(57)【要約】 【課題】  記録ヘッドの同じ場所に異なるインクを収容するインクタンクを交換して装着した場合に、記録ヘッド内のインクを置換するのに多量のインクを要していた。【解決手段】  複数の吐出口を有し該吐出口より液体を吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給する液体を収容し該記録ヘッドと分離して交換可能なタンクとを有する。前記タンクを別の液体を収容するタンクに交換する場合に、タンクを外したままの状態で、前記記録ヘッドに存在する交換前の液体を排出するために、前記記録ヘッドの吐出口から吐出を行うよう制御する排出制御手段を有することを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出口を有し該吐出口より液体を吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給する液体を収容し該記録ヘッドと分離して交換可能なタンクとを有するインクジェット記録装置であって、
前記タンクを交換する場合に、タンクを外したままの状態で、前記記録ヘッドに存在する交換前の液体を排出するために、前記記録ヘッドの吐出口から吐出を行うよう制御する排出制御手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記排出制御手段は、前記タンクと前記記録ヘッドの接続部から前記記録ヘッドの吐出口までの流路容積に相当する量の吐出を行うよう制御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３】
前記記録ヘッドは、電気熱変換素子を有し、
前記排出制御手段は、前記電気熱変換素子に記録時に印加する電圧よりも低い電圧を印加して、前記記録ヘッドに存在する交換前の液体を排出するための吐出を行うよう制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドは、電気熱変換素子を有し、
前記排出制御手段は、前記電気熱変換素子を記録時に用いる駆動周波数よりも低い駆動周波数で駆動させて、前記記録ヘッドに存在する交換前の液体を排出するための吐出を行うよう制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、該記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段を有し、
前記インクジェット記録装置は、前記温度検出手段により一定時間毎に検出される温度から記録ヘッドの温度上昇の変化量を計算する計算手段をさらに有し、
前記排出制御手段は、前記計算手段により計算された変化量が増加したときに吐出を終了するよう制御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６】
前記記録ヘッドは、
前記複数の吐出口を複数の吐出口群に分割し、
前記吐出口群の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段を有し、
前記インクジェット記録装置は、前記複数の温度検出手段により一定時間毎に検出される温度から前記吐出口群それぞれの温度上昇の変化量を計算する計算手段をさらに有し、
前記排出制御手段は、前記計算手段により計算された変化量が増加した吐出口群から順次吐出を終了するよう制御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７】
前記記録ヘッドは、前記複数の吐出口から成る吐出口列を有し、
前記排出制御手段は、前記吐出口列の中心に配置された吐出口から両端に近い吐出口に各吐出口からの吐出液滴の数が段階的に増加するよう制御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８】
複数の吐出口を有し該吐出口より液体を吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給する液体を収容し該記録ヘッドと分離して交換可能なタンクとを有するインクジェット記録装置におけるタンク交換時のセットアップ方法であって、
前記タンクを交換する場合に、タンクを外したままの状態で、前記記録ヘッドに存在する交換前の液体を排出するために、前記記録ヘッドの吐出口から吐出を行うよう制御する排出制御工程を有することを特徴とするタンク交換時のセットアップ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンク・記録ヘッド分離交換型のインクジェット記録装置及び該インクジェット記録装置におけるタンク交換時のセットアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置としては従来、永続的に使用可能な記録ヘッド（以下、「ＰＨ」とも称する）とＰＨに供給されるインクを収容する交換可能なインクカートリッジとを具備するものがあった。しかしながら、ＰＨの吐出口におけるゴミ詰まりやインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生体の劣化を皆無にすることがなかなか難しかった。このため、記録性能を維持して記録装置自体の信頼性を確保するために特別なメンテナンスサービス体制を必要とする場合があった。
【０００３】
そこで信頼性向上の観点から、所定インク量吐出する毎に、記録ヘッドを容易に且つ確実に交換することができる、インクタンクを一体化した交換カートリッジ型の記録ヘッド（以下、「ＤＨ」とも称する）を用いるインクジェット記録装置も実用化されている。しかし、ＤＨは、信頼性確保の観点とＤＨ自体の大きさ及び重さに関わる制限の観点となどから、インクタンクに収容されるインクの量をあまり大きく設定できない。このため、ランニングコストが増大することや、インクを使い切った時点でヘッドがまだ十分機能する場合でも廃棄しなければならなくなることがあった。これらは、近年の世界的な潮流である地球環境の観点に適応しない場合もある。
【０００４】
そこで、信頼性の面ではＤＨの特徴を生かした上でランニングコストの増加や地球環境に配慮したインクジェット記録装置が望まれている。そこで、交換型のインクジェット記録ヘッドと該インクジェット記録ヘッドに供給されるインクを収容する交換型のインクタンクとを搭載するインクジェット記録装置が提案されてきている。特に、記録ヘッドにインクを効率的に供給できる様に、インクタンクと記録ヘッドとをキャリッジ上で一体的に結合したインクタンク・記録ヘッド分離交換型のものが重要視されてきている。
【０００５】
例えば、特許文献１、特許文献２には、インクタンク、記録ヘッドを分離してそれぞれ独立に容易に交換できるインクジェット記録装置が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１６２２９８号公報
【特許文献２】特開平５−１６２２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のインクタンク・記録ヘッド分離交換型のインクジェット記録装置では、記録ヘッドの同じ場所には従来は同じ種類のインクを収容するインクタンクが装着されていた。しかしながら、同じ場所に異なる種類のインクを収容するインクタンクを交換して装着した場合に新たなる課題があることが分かった。異なる種類のインクを収容するインクタンクに交換すると、記録ヘッド内の流路部分に交換される前のインクが残留しているために、記録ヘッド内の流路部分に残留したインクを交換後のインクに置換する必要がある。しかし、この置換のために、多量に交換後のインクを記録ヘッド内の流路部分に流すことが必要だった。具体的には、従来の一般的な手法で行うと約１ｇのインクを流す必要があった。また、異なるインクを同一キャップによって吸引させることにより吸引回復する装置構成の場合には、交換したインクタンクのインクだけでなく、同一キャップのインクを全て吸引してしまうために、より吸引量が増えてしまう課題がある。
【０００７】
また、気泡の残留等により記録ヘッド内の流路部分に充分なインクが残っていない場合や、吐出口群から吐出するインク滴の吐出体積が狙いよりも大きい場合がある。これらの場合、交換するインクタンクに由来するインクを記録ヘッドの吐出口から吐出を続けると、想定したよりも早く吐出口に連通する流路にインクがなくなり、記録ヘッドはインクが無い状態での吐出動作（以下、空吐出とする）を続けることとなる。空吐出を続けると、電気熱変換素子を使用した記録ヘッドにおいては、記録ヘッドの昇温によって、電気熱変換素子が劣化する場合や、記録ヘッドの吐出部が破壊されてしまう場合がある。また、記録ヘッドの流路容積のバラツキにより空吐出が生じることも考えられる。
【０００８】
さらに、交換するインクタンクに由来するインクのみ記録ヘッドの吐出口から吐出していき、一部の吐出口にインクがなくなった場合に、その一部の吐出口のみが空吐出になることも考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決するためのものである。具体的には、主に、インクタンク・記録ヘッド分離交換型のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの同じ場所に異なる種類のインクを収容するインクタンクを交換して装着した場合に、少量のインクで記録ヘッド内のインクの置換を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明は、複数の吐出口を有し該吐出口より液体を吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給する液体を収容し該記録ヘッドと分離して交換可能なタンクとを有するインクジェット記録装置であって、
前記タンクを交換する場合に、タンクを外したままの状態で、前記記録ヘッドに存在する交換前の液体を排出するために、前記記録ヘッドの吐出口から吐出を行うよう制御する排出制御手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１１】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、複数の吐出口を有し該吐出口より液体を吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給する液体を収容し該記録ヘッドと分離して交換可能なタンクとを有するインクジェット記録装置におけるタンク交換時のセットアップ方法であって、
前記タンクを交換する場合に、タンクを外したままの状態で、前記記録ヘッドに存在する交換前の液体を排出するために、前記記録ヘッドの吐出口から吐出を行うよう制御する排出制御工程を有することを特徴とするタンク交換時のセットアップ方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インクタンク・記録ヘッド分離交換型のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの同じ場所に異なる種類のインクを収容するインクタンクを交換して装着した場合に、多量のインクを用いることなく記録ヘッド内のインクの置換ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のインクジェット記録装置及びセットアップ方法についての実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
なお、この明細書において、「記録」（以下、「プリント」とも称する）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。
【００１５】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１６】
また、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。インクの処理としては、例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固又は不溶化させることが挙げられる。
【００１７】
図１は、本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の概略構造を示す図である。図１において、キャリッジ１１は、プラテン１２上に搬送されてくる図示しない記録媒体の記録面と対向して、インクを吐出するための複数の吐出口群が形成されたヘッドカートリッジ（記録ヘッド）１３を図示しない着脱手段を介して取り外し可能に保持する。このキャリッジ１１は、ヘッド駆動モータ１４の駆動力を伝達する駆動ベルト１５の一部に連結され、ヘッドカートリッジ１３を記録媒体の全幅を超える範囲に亘って往復移動させることが可能である。なお、ヘッドカートリッジ１３には、該ヘッドカートリッジ１３と分離して交換可能なインクを収容する複数のインクタンク２００が装着されている。
【００１８】
本発明の代表的な実施例である記録ヘッドの構造を図３及び図４に示す。図４に示すインクタンク２００は、８つのインクタンクで構成される。ブラックインクタンク２０１、シアンインクタンク２０２、マゼンタインクタンク２０３、イエローインクタンク２０４、レッドインクタンク２０５、グリーンインクタンク２０６、ライトシアンインクタンク２０７、ライトマゼンタインクタンク２０８である。各インクタンクから供給されるインクは、各接続部２１０（２１１〜２１８）、各流路２２０を通り、各共通液室２３０に供給される。その後、図３（ａ）のＡ部の拡大図である図３（ｂ）に示す、インクを吐出するための電気熱変換素子４６０と吐出口４５０にインクを導く各インク供給口２５０が形成されているチップ２４０に供給されるようになっている。
【００１９】
以上、２００、２１０、２２０、２３０、２４０及び２５０によりヘッドカートリッジが構成されている。
【００２０】
また、吸引回復動作を行う場合には、図１に示される吸引キャップ２５をチップ２４０に密接させる。そして、これら吸引キャップ２５にそれぞれ独立して接続されたポンプを作動させて負圧を発生させ、その負圧によって各々のチップからインクを強制的に吸引・排出させ得るようになっている。
【００２１】
図２はチップ２４０に形成された複数の吐出口４５０が並ぶ吐出口群の配列状態を示している。各吐出口群は、ブラック吐出口群４００Ａ、シアン吐出口群４００Ｂ、マゼンタ吐出口群４００Ｃおよびイエロー吐出口群４００Ｄ、レッド吐出口群４００Ｅ、グリーン吐出口群４００Ｆ、ライトシアン吐出口群４００Ｇ、ライトマゼンタ吐出口群４００Ｈである。各吐出口群はそれぞれ、直径約１４ミクロンを有する３８４個の吐出口４５０を６００ｄｐｉの密度で配列してなる吐出口列を共通液室２３０に連通するインク供給口２５０を挟んで両側に備え、合計７６８個の吐出口を備えている。すなわち、ブラック吐出口群４００Ａはブラックインク供給口、ブラック共通液室、ブラック流路、ブラック接続部に連通し、シアン吐出口群４００Ｂはシアンインク供給口、シアン共通液室、シアン流路、シアン接続部に連通している。また、他の６色も同様に、色毎に独立したインク供給口２５０、共通液室２３０、流路２２０、接続部２１０と連通している。
【００２２】
図１１は図１に示したインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１１に示すように、コントローラ６００は、記録制御や本発明の排出制御等の制御をメインになって行い、ＭＰＵ６０１、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２を有する。また、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド１３の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３を有する。また、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５を有する。さらに、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。
【００２４】
また、図１１において、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ等でありホスト装置と総称される。ホスト装置６１０とインクジェット記録装置との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００２５】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び回復処理の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチなどから構成される。６３０はセンサ群であり、フォトカプラなどの位置センサ６３１、インクタンクの有無を検出するインクタンクセンサ６３２等から構成される。
【００２６】
さらに、６４０はキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。また、６４４は、記録ヘッド１３を駆動させる記録ヘッドドライバである。なお、記録ヘッド１３には、記録ヘッドの温度検出をチップ毎にする温度センサ６５０が備えられている。
【実施例１】
【００２７】
本実施例では、色材が記録媒体の表面に定着し易いインクが充填されているマットブラックインクタンクと、色材が記録媒体に浸透し易いインクが充填されているフォトブラックインクタンクとを交換することにより同じ位置に装着して使用している。
【００２８】
本実施例のシーケンスを図６に示す。インクジェット記録装置正面のカバーを開けることにより、記録ヘッドが設置されているキャリッジがインクタンク交換位置であるカバーを開けた領域に移動する（ステップＳ１１０）。この時点では、図４に示すように記録ヘッドの全てのインクタンク装着位置にインクタンクが装着されている状態になっている。その後、インクタンクを交換するために記録ヘッドからインクタンクを外すが、図５は１つのインクタンクを外した状態を示している。その後、インクタンクを装着する前にキャリッジがインクタンク交換位置から吸引キャップに吐出可能な位置（以下、予備吐位置）に移動する（ステップＳ１２０）。この状態で、インクタンクセンサ６３２によりインクタンクを外したことが検出された、接続部２１１に連通する吐出口からのみ吐出を開始する（ステップＳ１３０）。本実施例における記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積は０．６ｍｌであり、記録ヘッドの吐出体積は３ｐｌである。このため、交換時に接続部から吐出口までインクが充填されているとすると、合計７６８個の吐出口（ノズル）の各ノズルが約２６０回吐出すれば空になることとなる。ただし、上記の合計の流路容積は、部品の設計公差、組立て上の公差があるために最小の場合は０．５３ｍｌとなる。また、記録ヘッドの吐出体積の狙いは３ｐｌであるが、主に製造上のバラツキから３．３ｐｌまで大きくなることがある。このような場合には２０９回の吐出で流路のインクが空になることとなる。そこで、予備吐位置にて駆動周波数が１５ｋＨｚで２０９回吐出させて交換前のインクを排出した。その後、インクタンク交換位置にキャリッジを移動させ（ステップＳ１４０）、交換するインクタンクを装着した（ステップＳ１５０）。そして、キャリッジをキャッピング位置まで移動させた後に、回復装置で吸引回復動作を行い、交換後のインクを記録ヘッド内に充填し（ステップＳ１６０）、インクタンク交換を終了する（ステップＳ１７０）。このようなシーケンスにより、交換後のインクでの記録が可能になった。
【００２９】
このように、同じ吐出口群から別のインクを吐出させるためにインクタンクを交換して使用する際、交換後のインクを装着する前に記録ヘッド内の交換前のインクを吐出させ除去しておくことで、交換後のインクとの記録ヘッド内での混合を防止できる。そして、インクが混合することによる記録品位の低化を防止することや、インク交換時の回復量を低減することができた。さらには、吐出体積のバラツキ上限と記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積のバラツキ下限とを組み合わせて排出量を設定したことで、空吐出による記録ヘッドの劣化も防止できる。
【００３０】
また、本実施例では、吐出体積のバラツキ上限と記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積のバラツキ下限とを組み合わせて排出量を設定したために、それぞれが中心の記録ヘッドが来た場合に記録ヘッド内にインクが残ることがあった。そこで、流路内のインクが必ずなくなるように、吐出体積のバラツキ上限と記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積のバラツキ下限とを組み合わせて排出量を設定することで、記録ヘッド内のインクの残りを無くすことができた。
【実施例２】
【００３１】
本実施例においても、マットブラックインクタンクとフォトブラックインクタンクとを交換することにより同じ位置に装着して使用している。
【００３２】
本実施例においても、シーケンスは実施例１と同じであり、図６で示される。しかしながら、共通液室や流路内には気泡が存在することが多く、実際には記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積に相当する量のインクが無い場合が多い。また、記録ヘッドの吐出体積も上記の通り狙いとする値より多い場合もあり、吐出していく途中でインクが液室内になくなり空吐出してしまう場合がある。記録時はインクに熱エネルギーが伝わることにより急激な昇温が発生することは無い。しかし、空吐出をしている場合にはインクが無いために急激な昇温が発生してしまう。そこで、空吐出になった場合でも昇温をなるべく抑制するために、本実施例ではステップＳ１３０において実施例１の場合よりも電気熱変換素子に加えるエネルギーを低減する。
【００３３】
まず、エネルギーの低減方法に関して説明する。電気熱変換素子にパルスを印加することによりインクを発泡させるインクジェット記録方式においては、インクを発泡させるか否かのエネルギー閾値がありＥｔｈと定義する。特に、パルスを固定して電圧のみを変更したときのエネルギー閾値における電圧をＶｔｈ、電圧を固定してパルス幅を変更した時のエネルギー閾値におけるパルス幅をＰｔｈと定義する。本実施例では、発泡と吐出を安定させるために記録をする際の駆動電圧（Ｖｏｐ）をＶｔｈの１．１５倍としている。この１．１５という値をｋ値と呼び、ｋ値＝Ｖｏｐ／Ｖｔｈと定義する。また、駆動パルス幅をＰｏｐとすると、パルス幅ではｋ値＝（Ｐｏｐ／Ｐｔｈ）＾０．５と定義される。本実施例では、記録時のｋ値よりもインクタンク交換時のｋ値を下げている。このようにｋ値を下げることができるのは、以下の理由からである。（１）記録を行う際には、複数のインクを吐出させるために、共通の電力線に流れる電流が増加して電圧降下が生じるが、このような場合でも正常に記録を行うためにｋ値を高めに設定する必要がある。しかし、１つのインクタンクを交換し１つのインクを吐出することによって生じる電圧降下は小さい。（２）ｋ値を低くすると吐出させたインク滴の飛翔速度が遅くなり記録媒体への着弾精度が低下するが、交換時は着弾精度を要求する必要はないために飛翔速度が落ちても良い。
【００３４】
本実施例では、記録を行う際にはｋ値＝１．１５であり、インク交換時はｋ値＝１．０８としている。これにより、投入エネルギーは約１２％低減できる。
【００３５】
本実施例における記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積は０．６ｍｌであり、記録ヘッドの吐出体積は３ｐｌである。このため、インクタンク交換時に記録ヘッドにインクが充填されているとすると、合計７６８個のノズルの各ノズルが約２６０回吐出すれば空になることとなる。そこで、予備吐位置にて駆動周波数が１５ｋＨｚ、ｋ値＝１．０８にて２６０発吐出させて交換前のインクを流路内から排出した。
【００３６】
このように、多量のインクを用いずに記録ヘッド内のインクの置換を行うことができた。また、電気熱変換素子に印加するエネルギーを低減することより、空吐出による記録ヘッドの劣化を防止することができた。
【実施例３】
【００３７】
本実施例では、空吐出時の昇温を抑制するために、インクタンクを外した直後の駆動周波数よりも、吐出が進んだ後の吐出周波数を下げている。また、本実施例においても、マットブラックインクタンクとフォトブラックインクタンクとを交換することにより同じ位置に装着して使用している。本実施例のシーケンスを図７に示す。
【００３８】
ステップＳ１１０及びステップＳ１２０は実施例１と同様であるため説明を省略する。ステップＳ２１０でインクタンクを外したことが検出された接続部に連通する吐出口からのみ吐出を開始する。なお、本実施例における記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積は０．６ｍｌであり、記録ヘッドの吐出体積は３ｐｌである。このため、インクタンク交換時に記録ヘッドにインクが充填されているとすると、合計７６８個のノズルの各ノズルが約２６０回吐出すれば空になることとなる。インクタンクを外した直後は予備吐位置にて駆動周波数が１５ｋＨｚにて吐出を開始する（ステップＳ２２０）。本実施例では所定吐出回数１を１３０回とし、ステップＳ２３０で吐出回数が１３０回に満たないか否かを判断する。吐出回数が１３０回に満たない場合はステップＳ２２０に戻り吐出を行い、吐出回数が１３０回になったら駆動周波数５ｋＨｚにて吐出を行う（ステップＳ２４０）。ここで、所定吐出回数２を２００回とし、ステップＳ２５０で吐出回数が２００回に満たないか否かを判断する。吐出回数が２００回に満たない場合はステップＳ２４０に戻り吐出を行い、吐出回数が２００回になったら駆動周波数５００Ｈｚにて吐出を行う（ステップＳ２６０）。ここで、所定吐出回数３を２６０回とし、ステップＳ２７０で吐出回数が２６０回に満たないか否かを判断する。吐出回数が２６０回に満たない場合はステップＳ２６０に戻り吐出を行い、吐出回数が２６０回になったらステップＳ２８０で吐出を終了する。その後は、実施例１のステップＳ１４０からステップＳ１７０と同様であるため説明は省略する。
【００３９】
このように、多量のインクを用いずに記録ヘッド内のインクの置換を行うことができた。また、記録時よりも駆動周波数を下げ、最終的に電気熱変換素子に印加するエネルギーを１／３０とすることで、空吐出による記録ヘッドの劣化を防止することができた。
【００４０】
また、本実施例では駆動周波数を多段階で下げていたが、記録ヘッドの各チップの合計の流路容積が十分小さく、インクタンク交換時の吐出回数が少なくできる条件であれば、インクタンクを外した後の駆動周波数を最初から５００Ｈｚに下げてもよい。この構成にすれば、吐出開始直後に空吐出になった際にも、記録ヘッドの劣化を防止できる。
【実施例４】
【００４１】
本実施例では、記録ヘッドの各チップ上の温度センサ６５０により各チップの温度を一定時間毎に検出している。また、本実施例においても、マットブラックインクタンクとフォトブラックインクタンクとを交換することにより同じ位置に装着して使用している。
【００４２】
なお、本実施例における記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積は０．６ｍｌであり、記録ヘッドの吐出体積は３ｐｌである。このため、インクタンク交換時に記録ヘッドにインクが充填されているとすると、合計７６８個のノズルの各ノズルが約２６０回吐出すれば空になることとなる。しかしながら、前述したように空吐出することがあるために、空吐出による記録ヘッドの劣化を防止する必要がある。そこで、吐出開始後のチップ温度の上昇をインクジェット記録装置のＲＡＭ６０４に記憶させ、モニタしている。
【００４３】
図１０は、吐出時におけるチップの温度を示している。図１０（ａ）は、チップにインクが常に供給される状態における、吐出開始からのチップの温度を示している。また、図１０（ｂ）は、チップのインクが吐出中に無くなり、その後空吐出を行った状態における、吐出開始からのチップの温度を示している。図１０（ａ）に示すように、吐出時にはチップ温度上昇の変化量は、少しずつ小さくなっていく。しかしながら図１０（ｂ）に示すように、インクが無くなって空吐出になると、チップ温度上昇の変化量が急に大きくなる。
【００４４】
本実施例では、チップの温度センサからの値を１００μｓステップで検出しながら、３回ずつを平均化している。より具体的には、１００μｓステップ刻みの検出温度値をＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２とする。そして、その３回ずつの平均を、ＴＴ１＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）／３、ＴＴ２＝（Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）／３、ＴＴ３＝（Ｔ７＋Ｔ８＋Ｔ９）／３、ＴＴ４＝（Ｔ１０＋Ｔ１１＋Ｔ１２）／３とする。これら３回ずつの平均の変化量の差は、ΔＴ１＝ＴＴ２−ＴＴ１、ΔＴ２＝ＴＴ３−ＴＴ２、ΔＴ３＝ＴＴ４−ＴＴ３である。上記より、チップにインクが常に供給される状態における吐出時にはΔＴ１≧ΔＴ２≧ΔＴ３であるが、空吐出時になるとΔＴ１＜ΔＴ２＜ΔＴ３となる。そこで、ΔＴ２、ΔＴ３と２回連続してΔＴ１以上になった時に吐出を終了する。
【００４５】
本実施例のシーケンスを図８に示す。ステップＳ１１０からステップＳ２２０は実施例３と同様であるため説明を省略する。ステップＳ３１０において、ここでの所定吐出回数を２６０回とし、吐出回数が２６０回に満たないか否かを判断する。ステップＳ３１０で吐出回数が２６０回に満たないと判断された場合、ステップＳ３２０により、上記ΔＴ１、ΔＴ２及びΔＴ３を計算し、ΔＴ１＜ΔＴ２＜ΔＴ３を満たすか否かを判断する。これを満たさなかった場合、ステップＳ２２０に戻り吐出を行う。これを満たす場合は、ステップＳ３３０に進み吐出を終了する。また、ステップＳ３１０で吐出回数が２６０回となった場合もステップＳ３３０に進み吐出を終了する。その後は、実施例１のステップＳ１４０からステップＳ１７０と同様であるため説明は省略する。
【００４６】
このように、多量のインクを用いずに記録ヘッド内のインクの置換を行うことができた。また、空吐出を検知して、吐出を終了することにより空吐出による記録ヘッドの劣化を防止することができた。
【実施例５】
【００４７】
本実施例では、記録ヘッドの各チップ上の温度センサ６５０により各チップの温度を一定時間毎に検出している。また、本実施例においても、マットブラックインクタンクとフォトブラックインクタンクとを交換することにより同じ位置に装着して使用している。
【００４８】
本実施例においても、シーケンスは実施例４と同じであり、図８で示される。しかしながら、前述したように空吐出することがあり、さらに述べると全吐出口が同時に空吐出になるのではなく、例えば共通液室２３０等にインクの偏りができ一部の吐出口が空吐出となることがある。このように一部の吐出口が空吐出になった場合でも、空吐出を検出して、空吐出による記録ヘッドの劣化を防止することが好ましい。そこで、本実施例では、記録ヘッドに形成された複数の吐出口を、いくつかの吐出口群に分けて、吐出口群毎に吐出させた時の温度上昇の変化量を検出できる構成となっている。具体的には、７６８ノズルを２４の吐出口群、Ｏ１〜Ｏ２４に分割して、各吐出口群は３２の吐出口が含まれている。また、各吐出口群の温度を検出できるように温度センサは、吐出口群毎に備えられている。駆動周波数は１５ｋＨｚであり、１ｍｓ毎に各吐出口群を吐出させ、実施例４と同様に、各温度センサからの値を１００μｓステップで検出しながら、３回ずつを平均化している。そこで、図８のステップＳ３２０において、ΔＴ２、ΔＴ３と２回連続してΔＴ１以上になった時には、その吐出口群の吐出を終了する。
【００４９】
このように、多量のインクを用いずに記録ヘッド内のインクの置換を行うことができた。また、吐出口列を複数の吐出口群に分割して、吐出口群毎に順次吐出を終了させるかどうかを判断することにより、吐出口の一部が空吐出になった場合にも検出が可能となり、空吐出による記録ヘッドの劣化をより良く防止できた。
【実施例６】
【００５０】
本実施例においても、マットブラックインクタンクとフォトブラックインクタンクとを交換することにより同じ位置に装着して使用している。
【００５１】
なお、本実施例における記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積は０．６ｍｌであり、記録ヘッドの吐出体積は３ｐｌである。このため、インクタンク交換時に記録ヘッドにインクが充填されているとすると、各ノズルが約２６０回吐出すれば空になることとなる。また、駆動周波数が１５ｋＨｚ、ｋ値＝１．１５で駆動している。
【００５２】
図３に示すようなインクジェット記録ヘッドにおいては、チップの共通液室の端部にインクが残りやすいことが分かった。結果として、吐出口列の中央部に配置された吐出口が端部に配置された吐出口よりも早く空吐出になっていた。そこで、一部の吐出口のみが空吐出になる現象が発生しないように、インクタンクを交換する際、全吐出口から均等に吐出させるのではなく、吐出口列の中央部の吐出口から両端の吐出口まで吐出液滴の数が段階的に増加するようにした。こうして、共通液室内のインクを端部に集めるようにして吐出させた。本実施例のシーケンスを図９に示す。
【００５３】
ステップＳ１１０からステップＳ２２０は実施例３と同様であるため説明を省略する。なお、ステップＳ２２０では、合計７６８個の全ノズルから吐出を行っている。本実施例では所定吐出回数１を１００回とし、ステップＳ４０５で吐出回数が１００回に満たないか否かを判断する。吐出回数が１００回に満たない場合はステップＳ２２０に戻り全ノズル吐出を行い、吐出回数が１００回になったらステップＳ４１０に進む。
【００５４】
ステップＳ４１０では、間引き吐出１として、中央部のＳｅｇ．２５６〜５１１からの吐出回数を、Ｓｅｇ．０〜２５５とＳｅｇ．５１２〜７６７からの吐出回数の半分に間引き、実質的な駆動周波数を７．５ｋＨｚとして吐出させる。そして、ステップＳ４１５で間引かれていない吐出口からの吐出回数（所定回数２）が１５０回に満たないか否かを判断する。この吐出回数が１５０回に満たない場合はステップＳ４１０に戻り間引き吐出１を行い、この吐出回数が１５０回になったらステップＳ４２０に進む。
【００５５】
ステップＳ４２０では、中央部のＳｅｇ．２５６〜５１１からの吐出回数を、Ｓｅｇ．０〜１２７とＳｅｇ．６４０〜７６７からの吐出回数の１／４に間引き、実質的な駆動周波数を３．７５ｋＨｚとして吐出させる。さらに、Ｓｅｇ．１２８〜２５６、Ｓｅｇ．５１２〜６３９からの吐出回数を、Ｓｅｇ．０〜１２７とＳｅｇ．６４０〜７６７からの吐出回数の半分に間引く。これを間引き吐出２としている。そして、ステップＳ４２５で間引かれていない吐出口からの吐出回数（所定回数３）が２００回に満たないか否かを判断する。この吐出回数が２００回に満たない場合はステップＳ４２０に戻り間引き吐出２を行い、この吐出回数が２００回になったらステップＳ４３０に進む。
【００５６】
ステップＳ４３０では、中央部のＳｅｇ．２５６〜５１１からの吐出回数を、Ｓｅｇ．０〜６３とＳｅｇ．７０４〜７６７からの吐出回数の１／８に間引き、実質的な駆動周波数を１５／８ｋＨｚとして吐出させる。また、Ｓｅｇ．１２８〜２５６、Ｓｅｇ．５１２〜６３９を、Ｓｅｇ．０〜６３とＳｅｇ．７０４〜７６７からの吐出回数の１／４に間引く。さらに、Ｓｅｇ．６４〜１２７、Ｓｅｇ．６４０〜７０３を、Ｓｅｇ．０〜６３とＳｅｇ．７０４〜７６７からの吐出回数の半分に間引く。これを間引き吐出３としている。そして、ステップＳ４３５で間引かれていない吐出口からの吐出回数（所定回数４）が２５０回に満たないか否かを判断する。この吐出回数が２５０回に満たない場合はステップＳ４３０に戻り間引き吐出３を行い、この吐出回数が２５０回になったらステップＳ４４０に進む。
【００５７】
ステップＳ４４０では、中央部のＳｅｇ．２５６〜５１１からの吐出は行わせない。そして、Ｓｅｇ．１２８〜２５６、Ｓｅｇ．５１２〜６３９からの吐出回数を、Ｓｅｇ．０〜６３とＳｅｇ．７０４〜７６７からの吐出回数の１／８に間引く。また、Ｓｅｇ．６４〜１２７、Ｓｅｇ．６４０〜７０３からの吐出回数を、Ｓｅｇ．０〜６３とＳｅｇ．７０４〜７６７からの吐出回数の１／４に間引く。これを間引き吐出４としている。そして、ステップＳ４４５で間引かれていない吐出口からの吐出回数（所定回数５）が３００回に満たないか否かを判断する。この吐出回数が３００回に満たない場合はステップＳ４４０に戻り間引き吐出４を行い、この吐出回数が３００回になったらステップＳ４５０に進む。
【００５８】
ステップＳ４５０では、Ｓｅｇ．１２８〜６３９からの吐出は行わせない。そして、Ｓｅｇ．６４〜１２７、Ｓｅｇ．６４０〜７０３からの吐出回数を、Ｓｅｇ．０〜６３とＳｅｇ．７０４〜７６７からの吐出回数の１／８に間引く。これを間引き吐出５としている。そして、ステップＳ４５５で間引かれていない吐出口からの吐出回数（所定回数６）が３５０回に満たないか否かを判断する。この吐出回数が３５０回に満たない場合はステップＳ４５０に戻り間引き吐出５を行い、この吐出回数が３５０回になったらステップＳ４６０に進む。
【００５９】
ステップＳ４６０では、Ｓｅｇ．０〜６３、Ｓｅｇ．７０４〜７６７のみから吐出させる。これを間引き吐出６としている。そして、ステップＳ４６５で記録ヘッドの各チップの接続部から吐出口までの合計の流路容積から求められる吐出回数（所定回数７）である７００回に満たないか否かを判断する。この吐出回数が７００回に満たない場合はステップＳ４６０に戻り間引き吐出６を行い、この吐出回数が７００回になったらステップＳ４７０に進み、吐出を終了する。その後は、実施例１のステップＳ１４０からステップＳ１７０と同様であるため説明は省略する。
【００６０】
このように、多量のインクを用いずに記録ヘッド内のインクの置換を行うことができた。また、記録ヘッド内のインクの残りを減らすことでインクタンクを交換する際のインクの混合を防止することができた。また、このように吐出口列の部分的な空吐出を防止することにより、記録ヘッドの劣化を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の概略構造を示す図である。
【図２】本発明の代表的な実施例である記録ヘッドのチップに形成された複数の吐出口が並ぶ吐出口群の配列状態を示す図である。
【図３】本発明の代表的な実施例である記録ヘッドの構造を示す図である。
【図４】本発明の代表的な実施例である記録ヘッドの構造を示す図である。
【図５】本発明の代表的な実施例である記録ヘッドにおいて１つのインクタンクを外した状態を示す図である。
【図６】実施例１及び実施例２のシーケンスを示す図である。
【図７】実施例３のシーケンスを示す図である。
【図８】実施例４及び実施例５のシーケンスを示す図である。
【図９】実施例６のシーケンスを示す図である。
【図１０】吐出時におけるチップの温度を示す図である。
【図１１】図１に示したインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１３  記録ヘッド
２００  インクタンク
４５０  吐出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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