JPH06210931A

JPH06210931A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH06210931A
Application number: JP705093A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Uchikata; 佳郎打方; Shunei Wada; 俊英和田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】回復時に要求されるトルクの条件と記録時に
要求される回転数の条件を共に小型のキャリアモータで
満たしてインクジェット記録装置全体を小型化する。【構成】ＣＰＵが現在キャリアのある位置を判断し
（ステップＳ１４１）、または次のプログラムの内容を
判断する（ステップＳ１４４）ことによってキャリアモ
ータの駆動方式を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録ヘッドをキャリア上に搭載
し、そのキャリアをキャリアモータを用いて移動させな
がら記録を行うシリアル型記録方式のインクジェット記
録装置においては、記録ヘッドの状態を常に良好に保つ
ための回復系の装置が具えられている。そしてこの回復
系の装置の動力源としては、キャリアモータが用いられ
ている。

【０００３】回復系の装置が行なう動作はワイピングや
キャッピングなどの動作であり、このような動作はキャ
リア走行時に比して大きなトルクが必要である。また、
キャリア走行時（記録時）には、記録を高速に行うため
に、回転数を高速にしなければならない。従って以上の
ようなトルクの条件と回転数の条件を満たすモータがキ
ャリアモータに選ばれていた。

【０００４】さらに、従来は、このようなキャリアモー
タとして比較的制御が容易なステッピングモータが選ば
れており、このステッピングモータを２相励磁で駆動し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においては、キャリアモータとして使用されるモータ
は上述した条件を満たさなければならないために、モー
タの小型化には限界があり、このことが装置全体を小型
化する上で大きな問題点となっていた。

【０００６】本発明の目的は、回復時に要求されるトル
クの条件と記録時に要求される回転数の条件を共に満た
すことができ、かつキャリアモータを小型化できて装置
全体を小型化できるインクジェット記録装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は記録時において記録ヘッドを装着したキ
ャリアを移動させるステッピングモータを回復系の動力
源として用いるインクジェット記録装置において、前記
ステッピングモータの駆動方式を前記回復系の動力源と
して用いる場合と前記記録時の場合とで異なった駆動方
式とする駆動方式変更手段を具えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】以上のように構成された本発明によれば、駆動
方式変更手段によって記録時と回復系動作時とでステッ
ピングモータの駆動方式を変更することができるので、
従来に比してキャリアモータを小型化することができて
インクジェット記録装置の小型化を図ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。

【００１０】図１は、本発明の実施例に関するインクジ
ェット記録装置を示す斜視図である。同図において、キ
ャリア１には、記録手段を構成する記録ヘッド２とイン
クタンク３とが連結したヘッドカートリッジ４が搭載さ
れている。このキャリア１の記録ヘッド２側の一端部
は、本装置のフレームをなすシャーシ５に回動自在に支
持されたリードスクリュー６に、その軸方向に摺動可能
に嵌合され、キャリア１の他端部には、図示しないガイ
ドが配設されており、このガイドがシャーシ５に形成さ
れたガイドレール７にリードスクリュー６の軸方向と平
行に摺動自在に嵌入されている。そしてキャリア１は、
その姿勢が常に一定に保たれながらリードスクリュー６
の回転に伴ってその軸方向に往復移動可能な構成となっ
ている。

【００１１】すなわち、リードスクリュー６は、図に示
すようにそのスクリュー左端に固着されたリードスクリ
ューギヤ８と、キャリアモータ９の出力軸に固着された
ピニオンギヤ１０とが噛合し、かつリードスクリュー６
に螺旋状に所定のピッチで形成された案内条（図示せ
ず）に、キャリア１に取り付けられたリードピン（図示
せず）が嵌入している。従って、キャリアモータ９の正
転、逆転駆動に伴ってリードスクリュー６が回動する
と、キャリア１が往復移動する。

【００１２】１１はフレキシブルケーブルで後述の電気
回路から記録ヘッド２に印字信号を伝えるものであり、
フレキシブルケーブルホルダ１２によりピンチローラフ
レーム１３に位置決めされて保持されている。

【００１３】上述のキャリア１の往復移動（スキャン）
に同期して記録ヘッド２からインクを吐出することによ
り、被記録材１４に一行分の記録を行うことができる。
すなわち、この記録ヘッド２は微細な液体吐出口（オリ
フィス）、液路およびこの液路の一部に設けられるエネ
ルギー作用部と、この作用部において液体（インクとも
いう）に作用するエネルギーを発生するエネルギー発生
手段を備えている。この手段が発生するエネルギーを利
用してインク滴が上記オリフィスから吐出される。

【００１４】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体
を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱さ
せ、この発熱による作用で液滴を吐出させるもの、ある
いは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を
加熱させるものなどがある。

【００１５】その中でも熱エネルギーを利用して液体を
吐出させる方式の記録ヘッドは、上記液体吐出口を高密
度に配列することができるために高解像度の記録をする
ことが可能である。その中でも電気熱変換素子をエネル
ギー発生手段として用いた記録ヘッドは、コンパクト化
も容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進
歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術
の長所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易で、製
造コストも安価なことから有利である。

【００１６】キャリア１のスキャンによって一行記録を
行うと、記録用紙等の被記録媒体１４を搬送手段によっ
て一行分搬送して次行記録を行うものであるが、この被
記録材１４の搬送は、搬送ローラ１５とこれに圧接する
ピンチローラ１６の１対の回転体と、排出ローラ１９と
これに当接する拍車１８との１対の回転体とによって行
われる。

【００１７】これを具体的に説明すると、記録ヘッド２
の吐出口面に記録面が対向する被記録材１４を、ピンチ
ローラ１６によって搬送ローラ１５に圧接し、搬送ロー
ラ１５を紙送りモータ１７によって適宜回転させること
により、記録位置へ必要なだけ搬送する。そして記録後
は、拍車１８によって被記録材１４を排出ローラ１９に
圧接し、この排出ローラ１９の回転によって装置外へと
排出搬送する。

【００１８】前記搬送ローラ１５および排紙ローラの駆
動は紙送りモータ１７によって行われるが、その駆動力
の伝達は減速歯車列２０により行われる。

【００１９】２１はペーパーセンサであり、被記録材１
４の有無を検出する。また２２はフォトインタラプタか
らなるホームポジションセンサであり、キャリア１に取
付けられこれとともに移動する遮断板１Ａによる遮断／
遮断解除によってキャリア１がホームポジション（図面
左側）にあることを検出する。

【００２０】図２は図１に示したインクジェット記録装
置のヘッドカートリッジ部およびキャリア部を示す斜視
図である。同図において、２３は記録ヘッド２の保持・
解除を行うためのヘッドレバー、２４はインクタンク３
の着脱を行うインクタンクレバー、２５はキャリア１に
記録ヘッド２を固定しておくためのヘッドホルダバネ、
２６はインクタンク３を保持するためのタンクケース、
２７はキャリア１をリードスクリュー６に嵌合する連結
部であり、これらの各部によって記録装置のヘッドカー
トリッジ部およびキャリア部が構成される。

【００２１】記録ヘッド２は、インク吐出に利用される
熱エネルギーを発生する複数の電気熱変換素子およびこ
れを駆動するための駆動回路が形成された基板と、この
基板上に上記複数の電気熱変換素子の各々に対応した吐
出口および液路、さらには各液路に連通する共通液室を
形成するための天板とが積層されることによって成り、
さらには前記駆動回路に記録装置本体から信号を与える
為の電気的接点が設けられている。さらに、記録ヘッド
の状態を記録装置本体から検知するためのセンサを記録
ヘッド２内に配することもでき、具体的には、前記電気
熱変換素子近傍の温度を検知する為の温度検知センサ、
インクの供給がなくなり前述の共通液室内からインクが
なくなった場合にこれを検知するインク残量検知セン
サ、あるいは、インクタンク内のインクの種類や記録ヘ
ッドの種類が異なるものを交換しながら使用する場合に
ヘッドカートリッジの種類を特定するためのヘッド種類
判別センサ、等である。これらのセンサからの信号を記
録装置本体で判断し、電気熱変換素子に印加する信号を
制御して印字状態を最適にすることができる。

【００２２】そして、このようにして構成された記録ヘ
ッドの吐出口を配列した吐出口面が被記録媒体に対向す
るように記録装置に搭載される。

【００２３】次に、記録ヘッドあるいはこれとインクタ
ンクとを接続したヘッドカートリッジの交換等の際に、
記録ヘッド２をキャリア１に機械的、電気的に接続する
方法を説明する。

【００２４】図３はキャリア１への記録ヘッド２の接続
部分を示す図２の矢印ａ方向から見た断面図、図４は取
り付け順序を示すための一部破断で示す斜視図である。

【００２５】図３および図４において、２８はキャリア
１に固定され記録ヘッド２に設けられた穴に係合して図
４に示す矢印ａ，ｂ方向の位置決めをするための位置決
めピン、２９は同様にキャリア１に固定され、図３に示
す矢印ａ方向に押し付けられる記録ヘッド２を受け止め
るためのストッパ、１１は記録装置本体と記録ヘッド２
とを電気的に接続するためのフレキシブルケーブル、１
１ａおよび１１ｂはそれぞれフレキシブルケーブル１１
に設けられた位置決め穴、３０はフレキシブルケーブル
１１とキャリア１の間に挟まれフレキシブルケーブル１
１を弾性的に支持するフレキシブルケーブルパッド、３
０ａおよび３０ｂはそれぞれフレキシブルケーブルパッ
ド３０に設けられた位置決め穴、３０ｃはコンタクト部
へのインクの侵入を防ぐインクバリア、３１は記録ヘッ
ド２に設けられ、記録ヘッド２内のヒーター（電気熱変
換素子）部と電気的に接続されたヘッドコンタクト部、
３１ａおよび３１ｂはヘッドコンタクト部３１に設けら
れた位置決め穴、３１ｃはストッパ２９の端面が当たる
ストッパ当接部である。

【００２６】記録ヘッド２は、図２に示すヘッドホルダ
バネ２５から図示せざるレバーを介して図３に示す矢印
ａ方向に押し付けられており、その位置は記録ヘッド２
に設けられた穴と位置決めピン２８との係合、およびス
トッパ２９との干渉により一意的に決まる。このように
して記録ヘッド２とキャリア１は機械的に接続される。

【００２７】また、記録ヘッド２に設けられたヘッドコ
ンタクト部３１とフレキシブルケーブル１１の端面には
相対する位置に複数の電気的な接点が設けられており、
これらを所定の圧力をもって押圧することにより記録装
置本体と記録ヘッド２が電気的に接続される。この際に
複数の電気的接点を一度に圧接する必要があるので、こ
れらを均一に圧接するために弾性材料で出来たフレキシ
ブルケーブルパッド３０が押圧部に設けられている。フ
レキシブルケーブルパッド３０の材質は例えばシリコン
ゴムなどを用いており、前述の電気的接点に対応した位
置に複数の突起を有して、押圧の応力が接点に集中する
ように構成されている。さらに、フレキシブルケーブル
１１に設けられた前述の電気的接点は、押圧された際の
応力をさらに集中させて接続を確実なものにするために
突起状に形成してもよい。

【００２８】また、押圧された時に発生する反力は記録
ヘッド２を押さえつけているヘッドホルダバネ２５の力
よりはるかに小さくなるように構成されている為、フレ
キシブルケーブルパッド３０からの反力により記録ヘッ
ド２の位置がずれてしまうことはない。

【００２９】また、キャリア１、フレキシブルケーブル
パッド３０、フレキシブルケーブル１１、ヘッドコンタ
クト部３１およびヘッドカートリッジ４は確実な電気的
接続や良好な記録品位を得るために互いに正確に位置決
めされている必要があるが、その為に以下のように構成
している。

【００３０】すなわち、キャリア１の２本の位置決めピ
ン２８を基準として、片方の位置決めピン２８ａが位置
決め穴３０ａ，１１ａ，および３１ａに共通に嵌合し、
またもう一方の位置決めピン２８ｂが位置決め穴３０
ｂ，１１ｂ，および３１ｂに共通に嵌合して図４に示す
矢印ａ方向および矢印ｂ方向の位置を決定している。

【００３１】さらにストッパ２９の端面がヘッドコンタ
クト部３１のストッパ当接部３１ｃに当接するまで図３
に示す矢印ａ方向に押圧してやることにより、記録ヘッ
ド２の図４に示す矢印ｃ方向の位置も正確に決定するこ
とができる。

【００３２】また、図５に示すように、ストッパ２９は
キャリア１の搬送方向Ｘ１，Ｘ２に対して所定の傾きθ
をもって形成されており、記録ヘッド２がキャリア１上
に位置決めされた場合、記録ヘッド２の一定ピッチＰで
配列されたノズル（吐出口あるいはオリフィス）＃１〜
＃ｍは、ノズル配列の長さＨに対して所定量ｄだけ傾斜
するよう構成されている。また、上記所定量ｄの精度が
保たれるようストッパ２９の間隔Ｇはノズル配列長さＨ
に対して大きく取ってある。

【００３３】次に以上説明したインクジェット記録装置
を組み込んだ情報処理装置に関して、その構成と電気回
路について説明する。

【００３４】図６は本実施例に関する記録装置を組み込
んだ情報処理装置５０の外観を表わす模式的斜視図であ
る。本例の情報処理装置は、いわゆるパーソナルコンピ
ュータであり、しかも上記インクジェット記録装置を一
体に備えたハンディタイプのものである。同図におい
て、３３は上述のインクジェット記録装置からなるプリ
ンタ部、５１は文字や数字およびその他のキャラクタを
入力するためキー５１１や、各種指令を与えるためのキ
ー５１２などを備えたキーボード部、３５は処理情報を
表示する表示器であり表示画面３５１を具える。

【００３５】プリンタ部３３において、窓３３１は透明
プラスチックよりなり、これにより窓３３１を介して、
ヘッドカートリッジ４の動き等を視ることができる。窓
３３１はインクタンクの交換等に際して開閉できるよう
構成されている。また、キー３３２，３３３等はプリン
タ部における回復処理，記録紙搬送等、プリンタにおけ
る動作を独自に指示するためのものである。キーボード
５１の下側部にはフロッピィディスク着脱口５１２が設
けられている。

【００３６】表示器３５は、携帯時等に、キーボード５
１と一体に折り畳むことが可能なように図中矢印ｂ方向
に回動可能に設けられている。また、キーボード５１
は、プリンタ部３３に対する記録紙１４のセット等の際
に図中矢印ａ方向に回動できるよう設けられている。

【００３７】図７は上記情報処理装置５０およびプリン
タ部３３の制御回路構成を表わすブロック図である。

【００３８】まず、プリンタ部３３について説明する。
同図において、３６は主制御をなすコントローラであ
り、３７は後述されるプリンタ側での処理手順を実行す
る例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ、３８は上
記処理における作業用の領域などを設けたＲＡＭ、３９
は上記処理手順に対応したプログラムを格納したＲＯ
Ｍ、４０はＣＰＵ３７の実行サイクルを作り出したプリ
ンタ部３３による記録動作の際の必要なタイミングを作
り出したりするタイマ、４１はＣＰＵ３７からの信号と
ホスト装置とを結ぶインターフェイス部である。

【００３９】また、４２はプリンタ部３３の駆動部であ
り、ここで、４３は記録ヘッド２のヘッドの有無，種
類，記録ヘッド２の温度を検出するための各センサの出
力値、インクタンク３内のインクの有無を検出するセン
サの出力等、記録ヘッドの情報を検出するヘッド検出
部、４４は記録ヘッド２の記録データを蓄えるためのラ
インバッファ、４５は記録ヘッド２に駆動信号や電力な
どを送出するヘッドドライバ、４６ａ，４６ｂ，４６ｃ
はそれぞれキャリアモータ９、拍車１８、自動給紙モー
タ４８を駆動するのに必要な信号や電力などを送出する
モータドライバ、４７はホームポジションセンサ２２、
ペーパーセンサ２１、給紙イニシャルセンサ４９ａ、給
紙切り替えセンサ４９ｂ等のセンサの出力を検出するセ
ンサ検出部である。

【００４０】次に、ホスト装置としての情報処理装置に
おいては、ホスト側の処理を実行するＣＰＵ５０１を有
する。ＲＯＭ５０３はその処理手順やフォントデータを
格納し、また、ＲＡＭ５０２は、作業領域の外にテキス
トデータや画像データを展開する領域を有する。

【００４１】ＣＰＵ５０１は、プリンタ部３３と信号の
授受を行ないながら、表示部３５に所定の表示を行う。

【００４２】さらに、５０６は例えばＦＤＤ、ＨＤＤ、
ＲＡＭカードなどの外部記憶装置、５０５は例えば他の
情報処理装置と通信を行なったり、内部のバスに直接接
続して周辺機器を制御したりするための外部インターフ
ェイスである。

【００４３】なお、図７のブロック図には含まれていな
いが、他に上記の制御回路に電力を供給するための電源
部があり、これには例えば充電式のバッテリーや、使い
捨ての乾電池、あるいは情報処理装置本体を固定して使
用する場合のＡＣ電源用変換器などがある。

【００４４】上述した制御回路構成により、プリンタ
（記録装置）部で被記録材（紙）１４に記録を行うわけ
であるが、以下に記録ヘッドの吐出制御の概略を図８の
タイミングチャートを用いて説明する。

【００４５】図８はキャリア１をＸ１（図１，図５参
照）方向に走査させながら、記録ヘッド２からインクを
吐出するときのタイミングチャートである。

【００４６】インク吐出は記録ヘッド２のノズル＃１〜
＃ｍの順に順次行う。ｔ１はノズル＃１と＃２の吐出の
時間差を表し、ｔ_m-1 はノズル＃１と＃ｍの吐出の時間
差を表し、ｔ_cycle は同一ノズルの吐出周期を表す。通
常隣接するノズルの吐出の時間差は一定とする方が望ま
しい。即ち、ｔ_m-1 ＝（ｍ−１）×ｔ₁ とする。ここ
で、キャリア１をＸ１方向に速度Ｒ／ｔ_cycle で搬送し
ながらｔ_m-1 ＝ｄ×ｔ_cycle ／Ｒで吐出を行うことによ
って、ノズルの傾斜ｄ（図５参照）とノズルの吐出の時
間差ｔ_m-1 が相殺されて傾きのない記録が可能となる。

【００４７】以下、図９〜図１２を参照して、インクジ
ェット記録装置における記録ヘッドおよびインクタンク
の交換について説明する。

【００４８】図９は上述した記録ヘッドおよびインクタ
ンクを示した模式的斜視図である。

【００４９】同図に於いて、結合爪３０１はインクタン
ク３側に設けられており、結合爪３０１に対向する記録
ヘッド２側には結合爪ガイド孔２０１が設けられてい
る。１７は記録ヘッド２をキャリアから取り出す際に、
取りだし操作を容易にするためのヘッドタブである。イ
ンクタンク３には、インクタンクガイド溝がない。

【００５０】図１０は、図９に示す記録ヘッドおよびイ
ンクタンクを用いた場合のヘッドカートリッジ部および
キャリア部を示す模式的上面図である。

【００５１】同図において、１は前述したように、記録
ヘッド２およびインクタンク３を保持、走査するための
キャリア、２３は記録ヘッド２の保持、着脱をおこなう
ためのヘッドレバー、２４はインクタンク３の着脱を行
なうインクタンクレバー、１１７は記録ヘッド２を付勢
するためのヘッドホルダであり、ヘッドホルダの軸部１
１７ａとキャリアの軸部１０２ａとのあいだにはヘッド
押圧バネ２５が張架されている。ヘッド押圧バネ２５の
付勢力はヘッドホルダ１１７の押圧部１１７ｂを介して
記録ヘッドの受圧部２ａに伝えられる。１１８はインク
タンクレバー２４の作動によってインクタンクに作用し
てインクタンクの移動を行なうためのインクタンクホル
ダであり、インクタンクの記録ヘッド側端部３ａに作用
する前端作用部１１８ａと、インクタンクの記録ヘッド
と反対側端部３ｂに作用する後端作用部１１８ｂとを備
える。

【００５２】記録ヘッド交換図１１はキャリア１から図９に示す記録ヘッドおよびイ
ンクタンクを一体としたままで取り出す場合を示す斜視
図である。

【００５３】この場合、ヘッドレバー２３を図中ａ方向
に回転させこのような位置まで引き起こすことによっ
て、ヘッドレバー２３に設けられたカムが、ヘッドホル
ダ（図示せず）を図中ｂ方向に移動させ、ヘッドホルダ
を介して記録ヘッド２を押圧していたヘッド押圧バネ２
５による記録ヘッド２への押圧力を解除する。またヘッ
ドレバー２３は、インクタンクホルダ１１８も図中ｂ方
向に移動させる。この際にインクタンクホルダ１１８の
前端作用部１１８ａがインクタンク３の記録ヘッド側端
部３ａに係合し移動するため、記録ヘッド２とインクタ
ンク３は一体化したままで図中ｂ方向に移動する。この
状態で記録ヘッド２とインクタンク３は一体のまま図中
ｃ方向に移動させることができ、記録ヘッド２に取付け
られたヘッドタブ１７ａをつまみ、持ち上げることによ
ってキャリアから取り出しオフキャリア状態とすること
ができる。また上述と逆の操作を行なうことによって、
キャリア１に記録ヘッド２およびインクタンク３を接
続、保持することができる。

【００５４】インクタンク交換図１２はキャリア１上で図９に示す記録ヘッドおよびイ
ンクタンクを分離する場合を示す斜視図である。

【００５５】この場合、タンクレバー２４を図中ａ方向
に回転させ、所定位置まで引き起こすことによって、タ
ンクレバー２４に設けられたカムが、インクタンクホル
ダ１１８を図中ｂ方向に移動させるが、ヘッドホルダ１
１７は移動せず、ヘッド押圧バネ２５は記録ヘッド２を
押圧した状態にある。この際にインクタンクホルダ１１
８の前端作用部１１８ａがインクタンク３の記録ヘッド
側端部３ａに係合し移動するため、インクタンク３は記
録ヘッド２との係合状態を解除され図中ｂ方向に移動す
る。この状態でインクタンク３は、図中ｃ方向に移動さ
せることができ、インクタンクを持ち上げることによっ
てキャリアから取り出しオフキャリア状態とすることが
できる。また、逆にインクタンク３をインクタンクホル
ダ１１８に装着し、タンクレバー２４を図中ａ方向と逆
方向に回転させることによって、タンクレバー２４に設
けられたカムが、インクタンクホルダ１１８を図中ｂ方
向と逆方向に移動させる。この際にインクタンクホルダ
１１８の後端作用部１１８ｂがインクタンク３の記録ヘ
ッド反対側端部３ｂに係合し移動するため、インクタン
ク３は図中ｂ方向と逆方向に移動し、記録ヘッド２と係
合状態となる。以上の操作でインクタンク３を接続、保
持することができる。

【００５６】次に本実施例におけるキャリアモータ９と
して使用されているステッピングモータの駆動方式につ
いて説明する。

【００５７】本実施例では、２相励磁に比して、記録時
においては、高速回転が可能で音が静かな１−２相励磁
を採用し、回復系の駆動時には、トルクが大きく分解能
に優れ音が静かなマイクロステップ駆動を採用してい
る。

【００５８】図１３は、同一のステッピングモータを、
２相励磁（一点鎖線）、１−２相励磁およびマイクロス
テップ駆動したときの回転数とトルクの関係を示した図
である。

【００５９】本実施例では、回復系の駆動時には、マイ
クロステップ駆動を採用し、記録時においては１−２相
励磁を採用しているために、従来装置であれば２相励磁
時に図１３の破線の特性を示すモータを必要とするのに
対して、２相励磁をした場合に一点鎖線の特性を示すモ
ータを使用することができる。すなわち、従来装置に比
して小出力で小型のステッピングモータをキャリアモー
タ９として使用することができる。

【００６０】本実施例におけるキャリアモータ９の励磁
方式は、図１４に示した手順で決定される。

【００６１】ＣＰＵ３７は、新たなコマンドを受信する
と、そのコマンドの種類を判断して、励磁方式を決定す
る。

【００６２】図１４は、この場合の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【００６３】ステップＳ１４１では、記録時ホームポジ
ション（ＨＰ）を０とし、図１のＸ₁ 方向を正とした場
合の現在の駆動パルスカウント値Ｎを判断する。

【００６４】そして、Ｎ＜０でキャリア１が回復系の領
域にあるときには励磁方式をマイクロステップ駆動にし
て（ステップＳ１４２）処理を終了する。

【００６５】また、Ｎ＞０でキャリア１が記録領域にあ
れば、１−２相励磁にして（ステップＳ１４３）処理を
終了する。

【００６６】さらにＮ＝０でキャリア１が記録時ＨＰに
位置しているときには、ステップＳ１４４に進んで受信
したコマンドの種類を判断して、受信したコマンドが回
復系のコマンドであればマイクロステップ駆動にし（ス
テップＳ１４２）、そうでない場合は１−２相励磁にし
て（ステップＳ１４３）処理を終了する。

【００６７】図１５は、本実施例における記録時ＨＰを
０とした場合の駆動パルスカウント値Ｎに対するキャリ
ア位置，モータ回転数およびモータトルクの関係を示し
た図である。

【００６８】図１５に示したように、キャリア１が記録
時ＨＰ（Ｎ＝０）にある場合、ＣＰＵ３７は記録系のコ
マンドを受信すると、キャリアモータ９の励磁方式を１
−２相励磁にしてキャリアモータ９を所定期間加速した
後に定速駆動する。

【００６９】また、キャリア１が記録時ＨＰ（Ｎ＝０）
にある場合、ＣＰＵ３７が回復系のコマンドを受信する
と、ＣＰＵ３７はキャリアモータ９の励磁方式をマイク
ロステップ駆動にして、キャリア１を回復系ホームポジ
ション（ＨＰ）まで移動させた後、キャリアモータ９が
回復系の装置とクラッチで接続されるまでキャリアモー
タ９を回転させる。その後、さらにキャリアモータ９を
回転させると、回復系の装置はワイピング動作を開始す
る。

【００７０】なお、本実施例においては、キャリアモー
タ９を回復系の動力源としているが、このキャリアモー
タ９をマイクロステップ駆動させて紙送りモータとして
用いるようにしてもよい。

【００７１】（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。

【００７２】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４７４０
７９６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。

【００７３】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４４
５９６００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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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６０−７
１２６０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。

【００７９】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。

【００８０】

【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、キャリアモータを小型化できて、インクジェ
ット記録装置全体の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるインクジェット記録装置の一実
施例を示す斜視図である。

【図２】上記実施例のキャリア部を示す斜視図である。

【図３】上記実施例のキャリア部の部分的拡大図を示す
断面図である。

【図４】上記実施例のキャリア部とヘッドカートリッジ
部の結合方法を示す斜視図である。

【図５】上記実施例のキャリア部とヘッドカートリッジ
部の位置決め方法を示す模式図である。

【図６】上記実施例のインクジェット記録装置を組込ん
だ情報処理装置を示す斜視図である。

【図７】上記情報処理装置の制御回路構成を表すブロッ
ク図である。

【図８】上記実施例の記録ヘッドのインク吐出のタイミ
ングを示すタイミングチャートである。

【図９】上記実施例のヘッドカートリッジにおける記録
ヘッドとインクタンクの結合を説明するための斜視図で
ある。

【図１０】上記実施例のヘッドカートリッジにおける記
録ヘッドとインクタンクの結合を説明するための上面図
である。

【図１１】上記記録ヘッドおよびインクタンクの着脱を
説明するための斜視図である。

【図１２】上記記録ヘッドおよびインクタンクの着脱を
説明するための斜視図である。

【図１３】ステッピングモータの回転数とトルクとの関
係を示す特性図である。

【図１４】モータ励磁方式を決定する手順を示すフロー
チャートである。

【図１５】駆動パルスカウント値Ｎに対するキャリア位
置，回転数およびトルクの関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１キャリア２記録ヘッド３インクタンク４ヘッドカートリッジ５シャーシ６リードスクリュー７ガイドレール８リードスクリューギヤ９キャリアモータ１０ピニオンギヤ１１フレキシブルケーブル１１ａ，３０ａ，３１ａ，１１ｂ，３０ｂ，３１ｂ位
置決め穴１２ケーブルホルダ１３ピンチローラフレーム１４被記録材１５搬送ローラ１６ピンチローラ１７紙送りモータ１８拍車１９排出ローラ２０減速歯車列２１ペーパーセンサ２２ホームポジションセンサ２３ヘッドレバー２４インクタンクレバー２５ヘッドホルダバネ２６タンクケース２７連結部２８位置決めピン２９ストッパ３０フレキシブルケーブルパッド３０ｃインクバリア３１ヘッドコンタクト部３１ｃストッパ当接部３３プリンタ部３５表示部３６，４２コントローラ３７，５０１ＣＰＵ３８，５０２ＲＡＭ３９，５０３ＲＯＭ４０タイマ４１インターフェイス部４３ヘッド検出部４４ラインバッファ４５ヘッドドライバ４６ａ，４６ｂ，４６ｃモータドライバ４７センサ検出部４８自動給紙モータ４９ａ給紙イニシャルセンサ４９ｂ給紙切り替えセンサ５０情報処理装置（ホスト部）５１キーボード部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録時において記録ヘッドを装着したキ
ャリアを移動させるステッピングモータを回復系の動力
源として用いるインクジェット記録装置において、前記ステッピングモータの駆動方式を前記回復系の動力
源として用いる場合と前記記録時の場合とで異なった駆
動方式とする駆動方式変更手段を具えたことを特徴とす
るインクジェット記録装置。