JPS63247049A - インクジエツトプリンタ - 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プリンタに関し、詳しくはノズ
ルからインクを吐出して記録を行なうときに、常に最高
の吐出状態が保持されるようにしたフルカラーまたはマ
ルチノズル型にも好適なインクジェットプリンタに関す
るものである。

［従来の技術］ インクジェットプリンタにおいては、ノズル搭載のキャ
リッジを横方向に移動させて主走査を行ない、プラテン
による縦方向のシート送りにより副走査が行われる。し
かして主走査の間にノズルに設けられた例えば圧電素子
に電圧を印加してその変形作用によりインクを吐出させ
、シート上に文字や図形、自然画等の記録を行わせるも
ので、インクを吐出させるノズルのオリフィス内径は１
／ｌｏ　−１７２０ｍｍ程度の非常に細いものである。

そこでインクを吐出させないでしばらく放置しておくと
、インクがノズル先端部から大きく後退し、また外気に
ふれて蒸発し、粘度の増大を招くため次にノズルからイ
ンクを吐出させようとしても最初の１行程度はインクが
円滑に吐出されず、良好な文字１図形、自然画等を記録
することができない虞があった。

特公昭５２−２７８０号公報に開示されている提案は、
１本のノズルによって文字１図形等を記録させる形態の
ものであるが、上記の欠点を除去するために記録指令ご
とにタイマ回路をリセットし、記録指令があフたときに
、タイマが設定時間以下であれば良好な記録が行なわれ
るものとして記録を実施し、タイマが設定時間以上であ
れば円滑なインクの吐出が行なわれない虞があり１行位
は記録が不良となる虞があるので、記録領域外で１行位
の量の吐出（予備吐出）を行うようにしている。

しかしノズルが１本の場合は上記の手段により常時良好
な記録が得られるようにすることができるが、カラーの
インクジェットプリンタの場合シアン、マゼンタ、イエ
ローと最低３木のノズルが必要であり、混色ブラックで
は良好な黒色が得られないのでブラックを用いると計４
本のノズルが必要となる。

更にまた、面積階調法で階調を得ようとする場合はイン
クのドツト径を小さくしなければドツトが目立って、画
像の品質が低下する。そこでドツト径を小さくしようと
すると、ノズルオリフィスの径を小さくしなければなら
ず、その加工が難かしく高価となりノズルの目づまりが
生じ易い上に、ドツト径が小さい為、同じ面積を印字す
るにも時間がかかるので、ノズル径を小さくするのに限
界がある。

また、ノズルを駆動する圧電素子への印加電圧を変えて
吐出するインクの量を変化させ、階調を持たせる場合、
インク量を大幅に変化させることができればよいが、低
い電圧のときにインクが吐出しなくなったりあるいはイ
ンクの吐出が不安定となるので、実用上変化できるイン
ク量は限られてしまう。

そこで、同じ色に対してインク濃度を変えるためにノズ
ルをそれぞれ数本づつ用いなければならず、例えば６４
階調をもったフルカラーのプリンタとする場合であれば
、面積階調法と同時にインク量を変えてもシアン、マゼ
ンタのインクはそれぞれ３種類の濃度の異なったインク
が必要であり、実用上ノズル数が最低８本は必要となる
。

いま、上述の提案による手段に８木のノズルを適用する
場合、ある１本のノズルから記録のためにインクが吐出
されるとタイマ回路がリセットされ、次の記録時にタイ
マ回路のカウント値が設定値より小さい場合は記録のた
めのインク吐出が行なわれ、ここで再びタイマ回路がリ
セットされる。しかし、次の記録時にタイマ回路のカウ
ント値が設定値より大きい場合は、インクが円滑に吐出
されない虞があるので８本のノズルに対して予備吐出を
行なってから記録が実施される。しかもこの場合はタイ
マ回路がそれぞれのノズルに対応して必要となるので非
常に高価となり実用性が乏しい。

そこで廉価にするために、タイマ回路を１つとし、プリ
ンタに供給される色別の記録指令によってタイマ回路の
リセットを行ない、次の記録指令があった時に予備吐出
を行なうかどうかを判断させるようにすると、記録指令
の間隔がタイマ回路の設定時間より短い場合は予備吐出
は行なわれないので、色の変化が少ない画像パターンや
記録画像が大きい場合に、長時間放置されたノズルから
低い電圧でインクを吐出させようとすると吐出が円滑に
行なわれず、特に低い電圧で吐出させる場合は４〜５分
で吐出が不安定となるので実用性がない。

更にまた、記録時間を短くするためにノズルを縦方向に
配置してマルチノズル化すればよいが、インクの吐出を
常に最良の状態にしておくには、上述した理由によりタ
イマ回路をそれぞれのノズルに対して設ける必要があり
、例えばフルカラーのインクジェットプリンタでノズル
を４本ずつマルチ化した場合３２木のノズルに対して、
３２個のタイマ回路が必要となるので高価となりやはり
実用化に適しない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上述したような従来の問題点に着目し
、その解決を図るべく、ノズルの数のいかんにかかわら
ず、１つのタイマ回路により適切な時間隔ごとに予備吐
出が行われるようにしたインクジェットプリンタを提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、インクを吐出
して記録を実施する記録ヘッドと、記録指令信号を発生
し、記録ヘッドに対し一連の記録動作を制御する手段と
、リセット信号によって時間の計測を開始し、時間が設
定時間に達すると時間信号を発生する時間手段と、電源
投入または時間手段からの時間信号によって動作可能状
態となり、制御手段からの記録指令信号により記録ヘッ
ドを記録領域外に導いて予備吐出動作を実施し、予備吐
出動作が終了すると時間手段にリセット信号を供給する
予備吐出手段とを具えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、電源が投入されると予備吐出回路が待
機状態となり、この状態で記録指令信号が制御部から出
力されると、それによって予備吐出回路により予備吐出
に関する一連の動作がなされると共にその間の正規な記
録動作が禁止され、予備吐出が完了すると同時にタイマ
回路がリセットされて時間の計測が開始されると共に記
録動作が引続き実施される。

かくして、このあとはタイマ回路において計測された時
間が所定の設定時間に達するごとに予備吐出回路は待機
の状態に保たれ、ここで記録指令信号が制御部から出力
されると一連の予備吐出動作をしてから正規の記録が実
施されるが、タイマ回路での計測時間が所定の設定時間
に達しない限り記録指令によって予備吐出は行なわれず
正規の記録動作のみが実施される。

［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１図は本発明の適用が可能なインクジェットプリンタ
の一例を示す。ここで、１はキャリッジ２に搭載された
記録ヘッド、３はインクタンク４から記録ヘッド１にイ
ンクを供給する供給管であり、記録ヘッド１は不図示の
駆動手段によりプラテン５に沿って平行に移動され、プ
ラテン５に保持された被記録材６上にインクを吐出して
記録が行われる。

７は記録ヘッド１の不図示のノズルが目詰りするのを防
止するために設けられた吸引回復ポンプ、８は記録ヘッ
ド１の記録領域外において記録ヘッド１の対向位置に配
置されたキャップであって、記録ヘッドｌをキャップ８
の対向位置に導いた後、ポンプ７によりキャップ８を介
して記録ヘッド１からインクを吸引することができ、更
にまた記録へラド１に予備吐出を行わせてそのインクを
排インクタンク９に回収することが可能である外、非記
録時にはキャップ８により記録ヘッド１の吐出面を覆蓋
し、インクの蒸発を防止することができる。

第２図は、フルカラー型のインクジェットプリンタの場
合の回路構成を示し、その構成をデータの流れに従って
動作と共に説明をすると、まず画像人力データは入力ボ
ート１０を介してＲＡＭＩＩに格納される。ここで、入
力ボートｌＯは、パラレルの場合であればセントロニク
ス準拠方式による規格を有し、シリアルの場合であれば
Ｒ５−２３２Ｃ準拠方式等に従った規格を有する公知の
標準的インターフェイスである。また、色別画像データ
はＲｌＧ、Ｂ別で入力されるかあるいはＣ，Ｍ、Ｙ　（
シアン、マゼンタ、イエロー）別で入力されるが、いず
れの場合であっても、１ライン分のデータが入力され、
プリント指令のコマンドを受けると、１ラインのプリン
トが開始される。

すなわち、キャリッジモータＣＲによって主走査が開始
されると同時に記録ヘッドの位置が各種センサー１２に
より確認され、これらのセンサー１２からの検出のタイ
ミングに同期してＲＡＭＩＩに格納されている記録デー
タが、出力ボート１３を介して画像処理回路１４に入力
され、画像処理回路１４を介してインクの不斉色成分の
除去やＯＣＲＩＡ理がほどこされ、Ｄ／＾コンバータ１
５へ入力される。

かくしてＤ／Ａコンバータ１５からの出力電圧に従って
、次のヘッドドライバ１６で適正な電圧パルスに変換さ
れ、ヘッドユニット１７に印加されるが、ここではピエ
ゾ方式のインクジェットヘッドを用いているので、電圧
の高低に応じて、濃淡階調表現が可能であり、Ｃ，Ｍ、
Ｔ、ＢＫと合わせてフルカラーの記録が可能である。な
お、ｃｐｕｉａ周辺にはコントロールプログラムが格納
されているＲＯＭ１９および副走査方向のラインフィー
ドモータＬＦの他、各種スイッチＳＷ、センサー１２．
　ＬＥＤ等が人出力ボート２０を介して接続されている
。なお、２１はデータや命令の授受を行うためのＣＰＵ
バスである。

ついで、第３図により記録ヘッドノズルの不吐出を防止
するために実施する予備吐出の制御用回路について説明
する。ここで、１８は記録制御用の主制御部（ｃｐｕ）
であり、主制御部１８においては色別を含む記録指令信
号ＳＰによりヘッドドライバ１６を駆動し、ヘッドユニ
ット１７の選択されたヘッドノズルからインクを吐出さ
せることができ、更にはキャリッジ制御回路３０や不図
示のプラテンを介して主走査および副走査を実施する。

３１は抵抗、３２はコンデンサであり、不図示の主スィ
ッチにより電源が投入されると、抵抗３１およびコンデ
ンサ３２間の接点から取り出された出力がインバータ３
３を介して“Ｈ”レベルとなり、オアゲート３４に供給
される。よって、オアゲート３４からのオア出力が“Ｈ
″となることにより、フリップフロップ回路３５ではそ
のアンドゲート３Ｂへの出力端子Ｑが“Ｈ”レベルに保
たれる。

このような状態にありて、主制御部１８から記録信号が
ＳＰがあると同時にアンドゲート３Ｂに出力される信号
ＳＡが′Ｈ”レベルとなることにより、アンドゲート３
Ｂから予備吐出回路３７へのアンド出力が“Ｈ“レベル
となり、予備吐出回路３７によりキャリッジ制御回路３
０を介して不図示のキャリッジモータが駆動され、キャ
リッジが所定のホームポジションに復帰する。

かくしてキャリッジがホームポジションに復帰したあと
、回路３７から更にヘッドドライバ１６に駆動信号が供
給されて、所定の短時間ヘッドノズルからの予備吐出が
実施される。なお、キャリッジがホームポジションに復
帰して所定の時間の予備吐出が終了するまでの間は、予
備吐出回路３７から主制御部１８に記録動作を禁止する
信号ＳＴが出力されており、上記の予備吐出が終了する
と、信号ＳＴの消滅により主制御部１８ではキャリッジ
の移動。

記録ヘッドノズルからの選択的なインク吐出による記録
動作が信号ＳＰによって再開される。

また、予備吐出が終了すると同時にその完了信号ＳＺが
タイマ回路３８に供給され、タイマ回路３８ではその時
点から時間パルスを計数し始める。それと同時に完了信
号Ｓｔによりてフリッププロップ回路３５がリセットさ
れ、アンドゲート３６への出力はＬ”レベルとなる。従
って、この状態では記録信号ＳＰと共に主制御部１８か
らアンドゲート３６への信号ＳＡが“Ｈ′″レベルとな
フても予備吐出回路３７が駆動されることはない。

しかして次に、タイマ回路３８においてその計数値が設
定値に達すると、オアゲート３４を介してフリップフロ
ップ回路３５のセット端子Ｓを“Ｈ″１１ノベルる。よ
ってフリップフロップ回路３５の出力端子からアンドゲ
ート３６への信号は“Ｈ″レベル保たれ、このあと主制
御部１８において記録指令によって信号ＳＡが発生する
とそれにより予備吐出回路３７を介して一連の予備吐出
動作が実施されるが、主制御部１８において記録信号Ｓ
、が出力されない限り、アンドゲート３６からのアンド
出力は“Ｈ“レベルとならず予備吐出は行なわれず、時
間待ちの待機の状態となる。

また、第３図において、３９は温度検出装置であり、温
度検出装置３９ではヘッドユニット１７における温度を
検出している。しかして検出された温度を情報信号とし
てタイマ回路３８に供給することにより、タイマ回路３
８では信号に対応してタイマ回路の設定時間を変化させ
、例えば検出温度が第１の所定値以上になれば設定時間
を延長させ、検出温度が第２の所定値以下になれば設定
時間を短縮させるようにすることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、電源が投入され
た時点で予備吐出待機状態となるが記録信号が発生しな
い限り予備吐出が行なわれないようにしたので、従来の
ように電源投入と同時に予備吐出を行ない、そのあとの
記録指令時に、タイマ回路の設定時間に達していなかっ
たので記録が行なわれるまではよいが記録中にタイマ回
路の設定時間になり予備吐出を行なうと言う、無用の予
備吐出を防止することができる。また、タイマ回路を予
備吐出が完了した時点で起動するようにして、電源投入
時以外はタイマ回路が設定時間にならない限りは予備吐
出回路は待機状態となっており、この状態で記録信号が
発生しても予備吐出は行われず、タイマ回路が設定時間
に達すると記録信号によってまず、予備吐出が行なわれ
てから記録が実施されるので、いずれのノズルでもタイ
マ回路の設定時間以内の状態にあり、タイマ回路の設定
時間をインク吐出が正常に行なわれる時間内に定めれば
ノズルの先端部を常に良好な吐出状態に保つことができ
、以上のような制御をノズルの数にの数にかかわらず１
個のタイマ回路で達成することができて、しかも庶価で
構成することができる。

更にまた、ヘッドユニットの近傍に温間検出手段を設け
、温度検出手段からの情報をタイマ回路に供給して、タ
イマ回路に設定する予備吐出の時間間隔を延長または短
縮させるようにすることにより、低温時に低い電圧でイ
ンクを吐出させる場合のノズルの長時間放置による不都
合や比較的に予備吐出を度々要しない常温時における無
駄な吐出を防止し、常に高品位の記録を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用が可能なインクジェットプリンタ
の構成の概要を示す斜視図、 第２図はそのプリンタの回路の構成図、第３図は本発明
により予備吐出を実施するための回路の構成図である。 ２・・・キャリッジ、 ７・・・吸引回復ポンプ、 ８・・・キャップ、 １６・・・ヘッドドライバ、 １７川ヘツドユニツト、 １８−・・主制御部、 ３０・・・キャリッジ制御回路、 ３３・・・インバータ、 ３４・・・オアゲート、 ３５・・・フリップフロップ回路、 ３６−・・アンドゲート、 ３７・・・予備吐出回路、 ３８・・・タイマ回路、 ３９・・・温度検出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクを吐出して記録を実施する記録ヘッドと、 記録指令信号を発生し、前記記録ヘッドに対し一連の記
   録動作を制御する手段と、 リセット信号によって時間の計測を開始し、該時間が設
   定時間に達すると時間信号を発生する時間手段と、電源
   投入または前記時間手段からの時間信号によって動作可
   能状態となり、前記制御手段からの前記記録指令信号に
   より記録ヘッドを記録領域外に導いて予備吐出動作を実
   施し、該予備吐出動作が終了すると前記時間手段にリセ
   ット信号を供給する予備吐出手段とを具えたことを特徴
   とするインクジェットプリンタ。 ２）特許請求の範囲第１項記載のインクジェットプリン
   タにおいて、前記時間手段は前記記録ヘッドの温度に関
   連して前記設定時間の変更が可能なことを特徴とするイ
   ンクジェットプリンタ。