JP2006116867A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カバー開状態の時に、ヘッド部が長時間、乾燥状態に放置されることを防ぎ、常に安定した記録を行うことができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

【解決手段】 カバー開閉検知手段がカバー開を検知すると、キャリッジを所定の位置に移動させ、カバー開閉検知手段の開状態を、タイマが一定時間以上計測すると、記録手段の機能を維持するために、キャップ位置または予備吐位置に移動する際にかかる負荷をエンコーダが検知し、エンコーダが所定以上の負荷を検知すると、その場で、キャリッジを往復運動させることによって、キャリッジがキャップ位置または予備吐位置に戻ることを知らせる。

【選択図】 図１

Description

本発明は、記録手段から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に係り、特に、カバー開閉時におけるキャリッジの移動に関する。

従来のインクジェット記録装置は、インクタンクやヘッドの交換時、または紙詰まり時に、インクタンク等の交換や紙の除去ができるように、開閉自在のカバーが設けられている。また、極小のインク滴をヘッドに設けられている吐出口から吐出して記録するので、ヘッド部を長時間キャッピングしないと、吐出口付近と流路内とで、インクが増粘し、さらには固着し、正常なインクの吐出ができず、記録品位が低下する可能性がある。

これを防止するために、ヘッドの吐出回復装置を設け、非印刷時は、ヘッドの吐出口の吐出回復装置に設けられているキャップが、上記吐出口をキャッピングし、インク吐出面の乾燥を防ぐ。

インクを交換するために、カバーを開けると、カバー開閉検知手段が、カバー開を検知し、キャリッジが交換位置まで移動する。そして、ヘッドの乾燥に関する許容時間以上、カバー開を検知すると、キャップ位置までゆっくりとキャッリッジを移動し、キャッピングする。

このため、上記インクジェット記録装置には、開閉可能なカバーが備えられ、移動中のキャリッジに使用者が触れる可能性があるので、ブザーやＬＥＤによる報知、さらにはキャリッジをゆっくり動かす等の手段を用いて、キャップ位置までキャリッジを移動する。

上記従来のインクジェット記録装置は、キャリッジの移動途中で負荷があると、その場でキャリッジを停止し、エラー処理を行う。したがって、ヘッド部をキャップ位置以外に長時間放置し、ヘッド部のインク吐出口付近と流路内とでインクが増粘し、さらには固着し、正常なインクの吐出ができずに、記録品位が低下する可能性がある。

この対策として、カバーを開けたときから、記録手段を保護するためのキャップ位置まで移動するのに要する時間を計算する時間算出手段を備え、非キャップ時間の管理を行うインクジェット記録装置が知られ、この装置では、警告を行いながら、キャップ位置にキャリッジを移動させ、また、走査方向の両側にキャップ位置を設けている（たとえば、特許文献１参照）。

しかし、移動中のキャリッジを、使用者に触れさせないためには、有効な手段ではあるが、キャリッジの移動途中で負荷があった場合の処理は、上記特許文献１には記載がなく、たとえば、キャリッジの走査範囲に紙詰り等で障害物があった場合の対処が不充分である。両側にキャップ位置を設ける手段は、移動中のキャリッジに使用者が触れる可能性は無くなるが、インクジェット記録装置本体が大きくなるという問題があり、部品点数の増加によってコスト面や制御の複雑化等の問題がある。

また、カバー開状態でキャップ位置等の方向へ、キャリッジが移動する場合、カバー閉状態よりも遅い速度で移動し、吐出回復処理の回数を増やすインクジェット記録装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
特開平１１−０９１０８７号公報 特開２００２−６７２９１号公報

しかし、たとえば、キャリッジの走査範囲に紙詰り等の障害物があった場合、キャリッジそのものの移動が不可能であり、開示されている技術を充分には生かしきれないという問題がある。

本発明は、カバー開状態の時に、ヘッド部が長時間、乾燥状態に放置されることを防ぎ、常に安定した記録を行うことができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明は、着脱可能なインクタンクとインクを吐出するヘッドとを具備する記録手段と、上記記録手段を搭載し、移動可能なキャリッジと、上記ヘッドの吐出口を覆うキャップと、開閉自在のカバーの開閉を検知するカバー開閉検知手段と、上記キャリッジを移動させ、また、上記カバー開閉検知手段がカバー開を検知すると、所定の位置に移動させるキャリッジ制御手段と、上記キャリッジの位置情報を取得するエンコーダであって、上記カバー開閉検知手段の開状態を、タイマが一定時間以上計測すると、上記記録手段の機能を維持するために、キャップ位置または予備吐位置に移動する際にかかる負荷を検知するエンコーダと、上記エンコーダが所定以上の負荷を検知すると、その場で、上記キャリッジを往復運動させることによって、キャリッジがキャップ位置または予備吐位置に戻ることを知らせる報知手段とを有するインクジェット記録装置である。

本発明によれば、キャリッジの往復運動に伴う動作で、使用者の感覚器官に訴えることによって、キャリッジが移動することを使用者に確実に報知し、キャリッジがキャップ位置等に移動することができるので、インクジェット記録装置におけるヘッド部が長時間、乾燥状態に放置されることを防ぎ、常に安定した記録を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、キャリッジの移動途中で負荷があっても、エンコーダが負荷を速やかに検知し、使用者がその処置をする時間をとることによって、エラー処理に陥る可能性を減らすことができるので、インクジェット記録装置が常に安定して記録することができるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。

図１は、本発明の実施例１であるインクジェット記録装置ＰＲ１を示す模式的斜視図である。

図２は、インクジェット記録装置ＰＲ１において、カバーＣ１を開いた状態を示す斜視図である。

図３は、インクジェット記録装置ＰＲ１において、カバーＣ１を取り除いた状態を示す模式的正面図である。

図４は、インクジェット記録装置ＰＲ１の内部構成を示す斜視図である。

インクジェット記録装置ＰＲ１は、カバーＣ１と、電源スイッチＳＷ１と、ＡＳＦ（自動給紙機構）２と、記録手段３と、キャリッジ４と、開口部Ａと、作業スペースＢと、押さえ部材５と、ガイドシャフト６と、ベルト７と、ＣＲモータ８と、エンコーダ９と、吐出回復装置１０と、キャップ１１と、ＬＦモータ１２と、ＬＦローラ１３と、排出ローラ１４と、ＰＧモータ１５と、ＬＥＤ２０と、カバー開閉検知手段３０とを有する。

電源スイッチＳＷ１は、電源のＯＮ、ＯＦＦを管理し、インクジェット記録装置ＰＲ１の上部に設けられている。ＬＥＤ２０は、スイッチの状態やエラー等を報知し、インクジェット記録装置ＰＲ１の上部に設けられている。インクジェット記録装置ＰＲ１の前面には、開閉可能なカバーＣ１、その背面には、自動給紙機構であるＡＳＦ（自動給紙機構）２が設けられている。

図３に示す開口部Ａには、カバーＣ１を開いたことによって、カバー開閉検知手段３０が開の信号を出し、その信号を受けて記録手段３を搭載したキャリッジ４が交換位置へ移動する。開口部Ａには、交換位置に移動しているキャリッジ４が存在し、その右側（キャップ位置側）には使用者の手が入る、幅Ｗの作業スペースＢがある。

記録手段３は、ヘッド部とインクタンク部とからなるヘッドカートリッジで構成され、記録手段３は、ヘッドカートリッジに限定されるものではなく、ヘッド部とインクタンク部とが分離した構成のものでもよい。

また、記録手段３は、押さえ部材５によってキャリッジ４上に固定され、キャリッジ４は、ＣＲモータ８によって駆動を伝達され、ベルト７を介して、ガイドシャフト６に沿って図４中、矢印Ｓ方向に往復移動可能に案内支持されている。また、キャリッジ４の位置情報は、エンコーダ９によって取得される。

キャリッジ４は、非印刷時には、キャップ１１がヘッドを覆った状態で、吐出回復装置１０の位置で待機する。また、紙の流れは、ＡＳＦ２から給紙され、ＬＦモータ１２によって駆動されるＬＦローラ１３によって、排出ローラ１４まで搬送され、排紙される。

図５は、インクジェット記録装置ＰＲ１の制御系を示す図である。

インクジェットの制御系は、制御基板（プリント基板）４０と、ＭＰＵ４１と、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）４３と、マスクＲＯＭ４４と、Ｉ／Ｆ４５と、ＣＲモータドライバ４６と、ＬＦモータドライバ４７と、ＰＧモータドライバ４８とを有する。

ＭＰＵ４１は、装置全体に関するデータ処理を実行する。マスクＲＯＭ４４は、この処理手順等を格納する。ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）４３は、上記データ処理の際のワークエリアとして用いられる。

ゲートアレイ（ＧＡ）４２は、ＭＰＵ４１の処理に係る種々の回路が形成されている。ＭＰＵ４１は、Ｉ／Ｆ４５を介して、ホスト装置から転送されてくる記録データを、記録手段３で用いる吐出データに変換し、記録手段３における吐出タイミングに応じて、上記吐出データを、記録手段３のドライバへ転送する作業を行う。

制御基板４０には、各モータの駆動回路、すなわちＣＲモータ８を駆動するためのＣＲモータドライバ４６と、ＬＦモータ１２を駆動するＬＦモータドライバ４７と、ＰＧモータ１５を駆動するＰＧモータドライバ４８とが設けられている。

また、キャリッジの位置情報の取得を行うエンコーダ９、カバーの開閉を検知するカバー開閉センサ３１も設けられている。

次に、インクジェット記録装置ＰＲ１の処理動作について説明する。

図６は、インクジェット記録装置ＰＲ１の処理動作を例示するフローチャートである。

電源をＯＮすると（Ｓ１）、ＬＥＤ２０は、緑色に点灯し、印刷待機状態ＰＷになる（Ｓ２）。続いて、印刷中であるか否かを判断し（Ｓ３）、印刷中であれば、印刷が終了したかどうかを判断し（Ｓ４）、印刷が終了していれば、印刷待機状態ＰＷに戻る（Ｓ５）。

Ｓ４で、印刷が終了していなければ、カバー開閉検知手段３０が、カバーＣ１の開閉を判断し（Ｓ６）、カバーＣ１が閉じていれば、印刷を続行する。カバーＣ１が開いていれば、ＬＥＤ２０を、緑色に点滅し（Ｓ７）、印刷を停止し（Ｓ８）、キャリッジ４を、キャップ位置または予備吐位置まで移動し（Ｓ９）、キャップ１１がキャッピングする。または予備吐をする（Ｓ１０）。

ここで、カバー開閉検知手段３０が引き続き開を検知すると（Ｓ１１）、キャリッジ４は、キャップ位置で停止した状態か、予備吐位置で待機した状態を保ち（Ｓ１０）、キャップＣ１の閉を検知すると、ＬＥＤ２０が緑色の点灯に変わり（Ｓ１２）、印刷を継続する（Ｓ１３）。

印刷していない場合（Ｓ３）、キャリッジ４は、キャップ位置で待機し（Ｓ１４）、カバーＣ１の開閉を判断し（Ｓ１５）、カバーＣ１が閉じていれば、引き続きキャップ位置で待機する。カバーＣ１が開いていれば、ＬＥＤ２０を、緑色に点滅させ（Ｓ１６）、キャリッジ４を交換位置へ移動する（Ｓ１７）。

Ｓ１８では、タイマ経過時間Ｔと所定時間Ｔ_１、Ｔ_２とを定義する。

図７は、タイマ経過時間Ｔと所定時間Ｔ_１、Ｔ_２との定義について説明する図である。

まず、インク吐出面の乾燥に対する許容時間を、Ｔ_Ｍとし、また、吐出面がキャップを離れてから、上記往復運動による報知が終了するまでの経過時間を、Ｔ_１とする。さらに、往復運動による報知後のキャリッジの待機時間を、Ｔ_２とする。

実施例１では、キャリッジによる報知に係わる処理の回数を２回に制限しているので、吐出面をキャッピングしていない時間は、Ｔ_１＋２Ｔ_２である。この時間内に、インク吐出面が再びキャップ位置まで戻ることができれば、乾燥を防ぐことができ、これらを満足するようにＴ_１、Ｔ_２、Ｔ_Ｍを定義すると、Ｔ_Ｍ＞Ｔ_１＋２Ｔ_２になる。

このときに、使用者のインクタンク交換等による作業時間を考慮すると、図のようにＴ_１＞Ｔ_２であればよい。

キャリッジ４が、キャップ１１から外れたときから、タイマカウントＴがスタートし（Ｓ１９）、タイマ経過時間Ｔが、所定時間Ｔ_１をオーバしているか否かを判断する（Ｓ２０）。オーバしていなければ、カバー開閉検知手段３０が、カバーＣ１の開閉を判断する（Ｓ２１）。カバーＣ１が開いていれば、タイマカウントを継続し、カバーＣ１の閉を待つ。閉じていれば、キャリッジ４は、キャップ位置へ移動し（Ｓ２２）、ＬＥＤ２０が、緑色に点灯する（Ｓ２３）。そして、キャップ１１が、キャッピングし、印刷待機状態ＰＷに戻る（Ｓ２４）。

Ｓ２０で、タイマ経過時間Ｔが所定時間Ｔ_１をオーバすると、カウント値ｎ＝１を付加する（Ｓ２５）。ｎは、後述する処理を繰り返し行う回数をカウントするために立てるフラグである。上記のように、実施例１では、繰り返し行う処理を２回に制限している。そのため、ｎ≧３であるかどうかを判断する（Ｓ２６）。

ｎが３以下であれば、ＬＥＤ２０は、オレンジ色に点滅し（Ｓ２７）、その後に、キャリッジ４がキャップ位置または予備吐位置へ移動を開始する（Ｓ２８）。そのときに、エンコーダ９が、キャリッジ４に所定以上の負荷が掛かっているかどうかを判断する（Ｓ２９）。所定以上の負荷が検出されないと、キャリッジ４がキャップ位置へ移動し（Ｓ３０）、ＬＥＤ２０を、緑色に点灯させ（Ｓ３１）、キャップ１１がキャッピングし、印刷待機状態ＰＷに戻る（Ｓ３２）。

次に、キャリッジ４の移動を開始してからの時間ｔと、キャリッジ４の移動距離Ｌとの関係について説明する。

図８は、キャリッジ４の移動を開始してからの時間ｔと、キャリッジ４の移動距離Ｌとの関係を示す図である。

所定の負荷の範囲（±α）において、ＤＣモータは、出力を調整し、エンコーダ９によるフィードバック制御によって、一定の運動を行う（時間０〜ｔ_ａの範囲）。ところが、想定を越えた負荷を検出すると（ｔ_ａ）、ＤＣモータは、出力の調整を止め、所定の出力で、キャリッジ４を往復運動（時間ｔ_ｘ）させる。実施例１においては、キャリッジ４の往復運動の回数を、後述のように３回としている。

Ｓ２９で、所定以上の負荷を検出した場合、キャリッジ４を、３回往復運動ｔ_ｘさせ、また、ＬＥＤ２０を、オレンジ色に点滅させる（Ｓ３３）。キャリッジ４は、所定時間Ｔ_２（Ｔ_１＞Ｔ_２）の間、負荷検出位置で待機する（Ｓ３４）。そして、カウントを更新し（Ｓ３５）、Ｓ２６へ戻る。ｎ＜３である場合、Ｓ２７〜Ｓ３５の処理を再び実行する。カウントが、ｎ≧３になると、キャリッジ４を停止させ（Ｓ３６）、ＬＥＤ２０を、オレンジ色に点滅し（Ｓ３７）、エラーを出し（Ｓ３８）、処理が終了する（Ｓ３９）。

上記実施例では、ＬＥＤ２０を緑色とオレンジ色との２色で報知しているが、その２色に限定する必要はない。

また、ＬＥＤ２０の代わり、モータの駆動音やブザー音等、音による報知手段を用いてもよく、このようにしても、上記と同様の効果がある。

エンコーダ９は、図４に示すようにキャリッジ４の移動方向に使用する以外に、ＣＲモータに付加したロータリー式を使用してもよく、このようにして、上記と同様の効果が得られる。

上記実施例において、エンコーダ９を用いることによって、移動中であるか否かだけでなく、キャリッジ４の動き出しの部分で、負荷の有無を検知することができるので、キャリッジ４自体での使用者への報知運動が可能になり、従来例における報知の見落とし等によって起こる不具合を排除することができる。加えて、報知度合いが、従来よりも増すので、ヘッド部を長時間、乾燥状態に放置する可能性を減らすことができ、ヘッド部のインク吐出口付近と流路内とにおけるインクの増粘、固着を防ぐことができ、常に安定した記録をすることができる。

報知方法として、キャリッジ４の往復運動と音による報知手段とを組み合わせ、または、キャリッジ４の往復運動と光による報知手段とを組み合わせると、なおよい。

音による報知手段としては、モータの駆動音、ブザー音を用いるとよい。モータの駆動音の場合、通常の作動時とは異なった回転数を用いれば、音に高低差を付けることができ、使用者の注意を引くことができる。さらには、現状のインクジェット記録装置に特別な部品を追加せずに、報知手段として用いることができるので、安価な構成で実施が容易である。また、ブザーを報知手段として使用する場合、音に強弱を付けたり、長短を組み合わせることができる。

さらに、光による報知手段として、ＬＥＤ２０等を用いるとよい。たとえば、電源ＯＮ状態で緑色に点灯するＬＥＤ２０を搭載している場合、報知時に、他の異なった色、たとえばオレンジ色の光を発生させると、使用者への報知度合いを増すことができる。

キャリッジ４の往復運動は、触覚に訴え、モータの駆動音やブザーは、聴覚に訴え、ＬＥＤ２０等の光による報知手段は視覚に訴えるので、１つの報知手段で報知する場合に比べて、使用者が報知状態を認識する機会を増やすことができ、したがって、高い報知効果を得ることが可能である。

つまり、上記実施例によれば、キャリッジ４の往復運動に伴う動作で、使用者の感覚器官に訴えることによって、キャリッジ４が移動していることを、使用者に確実に報知し、キャリッジ４をキャップ位置等に移動することができるので、インクジェット記録装置ＰＲ１におけるヘッド部が長時間、乾燥状態に放置されることを阻止することができ、常に安定した記録を行うことができる。

また、上記実施例によれば、キャリッジ４の移動途中で負荷があっても、エンコーダ９が負荷を速やかに検知し、使用者がその処置を行う時間を確保しているので、エラー処理によるインクの増粘、固着の可能性を減らすことができ、したがって、インクジェット記録装置ＰＲ１が常に安定して記録することができる。

さらに、上記実施例によれば、従来の音による報知は、聴覚に訴え、光による報知は、視覚に訴えるのに加え、キャリッジ４自体による報知は、触覚に訴えるので、視覚障害者や聴覚障害者、さらには健常者にとっても、五感のうちの２つ以上に訴えることができ、ディスアビリティの観点からも、優れている。

そして、上記実施例によれば、カバーＣ１の開状態で、ＬＥＤ２０等が見えなくても、キャリッジ４によって報知が可能であるので、意匠性を重視して設計することができ、デザインの自由度が増す。

本発明の実施例１であるインクジェット記録装置ＰＲ１を示す模式的斜視図である。 インクジェット記録装置ＰＲ１において、カバーＣ１を開いた状態を示す斜視図である。 インクジェット記録装置ＰＲ１において、カバーＣ１を取り除いた状態を示す 模式的正面図である。 インクジェット記録装置ＰＲ１の内部構成を示す斜視図である。 インクジェット記録装置ＰＲ１の制御系を示す図である。 インクジェット記録装置ＰＲ１の処理動作を例示するフローチャートである。 タイマ経過時間Ｔと所定時間Ｔ_１、Ｔ_２との定義について説明する図である。 キャリッジ４の移動を開始してからの時間ｔと、キャリッジ４の移動距離Ｌとの関係を示す図である。

符号の説明

ＰＲ１…インクジェット記録装置、
Ｃ１…カバー、
ＳＷ１…電源スイッチ、
Ａ…開口部、
Ｂ…作業スペース、
２…ＡＳＦ（自動給紙機構）、
３…記録手段、
４…キャリッジ、
５…押さえ部材、
６…ガイドシャフト、
７…ベルト、
８…ＣＲモータ、
１０…吐出回復装置、
１１…キャップ、
１２…ＬＦモータ、
１３…ＬＦローラ、
１４…排出ローラ、
１５…ＰＧモータ、
２０…ＬＥＤ、
３０…カバー開閉検知手段、
４０…制御基板（プリント基板）、
４１…ＭＰＵ、
４３…ＤＲＡＭ、
４４…マスクＲＯＭ、
４５…Ｉ／Ｆ、
４６…ＣＲモータドライバ、
４７…ＬＦモータドライバ、
４８…ＰＧモータドライバ。

Claims (5)

1. 着脱可能なインクタンクとインクを吐出するヘッドとを具備する記録手段と；
   上記記録手段を搭載し、移動可能なキャリッジと；
   上記ヘッドの吐出口を覆うキャップと；
   開閉自在のカバーの開閉を検知するカバー開閉検知手段と；
   上記キャリッジを移動させ、また、上記カバー開閉検知手段がカバー開を検知すると、所定の位置に移動させるキャリッジ制御手段と；
   上記キャリッジの位置情報を取得するエンコーダであって、上記カバー開閉検知手段の開状態を、タイマが一定時間以上計測すると、キャップ位置または予備吐位置に移動する際にかかる負荷を検知するエンコーダと；
   上記エンコーダが所定以上の負荷を検知すると、その場で、上記キャリッジを往復運動させることによって、キャリッジがキャップ位置または予備吐位置に戻ることを知らせる報知手段と；
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１において、
   上記報知手段は、上記キャリッジの往復運動の他に、音による報知手段または光による報知手段で報知する手段であることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項２において、
   上記音による報知手段として、モータの駆動音を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項２において、
   上記音による報知手段として、ブザーを用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項２において、
   上記光による報知手段としてランプを用い、かつ、他の報知状態とは異なった色の光によって報知することを特徴とするインクジェット記録装置。

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