JPH01196349A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野コ 本発明はインクジェット記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置として、記録液を記録ヘッドから吐
出させて文字や画像等の記録を行な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ＭＷ−ＱＬ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、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
うものであり、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、インクは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オリ
フィスを蓋で覆い、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
度増加は避けられず、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キャ
ップ内に負圧を生じさせ、オリフィスからノズル内に滞
っているインクを吸い出したり、あるいはポンプなどを
用いてノズル内に圧力を与えることによって、オリフィ
スから変質したインクを排出させるという吐出回復機構
が用いられてきた。

しかし、このような吐出回復機構は、電源投入時などに
自動釣に駆動されるのみであり、一般に記録動作中はよ
ほどの吐出異常が生じないかぎり駆動されないために、
記録動作中、使用されないノズルにおけるインクの変質
が生じるおそれがある。

すなわち、記録ヘッドのノズルが複数設けられている装
置では、記録される画像情報によってはほとんど記録に
使用されないノズルがあり、このため吐出インターバル
が非常に長くなるといった、ノズルの吐出駆動にバラツ
キが生じる。したがって、吐出回数が少ない、ないしは
吐出間隔が長い場合のノズル内のインクは、湿度や温度
などの雰囲気の条件によっては乾燥による粘度上昇が生
じ、ノズルの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、記録動作
中に記録領域外で記録ヘッドに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。

ところで、このような装置は、記録装置の構成の簡略化
を実現するために上述した空吐出動作を行なわせる目詰
り防止装置をキャッピング手段と併用するものであり、
この場合、インクの乾燥や蒸発を防止するために、記録
ヘッドの記録動作停止時にはキャッピング手段を記録ヘ
ッドに当接させる必要があり、また、空吐出動作時にお
いても、記録ヘッドから吐出されるインクの飛散を防止
する上で、キャッピング動作時と同じように、キャッピ
ング手段を記録ヘッドに当接させることが必要となる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したように空吐出動作時にキャッピ
ング手段を記録ヘッドに当接させてしまうと、第８図に
示すようにキャッピング手段４１と記録ヘッド４２との
間に形成される密閉空間の内圧の上昇により、記録ヘッ
ド４２のノズル４３内に気泡が取込まれ易くなる。

なお、第８図において、４４はキャッピング手段４１の
当接部に設けられた弾性体、４５は液体保持部材、４６
は揮発成分溶液である。

また、記録のための走査の途中で空吐出動作を行なう場
合には、第９図（Ａ）　に示すように、キャッピング手
段４１と記録ヘッド４２との当接動作によって、記録ヘ
ッド４２が傾いてしまうことがあり、この結果、第９図
ＣＢ）　に示すように、空吐出動作の前後で記録シート
４７上に記録される画像にすき間や重なりが生じ、記録
画像の品位低下を招き易い。

さらに、空吐出動作時には、記録ヘッド４２をキャッピ
ング動作位置で一時停止させた後、キャッピング手段４
１を記録ヘッド４２に当接させ、空吐出動作後、キャッ
ピング手段４１を記録ヘッド４２から解除し、再び記録
ヘッド４２によって記録動作を再開するという手順を取
らなければならず、記録スピードを著しく低下させると
いう問題もあった。

そこで、本発明の目的は上述した従来の問題点を解消し
、キャッピング手段において空吐出を行なわず、空吐出
を行なうための目詰り防止手段を設けることによって空
吐出動作による記録スピードの低下を防止したインクジ
ェット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］ そのために本発明ではインクの吐出口を有する複数の記
録ヘッドと、記録ヘッドの記録領域に隣接して設けられ
た目詰り防止手段と、目詰り防止手段と対向する位置に
おいて複数の記録ヘッドから同時にインクを吐出する吐
出制御手段を有することを特徴とする。

［作　用］ 以上の構成によれば、インク吐出回復処理としての空吐
出を、キャッピング手段において行なわず、目詰り防止
手段において、非接触状態で行なう。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すインクジェット記録装
置の斜視図であり、同図において、１は複数の記録ヘッ
ド２ａおよび２ｂを搭載したキャリッジ、３はキャリッ
ジ１を移動自在に保持するガイドレールである。４はエ
ンドレスベルトであり、キャリッジ１とエンドレスベル
ト４の一部が接続する。５は駆動モータ（パルスモータ
）であり、キャリッジ１はベルト４を介した駆動モータ
５の駆動によってガイドレール３上を記録シート６の記
録面に沿って移動する。７は記録シート６をシート送り
するローラ、８＾および８Ｂはシート６を案内する案内
ローラ、９はシート送り用モータである。

一方、記録ヘッド２ａおよび２ｂには記録シート６に向
けてインク摘を吐出させるノズル１０が設けられており
、ノズルｌＯにはインクタンクｌｌａおよび１１ｂから
それぞれ供給チューブ１２ａおよび１２ｂを介してイン
クが供給され、また、ノズルｌＯに設けられた不図示の
吐出エネルギー発生手段にはフレキシブルケーブル１２
Ａおよび１２Ｂを介してインク吐出信号が選択的に供給
される。さらに、記録へラド２ａおよび２ｂは各々へラ
ドヒータ１４ａおよび１４ｂとヘッドの温度を検知する
手段１５ａおよび１５ｂとを有し、温度検知手段１５ａ
あるいは１５ｂからの検知信号はｃｐｕを有する制御回
路１６に入力する。この信号に基づき制御回路１６はド
ライバ１７および電源１８を介してヘッドヒータ１４ａ
あるいは１４ｂにおける加熱を制御する。

２０は非記録時に記録ヘッド２ａおよび２ｂのオリフィ
ス面に当接されるキャッピング手段であり、非記録時に
は、記録ヘッド２ａおよび２ｂがキャッピング手段２０
と対向する位置に移動する。しかる後、キャッピング手
段２０がキャッピング手段２０を駆動するキャップ駆動
手段２５によって前進移動し、弾性体４４をオリフス面
に当接させてキャッピングを行なう。

また、キャッピング手段２０には温度検知手段２１と温
度検知手段２２とが装着されており、記録ヘッド２ａお
よび２ｂの記録環境を監視する。さらに、キャッピング
手段２０はその密閉される空間２ＯＡにインク中の揮発
成分溶液４６を収容すると共に、溶液４６が含浸される
液体保持部材４５を内装する。これによって、溶液４６
の揮発蒸気を空間２０八内に充満させてノズル１０のオ
リフィスからインクの揮発成分が蒸発するのを防止し、
ノズル１０内におけるインクの揮発成分の比率が変化し
ないよう構成されている。

なお、揮発成分溶液４６としてはイ、ツクそのものか、
あるいはインクから染料を除去した成分の溶液が有効で
あり、また、水性インクの場合は蒸留水等が有効である
。さらにまた液体保持部材４５としてはスポンジ状多孔
質部材あるいはプラスチック焼結体等が有効である。

３１は記録ヘッドが空吐出動作を行なうための目詰り防
止手段であり、目詰り防止手段３１は、記録ヘッド２ａ
および２ｂと対向するように空吐出されたインクを吸収
するための受液部として液受は部材３２を具え、キャッ
ピング手段２０と記録開始位置との間に配置される。な
お、液受は部材３２としてはキャッピング手段２０の場
合と同様にスポンジ状多孔質部材あるいはプラスチック
焼結体等が有効である。

第２図は本実施例における記録ヘッドの動作を説明する
ための上面図であり、第１図に示したのと同一の要素に
は同一の符号を付してその説明は省略する。図において
、３４は記録開始位置検知センサ、３６はキャッピング
手段位置検知センサであり、記録ヘッド２ａおよび２ｂ
が、それぞれ所定の記録開始位置およびキャッピングさ
れる位置にあることを検知する。

３５は位置検知センサであり、記録ヘッド２ａおよび２
ｂが走査方向にＢ勅しながら行なう空吐出動作の基準位
置を検知する。

また、２つの記録ヘッドの場合、全てのノズルからイン
クが吐出された場合の走査方向の吐出幅の１つとして記
録ヘッド２ａと２ｂとの走査方向における間隔をｄ、、
弾性体４４および目詰り防止手段の受液部としての液受
は部材３２の、同様に走査方向の幅をそれぞれｄＣおよ
びｄ、とすると、ｄｃ＞　ｄ、　。

ｄ２＞ｄ＋となるよう構成する。

上述した構成に基づくインクジェット記録装置の動作を
説明すると、まず記録時にはキャリッジ１が駆動され、
センサ３４で検知される記録開始位置から矢印六方向に
走行しながら記録ヘッド２ａおよび２ｂの各々のノズル
１０が選択的に駆動される。

これによりインク滴が吐出され、記録シート６の記録幅
部分ｐにドツトマトリクスパターンで画像等の記録が行
なわれる。かくして、第２図に示すように記録ヘッド２
ａおよび２ｂがパルスモータ５により記録開始位置から
２１パルス分送られて一走査分の記録が終了すると、キ
ャリッジ１は矢印Ｂ方向に駆動されて記録開始位置へ戻
ると共に、記録シート６は記録幅部分ｐの幅だけ第１図
に示す矢印Ｃ方向に紙送りされ、再び上述の動作が繰り
返される。

以上のような記録動作が所定の数走査分行なわれた後、
制御回路１６において空吐出動作信号が発生すると、制
御回路１６はパルスモータドライバ２３を介して駆動モ
ータ５を駆動する。これによりキャリッジ１は記録開始
位置から更に矢印Ｂ方向に移動し、記録ヘッド２ａおよ
び２ｂが空吐出動作のための基準位置、すなわちセンサ
３５が記録ヘッドあるいはキャリッジ１の所定の部位を
検知する位置まで移動する。しかる後、第４図にて後述
される空吐出動作が開始される。

第４図は空吐出動作のタイミングチャートであり、同図
はキャリッジ１が第１図あるいは第２図に示される矢印
六方向に移動しながら行なう空吐出動作を示す。

所定数の記録のための走査が終了すると、空吐出動作信
号が発生しく第４図の時点■：以下数字のみ記す）、キ
ャリッジ１は記録開始位置を越えてセンサ３５が検知す
る位置まで移動する。センサ３５が検知信号を出力する
と（時点■）同時にキャリッジ１は矢印六方向に移動を
開始し、移動しながら時間を後に制御回路１６から、記
録ヘッドドライバ２４ａおよび２４ｂに空吐出信号が送
られて記録ヘッド２ａおよび２ｂは増粘インク等を吐出
する空吐出動作を同時に行なう（時点■）。その後、キ
ャリッジ１は移動を継続して記録開始位置に達すると（
時点■）、記録ヘッド２ｂおよび２ａは順次、記録のた
めの吐出を開始して（時点■、■）、前述した記録動作
が再開される。

なお、時間ｔはセンサ３５やキャリッジ１の配置構成を
適切なものとすることにより極力小さくすることが可能
である。

また、目詰り防止手段の受液部としての液受は部材３２
の幅ｄ２の最小はキャリッジ１の移動の速さを■とすれ
ば、ｄ、＋ｖｘ（空吐出時間）で定められる。従ってこ
うして定められた最小値に液受は部材３２の幅を規定す
れば効率のよい空吐出を行えると同時に装置もよりコン
パクトとなる。

次に、非記録状態におけるキャッピング動作を以下に説
明する。

非記録状態では、記録ヘッド２ａおよび２ｂを第１図お
よび第２図に示される矢印Ｂ方向に移動させ、キャッピ
ング手段２０と対向する位置、すなわちセンサ３６が検
知する位置まで移動させた後、キャッピング手段２０を
キャップ駆動手段２５によって記録ヘッド２ａおよび２
ｂに当接させる。キャッピングの解除は上述したのと反
対の手順で行なわれる。

第３図（Ａ）　は記録ヘッド２ａおよび２ｂをキャッピ
ング手段２０によりキャッピングした状態、第３図ＣＢ
）は空吐出用の目詰り防止手段３１を記録ヘッド２ａお
よび２ｂから距１１ｅまたけ離隔した状態に保ちながら
空吐出させる状態をそれぞれ示す。

上述してきた一連の記録動作、空吐出動作およびキャッ
ピング動作の手順を第５図に示すフローチャートを参照
して説明する。

まず、ステップＳ１で電源ス、イツチが投入され、ステ
ップＳ２でキャッピング手段２０による記録ヘッド２ａ
、　２ｂへの当接が確認されたならば、ステップＳ３に
おける記録開始指令に基づき、ステップＳ４においてキ
ャップ駆動手段２５によりキャッピング手段２０を後退
させ、記録ヘッド２ａおよび２ｂから引離す。次にステ
ップＳ５に進み、記録ヘッド２ａおよび２ｂを記録開始
位置であるセンサ３４の位置にまで移動し、ステップＳ
６でこの位置からモータドライバ２３を介してモータ５
を駆動し、第２図にて前述した記録動作を行なう。すな
わち記録ヘッド２ａおよび２ｂをモータ５のＰ１１パル
ス往復移動させ、その往動の間に記録を行なう。

次に、ステップＳ７において、空吐出動作信号が出力さ
れたか否かを判断し、空吐出信号有りとの判断であれば
ステップＳ８に進み、ステップＳ８およびＳ９で第４図
にて前述した空吐出動作を行なう。

すなわち記録ヘッド２ａおよび２ｂを目詰り防止手段３
１の位置に対応するセンサ３５のところまで移動し、次
のステップＳ９で時間を後に記録ヘッド２ａおよび２ｂ
によって同時に空吐出を行なう。

ステップＳ１０においては、記録が終了したか否かを判
断し、終了との判断であればステップＳｌｌに進んで記
録ヘッドをキャッピング手段２０の位置に対応するセン
サ３６のところまで移動し、次のステップ５１２でキャ
ッピング手段２０を駆動して記録ヘッド２ａおよび２ｂ
に当接させる前述のキャッピング動作を行ない、ステッ
プＳ１３で電源を“オフ”とする。

また、ステップＳ７において、空吐出信号無しとの判断
であれば、直ちにステップＳＩＯに進んで記録終了の有
無を判断すればよく、ステップ５１０において記録が終
了でないとの判断であれば再びステップＳ５に戻る。

なお、空吐出を行なう時期は、例えば記録ヘッド２ａお
よび２ｂによる複数回の走査の後にするなど制御回路１
６を介して適切に設定することが可能である。

また、記録ヘッド２ａおよび２ｂから吐出される空吐出
インクのパルス数は、制御回路１６にあらかじめ設定す
る事も可能であるし、或いは温度検知手段２１と湿度検
知手段２２および記録ヘッド温度検知手段１５から得ら
れた温度および湿度情報に基づき、制御回路１６により
記録ヘッドドライバ２４を制御する事によっても実行す
ることが可能である。

第６図は本発明の他の実施例を示し、本例では、空吐出
用の目詰り防止手段３１をキャッピング手段２０とは反
対側の記録領域外に設けるようにしたものである。

すなわち、第１図および第２図に示した実施例のように
キャッピング手段２０と空吐出用の目詰り防止手段３１
とを記録シート６に対して同じ側の記録領域外に配属し
た場合には、キャッピング手段位置検知用のセンサ３６
と空吐出位置用のセンサ３５、記録開始位置検知センサ
３４の３個が必要となるのに対して、本実施例のように
空吐出位置をキャッピング手段２０とは反対側の記録領
域外に設けると、空吐出動作時に記録ヘッド２ａおよび
２ｂ矢印Ａ方向に駆動するパルスモータの駆動パルス数
をＰ１パルスからＰ２パルスへと変更するようにモータ
ドライバ２３を制御するだけでよく、センサがキャッピ
ング手段位置検知用および記録開始位置検知用の２個の
みで済むようになり、装置の構成を商略化することがで
きる。

第７図は第６図に示した実施例による記録装置の動作の
手順を示すもので、ここではステップ５２８の動作と手
順が異なるのみで、その他の動作と手順は第５図に示し
たところと変らない。すなわち、ステップＳ２７におい
て空吐出信号有りとの判断があれば、ステップ５２８で
記録ヘッド２ａおよび２ｂをＰ２パルス分だけ往動させ
るように制御してステップＳ２９で記録ヘッド２ａおよ
び２ｂにより同時に全ての吐出口から空吐出を行わせる
ように制御する。

なお、上記２つの実施例においては、走査方向に２つの
記録ヘッドが独立して配列された場合を説明したが、こ
の記録ヘッドの数は１つであってもよいし、あるいは２
つ以上複数であってもよいし、見かり上一体的に構成さ
れた複数色のインクを吐出するものであってもよい。ま
た、走査方向に対して斜めに設けられた記録ヘッドであ
ってもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、イン
ク吐出回復処理としての空吐出を、キャッピング手段に
おいて行なわず、目詰り防止手段において、非接触状態
で行なう。

この結果、従来のようにキャッピング手段で目詰り防止
手段を兼ねた場合の記録ヘッドノズル内に気泡が混入す
ることによるインク不吐出の発生を防止できる。

また、空吐出動作の前後で書込みの狂いによる記録品位
の低下も発生することがない。

さらに、空吐出動作による記録スピードの低下を少なく
留めることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すインクジェット記録装
置の斜視図、 第２図は第１図に示した記録ヘッドの動作を説明するた
めの模式的上面図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本実施例にお。 けるキャッピング手段および目詰り防止手段の動作を説
明するための模式的側面図、 第４図は本発明の実施例における記録ヘッドの空吐出動
作のタイミングチャート、 第５図は本発明の実施例における記録装置の動作手順を
示すフローチャート、 第６図は本発明の他の実施例における記録ヘッドの動作
を説明するための模式的上面図、第７図は第６図に示し
た実施例における動作手順を示すフローチャート、 第８図および第９図は従来例の問題点を説明するための
模式図である。 １・・・キャリッジ、 ２ａ、　２ｂ・・・記録ヘッド、 ５・・・駆動モータ（パルスモータ）、６・・・記録シ
ート、 １０・・・ノズル、 １５ａ、　１５ｂ・・・記録ヘッド温度検知手段、１７
・・・ドライバ、 １８・・・電源、 ２０・・・キャッピング手段、 ２１・・・温度検知手段、 ２２・・・湿度検知手段、 ２３・・・モータドライバ、 ２４ａ、　２４ｂ・・・ヘッドドライバ、２５・・・キ
ャップ駆動手段、 ３１・・・目詰り防止手段、 ３２・・・液受は部材、 ４４・・・弾性体、 ４６・・・揮発成分溶２夜。 ５２０上出ψ刀イ乍イ言号　　　　　■莢−慝已イダ＋
ｊ　ｌ：わ・け石交ロ主云イ吉ぞタイミンゲ第４図 ４１”ｒｑ−／ピンツク８ｆ−之 不之束０えヤ、／ヒ゛ング手殺に＆１する闇便点、を言
地明すあでめの様へ的イいＩ揮凶　第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクの吐出口を有する複数の記録ヘッドと、 該記録ヘッドの記録領域に隣接して設けられた目詰り防
   止手段と、 前記目詰り防止手段と対向する位置において前記複数の
   記録ヘッドから同時にインクを吐出する吐出制御手段を
   有することを特徴とするインクジェット記録装置。 ２）前記目詰り防止手段の受液部は複数の記録ヘッドの
   幅より大である請求項１記載のインクジェット記録装置
   。