本発明は、画像記録方法および画像記録装置に関し、例えば、印刷データに応じて記録ノズルよりインク滴を吐出させ、記録媒体上に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置に関するものである。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置として、画像情報に基づいたドットパターンを、紙やプラスチック薄板等の被記録媒体上に形成することで画像を記録する記録装置が挙げられる。 このような記録装置は、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等、様々な記録方式の記録装置があり、近年、記録装置に対しては、高速記録、高画像品質（高解像度）、低騒音などが要求されている。 これらの要求に応える記録装置として、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）がある。 このインクジェット式の記録装置は、記録ヘッドの吐出口から吐出したインク（記録液）滴を、被記録媒体に付着させることにより画像が形成される。 また、非接触で記録を行うことが可能であるため、幅広い被記録媒体に対して安定した画像を記録することができる。

＜インクジェットプリンタにおける印刷動作以外で消費されるインクについて＞
このようなインクジェットプリンタにおいては、記録する画像品位を保つために画像記録以外にもインクを消費している。 たとえば、記録ヘッド内の気泡を取り除くために吸引回復を行ったり、吐出ノズルの乾燥を防ぐために非印刷中にも一定間隔でインクの吐出を行ったりする必要がある。

しかし、インク残量が少ない場合に、画像品位を保つために記録以外でインクが消費されてしまうと、印刷中にインクが足りなくなって、記録画像がかすれてしまう、記録可能枚数が減ってしまう、などの問題が生じる。

このようなインクジェット記録装置において、インク残量が少なくなった場合の、印刷以外に使用されるインク量を削減することを目的として、インク残量が少なくなった場合に、回復動作を禁止する制御が従来から提案されている。

特開平０５−１６９６６８号公報には、インク吐出能力の回復操作の期間中にインク残量を監視し、インク量が規定値より少なくなった場合にインク吸引動作を中止するインク吐出回復装置が提案されている。

特開平０９−３００６４５号公報には、インクタンクの有無を検出するインクタンク検出センサと、インクタンク内のインクの残量を検出するインク残量検出センサと、インク吸引量を可変とする吸引機構駆動回路を備え、インクタンク検出センサとインク残量検出センサに基づいて吸引機構駆動回路を制御して、インクが所定量より少なくなった場合に吸引動作を停止させるインク噴射装置が提案されている。

特開２０００−２９６６２７号公報には、インク貯蔵手段、クリーニング手段、判定手段、制御手段を備え、クリーニング時に、インク貯蔵手段のインク残量と、クリーニングに使用するインクの量とを比較し、クリーニングができると判定した場合にのみクリーニングを行い、クリーニングができないと判定した場合にはクリーニングを実施しないでインクタンクの交換を促し、これによりクリーニング直後にタンク交換の必要性が生じて無駄な吸引を行うことを防止する印刷装置が提案されている。

しかしながら、上記インク残量による回復動作の禁止・中断では、クリーニング中のインク切れや、無駄なタンク交換は防止できるものの、印刷に使用できるインク量が増加するわけではなく、したがって記録可能な印刷枚数は従来となんら変わりない、という問題が生じる。

特開平０５−１６９６６８号公報

特開平０９−３００６４５号公報

特開２０００−２９６６２７号公報

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その特徴は画像品位への影響を最小限におさえつつ、印刷に使用できるインク量を増加させる、簡易な制御のインクジェット記録装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明によるインクジェット記録装置は、印刷データに応じて複数種類のインクを吐出させ、記録媒体上に前記印刷データを記録するインクジェット記録装置であって、前記印刷データに応じてインクを吐出し、記録動作を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドにセットされたインクタンクにおけるインク残量を管理する管理手段と、印刷開始後における前記記録ヘッドの待機時間を設定する待機時間設定手段と、
所定タイミングで前記記録ヘッドからインクを吐出させて前記記録ヘッドをクリーニングするクリーニング手段と、前記インク残量が一定値以下になった場合に、前記クリーニング手段の前記インクの吐出量を削減するように制御するクリーニング制御手段と、を備えている。

本発明によるインクジェット記録装置は、インクタンク内のインク残量を管理し、インク残量が一定値以下になった場合に、記録ヘッドのクリーニング動作を変更するようにしているので、印刷以外に使用されるインク量を削減することが可能となり、印刷可能な枚数を増やすことができるという利点を有するものである。

まず、各実施例で共通に適用されるインクジェット記録装置の基本構成及びその制御構成のブロック図について図１及び２を用いて説明する。

なお、各実施例においてはインクジェット記録装置を単に記録装置あるいは印刷装置と呼ぶこともある。

また、この明細書において、「記録」「印刷」（「プリント」という場合もある）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、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ず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

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。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」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、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

＜インクジェット記録装置の基本構成例＞
まず、本発明が適用可能なインクジェット記録装置の要部の概略構成図について説明する。

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１の構成の概要を示す外観斜視図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２にキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させるとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。

また、記録ヘッド３の状態を良好に維持するためにキャリッジ２を回復装置１０の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド３の吐出回復処理を行う。

記録装置１のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを貯留するインクカートリッジ６０を装着する。 インクカートリッジ６０はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。

本例の記録ヘッド３は、図２のように、インクを貯留するインクカートリッジ６０と共に、記録ヘッドカートリッジ３０を構成する。 インクカートリッジ６０としては、写真調の高画質なカラー記録を可能とするために、例えば、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ及びイエローの各色独立のインクタンクが用意されている。 なお、図１では４色のインクタンクが描かれ、図２では６色のインクタンクが描かれているが、どちらでも本実施例では適用可能である。

さて、キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。 記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。 特に、この実施例の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備え、その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。 この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。

図１に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。 従って、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復移動する。 また、キャリッジ２の移動方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ２の絶対位置を示すためのスケール８が備えられている。 この実施例では、スケール８は透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いており、その一方はシャーシ９に固着され、他方は板バネ（不図示）で支持されている。

また、記録装置１には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられており、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復移動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。

さらに、図１において、１４は記録媒体Ｐを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラ、１５はバネ（不図示）により記録媒体Ｐを搬送ローラ１４に当接するピンチローラ、１６はピンチローラ１５を回転自在に支持するピンチローラホルダ、１７は搬送ローラ１４の一端に固着された搬送ローラギアである。 そして、搬送ローラギア１７に中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラ１４が駆動される。

またさらに、２０は記録ヘッド３によって画像が形成された記録媒体Ｐを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。 なお、排出ローラ２０は記録媒体Ｐをバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。 ２２は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。

またさらに、記録装置１には、図１に示されているように、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。

回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えており、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させ、それによって、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理（吸引回復処理ともいう）を行う。

また、キャッピング機構のキャップ内に向ってインク吐出口から画像の記録に寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッド３の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（吐出回復処理又は予備吐ともいう）をすることができる。

さらに、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。 一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。

これらキャッピング機構１１及びワイピング機構１２により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。

キャリッジ２には、図１のように、キャリッジ２上の所定の装着位置に記録ヘッド３を案内するためのキャリッジカバーが設けられている。 さらに、キャリッジ２には、記録ヘッド３のタンクホルダーと係合して、記録ヘッド３を所定の装着位置にセットさせるヘッドセットレバー２３が設けられている。 ヘッドセットレバー２３は、キャリッジ２の上部に位置するヘッドセットレバー軸に対して回動可能に設けられており、記録ヘッド３と係合する係合部には、ばね付勢されるヘッドセットプレート（不図示）が備えられている。 そのばね力によって、ヘッドセットレバー２４は、記録ヘッド３を押圧しながらキャリッジ２に装着する。

＜インクジェット記録装置の制御構成（図３）＞
図３は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。

図３に示すように、コントローラ６００は、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、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３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、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、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。

また、図２において、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど）でありホスト装置と総称される。 ホスト装置６１０と記録装置１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。

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、及び記録ヘッド３のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（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から構成される。 ６３０はホームポジションｈを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。

さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は記録媒体Ｐを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。

ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド３による記録走査の際に、ＲＡＭ６０２の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子（吐出ヒータ）の駆動データ（ＤＡＴＡ）を転送する。

＜本体ドットカウントによる残量管理＞
図４から図９は、上述したインクジェット記録装置にも適応可能な本発明の実施例１を説明するための図である。 まず図４から図８までを用いて、残量管理の基本動作について、印刷開始から終了までの流れを説明する。

まず、図４は、印刷命令→給紙→印刷→排紙→待機→キャッピングの一連の動作の差枯れを説明するための図である。

図４は、印刷から、印刷終了後のキャッピングまでを説明するための模式図である。 図４Ａは印刷待機中のキャリッジ、キャップ、記録部を示す模式図である。 待機中の記録装置においては、記録ヘッドのインク吐出部の乾燥を防止するために、図４のように、ヘッド部をキャップで保護している。 この状態から印刷命令が記録装置に対して送られてくると、吸引回復の必要性の有無を判断し、必要な場合にはキャップ内を負圧にして、インクの吸引回復を行う。 必要ないと判断された場合には、図４Ｂに示すように、キャリッジからキャップを離し、キャリッジ２が記録部へと移動できる状態になる。 また、この状態で、自動給装部から記録部へと記録媒体が給紙され、記録準備が整う。

図４Ｃは、キャリッジ２が移動し、記録部で記録を行っている様子を示す図である。 キャリッジ（ＣＲ）モータＭ１によってキャリッジ２と共に記録ヘッド３を主走査方向に走査させつつ、記録データに基づいて記録ヘッド３からインクを吐出させる記録動作と、ラインフィード（ＬＦ）モータ（搬送モータ）Ｍ２によって用紙を副走査方向に所定量搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、用紙上に順次画像を記録する。

図４Ｄは、画像の記録が終了し、排紙された状態を示す。 キャリッジ２は、キャップと対向する位置で、次の印刷命令を待機する。 このときに、記録ヘッドの乾燥を防止するために、キャップ内、もしくは、インク吸収体にむけて、一定間隔でインクの吐出（予備吐）を行う。 図４Ｅに示すように、一定時間経過すると、しばらく印刷が行われないと判断して、再びヘッドにたいしてキャッピングを行う。
＜インク残量管理についての説明＞
図５から図８は、記録装置において使用されるインク量を管理するためのフローチャート（残量カウント方法）である。

図５を用いて、吸引回復時における使用インク量の管理について説明する。

まず、吸引回復が指示されると吸引回復処理がスタートする。 ステップＳ１０１において、各種条件、たとえば前回の吸引回復からの経過時間や印刷ドット数など、により吸引回復の種別が設定される。 ここでは、吸引Ａとして０．１ｇ、吸引Ｂとして０．２ｇ、吸引Ｃとして０．４ｇの吸引が行われるものとする。 例えば、前回からの吸引回復からの経過時間が長ければなるべく多い吸引量であるＣが設定される。

続いて、ステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で設定された吸引種別にしたがって、吸引回復を実施し、ステップＳ１０３では今回の吸引回復で使用されたインク量を設定する。 これは、その都度使用インク量を計算しても良いし、あらかじめ吸引種別ごとに定められた設定値を使用しても良い。 設定されたインク量が回復カウンタへ加算されて吸引回復が終了する。

次に図６を用いて予備吐時における使用インク量の管理について説明する。

まず、予備吐が指示されると、ステップＳ２０１では用途に応じて予備吐の種別が設定される。 ここでは、予備吐Ａとして10発、予備吐Ｂとして500発、予備吐Ｃとして2000発の吐出が行われる事とする。 ステップＳ２０２において設定された予備吐種別にしたがって予備吐を実施した後、ステップＳ２０３では今回の予備吐動作で使用されたインク量を設定する。 これは、吸引回復と同様、その都度使用インク量を計算しても良いし、あらかじめ予備吐種別ごとに定められた設定値を使用しても良い。 そして、ステップＳ２０４では設定されたインク量が予備吐カウンタへ加算されて予備吐が終了する。

図７は、印刷で使用されるインク量を測定するための処理を示すフローチャートである。

まず、印刷開始時に、「印刷時インク量測定ルーチン」をスタートさせる。 ステップＳ３０１において実際に印刷動作が行われる。 そして、ステップＳ３０２では１行毎又は所定の印刷単位についての印刷が実施される毎に、印刷で使用されるインク量が計算される。 ステップＳ３０３では計算されたインク量が印刷カウンタに加算される。 この一連の動作が印刷終了まで繰り返される。

図８はインク残量を管理するための処理を示すフローチャートである。

印刷終了時やソフトパワーOFF処理時にインク残量計算を実施する。 ステップＳ４０１で「インク残量カウンタ」が読み取られる。 ステップＳ４０２で「回復カウンタ」の値が読み取られる。 また、ステップＳ４０３で「予備吐カウンタ」の値が読み取られ、さらにステップＳ４０４で「印刷カウンタ」の値が読み取られる。

次にステップＳ４０５において、「回復」「予備吐」「印刷」の各カウンタの値に基づいて（例えば、カウンタ数×一回分のインク吐出し量）、消費インク量を計算する。 また、ステップＳ４０６において、「インク残量」からインク消費量を引いたものを、新たな「インク残量」とする処理を行う。 次に、ステップＳ４０７では、求められた「インク残量」を、インク残量カウンタに書き込み、ステップＳ４０８では「回復」「予備吐」「印刷」の各カウンタをクリアリセットし、インク残量計算シーケンスを終了する。

ここで、インク残量カウンタは、本体基板上に設けられたEEPROMに記録するものとする。 EEPROMは外部から電源を供給しなくても記憶が消えない不揮発性メモリの１つで、電気的に内容の消去・書き込みができるＲＯＭの一種であるため、記録装置の電源をOFFしてもインク残量についての情報は保持される。

以上、インク残量管理についての基本的動作を説明した。 本実施例でもこの基本動作に基づくものであり、本実施例の特徴について以下詳述する。

図９は、本発明を適応した記録装置における吸引回復を説明するフローである。 本実施例は、インク残量が一定値以下の場合に、吸引量を減らす（例えば、０．１ｇ→０．０５ｇ）ことを主な特徴としている。

まず、吸引回復が指示されると、ステップＳ５０１では各種条件により吸引回復の種別が設定される。 この種別に関しては上述したＡ、Ｂ、Ｃを適用することができる。 ステップＳ５０２では、インク残量があらかじめ設定された設定値と比較される。 インク残量が設定値以上あった場合には、処理はステップＳ５０３に進み、設定値以下の場合は処理がステップＳ５０４に進む。 ステップ５０３では吸引量を通常値（例えば、０．１ｇ）に設定する。 ステップＳ５０４では、インク残量が設定値以下の場合であるから吸引量は通常値の半分（例えば０．０５ｇ）に設定される。

次に、ステップＳ５０５では、設定された吸引条件に従って吸引回復が実施される。 ステップＳ５０６では該吸引で使用されたインク量が設定される。 そして、ステップＳ５０７で回復カウンタに使用されたインク量（使用インク量に基づいて算出された値）を加算し、吸引回復シーケンスを終了する。

ここで、ステップＳ５０３で設定される通常のインク吸引量は、記録装置がどのような状態においても画像品位に問題がないよう設定されている。 これに対してステップＳ５０４では、通常より少ない吸引量で設定されてしまうため、一部の画像で乱れが生じてしまう可能性がある。 しかし、画像の乱れが生じる可能性と引き換えにインク消費量が削減され、インクがなくなり印刷がかすれてまったく使用できないという重大な問題を先送りにすることが可能となり、ユーザによるインクタンク交換のタイミングが多少遅れてしまっても印刷処理に問題が生じないという利点を本発明は有することとなる。

このように、上記構成によりインク残量によって吸引回復で消費されるインク量を削減し、印刷に使用できるインク量を増加させることが可能になった。

なお、上記実施例ではインク残量が一定値以下の場合に、吸引量を半分にして設定したが、吸引量の設定方法はこれに限るものではない。 たとえば、吸引量Ａ'として０．０３ｇの吸引シーケンスを準備し、インク残量が設定値以下の場合には、吸引Ａは吸引Ａ'の、吸引Ｂは吸引Ａの、吸引Ｃは吸引Ｂの設定を使用して吸引量を削減することも可能である。

本実施例の特徴は、インク残量が一定値以下の場合に、予備吐間隔を増加させる（例えば、３秒→１０秒）処理を行うことである。

図１０および図１１は、上述したインクジェット記録装置にも適応可能な本発明の実施例２を説明するための図である。

まず、図１０を用いて予備吐処理の基本的動作について説明する。 図１０は、印刷から印刷後のキャッピングまでの処理を説明するためのフローチャートである。

印刷が指示されるとステップＳ６０１で印刷処理が実施される。 ステップＳ６０２では連続して印刷する印刷データの有無を判定し、印刷データがある場合にはステップＳ６０１に戻り印刷を続ける。 印刷データがない場合には、ステップＳ６０３に処理が進み、待機中の予備吐間隔Tyが設定される。 また、ステップＳ６０４では待機時間Twの設定が行われる。 そしてステップＳ６０６において待機タイマーをリセット後スタートさせる。

続いて、ステップＳ６０６では記録ヘッド３を待機させている間予備吐動作を実施する。 そしてステップＳ６０７で予備吐タイマーをリセットし、予備吐間隔タイマーを開始する。 ステップＳ６０８で予備吐タイマーが予備吐間隔Tyに達したか否かを判断し、達していた場合には処理はステップＳ６０６に戻り待機中予備吐を実施する。 また、予備吐タイマーが予備吐間隔Ty未満の場合には、処理はステップＳ６０９に進み、そこでは印刷データの有無が判定される。 印刷データがある場合には処理はステップＳ６０１に戻って印刷を開始する。 印刷データがない場合にはステップＳ６１０において待機タイマーが待機時間Twに達したか否かが判断される。 ステップＳ６１０で待機時間Twに達していないと判断された場合は処理はステップＳ６０８に戻り待機時間Twに達するまで、予備吐間隔Tyで予備吐を行う。 ステップＳ６１０において待機タイマーが待機時間に達した場合には処理がステップＳ６１１に進み、キャッピング処理を行って、印刷シーケンスを終了する。

図１１は、以上説明した予備吐・キャッピングの基本動作を改善した、本発明による印刷から印刷後のキャッピングまで処理を説明するためのフローチャートである。

印刷が指示されると、ステップＳ７０１において印刷処理が実施される。 続いて、ステップＳ７０３で連続して印刷する印刷データの有無を判定し、印刷データがある場合にはステップＳ７０１に戻り印刷を続ける。 印刷データがない場合には、ステップＳ７０３に進む。 これらの動作は図９の基本動作と同様である。 ステップＳ７０３においてインク残量が設定値以上あるか否かの判断が行われる。 インク残量が設定値以上あった場合にはステップＳ７０４において待機中の予備吐間隔Tyを通常の３秒に設定される。 インク残量が所定の設定値未満であった場合には、ステップＳ７０５において予備吐間隔Tyが通常より長い１０秒に設定される。 ステップＳ７０４又はＳ７０５の処理が終了すると、ステップＳ７０７に処理が移行する。

ステップＳ７０６では、待機時間Twの設定が行われる。 待機時間が設定された後、ステップＳ７０７において待機タイマーをリセットされた後、再度開始される。 ステップＳ７０８では待機時間中に予備吐が実施される。 予備吐が開始されると、ステップＳ７０９において予備吐間隔タイマーがリセット後再度タイマーが開始される。

ステップＳ７１０において予備吐タイマーと予備吐間隔Tyが比較され、予備吐間隔Tyに達していた場合には処理がステップＳ７０８に戻り、待機中の予備吐の実施が継続する。 ステップＳ７１０で予備吐タイマーが予備吐間隔Tyに達していない場合にはステップＳ７１１に処理が移行し、印刷データの有無が判定される。 印刷データがある場合には処理がステップＳ７０１に戻り、印刷が開始される。 印刷データがない場合に場合には、ステップＳ７１２において待機タイマーが待機時間Twに達したか否かが判断する。 待機タイマーが待機時間Twに達していない場合はステップＳ７１０に戻り、待機時間Twに達するまで、予備吐間隔Tyで予備吐を行う。 待機タイマーが待機時間Twに達している場合にはステップＳ７１３に処理が進み、キャッピング処理が行われ、印刷シーケンスが終了する。 この後半の一連の処理の流れは上述の基本動作と同様なものである。

ここで、ステップ７０４で設定される通常の予備吐間隔は、記録装置がどのような状態においても画像品位に問題がないよう設定されている。 これに対してステップＳ７０５では、通常よりも長い予備吐間隔が設定されてしまうため、一部の画像で乱れが生じてしまう可能性がある。 しかし、画像の乱れが生じる可能性と引き換えにインク消費量が削減され、これによりインクがなくなり印刷がかすれてまったく使用できないという重大な問題を先送りにすることが可能となった。

本実施例では、予備吐間隔が通常３秒であるため、６０秒の待機時間中に２０回の予備吐が行われるが、本発明を適応した場合、インク残量が少なくなった場合においては６回の予備吐ですむため、予備吐で消費されるインク量は通常に比べ３０%（６回／２０回）ですむ。

キャッピング状態から印刷命令を受け取った場合には、待機状態からの印刷に比べ、キャップオープン動作などで1枚目が印刷されるまでの時間が余計にかかってしまう。 これを避けるために、待機時間を６０秒から延ばした場合には、予備吐によるインク消費量も増加するため、さらに本発明の有効性が増すこととなる。

なお、本実施例では予備吐で消費されるインク量を削減するために、インク残量がある設定値以下の場合に、待機中の予備吐間隔の設定を変更したが、予備吐で消費されるインク量を削減するための制御はこれに限るものではなく、たとえば予備吐発数を通常が10発に対し、インク残量が設定値以下の場合には３発に削減する、などとしても良し、待機時間Twを通常が60秒であるところを、インク残量が設定値以下の場合には10秒にする、などとしても良い。

本実施例の特徴はインク残量が一定値以下の場合に、待機時間を減らすという処理を行うものである。 残量管理は、例えばインクカートリッジ（インクタンク）のメモリーで行っている。

図１２は上述したインクジェット記録装置にも適応可能な本実施例を説明するための図である。

実施例１及び又は２については、インク残量を本体EEPROMで管理する方式について述べた。 しかし、本発明はインク残量の管理場所について限定するものではない。 例として、インクカートリッジ６０にEEPROMを設置しインク残量管理を行う場合について記載する。 インクカートリッジ６０にメモリーを持ちインク残量の管理を行う制御については従来から広く知られており、インクカートリッジ６０の脱着があった場合にも固有のインクカートリッジにおけるタンクの残量管理が容易である、などの利点がある。

図１１は本実施例で使用するインクカートリッジ６０の模式図である。 図２でのインクカートリッジ６０を図２中のＢの方向から見た場合の図である。 ６１は、記録ヘッド３にインクカートリッジ６０を固定するための突起であり、インクカートリッジを記録ヘッド３に取り付ける際に位置決めを行うものである。 ６２は本実施例で使用するインク残量を管理するためのEEPROMが搭載された基板であり、６３がEEPROMに対する読み書きを行うための電極、６４がEEPROMである。 電極６３は記録ヘッド３に取り付けられた際に、対向する位置に設けられた記録ヘッド上の電極（図示せず）と接触し、記録ヘッドの電極はキャリッジ２に設けられた電極を介して本体と電気的接続を持っている。

続いて、図１３を用いて本発明を適応した記録装置における印刷待機動作について説明する。

印刷開始が指示されると、ステップＳ８０１において印刷が実行される。 続いてステップ８０２で連続して印刷するデータの有無が判定され、印刷データがある場合にはステップＳ８０１に戻り印刷を続行する。 連続して印刷するデータがない場合には、処理はステップＳ８０３に移行し、そこでインク残量が所定の設定値以上あるか否かが判断される。

ステップＳ８０３において、インク残量が一定値以上あると判断された場合には、処理はステップＳ８０４に進み、通常通りの待機時間Twが設定される。 一方、ステップＳ８０３でインク残量が一定値未満しかないと判定された場合には、処理はステップＳ８１２に進み、待機中に予備吐処理を行うことなくキャッピングして印刷待機動作を終了する。

ステップＳ８０４において待機時間Twが設定された後、処理はステップＳ８０５に進み、予備吐間隔Tyの設定が行われる。 そして、ステップＳ８０６において、待機タイマーがリセットされた後に再度待機タイマーが開始される。 ステップＳ８０７〜Ｓ８１１の処理によって、待機時間Tw中に予備吐間隔Tyで予備吐が繰り返されることになる。

ステップＳ８１１で待機時間が過ぎたと判断されると、処理はステップＳ８１２に移行し、キャッピングして印刷待機動作が終了する。

これにより、インク残量が一定値未満の場合において、予備吐で消費されるインク量を削減することが可能となった。 前述したようにキャッピング状態から印刷命令を受け取った場合には、待機状態からの印刷に比べ、キャップオープン動作などで1枚目が印刷されるまでの時間が余計にかかってしまう。 しかし、本実施例では、この問題と引き換えにインクがなくなり印刷がかすれてまったく使用できないという重大な問題を先送りにすることが可能となった。 通常、待機時間が６０秒、予備吐間隔が３秒であるため、６０秒の待機時間中に２０回の予備吐が行われるが、本発明を適応した場合には、インク残量が少なくなった場合においては待機中予備吐が行われないため、予備吐で消費されるインク量は大幅に削減することが可能である。

なお、本発明ではインク残量が一定値未満の場合に、直ちにキャッピングを行う例を示したが、待機時間を変更する制御はこれに限るものではない。 たとえば、直ちにキャッピングを行うのではなく、待機時間の設定を変更し、２０秒後にキャッピングを行うようにしても良い。

実施例１ではインク残量に従って吸引回復処理の吸引量を削減し、実施例２ではインク残量に従って予備吐処理の時間間隔を長くし、実施例３ではインク残量に従って予備吐処理を行うか行わないかを決定する処理が行われている。

実施例４では、これら３つの記録ヘッド３のクリーニング処理を組み合わせることにより、より適切に消費インク量を大幅に削減するというものである。 組み合わせ方については、実施例１の構成と実施例２の構成、実施例１の構成と実施例３の構成が好ましいと考えられる。 この組み合わせにより、よりインク削減の相乗効果が期待できる。

また、実施例２の構成と実施例３の構成を組み合わせた場合には、図１４に示される処理が行われることになる。 なお、本実施例の動作説明については上述の実施例１〜３の説明と重複するので省略する。

図１４では、インク残量を判断する場合に第１及び第２の設定値を設けている。 第１の設定値はステップＳ９０３で用いられ、第２の設定値はステップＳ９０４で用いられる。 第１の設定値は第２の設定値よりも小さい値である。

つまり、ステップＳ９０３でインク残量が第１の設定値よりも少ない場合には以後の処理、例えば予備吐処理を行わず(禁止）にステップＳ９１５に処理が移行し、キャッピング動作が施され、印刷処理が終了する。

ステップＳ９０３でインク残量が第１の設定値以上の場合には、ステップＳ９０４でさらにインク残量が第２の設定値以上か否かが判断される。 インク残量が第２の設定値以上の場合にはステップＳ９０５において予備吐間隔は例えば３秒に設定され、第２の設定値以下の場合にはステップＳ９０６において予備吐間隔は例えば１０秒に設定される。 なお、他の動作は実施例３と同じなので説明を省略する。

このようにインク残量について２つの設定値（閾値）を設けることによって、インク残量によって非常に柔軟な処理を行うことができる。
＜本実施例のその他の実現形態＞
本発明の特徴は、各実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても実現することもできる。 この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれている。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含む。

以上の実施例において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。 例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。

以上の実施例は、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ーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

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４７４０７９６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。 この方式はいわゆるオンデマンド型、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ーを発生せしめ、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１対１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をすると、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。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面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４４５９６００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、共通するスロ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ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。

さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

加えて、上記の実施例で説明した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のみならず、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を用いてもよい。

また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定に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、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。 また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。

さらに、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ってでも良いが、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１つを備えた装置とすることもできる。

以上説明した実施例においては、インクが液体であることを前提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も、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ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ー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ー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良い。 いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、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既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギー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または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。 本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

さらに加えて、本発明に係る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一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、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取るものであっても良い。

本発明が適用されるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。

本発明が適用されるインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドの斜視図である。

本発明が適用されるインクジェット記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。

インクジェット記録装置における印刷時の記録ヘッドの動作の様子を示す図である。

吸引回復時の消費インク量を管理するための基本的処理の流れを示すフローチャートである。

予備吐時の消費インク量を管理するための基本的処理の流れを示すフローチャートである。

印刷時の消費インク量を管理するための基本的処理の流れを示すフローチャートである。

消費インク量を管理するための基本的処理の流れを示す図である。

実施例１における回復動作の流れを示す図である。

印刷からキャッピングまでの基本的動作の流れを示す図である。

実施例２における印刷からキャッピングまでの動作の流れを示す図である。

実施例３におけるインクカートリッジの図である。

実施例３における印刷からキャッピングまでの動作の流れを示す図である。

実施例４における印刷からキャッピングまでの動作の流れを示す図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置２ キャリッジ３ 記録ヘッド６０ インクカートリッジ６００ コントローラ６０１ ＭＰＵ
６０２ ＲＯＭ
６０３ ＡＳＩＣ
６０４ ＲＡＭ
６０５ システムバス６０５ Ａ／Ｄ変換器６１０ ホスト装置６１１ インタフェース