JPH035154A - 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） 本発明は、記録ヘッドのインク吐出口における目詰まり
、インク吐出不良等を防止するため吐出口面を拭う（ワ
イピング）ためのクリーニングワイパーを備えたインク
ジェット記録装置に関する。

〔従来の技術〕

記録情報に基ついて、イックジェット記録へ・ントの複
数のインク吐出口からインク液滴を記録用紙等の被記録
媒体に吐出して記録を行なうインクジェット方式の記録
装置は、動作音の静粛性に優れプリンタやファクシミリ
等広範な用途がある。

また、記録ヘッドを複数色のインクに対応じて複数個用
いることにより、フルカラー記録も可能となり、カラー
複写機等にも用いられている。

さらに、インクジェット方式の記録装置は高速、高精細
な記録・大画面記録をも可能とす第９図は、クリーニン
グワイパーによる記録ヘラ１〜表面の？＆？にや異物等
を除去する手段を備えたシリアルプリント型式のカラー
インクジェット記録装置の要部構成の一従来例を示す概
略斜視図である。

同図において、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する記録
ヘッド１２Ｙ　、マゼンタ（Ｍ）のインクを吐出する記
録ヘッド１２Ｍ、シアン（Ｃ）のインクを吐出する記録
ヘッド１２Ｇおよびブラック（Ｋ）の色インクを吐出す
る記録ヘッド１２にはキャリッジ１３上に配設され、キ
ャリッジ１３はガイドシャフト１４に沿って記録装置の
左右に心動する。記録紙１５は、記録装置の上下に配設
される搬送ローラ１６により搬送され、またこれらロー
ラにより記録ヘッドのインク吐出口面に対向する記録面
が形成される。

記録紙上に画素を構成する上ては、キャリ・ンジ１３の
心動に伴なってイエロー、マゼンタ、シアン　ブラック
の順にインクを重ねることが可能であり、これらインク
の組合わせによって多色カラー画像を記録することかて
きる。各色インクの吐出タイミングはエンコータ１７の
読み取り信号に基づいて定められる。

キャリッジのホーム位置に設りられたキャップ１８は、
非通気性弾性体で形成され、非記録時には記録ヘッドの
吐出口を外部に対して密閉し、インク水分蒸発によるイ
ンク固着、増粘あるいはゴミ付着などを防止し、インク
の吐出状態を良好に保つようにする。また、このキャッ
プ位置で、記録ヘッドにおいて使用頻度の少ない吐出口
の目詰まり等を防止するため、記録中に所定間隔で行な
われる空吐出、あるいはキャップをした状態でのポンプ
１９によるインク吸引などの吐出回復動作を行なうこと
もてきる。

キャップ１８に隣接して配設されるクリーニングワイパ
ー２１はウレタンゴム等の板状の弾性体からなり、ホル
ダー２０によって支持される。クリーニングワイパー２
１はインク吐出口近傍の面に固着あるいは付着したイン
ク、結露、あるいはゴミ等の異物をインク吐出口面から
取り除くために用いられるものであり、ホルタ−２０を
介して不図示の駆動手段により前後に移動することかて
ぎる。これにより、必要に応じ、キャリッジ１３の移動
に伴ｔＪって吐出口面にクリーニングワイパー２１を当
接させ、クリーニング動作を行なうことかできる。

第１Ｏ図は、インクを吐出した直後の記録ヘッドの吐出
口形成面の拡大図を示すものである。

ここで示す記録ヘッドは、吐出エネルギー発生素子とし
て発熱体く電気熱変換体）を設け、この発熱体に電気信
号を印加することによりインクを局所的に加熱し、この
熱エネルギーを利用して気泡を発生させ、この気泡の状
態変化に伴なってインクを吐出口から吐出する方式のも
のである。

同図において、２は天板、３は接着層、４は吐出口、５
は隔壁、６は電気熱変換体が配設されるヒーター基板、
７は基板をそれぞれ示す。

なお、記録ヘッドの構成はこれらに限られず、例えばイ
ンクを吐出するために利用されるエネルギーとしては機
械的な圧力やレーサー等を用いたものであってもよい。

インクジェット記録装置による記録の場合は、記録に不
要な小さなインク滴液（インクミスト）や記録画像から
のインクのはねかえり等により、記録ヘッドの吐出口面
にインク液滴ｌＯが付着することがある。また、特に熱
エネルギーを利用してインクを吐出するタイプの記録装
置ては、インクか高温になり、インクやこのインクが付
着した記録紙等から発生ずる水蒸気により吐出口面に結
露を生じる場合もあり、これら要因によってインク液滴
１０は比較的大きくなる。

このような場合、キャリッジ移動の振動などにより大き
く成長したインク液滴ｌＯが図中１１て示すように吐出
口を閉じてしまうことがあり、インクを吐出させること
ができなくなったり、吐出方向か偏向する吐出不良を起
こす原因となる。

そのために、毎走査記録時にキャリッジをホーム位置方
向にリターンさせながらクリーニングワイパー２１によ
るワイピング動作を行ない吐出口面に存在するインク液
滴を取り除き吐出不良を防止していた。

〔発明が解決しようとする課題） 前記従来例では、記録幅がわずかてあったり、記録量が
少なく吐出口面に液滴がほとんど付着していない時でも
例えば走査毎にワイピング動作が行なわれていた。

このため、クリーニングワイパーや記録ヘッドの吐出口
面の摩耗かはげしく、クリーニング不良を起こしたり、
あるいは記録ヘッドの吐出口面が劣化し吐出不良となる
といった問題点があった。

また、走査毎にクリーニングワイパーを前後に移動させ
るとこのための時間を要し、結果として記録速度が低下
するという問題点もあった。

本発明は上述の課題を解決するためになされたものであ
る。本発明者は、インクの吐出不良の原因となるインク
液滴１０は、画像記録幅が大きな場合や、画像記録量が
多いほどその成長が速いことに着目したもので、記録量
を検知する手段を設け、検知した記ｔ”３ｆｘに応じて
クリーニングワイパーによる吐出口面の液滴、異物等の
除去を行なうタイミングを制御することによって記録量
か少ない場合の不要なワイピング動作を無くし、クリー
ニングワイパーの摩耗防止、記録ヘッドの劣化防止、さ
らには記録速度の向上が可能となるインクジェット記録
装置を提供することを目的とする。

（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を吐出する吐出口を備え、
被記録媒体に対してインクを吐出して記録を行なう記録
ヘッドと、記録ヘッドの吐出口面を拭い吐出口面を清掃
するためのクリーニングワイパーとを、具備するインク
ジェット記録装置において、記録ヘッドの記録量を検知
する記録量検知手段と、記録量検知手段が検知した記録
量に応じてクリーニングワイパーが吐出口面を拭うタイ
ミングを制御する制御手段とを具えたことを特徴とする
特 （作　用） 以上の構成によれば、記録量を検知する手段を設り、検
知した記録量に応じてクリーニングワイパーによる吐出
口面のワイピング動作のタイミングを制御することによ
り、記録量か少ノ了＜吐出口面にインク液滴や異物等か
イ」着してい／ｌい場合の不要なワイピングを無くずこ
とか可能となる。

〔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図は本発明の一実施例におりるインクシェツト記録
装置制御系の一構成例を示すブロック図である。ここで
、】００は装置各部を制御する制御回路であり、後述す
る処理手順等を実行するｃｐｕ　、その処理手順に対応
したプログラムその他の固定データを格納したＲＯＭ　
、および演算等作業用のＲＡＭを有している。

１０１は被記録媒体１５を副走査方向に搬送するための
モータ等よりなる搬送部、１０２はキャリッジ１３を走
査駆動するためのキャリッジ駆動回路、１０３は記録ヘ
ラ［・１２の電気熱変換素子を駆動するためのヘッドト
ライバ、１０４は記録ヘラ１〜の回復操作に用いられる
ポンプ１９を駆動するためのポンプ駆動回路、１０５は
キャップ１８を移動させて記銭ヘツ１〜１２に対し接合
／ＩｆｔＩｆ脱を行ｌｘ　、ｌ）Ｑるギヤッフ駆動回路
、１０６はポルター２０を介してクリーニングワイパー
２１を移動させて記録ヘッド１２に対し接触／前説を行
なわせるクリーニングワイパー駆動回路、１０７は記１
′、ｉ￥量を検知する検知回路である。

第２図は本発明の一実施例にかかるインクシェツト記録
装置のクリーニングワイパーによる記録ヘッド表面の液
滴および放物除去のシーケンスの一例を示すフローチャ
ー１・である。ここでは最大記録幅か５００ｍｍである
装置の場合について示しである。

ます、ステップ５２０１て記録信号が送られたか否かを
判定する。記録信号か受信されたならばステップ５２０
２てインク吸引による回復動作を行なっ１ま た後、キャップ１８を記録ヘッド１２から１ｌｉｌｌ脱
させ、キャリッジ１３を移動さ（ながら記録ヘッドの吐
出口面にイ」着したインクン夜（商をクリーニングワイ
パー２１により除去する（以下、ワイピングという）。

ステップ５２０３て１走査分の記録を行ない、ステップ
５２０４てこのときの記録幅を検知する。ここで、記録
幅とは、記録を行なう場合に関してキャリッジか移動し
た量である。すなわち、一般にグラフィックプリンタ等
の記録装置にあっては、１走査の記録データによっては
全幅５００ｍｍを移動せず途中まで記録を行ない、それ
以降の記録データが０゛′であればそこでキャリッジを
リターンするよう構成される場合が多く、このリターン
するまでの移動量を記録幅とする。この記録幅の検知は
、インク吐出位置制御のためにもうりられた前述のエン
コーダで読み取られるカウント量から検知を行なう。

ステップ５２０５で記録幅が１２５ｍｍ以上であるか判
別し、もし１２５ｍｍ以上であった場合は、ステップ５
２０６てキャリッジ１３をホーム位置へ移動させ、ス　
２ テップ５２０７てこの移動に伴なつ゛Ｃワイピングを１
ゴない、ボーム位置て停止する。次にステップ５２０８
で、ワイピングによる混色防止および未使用ノズルのイ
ンク固着防止等のため空吐出を行なう。ステップ５２０
５て記録幅か１２５ｍｍ未満であると判断された場合は
ステップ５２１２てキャリッジ１３をホーム位置へ戻し
た後ステップ５２０８で空吐出のみか行なわれる。

ステップ５２０９ては、記録終了か否かを判別し、記録
終了の場合はステップ５２１０て記録ヘッドのインク固
着を防止するためキャップかクローズされ、次の記録信
号の受信まで時期する。記録終了でない場合はステップ
５２０３へ戻り記録を続行する。

第３図は、クリーニングワイパーによるワイピング動作
の別のシーケンスを示すフローチャー１〜である。なお
、ここでは最大記録幅が５００ｍｍである装置の場合に
ついて示しである。

この処理で６Ｊ、まずステップ５３０１で記録装置内部
の例えばＲＡＭに構成されるカウンタなリセットし、ス
テップ５３０２て記録信湯か送られたと判断すると、ス
テップ５３０３て前述の処理と同様にインク吸引による
回復動作およびワイピング動作を行１１い、ステップ５
３０４て１走査分の記録を行なった後、ステップ５３０
５て前述と同様にエンコータで読み取られるカウント量
から画像記録幅の検知を行なう。

次に、ステップ５３０６で記録幅か１．２５ｍｍ記録さ
れたか否かを判別し、肯定判断の場合は続いてステップ
５３０７て記録幅か２５０ｍｍ記録されたか否かを判別
する。ステップ５３０７て２５０ｍｍ以」二記録された
と判断されると、ステップ８３０８でのキャリッジリタ
ーンの後、ステップ５３０９てワイピング動作を行ない
、ステップ５３１０の空吐出、ステップ５３１１のカウ
ンタリセットの後、ステップ５３１２へ進む。

ステップ５３０６で１２５ｍｍ記録されていないと判断
した場合は、ステップ５３１８でカウンタに１を加算し
、ステップ５３１９てカウンタが４か否かを判断する。

カウンタが４となるとステップ５３０８へ進み、カウン
タか４未満の場合はステップ５３２０へ進み、ワイピン
グ動作は行なわすにキャリッジをリタンし、ステップ５
３３０で空吐出のみを行ないステップ５３１２へ進む。

ステップ５３０７て２５０ｍｍ記録されていないと判断
されるとステップ５３１４てカウンタに１か加痺され、
ステップ５３１５てカウンタが２か否かを判断する。カ
ウンタか２となるとステップ８３０８へ進み、カウンタ
か２未満の場合はステップ５３１６へ進み、ワイピング
動作は行なわずにキャリッジのリターンをした後、ステ
ップ５３１７て空吐出のみを行ないステップ５３１２へ
進む。

本実施例では、記録幅が１２５ｍｍ未満の場合、４回の
走査ことにワイピング動作か行なわれ、記録幅が１２５
ｍｍ以Ｊ二２５０ｍｍ未満の場合、２回の走査ごとにワ
イピング動作を行ない、記録幅が２５０ｍｍ以上の場合
には毎走査時にワイピング動作を行なう。

前記２つの実施例では記録量を検知する手段としてキャ
リッジか記録に関して８動する量を用いたか、ポストコ
ンピュータから画像信号の前に装置５ 置へ送信する制御コマンド信号に示される記録データの
量を用いて記録量を検知することもてきる。

例えば制御コマンドは以下のように設定される。

ＥＳＣγ　、　ＤＡＴＡ　ＬＥＮＧＴＩＩ、ＩＭＡＧＥ
　　ＤＡＴＡ、ＣＲＴＭ八ＧＥへＡＴＡ　　（：Ｒ ＥＮＤ ここで、ＥＳＣγは、これから送信する信号がカラービ
ットイメージ信号であることを示す設定コマンドである
。また、ＤＡＴＡｌＥＮＧＴｌ＋は３バイトのパラメー
タで、１ライン分の、イメージデータの総ハイド数を示
し、最大記録幅が５００ｍｍて１ｍｍあたり１６ドツト
記録する装置で最大幅記録する場合のＤへＴへＬＥＮＧ
ＴＨば（００＋１）　、　（ＯＦＨ）　、　（ＡＯＩ＋
）　　とｉ、−リ、この場合４０００バイトであること
を示す。

ＣＲは１ライン分のイメージデータを送信したことを示
し、次のラインのイメージデータを続けて送ることがで
きる。記録装置は１走査分のデータ６ を受信すると記録を行なう。ＥＮＤは信号送信終了を示
す信号である。

第４図に本実施例におけるインクシェラ１へ記録装置の
クリーニングワイパーによるワイピング動作のシーケン
スのフローチャートを示す。

ステップ５４０１て記録信号が受信されると、ステップ
５４０２て回復動作を行なった後、キャップをオーブン
し、吐出口面にイ」着したインク液滴をクリーニングワ
イパーにより除去する。ステップ５４０３で先に述べた
“’ＤＡＴ八ＬＥへＧＴＩＩ°°か２０００バイト以上
かを判別し、もしＤＡＴＡ　ＬＥＮＧＴＩＩか２０００
バイト以上ならばステップ５１１０４で１走査分の画像
を記録し、ステップ５４０５てキャリッジをリターンさ
せた後、ステップ５４０６てクリーニングワイパーによ
りワイピングを行ない、ステップ５４０７て空吐出を行
なう。ステップ５４０８で記録終了と判別されるまでは
、ステップ３４０４〜５４０７かくりかえされる。

ステ・ンブ５４０３て゛Ｄ八へ八へＥＮＧＴＩＩ°“が
２０００バイト未満である場合には、ステップ５４１０
て記録装置のカウンターなリセツ１〜し、ステップ５４
１１て１走査分の記録を行ない、ステップ５４１２でキ
ャリッジかリターンされた後ステップ５４１３てカウン
ターに１が加算される。

ステップ５４１４てカウンターか２か否かを判別し、２
であると判別されると、ステップ５４１５てワイピング
を行ない、ステップ５４１５で空吐出を行ない、ステッ
プ５４１７て記録終了か否かを判断する。

カウンターが２以外の場合には、ワイピング、空吐出を
行なわずにステップ５４１１へ戻り次の画像記録を行な
う。

本実施例においては、”ＤＡＴＡ　１．ＥＮＧＴｌｌ　
”か２０００バイト以上の場合には、毎走査時にワイピ
ング空吐出を行なうが、“”　ＤＡＴＡｌ、ＥＮＧＴＨ
”が２０００バイト未満の場合には２走査ごとにワイピ
ング、空吐出を行なう。

他の実施例として、記録量を検知する手段として記録ヘ
ッドの温度を用いることもてき、第５図はこの場合の記
録ヘッドの構成を示す。

同図において、４は吐出口、３は接着層、５は隔壁、２
は天板、６は電気熱変換体を配設する層、７は基板、８
はサーミスタをそれぞれボし、記録ヘラ１−の温度はサ
ーミスタ８によって検知する。

第６図は記録量と記録ヘラ）〜の温度の関係を示す線図
てあり、同図に示ずＪ：うに、曲線１ａはいわゆるへ夕
記録を行なフだ場合を示し、記録ヘッドの温度はたたち
に飽和状態となる。曲線１ｂは１ｌｊ−位面積あたり１
〜ツトの打たれる割合を３０％とした場合を示し、複数
行の走査記録を行なった後でも記録ヘッドの温度は飽和
状態とならない。これにより、記録ヘッドの温度を検知
することて記録量を知る手段とすることかできる。

なお、第６図に示す記録ヘッドの温度は、同ドツト記録
密度の画像を記録した場合の変化を示したものであり、
曲線１ｂの状態てもベタ画像部になれは記録ヘラ１〜温
度は急激に上昇し、曲線１ａの状態でもほとんどドツト
を打たない画像部では温度は低下する。

第７図は、上述した実施例のインクジェット記録装置の
クリーニングワイパーによるワイビン９ グ動作のシーケンスを示すフローヂャートである。

ステップ５７０１で記録信号が受信されると、ステップ
５７０２でキャップのオープンおよび回復動作が行なわ
れ、ステップ５７０３て１走査分の記録か行なわれる。

ステップ５７０４て第５図に示したサーミスタ８により
温度を検知し、ステップ５７０５て検知温度Ｔｌ＋か第
６図に示すＴ。（本例ては４５℃）以上である場合には
、ステップ５７０６におりるキャリッジリターン後、ス
テップ５７０７てワイピング動作が行なわれる。

記録ドツト密度が低く記録ヘッド温度かＴ。未満の場合
、あるいは記録ドツト密度か低下した画像領域で記録ヘ
ッド温度がＴ。より下がりた場合には、ステップ５７２
０てキャリッジをリターンした後、ステップ５７０８へ
進む。

さらに他の実施例として、記録量を検知する手段として
記録信号量を用いることもでき、この場合のワイピング
動作のシーケンスを第８図に示す 　０ ここでは、最大記録幅か５００ｍｍで１ｍｍあたり１６
個の１〜ツＩ−を記録し記録ヘッドの吐出口の数が１６
個である装置について説明する。

記録信号からヘッドのトライ八回路に送られる信号を利
用し、ステップ５８０３て記録する）・ツト数をカウン
トする。カウンタは、イエロー（Ｙ）、マセンタ（Ｍ）
、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のイ言号か別々にカウ
ントできるようにカウンタを４つ有する。最大記録幅か
５００ｍｍてベタ画像を記録した場合のドツト数は、１
色あたり１２８０００個となる。これによりステップ５
８０５でドツト数か６４０００個以上である記録ヘッド
が１つでも存在した場合には、ステップ５８０７てワイ
ピング動作を行なう。

ドツト数が全色、５４０００個以下である場合にはワイ
ピング動作は行なわない。

さらに、上述した計算量の検知手段の他、記録された記
録紙の所定範囲の反射率をセンサにより検知することで
高い反射率が得られたときには記録量が多いと判断する
ことがてきる。この制御に基ついても前述のワイピング
のタイミングの制御を行なうことかできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれは、記録ヘッドの吐出
口面にイ」着しだ液滴や異物等を除去するためのクリー
ニングワイパーを具えたインクジェット記録装置におい
て、記録量を検知する手段を設り、これによって検知さ
れた記録量に応じてクリーニングワイパーによる吐出口
面の液滴および異物の除去を行なうタイミングを制御す
ることて、特に記録量が多い場合の適切なワイピング動
作か行え画像記＆３ｆｔが少ない場合の不要なワイピン
グ動作がなくなり、クリーニングワイパーの摩耗、記録
ヘラ）−の劣化が防止でき、さらには記録速度の向上が
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のインクジェット記録装置に
おりる制御系の一構成を示すブロック図、 第２図および第３図は本発明の一実施例にかかるインク
ジェット記録装置のクリーニングワイパーによるワイピ
ング動作のシーケンスを示すフローチャート、 第４図は本発明の一実施例にかかるインクシェツト記録
装置のクリーニングワイパーによるワイピング動作の他
の実施例によるシーケンスを示すフローチャート、 第５図は本発明のさらに他の実施例に用いる温度センサ
を備えた記録ヘッドの要部構成を示す概略斜視図、 第６図は記録量と記録ヘッド温度の関係を示す線図、 第７図および第８図はそれぞれ本発明の一実施例にかか
るインクジェット記録装置のクリーニングワイパーによ
るワイピング動作のさらに他の実施例によるシーケンス
を示すフローチャート、第９図は、クリーニングワイパ
ーによる記録ヘッド表面の液滴および異物除去□手段を
備えたシリアルプリン１〜型式のカラーインクジェット
記録３ 装置の要部構成を示す概略斜視図、 第１０図はクリーニングワイパーによるχ夜７商および
異物除去を行なわない場合の記録ヘッドの吐出口面の状
態を示す模式的正面図である。 ２・・・天板、 ３・・・接着層、 ４・・・吐出口、 ５・・・隔壁、 ６・・・電気熱変換体配設層、 ７・・・基板、 ８・・・サーミスタ、 １２・・・記録ヘッド、 １３・・・キャリッジ、 １４・・・ガイドシャフト、 １５・・・記録紙、 １６・・・搬送ローラ、 １７・・・エンコーダ、 １８・・・キャップ部層、 １９・・・ポンプ、 　４ ２０・・・ホルダー ２１・・・クリーニングワイパー １００・・・制御回路、 １０２・・・キャリッジ駆動回路、 １０３・・・ヘッドトライバ、 １０４・・・ポンプ駆動部、 １０５・・・キャップ駆動回路、 １０６・・・クリーニングワイパー駆動回路。 懸 萼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクを吐出する吐出口を備え、被記録媒体に対し
   てインクを吐出して記録を行なう記録ヘッドと、 該記録ヘッドの吐出口面を拭い該吐出口面を清掃するた
   めのクリーニングワイパーとを、具備するインクジェッ
   ト記録装置において、 前記記録ヘッドの記録量を検知する記録量検知手段と、 該記録量検知手段が検知した記録量に応じて前記クリー
   ニングワイパーが前記吐出口面を拭うタイミングを制御
   する制御手段と を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 ３）前記記録量検知手段は、前記記録ヘッドに入力され
   る記録データの量を前記記録量として検知することを特
   徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。 ４）前記記録量検知手段は、前記記録ヘッドに入力され
   る記録データと共に転送される制御コマンド信号が示す
   記録の量を前記記録量として検知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。 ５）前記記録量検知手段は、記録ヘッドの温度を前記記
   録量として検知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。 ６）前記記録量検知手段は、画像が形成された被記録媒
   体の反射率を前記記録量として検知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。 ７）前記記録ヘッドは、インクを吐出するために利用さ
   れるエネルギーとして熱エネルギーを用いることを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインクジェ
   ット記録装置。