JPH1034976A - インク記録装置のために記録ヘッドを選択的にメンテナンスする装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクパージによって印刷速度が落ち、イン
クも無駄に捨てられる。 【解決手段】 印刷の行われる所要時間が決定され、複
数のインク噴出器各々が受ける粒子印刷命令の数がこの
所要時間の間カウントされる。噴出器各々が受ける粒子
印刷命令の数の目標値Ｎが、複数の性能モードのうちの
プレセレクトされたひとつ、イメージデータ、およびカ
ラーインク記録装置の場合は各カラーインクの特性に基
づいて設定される。所要時間の間、噴出器が全て適当な
目標数の粒子印刷命令を受ける場合は、パージインク手
順は実行されず、印刷は中断されない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般にイメージを
記録媒体に記録するインク記録装置におけるインク記録
プリントヘッドの作動のメンテナンスに関する。特に、
本発明は、プリントヘッドのインクノズルから噴出され
るインク粒子の状態をモニタして、記録装置のプレセレ
クトされた性能モードに対応した高い記録速度を達成し
ながら、プリントヘッドで得られるイメージ品質を選択
的にメンテナンスすることを可能とする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタ、アコーステッ
クインクプリンタ、液インクプリンタなどとしばしば呼
ばれる形式のインク記録装置は、記録媒体にインク粒子
を吹き付けるプリントヘッドを少なくとも一個有する。
インク粒子を吹き付ける方法には、普通、圧力を掛けて
連続的に噴出させ、粒子の流れを静電気や磁気で制御す
る方法、熱膨張した液や固体のインクを、音エネルギー
で制御して、またはインクの気液遷移状態を誘導して、
圧電変換器からの圧力パルスでインクを飛ばす方法、あ
るいは静電気、磁気または湿潤の力でノズルなどからイ
ンクを引き出す方法がある。最も普及している粒子制御
のインクジェット記録装置では、プリントヘッド内の複
数のチャンネルにインクが収められており、チャンネル
からインクを押し出す圧力パルスまたはチャンネルから
インクを引き出す抽力パルスを用いて、イメージ記録媒
体へインクを選択的に付着させる。小さな液滴の粒子を
作ってイメージの高品質印刷を行なうためには、チャン
ネルおよび特にチャンネルのオリフィスまたはノズル
（インクを最後に噴出する所）を極めて狭くし、その断
面積を、噴出される液滴の断面積のオーダーにすること
が必要である。

【０００３】サーマルインクジェットプリンタでは、小
さなチャンネルまたはチャンバ内のインクを急速に加熱
することによって圧力パルスが発生し、インク成分が膨
張、蒸発し、圧力衝撃が起こって、チャンネルまたはチ
ャンバの液と通じているオリフィスからインクが噴出す
る。インク加熱のパルスは、普通、インクチャンネルま
たはチャンバの内表面に位置する抵抗器によって作られ
る。抵抗器には十分な電圧がパルス的にかけられ、抵抗
器に近接したインクの成分（普通は水）を蒸発させる。
サーマルインクジェットプリントヘッドは、普通、複数
のインク噴出器とこれに対応する複数のインク加熱抵抗
器を有し、これら抵抗器の各々に電圧パルスがかけら
れ、インクを加熱し蒸発するようになっている。従っ
て、複数の噴出器からインク粒子の噴出は、複数の噴出
器各々に対応する抵抗器ヒーターにかける電圧のタイミ
ング調節によって電子的に制御することができる。電圧
パルスがヒーターに短時間かけられた後、ヒーターの近
くのインクが蒸発して爆発をおこし、チャンネルまたは
チャンバの液と近接して通じているオリフィスから、発
生した気泡がインクを押し出す。気泡中の蒸気は、その
後急速に冷却し、液の状態へ遷移する。この遷移は、気
泡を急速に潰し、部分的な真空を発生させ、噴出オリフ
ィスからインクを引き戻す。この押したり、引いたりす
るシーケンスによってオリフィスの所の液の一部が分割
され、粒子となってオリフィスから一方向に連続的に記
録媒体に向かって吹き出される。インクは、狭いチャン
ネルや制限オリフィス領域のインクの毛細管作用によっ
てインク溜めから引き出され、サーマルインクジェット
粒子噴出器は、粒子吹き付けを命じる次の電子的命令に
対して待ち受ける状態になる。サーマルインクジェット
プリンタの作動については、例えば、米国特許第４，８
４９，７７４号に記載されている。

【０００４】サーマルインクジェットプリンタの特定の
形式のひとつについては、米国特許第４，６３８，３３
７号に記載されている。該プリンタはキャリッジタイプ
で、複数のプリントヘッドを有し、各々のヘッドはイン
ク供給タンクを有し、往復動するキャリッジに取り付け
られている。このような複数のプリントヘッドは、各プ
リントヘッドに異なる色のインクを持たせることによ
り、カラー印刷に用いることができる。各プリントヘッ
ドのノズルは、キャリッジの動線に対して十分に垂直に
配置され、キャリッジが一方向に動くにつれて固定記録
媒体に一列の情報が印刷される。次に記録媒体は、キャ
リッジの動線に垂直に、印刷幅に等しい一行分の距離だ
け行送りされる。次いでキャリッジは、逆方向に動いて
次の一列の情報を印刷する。

【０００５】認識されてきていることであるが、プリン
タがある程度の時間遊んでいる時、インクジェットプリ
ントヘッドのインクを吹き出すノズルやチャンネルを、
例えば、プリントヘッドにキャップを被せることによっ
てメンテナンスする必要がある。プリントヘッドをキャ
ップする意図は、プリントヘッドのインクが乾燥して、
インクがノズルから適当に噴出しなくなってしまうこと
を防止するためである。また、プリントヘッドのチャン
ネルに完全にインクが充填され、挟雑物や気泡が含まれ
ないことを確実に行なうために、プリンタヘッドの使用
前にインク吸い込みを前もって行なう必要性や、適当な
インク特性や粒子吹き付けプロセスの機能をメンテナン
スするために、キャップをしないプリントヘッドのノズ
ルからはインクを定期的に噴出させる必要性もある。キ
ャップをしないプリントヘッドのノズルからのインクの
定期的噴出は、インクパージとしても知られているが、
インクと空気との界面（インク噴出オリフィスの所に位
置している）でのインク成分の影響をなくすために行わ
れる。特に、サーマルインクジェットの場合、インクの
ある成分は必然的に気化し得るものでなければならない
ので、ある程度は揮発性をもっており、蒸発しやすい。
蒸発を起させ易いノズルからインクを定期的にパージす
ると、揮発成分を失って変性してしまったインクを吹き
飛ばし、噴出性能が劣化する潜在的原因の解消に役立
つ。多くの形式のインクジェットプリントヘッドをメン
テナンスするように設計されたメンテナンスステーショ
ンは、例えば、米国特許第４，８５５，７６４号、４，
８５３，７１７号、および４，７４６，９３８号に記載
されている。

【０００６】インク記録ヘッドの作動をメンテナンスす
るための多岐にわたる方法および装置は以下の文献に記
載されている。カシオの米国特許第３，９２５，７８８
号および３，９２５，７８９号には、印刷していない時
間の長さを測るタイマーを備え、印刷していない時間間
隔が所定の値を超えた場合には、印刷を再び始める前に
インクの予備的噴出（つまりインクパージ）を行うよう
にしているインクジェットメンテナンス装置が記載され
ている。

【０００７】ガテンの米国特許第４，９７０，５２７号
に記載されるのは、プリントヘッドが最後に行った印刷
からの経過時間を測定するタイマーを有するインクジェ
ットシステムである。プリセットされた時間が最後のプ
リントからの経過時間を超えると、プリントヘッドの各
ジェットからインク受け器へインク粒子をパージさせ
る。パージインク用の受け器がない場合は、イメージを
記録する媒体そのものへインクをパージすることもあ
る。

【０００８】シマムラらの米国特許第５，１７０，１８
６号に開示されるのは、プリントヘッド機能部品を有す
るインクジェット記録装置で、パージインク受け器とパ
ージインク受け器からのインクを吸収する吸収ユニット
を備える。パージインク噴出が、インク噴出器の性能を
維持するためにプリントヘッドのキャップを開けた後印
刷中にある時間間隔で行われる。パージインクの量は、
コントローラで測定され、その推定値が所定の限界を超
えた時にはインク吸収ユニットを活性化し、パージイン
ク受け器からインクを取り除く。

【０００９】フィッシャーらの米国特許第５，２１０，
５５０号にはインクジェットプリンタに対するメンテナ
ンスステーションが記載されている。このメンテナンス
ステーションは、プリントヘッドが定期的に占めるプリ
ントヘッドメンテナンス位置の近くにあって、プリント
ヘッドに近くなったり、離れたりするように位置決め可
能である。このメンテナンスステーションが行なう第一
機能は、プリントヘッドオリフィスに湿潤環境を付与す
ることであり、第二機能は、インクタンクからインクを
引き出すことと、プリントヘッドチャンネルにインクを
満たすことを含むインク吸引機能である。

【００１０】モチズキらの米国特許第５，２４８，９９
９号および第５，２６６，９７５号に記載されるのは、
インクパージという機能を有するインクジェット型の記
録装置である。吸引ポンプで吸引された廃インクの量を
表すデータを記憶するメモリ回路が提供されている。廃
インクの量の総和が所定の値より大きくなればインクパ
ージの指示を取り消し、過度のインクパージを防止する
制御回路が設けられている。

【００１１】フィッシャーらの特願平４−２６８３８５
号公報には、可動のインクジェットインク吸引ステーシ
ョンが記載されている。このステーションは、インクジ
ェットプリントヘッドのノズルの拡張アレイの一部に一
度にインク吸引を行うことが可能である。それは、ノズ
ルの拡張アレイの一部に位置している少なくとも一本の
ノズルを真空にすることによって行われる。

【００１２】イワタらの米国特許第５，３８６，２２２
号に記載されるのは、インクジェットメンテナンスステ
ーションで、パージインク受け器と、パージインク受け
器から廃インク容器へ廃インクを送る第二インク輸送装
置とを備える。パージを行なう時には記録ヘッドはコン
トローラによってパージインク受け器に相対する側に位
置決めされ、インク輸送装置が作動する時には記録ヘッ
ドはコントローラによってこの位置から離される。プリ
セット時間間隔を超えたら、インクパージが印刷中に定
期的に行われる。

【００１３】カロッタらの米国特許第５，４０４，１５
８号に記載されるのは、インクジェットプリンタメンテ
ナンスシステムである。プリンタが非印刷モードにある
時には移動可能キャリッジに取り付けられたプリントヘ
ッドが、プリントゾーンの外側でその片側に位置するメ
ンテナンスステーションへ移動させられる。多岐にわた
るメンテナンス機能、例えば、キャップ被せ、拭き取
り、パージなどが、メンテナンスステーション内のキャ
リッジ取付プリントヘッドの位置に従って提供される。

【００１４】オノらの米国特許第５，４０４，２２９号
に記載されるのは、第一インクジェットファクシミリ記
録システムであり、プリントヘッドメンテナンスサブシ
ステムを備え、そのメンテナンス状況は、第一インクジ
ェットファクシミリシステムと連絡している第二ファク
シミリシステムへ伝えることができる。第一インクジェ
ットファクシミリ記録装置のメンテナンスサブシステム
には、第二ファクシミリシステムからファクシミリ伝送
を受ける際にプリセット時間間隔でインクパージを行な
う装置が備えられている。

【００１５】シマムラらの米国特許第５，４０６，３１
７号に開示されるのは、キャップ被せ機能とインクパー
ジ機能を共に備えたプリントヘッドメンテナンスサブシ
ステムを有するインクジェット記録装置である。インク
パージ機能は、印刷を行っている間に所定の時間間隔で
行われる。また、プリントヘッドは他のタイミング条件
が合えば、印刷を行っている間にキャップ被せ位置に戻
される。プリントヘッドのキャップ被せ時間はインクパ
ージ時間間隔の計算からは除かれる。

【００１６】「液インクプリントヘッド用の選択的ノズ
ルメンテナンス」という名称のドナヒューらの米国特許
出願第０８／６２６，３００号は、本出願の譲受人に譲
渡されたものであるが、ここには複数の液噴出器を有す
るプリントヘッドをメンテナンスするためのインクジェ
ットプリントヘッドメンテナンス装置および方法が記載
されている。特に、開示されるメンテナンスシステム
は、イメージデータと所定の時間間隔とを共に用いて、
印刷を行っている間にプリントヘッドのノズルから噴出
されるべきパージインクの液滴の数を決定するものであ
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記に引用された多く
の文献が示すことは、許容できる性能を維持するために
は、パージインク液滴を定期的に噴出する必要性、装
置、および方法が認識されているということである。し
かしながら、メンテナンス目的で定期的なインクパージ
を行えば、ある状況下では印刷を中断してしまうこと、
印刷でない目的に貴重なインクを使ってしまうこと、そ
れからパージされたインクの除去や保管のための手立て
が必要になることなどの欠点を有する。従って、インク
記録装置は、インクの定期的パージというインク記録ヘ
ッドメンテナンスに対する利点を、他の重要な記録装置
性能の属性、例えば、全体の印刷スピード、印刷インク
の最小のロス、パージされたインクを処理するための最
小のスペースやそのためのメカニズムに対する要求など
と最適なバランスを図ることが必要とされる。

【００１８】インクパージの適当な頻度は、使用される
インク組成の性質、多くの記録ヘッドパラメーター、温
度や湿度などの環境因子、および所望の印刷品質に関連
する。インク、プリントヘッドおよび環境パラメーター
の組について、インクパージの頻度は、粒子の速度、方
向並びに容量といった粒子噴出性能の属性を変えれば減
らすことが可能である。しかし、そのようなものを変え
れば、インクの紙への誤着やインクのドットの大きさの
間違いから印刷品質が不完全になりうる。

【００１９】インク記録装置は、異なる印刷の全体スピ
ードで異なるイメージ品質の結果をユーザに提供する多
くの性能モードで作動させることが可能である。例え
ば、インクジェットプリンタでは、普通品質モードの他
に、ドラフトモードが通常提供される。ドラフトモード
では、プリントヘッドは、イメージドットを全ては印刷
しなくてもよく、普通モード印刷に使用される頻度以上
に高いドットの繰り返しで印刷しなくてもよい。印刷の
品質は低いが、著しく高い印刷の全体スピードが達せら
れる。

【００２０】カラー印刷記録装置では、複数のインクが
用いられる。例えば、黒、シアン、マゼンタ、およびイ
エローのインクである。これらのインクはインクパージ
の頻度に対して各々異なる応答を持っていることもあ
る。また、カラーイメージに及ぼす影響は、それぞれ色
の異なるインクに関して、その位置ずれまたは不適切な
ドットサイズのインクの量の異同に応じて異なる。

【００２１】本発明の目的のひとつは、従来技術の印刷
装置の欠点を克服することである。本発明では、異なる
性能モードにおける印刷品質に対する要求の変化、多色
イメージの全体的な印刷の品質に対し、分離された各カ
ラーインクの及ぼす異なる影響、および多色インク記録
装置における異なるインク成分が、インク記録装置のイ
ンク記録ヘッドのメンテナンスのためのインクパージ機
能の組み込みを最適化するファクターである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の態様のひとつに
従えば、複数の性能モードにてイメージを受容媒体に記
録するインク記録装置が提供される。この記録装置は、
イメージデータに応答してインク粒子を噴出する複数の
インク噴出器を有するインク記録ヘッドと、このインク
記録ヘッドとともに定期的に作動するパージインク受け
器を含むメンテナンスサブシステムと、インク記録ヘッ
ドメンテナンス手順を管理するメンテナンスコントロー
ラとを備える。このメンテナンスコントローラは、イン
ク記録装置と、インク記録装置とパージインク受け器を
互いに相対する箇所に位置させるメカニズムとに連動し
ており、イメージデータおよび複数の性能モードの中か
らプレセレクトされたひとつのモードの関数として、パ
ージインク粒子をパージインク受け器へ向けて噴出す
る。

【００２３】本発明の別の態様に従えば、カラーイメー
ジを受容媒体に記録するインク記録装置が提供される。
この記録装置は、複数のカラーインクおよびカラーイメ
ージに応答してインクを噴出する複数のカラーインクの
それぞれに関する複数のインク噴出器を有するインク記
録ヘッドと、このインク記録ヘッドとともに定期的に作
動するパージインク受け器を含むメンテナンスサブシス
テムと、インク記録ヘッドメンテナンス手順を管理する
メンテナンスコントローラとを備える。このメンテナン
スコントローラは、インク記録装置と、インク記録装置
とパージインク受け器とを互いに相対する箇所に位置さ
せるメカニズムとに連動しており、カラーイメージデー
タ、および複数のカラーインクのそれぞれに関する少な
くともひとつの特性の関数として、パージインク粒子を
パージインク受け器へ向けて噴出する。

【００２４】本発明の更に別の態様では、カラーイメー
ジを受容媒体に記録するインク記録装置が、複数の性能
モードを有している。この場合、メンテナンスコントロ
ーラは、カラーイメージデータ、複数のカラーインクの
それぞれに関する少なくともひとつの特性、および複数
の性能モードの中からプレセレクトされたひとつのモー
ドの関数として、パージインク粒子をパージインク受け
器へ向けて噴出する。本発明の更に別の態様では、イメ
ージを複数の性能モードで受容媒体に記録するインク記
録装置の適当な作動を維持する方法において、イメージ
データに応答してインク記録ヘッドからインク粒子を付
着させる方法が提供される。この方法は、イメージデー
タおよび複数の性能モードの中からプレセレクトされた
ひとつのモードの関数としてパージインク手順を行う必
要性を決定すること、印刷を中断し、インク記録装置と
パージインク受け器とを互いに相対する箇所に位置さ
せ、必要ならば、パージインク手順を選択的に行うこ
と、およびインクパージの必要がないならばメンテナン
スリセット信号を発生させることを包含する。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明は、以下好ましい態様に関
連して記載するものである。本発明は以下の実施態様に
限定されるものではない。

【００２６】図１は、キャリッジレール１６に支持され
たキャリッジ１４の上に取り付けられたサーマルインク
ジェットプリントヘッドカートリッジ１２を有するイン
ク記録装置１０、例えば、プリンタの部分概略透視図で
ある。プリントヘッドカートリッジ１２には、電気ケー
ブル２２を経てプリンタ１０のコントローラまたは中央
演算処理装置（ＣＰＵ）（図示せず）から受ける電気信
号の制御下にインク粒子を噴出するサーマルインクジェ
ット装置２０へ供給するインクを収めているハウジング
１８が備えられている。サーマルインクジェット装置２
０は、ハウジング１８からそれぞれのインク噴出オリフ
ィスまたはノズル（図示せず）へインクを運ぶ複数のイ
ンクチャンネル（図示せず）を含む。印刷する時には、
キャリッジ１４が、矢印２４の方向にキャリッジレール
１６に沿って左右に往復動つまり走査する。プリントヘ
ッドカートリッジ１２が、紙シートまたはＯＨＰフィル
ムのような記録媒体２６に沿って左右に往復動するにつ
れて、インクの粒子が、プリントヘッドノズルの選択さ
れたノズルから紙シート２６の方向へ吹き出され、複数
の細かな走査ライン内でインクドットパターンからなる
イメージを形成する。インク噴出オリフィスまたはノズ
ルは、走査方向２４に直角に広げられた網目状に配列さ
れているのが普通である。各ノズルは、記録媒体を横断
しながら、複数の走査ラインの内の一本にイメージの一
部を書いていく。キャリッジ１４が１回通過する間、記
録媒体２６は固定位置に保持される。しかし、１回の通
過の終了時に、記録媒体は、矢印２８の方向に一行分の
距離だけ行送りされる。プリントヘッドと印刷とについ
てのより詳細な説明については、米国特許第４，５７
１，５９９号および米国特許再発行第３２，５７２号を
参照する（これらを参照文献として本明細書に引用する
ものとする）。

【００２７】プリンタ１０の片側で、記録媒体の幅方向
にある印刷ゾーンの外側に、メンテナンスステーション
３０があり、その一部が見えている。印刷操作の終わり
の時点、または他の時でも必要な時にはプリントヘッド
キャリッジ１４は、メンテナンスステーション３０に直
面するメンテナンス位置へ動かされる。メンテナンスス
テーション３０には吸引装置が接続され、真空が真空導
管３４を通じて実現されるチャンバ３２が備えられる。
チャンバ３２は、メンテナンス／インク吸引エレメント
３６に取り付けられた開口を有している。このエレメン
トは、プリントヘッドカートリッジ１２の対向する面に
接し、キャリッジ１４がメンテナンスステーション位置
にある時はインクジェット装置２０のノズル６４の周囲
を密閉する。インク吸引操作の間、真空ポンプ（図示せ
ず）によって廃インクタンク（図示せず）経由で真空導
管３４の気引きを行い、インクまたは細かな異物を吸い
出して、プリントヘッドカートリッジ１２のインクジェ
ットノズルの適当な作動を確実に行えるようにする。メ
ンテナンス／インク吸引エレメント３６は、プリントヘ
ッドカートリッジと接触している時には、プリントヘッ
ドノズルの回りに空気漏れがないようなしっかりした密
封状態を形成する。

【００２８】またチャンバ３２は、パージメンテナンス
手順を実行している際にインク記録ヘッドから噴出され
る非印刷インクを受けるパージインク受け器として用い
られる。別法としては、記録ヘッドを密封しない分離型
の開放受け器をメンテナンスステーション３０に備え、
パージメンテナンス手順を行っている際にインク記録ヘ
ッドから噴出される非印刷インクを受けてもよい。ま
た、パージインク受け器は主メンテナンスステーション
３０の側とはキャリッジの動きに沿って異なる位置に、
例えば、記録媒体と対向する側に位置させてもよい。更
に、一個を超える数のパージインク受け器を用いること
によって、イメージ記録タスク中にインクパージ手順を
実行する時にインク記録ヘッドの移動時間を短くするこ
ともできる。インクジェットプリンタ用のメンテナンス
ステーションについて、より詳細な説明をしているもの
に、米国特許第５，２１０，５５０号があるので、これ
を参照文献として本明細書に引用するものとする。

【００２９】キャリッジ１４は、これに付けられたベル
ト３８によって走査方向２４に前後に動かされる。ベル
ト３８は第一回転可能プーリー４０と第二回転可能プー
リー４２によって駆動される。第一回転可能プーリー４
０は、次いでインクジェットプリンタの全体を制御する
コントローラまたはメンテナンスコントローラの制御下
に反転可能モーター４４によって駆動される。キャリッ
ジを動かすのに用いられる歯形ベルト／プーリー系に加
えるに、ケーブル／キャプスタン、リードスクリュー、
または当業者に既知の他のメカニズムを用いてキャリッ
ジの動きを制御することも可能である。キャリッジレー
ル１６に沿うキャリッジ１４の動きと位置とを制御する
ために、カメラ撮影または機構的手法によって再生され
る起点マーク４６を有する直線片４５を有するエンコー
ダが備えられる。パターン４６は、プリントヘッドキャ
リッジ１４に取り付けられたセンサ４８、例えば、フォ
トダイオードで検出される。直線片４５は、記録媒体２
６の幅の外側の領域へも拡がり、メンテナンスステーシ
ョン３０の前の位置に至るキャリッジ制御が、必要に応
じてできるようになっている。他の位置決めデバイス、
例えば、ロータリーエンコーダ、ステップモーター、ま
たは他の既知の技術も可能である。

【００３０】キャリッジ１４、ベルト３８、回転可能の
プーリー４０並びに４２、反転可能モーター４４、キャ
リッジレール１６、直線片エンコーダ４５、およびセン
サ４８は位置決めメカニズムを構成し、インク記録ヘッ
ド１２およびこれと対抗して配設されるパージインク受
け器３２の位置を定め、インク液滴をパージインク受け
器、チャンバ３２へパージするのに用いることができ
る。

【００３１】印刷操作が終わった時点、または適宜プリ
ントヘッドカートリッジ１２は印刷ゾーンの外側の位置
に動かされ、メンテナンスステーション３０に合わされ
る。プリントヘッドカートリッジ１２がそれに位置決め
されると、メンテナンスステーション３０がプリントヘ
ッドカートリッジ１２へ接近し、インク吸引エレメント
３６がプリントヘッドカートリッジ１２と接触する。プ
リントヘッドカートリッジ１２は通常インクをプリント
ヘッドノズル全部から噴出することによって、かくして
プリントヘッドノズルをパージして、十分に乾ききって
しまってノズルからのインクの適当な噴出を妨げている
恐れのあるインク滓を引き出す。通常ある定められた印
刷間隔後はノズル全部からインクをメンテナンスステー
ションへ吹き出すようにする。このようにインク液滴を
パージすると、インクの揮発性成分の蒸発によってイン
クジェットノズル／空気の界面に形成される粘稠な閉塞
物が除去される。

【００３２】ある既知のプリンタで調べたところ、イメ
ージの走査ラインが欠けてしまう閉塞ノズルや、誤着の
走査ラインやドットおよびサイズが適当でないドットが
できる部分的閉塞ノズルに起因するような動作上の印刷
欠陥を防止するには、インクジェットノズルが空気に４
５秒触れる毎にノズル一本当たりインク２５滴を噴出す
る必要があった。このインクパージ操作ではインクの消
費量は少量だが、プリントヘッドカートリッジが印刷ペ
ージの外に位置しているメンテナンスステーションへ動
かなければならないので、印刷スピード、すなわち、全
体的な記録速度が落ちる。インクの処方や噴出器あるい
はノズルの設計によって、パージに対する要求値は異な
る。更に、複数の性能モードを提供するプリンタでは、
あるモードが他のモードに対して低品位の要求値であれ
ば、あるモードのパージ要求値は他のモードのパージ要
求値と異なる。一本のノズルがインクを噴出したばかり
かどうかを考慮しないインクパージや選択された性能モ
ードに基づいてパージ実行基準を調整しないインクパー
ジでは、プリントヘッドノズルのメンテナンスが非効率
になる。

【００３３】図１に示される走査キャリッジ方式のカラ
ーインク記録装置では、記録ヘッドは、各カラーに関連
した複数のカラーのインクと個別のインク噴出器とを有
する。噴出器は、複数のカラーインクに対して分割され
たインク供給路を有するひとつの装置に設けることもで
きるし、あるいは記録ヘッドが記録ヘッドサブユニット
のアセンブリであって、異なるカラーインクが対応する
サブユニットのインク噴出器へ供給されてもよい。また
は、ある既知のインクジェットシステムでは、記録ヘッ
ドが二方式のアセンブリ、例えば、第一サブユニットが
ブラックインクおよびブラックインクジェット用で、第
二サブユニットが更にシアン、マゼンタ、およびイエロ
ーインクおよび対応するカラーのインクジェット用に分
割されている。記録ヘッドの詳細な構成はどうであって
も、異なるカラーのインク噴出器が共通のキャリッジ１
４（図１）で行われるという事実は、一色のカラーの噴
出器にインクパージ手順を施せば全てのインクカラーの
噴出器の印刷作用を中断することを意味する。色材の化
学的性質が異なることやイメージの異なるカラー分離に
対しては異なる印刷要求値がありうるので、あるカラー
インク噴出器には他のカラーと異なるインクパージ条件
が必要になる。一個の噴出器がインクを噴出したばかり
かどうかを考慮しないインクパージを行なったり、多色
記録装置の異なるインクの性質に基づいてパージ実行基
準を調整しないでインクパージを行ったりしては、カラ
ーイメージ記録装置の動作が非効率になる。

【００３４】これらの問題点に鑑みて、本発明は、複数
の性能モードの中からプレセレクトされたひとつのモー
ドに基づいて定期的なインクパージに対する実行基準を
プレセレクトする装置および方法を包含する。カラーイ
ンク記録装置の場合、定期的インクパージに対する実行
基準は、複数のカラーインクの少なくともひとつの性質
に基づいて、並びに（カラーインク記録装置が複数の性
能モードを備えている場合は）プレセレクトされたモー
ドに基づいてプレセットされる。次に本発明の装置およ
び方法は、プリントヘッド内のどのインク噴出器がイン
クパージメンテナンスを必要とするかどうかを、定期的
インクパージの各サイクルについて決定する。噴出器が
パージを必要とする場合はインクパージ手順を実行す
る。しかし、どの噴出器もインクパージを必要としない
場合はそのサイクルについてはインクパージ手順を行な
わない。記録装置のプレセレクトされた性能モード、イ
メージデータ、および多色記録装置の各カラーインクの
性質に対して調整された、このようなインテリジェント
なメンテナンスを行えば、走査型インクジェットプリン
タの印刷速度を増加するのみならず、廃インクの量も減
少することになる。実際、部分幅アレイプリントヘッド
を有する走査型プリントヘッドキャリッジの場合、印刷
速度の増加は非常に顕著になる。部分幅アレイプリント
ヘッドのノズルはすべて十分頻繁にインクを噴出するの
でインクパージメンテナンス操作を多くの回数行う必要
がなくなるのが普通だからである。

【００３５】図２は、サーマルインクジェット装置２０
の前面の透視図で、複数のインク噴出オリフィスまたは
ノズル６４を示す図である。このサーマルインクジェッ
ト装置は、幾つかの層から構成されている。チャンネル
／インク溜め層５６は、各噴出器へのインクチャンネル
として働く細かな、隙間の狭い溝と、インク供給溜めと
して働く大きな凹みと、インク供給口として働く層貫通
の孔とを有する。ヒーター層５４は、マイクロエレクト
ロニクス法で製造され、複数のヒーター抵抗器（各イン
ク噴出器チャンネルに対して少なくとも一個）、および
抵抗器相互接続回路を有し、各ヒーター抵抗器が独立し
てアドレスされ、制御され、インク粒子を噴出するよう
になっている。層５２は、装置の他の層を支持するた
め、そして装置のヒーター抵抗器部分からの熱を貯え、
かつ外部に伝導するために設けられた熱のシンクであ
り、インク粒子の噴出を素早く繰り返すのを可能とす
る。

【００３６】図３は、図２の前面透視図に示される複数
のサーマルインクジェット噴出器のひとつの断面図であ
る。この断面図で、チャンネル／インク溜め層５６と、
ヒーター抵抗器層５４に幾つかの構成を見ることができ
る。また、プリントヘッドカートリッジ１２インク供給
チャンバの壁６６の部分が、チャンネル／インク溜め層
５６の上表面に取り付けられている。インク６２は、孔
７４を経由してローカルインク供給溜め７０へ入り、次
いでインクチャンネル６８へ移動し、最後に噴出オリフ
ィスまたはノズル６４へ流れる。ヒーター抵抗器６０
は、インクチャンネル６８の終端近くのインク部分に近
接している。ヒーター抵抗器６０に電圧パルスによって
エネルギーが与えられると、チャンネル６８の抵抗器に
直近のインクが十分に加熱され、インク成分が蒸発し、
圧力パルスが発生し、ノズル６４からインクを噴出す
る。

【００３７】ヒーター抵抗器６０に電圧パルスをかける
には多くの既知のアプローチがある。最も簡単なサーマ
ルインクジェット装置では、ワイヤボンド５８のような
外部リードを各ヒーター抵抗器のターミナルのひとつに
設け、共通の電流リターンリードを他のターミナルに設
ける。外部パルス回路は、適当な電圧パルスを、個別の
噴出器抵抗リードを経由してイメージデータを基準にし
て適当な噴出器抵抗器へ与える。好ましい態様では、サ
ーマルインクジェットヒーター抵抗器層５４は集積回路
であり、該回路は、ヒーター抵抗器の他に、各々抵抗
器、アドレス指定および粒子噴出制御回路に接続された
パワーＭＯＳ ＦＥＴを備え、イメージデータによって
インク噴出が必要とされるインク噴出器に対応するパワ
ーＭＯＳＦＥＴ／抵抗器を選択し、エネルギーを与え
る。このようなサーマルインクジェット装置は、米国特
許第５，３００，９６８号および第５，３７１，５３０
号に記載されているので、これらを参照文献として本明
細書に引用する。

【００３８】図４は、本発明を用いるインク記録装置に
対する電子回路のブロック図を示す。図１のインクジェ
ットプリンタ１０は、コントローラまたは中央演算装置
（ＣＰＵ）８０を有する。このＣＰＵは、示されていな
いが多くの回路、例えば、用紙供給ドライバ回路、キャ
リッジモーター制御回路、およびインクレベル検出回路
を備えたプリンタの作動を制御する。装置コントローラ
８０はバス上を多くのプリンタ回路と通信するのが普通
であり、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）とランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）を備えている。上記ＲＯＭには、
プリンタを制御するための装置コントローラ８０用のオ
ペレーティングプログラムも含まれ、上記ＲＡＭには、
データ操作用およびイメージデータソース８４のような
インプットデバイスから受けるビットマップの形の印刷
情報の記憶用のプリントバッファを含むアクセス可能な
メモリも含まれる。イメージデータソース８４は、プリ
ントデータを発生する多くのデバイスに見られるもの
で、例えば、パソコンまたはファクシミリ機に見られる
ようなスキャナが該当する。更に、上記装置コントロー
ラは、当業者には既知のようにプリンタ全体の多くのタ
イミング動作を制御するために用いられる電子クロック
を備えている。

【００３９】装置コントローラは、ユーザインタフェー
ス８２と通信して各イメージ記録タスクについて選択さ
れた性能モードに関する指示を受ける。例えば、インク
記録装置が複数の性能モードをサポートし、ユーザには
印刷品質、印刷の全体スピード、用紙タイプに関する選
択があるとする。装置コントローラ８０は、これらの性
能モードや構成の中からユーザの選択を受信し、それに
従って記録装置を操作する。ユーザインタフェース８２
は、普通の多くのハードウェアまたはソフトウェアサブ
システムの中のひとつでよく、例えば、インク記録装置
に関するインタラクティブハードウェアパネル、ユーザ
のホストシステムにアクセスするソフトウェアインタフ
ェース、またはイメージデータファイルに印刷用として
書きこまれた制御パラメーターデータなどが挙げられ
る。

【００４０】また、装置コントローラ８０は、図３の抵
抗器６０のような各ヒーター抵抗器に関連する各ノズル
からのインク噴出も制御する。好ましい態様では、サー
マルインクジェット装置２０は集積回路であり、該回路
は、ヒーター抵抗器の他に、各抵抗器、アドレス指定お
よび粒子噴出制御回路に接続されたパワーＭＯＳ ＦＥ
Ｔを備え、イメージデータによってインク噴出が必要と
されるインク噴出器に対応するパワーＭＯＳ ＦＥＴ／
抵抗器を選択し、エネルギーを与える。このようなサー
マルインクジェット装置は、米国特許第５，３００，９
６８号および特願平６−８８８１５号に記載されている
ので、これらを参照文献として本明細書に引用するもの
とする。また、装置コントローラ８０は、データ通信を
行い、イメージデータバス８７および制御ライン８８を
経由してサーマルインクジェット集積回路への信号を同
期化することによってノズルからのインク噴出を制御す
る。

【００４１】また、装置コントローラ８０は、制御ライ
ン８５および９５を経由してメンテナンスコントローラ
９０と通信する。メンテナンスコントローラは、インク
記録装置のプリントヘッドメンテナンス機能および手順
を操作する。メンテナンス手順としては、記録ヘッド２
０をメンテナンスステーション３０に対向するように移
動かつ位置決めすること、記録ヘッドにパージ粒子噴出
パルスを与えて非印刷インクパージを行うこと、真空源
（図示せず）を作動してプリントヘッドからインクを吸
引してパージインクを除去すること、が挙げられる。図
４ではメンテナンスコントローラは独立した回路として
概略示されているが、その機能は、一組のメンテナンス
サブルーチンとして装置コントローラ８０を用いて行っ
てもよい。メンテナンスコントローラ９０は、ユーザか
ら選択された記録性能モードに関する情報を装置コント
ローラ８０から受信し、またイメージデータバス８７上
で記録ヘッドへ送られるイメージデータにもアクセスす
る。メンテナンスコントローラ９０は、性能モード情報
とイメージデータとから、インク記録ヘッドの適当な性
能を維持するためにインクパージ手順が必要であるかな
いかを決定する。インクパージに適当な場合は、メンテ
ナンスコントローラ９０は、位置決めメカニズムに命令
を出力し、インク記録ヘッドをメンテナンスステーショ
ン３０の位置に動かすようにし、次に記録ヘッド１２へ
パージインク命令を出力し、パージインク粒子をパージ
インク受け器、チャンバ３２へ噴出できるようにする。

【００４２】メンテナンスコントローラ９０は、図５の
メンテナンスコントローラ回路の態様のひとつの概略図
を参照すれば理解しやすい。このメンテナンスコントロ
ーラ９０は、中央演算処理装置９２、電子クロック９
８、イメージデータモニタ１００、セットアップメモリ
９４および粒子印刷命令比較器９６を備える。中央演算
処理装置（ＣＰＵ）９２は、任意の標準的なマイクロプ
ロセッサでよく、内部回路としてクロック９８を内蔵し
たものでもよい。同様にセットアップメモリは、任意の
標準的なランダムアクセスメモリでよく、内部回路とし
てＣＰＵ内に組み込まれたものでもよい。粒子印刷命令
比較器９６は、入力ポートＡとＢとに入力された２進数
入力を比較する標準的な二入力の２進数比較器である。
比較器９６の出力は、ポートＡの２進数がポートＢの数
より小さいかどうかに従って２進の１か０になる。イメ
ージデータモニタ１００は、インク記録ヘッドの各イン
ク噴出器へ粒子印刷命令の形で送られるイメージデータ
をモニタすることができる特殊な回路である。このイメ
ージデータモニタは更に図７に示され、後述する。

【００４３】メンテナンスコントローラ９０のＣＰＵ９
２は、図４に示される記録装置コントローラ８０と通信
し、バス８７上をインク記録ヘッドへ送られる同じイメ
ージデータストリームを受信する。また、このメンテナ
ンスコントローラＣＰＵ９２は、インク記録装置によっ
てサポートされた複数の性能モードのひとつをユーザが
選択したことを示す信号をライン８５上に受信する。例
えば、記録装置が三つのイメージ品質モード：ドラフ
ト、ノーマル、および写真品質をサポートするとする。
このインク記録装置においてこれらのいずれのモードで
もイメージを印刷することができる。ドラフトモードで
は、イメージは最短時間で送られる。例えば、あるイメ
ージドットやイメージ走査ライン全部を省略したり、あ
るいは最適なサイズ、最適速度以下で点を書く高頻度の
ドット繰り返しで作動して実現する。ドラフトモードで
は、印刷品質がスピードの犠牲になる。写真品質モード
では、イメージは、スポットの位置およびサイズの高度
の均一性をもって用紙に出力される。例えば、あるイメ
ージ走査ラインのスポットに別の粒子噴出器からのもの
を混ぜたり、あるいは走査プリントヘッドのパスの一行
分の印刷高さよりも細かく用紙を動かしてプリントヘッ
ドの複数回のパスによる複数の隣接するイメージ走査ラ
インを混ぜることで実現する。写真品質モードでは、イ
メージの印刷には最も長時間を要求するが、イメージ品
質は最も高い。ノーマルモードでは、ドラフトモードと
写真品質モードとの中間のプリント品質／プリントスピ
ードが選択される。このメンテナンスコントローラは、
以下に更に説明するように、選択された性能モードに基
づいてイメージ記録の際にインクパージを行う実行基準
を変える。

【００４４】イメージデータモニタ回路１００、セット
アップメモリ９４および粒子印刷命令比較器９６が一緒
になって、イメージ印刷の際にパージインク手順を実行
する必要性があるかどうかを決定する。本発明では、イ
ンクパージの必要性は、イメージ印刷の際にプレセレク
トされた時間間隔Ｔの間に記録ヘッドの各噴出器に対し
て粒子印刷噴出が何回行うように命令されたかをモニタ
して決める。イメージを用紙媒体に印刷する間に経過す
る時間は、現在記録時間と名付けられている。プレセレ
クトの時間間隔Ｔは最大現在記録時間と名付けられる。

【００４５】印刷のスタート前にメンテナンスコントロ
ーラは、Ｔ（最大現在記録時間に対する値）およびＮ
（粒子印刷命令の目標数に対する値）をセットアップメ
モリ９４にロードする。粒子印刷命令の目標数Ｎは、所
定のレベルの噴出器性能を維持するために最大現在記録
時間Ｔの間に噴出器から噴出されるべき粒子噴出の最小
回数を示すものである。インク記録装置の異なる性能モ
ードでは、異なる値のＴ、異なる値のＮ、またはＴおよ
びＮとも異なる値が使われて差し支えない。

【００４６】本発明の態様のひとつにおいては、Ｔの値
は全ての性能モードに対して同じで、恐らく湿度とか温
度とかのローカルの環境因子に基づく。Ｎの値は異なる
性能モードによって変化する。例えば、三つの印刷品質
モード、ドラフト、ノーマル、および写真品質を有する
インク記録装置では各印刷モードに対して異なる値のＮ
がある。ドラフトモードのＮの値は写真的モードのＮの
値より小さくなろう。ドラフト印刷の品質を維持するた
めには、最大現在記録時間の間にピクチャー的イメージ
品質を維持するよりは少ない数の粒子を各噴出器から噴
出すればよい。ノーマルモードに対するＮ値は、中間の
大きさの値になろう。

【００４７】現実的な実施態様では、Ｎの値は各々の性
能モード、インク、噴出器設計およびイメージ記録のア
プリケーションごとに実験と補間とによって決定され
る。既知のサーマルインクジェットプリンタの見出され
たことは、最大現在記録時間が４５秒、すなわち、Ｔ＝
４５秒に対して、ノーマル印刷モードで印刷品質が滲ん
で不良になるのを防止するには、ノズル１本当たりイン
ク２５滴を噴出する必要があった。従って、このプリン
タに対しては、ドラフト、ノーマル、およびピクチャー
的品質モードに設定するＮ値は、Ｔ＝４５秒に対して、
それぞれ１５、２５、４０などとする。

【００４８】本発明の別の態様では、上記のメンテナン
スコントローラについて全ての性能モードに同じＮ値を
設定する一方、Ｔに対しては異なる値を設定することも
できる。更に別の態様では各性能モードに対してＴもＮ
も異なる値を設定する。

【００４９】印刷の開始に当たってメンテナンスコント
ローラ９０は、電子クロック９８を用いて現在記録時間
を計時し始める。メンテナンスコントローラＣＰＵ９２
は、時間比較サブルーチンを用いて、セットアップメモ
リ９４にロードされているプレセレクトされた最大現在
記録時間を現在記録時間が超えるときを判定する。ＣＰ
Ｕ９２が時間Ｔを超えたと判断した時、メンテナンスコ
ントローラ９０はインクパージ手順を行うために印刷を
中断する必要性があるかどうかを決定する。イメージデ
ータモニタ１００は、現在記録時間の間インク記録ヘッ
ドの各噴出器へ送られる粒子印刷命令の数を数える。Ｃ
ＰＵ９２は、粒子印刷命令の（セットアップメモリ９４
のロードされた）目標数をライン１０５経由で粒子印刷
命令比較器９６のポートＢへ提示させる。次にメンテナ
ンスＣＰＵ９２は、各噴出器の粒子印刷命令のカウント
値を、ひとつづつ、粒子印刷命令比較器９６のポートＡ
へ提示させる。イメージデータモニタ１００は更に図７
に示されるので、以下に詳述する。 ライン９７上の粒
子印刷命令比較器９６の出力は、粒子印刷命令目標数Ｎ
以上のプリント粒子印刷命令のカウント値を有する各噴
出器に対しては論理レベル０となる。しかし、ある噴出
器がＮより小さい粒子印刷命令のカウント値を有する場
合は、比較器９６の出力９７はロジックレベル１とな
る。各噴出器の粒子印刷命令のカウント値がイメージデ
ータモニタ１００によってひとつづつ提示されるたび
に、メンテナンスＣＰＵ９２は比較器９６の出力をモニ
タする。論理レベル１が検出される場合はパージインク
手順が必要になる。全ての噴出器に対する全ての粒子印
刷命令カウント値が比較器９６によってＮと比較された
後でも、論理レベル１が検出されないならば、パージイ
ンク手順が不要なので、メンテナンスコントローラ９０
は、代わりにメンテナンスタイミングリセット信号を発
生し、現在記録時間をゼロにリセットし、イメージデー
タモニタ１００をリセットし、インク記録ヘッドの各噴
出器に対する粒子印刷命令のカウントを新しく始める。

【００５０】上述のイベントシーケンスは、図６のフロ
ーチャートを参照すれば更に理解することができる。Ｔ
とＮとの値はステップ１２０でメモリにロードされる。
イメージデータモニタ１００中の現在記録時間タイマー
と粒子印刷命令のカウンタはステップ１２２でゼロに初
期化される。イメージ記録（印刷）はステップ１２４で
開始される。現在記録時間タイマーはステップ１２６で
開始される。次いでステップ１２８では、メンテナンス
コントローラ９０が記録装置コントローラ８０に問合わ
せ、イメージ記録終了状況表示器を確認する。イメージ
記録が完了している場合は、メンテナンスコントローラ
９０は、完了したイメージに対し、ステップ１３０とし
て示されている適当なメンテナンス手順を行わせる。例
えば、記録ヘッドをメンテナンスステーション３０に帰
還させ、キャップを被せる。イメージ記録が未完なら
ば、プログラムはステップ１３２へ移行する。

【００５１】ステップ１３２ではメンテナンスコントロ
ーラ９０が現在記録時間をＴと比較する。現在記録時間
がＴより小さい時はコントローラはプログラムをステッ
プ１２８へ戻しイメージ記録状況表示器を再びチェック
する。しかし、ステップ１３２で現在記録時間がＴを超
えると判明した時はメンテナンスコントローラ９０は、
ステップ１３４で、時間Ｔの間に各噴出器が受けた粒子
印刷命令の数をチェックさせる。

【００５２】ステップ１３４では、メンテナンスコント
ローラＣＰＵ９２は、イメージデータモニタ２０に各噴
出器の粒子印刷命令のカウント値を、ひとつづつ、粒子
印刷命令比較器９６へ提示させ、粒子印刷命令の目標数
Ｎと比較させる。噴出器がＮ個未満の粒子印刷命令しか
受けていなかったら、メンテナンスコントローラはパー
ジインク手順であるステップ１３６へ行くように指示す
る。しかし、噴出器が全てＮ個以上の粒子印刷命令を受
けた場合は、メンテナンスコントローラはステップ１３
６を飛ばし、直接ステップ１３８へ行き、メンテナンス
タイミングリセット信号を発生し、現在記録時間タイマ
ーと粒子印刷命令モニタ噴出器カウンタ１０４のビット
をゼロにリセットする。ステップ１３８には、インクパ
ージ手順であるステップ１３６の終了後にも到達する。
ステップ１３８の終了後、プログラムはステップ１２６
へ戻り、現在記録時間タイマーを再スタートさせる。

【００５３】パージインク手順であるステップ１３６
は、噴出器が全てＮ個以上の粒子印刷命令を受けた場合
は、回避され、従って印刷に使われない時間およびイン
クロスが少なくなる。

【００５４】パージインク手順には幾つかの要素が含ま
れるが、各噴出器から十分な数のインク粒子を噴出し
て、各噴出器が呈するインク特性を所定の値に回復する
手順は少なくとも含まれる。パージインク手順は通常、
粒子印刷命令の目標数Ｎを記録ヘッドの噴出器各々に送
り、その結果、インクをパージインク受け器へ向かって
噴出する。本発明ではＮの値はインク記録装置の異なる
性能モードでは異なるから、パージインク手順は性能モ
ードが異なれば異なってもよい。また、本発明のパージ
インク手順は、プリント粒子印刷命令に関する同一設定
値を全ての性能モードに対して各噴出器へ要求してもよ
い。

【００５５】パージインク手順は、複数の噴出器の間に
あって特別なシーケンスやパターンのパージ粒子噴出を
含んでもよい。また、インクパージのパルスをかける前
に噴出器ノズル回りのインクを予熱したり予動させる目
的で、インク噴出に必要なパルスエネルギー以下のエネ
ルギーで噴出器にパルスをかけてもよい。インクパージ
手順の正確な詳細は、本発明では本質的ではなく、その
主眼は、プレセレクトのインク記録性能モードに合致す
るように印刷品質を維持するに足るだけ頻繁にインクパ
ージを行うことと、印刷の全体スピードを不必要に損な
ったり、インクを過度に消耗するほどには頻繁でないイ
ンクパージを行うこととの間のバランスにある。

【００５６】図７は、イメージデータモニタ１００の回
路の態様のひとつを示す。理解を助けるために、粒子印
刷命令比較器９６とメンテナンスコントローラ９０のセ
ットアップメモリ９４も示す。該イメージデータモニタ
は、プリント命令シフトレジスタ１０２と、Ｍ個の噴出
器カウンタ１０４（インク記録ヘッドのＭ個の噴出器各
々に対してカウンタ１個）一組と、対応するＭ個のカウ
ントラッチ１０６の一組と、噴出器セレクタシフトレジ
スタ１０８とを備える。イメージデータバス８７上でイ
ンク記録ヘッドに提示されるイメージデータは、ライン
１０７ｃ上でメンテナンスコントローラＣＰＵ９２によ
ってイメージデータモニタ１００に提示され、プリント
命令シフトレジスタ１０２へシフトされる。シフトレジ
スタ１０２は、Ｍ個のパラレル出力を有する標準的なシ
リアル／パラレルデータシフトレジスタである。インク
記録ヘッドのＭ個の噴出器に対するイメージデータは、
Ｍ個のシリアルビットとして入力され、これらは次にＭ
個の噴出器カウンタ１０４に対する入力ビットとしてラ
イン１０９上に現れる。

【００５７】カウンタ１０４は、標準的な２進カウンタ
である。これらのカウンタは、粒子印刷命令の目標数
で、インク記録装置に意図されたＮの最大値までは少な
くともカウントできるものでなければならない。例え
ば、インク記録装置に利用されるインクの種類のひとつ
が、許容できる印刷品質を維持するために、インク記録
装置の最高の品質性能モードに対して計画された最長の
最大現在記録時間Ｔの間６３滴の粒子が噴出するとすれ
ば、２進カウンタ１０４は少なくとも６ビットカウンタ
でなければならない。噴出器カウンタ１０４は自己の最
大２進数カウント値まで数え、この値を保持できる。こ
の最大カウント値の容量がメンテナンスコントローラに
よって設定されるＮの最大値より大きい限り、インクパ
ージの必要性の決定を適当に行うことができる。イメー
ジデータモニタは、噴出器が受ける粒子印刷命令全部を
数える必要はなく、ただ各噴出器について目標数Ｎに等
しくなったかあるいはこれを超えたかを決定できるのに
十分な程度数えればよい。

【００５８】カウントラッチ１０６と噴出器シフトレジ
スタ１０８とは、噴出器カウンタ１０４をひとつづつ登
録していくために共に採用される。シフトレジスタ１０
８はＭ個のパラレル出力を有するシリアル／パラレルシ
フトレジスタである。シフトレジスタ１０８は、カウン
トラッチ１０６をひとつづつ選択するために周知のトー
クンビット形式で用いられる。１ビットのデータは、普
通トークンと名付けられているが、信号ライン１０７ａ
上をＣＰＵ９２からのクロック信号によってシフトレジ
スタ１０８内でシフトダウンされる。シフトレジスタ１
０８の出力ビットは各クロックサイクルに対して位置ひ
とつをシフトし、トークンビットが各カウントラッチ１
０６のラッチ入力１１３にある時、各カウントラッチ１
０６がライン１１１上に出力された対応する噴出器カウ
ンタ１０４出力をラッチする。カウントラッチ１０６
は、トークンビットが次のカウントラッチへシフトする
時リセットされ、ゼロになる。各カウントラッチ１０６
は、データバス１０３を経由して、対応する噴出器カウ
ンタ１０４からラッチしたカウント値を粒子印刷命令比
較器９６のポートＡへ出力する。この方法で、イメージ
データモニタ１００は、各噴出器へイメージデータによ
って送られた粒子印刷命令を数え、各噴出器が蓄積した
粒子印刷命令のカウント値を（噴出器カウンタ１０４の
最大カウント容量まで）ラッチし、そして粒子印刷命令
比較器９６へ各噴出器に対してこのカウント値をひとつ
づつ提示し、粒子印刷命令の目標数Ｎとの比較がなされ
る。該イメージデータモニタは、リセット信号ライン１
０７ｂ経由で新しい現在記録時間カウント期間がはじま
るたびにリセットされる。

【００５９】図７に示されたイメージデータモニタ１０
０の各種素子および図５のメンテナンスコントローラ９
０の素子に対しては、ディスクリート回路を示したが、
これらの回路素子は全てメンテナンスコントローラＣＰ
Ｕ９２またはインク記録装置コントローラ８０によって
実行されるソフトウェアまたは内蔵ファームウェアサブ
ルーチンによって置き換えることが可能である。各噴出
器に関連したメモリロケーションおよび既知のカウント
並びに数比較サブルーチンを適当に用いることによっ
て、全ての噴出器が時間Ｔの間に少なくともＮ個の粒子
印刷命令を受けたかどうかの決定は、ＣＰＵ９２または
コントローラ８０によって容易に行うことができる。別
法としては、図７に示されるイメージデータモニタ１０
０の各種回路素子および図５のメンテナンスコントロー
ラ９０の素子は、アプリケーション専用集積回路（ＡＳ
ＩＣ）またはＡＳＩＣの組合せ、ディスクリート素子お
よびメンテナンスコントローラＣＰＵ９２またはインク
記録装置コントローラ８０によって実行されるソフトウ
ェアまたはファームウェアのある種の組み合わせで構成
することも可能である。

【００６０】本発明の別の態様では、記録媒体にカラー
イメージを記録するのにインク記録装置が用いられる。
このインク記録装置は、複数のカラーインクと各カラー
インクに対するインク噴出器を複数有する記録ヘッドと
を備える。複数のカラーインクはブラック、シアン、お
よびイエローのインクを含んでもよい。これらのインク
は各々インクパージの頻度について異なる要求値があろ
う。またカラーイメージの品質に対する総合的な効果に
ついても、異なる個別のインクカラーの異なる量の誤着
および正しくないサイズのインクドットに対しては異な
るであろう。従って、カラーインク記録装置の場合は、
定期的パージに対する実行基準は、複数のカラーインク
各々の少なくともひとつの性質、並びにプレセレクトさ
れた性能モード（このカラーインク記録装置が複数の性
能モードを提供する場合）に基づいて行われる。

【００６１】インク記録装置１０がカラーイメージ記録
装置である場合、図４および図５のメンテナンスコント
ローラ９０は、各カラーインクに対してＮｉの値を設定
し、カラーイメージデータをカラー毎にモニタする。こ
れは、各カラーインクに対して図５のイメージデータモ
ニタ１００と粒子印刷命令比較器９６とを繰り返して作
動させて行うことができる。別法としては、メンテナン
スコントローラＣＰＵ９２、またはインク記録装置コン
トローラ８０によって実行される内蔵ファームウェアお
よびソフトウェアサブルーチンを経由して各インクカラ
ーの噴出器が受けたプリント命令の数の目標値Ｎｉに対
してイメージデータモニタを行い比較することは容易で
ある。パージインク手順は、どのカラーインクのどの噴
出器においても対応するカラーインクに対応する粒子印
刷命令が目標数に達しない場合に実行されることにな
る。

【００６２】本発明は、カラーインク記録装置の各カラ
ーインクに対して個別に、そして更に各性能モード（複
数の性能モードがある場合）に対して目標数のプリント
命令の調整を行う。他のインクに比べて、蒸発にさして
敏感でないインクまたは印刷品質の知覚に対する影響が
小さいインクは、小さい値のＮを有し、パージインク手
順の機会が少なくなる。

【００６３】カラーイメージインク記録装置に対する上
記の事象のシーケンスは、図８のフローチャートを参照
すれば更に理解できる。ＴとＮｉとの値はステップ１４
０でロードされる。イメージデータモニタ１００中の現
在記録時間タイマーと粒子印刷命令のカウンタはステッ
プ１４２でゼロに初期化される。カラーイメージ記録
（印刷）はステップ１４４で開始される。現在記録時間
タイマーはステップ１４６で開始される。次いでステッ
プ１４８では、メンテナンスコントローラ９０が記録装
置コントローラ８０に問合せ、イメージ記録終了状況表
示器を確認する。イメージ記録が完了している場合、メ
ンテナンスコントローラ９０は、ステップ１５０として
示される、完了イメージのために適当なメンテナンス手
順を行う。例えば、記録ヘッドをメンテナンスステーシ
ョン３０に帰還させ、キャップを被せる。イメージ記録
が未完ならば、プログラムはステップ１５２へ移行す
る。

【００６４】ステップ１５２ではメンテナンスコントロ
ーラ９０が現在記録時間をＴと比較する。現在記録時間
がＴより小さい時はコントローラはプログラムをステッ
プ１４８へ戻しイメージ記録状況表示器を再びチェック
する。しかし、ステップ１５２で現在記録時間がＴを超
えると判明した時はメンテナンスコントローラ９０は、
ステップ１５４で、時間Ｔの間に各噴出器が受けた粒子
印刷命令の数のチェックをする。

【００６５】ステップ１５４では、メンテナンスコント
ローラＣＰＵ９２は、イメージデータモニタ１００にイ
ンク記録ヘッドの各カラーインクの各噴出器の粒子印刷
命令のカウント値を、ひとつづつ、粒子印刷命令比較器
９６へ提示させ、各噴出器のカラーインクに対応する粒
子印刷命令の目標数Ｎｉと比較させる。ステップ１５６
で、噴出器が対応するＮｉ個未満の粒子印刷命令しか受
けていなかったら、メンテナンスコントローラはパージ
インク手順であるステップ１５８へ行くように指示す
る。しかし、噴出器が全て対応するＮｉ個以上の粒子印
刷命令を受けた場合は、メンテナンスコントローラはス
テップ１５８を飛ばし、直接ステップ１６０へ行き、メ
ンテナンスタイミングリセット信号を発生し、現在記録
時間タイマーと粒子印刷命令モニタ噴出器カウンタ１０
４のビットをゼロにリセットする。ステップ１６０に
は、インクパージ手順、ステップ１５８の終了後にも到
達する。ステップ１６０の終了後はプログラムはステッ
プ１４６へ戻り、現在記録時間タイマーを再スタートさ
せる。

【００６６】パージインク手順であるステップ１５８
は、カラーインク噴出器が全てＮｉ個以上の粒子印刷命
令を受けた場合は、回避され、従って印刷が行われてい
ない時間およびインクロスが少なくなる。

【００６７】以上、イメージデータに応答して複数のイ
ンク噴出器から選択的にインクを付着させることによっ
てイメージを受容媒体に記録するインク記録装置の適当
な作動を維持する装置および方法が記載された。このイ
ンク記録装置は、複数の性能モードをサポートし、複数
のカラーインクと各カラーインクに対するインク噴出器
を複数有するカラーイメージ記録装置を包含する。印刷
が行われる時間が決定され、複数のインク噴出器各々が
受ける粒子印刷命令の数がこの時間の間カウントされ
る。噴出器各々が受ける粒子印刷命令の数の目標値が、
複数の性能モードのプレセレクトされたひとつ、イメー
ジデータ、およびカラーインク記録装置の場合各カラー
インクの特性に基づいて設定される。このように決定さ
れた時間の間、噴出器が全て適当な目標数の粒子印刷命
令を受ける場合は、パージインク手順は実行されず、従
って印刷は中断されない。印刷品質、印刷の全体スピー
ド、および廃インクは、噴出器各々が受ける粒子印刷命
令の数の目標値を設定する際に採用される全ての因子を
用いて最適化され、不必要なインクパージ手順が回避さ
れる。

【００６８】本発明を具体的な態様に関連して記載した
が、多くの別法、部分的改変、および一部変形も当業者
には明らかである。従って本発明は本明細書記載の態様
に限定されることなく、複数のインク噴出器を用いてイ
メージを記録し、インク噴出器でのインク蒸発の結果が
異なる可能性のある複数の性能モードをサポートする他
の装置や方法にも等しく適用可能である。例えば、静止
しているインク記録ヘッドを通過する用紙または媒体を
アドレスまたはラベルするためにインク記録装置を用い
ることができる。このような記録装置では、全ての噴出
器の適当な作動を維持するために、殆ど使われない噴出
器にキャップを被せたり、そのような噴出器からインク
をパージするような必要な手順を実行するため、インク
記録ヘッドをメンテナンスステーション位置に動かす必
要が生じることがある。キャリッジ形式のインクジェッ
トプリンタに関して述べたシステム速度を最適化するた
めの同じ考慮が、この静止しているインク記録ヘッドに
も適用される。このヘッドは、定期的メンテナンス操作
のために位置を決め直す必要があるからである。

【００６９】別の例のひとつでは、パージインク受け器
を記録ヘッドに対向する位置に動かす場合、上の態様に
記載のように記録ヘッドだけでなく、両方とも動かして
もよい。印刷プロセスの中断や位置決めメカニズムの時
間のかかる機械的作動に由来する印刷速度の減少に対す
る同じ考慮が、この態様にも適用される。本明細書に記
載のメンテナンスコントローラの適用と方法は、前述の
インク記録装置に対するシステムの最適化に等しく有効
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態として、メンテナンスステーション
およびキャリッジ駆動サーマルインクジェットプリント
ヘッドを備えたインクジェット式インク記録装置の部分
概略透視図である。

【図２】 実施形態のサーマルインクジェット装置の前
面の透視図で、複数のインク噴出オリフィスを示す図で
ある。

【図３】 図２に示される実施形態の複数のサーマルイ
ンクジェット噴出器のひとつの断面図である。

【図４】 実施形態のインク記録装置のブロック回路図
である。

【図５】 図４に示されるメンテナンスコントローラ回
路のブロック図である。

【図６】 実施形態において、インク粒子のパージ可否
に関するメンテナンス操作を示すフロー図である。

【図７】 図５に示されるイメージデータモニタのブロ
ック回路図である。

【図８】 実施形態において、カラーイメージ記録装置
の場合にインク粒子のパージ可否に関するメンテナンス
操作を示すフロー図である。

【符号の説明】

１０ インク記録装置（プリンタ）、１２ サーマルイ
ンクジェットプリントヘッドカートリッジ、１４ キャ
リッジ、１６ キャリッジレール、１８ ハウジング、
２０ サーマルインクジェット装置、２２ 電気ケーブ
ル、２４ 走査方向の矢印、２６ 記録媒体（用紙）、
３０ メンテナンスステーション、３２パージインク受
け器（チャンバ）、３４ 真空導管、３６ メンテナン
ス／インク吸引エレメント、３８ ベルト、４０，４２
プーリー、４４ モーター、４５ 直線片、４６ 起
点マーク、４８ センサ、５２ ヒートシンク、５４ヒ
ーター層、５６ チャンネル層、５８ ワイヤボンド、
６０ ヒーター抵抗器、６４ ノズル、８０ インク記
録装置コントローラ、８２ ユーザインタフェース、８
７ イメージデータバス、９０ メンテナンスコントロ
ーラ、９２ 中央演算処理装置、９４ セットアップメ
モリ、９６ 粒子印刷命令比較器、９８クロック、１０
０ イメージデータモニタ、１０２，１０８ シフトレ
ジスタ、１０４ カウンタ、１０６ カウントラッチ、
１０７，１０９，１１１ ライン、１１３ ラッチ入
力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の性能モードにてイメージを受容媒
   体に記録するインク記録装置において、 イメージデータに基づいて送られる粒子印刷命令に応答
   して受容媒体の上にインク粒子を噴出する複数のインク
   噴出器を有するインク記録ヘッドと、 定期的にインク記録ヘッドと共働するパージインク受け
   器と、 インク記録ヘッドに連絡し、イメージデータおよび複数
   の性能モードの中からプレセレクトされたひとつのモー
   ドの関数として、複数のインク噴出器からパージインク
   受け器へパージインク粒子を噴出するステップを含むイ
   ンクパージ手順の実行をインク記録ヘッドへ命令するメ
   ンテナンスコントローラと、 を備えた、インク記録装置のために記録ヘッドを選択的
   にメンテナンスする装置。