であって、吐出するインク滴が大きいほど、大きい係数を乗じ、それら積の和を求める総和演算手段と、前記インク滴の大きさが異なる複数のノズルに対する予め定められた吐出回復処理を制御する手段であって、前記総和演算手段が求める和が閾値以上の時は、前記予め定められた吐出回復処理を実行する回復制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の吐出回復制御方法は、吐出するインク滴の大きさが異なる、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを用いて、記録媒体に記録を行なうインクジェット記録装置の吐出回復制御方法において、該インクジェット記録装置における記録動作中の、前記吐出インク滴の大きさが異なる複数のノズルの吐出数を、それぞれカウントするカウント手段と、該カウント手段でカウントする前記複数のノズルそれぞれのカウント値に、前記複数のノズルそれぞれに対応した係数であって、吐出するインク滴が大きい程大きい係数を乗じ、それら積の和を求める総和演算手段と、前記インク滴の大きさが異なる複数のノズルに対する予め定められた吐出回復処理を制御する手段であって、前記総和演算手段が求める和が予め定められた閾値以上の時は、前記予め定められた吐出回復処理を実行する回復制御手段と、を備えることを特徴とする。

以上のメンテナンス動作の実行タイミング制御によれば、各記録モードで算出される、大きさが異なるインク滴それぞれの吐出数に、それぞれのインク滴に対応した係数をそれぞれ乗じて、それらの和をドットカウント値の総和とする。例えば大インク滴のみの記録モードでカウントされる大インク滴の総数に乗じる係数αが、小インク滴のみの記録モードでカウントされる小インク滴の総数に乗じる係数δより大きい関係になることで大インク滴ほど吐出数のカウント値の総和に寄与することになる。大インク滴が多く吐出されるほど、すなわち、小インク滴の吐出数が少ないほど早いタイミングでメンテナンス動作が実行されることになる。

この結果、吐出することにより最も滞留気泡や異物付着等の発生が多い大インク滴を吐出するノズルが多く使用された場合には、より早くメンテナンス動作を行い、吐出不良の発生を防止することができる。逆に、小インク滴が多く吐出される場合は、それだけ遅いタイミングでメンテナンス動作が実行されるが、その場合、大インク滴を吐出するノズルは吐出数が少ないことからそれ程吐出不良を生じやすくないため、印字信頼性を低下させる恐れはない。

このように、それぞれの記録モードにおいて、大きさの異なる各インク滴の総数に乗じる係数を各ノズルの吐出状況に合わせて適切に定めることによって、それぞれのノズルの吐出不良を防止できると共に過不足ないメンテナンス動作を行なうことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
（基本構成）
本明細書において「プリント」（「記録」、「印刷」）とは文字、図形等有意の情報を形成するにのみならず人間が視覚的に知覚しえる様に顕在化したものであるか否か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、または記録媒体の加工を言う。

また「記録媒体」とは、一般的なプリント装置で使用される紙のみならず、広く布、プラスチック、フィルム、ガラス、セラミック、皮、金属類、木材類などインク受容可能であるものを指す。

更に「インク」（「液体」）とは、上記の「プリント」の定義と同様に広く解釈されるものであり、記録媒体上に付与されることにより、画像、模様、パターン等の形成または、記録媒体の加工、あるいはインクの処理に供されえる液体をいうものとする。例えば、記録媒体上に付与されるインク中の色材成分の凝固、不溶化等に用いられる液体も含んでいる。

（全体構成）
図１、図２および、図３を用いて本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の基本構成を説明する。なお、各図面を通して、同一符号は同一又は対応部分を示すものである。

図１は、本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置を一部破断して示す模式的斜視図である。図２は図１のインクジェット記録装置のクリーニング装置を上方から見た外観斜視図である。図３は図１のインクジェット記録装置のプラテン上に具備される多孔質体からなるインク吸収体とその周囲の断面図である。

図１および図２において、インクジェット記録装置１は、その駆動源である駆動モータＭ（ＣＦ）と、インクジェット記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２と、キャリッジ駆動モータＭ（ＣＲ）とによりキャリッジ２を往復移動させる伝動機構４とを備えている。されにインクジェット記録装置１は、記録媒体である記録紙Ｐをインクジェット記録装置内部に給送する給紙機構（ＡＳＦ）（図中不図示）と、給送機構駆動モータＭ（ＡＳＦ）と、を備えている。またさらにインクジェット記録装置１は、給送された記録媒体である記録紙Ｐを順次搬送（紙送り）する紙送り機構５と、紙送り機構モータＭ（ＡＳＦ）と、記録媒体の先端および後端を検知する光学センサ１４（図中不図示）と、を備えている。さらにインクジェット記録装置１は、記録ヘッド３の吐出回復処理を行うために吐出口面をクリーニング（払拭）するクリーニング装置１０と、を備えている。

このようなインクジェット記録装置１においては、記録紙Ｐは給紙機構によってインクジェット記録装置内部に送り込まれ、記録媒体の先端部がレバー（図中不図示）を回転させ、光学センサの検知結果がオープンとなる事で記録媒体の先端を検知する。そして、紙送り機構５のローラ６によって順次搬送されつつ、プラテン７上で記録ヘッド３によって記録紙Ｐに所定の記録が行なわれる。

また、上述の記録媒体の先端検知と同様の手段で記録媒体Ｐの後端がローラ１５を抜ける事によりレバーが押され光学センサ１４の検知結果がクローズとなる事で記録媒体の後端を検知し、搬送機構５のローラ６によりインクジェット記録装置外に排出される。

図１において、キャリッジ２は、駆動モータＭ（ＣＲ）の駆動力を伝達する伝動機構４の駆動ベルト１１の一部に連結されており、互いに平行に設けられた２本の（あるいは単独の１本の）ガイドシャフト１２に沿って主走査方向に摺動自在に案内支持されている。そして、キャリッジ２は、駆動モータＭ（ＣＲ）によって駆動されるように装着されている。従って、キャリッジ２は、正逆回転する可逆駆動モータＭ（ＣＲ）によってガイドシャフト１２に沿って矢印Ｓ方向に往復移動する。

図示されたインクジェット記録装置１においては、記録ヘッド３の吐出口が形成された吐出口面に対向してプラテン７が設けられており、キャリッジ駆動用モータＭ（ＣＲ）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が往復駆動される。キャリッジ２の往復駆動と同時に、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７上に搬送された記録媒体としての記録紙Ｐの全幅にわたって記録が行われる。

また、図３に示すようにプラテン７上のリブ２１、リブ２２の間に溝２４が構成され、その内部にインク吸収体２３が、前記インクジェット記録装置の搬送可能な記録媒体の幅より大きく構成されていることで、縁無し印刷の実施を可能としている。また、縁無し印刷用のインク吸収体２３はクリーニング等で発生する廃インクを吸収保持するメインのインク吸収体１６（図中不図示）と連通していても良く、連通していなくても良い。但し、廃インクの管理の観点から、縁無し用のインク吸収体とメインのインク吸収体は連通している方が好適である。

また、このようなインクジェット記録装置１においては、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録領域外の所望な位置（例えばホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置を配設している。

このような回復装置は、一般に、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャップ部材を備えており、このキャップ部材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（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のインク流路内の増粘インクや、滞留気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行うことができる。

また、非記録時等に、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングすることによって、記録ヘッドを保護するとともにインクの乾燥を防止することができる。

図１および図２において、クリーニング装置１０は、例えば、回復装置とともに、あるいはその回復装置が配置されるホームポジションに対応した位置に設けることができるものである。このクリーニング装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面を払拭してクリーニングするワイピング部材としてのブレード３４と、ブレード３４を支持しガイド部に沿って矢印Ｔ方向に移動可能なブレードホルダ３５とを備えている。さらにクリーニング装置１０は、ブレードホルダ３５を往復作動させる作動機構３６と、ブレード３４をクリーニングする回動可能なブレードクリーナ３７とを備えている。

記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするブレード３４は、ゴム等の弾性材料で形成され、図示のような形態としてブレードホルダ３５の一端に保持されている。このブレード３４は、前述の回復装置と同様に、適宜なモータと伝動機構とによって作動されることにより、記録ヘッド３の吐出口面に押圧されて吐出口面を払拭してクリーニングするためのものである。

従って、記録ヘッド３による記録の後に、記録ヘッド３をホームポジションに位置させて、クリーニング装置１０を相対移動させてブレード３４を吐出口面に対して押圧摺動させることにより、吐出口面を払拭する。この払拭動作により吐出口面上のインク等の付着、結露、濡れ、あるいは紙粉等の塵埃を拭き取って払拭処理することができ、それによって記録ヘッド３の吐出口面を清浄化（クリーニング）することができる。

キャリッジ２には、記録ヘッド３が装着可能な構成となっており、記録ヘッド３には、インクタンク９が装着可能となっている。記録ヘッド３に対しては、インクタンク９内に収容されたインクが供給される。この場合、キャリッジ２と記録ヘッド３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。

本実施形態の記録ヘッド３は、記録信号に応じて電気熱変換体にエネルギ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インクジェット記録ヘッドである。電気熱変換体に印加される熱エネルギによりインクに膜沸騰が生じ、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記録媒体に対し記録を行なうものである。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ものである。

本実施形態では、印加されるエネルギは、環境温度、インクジェット記録ヘッド温度、電気熱変換体の固体による抵抗値の差などに応じてエネルギ印加テーブルとしてテーブル化され、インクジェット記録装置内に格納されている。それらの諸値により最適なテーブルが選択され使用される。

（記録ヘッド）
図５は、インクジェット記録ヘッド３のインク吐出部の構造を模式的に示す部分断面模式図である。図５において、記録媒体Ｐと所定の隙間（例えば、約０．３〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面１３には、大インク吐出口Ａと小インク吐出口Ｂが形成され、図４に示すように所定のピッチで大インク吐出口Ａと小インク吐出口Ｂが交互に配置される。また図５において、共通液室５３と連通するインク室５６内の各吐出口Ａ、およびＢの下方にインク吐出用のエネルギを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）５５が配設されている。記録ヘッド３は、吐出口ＡおよびＢが主走査移動方向（キャリッジ２に搭載される本実施形態ではキャリッジ２の移動方向Ｓ）と交差する方向に並ぶような位置関係で支持されている。

このように記録ヘッド３は、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体５５を駆動（パルス電圧を印加）してインク室５６内のインクに膜沸騰を生じさせ、その時に発生する圧力で吐出口ＡおよびＢからインク滴が吐出されるように構成されている。

図６は、本実施形態のインクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッド３の外観図である。インクジェット記録ヘッドは、樹脂成形部６０５、配線基板６０６（不図示）、インク吐出ノズル列６０１（Ｂｋ）、６０２（Cyan）、６０３（Yellow）、６０４（Magenta）、および不図示の情報記憶手段から成る。フォトリソ工程による樹脂６０７にインク吐出ノズル列６０１（Ｂｋ）、６０２（Cyan）、６０３（Yellow）、６０４（Magenta）が構成され、配線基板６０６と接続される電気熱変換体を有するシリコン基板（不図示）と一体をなしている。

また、隙間部には接着剤を塗布し気密性を保っている。そして、インク吐出ノズル列６０１（Ｂｋ）、６０２（Cyan）、６０３（Yellow）、６０４（Magenta）近傍の表面樹脂は、溌水処理され、不要インク、ゴミ等のインク吐出を悪化させる要因がインク吐出ノズルに付着しない様にしている。また、配線基板６０６に設けられたコンタクトパッドとキャリッジに設けられた電気接点が接触により電気的に接続され、インクジェット記録ヘッドの走査に適した電気信号が付加されることによりインクが吐出されて、所望の記録が行われる。

以上において一例として熱エネルギを利用して気泡を発生させ、その気泡の圧力によってインクを吐出する方式のインクジェット記録ヘッドを例として説明したが、本発明は、ピエゾ素子方式のインクジェット記録ヘッド等においても有効である。そして全ての方式のインクジェット記録ヘッドにおいてその効果が損なわれる事はない。

（制御構成）
図７は、本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。制御回路を示す同図において、７００は記録信号を入力するインターフェース、７０１はＭＰＵ、７０２はＭＰＵ７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭである。そして、７０３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。７０４は記録ヘッド３に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェース７００、ＭＰＵ７０１、ＲＡＭ７０３間のデータ転送制御も行う。

Ｍ（ＣＲ）は記録ヘッド３を搬送するためのキャリッジモータ、７０９は記録媒体搬送のための搬送モータである。７０５は記録ヘッドを駆動するヘッドドライバ、７０６，７０７はそれぞれ搬送モータ７０９、キャリッジモータＭ（ＣＲ）を駆動するためのモータドライバである。また、７１１は、環境温度を検出する温度検出素子であり、７１２は温度情報に関するデータを記憶する電気的に書き換え可能な不揮発性記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭである。

上記制御構成の動作を説明すると、インターフェース７００に記録信号が入るとゲートアレイ７０４とＭＰＵ７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ７０６、７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ７０５に送られた記録データに従って記録ヘッド３が駆動され、記録が行われる。

ここでは、ＭＰＵ７０１が実行する制御プログラムをＲＯＭ７０２に格納するものとしたが、ＥＥＰＲＯＭ７１２等の消去／書き込みが可能な記憶媒体に制御プログラムを格納してもよい。その場合には、インクジェットプリンタと接続されたホストコンピュータから制御プログラムを変更できるように構成する。

なお、この実施形態におけるインクジェット記録装置は、上述の基本構成を備えるものである。

（実施形態１）
図８は本発明の吐出インク滴（以下、ドットとも言う）のカウントに基づくメンテナンス制御を示すフローチャートである。この図を用いて、インクジェット記録装置における、各種の印字モードで印刷が行われる際の本発明の一実施形態における吐出回復制御方法を説明する。上記に有る各種とは、吐出量の多いノズルのみ使用の印字モード、吐出量の少ないノズルのみの印字モード、吐出量の多いノズルと吐出量の少ないノズルの両方が混在する印字モードである。

Ｓ８０１にて印字信号が入力された時点で、インクジェット記録ヘッドがキャッピング状態であった場合、キャップを開きＳ８０２にて予備吐出動作（キャップオープン予備吐出）を実施する。この際の予備吐出はＢｋノズル（大ドットよりも吐出量が多い）、Ｃｏｌｏｒノズル大ドット、Ｃｏｌｏｒノズル小ドットの各々で所定の発数を実施し、各々ドットカウントを実施する。これは、キャップオープン時にインクノズルの吐出口近傍で増粘しているインクを排出することを主目的としている。

また、非キャッピング状態でインクジェット記録ヘッドが待機している場合、Ｓ８０２はキャンセルされる。

次に記録媒体が給紙されている時に、更にＳ８０３にて予備吐出（給紙予備吐出）を実施する、印字直前に実施するこの予備吐出は、連続して印刷する場合にページ間でのインクノズルのリフレッシュを主目的としている。例えば、小ドットのみでの記録を行ない、次のページでは印刷モードが変わり、大ドットのみで記録するような場合にこの予備吐出は大ドットの印字信頼性を確保するうえで有効である。この際の予備吐出はＢｋノズル、Ｃｏｌｏｒノズル大ドット、Ｃｏｌｏｒノズル小ドットの各々で所定の発数を実施し、ドットカウントを実施する。このＳ８０３での予備吐出は、本来キャップオープン直後は不要であるが、キャップオープン動作と給紙動作が必ずしも連動していないため実施している。

次に実際の印刷Ｓ８０４が開始され、Ｓ８０５で印字モードの判定を行う。ここで、入力された印字モードが小ノズルのみを使用するモードであった場合の印字における各工程について以下に説明する。

Ｓ８０６にて印字中の総吐出ドットカウントのため、小ドットノズルによる印刷用のインク吐出と、印刷中に定期間隔で行なう予備吐出の吐出カウントが開始される。

印刷中に定期間隔で行なう予備吐出は、大ドットノズルとＢｋドットノズルは、実際に印字を行なっている小ドットノズルと同期した予備吐出を実施する。

Ｓ８０６で印字中の印字ドット（小ドットのみ）のカウント、および予備吐ドットのカウント（Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｃｏｌｏｒ大ドット、Ｂｋドットのすべて）を開始し、Ｓ８０７で印刷終了するまでカウントを継続する。

次にＳ８０８で小ドットに係数δを乗ずる。その後Ｓ８０９にてメモリへＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｂｋドットの各々のドットカウント値を積算し記憶する。

次にＳ８０５の判断にて、入力された印字信号の印字モードが大ドットと小ドットの混在する印字モードであった場合の印字における各工程について以下に説明する。

Ｓ８１０にて大ドットノズルと小ドットノズルは印刷用のインク吐出と印刷中の予備吐出が開始される。印刷中は大ドットノズルとＢｋドットノズルと小ドットノズルは同期した予備吐出を実施する。

Ｓ８１０で印字ドット（大ドットおよび小ドット）のカウントおよび予備吐出ドットのカウント（Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｃｏｌｏｒ大ドット、Ｂｋドット）を開始し、Ｓ８１１で印刷終了するまで継続する。

次にＳ８１２で大ドットに係数εを乗じ、小ドットに係数ζを乗ずる、その後Ｓ８１３にてメモリへＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｂｋドットの各々のドットカウント値を積算し記憶する。

次にＳ８０５の判断にて、入力された印字信号の印字モードが大ドットのみの印字モードであった場合の印字における各工程について以下に説明する。

Ｓ８１４にて大ドットノズルは印刷用のインク吐出と印刷中の予備吐出が開始される。印刷中は大ドットノズルとＢｋドットノズルと小ドットノズルは同期した予備吐出を実施する。

Ｓ８１４で印字ドット（大ドット）のカウントおよび予備吐出ドットのカウント（Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｃｏｌｏｒ大ドット、Ｂｋドットのすべて）を開始し、Ｓ８１５で印刷終了するまで継続する。

次にＳ８１６で大ドットに係数αを乗じ、その後Ｓ８１７にてメモリへＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｂｋドットの各々のドットカウント値を積算し記憶する。

なお、上記各モードにおける印刷中の予備吐出は、実際に印字を行なっているノズルと他のノズルとが同期して予備吐出を行なうとしたが、この限りでなく実際に印字を行なっているノズルと他のノズルとが別個のタイミングで予備吐出を実施することもできる。しかし、その際は印字速度を低下させることとなる。

このＳ８０１からＳ８０９、またはＳ８０１からＳ８１３、またはＳ８０１からＳ８１７までの総インク吐出ドット数は、ＤＲＡＭ７０３（各種データを保存しておく揮発性メモリ）若しくは、ＥＥＰＲＯＭ７１２（不揮発性記憶手段）などに格納される。その際は、Ｂｋドット、およびＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドットの各色ごとに格納される。

上記の制御はインク吸引用、ワイピング用などのメンテナンス手段ごとに個別に管理され、システム中では前記各メンテナンス手段においてそれぞれが同様の制御で並列的に実施される。

また、上記３つの印字モードにおいて、各印刷が終了するＳ８０９、Ｓ８１３、Ｓ８１７の次に、それぞれがステップＳ８１８以降へ進む。

Ｓ８１８にて各共通インク液室毎（各色毎）のドットカウント値を計算する、次にＳ８１９にて規定の閾値をドットカウント値が越えたか否かを判断する。

図４に示す液室のみ（１色のみ、もしくは１インク共通液室のみ）に注目し、各種の印字モードが実施された場合は、
（式）Ｓ８１９
閾値≦A２＊α＋A３＊ε＋B１＊δ＋B３＊ζ＋AM＋BM
吐出量の違いによる不具合発生頻度を予備吐出の場合にも考慮した場合
閾値≦A２＊α＋A３＊ε＋B１＊δ＋B３＊ζ＋AM＊α＋BM＊β
この時、α＞ε＞ζ＞δの関係をとる。
A２：大ドットのみの印字モード時の総大ドット数
B１：小ドットのみの印字モード時の総小ドット数
A3：大ドットと小ドットが混在する印字モード時の総大ドット数
B3：大ドットと小ドットが混在する印字モード時の総小ドット数
AM：大ドットの総予備吐ドット数
BM：小ドットの総予備吐ドット数
以上の式に基づきＳ８１９にて吸引の要否を判断し、その結果がYesの場合にインク吐出ドットカウントに伴うインク吸引動作S８２０を実施する。またＳ８１９でNoの場合は、次の印字信号入力に備え、所定の時間内インクジェット記録ヘッドは待機中の予備吐出を継続しつつ信号入力を待ち待機する。

以上のメンテナンスの実行タイミング制御によれば、各記録モードで算出される大ドット、小ドットの吐出総数にそれぞれ対応した係数を乗じてそれらの和をドットカウント値の総和とする。そして、それらの係数を大ドットのみの記録モードでカウントされる大ドットの総数に乗じる係数αが、小ドットのみの記録モードでカウントされる小ドットの総数に乗じる係数δより大きくなることで、大ドット程ドットカウント値の総和に寄与することになる。大ドットが多く吐出される程、すなわち、小ドットの吐出数が少ないほど、早いタイミングでメンテナンス動作が実施されることになる。

この結果、吐出することにより最も異物付着等の発生が多い大ドットを吐出するノズルが多く使用された場合には、より早くメンテナンス動作を行い、吐出不良の発生を防止することができる。逆に、小ドットが多く吐出される場合は、それだけ遅いタイミングでメンテナンス動作が実行されるが、その場合、大ドットを吐出するノズルは吐出数が少ないことからそれ程吐出不良を生じやすくないため、印字信頼性を低下させる恐れはない。

このように、それぞれの記録モードにおいて大、小ドットの総数に乗じる係数を各ノズルの吐出状況に合わせて適切に定めることによって、それぞれのノズルの吐出不良を防止できると共に過不足ないメンテナンス動作を行なうことができる。

（実施形態２）
図９は本発明の実施形態におけるインクドットカウントの基づくメンテナンス動作の制御を示すフローチャート図である。この図を用いて、インクジェット記録装置における、各種の印字モードで印刷が行われる際の本発明の一実施形態における吐出回復制御方法を説明する。上記各種の印字モードとは、吐出量の多いノズルのみ使用の印字モード、吐出量の少ないノズルのみの印字モード、吐出量の多いノズルと吐出量の少ないノズルの両方が混在する印字モードである。

Ｓ９０１にて印字信号が入力された時点で、インクジェット記録ヘッドがキャッピング状態であった場合、キャップを開きＳ９０２にて予備吐出動作（キャップオープン予備吐出）を実施する。この際の予備吐出はＢｋノズル、Ｃｏｌｏｒノズル大ドット、Ｃｏｌｏｒノズル小ドットの各々で所定の発数を実施し、各々ドットカウントを実施する。これは、キャップオープン時にインクノズルの吐出口近傍で増粘しているインクを排出することを主目的としている。

また、非キャピング状態でインクジェット記録ヘッドが待機中であった場合、Ｓ９０２はキャンセルされる。

次に記録媒体が給紙されている時に更にＳ９０３にて予備吐出（給紙予備吐出）を実施する、印字直前に実施するこの予備吐出は、連続して印刷する場合にページ間でのインクノズルのリフレッシュを主目的としている。例えば、小ドットのみでの記録を行ない、次のページでは印刷モードが変わり、大ドットのみで記録するような場合にこのＳ９０３の予備吐出は大ドットの印字信頼性を確保するうえで有効である。この際の予備吐出はＢｋノズル、Ｃｏｌｏｒノズル大ドット、Ｃｏｌｏｒノズル小ドットの各々で所定の発数を実施し、ドットカウントを実施する。

このＳ９０３での予備吐出は、本来キャップオープン直後は不要であるが、キャップオープン動作と給紙動作が必ずしも連動していないため実施している。

次に実際の印刷Ｓ９０４が開始され、Ｓ９０５で印字モードの判定を行う、ここで、入力された印字モードが小ノズルのみを使用するモードであった場合の印字における各工程について以下に説明する。

Ｓ９０６にて小ドットノズルは印刷用のインク吐出と印刷中の予備吐出が開始される。印字中は大ドットノズルとＢｋドットノズルは、実際に印字を行なっている小ドットノズルと同期した予備吐出を実施する。

また、Ｓ９０６と同時にＳ９２２にて大ドットの印刷不使用時間ＴＡのカウントを開始しＳ９０７まで継続する。

Ｓ９０６で印字ドット（小ドットのみ）のカウントおよび予備吐ドットのカウント（Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｃｏｌｏｒ大ドット、Ｂｋドットのすべて）を開始し、Ｓ９０７で印刷終了するまで継続する。

次にＳ９０８で小ドットに係数δを乗ずる、その後Ｓ９０９にてメモリへＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｂｋドットの各々のドットカウント値を積算し記憶する。

次にＳ９２８にて本印刷にて計測したＴＡをメモリ内のＴＡへ加算し積算する、その後Ｓ９２４にて閾値をＴＡの積算値が越えたか否かを判断し、その結果がＮｏの場合はＳ９１８へ各ドットカウント値を参照させる。またＹｅｓの場合、Ｓ９２５にて大ドットの積算値に係数γを乗算し、その後Ｓ９１８へ各ドットカウント値を参照させる。

次にＳ９０５の判断にて、入力された印字信号の印字モードが大ドットと小ドットの混在する印字モードであった場合の印字における各工程について以下に説明する。

Ｓ９１０にて大ドットノズルと小ドットノズルは印刷用のインク吐出と印刷中の予備吐出が開始される。印刷中は大ドットノズルとＢｋドットノズルと小ドットノズルは、同期した予備吐出を実施する。

Ｓ９１０で印字ドット（大ドットおよび小ドット）のカウントおよび予備吐ドットのカウント（Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｃｏｌｏｒ大ドット、Ｂｋドットのすべて）を開始し、Ｓ９１１で印刷終了するまで継続する。次にＳ９１２で大ドットに係数εを乗じ、小ドットに係数ζを乗ずる、その後Ｓ９１３にてメモリへＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｂｋドットの各々のドットカウント値を積算し記憶する。

次にＳ９０５の判断にて、入力された印字信号の印字モードが大ドットのみの印字モードであった場合の印字における各工程について以下に説明する。

Ｓ９１４にて大ドットノズルは印刷用のインク吐出と印刷中の予備吐出が開始される。印刷中は大ドットノズルとＢｋドットノズルと小ドットノズルは同期した予備吐出を実施する。

また、Ｓ９１４と同時にＳ９２３にて小ドットの印刷不使用時間ＴＢのカウントを開始しＳ９１５まで継続する。

Ｓ９１４で印字ドット（大ドット）のカウントおよび予備吐ドットのカウント（Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｃｏｌｏｒ大ドット、Ｂｋドットのすべて）を開始し、Ｓ９１５で印刷終了するまで継続する。

次にＳ９１６で大ドットに係数αを乗じ、その後Ｓ９１７にてメモリへＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドット、Ｂｋドットの各々のドットカウント値を積算し記憶する。

次にＳ９２９にて本印刷にて計測したＴＢをメモリ内のＴＢへ加算し積算する、その後Ｓ９２６にて閾値をＴＢの積算値が越えたか否かを判断し、その結果がＮｏの場合はＳ９１８へ各ドットカウント値を参照させる。またＹｅｓの場合、Ｓ９２７にて小ドットの積算値に係数βを乗算し、その後Ｓ９１８へ各ドットカウント値を参照させる。

なお、上記各モードにおける印刷中の予備吐出は、実際に印字を行なっているノズルと他のノズルとが同期して予備吐出を行なうとしたが、この限りでなく実際に印字を行なっているノズルと他のノズルとが別個のタイミングで予備吐出を実施することもできる。しかし、その際は印字速度を低下させることとなる。

このＳ９０１からＳ９０９、またはＳ９０１からＳ９１３、またはＳ９０１からＳ９１７までの総インク吐出ドット数はＤＲＡＭ７０３（各種データを保存しておく揮発性メモリ）若しくは、ＥＥＰＲＯＭ７１２（不揮発性記憶手段）などに格納される。その際は、Ｂｋドット、およびＣｏｌｏｒ大ドット、Ｃｏｌｏｒ小ドットの各色ごとに積算され格納される。

上記の制御はインク吸引用、ワイピング用などのメンテナンス手段ごとに個別に管理され、システム中では前記各メンテナンス手段において、それぞれが同様の制御で並列的に実施される。

また、上記３つの印字モードにおいて、各印刷が終了するＳ９０９、Ｓ９１３、Ｓ９１７の次に、それぞれがステップＳ８１８以降へ進む。

Ｓ９１８にて各共通インク液室毎（各色毎）のドットカウント値を計算する、次にＳ９１９にて規定の閾値をドットカウント値が越えたか否かを判断する。

図４に示す液室のみ（１色のみ、もしくは１インク共通液室のみ）に注目し、各種の印字モードが実施された場合は
（式）Ｓ９１９
閾値≦A２＊γ＊α＋A３＊γ＊ε＋B１＊β＊δ＋B３＊β＊ζ＋AM＋BM
吐出量の違いによる不具合発生頻度を予備吐出の場合にも考慮した場合
閾値≦A２＊γ＊α＋A３＊γ＊ε＋B１＊β＊δ＋B３＊β＊ζ＋AM＊γ＋BM＊β
この時、α＞ε＞ζ＞δ、β≧１（Ｓ９２６でNoの場合β＝１）、
γ≧１（Ｓ９２４でNo場合γ＝１）の関係をとる。
A２：大ドットのみの印字モード時の総大ドット数
B１：小ドットのみの印字モード時の総小ドット数
A3：大ドットと小ドットが混在する印字モード時の総大ドット数
B3：大ドットと小ドットが混在する印字モード時の総小ドット数
AM：大ドットの総予備吐ドット数
BM：小ドットの総予備吐ドット数
以上の式に基づきＳ９１９にて吸引の要否を判断し、Yesの場合にインク吐出ドットカウントに伴うインク吸引動作S９２０を実施する。

またＳ９１９でNoの場合は、次の印字信号入力に備え所定の時間内インクジェット記録ヘッドは待機中の予備吐出を継続しつつ待機Ｓ９２１をする。

以上のメンテナンス動作の実行タイミング制御によれば、各記録モードで算出される大ドット、小ドットの吐出総数にそれぞれ対応した係数を乗じてそれらの和をドットカウント値の総和とするする。そして、それらの係数を大ドットのみの記録モードでカウントされる大ドットの総数に乗じる係数αが、小ドットのみの記録モードでカウントされる小ドットの総数に乗じる係数δより大きくなることで、大ドット程ドットカウント値の総和に寄与することになる。そして、大ドットが多く吐出される程、すなわち、小ドットの吐出数が少ないほど、早いタイミングでメンテナンス動作が実施されることになる。

また、大、小ドットそれぞれのノズル不使用時間を考慮して、大ドット、小ドットの積算値にそれぞれγとβを乗じることから、不使用時間が長ければその分早いタイミングでメンテナンス動作が実施されることになる。

この結果、吐出することにより最も異物付着等の発生が多い大ドットを吐出するノズルが多く使用された場合には、より早くメンテナンス動作を行い、吐出不良の発生を防止することができる。逆に、小ドットが多く吐出される場合は、それだけ遅いタイミングでメンテナンス動作が実行されるが、その場合、大ドットを吐出するノズルは吐出数が少ないことからそれ程吐出不良を生じやすくなく、吐出不良を生じる恐れはない。

また、小ドットのみの記録モードにおける、大ドットノズルの不使用時間、および大ドットのみの記録モードにおける小ドットノズルの不使用時間を考慮していることから、ノズルの不使用によって吐出口近傍で生じた増粘インクの除去も行なうことができる。そしてこれによって吐出の信頼性を高めることができる。

このように、それぞれの記録モードにおいて大、小ドットの総数に乗じる係数を各ノズルの吐出状況に合わせて適切に定めることによって、大小それぞれのノズルの吐出不良を防止できると共に過不足ないメンテナンス動作を行なうことができる。

なお、上述の２つの実施形態の制御は、図１０に示すような共通インク液室とノズル配列のインクジェット記録ヘッドにおいてもその効果は損なわれる事はない。

なお、ここで挙げた各実施形態において、吐出口の大小でインクの吐出量を異ならせた記録装置を示しているが、この吐出量を異ならせる手段は吐出口の大小だけではなく、どのような手段でもよい。例えば、ノズル内の電気熱変換体の数を異ならせる手段や、ピエゾ方式を用いた手段等がある。

本発明の実施形態としてのインクジェット記録装置を一部破断した外観斜視図である。 クリーニング機構１０の詳細斜視図である。 プラテン上に設けられたインク吸収体模式斜視図である。 インクジェット記録ヘッドのノズル部の正面図である。 インクジェット記録ヘッドのインク吐出部の模式に表す部分断面図である。 インクジェットカートリッジの概観である。 制御回路のブロック図である。 本発明の一実施例である、インクドットカウント制御に基づくメンテナンス（吸引動作）制御を表すフローチャート図である。 本発明の一実施例である、インクドットカウント制御に基づく、大小各ドットの印刷不使用時間を考慮したメンテナンス（吸引動作）制御を表すフローチャート図である。 インクジェット記録ヘッドのノズル部の正面図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
３ インクジェット記録ヘッド
A 大ノズル
B 小ノズル

Claims (8)

1. 吐出するインク滴の大きさが異なる、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを用いて、記録媒体に記録を行なうインクジェット記録装置において、
   該インクジェット記録装置における記録動作中の、前記吐出インク滴の大きさが異なる複数のノズルの吐出数を、それぞれカウントするカウント手段と、
   該カウント手段でカウントする前記複数のノズルそれぞれのカウント値に、前記複数のノズルそれぞれに対応した係数であって、吐出するインク滴が大きいほど、大きい係数を乗じ、それら積の和を求める総和演算手段と、
   前記インク滴の大きさが異なる複数のノズルに対する予め定められた吐出回復処理を制御する手段であって、前記総和演算手段が求める和が閾値以上の時は、前記予め定められた吐出回復処理を実行する回復制御手段と、
   を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記吐出インク滴の大きさが異なるノズル毎に、非吐出時間を計測する非吐出時間計測手段をそれぞれ備え、前期回復制御手段は、前記非吐出時間計測手段が計測する非吐出時間が、予め定められた第２の閾値以上となったとき、該当するノズルの総カウント値に更に係数を乗じ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. 前記予め定められた吐出回復処理は吸引回復であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記予め定められた吐出回復処理はワイピングであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
5. 吐出するインク滴の大きさが異なる、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを用いて、記録媒体に記録を行なうインクジェット記録装置の吐出回復制御方法において、
   該インクジェット記録装置における記録動作中の、前記吐出インク滴の大きさが異なる複数のノズルの吐出数を、それぞれカウントするカウント手段と、
   該カウント手段でカウントする前記複数のノズルそれぞれのカウント値に、前記複数のノズルそれぞれに対応した係数であって、吐出するインク滴が大きい程大きい係数を乗じ、それら積の和を求める総和演算手段と、
   前記インク滴の大きさが異なる複数のノズルに対する予め定められた吐出回復処理を制御する手段であって、前記総和演算手段が求める和が予め定められた閾値以上の時は、前記予め定められた吐出回復処理を実行する回復制御手段と、
   を備えることを特徴とする吐出回復制御方法。
6. 前記吐出インク滴の大きさが異なるノズル毎に、非吐出時間を計測する非吐出時間計測手段をそれぞれ備え、前期回復制御手段は、前記非吐出時間計測手段が計測する非吐出時間が、予め定められた第２の閾値以上となったとき、該当するノズルの総カウント値に更に係数を乗じることを特徴とする請求項５に記載の吐出回復制御方法。
7. 前記予め定められた吐出回復処理は吸引回復であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の吐出回復制御方法。
8. 前記予め定められた吐出回復処理はワイピングであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の吐出回復制御方法。
   

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