JP2746613B2 - 液体噴射記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インク等記録用液体（以下単にインクとい
う）に記録媒体に対して吐出することにより記録を行う
液体噴射記録装置（以下インクジェットプリンタとい
う）に関し、特にインクジェット記録ヘッドを記録媒体
の所定方向に走査させつつ記録を行うシリアルタイプの
インクジェットプリンタに関するものである。

［従来の技術］ 従来インクジェットプリンタにおけるインクジェット
記録ヘッドは、永久使用を目的としたものが多かった
が、その劣化等を考慮して交換可能としたものも実用化
されてきている。

しかしながら、記録ヘッドは一般に製造上のばらつき
等によりインク吐出口径，吐出口の配列ピッチ，吐出エ
ネルギ発生素子の駆動電圧等の個体差があり、さらには
用いるインクの組成によっても仕様が異なってくること
もある。このような記録ヘッド毎の相違はインクの吐出
条件ひいては画像の記録品位にも大きく影響を与えるの
で、用いる記録ヘッドに見合った駆動を行うのが好まし
い。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、記録ヘッドが有する上記した情報、す
なわち個体差や仕様に応じた駆動を行うためのランク情
報をリンクジェットプリンタ本体に伝達するような構成
ではなかったので、操作者が適切に本体側に調整を行わ
なければならないという煩雑さが生じることがあった。

そこで、サーマルプリンタ等において実現されている
のと同様に、記録ヘッドの適時の部位、例えば本体に対
して装着され、吐出エネルギ発生素子に送られる信号を
受容するコンタクト部に上記した情報伝達用の識別コー
ドパターンを設け、コンタクトを行ったときにランク情
報が認識されるようにすることが考えられる。

また、記録ヘッドを搭載して走査を行うキャリッジに
接点を設け、記録ヘッド側にランクに対応して形成した
切欠き等と係合させることによりランクの識別を行うよ
うにすることも考えられる。

しかしながら、前者の方式によると、コンタクト部に
設けるべき接点数が増え、寸法や圧接力の増大が生ずる
のみならず、識別コードはパターンをレーザ等で焼切る
か、あるいはカッタ等で切断するなどの加工が必要とさ
れるので、記録ヘッド自体の高価格化や操作性の低下が
避け得ない。

一方、後者の方式によると、例えば記録ヘッドの筐体
に折れ易い爪部材を設け、これを機械的に折損すれば比
較的容易にランク情報伝達のための加工が施されるとい
う利点はある。しかしキャリッジ上に爪部材もしくはそ
の折損部に係合するための接点を設ける必要があるの
で、キャリッジが大型化するのみならず、配線材等も必
要となるので装置の高価格化を生じることがある。

本発明は、かかる問題点を解決し、廉価かつ小型にし
てしかも操作性の高いインクジェットプリンタを提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、プラテンに配された記録媒体に液体を吐出
して記録を行うための液体噴射記録ヘッドと、前記液体
噴射記録ヘッドを着脱可能に載置し、前記記録媒体に沿
って走査するキャリアと、前記キャリアに設けられて前
記記録媒体の幅を検出するための検出手段と、前記検出
手段により検出可能に前記液体噴射記録ヘッドに設けら
れ、当該液体噴射記録ヘッドを使用するために要するヘ
ッド個体差やヘッド仕様に応じた駆動を行うための当該
液体噴射記録ヘッドに固有の情報を担持したヘッド情報
担持部と、前記検出手段と前記ヘッド情報担持部とを相
対移動させて、当該検出手段によって前記ヘッド情報担
持部の前記情報を検出可能な相対位置に変位させる変位
手段と、前記検出手段により検出された前記情報に基づ
いて、前記キャリアに載置された液体噴射記録ヘッドの
識別を行う識別手段と、を有することを特徴とする。

［作 用］ 本発明によれば、用いる記録ヘッドに関する情報、例
えば固有の駆動電圧やインク色等に係る情報は、紙幅セ
ンサ等の検出手段によって読取られ、識別手段により識
別される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェットプリ
ンタの主要部を示す。ここで、１はプリンタ本体のベー
ス、1aおよび1bはベース１より立上り、記録領域の両側
にあって対をなす左側板および右側板である。２は主走
査方向に設けた２本のガイド軸であり、それぞれの端部
が左右側板に取付けられている。

３はガイド軸２に摺動自在に取付けたキャリアであ
る。キャリア３には軸４を突設してあり、この軸４に対
して検出ホルダ５を回動自在に取付けてある。そして、
この検出ホルダ５に回動面5aを形成し、後述する回動ピ
ンとの当接に伴って軸４を中心に回動する。６は検出ホ
ルダ５に取付けられ、記録媒体の幅を検出するための紙
幅検出器であり、本例では反射型のフォトインタラプタ
を用いている。７は紙幅検出器６に係る信号（投光素子
の駆動信号，受光素子のオン／オフ信号）を伝達するた
めの信号ケーブルであり、耐屈曲性に優れたフレキシブ
ルケーブルの形態を有する。

８はキャリア３上に着脱自在に取付けた記録ヘッドで
あり、記録媒体18に対向してインク吐出を行う吐出口群
および吐出エネルギ発生素子群等を設けたヘッドチップ
8aを保持するとともに、内部には記録用のインクを貯留
している。8bは記録ヘッド３の側面においてフォトイン
タラプタ６と対向可能な部位を設けたコードパターン部
であり、その記録ヘッド３に固有の情報、例えばヘッド
駆動電圧のランク，インク色，吐出口ピッチ，吐出口径
の情報の他、さらには例えば記録媒体に金属箔やプラス
チックシートに記録を行うときに使用される特殊インク
を内蔵している旨を示した情報等の識別コードパターン
が印刷されている。

９はキャリア３を固定したワイヤであり、不図示のテ
ンションプーリおよびモータプーリ間に張架されてい
る。10は右側板1bに取付けたキャリアモータであり、そ
の軸にモータプーリが組合されている。すなわち、キャ
リアモータ10の回転に伴ってワイヤ９が駆動され、これ
に応じてキャリア３を記録領域に沿ってスキャンするこ
とができる。

11は信号ケーブルであり、不図示の制御基板より記録
ヘッド８の駆動信号が搬送され、記録ヘッド８に設けた
コンタクト部を介してヘッドチップ内の吐出エネルギ発
生素子に伝達される。また、フォトインタラプタ６に係
る信号も信号ケーブル11および７を介して制御基板とフ
ォトインタラプタ６との間で授受される。なお、信号ケ
ーブル11は、キャリア３のスキャン動作に追従すべくフ
レキシブルケーブルの形態を有する。

12はホームポジション検出用の反射板であり、12bは
スリット板、12aはその内方に設けた反射面である。12c
および12dは、それぞれ、スリット板12bに設けた小スリ
ットおよび大スリットであり、これらスリットおよび反
射面12aに関して後述の如き高精度のキャリア位置決め
を行う。

13は左側板1aの所定部位に突設した回動ピンであり、
検出ホルダ５の回動面5aに当接可能である。

14は左側板1a,1b間に回動自在に支持された紙送りロ
ーラ軸であり、その中央部にはゴム等の摩擦係数の高い
材料で形成した紙送りローラ15を固着してある。16は右
側板1bに取付けた紙送りモータ（ラインフィードモー
タ）であり、紙送りローラ軸14と結合している。すなわ
ち、ラインフィードモータ16の駆動に応じたローラ15の
回動に伴って、記録媒体18が搬送される。なお、紙送り
ローラ15に対しては、これに向けて記録媒体18を付勢
し、被記録面の規制および搬送を補助するピンチローラ
が設けられる。

17は左右側板1a,1b間に取付けられたペーパパンであ
り、紙送りローラ15の後方より下部を通って記録ヘッド
前面へと記録媒体18を案内する部材である。

第２図は第１図示の構成に適用可能なインクジェット
プリンタ制御系の一構成例を示す。

図において、120は制御部の中枢をなし、第３図につ
き後述する処理手順を実行する例えばマイクロコンピュ
ータ形態のCPUであり、不図示の操作パネル上に設けら
れたスイッチ群121により行なわれる操作入力等に応じ
ては以下の制御動作を行なう。すなわち、ホームポジシ
ョンセンサとしても機能するフォトインタラプタ６から
の入力を参照し、正逆反転回路122を介してキャリアモ
ータ10の駆動制御を行ない、また駆動回路123を介して
ラインフィードモータ16の駆動制御を行ない、記録デー
タＤをヘッドドライバ124に出力し、ヘッドドライバ124
により記録ヘッド８を駆動する。また他のセンサ群125
からの入力に応じて不図示の他の機構の制御をも行な
う。

このような構成のもとに、スイッチ群121中のプリン
トスイッチが押下されることにより記録動作が開始さ
れ、まず紙センサの出力により記録媒体が存在すること
を認識した上でラインフィードモータ16が駆動され、プ
ラテンローラ15が回転し、記録媒体18が記録開始位置に
セットされる。続いてキャリアモータ10が駆動され、記
録ヘッド８を往復移動し、これと同期してラインフィー
ドモータ16が駆動されて記録媒体18を一行ずつ送る。こ
の間ヘッドドライバ124から記録データに応じた駆動信
号が記録ヘッド８の吐出エネルギ発生素子に供給され、
記録ヘッド８が駆動されて吐出口からインク液滴が噴射
され、文字，画像が記録される。

このような記録動作はCPU120がコードパターンを読取
ることにより得た記録ヘッド固有の情報（駆動電圧等）
に基づいて、適宜ヘッドドライバ124等を制御すること
により行われるものである。そこでパターン識別を行う
ための処理について説明する。

第３図はパターン識別処理手順の一例、第４図（Ａ）
および（Ｂ）は当該手順においても行われるホーム位置
検出動作の説明図、第５図（Ａ）および（Ｂ）は当該手
順におけるパターン識別動作の説明図であり、これらを
用いて本実施例に係るパターン識別処理を説明する。

電源投入時や記録ヘッドの交換時には、通常のイニシ
ャライズ処理に加えて本手順を起動する。ここに、記録
ヘッドの交換時には、吐出エネルギ発生素子への駆動信
号を受容する記録ヘッド８のコンタクト部がオープンと
なるので、交換動作を検出可能であり、本手順を起動可
能である。

本手順が起動されると、キャリア３ないし記録ヘッド
８のホーム位置への設定を行うべく、まずキャリア３を
第１図中右または左に移動させ（ステップS1,S7）、反
射面12aからの反射光の受容に基づくフォトインタラプ
タ６の出力を監視する（ステップS3,S9）。両方向に移
動させても何ら検出出力が得られなければ、表示器等に
よりエラーが生じた旨を報知する（ステップS11）。

フォトインタラプタ６からの検出出力が得られた場合
には、当該出力信号の幅の長短を判別する（ステップS
5,S13）。右方向への移動で検出がなされず、左方向へ
の移動の過程で検出された検出信号の幅が長いものであ
る場合には、当該信号は記録媒体18がセットされてお
り、これとの対向に基づいて得られたものであるので、
幅の短い検出信号が得られるまでキャリア３を左方向に
移動させる（ステップS13,S15）。右方向への移動の過
程で検出された検出信号の幅が長いものである場合に
は、キャリア３を所定量（キャリアモータとしてパルス
モータを用いているのであれば所定パルス分）左方に移
動させて検出信号の有無を判定する（ステップS5,S7,S1
9）。記録媒体がセットされている場合には、キャリア
３がその端部を過ぎれば検出信号がオフとなるべきであ
るが、依然としてオン状態であれば何らかのエラーが生
じたとしてその旨を報知する（ステップS21）。検出信
号がオフとなればさらにキャリア３を左方に移動し（ス
テップS23）、反射板12との対向に基づくフォトインタ
ラプタ６の検出信号の発生を待機する（ステップS2
5）。

以上におけるホーム位置検出動作を例示すると、第４
図（Ａ）に示すように、キャリア３が左（Ａ方向）に移
動してホームポジション検出板12に対向してゆくと、フ
ォトインタラプタ６の発光素子をなすLED6aからの光は
スリット板12bに遮られるが、さらに移動して小スリッ
ト12cからの入射光が受容されるときには受光素子をな
すフォトトランジスタ6bに鋭い出力波形（幅の小さい検
出信号）が得られることになる。すなわち正確なホーム
位置検出が可能となる。また、このとき、大スリット12
dにより、入射光量は十分に確保されている。

ホーム位置が検出されるとキャリア３を所定パルス分
右分に駆動してから同パルス分左方に移動させて調整を
行い（ステップS27,S29）、イニシャライズを終了す
る。

その後、キャリア３を回動ピン13が回動面5aに当接し
てホルダ５を回動させるまで左方に所定パルス分移動さ
せ（ステップS31）、この状態でコードパターンの識別
を行う。

すなわち、第５図（Ａ）に示すように、キャリア３が
ホーム位置より左方に移動して行くと、やがて回動ピン
13が回動面5aに当接し、検出ホルダ５が回動し始める。
この回動の過程で、フォトインタラプタ６は記録ヘッド
８の側面にあるコードパターン部8bを走査し、第５図
（Ｂ）に示す位置で停止する。そこで、CPU120はフォト
インタラプタ６により読取ったコードパターンについて
その記録ヘッド固有のデータ、すなわちヘッド駆動電圧
のランク，インク色，吐出口ピッチ，特殊インク使用の
有無等のデータを識別し、これに基づいて駆動電圧や駆
動パルス，キャリッジ走査速度等を切換えることが可能
となる。なお、このようなコードを識別できなければ、
何らかの異常があるものとしてその旨の報知を行う（ス
テップS21）。

その後、キャリア３を右方に所定パルス分移動させて
ホーム位置に設定し（ステップS35）、処理を終了す
る。このとき、回動ピン13と回動面5aとの係合が解かれ
ると、検出ホルダ５は不図示のばね等の作用により、第
５図（Ａ）に示す位置に復帰する。

第６図は本発明の第２の実施例の主要部を示し、第１
図と同様に構成できる各部については対応箇所に同一符
号を付してある。

本例では、記録媒体の幅ないしホーム位置検出のため
のフォトインタラプタ６を取付けた検出器ホルダ52を、
スキャン方向に摺動可能にキャリア32に設けるととも
に、記録ヘッド８の一部を延長して一体に形成した識別
片8cを設けてある。そして、識別片8cのフォトインタラ
プタ６との対向面に上述と同様の識別コードパターン8b
を設けてある。42aはホルダ52の摺動軸、42bはホルダ５
を識別片8cとは反対方向（フォトインタラプタ６を記録
媒体またはホームポジション検出用反射板と対向させる
方向）に付勢する圧縮ばね、32aはキャリア32に一体に
設けられ、ホルダ５の姿勢を保持させるガイド部材であ
る。また、132はキャリア32の左方向への移動に伴って
ホルダ52と係合し、ばね42bの付勢力に抗して識別片8c
と対向させる押圧ピンである。

本例においても、第３図示の手順と同様の処理を経て
ホーム位置よりキャリア32を左方に移動させると、ピン
132との係合に伴ってホルダ52が摺動軸42aに沿って移動
し、この過程でフォトインタラプタ６がコードパターン
走査することにより記録ヘッドの識別を行うことができ
る。そして、その後キャリア32が右方に移動すると、ば
ね42bの付勢力によりホルダ52が紙幅やホーム位置検出
を行うことができる所定の位置に復帰する。

第７図は本発明の第３の実施例の主要部を示す。本例
では、記録ヘッド８に対して昇降可能で、下降に応じて
フォトインタラプタ６と対向する面にコードパターン部
8bを形成した識別片8eと、識別片8eを上昇位置に付勢し
てフォトインタラプタ６による紙幅およびホーム位置検
出を可能とするばね19と、ホーム位置からのキャリア33
の左方への移動に伴って識別片8eと係合し、当該係合に
応じて識別片8eを下降させるカム部133aを有する動作片
133とを設けてある。なお、本例ではフォトインタラプ
タ６はキャリア33上に直接固定してある。

本例においては、第３図と同様の処理を経てキャリア
33をホーム位置より左方に移動させると、動作片133の
カム部133aとの係合に伴って識別片8eが下降し、この過
程でフォトインタラプタ６がコードパターンを走査する
ことにより記録ヘッドの識別を行うことができる。そし
て、その後キャリア33が右方に移動すると、ばね19の付
勢力により識別片8eが上昇し、フォトインタラプタ６が
記録媒体や反射板と対向可能となるので、紙幅検出やホ
ーム位置検出を行うことができるようになる。

第８図は本発明の第４の実施例を示す。本例では、記
録ヘッド８の部分8f,8f′に識別片を折損可能に設け、
記録ヘッドのランクに応じて識別片を適宜折損し、これ
による切欠部の有無を検出して記録ヘッドの識別を行う
ようにする。20および21は、例えば左側板1aに固定した
ホルダ22に対して摺動自在に設けられ、付図示のばね等
によりホルダ22から突出する方向に付勢された検出レバ
ーであり、それぞれ、記録ヘッド８の部分8fおよび8f′
に存在しうる識別片に係合可能である。20aおよび21a
は、それぞれ、検出レバー20および21に設けた検出片で
あり、キャリア34に直接設けたフォトインタラプタ６に
より検出が可能である。

本例においては、第３図示の手順と同様の処理を経て
キャリア34をホーム位置から左方へ移動させると、記録
ヘッド８の部分8f,8f′に識別片が折損されずに残され
ていればその識別片と対応する検出レバー（20または2
1）が係合し、その係合に伴って検出レバーがホルダ22
内方に押込まれる。すなわち、部分8f,8f′の切欠部の
有無により検出レバー20または21が選択的に押込まれ、
フォトインタラプタ６で検出される検出片（20a,21a）
の本数が変化するので、これにより記録ヘッドの識別が
可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、シリアルタイ
プのインクジェットプリンタにおいて、記録ヘッド固有
の担持情報を記録媒体の幅を検出するための検出手段に
より読取るようにしたので、当該情報を電気的に伝達す
るための接点部材等が不要となり、廉価にして小型のイ
ンクジェットプリンタが実現できた。

また、記録ヘッド固有の担持情報、すなわちインク色
やノズルピッチ，ヘッド駆動電圧等の情報は、操作者が
それらを特別に意識して何らかの処理を施すことが不要
となり、操作者としては単にヘッドを交換する作業のみ
を行えば足り、プリンタ本体側が上記移動の過程で担持
情報を読取って適切な設定を行うことができるので、極
めて操作性の高いインクジェットプリンタを実現でき
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るインクジェットプ
リンタの主要部を示す斜視図、 第２図はその制御系の一構成例を示すブロック図、 第３図は記録ヘッドのランク識別手順の一例を示すフロ
ーチャート、 第４図は（Ａ）および（Ｂ）はキャリアのホーム位置へ
の設定動作を説明するための説明図、 第５図（Ａ）および（Ｂ）は使用する記録ヘッドの情報
識別動作を説明するための説明図、 第６図ないし第８図は本発明の第２ないし第４の実施例
の主要部を示す斜視図である。 3,32,33,34……キャリア、 5,52……検出器ホルダ、 ６……紙幅検出器（フォトインタラプタ）、 ８……記録ヘッド、 8a……ヘッドチップ、 8b……識別コードパターン部、 8c,8e……識別板、 12……ホームポジション検出用反射板、 13……回動ピン、 18……記録媒体、 20,21……検出レバー、 132……押圧ピン、 133……動作片。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラテンに配された記録媒体に液体を吐出
   して記録を行うための液体噴射記録ヘッドと、 前記液体噴射記録ヘッドを着脱可能に載置し、前記記録
   媒体に沿って走査するキャリアと、 前記キャリアに設けられて前記記録媒体の幅を検出する
   ための検出手段と、 前記検出手段により検出可能に前記液体噴射記録ヘッド
   に設けられ、当該液体噴射記録ヘッドを使用するために
   要するヘッド個体差やヘッド仕様に応じた駆動を行うた
   めの当該液体噴射記録ヘッドに固有の情報を担持したヘ
   ッド情報担持部と、 前記検出手段と前記ヘッド情報担持部とを相対移動させ
   て、当該検出手段によって前記ヘッド情報担持部の前記
   情報を検出可能な相対位置に変位させる変位手段と、 前記検出手段により検出された前記情報に基づいて、前
   記キャリアに載置された液体噴射記録ヘッドの識別を行
   う識別手段と、 を有することを特徴とする液体噴射記録装置。
2. 【請求項２】前記ヘッド情報担持部に担持された情報
   は、ヘッド駆動電圧、インク組成、吐出口ピッチ、吐出
   口径に関する情報を含むものであることを特徴とする請
   求項１に記載の液体噴射記録装置。
3. 【請求項３】前記変位手段は、前記キャリアの移動経路
   に沿って固定された部材と前記検出手段とが前記キャリ
   アの移動に伴って当接することによって、前記検出手段
   を前記ヘッド情報担持部の前記情報を検出可能な相対位
   置に変位させることを特徴とする請求項１または２に記
   載の液体噴射記録装置。
4. 【請求項４】前記変位手段は、前記キャリアの移動経路
   に沿って固定された部材と前記検出手段とが前記キャリ
   アの移動に伴って当接することによって、前記ヘッド情
   報担持部を前記検出手段による前記情報の検出可能な相
   対位置に変位させることを特徴とする請求項１または２
   に記載の液体噴射記録装置。