JP2877447B2

JP2877447B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2877447B2
Application number: JP2144609A
Authority: JP
Inventors: 宏長谷川; 則幸菊川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JPH0437554A; DE69115125D1; US5781207A; EP0459523A2; DE69115125T2; EP0459523B1; EP0459523A3

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はキー入力機構を備えたインクジェット記録装
置に関し、特には、電子タイプライタ機能を備えたイン
クジェット記録装置に関する。

［従来技術］従来、紙、OHP用シートなどの記録媒体（以下記録用
紙または単に紙ともいう）に対して記録を行うために電
子タイプライタに搭載される記録装置は、種々の記録方
式による記録ヘッドを搭載した形態で提案されている。
この記録ヘッドには、ワイヤードット方式、感熱方式、
熱転写方式、インクジェット方式によるものなどがあ
る。

特にインクジェット方式は記録用紙に直接インクを噴
射するものであるので、ランニングコストが安く、静か
な記録方式として、注目されている。一般にタイプライ
タにおいては、左右マージンやタブの設定等印字のレイ
アウトを決めるための処理を、実際の記録用紙に対して
記録ヘッドを移動させ、任意の位置に位置づけしつつ行
うようにしている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような処理に時間がかかると、イ
ンクジェット記録ヘッドの吐出口はその間非駆動の状態
で外気にさらされることになるので、吐出口からインク
溶剤が蒸発して吐出口内方のインクが増粘する状態にさ
らされる。これを解決するために、本出願人は先にこの
ような処理時間に応じた適正な回復処理を行なえる発明
を出願している。ここには、例えば、15秒の処理時間が
経過すると、自動的に記録ヘッドをキャッピング状態に
し、30秒の処理時間が経過すると、自動的に予備吐出
（空吐出）を行ない、45秒を経過するとこれらの両方を
行なうといった、処理時間の増加に応じた記録ヘッドの
回復処理を向上させる発明が開示されている。

ところが、上記初期の問題についての解決手段として
は上記先の提案発明が優れているものの、実際の記録中
や記録終了後の下記の如き技術課題については解決する
ものがない。

即ち、記録中のスループット（全体の処理時間）を短
縮化して、かつキー入力者が不都合なく記録を実行でき
るような操作性の向上と、タイプライタモードのよう
に、表示された原稿の行印字又は単語印字モード及び上
記原稿に対応した記録領域を指定できる機能といった上
記原稿を所定単位ごとに印字する場合において発生す
る、記録終了時の電源オフにより発生してしまう記録ヘ
ッドの保護不良を確実に防止する手段が提供されていな
い。しかも、この保護不良の発生は、再度の装置使用状
態まで、記録ヘッドを記録不良化してしまう環境にさら
してしまうのである。また、上述した提案を記録中に導
入してしまうと、上記キー入力機構の操作を行なわずに
原稿の作成に思慮していると、上記回復動作を繰り返し
てしまい操作者に不快感を与えることも見られた。

［発明の概要］本発明は、かかる技術課題を解決することを目的とし
てなされたものであり、キー入力機構と、該キー入力機
構からのキー入力に応じて形成された原稿を記録媒体に
記録するためにインクを吐出する記録ヘッドを搭載して
移動させるためのキャリッジ機構と、を備えたインクジ
ェット記録装置において、上記記録ヘッドを保護するた
めの保護手段と、上記キー入力機構からの入力信号の断
絶に応じて計測を開始して一定時間の経過を判別する判
別手段と、上記判別手段による上記一定時間の経過判別
に応じて上記保護手段による上記記録ヘッドの保護を実
行する制御手段と、上記キー入力機構からの入力信号に
応じて上記判別手段をリセットするリセット手段と、上
記原稿を印字キーによって印字するワープロモードと、
上記原稿を所定単位ごとに印字するタイプライタモード
と、を選択する選択手段と、を有し、上記制御手段は、
上記ワープロモードが選択されている際には上記判別手
段の判別結果に応じた上記保護手段による上記記録ヘッ
ドの保護を行わないことを特徴とするインクジェット記
録装置である。

本発明によれば、操作者の不快感を防止して、記録装
置の安全性と信頼性を向上でき、タイプライタ機能を備
えた実用的なインクジェット記録装置を提供できるもの
である。また、上記問題点を解決できるので、本発明の
付加的効果は、インクジェット記録ヘッドを非駆動状態
で長時間外気にさらすことを避けられるため、吐出口内
方のインクの粘性が増して印字品位の低下や吐出不良が
生じることがない。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明を適用可能な装置
として電子タイプライタの外観構成例を示す。

ここで、１はキーボード部であり、文字、数字等キャ
ラクタ入力用のキー、リターンキー等の印字指令キー、
各種の制御キー、さらには後述するワープロモードとタ
イプライタモードを切替え指定するWP/TW切替えキー等
のキー群２が配列され、非使用時にはヒンジ３を中心に
回動させることにより第１図（Ｂ）に示すように折りた
ためるようになっている。４は装置内部のプリンタ部に
シート状記録媒体を送給するための給紙トレーであり、
同じく非使用時には同図（Ｂ）に示すようにプリンタ部
を覆って収納される。５は手動にて記録媒体のセットや
排出を行うための送りノブ、６は入力した文章等を表示
するための表示器、７は本例に係る装置を運搬する際に
用いられる把手である。

第２図は本例に係るプリンタ部の構成例を示す。

ここで９はインクジェット記録ヘッドを有したヘッド
カートリッジ、11はこれを搭載して図中Ｓ方向に走査す
るためのキャリッジである。13はヘッドカートリッジ９
をキャリッジ11に取付けるためのフック、15はフック13
を操作するためのレバーである。このレバー15には、後
述するカバーに設けられた目盛を指示してヘッドカート
リッジの記録ヘッドによる印字位置や設定位置等を読取
り可能とするためのマーカ17が設けられている。19はヘ
ッドカートリッジ９に対する電気接続部を支持する支持
板である。21はその電気接続部と本体制御部とを接続す
るためのフレキシブルケーブルである。

23は、キャリッジ11をＳ方向に案内するためのガイド
軸であり、キャリッジ11の軸受25に挿通されている。27
はキャリッジ11が固着され、これをＳ方向に移動させる
ための動力を伝達するタイミングベルトであり、装置両
側部に配置されたプーリ29A,29Bに張架されている。一
方のプーリ29Bには、ギヤ等の伝導機構を介してキャリ
ッジモータ31より駆動力が伝達される。

33は紙等の記録媒体（以下記録紙ともいう）の被記録
面を規制するとともに記録等に際してこれを搬送するた
めの搬送ローラであり、搬送モータ35によって駆動され
る。37は記録媒体を給紙トレー４側より記録位置に導く
ためのペーパーパン、39は記録媒体の送給経路途中に配
設されて記録媒体を搬送ローラ33に向けて押圧し、これ
を搬送するためのフィードローラである。34はヘッドカ
ートリッジ９の吐出口形成面に対向し、記録媒体の被記
録面を規制するプラテンである。41は記録媒体搬送方向
上記録位置より下流側に配置され、記録媒体を付図示の
排紙口へ向けて排紙するための排紙ローラである。42は
排紙ローラ41に対応して設けられる拍車であり、記録媒
体を介してローラ41を押圧し、排紙ローラ41による記録
媒体の搬送力を生じさせる。43は記録媒体のセット等に
際してフィードローラ39、押え板45、拍車42それぞれの
付勢を解除するための解除レバーである。

45は記録位置近傍において記録媒体の浮上り等を抑制
し、搬送ローラ33に対する密着状態を確保するための押
え板である。本例においては、記録ヘッドとしてインク
吐出を行うことにより記録を行うインクジェット記録ヘ
ッドを採用している。従って記録ヘッドのインク吐出口
と形成面と記録媒体の被記録面との距離は比較的微小で
あり、かつ記録媒体と吐出口形成面との接触を避けるべ
くその間隔が厳しく管理されなければならないので、押
え板45の配設が有効である。47は押え板45に設けた目
盛、49はこの目盛に対応してキャリッジ11に設けられた
マーカであり、これらによっても記録ヘッドの印字位置
設定位置が読取り可能である。

51はホームポジションにおいて記録ヘッドのインク吐
出口形成面と対向するゴム等弾性材料で形成したキャッ
プであり、記録ヘッドに対し当接／離脱が可能に支持さ
れている。このキャップ51は、非記録時等の記録ヘッド
の保護や、記録ヘッドの吐出回復処理に際して用いられ
る。吐出回復処理とは、インク吐出口内方に設けられて
インク吐出のための利用されるエネルギ発生素子を駆動
することにより全吐出口からインクを強制的に排出さ
せ、吐出不良要因を除去する処理である。

53はインクの強制排出のために吸引力を発生し、かか
る強制排出による吐出回復処理に際してキャップ51に受
容されたインクを吸引するために用いられるポンプであ
る。55はこのポンプ53によって吸引された廃インクを貯
留するための廃インクタンク、57はポンプ53と廃インク
タンク55とを連通するチュウブである。

59は記録ヘッドの吐出口形成面のワイピングを行うた
めのブレードであり、記録ヘッド側に突出してヘッド移
動の過程でワイピングを行うための位置と、吐出口形成
面に係合しない後退位置とに移動可能に支持されてい
る。61はモータ、63はモータ61から動力の伝達を受けて
ポンプ53の駆動およびキャップ51やプレード59の移動を
それぞれ行わせるためのカム装置である。

第３図は本発明の一実施例に係る電子タイプライタの
制御等の概略構成例を示す。

ここで、前述したように１はキーボードであり、ワー
プロモードと呼ばれる文書の一括印刷モードと、タイプ
ライタモードと呼ばれる文字単位、あるいはライン単位
での印刷モードとを切替える本発明に係る選択手段とし
てのWP/TW切換えキーが配列されている。100は例えばマ
イクロコンピュータ形態のCPUであり、第４図につき後
述する処理手順等に従って各部を制御する。101はCPU10
0に設けられたタイマであり、キー入力のない時間を計
測したり、ここでは説明を省略したプリンタの制御等に
用いられる。

102はROMであり、CPU100が実行する処理手順に対応し
たプログラムの他、キャラクタジェネレータ等の固定デ
ータを格納する。104はRAMであり、印字に係わるデータ
の展開および管理のための領域の他、CPU100の作業用の
領域を有する。106は第２図においてのべたインクジェ
ットプリンタである。

ここで、本発明の要部を第５図、第６図を用いて説明
する。

第５図フローチャートは本例に係る印字処理手順の１
例を示し、印字動作の終了後に起動されるものである。

本手順が起動されると、まずステップS1でタイマを起
動する。次にステップS2でキー入力を待ち、キー入力が
あればステップS3で（ステップS1で起動した）タイマを
再び起動した後、ステップS4で入力されたキーの判別を
行なう。入力キーが印字指令を伴うものであれば、ステ
ップS5で印字動作をした後、ステップＳへ戻る。入力キ
ーが印字動作を伴わないものであれば、ステップS6で、
入力キーを表示したりする等の処理をした後、ステップ
S2へ戻る。

ここまでの処理では、タイマは再起動がかけられるば
かりで何ら機能しないし、キャッピング動作も起こらな
い。

しかしながら、ステップS2でキー入力がない時初め
て、ステップS1もしくはステップS3で起動したタイマを
読み込み（ステップS7）、一定時間以上（例えば５秒）
経過したかどうかを判別する（ステップS8）。ここで、
５秒以上経過していなければステップS2でキー入力を待
ち、５秒以上経過していれば、ステップS9でキャリッジ
をキャッピング位置まで移動し、ステップS10でキャッ
ピング動作を行なった後ステップS2に戻る。ただし、こ
のステップS9とステップS10はすでにキャリッジがキャ
ッピング位置にあって、キャッピングされている時には
スキップする。

上記キー入力としては、操作者が装置を使用している
ことを実質的に表現するものであれば良いから、キー入
力機構のいずれのキーもがこの判別工程には適用され
る。

以上のように、本実施例によれば、キー入力信号が一
定時間以上途絶えた時に、インクジェット記録ヘッドに
キャップをし外気から保護するために、装置を使用いて
いないにもかかわらず長時間記録ヘッドを非駆動状態で
外気にさらすことがなくなり、吐出口内方のインクの粘
性が増し、印字品位の低下や吐出不良が生じることがな
くなる。また、オペレータが実際に装置を操作している
際には、上記所定時間（上記実施例における所定時間の
５秒、好ましくは３秒以上８秒以内）は通常使用状態で
タイプライタ機能を使用するときに発生しない時間等の
期間としているので、装置の使用中にキャリッジが移動
して不用意にキャッピングされることを防止できるので
操作上の不快感を根本的に防止でき、印字位置の読取
り、確認等も可能である。上記実施例では、先に提案し
た上記発明の構成を開示していないが、本発明の更に好
ましい構成は、上記先の発明を初期の工程に採用したも
のが挙げられる。

ここで、第６図を用いて、キャリッジの移動状態を説
明する。ここでは、ワープロモードではキャリッジはキ
ャッピングポジションX1に記録ヘッドカートリッジ８を
位置せしめ、印字信号の印字モードで初めてスタートポ
ジションX2に向かって移動を開始する。タイプライタモ
ードでは上記キャッピングポジションX1に位置している
が、最初の所定単位の印字（単語、行或は、頁）によっ
て、スタートポジションX2に向かって移動を開始し、こ
の後所定単位の印字を終了した後は、リターンして記録
ヘッドカートリッジをスタートポジションX2に停止させ
て、操作者のキー入力による原稿作成をもって待機す
る。

ここで、操作者のキー入力が上記第５図のフローチャ
ートに基づいたシーケンス制御が行なわれ、上記期間判
別は上記操作者のキー入力が行なわれる度にリセットさ
れる。

第６図は本例の電子タイプライタを上方から見た時の
概略説明図を示す。W₁は記録媒体の挿入可能な範囲を示
しW₂は最大印字巾を示す。X₁はホームポジションの位置
を示しキャッピングが行なわれる位置を兼ねている。X₂
は印字可能な左端の位置を示し、X₃は右端のリターン最
大位置を示す。Ｄはマーカ17と記録ヘッドのインク吐出
口との距離を示すものである。

このように本例では、記録紙の記録最大幅の右端部X₃
の領域まで記録ヘッド部が移動可能なように構成してい
る。そしてこの位置をヘッドのリターン領域の最右端部
として規定しているのでその側面領域にヘッドが移動す
ることがないようになっている。したがって側面領域に
はヘッドカートリッジのインクタンク部が存在するだけ
であり、記録装置の記録紙の幅方向の長さを短くするこ
とが可能となる。

第４図は、本例に係る印字処理手順の１例を示し、印
字動作の終了後に起動されるものである。

本手順が起動されると、まずステップS1でワープロモ
ード（以下WPモードという）か、タイプライタモード
（以下TWモードという）かを判別する。TWモードであれ
ば次のステップS3へ進むが、WPモードであれば本手順は
起動されず、通常の処理を行なう（ここでの説明は省略
する）。次にステップS3でタイマを起動した後、ステッ
プS5でキー入力を待つ。キー入力があればステップS7で
（ステップS3で起動した）タイマを再起動した後、ステ
ップS9に進む。ステップS9ではラインごとの印字を行な
うラインラインモード（以下L/Lモードという）か、あ
るいは一文字ずつ印字を行なうキャラキャラモード（以
下C/Cモードという）かの判別を行なう。C/Cモードであ
れば次のステップS11をスキップして、ステップS13へ進
んで印字を行なう。L/Lモードであれば次のステップS11
で、入力されたキーがリターンキー等の印字を伴うキー
かどうかの判別を行ない、印字を伴わなければ入力キー
を表示したりする等の処理して（ステップS15）ステッ
プS5へ、印字を伴えばステップS13で印字をした後ステ
ップS1へ戻る。

しかしながら、ステップS5でキー入力がない時初め
て、ステップS3もしくはステップS7で起動したタイマを
読み込み（ステップS17）、一定時間以上（例えば５
秒）経過したかどうかを判別する（ステップS19）。こ
こで、５秒以上経過していなければステップS5でキー入
力を待ち、５秒以上経過していれば、ステップS21でキ
ャリッジをキャッピング位置まで移動し、ステップS23
でキャッピング動作を行なった後ステップS5に戻る。た
だし、このステップS21とステップS23はすでにキャリッ
ジがキャッピング位置にあって、キャッピングされてい
る時にはスキップする。

以上のように、WPモードとTWモードを実行できる場合
の本実施例によれば、上記実施例と同様な効果を達成で
きるばかりか、WPモードでの操作者の操作性をも向上し
て全体としてスループットを向上できた複合プリンタが
提供できる。

なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中で
もバブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において
優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば
記録の高密度化、高精細化が進むからである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特
許第4723129号明細書、同第4740796号明細書に開示され
ている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この
方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいず
れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合
には、液体（インク）が保持されているシートや液路に
対応して配置されている電気熱変換体に記録情報に対応
していて、核沸騰を超える急速な温度上昇を与える少な
くとも一つの駆動信号を引加することによって、電気熱
変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対
一で対応した液体（インク）内に気泡を形成できるので
有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（イン）の吐出が達成でき、より好ましい。
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第443359
号明細書、同第4345262号明細書に記載されているよう
なものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率
に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載され
ている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うこと
ができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合わせ構
成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書、米国特許第4459600号明細書を用い
た構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の
電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換
体の吐出部とする構成を開示する特開昭59−123670号公
報や熱エネルギの圧力波を吸収する解孔を吐出部に対応
させる構成を開示する特開昭59−138461号公報に基いた
構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記
録ヘッドの形態がどのようなものであっても、記録を確
実に効率よく行いうるからである。

加えて、上述のようなシリアルタイプの記録ヘッドと
しては、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数につい
ても、例えば単色のインクに対応して一個のみが設けら
れたものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに
対応して複数個設けられるものであっても良い。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ワープロモー
ドとタイプライタモードとが選択できるインクジェット
記録装置のタイプライタモードを選択した際に、オペレ
ータによるキー入力機構からの入力信号が一定時間以上
途絶えることに応じて保護手段によるインクジェット記
録ヘッドの保護を実行するので、一定時間以上非駆動と
なっている記録ヘッドをより確実に保護することがで
き、例えば、記録ヘッドをキャップで覆って保護するこ
とで長時間記録ヘッドを非駆動状態で外気にさらすこと
がなくなり、記録ヘッドのインク吐出口内のインクの粘
性の増大を防止することができる等、印字品位の低下や
吐出不良の発生を防止することができます。この一定時
間をタイプライタモード選択の際のオペレータの通常の
キー入力間隔を越える時間に設定すれば、キー入力作業
中におけるオペレータの意に反した保護手段による記録
ヘッドの保護動作に起因するタイプライタ操作上のオペ
レータの不快感をなくすことができる。

また、ワープロモードを選択する際には、判別手段に
よる一定時間の経過判別結果に応じた保護手段による記
録ヘッドの保護を実行しないので、ワープロモードにお
けるキー入力作業中の記録ヘッドの不要な制御を省くこ
とができ、タイプライタモード時操作の際と同様に、ワ
ープロ操作上のオペレータの不快感をなくすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施例にかか
る装置としての電子タイプライタの使用時および収納時
の外観斜視図、第２図は、本発明に適用可能なプリンタ
の一構成例を示す斜視図、第３図は本例に係る電子タイ
プライタの制御系の概略構成例を示すブロック図、第４
図は、一定時間キー入力がない際にキャッピング行う手
順の一例を示すフローチャート、第５図は、WPモードと
TWモードを実行できる場合の本発明実施例の要部フロー
チャート、第６図は、本発明の装置構成の要部の説明図
である。１…キーボード６…表示器９…ヘッドカートリッジ 11…キャリッジ 100…CPU 101…タイマ 102…ROM 104…RAM 106…プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/01,2/05,2/165,3/46,5/30 B41J 29/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】キー入力機構と、該キー入力機構からのキ
ー入力に応じて形成された原稿を記録媒体に記録するた
めにインクを吐出する記録ヘッドを搭載して移動させる
ためのキャリッジ機構と、を備えたインクジェット記録
装置において、上記記録ヘッドを保護するための保護手段と、上記キー入力機構からの入力信号の断絶に応じて計測を
開始して一定時間の経過を判別する判別手段と、上記判別手段による上記一定時間の経過判別に応じて上
記保護手段による上記記録ヘッドの保護を実行する制御
手段と、上記キー入力機構からの入力信号に応じて上記判別手段
をリセットするリセット手段と、上記原稿を印字キーによって印字するワープロモード
と、上記原稿を所定単位ごとに印字するタイプライタモ
ードと、を選択する選択手段と、を有し、上記制御手段は、上記ワープロモードが選択されている
際には上記判別手段の判別結果に応じた上記保護手段に
よる上記記録ヘッドの保護を行わないことを特徴とする
インクジェット記録装置。
【請求項２】上記判別手段の上記計測の起動あるいは再
起動を、印字終了のときと上記キー入力機構からの上記
入力信号の到来のときに行うことを特徴とする請求項１
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】上記保護手段は、上記記録ヘッドに対し当
接・離間が可能なキャップを有することを特徴とする請
求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】上記インクジェット記録装置は、上記記録
ヘッドに対してインクに膜沸騰を生じせしめる熱エネル
ギーを発生する発熱手段を備えていることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録
装置。
【請求項５】上記インクジェット記録装置は、上記原稿
を表示する表示手段と、該表示手段に表示された原稿の
行印字モード又は単語印字モードを実行する手段と、を
備えたタイプライタであることを特徴とする請求項１乃
至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。