JPH04211961A - インクジェット記録装置および情報処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紙等の被記録媒体に対し
てインクを吐出することにより記録を行うためのインク
ジェット記録装置および該装置を情報出力手段として有
した各種情報処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時にお
ける騒音の発生が無視し得る程度に小さいこと、いわゆ
る普通紙に記録が行えることなど数々の利点を有してい
る。このインクジェット記録装置におけるインク吐出方
式には種々のものがあって、これら種々の方式による装
置が近年実用化されてきている。

【０００３】これらの吐出方式の中で例えば特開昭５４
−５１８３７号に記載されている吐出方式は、熱エネル
ギをインクに作用させてインク吐出のための原動力を得
るという点において、他の吐出方式とは異なる特徴を有
している。すなわち、この吐出方式は、熱エネルギの作
用を受けたインクが、その状態変化に伴う急激な体積変
化を起こし、この体積変化による作用力により記録ヘッ
ド部先端の吐出口よりインクが吐出されてインク滴とし
て飛翔する。この飛翔インク滴が被記録媒体に付着して
記録が行われる。

【０００４】このような吐出方式の記録ヘッドは、一般
に、インクを吐出するために設けられた吐出口と、この
吐出口に連通しインクを吐出するための熱エネルギをイ
ンクに作用させる部分である熱作用部をその構成の一部
とするインク路とを有し、インク路の熱作用部には上記
熱エネルギを発生するための電気熱変換体が配設される
。この電気熱変換体は、発熱抵抗層と、その発熱抵抗層
に接続される少なくとも一対の電極とを具え、発熱抵抗
層は、上記一対の電極間に印加される電気信号によって
これら電極の間で発熱する。そして、一般に、このよう
な記録ヘッドでは、インクは、毛管力や圧力差等インク
に作用する力の釣合いによってインク路の吐出口近傍に
メニスカスが形成される。そして、吐出が行われた後は
上記インクに作用する力によってインク路へのインクの
充填がなされ再び吐出口近傍にメニスカスが形成される
。

【０００５】以上に示した構成の記録ヘッドには以下に
述べるようないくつかの問題点がある。

【０００６】第１の問題は以下のようである。すなわち
、インク吐出が安定して行われるには、インク路等記録
ヘッド内のインクの圧力が適切に保持されなければなら
ない。このため、例えば記録ヘッドと、これにチューブ
等を介して供給するインクを貯留したインクタンクとを
これらの高さ方向において適切な位置関係に配置するな
ど、インク路内のインクの圧力を適正な大きさに保つた
めの構成が種々提案されている。しかしながら、装置の
運搬時等に記録ヘッドに衝撃が加わったとき、あるいは
、インク水分の蒸発を防ぐため記録ヘッドの吐出口の部
分をキャップによって覆う場合にこのキャップ内で圧力
変動を生じたとき、これら衝撃や圧力変動によってイン
クに作用する力によって、インクのメニスカスが吐出口
近傍から後退する、いわゆるインク落ちを起こす。この
インク落ちが生じると、インク吐出が正常になされなく
なり、また、インク落ちによって、上記電気熱変換体が
発生する熱が作用する部分にインクが存在しない状態で
この電気熱変換体の発熱を繰り返す場合には、発生した
熱が分散されず電気熱変換体自身の破損等を招くことも
ある。

【０００７】第２の問題としては、インク増粘の問題が
ある。すなわち、記録ヘッドの吐出口等を介したインク
水分の蒸発によってインク路内のインクの粘性が増し、
これにより、吐出されるインク量の減少や不吐出など吐
出不良を生じることがある。以上のようなインク増粘は
、上述したキャッピングによってある程度防止できるも
のの、記録ヘッドが非吐出状態で長期間放置された場合
などには、完全には防止できない。

【０００８】第３の問題としては、インク中の気泡の問
題がある。すなわち、インク吐出に伴う熱によってイン
ク中に発生する微細な気泡やチューブ等のインク供給路
部材を介して外部より混入した気泡が長時間を経ること
によって比較的大きな気泡となって、インク路に存在す
る場合、この気泡によって吐出方向の偏向吐出インク量
の減少等の吐出不良を生じることがある。

【０００９】以上説明した第１ないし第３の吐出不良に
関する問題を解消もしくは防止するために吐出回復処理
等が行なわれる。この吐出回復処理としては、吸引ポン
プ等を用いインク路内等のインクを吐出口から排出させ
る吸引処理や、記録に関与しないインク吐出を行なうい
わゆる空吐出等がある。上記吸引処理の代わりに、イン
ク供給路側から記録ヘッド内のインクを加圧し、これを
吐出口から排出させる加圧処理が行われることもある。 以上のような吸引処理ないし加圧処理、または空吐出に
よって、インク路等の増粘インクや気泡を排除できると
ともに、これらの吐出回復処理によって、記録ヘッド内
のインクに吐出口側へ向う力が作用し、インクのメニス
カスが正常の位置に復帰することもできインク落ちの問
題も解決することができる。

【００１０】以上のような吐出回復等の処理は、その装
置における電源投入時や記録開始時等、適宜のタイミン
グで行われる。しかし、吐出回復等の処理が行われる時
点では、必ずしも上述したインク落ち、増粘等のインク
路の異常が発生しているとは限らない。このため、不必
要な吐出回復等の処理が行われる場合があり、この場合
、インクが無駄になるばかりか、この処理のために要す
る時間によって全体として記録速度が低下することにな
る。

【００１１】これに対して、例えば特開昭６１−９８５
４２号公報には、記録ヘッドの温度を検知しこの検知し
た温度に基づいてインク路等における異常状態の有無を
知る構成が記載されている。この構成によれば、インク
路等に異常状態が有るときのみ吐出回復処理を行うこと
が可能となる。しかし、この異常状態の検出は複数のイ
ンク路個々に行われるのではない。従って、複数のイン
ク路の一部の比較的少数のインク路に異常状態が発生し
ている場合、これが上記温度検出における温度変化とな
って反映されにくく、その異常状態を検知することが困
難である。

【００１２】このような解決すべき課題を解決する構成
として、例えば、特開昭５９−１４９６７号公報に記載
される構成を挙げることができる。この構成は、吐出の
ための熱エネルギーを発生する電気熱変換体に吐出に至
らない電気エネルギーを供給し、これによってインク路
内に温度変化を生じさせる。そして、この温度変化によ
って逆に電気熱変換体に供給される上記電気エネルギー
に生じる変化によってインク路の異常状態の有無を判別
する。この構成によれば、インク路個々にその異常状態
を判別できる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
気エネルギーの大きさは、吐出に至らない大きさである
ため、この電気エネルギーが供給されてインク路に温度
変化を生じさせ、更にこの温度変化によって生じる電気
エネルギーの変化を有意に検出するには、比較的長い時
間を要する。このため、インク路の異常状態検知のため
の時間が長くなるとともに、この比較的長い時間、電気
熱変換体に通電を行っているため、この間に発生する熱
によって微細な気泡が多く発生し、これら気泡がその後
の吐出に悪影響を及ぼすことがある。また、この異常状
態検知処理が吐出回復処理とは独立して行われるため、
これに要する時間が、全体としての記録速度の低下をも
たらす。さらに、吐出に至らない電気エネルギーを供給
するための特別の構成を必要とし、回路構成が複雑にな
る場合がある。

【００１４】本発明の目的は、電気熱変換体にインク吐
出に至る電気信号を与え、このときの電気熱変換体の所
定の状態を検出することによってインク路の異常を判別
することにより適切な吐出回復処理を行うことができる
インクジェット記録装置および該装置を情報出力手段と
して用いた、情報処理装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そのために本発明ではイ
ンクを被記録媒体に対して吐出し記録を行うインクジェ
ット記録装置において、インクを吐出するための複数の
吐出口と、該複数の吐出口それぞれについて、当該吐出
口に連通し、インクを吐出するための熱エネルギーを発
生可能な電気熱変換体を設けたインク路とを有する記録
ヘッドと、該記録ヘッドの前記電気熱変換体を駆動しイ
ンク吐出に至る前記熱エネルギーを発生させるための駆
動手段と、該駆動手段が前記電気熱変換体を駆動したと
き、当該電気熱変換体個々の抵抗値を測定する測定手段
と、該測定手段が測定する抵抗値に基づいて当該インク
路の異常状態を判別する判別手段と、を具えたことを特
徴とする。

【００１６】

【作用】以上の構成によれば、駆動手段によって電気熱
変換体が駆動されることにより、インクが吐出される。 これにより、インク路にそれ程深刻でない増粘インクや
気泡の混入したインクがある場合これらはこの吐出によ
って排出される。また、増粘や気泡の程度が大きかった
りインク落ちがある等、異常状態が生じている場合には
、上記駆動によって電気熱変換体が発生する熱が効果的
に他へ散逸されず、それ自身の温度を上昇させる。この
結果、電気熱変換体の抵抗値は、正常にインク吐出が行
われる場合と異なった値をとる。測定手段はこの抵抗値
を測定し、判別手段はこの測定値に基づいて上記異常状
態を判別することができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１８】図１は本発明を適用可能なインクジェット
記録装置の一構成例を示す。

【００１９】図１において、記録紙６３（紙やプラスチ
ック薄板などの被記録媒体）は装置の上下方向において
所定間隔をおいて設置されたそれぞれ１対の紙送りロー
ラ６１，　６２によって矢印Ａ方向に搬送される。紙送
りローラ６１と６２との間にある記録紙６３に沿って、
その手前側に１対のガイド軸６４が設けられ、ガイド軸
６４には、これに沿って摺動可能なキャリッジ１１０　
が設けられる。また、キャリッジ１１０　上には、記録
ヘッドユニット１０１　が装着されている。これにより
、記録ヘッドは、そのインク吐出口を記録紙６３に対向
させながら記録紙６３に沿って図中Ｐ方向へ移動するこ
とができる。

【００２０】この記録ヘッドユニット１０１　は、その
前面にインク滴を吐出するための複数のインク吐出口（
以下、単に吐出口という）が設けられている。記録ヘッ
ド１０１が記録紙に沿って移動する間、この吐出口は、
記録紙６３に対し例えば０．８ｍｍ　程度の間隔を保っ
ている。キャリッジ１１０はキャリッジ駆動モータ６８
によりワイヤ６９やこれを張設するプーリ等よりなる伝
動機構を介して矢印Ｐ方向に往復駆動され、これにより
、上記記録ヘッドの移動が可能となる。

【００２１】キャリッジ１１０　と本例記録装置の制御
装置との間には電力供給および信号伝送用のフレキシブ
ルケーブル６７が接続されている。

【００２２】以上の構成において、記録の際には、キャ
リッジ１１０　の記録行の方向（図中Ｐ方向）の移動に
同期して、記録ヘッドユニット１０１　の各吐出口に対
応して設けられた電気熱変換体を記録データに基づいて
選択的に駆動し、これにより、この駆動にかかる吐出口
から吐出された飛翔インク滴が記録紙６３に付着しドッ
トが記録されていく。

【００２３】記録ヘッドユニット１０１　は非記録時や
記録中の所定のタイミングで記録範囲外に設定されるホ
ームポジションＨＰに位置する。このホームポジション
ＨＰには、記録ヘッドの吐出口が設けられた面を覆うた
めのキャップやこのキャップを介して吐出口からインク
を吸引するためのポンプ等を備えた回復装置７０が設け
られている。本発明の実施例に関して図５等において後
述される空吐出やインク吸引はこのホームポジションＨ
Ｐにおいて回復装置７０を用いることによって行われる
。

【００２４】記録ヘッドユニット１０１　に対するイン
ク供給源としてのインクタンク１０５は本例装置の適切
な部位に配置され、インクタンク１０５　と記録ヘッド
ユニット１０１とをインク連通するためのチューブ１０
６は、記録ヘッドユニット１０１　の移動に追従すべく
可撓性を有している。

【００２５】図２は図１に示された回復装置７０および
記録ヘッドユニット１０１　の詳細な一構成例を示す。

【００２６】記録ヘッド１０１　Ｈにインクを導入する
ための液供給路２は、その一方の端部２ａがチューブ１
０６　を介してインクタンク１０５　に接続され、その
他端が記録ヘッド１０１　Ｈの共通液室３に接続されて
いる。共通液室３に連通したインク路４は、複数個（図
では簡略のために３個）が設けられている。各インク路
４の共通液室３側と反対側の端部にはインクを吐出する
ための開口をなす吐出口が設けられる。天板６Ａにはこ
れら共通液室３およびインク路４を構成するための凹部
が形成され、この天板６Ａに基板６Ｂが接合する。基板
６Ｂの各インク路４に対応する部位には吐出のための熱
エネルギーを発生する電気熱変換体７が形成されている
。

【００２７】電気熱変換体７には配線８を介して駆動信
号が供給され、この配線８は図１に示したフレキシブル
ケーブル６７を介して本例の制御装置に接続される。第
２基板９は基板６Ｂその他を支持することによってこの
記録ヘッドユニット１０１の構造部材をなす。プレート
１０は記録ヘッド１０１Ｈの吐出口５側の端部において
インク滴の飛翔方向に対して垂直に設けられ、プレート
１０と基板６Ｂ，天板６Ａとのそれぞれの接合部分にイ
ンク等が侵入してこないように封止材が封入されている
。

【００２８】図中、１２は図１に示された回復装置７０
を構成するキャップであり、記録ヘッド１０１　Ｈの吐
出口５が設けられた面を覆うことができる。キャップ１
２と不図示のポンプとは吸引チューブ１３を介して接続
される。 キャップ１２は、上述したように回復装置７０を構成す
る不図示の移動手段によって、図２中矢印方向に移動し
、吐出口が設けられた面を覆うことができる。このキャ
ップ１２によるキャッピングによって、吐出口５からの
インク水分の蒸発を抑制しインク増粘を防止する。また
、このキャッピング状態でキャップに内部をポンプによ
って負圧とし、吐出口５からインクを吸引することによ
り、吐出不良等の原因となる増粘インクや気泡を除去す
るとともにインクを再充填する前述の吐出回復処理が行
われる。

【００２９】図３は図１に示されたインクジェット記録
装置の制御系の主要部の一構成例を示す。

【００３０】制御装置５０は記録すべき情報に基づいて
記録ヘッドユニット１０１　に構成される熱発生部駆動
回路５１に電気熱変換体７の駆動データおよびその制御
信号を供給する他、図４，図５，図６につき後述する処
理等、本例装置に関する処理を行う制御装置であり、こ
れら処理を実行するＣＰＵ　，その処理手順のプログラ
ム等を格納したＲＯＭ　，およびその処理の際のデータ
展開領域や作業用領域を有するＲＡＭ　等を有したマイ
クロコンピュータの形態とすることができる。また、制
御装置５０は記録紙６３の搬送やキャリッジ１１０の移
動を制御する。駆動回路５１は制御装置５０から供給さ
れる上記駆動データに基づいて電気熱変換体７を駆動す
る。抵抗測定回路５３は電気熱変換体７の抵抗値を測定
し、比較回路５６はこの抵抗測定回路５３による測定値
と制御装置５０により設定される基準値との比較を行う
。

【００３１】図４は記録ヘッド１０１　Ｈ、熱発生部駆
動回路５１および抵抗測定回路５３の具体的な回路構成
を説明するための回路図である。

【００３２】ここで、記録ヘッド１０１Ｈに形成される
複数の電気熱変換体７は、符号Ｒ１，Ｒ２，…で表わさ
れ、これらの各々に対応して熱発生部駆動回路５１を構
成するトランジスタＴｒ１，　Ｔｒ２，　…が設けられ
る。トランジスタＴｒ１，　Ｔｒ２，　…は記録に際し
駆動信号Ｓ１，Ｓ２，…の状態に応じてそれぞれ対応す
る電気熱変換体Ｒ１，Ｒ２，…のオン／オフを行う。ト
ランジスタＴｒ１，　Ｔｒ２…は抵抗測定回路５３を構
成し、電気熱変換体Ｒ１，Ｒ２，…の抵抗値測定に際し
て、制御装置５０からの切換信号Ｐ１，Ｐ２，…のオン
によってオンとなる。これにより、電気熱変換体Ｒ１，
Ｒ２，…の抵抗値に応じた測定出力Ａ１，Ａ２，…を出
力することができる。アンドゲートＡＮ１，ＡＮ２，…
は、それぞれ駆動信号Ｓ１，Ｓ２，…を一方の入力端（
反転入力端）に、測定回路への切換信号Ｐ１，Ｐ２，…
を他方の入力端に受容する。この構成により記録時にお
ける誤動作、すなわち駆動用トランジスタＴｒ１，Ｔｒ
２，…をオンとする信号を送出したにも拘らず何らかの
原因により切換信号が付勢されて測定用トランジスタも
オンとなるような不都合を防止することができる。

【００３３】図５および図６を参照して、図４に示した
回路における各信号の生成タイミングを説明する。

【００３４】本実施例では、電気熱変換体を、符合Ｒ１
　，Ｒ３…と、Ｒ２　，Ｒ４　…で示される電気熱変換
体によりなる２つのブロックに分けて時分割駆動する。 図６のタイミングチャートに示されるように、まず、一
方のブロックに対応する駆動信号Ｓ１　，Ｓ３　…を生
成し、これらをそれぞれ対応するトランジスタＴｒ１　
，Ｔｒ３　…へ連続的な５個のパルスとして供給する。 これにより電気熱変換体Ｒ１　，Ｒ３　…にこのパルス
に応じた電気パルスが印加され、通常の場合は、それぞ
れの吐出口からインクが吐出される。これらの駆動信号
Ｓ１，Ｓ３　…が供給された後、所定時間ｔ１　が経過
すると同様にこの駆動にかかるブロックに対応した切換
信号Ｐ１　，Ｐ３　…がそれぞれ対応するトランジスタ
Ｔｒ１　，Ｔｒ３　…に供給される。これにより、電気
熱変換体Ｒ１　，Ｒ３　…に切換信号Ｐ１　，Ｐ３　…
に応じた所定の電気信号が印加されたとともに、同時に
、このときの電気熱変換体Ｒ１，Ｒ３　…の抵抗値に応
じた電設を有する測定信号Ａ１　，Ａ３　…が生成され
る。図６に示される測定信号では信号Ａ３　，即ち電気
熱変換体Ｒ３　が形成されるインク路に異常状態が発生
している場合を示している。すなわち、インクが増粘し
たり、または、気泡の存在やインク落ちによってインク
路内にインクがなくなっていると、電気熱変換体Ｒ３　
が発生する熱が他に散逸されず、自身の温度が高くなり
、電気熱変換体が図１０に示す様に温度に対して正の抵
抗値変化の特性を有する場合、その抵抗値が大きくなる
。 この抵抗値が大きくなることにより、測定信号Ａ３　は
小さくなる。これにより、信号Ｄ２　として比較回路５
６３Ｂに入力する測定出力Ａ３　は設定値より小さくな
り、比較回路５６３Ｂの出力Ｃ２　は”０”レベルとな
る。

【００３５】上記第１ブロック（Ｒ１　，Ｒ３　…）に
関する吐出駆動および測定駆動が終了すると、第２ブロ
ック（Ｒ２　，Ｒ４　…）に関する吐出駆動および測定
駆動を同様に行う。このように第１ブロックと第２ブロ
ックは時分割駆動される。この場合、図５に示されるよ
うに、データセレクタ５６１Ａ，５６１Ｂ…を用い測定
信号Ａ１　とＡ２　，Ａ３　とＡ４　…を切換信号Ｐ１
　，Ｐ２　…に同期して切換えて入力する。これによれ
ば、データセレクタの後に接続される比較回路の数及び
制御装置の構成を簡略化できる。制御装置５０は比較回
路５６３Ａ，５６３Ｂからの出力を切換信号Ｐ１　，Ｐ
２　…に同期して読み込み処理する。

【００３６】以上説明したように、各インク路に対応し
て出力される測定信号によって、インク路の状態を知る
ことができる。すなわち、インク路におけるインクの増
粘，気泡の混入，あるいはインク落ちによってインクが
存在しない場合など、インク路に異常状態が生じている
場合、比較回路からの出力が”０”レベルとなる。

【００３７】駆動信号Ｓ１　，Ｓ２　…は、上述したよ
うに、記録を行う際の駆動信号と同一のものであり、イ
ンク路に異常状態が生じていなければこの駆動信号が供
給されることによってインクが吐出される。従って、上
述したインク路の異常状態を検出する処理を、例えば図
７にて後述されるように吐出回復処理の一部として行う
ことができる。この際、駆動信号Ｓ１　，Ｓ２　…によ
るインク吐出は、いわゆる空吐出であり、この空吐出に
よって増粘や気泡のサイズの程度が小さなインクを排出
することができる。また、メニスカスの後退（インク落
ち）が程度の小さなものであれば、この空吐出によって
メニスカスの位置を正常なものとすることができる。こ
のように、本発明によれば、空吐出によって解決できな
いような深刻な異常状態のみが検出されるので、この異
常状態検出に伴なって吸引処理を行なえばよく不必要な
吸引処理を行なう必要はない。

【００３８】なお、上記実施例では、電気熱変換体Ｒ１
　，Ｒ２…を２つのブロックに分けて時分割駆動する例
を示したが、この駆動の仕方はどのようになされても良
い。例えば、ブロックの数は、いくつでもあってもよい
し、また１ブロックが有する電気熱変換体の数も任意に
定めることができる。さらに、電気熱変換体をブロック
に分けず、異常検出のための駆動を個々に行なってもよ
い。

【００３９】しかしながら、この処理に要する時間や電
源容量等を考慮すれば、記録を行う際に用いられる時分
割駆動を、本発明による吐出駆動および測定駆動に適用
するのが好ましい。この時分割駆動は、良く知られるよ
うに、例えば１２８個の吐出口それぞれに対応した１２
８個の電気熱変換体を８個づつ１６のブロックに分けて
、それらを時分割で駆動するものである。これによれば
、記録の際の駆動と本発明にかかる処理の際の駆動とで
駆動信号発生回路等、電気熱変換体を駆動するための構
成を共有することができる。

【００４０】このようにブロック駆動を行って電気熱変
換体の駆動および測定を行えば、多くの電気熱変換体を
持つ記録ヘッドであっても短時間で全インク路不吐出検
知を行うことができる。

【００４１】図７は記録開始前，所定量あるいは所定時
間記録を行なった時，記録中断時，待機時等適宜のタイ
ミングで起動できる本発明を適用した処理の一例を示す
。

【００４２】本処理手順が起動されると、まず、記録ヘ
ッドユニット１０１はホームポジションＨＰまで移動し
、吐出口５およびその近傍はキャップ１２によって覆わ
れ外気と遮断される（ステップＳ１）。

【００４３】次に、図４〜図６で上述したように駆動信
号Ｓｋ　によって所定ブロックの複数の吐出口を選択し
（ステップＳ３）、それぞれ対応した熱発生部駆動回路
５１に対して所定数の連続したパルス信号Ｓｋ　を送る
ことによって吐出回復処理の一環としての空吐出を行う
。その結果、電気熱変換体Ｒｋ　はインクに対して熱エ
ネルギを与える（ステップＳ５）。

【００４４】ここで、もしそのインク路内に異常状態が
生じていなければ、熱エネルギを与えられたインクは状
態変化を生じて、急激な体積変化を起こし、この体積変
化に伴って吐出口よりインク滴が吐出される。

【００４５】しかしインク路内がインク落ちによってイ
ンクで充填されていない場合、あるいはインク増粘や気
泡を生じていた場合、電気熱変換体Ｒｋ　に駆動エネル
ギを与えてもこのエネルギはインク吐出のために消費さ
れないため、熱として電気熱変換体自身およびその近傍
（熱発生部）に蓄積する。この結果、熱発生部の温度は
、図８に示すように、例えば熱発生部にインクが充填さ
れている場合に比べ急激に上昇し、飽和温度も高くなる
。

【００４６】この場合、図９または図１０に示すように
、熱発生部の温度上昇に従って電気熱変換体の電気的抵
抗値が低下または上昇する。温度変化に対する電気熱変
換体の特性が２通りあるのは、電気熱変換体を形成する
ために用いる材料によって特性が異なるからである。 本明細書では、図１０に示す特性を有した電気熱変換体
を用いる場合について説明する。なお、図９に示す特性
を有した電気熱変換体を用いても、本発明の本質が変ら
ないことは明らかである。

【００４７】次に、図４〜図６にて上述したように、切
換信号Ｐｋ　によって吐出駆動から抵抗値測定駆動に切
り替え、電気熱変換体Ｒｋ　の抵抗値変化を測定信号Ａ
ｋ　によって測定する（ステップＳ７）。そしてこの測
定信号Ａｋ　をあらかじめ定められた基準値、すなわち
インク路に異常状態が生じていないときの値と比較し、
この比較結果の出力Ｃｋ　によってインク路内に異常状
態が生じないか否かを判断する（ステップＳ９）。

【００４８】異常状態が生じている場合には、これら状
態を排除するため吸引処理による吐出回復処理を行う（
ステップＳ１５）。すなわち、インクジェット記録装置
内にあるポンプを作動させ、キャップ１２内を負圧にし
、吐出口からインクを排出させることで、新しいインク
を容易に記録ヘッド内のすべてのインク路に導入できる
。また、このような回復動作を所定回数（例えば３回）
連続して行っても好転が見られない場合には、異常とし
てこれを報知する（ステップＳ１３）。

【００４９】以上の動作を全吐出口について行うことに
より（ステップＳ１１）、個々のインク路に対して異常
状態の判断を行うことができ、必要と判断されたときだ
け吸引によるインクの再充填動作ができるため、インク
を無駄に使用することなく、動作の安定したインクジェ
ット記録装置を提供できる。

【００５０】以上のように、本例によれば、以下のよう
な効果が得られる。

【００５１】 （１）吸引処理が真に必要なときだけこれを行なうよう
にしたため、無駄に捨てられるインクの量が少なくなり
インク消費量が減る。

【００５２】 （２）全てのインク路の異常状態が解除されるまで自動
的に回復処理が行なわれ、記録状態を操作者自身が確認
しながら回復処理を繰り返すという煩雑な作業がなくな
り、回復までの時間が短縮される。

【００５３】 （３）電気熱変換体の抵抗値を測定しているため、発熱
部の断線、ショートも検出できる。

【００５４】図１１は本発明の他の実施例に係る処理手
順の一例を示す。

【００５５】吐出のための電気エネルギを与える前と後
とでは抵抗値が変化するが、本例は、インク路内の異常
状態の有無に応じてその変化量が異なることに着目した
ものである。そのため、本例ではステップＳ１とＳ３と
の間にステップＳ２を介挿し、吐出エネルギ印加前の抵
抗値（初期抵抗値）の測定の有無を判断する。そして否
定判定であれば全吐出口について当該初期値を測定し（
ステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５）、その後に吐出エネ
ルギ印加後の抵抗値を求めるようにしている。而して両
抵抗値の差より、インク路内の異常状態の有無を知るも
のである（ステップＳ９’）。

【００５６】本例によっても上例と同様の効果が得られ
るが、本例ではさらに温度変化に応じた抵抗値の変化量
で異常状態の有無を判断するために環境温度の影響を受
けにくいという利点がある。

【００５７】図１２は本発明のさらに他の実施例に係る
処理手順を示す。

【００５８】図７に示した処理の手順は適宜のタイミン
グで起動できるが、例えば一連の記録処理の過程で記録
が一時中断される場合（シリアルプリンタにおいては改
行時等）に実行することもできる。本例はその改行（行
変え）時に行われるようにしたものである。

【００５９】すなわち、本例ではステップＳ３１　で記
録動作を行った後、行変えか否かを判定し（ステップＳ
３３）、肯定判定であればインク路内に異常状態が生じ
たか否かの検査を行う等の手順（ステップＳ３〜Ｓ１５
）を実行する。 そして、以上の手順を一連の記録処理が終了するまで行
う（ステップＳ３５）。なお、本例において、行変えの
ときに行われる異常検出を兼ねた空吐出（ステップＳ５
）は、上例のようにキャップ内に行わず、記録領域外の
所定部位に設けられたインク吸収体等（図１には不図示
）に対して行うようにする。また、ステップＳ３１の記
録動作を行う前には、キャップをはずす等の記録準備動
作を行う。

【００６０】本例によると、一連の記録処理中に吐出回
復のタイミングを逸し、吐出がなされないまま駆動信号
が送られることに基づく不都合を防止できる。

【００６１】また、本例のように記録の中断時に不吐出
検知を行うことによって、全体的な記録時間の増加を伴
うことなく不吐出のない確実な記録を行うことが可能で
ある。

【００６２】さらに、本例においても通常の電気熱変換
体の駆動法を用いることによって特に駆動法を変えるこ
となく、不吐出検知を行うことができる。

【００６３】なお、本発明は以上の実施例に限られるこ
となく、種々の構成を採ることができるのは勿論である
。例えば、液体（インク）を再充填させて吐出回復を行
う装置としては、全吐出口から一括してインクを吸引す
るのではなく、所定範囲の吐出口より吸引を行うものと
することもできる。これによれば一層インク消費量を低
減できる。また、そのような吸引のみならず、インク供
給系を加圧することにより行うものであってもよい。 さらに、いわゆる空吐出によっても、その吐出数等を考
慮すれば吐出回復処理を行うことも可能であり、これに
よれば、異常状態のインク路のみの回復処理を行うこと
ができる。

【００６４】図１３，図１４，図１５は図４〜図６に示
した回路構成の他の実施例を示す。図４〜図６に示す実
施例に於ける切換信号Ｐｋ　とアンドゲートＡＮｋ　を
各ブロック毎に共通化したものである。すなわち、電気
熱変換体ＲＫ　の抵抗値測定のための駆動に際しては各
ブロックの切換信号を共通のものとすることができるた
め、例えば電気熱変換体を２ブロックに分けて時分割駆
動する場合は２種類のみの切換信号に簡略化できる。図
１３〜図１５は図４〜図６に示す実施例で示されると同
様のタイミングチャートで駆動を行い、電気熱変換体Ｒ
３　のインクに異常がある場合を示している。

【００６５】図１６〜図１８は図４〜図６に示す回路構
成のさらに他の実施例を示す。この回路は、図４〜図６
の実施例に於ける測定信号検出用の抵抗器γおよび測定
信号の出力端を共通化したものである。これは、電気熱
変換体Ｒ１とＲ２　，…またはＲ３　とＲ４　，…はそ
の駆動に関するブロックが異なる為、同時には測定のた
めの駆動がなされない。そのため、検出用の抵抗器γお
よび測定信号Ａｋ　の出力端を共通にすることができ、
回路構成の簡略化を図ることができる。さらにデータセ
レクタも省略することができる。 （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。

【００６６】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４
３４５２６２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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、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による予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。

【００７１】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。

【００７２】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、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であればよい。加えて、積極的
に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
−７１２６０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。

【００７３】さらに加えて、本発明の液体噴射記録ヘッ
ドを使用する記録機構を備えた記録装置は、ワークステ
ーション，パーソナルあるいはホストコンピュータ，ワ
ードプロセッサ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、さらに加えて、光ディスク装置の情報出力手段
として用いてもよい。

【００７４】図１９は本発明によるインクジェット記録
装置を情報出力手段として備える利用装置の概念図であ
る。

【００７５】図１９において、１００００は利用装置を
示し、これは、例えばワークステーション，パーソナル
ないしホストコンピュータ，ワードプロセッサ，複写機
，フアクシミリあるいは光ディスク装置とすることがで
きる。また、１１０００は、図１に示したインクジェッ
ト記録装置を示す。記録装置１１０００は、利用装置１
００００の制御に基づいて利用装置１００００からの処
理情報を受けとりハードコピー形態の記録出力を行う。

【００７６】図２０は本発明に係るポータブルプリンタ
の他の実施例を示す模式的なブロック図である。これは
、ワークステーション，パーソナルコンピュータ，ホス
トコンピュータ，ワードプロセッサ，複写装置，ファク
シミリ装置または光ディスク装置などの利用装置に組合
せることができるものである。

【００７７】図２０において、参照符号１０００１で示
すものはそれらのような利用装置である。参照符号１２
０００は模式的に示したポータブルプリンタであり、図
１に示したインクジェット記録装置（ＩＪＲＡ）１１０
００を内蔵するとともにインタフェース回路１３０００
および１４０００を有している。これらインタフェース
回路は、利用装置１１００１によって処理された情報お
よびインクジェット記録装置１１０００を制御するため
の種々の制御データを受信する。制御データには、利用
装置からのハンドシェーク制御信号や割込み制御信号も
含まれる。そのような制御信号は従来のプリンタ制御技
術において実施されているものである。

【００７８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば駆動手段によって電気熱変換体が駆動されるこ
とにより、インクが吐出される。これにより、インク路
にそれ程深刻でない増粘インクや気泡の混入したインク
がある場合これらはこの吐出によって排出される。また
、増粘や気泡の程度が大きかったりインク落ちがある等
異常状態が生じている場合には、上記駆動によって電気
熱変換体が発生する熱が効果的に他へ散逸されず、それ
自身の温度を上昇させる。この結果、電気熱変換体の抵
抗値は、正常にインク吐出が行われる場合と異なった値
をとる。測定手段はこの抵抗値を測定し、判別手段はこ
の測定値に基づいて上記異常状態を判別することができ
る。

【００７９】この結果、インク路個々にそれぞれの異常
状態を検出できるとともに、この検出のための電気熱変
換体駆動を吐出回復処理の一環をなす空吐出駆動として
兼ねることができるため、より効率的な異常検出処理お
よびこれに伴う吐出回復処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
一構成例を示す模式的斜視図である。

【図２】本発明の一実施例に係る記録ヘッドおよび回復
装置の詳細な構成例を示す斜視図である。

【図３】本例による制御系の主要部の一構成例を示すブ
ロック図である。

【図４】図３に示した熱発生部駆動路および抵抗測定回
路の具体例を示す回路図である。

【図５】上記抵抗測定回路に対応して図３に示される制
御装置内に設けられる構成のブロック図である。

【図６】図４，図５に示される各信号のタイミングチャ
ートである。

【図７】図３に示される制御系による処理手順の一例を
示すフローチャートである。

【図８】図３に示される熱発生部に駆動信号を与えたと
きのその熱発生部の温度変化を示す線図である。

【図９】熱発生部の温度と熱発生部の抵抗値との関係の
一例を示す線図である。

【図１０】熱発生部の温度と熱発生部の抵抗値との関係
の一例を示す線図である。

【図１１】本発明の他の実施例に係る処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１２】本発明の他の実施例に係る処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１３】図３に示した熱発生部駆動路および抵抗測定
回路の他の具体例を示す回路図である。

【図１４】上記抵抗測定回路に対応して図３に示される
制御装置内に設けられる他の構成のブロック図である。

【図１５】図１３，図１４に示される各信号のタイミン
グチャートである。

【図１６】図３に示した熱発生部駆動路および抵抗測定
回路の他の具体例を示す回路図である。

【図１７】上記抵抗測定回路に対応して図３に示される
制御装置内に設けられる他の構成のブロック図である。

【図１８】図１６，図１７に示される各信号のタイミン
グチャートである。

【図１９】本発明にかかるインクジェット記録装置を情
報出力手段として利用する装置のブロック図である。

【図２０】本発明にかかるインクジェット記録装置を用
いて構成したポータブルプリンタとこれを情報出力手段
として利用する装置のブロック図である。

【符号の説明】

２　　液供給路 ３　　液室 ４　　インク路 ５　　吐出口 ７　　電気熱変換体 １２　　キャップ １３　　吸引チューブ ５０　　制御装置 ５１　　熱発生部駆動回路 ５３　　抵抗値測定回路 ５６　　比較回路 ７０　　回復装置

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インクを被記録媒体に対して吐出し記
   録を行うインクジェット記録装置において、インクを吐
   出するための複数の吐出口と、該複数の吐出口それぞれ
   について、当該吐出口に連通し、インクを吐出するため
   の熱エネルギーを発生可能な電気熱変換体を設けたイン
   ク路とを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドの前記電気
   熱変換体を駆動しインク吐出に至る前記熱エネルギーを
   発生させるための駆動手段と、該駆動手段が前記電気熱
   変換体を駆動したとき、当該電気熱変換体個々の抵抗値
   を測定する測定手段と、該測定手段が測定する抵抗値に
   基づいて当該インク路の異常状態を判別する判別手段と
   、を具え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】　　前記駆動手段による前記電気熱変換体
   の駆動は、当該駆動によってインクを吐出し当該インク
   路からインクを排出する吐出回復処理の一部として行わ
   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】　　前記駆動手段による前記電気熱変換体
   の駆動、および前記測定手段による前記電気熱変換体の
   抵抗値の測定は、前記複数の吐出口のそれぞれに対応し
   た前記熱変換体を所定数のブロックに分割したときの当
   該ブロック毎に行われ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. 【請求項４】　　インクを被記録媒体に対して吐出し記
   録を行うインクジェット記録装置において、インクを吐
   出するための複数の吐出口と、該複数の吐出口それぞれ
   について、当該吐出口に連通し、インクを吐出するため
   の熱エネルギーを発生可能な電気熱変換体を設けたイン
   ク路とを有する記録ヘッドと、該記録ヘッドの前記電気
   熱変換体を駆動しインク吐出に至る前記熱エネルギーを
   発生させるための駆動手段と、該駆動手段が前記電気熱
   変換体を駆動したとき、当該電気熱変換体の抵抗値を測
   定する測定手段と、該測定手段が測定する抵抗値に基づ
   いて当該インク路の異常状態を判別する判別手段と該判
   別手段が異常状態を判別したとき、当該インク路からイ
   ンクを排出する処理を行う吐出回復手段と、を具えたこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】　　前記駆動手段による前記電気熱変換体
   の駆動は、当該駆動によってインクを吐出し当該インク
   路からインクを排出する吐出回復処理の一部として行わ
   れることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット
   記録装置。
6. 【請求項６】　　前記駆動手段による前記電気熱変換体
   の駆動、および前記測定手段による前記電気熱変換体の
   抵抗値の測定は、前記複数の吐出口のそれぞれに対応し
   た前記熱変換体を所定数のブロックに分割したときの当
   該ブロック毎に行われることを特徴とする請求項４また
   は５に記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】　　前記吐出回復手段によるインクを排出
   する処理は、当該インクのインクを吸引または加圧する
   ことによって行うことを特徴する請求項４ないし６のい
   ずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】　　請求項１に記載のインクジェット記録
   装置を情報出力手段として有したことを特徴とするコピ
   ー装置。
9. 【請求項９】　　請求項１に記載のインクジェット記録
   装置を情報出力手段として有したことを特徴とするファ
   クシミリ装置。
10. 【請求項１０】　　請求項１に記載のインクジェット記
    録装置を情報出力手段として有したことを特徴とするワ
    ードプロセッサ。
11. 【請求項１１】　　請求項１に記載のインクジェット記
    録装置を情報出力手段として有したことを特徴とする光
    ディスク装置。
12. 【請求項１２】　　請求項１に記載のインクジェット記
    録装置を情報出力手段として有したことを特徴とするワ
    ークステーション。
13. 【請求項１３】　　請求項１に記載のインクジェット記
    録装置を情報出力手段として有したことを特徴とするコ
    ンピュータ。
14. 【請求項１４】　　請求項１に記載のインクジェット記
    録装置を情報出力手段として有したことを特徴とするポ
    ータブルプリンタ。