JP4306785B2 - 印字装置 - Google Patents

Description

本発明は、印字装置に関する。

インクジェット方式の印字装置においては、インクを飛翔させるためのヘッドに設けられたノズルが乾燥すると、ノズル内にあるインクが乾燥して目詰まりを起こしたり、ノズルからインクを飛翔させたときにノズル周囲に飛散したインクが乾燥して固まり、固まったインクがノズルの穴径内にはみ出したりした場合に、インク滴の適切な飛翔を妨げ正常な印字が出来なくなったりする問題があった。

そこで、従来では、ノズルが乾燥しないようにキャップ内に、例えば、水等からなる液体を保湿液として貯留する貯留部を設け、その貯留部に使用者が適宜に保湿液を注入して乾燥を防止したり、キャップ内に、例えば、スポンジや繊維状の材質からなる保湿部材を設けて、この保湿部材に保湿液を含浸させて乾燥を防止するようにしていたが、いずれも使用者が保湿液を補給するものであるため、補給を忘れたり、補給時に保湿液をこぼしたり、飛散させたりして、乾燥防止のための維持管理はとても面倒で手間のかかる作業であった。

この維持管理作業を解消させるものとして、例えば、ノズルのメンテナンス時に、ノズルの目詰まり等を防止するために前述のキャップにノズルからインクを吐出させるための作動を利用し、吐出させたインクを保湿液とするようにしたものも開発されたが、ノズルの目詰まり等を防止するために規定量のインクを吐出するだけのものであり、キャップ内の保湿状態にあわせてインクを吐出するものではなかったので、ノズルを乾燥させてしまうという問題が生じていた。

本発明は、上記問題に鑑み、ノズルからインク滴を飛翔させて印字を行うインクジェット方式の印字装置において、ノズルを乾燥させないように適切な保湿状態を維持すると共に乾燥防止のための維持管理を容易にして、乾燥によるノズルの目詰まり等のない高品質で高画質な画像情報の印字を可能とした印字装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像情報出力手段から出力された画像情報を印字するためのインク吐出部を有する印字手段と、前記インク吐出部に装着されるキャップ手段とを備えた印字装置において、前記キャップ手段の前記インク吐出部に対する着脱作動を検出し、前記キャップ手段が前記インク吐出部から離れていた時間をキャップアウト時間として検出するキャップ検出手段と、前記キャップアウト時間に基づきインク吐出時間を算出するインク吐出時間算出手段と、前記キャップ手段が前記インク吐出部に装着されていることを前記キャップ検出手段が検出したときに、前記インク吐出時間に基づき、前記インク吐出部から前記キャップ手段にインクを吐出させて保湿状態を維持する保湿制御手段とを設け、前記インク吐出時間に基づき前記インク吐出部から前記キャップ手段にインクを吐出しているときに、前記画像情報出力手段から画像情報の印字指令がきたときには、前記保湿制御手段は前記インク吐出部によるインク吐出を中断させると共に、残りのインク吐出時間を次回のインク吐出時間に加算するように前記インク吐出時間算出手段を制御することを特徴とする。

これにより、インクの補充が中断されても、次回に残りの分のインクが補充されるので、保湿のためのインクが不足することなく適切な保湿状態が維持され、乾燥防止のための維持管理が容易になり、高品質で高画質な画像情報の印字を可能とした印字装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記インク吐出時間算出手段による前記インク吐出時間は以下の式に基づき設定することを特徴とする。

インク吐出時間（秒）＝キャップアウト時間（秒）×吐出時間係数＋前回の残り吐出時間（秒）
これにより、キャップアウト時間とインク吐出時間との関係が一定に保たれ、適切な保湿状態を一定に維持でき、乾燥防止のための維持管理が容易になり、高品質で高画質な画像情報の印字を可能とした印字装置を提供することができる。

インクジェット方式の印字装置において、キャップアウト時間に基づきキャップにインクを吐出させて保湿状態を維持するようにしたので、乾燥状態に応じた適切なインクの補充ができ、しかも乾燥防止のための維持管理が容易になり、乾燥によるノズルの目詰まり等もなく、高品質で高画質な画像情報の印字を可能とした印字装置および印字装置の制御方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

図１は、本発明の印字装置の全体概略図である。図２は、本発明の回路構成を示すブロック図である。図３は、本発明の保湿制御を示す概略図である。

図１により、本発明の印字装置の構成を説明する。

図中、参照符号の１はインク滴を飛翔させるためのノズルを有するヘッド、２はヘッド１を搭載するキャリッジ、３はキャッピング手段、４はクリーニング手段、５は被記録部材、１１は印字装置の筐体、１２はキャリッジ２が往復作動するためのスライドガイドである。

ヘッド１は、極小の穴からなる複数のノズルからインク滴を飛翔させて文字や画像等の情報（以下、画像情報等という。）を印字するためのインクジェット方式の印字装置（以下、インクジェットプリンタという。）の印字手段であり、ヘッド駆動回路（図示せず）により機械的な歪みを圧電素子で発生させたり熱源により泡を発生させたりしてノズルからインク滴を飛翔させるように構成されている。

ヘッド１が、例えば、カラー画像を印字するヘッドの場合は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、クロ（Ｋ）の４色のインクをそれぞれ濃度の濃いインクと淡いインクに分けてノズル（図示せず）から吐出して、より高精細なカラー画像を形成するために合計８個のヘッドブロック（図示せず）で構成されているものがある。

勿論、このヘッドブロックの構成は８個に限定されるものではなく、インクジェットプリンタの仕様や使用するインクの種類等により設定されるもので、更に特別な色のインクを加えたものや、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のみのもの、用途によっては単色のもの等がある。

キャリッジ２は、紙や樹脂製のフィルムまたは布帛等の被記録部材５に画像情報等を印字するためにヘッド１を搭載してスライドガイド１２に沿って、往復移動させるためのもので、モータを駆動源とする歯車やベルト等で構成されたキャリッジ駆動機構（図示せず）を介して駆動制御されている。

なお、キャリッジ２には、ヘッド１の他にヘッド駆動回路や中間タンク（図示せず）と呼ばれる吐出用のインクタンク等を搭載しているものがある。

キャッピング手段３は、ヘッド１が印字作動をしないときに、ヘッド１のノズル周辺部が乾燥しすぎてインクが凝固してノズルからインク滴が飛翔できなくならないようにするためのものであり、適当に保湿しておく必要があるため、詳細は図示しないが、ヘッド１のノズル面側に蓋（キャップ）をするための機構や装置のことをいい、一般に、キャップの中には保湿液やインク等で湿された海綿状のものが設けられている。

なお、本発明の実施の形態においては、ヘッド１が印字作動をしないときにキャップができる位置（以下、キャッピング位置という。）にキャリッジ２により移動すると、モータを駆動源とするキャッピング機構（図示せず）がヘッド１のノズル面側にキャップをするようになっており、キャップされたときにノズルから少量のインクを吐出して海綿状のものが乾燥しないようにしている。

クリーニング手段４は、ヘッド１のノズル周辺部（以下、ノズル面という。）が吐出したインク滴の飛沫や被記録部材５の紙粉や糸クズあるいは大気中のホコリやゴミ等による汚れにより、ノズルが塞がれてインク滴が飛翔しなくなったり、インク滴の飛翔方向が歪められたりしないようにするためのもので、詳細は図示しないが、一般には、ゴムのヘラ状のものでノズル面を擦ったり、海綿状のもので拭いたりして清掃し、吸引装置と連動したキャップをノズル面側に押し付けて強引に吸引することでノズルの詰まりを解消させたりする吸引機構を備えたものもあり、クリーニング手段４でヘッド１のノズル面を清掃したりノズルを吸引したりする作動をクリーニング作動という。

そして、ヘッド１のノズル面（図示せず）のクリーニングを行う場合は、クリーニング手段４でクリーニング作動ができる位置（以下、クリーニング位置という。）にヘッド１がキャリッジ２により移動し停止すると、所定のクリーニング作動を行うようになっている。

被記録部材５は、画像情報等を印字するための紙や樹脂製のフィルムまたは布帛等であり、大型の印字装置においては、心棒が挿入できる程度の中空のロール状に巻いたものを使用することが多く、印字時には、給送装置（図示せず）により印字能力に応じて所定長さ分が繰り返し給送され、印字後に、キャリッジ２に設けられたカッター等で切断して使用するようになっており、印字装置の仕様によっては、所定の寸法に切断されたシート状の被記録部材５が使用できるようになっているものもある。

スライドガイド１２は、キャリッジ２が直線的に正確に往復作動するためのガイド（案内）となるもので、キャリッジ２の正確な移動情報を得るためにリニアエンコーダー等が備えられているものが多い。

筐体１１は、印字装置を形成するもので、前述の各手段や部材等の他に、図示はしないが、インクタンクや制御回路および印字作動等に必要な様々なセンサや駆動装置等を取り付けたり覆ったりするためのものである。

本発明の実施の形態における印字装置の印字作動について説明する。

キャリッジ２に搭載されたヘッド１がキャッピング手段３と対向するキャッピング位置（矢印Ａ）にある状態で制御回路（図示せず）からの印字指令を受けると、キャッピング手段３はキャップ（図示せず）をヘッド１から外し、キャリッジ２を図中左方向に２Ａ、２Ｂ、２Ｃの順に前進移動させる。

キャリッジ２がクリーニング手段４と対向するクリーニング位置（矢印Ｂ）に到達したことをクリーニング位置検出センサ（図示せず）が検知すると制御回路はキャリッジ２の移動を停止し、クリーニング手段４はヘッド１のノズル面をクリーニングする。

クリーニング手段４が所定のクリーニング作動を終了すると、制御回路はキャリッジ２を再度図中左方向に前進移動する。

キャリッジ２に設けられた端面検出センサ（図示せず）が被記録部材５の側端面を検出すると、予め設定された被記録部材５の幅寸法から予め設定された両側の余白部または印字範囲を求め、設定された印字開始位置からヘッド１のノズルはインクを吐出し制御回路のメモリ（図示せず）に記憶された画像情報等のデータに基づき印字を開始し、設定された印字終了位置で印字を終了するが、更にキャリッジ２は第２の待機位置（矢印Ｄ）まで進み、第２の待機位置検出センサ（図示せず）がキャリッジ２が第２の待機位置（矢印Ｄ）に到達したことを検知すると制御回路はキャリッジ２の移動を停止する。

その後、制御回路はキャリッジ２を第１の待機位置（矢印Ｃ）方向に後進移動を開始させ、キャリッジ２の前進移動と同様に、キャリッジ２に設けられた端面センサが被記録部材５の側端面を検出すると、設定された余白部を通過した位置から印字を開始し、設定された印字終了位置で印字を終了するが、更にキャリッジ２は第１の待機位置（矢印Ｃ）まで進み、第１の待機位置検出センサ（図示せず）がキャリッジ２が第１の待機位置（矢印Ｃ）に到達したことを検知すると制御回路はキャリッジ２の移動を停止する。

つまり、制御回路は、印字中は第１の待機位置（矢印Ｃ）と第２の待機位置（矢印Ｄ）の範囲をキャリッジ２を往復移動させながら印字を繰り返すように指令し、総ての画像情報等のデータの印字が終了すると、クリーニング位置（矢印Ｂ）でヘッド１のノズル面をクリーニングし、キャッピング位置（矢印Ａ）でヘッド１のノズル面にキャップをして停止して、次回の画像情報等のデータの印字作動に備えるように指令する。

なお、制御回路は、画像情報等のデータの印字途中であっても、予め設定されたクリーニング時期になった場合は、一旦クリーニング作動を実施した後、印字作動に復帰するようにしている。

因に、クリーニング時期の設定は、ヘッドの性能や精度等により設定されるものであり、しかも、印字中か印字する画像情報等のデータが無い状態、すなわち待機中かといった状況によっても変化するものであるが、本発明の実施の形態においては、ヘッドのノズルから連続してインクを吐出させたとき、予め設定した所定の性能や精度の実現が乏しくなる時間を予め実験で求めておき、これを所定時間として前回クリーニングした時間から所定時間経った時にクリーニングを実行するようにしている。

しかしながら、クリーニング時期の設定はこれに限らず、ヘッドの所定の性能や精度を維持できるようにすればよいので、印字中か待機中かといった状況を考慮してクリーニング時期を別個に設けても良いし、印字する画像情報等のデータ量やキャリッジ２の往復回数等、他の方式で設定しても良い。

また、本発明の実施の形態では、最初に印字する際にヘッド１のノズル面のクリーニングがし易いようにキャリッジ２の移動方向を考慮して、図中右端よりキャッピング位置（矢印Ａ）、クリーニング位置（矢印Ｂ）と移動位置を設定したが、この配置の順序は、印字装置の各種手段の配置や作動を考慮して変更しても良く、また、本発明の実施の形態とは逆の図中左端位置からキャリッジ２を移動させるようにしても良い。

なお、キャリッジ２の移動位置等の検知に、本発明の実施の形態においては複数のセンサを用いたが、センサの数や移動停止の制御方式等もこれに限らず、移動量を予めパルス数等に変換しておき、設定されたパルスをパルスモータ等に与え駆動制御させたり、リニアエンコーダ等により検出されるパルス数を検出して駆動制御するパルス駆動方式、あるいはパルス駆動方式とセンサ等を併用するなどして加減速等の速度制御と移動位置制御等を行い、キャリッジ２を一定速度で移動させ正確な位置に停止させるように制御しても良い。

図２により、本発明の印字装置の回路構成について説明する。

図中、参照符号の１００は印字装置の制御回路を示し、制御回路１００はＣＰＵ１１０、情報制御回路１２０、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０、画像処理回路１４０、駆動制御回路１５０、保湿制御回路１６０、表示手段１７０、操作入力手段１８０および電源回路１９０等から構成され、駆動制御回路１５０はヘッド手段１５１、キャリッジ手段１５２、被記録部材を印字位置等に駆動する給送手段１５３、クリーニング手段１５４、キャッピング手段１５５等の各種手段を駆動制御し、保湿制御回路１６０はキャップの着脱を検出しキャップがヘッドから離れている時間（キャップアウト時間）を検出するキャップ検出手段１６１を備え、情報制御回路１２０は画像情報出力手段から入力した画像情報等のデータを記憶する画像情報メモリ１２１、印字装置の維持管理のための管理情報等を記憶する管理情報メモリ１２２を備え、制御回路１００はインタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０を介して画像情報出力手段としての外部の情報機器の一つであるホストコンピュータ２００と接続している。

ＣＰＵ１１０は、予め記憶した各種印字モードや各種制御モード等のプログラムに応じたシーケンス等の制御情報を記憶する制御情報記憶手段（図示せず）を備えており、この制御情報に基づき制御回路１００全体を制御するようにしている。

なお、各種印字モードとしては、白黒モードやカラー画像モード、画像の描写に関する高精細モードや標準モードあるいは中間調の色の印字を行わない簡略モード、また、印字の方向を選択できる一方向印字モードや往復印字モード等があり、更に、印字する画像等のレイアウトを変更したり、文字等を記入したりできる編集モードも備えている。

情報制御回路１２０は、外部の情報機器との画像情報や印字装置の作動を制御する情報等の各種情報の入出力や印字装置の内部の各種情報の流れを迅速に、かつ円滑に制御するための回路で、ＣＰＵ１１０の制御により画像情報出力手段としての外部の情報機器、例えば、ホストコンピュータ２００から入力する画像情報等のデータをタイミング良く入力し記憶する画像情報メモリ１２１、印字装置がどのような情報量の印字作動を何時、どのようなタイミング等で実施したか等の作動に関する管理情報を記憶する管理情報メモリ１２２等を備えている。

画像処理回路１４０は、情報制御回路１２０を介してホストコンピュータ２００等から入力され画像情報メモリ１２１に記憶されている画像情報等のデータを印字装置に適応した印字データに変換し、駆動制御回路１５０と連動してヘッド手段１５１により印字するようにしている。

本発明の実施の形態における印字装置は、基本的には、ホストコンピュータ２００から読み込んだ画像情報等のデータを印字するものであるが、最適な印字を実現するために簡単な編集ができるようにしており、例えば、編集モードにおいては、操作入力手段１８０等で選択された各種印字モード等に適応するように画像情報等のデータを変換したり、印字のためのレイアウト調整のような画像の拡大縮小に伴う階調補正や画像データの補完または簡単な誤差拡散等の画像処理をしたりすると共に、文字等の簡単な追加または削除が有る場合には、画像情報メモリ１２１に記憶されている画像情報等のデータに文字等のデータを追加または削除して印字装置が印字できるようにしている。

駆動制御回路１５０は、ヘッド手段１５１、キャリッジ手段１５２、給送手段１５３、クリーニング手段１５４、キャッピング手段１５５等の各種手段を駆動制御し、印字作動を正常に実施するためにクリーニングしたりキャッピングしたりするメンテナンス作動と画像処理回路１４０からの画像情報等のデータに基づき印字を行う印字作動をＣＰＵ１１０からの指令により予め設定されたプログラム等に応じたシーケンスに基づき作動させるようにしている。

保湿制御回路１６０は、ヘッドのインク吐出部であるノズルやノズル周辺部が乾燥しないように、ヘッドのノズル周辺部を覆うキャップにインクを吐出させ保湿状態を維持するための制御を行う回路であり、キャップ検出手段１６１がヘッドからキャップが離れたことを検出して、キャップがヘッドから離れている時間をキャップアウト時間として検出すると、キャップ検出手段１６１からのキャップアウト時間情報に基づきインクを吐出させるためのインク吐出時間やインク間欠吐出時間を算出するインク吐出時間算出手段としての機能や、キャップがインク吐出部に装着されていることをキャップ検出手段１６１が検出したときに、インク吐出時間に基づき、駆動制御回路１５０を介してヘッド手段１５１を作動させ、ヘッドのノズルからキャップにインクを吐出させて保湿状態を維持する保湿制御手段としての機能を備えている。

特に、キャップアウト時間に基づき算出したインク吐出時間が予め設定した１回に吐出できる最長吐出時間を超えると判断したときは、キャップにインクを吐出したときに発生した泡立ちを沈めて溢れたりしないように、また、キャップに保湿材等を設けた場合にインクが保湿材に含浸される時間等を考慮して、インク吐出を間欠的に行わせるためのインク間欠吐出時間を算出しており、このインク間欠吐出時間に基づきインクを吐出させるように制御している。

また、キャップにインクを吐出させているときに、例えば、ホストコンピュータ２００から画像情報の印字指令がきたときには、印字作動を優先するために駆動制御回路１５０を介してヘッド手段１５１からのインク吐出を中断させると共に、残りのインク吐出時間を次回のインク吐出時間に加算するようにしている。

なお、インクの吐出時間を求める計算式（インク吐出時間（秒）＝キャップアウト時間（秒）×吐出時間係数＋前回の残り吐出時間（秒））は、キャップアウト時間に基づきインク吐出時間を算出するように予め設定されており、吐出時間係数（α）に関しては、例えば、本発明の実施の形態においてはα＝１／３６０（インク吐出周波数＝５ｋＨｚ）と設定されており、予め制御プログラムの一つとして、例えば、保湿制御回路１６０に設けられた保湿情報メモリ（図示せず）に記憶されていて、予め設定した１回に吐出できる最長吐出時間（例えば、３秒）や残りのインク吐出時間等の情報も保湿情報メモリに記憶できるようになっている。勿論、吐出時間係数（α）や予め設定した１回に吐出できる最長吐出時間は、印字装置の仕様や性能等によって適切な値が設定されるもので、これに限るものではない。

また、キャップ検出手段１６１によるヘッドに対するキャップの着脱作動検出に関しては、キャッピング手段１５５に設けられたキャップまたはキャップの着脱作動に関連する部材等にキャップ着脱検出用のセンサを設けて着脱作動を検出するようにしても良いが、本発明の実施の形態においては、例えば、印字作動を待機するようなときにヘッド手段１５１がキャッピング位置に移動して、駆動制御回路１５０によりキャッピング手段１５５を作動させてキャップの着脱を行わせるための指令情報、例えば、ヘッドに対してキャップを着けることを指令したキャップ装着シレイトキャップを外すことを指令したキャップ取外指令をキャップ検出手段１６１が入力してキャップの着脱検出を行うことにしており、また、この指令に同期してキャップがヘッドから離れている時間を計測してキャップアウト時間の検出を行うようにしている。

表示手段１７０は、例えば、液晶表示装置として構成され、ＣＰＵ１１０により、各種モードの選択時には各種モードの選択や実行状況等の確認ができるモード選択用の画面表示が、編集モードにおいては印字する画像情報の確認やレイアウト等の変更、あるいは文字等の追加や削除等が確認できる編集用の画面表示が、または、印字装置の作動中には時計表示をする時計用の画面表示等ができるようにしている。

操作入力手段１８０は、例えば、キーボードやマウス等により構成され、各種モードを選択したり、編集モードにおいて画像等のレイアウトを変更したり、文字等の追加や削除等を行うことができるようにしており、操作入力手段１８０で入力された情報やデータは情報制御回路１２０で判別されてＣＰＵ１１０や画像処理回路１４０あるいは画像情報メモリ１２１等に伝達されるようになっている。

電源回路１９０は電源スイッチ（図示せず）により電源が投入されると、電源回路１９０に設けられた電源起動回路（図示せず）により制御回路１００等を起動して各種手段による印字作動を可能にし、電源スイッチまたはＣＰＵ１１０の指令により電源を遮断する場合は、ＣＰＵ１１０は各種手段を予め設定された位置に作動し全ての作動を終了させた後に、電源回路１９０に設けられた電源遮断回路（図示せず）を作動させ、全ての電源が遮断されるようになっている。

保湿制御に関する回路の作動について説明する。

保湿制御は、メンテナンスのためのプログラムの一部分の作動として、または独立した保湿制御のプログラムとしてＣＰＵ１１０にプログラムが記憶されており、このプログラムに従って保湿制御が行われる。

画像情報の印字のために、ＣＰＵ１１０から駆動制御回路１５０を介してキャッピング手段１５５にヘッドからキャップ取外指令が出されると、キャッピング手段１５５が作動してヘッド手段１５１に設けられたヘッドからキャップを取り外す作動が実行され、同時に、キャップ取外指令はキャップ検出手段１６１にも入力されて、キャップアウト時間の検出、すなわちキャップアウト時間の計測が開始される。

キャップが外されたヘッドは画像処理回路１４０からの画像情報と駆動制御回路１５０によるキャリッジ手段１５２や給送手段１５３等の作動と連動してノズルから紙等の被記録部材にインクを飛翔させて印字を行う。

印字が終了して、駆動制御回路１５０の指令によりキャリッジ手段１５２が作動しヘッド手段１５１が初期位置（キャッピング位置）に戻り、駆動制御回路１５０のキャップ装着指令によりキャッピング手段１５５がヘッドにキャップを装着すると同時に、キャップ装着指令がキャップ検出手段１６１に入力されてキャップアウト時間の計測が終了し、キャップアウト時間が検出される。

保湿制御回路１６０は、キャップ検出手段１６１が検出したキャップアウト時間に基づき計算式によりインク吐出時間を求め、算出したインク吐出時間が１回の最長吐出時間以内か否かを判断する。

最長吐出時間を越えないと判断した場合は、算出されたインク吐出時間により駆動制御回路１５０を介してヘッド手段１５１を作動させ、ヘッドのノズルから保湿のためのインクを吐出させ、最長吐出時間を超えると判断したときはキャップ検出手段１６１に間欠吐出をするためのインク間欠吐出時間を算出させ、インク間欠吐出時間が算出されると、駆動制御回路１５０を介してヘッド手段１５１を作動させ、ヘッドのノズルから保湿のためのインクを間欠吐出させる。

保湿のためのインクを吐出している途中にホストコンピュータ２００から印字指令が来た場合は、ＣＰＵ１１０を介して保湿制御回路１６０にインク吐出の中断指令が出され、保湿制御回路１６０はこの指令に対応して、駆動制御回路１５０を介してヘッド手段１５１を作動させ、インクの吐出を中断すると共に残りのインク吐出時間を算出して、例えば、保湿制御回路１６０に設けられた保湿情報メモリ（図示せず）に残りのインク吐出時間を記憶し、次回のインク吐出時間を算出する際に加算するようにしている。

また、インクを補充する時期は、本発明の実施の形態においては、ヘッドがキャッピング位置に戻ってくるたびに行うようにしているが、これに限らず、インク補充もメンテナンスの一環としてメンテナンス時に行うようにしても良く、また、印字装置の設置場所等の環境を考慮して独立した周期で行うようにしても良い。

このように、保湿制御回路１６０は、ＣＰＵ１１０の指令を受けてキャップ検出手段１６１や駆動制御回路１５０等と連携して、ノズルが乾燥しないように、常に、適切な保湿状態を維持するように制御している。

なお、保湿のためのインクの吐出時間を求める計算式は、以下のように設定している。

インク吐出時間（秒）＝キャップアウト時間（秒）×吐出時間係数＋前回の残り吐出時間（秒）
つまり、インクの吐出時間を求める計算式は、キャップがヘッドから離れていた時間、つまり、キャップアウト時間に基づき設定されるようにしたもので、これは、一般に、キャップに吐出して保湿するためのインクは、キャップがヘッドを覆っているときには密閉されているので、ほとんど乾燥しないが、ヘッドからキャップが離れることにより乾燥しやすくなり、離れていた時間が長いほど乾燥することから、保湿のためにインクを補充する際にはキャップアウト時間を考慮して補充する必要があり、しかも、キャップに貯留できるインクの量や、単位時間当たり、例えば、１秒間にヘッドのノズルからどれほどの量のインクが吐出できるか、あるいは、どのくらいの時間に平均的にはインクがどのくらい乾燥して減るか等を計算や実験により求めたりして、詳細な条件を設定することになる。

本発明の実施の形態においては、説明を簡単にするため、印字装置の詳細な仕様や性能等に関しては省略するが、諸条件の設定においては、実験に使用した印字装置のキャップに貯留できるインクの量を考慮してあふれ出ない条件、および、インクの補充時間が長くなりすぎない時間等の条件から、ヘッドによる１回のインクの吐出時間を最長吐出時間として３秒に設定し、間欠的にインクを補充する場合の時間間隔は、キャップにインクを吐出したときに発生した泡立ちを沈めて溢れたりしないように、また、キャップに保湿材等を設けた場合にインクが保湿材に含浸される時間等を考慮して、少なくとも３秒の間隔をおくことにした。

また、以上の条件により、印字装置が基本的には約２０分に１回程度のメンテナンス等を行うようなシステムになっていたことを考慮して、印字装置が印字している一般的な環境下での平均的な乾燥量を求めた結果、約２０分間の印字作動中に乾燥するインクを補充するためには３秒程度のインク吐出で良いことが判明したので、吐出時間係数（α）に関してはα＝１／３６０（インク吐出周波数＝５ｋＨｚ）と設定した。

なお、キャップの貯留量にも若干の余裕があるが、あふれ出ないように安全をみて、仮に、計算上、インクの吐出時間に秒単位以下の端数が出た場合は切り下げて秒単位にして、制御を簡単にすることにした。

勿論、これらの諸条件の設定は、前述のように、印字装置の設置されている環境および印字装置の仕様や性能等により最適な値を設定することが好ましく、これに限るものではないことはいうまでもない。

図３により、保湿制御におけるインク吐出について説明する。

（Ａ）〜（Ｄ）図はインク吐出の各種態様をタイムチャート的に示したもので、ＳＰはインク吐出開始タイミング、ＳＴは印字指令によるインク吐出中断タイミングを示し、凸部に斜線を施した部分がインク吐出実行部を示し、凹部がインク吐出の休止部分を示している。また、点線部分は残りのインク吐出部および次回のインク吐出における加算部分を模式的に示したものである。

（Ａ）図は、キャップアウト時間が１８分で、計算式によるインク吐出時間が３秒の場合を示す。

この場合は、１回の最長吐出時間が３秒以内に設定されているが、インク吐出時間も３秒なので、保湿のためのインク吐出は１回で終了する。

（Ｂ）図は、キャップアウト時間が３０分で、計算式によるインク吐出時間が５秒の場合を示す。

この場合は、１回の最長吐出時間が３秒以内に設定されているため、間欠吐出を行うことになり、３秒間インクを吐出した後に３秒間休止して、次に２秒間インクの吐出を行うようにしたものである。

（Ｃ）図は、キャップアウト時間が３０分で、計算式によるインク吐出時間が５秒であるが、インク吐出の途中で印字指令が出た場合を示す。

この場合は、インク吐出に関しては（Ｂ）図の条件と同じであるが、最後の２秒間のインク吐出の途中で印字指令が来てしまったためにインク吐出を中断し、残り１秒のインク吐出が行えなかったので、次回のインク吐出の際に、この１秒を加算してインク吐出時間を算出するようにしたものである。

（Ｄ）図は、（Ｃ）図の次の回のインク吐出を示すもので、キャップアウト時間は３０分で（Ｂ）図と条件は同じであり、計算式によるインク吐出時間は５秒であるが、前回のインク吐出時間の残りの１秒を加算する必要があり、結果としてインク吐出時間が６秒となる場合を示す。

この場合は、１回の最長吐出時間が３秒以内に設定されているため、間欠吐出を行うことになり、３秒間インクを吐出した後に３秒間休止して、次に３秒間インクの吐出を行うようにしたものである。

このようにして、前回不足したインクの補充を次回のインクの補充時に適切に補充することにより、インクが不足してヘッドのノズル部を乾燥させてしまうことがないようになっている。

以上により、キャップアウト時間に基づきインク吐出時間を算出し、キャップに適切な量のインクを吐出させ、キャップアウト時間が長かったような場合においてはインクの吐出時間も長くなり、１回の最長吐出時間を越えるような場合は、キャップにインクを吐出したときに発生した泡立ちを沈めて溢れたりしないように、また、キャップに設けた保湿材等にインクが含浸するための時間等を考慮して間欠吐出にすることにより、不用意にインクをキャップから溢れさせたりすることが無いので、印字装置の周囲を汚したりすることもなく、また、インク吐出が印字指令により中断されても、次回に残りのインク吐出分を加算して保湿のためのインクが不足しないようにしたので、ヘッドのノズル周辺部が乾燥しないように保湿を維持でき、使用者が保湿液の補充を忘れたりすることもなく維持管理が容易で、常に、適切な保湿状態が保たれ、ノズルやノズル周辺部の乾燥による目詰まりやインクの飛翔を妨げることがなく、高品質で高画質な画像情報の印字を行うことができるようになった。

なお、本発明の実施の形態においては、外部の情報機器である画像出力手段としてホストコンピュータに関して説明したが、インターネットに接続されたサーバーと接続して画像情報を入力しても良く、小型のパーソナルコンピュータやスキャナー等と接続して画像情報の入力ができるようにしても良いことはいうまでもない。

本発明の印字装置の全体概略図である。 本発明の回路構成を示すブロック図である。 本発明の保湿制御を示す概略図である。

符号の説明

１ ヘッド
２ キャリッジ
３ キャッピング手段
４ クリーニング手段
５ 被記録部材
１１ 筐体
１２ スライドガイド
１００ 制御回路
１１０ ＣＰＵ
１２０ 情報制御回路
１３０ インタフェース（Ｉ／Ｆ）
１４０ 画像処理回路
１５０ 駆動制御回路
１６０ 保湿制御回路
１７０ 表示手段
１８０ 操作入力手段
１９０ 電源回路
２００ ホストコンピュータ

Claims (2)

1. 画像情報出力手段から出力された画像情報を印字するためのインク吐出部を有する印字手段と、前記インク吐出部に装着されるキャップ手段とを備えた印字装置において、前記キャップ手段の前記インク吐出部に対する着脱作動を検出し、前記キャップ手段が前記インク吐出部から離れていた時間をキャップアウト時間として検出するキャップ検出手段と、前記キャップアウト時間に基づきインク吐出時間を算出するインク吐出時間算出手段と、前記キャップ手段が前記インク吐出部に装着されていることを前記キャップ検出手段が検出したときに、前記インク吐出時間に基づき、前記インク吐出部から前記キャップ手段にインクを吐出させて保湿状態を維持する保湿制御手段とを設け、前記インク吐出時間に基づき前記インク吐出部から前記キャップ手段にインクを吐出しているときに、前記画像情報出力手段から画像情報の印字指令がきたときには、前記保湿制御手段は前記インク吐出部によるインク吐出を中断させると共に、残りのインク吐出時間を次回のインク吐出時間に加算するように前記インク吐出時間算出手段を制御することを特徴とする印字装置。
2. 前記インク吐出時間算出手段による前記インク吐出時間は以下の式に基づき設定することを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
   インク吐出時間（秒）＝キャップアウト時間（秒）×吐出時間係数＋前回の残り吐出時間（秒）

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