JP3015592B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に関し、
詳しくは、インクジェット記録ヘッドを用いて印字や画
像の記録が行われるプリンタやファクシミリ，複写機な
どの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録紙などの記録媒体を搬送させ
ながらインクジェット方式などによる記録ヘッドを用い
て画像記録が行われる画像形成装置としては、例えば図
１０および図１１に示すように構成されている。

【０００３】まず、その枠体は図１０に示すように底板
１０２，前側板１０３，後側板１０４およびその他不図
示のステーなどで構成されていて、装置自体としては図
１１に示すように原稿から画像の読取りがなされる画像
入力部２００と読取られた画像に基づいて記録媒体（以
下で記録シートという）上に画像記録がなされる画像出
力部３００とに大別される。なお、図１０では画像入力
部が示されていない。

【０００４】図１１において、２０１は画像入力部２０
０に設けられ、原稿がその上に載置されている原稿台ガ
ラス、２０２は原稿台ガラス２０１上の原稿に対し、そ
の下面側から原稿の画像を光学的に読取る画像読取ユニ
ットである。かくして、読取ユニット２０２によって得
られた画像情報は、まず４色の色分解信号に分解され、
さらに種々の処理がなされた後、画像出力部３００の画
像記録用記録ヘッド部に記録信号として送出される。

【０００５】ついで、画像出力部３００の構成を図１０
および図１１に従って説明する。

【０００６】３０１ＢＫ，３０１Ｃ，３０１Ｍおよび３
０１Ｙはそれぞれブラック，シアン，マゼンタおよびイ
エローの各インクが収容されたインクタンクとそれぞれ
のインクを吐出する記録ヘッド部とが着脱自在な一体型
のインクジェットヘッドカートリッジ（以下でＩＨＣと
いう）であり、３０２はこれら４個のＩＨＣを記録ヘッ
ド部のインク吐出口が下向きとなるようにして搭載した
キャリッジ、３０３はキャリッジ３０２を矢印で示す主
走査方向ＢおよびＢ′方向に案内する案内軸、３０４は
キャリッジ３０２に連結され、これを移動走査させるタ
イミングベルト、３０５Ａ，３０５Ｂはそのプーリ、３
０６は主走査用駆動モータである。

【０００７】このように構成された記録手段に対し、画
像記録位置への搬送手段について説明する。図１０およ
び図１１において、３１１は記録ヘッド部の対向位置に
記録シート１を保持するためのプラテン、３１２はプラ
テン３１１に記録シート１を導く副走査ローラ、３１３
はその従動ローラ、３１４は記録済のシート１を排出す
るための排出ローラ、３１５はその従動ローラである。
なお、これらのローラ３１２〜３１５は搬送用モータ
（ステッピングモータ）３１６によって駆動されるもの
で、３１７はモータ３１６と同軸のモータプーリ、３１
８および３１９は副走査ローラ駆動プーリおよび排出ロ
ーラ駆動プーリ、３２０および３２１はそれぞれの駆動
ベルトである。

【０００８】また、この例では図１１に示すように記録
シート送出用に上下２段のカセット３２２および３２３
が設けられていて、異なるサイズのシートが別々に累積
収納されている。３２４および３２５はこれらのカセッ
ト３２２，３２３から選択的に送出される記録シート１
を副走査ローラ３１２に導く上部ガイドおよび下部ガイ
ド、３２６は記録済シートをトレイ３２７に案内するた
めの排出ガイドである。

【０００９】そこで、このように構成された記録手段お
よび搬送手段では、まず、カセット３２２，３２３に収
納されているシートのサイズがサイズ検出装置により検
知されるが、記録動作が開始されると、その記録画像情
報に応じた最適のシートサイズ（図では上段か下段かの
カセット）が選択され、ここから１枚ずつシートが送出
される。そして、その送出シートは、上部ガイド３２４
と下部ガイド３２５との間に案内されて副走査ローラ３
１２と従動ローラ３１３との間に導かれる。かくして、
シート１は両ローラの回転によってプラテン３１１上に
導かれ、さらに排出ローラ３１４とその従動ローラ３１
５とに誘導されて、一旦停止する。ここで、４つのＩＨ
Ｃを搭載したキャリッジ３０２が主走査用駆動モータ３
０６およびタイミングベルト３０４によって案内軸３０
３に沿いプラテン３１１上を移動走査する（矢印Ｂ，
Ｂ′）。そしてこのようなキャリッジ走査時に、各不図
示のヘッドのインク吐出口から画像信号に応じてシート
１に向かい各インクが吐出され、シート１上に吐出口列
の幅分のカラー画像が記録される（以下でこれを単に主
走査と呼ぶ）。キャリッジ３０２による１往復が終了す
ると、副走査ローラ３１２および排出ローラ３１４によ
ってシート１が吐出口列の幅分だけ搬送され（以下でこ
れを単に副走査と呼ぶ）、再びキャリッジ３０２による
主走査が行われる。このようにして主走査，副走査が交
互に行われてシート全体に画像が形成される。そして、
記録領域近傍に置かれた（不図示の）センサによりシー
ト端が検出されると記録動作を終了させ、シート１は排
出ローラ対の回転により排出ガイド３２６に沿って機外
に排出される。

【００１０】図１０において、３５０はキャリッジ３０
２が右側の二点鎖線で示す記録前の待機状態にある時、
いわゆるホームポジションにある時に記録ヘッド部のイ
ンク吐出口を良好な状態に維持し、さらには良好な状態
に回復したりするための回復ユニットである。その具体
的動作を説明すると、キャリッジ３０２がホームポジシ
ョンに移動する動作に連動して回復ユニット３５０の吸
引口３５１ＢＫ，３５１Ｃ，３５１Ｍおよび３５１Ｙが
ヘッドに向かって移動し、その吸引口周囲部に設けられ
ている不図示の弾性封止部材が吐出口列の周囲に押し付
けられ密閉される（以後これをキャッピングと呼ぶ）。
その後、不図示の吸引手段により密閉部内の気圧を減少
させて吐出口内の不要な気泡や不純物などをインクと共
に排出させる。なお、このような吸引による回復動作は
主に装置の電源“オン”時や記録シート１の数枚から数
十枚の記録毎に行われるもので、以後これを吸引回復と
呼ぶ。

【００１１】さらにまた、以下に述べるようなヘッド回
復動作も必要とされる。すなわち、１枚のシート１に対
する記録中、所定の主走査回数毎に全吐出口列から数発
ないし数十発のインク吐出を強制的に行うものである。
これは不吐出防止だけではなく、次に述べるような理由
による。例えば記録画像によっては殆どインク吐出の行
われないインク吐出口があり、かかる場合、これらの吐
出口ではその内のインクから水分が蒸発して増粘してい
く。そのためにその後での記録印字時にインク濃度が変
化したり、最悪の場合には、吐出口が詰まって不吐出が
生じる。そこで、その防止のために数走査毎に上記のよ
うな吐出動作を行わせ、少ない吐出頻度によるインクの
増粘を防ぐようにするもので、当然ながらこの場合、シ
ート１のないいわゆる記録領域外で行われる必要があ
り、その動作を行う位置に記録ヘッド部の対向位置に回
復手段としての開口部あるいはインク吸収材を配置する
必要が生じる。もちろん先に述べた開口部として吸引回
復のための吸引口を兼用させることができる（以降、こ
の動作を空吐出と呼ぶ）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記画像形
成装置のように、画像出力部３００において、主走査，
副走査を交互に行ういわゆるシリアルプリント装置の場
合、特に副走査送り量の高精度化は記録画像の品質向上
に非常に重要なファクターになる。そのため上述したよ
うなローラ対にシート１を挾持させて副走査送りを行う
機構において、そのシートサイズが異なっても容易に高
精度送りを維持することができるようにするには、図１
２に示すようにローラ３１３，３１５の長手方向の中心
部とシート幅の中心とを一致させることが望ましい。こ
れはつまり、ローラ３１３，３１５などからシート１
Ａ，１Ｂに与える挾持力の紙幅方向分布をできる限り左
右対称にして、紙の斜行を防ぐためである。

【００１３】しかしながら、上記構成の場合、前記吸引
回復あるいは空吐出を記録中に行うためには、キャリッ
ジ３０２はシート１のサイズによらず各種回復動作位置
まで戻らなければならない。いま、例えばキャリッジ３
０２が記録を開始するまでに必要な助走距離をＬ１とし
た場合、図１２に示すようにセットされる最大サイズの
シート１Ａの斜線を施して示す記録領域に対し、その記
録開始位置から少なくともＬ１だけ離れた場所に回復動
作開始位置を設定する必要がある。そこで、最小サイズ
のシート１Ｂの場合は記録開始位置までがＬ２となり、
Ｌ１−Ｌ２分、すなわち最大サイズシート１Ａと最小サ
イズシート１Ｂのシート幅の半分にあたるＬの分は助走
の必要性からすれば無意味な距離になる。つまり、その
距離Ｌ２を往復するに要する時間×１ページのシート分
に対する副走査回数分だけ余分な記録時間を費やすこと
になる。さらに、主走査移動に関係する部品や機構の耐
久性も低下することから、小サイズシートの記録可能枚
数が減少してしまうという問題もある。

【００１４】また、記録時間短縮のために小サイズシー
ト１Ｂの場合でも助走距離はＬ１として不変とすると、
その記録走査中に回復動作を行うよう構成することが難
しくなり、上述したように記録画像品質の低下する可能
性がある。さらに、回復動作を行うときだけ回復位置ま
でキャリッジ３０２を戻すことも考えられるが、その場
合は動作シーケンスが複雑化する上に、回復動作頻度に
よっては時間短縮の効果があまり得られなかったり、記
録シート毎に記録時間が変化したりする惧れがあった。

【００１５】本発明の目的は、上記従来の問題に着目
し、その解決を図るべく画像形成情報の入力に対し、そ
の都度常に最適な記録が行われるように回復手段の制御
が可能な画像形成装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による画像形成装
置は、記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、画像形
成情報に基づきインクを吐出し画像形成領域において記
録媒体に画像を形成するインクジェット記録ヘッドと、
このインクジェット記録ヘッドを搭載し前記画像形成領
域から前記画像形成領域の外にまで移動走査するキャリ
ッジと、前記画像形成領域の外において前記インクジェ
ット記録ヘッドに対向する複数の位置へ前記キャリッジ
の走査方向に沿って移動可能に設けられ、前記インクジ
ェット記録ヘッドの記録性能の低下を防ぐための回復動
作を行う回復手段と、前記画像形成情報に基づき前記複
数の位置の中から選択された位置へ前記回復手段を移動
させる移動手段とを具えたことを特徴とするものであ
る。ここで、インクジェット記録ヘッドがインクを吐出
するために利用される熱エネルギを発生する熱エネルギ
発生手段を具えるものであっても良く、この場合、熱エ
ネルギ発生手段が電気熱変換体であってもよい。また、
画像形成情報が記録媒体のサイズであってもよい。

【００１７】

【作用】本発明によると、記録媒体搬送手段によって記
録媒体を間欠的に搬送し、この記録媒体の搬送動作に同
期してキャリッジが移動走査を行い、キャリッジに搭載
されたインクジェット記録ヘッドからインクを記録媒体
に吐出して所定の画像が記録媒体に記録される。この記
録作業の途中でインクジェット記録ヘッドの記録性能の
低下を防ぐための回復動作を行う場合、移動手段が記録
媒体のサイズなどの画像形成情報に基づいて回復手段を
画像形成領域外の所定位置に移動させ、この所定位置に
キャリッジに搭載されたインクジェット記録ヘッドを移
動してその回復動作を行う。移動手段によって移動する
回復手段の所定位置は、画像形成情報に基づいてキャリ
ッジおよびインクジェット記録ヘッドの移動のための無
駄な時間や移動距離を最小にするような位置に設定され
る。

【００１８】

【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。

【００１９】本実施例は、記録部位において搬送ローラ
機構によりシートを所定の副走査方向に間欠的に送りつ
つ、その方向とは直角な方向に記録手段であるインクジ
ェット機構を走査させるものである。

【００２０】図１において、１０５は側板１０３と１０
４とを結合している左ステーである。なお、装置には上
下段のカセット３２２，３２３に一度に２種類の記録シ
ートのセットが可能であり、収納する記録シートのサイ
ズはカセットにより決められている。そしてこれらカセ
ット３２２，３２３の装置への挿入面３３０には、複数
の突起（不図示）が所定の配列で設けられていて、一
方、装置内部にはプッシュボタン式のサイズ検知装置３
３１が配置されており、カセットが挿入されると上記突
起によりプッシュボタンが選択的に押されてその信号に
より、現在セットされている記録シートのサイズが把握
される。

【００２１】３３２は副走査手段が配置される基台であ
り、基台３３２上には副走査ローラ３１２とその従動ロ
ーラ３１４とが軸受部３３３（一端のみ図示）によって
回転自在に支持されており、両ローラの回転によって矢
印Ａ方向より送給されてくるシート１を記録位置に搬送
することが可能である。プラテン３０２もまた副走査基
台３３２に固定されており、さらにプラテン３０２に対
してシート排出側には、排出ローラ３１４と従動ローラ
３１５とが配置されている。排出ローラ３１４とその従
動ローラ３１５の軸方向両端部は、副走査基台３３２に
固定された軸受部３３４（一端のみ図示）によって回転
自在に支持されている。このように各ローラの軸受部３
３３，３３４は同一の基台３３２上に固定されているの
で、副走査ローラ３１２とその従動ローラ３１３との接
触部、プラテン３１１の上面、および排出ローラ３１４
とその従動ローラ３１５との接触部はそれぞれの高さを
精度よく規定することができ、また、副走査ローラ３１
２側の接触部と排出ローラ３１４側の接触部との平行度
も精度よく規定することができる。なお、副走査ローラ
３１２および排出ローラ３１４はいずれもその表面に粒
度が＃１０００〜２０００のアルミニウム粒子が接着さ
れており、また各従動ローラ３１３，３１５にはクロロ
プレンゴムが焼き付けられている。そのために、記録シ
ート１を高い搬送力をもって、しかも高精度に搬送する
ことが可能になる。

【００２２】また上部ガイド３２４と下部ガイド３２５
とはシート１を副走査ローラ３１２と従動ローラ３１３
との接触部に導くためのものであり、副走査ローラ３１
２の軸受部３３３もまた副走査基台３３２上に支持され
ているので、両者の位置関係を精度よく規定することが
できる。なお、ここで、排出プーリ３１８の径は、排出
ローラ３１４の搬送速度が副走査ローラ３１２の搬送速
度より僅かに速くなるように設定されている。また、シ
ート１に対して副走査ローラ３１２側の把持力は、排出
ローラ３１４側の把持力に比べて強くしているので、シ
ート１の搬送量は副走査ローラ３１２側で規定され、プ
ラテン３１１上でシート１が弛むようなことはない。

【００２３】また、図２に示すように、キャリッジ３０
２の下部には回転自在に支持されたコロ３３５が配置さ
れていてプラテン３１１に支持されるシート１上を転動
することによって、キャリッジ３０２のシート１上の高
さが常に一定に規定される。

【００２４】ついで、本実施例による記録動作について
説明する。図１において、シート１は不図示の搬送機構
により矢印Ａ方向に搬送され、上部ガイド３２４と下部
ガイド３２５との間に案内される。そしてさらに、両ガ
イドによってその進行方向に案内され、副走査ローラ３
１２とその従動ローラ３１３との間の接触部に導かれ
る。ここで両ガイドと副走査ローラ３１２およびその従
動ローラ３１３との相対位置関係は精度よく規定されて
いるので、シート１を正確に上記接触部に導くことがで
きる。そして、ここで搬送モータ３１６が駆動制御され
ることにより、副走査ローラ３１２とその従動ローラ３
１３とが回転され、シート１がプラテン３１１上に送出
された上、さらに排出ローラ３１４とその従動ローラ３
１５との接触部に導かれて、ここで搬送が一旦停止され
る。ついで主走査モータ３０６が駆動制御されることに
よって、キャリッジ３０２を主走査移動させる。そして
この移動中に不図示の本体制御部より画像に応じたイン
ク吐出信号が各カートリッジＩＨＣの記録ヘッド部３４
０に供給され、プラテン３１１上のシート１に対してイ
ンク吐出が行われ、所定幅の画像が形成される。その
後、主走査モータ３１６が逆転駆動されることによりキ
ャリッジ３０２を反対方向に移動させ、図１で右方に示
す画像形成域外に案内する。これ以後は、シート１の間
欠送りが繰返されながら、その都度キャリッジ３０２の
主走査駆動と各記録ヘッド部３４０からのインク吐出動
作を繰返されることによって、２次元的な画像形成がな
される。

【００２５】キャリッジ３０２に搭載されているＩＨＣ
（３０１ＢＫ〜３０１Ｙ）による画像記録動作が行われ
ていない場合は、主走査モータ３０６による駆動制御に
より、キャリッジ３０２は各ＩＨＣと共にホームポジシ
ョンに移動し、ここでキャッピングがなされるが、その
具体的構成例およびその動作を以下に説明する。

【００２６】図３において、４００は記録ヘッド部３４
０の吐出口列を密閉するための吸引口３５１ＢＫ〜３５
１Ｙを有し、回復ユニット３５０と共に副走査基台３３
２上に配置されたキャップ台である。キャップ台４００
は上部材４０１と下部材４０２とに分けられていて下部
材４０２の両面から突設した４本のピン４０２Ａを上部
材４０１の両側面に設けた４条の溝４０１Ａに嵌め合わ
すことで、上部材４０１を下部材４０２に対してスライ
ド可能に支持させている。なお、溝４０１Ａには段差が
形成されているために上部材４０１が図３の（Ｂ）に示
すように右方向Ｂに移動するとその段差分だけ上方向に
持ち上げられる。また、上部材４０１の上面には吸引口
３５１ＢＫ〜３５１Ｙが穿設されていて、それぞれに弾
性部材４０３およびインク吸収部材４０４が装着されて
いる。そして、これらの装着部からその（Ｃ）に示すよ
うに、上部材４０１の下面に向けて孔４０１Ｂが貫通し
ており、この孔４０１Ｂと後述する吸引ポンプＰとがチ
ューブ４０５により連通されている。また、上部材４０
１の上面右端には（Ａ）に示すように突起部４０１Ｃが
設けられている。

【００２７】そこで、キャリッジ３０２が図３の（Ｂ）
で左から右に向かって移動すると、その右端面が上記突
起部４０１Ｃに接触し、上部材４０１をさらに右方にス
ライドさせることにより溝４０１Ａに形成されている段
差により上部材４０１上方に持ち上げられ、図３の
（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、ヘッド部３４０の位
置に弾性部材４０３が圧接され、これによりキャッピン
グがなされる。また逆にキャリッジ３０２が左方に移動
すると、上部材４０１と下部材４０２との間に掛けられ
たバネ４０６の引張り力で上部材４０１が左方にスライ
ドし、弾性部材４０３からヘッド部３４０が離間する。

【００２８】さらにキャップ台４００の下部材４０２に
は、その下部両側に突出部４０２Ｂが形成されていて、
突出部４０２Ｂが基台３３２と案内板４０７との間に挾
持された状態で図３の（Ａ）および（Ｂ）で左右にスラ
イドする。また下面の中央にはラック４０２Ｃを有し、
基台３３２に固定されているモータ４０８の軸と同軸の
ギヤ４０９と噛合していて、モータ４０８の回転により
キャップ台４００全体が図（Ａ），（Ｂ）に示すように
（最大で）距離Ｌだけ移動する。

【００２９】また、キャップ台４００の後方には、それ
ぞれのＩＨＣにおいてその吐出口内部に発生する不要な
気泡や不純物などによるインクの吐出異常を回復処理す
るために回復ユニット３５０が基台３３２上に配置され
ている。回復ユニット３５０には各吸引口３５１ＢＫ〜
３５１Ｙ内の気圧を減圧し、各吐出口内の不要な気泡や
不純物などをインクと共に吸引して吐出部からそれらを
排除する吸引ポンプＰを内蔵している。さらにまた吸引
ポンプＰは回転駆動力を負圧に変換する機構を持ち、不
図示の回転駆動源からポンプの駆動力を得ている。な
お、本例では、上記吸引口があるために、プラテン３１
１をホームポジション位置まで延在させる訳にいかず、
よってキャリッジ３０２がホームポジションにある時は
図２に示したコロ３３５はプラテン３１１から外れ、キ
ャリッジ３０２は回復ユニット３５０に設けられている
不図示の案内板上に乗りかえられた形で案内される。

【００３０】次に、シート１のサイズごとのキャリッジ
３０２の主走査動作および回復動作を、図４に基づいて
詳しく説明する。

【００３１】吸引回復は、本実施例の場合、装置の電源
投入時および記録シート１０枚に対する記録毎に行われ
る。また空吐出は１主走査毎に行われる。なお、装置の
動作初期ではキャップ台４００はホームポジション（Ｈ
Ｐ：図の最も右寄り）に位置しているもので、吸引回復
および空吐出動作はいずれもキャップ台４００上で行わ
れるものである。

【００３２】まず、最大記録シートへの記録の場合、キ
ャリッジ３０２は（Ａ）に示すホームポジション（Ｈ
Ｐ）から主走査移動を開始し、１走査毎にＨＰに戻る。
そのため、空吐出はＨＰ位置でなされる。次に小サイズ
記録シートの場合は、シートのサイズ検知装置からの信
号に基づいてキャップ台駆動モータ４０８が駆動され、
キャップ台４００を（Ｂ）に示すキャリッジスタート位
置ＳＴ１からＳＴ２にまで移動させる。つまり、キャリ
ッジスタート位置とは記録開始位置Ｐからキャリッジ助
走域（常に一定距離Ｌ１）分だけ手前の位置であり、シ
ートサイズにより記録開始位置が異なってくるためキャ
リッジスタート位置もまた異なってくる。

【００３３】ついで図５により本発明による制御用の回
路構成とその制御動作について説明する。

【００３４】ここで、ＣＰＵ１０は、本装置の動作シー
ケンスやデータ処理等の制御を行う。ＲＡＭ２はＣＰＵ
１０による制御処理においてワークエリアなどとして用
いられるもので、ＲＯＭ３は後述する処理などを含めた
各種処理動作シーケンスを格納するためのものである。
まず電源が投入されると吸引ポンプＰを動作させるため
の信号がポンプ駆動回路４に送られ、吸引回復が行われ
る（なおこの時、キャリッジ３０２はＨＰにおいてキャ
ッピング状態にある）。次に画像形成動作に入ると、画
像入力部２００から送られてくる画像データおよびシー
トサイズ検知装置３３１からの信号によって記録に最適
な記録シート１のサイズが選択され、搬送モータ３１６
および主走査モータ３０６を駆動するためのモータドラ
イバ５および６に信号を与える。そして、シート１が記
録位置まで送給されるとキャップ台駆動モータ４０８お
よび主走査モータ３０６が駆動され、キャップ台４００
およびキャリッジ３０２を記録シートサイズに応じたス
タート位置まで移動させる。そして記録ヘッド部３４０
に空吐出用信号を送った後、主走査モータドライバ６お
よびヘッドドライバ７に信号を供給し、主走査により記
録を行う。１走査を終えキャリッジ３０２がスタート位
置まで戻ってくると、再び記録ヘッド部３４０に空吐出
信号を送り空吐出を行わせる。それと同時に副搬送モー
タドライバ５を制御して１ライン分のシート送りを実行
する。なお、８はキャップ台駆動モータ４０８のモータ
ドライバである。

【００３５】以上の動作の繰返しにより１枚の記録シー
トが記録されると、搬送モータ３１６を駆動してシート
１を機外に排出する。さらに次の画像形成動作を継続す
る場合は、上記のシート送給動作から上述の手順が繰返
される。かくしてシート１０枚分の記録がなされたとこ
ろで一旦記録動作を中断し、吸引ポンプＰを動作させて
吸引回復を行う。そして記録動作を再開する。なお、全
ての記録動作が終了した場合は、主走査モータドライバ
６およびキャップ台駆動モータドライバ８に信号を送
り、キャリッジ３０２およびキャップ台４００をＨＰま
で移動させ、全動作が終了する。

【００３６】以上述べた構成および動作により本発明を
実施したところ、シートサイズのいかんに拘らず毎回の
空吐出動作を行うことが可能なためにいかなる画像であ
っても記録ヘッド内のインクの増粘を起こすことがなく
なり、濃度変化や不吐出のない常に良好な画像を得るこ
とができた。また小さなサイズの記録シートに記録する
場合であっても、キャリッジ３０２が余分な距離を移動
することがなくなり、１枚の記録印字時間を短縮するこ
とが可能になった。さらにキャリッジ移動距離が最低限
であるために、主走査に関係する部品の寿命が延びると
いう利点もある。

【００３７】なお、上記構成ではキャップ台４００をモ
ータ４０８によりスライドさせるようにしたが、そのス
ライド量が比較的短い場合にはそれを省略し、図６に示
すような構成にすることも可能である。すなわち、この
図に示すようにキャップ台上部材４０１に設ける４０１
Ａの形状を変更して、上部材４０１が持ち上がってから
さらに移動する距離を長くすることにより（図のＬ′の
部分）、その範囲内でキャリッジ３０２のスタートポジ
ションを選ぶことが可能になる。つまりその範囲内のど
の位置においても記録ヘッド部３４０がキャッピングさ
れているので、そのまま各種回復動作を行うことができ
る。これによりその駆動モータなどといった駆動装置を
省略でき、構成や動作シーケンスを簡略化できるといっ
た利点が得られる。

【００３８】以上に述べた実施例では、シートサイズに
依らず常にキャリッジ３０２の１走査毎に記録ヘッド部
３４０をキャッピングする例について説明してきた。し
かし１ページ分の記録中に行われる回復動作が空吐出動
作のみであれば、必ずしもその動作毎にキャッピングす
る必要はない。

【００３９】図７および図８はかかる場合に適用される
本発明の背景技術としての参考例を示す。これまでに述
べてきた本発明の実施例と、この参考例との相違点を述
べると、キャップ台４００の上面に吸引口が４５１Ａ〜
４５１Ｅの５つ設けられることである。ここで、隣り合
う吸引口同士間の間隔は、ヘッド間隔Ｌｈに一致させて
ある。そして、最大サイズのシート１Ａの記録開始位置
Ｐからキャリッジ助走距離Ｌ１の位置に吸引口４５１Ｂ
がくるようにキャップ台４００の相対位置を設定する。
そこで、キャリッジ３０２がそのＨＰに位置するときに
は図８の（Ａ）に示すようにキャップ台上部材４０１が
上昇して、ヘッド部３４０Ｙ，３４０Ｍ，３４０Ｃ，３
４０ＢＫがそれぞれ吸引口４５１Ｅ，４５１Ｄ，４５１
Ｃ，４５１Ｂによりキャッピングされる（ここで、各吸
引口はポンプによってそれぞれ独立に吸引される構成で
あるため、４５１Ａといった密閉されない吸引口があっ
ても他には影響がない）。そこで上述したように、最大
サイズシート１Ａに記録する場合のキャリッジ３０２の
スタートポジションＳＴ１においては、図８の（Ｂ）に
２点鎖線で示すようにヘッド部３４０Ｙ，３４０Ｍ，３
４０Ｃ，３４０ＢＫの真下にそれぞれ吸引口４５１Ｅ，
４５１Ｄ，４５１Ｃ，４５１Ｂがそれぞれ位置する。た
だし、ヘッド部と吸引口とは離れておりキャッピング状
態にはない。そこで、このような状態で空吐出を行って
も、各ヘッドの対向位置にある吸引口の吸収部材４０４
（図３の（Ｃ）参照）にインクが吸収される。

【００４０】また、小サイズシート１Ｂの場合のスター
トポジションＳＴ２は、図８の（Ｂ）に実線（ヘッド部
は破線）で示すようにヘッド部３４０Ｙ，３４０Ｍ，３
４０Ｃ，３４０ＢＫの真下対向位置にそれぞれ吸引口４
５１Ｄ，４５１Ｃ，４５１Ｂ，４５１Ａが位置する。か
くして、この場合の空吐出の受け口は上記４つの吸引口
４５１Ａ〜４５１Ｄとなる。

【００４１】上述した参考例において、小サイズシート
の記録時におけるキャリッジ３０２の助走距離はＬ１′
となり、従来であればＬ２（図１２参照）であった距離
が、Ｌｈだけ短縮されることになる。またキャップ台４
００自体を移動させる機構を設ける必要がない。さらに
キャッピング動作を行うとキャリッジ３０２に負荷を与
えることになるが、上記実施例の場合は空吐出動作で負
荷を発生させることがない。そのため図３に示した駆動
モータ４０８に余裕度を持たすことができ、具体的に
は、それだけモータ４０８の昇温や騒音を抑えることが
できる。また、キャリッジ３０２やキャップ台４００な
どの関連部材の耐久性を向上させることができるなどと
いった利点が得られる。

【００４２】なお、上述した参考例においては、吸引回
復動作用および空吐出動作用を１つの回復ユニットで兼
用させているが、例えば次のようにキャップ台を動作別
に構成することも可能である。

【００４３】図９にその構成を示す。吸引回復用のキャ
ップ台４００の上面には吸引口３５１Ｙ，３５１Ｍ，３
５１Ｃ，３５１ＢＫが設けてあり、それぞれから回復ユ
ニット３５０内の吸引ポンプＰにチューブ４０５で接続
されている。さらに吸引ポンプＰはチューブ４１３を介
して、廃インクタンク４１４に接続されている。一方、
プラテン３１１の画像形成領域外の端部には開口４１６
が形成されていて、その下に受け皿４１７および受け皿
４１７に保持されるインク吸収部材４１８が配置されて
いる。さらに受け皿４１７の下面中央に穿設された孔４
１７Ａと廃インクタンク４１４とはチューブ４１９を介
して接続されている。なお、プラテン３１１の開口４１
６や受け皿４１７および吸収部材４１８は各ヘッド部の
空吐出を受けるための機構であり、その開口４１６は大
サイズシート１Ａ，小サイズシート１Ｂのいずれの場合
でもそのキャリッジ３０２のスタートポジションＳＴ
１，ＳＴ２においてそのときの各ヘッド部対向位置にあ
るようにしてある。また、廃インクタンク４１４は受け
皿４１７よりも低いところに設けられているので、空吐
出されたインクはいったん吸収部材４１８に吸収された
後、チューブ４１９を介して廃インクタンク４１４に自
然に流れ込む。

【００４４】以上に述べた構成により、キャリッジ３０
２はシートサイズによらず常に一定の助走距離（Ｌ１）
をもつことができる。

【００４５】なお、これまでの例では、各ヘッド部３４
０の回復動作として吸引回復および空吐出回復の２種類
について説明してきたが、本発明はそれに限るものでは
なく、例えばヘッド部側にポンプを有し、その圧力で強
制的に吐出口からインクを排出させるといったいわゆる
加圧回復方式の場合であっても同様に適用可能である。
つまり主走査記録中に記録領域内で行うことができない
ような何らかの回復動作がある程度頻繁に必要であれ
ば、本発明は効果がある。

【００４６】またこれまでの前提として、シートのサイ
ズによって記録開始位置が異なる場合を問題にしてきた
が、本発明はそれにとどまるものではない。その他に記
録形態による違いも考えられる。例えばシート自体のサ
イズや位置は同じであっても画像余白を変化させる場合
やキャリッジ３０２の助走距離を変化させる場合などが
考えられる。後者が必要とされるのは記録スピードを変
化させたい時（例えば通常よりもスピードを落としてそ
の分記録密度を高めるような記録法）などが考えられ
る。それらいずれの場合にも共通して発生するであろ
う、総記録時間の短縮およびヘッド性能の維持という問
題に対して、本発明が有効であることは言うまでもな
い。

【００４７】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
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
達成できるからである。

【００４８】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４７４０
７９６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越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
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）
内の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（インク）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４４６３３５９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。

【００４９】記録ヘッドの構成としては、上述のような
吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構成（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４５５８３３
３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５９−１２３６
７０号公報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出
部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６
１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、記録ヘッド部の形態がどのようなもので
あっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うこ
とができるようになるからである。

【００５０】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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、を用いた場合にも本発明は有
効である。

【００５１】また、本発明にかかる記録装置の構成とし
て、記録ヘッド部に対してのキャッピング手段、クリー
ニング手段、加圧或は吸引手段の外に、電気熱変換体或
はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせを用い
て加熱を行う予備加熱手段を挙げることができる。

【００５２】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１個の
みが設けられたものであってもよい。また、例えば記録
装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モ
ードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複
数個の組み合わせによるかいずれでもよいが、異なる色
の複色カラー、または混色によるフルカラーの各記録モ
ードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。

【００５３】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００５４】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によると、画像形
成領域の外においてインクジェット記録ヘッドに対向す
る複数の位置へキャリッジの走査方向に沿って移動可能
に回復手段を設け、画像形成情報に基づいて移動手段に
より複数の位置の中から選択された位置へ回復手段を移
動させるようにしたので、以下に述べるような効果が得
られる。

【００５６】（１）記録シートサイズなど記録条件のい
かんによらず記録ヘッド部の主走査のためのスタートポ
ジションをその条件に対して最適な位置に設定すること
ができるため、画像形成に要する時間が短縮でき、また
主走査関係部品の耐久性が向上する。

【００５７】（２）主走査記録毎に回復動作を実行する
ことが可能であるため、画像情報に影響されることなく
常にヘッド部の性能を良好な状態に維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【図２】第１実施例の記録部分の構成を示す詳細図であ
る。

【図３】第１実施例の回復装置の構成を駆動前の正面
（Ａ），駆動中の正面（Ｂ）および（Ｂ）の側面（Ｃ）
によって示す詳細図である。

【図４】本発明に関する記録シートのサイズによる主走
査上の各種キャリッジ位置（Ａ）および（Ｂ）によって
示す説明図である。

【図５】第１実施例の装置の制御用の回路構成を示すブ
ロック図である。

【図６】本発明の第２実施例の回復装置構成およびその
動作を（Ａ），（Ｂ）の２状態で示す説明図である。

【図７】本発明の背景技術としての回復装置の参考例を
示す平面図である。

【図８】図７に示した参考例の構成およびその動作を
（Ａ），（Ｂ）の２状態で示す説明図である。

【図９】本発明の背景技術としての回復装置の、他の参
考例の構成を上面図（Ａ）および一部破砕して示す側面
図（Ｂ）によって示す説明図である。

【図１０】従来の画像記録装置の構成を示す斜視図であ
る。

【図１１】従来の画像記録装置の構成を示す断面図であ
る。

【図１２】従来の画像記録装置の問題点を表す説明図で
ある。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ 記録紙 ２ ＲＡＭ ３ ＲＯＭ １０ ＣＰＵ ２００ 画像入力部 ２０２ 読取ユニット ３００ 画像出力部 ３０１ＢＫ，３０１Ｃ，３０１Ｍ，３０１Ｙ インクジ
ェットヘッドカートリッジ（ＩＨＣ） ３０２ キャリッジ ３０６ 主走査（用）モータ ３１１ プラテン ３１６ 搬送モータ ３２２，３２３ カセット ３３１ サイズ検知装置 ３３２ 基台 ３４０，３４０ＢＫ，３４０Ｃ，３４０Ｍ，３４０Ｙ
記録ヘッド部 ３５０ 回復ユニット ３５１ＢＫ，３５１Ｃ，３５１Ｍ，３５１Ｙ 吸引口 ４００ キャップ台 ４０１ 上部材 ４０２ 下部材 ４０３ 弾性部材 ４０４ インク吸収部材 ４０８ キャップ台駆動モータ ４５１Ａ〜４５１Ｅ 吸引口 Ｐ 吸引ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 成一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−69559（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−215539（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−65250（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173653（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−52751（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/18 B41J 2/165 B41J 2/185

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段
   と、 画像形成情報に基づきインクを吐出し画像形成領域にお
   いて記録媒体に画像を形成するインクジェット記録ヘッ
   ドと、 このインクジェット記録ヘッドを搭載し前記画像形成領
   域から前記画像形成領域の外にまで移動走査するキャリ
   ッジと、 前記画像形成領域の外において前記インクジェット記録
   ヘッドに対向する複数の位置へ前記キャリッジの走査方
   向に沿って移動可能に設けられ、前記インクジェット記
   録ヘッドの記録性能の低下を防ぐための回復動作を行う
   回復手段と、 前記画像形成情報に基づき前記複数の位置の中から選択
   された位置へ前記回復手段を移動させる移動手段とを具
   えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記インクジェット記録ヘッドは、イン
   クを吐出するために利用される熱エネルギを発生する熱
   エネルギ発生手段を具えることを特徴とする請求項１に
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記熱エネルギ発生手段は、電気熱変換
   体であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記画像形成情報は記録媒体のサイズで
   あることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの項
   に記載の画像形成装置。