記録装置
【課題】低コストでインクの増粘状況を判別し、インクカートリッジの交換や、稀釈液注入、攪拌を適切にすることにより記録装置の高画質でより均質な記録性能を維持する。
【解決手段】インク粘度を判定するためのテストパターンを記録する機能を持たせるためテストパターンの記録開始前、記録装置内部の温湿度条件に応じて記録ヘッドを大気暴露状態に保ち、その後記録動作開始し、更に吐出エネルギを低めに設定することにより短時間でインクの増粘状況を判断できるようにした。
【解決手段】インク粘度を判定するためのテストパターンを記録する機能を持たせるためテストパターンの記録開始前、記録装置内部の温湿度条件に応じて記録ヘッドを大気暴露状態に保ち、その後記録動作開始し、更に吐出エネルギを低めに設定することにより短時間でインクの増粘状況を判断できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用するインクの粘度判定する為のテストパターンを具えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッド（印字ヘッド）に形成された複数のノズルのインク吐出口から記録媒体にインク（インク滴）を吐出して画像を記録するインクジェット方式の記録装置が広く使用されている。
【０００３】
上記のような記録装置には、周知の回復動作等の際にノズルから排出したインクを画像記録に再び使用するリサイクルタイプのものがある。この方式は殆どのインクを無駄なく記録に使用できる優れた方法である。しかし、注意すべきことは、回収する過程でインクから水分が蒸発して色材濃度が上昇し、増粘する（インクの粘度が高くなる）ことがある為、画像の記録品位に影響を与える懸念がある。
【０００４】
そこで、例えば想定インク残量と実インク残量の差からインク希釈液の量を求め、インク希釈液を添加することによりインクの粘度を調整し、記録性能と画質低下を防止する技術が知られている。
（例えば、特許文献１参照）
ところで、周知のように回復動作の際には、フェース面（複数のインク吐出口が形成された面）をゴム製のキャップで塞いでおき、このキャップにインク吐出口からインクを排出する。キャップに吐出されたインクは回収されて再利用される。
【０００５】
特に、印字待機中や長時間の電源ＯＦＦ時に、キャップに吐出されたインクからは水分が蒸発するのでインクの粘度が上昇する。粘度が急激に上昇した(以下増粘)インクは、画像の記録品位に影響を与えるのみならず、通常の駆動条件では、吐出不能状態になり、記録ヘッドのヒータ部の焦げや断線の要因となる等、耐久性能を劣化させる要因となる。
【０００６】
特に顔料インクを使用する場合、インク回収経路で、凝集し易い顔料がインク流路を塞いだり、記録ヘッドのノズルを詰まらせる等、回復不能な故障を引き起こすことが多い。
【０００７】
インクの増粘を検知する手段としては、インク粘度検知センサやインクを観察するカメラを装置本体内に設置しておく技術が知られているが、センサやカメラを設置するので高コストになる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０１００８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、低コストでインクの増粘状況を判別し、インクカートリッジの交換や、稀釈液注入、攪拌を適切にすることにより記録装置の高画質でより均質な記録性能を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為に本発明の記録装置は、インク粘度の判定用テストパターンを指示するテストパターン動作指示手段を具え、且つ前記テストパターンの記録開始前に所定の待ち時間を設定する待ち時間設定手段と、前記テストパターンの記録動作時に駆動パルス設定手段により通常の記録時と異なる駆動パルスを設定するようにし、所定の待ち時間と駆動パルス両者共にインクの種類毎独立に設定でき、且つテストパターン実行時点の内部温度、湿度に応じて補正できるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施により、記録装置で使用するインクを有効に使うことができる。とりわけ記録ヘッドのクリーニング、回復動作に用いたインクをリサイクル可能な記録装置においては高画質でより均質な記録性能を維持できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態について以下に図を用いて詳細に説明する。
＜実施例１＞
【００１３】
図１は、本発明のインク粘度判定の為のテストパターンを実行できる記録装置の一例を示す正面図である。
【００１４】
記録装置１００は、不図示のホストＰＣ（パソコン）に接続され、記録命令や画像データを受信する。記録装置１００には、４つ（４本）の記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５が記録媒体（以降ロ−ル紙とも呼ぶ）Ｐの搬送方向に並んで配置されている。
【００１５】
４つの記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５からはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出される。インクは各々交換可能なインクカートリッジ１０６（ブラック）、１０７（シアン）、１０８（マゼンタ）、及びインクカートリッジ１０９（イエロー）から対応するサブタンク１１６、１１７、１１８、及び１１９を経由して各々の記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５に供給される。稀釈液タンク３０７は各色のサブタンク１０６〜１０９に稀釈液を注入するものであり、後述する。
【００１６】
記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５は、所謂ラインヘッドであり、記録幅は図１の紙面奥行き方向に延びている。各記録ヘッドの最大記録幅は、記録媒体Ｐの幅よりもやや広く設計される。記録動作中これらの記録ヘッドは記録位置で静止する。
【００１７】
記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５の安定した記録性能を維持できるよう、各記録ヘッドに対応した回復ユニット（キャッピングユニット）１１２、１１３、１１４、及び１１５を具えている。
【００１８】
図１の回復ユニットは６色分が示されているが、このうち空き２色分は記録ヘッド追加時の予備的な機構であり、より高い画質を求める場合に淡シアン、淡マゼンタを追加できる。回復ユニット１１２〜１１５は、周知のワイパブレード、キャップ等から構成されている。
【００１９】
記録媒体Ｐに画像を形成する際には、搬送中のロ−ル紙Ｐ上に仮付けされたラベルの先端が先端検知センサ１２０にて検知された後、記録開始位置がブラックの記録ヘッド１０２の下に到達した時点から、記録データ（画像情報）に基づいて記録ヘッド１０２（ブラック）からはブラックインクを選択的に吐出する。同様に記録ヘッド１０３（シアン）、記録ヘッド１０４（マゼンタ）、記録ヘッド１０５（イエロー）の順に、各色のインクを吐出して複数ラベルにカラー画像を連続的に記録する。１２１は操作パネルで、記録装置の動作状態や警報等の表示のほか記録動作の一時停止、再開等の操作キーも備える。
【００２０】
記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５の記録位置より搬送方向更に下流側には密着型のイメージセンサ１２２が配置され、記録されたカラー画像の高速な読み取りが出来る。
【００２１】
図２は本発明を実施した記録装置１００の電気的なブロック図である。
【００２２】
ホストＰＣ２００から送信された記録データやコマンドはインタフェースコントローラ２０１を介してＣＰＵ２０２に受信される。ＣＰＵ２０２は、記録装置１００の記録データの受信、記録動作、ロ−ル紙Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。尚インタフェースコントローラ２０１内部には独立した別なＣＰＵを具える場合もある。
【００２３】
ＣＰＵ２０２では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ（ＶＲＡＭ）２０７にビットマップ展開して描画する。記録前の動作処理としては、出力ポート２２０、モータ駆動部２２１を介してキャッピングモータ２１５とヘッドアップダウンモータ２１４を相互に駆動し、各記録ヘッド１０２〜１０５をキャッピング機構１１２〜１１５のキャップ位置から記録位置に移動させる。
【００２４】
続いて、同じく出力ポート２２０、モータ駆動部２２１を介してロ−ル紙Ｐを繰り出す給紙モータ２１６を駆動、そしてロ−ル紙Ｐを搬送する搬送モータ２１２等を駆動開始するためにサーボロジック回路２１０に所望の搬送速度に対応した指示速度値を書き込む。搬送モータ２１２のモータ軸、又は不図示の搬送ローラ軸にはロータリエンコーダ２１３が結合され、ロール紙Ｐの動きに同期したパルスが出力される。
【００２５】
用紙Ｐに仮付けされた複数のラベルが繰り出されて先端検知センサ１２０により到来したラベルの先端が検知され、前述のロータリエンコーダ２１３の出力とによってサーボロジック回路２１０内部のＵ／Ｄ（Up/Down）カウンタ（不図示）でロール紙Ｐ上のラベルの最新位置を正確に示すことが出来る。
【００２６】
又サーボロジック回路２１０はロータリエンコーダ２１３からの出力パルスのパルス間隔の逆数に比例した値から搬送されるラベルの最新の搬送速度を求めて、前述の指示速度値となるようにフィードバック制御を行なう。
【００２７】
以上から記録開始する切り出しタイミングを決定出来るので、ロ−ル紙Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ２０２はイメージメモリ２０７から対応する色の記録データを順次読み出し、記録ヘッド制御回路２１９を経由し、各記録ヘッド１０２〜１０５に読み出しデータを転送する。
【００２８】
各記録ヘッド１０２〜１０５内部には温度センサ２０９を内蔵し、Ａ／Ｄコンバータ２０８を介してＣＰＵ２０２は順次読み出すことが出来る。
【００２９】
又記録装置１００内部の温度、湿度を検知するための温湿度センサ２１０の出力もＡ／Ｄコンバータ２０８を介して読み出し可能である。
【００３０】
さらに、ＣＰＵ２０２内部には後述する暴露時間を測定するタイマ（不図示）も組み込まれている。
【００３１】
上記ＣＰＵ２０２の動作はプログラムＲＯＭ２０３に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。
【００３２】
又、後述するインク粘度判定の為のテスト記録の手順は同じくプログラムＲＯＭ２０３に記憶されている。このインク粘度判定テストは、記録された画像の画質によってユーザが適宜判断することもあるが、記録ヘッド１０２〜１０５の交換後所定期間（例えば１ヶ月）経過した時等に実行される。
【００３３】
記録ヘッド１０２〜１０５の搬送方向下流側には密着型イメージセンサ（以降はＣＩＳとも呼ぶ： Contact Image Sensor）１２２が配置され、本発明によるインク粘度判定用テストパターン実行時に記録されたテストパターンを高速に読み取り、ＲＡＭ２２２に記憶する。ＣＩＳ１２２は走査の幅が４[inch]で、ＬＥＤ光源、セルフォックレンズ、それにフォトダイオード（受光素子）等から構成される。
【００３４】
搬送される用紙（ロール紙）Ｐの１／６００[inch]毎に各色に対応するＬＥＤ光源を選択的に切り替えて点灯し、ＲＧＢ線順次の画像を高速に読み取り、読み出したアナログ値を不図示のＡＤコンバータによりデジタル値に変換後ＲＡＭ２２２に書き込み、記憶する。
【００３５】
記録装置１００のＣＰＵ２０２はこの他、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。記録ヘッド１０２〜１０５のクリーニングや回復動作時に、ＣＰＵ２０２は、出力ポート２２０、モータ駆動部２２１を介してポンプモータ２１７を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行なう。
【００３６】
記録ヘッド１０２〜１０５取り付けから生じるメカ的な記録位置ズレを微小に補正する電気的な補正値等、記録装置１００固有のパラメータ等は不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ２０５に記憶される。
【００３７】
本発明に関わる粘度判定の為のテスト記録の指示は通常ホストＰＣ２００から行なうが、オペレーションパネル１２１上の操作キーや表示器からの入力によっても実行できる。
【００３８】
図３は、本発明の記録装置１００のインク供給経路を示す模式図で、交換可能なインクタンクからサブタンクにインクを補給する状態を示す。インク色はブラックを代表的に説明するが、他のインク色も同様である。
【００３９】
供給弁３０３を開き、ポンプ３０４を駆動するとインクタンク１０６内部のインク３０１はフィルタ３０２、供給弁３０３、ポンプ３０４を経由してサブタンク１１６に補給され、インク残量検知センサ３０５が満タンを検知する迄続くが所定時間内に満タンに達しない場合にはインクタンク１０６のインク３０１が空になったと判断し、インクタンク交換要求を表示する。
【００４０】
稀釈液３０８を貯蔵する希釈液タンク３０７に関しては後述する。
【００４１】
次に図４では、同じく記録動作中の状態を示す。インク色はブラックを代表的に説明するが、他のインク色もほぼ同様である。
【００４２】
サブタンク１１６の大気連通弁３０６は開いた状態で、記録ヘッド１０２の多数のノズルから用紙Ｐに画像が記録されるが、吐出されたインク量に応じて記録ヘッド１０２内部の液室４０４に負圧が生じ、サブタンク１１６からフィルタ４０２、又は４０３を介してインクが移動する。
【００４３】
続いて記録ヘッド１０２の記録性能を健全な状態に回復させる為の回復動作に入った状態を図５に示す。回復弁４０１を最初に閉じ、記録ヘッド１０２はキャッピング機構１０５にてキャップされた状態に戻る。そして加圧ポンプ５０１を駆動すると、サブタンク１１６のインクがフィルタ４０３を介して移動するが、回復弁４０１が閉じているので液室４０４のインクは急激に加圧される。
【００４４】
急激な加圧によって記録ヘッド１０２の各ノズルから比較的多量のインクが瞬時に強制排出されるので、各ノズルは健全な状態に回復される。
【００４５】
強制排出されたインクはキャッピング機構のインク溜まり４０５に一時的に溜まろうとするが、予めリサイクル弁５０５を開き、ポンプ３０４が駆動されているので、排出口５０３〜リサイクル弁５０５〜ポンプ３０４の経路でサブタンク１１６に回収、リサイクルされる。従ってインクは無駄に消費されることはない。
【００４６】
しかし、上記回復動作によって記録装置内部のインクは徐々に水分が蒸発しインクの濃度が増加する傾向になるので、希釈が必要になる。
【００４７】
図６に希釈液３０８の注入方法を説明する。
【００４８】
ＣＰＵ２０２は先ずキャッピング機構１０５側から戻る経路のリサイクル弁５０５を閉じ、希釈液３０８の入った希釈液タンク３０７側の弁６０１を開く。
【００４９】
そしてポンプ３０４を駆動し、希釈液３０８を弁６０１〜ポンプ３０４の経路でサブタンク１１６に注入する。この際サブタンク１１６内部の攪拌用ブレード６０２を予め回転させて、内部のインク濃度を均等にする。
【００５０】
希釈液３０８は例えば純水に防カビ剤を添加したものであり、本実施例で示すブラックインクに限らず他のインク色にも共通に使用できる。
【００５１】
記録ヘッドの各ノズル毎に備えるヒータの駆動パルスとしては、例えば、図７−ａに示す如く分割された２つのパルス信号（ダブルパルス）を用いる。
【００５２】
この駆動パルスが印加されると当該ノズルのヒータの発熱によってノズル内のインクが沸騰し、その発泡エネルギーによって吐出口からインク滴が吐出される。
【００５３】
時間Ｔ１で規定されたパルスはプレヒートパルス、時間Ｔ３で規定されたパルスはメインヒートパルスと呼び、そしてこれらの間の時間Ｔ２はオフタイム（ポーズ）である。
【００５４】
上記Ｔ１、Ｔ２、そしてＴ３の値は、記録ヘッド内部の温度センサ２０９から読み出される温度に応じて例えば図７−ｂの如く補正される。記録ヘッドの温度の上昇に伴い、メインヒートパルスの幅Ｔ３が小さくなるように補正される。又、所定の条件内においてはポーズＴ２を小さくするとインクの吐出量が僅かながら減る特性をもつので、ある温度領域で同様な補正をかける。
【００５５】
メインヒートパルスＴ３は製造時のヒータ抵抗値のバラツキを補正するため、複数の補正したテーブルを持つが本発明の本質に関わるものではないので、ここではその代表的な値とし、詳細は省略する。
【００５６】
図８は記録ヘッドが一旦キャッピングユニットから外れて大気中に暴露された状態が続く時、どの位の時間が経過したら予備的な吐出による回復動作する必要が生じるかの例である。例えば装置内部温度が１０〜１５[℃]で且つ内部の湿度が５０〜７０[％ＲＨ]の範囲では、３５秒となる。これらの許容時間を考慮しなければならない理由は主として次のようなことがあげられる。
【００５７】
例えばラインヘッドを考えると印字する画像パターンによって、インクを継続的或いは断続的に吐出するノズルがあり、その一方吐出動作がされない状態が続くノズルも考えられる。
【００５８】
適度な頻度で吐出されるノズル近傍のインクはリフレッシュされるので粘度は高くなりにくいが、使用されないノズル近傍ではインクの増粘が起こり記録は不安定になり易い。増粘は周囲条件で大きく異なるので、許容時間は温湿度によりテーブル形式で持つことが好ましい。尚、上記暴露時間はインクの種類、例えば顔料系と染料系とでは各々異なるが、回復動作要否判定に関しては、記録装置が使用する複数のインクの内最短のもの（最も増粘し易い）にあわせる必要がある。上記表（テーブル）はＲＯＭ２０３に記憶される
本発明によるインク粘度判定用テストパターンの例を図９にて説明する。テスト画像の１行分９０１は搬送方向の高さ１００[dot]分で構成する。記録分解能が６００[dpi]の記録ヘッドで、搬送方向も同じ分解能の記録方法を用いるなら上記テスト画像の１行分９０１の高さは約４.２[mm]である。
【００５９】
テストパターン実行後、もしも図９−１に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は６[ｍｐａ／ｓ]程度と非常に高く、そのままでは画質の維持は困難なのでインクタンクを交換し、更に希釈液注入によるインクのリフレッシュの必要がある。
【００６０】
又、図９―２に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は４[ｍｐａ／ｓ]程度と考えられ、インクタンクを交換するほどではないにしても、希釈液注入によりインク粘度を下げる必要がある。
【００６１】
図９―３に示すような画像記録結果が得られた場合には、内部のインク粘度は２[ｍｐａ／ｓ]以内で良好と考えられ、インク交換や希釈液注入の必要はない。
【００６２】
図中のｂは記録開始時の不安定領域で、ａは記録の安定領域である。
【００６３】
上記テストパターンの記録結果を自動判別するために、本発明では記録ヘッド１０２〜１０５の搬送方向下流側に具えた前述の密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）１２２で記録結果を高速に読み取り、ＲＡＭ２２２に一旦記憶、そして記憶されたデータを基に、
２０行以内に正常な記録復帰せず： インク交換、稀釈が必要
２０行以内に正常記録が復帰した： インクの稀釈が必要
０５行以内に正常記録が復帰した： インクは正常範囲
と、ＣＰＵ２０２は自動判定する。
【００６４】
さて、上記インク粘度判定用テストパターンの記録動作実行前に、先ず大気中にノズルが暴露された状態で、図１０−ａに示す様に所定の待ち時間を設定する。ここでは顔料系のブラックインクを例にする。記録装置内部の温湿度により待ち時間を設定できるが湿度が９０[％ＲＨ]以上はテストパターンの禁止領域とする。
【００６５】
続いて図１０−ｂでは同じく顔料系のブラックインクの粘度判定用テストパターンの記録動作時、記録ヘッドに供給する駆動パルスの例を示す。出来るだけ短時間で合理的なインク粘度判定する為、通常記録の場合に比較し駆動パルス幅を小さく設定する。具体的にはプレヒートパルスのパルス幅Ｔ１を１.５[μsec]とした。
【００６６】
次に他のカラーインクで例えば染料系のインクを使用した場合の粘度判定では図１１-ａに示す様に上記ブラックとは別に比較的長めの待ち時間を設定する。前述同様、記録装置内部の湿度が９０[％ＲＨ]以上はテストパターンの禁止領域とする。
【００６７】
更に図１１−ｂには同じくカラーの染料系インクの粘度判定用テストパターンの記録動作時、記録ヘッドに供給する駆動パルスの例を示す。出来るだけ短時間で合理的なインク粘度判定する為、通常記録の場合に比較し駆動パルス幅を小さく設定する。具体的にはプレヒートパルスのパルス幅Ｔ１を１.２[μsec]とした。
【００６８】
カラーの染料系インクの粘度判定用テストパターンの記録動作時、もしも記録ヘッドに供給する駆動パルスを通常記録と同じくプレヒートパルスのパルス幅Ｔ１を２.１[μsec]にすると（図７−ｂ参照）、テストパターンの記録前の待ち時間のテーブルは図１２に示す通り、格段に大きくなってメンテナンスの点で効率が悪く、且つ粘度判定の確度も劣るであろう。
【００６９】
本発明によるインクの粘度判定用テストパターンを実行するＣＰＵ２０２の動作フローに関して図１３を用いて説明する。
【００７０】
先ず記録装置１００内部の温湿度センサ２１０を読み出し（１３０１）、テストパターン記録前の暴露時間（待ち時間）：τを決定（１３０２）、更に駆動パルス幅も決定する（１３０３）。既に説明したように、選択したインク色によって、暴露時間（待ち時間）：τ、駆動パルス幅は別々なテーブルから参照される。
【００７１】
次に記録ヘッドを回復ユニット（キャッピングユニット）から外し、記録位置に移動する（１３０４）。その後、待ち時間τだけ経過したら（１３０５-Yes）テストパターンの記録を開始（１３０６）、同時に記録結果を読み取るイメージセンサ１２２も読み取り動作を開始する（１３０７）。そして記録動作、読み取り動作が完了したなら（１３０８-Yes）、ＲＡＭ２２２に書き込まれた読み取り結果を参照する。
【００７２】
テストパターンの５行以内で正常な記録に復帰できていれば（１３０９-Yes）、該当のインク粘度は問題なしと判定し終了する。
【００７３】
５行以内で正常な記録に復帰していない場合（１３０９-No）には、続いて２０行以内に正常な記録に復帰できているか否かを判定、もし否（１３１０-No）なら該当のインクの粘度が高いため新たなインクカートリッジに交換要求する旨の警報を出力する（１３１２）。
【００７４】
２０行以内に正常な記録に復帰できているなら（１３１０-Yes）、該当のインクは粘度が上昇しているが、稀釈液の注入程度で充分と判断し、稀釈液の注入動作に移行する（１３１１）。
【００７５】
上記（１３１１）の稀釈液注入時の動作フローについて図１４を用いて説明する。
【００７６】
稀釈液注入のみで良しと判断するとＣＰＵ２０２は先ずサブタンク内の攪拌ブレード６０２を不図示のアクチュエータによりＯＮする（１４０１）。
【００７７】
次に稀釈液タンクから稀釈液が所定量注入される（１４０２）。この時例えサブタンクが満タンであったとしても、少なく共前記稀釈液の注入でサブタンクからインク溢れが生じないよう設計される。続いてサブタンク〜記録ヘッド間のインク経路、及び記録ヘッドの液室内インクをリフレッシュするため、ポンプ５０１を駆動してインク循環動作を開始する（１４０３）。尚このときには回復弁４０１は開いておき、記録ヘッドからサブタンクへのリターン路が形成されている。インク循環時には記録ヘッド内部にある圧力がかかり、ノズルから回復機構１０５のインク溜まり５０２に僅かながらインクが排出されるので、これを回収、再利用するリサイクル系ポンプ３０４もＯＮする（１４０４）。
【００７８】
そして所定時間経過したら（１４０５-Yes）インク循環は終了する（１４０６）。さらに所定時間経過すると（１４０７-Yes）リサイクル系のポンプもＯＦＦし（１４０８）、最後に攪拌ブレードの回転も停止して（１４０９）稀釈液注入動作は完了する。
【００７９】
図１３の（１３１２）による警報後、新たなインクカートリッジからのインク供給する場合の動作フローについて図１５を用いて説明する。
【００８０】
新たなインクカートリッジに交換されたことが検知されると（１５０１-Yes）、先ず該当カートリッジからサブタンクへのインク供給を既に述べた方法（図３）にて開始し（１５０２）、サブタンク内の攪拌ブレード６０２も不図示のアクチュエータによりＯＮする（１５０３）。そしてサブタンクが満タン検知されると（１５０４-Yes）インク供給は停止する（１５０７）。所定時間経過してもサブタンクが満タンにならない場合（１５０５-Yes）、インクカートリッジが空になったと判断して更に新しいカートリッジに差し替えることを要求する警報を送出する（１５０６）。
【００８１】
サブタンクの満タンが検知され（１５０４-Yes）、インク供給が終わると（１５０７）、次に稀釈液タンク３０７から稀釈液が所定量注入される（１５０８）。サブタンクの満タン検知後に注入されるが、少なく共前記稀釈液の注入でサブタンクからインク溢れが生じないよう設計される。続いてサブタンク〜記録ヘッド間のインク経路、及び記録ヘッドの液室内インクをリフレッシュするため、ポンプ５０１を駆動してインク循環動作を開始する（１５０９）。尚このときには回復弁４０１は開いておき、記録ヘッドからサブタンクへのリターン路が形成されている。インク循環時には記録ヘッド内部にある圧力がかかり、ノズルから回復機構１０５のインク溜まり５０２に僅かながらインクが排出されるので、これを回収、再利用するリサイクル系ポンプ３０４もＯＮする（１５１０）。
【００８２】
そして所定時間経過したら（１５１１-Yes）インク循環は終了する（１５１２）。さらに所定時間経過すると（１５１３-Yes）リサイクル系のポンプもＯＦＦし（１５１４）、最後に攪拌ブレードの回転も停止して（１５１５）インクリフレッシュ動作は完了する。
＜他の実施例＞
【００８３】
密着型イメージセンサ１２２を具えた前提のインク粘度判定用テストパターンの例を図９で説明したが、もしこのようなスキャナを使わないで操作者自身の目視で判断するような場合、テストパターンの内容は図１６に示す如く、パターン番号を併せて記録すると目視での誤りを減らすことが出来る。
【００８４】
もしも図１６−１に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は、６[ｍｐａ／ｓ]程度と非常に高く、そのままでは画質の維持は困難なのでインクタンク交換し、更に希釈液注入によるインクのリフレッシュの必要がある。
【００８５】
又、図１６―２に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は４[ｍｐａ／ｓ]程度と考えられ、インクタンクを交換するほどではないにしても、希釈液注入によりインク粘度を下げる必要がある。
【００８６】
図１６―３に示すような画像記録結果が得られた場合には、内部のインク粘度は２[ｍｐａ／ｓ]以内で良好と考えられ、インク交換や希釈液注入の必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の記録装置は高速で且つヘビーデューティのラベルプリンタや大判のカラープリンタ等、とりわけインクのリサイクル可能なラインプリンタ高級機への利用で高画質を維持する為の動作信頼性を格段に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明を実施した記録装置を模式的に示す図である。
【図２】本発明を実施した記録装置の電気的なブロック図である。
【図３】サブタンクへのインク補給を示す模式図である。
【図４】記録動作時のインクの流れを示す模式図である。
【図５】記録ヘッドの加圧回復動作時を示す模式図である。
【図６】希釈液の注入方法を示す模式図である。
【図７】通常記録に用いる記録ヘッドへの駆動パルスを示す図である。
【図８】予備吐出動作要否判定する暴露時間テーブルである。
【図９】テストパターンと予測される記録結果を示す図である。
【図１０】ブラックインクのテストパターン時の待ち時間と駆動パルスの説明図である。
【図１１】カラーインクのテストパターン時の待ち時間と駆動パルスの説明図である。
【図１２】駆動パルスを変更しない場合の待ち時間例である。
【図１３】インク粘度判定用テストパターン時の動作フローである。
【図１４】稀釈液注入シーケンスの動作フローである。
【図１５】インクカートリッジ交換後の動作フローである。
【図１６】目視判定する場合のテストパターンと予測される記録結果を示す。
【符号の説明】
【００８９】
１００ 記録装置
１０２ 記録ヘッド（Ｋ）
１０３ 記録ヘッド（Ｃ）
１０４ 記録ヘッド（Ｍ）
１０５ 記録ヘッド（Ｙ）
１０６ インクカートリッジ（Ｋ）
１０７ インクカートリッジ（Ｃ）
１０８ インクカートリッジ（Ｍ）
１０９ インクカートリッジ（Ｙ）
１１２ 回復ユニット（Ｋ）
１１３ 回復ユニット（Ｃ）
１１４ 回復ユニット（Ｍ）
１１５ 回復ユニット（Ｙ）
１１６ サブタンク（Ｋ）
１１７ サブタンク（Ｃ）
１１８ サブタンク（Ｍ）
１１９ サブタンク（Ｙ）
１２０ 先端検知センサ
１２１ オペレーションパネル
１２２ 密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）
２００ ホストＰＣ
２０２ ＣＰＵ
２０３ ＲＯＭ
２０８ ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
２１０ 温湿度センサ
３０４ ポンプ
３０７ 希釈液タンク
３０８ 希釈液
５０５ リサイクル弁
６０１ 弁
６０２ 攪拌用ブレード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用するインクの粘度判定する為のテストパターンを具えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッド（印字ヘッド）に形成された複数のノズルのインク吐出口から記録媒体にインク（インク滴）を吐出して画像を記録するインクジェット方式の記録装置が広く使用されている。
【０００３】
上記のような記録装置には、周知の回復動作等の際にノズルから排出したインクを画像記録に再び使用するリサイクルタイプのものがある。この方式は殆どのインクを無駄なく記録に使用できる優れた方法である。しかし、注意すべきことは、回収する過程でインクから水分が蒸発して色材濃度が上昇し、増粘する（インクの粘度が高くなる）ことがある為、画像の記録品位に影響を与える懸念がある。
【０００４】
そこで、例えば想定インク残量と実インク残量の差からインク希釈液の量を求め、インク希釈液を添加することによりインクの粘度を調整し、記録性能と画質低下を防止する技術が知られている。
（例えば、特許文献１参照）
ところで、周知のように回復動作の際には、フェース面（複数のインク吐出口が形成された面）をゴム製のキャップで塞いでおき、このキャップにインク吐出口からインクを排出する。キャップに吐出されたインクは回収されて再利用される。
【０００５】
特に、印字待機中や長時間の電源ＯＦＦ時に、キャップに吐出されたインクからは水分が蒸発するのでインクの粘度が上昇する。粘度が急激に上昇した(以下増粘)インクは、画像の記録品位に影響を与えるのみならず、通常の駆動条件では、吐出不能状態になり、記録ヘッドのヒータ部の焦げや断線の要因となる等、耐久性能を劣化させる要因となる。
【０００６】
特に顔料インクを使用する場合、インク回収経路で、凝集し易い顔料がインク流路を塞いだり、記録ヘッドのノズルを詰まらせる等、回復不能な故障を引き起こすことが多い。
【０００７】
インクの増粘を検知する手段としては、インク粘度検知センサやインクを観察するカメラを装置本体内に設置しておく技術が知られているが、センサやカメラを設置するので高コストになる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０１００８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、低コストでインクの増粘状況を判別し、インクカートリッジの交換や、稀釈液注入、攪拌を適切にすることにより記録装置の高画質でより均質な記録性能を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為に本発明の記録装置は、インク粘度の判定用テストパターンを指示するテストパターン動作指示手段を具え、且つ前記テストパターンの記録開始前に所定の待ち時間を設定する待ち時間設定手段と、前記テストパターンの記録動作時に駆動パルス設定手段により通常の記録時と異なる駆動パルスを設定するようにし、所定の待ち時間と駆動パルス両者共にインクの種類毎独立に設定でき、且つテストパターン実行時点の内部温度、湿度に応じて補正できるようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施により、記録装置で使用するインクを有効に使うことができる。とりわけ記録ヘッドのクリーニング、回復動作に用いたインクをリサイクル可能な記録装置においては高画質でより均質な記録性能を維持できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態について以下に図を用いて詳細に説明する。
＜実施例１＞
【００１３】
図１は、本発明のインク粘度判定の為のテストパターンを実行できる記録装置の一例を示す正面図である。
【００１４】
記録装置１００は、不図示のホストＰＣ（パソコン）に接続され、記録命令や画像データを受信する。記録装置１００には、４つ（４本）の記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５が記録媒体（以降ロ−ル紙とも呼ぶ）Ｐの搬送方向に並んで配置されている。
【００１５】
４つの記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５からはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出される。インクは各々交換可能なインクカートリッジ１０６（ブラック）、１０７（シアン）、１０８（マゼンタ）、及びインクカートリッジ１０９（イエロー）から対応するサブタンク１１６、１１７、１１８、及び１１９を経由して各々の記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５に供給される。稀釈液タンク３０７は各色のサブタンク１０６〜１０９に稀釈液を注入するものであり、後述する。
【００１６】
記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５は、所謂ラインヘッドであり、記録幅は図１の紙面奥行き方向に延びている。各記録ヘッドの最大記録幅は、記録媒体Ｐの幅よりもやや広く設計される。記録動作中これらの記録ヘッドは記録位置で静止する。
【００１７】
記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５の安定した記録性能を維持できるよう、各記録ヘッドに対応した回復ユニット（キャッピングユニット）１１２、１１３、１１４、及び１１５を具えている。
【００１８】
図１の回復ユニットは６色分が示されているが、このうち空き２色分は記録ヘッド追加時の予備的な機構であり、より高い画質を求める場合に淡シアン、淡マゼンタを追加できる。回復ユニット１１２〜１１５は、周知のワイパブレード、キャップ等から構成されている。
【００１９】
記録媒体Ｐに画像を形成する際には、搬送中のロ−ル紙Ｐ上に仮付けされたラベルの先端が先端検知センサ１２０にて検知された後、記録開始位置がブラックの記録ヘッド１０２の下に到達した時点から、記録データ（画像情報）に基づいて記録ヘッド１０２（ブラック）からはブラックインクを選択的に吐出する。同様に記録ヘッド１０３（シアン）、記録ヘッド１０４（マゼンタ）、記録ヘッド１０５（イエロー）の順に、各色のインクを吐出して複数ラベルにカラー画像を連続的に記録する。１２１は操作パネルで、記録装置の動作状態や警報等の表示のほか記録動作の一時停止、再開等の操作キーも備える。
【００２０】
記録ヘッド１０２、１０３、１０４、及び１０５の記録位置より搬送方向更に下流側には密着型のイメージセンサ１２２が配置され、記録されたカラー画像の高速な読み取りが出来る。
【００２１】
図２は本発明を実施した記録装置１００の電気的なブロック図である。
【００２２】
ホストＰＣ２００から送信された記録データやコマンドはインタフェースコントローラ２０１を介してＣＰＵ２０２に受信される。ＣＰＵ２０２は、記録装置１００の記録データの受信、記録動作、ロ−ル紙Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。尚インタフェースコントローラ２０１内部には独立した別なＣＰＵを具える場合もある。
【００２３】
ＣＰＵ２０２では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ（ＶＲＡＭ）２０７にビットマップ展開して描画する。記録前の動作処理としては、出力ポート２２０、モータ駆動部２２１を介してキャッピングモータ２１５とヘッドアップダウンモータ２１４を相互に駆動し、各記録ヘッド１０２〜１０５をキャッピング機構１１２〜１１５のキャップ位置から記録位置に移動させる。
【００２４】
続いて、同じく出力ポート２２０、モータ駆動部２２１を介してロ−ル紙Ｐを繰り出す給紙モータ２１６を駆動、そしてロ−ル紙Ｐを搬送する搬送モータ２１２等を駆動開始するためにサーボロジック回路２１０に所望の搬送速度に対応した指示速度値を書き込む。搬送モータ２１２のモータ軸、又は不図示の搬送ローラ軸にはロータリエンコーダ２１３が結合され、ロール紙Ｐの動きに同期したパルスが出力される。
【００２５】
用紙Ｐに仮付けされた複数のラベルが繰り出されて先端検知センサ１２０により到来したラベルの先端が検知され、前述のロータリエンコーダ２１３の出力とによってサーボロジック回路２１０内部のＵ／Ｄ（Up/Down）カウンタ（不図示）でロール紙Ｐ上のラベルの最新位置を正確に示すことが出来る。
【００２６】
又サーボロジック回路２１０はロータリエンコーダ２１３からの出力パルスのパルス間隔の逆数に比例した値から搬送されるラベルの最新の搬送速度を求めて、前述の指示速度値となるようにフィードバック制御を行なう。
【００２７】
以上から記録開始する切り出しタイミングを決定出来るので、ロ−ル紙Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ２０２はイメージメモリ２０７から対応する色の記録データを順次読み出し、記録ヘッド制御回路２１９を経由し、各記録ヘッド１０２〜１０５に読み出しデータを転送する。
【００２８】
各記録ヘッド１０２〜１０５内部には温度センサ２０９を内蔵し、Ａ／Ｄコンバータ２０８を介してＣＰＵ２０２は順次読み出すことが出来る。
【００２９】
又記録装置１００内部の温度、湿度を検知するための温湿度センサ２１０の出力もＡ／Ｄコンバータ２０８を介して読み出し可能である。
【００３０】
さらに、ＣＰＵ２０２内部には後述する暴露時間を測定するタイマ（不図示）も組み込まれている。
【００３１】
上記ＣＰＵ２０２の動作はプログラムＲＯＭ２０３に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。
【００３２】
又、後述するインク粘度判定の為のテスト記録の手順は同じくプログラムＲＯＭ２０３に記憶されている。このインク粘度判定テストは、記録された画像の画質によってユーザが適宜判断することもあるが、記録ヘッド１０２〜１０５の交換後所定期間（例えば１ヶ月）経過した時等に実行される。
【００３３】
記録ヘッド１０２〜１０５の搬送方向下流側には密着型イメージセンサ（以降はＣＩＳとも呼ぶ： Contact Image Sensor）１２２が配置され、本発明によるインク粘度判定用テストパターン実行時に記録されたテストパターンを高速に読み取り、ＲＡＭ２２２に記憶する。ＣＩＳ１２２は走査の幅が４[inch]で、ＬＥＤ光源、セルフォックレンズ、それにフォトダイオード（受光素子）等から構成される。
【００３４】
搬送される用紙（ロール紙）Ｐの１／６００[inch]毎に各色に対応するＬＥＤ光源を選択的に切り替えて点灯し、ＲＧＢ線順次の画像を高速に読み取り、読み出したアナログ値を不図示のＡＤコンバータによりデジタル値に変換後ＲＡＭ２２２に書き込み、記憶する。
【００３５】
記録装置１００のＣＰＵ２０２はこの他、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。記録ヘッド１０２〜１０５のクリーニングや回復動作時に、ＣＰＵ２０２は、出力ポート２２０、モータ駆動部２２１を介してポンプモータ２１７を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行なう。
【００３６】
記録ヘッド１０２〜１０５取り付けから生じるメカ的な記録位置ズレを微小に補正する電気的な補正値等、記録装置１００固有のパラメータ等は不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ２０５に記憶される。
【００３７】
本発明に関わる粘度判定の為のテスト記録の指示は通常ホストＰＣ２００から行なうが、オペレーションパネル１２１上の操作キーや表示器からの入力によっても実行できる。
【００３８】
図３は、本発明の記録装置１００のインク供給経路を示す模式図で、交換可能なインクタンクからサブタンクにインクを補給する状態を示す。インク色はブラックを代表的に説明するが、他のインク色も同様である。
【００３９】
供給弁３０３を開き、ポンプ３０４を駆動するとインクタンク１０６内部のインク３０１はフィルタ３０２、供給弁３０３、ポンプ３０４を経由してサブタンク１１６に補給され、インク残量検知センサ３０５が満タンを検知する迄続くが所定時間内に満タンに達しない場合にはインクタンク１０６のインク３０１が空になったと判断し、インクタンク交換要求を表示する。
【００４０】
稀釈液３０８を貯蔵する希釈液タンク３０７に関しては後述する。
【００４１】
次に図４では、同じく記録動作中の状態を示す。インク色はブラックを代表的に説明するが、他のインク色もほぼ同様である。
【００４２】
サブタンク１１６の大気連通弁３０６は開いた状態で、記録ヘッド１０２の多数のノズルから用紙Ｐに画像が記録されるが、吐出されたインク量に応じて記録ヘッド１０２内部の液室４０４に負圧が生じ、サブタンク１１６からフィルタ４０２、又は４０３を介してインクが移動する。
【００４３】
続いて記録ヘッド１０２の記録性能を健全な状態に回復させる為の回復動作に入った状態を図５に示す。回復弁４０１を最初に閉じ、記録ヘッド１０２はキャッピング機構１０５にてキャップされた状態に戻る。そして加圧ポンプ５０１を駆動すると、サブタンク１１６のインクがフィルタ４０３を介して移動するが、回復弁４０１が閉じているので液室４０４のインクは急激に加圧される。
【００４４】
急激な加圧によって記録ヘッド１０２の各ノズルから比較的多量のインクが瞬時に強制排出されるので、各ノズルは健全な状態に回復される。
【００４５】
強制排出されたインクはキャッピング機構のインク溜まり４０５に一時的に溜まろうとするが、予めリサイクル弁５０５を開き、ポンプ３０４が駆動されているので、排出口５０３〜リサイクル弁５０５〜ポンプ３０４の経路でサブタンク１１６に回収、リサイクルされる。従ってインクは無駄に消費されることはない。
【００４６】
しかし、上記回復動作によって記録装置内部のインクは徐々に水分が蒸発しインクの濃度が増加する傾向になるので、希釈が必要になる。
【００４７】
図６に希釈液３０８の注入方法を説明する。
【００４８】
ＣＰＵ２０２は先ずキャッピング機構１０５側から戻る経路のリサイクル弁５０５を閉じ、希釈液３０８の入った希釈液タンク３０７側の弁６０１を開く。
【００４９】
そしてポンプ３０４を駆動し、希釈液３０８を弁６０１〜ポンプ３０４の経路でサブタンク１１６に注入する。この際サブタンク１１６内部の攪拌用ブレード６０２を予め回転させて、内部のインク濃度を均等にする。
【００５０】
希釈液３０８は例えば純水に防カビ剤を添加したものであり、本実施例で示すブラックインクに限らず他のインク色にも共通に使用できる。
【００５１】
記録ヘッドの各ノズル毎に備えるヒータの駆動パルスとしては、例えば、図７−ａに示す如く分割された２つのパルス信号（ダブルパルス）を用いる。
【００５２】
この駆動パルスが印加されると当該ノズルのヒータの発熱によってノズル内のインクが沸騰し、その発泡エネルギーによって吐出口からインク滴が吐出される。
【００５３】
時間Ｔ１で規定されたパルスはプレヒートパルス、時間Ｔ３で規定されたパルスはメインヒートパルスと呼び、そしてこれらの間の時間Ｔ２はオフタイム（ポーズ）である。
【００５４】
上記Ｔ１、Ｔ２、そしてＴ３の値は、記録ヘッド内部の温度センサ２０９から読み出される温度に応じて例えば図７−ｂの如く補正される。記録ヘッドの温度の上昇に伴い、メインヒートパルスの幅Ｔ３が小さくなるように補正される。又、所定の条件内においてはポーズＴ２を小さくするとインクの吐出量が僅かながら減る特性をもつので、ある温度領域で同様な補正をかける。
【００５５】
メインヒートパルスＴ３は製造時のヒータ抵抗値のバラツキを補正するため、複数の補正したテーブルを持つが本発明の本質に関わるものではないので、ここではその代表的な値とし、詳細は省略する。
【００５６】
図８は記録ヘッドが一旦キャッピングユニットから外れて大気中に暴露された状態が続く時、どの位の時間が経過したら予備的な吐出による回復動作する必要が生じるかの例である。例えば装置内部温度が１０〜１５[℃]で且つ内部の湿度が５０〜７０[％ＲＨ]の範囲では、３５秒となる。これらの許容時間を考慮しなければならない理由は主として次のようなことがあげられる。
【００５７】
例えばラインヘッドを考えると印字する画像パターンによって、インクを継続的或いは断続的に吐出するノズルがあり、その一方吐出動作がされない状態が続くノズルも考えられる。
【００５８】
適度な頻度で吐出されるノズル近傍のインクはリフレッシュされるので粘度は高くなりにくいが、使用されないノズル近傍ではインクの増粘が起こり記録は不安定になり易い。増粘は周囲条件で大きく異なるので、許容時間は温湿度によりテーブル形式で持つことが好ましい。尚、上記暴露時間はインクの種類、例えば顔料系と染料系とでは各々異なるが、回復動作要否判定に関しては、記録装置が使用する複数のインクの内最短のもの（最も増粘し易い）にあわせる必要がある。上記表（テーブル）はＲＯＭ２０３に記憶される
本発明によるインク粘度判定用テストパターンの例を図９にて説明する。テスト画像の１行分９０１は搬送方向の高さ１００[dot]分で構成する。記録分解能が６００[dpi]の記録ヘッドで、搬送方向も同じ分解能の記録方法を用いるなら上記テスト画像の１行分９０１の高さは約４.２[mm]である。
【００５９】
テストパターン実行後、もしも図９−１に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は６[ｍｐａ／ｓ]程度と非常に高く、そのままでは画質の維持は困難なのでインクタンクを交換し、更に希釈液注入によるインクのリフレッシュの必要がある。
【００６０】
又、図９―２に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は４[ｍｐａ／ｓ]程度と考えられ、インクタンクを交換するほどではないにしても、希釈液注入によりインク粘度を下げる必要がある。
【００６１】
図９―３に示すような画像記録結果が得られた場合には、内部のインク粘度は２[ｍｐａ／ｓ]以内で良好と考えられ、インク交換や希釈液注入の必要はない。
【００６２】
図中のｂは記録開始時の不安定領域で、ａは記録の安定領域である。
【００６３】
上記テストパターンの記録結果を自動判別するために、本発明では記録ヘッド１０２〜１０５の搬送方向下流側に具えた前述の密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）１２２で記録結果を高速に読み取り、ＲＡＭ２２２に一旦記憶、そして記憶されたデータを基に、
２０行以内に正常な記録復帰せず： インク交換、稀釈が必要
２０行以内に正常記録が復帰した： インクの稀釈が必要
０５行以内に正常記録が復帰した： インクは正常範囲
と、ＣＰＵ２０２は自動判定する。
【００６４】
さて、上記インク粘度判定用テストパターンの記録動作実行前に、先ず大気中にノズルが暴露された状態で、図１０−ａに示す様に所定の待ち時間を設定する。ここでは顔料系のブラックインクを例にする。記録装置内部の温湿度により待ち時間を設定できるが湿度が９０[％ＲＨ]以上はテストパターンの禁止領域とする。
【００６５】
続いて図１０−ｂでは同じく顔料系のブラックインクの粘度判定用テストパターンの記録動作時、記録ヘッドに供給する駆動パルスの例を示す。出来るだけ短時間で合理的なインク粘度判定する為、通常記録の場合に比較し駆動パルス幅を小さく設定する。具体的にはプレヒートパルスのパルス幅Ｔ１を１.５[μsec]とした。
【００６６】
次に他のカラーインクで例えば染料系のインクを使用した場合の粘度判定では図１１-ａに示す様に上記ブラックとは別に比較的長めの待ち時間を設定する。前述同様、記録装置内部の湿度が９０[％ＲＨ]以上はテストパターンの禁止領域とする。
【００６７】
更に図１１−ｂには同じくカラーの染料系インクの粘度判定用テストパターンの記録動作時、記録ヘッドに供給する駆動パルスの例を示す。出来るだけ短時間で合理的なインク粘度判定する為、通常記録の場合に比較し駆動パルス幅を小さく設定する。具体的にはプレヒートパルスのパルス幅Ｔ１を１.２[μsec]とした。
【００６８】
カラーの染料系インクの粘度判定用テストパターンの記録動作時、もしも記録ヘッドに供給する駆動パルスを通常記録と同じくプレヒートパルスのパルス幅Ｔ１を２.１[μsec]にすると（図７−ｂ参照）、テストパターンの記録前の待ち時間のテーブルは図１２に示す通り、格段に大きくなってメンテナンスの点で効率が悪く、且つ粘度判定の確度も劣るであろう。
【００６９】
本発明によるインクの粘度判定用テストパターンを実行するＣＰＵ２０２の動作フローに関して図１３を用いて説明する。
【００７０】
先ず記録装置１００内部の温湿度センサ２１０を読み出し（１３０１）、テストパターン記録前の暴露時間（待ち時間）：τを決定（１３０２）、更に駆動パルス幅も決定する（１３０３）。既に説明したように、選択したインク色によって、暴露時間（待ち時間）：τ、駆動パルス幅は別々なテーブルから参照される。
【００７１】
次に記録ヘッドを回復ユニット（キャッピングユニット）から外し、記録位置に移動する（１３０４）。その後、待ち時間τだけ経過したら（１３０５-Yes）テストパターンの記録を開始（１３０６）、同時に記録結果を読み取るイメージセンサ１２２も読み取り動作を開始する（１３０７）。そして記録動作、読み取り動作が完了したなら（１３０８-Yes）、ＲＡＭ２２２に書き込まれた読み取り結果を参照する。
【００７２】
テストパターンの５行以内で正常な記録に復帰できていれば（１３０９-Yes）、該当のインク粘度は問題なしと判定し終了する。
【００７３】
５行以内で正常な記録に復帰していない場合（１３０９-No）には、続いて２０行以内に正常な記録に復帰できているか否かを判定、もし否（１３１０-No）なら該当のインクの粘度が高いため新たなインクカートリッジに交換要求する旨の警報を出力する（１３１２）。
【００７４】
２０行以内に正常な記録に復帰できているなら（１３１０-Yes）、該当のインクは粘度が上昇しているが、稀釈液の注入程度で充分と判断し、稀釈液の注入動作に移行する（１３１１）。
【００７５】
上記（１３１１）の稀釈液注入時の動作フローについて図１４を用いて説明する。
【００７６】
稀釈液注入のみで良しと判断するとＣＰＵ２０２は先ずサブタンク内の攪拌ブレード６０２を不図示のアクチュエータによりＯＮする（１４０１）。
【００７７】
次に稀釈液タンクから稀釈液が所定量注入される（１４０２）。この時例えサブタンクが満タンであったとしても、少なく共前記稀釈液の注入でサブタンクからインク溢れが生じないよう設計される。続いてサブタンク〜記録ヘッド間のインク経路、及び記録ヘッドの液室内インクをリフレッシュするため、ポンプ５０１を駆動してインク循環動作を開始する（１４０３）。尚このときには回復弁４０１は開いておき、記録ヘッドからサブタンクへのリターン路が形成されている。インク循環時には記録ヘッド内部にある圧力がかかり、ノズルから回復機構１０５のインク溜まり５０２に僅かながらインクが排出されるので、これを回収、再利用するリサイクル系ポンプ３０４もＯＮする（１４０４）。
【００７８】
そして所定時間経過したら（１４０５-Yes）インク循環は終了する（１４０６）。さらに所定時間経過すると（１４０７-Yes）リサイクル系のポンプもＯＦＦし（１４０８）、最後に攪拌ブレードの回転も停止して（１４０９）稀釈液注入動作は完了する。
【００７９】
図１３の（１３１２）による警報後、新たなインクカートリッジからのインク供給する場合の動作フローについて図１５を用いて説明する。
【００８０】
新たなインクカートリッジに交換されたことが検知されると（１５０１-Yes）、先ず該当カートリッジからサブタンクへのインク供給を既に述べた方法（図３）にて開始し（１５０２）、サブタンク内の攪拌ブレード６０２も不図示のアクチュエータによりＯＮする（１５０３）。そしてサブタンクが満タン検知されると（１５０４-Yes）インク供給は停止する（１５０７）。所定時間経過してもサブタンクが満タンにならない場合（１５０５-Yes）、インクカートリッジが空になったと判断して更に新しいカートリッジに差し替えることを要求する警報を送出する（１５０６）。
【００８１】
サブタンクの満タンが検知され（１５０４-Yes）、インク供給が終わると（１５０７）、次に稀釈液タンク３０７から稀釈液が所定量注入される（１５０８）。サブタンクの満タン検知後に注入されるが、少なく共前記稀釈液の注入でサブタンクからインク溢れが生じないよう設計される。続いてサブタンク〜記録ヘッド間のインク経路、及び記録ヘッドの液室内インクをリフレッシュするため、ポンプ５０１を駆動してインク循環動作を開始する（１５０９）。尚このときには回復弁４０１は開いておき、記録ヘッドからサブタンクへのリターン路が形成されている。インク循環時には記録ヘッド内部にある圧力がかかり、ノズルから回復機構１０５のインク溜まり５０２に僅かながらインクが排出されるので、これを回収、再利用するリサイクル系ポンプ３０４もＯＮする（１５１０）。
【００８２】
そして所定時間経過したら（１５１１-Yes）インク循環は終了する（１５１２）。さらに所定時間経過すると（１５１３-Yes）リサイクル系のポンプもＯＦＦし（１５１４）、最後に攪拌ブレードの回転も停止して（１５１５）インクリフレッシュ動作は完了する。
＜他の実施例＞
【００８３】
密着型イメージセンサ１２２を具えた前提のインク粘度判定用テストパターンの例を図９で説明したが、もしこのようなスキャナを使わないで操作者自身の目視で判断するような場合、テストパターンの内容は図１６に示す如く、パターン番号を併せて記録すると目視での誤りを減らすことが出来る。
【００８４】
もしも図１６−１に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は、６[ｍｐａ／ｓ]程度と非常に高く、そのままでは画質の維持は困難なのでインクタンク交換し、更に希釈液注入によるインクのリフレッシュの必要がある。
【００８５】
又、図１６―２に示すような画像記録結果が得られたなら、内部のインク粘度は４[ｍｐａ／ｓ]程度と考えられ、インクタンクを交換するほどではないにしても、希釈液注入によりインク粘度を下げる必要がある。
【００８６】
図１６―３に示すような画像記録結果が得られた場合には、内部のインク粘度は２[ｍｐａ／ｓ]以内で良好と考えられ、インク交換や希釈液注入の必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の記録装置は高速で且つヘビーデューティのラベルプリンタや大判のカラープリンタ等、とりわけインクのリサイクル可能なラインプリンタ高級機への利用で高画質を維持する為の動作信頼性を格段に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明を実施した記録装置を模式的に示す図である。
【図２】本発明を実施した記録装置の電気的なブロック図である。
【図３】サブタンクへのインク補給を示す模式図である。
【図４】記録動作時のインクの流れを示す模式図である。
【図５】記録ヘッドの加圧回復動作時を示す模式図である。
【図６】希釈液の注入方法を示す模式図である。
【図７】通常記録に用いる記録ヘッドへの駆動パルスを示す図である。
【図８】予備吐出動作要否判定する暴露時間テーブルである。
【図９】テストパターンと予測される記録結果を示す図である。
【図１０】ブラックインクのテストパターン時の待ち時間と駆動パルスの説明図である。
【図１１】カラーインクのテストパターン時の待ち時間と駆動パルスの説明図である。
【図１２】駆動パルスを変更しない場合の待ち時間例である。
【図１３】インク粘度判定用テストパターン時の動作フローである。
【図１４】稀釈液注入シーケンスの動作フローである。
【図１５】インクカートリッジ交換後の動作フローである。
【図１６】目視判定する場合のテストパターンと予測される記録結果を示す。
【符号の説明】
【００８９】
１００ 記録装置
１０２ 記録ヘッド（Ｋ）
１０３ 記録ヘッド（Ｃ）
１０４ 記録ヘッド（Ｍ）
１０５ 記録ヘッド（Ｙ）
１０６ インクカートリッジ（Ｋ）
１０７ インクカートリッジ（Ｃ）
１０８ インクカートリッジ（Ｍ）
１０９ インクカートリッジ（Ｙ）
１１２ 回復ユニット（Ｋ）
１１３ 回復ユニット（Ｃ）
１１４ 回復ユニット（Ｍ）
１１５ 回復ユニット（Ｙ）
１１６ サブタンク（Ｋ）
１１７ サブタンク（Ｃ）
１１８ サブタンク（Ｍ）
１１９ サブタンク（Ｙ）
１２０ 先端検知センサ
１２１ オペレーションパネル
１２２ 密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）
２００ ホストＰＣ
２０２ ＣＰＵ
２０３ ＲＯＭ
２０８ ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
２１０ 温湿度センサ
３０４ ポンプ
３０７ 希釈液タンク
３０８ 希釈液
５０５ リサイクル弁
６０１ 弁
６０２ 攪拌用ブレード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される用紙に駆動パルス設定手段による第１の駆動パルスによって画像を記録する記録ヘッドと、
テストパターンの記録動作を指示するテストパターン動作指示手段を具えた記録装置において、
前記テストパターンの記録開始前に所定の待ち時間を設定する待ち時間設定手段と、前記テストパターンの記録動作時に前記駆動パルス設定手段により第２の駆動パルスを設定することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記第２の駆動パルスは前記第１の駆動パルスより前記記録ヘッドへの投入エネルギが小さいことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記第２の駆動パルスは前記第１の駆動パルスよりパルス幅が小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記テストパターンは用紙搬送方向に直交する帯状パターンであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記テストパターンの記録結果を走査する走査手段を更に具えたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の記録装置
【請求項６】
前記走査手段による走査結果に基づきインク交換要求する旨のメッセージを送出することを特徴とする、請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記走査手段による走査結果に基づき稀釈液を注入することを特徴とする、請求項５に記載の記録装置。
【請求項８】
前記メッセージに基づきインク交換された場合、第１のインクタンクから第２のインクタンクにインク供給すると共に、前記第２のインクタンク内の攪拌手段にてインクを攪拌することを特徴とする、
請求項６に記載の記録装置。
【請求項９】
前記第１のインクタンクから第２のインクタンクにインク供給後、第３のインクタンクから前記第２のインクタンクに所定量の稀釈液を注入すると共に、前記第２のインクタンクと前記記録ヘッドとの間でインクを循環させるインク循環手段を更に具えたことを特徴とする、
請求項８に記載の記録装置。
【請求項１０】
稀釈液を注入する旨の前記メッセージを送出時、前記第３のインクタンクから前記第２のインクタンクに稀釈液を注入すると共に、前記第２のインクタンク内の攪拌手段にてインクを攪拌することを特徴とする、
請求項７に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記稀釈液は純水を含むことを特徴とする、
請求項９又は１０に記載の記録装置。
【請求項１】
搬送される用紙に駆動パルス設定手段による第１の駆動パルスによって画像を記録する記録ヘッドと、
テストパターンの記録動作を指示するテストパターン動作指示手段を具えた記録装置において、
前記テストパターンの記録開始前に所定の待ち時間を設定する待ち時間設定手段と、前記テストパターンの記録動作時に前記駆動パルス設定手段により第２の駆動パルスを設定することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記第２の駆動パルスは前記第１の駆動パルスより前記記録ヘッドへの投入エネルギが小さいことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記第２の駆動パルスは前記第１の駆動パルスよりパルス幅が小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記テストパターンは用紙搬送方向に直交する帯状パターンであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記テストパターンの記録結果を走査する走査手段を更に具えたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の記録装置
【請求項６】
前記走査手段による走査結果に基づきインク交換要求する旨のメッセージを送出することを特徴とする、請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記走査手段による走査結果に基づき稀釈液を注入することを特徴とする、請求項５に記載の記録装置。
【請求項８】
前記メッセージに基づきインク交換された場合、第１のインクタンクから第２のインクタンクにインク供給すると共に、前記第２のインクタンク内の攪拌手段にてインクを攪拌することを特徴とする、
請求項６に記載の記録装置。
【請求項９】
前記第１のインクタンクから第２のインクタンクにインク供給後、第３のインクタンクから前記第２のインクタンクに所定量の稀釈液を注入すると共に、前記第２のインクタンクと前記記録ヘッドとの間でインクを循環させるインク循環手段を更に具えたことを特徴とする、
請求項８に記載の記録装置。
【請求項１０】
稀釈液を注入する旨の前記メッセージを送出時、前記第３のインクタンクから前記第２のインクタンクに稀釈液を注入すると共に、前記第２のインクタンク内の攪拌手段にてインクを攪拌することを特徴とする、
請求項７に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記稀釈液は純水を含むことを特徴とする、
請求項９又は１０に記載の記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−２３７４１１（Ｐ２００７−２３７４１１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５８９０５（Ｐ２００６−５８９０５）
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００２０８７４３）キヤノンファインテック株式会社 (1,218)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００２０８７４３）キヤノンファインテック株式会社 (1,218)
【Ｆターム（参考）】
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