JP2001315352A - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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- JP2001315352A JP2001315352A JP2000133893A JP2000133893A JP2001315352A JP 2001315352 A JP2001315352 A JP 2001315352A JP 2000133893 A JP2000133893 A JP 2000133893A JP 2000133893 A JP2000133893 A JP 2000133893A JP 2001315352 A JP2001315352 A JP 2001315352A
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- Japan
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- ink
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- detecting
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズルの不吐出状態を効率よく、短時間で確
実に検出するとともに、ノズルが不吐出状態にあったと
きに無駄なインクの消費量を削減する。 【解決手段】 ノズルの不吐状態を検出した場合、回復
処理を行った後、不吐状態を検出したノズルに対しての
み不吐状態の検出を再度実行する。
実に検出するとともに、ノズルが不吐出状態にあったと
きに無駄なインクの消費量を削減する。 【解決手段】 ノズルの不吐状態を検出した場合、回復
処理を行った後、不吐状態を検出したノズルに対しての
み不吐状態の検出を再度実行する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出す
るための複数のノズルを有する記録ヘッドを用いて画像
を形成するインクジェット記録装置に関し、さらに詳し
くは前記複数のノズルの不吐出状態を検出し、この検出
結果に応じて記録ヘッドに回復処理を施すようにしたイ
ンクジェット記録装置に関する。
るための複数のノズルを有する記録ヘッドを用いて画像
を形成するインクジェット記録装置に関し、さらに詳し
くは前記複数のノズルの不吐出状態を検出し、この検出
結果に応じて記録ヘッドに回復処理を施すようにしたイ
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、或いはコンピューター、ワードプ
ロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出力機
器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて、
用紙やプラスチック薄板(例えばOHPに用いるシー
ト)等の記録シートに画像を記録するように構成されて
いる。このような記録装置は、使用する記録手段の記録
方法により、インクジェット式、ワイヤドット式、感熱
式、熱転写式、レーザービーム式等の記録方式に分けら
れる。
能を有する記録装置、或いはコンピューター、ワードプ
ロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出力機
器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて、
用紙やプラスチック薄板(例えばOHPに用いるシー
ト)等の記録シートに画像を記録するように構成されて
いる。このような記録装置は、使用する記録手段の記録
方法により、インクジェット式、ワイヤドット式、感熱
式、熱転写式、レーザービーム式等の記録方式に分けら
れる。
【0003】それらの記録方式のうちインクジェット記
録装置は、記録手段であるインクジェット記録ヘッド
(以下記録ヘッドともいう)から、記録シートなどの被
記録媒体にインクを吐出して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、さらには、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ためランニン
グコストが安く、また、ノンインパクト方式であるため
記録動作時の騒音が少なく、しかも多色のインクを使用
してカラー画像を記録することが容易である等の利点を
有している。
録装置は、記録手段であるインクジェット記録ヘッド
(以下記録ヘッドともいう)から、記録シートなどの被
記録媒体にインクを吐出して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、さらには、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ためランニン
グコストが安く、また、ノンインパクト方式であるため
記録動作時の騒音が少なく、しかも多色のインクを使用
してカラー画像を記録することが容易である等の利点を
有している。
【0004】このようなインクジェット記録方式の中に
もいくつか手法があり、その1つとしては、ノズル内
に、インクに熱エネルギーを与えるための発熱体を設
け、その発熱体の発熱によってノズル内のインクにバブ
ルを発生させたときの発泡エネルギーを用いて、ノズル
からインクを吐出させるバブルジェット(登録商標)記
録方式がある。
もいくつか手法があり、その1つとしては、ノズル内
に、インクに熱エネルギーを与えるための発熱体を設
け、その発熱体の発熱によってノズル内のインクにバブ
ルを発生させたときの発泡エネルギーを用いて、ノズル
からインクを吐出させるバブルジェット(登録商標)記
録方式がある。
【0005】しかし、この方式の記録装置では、インク
吐出ノズル内に時間の経過に応じて気泡が徐々に生成さ
れ、その気泡により画像記録の際にインクが不吐出とな
り記録不良を起こす欠点を有している。
吐出ノズル内に時間の経過に応じて気泡が徐々に生成さ
れ、その気泡により画像記録の際にインクが不吐出とな
り記録不良を起こす欠点を有している。
【0006】また、ノズル内に滞在するインクが、時間
の経過とともにノズル内に固着し、画像記録時のインク
不吐出を引き起こすという欠点も有している。
の経過とともにノズル内に固着し、画像記録時のインク
不吐出を引き起こすという欠点も有している。
【0007】これらの欠点を克服するために、この種の
インクジェット記録装置では、上記インクの吐出不良を
解消するために、いくつか種類の回復処理が行われてい
る。
インクジェット記録装置では、上記インクの吐出不良を
解消するために、いくつか種類の回復処理が行われてい
る。
【0008】この回復処理としては、例えば、予備吐
出、ワイピング、吸引回復などが挙げられる。
出、ワイピング、吸引回復などが挙げられる。
【0009】予備吐出とは、ヘッドの複数のノズルのう
ち、しばらく使用されていなかったノズルの先端部のオ
リフィスからインク中の揮発成分が一部蒸発して吐出性
能や記録品位の点で不十分となったインクをノズルから
排除すべく、被記録媒体以外の対象物に向けてインクの
吐出動作を行うことにより記録品位を維持する手法であ
る。
ち、しばらく使用されていなかったノズルの先端部のオ
リフィスからインク中の揮発成分が一部蒸発して吐出性
能や記録品位の点で不十分となったインクをノズルから
排除すべく、被記録媒体以外の対象物に向けてインクの
吐出動作を行うことにより記録品位を維持する手法であ
る。
【0010】ワイピングとは、列状をなす複数のオリフ
ィスが開口するヘッド表面に付着したインク滴や紙粉等
の付着物によってインクの吐出方向が変化したり、さら
には不吐出となったりするのを防止するために、弾性体
のワイパー(払拭部材)によってヘッド表面をワイピン
グしてそれらを除去するものである。ワイピング動作の
後には、ワイピングによってオリフィス(吐出口)内部
に押し込まれた増粘インク等を排出して正常な吐出と画
像形成ができる状態にするために、上述の予備吐出を行
うのが通常である。
ィスが開口するヘッド表面に付着したインク滴や紙粉等
の付着物によってインクの吐出方向が変化したり、さら
には不吐出となったりするのを防止するために、弾性体
のワイパー(払拭部材)によってヘッド表面をワイピン
グしてそれらを除去するものである。ワイピング動作の
後には、ワイピングによってオリフィス(吐出口)内部
に押し込まれた増粘インク等を排出して正常な吐出と画
像形成ができる状態にするために、上述の予備吐出を行
うのが通常である。
【0011】吸引回復とは、ノズル内に気泡が入った
り、ノズル内のインク中の揮発成分の蒸発によって生じ
る増粘インクによりノズル内に目詰まりが発生し、予備
吐出によっても回復できなくなった場合、あるいはノズ
ルや複数のインク流路が連通する共通液室からインクが
なくなった場合などに、キャップ部材と記録ヘッドが対
向する位置で、キャップ部材により記録ヘッドの表面を
覆ってキャッピングした後、吸引用ポンプでキャップ部
材を通してインクを吸引するなどの方法により、ノズル
内を記録に適したインクで充填することである。このよ
うな吸引回復処理の後には、予備吐出を行うのが一般的
である。この際の予備吐出は、主に次のような目的で行
われる。
り、ノズル内のインク中の揮発成分の蒸発によって生じ
る増粘インクによりノズル内に目詰まりが発生し、予備
吐出によっても回復できなくなった場合、あるいはノズ
ルや複数のインク流路が連通する共通液室からインクが
なくなった場合などに、キャップ部材と記録ヘッドが対
向する位置で、キャップ部材により記録ヘッドの表面を
覆ってキャッピングした後、吸引用ポンプでキャップ部
材を通してインクを吸引するなどの方法により、ノズル
内を記録に適したインクで充填することである。このよ
うな吸引回復処理の後には、予備吐出を行うのが一般的
である。この際の予備吐出は、主に次のような目的で行
われる。
【0012】すなわち、吸引回復処理の際には、キャッ
プ部材内で混色したカラーインクの一部が吐出口面に残
留し、これが毛細管力によって再びノズルに引き込ま
れ、内部のカラーインクと混色してこれを汚染してしま
う。従って、この状態からプリント動作を開始すると、
汚染されて混色したカラーインクがプリント媒体に吐出
される結果、正しい色のカラープリントを行うことがで
きなくなる。そこで、上述したキャップ部材による吸引
直後に、予備吐出を行うようにしている。
プ部材内で混色したカラーインクの一部が吐出口面に残
留し、これが毛細管力によって再びノズルに引き込ま
れ、内部のカラーインクと混色してこれを汚染してしま
う。従って、この状態からプリント動作を開始すると、
汚染されて混色したカラーインクがプリント媒体に吐出
される結果、正しい色のカラープリントを行うことがで
きなくなる。そこで、上述したキャップ部材による吸引
直後に、予備吐出を行うようにしている。
【0013】上記回復処理は、電源投入時あるいはイン
クタンク交換時などの所定のイベントが発生したときに
行ったり、前回の回復動作からの経過時間をタイマによ
って計測して所定の時間間隔毎に行ったり、所定数のド
ットを印字する毎に行ったりしている。
クタンク交換時などの所定のイベントが発生したときに
行ったり、前回の回復動作からの経過時間をタイマによ
って計測して所定の時間間隔毎に行ったり、所定数のド
ットを印字する毎に行ったりしている。
【0014】一方、安定した印字等の記録を行なうため
の重要なポイントの1つとして、ヘッド内の共通液室や
各ノズル内における記録時のインクの有無が挙げられ
る。つまり、インクタンク内のインク量が少なくなった
場合、あるいはノズル先端部からノズルへの空気の混入
や、共通液室内に発生した気泡のノズルへの移動等が生
じた場合には、インクを安定して吐出することが困難と
なり、記録品位を劣化させるおそれがある。例えば、イ
ンクジェット記録ヘッドに設けられている複数のノズル
の内、特定のノズルにのみインクの安定吐出が困難な状
況が発生して、それが不良ノズルとなった場合には、そ
の不良ノズルによる記録が行われなくなるため、記録画
像中に記録が行われない部分がスジ状に発生してしま
う。また、共通液室内のインクが少なくなった場合に
は、一部のノズルに対してのみインクが供給されること
があり得るため、上述のような不良ノズルの発生による
部分的なインクの不吐出と同様に、記録品位を劣化させ
てしまうこととなる。
の重要なポイントの1つとして、ヘッド内の共通液室や
各ノズル内における記録時のインクの有無が挙げられ
る。つまり、インクタンク内のインク量が少なくなった
場合、あるいはノズル先端部からノズルへの空気の混入
や、共通液室内に発生した気泡のノズルへの移動等が生
じた場合には、インクを安定して吐出することが困難と
なり、記録品位を劣化させるおそれがある。例えば、イ
ンクジェット記録ヘッドに設けられている複数のノズル
の内、特定のノズルにのみインクの安定吐出が困難な状
況が発生して、それが不良ノズルとなった場合には、そ
の不良ノズルによる記録が行われなくなるため、記録画
像中に記録が行われない部分がスジ状に発生してしま
う。また、共通液室内のインクが少なくなった場合に
は、一部のノズルに対してのみインクが供給されること
があり得るため、上述のような不良ノズルの発生による
部分的なインクの不吐出と同様に、記録品位を劣化させ
てしまうこととなる。
【0015】このような、不良ノズルによる部分的なイ
ンクの不吐出の発生状態を検出するために、従来より、
共通液室やノズル内のインクの状態、特にインクの有無
を検出する方法が提案されている。
ンクの不吐出の発生状態を検出するために、従来より、
共通液室やノズル内のインクの状態、特にインクの有無
を検出する方法が提案されている。
【0016】また、上述した回復処理を行うと多量のイ
ンクが排出されるため、無駄なインクの消費を押さえる
という意味においては、回復処理は出来るだけ少なくし
たほうがよい。
ンクが排出されるため、無駄なインクの消費を押さえる
という意味においては、回復処理は出来るだけ少なくし
たほうがよい。
【0017】そこで、ノズルの不吐出を検出し、ノズル
の不吐出が検出されたときにのみ、回復処理を行うよう
にした方法が提案されている。
の不吐出が検出されたときにのみ、回復処理を行うよう
にした方法が提案されている。
【0018】特開昭61−123545号は、そのそう
な従来技術を示すものである。この従来技術はノズルか
ら吐出された後のインク滴を直接検出するものであり、
この従来技術には、一定時間間隔で各ノズルを順次駆動
することにより各ノズルから順次噴射されたインク液滴
が、一定時間経過後、チャネルミス検出器に対して飛翔
衝突したときの出力信号を検出することにより、チャネ
ルミス(不吐出)が生じているか否かを判別する技術が
記載されている。そして、この従来技術によれば、チャ
ネルミスが生じている場合には、プリントヘッドのイン
ク流路を一斉にパージ(吸引)することにより目請まり
等による不吐出状態を解消するようにしている。
な従来技術を示すものである。この従来技術はノズルか
ら吐出された後のインク滴を直接検出するものであり、
この従来技術には、一定時間間隔で各ノズルを順次駆動
することにより各ノズルから順次噴射されたインク液滴
が、一定時間経過後、チャネルミス検出器に対して飛翔
衝突したときの出力信号を検出することにより、チャネ
ルミス(不吐出)が生じているか否かを判別する技術が
記載されている。そして、この従来技術によれば、チャ
ネルミスが生じている場合には、プリントヘッドのイン
ク流路を一斉にパージ(吸引)することにより目請まり
等による不吐出状態を解消するようにしている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、チ
ャネルミスを検出した場合、回復動作を行うようにして
いるが、回復動作を行ったからといっても、常にインク
吐出不良を解消できる保証はない。
ャネルミスを検出した場合、回復動作を行うようにして
いるが、回復動作を行ったからといっても、常にインク
吐出不良を解消できる保証はない。
【0020】これを解決するためには、インク吐出不良
の検出を回復処理後に再度行うようにすればよいが、そ
の際、上記従来技術のように、全てのノズルに対してイ
ンク吐出不良の検出を行い、またその度に各ノズルから
インク滴を吐出させていたのでは、インク検出に多くの
余分な時間が費やされるとともに、無駄に多くのインク
が消費されることになる。その結果、印字速度の低下、
ランニングコストの増大などを招いてしまう。
の検出を回復処理後に再度行うようにすればよいが、そ
の際、上記従来技術のように、全てのノズルに対してイ
ンク吐出不良の検出を行い、またその度に各ノズルから
インク滴を吐出させていたのでは、インク検出に多くの
余分な時間が費やされるとともに、無駄に多くのインク
が消費されることになる。その結果、印字速度の低下、
ランニングコストの増大などを招いてしまう。
【0021】本発明はこのような実情を考慮してなされ
たものであって、インクジェット記録ヘッドのノズルの
不吐出状態を効率よく、短時間で確実に検出するととも
に、ノズルが不吐出状態にあったときに無駄なインクを
できるだけ生じさせずに正常な状態に復帰させることが
できるインクジェット記録装置を提供することを解決課
題とする。
たものであって、インクジェット記録ヘッドのノズルの
不吐出状態を効率よく、短時間で確実に検出するととも
に、ノズルが不吐出状態にあったときに無駄なインクを
できるだけ生じさせずに正常な状態に復帰させることが
できるインクジェット記録装置を提供することを解決課
題とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、イ
ンク滴を吐出するための複数のノズルを有する記録ヘッ
ドを用いて画像を形成するインクジェット記録装置であ
って、前記記録ヘッドの各ノズルの不吐出状態を検出す
る検出手段と、前記記録ヘッドの各ノズル内のインクを
吸引することによってインク吐出状態にノズルを回復す
る回復手段と、前記検出手段によりノズルの不吐状態を
検出した場合、前記回復手段による回復処理を行った
後、前記不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検
出手段による不吐状態の検出を再度実行する制御手段と
を備えるようにしている。
ンク滴を吐出するための複数のノズルを有する記録ヘッ
ドを用いて画像を形成するインクジェット記録装置であ
って、前記記録ヘッドの各ノズルの不吐出状態を検出す
る検出手段と、前記記録ヘッドの各ノズル内のインクを
吸引することによってインク吐出状態にノズルを回復す
る回復手段と、前記検出手段によりノズルの不吐状態を
検出した場合、前記回復手段による回復処理を行った
後、前記不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検
出手段による不吐状態の検出を再度実行する制御手段と
を備えるようにしている。
【0023】この発明によれば、ノズルの不吐状態を検
出した場合、前記回復手段による回復処理を行った後、
不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検出手段に
よる不吐状態の検出を再度実行しているので、インク状
態検出を行うための余分な時間が費やされることなく、
効率のよい検出をなし得る。また、インク状態検出の際
に、インクを吐出させる形態のものであれば、余分なイ
ンクの消費を抑えることができる。
出した場合、前記回復手段による回復処理を行った後、
不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検出手段に
よる不吐状態の検出を再度実行しているので、インク状
態検出を行うための余分な時間が費やされることなく、
効率のよい検出をなし得る。また、インク状態検出の際
に、インクを吐出させる形態のものであれば、余分なイ
ンクの消費を抑えることができる。
【0024】また、本発明の他の形態では、請求項1の
発明に対し、前記記録ヘッドの記録ヘッド用基板に熱エ
ネルギーを供給する複数の記録素子と、前記複数の記録
素子を夫々駆動するための複数の駆動素子と、前記記録
素子が駆動される際にノズル内のインクの有無に応じて
前記記録素子と前記駆動素子との間に発生する電圧の変
化を検出する検出電極とをさらに備え、前記検出手段
は、前記検出電極の検出出力に基づいて前記複数のノズ
ルの不吐出状態を順次検出することを特徴としている。
発明に対し、前記記録ヘッドの記録ヘッド用基板に熱エ
ネルギーを供給する複数の記録素子と、前記複数の記録
素子を夫々駆動するための複数の駆動素子と、前記記録
素子が駆動される際にノズル内のインクの有無に応じて
前記記録素子と前記駆動素子との間に発生する電圧の変
化を検出する検出電極とをさらに備え、前記検出手段
は、前記検出電極の検出出力に基づいて前記複数のノズ
ルの不吐出状態を順次検出することを特徴としている。
【0025】そして、前記検出手段は、前記検出電極を
用いた不吐出状態の検出の際、前記駆動素子にインクを
吐出可能な電力を印加するようにすれば、吸引回復処理
後の予備吐出処理を行うことになる。
用いた不吐出状態の検出の際、前記駆動素子にインクを
吐出可能な電力を印加するようにすれば、吸引回復処理
後の予備吐出処理を行うことになる。
【0026】また、前記検出手段は、前記検出電極を用
いた不吐出状態の検出の際、前記駆動素子にインクが吐
出不可能な程度の小電力を印加するようにすれば、予備
吐出によるインクの消費をより抑えることができる。
いた不吐出状態の検出の際、前記駆動素子にインクが吐
出不可能な程度の小電力を印加するようにすれば、予備
吐出によるインクの消費をより抑えることができる。
【0027】また、請求項7の発明では、インク滴を吐
出するための複数のノズルを有する記録ヘッドを用いて
画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記
記録ヘッドの各ノズルの不吐出状態を順次検出する検出
手段と、前記記録ヘッドの各ノズル内のインクを吸引す
ることによってインク吐出状態にノズルを回復する回復
手段と、前記検出手段によりノズルの不吐状態を検出し
た場合、前記回復手段による回復処理を行った後、前記
不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検出手段に
よる不吐状態の再検出および予備吐出処理を実行する制
御手段とを備えることを特徴としている。
出するための複数のノズルを有する記録ヘッドを用いて
画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記
記録ヘッドの各ノズルの不吐出状態を順次検出する検出
手段と、前記記録ヘッドの各ノズル内のインクを吸引す
ることによってインク吐出状態にノズルを回復する回復
手段と、前記検出手段によりノズルの不吐状態を検出し
た場合、前記回復手段による回復処理を行った後、前記
不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検出手段に
よる不吐状態の再検出および予備吐出処理を実行する制
御手段とを備えることを特徴としている。
【0028】この発明によれば、ノズルの不吐状態を検
出した場合、前記回復手段による回復処理を行った後、
不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検出手段に
よる不吐状態の再検出および予備吐出処理を実行してい
るので、インク状態検出および予備吐出を行うための余
分な時間が費やされることなく、効率のよい検出をなし
得るとともに、予備吐出によるインク消費を削減するこ
とができる。
出した場合、前記回復手段による回復処理を行った後、
不吐状態を検出したノズルに対してのみ前記検出手段に
よる不吐状態の再検出および予備吐出処理を実行してい
るので、インク状態検出および予備吐出を行うための余
分な時間が費やされることなく、効率のよい検出をなし
得るとともに、予備吐出によるインク消費を削減するこ
とができる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
施形態を説明する。
【0030】(不吐出検出のための構成)まず、本発明
に適用可能なインクの不吐出検出手法として、記録ヘッ
ドを構成するシリコン基板に不吐出検出用の電極を設け
る方式について説明する。
に適用可能なインクの不吐出検出手法として、記録ヘッ
ドを構成するシリコン基板に不吐出検出用の電極を設け
る方式について説明する。
【0031】図1は、記録ヘッド用基板の基本的な構成
を示す図である。
を示す図である。
【0032】図1において、記録ヘッド用の基板である
素子基板100には、インク吐出用の熱エネルギーをイ
ンクに与えるための記録素子としての発熱体101が配
置されている。また、並列に配列された複数の発熱体
(記録素子)101に対して、各発熱体101を駆動す
るためのパワートランジスタ(ドライバ)102が設け
られている。さらに、素子基板100上には、シフトレ
ジスタ104と、ラッチ回路103と、複数のANDゲ
ート115が形成されている。シフトレジスタ104
は、端子106を介して外部から画像データをシリアル
に入力し、また、これに同期するシリアルクロックを端
子105から入力して、1ライン分の画像データを保持
する。ラッチ回路103は、端子107を介して入力さ
れるラッチ用のクロック(ラッチ信号)に同期して、シ
フトレジスタ104からパラレルに出力された1ライン
分の画像データをラッチし、それをパワートランジスタ
102にパラレルに転送する。複数のANDゲート11
5は、パワートランジスタ102に対応してそれぞれ設
けられ、ラッチ回路103の出力信号を、外部からのイ
ネーブル信号に応じてパワートランジスタ102に印加
する。108は、駆動素子であるパワートランジスタ1
02のオン時間、すなわち発熱体101に電流を流して
駆動する時間を、記録ヘッド部の外部から制御するため
の駆動パルス信号入力(ヒートパルス)端子である。1
09は、ラッチ回路103やシフトレジスタ104等の
ロジック回路の駆動電源(5V)を入力するための端子
である。さらに、接地端子110の他、センサ114の
駆動やモニタ用の端子112等が設けられている。この
ように、基板100上に形成される端子105〜112
は、画像データや各種信号等を外部から入力するための
入力端子である。
素子基板100には、インク吐出用の熱エネルギーをイ
ンクに与えるための記録素子としての発熱体101が配
置されている。また、並列に配列された複数の発熱体
(記録素子)101に対して、各発熱体101を駆動す
るためのパワートランジスタ(ドライバ)102が設け
られている。さらに、素子基板100上には、シフトレ
ジスタ104と、ラッチ回路103と、複数のANDゲ
ート115が形成されている。シフトレジスタ104
は、端子106を介して外部から画像データをシリアル
に入力し、また、これに同期するシリアルクロックを端
子105から入力して、1ライン分の画像データを保持
する。ラッチ回路103は、端子107を介して入力さ
れるラッチ用のクロック(ラッチ信号)に同期して、シ
フトレジスタ104からパラレルに出力された1ライン
分の画像データをラッチし、それをパワートランジスタ
102にパラレルに転送する。複数のANDゲート11
5は、パワートランジスタ102に対応してそれぞれ設
けられ、ラッチ回路103の出力信号を、外部からのイ
ネーブル信号に応じてパワートランジスタ102に印加
する。108は、駆動素子であるパワートランジスタ1
02のオン時間、すなわち発熱体101に電流を流して
駆動する時間を、記録ヘッド部の外部から制御するため
の駆動パルス信号入力(ヒートパルス)端子である。1
09は、ラッチ回路103やシフトレジスタ104等の
ロジック回路の駆動電源(5V)を入力するための端子
である。さらに、接地端子110の他、センサ114の
駆動やモニタ用の端子112等が設けられている。この
ように、基板100上に形成される端子105〜112
は、画像データや各種信号等を外部から入力するための
入力端子である。
【0033】また、素子基板100には、その素子基板
100の温度を測定するための温度センサ、あるいは各
発熱体101の抵抗値を測定するための抵抗センサ等の
センサ114が形成される。
100の温度を測定するための温度センサ、あるいは各
発熱体101の抵抗値を測定するための抵抗センサ等の
センサ114が形成される。
【0034】さらに、素子基板100には、不吐出ノズ
ルを検出するための検出用電極118が設けられてい
る。検出電極118は、後述するように、保護膜40
5、耐キャビテーション膜205、およびノズル内のイ
ンクを介して、ヒータ101の駆動回路と交流的に結合
している。図1中の116は、その交流的な結合部であ
り、図6のようにコンデンサとして等価回路を構成す
る。図6中の二点鎖線Bによって囲まれた部分は、後述
するように、インクの存在量に応じて電気抵抗が変化す
るノズル内の部分であり、また図6中のDは、ANDゲ
ート115からの駆動信号を表す。
ルを検出するための検出用電極118が設けられてい
る。検出電極118は、後述するように、保護膜40
5、耐キャビテーション膜205、およびノズル内のイ
ンクを介して、ヒータ101の駆動回路と交流的に結合
している。図1中の116は、その交流的な結合部であ
り、図6のようにコンデンサとして等価回路を構成す
る。図6中の二点鎖線Bによって囲まれた部分は、後述
するように、インクの存在量に応じて電気抵抗が変化す
るノズル内の部分であり、また図6中のDは、ANDゲ
ート115からの駆動信号を表す。
【0035】このような構成において、シリアル信号と
して入力された画像データは、シフトレジスタ104に
よってパラレル信号に変換され、ラッチ用のクロックに
同期してラッチ回路103に保持される。この状態にお
いて、入力端子107を介して、発熱体101の駆動パ
ルス信号(ANDゲート115に対するイネーブル信
号)が入力されることにより、画像データに応じてパワ
ートランジスタ102がオンされ、対応する発熱体10
1に電流が流れて、熱エネルギーが発生する。素子基板
100には、インク吐出のための液流路(ノズルともい
う)や、その液流路と連通する共通液室を形成するため
に、天板が接合される。このように構成することによ
り、インクタンク(インク収容部ともいう)に収容され
るインクが共通液室を介して各ノズルへ供給され、イン
クの安定供給が達成されている。前述のように、発熱体
の駆動によって発生した熱エネルギーにより、液流路
(ノズル)内のインクが加熱されて、ノズル先端の吐出
口からインクが液滴として吐出される。
して入力された画像データは、シフトレジスタ104に
よってパラレル信号に変換され、ラッチ用のクロックに
同期してラッチ回路103に保持される。この状態にお
いて、入力端子107を介して、発熱体101の駆動パ
ルス信号(ANDゲート115に対するイネーブル信
号)が入力されることにより、画像データに応じてパワ
ートランジスタ102がオンされ、対応する発熱体10
1に電流が流れて、熱エネルギーが発生する。素子基板
100には、インク吐出のための液流路(ノズルともい
う)や、その液流路と連通する共通液室を形成するため
に、天板が接合される。このように構成することによ
り、インクタンク(インク収容部ともいう)に収容され
るインクが共通液室を介して各ノズルへ供給され、イン
クの安定供給が達成されている。前述のように、発熱体
の駆動によって発生した熱エネルギーにより、液流路
(ノズル)内のインクが加熱されて、ノズル先端の吐出
口からインクが液滴として吐出される。
【0036】図2は、図1に示すインクジェット記録ヘ
ッド用基板の概略構成を示す平面図であり、基板上に設
ける素子、電極、端子等のレイアウトの概略が示されて
いる。図3は、図1および図2に示すインクジェット記
録ヘッド用基板に、吐出口およびノズルを構成するため
の天板を接合した状態を示す概略斜視図である。また、
図4は、インクジェット記録ヘッド用基板に天板を接合
した状態において、基板およびノズルの構成を示す断面
図である。なお、この図4は、図3中の矢印a−a線に
沿う断面図である。また、図5は、記録素子である発熱
素子を駆動した時の、インクジェット記録ヘッド用基板
上における各部の電圧の状態を示す図である。
ッド用基板の概略構成を示す平面図であり、基板上に設
ける素子、電極、端子等のレイアウトの概略が示されて
いる。図3は、図1および図2に示すインクジェット記
録ヘッド用基板に、吐出口およびノズルを構成するため
の天板を接合した状態を示す概略斜視図である。また、
図4は、インクジェット記録ヘッド用基板に天板を接合
した状態において、基板およびノズルの構成を示す断面
図である。なお、この図4は、図3中の矢印a−a線に
沿う断面図である。また、図5は、記録素子である発熱
素子を駆動した時の、インクジェット記録ヘッド用基板
上における各部の電圧の状態を示す図である。
【0037】図2に示す101は記録素子として用いら
れる発熱体(以下、ヒータと称する)であり、駆動素子
であるドライバ102によって駆動される。203は、
ヒータ101の一端部とドライバ102との間を接続す
る配線であり、111は、ヒータ101の他端部に電源
電圧を供給するための配線である。また、ヒータ101
上には、図4のように、電気的に絶縁された保護膜40
5(保護層)が形成されており、この保護膜405を介
してヒータ101の上方に耐キャビテーション膜205
が配置されている。なお、図2においては、ヒータ10
1、ドライバ102等の配置を説明するために、保護膜
405の図示は省略している。また、本実施例で説明す
るインクジェット記録ヘッドは、ヒータ101が駆動さ
れたときに発生する熱エネルギーによって、ノズル内の
インクに気泡を生成し、その気泡の成長圧力によってイ
ンクを吐出口310(図3および図4参照)から吐出す
る、いわゆるバブルジェット方式を採用するものであ
る。前述の耐キャビテーション膜205は、インクを吐
出する際に発生した気泡が収縮したときの衝撃が、ヒー
タ101や保護膜405に伝わるのを抑える役割を果た
すために設けられるものであり、タンタル等の高融点金
属で形成されている。118は、インク検出のために設
けた電極配線であり、117は、電極配線118の端部
に設けられて、その電極配線118を基板外部へ電気的
に接続するための外部端子である。
れる発熱体(以下、ヒータと称する)であり、駆動素子
であるドライバ102によって駆動される。203は、
ヒータ101の一端部とドライバ102との間を接続す
る配線であり、111は、ヒータ101の他端部に電源
電圧を供給するための配線である。また、ヒータ101
上には、図4のように、電気的に絶縁された保護膜40
5(保護層)が形成されており、この保護膜405を介
してヒータ101の上方に耐キャビテーション膜205
が配置されている。なお、図2においては、ヒータ10
1、ドライバ102等の配置を説明するために、保護膜
405の図示は省略している。また、本実施例で説明す
るインクジェット記録ヘッドは、ヒータ101が駆動さ
れたときに発生する熱エネルギーによって、ノズル内の
インクに気泡を生成し、その気泡の成長圧力によってイ
ンクを吐出口310(図3および図4参照)から吐出す
る、いわゆるバブルジェット方式を採用するものであ
る。前述の耐キャビテーション膜205は、インクを吐
出する際に発生した気泡が収縮したときの衝撃が、ヒー
タ101や保護膜405に伝わるのを抑える役割を果た
すために設けられるものであり、タンタル等の高融点金
属で形成されている。118は、インク検出のために設
けた電極配線であり、117は、電極配線118の端部
に設けられて、その電極配線118を基板外部へ電気的
に接続するための外部端子である。
【0038】この記録ヘッド用基板の特徴的な構成は、
図2に示すように、耐キャビテーション膜205を各ヒ
ータ(記録素子)101毎に分割して配置した構成と、
検出電極118をドライバ102から離れかつヒータ1
01とドライバ102間の配線203から離れた位置に
レイアウトした構成にある。検出電極118は、配線パ
ターンとして形成することができる。
図2に示すように、耐キャビテーション膜205を各ヒ
ータ(記録素子)101毎に分割して配置した構成と、
検出電極118をドライバ102から離れかつヒータ1
01とドライバ102間の配線203から離れた位置に
レイアウトした構成にある。検出電極118は、配線パ
ターンとして形成することができる。
【0039】この図2に示したインクジェット記録ヘッ
ド用基板の構成において、どのようにしてノズル内のイ
ンクの有無を検出するかについて、図3および図4を参
照し、以下詳細に説明する。
ド用基板の構成において、どのようにしてノズル内のイ
ンクの有無を検出するかについて、図3および図4を参
照し、以下詳細に説明する。
【0040】上述したように、図3は、天板314をイ
ンクジェット記録ヘッド用基板100と接合した状態を
示す概略斜視図であり、天板314と基板100とを接
合することにより、ノズル部408(図4参照)と共通
液室311が構成される。なお、この図3では、ノズル
部408、及び共通液室311の構成を説明するため
に、天板314の上方の壁部材の構成については点線で
表している。また、図2に示したように、205が耐キ
ャビテーション膜である。また、前述したように、記録
素子であるヒータ101が耐キャビテーション膜205
の下に位置し、なおかつヒータ101の上部には絶縁保
護膜405が形成されているため、図3においては、ヒ
ータ101は図示されていない。また、ヒータ101を
駆動するためのドライバ102についても同様であり、
それも図3において図示されていない。
ンクジェット記録ヘッド用基板100と接合した状態を
示す概略斜視図であり、天板314と基板100とを接
合することにより、ノズル部408(図4参照)と共通
液室311が構成される。なお、この図3では、ノズル
部408、及び共通液室311の構成を説明するため
に、天板314の上方の壁部材の構成については点線で
表している。また、図2に示したように、205が耐キ
ャビテーション膜である。また、前述したように、記録
素子であるヒータ101が耐キャビテーション膜205
の下に位置し、なおかつヒータ101の上部には絶縁保
護膜405が形成されているため、図3においては、ヒ
ータ101は図示されていない。また、ヒータ101を
駆動するためのドライバ102についても同様であり、
それも図3において図示されていない。
【0041】本発明においては、各ノズル毎に分離して
配置された耐キャビテーション膜205を含むヒーター
101(図3では不図示)の部分と、ドライバ102
(図3では不図示)と、ノズル壁312で形成されるノ
ズル部408と、インク検出のための検出電極118
と、の関係が重要となる。
配置された耐キャビテーション膜205を含むヒーター
101(図3では不図示)の部分と、ドライバ102
(図3では不図示)と、ノズル壁312で形成されるノ
ズル部408と、インク検出のための検出電極118
と、の関係が重要となる。
【0042】図4において、電源部から電源配線111
を介して供給される駆動電力は、ドライバ102による
スイッチングにしたがってヒータ101へ与えられて熱
エネルギーを発生する。この熱エネルギーによりノズル
内に気泡が発生し、吐出口310からインクが吐出され
る。
を介して供給される駆動電力は、ドライバ102による
スイッチングにしたがってヒータ101へ与えられて熱
エネルギーを発生する。この熱エネルギーによりノズル
内に気泡が発生し、吐出口310からインクが吐出され
る。
【0043】ここで、ドライバ102のスイッチングに
よってヒータ101が駆動される前の段階、つまりドラ
イバ102がOFFの時点においては、そのヒータ10
1の電位と、ヒータ101とドライバ102との間の配
線203の電位と、ドライバ102上の一部配線(ドラ
イバ102内のスイッチとして作用する部分からヒータ
101側の部分)の電位は、それぞれヒータ電源配線1
11の電位と同じとなっている。また、インク(一般的
にインク成分中にはイオンが含まれているため、導電性
がある)が電気的に浮いていることにより、つまりイン
クがGNDに対して直流的にハイインピーダンスの状態
であることにより、電気的に絶縁膜となる保護膜405
上の耐キャビテーション膜205の電位は、インクと同
様に電気的に浮いた状態、つまりGND(グランド)に
対して直流的にハイインピーダンスの状態となってい
る。同様に、検出電極118の電位も基本的には電気的
に浮いた状態となり、その検出電極118の電位を検出
するために接続される装置の入力インピーダンスによっ
て、その電位はほぼ決定する。本例の場合は、検出電極
118の電位を検出するために、図4のように、検出電
極118とGNDとの間に、電圧モニタMと1M〜10
MΩの抵抗を並列に接続した。したがって、ヒータ10
1の駆動前の段階では、検出電位が0Vとなる。
よってヒータ101が駆動される前の段階、つまりドラ
イバ102がOFFの時点においては、そのヒータ10
1の電位と、ヒータ101とドライバ102との間の配
線203の電位と、ドライバ102上の一部配線(ドラ
イバ102内のスイッチとして作用する部分からヒータ
101側の部分)の電位は、それぞれヒータ電源配線1
11の電位と同じとなっている。また、インク(一般的
にインク成分中にはイオンが含まれているため、導電性
がある)が電気的に浮いていることにより、つまりイン
クがGNDに対して直流的にハイインピーダンスの状態
であることにより、電気的に絶縁膜となる保護膜405
上の耐キャビテーション膜205の電位は、インクと同
様に電気的に浮いた状態、つまりGND(グランド)に
対して直流的にハイインピーダンスの状態となってい
る。同様に、検出電極118の電位も基本的には電気的
に浮いた状態となり、その検出電極118の電位を検出
するために接続される装置の入力インピーダンスによっ
て、その電位はほぼ決定する。本例の場合は、検出電極
118の電位を検出するために、図4のように、検出電
極118とGNDとの間に、電圧モニタMと1M〜10
MΩの抵抗を並列に接続した。したがって、ヒータ10
1の駆動前の段階では、検出電位が0Vとなる。
【0044】一方、ヒータ101を駆動した場合、すな
わちドライバ102が配線203をGNDに接続するよ
うにスイッチング(ON)した場合は、当然ながらヒー
タ101に電流が流れる。その際、ヒータ101はドラ
イバ102側に近いほど電位が下がり、ヒータ10とド
ライバ102との間の配線203、及びドライバ102
上の一部配線の電位は、ほぼGNDレベルに急激に降下
する。図4において、点線Aによって囲まれた部分は、
ヒータ101の駆動時に電圧が急激に下がる部分を示し
ている。このように電圧が降下したときに、直流的には
絶縁膜として働いていた保護膜405がコンデンサの誘
電膜として働くことにより、保護膜405を介してヒー
タ101上からドライバ102上に渡って設けられた耐
キャビテーション膜205と、その上に位置するインク
に、交流的に電位変化が伝達されることが分かった。そ
のため、インクがノズル部408および共通液室部31
1に存在する場合は、その電位変化が検出電極118に
伝達されることとなる。また、ノズル部408および/
または共通液室部311にインクが存在しない場合は、
耐キャビテーション膜205の部分には電位変化が伝達
されるものの、その部分と検出電極118との間におけ
るノズル部408および/または共通液室部311内の
電気抵抗が著しく大きくなるため、結果的に、検出電極
118に伝達される電位変化が著しく小さくなったり、
あるいは検出電極118に電位変化が伝達されなくな
る。このように、ノズル部408や共通液室部311内
におけるインクの存在量、極端にはインクの有無に応じ
て、検出電極118の電位変化が異なることから、駆動
したヒータ101の部分と、検出電極118との間にお
けるインクの存在量、インクの有無を検出することがで
きる。
わちドライバ102が配線203をGNDに接続するよ
うにスイッチング(ON)した場合は、当然ながらヒー
タ101に電流が流れる。その際、ヒータ101はドラ
イバ102側に近いほど電位が下がり、ヒータ10とド
ライバ102との間の配線203、及びドライバ102
上の一部配線の電位は、ほぼGNDレベルに急激に降下
する。図4において、点線Aによって囲まれた部分は、
ヒータ101の駆動時に電圧が急激に下がる部分を示し
ている。このように電圧が降下したときに、直流的には
絶縁膜として働いていた保護膜405がコンデンサの誘
電膜として働くことにより、保護膜405を介してヒー
タ101上からドライバ102上に渡って設けられた耐
キャビテーション膜205と、その上に位置するインク
に、交流的に電位変化が伝達されることが分かった。そ
のため、インクがノズル部408および共通液室部31
1に存在する場合は、その電位変化が検出電極118に
伝達されることとなる。また、ノズル部408および/
または共通液室部311にインクが存在しない場合は、
耐キャビテーション膜205の部分には電位変化が伝達
されるものの、その部分と検出電極118との間におけ
るノズル部408および/または共通液室部311内の
電気抵抗が著しく大きくなるため、結果的に、検出電極
118に伝達される電位変化が著しく小さくなったり、
あるいは検出電極118に電位変化が伝達されなくな
る。このように、ノズル部408や共通液室部311内
におけるインクの存在量、極端にはインクの有無に応じ
て、検出電極118の電位変化が異なることから、駆動
したヒータ101の部分と、検出電極118との間にお
けるインクの存在量、インクの有無を検出することがで
きる。
【0045】図2および図4において、点線Bによって
囲まれた部分は、インクの存在量によって電気抵抗が変
化する部分、つまり検出電極118の電位変化に大きい
影響を与える部分を示す。また、図2中の点線116に
よって囲まれた部分は、図1および図11中における交
流的な結合部に相当する。
囲まれた部分は、インクの存在量によって電気抵抗が変
化する部分、つまり検出電極118の電位変化に大きい
影響を与える部分を示す。また、図2中の点線116に
よって囲まれた部分は、図1および図11中における交
流的な結合部に相当する。
【0046】図5は、以上のような検出原理を利用した
インクの検出動作を説明するためのタイミングチャート
である。701は、ヒータ101を駆動するタイミング
と駆動時間を決定するイネーブル信号である。ヒータ1
01は、ドライバ駆動制御用の信号(図示せず)に基づ
き、イネーブル信号に同期して順次個別に駆動される。
703は、ヒータ101とドライバ102との間におけ
る配線203の電位であり、この電位703の変化と同
様に、ドライバ102側に近いヒータ101の部分の電
位と、ドライバ102上の一部配線(ドライバ102内
のスイッチとして作用する部分からヒータ101側の部
分)の電位も変化する。これらの部分を含み、電圧が変
化する部分を電圧変化領域ともいう。なお、ヒータ10
1上においては、その位置によって電位の変化の振幅が
異なり、ドライバ102側に近いほど大きくなる。ま
た、絶縁保護膜405の表面電位は、その下の電圧変化
領域の電位とほぼ同一となっていると考えられる。70
4および705は、検出電極118の電位変化によって
得られるインクの検出信号であり、検出信号704は、
図4中の部分Bにインクがある場合の検出信号、検出信
号705は、その部分Bにインクがない場合の検出信号
である。部分Bにインクがある場合は、そのB部分の電
気抵抗が小さいため、検出電極118によって検出され
る電位変化、ひいては検出信号704の変化が大きくな
る。一方、部分Bにインクがない場合は、そのB部分の
電気抵抗が大きいため、検出電極118によって検出さ
れる電位変化、ひいては検出信号704の変化が小さく
なる。このように、部分Bにインクがある場合とない場
合によって、検出電極118によって検出される検出信
号が変化することが分かる。もちろん、部分Bにおける
インクの存在量に応じて、検出電極118によって検出
される検出信号は変化する。
インクの検出動作を説明するためのタイミングチャート
である。701は、ヒータ101を駆動するタイミング
と駆動時間を決定するイネーブル信号である。ヒータ1
01は、ドライバ駆動制御用の信号(図示せず)に基づ
き、イネーブル信号に同期して順次個別に駆動される。
703は、ヒータ101とドライバ102との間におけ
る配線203の電位であり、この電位703の変化と同
様に、ドライバ102側に近いヒータ101の部分の電
位と、ドライバ102上の一部配線(ドライバ102内
のスイッチとして作用する部分からヒータ101側の部
分)の電位も変化する。これらの部分を含み、電圧が変
化する部分を電圧変化領域ともいう。なお、ヒータ10
1上においては、その位置によって電位の変化の振幅が
異なり、ドライバ102側に近いほど大きくなる。ま
た、絶縁保護膜405の表面電位は、その下の電圧変化
領域の電位とほぼ同一となっていると考えられる。70
4および705は、検出電極118の電位変化によって
得られるインクの検出信号であり、検出信号704は、
図4中の部分Bにインクがある場合の検出信号、検出信
号705は、その部分Bにインクがない場合の検出信号
である。部分Bにインクがある場合は、そのB部分の電
気抵抗が小さいため、検出電極118によって検出され
る電位変化、ひいては検出信号704の変化が大きくな
る。一方、部分Bにインクがない場合は、そのB部分の
電気抵抗が大きいため、検出電極118によって検出さ
れる電位変化、ひいては検出信号704の変化が小さく
なる。このように、部分Bにインクがある場合とない場
合によって、検出電極118によって検出される検出信
号が変化することが分かる。もちろん、部分Bにおける
インクの存在量に応じて、検出電極118によって検出
される検出信号は変化する。
【0047】このような検出電極118からの検出信号
は、ヒータ101の駆動タイミングに応じて時分割する
ことにより、駆動ノズル毎に、インクの有無、あるいは
インクの存在量を検出することができる。図7中の検出
信号704は、駆動ノズルの全てにおいてインクがある
場合の検出信号であり、同様に、図7中の検出信号70
5は、駆動ノズルの全てにおいてインクがない場合の検
出信号である。したがって、例えば、1つの駆動ノズル
においてインクがなかった場合には、その駆動ノズルに
対応する検出信号のみが変化の小さい検出信号705と
して現れ、他の駆動ノズルに対応する検出信号は変化の
大きい検出信号705として現れることになる。
は、ヒータ101の駆動タイミングに応じて時分割する
ことにより、駆動ノズル毎に、インクの有無、あるいは
インクの存在量を検出することができる。図7中の検出
信号704は、駆動ノズルの全てにおいてインクがある
場合の検出信号であり、同様に、図7中の検出信号70
5は、駆動ノズルの全てにおいてインクがない場合の検
出信号である。したがって、例えば、1つの駆動ノズル
においてインクがなかった場合には、その駆動ノズルに
対応する検出信号のみが変化の小さい検出信号705と
して現れ、他の駆動ノズルに対応する検出信号は変化の
大きい検出信号705として現れることになる。
【0048】なお、耐キャビテーション膜205を、ヒ
ータ101に対応させて分離しているので、隣接するノ
ズルの影響を受けることなく、インクの有無に応じたノ
ズル毎の電位変化を確実に検出することができる。ま
た、このように耐キャビテーション膜205をヒータ1
01に対応させて分離するとともに、検出側の電極11
8を全ノズルに対して共通に用いて、各ノズルを順次時
分割で駆動することにより、配列された複数のノズルの
各々におけるインクの有無を1つの検出電極118から
の検出信号によって検出することができる。
ータ101に対応させて分離しているので、隣接するノ
ズルの影響を受けることなく、インクの有無に応じたノ
ズル毎の電位変化を確実に検出することができる。ま
た、このように耐キャビテーション膜205をヒータ1
01に対応させて分離するとともに、検出側の電極11
8を全ノズルに対して共通に用いて、各ノズルを順次時
分割で駆動することにより、配列された複数のノズルの
各々におけるインクの有無を1つの検出電極118から
の検出信号によって検出することができる。
【0049】また、インクの検出信号の信号源として、
ヒーター101そのものを用いることができるため、各
ノズル単位のインクの有無の検出は、従来よりシフトレ
ジスタ等を構成すべく記録ヘッドに設けられているロジ
ック回路を用いて行なうことができ、構造を複雑化する
ことなく、非常に簡易な構成でインクの有無の検出を行
うことが可能となる。
ヒーター101そのものを用いることができるため、各
ノズル単位のインクの有無の検出は、従来よりシフトレ
ジスタ等を構成すべく記録ヘッドに設けられているロジ
ック回路を用いて行なうことができ、構造を複雑化する
ことなく、非常に簡易な構成でインクの有無の検出を行
うことが可能となる。
【0050】(全体構成)図7は本発明が適用できるイ
ンクジェット記録装置IJRAの概観図である。
ンクジェット記録装置IJRAの概観図である。
【0051】同図において、リードスクリュー84は、
駆動モータ81の正逆回転により、駆動力伝達ギア8
2,83を介して正逆転される。キャリッジHCは、リ
ードスクリュー84の螺旋溝に対して係合するピン(不
図示)を有し、リードスクリュー84の回転方向に応じ
て、図中の矢印a,b方向に往復移動される。このキャ
リッジHCには、インクジェット記録ヘッド85とイン
クタンク86とから構成されるヘッドカートリッジIJ
Hが搭載されている。この図7に示すインクジェット記
録装置IJRAは、一般的にシリアルプリンタと称され
る記録装置であり、キャリッジHCの矢印a,b方向に
沿った主走査と、被記録媒体である記録シート87の副
走査とを繰り返すことにより、記録シート87の全面に
対する記録動作が行われる。
駆動モータ81の正逆回転により、駆動力伝達ギア8
2,83を介して正逆転される。キャリッジHCは、リ
ードスクリュー84の螺旋溝に対して係合するピン(不
図示)を有し、リードスクリュー84の回転方向に応じ
て、図中の矢印a,b方向に往復移動される。このキャ
リッジHCには、インクジェット記録ヘッド85とイン
クタンク86とから構成されるヘッドカートリッジIJ
Hが搭載されている。この図7に示すインクジェット記
録装置IJRAは、一般的にシリアルプリンタと称され
る記録装置であり、キャリッジHCの矢印a,b方向に
沿った主走査と、被記録媒体である記録シート87の副
走査とを繰り返すことにより、記録シート87の全面に
対する記録動作が行われる。
【0052】キャリッジHCの移動可能な領域の左端側
には、キャリッジHC上の記録ヘッド85の各インク吐
出口と対向するように吸引回復系ユニット88が設けら
れている。この吸引回復系ユニット80には、記録ヘッ
ド85のフェース面をキャッピングするキャップ部材8
9、記録ヘッド85のフェース面をワイピングするワイ
パーブレード90、前記キャップからインク路を介して
各ノズルからインクを吸引するためのポンプ(不図示)
などを備えている。この吸引回復系ユニット88によっ
て記録ヘッド85のインク吐出状態を良好に保つための
吸引回復動作が行われる。
には、キャリッジHC上の記録ヘッド85の各インク吐
出口と対向するように吸引回復系ユニット88が設けら
れている。この吸引回復系ユニット80には、記録ヘッ
ド85のフェース面をキャッピングするキャップ部材8
9、記録ヘッド85のフェース面をワイピングするワイ
パーブレード90、前記キャップからインク路を介して
各ノズルからインクを吸引するためのポンプ(不図示)
などを備えている。この吸引回復系ユニット88によっ
て記録ヘッド85のインク吐出状態を良好に保つための
吸引回復動作が行われる。
【0053】また、キャップ部材の近傍には、後述する
予備吐出の際に吐出されるインクを受容する予備吐出イ
ンク受け(図示せず)が配設されている。
予備吐出の際に吐出されるインクを受容する予備吐出イ
ンク受け(図示せず)が配設されている。
【0054】図8は、図8に示した記録装置の記録制御
を実行するための制御部の要部の構成を示すブロック図
である。
を実行するための制御部の要部の構成を示すブロック図
である。
【0055】図8において、1000は制御回路、11
00は記録信号を入力するインターフェースであり、イ
ンターフェース1100は、記録装置IJRAの外部に
接続されるホスト機器等から転送されるデータの受信を
行う。1001はMPU、1002はMPU1001が
実行する制御プログラムを格納するプログラムROM、
1003は各種データ(上記の記録信号やヘッドに供給
される記録データ等)を保存しておくダイナミック型の
RAMである。1004は、ヘッドカートリッジIJH
に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイであ
り、インターフェース1100、MPU1001、RA
M1003の間のデータ転送制御も行う。1009は、
ヘッドカートリッジIJHを搭載したキャリッジHC
(図7)を走査するためのキャリアモータ、1008
は、被記録媒体である記録紙87を搬送するための搬送
モータである。また、1006、1007は、それぞれ
搬送モータ1008、キャリアモータ1009を駆動す
る為のモータドライバである。
00は記録信号を入力するインターフェースであり、イ
ンターフェース1100は、記録装置IJRAの外部に
接続されるホスト機器等から転送されるデータの受信を
行う。1001はMPU、1002はMPU1001が
実行する制御プログラムを格納するプログラムROM、
1003は各種データ(上記の記録信号やヘッドに供給
される記録データ等)を保存しておくダイナミック型の
RAMである。1004は、ヘッドカートリッジIJH
に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイであ
り、インターフェース1100、MPU1001、RA
M1003の間のデータ転送制御も行う。1009は、
ヘッドカートリッジIJHを搭載したキャリッジHC
(図7)を走査するためのキャリアモータ、1008
は、被記録媒体である記録紙87を搬送するための搬送
モータである。また、1006、1007は、それぞれ
搬送モータ1008、キャリアモータ1009を駆動す
る為のモータドライバである。
【0056】1117は、図1,図2に示す端子117
に接続される信号線であり、その端子117を介して、
インクジェット記録ヘッド用基板100の検出電極11
8と電気的に接続される。インクの検出時には、インク
量(インクの有無)に応じた電圧変化が、端子117か
ら信号線1117を介して装置本体の制御回路1000
へ入力される。1012は、記録素子であるヒータ10
1を駆動するためのイネーブル信号、素子基板100上
のロジック回路に入力するクロック信号、およびラッチ
信号等を含む、種々の信号を出力するための信号線であ
る。また、1016は、不図示の電源部よりヘッドカー
トリッジIJHに対して、記録素子としてのヒータ10
1を駆動するための駆動電力を供給する信号線である。
1017は、ヘッドカートリッジIJHに搭載される記
録ヘッド用素子基板100のロジック回路に対して、電
力を供給するための信号線である。
に接続される信号線であり、その端子117を介して、
インクジェット記録ヘッド用基板100の検出電極11
8と電気的に接続される。インクの検出時には、インク
量(インクの有無)に応じた電圧変化が、端子117か
ら信号線1117を介して装置本体の制御回路1000
へ入力される。1012は、記録素子であるヒータ10
1を駆動するためのイネーブル信号、素子基板100上
のロジック回路に入力するクロック信号、およびラッチ
信号等を含む、種々の信号を出力するための信号線であ
る。また、1016は、不図示の電源部よりヘッドカー
トリッジIJHに対して、記録素子としてのヒータ10
1を駆動するための駆動電力を供給する信号線である。
1017は、ヘッドカートリッジIJHに搭載される記
録ヘッド用素子基板100のロジック回路に対して、電
力を供給するための信号線である。
【0057】このような制御部の構成において、任意の
タイミングでヒータ101の駆動を行うとともに、信号
線1117と端子117を介して、素子基板100上の
検出電極118によって得られる検出信号を入力して、
それをモニタすることにより、ノズル内のインクの有無
を検出することができる。なお、このようなインクの有
無の検出を行うタイミングについては、例えば、被記録
媒体に対して記録動作を行っていない時に、各ノズル毎
の駆動を順次行うことにより、各ノズル毎のインクの有
無を検出することができる。一般に、インクジェット記
録装置においては、インクジェット記録ヘッドの吐出状
態を回復させるために、予備的にインクを吐出させる予
備吐出動作、つまりインクを吸引しないで吐出のみを行
うことが知られており、この予備吐出動作のタイミング
を利用することにより、各ノズルのインクの有無に関す
る状態を個々に検出することができる。もちろん、記録
動作中にインクの検出を行うこともできる。
タイミングでヒータ101の駆動を行うとともに、信号
線1117と端子117を介して、素子基板100上の
検出電極118によって得られる検出信号を入力して、
それをモニタすることにより、ノズル内のインクの有無
を検出することができる。なお、このようなインクの有
無の検出を行うタイミングについては、例えば、被記録
媒体に対して記録動作を行っていない時に、各ノズル毎
の駆動を順次行うことにより、各ノズル毎のインクの有
無を検出することができる。一般に、インクジェット記
録装置においては、インクジェット記録ヘッドの吐出状
態を回復させるために、予備的にインクを吐出させる予
備吐出動作、つまりインクを吸引しないで吐出のみを行
うことが知られており、この予備吐出動作のタイミング
を利用することにより、各ノズルのインクの有無に関す
る状態を個々に検出することができる。もちろん、記録
動作中にインクの検出を行うこともできる。
【0058】検出電極118によって得られる信号のモ
ニタについては、制御回路上に設けた制御手段であるM
PU1001によって行うことができる。なお、駆動し
たヒータ101と、検出電極118の電位の変化とを対
応付けることにより、配列されたノズルのそれぞれにつ
いてインクの有無を検出して、インクが無くなってイン
クの吐出が行えない状態が発生しているノズル、あるい
は、そのインク不吐出の可能性があるノズルを特定する
ことができる。
ニタについては、制御回路上に設けた制御手段であるM
PU1001によって行うことができる。なお、駆動し
たヒータ101と、検出電極118の電位の変化とを対
応付けることにより、配列されたノズルのそれぞれにつ
いてインクの有無を検出して、インクが無くなってイン
クの吐出が行えない状態が発生しているノズル、あるい
は、そのインク不吐出の可能性があるノズルを特定する
ことができる。
【0059】(第1実施例)次に、図9を用いてインク
不吐出検出および回復動作についての第1の実施例につ
いて説明する。このフローチャートは、図8の制御回路
1000での動作手順を示すものである。
不吐出検出および回復動作についての第1の実施例につ
いて説明する。このフローチャートは、図8の制御回路
1000での動作手順を示すものである。
【0060】まず、回復処理回数のカウント値Nを0に
する(ステップS201)。
する(ステップS201)。
【0061】つぎに、予備吐出を行うと同時にインク不
吐出検出を行う(ステップS202)。予備吐出は前述
したようにインクの揮発成分の蒸発に伴う増粘等による
不吐出を防止する為に行うものであり、通常1ノズルに
対して数10から数100回の吐出を行う。
吐出検出を行う(ステップS202)。予備吐出は前述
したようにインクの揮発成分の蒸発に伴う増粘等による
不吐出を防止する為に行うものであり、通常1ノズルに
対して数10から数100回の吐出を行う。
【0062】このインク不吐出検出において、不吐出の
ノズルが無いと判定された場合は(ステップS20
3)、これで処理を終了する。
ノズルが無いと判定された場合は(ステップS20
3)、これで処理を終了する。
【0063】不吐出のノズルが有ると判定された場合は
(ステップS203)、上記カウント値Nが所定回数
(この場合は3回)であるか否かを判断する(ステップ
S204)。
(ステップS203)、上記カウント値Nが所定回数
(この場合は3回)であるか否かを判断する(ステップ
S204)。
【0064】カウント値Nが3でない場合は、手順をス
テップS205に移行させる。
テップS205に移行させる。
【0065】ステップS205においては、吸引回復系
ユニット88を動作させ、吸引回復処理を行うととも
に。カウントNを+1する。
ユニット88を動作させ、吸引回復処理を行うととも
に。カウントNを+1する。
【0066】つぎに、ステップS206においては、ス
テップ202の検出で、インク無しと判定されたノズル
に対してのみ、予備吐出を行うと同時にインク不吐出の
検出を行う。
テップ202の検出で、インク無しと判定されたノズル
に対してのみ、予備吐出を行うと同時にインク不吐出の
検出を行う。
【0067】以上の回復処理によっても不吐出ノズルが
ある場合は(ステップ203)、再度ステップ204〜
206の処理を繰り返す。
ある場合は(ステップ203)、再度ステップ204〜
206の処理を繰り返す。
【0068】このようにして、吸引回復処理、インクな
しのノズルのみに対する予備吐出処理を複数回(この場
合は3回)行っても、不吐出ノズルが存在する場合は、
ステップS204の判定がYESとなるので、異常終了さ
せる。
しのノズルのみに対する予備吐出処理を複数回(この場
合は3回)行っても、不吐出ノズルが存在する場合は、
ステップS204の判定がYESとなるので、異常終了さ
せる。
【0069】異常終了では、使用者にインク無しのノズ
ルがある事を報知したり、あるいはインク無しノズルの
情報を基に、インク無しノズルが記録すべきドットをイ
ンク有りの他のノズルで記録する処理を行ったりする。
ルがある事を報知したり、あるいはインク無しノズルの
情報を基に、インク無しノズルが記録すべきドットをイ
ンク有りの他のノズルで記録する処理を行ったりする。
【0070】以上のようにこの第1実施例では、インク
無しのノズルに対してのみ、予備吐出とインク無し検出
を行うようにしているので、インク検出および予備吐出
に要する時間を従来に比べ短縮することができ、延いて
は記録時間も短縮することが可能である。また、予備吐
出をすべてのノズルに対して行わないため、インクの消
費をおさえることもできる。
無しのノズルに対してのみ、予備吐出とインク無し検出
を行うようにしているので、インク検出および予備吐出
に要する時間を従来に比べ短縮することができ、延いて
は記録時間も短縮することが可能である。また、予備吐
出をすべてのノズルに対して行わないため、インクの消
費をおさえることもできる。
【0071】(第2実施例)次に、図10を用いてイン
ク不吐出検出および回復動作についての第2の実施例に
ついて説明する。このフローチャートも、図8の制御回
路1000での動作手順を示すものである。
ク不吐出検出および回復動作についての第2の実施例に
ついて説明する。このフローチャートも、図8の制御回
路1000での動作手順を示すものである。
【0072】まず、回復処理回数のカウント値Nを0に
する(ステップS301)。
する(ステップS301)。
【0073】つぎに、予備吐出を行うと同時にインク不
吐出検出を行う(ステップS302)。
吐出検出を行う(ステップS302)。
【0074】このインク不吐出検出において、不吐出の
ノズルが無いと判定された場合は(ステップS30
3)、これで処理を終了する。
ノズルが無いと判定された場合は(ステップS30
3)、これで処理を終了する。
【0075】不吐出のノズルが有ると判定された場合は
(ステップS303)、上記カウント値Nが所定回数
(この場合は2回)であるか否かを判断する(ステップ
304)。
(ステップS303)、上記カウント値Nが所定回数
(この場合は2回)であるか否かを判断する(ステップ
304)。
【0076】カウント値Nが2でない場合は、手順をス
テップS305に移行させる。
テップS305に移行させる。
【0077】ステップS305においては、吸引回復系
ユニット88を動作させ、吸引回復処理を行うととも
に。カウントNを+1する。
ユニット88を動作させ、吸引回復処理を行うととも
に。カウントNを+1する。
【0078】つぎに、ステップS306においては、ス
テップ202の検出で、インク無しと判定されたノズル
に対してのみ、インク無し検出を行う。このインク無し
検出の際には、インクが吐出されない程度の電力をイン
クなしと判定されたノズル内の記録素子101に印可す
る。
テップ202の検出で、インク無しと判定されたノズル
に対してのみ、インク無し検出を行う。このインク無し
検出の際には、インクが吐出されない程度の電力をイン
クなしと判定されたノズル内の記録素子101に印可す
る。
【0079】そして、以上の回復処理によっても不吐出
ノズルがある場合は(ステップ303)、再度ステップ
304〜306の処理を繰り返す。
ノズルがある場合は(ステップ303)、再度ステップ
304〜306の処理を繰り返す。
【0080】このようにして、吸引回復処理を複数回
(この場合は2回)行っても、不吐出ノズルが存在する
場合は、ステップS304の判定がYESとなるので、異
常終了させる。
(この場合は2回)行っても、不吐出ノズルが存在する
場合は、ステップS304の判定がYESとなるので、異
常終了させる。
【0081】異常終了では、前記同様、使用者にインク
無しのノズルがある事を報知したり、あるいはインク無
しノズルの情報を基に、インク無しノズルが記録すべき
ドットをインク有りの他のノズルで記録する処理を行っ
たりする。
無しのノズルがある事を報知したり、あるいはインク無
しノズルの情報を基に、インク無しノズルが記録すべき
ドットをインク有りの他のノズルで記録する処理を行っ
たりする。
【0082】以上のようにこの第2の実施例では、イン
ク無しのノズルに対してのみ、インクが吐出されない程
度の電力を記録素子に印可してインク無し検出を行うよ
うにしているので、予備吐出によるインクの消費をおさ
えることができる。またインク無し検出をすべてのノズ
ルに対して行わないため、インクなし検出にかかる時間
を短縮でき、延いては記録時間も短縮することが可能で
ある。
ク無しのノズルに対してのみ、インクが吐出されない程
度の電力を記録素子に印可してインク無し検出を行うよ
うにしているので、予備吐出によるインクの消費をおさ
えることができる。またインク無し検出をすべてのノズ
ルに対して行わないため、インクなし検出にかかる時間
を短縮でき、延いては記録時間も短縮することが可能で
ある。
【0083】なお、ノズル毎に不吐出か否かを検出する
ための構成については、上述したような構成に限定され
るものではなく、種々の公知の技術を採用することも可
能である。ノズル毎に吐出不良の発生を検出する構成と
しては、例えば、紙等の記録媒体上にテストパターンを
記録し、記録されたパターンをユーザが目視でチェック
した結果に基づいて、吐出不良の発生したノズルに関す
る情報を入力させる手法や、記録されたパターンを光学
式のセンサによって読み取り、吐出不良の発生したノズ
ルを検出する手法などが知られている。本発明において
は、このような手法を適宜採用することができる。
ための構成については、上述したような構成に限定され
るものではなく、種々の公知の技術を採用することも可
能である。ノズル毎に吐出不良の発生を検出する構成と
しては、例えば、紙等の記録媒体上にテストパターンを
記録し、記録されたパターンをユーザが目視でチェック
した結果に基づいて、吐出不良の発生したノズルに関す
る情報を入力させる手法や、記録されたパターンを光学
式のセンサによって読み取り、吐出不良の発生したノズ
ルを検出する手法などが知られている。本発明において
は、このような手法を適宜採用することができる。
【0084】しかしながら、ユーザの目視によりテスト
パターンをチェックする手法においては、ユーザによる
チェックの誤りや、ユーザによる不吐出のノズルに関す
る情報を入力する際の誤り等が発生する場合が考えられ
る。また、記録されたパターンをセンサにより検出する
構成においては、ノズル毎に対応させてパターンを読み
取るために、センサの精度が要求され、また不吐出の発
生している位置とノズルとを正確に対応付けることが困
難である、といった問題がある。
パターンをチェックする手法においては、ユーザによる
チェックの誤りや、ユーザによる不吐出のノズルに関す
る情報を入力する際の誤り等が発生する場合が考えられ
る。また、記録されたパターンをセンサにより検出する
構成においては、ノズル毎に対応させてパターンを読み
取るために、センサの精度が要求され、また不吐出の発
生している位置とノズルとを正確に対応付けることが困
難である、といった問題がある。
【0085】本発明は、図1乃至図6を参照して説明し
たような検出の原理を採用し、記録ヘッドに設けられる
複数のノズルについて、ノズル単位で不吐出が発生した
状態を検出することにより、ノズル単位で不吐出が発生
した状態を正確に検出でき、その検出結果に従って回復
処理を制御することにより、効率よく回復処理が行える
とともに、インク消費量を効果的に低減させることが可
能である。
たような検出の原理を採用し、記録ヘッドに設けられる
複数のノズルについて、ノズル単位で不吐出が発生した
状態を検出することにより、ノズル単位で不吐出が発生
した状態を正確に検出でき、その検出結果に従って回復
処理を制御することにより、効率よく回復処理が行える
とともに、インク消費量を効果的に低減させることが可
能である。
【0086】なお、上述した実施形態においては、記録
素子として発熱体を用いてインクを吐出するバブルジェ
ット記録方式を例に説明した。しかし、記録素子を駆動
した場合に発生する電圧変化をインクを介して検出する
ことは、他の記録方式においても可能である。したがっ
て、本発明は、バブルジェット記録方式に限らず、例え
ば圧電素子を用いた他の記録方式などにも広く適用する
ことができる。
素子として発熱体を用いてインクを吐出するバブルジェ
ット記録方式を例に説明した。しかし、記録素子を駆動
した場合に発生する電圧変化をインクを介して検出する
ことは、他の記録方式においても可能である。したがっ
て、本発明は、バブルジェット記録方式に限らず、例え
ば圧電素子を用いた他の記録方式などにも広く適用する
ことができる。
【0087】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
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。
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
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。
【0088】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4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。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て、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うことが
できる。
ば、米国特許第4723129号明細書,同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。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て、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うことが
できる。
【0089】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
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)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,米国特許第44
59600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。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59−123670号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭59−138461号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
書に開示されているような吐出口,液路,電気熱変換体
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)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,米国特許第44
59600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。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59−123670号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭59−138461号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
【0090】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【0091】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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
体的にインクタンクが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。
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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
体的にインクタンクが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。
【0092】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
【0093】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、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るか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、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るか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。
【0094】さらに加えて、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
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又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。
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
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又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。
【0095】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクなしノズルが存在する場合、回復処理を行った後、
インク無しと検出されたノズルに対してのみインクなし
検出を再度行うようにしているので、インク状態検出を
行うための余分な時間が費やされることなく、効率のよ
い検出をなし得る。また、インク状態検出の際に、イン
クを吐出させる形態のものであれば、余分なインクの消
費を抑えることが可能になる。
ンクなしノズルが存在する場合、回復処理を行った後、
インク無しと検出されたノズルに対してのみインクなし
検出を再度行うようにしているので、インク状態検出を
行うための余分な時間が費やされることなく、効率のよ
い検出をなし得る。また、インク状態検出の際に、イン
クを吐出させる形態のものであれば、余分なインクの消
費を抑えることが可能になる。
【0097】また、本発明では、インクなしノズルが存
在する場合、回復処理を行った後、インク無しと検出さ
れたノズルに対してのみ予備吐出とインク状態検出を行
うようにしているので、インク状態検出および予備吐出
を効率よく行えるとともに、予備吐出によるインクの消
費をおさえることができる。また、インクが吐出されな
い程度の電力を記録素子に印可してインク無し検出を行
うようにすれば、インクの消費をさらにおさえることが
できる。
在する場合、回復処理を行った後、インク無しと検出さ
れたノズルに対してのみ予備吐出とインク状態検出を行
うようにしているので、インク状態検出および予備吐出
を効率よく行えるとともに、予備吐出によるインクの消
費をおさえることができる。また、インクが吐出されな
い程度の電力を記録素子に印可してインク無し検出を行
うようにすれば、インクの消費をさらにおさえることが
できる。
【図1】インクジェット記録ヘッド用基板の電気的な概
略構成を説明するための平面図である。
略構成を説明するための平面図である。
【図2】図1に示すインクジェット記録ヘッド用基板の
要部の概略構成を示す平面図である。
要部の概略構成を示す平面図である。
【図3】図1のインクジェット記録ヘッド用基板に天板
を接合してノズルを構成した状態を示す概略斜視図であ
る。
を接合してノズルを構成した状態を示す概略斜視図であ
る。
【図4】図3のa−a線に沿うノズル周辺部分の断面図
である。
である。
【図5】ノズル内のインクの有無の検出動作を説明する
ためのタイムチャートである。
ためのタイムチャートである。
【図6】インクジェット記録ヘッド用基板のインク検出
電極の周辺の構成に対応する等価回路図である。
電極の周辺の構成に対応する等価回路図である。
【図7】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
概略構成を示す斜視図である。
概略構成を示す斜視図である。
【図8】図7に示すインクジェット記録装置の制御シス
テムを示すブロック図である。
テムを示すブロック図である。
【図9】この発明の第1の実施形態を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図10】この発明の第2の実施形態を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
85 記録ヘッド 86 インクタンク 88 吸引回復系ユニット 89 キャップ部材 90 ワイパーブレード 100 インクジェット記録ヘッド用基板(素子基板) 101 記録素子(発熱体) 102 駆動素子(ドライバ) 103 ラッチ回路 104 シフトレジスタ 116 交流的結合部 118 検出用電極 203 配線部 205 耐キャビテーション膜 310 吐出口 311 共通液室 312 ノズル壁 314 天板 405 保護膜(絶縁性保護膜) 408 ノズル部 1000 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 智則 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 (72)発明者 ▲高▼橋 勝彦 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 (72)発明者 齋藤 謙一 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 (72)発明者 矢野 健太郎 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 (72)発明者 乾 利治 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 (72)発明者 加藤 真夫 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 Fターム(参考) 2C056 EA14 EA25 EA29 EB08 EB27 EB39 EB40 EB51 EC08 EC24 EC39 EC42 EC54 EC57 FA03 HA05 JC20 JC23 KD06 2C057 AF72 AF75 AG46 AK10 AL13 AL17 AM31 BA03 BA13
Claims (7)
- 【請求項1】 インク滴を吐出するための複数のノズル
を有する記録ヘッドを用いて画像を形成するインクジェ
ット記録装置であって、 前記記録ヘッドの各ノズルの不吐出状態を検出する検出
手段と、 前記記録ヘッドの各ノズル内のインクを吸引することに
よってインク吐出状態にノズルを回復する回復手段と、 前記検出手段によりノズルの不吐状態を検出した場合、
前記回復手段による回復処理を行った後、前記不吐状態
を検出したノズルに対してのみ前記検出手段による不吐
状態の再検出を実行する制御手段と、 を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記検出手段による不
吐状態の再検出によりノズルの不吐状態を再度検出した
場合、前記回復手段による回復処理を再度実行する請求
項1に記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項3】 前記記録ヘッドの記録ヘッド用基板に熱
エネルギーを供給する複数の記録素子と、前記複数の記
録素子を夫々駆動するための複数の駆動素子と、前記記
録素子が駆動される際にノズル内のインクの有無に応じ
て前記記録素子と前記駆動素子との間に発生する電圧の
変化を検出する検出電極とをさらに備え、 前記検出手段は、前記検出電極の検出出力に基づいて前
記複数のノズルの不吐出状態を順次検出することを特徴
とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項4】 前記検出手段は、前記検出電極を用いた
不吐出状態の検出の際、インクを吐出可能な電力を前記
駆動素子に印加することを特徴とする請求項3に記載の
インクジェット記録装置。 - 【請求項5】 前記検出手段は、前記検出電極を用いた
不吐出状態の検出の際、インクが吐出不可能な程度の小
電力を前記駆動素子に印加することを特徴とする請求項
3に記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項6】 前記制御手段は、前記検出手段による不
吐出状態の再検出の際には、前記駆動素子にインクが吐
出不可能な程度の小電力を印加することを特徴とする請
求項3に記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項7】 インク滴を吐出するための複数のノズル
を有する記録ヘッドを用いて画像を形成するインクジェ
ット記録装置であって、 前記記録ヘッドの各ノズルの不吐出状態を順次検出する
検出手段と、 前記記録ヘッドの各ノズル内のインクを吸引することに
よってインク吐出状態にノズルを回復する回復手段と、 前記検出手段によりノズルの不吐状態を検出した場合、
前記回復手段による回復処理を行った後、前記不吐状態
を検出したノズルに対してのみ前記検出手段による不吐
状態の再検出および予備吐出処理を実行する制御手段
と、 を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000133893A JP2001315352A (ja) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | インクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000133893A JP2001315352A (ja) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | インクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001315352A true JP2001315352A (ja) | 2001-11-13 |
Family
ID=18642288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000133893A Pending JP2001315352A (ja) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001315352A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005238641A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットプリンタ及びその制御方法 |
JP2005280049A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットプリンタ |
JP2006198924A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置,制御方法,プログラム,および記録媒体 |
JP2009056741A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | 印刷装置及びその制御方法 |
JP2009101699A (ja) * | 2009-01-09 | 2009-05-14 | Seiko Epson Corp | 液滴吐出装置およびインクジェットプリンタ |
JP2015180549A (ja) * | 2015-06-10 | 2015-10-15 | セイコーエプソン株式会社 | 液滴吐出装置 |
JP2016501138A (ja) * | 2012-11-30 | 2016-01-18 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | インクレベルセンサーが組み込まれた流体噴射装置 |
US10737496B2 (en) | 2018-01-23 | 2020-08-11 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and maintenance method thereof |
-
2000
- 2000-05-02 JP JP2000133893A patent/JP2001315352A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005238641A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットプリンタ及びその制御方法 |
JP2005280049A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットプリンタ |
JP4534086B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-09-01 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | インクジェットプリンタ |
JP2006198924A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置,制御方法,プログラム,および記録媒体 |
JP2009056741A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | 印刷装置及びその制御方法 |
JP2009101699A (ja) * | 2009-01-09 | 2009-05-14 | Seiko Epson Corp | 液滴吐出装置およびインクジェットプリンタ |
JP2016501138A (ja) * | 2012-11-30 | 2016-01-18 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | インクレベルセンサーが組み込まれた流体噴射装置 |
US9487017B2 (en) | 2012-11-30 | 2016-11-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device with integrated ink level sensor |
US9776412B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-10-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device with integrated ink level sensor |
JP2015180549A (ja) * | 2015-06-10 | 2015-10-15 | セイコーエプソン株式会社 | 液滴吐出装置 |
US10737496B2 (en) | 2018-01-23 | 2020-08-11 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and maintenance method thereof |
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