JPH0444858A - 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、インクジェット記録装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、紙、ＯＨｌ）用ソートなどの記録媒体（以下記録
用紙または単に紙ともいう）に対して記録を行う記録装
置は、種々の記録方式による記録ヘッドを搭載した形態
で提案されている。この記録ヘッドには、ワイヤードッ
ト方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式に
よるものなどがある。

特にインクジェット記録方式は、記録用紙に直接インク
を噴射するものであるので、ランニングコストが安く、
静かな記録方法として注目されている。

かかるインクンエツト方式による記録装置においては、
記録ヘッドとして一般に微細な吐出［ココを配列したも
のが用いられる。このため、記録ヘッドを長時間動作さ
せないで放置した場合には、吐出ｌ］内方への気泡や塵
埃の混入、あるいはインク溶剤の蒸発に伴う増粘等によ
ってインクが吐出、記録に適さない吐出不良状態となる
。

また、記録ヘッドの非動作時に、記録媒体を移動（以下
、紙送りといううして次の記録開始位買に記録ヘッドを
相対的に移動することが一般的である。この紙送りが連
続すると、記録ヘッドの記録性能を低下させる紙粉等の
塵埃が発生しやすくなり、吐出不良状態となりやすくな
る。

これら吐出不良状態となるのを防止するために、一般に
キャッピングが行なわれている。これは、記録ヘッドの
吐出［コ形成面を覆うことが可能なキャップを記録領域
外に配置し、記録ヘッドの非動作時にキャップによって
吐出口形成面を覆うものである。

このキャッピングを行なうには、記録ヘッドを記録領域
外に退避させ、キャップを記録ヘッドに当接させる動作
を必要とする。このため、記録ヘッドの非動作時に常に
キャッピングを行なうことは、記録時間の増大を招くこ
とになる。

そこで、従来第６図に示すような記録ヘッドの退避動作
を行なっていた。同図において、紙送りパルス数は搬送
モータの駆動パルスであり、紙送り量に対応している。

ここで、記録終了後第１の時間ｔ、まては記録ヘッドを
記録領域内に留めておき、この時間内に記録が再開され
れば連続的に記録を行ない、その時間内に記録が再開さ
れなければ記録ヘットを記録領域外の待機位置に移動さ
せる。図中ｔｌｌｉｌはこの移動に要する時間を示す。

第１の時間内に連続して記録が行なわれねば、退避動作
を行なわないので最高の記録速度を得ることができる。

また、待機位置にて第２の時間ｔ２内に記録が再開され
れば記録ヘッドにキャッピングをすることなく連続して
記録を行ない、再開されなければ記録ヘッドを待機位置
からキャッピング位置に移動させた後にキャッピングを
行なう。図中、ｔ、Ｗ２はこれに要する時間を示す。第
２の時間ｔ２内に記録が再開されれば、キャッピングを
行なわないので記録速度の低下を防止し得るとともに、
記録ヘッドを待機位置に退避させているので紙粉等の付
着は低減することができる。

第７図は、紙送りを行なう搬送モータ３５にパルスモー
タを用いた場合の回転制御図である。この図は、モータ
の回転速度を回転開始時に徐々にアップして高速で一定
回転させ（ランプアップ）、一定回転から停止する場合
も徐々にダウンする（ランプダウン）ランプアップ・ラ
ンプダウン制御を示している。

ここで、第６図中Ａ点においてグラフの傾きが異なるの
は、Ａ点以前は紙送り用のパルスモータの駆動方法とし
て自起動を行なっているがらである。

自起動とは、第７図に示したようにパルスモータを高速
回転させるためのランプアップ・ランプダウン制御を行
なわず、常に一定速度で回転させる方法である。このた
め、高速回転はできず、紙送り時間が多く必要となる。

〔発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のインクジェット記録装置では、記録後の
紙送り時間が上記第１の時間ｔ、を越える場合、第１の
時開１．だけ記録ヘッドは記録領域内（用紙上）に留ま
った後に記録領域外の待機位置に退避していた。従って
、記録ヘッドは、第１の時間ｔ、だけ紙送りを行なって
いる用紙上に留まることになり、紙粉等の塵埃が記録ヘ
ッドに付着する可能性が高くなってしまう。また、記録
媒体としてファンフォールド紙を使用した場合には、紙
送り時にミシン目の部分が記録ヘッドに接触して用紙に
インクが付着する事態が発生する。

ここで、紙送りは、記録後の記録ヘッドの非動作時で停
止または停止する直前に行なわれる。このため、記録後
の紙送り時間が第１の時間ｔ１を越える場合には、紙送
りを一時停止して記録ヘッドを待機位置に移動させ、そ
の後、再度紙送りを実行させる必要があり、全体的な記
録速度を低下させることとなる。

また、記録後の紙送り時間が上記第１と第２の時間の和
を越える場合、まず第１の時間ｔ、が経過した時点で記
録ヘッドを待機位置に移動し、次に待機位置にて第２の
時間ｔ２が経過した時点Φｔ３で記録ヘッドをキャッピ
ング位置に再度移動した後、キャッピング動作を行なわ
なければならない。このため、記録ヘッドの２度の移動
に伴なって紙送りを２度中断することとなり、全体的な
記録速度は更に低下することとなる。

以上説明したように、従来のインクジェット記録装置で
は、記録後の紙送り動作時に記録ヘッドに紙粉等の塵埃
が付着して吐出不良状態となったり、紙送りに要する時
間が増大して記録速度が低下する欠点を有していた。

そこで、本発明は上述の問題点を解決するためになされ
たもので、記録速度の低下を防止し得るとともに、記録
ヘッドの吐出不良を防止し得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、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘ
ッドからインクを吐出しない状態で記録媒体を記録ヘッ
ドと相対的に移動させる移動量または時間を算出する算
出手段と、この算出手段によって算出された移動量に基
づいて上記記録ｌ＼ラッド記録領域外へ退避する動作を
制御する制御手段を有することを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によれば、記録ヘッドは制御手段によって、上
記移動量または時間に基づいて記録領域外へ退避制御さ
れるので、不要な退避動作によく る記録速度の低下を招くこともなキ、また、紙粉等の塵
埃による吐出不良を防止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明のインクジェット記録装置に係る実施例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、第２図は第１図に示す実施例の機構構成を示す斜視図
である。

まず、第２図に示す記録装置について説明する。

同図において、９はインクジェット記録ヘッド９ａを有
したヘッドカートリッジで、供給枠インクタンク９ｂを
一体に有している。１１はこのヘッドカートリッジ９を
搭載して図中Ｓ方向に走査するためのキャリッジである
。１３はヘットカートリッジ９をキャリッジ１１に取付
けるためのフック、１５はフック１３を操作するための
レバーである。このレバー１５には、後述するカバーに
設けられた目盛を指示してヘッドカートリッジの記録ヘ
ッドによる印字位置や設定位置等を読取り可能とするた
めのマーカ１７が設けられている。１９はへットカート
リツシ９に対する電気接続部を支持する支持板である。

２１はその電気接続部と本体制御部とを接続するための
フレキシブルケーブルである。

２３は、キャリッジ１１をＳ方向に案内するためのガイ
ド軸であり、キャリッジ１１の軸受２５に挿通されてい
る。２７はキャリッジ１１が固着され、これをＳ方向に
移動させるための動力を伝達するタイミングベルトであ
り、装置両側部に配置されたプーリ２９Ａ、２９Ｂに張
架されている。一方のブー９２９Ｂには、ギヤ等の伝導
機構を介してキャリッジモータ３１より駆動力が伝達さ
れる。

３３は紙等の記録媒体の被記録面を規制するとともに記
録等に際してこれを搬送するためのプラテンローラであ
り、搬送モータ３５によって駆動される。、３７は記録
媒体を給紙トレー４側より記録位置に導くためのベーパ
・〜パン、３１）は記録媒体の送給経路途中に配設され
て記録媒体をグラテン＋７−　、、；・：３；目、こ向
けて押Ｅ＋　Ｌ、これを搬送するためのソイドロ・−−
＞こある０、４１は記録媒体搬送力向ト、ｉＰ録位置よ
り１・゛流側に配置され、記録妨体を右図ボの排紙１−
］へ向ｉ−＋て排紙する／ごめの排紙ローラである６、
４２はり紙ローラ４１に対応して設けられる拍屯てあり
、記録媒体を介してローラ４１を押圧し、２排紙ローラ
４１による記録媒体の搬送力をｌトじさセる。、４３は
記録奸体のセット等に際してフィード［コーラ３９、押
え板４５、拍ψ４２それぞれのイ・１勢を解除場るため
の解除１ツバ−Ｃある１、 ４５は＋ｅ、録位置近傍において１ｉｉ−１録媒体の浮
上り等を抑制し５２１．ゲラフンローラ３３に対する密
着状態を確保するための押え板である。本実施例ζごお
いては、記録ヘッドとインク吐出をイも・うことにより
記録を行・）インクシェラｌ”　Ｍｅ、録ヘットを採用
している。従りて、記録ヘッドの・インク吐出口形成面
と記ζ梁媒体の被ｉｉＬ！録面との距離は比較的微少で
あり、かつ記録媒体と吐出［１形成面との接触を避ける
べくその間隔が厳しく管理さ４１なければならないので
、押え板４５の配設が有効である。４７は押え板４５に
設けた目盛、４９はこの目盛に対応し５て一％−ヤ１．
１　ツジｌｌｆ設（、ｌら第１たマー・力てあり、これ
らによっても記録ヘッドの印字位置や設定位置が読取り
可能である。

５１はホームポジションにおいて記録ヘッドのインク吐
出口形成面と対向するゴム等の弾性材料で形成しまたキ
ャップであり、記録ヘッドに対し当接、／離脱が可能に
支持されている。このキャップ５１は、非記録時等の記
録ヘッドの保護や、記録ヘッドの吐出回復処理１：際し
て用いられる。吐出回復処理とは、インク吐出口内方に
設けられてインク吐出のためＩご利用されるエネルギー
発生素子を駆動することにより全ｑｌ出【コからインク
を吐出させ、これによって気泡や塵埃、増粘して記録に
適さなくな、ったインク等の吐出不良要因を除去する処
理（予備吐出）や、こｔｌとは別に吐出［コよりインク
を強制的に排出させることにより吐出不良要因を除去す
る処理である。

５３はインク強制排出のために吸引力を作用するととも
に、かかる強制排出による吐出回復処理や予備吐出によ
る吐出回復処理に際してキャップ５１に受容さイまたイ
ンクを吸引するために用いらオｌるポンプである。５５
はこのポンプ５３１こよ−２て吸引さ第１た廃インクを
貯留するための廃インクタンク、５７はポンプ５３と廃
・１′ンクタンク５５とを連通′づ−るチ、−１１−−
−ブーこある。

５！′１は記録ヘッドの吐出口形成面のワイピングを行
うためのブｌノー　ＦＣ・あり、記録ヘッド側に突出し
でヘッド移動の過稈でワイピングをイ］・）ための位置
と、吐出［３］影形成に係合しない後退位置とに移動可
能に支持されでいる。、６１は回復系モータ、６３は回
復系モータ６１からｖｊ力の伝達を受１：Ｉてポンプ５
３に駆！ｊ１お、↓“びキャップ５１やブ１．／−ド５
５）の移動苓イーオ１ぞｔｌ行わセるためのカム装置で
ある。

次に、第２図の記録装置（ごおけるインク針路に−）い
で、第：３図の模式図を参照し゛Ｃ説明する１、インク
は２、イ゛７クカー　１リツン９内の供給インクタンク
９ｂから記録ヘッド９ａに供給される。この実施例では
、記録ヘッド９ａと供給インクタンク９ｂとを・一体的
にインクカートリッジ９に収納したが、別体であっても
よい。この場合は、供給インクタンクからインクチュー
ブを経由し、て記録ヘッドへインクを供給ずればＪい。

キャッピング状態においては、キャップ５１は記録ヘッ
ド９ａに当接している。インクを記録ヘッド９ａから強
制吸引する場合は、大気連通口切替弁５２ａを）ｉ）、
の位置に移動し７、ポンプ５３を駆動づることによ−）
で、記録ヘッド９ａのインクはキャップ５１、大気連通
［］切替弁５２ａを経由し、２てポンプ５３内に吸引さ
れる。この状態では、空気系の回路は密閉さ１１て−い
る。（して、ポンプ５３内のインクは、排イ′／クチュ
ーブ５７を経由しで排インクタンク５５に排出される１
、 また、上記キャッピング状態において、記録／＼ラッド
ａが高温状態昇、゛あると、空気閉回路内の空気が暖め
られて熱膨張を起こす。この場合、大気連通［」切替弁
５２ａをＰ２の位置に移動することによって、膨張した
空気を大気連通口５２ｂを介して外部に放出する。

次に、第１図に示すブロック図に戻って、本実施例の回
路構成について説明する。この回路構成は、第２図、第
３図に示した記録装置の記録動作と回復動作の制御を司
どるものである。

第１図において、中央処理装置（以下、メインＣＰＵと
いう）１０１から、アドレスバス、データバス、および
それらを制御する制御バスからなるバス１１４が出力さ
れている。このバス１１４はＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０
３、データ受信部１０４、スイッチ入力部１０５、ラン
プ点灯部１０６、及び補助処理装置（以下サブＣＰＵと
いう）１０７に接続されている。又サブＣＰＵ１０７か
らもアドレスバス、データバス、及びそれらを制御する
制御バスからなるバス１１５が出力されている。このバ
ス１１５は、記録ヘッド移動駆動部１０８、紙送り駆動
部１０９、記録ヘッド記録駆動部１１０、ポンプ駆動部
１１１、大気連通口開閉駆動部１１２、各種センサ一部
１１３、及びタイマ一部１１６に接続されている。タイ
マ一部１１６からの時間情報は、信号１１７によってサ
ブＣＰＵ１０７に与えられる。

メインＣＰＵｌ０Ｉは、ＲＯＭ１０３に内蔵されたプロ
グラムにより各部を制御する。ホストコンピュータから
送信された記録情報は、記録装置側のデータ受信部１０
４で受信される。データ受信部１０４は、設定された手
順に従って、データの受信と用紙状態等のデータの授受
をホストコンピュータとの間で行なう。受信した記録情
報はＲＡＭ１０２に格納され、記録命令等の記録要因が
発生した時点でサブＣＰＵ１０７に対し記録命令として
与えられる。記録命令を受信したサブＣＰＵ１０７は、
記録ヘッド移動駆動部１０８、紙送り駆動部１０９、記
録ヘッド記録駆動部１１０、ポンプ駆動部１１１、大気
連通口開閉駆動部１１２を最適に制御させ、各種センサ
一部１１３の状態を確認しながら記録を行う。

記録ヘッド９ａのキャッピングは、ポンプ駆動部Ｉｌｌ
と機械的に連結されたキャップ５１を、ポンプ駆動部１
１１によって動作させることにより行われる。

次に、本実施例の紙送り動作について、第４図のフロー
チャートを参照して説明する。

メインＣＰＵｌ０Ｉより記録命令を受は取ったサブＣＰ
Ｕ１０７は、記録命令の内容を解析する。記録命令は記
録情報と紙送り情報とによって構成されており、サブＣ
ＰＵ１０７は紙送り情報から紙送りに必要とする時間ｔ
を算出する。この紙送り時間ｔの算出は、メインＣＰＵ
ｌ０Ｉから与えられる紙送り情報中の紙送りパルス数か
ら判断する。そして、紙送りパルス数から第６図の相関
図を参照して、紙送り時間がｘ、ｙ、ｚのいずれの領域
に入るかを判断する（ステップＳ１、Ｓ２）。例えば、
紙送りパルス数が１８０以下であればｔ≦ｔ、（Ｘ領域
）、４５０以下であれば１．＜１≦ｔ３（Ｙ領域）、そ
れを越えていれば１＞１３（２領域）と判断する。なお
、ここでは紙送りパルス１個あたり、１／３６０インチ
の紙送りがなされる。

次に、算出された紙送り時間に基づいて記録ヘッド９ａ
の退避制御を行なう。つまり、紙送り途中で記録ヘッド
９−ａの退避動作が入る場合は、記録ヘッド部１０８を
駆動し、記録ヘッド９ａを所定の位置に退避させる。Ｙ
領域の紙送り時間であれば、ステップＳ３で記録ヘッド
９ａを待機位置に移動する。

また、Ｚ領域の紙送り時間であれば、ステップＳ４で記
録ヘッド９ａをキャッピング位置に移動する。

キャッピング位置に記録ヘッド９ａが移動したことは、
センサ一部１１３のキャリアホームセンサーにより確認
される。その後、ステップＳ５でポンプ駆動部１１１を
制御し、連動して動作するキャップ５１によってキャッ
ピング動作を行う。キャッピングが正常に行われている
ことは、センサ一部１１３のポンプホームセンサーによ
り確認される。

そして、ステップＳ６で紙送り量に応じて紙送り駆動部
１０９を制御して、所定量の紙送りを実行する。

なお、紙送り動作以外における記録ヘッド９ａの非動作
時には、従来と同様の退避動作が行なわれる。この場合
、時間情報はタイマ一部１１６から信号１１７によって
与えられる。

第５図（ａ）は、本実施例の退避制御による紙送り量と
紙送り時間の関係を示すグラフである。なお、同図（ｂ
）に従来例の退避制御によるグラフを示す。

同図において、ｔＷ＋は紙送りを停止し記録ヘッド９ａ
を待機位置に移動するのに要する時間であり、ｔＷ２は
記録ヘッド９ａを待機位置からキャッピング位置に移動
しキャッピングに要する時間である。

また、ｔｌは記録ヘッド９ａが用紙上に留まった状態で
紙送りを行なっている時間であり、ｔ２は記録ヘッド９
ａが待機位置にある状態で紙送りを行なっている時間で
ある。

Ｙ領域のＬｌの紙送り量を実行する場合、本実施例の制
御によれば紙送り時間はｔＹｌとなるが、従来例ではｔ
ｙ２（＞ｔｙ　＋）要してしまう。また、Ｚ領域のＬ２
の紙送り量を制御する場合、本実施例の制御によれば紙
送り時間はｔ２□となるが、従来例ではｔｚ２（＞ｔｚ
＋）要してしまう。以上のように、本実施例によれば紙
送りに要する時間を短縮し、記録速度を向上させること
ができる。

また、従来例においては記録ヘッド９ａが用紙上に留ま
った状態でｔ１時間紙送りが行なわれるため、記録ヘッ
ド９ａに紙粉等が付着してインクの吐出不良状態が発生
していた。しかし、この実施例では記録領域外に退避し
た状態で紙送りが行なわれるため、インクの吐出不良状
態の発生を防止することができる。

なお、上述の実施例では、記録ヘッドの退避位置として
待機位置とキャッピング位置の２ケ所の場合を説明した
が、退避位置は１ケ所でも３ケ所以上でもよい。また、
記録ヘッドを保護する方法は、キャッピングに限定され
るものではない。

更に、本発明は特にインクシェツト機録装置の中でもバ
ブルジェット方式の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。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
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。

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ーを発
生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる
。結果的に、この駆動信号に一対−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。

〔発明の効果〕

本発明によれば、記録媒体の移動時間に基づいて記録ヘ
ッドを記録領域外へ退避制御しているので、不要な退避
動作による記録速度の低下を招くこともなく、紙粉等の
塵埃による吐出不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録装置に係る一実施
例の回路構成を示すブロック図、第２図は実施例の機構
構成を示す斜視図、第３図は実施例のインク経路を示す
模式図、第４図は実施例の動作を説明するフローチャー
ト、第５図は実施例の動作を説明するグラフ、第６図は
従来のインクジェット記録装置の動作を説明するグラフ
、 第７図はモータの動作を説明するグラフである。 ９・・・ヘッドカートリッジ ３１・・・キャリッジモータ ３５・・・搬送モータ ５１・・・キャップ １０７・・・サブＣＰＵ １０８・・・記録ヘッド移動駆動部 １０９・・・紙送り駆動部 １１０・・・記録ヘッド記録駆動部 第１図 第３図 第４図 第６図 第７図 紙送リパルス数 時間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に対して記録領域内でインクを吐出する
   ことにより記録を行なう記録ヘッドと、この記録ヘッド
   からインクを吐出しない状態で、前記記録媒体を前記記
   録ヘッドと相対的に移動させる移動量または時間を算出
   する算出手段と、この算出手段によって算出された移動
   量または時間に基づいて前記記録ヘッドを記録領域外に
   退避させる退避動作を制御する制御手段と を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. （２）前記記録ヘッドのインクを吐出する吐出口を形成
   した面に記録領域外で当接可能に設けられた記録ヘッド
   保護手段をさらに有し、 前記制御手段は、前記算出手段によって算出された移動
   時間が第１時間以下のとき前記記録ヘッドを移動しない
   状態で待機させ、前記第１時間を越え第２時間以下のと
   き前記記録ヘッドを記録領域外に移動させて待機させ、
   前記第２時間を越えるとき前記記録ヘッドを記録領域外
   で前記記録ヘッド保護手段によって保護しつつ待機させ
   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。
3. （３）前記制御手段は、前記算出手段によって算出され
   た移動時間が所定時間以下のとき前記記録ヘッドを移動
   しない状態で待機させ、前記所定時間を越えるとき前記
   記録ヘッドを前記領域外に移動させて退避させることを
   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. （４）前記記録ヘッドは、インクを吐出する複数の吐出
   口と、対応する吐出口毎に設けられ、インクに熱による
   状態変化を生起させ該状態変化に基づいてインクを前記
   吐出口から吐出させて飛翔的液滴を形成する熱エネルギ
   ー発生手段とを具備したことを特徴とする請求項（１）
   ないし（３）に記載のインクジェット記録装置。