JP3610575B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジの印字ヘッドからインクを吐出させて用紙に印刷を行うインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタでは、インクの凝固等によるノズルの詰まりや、ノズル内に混入した気泡を除去するために、印字前においてノズルからインクを吐出させる予備吐出（スピット）の処理が行われる。図１０は、この予備吐出を説明する図であって、従来のインクジェットプリンタにおけるホーム位置付近の概略構成を示したものである。２０はインクカートリッジであって、その下面にはノズル（図示省略）を有する印字ヘッド２１が設けられている。２２は、インクカートリッジ２０がホーム位置（図の実線位置）にあるときに、印字ヘッド２１にかぶさってノズルの吐出口が乾燥するのを防ぐキャップ部材、２３は、キャップ部材２２をインクカートリッジ２０へ押圧させる弾性部材である。２４は、インクカートリッジ２０がスピット位置（図の一点鎖線位置）にあるときに、印字ヘッド２１から予備吐出されるインク２６を受容するスポンジ等からなる受容部材である。２５は、インクカートリッジ２０が移動する際に印字ヘッド２１と摺接して、ヘッドのクリーニングを行うワイパ部材である。なお、インクカートリッジ２０は図示しないインクキャリアに保持されており、キャップ部材２２とワイパ部材２５は上下動可能なホルダ（図示省略）に支持されている。また、受容部材２４は、プリンタ本体のフレーム（図示省略）の一部に設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものでは、インクカートリッジ２０は常に同じスピット位置でインクの予備吐出を繰り返し行っているため、受容部材２４には同一箇所（中央部）に集中してインク２６が吐出される。この結果、図１１に示したように、受容部材２４の中央部に、凝固して堆積したインクの山２６ａが形成される。このインクの山２６ａの高さαが、印字ヘッド２１と受容部材２４との間の距離βを超えると、インクカートリッジ２０が移動する際に、印字ヘッド２１の下面にあるノズルの吐出口がインクの山２６ａを擦って、吐出口にインクが付着する。そうすると、吐出口から吐出されるインクの色と、付着したインクの色とが混じって印字品位が低下してしまう。そして、同一位置で予備吐出が繰り返し行われると、インクの山２６ａは短期間で大きくなるので、ノズルが摺って印字品位の低下を招くまでの時間も短くなり、高品位を維持して印字できる回数に限界がある。
【０００４】
従来のインクジェットプリンタでは、こうした問題に対してなんら対策がとられていなかった。たとえば、特開平１０−５８７０４号公報、実用新案登録第３０１２６９１号公報、特公昭６１−５３２３０号公報等には、予備吐出に関する技術が記載されているが、これらの先行技術では、予備吐出されたインクが受容部材の同一箇所に堆積することから生じる問題については何ら言及されておらず、その解決手段を提示したものでもない。
【０００５】
本発明は、前述の問題点を解決するものであって、その課題とするところは、印字品位が長期間にわたって損なわれることのないインクジェットプリンタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクカートリッジの印字ヘッドからインクを吐出させて用紙に印字を行うとともに、印字前に所定のスピット位置でインクを予備吐出させ予備吐出されたインクをホーム位置付近にあり、プリンタ本体のフレームの一部に設けられている受容部材で受容するようにしたインクジェットプリンタにおいて、スピット位置をホーム位置付近の受容部材の異なる位置とし、各スピット位置に分散してインクの予備吐出を行って、予備吐出されたインクを受容部材の各スピット位置に対応する位置で受容するようにしたものである。このようにすることで、同一箇所に集中してインクが吐出されることがなくなり、インクの山は複数箇所に分散して形成されるから、インクの山の高さが所定値を超えるまでの時間が従来に比べて長くなる。この結果、ノズルの吐出口がインクの山を擦るに至るまでの時間を延長することができ、これによって、印字品位を長期間維持することができる。
【０００７】
本発明の典型的な実施形態では、予備吐出の各回ごとにインクカートリッジを異なるスピット位置まで移動させて当該スピット位置で予備吐出を行わせ、予備吐出のたびに受容部材の異なる位置にインクが吐出されるようにする。たとえば、スピット位置を中央とその両側の３箇所に分割した場合、最初の予備吐出時には、インクカートリッジのホーム位置に近いスピット位置で予備吐出を行い、２回目の予備吐出時には中央のスピット位置で予備吐出を行い、３回目の予備吐出時にはホーム位置から遠いスピット位置で予備吐出を行うように、インクカートリッジの移動およびインク吐出動作を制御する。
【０００８】
また、本発明では、前回のスピット位置を記憶する不揮発性メモリを設け、この不揮発性メモリに記憶されている前回のスピット位置を参照して、当該スピット位置の次のスピット位置から予備吐出を行うようにしてもよい。これによると、プリンタの主電源を切った後でも前回のスピット位置が記憶されているため、次に主電源を入れた場合は次のスピット位置から予備吐出が行われ、スピット位置を重複させずに万遍なく循環させることができる。
【０００９】
また、本発明では、各スピット位置ごとに予備吐出したインク量の累計を記憶しておき、累計値が最も少ないスピット位置で優先的に予備吐出を行うようにしてもよい。これによると、各スピット位置で吐出されるインクの量が平準化されるため、インクの山の高さが不揃いにならず、印字品位を維持できる期間を安定化することができる。
【００１０】
また、本発明では、各スピット位置ごとに予備吐出回数の累計を記憶しておき、累計値が最も少ないスピット位置で優先的に予備吐出を行うようにしてもよい。これによっても、各スピット位置で吐出されるインクの量が平準化されるため、インクの山の高さが不揃いにならず、印字品位を維持できる期間を安定化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るインクジェットプリンタの電気的構成を示したブロック図である。図において、１００はインクジェットプリンタ、２００はプリンタ１００と接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のホスト装置である。１は、ホスト装置２００との間でデータの送受を行うとともに、プリンタ１００の動作を制御する制御手段としての制御部である。２はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＣ）であって、ホスト装置２００と接続されている。３はＣＰＵであって、ＡＳＩＣ２からの割込み信号に基づいて所定の制御を行う。４は記憶部であって、ＣＰＵ３の動作プログラム等を格納したＲＯＭや、ホスト装置２００から送られてくるデータ等が一時的に格納されるＲＡＭなどのメモリから構成される。これらのＡＳＩＣ２、ＣＰＵ３、および記憶部４によって制御部１が構成されている。
【００１２】
５はインクカートリッジを保持したインクキャリアを搬送するためのキャリアモータ、６は用紙を搬送するためのフィードモータ、７はインクカートリッジの印字ヘッドからインクを吐出して用紙に印字を行う印字部、８は電源スイッチやリセットスイッチ等を含む操作部である。
【００１３】
ホスト装置２００からは、プリンタ１００に対してコマンドや印字データが送出され、制御部１では、これらに基づいてキャリアモータ５やフィードモータ６を起動・停止したり、印字部７によって用紙への印字を開始・停止したりする制御を行う。この場合、ホスト装置２００からのコマンドや印字データはＡＳＩＣ２のバッファ（図示省略）で受信され、ＡＳＩＣ２はこれらを受信した段階でＣＰＵ３に対して割込みをかける。ＣＰＵ３は、ＡＳＩＣ２から割込み信号を受け取ると、ＡＳＩＣ２のバッファを参照して、その内容に応じた処理を実行する。
【００１４】
以上のようなプリンタ１００において、インクカートリッジがインクを予備吐出するスピット位置は、図２に示したように、３つに分割されている。スピット位置▲２▼は中央のスピット位置であって、この両側にスピット位置▲１▼，▲３▼が設けられている。ホスト装置２００からプリンタ１００に予備吐出のコマンドが送られてくると、キャリアモータ５によってインクカートリッジはスピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼のいずれかの位置まで移動し、その位置でインクの予備吐出を行う。
【００１５】
図３〜図５は、プリンタ１００のホーム位置付近の概略構成を示したものである。１０はインクカートリッジであって、その下面にはノズル（図示省略）を有する印字ヘッド１１が設けられている。１２は、インクカートリッジ１０がホーム位置（図の実線位置）にあるときに、印字ヘッド１１にかぶさってノズルの吐出口が乾燥するのを防ぐキャップ部材、１３は、キャップ部材１２をインクカートリッジ１０へ押圧させる弾性部材である。１４は、前述したスピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼で印字ヘッド１１から予備吐出されるインク１６を受容するスポンジ等からなる受容部材である。１５は、インクカートリッジ１０が移動する際に印字ヘッド１１と摺接して、ヘッドのクリーニングを行うワイパ部材である。なお、インクカートリッジ１０は図示しないインクキャリアに保持されており、キャップ部材１２とワイパ部材１５は上下動可能なホルダ（図示省略）に支持されている。また、受容部材１４は、プリンタ本体のフレーム（図示省略）の一部に設けられている。
【００１６】
次に、予備吐出の具体的な動作を図３〜図５に基づいて説明する。図３は、１回目の予備吐出の状態を示している。このとき、インクカートリッジ１０は一点鎖線の位置にあって、印字ヘッド１１のノズル吐出口がスピット位置▲１▼の真上にある。スピット位置▲１▼は、左側にあって最もホーム位置に近いスピット位置である。この状態で吐出口からインク１６が吐出されると、吐出されたインク１６は、受容部材１４のスピット位置▲１▼と対応する左寄りの位置で受容される。
【００１７】
図４は、２回目の予備吐出の状態を示している。このとき、インクカートリッジ１０は一点鎖線の位置にあって、印字ヘッド１１のノズル吐出口がスピット位置▲２▼の真上にある。スピット位置▲２▼は、中央にあるスピット位置である。この状態で吐出口からインク１６が吐出されると、吐出されたインク１６は、受容部材１４のスピット位置▲２▼と対応する中央位置で受容される。
【００１８】
図５は、３回目の予備吐出の状態を示している。このとき、インクカートリッジ１０は一点鎖線の位置にあって、印字ヘッド１１のノズル吐出口がスピット位置▲３▼の真上にある。スピット位置▲３▼は、右側にあって最もホーム位置から遠いスピット位置である。この状態で吐出口からインク１６が吐出されると、吐出されたインク１６は、受容部材１４のスピット位置▲３▼と対応する右寄りの位置で受容される。
【００１９】
なお、４回目の予備吐出のときは、再び図３の状態で吐出が行われ、５回目の予備吐出のときは図４の状態、６回目の予備吐出のときは図５の状態というように、スピット位置は▲１▼，▲２▼，▲３▼の順序で循環される。このようにして、予備吐出の各回ごとにインクカートリッジ１０は異なるスピット位置でインク１６の吐出を行う。この結果、図６に示したように、受容部材１４には各スピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼に分散してインクの山１６ａが形成され、同一場所に集中してインクが吐出される図１１の場合に比べて、山１６ａの高さαは低くなる。したがって、αがβ（印字ヘッド１１と受容部材１４との間の距離）を超えるまでの時間、すなわち、印字ヘッド１１のノズル吐出口がインクの山１６ａを擦るに至るまでの時間が従来よりも長く確保されるから、この間、印字品位を良好に維持することができる。
【００２０】
図７は、上述した予備吐出の動作を示したフローチャートである。予備吐出の処理においては、まず、スピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼のいずれの位置においてインクの吐出を行うかを判定する（ステップＳ１）。前述のように、１回目の予備吐出であればスピット位置▲１▼、２回目の予備吐出であればスピット位置▲２▼、３回目の予備吐出であればスピット位置▲３▼が、それぞれスピット位置に決定される。４回目以降についても、前述のように▲１▼，▲２▼，▲３▼の順序でスピット位置が決定される。次に、キャリアモータ５によって、インクカートリッジ１０を決定されたスピット位置まで移動させる（ステップＳ２）。続いて、インクカートリッジ１０がスピット位置まで移動したか否かを判定し（ステップＳ３）、スピット位置まで移動すれば、印字部７（図１）にインク吐出指令を与えて、この位置で印字ヘッド１１のノズルから所定量のインクを吐出させる（ステップＳ４）。
【００２１】
なお、予備吐出は、印字前だけでなく、印字中に行われることもある。たとえば、カラー印刷の場合はすべてのインクが使用されるとは限らないので、使用されない色のインクが乾燥してノズルの詰まりを起こすのを防止するために、印字中に予備吐出を行う必要が生じる。このほか、ユーザがノズルの詰まり等を除去するために強制的にメンテナンスを行う場合などにも、予備吐出が行われる。
【００２２】
ところで、プリンタ１００の主電源をオフからオンにして印字を行う場合、１回目の予備吐出をどのスピット位置から開始するかについては、２つの方法が考えられる。１つは予め決められたスピット位置（たとえば▲１▼）から開始する方法であり、もう１つは前回のスピット位置の次の位置から開始する方法である。予備吐出が行われたスピット位置は記憶部４のメモリに記憶されるが、メモリが揮発性メモリであれば、主電源をオフにすると記憶内容が消えてしまうので、この場合は、前者のように予め決められたスピット位置から予備吐出を開始する。一方、メモリが不揮発性メモリであれば、主電源をオフにしても前回のスピット位置は残っているので、後者のように前回のスピット位置（たとえば▲２▼）の次の位置（たとえば▲３▼）から予備吐出を開始することが可能となり、スピット位置を重複させずに万遍なく循環させることができる。
【００２３】
本発明の他の実施形態として、図８のように、各スピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼ごとに、予備吐出したインク量の累計を記憶部４のメモリに記憶しておき、累計値が最も少ないスピット位置で優先的に予備吐出を行うことが考えられる。予備吐出されるインクの量は常に一定とは限らず、たとえば長時間印字が行われなかった場合などは予備吐出されるインク量が多くなる。しかし、この場合でも、本実施形態のようにすることで、各スピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼で吐出されるインクの量が平準化されるため、インクの山１６ａが不揃いにならず、印字品位を維持できる期間を安定化することができる。
【００２４】
また、本発明の他の実施形態として、図９のように、各スピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼ごとに、予備吐出回数の累計を記憶部４のメモリに記憶しておき、累計値が最も少ないスピット位置で優先的に予備吐出を行うようにしてもよい。この場合も、各スピット位置▲１▼，▲２▼，▲３▼で吐出されるインクの量がある程度平準化されるため、インクの山１６ａが不揃いにならず、印字品位を維持できる期間を安定化することができる。
【００２５】
なお、上述した実施形態では、インクカートリッジ１０が１個の場合を例示したが、本発明は、インクカートリッジ１０が複数個搭載されたインクジェットプリンタにも適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、スピット位置を複数に分割し、各スピット位置に分散してインクを予備吐出させることで、同一箇所に集中してインクが吐出されることがなくなり、ノズル吐出口がインクの山を擦るに至るまでの時間が長くなって、印字品位を長期間維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタのブロック図である。
【図２】スピット位置の分割を説明する模式図である。
【図３】本発明における予備吐出の動作を説明する要部概略構成図である。
【図４】本発明における予備吐出の動作を説明する要部概略構成図である。
【図５】本発明における予備吐出の動作を説明する要部概略構成図である。
【図６】インクの山の形成を説明する図である。
【図７】予備吐出の動作を示したフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態を説明する図である。
【図９】本発明の他の実施形態を説明する図である。
【図１０】従来のインクジェットプリンタの要部概略構成図である。
【図１１】従来のインクジェットプリンタの問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１ 制御部
１０ インクカートリッジ
１１ 印字ヘッド
１４ 受容部材
１６ インク
１６ａ インクの山
１００ インクジェットプリンタ

Claims (5)

1. インクカートリッジの印字ヘッドからインクを吐出させて用紙に印字を行うとともに、印字前に所定のスピット位置でインクを予備吐出させ、この予備吐出されたインクを受容部材で受容するようにしたインクジェットプリンタにおいて、
   前記スピット位置を複数に分割し、いずれかのスピット位置でインクが予備吐出されるようにインクカートリッジの移動およびインク吐出動作を制御する制御手段を設け、
   前記制御手段は、予備吐出の各回ごとにインクカートリッジを異なるスピット位置まで移動させて当該スピット位置で予備吐出を行わせ、
   予備吐出のたびに前記受容部材の異なる位置にインクが吐出されるようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. インクカートリッジの印字ヘッドからインクを吐出させて用紙に印字を行うとともに、印字前に所定のスピット位置でインクを予備吐出させ、予備吐出されたインクをホーム位置付近にあり、プリンタ本体のフレームの一部に設けられている受容部材で受容するようにしたインクジェットプリンタにおいて、
   前記スピット位置を前記ホーム位置付近の受容部材の異なる位置とし、各スピット位置に分散してインクの予備吐出を行って、予備吐出されたインクを前記受容部材の各スピット位置に対応する位置で受容するようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
   前回のスピット位置を記憶する不揮発性メモリを設け、この不揮発性メモリに記憶されている前回のスピット位置を参照して、当該スピット位置の次のスピット位置から予備吐出を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。
4. 請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
   各スピット位置ごとに予備吐出したインク量の累計を記憶しておき、累計値が最も少ないスピット位置で優先的に予備吐出を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。
5. 請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
   各スピット位置ごとに予備吐出回数の累計を記憶しておき、累計値が最も少ないスピット位置で優先的に予備吐出を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。

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