JPH02179756A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH02179756A
JPH02179756A JP33475588A JP33475588A JPH02179756A JP H02179756 A JPH02179756 A JP H02179756A JP 33475588 A JP33475588 A JP 33475588A JP 33475588 A JP33475588 A JP 33475588A JP H02179756 A JPH02179756 A JP H02179756A
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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、ファクシミリ、複写機、プリンター等の機能
を有する画像記録装置及びそれ等機能を備える複合機、
ワークステーション等の出力機器として用いられる画像
記録装置に関する。
〔従来の技術〕
ノンイクバクト記録法は、記録時に於ける騒音の発生が
無視しうる程度に極めて小さいという点に於いて、最近
関心を集めている。その中で高速記録の可能性が有り、
而も所謂普通紙に特定の定着処理を必要とせずに記録の
行えるインクジェット記録法は極めて有力な記録法であ
る。
インクジェット記録装置に適用される記録ヘッドは、一
般に微細な液体吐出口(オリフィス)、液路及びこの液
路の一部に設けられるエネルギー作用部と、該作用部に
ある液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエ
ネルギー発生手段を具えている。
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
してはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法
、レーザー等の電磁波を照射して、そこにある液体に吸
収させて発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐出、飛
翔させるエネルギー発生手段を用いた記録方法、或いは
発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変換体によって
液体を加熱して液体を吐出させるエネルギー発生手段を
用いた記録方法等がある。その中でも熱エネルギーによ
って液体を吐出させるインクジェット記録方法に用いら
れる記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴
を形成する為の液体吐出口(オリフィス)を高密度に配
列することができるために高解像力の記録をすることが
可能である。その中でも電気熱変換体を熱エネルギー発
生手段として用いた記録ヘッドは、記録ヘッドとして全
体的なコンパクト化も容易で且つ、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、長尺化及び
面状化(2次元化)が容易であること等からマルチノズ
ル化、高密度実装化が容易で、しかも大量に生産性良く
、製造コストも安価なインクジェット記録用ヘッド及び
該ヘッドを有する装置を提供する事が可能である。
このようにエネルギー発生手段に電気熱変換体を用い、
半導体製造プロセスを経て製造されたインクジェット用
記録ヘッドは、一般には各オリフィスに対応した液路を
設け、該液路毎に該液路を満たす液体に熱エネルギーを
作用させて、対応するオリフィスより液体を吐出して飛
翔用液滴を形成する手段としての電気熱変換体が設けら
れている。又、それ等液路には、各液路に連通している
共通液室より液体が供給される構造となっている。
第17図はこの様なインクジェット記録ヘッドの概略構
成図であり、エツチング・蒸着・スパッタリング等の半
導体製造プロセス工程を経て、基板1102上に成膜形
成された電気熱変換体1103、電極1104、液路壁
1105、天板1106から構成されているインクジェ
ット記録ヘッドが示されている。
記録用液体1112は図示していない液体貯蔵室から液
体供給管1107を通して記録ヘッド1101の共通液
室1108内に供給される。図中1109は液体供給管
用コネクタである。共通液室1108内に供給された液
体1112は所謂毛管現象により液路1110内に供給
され、液路先端の吐出口面(オリフィス面)でメニスカ
スを形成することにより安定に保持される。ここで電気
熱変換体1103に通電することにより、電気熱変換体
面上の液体が急峻に加熱され、液路中に気泡が生起され
、その気泡の膨張・収縮により吐出口1111から液体
を吐出し液滴が形成される。上述したような構成により
、吐出口密度16ノズル/ m mといった高密度の吐
出口配列で128吐出口或いは256吐出口という、更
には、記録幅内全域にわたって吐出口が配置されたマル
チノズルのインクジェット記録ヘッドが形成できる。
第18図は上記したインクシェツト記録ヘッドが実際に
記録装置に配置されているインクシェツト記録装置の構
成例を示す模式的斜視図である。同図においては、前記
した記録ヘッドと同様の記録ヘッドl 101はモータ
1216の駆動によりレール1213a上を往復動され
るキャリッジ1214と一体的に構成されている。イン
クタンク1222Y、 1222M。
1222C,1222B内に収容されたインクはポンプ
1223Y、1223M、1223C,1223Bによ
り記録ヘッド1101内に供給される。被記録部材(記
録紙)はプラテンローラ1212に沿って搬送され一時
停止する。そして、記録ヘッド1101はレール121
3a、1213bに沿って往動しながらインクを吐出し
て画像記録を行う。所定紙幅分の画像記録を行うと再び
記録ヘッド1101はレール1213a。
1213bに沿って復動しホームポジションへ戻るが、
この間に記録紙はプラテンローラ1212により所望量
搬送され再び停止する。そして、このような動作を繰り
返し画像記録は行われる。
このように停止している記録紙に対し記録ヘッドを往復
動させつつ印字を行う記録方式を以降シリアルスキャン
方式と呼ぶ。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、記録ヘッドをマルチオリフィス化し、記
録紙とほぼ同一幅に長尺化した゛場合、従来のシリアル
スキャン方式とは全(異なった記録方式となる。このた
め、従来のシリアルスキャン方式の記録装置とは異なる
様々な課題が生ずることとなる。中でも、画像品質及び
信頼性、耐久性。
寿命等に大きく影響を及ぼすヘッドの回復動作(回復系
)に関しては、特に長尺化されたマルチノズルタイプで
は、吐出口の絶対数量が増加するために全吐出口からの
安定吐出、不吐出防止1等が重要になる。従って、回復
系の性能は装置全体の性能を決定するほど重要である。
したがって本発明は、マルチノズル化し、記録紙幅を覆
う程度に長尺化された記録ヘッドを用いた画像記録装置
を構成する際に回復系の性能に影響を与える課題を解決
し、高画像品質を長期間に亘って得ることのできる信頼
性の高い画像記録装置を提供することを目的とするもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る一直線状に形成されたマルチノズルタイプ
の長尺ヘッドを有するインクジェット記録装置は、記録
を行うためのヘッド吐出面の払拭手段と、ヘッド吐出イ
ンクの吸収手段を有する装置において、これら払拭手段
と吸収手段とを連動させ、インク吸収手段が、ヘッド吐
出面から離脱される駆動に連動して払拭動作が行われる
ように構成されたものである。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて、本発明の実施例について説明す
る。
第1図は本発明の一実施例を説明するための画像記録装
置の概略断面図である。第1図を用いてまず本実施例の
画像記録装置の概略について説明する。
図において、301は原稿を読み取りそれを電気信号に
変換するスキャナ一部である。そこで変換された信号に
基づいた信号がプリンタ部302の記録ヘッド部305
にドライブ信号として与えられる。給紙部303に収納
された被記録部材の一つとしての記録紙は、必要時−枚
ずつベルト搬送部304へ向って送り出される。記録紙
は前記ベルト搬送部304を通過する際、前記記録ヘッ
ド部305により画像記録がなされ、定着排紙部307
を経てトレイ420へ送り出される。なお、306は回
復キャップ部であり、前記記録ヘッド部305が常時印
字可能な状態を維持させるための機能をもつ。以下、前
記各々の構成について詳細に説明する。
まず本実施例に用いられているフルライン化された長尺
記録ヘッドへのインク供給について第16図を用いて説
明する。第16図はその長尺記録ヘッドとインクの供給
手段との構成を模式的に示す説明図であり、1601は
その記録ヘッド、1652は記録ヘッドl601内の共
通液室、1653は記録液吐出面1654に配された液
体吐出用の吐出口である。しかして本実施例の吐出口1
653は、対象とされる被記録材の記録可能幅いっばい
にその数が配されており、その個々の吐出口1653に
通じる不図示の液路に設けられた発熱素子を選択的に駆
動させることによって記録液を吐出させ、ヘッド自体の
移動走査なしに記録を実施することが可能である。
1655は記録液を記録ヘッド1601に供給する記録
液供給タンク、1656は供給タンク1655に記録液
を補充するためのメインタンクであり、供給タンク16
55から供給管1657により記録液を記録ヘッド16
01の共通液室1652に供給し、また、記録液補充の
ときにはメインタンク1656から一方通行の補充用整
流弁1658を介して回復用ポンプ1659により供給
タンク1655に記録液を補充可能である。また、16
60は記録ヘッド1601の吐出機能回復のためになさ
れる回復動作時に使用される一方通行の回復用整流弁、
1661は回復整流弁1660が介装されている循環用
管、更にまた、1662は先に述べた第1の供給管16
57に介装されている電磁弁、1663は供給タンク用
空気抜弁である。
このように構成された記録ヘッド1601とその記録供
給系および回復系においては、記録実施時、電磁弁16
62は開の状態に保たれており、供給タンク1655か
ら液の自重により記録液が共通液室1652に補給され
、液室1652から不図示の液路を介して吐出口165
3に導かれる。また、共通液室1652や供給系に残留
する気泡の除去と共に記録ヘッド1601を冷却するた
めに実施される回復動作時には、回復ポンプ1659を
駆動して記録液を、循環管1661により共通液室16
52に送り込み、共通液室1652から第1供給管16
57により記録液を供給タンク1655に戻して循環さ
せることができる。更にまた、液路等の初期充填時には
電磁弁1662を閉成した状態でポンプ1659により
循環管1661を経て記録液を共通液室1652に圧送
し、気泡の排出と共に記録液を吐出口1653から吐出
させることができる。
こうした記録ヘッドは通常の場合非記録時にはインクの
吐出口の内部にインクを残したまま放置される。記録ヘ
ッドの吐出口面あるいは吐出口面側に接合可能なキャッ
プを有するキャッピング手段を設け、非記録時には前記
キャップと記録ヘッドとの接合を行うことにより、いわ
ば記録ヘッドに蓋をかぶせた状態で周囲の雰囲気から密
封し、かつ接合部分の空気層をインクの蒸気で満たして
キャップと記録ヘッドとで形成される空間をインクの飽
和蒸気圧にすることによって液路内のインク液の蒸発お
よびそれにともなう粘度の増加や液路内のインクの乾燥
を防止する。しかしながら、低湿環境下や長期間記録を
休止するような場合には、上記の如きキャッピングを行
って液路内のインク液の蒸発防止を図ってもインクの粘
度の増加が発生する場合があり、記録休止期間後の記録
に際して吐出口からのインクの不吐出や不安定吐出を防
止することができない場合がある。本発明では、休止後
最初にインクが吐出するかしないかの問題を以下「発−
問題」と呼ぶ。この発−問題に対しては前記した如く回
復ポンプ1659を駆動してインクを循環加圧し、記録
ヘッドの全吐出口からインクを排出させるようにしたイ
ンク循環加圧手段をも併用して行っている。また上記の
不吐出の状態が軽微なものに対してはヘッドの全エネル
ギー発生手段を駆動し、用紙等に記録を行うのと同様な
インク吐出動作を行う。これは画像記録を行うための吐
出ではないため本発明では以下「空吐出」と称する。
以上述べたように長時間の非記録放置状態によりインク
が乾燥し粘度が増加して吐出口及び/又は液路内が固着
している場合にはインクの加圧循環により、また非記録
状態が比較的短時間で、それ等の固着状態が軽微なもの
は空吐出動作により印字記録可能な状態にヘッドを回転
するようにしている。
本実施例に好適に使用される被記録部材について説明す
る。
インクジェット記録方式ではインクと称される記録用液
体の小液滴を飛翔され、それを紙等の記録用紙面に付着
させて記録を行うもので、インクが用紙面で必要以上に
滲んで印字がぼけたりしないことが必要である。又、被
記録部材に付着したインクが速やかにその内部に吸収さ
れ、特に異なる色のインクが短時間内に同一箇所に重複
して付着した場合でもインクの流れ出しや滲み出しの現
象がなく、しかも印字ドツトの広がりを、画質の鮮明さ
を損わない程度に抑えられるような特質が好適とされる
。これらの特質は電子写真複写機等で使用される普通紙
と呼ばれる複写用紙等やその他一般の記録用紙として用
いられているものでは充分に満足されていない場合もあ
る。これらの用紙において一色のみの印字もしくは二色
の重ね合せでは画像品位としである程度満足できるもの
が得られる場合が多いが、例えば3色以上のインクの重
ね合せによるフルカラー画像を印字記録する際のように
用紙に付着するインクの量が増える際には充分満足でき
る画像品位の記録が得られてないこともある。
上記した特質を満足する用紙として本実施例のインクジ
ェット記録装置では特開昭56−148583号に開示
されるような、基紙の上に上記の特質が得られるような
コーティング(例えば微粉ケイ酸)を施した被記録部材
を用いることが好ましい。インクの付着は、被記録部材
のコーテイング面に行われる。従って、本実施例におい
てはより高品質な画像記録のため3色以上のインクを用
いて画像記録を行う際にはコーティング用紙、1色もし
くは2色のインクを用いて画像記録を行う際にはノンコ
ート紙(上記コーティングを行っていない紙)を選択し
て使用するようにしている。但しコート紙によって1色
もしくは2色のインクを用いて画像記録を行っても一向
に構わない。
スキャナ一部301において401は原稿、402は原
稿を走査する原稿走査ユニットである。原稿走査ユニッ
ト402にはロツドアイレインズ403等倍型色分解ラ
インセンサ(カラーイメージセンサ)404及び露光手
段405が内蔵されている。少なくとも原稿走査ユニッ
ト402が原稿台上の原稿401の画像を読み取るべく
矢印Aの方向に移動走査する時には、原稿走査ユニット
402内の露光手段405内の露光ランプが点灯され、
原稿401からの反射光がロッドアレイレンズ403に
より導かれてカラー情報の読み取りセンサである等倍型
色分解ラインセンサ(以下読み取りセンサと呼ぶ)40
4に集光し、原稿のカラー画像情報をカラー別に読み取
り、電気的なデジタル信号に変換する。このデジタル信
号はプリンタ部302に送り出される。各カラー別の記
録ヘッドへは、これ等信号に基づ(駆動信号が供給され
液体の吐出がなされるのである。
第2図(a)及び第2図(b)は、夫々本発明に係る画
像記録装置におけるプリンタ一部の模式的要部断面図で
ある。第2図(a)を用いて記録ヘッドの回復動作時の
状態について説明する。IC,LM。
IY、lBkは、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラックの各色のインクが供給されるインクジェッ
ト記録ヘッドである。各々のヘッドは、ヘッドブロック
6に対して、精度良く固定され、各々のヘッドの平行度
、ヘッド間距離等が所望の精度内に保障されている。こ
れら各色のヘッドIC,LM。
IY、LBkの吐出口附近には、各ヘッドの吐出口に夫
々対応してインクを吸収するためのインク吸収体、3C
,3M、3Y、38kが配設されている。
インク吸収体3C,3M、3Y、38には、記録ヘッド
IC,IM、IY、lBkの吐出面に対して、接離可能
に吸収体ガイド7によって支持されている。第2図(a
)におけるインク吸収体3C及び3Yは、記録ヘッドI
C及びIYの吐出面から離脱されたところを示している
。また、インク吸収体3M、  313には、記録ヘッ
ドIM及びIBkの吐出面に当接されたところを示して
いる。インク吸収体どうしの間にはインク仕切板8が備
えられている。又、各々の仕切板8とヘッドブロック6
との間には、インクシール4が設けられており、各色間
におけるインクのシールを行っている。また、各々のイ
ンク吸収体近傍には、インク絞り部材5が設けられてお
り、不図示のレバーにより、インク吸収体3C,3M、
3Y。
38kに吸収されたインクを絞り出して落下させること
が可能になっている。第2図(a)においてはイエロー
ヘッドlYのインク吸収体3Yが絞られている状態が示
されている。
記録ヘッドIC,IM、IY、IBkが固定されている
ヘッドブロック6は、ブロックステイ9にレール15を
介して挿脱自在に挿入されている。又、このブロックス
テイ9は回転中心Nを軸として、ヘッドブロック7及び
各色ヘッドと一体となって回転可能である。回復系容器
2は、不図示の移動機構により第2図(a)における回
復動作状態から、2点鎖線で示された退避位置への移動
が可能である。又、回復系容器2の底部には、排インク
ロ13が設けられており、記録ヘッドIC,IM、IY
、lBkより吐出され、インク吸収体3C,3M、3Y
、3Bkにより吸収され、回収されたインクを不図示の
排インクタンクへ排インクホース(不図示)を介して導
(ようになっている。
第2図(b)は、記録ヘッドの画像記録時の状態を示す
模式的要部断面図である。第2図(a)の状態より、回
復系容器2が退避位置へ移動後(第2図(a)における
2点鎖線の部分に移動した後)、記録ヘッドが第2図(
b)のように、水平位置へ回動した状態である。この状
態において、各ヘッドの画像記録信号に基づいてインク
の吐出が行われ、記録ヘッドの吐出面Pから所望距離を
保って搬送される記録紙上に画像を形成する。
第3図(a)及び第3図(b)は、夫々記録ヘッド、位
置決め固定部分を説明するための模式的説明図であり、
第3図(a)は模式的上面図、第3図(b)は模式的側
面図である。第3図(a)において、20.21はヘッ
ド固定部材であり、ヘッド1の両端部の突当部1aが、
固定部材20.21の突当部に挿入されることにより第
3図(a)の矢印A及び矢印Bの方向の位置が、また上
下方向(第3図(b・)の矢印C方向)の位置は、位置
決め軸18. 19によって決められる。また、22は
押当てピンであり、ヘッド固定部材20.21に挿入さ
れたヘッドを突当部20a、 21aにばね23の反発
力により押当てビン22を介して当接させることによっ
て、位置決め固定が成される。また、24は調整ねじて
あり、第3図(a)において矢印A方向、すなわち紙送
り方向に対して垂直方向(以後「レフトマージン」とい
う)の各ヘッドの位置調整を行うことができる。
25はヘッド傾き方向調整用の偏心コマである。第3図
(a)においてコマ25を回転することによって生ずる
偏心量によってヘッド突当部1aを移動させることによ
り矢印B方向への各ヘッドの位置を移動するものであり
、各々ヘッド独立の調整が可能である。
以上の調整機構によって、各ヘッドの取付位置の調整を
容易に行うことができる。従って各色で描かれた画像の
ずれを補正し、より高品位の画像記録することが容易で
ある。
次に、ヘッド部分の移動機構について第4図のプリンタ
部の模式的要部断面図を用いて説明を行う。
尚、第4図は前第3図(a)及び第3図(b)に対して
反対側からプリンタ部を見た状態を示している。26は
ヘッドユニット駆動モータであり、このモータの駆動は
ギア27を介してヘッドフレーム28に伝達される。ヘ
ッドフレーム28は、回動軸lを回動中心として第4図
の矢印方向へ回動可能である。
又、ヘッドフレーム28には、ヘッドブロック挿脱用の
レール29が設けられており、ヘッド1が位置決め搭載
されたヘッドブロック6が各記録ヘッド1と一体的に取
出・交換が可能となっている。ヘッドブロック6の取出
・挿入は、ヘッドフレーム28がユニット前側板の一部
に設けられた切欠部(不図示)と重なった位置にて行わ
れる。ヘッドフレーム28の停止位置は■回復位置、■
印字位置、■退避位置、■ヘッドユニット着脱位置の4
つの位置がある。第4図は■回復位置を示している。■
退避位置は第12図(b)、  (e)で後述するよう
に回復容器2を移動する際の記録ヘッド部305の退避
位置であり、又、■印字位置は、第12図(d)で後述
するヘッドダウン位置である。本発明においては、この
■退避位置と■ヘッドユニット着脱位置が同一の位置で
あるよう構成されている。これらの各々の位置検出は、
ヘッドフレーム28に設けられた遮光板52が各々の停
止位置に対応して配置されているセンサ51の検出部を
遮光することによって正確に行われる。
第5図(a)、  (b)は、ヘッドの回復装置の駆動
機構を説明するための模式的要部側面図であり、前述し
た第4図と同じ側から見た状態を示している。
第5図(C)は、第5図(a)に示される回復装置の駆
動機構の左側の部分を裏面側から見たときの模式的部分
拡大図である。
これらの図において、30は回復装置駆動用モータであ
り、該モータの駆動は、ギア列31〜36を介して、駆
動スクリュー37に伝達される。駆動スクリュー37は
モータ30から伝達された駆動力を直進運動に変換する
ものであり、駆動スクリュー37と噛合されたスクリュ
ーナツト38の直進運動により1、回復容器2を回復位
置すなわちキャッピング位置から退避位置へ移動させる
。スクリューナツト38と係合されたナツトホルダ39
と回復容器2は連結ビン40によって連結され、モータ
30の駆動により、回復容器2の往復移動が可能となる
又、回復系容器2の前・後側面には、各々2つのアーム
部41.42(反対側は不図示)が容器2に対して回動
自在に軸支されている。アーム部42には、コロ45(
反対側は不図示)が回動自在に軸支されている。一方、
回復容器2のアーム部42に対向するユニット側板47
(反対側は不図示)には、コロ45a(反対側は不図示
)が設けられている。尚、アーム部41の側にも、コロ
45,45aと同様のコロが設けられている。また、回
復容器2の往復動時にはまり込むための溝が設けられて
いるレール48. 49が回復容器2の両側に夫々設け
られている。また、アーム部41.42には各々、ねじ
りコイルはね44がレールの溝に対して各コロが付勢さ
れるように設けられている。モータ30の回動力はギヤ
列31〜36.スクリュー37.ナツト38.ナツトホ
ルダ39、連結ビン40を介してアーム部41.42に
伝達され、回復容器2の往復運動に変換される。この時
、アーム部41. 42に回動自在に取りつけられたコ
ロ45.45aは、ねじりコイルばね44の反発力によ
ってレール48.49に設けられた溝に沿って付勢され
ているのでこの溝に沿ってガタなく移動する。従って、
レール48.49に形によって回復容器2に所望の軌跡
をもった移動を行わせることが可能である。この様に、
容器2を移動させるためのコロを一つのアーム部に対し
て複数用いているので、容器2による負荷が分散され、
故に容器2の移動をスムーズに行うことができる。また
、容器2の両サイドにアーム部やコロが設けられている
ので、容器2の駆動に用いられるスクリューも一本あれ
ば十分スムーズに駆動力を伝達することができる。回復
容器2の停止位置は回復位置2aと退避位置2bとであ
り、各々の位置は、ナツトボルダ39に取付けられた遮
光板5oが、各々の停止位置に対応して配置されている
センサ(フォトインタラプタ)51の検出部を遮光する
ことによって正確に行われる。
次に、キャップによるキャッピング、空吐出。
インク加圧循環等の回復動作機構について説明を行う。
第6図(a)、  (b)は、本発明に係る回復装置の
キャップ駆動部を説明するための模式的側面図である。
第6図(a)はヘッドの吐出面への吸収体の離脱時を、
第6図(b)はヘッドの吐出面への吸収体の当接時を示
している。6oはキャップ駆動用モータであり、このモ
ータの駆動はギア列61〜64を介してラック軸65に
伝達され、更に部材66.67を介してキャップ駆動用
スライドアーム68に伝達される。このスライドアーム
68は、スライドピン72に沿ってスライド可能となっ
ている。
スライドアーム68の往復動は、キャップ上下動の回動
アーム69によって、吸収体ガイド7の上下動に変換さ
れる。この吸収体ガイド7によってガイドされるインク
吸収体は各々吸収体ストッパ71によって挾持されてお
り、前後両端部に設けられたスライドピン72がキャッ
プ側板73に設けられたガイド部73aに沿って上下動
可能に構成されている。
この様に構成することで、モータ60の駆動力がインク
吸収体3のヘッド1の吐出面への当接、離脱動作を行う
ための駆動力として伝達されるものである。また、該当
接、離脱の位置検出は、回復容器2に設けられたマイク
ロスイッチ80.81によってラック軸65に取付けら
れた検知部材65aの位置を検出することによって行わ
れる。
次にインク吸収体の絞り機構及びヘッド吐出面の払拭機
構について説明を行う。第7図及び第8図は本発明によ
る回復装置のインク吸収体絞り機構部詳細図及びヘッド
吐出面払拭機構部詳細図である。第7図は待機中を、第
8図は払拭及び絞り動作中を示している。60は絞り駆
動用モータ兼払拭駆動用モータであって、本実施例中で
は前述したキャップ駆動用モータと兼ねられている。本
実施例においてはヘッド吐出面払拭用にクリーニングブ
レード88を用いている。
モータ60からの駆動は電磁クラッチ(不図示)により
キャップ駆動用伝達経路から切換えられる。
本実施例中では上述したようにインク吸収体絞り駆動用
モータとブレード駆動モータが兼ねられており、シーケ
ンス的にも、両者は同タイミングで駆動される。クラッ
チにより伝達された駆動はギア列75〜78を介して絞
り駆動カム79に伝達される。ここで、カム79の回転
は、絞り駆動用スライドアーム82及びブレード駆動用
スライドアーム90の往復動に変換される。
絞り駆動用スライドアーム82は、キャップ側板73に
設けられたスライドピン83にガイドされて直線往復移
動可能な構成となっており、これによって、更にレバー
84を介してインク吸収体絞り部材5に伝達され、イン
ク吸収体中に浸み込んだ・インクを絞り出し、回復容器
2内に落下、回収するように構成されている。第8図は
インク吸収体が絞り部材によって絞られている状態を示
している。また、各色の絞り部材は連結バー86によっ
て接続され、モータからの駆動を全色同時に伝達するこ
とが可能である。
一方、同様にしてカム79からブレード駆動用スライド
アーム90へと伝達されたモータ60からの駆動は、キ
ャップ側板73に設けられたスライドピン91にガイド
されスライドアーム90の往復直線運動に変換され、更
にブレード回転アーム92に伝達されて、これに連動す
るブレード台93上に取りつけられたブレード88を、
軸94を回転中心として回動させるよう構成されている
。この回転中心は、ヘッド吐出面に付着したインク滴及
び固着インク、又はゴミ等を能率よ(効率的に払拭・除
去できるような位置を選んで設けられていることは言う
までもない。また、本実施例中で用いているクリーニン
グブレード88は、通常の電子写真プロセスを用いた複
写機等装置におけるドラムクリーニング用に普通に用い
られるものであり、例えばウレタンゴム製のものが用い
られ、そのヘッド吐出面に対する侵入量・自由長・厚さ
等の諸条件は、その装匝個々の状況によって異なること
は言うまでもない。
本実施例の装置においては、前述したとおり、キャップ
駆動及び絞り駆動とブレード駆動(払拭駆動)が同一の
モータ60によって駆動され、前者(キャップ駆動)と
後者(絞り、ブレード駆動)は2つの電磁クラッチ1,
2(不図示)の0N−OFFによってその駆動を切換え
ている。絞り駆動の検知はカム79に付設されたマイク
ロスイッチ87によってカムフタ0回転を検出すること
によって行われる。
すなわち、カムに連動して動く絞り部材5の移動を検出
するものであり、カム1回転、すなわちマイクロスイッ
チの1回のONに対して吸収体3の絞り動作1回が対応
している。ブレード駆動の検知も絞り駆動の検知と同様
にマイクロスイッチ87によって行われる。こちらの検
出は、カム1回転、すなわちマイクロスイッチの1回の
ONに対してブレード88が1往復し、同時に絞り部材
5が1回動作する(第7図の状態から第8図の状態を経
て再び第7図の状態となる。)。
これらの一連の動作について説明を行う。
まず、加圧循環のモードが選択されると、モータ60の
駆動は、電磁クラッチ1のONによってギア列61〜6
4を介してラック軸65に伝達され、更に前述した伝達
経路を経て、インク吸収体3がヘッド吐出面より離脱さ
れる。キャップが離脱された検知はマイクロスイッチ8
1によってその状態が確認される。インク吸収体の吐出
面からの離脱がマイクロスイッチ8Iによって検知され
ると、電磁クラッチ1の作動がOFFとなり、キャップ
の駆動が停止される。これと同時に、もう1方の電磁ク
ラッチ2がONになり、すなわち、今度は、モータ60
の駆動力はギア列75〜78を介してカム79に伝達さ
れ、これに連動している絞り部材5及び払拭用ブレード
88が同時に駆動される。ブレード及び絞りの駆動はカ
ム79に付設されたマイクロスイッチ87によって検知
され、両者の駆動が検知されると(通常l動作=カム1
回転)電磁クラッチ2の作動がOFFとなり、絞り及び
ブレードの駆動が停止される。これと同時に、再び電磁
クラッチlがONとなり、すなわちキャップの駆動が行
われ、すなわちインク吸収体3がヘッド吐出面に当接さ
れる。吸収体が吐出面に当接されたことの検知は、マイ
クロスイッチ80によってその状態が確認される。イン
ク吸収体の吐出面への当接が検知されると、電磁クラッ
チlの作動及びモータ60の駆動がOFFとなり当接状
態となる。この後、再び上記した吸収体離脱動作が行わ
れることによって、スタンバイ状態、すなわちキャッピ
ング状態となる。
次に、回復系による回復動作についてより詳細に説明を
行なう。
回復動作を便宜上、■キャッピング、■予備(空)吐出
、■インク排出の3つに分け、これらの動作を順に説明
する。
まず第1に■キャッピング動作について説明を行なう。
第9図は、記録ヘッドのキャッピング状態を示す模式図
である。本図において、ヘッドブロック6内に並置され
た記録ヘッドIC,LM、IY。
IBkは、吐出回復手段としての回復・キャップ部30
6に対し係合される。回復系容器2には、インクシール
4、仕切板8、インク吸収体3C,3M。
3Y、3Bkが配設されており、該インク吸収体は、通
常ヘッド吐出面から一定の間隙をもっている。これによ
り、記録ヘッドIC,LM、IY、IBkの吐出口近傍
は、インクシール4、仕切板8、インク吸収体3C,3
M、3Y、3Bkに囲まれ、適度な湿潤状態を保ち、ヘ
ッド吐出口の乾燥を防止することができる。以上のよう
にキャッピングによって記録ヘッド休止中、及びスタン
バイ中等のインク不吐出を予防するとともに、吐出口を
保護し吐出口近傍へのゴミ等の耐着、侵入を防止する。
次に、■予備(空)吐出動作について説明を行う。第1
0図は空吐出動作を示す模式図である。上述したキャッ
ピング動作と同様に、キャッピング状態の記録ヘッド吐
出面から、一定の間隙をもって保持されているインク吸
収体:3 C、3M 、  3 Y 。
38kに対して記録ヘッドIC,HVI、  NY、 
 IBkの全ヘッドの吐出エネルギー発生手段にインク
吐出パルスを任意のパルス数だけ与える。このようにし
て全ての吐出口に対して、インク固着による不吐出の防
止、粘度の変化したインク等による吐出不良や画像の乱
れを防止できる。通常、空吐出動作はコピーON時に行
われるように設定する。
次に、■インク排出動作について説明を行う。第11図
(1)〜(4)はインク排出動作としてインク供給系に
おけるインク加圧循環動作を行う際の回復・キャップ部
306における動作を示す模式図である。回復・キャッ
プ部306における動作には、(1)通常のキャッピン
グ、(2)インク加圧循環、(3)吸収体絞り・払拭、
(4)吸収体当接、の(1)〜(4)のサイクルがある
。第11図の(1)〜(4)はこれらに対応している。
まず、(1)キャッピングについては、前述した■キャ
ッピングのことであり、通常のスタンバイ状態、あるい
は休止状態である。この状態において、インク加圧循環
のモードが例えば使用者やホストコンピューターのコマ
ンドにより選択されると、第11図(2)に示された状
態になる。すなわち、一定の間隙をもって保持されてい
た各インク吸収体3C,3M、3Y、3Bkを、記録ヘ
ッドic。
IM、IY、IBk各々に当接する。この状態によって
、対応するインク吸収体とヘッド吐出面同士が接合した
ことになる。この状態で、各記録ヘッド3C,3M、3
Y、3Bk内に各々不図示のインク供給ポンプを駆動し
、強制的にインク供給圧を上げる。このことにより、ヘ
ッド内を介してインク供給系をインクが循環し内部の気
泡が除去されるとともに、吐出口からも加圧されたイン
クが排出してくる。これにより、吐出面に耐着したゴミ
等も排出インクとともに除去され、吐出口近傍が清浄さ
れる。ヘッド吐出口から排出されたインクは、上述した
ように、吐出面に当接されたインク吸収体3 (3C,
3M、3Y、3Bk)により他部分に漏出することな(
吸収され、更に吸収体における最大飽和量を越えたイン
クは、インクの自重によって該吸収体を伝わって回復容
器2内に落下し、排インクロ13を通って排インクホー
ス12によって排インクタンク内(不図示)に導かれる
。この時の加圧循環時間、すなわち供給ポンプの加圧時
間は固着インクの除去や気泡除去の効率から通常0.5
秒〜数秒程度であることが好ましい。
次に(3)吸収体絞り、払拭について説明する。
(2)加圧循環が終了すると、ヘッド吐出面に当接され
ていたインク吸収体3は再び吐出面より離脱される。そ
して、この状態において、このインク吸収体3にほぼ飽
和状態にあるインクを絞り部材5によって絞り出す。絞
られたインクは、その自重によって吸収体ガイド7、仕
切板8を伝わり回復容器2内に落下し、排インクロ13
を通って排インクホース12によって排インクタンク内
に導かれる。
これと同時に、すなわちインク吸収体3がヘッド吐出面
より離脱され、該吸収体が絞られると同時に吐出面払拭
用ブレード88が駆動され、ヘッド吐出面に残留してい
る吐出インク及びゴミ、付着物等を払拭することができ
る。払拭されたインク等は、インク吸収体3上に落下す
るが、これと同時に上述した絞り動作が行われているた
め、これらの落下物も絞り出されるインクとともに、回
復容器2内に落下し、更に排インクタンクへと導かれる
。すなわち、インク吸収体3を吐出面より離脱すると同
時に、インク吐出面の付着残留物をブレード88にて除
去するとともに、それらの付着物をインク吸収体中の余
剰インクとともに絞り出してしまうというものである。
これが、前述した(3)吸収体絞り・払拭の動作である
。インク吸収体3は絞り部材5によって絞られることに
より、その吸収能力が復活し、次のインク吸収に備える
。このインク吸収体3には、例えば高吸水性スポンジで
あるPVF樹脂等が好適であり、繰り返しの使用に耐え
うるちのが望ましい。本例では例えばカネボウ社のベル
イータ(商品名)を使用した。吸収したインクを絞り落
とした吸収体は、次に、再びヘッドの吐出面に当接する
。これが(4)吸収体当接である。(2)の段階におい
ては、吸収体がほぼ飽和状態であったためにヘッド吐出
面から完全に吸収しきれなかったインクを、この段階に
おいては、絞ることによって、吸収能力が復活された、
きれいになった吸収体の当接によって、完全に清浄する
ものである。
これら一連の(1)〜(4)の動作を行った後には、再
び(1)のキャッピング、すなわちスタンバイ状態とな
り、清浄されたヘッドが良好に保たれる。通常、これら
の加圧循環動作は、本体電源投入時や長時間待機後等に
行うものである。
以上のように■キャップ、■空吐出、■インク加圧循環
の回復動作を行うことによって、インク吐出、すなわち
、画像形成時の吐出不良による記録画像の乱れを防止(
回復)するものである。
次に、印字動作について説明を行う。第12図(a)〜
(f)は、前述した回復系のスタンバイ状態から印字動
作に入る場合の各状態図である。まず(a)キャップに
ついては前述した■キャップ状態であり、通常のスタン
バイ状態、あるいは休止状態である。この状態において
印字モード(コピーON)が選択されることにより、ま
ず前述した、空吐出動作が行われる。つづいて、第12
図(b)ヘッドアップに示された状態、すなわち記録ヘ
ッド部305を上方向へ退避させた状態となる。この状
態において、回復・キャップ部306としての回復系容
器2が本図中右上方向へ退避する。この状態が(c)ユ
ニットオープンであり、この状態を経て、次に(d)ヘ
ッドダウンが行われる。これにより、第12図(d)に
示されたように、ヘッドが印字可能な状態(位置)に置
かれ、又、回復系容器2は退避位置に置かれる。この状
態で、記録紙が図で右方向よりヘッド吐出面から一定の
ギャップを保って通紙され、一方、ヘッドIC,IM、
IY、IBkには、画像信号が入力され、インクが吐出
され、記録紙上に印字が行われる。
記録紙への印字が終了、つまりインクの吐出が終了した
ヘッドは、第12図(e)に示したように、再びヘッド
アップ動作が行われて、続いて(f)に示したように回
復系容器2がヘッド側の位置へと移動され、再び第12
図(a)の状態、すなわちキャップ状態となり、次の印
字に備え、スタンバイ状態となる。以上の(a)〜(f
)の一連の動作により、通常のコピー動作が行われる。
また、前述した■インク循環は、本動作の中の(a)キ
ャップ動作、すなわち、スタンバイ動作中の決められた
タイミング、たとえば電源投入時、あるいは一定時間経
過毎に行うようにすることで、スループットの低下を防
ぎ、且つ良好な画像が得られるようになる。
第13図は被記録部材(記録紙)搬送手段の(ベルト搬
送部)の概略を示すレジストローラ(第1図415、4
16)を出た記録紙はガイド板417,418に沿って
搬送ベルト101に達する。搬送ベルトlO1は記録紙
載置側が絶縁層(体積抵抗1012Ω・cm以上とする
のが望ましい。)、反対側が導電層(体積抵抗106Ω
・cm以下とするのが望ましい。)の2層構成とされて
いる。この搬送ベルト101は駆動ローラ102、従動
ローラ103、テンションローラ104、 105に巻
回され、例えば2〜5kgの張力で装着されている。搬
送ベルトlO1は駆動ローラ102に接続された駆動ロ
ーラ102に駆動力を与えるモータ(不図示)によって
図中矢印AAの方向に移動される。
記録紙は導電ローラ107の直前で搬送ベルト101上
に載置される。このとき搬送ベルト101の表面は帯電
器106によって数百〜数千■の電位を与えられている
。搬送ベルト101に載置された記録紙が、接地された
導電ローラ107に達すると、記録紙と搬送ベルト10
1とがより密着した状態に静電吸着力によって維持され
るため、記録紙は搬送ベルト101に密着して搬送ベル
トlO1とともに移動する。
この状態で、記録紙は記録ヘッド部305に対向する記
録領域に達する。記録ヘッド部305はヘッドブロック
6、記録ヘッドIC,IM、IY、IBkを有し、前記
記録ヘッドIC,LM、IY、IBkに対向する側には
プラテン115が搬送ベルト101を介して設けられて
いる。又、プラテン115にはピン116が設けられ、
ばね117、ガイドピン118によってプラテン115
は記録ヘッド部305側に抑圧支持されている。記録領
域においては、記録ヘッドIC,IM、iY、IBkと
記録紙の記録面との間隔を所望の設定値に対して100
μm程度の精度に保たれることが高品質な画像記録を得
るためには望まれる。そのためにプラテン115は搬送
ベルト101が記録領域において実質的に平面を形成す
るように、搬送ベルト101と接する面のプラテン11
5の平面度が数十μm程度以内におさえられている。
また記録ヘッドIC,IM、IY、lBkはずべてのヘ
ッドの吐出口面によって形成される平面の平面度が数十
μm程度以内になるようにヘッドブロック6に位置決め
固定されている。また、プラテン115には位置決めの
ためのピン116が取付けられている。この状態で、プ
ラテン115をガイドピン118をガイドとし、ばね1
17の反発力でヘッドブロック6の方向に押し上げれば
、ピン116の上部とヘッドブロック6がつきあたり、
記録紙通過のためのすきまlが形成される。このような
構成で記録紙を搬送すると、記録紙は静電吸着力によっ
て搬送ベルト101に密着しているので、記録領域での
記録紙の記録面と各記録ヘッドの吐出口面との距離精度
は設定値に対して所望の範囲内に保たれる。
記録紙は、この記録領域を通過する際記録ヘッドIC,
IM、IY、IBkによって順次と記録情報に応じた画
像記録がなされる。このときに搬送ベルト101の速度
変動が大きいと各l\ラッドよる記録位置がずれ、カラ
ー画像においての色ズレや色ムラを生じてしまう。これ
を防ぐ為に搬送ベルト101の厚み精度、駆動ローラ1
02の外径フレ、駆動モータの回転精度などを所望の範
囲内とし、搬送ベルト101の速度変動が実質的に問題
のないよう十分小さくなるように構成されている。
記録領域で記録された記録紙は、搬送ベルト101に密
着したまま駆動ローラ102に達し、ここで駆動ローラ
102によって形成される搬送ベルトの曲率によって搬
送ベルト101から分離し、定着部に送られる。
その後、搬送ベルト101の表面はインク吸収体119
を備えたクリーナ】20によって清掃される。
インク吸収体119は、例えばポリビニルホルマール樹
脂などの連続多孔質部材で形成され、吸収されたインク
は開口120より外部に流出・回収される。
尚、本実施態様例においては、搬送ベルト101を絶縁
層と導電層とを有する2層構成とした例を示したが、搬
送ベルト101は、所望の体積抵抗を有する絶縁層−層
であってもよいし、絶縁層と導電層を多層構成としたも
のであってもよい。
以下に定着部の構成を詳細に説明する。
インクジェット記録方式は被記録部材に対してインクを
付着させ、そのインクが被記録部材中に浸透して定着す
る。あるいはインクの溶媒の蒸発プロセスを経て被記録
部材上に定着される。
しかし、このインクが付着してから定着するまでの時間
つまり定着速度は、被記録部材の構成、物性に太き(依
存されるだけでな(、外部雰囲気の状態によっても大き
く変化する。また、自然に定着する速度は物理特性によ
っである時間より短(することができない。
従来のシリアルスキャン記録装置では定着性は記録速度
の関係上ある程度簡単な構成で対処できるものが多かっ
た。しかし、近年ラインプリンタ等による高速記録およ
びカラー記録が行われてくると被記録部材にインクが十
分に定着されないまま装置外部に搬送排出されてしまう
場合があった。
そこで定着速度の短縮化と効率化を行う為の定着手段が
必要となり、その構成を第14図に示す。
図において、発熱体200は被記録部材210のインク
の付着していない面(非記録面)をもう1つの発熱体2
01は被記録部材210のインクの付着している面(記
録面)をそれぞれ加熱する。この発熱体にはハロゲンラ
ンプ、シーズヒータ、サーミスタ等が考えられるが、本
構成では発熱体200に温調機能を有する数個のサーミ
スタを用い、これをアルミニウム等で形成された熱伝達
性に優れた搬送台202の裏面に固着し、被記録部材2
10の非記録面を接触加熱している。一方、発熱体20
1にはハロゲンヒータを用い、発熱体201の上部に設
けられたファン203により記録部材210上に温風を
送り、記録部材210の記録面を非接触加熱している。
記録部材210がインクの付着により搬送台202より
浮き上がりインクジェット特宵のカールを生じた場合で
も、ファン203が下向きに温風を送り出すので、記録
部材210は確実に高温な搬送台202に沿って送られ
る。したがって記録部材210の両面が十分乾燥するの
でインクの浸透が促進され、定着速度は相乗効果により
大幅に短縮する。
定着温度はサーミスタおよびヒータの温度を制御するサ
ーモスタット204で設定され、被記録材の紙質に合わ
せて適切にコントロールできる。また定着熱がヘッドや
供給系におけるインクに影響を与えないために、ガラス
繊維等の断熱材を表面に接着したしきり板205を設け
、ヒータホルダー206にはポリフェニレンオキサイド
(PPO)等の耐熱性に優れた樹脂を用い、定着熱の余
分な伝達を防止している。さらに排気ファン207を設
け、余分な定着熱は機外に排出される。
また、被記録部材のジャム時の安全面を考慮して金網等
のヒータカバー208を設置する。
以上の構成により被記録部材210は非記録面では直接
加熱、記録面では温風加熱の二重定着により、インクジ
ェット記録方式、なかでも特にインク滴の重ね打ちを行
う例えばカラーインクジェット記録において生じる被記
録部材の波打ちによるカールで定着性が低下することを
防ぐことができる。
次に本装匝の電源投入時以降の画像記録のシーケンスを
第1図から第2図および第9図から第15図までの図及
び第19図乃至第27図のフローチャートを用いて説明
する。第20図乃至第27図は第19図のフローチャー
トのサブルーチンを示している。
まず画像記録装置の電源が投入されると第11図に状態
図として示した如((1)キャッピング、(2)インク
加圧循環、(3)吸収体絞り、(4)吸収体当接の一連
の動作(第20図のサブルーチン:インク加圧循環動作
)を経て再び(1)キャッピング状態に戻る。この一連
の動作(第9図ステップ1)により、電源投入前に長時
間の装置の停止状態があり、インクの増粘(乾燥、即ち
、溶媒の蒸発により粘度が増すこと)による固着や泡の
発生によるインクの不吐出を防止することができる。前
記(1)キャッピング、(2)インク加圧循環、(3)
吸収体絞り、(4)吸収体当接、(1)キャッピングと
続く一連の動作を以後インク加圧循環動作と称するが、
このインク加圧循環動作は電源投入直後にのみ実行され
る訳ではない。例えばインクの増粘等の生じ易い高温、
高湿環境下での使用や電源投入後、再び長時間の非使用
、放置状態があり、前記固着、泡の発生等の問題が生ず
ることを考慮し、タイマー手段等により一定時間(上記
問題の生ぜぬ許容時間内、以後サイクル時間と呼ぶ)毎
に上記インク加圧循環動作を行わせしめることにより解
決している。さらに記録ヘッド部305近傍に湿度セン
サー(図示せず)が設けられており、その信号により前
記インク加圧循環動作を何時間毎に行うか、及びインク
加圧時間を何秒間行うかの変更制御を行っている。すな
わち低湿度状態において使用する際には前記サイクル時
間を短(するか、前記インク加圧時間を長(するように
している。また両者を同時に変更することにより、さら
に効果があることも確認されている。
ここで、記録開始の信号が入力されない限りは、第9図
に示すキャッピング状態を維持する。記録開始の信号が
入力されると、第1O図において説明した如く、全記録
ヘッドの全ノズルに対し吐出パルスを一定数与えインク
吐出を行わせしめる空吐出動作を行い、記録直前の不吐
出防止を行う。これを第19図にステップ2で示す。こ
の空吐出のパルス数も前記したインク加圧循環動作時と
同様に前記湿度センサーの信号により制御される。すな
わち低湿度の状態時には空吐出のパルス数を増加させて
いる。インク加圧循環動作と空吐出動作との不吐出防止
に対する効果の差は前者の方が大きく、従って空吐出動
作によってもインクの増粘、固着等により不吐出が防止
出来なくなる時間が、インク加圧循環動作をさせる前記
サイクル時間の決定要因となっている。従って非使用時
には前記キャッピング手段により、記録ヘッドの吐出面
を外気より遮断し、インクが液乾燥し固着するのをある
程度防止し、空吐出動作のみでヘッドの全ノズルが吐出
可能な状態となるように構成されている。この空吐出動
作は第21図に示すサブルーチンフローチャートで示さ
れる空吐出動作が終了すると、第12図(a)〜(d)
において示した如く、ヘッドが上方に移動退避した後回
復容器2右上方向へ退避するユニットオープン動作を行
う。この動作はサブルーチン;ユニットオープン動作と
して第22図で示される。続いてヘッド部305が回転
中心Nを軸としてヘッド吐出面を鉛直下方に、すなわち
搬送ヘッド101の表面と対向するように揺動する(ヘ
ッドダウン動作を実行する。これは第19図ステップ3
に示される。)。ヘッド部305はヘッドブロック6に
設けられた突き当て面(図示せず)とプラテン115上
に設けられたピン116と当接しプラテン115を押し
上げているばね117に抗して若干押し下げた位置で停
止する。停止位置は印字位置検知センサーによって検出
して停止する。さらにヘッド部305の揺動の駆動源の
伝達系の一部にウオームギヤ(図示せず)が用いられて
おり、そのすすみ角の特性により、前記ばね117の反
力によりヘッド部305は押し上げられることなく停止
状態を保持できる。これでヘッドは印字可能な状態とな
る訳である。次に給紙動作を行うが、第23図サブルー
チンフローチャートに示すようにカセット411に収納
されている記録部材(紙)がピックアップローラ412
により給紙され、搬送ローラ413,414及びガイド
部419を経て停止しているレジスタローラ対415,
416のニップ部へ送り込まれている。
ここで用紙はレジスタローラ対415,416のニップ
部にその先端が当接した後、さらに若干の時間搬送ロー
ラ413,414によりさらに送り出され、その分によ
り用紙にはガイド部419内にループが形成される。こ
の動作は電子写真複写機等が通常行っているレジスト合
せの手段で、ループ力により先端レジスト合せ及び用紙
斜行の矯正がなされる。
次にレジスタローラ対415,416が回転を開始しガ
イド417,418を経て搬送ベルト101上へ送り出
されるが、このレジスタローラ対415,416の回転
開始の信号をベースに原稿の走査開始の信号及び各ヘッ
ドIC,IM、IY、IBkの印字開始信号が発せられ
る。搬送ベルト101上に送り込まれてきた記録用紙は
静電吸着力によりその先端から順次搬送ベルト101表
面上に密着され、記録ヘッドIC,IM、IY、IBk
の直下を通過する際には前記した手段により、ヘッド吐
出面と記録用紙表面が適正なギャップを保持した状態で
印字が行われる。この様子を第24図のサブルーチンフ
ローチャートとして示しである。この後用紙は定着・排
紙部307へ搬送されるが、用紙が搬送ベルト101か
らガイド213へ受は渡される際、駆動ローラ102の
直径を比較的小さく設定し、紙の腰の強さにより自然分
離させる所謂曲率分離の手段により行っている。ここで
駆動ローラ102の直径はその一回転により摩擦駆動さ
れるベルト101の表面の移動距離が第1番目のヘッド
であるヘッドlCと第4番目のヘッドであるヘッドlB
kの各々の吐出口間の距離と等しくなるように設定しで
ある。これは駆動ローラ102の径に偏心成分があった
場合画像上レジズレとして発生するのを考慮したもので
ある。
理想的には隣り合うヘッドの各々の吐出口間の距離分駆
動ローラの1回転によりベルト101の表面が駆動され
ることであるが、機械的強度を考慮して駆動ローラ10
2の直径の最小値としては限度があり、これを考慮する
と比較的大きいものとなる。
これが4ヘッド間で3倍の距離が必要となるので装置の
大型化をまねくこととなる。従ってヘッド距離として一
番離れており、その他のレジズレの要因を多く含む第1
番目のヘッドと第4番目のヘッド間を考慮している。し
かしながら、それは第1番目のヘッドと第3番目のヘッ
ド間でも良(、当然ながら隣り合うヘッド間でも良く、
前記のものに限定されるものではない。但し、前記した
如き駆動ローラの径及びヘッド間距離に対しては何らか
の配慮は必要である。
次に定着・排紙部307に送り込まれた用紙の定着工程
であるが、これに関しては3つのモードがある。これを
第26図サブルーチンフローチャートを用いて説明する
。前記した如く記録紙としてコート紙を用いる場合には
定着の必要性はないが、所謂電子写真複写機等で普通紙
と呼ばれるノンコート紙を用いる際には定着手段が必要
となる。すなわち、第1モードは普通紙モードで普通紙
に記録印字を行う際には前記記録開始の信号により同時
に前記発熱体A200及び発熱体B201に電源が投入
される。ファン203に電源が投入されるのは前記レジ
スタローラ415,416の回転開始信号からタイマー
手段により用紙が搬送ベルト101よりガイド213に
受は渡されるタイミングでなされる。
これは発熱体B201のハロゲンヒータが設定温度まで
立ち上るのに1〜2秒程度要するためで、これが立ち上
り当初よりファン203を回転させハロゲンヒータに風
を当てるとこの立ち上り時間が伸び、用紙が定着部30
7へ搬送されて来た際に設定温度まで達せず、定着効果
を落すことになるためである。次に第26図での第2モ
ードのコート紙を記録紙として用いる際には、図示せぬ
操作部にコート紙選択のモードキーが設けられており、
このキーを選択した後、記録開始の信号により画像記録
が行われるが、この際には前記発熱体A200及び発熱
体B201共に電源は投入されない。前記した如くコー
ト紙においてはインクが速かに内部に吸収されるため上
記した如き定着補助手段は不要となっている。但し、操
作ミス等の万が−の場合を考慮して、第1モードすなわ
ち普通紙モードが優先モードになっており第2モードで
あるコート紙モードが前記した如(操作者により選択さ
れぬ限りは前記定着補助手段が作動する。従ってコート
紙対応の画像を誤って普通紙に印字した際にも後述する
排出ローラ211ヘインクがオフセットして他の記録紙
を乱すといった問題を防止できる。
さらに本装置では第26図での第3のモードを有してお
り、それはオーバヘッドプロジェクタ−フィルム(OH
P)用紙(フィルム)モードである。
本装置に使用するOHP用紙はコート紙と同様の特性を
有するコーティングがなされているが、それにもかかわ
らず短時間に同一箇所に重複して印字するとインクの流
れ出しや滲み出し等の現像がある。さらに完全にコート
層内にインクが吸収される時間が長(、印字複雑時間内
に画像面に何らがのちのを接触させると、画像が乱され
たりオフセット等の問題も生ずる。この問題を防止する
ためには、次に画像を重ね合せる時間を長くしてインク
の吸収する時をかせぐ。又、オフセット等を防止するに
は印字後から画像面に接触させるまでの時間を長(する
。もしくはその間に定着手段を介入させる等が考えられ
る。本装置においては給紙速度、ベルト搬送速度、排出
速度等の用紙送りにかかわる全ての搬送速度を第1モー
ドや第2モードで採用されている比率のまま上記問題が
解決する速度まで低速化している(低速モード)ほか、
同時に当然の事ながらヘッドの駆動周波数も変更して適
正な画像が印字作成されるようにしである。つまり、前
記操作部(図示せず)にOHPモード選択のキーが設け
られており、このモードが選択され、記録開始の信号が
投入されると給紙部303からレジストローラ415,
416に致る搬送速度及びベルト搬送部304のベルト
の搬送速度及び排紙ローラ211、 212の排出速度
の全てが前記低速モード搬送をするほか発熱体A200
、発熱体B201、ファン203も第1モードと同様の
タイミングで電源が投入され定着の補助を行っている。
以上述べた普通紙、コート紙、OHP用紙も最終的には
排紙ローラ211.212により搬送、蹴り出されてト
レイ420に積載されるが、前記した各用紙搬送部の搬
送速度はそれぞれ異っており、以下その理由及び内容に
ついて記す。
本装置の構成においては、装置の記録速度により決定さ
れるプロセススピードは搬送ベルト101の搬送速度に
よって達成される。すなわち、搬送ベルト101の搬送
速度がプロセススピードと同一に設定されている。従っ
てヘッドからの印字がそれに対応して正確なスピードで
なされているとすれば搬送ベルト101の搬送速度が設
定速度より遅ければ画像は正規のものより搬送方向に縮
まり、逆に速ければ伸びて印字形成されることとなる。
これに対しレジスタローラ415.416の搬送速度は
搬送ベル) 101の搬送速度に比して微弱に速く設定
しである。これはレジスタローラ415,416の搬送
力がベルトlotの搬送力に影響を与えないようにする
ためである。例えばレジスタローラ415゜416の搬
送速度をベルト101の速度より遅く設定しであると、
用紙がレジスタローラ415,416より搬送されベル
ト101に受は渡されてその表面に静電的に吸着保持さ
れる訳であるが、第1番目のヘッドで印字を開始する位
置では用紙がまだ先端がらの一部しか吸着されておらず
、この時レジスタローラ415.416の搬送力がベル
ト101の搬送力に打ち勝ってレジスタローラ415,
416の搬送速度に用紙が支配されるため、ベルト10
1の搬送が進み用紙の吸着中が増してその搬送力がロー
ラ415゜416の搬送力に打ち勝つまで異常画像が形
成されることとなる。この為、本装置ではローラ対41
5゜416の搬送速度をベル) 101の搬送速度より
速(設定され、その速度差によって生ずる用紙の歪みは
ガイド417,418間にループを形成することにより
解消している。従ってこの構成ではローラ対415.4
16の搬送力がベルト101の搬送力に影響することは
ない。しかしながら前記速度差を大きく設定するとルー
プが大きくなり、バタッキ等により吸着動作が安定しな
(なる。従ってその速度差は速度差が逆転しない程度の
零もしくは微少が良(、実験的は比率で0−1.5%程
度が良いことが判明している。次に排紙部の搬送速度に
ついて述べる。通常の構成であれば前記したレジストロ
ーラ対と搬送ベルトとの関係のようにベルトの搬送速度
に影響を与えぬ様ベルト101と排紙ローラ211゜2
12間でループを形成するように構成すれば良いが、本
装置ではベルト搬送装置304の下流側に定着手段とし
て発熱体A200の如きガイドを兼ね用紙をこの搬送台
202の表面に沿わせて用紙の裏面より加熱させている
為、ここでループを形成させると用紙は搬送台202表
面に沿うことが出来ぬ様になり、定着効果を著しく落す
こととなる。従って本装置の構成ではベルト101の搬
送速度より排紙ローラ211,212の搬送速度が速め
に設定してあり、用紙にループを形成させぬようになっ
ている。さらにこの際、ベルト101の吸着面と排紙ロ
ーラ211と212のニップ位置とを結んで得られる平
面より若干高い位置に前記発熱体A200の搬送台20
2の用紙搬送面が設定されており、用紙先端が排紙ロー
ラ211と212に挟持されると、用紙はさらに搬送台
202表面に沿わせられて搬送される。ここで排紙ロー
ラ211,212の搬送力がベルト101の用紙に対す
る吸着力より大きくならぬよう排紙ローラ211,21
2の搬送力を適正化している。それは用紙の画像面と当
接する排紙ローラ211の表面に定着時のオフセット防
止対策をも考慮してナイロン繊維の植毛を施し摩擦力を
下げているほか、排紙ローラ212を樹脂(例えば、ポ
リアセタール)等により構成してベルト101の搬送力
より低い搬送力を実現している。
以上の搬送速度の構成により印字時の画像を乱すことな
く奥行な記録が行える。
ここでさらにベルト搬送部304の搬送性について詳し
く述べると前記した如く、この搬送部304の搬送速度
が変動すると画像の伸び縮みに影響するばかりではなく
、微細な速動変動によってもカラー画像などのインクの
重ね合せを行って画像を形成するものにおいては、レジ
ストレーションズレ、色味ムラ等の画像不良の原因とな
る。従って駆動ローラ102の駆動源や駆動ローラ10
2の外径精度やベルト101の厚み精度等に充分に配慮
してベルトLotの搬送移動(搬送のワウフラ)を精度
良く行わねばならない。こうした要因以外にも搬送部3
04に外乱を与えてワウフラッタ−を悪くするものに対
しても配慮せねばならず、本装置においてもレジスタロ
ーラ415,416より送り出されてきた用紙がベルト
101上に受は渡されてきた際には、前記した如く、レ
ジスタローラ対415.416の搬送速度がベルト10
1の搬送速度より速いためベルト101は用紙により押
されるような構造になり、この外力がベルトlO1のワ
ウフラッタ−を悪くする。この時点に先行していた用紙
に印字中であった場合には、前記した如く画像に色味ム
ラ、レジストレーションズレ等を生ずることになる。こ
の問題を防止するために本装置においては連続的に画像
記録を行う際、用紙をベルト101上に受は渡すタイミ
ングをそれ以前の用紙の後端が第4番目のヘッド印字部
を通過した後に行うことにより、印字中はベルト101
へ次の用紙の受渡しを行わないようなシーケンスになっ
ている。これは搬送されている用紙の送り方向の長さを
考慮し第4番目のヘッド印字部を用紙後端が通過する時
間を演算して前記した如くレジストローラ対415,4
16のオン信号よりタイマー手段により行っている。
以上が記録開始から印字終了・用紙の排出までの動作で
あり、複写枚記録の設定枚数骨が終了すると、第12図
(e)、  (f)で説明した如(、ヘッドアップ、次
にユニットクローズの動作を行い、最後に第3図に示し
たようにキャッピング状態となり、一連の記録動作を終
了する。ここで第1モード及び第3モードで記録が行わ
れている場合には、発熱体A200及び発熱体B201
及びファン203への通電は用紙後端が排紙ローラ対2
11.212を通過したタイミングで遮断している。こ
のタイミングはアーム214に連動して紙の先端通過を
検知するセンサー213により行っている。これを第2
5図サブルーチン排紙動作に示す。
ステップ5では所定の枚数が終了するまで記録動作を繰
り返している様子を示す。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明による回復系装置は、−直
線状に形成されたマルチノズルタイプの長尺ヘッドを有
するインクジェット記録装置において、記録ヘッド吐出
インク吸収体のヘッド吐出面からの離脱動作に連動して
ヘッド払拭手段を動作させるよう構成したことにより、
記録ヘッド吐出面の清浄化および、不吐出ノズルの回復
動作が、効率的かつ迅速に行え、回復動作のスピードア
ップと性能アップ等幾多の優れた効果を奏する。
:゛トス・、−ノ
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるインクジェット記録装
置の概略断面図、 第2図(a)、  (b)は夫々第1図におけるヘッド
回復系部分の要部断面図、 第3図は記録ヘッドの位置決め固定部分の説明図、第4
図は記録ヘッドの駆動部説明図、 第5図(a)、  (b)、  (c)は夫々回復系駆
動部分説明図、 第6図(a)、(b)は夫々回復系キャップ駆動部分説
明図、 第7図は回復系インク吸収体絞り駆動部詳細図、第8図
は記録ヘッド吐出面払拭部説明図、第9図は第2図にお
ける記録ヘッドのキャップ状態の断面図、 第10図は第2図におけるヘッドの空吐出動作を示す断
面図、 第11図はインク加圧循環動作を示す状態図、第12図
は第9図に示す回復系のスタンバイの状態から印字状態
に入る場合の各状態図、第13図は第1図におけるベル
ト搬送部の詳細断面図、 第14図は第1図における定着、排紙部の詳細断面図、 第15図はヘッド制御の一つのシーケンスを示すフロー
チャート、 第16図は長尺記録ヘッドとインクの供給手段との構成
を模式的に示す説明図、 第17図は#秦≠インクジェット記録ヘッドの概略構成
図、 第18図は祐イ噂記録ヘッドを配置したインクジェット
記録装置の構成図、 第19図は本発明実施例全体のフローチャートで、第2
0図乃至第27図夫々が第19図フローチャートのサブ
ルーチンフローチャートで順に、インク加圧循環動作、
空吐出動作、ユニットオーブン動作、給紙動作、記録動
作、排紙動作、発熱体制御、固着タイマーのフローチャ
ートを示す。 主セ・シフ。 加圧 第11図 第12図 絞り・払拭 当接 イ〉フタ〉り 廂188 寛fデ曹 (p*z) 寸ブルー手ン 典 U土田令力作 寸ブルー今ン イ>フカロルネリ4i助イ乍 第207 寸プルーブ/ ユニットオーツブ>動作 傘22図 サブルーチン 給紙動作 サブルーチン 排紙動作 窮25目 サブルーチン サブル−チン 4平≦熱 イ〉ト、イBIJ御 鞄260 固鬼タイマー 砲270 補正の対象 図 面 ?+n ’iの内容 弔 9藺(その2) にン山正する。 たたし内容に補正は無い。 手 元売 ネ由 正 書(方式) %式% [ 発明の名称 インクジェット記録装置 補正をする者 事件との関係

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被記録材の記録面に対して吐出口からインクを吐
    出することにより記録を行うインクジェット記録装置に
    おいて、前記インクジェット記録を行うためのインクジ
    ェットヘッドの吐出面払拭手段と、該インクジェットヘ
    ッド吐出インクの吸収手段とを有し、該払拭手段の駆動
    は該吸収手段の駆動と連動されることを特徴とするイン
    クジェット記録装置。
  2. (2)前記インクジェットヘッド吐出面払拭手段は板状
    又はチップ状のゴムブレードであ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)前記インクジェットヘッド吐出インク吸収手段は
    、インク吸収体であって、該吸収体は、インクジェット
    ヘッド吐出面への当接および離脱手段を有することを特
    徴とする請求項(1)に記載のインクジェット記録装置
  4. (4)前記インクジェットヘッド吐出面払拭手段の駆動
    は、前記インクジェットヘッド吐出インク吸収体の吐出
    面からの離脱動作に連動して行われ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。
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