JP2817964B2 - 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、液体噴射記録装置に関する。

〔従来の技術〕

記録液を記録ヘッドから吐出させて文字や画像等の情
報記録を行う液体噴射記録装置（インクジェット記録装
置）が広く知られている。

この種の装置の被記録材には主として紙やプラスチッ
クシートなどが使用され、特に他の記録方式に比して動
作騒音が小さく、基本的な機械的構造が簡単かつ廉価で
済む利点があり、コンピュータ、ワードプロセッサなど
の記録出力装置として各方面で採用されてきた。

しかし、この種の装置では記録液（以下でインクとい
う）を記録ヘッドのノズルから直接吐出させて記録を行
なうので、インクを常に吐出可能な状態に保つために他
の方式の記録装置には見られない特別な配慮が必要とさ
れる。

すなわち、インクが非記録時においても記録ヘッドの
ノズル中に残留するので、このノズル内のインクの乾燥
ないし、蒸発による粘度増加などの変質を防止する措置
が必要であり、このために、非記録時に記録ヘッドのイ
ンク吐出口を蓋で覆って、インクの乾燥や蒸発を防止す
る、いわゆるキャッピング手段を設けた装置が知られて
いる。

ところが、低湿度の環境下、あるいは長期休止時など
の場合には上述のような乾燥防止手段のみではインクの
粘度増加は避けられないので、上述のキャッピング手段
とともに記録ヘッドを覆い、キャップ内の空気を吸引し
てインク吐出口から負圧を供給し、ヘッド内に滞留して
いるインクを吸い出したり、あるいはポンプなどを用い
てヘッド内に圧力を与え、インク吐出口から変質したイ
ンクを排出させるという回復機構が用いられてきた。

しかし、このような回復機構は、電源投入時などでは
自動的に駆動され全吐出口の回復を行うが、一般に記録
動作中はインクの無駄な消費をなくすためにもよほどの
吐出異常がないかぎり駆動しないために、記録動作で余
り使用されないインク吐出口ではインクが変質する虞が
あった。

すなわち、記録ヘッドにインク吐出口が複数設けられ
ている装置では、記録データの統計的性質からもほとん
ど記録に使用されないインク吐出口があり、このため吐
出インターバルが非常に長くなるというように、ノズル
の吐出駆動にバラツキがある。したがって、吐出回数が
少ない、ないしは吐出間隔が長いインク吐出口に連なる
液路内のインクが、湿度や温度などの雰囲気の条件によ
って乾燥のため粘度が上昇し、インク吐出が不安定にな
ったり、また吐出不能になったりするという問題があっ
た。

そこで、このような問題点を解決するために、記録領
域外に記録ヘッドを移動させてインクの吐出動作を行な
わせる、いわゆる空吐出動作による目詰り防止装置が提
案されてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した空吐出による目詰り防止装置
を具えた従来の液体噴射記録装置では、記録ヘッドを目
詰り防止装置の位置まで移動させなければならず、この
間は記録が行えないために、記録処理量が低下するとい
う欠点があり、また、キャッピングのためにも移動が必
要であり、装置が大形化し、コスト増を招く虞があっ
た。

なお、１行分の長さをもつ長尺タイプの記録ヘッドに
ついては、記録ヘッドを記録領域外に移動させることは
上記問題点から実質的に難しい。

本発明の目的は、上述したような従来の課題の解決を
図り、空吐出のために記録ヘッドユニットをわざわざ移
動させる必要がなく、記録ヘッドユニットを記録状態に
保ったまま空吐出が可能な液体噴射記録装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成するために、本発明は、主走査方向
に記録液の吐出口が配列する記録ヘッドを用い、副走査
方向に移動する搬送ベルトによって搬送される被記録材
に記録を行うと共に、前記記録ヘッドからの空吐出によ
り回復動作が行われる液体噴射記録装置において、搬送
ベルトに複数の貫通孔からなる孔列を主走査方向に配設
すると共に、孔列を副走査方向に複数列配設し、複数列
の孔列のうち所定数の列の副走査方向の組合せにより記
録ヘッドの記録幅に対応した孔面積が得られるようにな
し、記録ヘッドに対向する搬送ベルトの裏面側に空吐出
による記録液の排液を受ける排液受けを設け、回復動作
時に、搬送ベルトに配設した複数列の孔列を介して記録
ヘッドから排液受けに向け空吐出が行われるようにした
ことを特徴とするものである。

ここで、前記記録ヘッドは、前記記録液に膜沸騰を生
じさせて前記吐出口から記録液を吐出させるための熱エ
ネルギーを発生する電気熱変換体を有するものであるこ
とが好ましい。

〔作 用〕

本発明によれば、記録動作中に空吐出による回復動作
を要求があると、被記録材がない状態で搬送ベルトの複
数列の孔列を、記録ヘッドの対向位置に導き、そのまま
記録ヘッドからの空吐出による記録液の吐出を各孔列に
対応した吐出口から複数段に分けて実施することがで
き、排出された記録液を排液受けに回収することができ
るもので、これによって、記録のスルーインプットを低
下させることなく回復動作を行わせることが可能とな
る。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具
体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。第１図において、
右側はその給紙系、中央は記録シート搬送系ならびに記
録手段、左側は排出系であり、給紙系において、１はそ
のカセット、２はカセット１に収納された記録シート、
３はカセット１から記録シート２を１枚ずつ送り出す送
給ローラ、４および５は記録シート２を搬送系に送出す
るための搬送ローラおよびこれに接するピンチローラで
ある。

また、６はカセット１から送出されてくる記録シート
２の先端部を搬送系の手前でいったん受止めループ状に
保持する山形の受止めガイドであり、受止めガイド６を
介して記録シート２の先端部を一線に揃えるレジスト動
作を実施することができる。７は送出されてきた記録シ
ート２を搬送する無端ベルト、８は無端ベルト７を張設
するためのアイドルローラ、９はテンションローラ、10
は無端ベルト７を駆動するベルト駆動ローラ、11はその
駆動モータである。

更にまた、本例では搬送系の入口の上下に帯電器12が
設けてあり、帯電器12のベルト両側にはベルト７を介し
てアイドルローラ８の圧接するピンチローラ13Aおよび1
3Bが設けられていて、無端ベルト７の方は除電されてい
るが、記録シート２の方は上側がプラス、下側がマイナ
スに保持される帯電器12によって帯電され、記録シート
２とベルト７との間に電位差が生じるようにしてあり、
更に上述したピンチローラ13Aおよび13Bによってベルト
７に圧接されることにより、しっかりとベルト７に静電
吸着された状態でＸの方向に搬送される。14はベルト７
の表面上から紙粉等のごみを除去するクリーニングユニ
ットである。

20は記録ヘッドであり、本例の場合、記録ヘッド20は
イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のインク
をそれぞれ吐出するヘッド単体20A、20B、20C、20Dから
なり、個々のヘッド単体は16ドット/mmの間隔で主走査
方向に3456個のインク吐出口を有し、ライン幅216mmの
記録を実施することができる長尺タイプの記録ヘッドで
ある。この記録ヘッド20は熱エネルギーを利用してイン
クを吐出させるもので、各吐出口に対応してエネルギー
発生体としての電気熱変換体を有している。

21A〜21Dは各ヘッド単体20A〜20Dに対応した色のイン
クを供給するインクタンク、22A〜22Dはそれぞれのイン
ク供給チューブであり、ここで、インクタンク21A〜21D
の水頭は各ヘッド単体20A〜20Dのインク吐出面より所定
の高さ低く保たれていて、インクは毛細管現象によりチ
ューブを介して各ヘッド単体に供給される。

26は記録ヘッド20の各単体間を所定の間隔を保って、
一体に保持するホルダであり、このようにホルダ26によ
って一体に構成された記録ヘッドユニット27は移動手段
28（詳細を省略する）により後述するように上下方向に
移動させることができ、それによって、記録ヘッドユニ
ット27をキャッピング位置、回復動作位置および記録位
置に保持することができる。

また、29A〜29Dはキャップ部材であり、図に示すよう
に各記録ヘッド単体20A〜20Dの各々に沿って配置されて
いて、記録ヘッドユニット27を図示の位置から上方に移
動させたあと、個々のキャップ部材を一斉にＸ方向に移
動させ各記録ヘッド単体20A〜20Dの下方に導くことがで
きる。また、キャップ部材29A〜29Dの各々には例えば海
綿状のインク吸収体が収納されていて、記録ヘッド20か
ら初期の回復動作時に空吐出されたインクを吸収する。

30はベルト７下方の記録ヘッドユニット27に対応した
位置に設けられた排インク受けであり、後述するように
してベルト７に穿設された孔を介し、各記録ヘッド20か
ら排出されたインクを受けて貯留することができる。

第２図は無端ベルト７に穿設され、記録の途中で空吐
出により排出されたインクを下方に導くための孔31の配
置を示す。ここで、無端ベルト７にはその主走査方向、
すなわちベルト７の幅方向に所定の間隔を保って穿設さ
れた孔列31が複数列副走査方向、すなわちベルト７の搬
送方向に配列されていて、個々の孔列31における貫通孔
31Aは本例の場合、Ａ列,B列,C列およびＤ列の４列間で
主走査方向において互いに少しづつずらせてある。

そして、これらの貫通孔31AをＡ〜Ｄの４孔列間で組
合せることにより各記録ヘッド20における全てのインク
吐出口を排インク受け30に向けて、開放可能とする孔面
積が確保される。すなわち、本例の場合、これらの孔列
Ａ〜Ｄがしめる副走査方向の幅Ｐは50mmであり、この50
mmの間で記録ヘッド20に設けられている3456個のインク
吐出口からそれぞれ４回に分けてインクを次々に空吐出
させることを可能とするもので、連続給紙の場合、前後
に送給されるシート間の間隔を70mmとすると、その間を
利用して空吐出を実施することができる。

32は無端ベルト７の端部近傍に穿設された検知孔であ
り、一方、ベルト７の縁部に沿っては第１図に示すよう
にフォトセンサ33が設けられていて、このセンサ33によ
りベルト７の位置を検知する。

34はセンサ33の検知回路、35はキャップ移動手段、37
は駆動モータ11のモータドライバ、38は記録ヘッド20に
選択的に記録信号を供給するためのヘッドドライバ、39
は帯電器ドライバ、40は給紙系モータに駆動信号を供給
するモータドライバ、41はCPUの機能を具え、記録装置
全体を制御する制御回路である。

第3A図〜第3D図は搬送系、記録ヘッドユニットならび
にキャップ手段のキャップ時、回復動作時、キャップ移
動時および記録時の各段階における状態を示すもので、
以下に、本図を参照しながら、第４図に従って、本発明
による記録時の各制御動作について説明する。

まず、ステップS1で電源が“オン”の状態となると、
ステップS2で記録ヘッドユニット27が第3A図に示すよう
な蒸発防止のキャップ状態から上方に移動され、第3B図
に示すように各ヘッド単体20A〜20Dとそれぞれに対応す
るキャップ部材29A〜29Dとの間に約1mm程度の間隔が保
たれる。そしてステップS3で回復信号の有無を判断し、
回復信号がある場合は次のステップS4で所定回数の空吐
出が行われ、ステップS5に進む。また、ステップS3で回
復信号無しとの判断であればそのままステップS5に進
み、キャップ部材29A〜29Dを第3C図に示す位置にまで移
動退避させる。

そして、ステップS6において、記録ヘッドユニット27
を第3D図に示すように下方に降下させ、各ヘッド20の先
端吐出面がベルト７上から約1mm離れた位置に保たれる
ようにした上、ステップS7でベルト駆動モータ11が付勢
される。かくして次のステップS8で空吐出信号の有無が
判断されるが、通常は電源投入時にこの空吐出が行われ
る。従って最初の１枚目の記録時には空吐出が不要であ
り、かかる場合は更に次のステップS9に進んでシート送
給系のモータが駆動され、以下のステップの動作が実施
される。

すなわち、送給系モータ駆動によりカセット１から記
録シート２が１枚だけピックアップされて、受止めガイ
ド６に導かれ、シート先端がピンチローラ８と13Aとの
間に挟持される。かくして、ステップ11で所定時間の経
過によりレジスト合せが終了するのを待ってステップS1
2に進み、ここで、送給系モータが停止され、次のステ
ップS13で帯電器12が付勢されることにより記録シート
２がベルト７に吸着された状態でシート送りされる。

なお、シート送りはベルト駆動モータ11の起動と同時
に計測されており、記録シート２が所定の記録位置に達
すると、ステップS14において記録は開始される。かく
して、ステップS15で記録済の記録シート２が排出トレ
イ36に排出されるのを待ち、ステップS16でベルト駆動
モータ11を停止、帯電器12を消勢する。ここで、後の記
録が行われず、すなわち、ステップS17で記録が終了し
たとの判断であれば、次のステップS18に進んで記録ヘ
ッドユニット27を第3C図に示す状態まで引上げ、ステッ
プS19でキャプ部材29A〜29Dを第3B図に示す位置にまで
移動し、次のステップS20で記録ヘッドユニット27を第3
A図に示す状態まで降下させてキャッピングを終了、次
のステップS21で電源が“オフ”とされる。

また、ステップS17で次の記録が実施される場合は、
ステップS7に戻り、再びベルト駆動モータ11が駆動さ
れ、次のステップS8で空吐出信号の有無が判断される。
この場合、記録ヘッドユニット27は第3D図に示すような
記録位置に保たれており、空吐出信号有りとの判断であ
ると、センサ33によって検知されたベルト７上の第２図
に示した孔列31が記録ヘッド20の対向位置に導かれてく
るのを待って、各記録ヘッド20からそのタイミングに合
わせてインクの空吐出が行われる。

ただし、この場合、各記録ヘッド20はＡ〜Ｄの４列の
孔列31に対応した部分のインク吐出口からそれぞれイン
クの空吐出を行うことにより、その４回分の空吐出で34
56個のインク吐出口の全てからインク吐出を行わせるこ
とができるもので、吐出されたインクはこれらの孔31A
を介して下方の排インク受け30に回収される。また、ス
テップS8で空吐出信号無しとの判断であればステップS1
0に進んでS17までの各ステップの動作を実施する。

なお、以上に述べた実施例ではベルト７に静電吸着に
より記録シート２を保持させるようにしたが、これに限
らず、例えばエアーをベルト７の背面側から吸引するこ
とにより、記録シートを保持させるようにしてもよく、
この場合は空吐出用の吸引孔31Aと上述のシート保持用
吸引孔とを兼用にすることが可能となる。

また、以上の説明では並列に配置された複数のライン
記録ヘッドによる液体噴射記録装置の場合について述べ
たが、本発明の適用はこのようなカラー液体噴射記録装
置に限られるものではなく、単体のライン記録ヘッドに
よる液体噴射記録装置にも適用できることはいうまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、搬送ベル
トに主走査方向に配列させた貫通孔の孔列は副走査方向
に複数列配設し、これら複数列の孔列のうち所定数の列
の副走査方向の組合せにより記録ヘッドの記録幅に対応
した孔面積が得られるようになして、記録ヘッドに対向
する搬送ベルトの裏面側に空吐出による排液を受ける排
液受けを設けたので、前送の被記録材と後送の被記録材
との送給の合間を利用して記録ヘッドを記録状態に保っ
たまま回復動作のための空吐出を搬送ベルトの孔列を介
して排液受けに向け行うことができ、空吐出による回復
動作のために記録のスループットが損われるのを防止す
ることが可能となり、また、装置全体のコンパクト化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明液体噴射記録装置の構成の一例を示す斜
視図、 第２図は本発明にかかる無端ベルト上の孔列の配置図、 第3A図〜第3D図は本発明にかかる記録ヘッドユニットお
よびキャップ部材と無端ベルトおよび排インク受けとの
各状態における相対位置を示す説明図、 第４図は本発明による記録時の制御動作の手順を示す流
れ図である。 ２……記録シート、 ７……無端ベルト、 11……駆動モータ、 12……帯電器、 20……記録ヘッド、 20A〜20D……ヘッド単体、 27……記録ヘッドユニット、 29A〜29D……キャップ部材、 30……排インク受け、 31……孔列、 31A……貫通孔、 33……フォトセンサ、 35……キャップ移動手段、 36……排出トレイ、 41……制御回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主走査方向に記録液の吐出口が配列する記
   録ヘッドを用い、副走査方向に移動する搬送ベルトによ
   って搬送される被記録材に記録を行うと共に、前記記録
   ヘッドからの空吐出により回復動作が行われる液体噴射
   記録装置において、 前記搬送ベルトに複数の貫通孔からなる孔列を前記主走
   査方向に配設すると共に、前記孔列を前記副走査方向に
   複数列配設し、 当該複数列の孔列のうち所定数の列の前記副走査方向の
   組合せにより前記記録ヘッドの記録幅に対応した孔面積
   が得られるようになし、 前記記録ヘッドに対向する前記搬送ベルトの裏面側に前
   記空吐出による前記記録液の排液を受ける排液受けを設
   け、 前記回復動作時に、前記搬送ベルトに配設した前記複数
   列の孔列を介して前記記録ヘッドから前記排液受けに向
   け空吐出が行われるようにしたことを特徴とする液体噴
   射記録装置。
2. 【請求項２】前記記録ヘッドは、前記記録液に膜沸騰を
   生じさせて前記吐出口から記録液を吐出させるための熱
   エネルギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴
   とする請求項１に記載の液体噴射記録装置。