JP4323611B2

JP4323611B2 - インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の吐出回復方法

Info

Publication number: JP4323611B2
Application number: JP7851999A
Authority: JP
Inventors: 毅博加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: JP2000272110A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙等の被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェッ記録装置、および、その吐出回復方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット記録装置は、記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。中でも、例えば、被記録媒体としての紙の幅方向に沿って多数の吐出口が配列されたラインタイプの記録ヘッドを使用したフルライン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能である。
【０００３】
ところが、このようなフルライン型の記録装置においては、記録紙の搬送方向の最も上流側位置の記録ヘッドから、最も下流側位置の記録ヘッドまでの距離がかなり長くなってしまうため、記録領域において、被記録媒体としての記録紙の浮き上がりが発生して、記録画像が乱れたり、ジャム等の原因となるおそれもある。そのため、記録紙が浮き上がらないように、それを下方へ付勢する必要がある。その手段としては、導電性の電極を設け、電荷を与えて静電気力を発生させ、記録シートを吸着させる方法が一般に多く使われている。
【０００４】
また、予備吐出は、インクジェット装置において、記録ヘッドのインク吐出性能を良好に維持するために行われる処理である。すなわち、記録ヘッドから、記録に関与しないインクを例えば記録紙以外の所定の場所へ吐出させることにより、記録ヘッド内の増粘したインクや微細気泡等をインクの吐出に伴なって除去するものである。この増粘インクや微細気泡は、吐出インク量の減少、吐出方向の偏向、さらにはインクの不吐出等の吐出不良を招くおそれがあり、インク吐出が長時間なされない場合等に生じ易くなる。
【０００５】
このような増粘インク等を排除する目的でなされる予備吐出は、一般的に、装置電源が投入されたときや電源が投入されている間に、一定時間間隔で行われる。例えば、電源投入直後には吐出数５００の予備吐出を行い、記録直前には吐出数２０の予備吐出を行う。また、カラー記録のために複数の記録ヘッドを具える場合には、インク色に対応する各記録ヘッド毎に予備吐出のタイミングを異ならせることもある。
【０００６】
このようなインクジェット記録装置において、給紙装置によって給紙されてきた被記録媒体としての記録シートは、記録領域において、プラテンに設けられた静電吸着板によって搬送ベルト上面に吸着、保持され、そして、記録ヘッドによって記録されながら搬送ベルトによって搬送される。
【０００７】
このようなインクジェット記録装置において、予備吐出を行うために、記録ヘッドを、搬送ベルトの外に設けられた吸着体からなる予備吐出受けの位置まで移動させる構成のものの場合は、記録ヘッドが大型化する程、その記録ヘッドの移動に長い時間がかかってしまう。このような構成の記録装置において、予備吐出を行った場合には、電源投入時の起動時間が長くなってしまったり、記録動作中における記録ページ間の予備吐出の度に記録動作が中断してしまい、記録時間が長くなってしまったりする。
【０００８】
このような不具合の対応策としては、搬送ベルト上の所定位置に予備吐出をするようにして、搬送ベルト上に設けられたクリーニング機構によって、予備吐出によって汚れた搬送ベルトの表面をクリーニングする方式が知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のインクジェット記録装置の場合は、予備吐出を行う搬送ベルト上の位置が予め固定的に定められているために、予備吐出を行うときには、予備吐出を行うための搬送ベルトの部分（以下、「予備吐出領域」という）がヘッド直下等、記録ヘッドとの対向位置にまで搬送されている必要がある。
【００１０】
このため、予備吐出を行おうとしたときに、予備吐出領域がヘッド直下にない場合には、まずヘッド直下に予備吐出領域がくるように搬送ベルトを進めてから、予備吐出を行う必要がある。カラー画像の記録に対応するような複数の記録ヘッドを有するインクジェット記録装置の場合には、各記録ヘッド毎に予備吐出を行う必要があるため、それぞれの記録ヘッドの直下に予備吐出領域を移動させながら所定量の予備吐出を行わなければならず、記録ヘッドの個数に比例して、予備吐出のための所要時間が長くなる。
【００１１】
また、搬送ベルト上に設けられた予備吐出領域の数が少ない場合には、その予備吐出領域をヘッド直下までに移動させるのにも時間がかかり、最悪の場合には、搬送ベルトを一周近く進めなくてはならずに、かなりの時間を要してしまうことがある。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、搬送ベルト等の搬送体上における予備吐出位置を可変設定することにより、予備吐出のために無駄な時間を費やすことなく、高速な記録ができるインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の吐出回復方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット記録装置は、搬送体に載置されたまま搬送される被記録媒体に、インクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録し、かつ前記記録ヘッドから画像の記録に寄与しないインクを予備吐出することによって、前記記録ヘッドの吐出性能を回復可能なインクジェット記録装置において、前記搬送体上における前記被記録媒体の載置位置に応じて、前記搬送体上に、前記被記録媒体を避けた予備吐出位置を可変設定する設定手段と、前記予備吐出位置に、前記記録ヘッドからインクを予備吐出させる制御手段と、前記予備吐出位置に吐出されたインクを除去するクリーニング手段と、を備え、前記設定手段は、前記予備吐出の形態に応じて、前記予備吐出位置を補正することを特徴とする。
【００１４】
本発明のインクジェット記録装置の吐出回復方法は、搬送体に載置されたまま搬送される被記録媒体に、インクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録し、かつ前記記録ヘッドから画像の記録に寄与しないインクを予備吐出することによって、前記記録ヘッドの吐出性能を回復可能なインクジェット記録装置の吐出回復方法において、前記搬送体上における前記被記録媒体の載置位置に応じて、前記搬送体上に、前記被記録媒体を避けた予備吐出位置を可変設定し、前記予備吐出の形態に応じて、前記予備吐出位置を補正し、前記予備吐出位置に、前記記録ヘッドからインクを予備吐出させてから、前記予備吐出位置に吐出されたインクを除去することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１及び図２は、本発明に係るインクジェット記録装置内部の構造図である。自動給紙装置を有した記録装置１は、給紙部２、送紙部３、排紙部４、記録ヘッド部７から構成されている。図１は記録装置１の全体構成を示す断面図、図２は記録装置１の送紙部３の構成断面図である。以下、これらの図１、図２を用いて、各部２，３，７，４を項目（Ｉ）給紙部、（1I）送紙部、(III) 記録ヘッド部、（IV）排紙部に分けて説明する。
【００１７】
（Ｉ）給紙部
給紙部２は、ベース２０に、被記録媒体としての記録紙Ｐを積載する圧板２１と、記録紙Ｐを給紙する給送回転体２２を取り付けた構成となっている。圧板２１は、ベース２０に結合された回転軸ａを中心に回転可能とされており、圧板バネ２４により給送回転体２２の方向に付勢される。給送回転体２２と対向する圧板２１の部位には、記録紙Ｐの重送を防止するために、人工皮等の摩擦係数の大きい材質からなる分離パッド２５が設けられている。さらに、ベース２０には、記録紙Ｐを一枚ずつ分離するために記録紙Ｐの一方向側の角部を覆う分離爪２６と、圧板２１と回転給送体２２との当接を解除する不図示のリリースカムが設けられている。
【００１８】
上記構成において、待機状態では、リリースカムが圧板２１を所定位置まで押し下げている。これにより、圧板２１と給送回転体２２との当接が解除される。そして、この状態において、後述する搬送ローラ３２の駆動力がギア等により給送回転体２２及びリリースカムに伝達されることによって、リリースカムが圧板２１から離れて圧板２１が上昇し、給送回転体２２に記録紙Ｐが当接する。そして、給送回転体２２の回転に伴い、記録紙Ｐがピックアップされて給紙が開始し、その記録紙Ｐは分離爪２６によって一枚ずつ分離されて送紙部３に送られる。給送回転体２２が記録紙Ｐを送紙部３に送り込むまで回転した後、再び、記録紙Ｐと給送回転体２２との当接を解除した待機状態となって、搬送ローラ３２からの駆動力が切られる。
【００１９】
９０は、手差し給紙用の給送回転体である。手差しトレイ９１上に設置された記録紙Ｐはコンピュータ等の制御部からの記録命令信号に従って給送回転体９０により給紙されて、搬送ローラ３２部へ搬送される。
【００２０】
（II）送紙部
送紙部３は、記録紙Ｐを吸着して搬送する搬送ベルト３１と、不図示のＰＥセンサーを有している。搬送ベルト３１は、駆動ローラ３４によって駆動されるように、従動ローラである搬送ローラ３２及び圧力ローラ３５に装架されている。先端に圧力ローラ３５が取り付けられた支持アーム５１Ａは、その基端が回動自在に軸支され、かつスプリング５１Ｂによって、圧力ローラ３５を搬送ベルト３１に押し付ける方向に付勢されている。
【００２１】
搬送ローラ３２と対向する位置には、搬送ベルト３１と従動するピンチローラ３３が搬送ベルトに当接して設けられている。ピンチローラ３３は、図示しないバネによって搬送ベルト３１に圧接されることによって、記録紙Ｐを記録部へと導く。さらに、記録紙Ｐが搬送されてくる送紙部３の入口には、記録紙Ｐをガイドする上ガイド２７及び下ガイド２８が配設されている。また、上ガイド２７には、記録紙Ｐの先端および後端を検出するために、ＰＥセンサー（不図示）のＰＥセンサーレバー２９が設けられている。さらに、搬送ローラ３２の記録紙搬送方向における下流側には、画像情報に基づいて記録紙Ｐ上に画像を形成する記録ヘッド７が設けられている。
【００２２】
上記構成において、送紙部３に送られた記録紙Ｐは、上ガイド２７及び下ガイド２８に案内されて、搬送ローラ３２とピンチローラ３３とのローラ対によって送られる。この時、ＰＥセンサーレバー２９によって、搬送されてきた記録紙Ｐの先端を検知することにより記録紙Ｐの印字等の記録位置を求める。また、記録紙Ｐは、後述の超音波モータによって搬送ローラ３２を介して搬送ベルト３１が回転されることにより搬送される。
【００２３】
(III) 記録ヘッド部
本実施形態の記録ヘッド７としては、記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向（図１、図２の紙面の表裏方向）に複数のノズルが配列されたラインタイプのインクジェット記録ヘッドが用いられ、記録紙Ｐの搬送方向上流側から、黒インク吐出用記録ヘッド７Ｋ，シアンインク吐出用記録ヘッド７Ｃ，マゼンタインク吐出用記録ヘッド７Ｍ，イエローインク吐出用記録ヘッド７Ｙがその順に所定間隔で配置されている。記録ヘッド７は、ヘッドホルダに取り付けられている。この記録ヘッド７は、ヒータ等によりインクに熱を与えることが可能となっている。そして、この熱によりインクは膜沸騰し、この膜沸騰により気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によって、記録ヘッド７のノズルからインクが吐出され、そのインク滴によって記録紙Ｐ上に画像が形成される。
【００２４】
記録ヘッド７は、一端が軸７１によって回動可能に軸支され、他端に形成された突出部７Ａとレール７２とが係合することによって、ノズル面と記録紙Ｐとの間の距離（紙間）が規定されるようになっている。
【００２５】
（IV）排紙部
排紙部４は、排紙ローラ４１と拍車４２とによって構成されている。記録部にて画像形成された記録紙Ｐは、排紙ローラ４１と拍車４２とに挟まれて搬送され、排紙トレー４３上に排出される。
【００２６】
（記録部）
次に、記録部における吸着搬送の構成及び動作を図１および図２を用いて説明する。
【００２７】
３１は、記録紙Ｐを吸着し保持しつつ移動する搬送ベルトであり、約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ位の厚みのポリエチレン、ポリカーボネートなどの合成樹脂からできており、無端ベルト形状を成している。３６は吸着力発生手段であり、記録ヘッド７に対向する位置に固定配備されている。この吸着力発生手段３６は、約０．５Ｖ〜１０ｋＶの電圧が印加されることにより、記録ヘッド７による記録部分と対向する搬送ベルト３１に吸着力を発生させるものであり、所定の高電圧を発生する高圧電源（不図示）に接続されている。
【００２８】
上述したように、３２，３４，３５は搬送ベルト３１を支持して適度な張力を与えるローラであり、ローラ３４は紙送りモータ５０に接続されている。また、記録紙Ｐを搬送ベルト３１側に押さえつける押圧手段として、紙押え部材３９がピンチローラ３３の回転軸を回転中心として回動自在に取付けられており、その紙押え部材３９は、図示しない付勢手段により搬送ベルト３１側に付勢されている。紙押え部材３９は、導電性の金属板により構成されている。
【００２９】
３８はクリーニングローラ対であり、ベルト３１を挟圧するように設けられている。このローラ対３８は、ベルト３１に付着したインク等の汚れを除去すべくインクを吸収することが可能であり、かつ耐久性において劣化を防止するために、気孔径の小さい（１０μｍ〜３０μｍが好ましい）連胞のスポンジによって形成されている。
【００３０】
次に、動作について説明する。
【００３１】
記録紙Ｐは、ピンチローラ３３と搬送ベルト３１に挟持されて記録部へと導かれ、そして、紙押さえ部材３９により搬送ベルト３１側に押さえつけられた状態のまま、吸着力発生部に進入する。それから、その記録紙Ｐは、吸着力発生手段３６から与えられた吸着力により搬送ベルト３１の平面部に吸着し、記録ヘッド７によって印字等の記録されながら、紙送りモータ５０およびローラ３４により矢印ａ方向へ送られる。このとき、記録紙Ｐを保持する搬送ベルト３１には、記録紙Ｐの先端及び後端部分の記録時においても記録ヘッド７側へ出張る部分がないため、記録ヘッド最端部の吐出ノズルと記録紙Ｐの端部とを近接させながら記録することができ、精度のよい記録画像が得られる。
【００３２】
また、記録紙Ｐにインクが多量に吐出された場合には、記録紙Ｐが膨潤し、波打ち（コックリング）が発生する。この場合も、吸着力発生手段３６の吸着力、及び紙押さえ部材３９の押え力により、記録紙Ｐが搬送ベルト３１側に吸着されるため、記録紙Ｐのヘッド７側への浮きがなくなり、記録ヘッド７と記録紙Ｐとの接触がない安定した記録が行える。また、温度、湿度などの環境の変化により、記録紙Ｐの端部が波打ったり、カールが発生した場合でも、紙押え部材３９により記録紙Ｐを搬送ベルト３１側に押し付けて、波打ちやカールを取り除いた状態で記録紙Ｐを吸着力発生部へ搬送することができるため、記録部において安定した吸着が行える。
【００３３】
（制御部）
図３は、本発明に係るインクジェット記録装置の制御部と、その制御部により制御されるデバイスの構成を示すブロック図である。
【００３４】
前述したように、７Ｋはブラック用記録ヘッド、７Ｃはシアン用記録ヘッド、７Ｍはマゼンダ用記録ヘッド、７Ｙはイエロー用記録ヘッドである。１００は、クリーニングローラ３８を制御するためのソレノイドである。５０は、搬送ベルト３１を駆動するための駆動ローラ３４を駆動するモータである。１０２は、搬送ベルト３１の基準位置を検知するためのセンサである。１０３は、記録紙Ｐの用紙端を検知するためのセンサであり、ＰＥセンサレバー２９に接続されている。なお、搬送ベルト位置検知用センサ１０２は、図１及び図２においては不図示であるが、搬送ローラ３２と圧力ローラ３５との間における搬送ベルト３１の裏面側に設けられている。
【００３５】
８０は制御部である。８０ａはＣＰＵ、８０ｂはプログラムを格納するＲＯＭ、８０ｃは制御に必要なワーク用のメモリ、８０ｄはゲートアレイであり、それぞれはシステムバスを介して接続されている。ゲートアレイ８０ｄは、駆動ローラ用モータ５０及び給送回転体用モータ１０１の制御信号、クリーニングローラ用ソレノイド１００の制御信号、記録ヘッド７への画像信号、記録ヘッド７の制御信号、搬送ベルト３１の汚れ検知用センサ、及びＰＥセンサ１０３からの情報の読み込み、などを行う。
【００３６】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、搬送ベルト３１上における記録紙Ｐと予備吐出領域との位置関係と、予備吐出領域の設定、予備吐出およびクリーニングの状態遷移を例示する図である。Ｐは記録紙、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３は搬送ベルト３１上の予備吐出領域、Ｌ１は紙間距離、Ｌ２は記録紙Ｐの先端と予備吐出領域Ｉ３との間の距離、Ｌ３はＰＥセンサーレバー２９と記録ヘッド７Ｋとの間の距離である。予備吐出領域Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３は、搬送ベルト３１上の固定位置ではなく、記録紙Ｐの先端より所定間隔前方の位置として設定される。予備吐出領域の数も固定ではなく、搬送ベルト３１の総延長、記録ヘッド７とクリーニング機構との間隔、搬送される記録紙Ｐのサイズなどによって変化する。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）の例示においては、３箇所の予備吐出領域Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３が存在している。図４（ａ）において、予備吐出領域Ｉ１は、予備吐出により搬送ベルト３１に付着したインクがクリーニングローラ３８によってクリーニングされる位置にあることを示している。また、図４（ａ）中の予備吐出領域１３は、マゼンタの記録ヘッド７Ｍの直下にあり、ブラック，シアンの各記録ヘッド７Ｋ，７Ｃの予備吐出に続いて、マゼンダの記録ヘッド７Ｍの予備吐出が行われる位置にある。図４（ｂ）は、搬送ベルト３１上の予備吐出領域１３がイエローの記録ヘッド７Ｙの直下まで進んだ状態を示している。
【００３７】
図５，図６，図７は、本発明に係るインクジェット記録装置の制御を説明するためのフローチャートである。
【００３８】
まず、図５のフローチャートで示される予備吐出処理は、記録動作中に記録紙Ｐが給紙される度に、割り込みイベントにより呼び出される。ステップＳ１０１により、搬送ベルト３１の上流側に配置されているＰＥセンサーレバー２９の位置に、記録紙Ｐの先端がフィードされるまで待機する。ＰＥセンサーレバー２９に接続されているＰＥセンサー１０３の状態変化を監視することによって、記録紙Ｐの状態が検出される。
【００３９】
記録紙Ｐの先端がＰＥセンサーレバー２９に到達すると、搬送ベルト３１上における用紙Ｐの先端位置を取得する（ステップＳ１０２）。搬送ベルト３１の位置検出は、後述する図７のベルト位置管理処理によりカウントされるステップカウント、つまり搬送ベルト３１の基準位置からの相対位置をあらわすステップカウント（以下、単に、「ステップカウント」という）を各ステップにおいて必要に応じて取得することによって行われる。よって、このステップＳ１０２の時点にて取得されるステップカウントを、搬送ベルト基準位置検知センサ１０２からＰＥセンサーレバー２９までの距離に相当するステップ数で補正することによって、用紙Ｐの先端位置が取得できる。
【００４０】
次に、予め定まっているＰＥセンサーレバー２９と記録ヘッド７Ｋとの間の距離Ｌ３がＲＯＭ８０ｂより取得される（ステップＳ１０３）。また、同じく予め定められている紙間距離Ｌ１をＲＯＭ８０ｂから取得し、その紙間距離Ｌ１と距離Ｌ３とを合わせて、適正な予備吐出領域Ｉ４の位置を決定する（ステップＳ１０４）。本実施例において、予備吐出領域Ｉ４は、記録紙Ｐの先端からＬ２の距離だけ前方に設定される。距離Ｌ２は、紙間距離Ｌ１の１／２としている。
【００４１】
次に、このように決定した搬送ベルト３１上の予備吐出領域Ｉ４が記録ヘッド７Ｋの直下に到達するまで待機する（ステップＳ１０５）。つまり、記録紙Ｐの先端を検出したときのステップカウントから、距離Ｌ３に相当するステップ数だけ搬送ベルト３１が進んだときに、設定された予備吐出領域Ｉ４が記録ヘッド７Ｋの直下に到達したことになる。そして、記録ヘッド７Ｋの直下に予備吐出領域Ｉ４が達したら、記録ヘッド７Ｋだけが所定の予備吐出動作を行う（ステップＳ１０６）。
【００４２】
次に、このような予備吐出を行った搬送ベルト３１上の予備吐出領域Ｉ４の位置を取得し（ステップＳ１０７）、その位置を図８に示される形式のＲＡＭ８０ｃのテーブルに追加保存する（ステップＳ１０８）。このテーブル（以降、「予備吐出リスト」という）には、搬送ベルト３１上に存在する予備吐出領域全てのレコードが作成されており、各レコード毎に、予備吐出領域１箇所分の情報が記録されている。レコードは、レコード番号、ステップカウントで表される予備吐出領域の位置などから構成される。なお、ベルトクリーニング処理によりクリーニングされた予備吐出領域に関するレコードは、図６に示されるフローチャートのベルトクリーニング処理により削除されるため、予備吐出リストには、常に有効な予備吐出領域の情報だけが保持される。
【００４３】
続いて、記録ヘッド７Ｋと記録ヘッド７Ｃとの間の距離Ｌ５を取得する（ステップＳ１０９）。そして、ステップＳ１０５と同様に、記録ヘッド７Ｋが先に予備吐出した搬送ベルト３１上の予備吐出領域Ｉ４が記録ヘッド７Ｃの直下に到達するまで待機した後（ステップＳ１１０）、予備吐出領域Ｉ４に記録ヘッド７Ｃだけが所定の予備吐出を行う（ステップＳ１１１）。
【００４４】
続いて、記録ヘッド７Ｃと記録ヘッド７Ｍとの間の距離Ｌ６を取得する（ステップＳ１１２）。そして、記録ヘッド７Ｃが予備吐出した搬送ベルト３１上の予備吐出領域Ｉ４が記録ヘッド７Ｍの直下に到達するまで待機した後（ステップＳ１１３）、予備吐出領域Ｉ４に記録ヘッド７Ｍだけが所定の予備吐出を行う（ステップＳ１１４）。
【００４５】
続いて、記録ヘッド７Ｍと記録ヘッド７Ｙとの間の距離Ｌ７を取得する（ステップＳ１１５）。そして、記録ヘッド７Ｍが予備吐出した搬送ベルト３１上の予備吐出領域Ｉ４が記録ヘッド７Ｙの直下に到達するまで待機した後（ステップＳ１１６）、予備吐出領域Ｉ４に記録ヘッド７Ｙだけが所定の予備吐出を行う（ステップＳ１１７）。
【００４６】
このようにして、記録紙Ｐが給紙された時点で動的に、つまり固定的ではなく条件に応じて可変設定した予備吐出領域Ｉ４に、インクジェット記録装置に備わっている各記録ヘッドの予備吐出を、搬送ベルトの動きに合わせて順次行わせる。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）中のＩ１，Ｉ２，Ｉ３は、このような予備吐出領域Ｉ４と同様に、記録紙Ｐが給紙された時点で動的に設定される予備吐出領域である。
【００４７】
図６のフローチャートで示されるベルトクリーニング処理は、記録動作のために搬送ベルト３１が動きだすときに合わせて呼び出される。
【００４８】
まず、クリーニングローラ３８の直下における搬送ベルト３１上の位置ＰＡを取得する（ステップＳ２０１）。クリーニングローラ３８の位置は、図５の予備吐出処理の場合と同様に、搬送ベルト３１の基準位置からのステップカウントを、搬送ベルト３１上における搬送ベルト基準位置検知センサ１０２とクリーニングローラ３８との間の距離に相当するステップ数で補正することにより取得される。
【００４９】
次に、図８に例示される予備吐出リストから最もクリーニングローラ３８に近い位置にある予備吐出領域、つまりクリーニングローラ３８との対向位置に最も早く移動する予備吐出領域を取得する（ステップＳ２０２）。
【００５０】
そして、ステップＳ２０１にて取得したクリーニングローラ直下の搬送ベルト３１の位置と、ステップＳ２０２にて取得した予備吐出領域の搬送ベルト３１上の位置ＰＢとの間の距離を取得する（ステップＳ２０３）。図４（ｃ）の場合で例示すると、ステップＳ２０３にて取得する距離は距離Ｌ８に相当する。
【００５１】
このステップＳ２０３で取得した距離に基づいて、予備吐出領域がクリーニングローラ３８直下の位置（「クリーニング位置」ともいう）に到達するまで待機した後（ステップＳ２０４）、クリーニングローラ３８を用いて所定のクリーニング処理を行って（ステップＳ２０５）、搬送ベルト３１の予備吐出領域に予備吐出されたインクを除去する。
【００５２】
次に、図８に例示される予備吐出リストから、クリーニング完了した予備吐出領域のレコードを削除する（ステップＳ２０６）。
【００５３】
そして最後に、予備吐出リストを確認してクリーニングを行っていない予備吐出領域レコードの有無を判定する（ステップＳ２０７）。予備吐出リストは、クリーニング済みの不要なレコードがステップＳ２０６にて順次削除されるため、ステップＳ２０７の判定は、レコードの有無を確認するだけでよい。その判定により、クリーニングすべき予備吐出領域がまだある場合には、ステップＳ２０１からの処理を繰り返すことにより、連続的にクリーニング処理が行われる。そして、予備吐出リストから全てのレコードがなくなったときにクリーニング処理を終了する。
【００５４】
図７のフローチャートに示されるベルト位置管理処理は、駆動ローラ用モータ５０を１ステップ駆動する度に呼び出される。
【００５５】
まず、ステップＳ３０１においてベルト基準位置の検知が行われる。このときの検知には、ベルト汚れを検知するために設けられている搬送ベルト汚れ検知用センサが利用され、予め搬送ベルト３１の一個所にマーキングされたベルト基準位置検知用マークパターンの検知を行う。本実施例においては、光学センサによってベルト基準位置を検知してもインクなどによるベルト汚れと判別しやすいように、搬送ベルト３１の幅方向に渡って引かれるように形成された特定色の実線をベルト基準位置検知用マークとしている。そして、このようなセンサの検知情報に基づいて、センサによる現在の搬送ベルト３１の検知位置がベルト基準位置か否かを判定する（ステップＳ３０２）。この判定は、単純に、予め用意したベルト基準位置パターンと、センサの検知の情報すなわち読み取りパターンとの比較により行う。
【００５６】
このような判定により、現在の検知位置がベルト基準位置であると判定された場合は、そのベルト基準位置からのモータ５０の駆動量を示すステップカウンタをリセットする（ステップＳ３０３）。また、判定結果がベルト基準位置でない場合は、ステップカウンタをインクリメントして、駆動量をカウントする。
【００５７】
このように、搬送ベルト３１の特定位置を判別する手段を設けて、常時、センサ位置からの搬送ベルト３１のずれ量を管理保持することにより、図５の予備吐出処理及び図６のベルトクリーニング処理において、任意のタイミングで搬送ベルト３１の位置を特定することができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。
【００５９】
上記の実施例においては、搬送ベルト３１上の予備吐出領域の位置を、記録紙Ｐが給紙された時点で記録紙Ｐ毎に動的に設定していた。しかし、一度の記録処理で扱われる記録紙Ｐの用紙サイズが一定である場合には、一つ目の予備吐出位置を設定した以降は、記録紙Ｐの搬送方向サイズと紙間距離に基づいて、２つ目以降の予備吐出領域を決定することができるため、記録開始時の１ページ目が給紙された時点で複数の予備吐出領域を設定するようにしてもよい。
【００６０】
このように構成することにより、記録紙Ｐを給紙する度に予備吐出領域を新規に設定する必要がなくなり、記録動作中の処理を軽減することができて有効である。
【００６１】
（第３の実施形態）
また、上記の実施例においては、搬送ベルト３１のクリーニング処理を記録動作中に逐次行っていた。
【００６２】
しかし、搬送ベルト３１が記録開始時から１周分駆動されて、搬送ベルト３１に、その１周分の予備吐出領域が設定されたときに、それ以降の予備吐出領域の新たな設定を停止するようにしてもよい。この場合、記録動作中は、クリーニング処理を行わず、予備吐出領域の設定は保持する。そして、搬送ベルト３１の１周目以降は、記録紙Ｐの給紙タイミングを予備吐出リストを参照しながら制御することにより、予備吐出領域に記録紙Ｐが載らないように、搬送ベルト３１上の２つの予備吐出領域の間に記録紙Ｐを給紙する。そして、記録終了後に、搬送ベルト３１上の予備吐出領域を、予備吐出リストを参照しながら全てクリーニングするようにしてもよい。
【００６３】
このように構成することにより、クリーニング処理の回数を減らし、クリーニング処理による搬送ベルト３１やクリーニングローラ３８などの劣化および消耗を抑えることができる。また、記録動作中にクリーニング処理を行うことによる悪影響、つまり搬送ベルト３１の振動などに起因する記録画像への悪影響を回避することができて有効である。
【００６４】
（第４の実施形態）
また、上記の実施例においては、紙間距離を一定にして、その距離に基づいて記録紙の先端側前方に予備吐出領域を設定していた。
【００６５】
しかし、記録に先立って、給紙しようとする記録紙Ｐのサイズを取得し、その用紙サイズに基づいて搬送ベルト３１の全周上に適当に予備吐出領域を設定してもよい。このとき、最小の紙間距離を保って、最も多くの予備吐出領域を配置できるように設定する。そして、このように記録開始時に予め設定された予備吐出領域が紙間に位置するように、つまり搬送ベルト３１上における前後の記録紙Ｐの間に位置するように、記録紙Ｐの給紙タイミングと紙間距離を制御するようにしてもよい。
【００６６】
（第５の実施形態）
また、上記の実施例においては、所定の紙間距離だけに基づいて、紙間での予備吐出位置を決定していた。
【００６７】
しかし、直後に処理しようとする予備吐出の処理内容（予備吐出回数や予備吐出パターンなど）に応じて、紙間における予備吐出領域の位置を補正するようにしてもよい。すなわち、予備吐出を行う際にも、搬送ベルト３１が停止することなく所定の紙搬送速度で搬送され続けているため、予備吐出領域が、搬送速度及び予備吐出回数などに応じて、ある程度の幅を搬送方向にもっているからである。つまり、予備吐出領域の搬送方向における幅が広くなると、その予備吐出領域と記録紙Ｐとの距離が狭くなってしまい、続く記録紙Ｐへの記録に悪影響を与える可能性もあるからである。図８の表中の右欄に、予備吐出回数に相当するインクの打ち込み量、つまり予備吐出によるインクドットの形成数の一例を示す。
【００６８】
そこで、例えば、通常よりも予備吐出回数が多い場合には、予備吐出領域の位置を搬送方向前方に補正して、予備吐出の開始タイミングを早めることにより、通常より多くの吐出回数でも記録に悪影響を及ぼすおそれもなく、記録ヘッド回復処理を行うことができてきわめて有効である。
【００６９】
（第６の実施形態）
さらに加えて、本発明の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、また布等へのプリントが可能な装置等であってもよい。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書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開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、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。
【００７３】
さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００７４】
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、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが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。
【００７５】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド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、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、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができる。
【００７６】
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数設けられるものであってもよい。すなわち、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。
【００７７】
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６０−７１２６０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。
【００７８】
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。
【００７９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、搬送ベルト等の搬送体上の予備吐出位置を可変に設定し、その可変設定した予備吐出位置に、記録ヘッドからインクを予備吐出し、そして、その予備吐出されたインクを除去するため、画像の記録処理を中断することなく、また記録速度を落とすことなく、画像を記録することができる。
【００８０】
また、任意の位置に予備吐出位置を可変設定できるため、搬送ベルト等の搬送体による搬送開始ともに、記録紙等の被記録体を供給することができる。よって、例えば、搬送ベルト等の搬送体の冗長な位置出し処理が不要となり、記録紙等の被記録媒体１枚目の出力時間（ファーストプリント）を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置における送紙部の拡大図である。
【図３】図１のインクジェット記録装置における制御部のブロック図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１のインクジェット記録装置における予備吐出領域の遷移の説明図である。
【図５】図１のインクジェット記録装置における予備吐出処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図１のインクジェット記録装置におけるベルトクリーニング処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１のインクジェット記録装置におけるベルト位置管理処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】図１のインクジェット記録装置における予備吐出領域管理テーブルの構成図である。
【符号の説明】
１記録装置
２給紙部
３送紙部
４排紙部
７記録ヘッド部
２１圧板
２２給送回転体
２４バネ
２５分離パッド
２６分離爪
２７上ガイド
２８下ガイド
２９ＰＥセンサーレバー
３０プラテン
３１搬送ベルト
３２搬送ローラ
３３ピンチローラ
３４駆動ローラ
３５圧力ローラ
３６吸着力発生手段
３８クリーニングローラ対
３９紙押え部材
４１排紙ローラ
４２拍車
４３排紙トレイ
５２給電ブラシ
５３保持部材

Claims

搬送体に載置されたまま搬送される被記録媒体に、インクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録し、かつ前記記録ヘッドから画像の記録に寄与しないインクを予備吐出することによって、前記記録ヘッドの吐出性能を回復可能なインクジェット記録装置において、
前記搬送体上における前記被記録媒体の載置位置に応じて、前記搬送体上に、前記被記録媒体を避けた予備吐出位置を可変設定する設定手段と、
前記予備吐出位置に、前記記録ヘッドからインクを予備吐出させる制御手段と、
前記予備吐出位置に吐出されたインクを除去するクリーニング手段と、
を備え、
前記設定手段は、前記予備吐出の形態に応じて、前記予備吐出位置を補正する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記設定手段によって設定された前記予備吐出位置を管理する管理手段を備え、
前記クリーニング手段は、前記管理手段の管理情報に基づいて、前記予備吐出位置に吐出されたインクを除去する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。
前記設定手段は、前記搬送体上において搬送方向の前後に位置する前記被記録媒体の間に、前記予備吐出位置を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記設定手段は、前記搬送体上に前記被記録媒体が供給される毎に、前記予備吐出位置を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記設定手段は、前記搬送体上に前記被記録媒体が供給される前に、前記被記録媒体の大きさに応じて前記予備吐出位置を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記設定手段は、一旦設定した後の前記予備吐出位置を変更しないように固定設定可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記設定手段は、前記予備吐出におけるインクの吐出回数またはインクの吐出パターンの内の少なくとも一方に応じて、前記予備吐出位置を補正することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記設定手段によって設定された前記予備吐出位置に基づいて、該予備吐出位置を避けた前記搬送体上の位置に前記被記録媒体を供給する供給手段を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記設定手段は、前記搬送体上に前記予備吐出位置を複数設定可能であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記クリーニング手段は、前記記録ヘッドによる画像の記録動作中に、前記予備吐出位置のインクの除去が可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記クリーニング手段は、前記記録ヘッドによる画像の記録動作終了後に、前記予備吐出位置のインクの除去が可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記搬送体上に前記被記録媒体を吸着させる手段を備えたことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記搬送体は、循環移動する搬送ベルトであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の搬送方向にずれて位置しかつ異なるインクを吐出可能な複数の記録ヘッドであり、
前記制御手段は、前記被記録媒体の搬送位置に応じて、前記複数の記録ヘッドから順次に前記予備吐出位置にインクを予備吐出させる
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記記録ヘッドは、インクを吐出させるためのエネルギーとして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から１４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
搬送体に載置されたまま搬送される被記録媒体に、インクを吐出可能な記録ヘッドを用いて画像を記録し、かつ前記記録ヘッドから画像の記録に寄与しないインクを予備吐出することによって、前記記録ヘッドの吐出性能を回復可能なインクジェット記録装置の吐出回復方法において、
前記搬送体上における前記被記録媒体の載置位置に応じて、前記搬送体上に、前記被記録媒体を避けた予備吐出位置を可変設定し、
前記予備吐出の形態に応じて、前記予備吐出位置を補正し、
前記予備吐出位置に、前記記録ヘッドからインクを予備吐出させてから、
前記予備吐出位置に吐出されたインクを除去する
ことを特徴とするインクジェット記録装置の吐出回復方法。
設定された前記予備吐出位置を管理する管理手段を用い、前記管理手段の管理情報に基づいて、前記予備吐出位置に吐出されたインクを除去することを特徴とする請求項１６に記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記予備吐出位置は、前記搬送体上において搬送方向の前後に位置する前記被記録媒体の間に設定することを特徴とする請求項１６または１７に記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記予備吐出位置は、前記搬送体上に前記被記録媒体が供給される毎に設定することを特徴とする請求項１６から１８のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記予備吐出位置は、前記搬送体上に前記被記録媒体が供給される前に、前記被記録媒体の大きさに応じて設定することを特徴とする請求項１６から１８のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記予備吐出位置は、一旦設定した後は変更しないように固定設定可能であることを特徴とする請求項１６から２０のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記予備吐出におけるインクの吐出回数またはインクの吐出パターンの内の少なくとも一方に応じて、前記予備吐出位置を補正することを特徴とする請求項１６から２１のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
設定された前記予備吐出位置に基づいて、該予備吐出位置を避けた前記搬送体上の位置に前記被記録媒体を供給することを特徴とする請求項１６から２２のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記予備吐出位置は、前記搬送体上に複数設定することを特徴とする請求項１６から２３のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記記録ヘッドによる画像の記録動作中に、前記予備吐出位置のインクを除去することを特徴とする請求項１６から２４のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記記録ヘッドによる画像の記録動作終了後に、前記予備吐出位置のインクを除去することを特徴とする請求項１６から２４のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記搬送体上に前記被記録媒体を吸着させることを特徴とする請求項１６から２６のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記搬送体は、循環移動する搬送ベルトであることを特徴とする請求項１６から２７のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記記録ヘッドは、前記被記録媒体の搬送方向にずれて位置しかつ異なるインクを吐出可能な複数の記録ヘッドであり、
前記被記録媒体の搬送位置に応じて、前記複数の記録ヘッドから順次に前記予備吐出位置にインクを予備吐出させる
ことを特徴とする請求項１６から２８のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。
前記記録ヘッドは、インクを吐出させるためのエネルギーとして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１６から２９のいずれかに記載のインクジェット記録装置の吐出回復方法。