JP4492477B2

JP4492477B2 - 記録装置および液体噴射装置

Info

Publication number: JP4492477B2
Application number: JP2005221193A
Authority: JP
Inventors: 聡志野田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: JP2007030478A

Description

本発明は、インクを吐出する記録ヘッドを備えた記録装置に関する。また、本発明は液体噴射装置に関する。

ここで、液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記インクジェット式記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

記録装置或いは液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタにおいてインクを吐出する記録ヘッドには多数のインク吐出ノズルが形成されているが、記録ヘッドから吐出されるインクには溶媒が含まれており、従ってインク溶媒の蒸発等に起因するインク粘度の上昇やインクの固化がインク吐出ノズル内で生じると、目詰まりを起こし、記録品質を低下させることになる。また、インク吐出ノズル内に気泡が混入したり、ノズル開口に塵埃等が付着することによって、記録品質を低下させる場合もある。そこでインクジェットプリンタにおいては、在るタイミングでインクを意図的に吐出（排出）する所謂フラッシング動作が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

フラッシング動作は、記録ヘッドを備えるキャリッジの往復動領域内に位置するフラッシング部において行われ、例えば記録動作中にフラッシング動作を行う場合には、記録領域からキャリッジを一旦フラッシング部へ移動させ、フラッシング動作を行った後に、再びキャリッジを記録領域に戻す。

ここで近年、インクジェットプリンタは写真並の高画質印刷を実行可能なものが一般的となり、インク滴のより一層の微小化が図られている。しかしこの様にインク滴の微小化を図るに伴って、記録ヘッドから吐出されたインクがミストとなって浮遊する現象が顕著に発生するようになってきている。この様にインクミストが発生すると、装置内部を汚損するほか、記録動作実行中においてはインクミストが記録用紙に直接付着して、記録面を汚損する虞もある。

そしてフラッシング動作は、インク着弾位置が記録用紙よりも下方に位置するフラッシング部（インク排出穴）に向けて行われるので、記録用紙への記録実行中に比して特にインクミストが発生し易いとともに、フラッシング後のキャリッジの移動動作によって気流の乱れが生じ、これによってインクミストがより一層広範囲に飛散することになる。この様な問題を解消する為に、例えば特許文献２には、フラッシングを行うフラッシングボックス内にファンを設け、インクミストをファンによって回収する構成が開示されている。

特開２００５−１０４１６２号公報特開２００１−１９１５５７号公報

しかし上記特許文献２に示されるような、インクミストをファンによって回収する構成は、装置の複雑化及び大型化を招くとともに、コストアップが避けられない。
一方、フラッシング後のキャリッジの移動動作によって気流が乱れ、インクミストが広範囲に飛散することを防止する為に、フラッシング後、十分に時間が経ってからキャリッジを移動させることも可能ではあるが、この場合は記録実行時のスループットが一様に低下することになる。

そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、装置の複雑化及び大型化を招くことなく、低コストに、且つスループットの低下を可能な限り避けながら、フラッシング後のインクミストの飛散による記録品質の低下を防止することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、インクを吐出する記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に駆動制御する制御手段と、前記キャリッジの往復動領域内に位置し、前記記録ヘッドがフラッシングのためにインクを吐出するフラッシング部と、を備えた記録装置であって、前記制御手段は、被記録媒体のサイズ情報をもとに、被記録媒体の側端と前記フラッシング部との距離が長くなるに従ってフラッシング終了後前記キャリッジを前記フラッシング部に待機させる待機時間を短くすることを特徴とする。

被記録媒体の側端とフラッシング部との距離が長ければ、即ち被記録媒体のサイズ（幅方向サイズ）が小さければ、フラッシング後直ちにキャリッジが移動して気流の乱れが生じても、これによって飛散するインクミストは被記録媒体までは到達しないか、或いは到達してもごく僅かとなる。従ってこの性質を利用し、キャリッジを駆動制御する制御手段は、被記録媒体の側端とフラッシング部との距離が長くなるに従ってフラッシング後のキャリッジの待機時間を短くするので、記録実行時のスループットの低下を可能な限り避けつつ、インクミストによって被記録媒体の記録面を汚損することを防止することができ、或いは汚損の程度を大幅に低減することができる。また、既存の構成要素を利用するのみで足りるので、装置の複雑化・大型化及びコストアップを防止することができる。

本発明の第２の態様は、前記制御手段は、被記録媒体の側端と前記フラッシング部との距離が予め定められた長さ以上の場合、前記待機時間をゼロとすることを特徴とする。
本態様によれば、前記制御手段は、被記録媒体の側端と前記フラッシング部との距離が予め定められた長さ以上の場合、前記待機時間をゼロとするので、インクミストによって被記録媒体の記録面を汚損することを防止しながら、スループットの低下を確実に防止することができ、効率的な記録動作を実行することができる。

本発明の第３の態様は、上記第１のまたは第２の態様において、前記制御手段は、記録データにテキストデータが含まれる場合には、被記録媒体のサイズ情報をもとにして前記待機時間の短縮を行わないことを特徴とする。
記録データにテキストデータが含まれる場合、記録面においてインクが吐出されない面積が増えるので、この様な非記録部分にインクミストが付着すると、その付着状態が視認し易くなり、即ち記録面の汚損を認識し易くなる。そこで、本態様においては、記録データにテキストデータが含まれる場合には前記待機時間の短縮を行わないので、インクミストの付着による記録品質の低下を防止することができる。

本発明の第４の態様は、液体を吐出する液体噴射ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に駆動制御する制御手段と、前記キャリッジの往復動領域内に位置し、前記液体噴射ヘッドがフラッシングのために液体を吐出するフラッシング部と、を備えた液体噴射装置であって、前記制御手段は、被噴射媒体のサイズ情報をもとに、被噴射媒体の側端と前記フラッシング部との距離が長くなるに従ってフラッシング終了後前記キャリッジを前記フラッシング部に待機させる待機時間を短くすることを特徴とする。

以下、図１乃至図５を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここで、図１は本発明に係る「記録装置」或いは「液体噴射装置」としてのインクジェットプリンタ（以下「プリンタ」と言う）１の装置本体の斜視図、図２はプラテン５及び廃液回収トレイ７の長手方向断面図、図３はキャリッジ２を駆動制御する制御手段９のブロック図、図４はフラッシング部６と用紙側端との位置関係を示す説明図、図５はフラッシング動作前後の制御内容を示すフローチャートである。

図１及び図２においてプリンタ１は、主走査方向（ｘ方向）に延びるキャリッジガイド軸４をフレーム１６に備え、このキャリッジガイド軸４によって、キャリッジ２を主走査方向に案内する。キャリッジ２は、記録ヘッド３と、図示しないインクカートリッジとを有し、キャリッジモータ１０（図３：後述）の動力によって、主走査方向に往復駆動される。
キャリッジ２の主走査領域の下方には、「被記録媒体」或いは「被噴射媒体」としての記録用紙（主として単票紙：以下「用紙Ｐ」と言う）を支持するプラテン５が設けられ、当該プラテン５によって用紙Ｐの記録面と記録ヘッド３との距離（ギャップ）が規制される。

主走査方向に長いプラテン５の主走査方向端部には、フラッシング部６が配設されている。フラッシング部６は、プラテン５に形成された凹部にインク吸収材１７が配設されて成り、このフラッシング部６に向けて記録ヘッド３からインクを吐出することにより、吐出特性の回復動作即ちフラッシング動作を実行する。
プラテン５の下方には内部に廃液吸収材８を備える廃液回収トレイ７が配置されており、フラッシング部６に向けて吐出されたインクは、プラテン５に穿設された穴５ａから下方の廃液回収トレイ７に排出されて、貯留されるようになっている。

図２において符号Ａ_０はキャリッジ２の往復動領域（全域）を示しており、符号Ａ_１は記録領域（記録実行時のキャリッジ２の往復動領域）を示している。図示するように、フラッシング部６は記録領域Ａ_１の外側に位置しており、用紙Ｐへの記録実行中にフラッシング動作を行う場合には、記録動作を一旦中断し、記録領域Ａ_１からフラッシング部６へとキャリッジ２を移動させ（仮想線及び符号２’で示す）、フラッシング動作終了後、再び記録領域Ａ_１へとキャリッジを戻す。

次に、図３を参照しながらキャリッジ２の駆動制御を行う制御手段９について説明する。制御手段９は、制御部２０と、ＣＲ（キャリッジ）モータドライバ１１と、ＣＲ（キャリッジモータ）１０と、リニアエンコーダ１５と、を備えて構成されている。
制御部２０は、プリンタ１に記録データを送信するコンピュータ装置との間でデータの送受信が可能に構成されており、制御部２０には記録データ及び紙種情報をはじめとした種々のデータが入力される。

ＣＲモータドライバ１１は、制御部２０の制御の下、ＣＲモータ１０を駆動制御する。ＣＲモータ１０の回転軸に設けられた駆動プーリ１８と従動プーリ（図示せず）とには無端ベルト１２が巻回され、キャリッジ２はこの無端ベルト１２の一部に固定され、ＣＲモータ１０の回転に伴って主走査方向に移動する。

リニアエンコーダ１５は、主走査方向に長いリニアスケール１４と、該リニアスケール１４に対して発光する発光部およびその透過光を受光する受光部とを備えたセンサ１３とを備えて構成され、キャリッジ２の主走査方向への移動に伴ってセンサ１３が制御部２０に対し立ち上がり信号と立ち下がり信号とを交互に送信することで、制御部２０が、キャリッジ２の主走査方向における位置及び速度を把握可能となっている。

続いて、図４及び図５を参照しながら、フラッシング動作について詳説する。
図４の矢印は用紙Ｐの搬送方向を示しており、符号ｂで示す位置は１桁側の基準位置を示し、紙幅サイズに拘わらず全種類の用紙Ｐの一方側の側端は、基準位置ｂを通過する。従って、主走査方向において用紙Ｐの他方側の側端の位置は、紙種（紙幅サイズ）によって異なる位置を通過することとなり、フラッシング部６と用紙Ｐ側端との距離Ｌについても、紙種（紙幅サイズ）によって変化することとなる。例えば、図４において用紙Ｐ_０、Ｐ_１、Ｐ_２の順に紙幅サイズが小さくなるが、距離Ｌは、用紙Ｐ_０、Ｐ_１、Ｐ_２の順に大きくなる。

距離Ｌが大きければ、フラッシング部６においてフラッシング動作を行った後、直ちにキャリッジ２が記録領域Ａ_１の側へと戻ることによって気流の乱れが発生し、インクミストが飛散しても、そのインクミストは用紙Ｐへ到達しないか、到達してもごく僅かであり、記録面を汚損する虞がないか、或いはその汚損の程度を極めて低減することができる。

より具体的には、図５において、記録動作実行中にフラッシング動作を行う場合には、記録動作を一時中断し（ステップＳ１０１）、紙種情報（図３）から用紙サイズ（幅寸法）を取得し（ステップＳ１０２）、用紙端とフラッシング部６との距離Ｌを算出する（ステップＳ１０３）。次に、距離Ｌが、予め定められたしきい値Ｌ_ｍ以上であるか否かを判断し（ステップＳ１０４）、しきい値Ｌ_ｍ以上でない場合（否定枝）、待機時間Ｗ_ｔをｔ_１にセットする（ステップＳ１０７）。

一方、距離Ｌが、予め定められたしきい値Ｌ_ｍ以上の場合（ステップＳ１０４の肯定枝）、記録データ（図３）にテキストデータが含まれているか否かを判断し（ステップＳ１０５）、テキストデータが含まれていない場合（否定枝）、待機時間Ｗ_ｔをゼロにセットする（ステップＳ１０６）。尚、テキストデータが含まれている場合（肯定枝）には、待機時間Ｗ_ｔをｔ_１にセットする（ステップＳ１０７）。

次に、キャリッジ２を記録領域Ａ_１の側からフラッシング部６に移動させ（ステップＳ１０８）、フラッシング動作を実行する（ステップＳ１０９）。フラッシング動作終了後、キャリッジ２は待機時間Ｗ_ｔ待機してから（ステップＳ１１０）、再び記録領域Ａ_１へ移動して記録動作を再開する（ステップＳ１１１）。制御手段９（図３）は、フラッシング動作の際、キャリッジ２をこの様に駆動制御する。

即ち、制御手段９は、フラッシング動作終了後キャリッジ２をフラッシング部６に待機させる待機時間Ｗ_ｔを、用紙Ｐのサイズ情報をもとに、用紙Ｐの側端とフラッシング部６との距離Ｌが長くなるに従って短くする。本実施形態では、距離Ｌがしきい値Ｌ_ｍを境にして待機時間Ｗ_ｔをゼロにしているが、フラッシング部６におけるインクミストの発生の程度に応じて、距離Ｌが長くなるに従って在る程度の待機時間を持たせつつ短くするようにもできる。

このように、距離Ｌが長くなれば、フラッシング後直ちにキャリッジ２が移動して気流の乱れが生じても、これによって飛散するインクミストは用紙Ｐまでは到達しないか、或いは到達してもごく僅かとなる性質を利用して、待機時間Ｗ_ｔを、距離Ｌが長くなるに従って短くするので、記録動作時のスループットの低下を可能な限り避けつつ、インクミストによって用紙Ｐの記録面を汚損することを防止することができ、或いはその汚損の程度を大幅に低減することができる。また、インクミストによる記録面の汚損を防止するに際して既存の構成要素を利用するのみで足りるので、装置の複雑化・大型化及びコストアップを防止することができる。

尚、記録データにテキストデータが含まれる場合、記録面においてインクが吐出されない面積が増えるので、この様な非記録部分にインクミストが付着すると、その付着が視認し易くなり、即ち記録面の汚損を認識し易くなる。従って本実施形態においては、ステップＳ１０５において記録データにテキストデータが含まれるか否かを判断し、含まれる場合には、待機時間Ｗ_ｔの短縮を行わない。従ってこれにより、インクミストの付着による記録品質の低下を防止している。

尚、記録データにテキストデータが含まれるか否かの判断に代えて、単位面積あたりのインク吐出量や、記録デューティ値をもとに判断し、インク吐出量が少ない場合或いは記録デューティ値が小さい場合に、待機時間Ｗ_ｔの短縮を行わないようにすることもできる。また、待機時間Ｗ_ｔの短縮を行わないことにかえて、待機時間Ｗ_ｔの短縮の程度を小さくすることも可能である。

本発明に係るプリンタの装置本体の斜視図。プラテン及び廃液回収トレイの長手方向断面図。キャリッジの制御手段のブロック図。フラッシング部と用紙側端との位置関係を示す説明図。フラッシング動作前後の制御内容を示すフローチャート。

符号の説明

１インクジェットプリンタ、２キャリッジ、３記録ヘッド、４キャリッジガイド軸、５プラテン、６フラッシング部、７廃液回収トレイ、８廃液吸収材、９制御部、１０キャリッジモータ、１１ＣＲ（キャリッジ）モータドライバ、１２無端ベルト、１３センサ、１４リニアスケール、１５リニアエンコーダ、１６フレーム、１７インク吸収材、１８駆動プーリ、２０制御部、Ｐ記録用紙

Claims

インクを吐出する記録ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジと、
前記キャリッジを主走査方向に駆動制御する制御手段と、
前記キャリッジの往復動領域内に位置し、前記記録ヘッドがフラッシングのためにインクを吐出するフラッシング部と、を備えた記録装置であって、
前記制御手段は、被記録媒体のサイズ情報をもとに、被記録媒体の側端と前記フラッシング部との距離が長くなるに従ってフラッシング終了後前記キャリッジを前記フラッシング部に待機させる待機時間を短くする、
ことを特徴とする記録装置。
請求項１において、前記制御手段は、被記録媒体の側端と前記フラッシング部との距離が予め定められた長さ以上の場合、前記待機時間をゼロとする、
ことを特徴とする記録装置。
請求項１または２において、前記制御手段は、記録データにテキストデータが含まれる場合には、被記録媒体のサイズ情報をもとにして前記待機時間の短縮を行わない、
ことを特徴とする記録装置。
液体を吐出する液体噴射ヘッドを備えるとともに主走査方向に往復動可能に設けられるキャリッジと、
前記キャリッジを主走査方向に駆動制御する制御手段と、
前記キャリッジの往復動領域内に位置し、前記液体噴射ヘッドがフラッシングのために液体を吐出するフラッシング部と、を備えた液体噴射装置であって、
前記制御手段は、被噴射媒体のサイズ情報をもとに、被噴射媒体の側端と前記フラッシング部との距離が長くなるに従ってフラッシング終了後前記キャリッジを前記フラッシング部に待機させる待機時間を短くする、
ことを特徴とする液体噴射装置。