JPH0427557A - 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、特に、該インクジェ
ット記録装置におけるノズルの目づまりなどによる記録
ヘッドの吐出不良の回復系に関するものである。

〔従来の技術］ 従来、記録シートなどの被記録媒体にインクを吐出させ
て記録を行うインクジェット記録方式には種々のものが
あるが、熱エネルギーを利用してインクを吐出させる熱
インクジェット方式（たとえば、米国特許第４７２３１
２９号明細書、米国特許第４７４０７９６号明細書など
）は、記録電気信号に対する応答性がよく、吐出口（オ
リフィス）の高密度マルチ化が容易、記録中に発生する
騒音が小さい、多色のインクを使用することによるカラ
ー画像記録が容易などの利点を有することから、他のイ
ンクジェット記録方式に比べてその将来性が有望視され
ている。

しかし、インクジェット記録装置においては、未使用に
よる長時間の放置や短時間の放置でも記録ヘッド付近の
環境（温度および湿度）により、該記録ヘッドのノズル
内に滞留していたインクの水分が蒸発して、インクが増
粘してしまうため、次に使用するときにインクが前記吐
出口から吐出されなくなるという現象いわゆるインク不
吐出現象が生じる。

該インク不吐出現象の対策として、前記ノズルの各吐出
口から非記録時に強制的にインクを漏洩させる動作（以
下、インク強制漏洩動作と呼ぶ。）を印字中の一定時間
間隔ごとく以下、強制漏洩間隔と呼ぶ、）に行うという
方法が、−船釣によく用いられている。

［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、前記記録ヘッド付近の
環境（温度および湿度）によらず一定の強制漏洩間隔で
前記インク強制漏洩動作を行っている関係上、インクが
増粘する最悪条件（たとえば、記録ヘッド付近の湿度が
低い条件）を想定して前記強制漏洩間隔を短く設定する
必要があるため、それ以外のたとえば常温常湿の環境下
でも前記短い強制漏洩間隔で前記インク強制漏洩動作を
行うので、インクが無駄に消費されてしまうという問題
および平均印字速度（以下、スルーブツトと呼ぶ。）が
低下するという問題がある。

この問題を解決する方法として、記録ヘッド付近の環境
（温度および湿度）を計測した結果に基づいて強制漏洩
間隔を求めてインク強制漏洩動作を行う方法が、特開昭
６１−２４９７５９号公報記載のインクジェット記録装
置で提案されている。しかし、さらにインクの浪費防止
およびスルーブツトの向上を図るためには、計測した温
度および湿度から最適強制漏洩間隔をいかにして求める
かが問題となる。

本発明の目的は、記録ヘッドのノズルの目づまり回復動
作によるインクの浪費防止およびスルーブツトの向上に
極めて有効なインクジェット記録装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインクジェット記録装置は、 被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェッ
ト記録装置であって、 吐出口を有し、該吐出口からインクを吐出するための記
録ヘッドと、 非記録時に該記録ヘッドの吐出口よりインクを排出する
排出手段と、 前記記録ヘッドの吐出状態に関する状態量を計測する計
測手段と、 該計測手段の計測出力に応じて推論し、前記排出手段を
制御する制御手段とを具備する。

また、前記制御手段が、 前記計測手段により計測された、少なくとも記録ヘッド
の印字時間を含む状態量を取り込む状態量取込み手段と
、 該状態量取込み手段で取り込んだ前記状態量と排出手段
の駆動間隔とをそれぞれファジィ集合で表現したメンバ
シップ関数、および前記状態量と前記駆動間隔との関係
を示すルールが格納されているメモリと、 該メモリより読み出した前記メンバシップ関数および前
記ルールに従って前記状態量からファジィ推論により最
適駆動間隔を算出して、該算出した最適駆動間隔よりも
前記印字時間が大きいときに前記排出手段を動作させる
マイクロプロセッサとを有するものが好ましい。

さらに、前記マイクロプロセッサは、マムダニの方法に
従って前記最適駆動間隔を算出するものが好ましい。

加えて、前記計測手段は、前記記録ヘッドの温度を検出
する検出手段、前記記録ヘッドの湿度を検出する検出手
段、前記記録ヘッドの放置時間を検出する検出手段およ
び室温を検出する検出手段を少なくとも一つ有するもの
が好ましい。

前記ルールは、前記記録ヘッドの温度が低いほど前記駆
動間隔を短くするものであり、さらには前記記録ヘッド
の湿度が低ければより短く、加えて前記記録ヘッドの放
置時間が長ければより一層短くし、室温が高いほどさら
に短くするものである。

前記排出手段としては、前記記録ヘッドのノズルからイ
ンクを漏洩させる手段、または前記記録ヘッドのノズル
からインクを吐出させる手段、または前記記録ヘッドの
ノズルからインクを吸引する手段が好ましい。

前記記録ヘッドとしては、吐出口が１０〜１００個はど
配された記録ヘッドや使い捨てタイプの記録ヘッドがあ
るが、本発明はその制御性から記録シートの記録領域の
全幅にわたって吐出口が形成されているフルラインタイ
プに対して好ましく適用できる。

また、前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して吐出
口からインクを吐出させるもので、該熱エネルギーを発
生させる手段として電気熱変換体を有しているものが好
ましい。

［作用］ 本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出
状態（特に、ノズル内のインクの増粘状態）を推測する
ための状態量が状態量検出手段により検出されて、状態
量取込み手段により制御部に取り込まれるようにするた
めの計測手段を有する。また、前記制御部のメモリには
、前記状態量および排出手段を駆動する駆動手段の駆動
間隔をそれぞれファジィ集合で表現したメンバシップ関
数、該状態量と該駆動間隔との関係を示すルールが予め
格納されている。したがって、マイクロプロセッサによ
り、前記メモリより読み出した前記メンバシップ関数お
よび前記ルールに従って、前記状態量からファジィ推論
により最適駆動間隔を算出して、該算出した最適駆動間
隔よりも印字時間検出手段で検出した印字時間が大きい
ときに前記駆動手段を動作させることにより、複数の前
記状態量とあいまいな関係を有する前記インクの増粘状
態を的確に把握して前記最適駆動間隔を算出することが
できるので、前記記録ヘッドのノズルの目づまり回復動
作によるインクの浪費を最大限防止できるとともに、ス
ルーブツトの向上も図れる。

また、ファジィ推論の方法としては後述するマムダニの
方法以外にも、メンバシップ関数を直線で表現し、ルー
ルの結論部に線形の式を用いる簡易法があるが（日経メ
カニカル　１９８８年９月　５日号　ｐ、　１１８〜ｐ
、１２６　）　、マイクロプロセッサを用いることによ
り、精度はよいが演算が複雑な前記マムダニの方法を用
いても前記最適駆動間隔を容易に算出することができる
ので、前記簡易法を用いた場合よりも精度よく該最適駆
動間隔を算出することができる。

前記記録ヘッドのノズルの目づまりの発生頻度は、該記
録ヘッドの温度、該記録ヘッドの湿度。

該記録ヘッドの放置時間および室温に依存するので、前
記計測手段はこれら状態量を検出する検出手段を少なく
とも一つ有し、前記制御手段は該検６した状態量に応じ
て前記最適駆動間隔を算出する。

前記記録ヘッドのノズルの目づまりの原因であるインク
の増粘は、該記録ヘッドの温度が低いほど、該記録ヘッ
ドの湿度が低いほど、該記録ヘッドの放置時間が長いほ
どおよび室温が高いほど生じやすいので、前記ルールを
、このような条件が重なれば重なるほど前記駆動間隔を
短くするものとすることにより、前記最適駆動間隔を精
度よく算出できる。

前記排出手段としては、前記記録ヘッドのノズルからイ
ンクを漏洩させる手段、あるいは前記記録ヘッドのノズ
ルからインクを吐出させる手段、または前記記録ヘッド
のノズルからインクを吸弓する手段があるが、このいず
れの手段を用いても前記最適駆動間隔でこれらの手段を
動作させることにより、効率よくこれらの手段を動作さ
せることができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

本実施例のインクジェット記録装置の装置全体の構成に
ついて、第１図〜第４図を用いて説明する。

第２図に示すように、本実施例のインクジェット記録装
置に用いられている４本の記録ヘッド１１〜１４はそれ
ぞれブラック、イエロー、マゼンタ１シアンのインク色
に対応したバブルジェット方式のもので、ブロック２に
固定されている。

各記録ヘッド１１〜１４は、内蔵する吐出エネルギー発
生手段としての電気熱変換体２４（第３図参照）を用い
、通電時に発生した熱により膜沸騰現象を生起させイン
ク中に生じた気泡の成長・収縮により吐出０２８よりイ
ンク液滴を吐出させるもので、４００　ＤＰＩの密度で
４７３６個の吐出口が配列されたフルラインタイプのも
のである。また、各記録ヘッド１１〜１４の吐出、不吐
出のノズルナンバーを検出するために記録画像を読み取
る読取りヘッド１２もブロック２に固定されている。

ブロック２は、スタンバイ時などの非記録時にブロック
駆動手段（第１図参照）により図中−点鎖線で示す位置
まで引き上げられ、図中破線で示す位置まで移動させら
れたキャッピングユニット３に対向させられてキャップ
される。キャッピングユニット３は、４つの記録ヘッド
１１〜１４の目づまりを回復するために行われるインク
強制漏洩動作時に、第４図に示すポンプ３２により加圧
され、第１のチューブ３３により送り込まれ前記吐出口
２８から排出されるインクの受皿となる。

該インクは、不図示の廃インクタンクに導かれる。

記録シート７を搬送するためのエンドレスの帯電吸着ベ
ルト４が、各記録ヘッド１．〜１４と所定間隔をもって
対向するように配設されている。

また、バックプラテン５が、帯電吸着ベルト４を介して
各記録ヘッド１１〜１４に対向配設されている。

普通紙などの記録シート７が収納された給紙カセット６
が、インクジェット記録装置本体に着脱自在に装着され
ている。ピックアップローラ８は、給紙カセット６の最
上面にある記録シート７を１枚だけ送り出す。該送り出
された記録シート７は、搬送ローラ９により搬送路１０
へ搬送されて、搬送ローラ１１を介して帯電吸着ベルト
４へ送られる。

ヒータ１３およびファン１４は、各記録ヘッド１、〜１
４で記録シート７に付着されたインク液滴を熱風により
乾燥定着させる。排出ローラ１５は、該定着が終了され
た１己録シート７を装置外に排出する。トレイ１６は、
該排出された記録シート７を順次ストックする。

また、本実施例のインクジェット記録装置は、第２図に
は示していないが、本発明の目的である最適強制漏洩間
隔Ｔ０を求める手段である制御部４０（第１図参照）を
具備している。

次に、制御部４０の構成について、第１図を用いて説明
する。

制御部４０は第１図に示すように、４つの記録ヘッド１
．〜１４の印字時間ｔを検出するために一定時間ごとに
タイミング信号を出力するタイマ４４と、記録ヘッド１
．に設けられた温度検出素子３０（第３図参照）などか
らなる温度検出手段５２により検出された該記録ヘッド
１１の温度を示すアナログ信号をデジタル信号に変換し
て取り込む温度取込み手段である第１のアナログ／デジ
タル変換回路（以下、第１のＡ／Ｄ変換回路と呼ぶ。）
４５と、前記記録ヘッド１１に設けられた湿度検出素子
３１（第３図参照）などからなる湿度検８手段５３によ
り検出された該記録ヘッド１、の湿度を示すアナログ信
号をデジタル信号に変換して取り込む湿度取込み手段で
ある第２のアナログ／デジタル変換回路（以下、第２の
Ａ／Ｄ変換回路と呼ぶ。）４６と、前記変換された温度
と前記変換された湿度とが格納されるとともに、不図示
のデータ入力装置から入力される第７図（Ａ）〜（Ｃ）
にそれぞれ示す温度、湿度１強制漏洩間隔をファジィ集
合で表現したメンバシップ関数ＴｈＬ、　ＴｈＭ、　Ｔ
ｈ）ｌ、　ＨＬ、　）ＩＭ、　）ＩＨ，ＴＬ、丁Ｍ、　
ＴＨおよび前記温度、前記湿度と前記強制漏洩間隔との
関係を示すルールなどが格納されているＲＡＭ４３と、
該ＲＡＭ４３より読出した前記メンバシップ関数ＴｈＬ
、　ＴｈＭ、　ＴｈＨ，ＨＬ、　ｌ（Ｍ、　）ＩＨ，Ｔ
Ｌ、　ＴＭ、丁Ｈおよび前記ルールに従って前記変換さ
れた温度と前記変換された湿度とからファジィ推論によ
り最適強制漏洩間隔Ｔ０を算出して、前記タイマ４４か
ら出力されるタイミング信号より検出した前記４つの記
録ヘッド１１〜１４の印字時間ｔが前記算出した最適強
制漏洩間隔Ｔｏよりも大きいときに前記ブロック駆動手
段５１を動作させて、前記インク強制漏洩動作を行わせ
るとともに、外部のデータ転送装置５０から送られてく
る印字データの前記４つの記録ヘッド１１〜１４への出
力などを行うマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵと称す
る。）４１と、該ＣＰＵ４１の動作手順が記載されたプ
ログラムなどが格納されているＲＯＭ４２とを有してい
る。

次に、第２図に示した記録ヘッドＩＩの構造について、
第３図を用いて説明する（他の３つの記録ヘッド１２〜
１４も同じ構造を有する）。

この記録ヘッド１．は、液体を加熱して発生する気泡に
よりインクを吐出させる熱エネルギー発生手段として電
気熱変換体２４を用いたものである。

この記録ヘッド１．は、エツチング、蒸着スパッタリン
グなどの半導体製造プロセス工程を経て基板２０の主面
上に成膜された複数個の電気熱変換体２４．複数個の電
極２５．液路を画成するための部材である複数個のノズ
ル壁２６と１枚の天板２１とを有している。記録用のイ
ンクは、タンク３５（第４図参照）から第２のチューブ
３４（第４図参照）、コネクタ２７を介して基板２０上
の液路としての各ノズル２２の後方に設けられている共
通液室２３内に供給される。該共通液室２３内に供給さ
れたインクは、毛管現象により各ノズル２２内に供給さ
れ、該ノズル２２先端の吐出口面２９でメニスカスを形
成することにより安定に保持される。このとき、電極２
５により電気熱変換体２４に通電すると、該電気熱変換
体２４上のインクが加熱され、発泡現象が発生し、該発
泡のエネルギーにより吐出口面２９から液滴が吐出する
。ここで、前記ノズル２２はノズル密度４０００ＰＩと
いった高密度で形成されている。

また、記録ヘッド１１の基板２０の天板２１の設けられ
た面と反対の面側には、該記録ヘッド１、の温度を検出
するサーミスタなどの温度検出素子３０および湿度を検
出する感湿抵抗体素子などの湿度検出素子３１が設けら
れている（なお、他の３つの記録ヘッド１２〜１４には
、温度検出素子３ｏおよび湿度検出素子３１は設けられ
ていない）。

次に、インクジェット記録装置に一般的に用いられる記
録ヘッドのインク吐出方法について説明する。

この種の記録ヘッドは、それぞれ微細な液体の吐出口（
オリフィス）、液路、該液路に設けられたエネルギー作
用部、該エネルギー作用部にある液体に作用させる液滴
形成のためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段
を備えている。そして、該エネルギー発生手段としては
、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いた記録方法、
レーザなどの電磁波を照射、吸収させることにより液体
を発熱させ、該発熱による作用で液を吐出させるエネル
ギー発生手段を用いた記録方法や電気熱変換体によって
液体を加熱して液を吐出させるエネルギー発生手段を用
いた記録方法などがある。

その中でもバブルジェット方式に用いられる記録ヘッド
は後述するように、記録用液を吐出して飛翔液滴を形成
するための液体吐出口を高密度に配列することが可能で
ある。また、前記電気熱変換体をエネルギー発生手段と
して用いた記録ヘッドは、コンパクト化が容易で、かつ
最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が
著しいＩＣ技術やマイクロ化高技術の長所を十二分に活
用でき、長尺化および面状化（２次元化）が容易である
ことなどから、マルチノズル化、高密度実装化が容易で
、しかも大量生産が可能な、製造コストも安価なインク
ジェット記録用ヘッドを提供することが可能である。

次に、記録ヘッド１１のインク供給系について、第４図
を用いて説明する（他の３つの記録ヘッド１１〜１４に
ついても同様である）。

このインク供給系は、バルブ３６を有するインクが貯え
られているタンク３５と、該タンク３５と記録ヘッド１
１との間にポンプ３２を介して設けられた第１のチュー
ブ３３と、前記タンク３５と前記記録ヘッド１、との間
に設けられた第２のチューブ３４とから構成されている
。

ここで、前記ポンプ３２は前記キャッピングユニット３
（第２図参照）とともに、記録ヘッド１１のノズル２２
（第３図参照）からインクを強制的に漏洩させる手段と
して動作し、第１図に示すブロック２が第１図に示すブ
ロック駆動手段５１によって駆動されるのに連動して動
作する。

次に、本実施例のインクジェット記録装置の記録動作に
ついて、第２図を用いて説明する。

記録開始の操作が行なわれると、指定されたサイズの記
録シート７が、ピックアップローラ８によって給紙カセ
ット６から送り出される。該送り出された記録シート７
は、搬送ローラ９．搬送路１０、搬送ローラ１１を介し
て、予め帯電された状態で回転するとともにバックプラ
テン５によって平面形状にされている帯電吸着ベルト４
に乗せられる。該記録シート７の先端部が各記録ヘット
１１〜１４の下部に到着するのに連動して、該各記録ヘ
ッド１１〜１４が有する電気熱変換体２４（第３図参照
）を、不図示の駆動回路により画像データに応じて駆動
する。該駆動により、画像情報に応じたインク液滴が、
前記各記録ヘッド１、〜１４の吐出口２８より前記記録
シート７の表面に吐出され、前記画像情報の記録が行な
われる。記録シート７の吸湿性が悪い場合、表面に付着
したインク液滴が乾燥せず、擦られて印字汚れの原因と
なるため、ヒータ１３およびファン１４による強制乾燥
を行なって前記インク液滴を定着させる。該定着の終了
した記録シート７は、排出ローラ１５によってトレイ１
６へ排出される。

以上の動作により、記録シート７には、ブラ・ンク、イ
エロー、マゼンタ、シアンのインクが各記録ヘッド１□
〜１４により付着させられ、フルカラー画像が形成され
る。

次に、記録へラド１１のインク強制漏洩動作について、
第４図および第５図を用いて説明する（他の３つの記録
ヘッド１２〜１４についても同じである）。

インク強制漏洩動作時には、ブロック２がブロック駆動
手段５１　（第１図参照）により第２図の一点鎖線で示
す位置まで引き上げられ、図中破線で示す位置まで移動
させられたキャッピングユニット３に対向させられてキ
ャップされる。その後、第４図に示すインクが貯えられ
ているタンク３５のバルブ３６を開き、ポンプ３２を駆
動して、前記タンク３５中のインクを第１のチューブ３
３を介して記録ヘッド１１に送り込み、第２のチューブ
３４を介して該インクを該タンク３５に戻すことにより
、該記録ヘッド１．の吐出口２８から該インクを強制的
に漏洩させて、ノズル２２の目づまりの原因となってい
る増粘したインクを取り除く。

このとき、キャッピングユニット３の各記録ヘッド１１
〜１４に対向する位置にそれぞれ設けられている４つの
多孔質部材３７　ｒ〜３７４は、第５図においてａで示
すように該各記録ヘッド１１〜１４の吐出口面２９から
離れた位置にある。インク強制漏洩動作が開始されると
、該４つの多孔質部材３７１〜３７４を前記各記録ヘッ
ド１　ｒ　”　１４の吐出口面２９に当接するまで移動
させ（同図のｂ）、前記漏洩してくるインクの吸収を行
わせる。その後、前記各多孔質部材３７１〜３７４を前
記各記録ヘッド１１〜１４の吐出口面２９から離して４
つのしぼり部材３８１〜３８４でそれぞれしぼることに
より、前記各多孔質部材３７、〜３７４に吸収されたイ
ンクをしぼり出し、第３のチューブ３９を介して不図示
の廃インクタンクに流し込ます（同図のＣ）。このよう
にしてインク強制漏洩動作が終了すると、前記各多孔質
部材３７．〜３７４を再び前記各記録ヘッド１、〜１４
の吐出口面２９にそれぞれ当接させ、該吐出口面２９の
清掃を行わせたのも（同図のｄ）、同図のａで示すスタ
ンバイ状態に戻す。

次に、ファジィ推論について藺単に説明する。

まず、メンバシップ関数について説明すると、たとえば
、温度に関して、温度が低い状態、温度が中くらいの状
態、温度が高い状態を示すメンバシップ関数ＴｈＬ、　
ＴｈＭ、　ＴｈＨを第７図（Ａ）に示すようにそれぞれ
定義すると、温度４０°Ｃが前記メンバシップ関数Ｔｈ
Ｌ、　ＴｈＭ、　Ｔｈ１（のファジィ集合に属する度合
を示すメンバシップ値Ｘはそれぞれ０．５．０．５．０
となる。同様にして、湿度に関して、湿度が低い状態、
湿度が中くらいの状態、湿度が高い状態を示すメンバシ
ップ関数ＨＬ、　ＨＭ、　１（）Ｉを第７図（Ｂ）に示
すようにそれぞれ定義すると、湿度４０％が前記メンバ
シップ関数ＨＬ、　ＨＭＨＨのファジィ集合に属する度
合を示すメンバシップ値Ｙはそれぞれ０．５．０．５．
０となる。また、強制漏洩間隔に関して、強制漏洩間隔
が短い状態強制漏洩間隔が中くらいの状態１強制漏洩間
隔が長い状態を示すメンバシップ関数且、　ＴＭ、　Ｔ
Ｈを第７図（Ｃ）に示すようにそれぞれ定義すると、強
制漏洩間隔１０分が前記メンバシップ関数ＴＬＴＭ、　
Ｔ）Ｉのファジィ集合に属する度合を示すメンバシップ
値２はそれぞれ０．１．０．　Ｏとなる。

また、ファジィ推論に用いるルールは、記録ヘッド１１
の温度が低いほどおよび該記録ヘッド１、の湿度が低い
ほど強制漏洩間隔が短くなるようにするため、たとえば
、ルール１として、Ｉｆ　　温度＝ＴｈＨａｎｄ　ｍ度
＝）ＩＭＴｈｅｎ　　強制漏洩間隔＝ＴＨ（１）ルール
２として、 Ｉｆ　　温度＝ＴｈＭａｎｄ湿度＝ＨＭＴｈｅｎ　　強
制漏洩間隔＝ＴＭ　（２）のように設定する。

さらに、記録ヘッドｌ、の温度が５３”　Ｃ，湿度が４
０％のときのファジィ推論の一方法であるマムダニの方
法による最適強制漏洩間隔Ｔ０の算出は、次のようにし
て行われる。

第７図（Ａ）より温度５３°Ｃは前記メンバシップ関数
Ｔｈ１ｌのファジィ集合に属し、第７図（Ｂ）より湿度
４０％は前記メンバシップ関数）ＩＭのファジィ集合に
属するため、前記（１）式に示すルール１の条件に該当
する。したがって、第８図（Ａ）に示すように、温度５
３°Ｃが前記メンバシップ関数Ｔｈ）ｌのファジィ集合
に属する度合を示すメンバシップ値ＸＩ　　（＝Ｑ、７
５）を求めるとともに、第８図ＣＢ）に示すように、湿
度４０％が前記メンバシップ関数）ＩＭのファジィ集合
に属する度合を示すメンバシップ値Ｙ＋　　（＝０．５
　）を求める。この２つのメンバシップ値Ｘ＋、Ｙ＋の
大小比較を行うと、メンバシップ値Ｙ１の方が小さいの
で、該メンバシップ値Ｙ、（＝０．５）が前記（１）式
に示すルール１の条件を満たす度合として、強制漏洩間
隔の前記メンバシップ関数ＴＩ（のファジィ集合のうち
、メンバシップ値Ｚｌが０．５以下となる第８図（Ｃ）
に斜線で示したファジィ集合を選択する。

また、第７図（Ａ）より温度５３”Ｃは前記メンバシッ
プ関数ＴｈＭのファジィ集合にも属するため、温度５３
′″Ｃ９湿度４０％は前記（２）式に示すルール２の条
件にも該当する。したがって、第８図（Ｄ）に示すよう
に、温度５３°Ｃが前記メンバシップ関数ＴｈＭのファ
ジィ集合に属する度合を示すメンバシップ値ｘ２　（＝
約０．１８）を求めるとともに、第８図（Ｅ）に示すよ
うに、湿度４０％が前記メンバシップ関数ＨＭのファジ
ィ集合に属する度合を示すメンバシップ値Ｙ２　（＝０
．５）を求める。この２つのメンバシップ値Ｘｚ、Ｙｚ
の大小比較を行うと、メンバシップ値ｘ２の方が小さい
ので、該メンバシップ値ｘ２（＝約０．１８）が前記（
２）式に示すルール２の条件を満たす度合として、強制
漏洩間隔の前記メンバシップ関数ＴＭのファジィ集合の
うち、メンバシップ値ｚｔが約０．１８以下となる第８
図（Ｆ）に斜線で示したファジィ集合を選択する。

そして、第８図（Ｃ）および第８図（Ｆ）で選択したフ
ァジィ集合の和を求め、その重心Ｇを算出することによ
り、第８図（Ｇ）に示すようにこの場合の最適強制漏洩
間隔Ｔｏ　　（−１００分）が得られる。

次に、制御部４０の動作について、第６図に示すフロー
チャートを用いて説明する。

本実施例のインクジェット記録装置を動作させる前に、
温度、湿度１強制漏洩間隔に関するメンバシップ関数Ｔ
ｈＬ、　ＴｈＭ、　ＴｈＨ，ＩＩＬ、　ＩＩＭ、　Ｈ）
Ｉ、　ＴＬ、　ＴＭ、　ＴＨとファジィ推論に用いるル
ールとタイマ４４からＣＰＵ４１に出力されるタイミン
グ信号の時間間隔ｔＯ（＝＝１０秒）とＣＰＬ１４１が
該タイミング信号により検出する印字時間ｔの初期値（
＝０）とをＲＡＭ４３に格納する（ステップ６１）。

その後、印字が開始されると（ステップ６２）　、ＣＰ
Ｕ４１はデータ転送装置５０（第１図参照）から送られ
てくる印字データを４つの記録ヘッド１１〜１４に転送
して、記録シート７に印字させる（ステップ６３）。印
字中にタイマ４４からタイミング信号が出力されると（
ステップ６４）、該ＣＰＵ１はＲＡＭ４３に格納されて
いる前記印字時間ｔの初期値（＝０秒）のデータと前記
タイミング信号が出力される時間間隔ｔｏ　　（＝１０
秒）のデータとの加算を行い、該加算結果（＝１０秒）
を新たな印字時間ｔとして前記ＲＡＭ４３に格納し、温
度検出手段５２から出力されている温度と湿度検出手段
５３から出力されている湿度を第１のＡ／Ｄ変換回路４
５および第２のＡ／Ｄ変換回路４６を介してＲＡＭ４３
に取り込ませるとともに（ステップ６５）、該温度およ
び該湿度から前述したファジィ推論により最適強制漏洩
間隔Ｔ０を算出する（ステップ６６）。前記ＣＰＵ１は
該算出した最適強制漏洩間隔Ｔｏと前記ＲＡＭ４３に格
納した前記新たな印字時間ｔ（＝１０秒）との大小比較
を行い、該新たな印字時間ｔが前記最適強制漏洩間隔Ｔ
。よりも小さいときには、ステップ６３からの動作を繰
り返す（ステップ６７）。ただし、２回目以降の前記加
算は前記新たな印字時間ｔと前記時間間隔ｔｏと間で行
われる。一方、ステップ６７における大小比較の結果、
前記新たな印字時間ｔが前記最適強制漏洩間隔Ｔｏより
も大きいときには、前記ＣＰＵ４１はブロック駆動手段
５１を駆動して前記４つの記録ヘッド１１〜１４のイン
ク強制漏洩動作を行わせ（ステップ６８）、該インク強
制漏洩動作が終了すると、前記新たな印字時間ｔを０秒
として前記ＲＡＭ４３に格納したのち（ステップ６９）
、印字が終了するまでステップ６３からの動作を繰り返
す（ステップ７０）。

本実施例ではインクジェット記録装置として、記録ヘッ
ドのノズルの吐出口よりインクを排出して吐出の安定化
を図る排出手段としての該記録ヘットのノズルからイン
クを強制的に漏洩させる手段を有し、また該記録ヘッド
のノズル内のインクの増粘状態を推測するための状態量
を検出する状態量検出手段としての該記録ヘッドの温度
を検出する温度検出手段と該記録ヘッドの湿度を検出す
る湿度検出手段とを有するものについて説明した。

このように本実施例のインクジェット記録装置では、温
度検出素子３ｏおよび湿度検出素子３１を記録ヘッド１
１にのみ設け、該温度検出素子３ｏを用いて検出した温
度および該湿度検出素子３１を用いて検出した湿度によ
り算出した最適強制漏洩間隔Ｔ０で、４つの記録ヘッド
１．〜１４のインク強制漏洩動作を行ったが、他の３つ
の記録ヘッド１２〜１４にもそれぞれ温度検出素子およ
び湿度検出素子を設け、各記録ヘットＩＩ〜１４ごとに
最適強制漏洩間隔を求め、該最適強制漏洩間隔でインク
強制漏洩動作を独立に行ってもよい。

また、本実施例では、記録ヘットの温度と該記録ヘッド
の湿度とを検出して最適強制漏洩間隔Ｔ０を求めたが、
該インクの増粘は該記録ヘッドの放置時間および室温に
も依存するため、これら４つのうち少なくとも一つを検
出して、その検出結果に基づいて最適強制漏洩間隔を同
様にして算出してもよい。ただし、前記記録ヘッドの放
置時間および前記室温を用いる場合には、ファジィ推論
のルールとしては、該記録ヘッドの放置時間が長いほど
および該室温が高いほど駆動間隔を短くするものを用い
る。

さらに、前述した実施例では、排出手段として記録ヘッ
ドのノズルからインクを強制的に漏洩させる手段を用い
たが、たとえば特開昭５８−１７１６９３号公報に記載
されている記録ヘッドのノズルからインクを非記録時に
吐出させる手段（空吐出手段）を用いて、該手段を同様
にして算出した最適駆動間隔で動作させてもよいし、第
２図に示したキャッピングユニット３に記録ヘットのノ
ズルからインクを非記録時に吸引する公知の手段を設け
て、該手段を同様にして算出した最適駆動間隔で動作さ
せてもよい。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもキャノ
ン■が提唱しているバブルジェット方式の記録ヘッドを
用いたインクジェット記録装置において、優れた効果を
もたらすものである。

その代表的な構成や原理については、たとえば、米国特
許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６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適用可能であるが、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一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させて、結果的にこの駆
動信号に一対一対応し液体（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
も一つの液滴を形成する。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。このパルス形状の駆動信号としては米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。なお
、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第
４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用す
ると、さらに優れた記録を行なうことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成（直線状液路または直角液路）の他に、熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書および米国特許第４４５９６
００号明細書にそれぞれ記載のものを用いた構成のもの
でもよい。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔な吐出部に対応せる構成を開示
する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

さらに、インクジェット記録装置が記録できる最大記録
媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記
録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよ
うな複数個の記録ヘッドの組み合わせによって、その長
さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッド
としての構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した
効果を一層有効に発揮することができる。

加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

また、インクジェット記録装置の記録モートとしては、
黒色などの主流色のみの記録モートだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによっ
てでもよいが、異なる色の複色カラーまたは混色による
フルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は
極めて有効である。

以上説明した本発明実施例においては、インクを液体と
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体となるもの、あるい
は、インクジェットで一般的に行われている温度調整の
温度範囲である３０℃以上７０℃以下の温度範囲内で軟
化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。

加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固
形状態から液体状態への態度化のエネルギーとして使用
せしめることで防止するか、または、インクの蒸発防止
を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして
、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与
によってインクが液化してインク液状として吐出するも
のや記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるも
のなどのような、熱エネルギーによって初めて液化する
性質のインク使用も本発明には適用可能である。このよ
うな場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報ある
いは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されているよ
うな、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形
物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向
するような形態としてもよい。本発明においては、上述
した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸
騰方式を実行するものである。

［発明の効果］ 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

記録ヘッドの吐出状態（特に、ノズル内のインクの増粘
状態）を推測するための状態量が状態量検出手段により
検出されて状態量取込み手段により制御部に取り込まれ
ようにするための計測手段を有し、前記制御部のメモリ
には、前記状態量および排出手段を駆動する駆動手段の
駆動間隔をそれぞれファジィ集合で表現したメンバシッ
プ関数、該状態量と該駆動間隔との関係を示すルールが
予め格納され、マイクロプロセッサにより、前記メモリ
より読み出した前記メンバシップ関数および前記ルール
に従って、前記状態量からファジィ推論により最適駆動
間隔を算出して、該算出した最適駆動間隔よりも印字時
間検出手段で検出した印字時間が大きいときに前記駆動
手段を動作させることにより、前記最適駆動間隔を精度
よく算出することができるので、前記記録ヘッドのノズ
ルの目づまり回復動作によるインクの浪費を防止できる
効果とともに、スルーブツトの向上も図れる効果がある
。

【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の一実施例の
制御部の概略構成を示すブロック図、第２図は本発明の
インクジェット記録装置の一実施例の概略構成を示す図
、第３図は第２図に示した記録ヘッドの一部を破断した
斜視図、第４図は第２図に示した記録ヘッドのインク供
給系を示す概略図、第５図は第２図に示したキャッピン
グ手段のインク強制漏洩動作時の動作を説明する図、第
６図は制御部における最適強制漏洩間隔の算出動作を説
明するフローチャート、第７図はメンバシップ関数を示
すグラフであり、（Ａ）は温度に関する各メンバシップ
関数を示すグラフ、（Ｂ）は湿度に関する各メンバシッ
プ関数を示すグラフ、（Ｃ）は強制漏洩間隔に関する各
メンバシップ関数を示すグラフ、第８図はファジィ推論
の一方法であるマムダニの方法に基く最適強制漏洩間隔
の算出方法を示すグラフであり、（Ａ）はメンバシップ
値Ｘ１の算出方法を示すグラフ、（Ｂ）はメンバシップ
値Ｙ１の算出方法を示すグラフ、（Ｃ）はメンバシップ
値ｚ１の算出方法を示すグラフ、（Ｄ）はメンバシップ
値Ｘ２の算出方法を示すグラフ、（Ｅ）はメンバシップ
値Ｙ２の算出方法を示すグラフ、（Ｆ）はメンバシップ
値ｚ２の算出方法を示すグラフ、（Ｇ）は最適強制漏洩
間隔Ｔ０の算出方法を示すグラフである。 １＋、ｌｘ、ｌｉ、１４・・・記録ヘッド、２・・・ブ
ロック、 ３・・・キャッピングユニット、 ４・・・帯電吸着ベルト、 ５・・・バックプラテン、 ６・・・給紙カセット、７・・・記録シート、８・・・
ピックアップローラ、 ９．１１・・・搬送ローラ、 １０・・・搬送路、　　　１２・・・読取りヘッド、１
３・・・ヒータ、　　　１４・・・ファン、１５・・・
排出ローラ、１６・・・　トレイ、２０・・・基板、　
　　　２１・・・天板、２２・・・ノズル、　　　２３
・・・共通液室、２４・・・電気熱変換体、 ２５・・・電極、　　　　２６・・・ノズル壁、２７・
・・コネクタ、　　２８・・・吐出口、２９・・・吐出
口面、　　３０・・・温度検出素子、３１・・・湿度検
出素子、 ３２・・・ポンプ、　　　３３・・・第１のチューブ、
３４・・・第２のチューブ、 ３５・・・タンク、　　　３６・・・バルブ、３７、〜
３７４・・・多孔質部材、 ３８、〜３８４・・・しぼり部材、 ３９・・・第３のチューブ、 ４０・・・制御部、　　４１・・・ＣＰＵ、４２・・・
ＲＯＭ、　　　４３・・・ＲＡＭ。 ４４・・・タイマ、 ４５・・・第１のＡ／Ｄ変換回路、 ４６・・・第２のＡ／Ｄ変換回路、 ５０・・・データ転送装置、 ５１・・・ブロック駆動手段、 ５２・・・温度検出手段、 ５３・・・湿度検出手段、 Ｔｈｅ、ＴｈＭ、　ＴｈＨ，ＨＬ、　ＨＭ、　Ｈ）ｌ、
几、　ＴＭ、　Ｔ）ｌ・・・メンバシップ関数、 Ｘ、Ｘｌ、Ｘ２．Ｙ、ＹＩ、”ｈ、Ｚ、Ｚｌ、Ｚｌ　・
・・メンバシップ値、Ｇ・・・重心、　　　Ｔｏ・・・
最適強制漏洩間隔。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジ
   ェット記録装置において、 吐出口を有し、該吐出口からインクを吐出するための記
   録ヘッドと、 非記録時に該記録ヘッドの吐出口よりインクを排出する
   排出手段と、 前記記録ヘッドの吐出状態に関する状態量を計測する計
   測手段と、 該計測手段の計測出力に応じて推論し、前記排出手段を
   制御する制御手段とを具備することを特徴とするインク
   ジェット記録装置。 ２、制御手段が、 計測手段により計測された、少なくとも記録ヘッドの印
   字時間を含む状態量を取り込む状態量取込み手段と、 該状態量取込み手段で取り込んだ前記状態量と排出手段
   の駆動間隔とをそれぞれファジィ集合で表現したメンバ
   シップ関数、および前記状態量と前記駆動間隔との関係
   を示すルールが格納されているメモリと、 該メモリより読み出した前記メンバシップ関数および前
   記ルールに従って前記状態量からファジィ推論により最
   適駆動間隔を算出して、該算出した最適駆動間隔よりも
   前記印字時間が大きいときに前記排出手段を動作させる
   マイクロプロセッサとを有することを特徴とする請求項
   第１項記載のインクジェット記録装置。 ３、マイクロプロセッサは、マムダニの方法に従って最
   適駆動間隔を算出することを特徴とする請求項第２項記
   載のインクジェット記録装置。 ４、計測手段は、記録ヘッドの温度を検出する検出手段
   、前記記録ヘッドの湿度を検出する検出手段、前記記録
   ヘッドの放置時間を検出する検出手段および室温を検出
   する検出手段を少なくとも一つ有することを特徴とする
   請求項第２項または第３項記載のインクジェット記録装
   置。 ５、ルールは、記録ヘッドの温度が低いほど、該記録ヘ
   ッドの湿度が低いほど、該記録ヘッドの放置時間が長い
   ほどおよび室温が高いほど、駆動間隔を短くするもので
   あることを特徴とする請求項第２項乃至第４項いずれか
   に記載のインクジェット記録装置。 ６、排出手段は、記録ヘッドのノズルからインクを漏洩
   させる手段であることを特徴とする請求項第１項乃至第
   ５項いずれかに記載のインクジェット記録装置。 ７、排出手段は、記録ヘッドのノズルからインクを吐出
   させる手段であることを特徴とする請求項第１項乃至第
   ５項いずれかに記載のインクジェット記録装置。 ８、排出手段は、記録ヘッドのノズルからインクを吸引
   する手段であることを特徴とする請求項第１項乃至第５
   項いずれかに記載のインクジェット記録装置。 ９、記録ヘッドは、記録シートの記録領域の全幅にわた
   って吐出口が形成されているフルラインタイプであるこ
   とを特徴とする請求項第１項乃至第８項いずれかに記載
   のインクジェット記録装置。 １０、記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して吐出口か
   らインクを吐出させるもので、該熱エネルギーを発生さ
   せる手段として電気熱変換体を有していることを特徴と
   する請求項第１項乃至第９項いずれかに記載のインクジ
   ェット記録装置。