JPH02204041A - 液体噴射記録装置および記録ヘッドカートリッジ - 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、液体噴射記録装置および記録ヘッドカートリ
ッジに関し、さらに詳しくは、複数の記録ヘッドを交換
可能に搭載したキャリアを走査しながら、記録ヘッドの
吐出口から記録？？ｋＴ（一般にインク）を被記録媒体
に向けて吐出することにより、画像記録を行うシリアル
方式の液体噴射記録装置およびその装置に用いる記録ヘ
ッドカートリッジに関する。

［従来の技術］ 従来のインクジェットプリンタ等と称されるこの種のシ
リアル方式の液体噴射記録装置の構成例を第６図に示す
。

第６図において、１はキャリア（キャリッジとも称され
る）であって、ガイド軸２に摺動自在に保持され、図示
しないキャリアモータ等の駆動機構により、記録領域に
沿って（桁方向に）移動走査される。このキャリアｌに
は、複数の記録ヘッド３がＹ（イエロ）１　Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）の４色分搭載され
ており、それぞれの記録ヘッドを３Ｙ、３Ｍ、３ＣｊＢ
とする。これらの記録ヘッド３Ｙ、３＆ｌ、３Ｃ，３Ｂ
をキャリア１に取付ける際の位置決めのための基準壁１
０１ＪＯ２ｊ０３゜１０４がキャリア１の上部に立設し
ており、上記の記ｔ１ヘッド３Ｙ、：ＩＭ、３（：、３
Ｂはそれぞれの基準壁１０１〜ｌ口４に密着するように
取り付けられる。

また、１ａはキャリア１の下面に突設したホーム検出板
であり、キャリア１の走査中にこの検出板１ａがホーム
ポジションセンサ４を通ることにより、ホームポジショ
ン位置が検出される。５は吐出口のインク吐出不良を防
止するための回復系ユニットであり、６ａ、６ｂ、６ｅ
、６ｄはそれぞれ各記録ヘッド３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ，３Ｂ
がホームポジション位置で対向するように回復ユニット
５の前面に設けられたキャップである。ざらに、７は記
録用紙を行方向に送る紙送りローラであり、８は記録用
紙を案内するベーパーパン、および９は装置本体と一体
のベースである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような従来装置では、カラー記録
に必要な各記録ヘッドのドツト位置合わせな行うために
、まず高精度に基準壁１０１〜１０４を機械加工された
グイキャスト製のキャリア１に、同じく基準面から吐出
口までの寸法を高精度に管理して製造した記録ヘッド３
Ｙ、３Ｍ、３Ｇ、３ａを）各載し、その後に実際に画像
を用紙上に記録させて出力ドツトの位置ずれを肉眼また
は光センサ等の何らかの画像読取手段を介しての画像認
識等により検出し、手動でデイツプスイッチ等を電気的
に切替えであるいは抵抗を変化させてドツトずれの生じ
ないように吐出タイミングを調整していた。

そのため、キャリア１として極めて高精度で加工された
ものが要求され、その結果グイキャスト部品を使う必要
があり、高価で、かつ重く、また大きくなフてしまって
いた。

また、記録ヘッドを搭載してからも、経年変化等により
再びドツトずれが生ずる場合があるので、再調整の必要
が生ずる場合があり、調整工数の増大による高価格化、
操作の煩雑化、また・量産性に劣るといった問題点があ
った。また、各記録ヘッドにそれぞれ上述のような基準
壁が必要のため、キャリアの幅が大きくなり、ひいては
記録装置そのものも大きく、また重くなるという不都合
があった。

さらに、ドツトずれの調整作業が容易ではないので、各
記録ヘッドを自在釘交換することの可能な、いわゆるカ
セットタイプの記録ヘッドをカラープリンタで実施する
ことはより一層の高精細、高画質記録を行う上において
、実際上困難であった。

そこで、本発明の目的は、上述のような従来の課題を解
決しノ、高精度のキャリアを必要とせずに、しかも手作
業を必要とする。Ｆ述のような調整工程を無くし、イン
クタンクが一体となフたカセットタイプの記録ヘッドを
用いることができて、常にドツトずれのない高品位で廉
価、小型軽量、かつ（ｇ頼性の高い液体噴射記録装置、
およびその装置に用いる記録ヘッドカートリッジを提供
することにある。

［課題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、交換可能な２
以上の記録ヘッドを搭載したキャリアを走査しながら、
記録ヘッドの吐出口から記録液を吐出することにより像
形成を行う液体噴射記録装置において、記録ヘッドの各
々に取付けられて、記録ヘッドの吐出口の位置と相関が
保たれた被検出部と、記録装置本体に固定されて、キャ
リアの走査中に被検出部を検出する検出器と、検出器の
出力タイミングに応じて、記録ヘッドのそれぞれのキャ
リアの走査方向の吐出タイミングの調整を行うｉｔ、Ｉ
Ｊ御回路と、を具備することを特徴とする。

また、本発明はその別の態様として、被検出部には記録
色を識別するための個別パターンが形成されており、制
御回路は検出器を介して検出された個別パターンに基い
て、キャリア上に取付けられた各記録ヘッドの使用色と
取付位置とを識別することを特徴とする。

また、本発明は、その別の２．１として、被検出部は記
録ヘッドと一体的に形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、その別の態様として、被検出部はキャ
リアを貫通する長さであることを特徴とする。

また、本発明は、その別の態様として、被検出部は記録
ヘッドのキャリアへの位置決め部材として用いられるこ
とを特徴とする。

また、本発明は、その別の態様として、記録ヘッドには
、吐出口から記録液を吐出するために利用されるエネル
ギーを発生するエネルギー発生体が設けられていること
を特徴とする。

また、本発明は、その別の態様として、エネルギー発生
体は、エネルギーとして熱エネルギーを発生することを
特徴とする。

また、本発明は、その別の態様として、液体を吐出する
ための吐出口と、液体を吐出するためのエネルギーを発
生する吐出エネルギー発生素子と、吐出される液体を貯
留するための液体貯留部と、吐出口の位置に対応して設
けられる突出部と、を備えたことを特徴とする。

［作　用］ 本発明は、上記構成により、各記録ヘッドの吐出口の位
置と相関が保って各記録ヘッドに取付けられた被検出部
を本体に固定の検出器でキャリアの走査中に検出し、そ
の検出器の出力タイミングでキャリア走査方向の各記録
ヘッドの吐出口間隔を検知し、その検知結果に応じて出
力ドット位１ｄの位置ずれが生じないように各記録ヘッ
ドのキャリア走査方向の吐出タイミングを制御回路で調
整（補正）するので、自動的にドツトの位置合せが容易
、迅速にかつ正確に行われる。従って、本発明によれば
、キャリアに着脱可能でインクタンクと一体Ｑ使い捨て
タイプの記録ヘッドを容易に用いることができ、またキ
ャリアとしてはプラスチック成形等の廉価なものが使用
でき、また記録ヘッドを交換しても常に自動的にドツト
位置の補正が行われるので、製造工程での調整工程が無
くなり、その結果廉価で小型軽量、高品位の信頼性の高
い液体噴射記録装置およびその装置に用いる記録ヘッド
カートリッジが提供できる。

さらに、本発明では、記録ヘッドに設けられた被検出部
をキャリアとの位置決めとして用いることによって、記
録ヘッドとキャリアとの基本的な位置決めとキャリアへ
の記録ヘッドの取付けが容易に行える。また、被検出部
とキャリアとの結合部を各記録ヘッド毎に異なる形状お
よび／′または大きさにしておけば、記録ヘッドの取付
類をも規制することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の液体噴射記録装置の外観構
成を示す。なお、本発明に直接関与していない他の機構
部分はその図示を省略しである。

第１図において、１はキャリアであって、ホームポジシ
ョン検出用のホーム検出板１ａがそのキャリアの下端部
に設けである。また、詳細に後述する記録ヘッド３の位
置決めのための取付穴（貫通穴）Ｉｂが搭載する記録ヘ
ッドの数に対応してキャリア１の所定位置にホーム検出
板１ａと同一方向に沿って形成されている。また、記録
ヘッド３がキャリア１に装着された際に、記録ヘッド３
を保持するための係止爪１ｃが各記録ヘッドの装着位置
に対応し゛〔、記録ヘッドの前面と背面位置にキャリア
１の上面から立ち上って形成されている。ただし、後部
の係止爪は図示を省略する。このキャリアｌはガイド釉
２に摺動自在に取り付けられている。

記録ヘッド３にはＹ（イエロ）１Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（
シアン）、Ｂ（ブラック）の各４色があり、それぞれの
ヘッドを３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ，３Ｂとする。

この記録へラド３としては、着脱可能で、インクを貯留
するだめのインクタンク（液体貯留部）と一体の使い捨
てタイプのカートリッジ式記録ヘッドを用いることがで
きる。また、記録ヘッド３内には、吐出口から記録液（
インク）を吐出するために利用されるエネルギーを発生
するエネルギー発生体が設けられており、そのエネルギ
ー発生体としては、例えば上記エネルギーとして熱エネ
ルギーを発生する電気熱変換素子のような吐出エネルギ
ー発生素子が用いられる。

また、各記録ヘッドの構造および形態は同一なので、そ
の代表として３Ｙの記録ヘッドで説明する。

記録ヘッド３Ｙには、インクを吐出するための吐出口部
３Ｙａが図示しない記録用紙と対向する前方に設けてあ
り、この吐出口３Ｙａの位置と基準面との」法が正確に
かつ精密に管理された被検出部（突出部）である被検出
板３Ｙｂが記録へラド３Ｙと一体的に形成されて、記録
ヘッドの底部より下方に突出して伸び°Ｃいる。ここで
、被検出板３Ｙｂの一端面３Ｙｂ’がその基準面となる
。被検出板３Ｙｂは記録へラド３Ｙのキャリア１への位
置決め部材としても用いられる。

また、前述したキャリア１の係止爪１ｃと係合するため
の溝３Ｙｃが、記録ヘッド３Ｙのボディの前面と後面（
背面）に形成されている。３Ｙｄは着脱用の摘みである
。装着時に、記録へラド３Ｙの被検出板３Ｙｂはキャリ
ア１の取付穴１ｂに挿入されて貫通し・、記録ヘッド３
Ｙは係止爪１ｃにより保持され、固定される。なお、こ
の取付穴１ｂに被検出板３Ｙｂが若干の遊嵌状態で挿入
されても差し支えない。

さらに％４はホームポジションセンサ兼用の検出器であ
り、透過型のフォトインタラプタ（）オドカブラ）が用
いられる。尚、この検出器４には、スリットを受光部に
取り付けた高分解能型のものが好適である。

５は回復系ユニットであり、そのユニット５には各記録
ヘッド３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ，３Ｂの吐出口に対向してキャ
ップ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが取り付けられている。２
θは検出器４と接続する回路である。

第２図は第１図の回路２０の概略構成例を示す。

第２図に示すように、中央処理装置（ＣＰＩＩ）７、Ｒ
ＯＭ８、ＲＡＭ９により制御部が構成され、ＲＯＭ８に
は記録タイミング制御用のプログラム（ｉｌｊＪ御手順
）があらかじめ格納される。　ＲＡＪ９に格納された記
録データは、Ｉ１０ボート（ＰＩ＾）１０を介して出力
され、タイマ（ＰＴＭ）　１１からのパルス信号に同期
して記録ヘッド３Ｙ〜３Ｂに記録用駆動パルスとして印
加される。また、検出器（センサ）４により検出された
タイミング信号は増幅器でｊ１幅された後、１１０ボー
１−１０を介してＣＰＵ７に送られ、タイマ１１からの
パルス信号の出力タイミングが後述のようにＣＰＩＩ７
により調整される。

次に、以上の構成において、本実施例の装置の動作を説
明する。

電源没入時、またはリセット時、または記録ヘッドの交
換後等のあらかじめ定めた時には、記録動作を開始する
前に、まずＣＰＵ７はキャリア１をホームステーション
から記録領域の位置に走査する。この時、検出器４から
Ｉ１０ボートを介して入力されるホームポジション信号
Ｃ５は第３図に示すような波形となる。すなわち、検出
器４は、まずキャリア１のホーム検出板１ａを検出しく
少し長い周期ＴＩパルス）、次に各記録ヘッド３Ｂ、３
［：、３Ｍ、３Ｙの順に各被検出板：ｌＢｂ〜３Ｙｂを
検出する（５２．５１の同期パルス）、この信号Ｃ５の
検出波形をＣＰＵ７はＣＰＩＪ７内の基準クロックＴｓ
と照合し、これにより基準位置（タイミング）からのず
れ量△Ｓ３を検出して、ｎＡＭ９に記憶する。

次に、画像記録時には、ＣＰＵ１７は上述のＲＡＭ！ｉ
に記憶されているずれ量△Ｓ３を参照にして吐出タイミ
ングを補正しながら記録を行うので、インクドツトは正
規の位置に記録され、カラーインクのｍね記録によって
多色を出す場合に精度よくインクドツトが重なる。

尚、記録へラド３を交換しても、必ずキャリア１を走査
して吐出口の規準位置からのずれ量をチエツクするので
、常にドツト位置補正が自動的に行なわれ得る。また、
記録ヘッド３が１個も装着されていない場合でも、ホー
ムポジション信号は出力されるので、キャリア１はリセ
ットできる。

第４図は本発明の他の実施例の被検出板の構成を示す０
本実施例の被検出板３Ｙ’ｂは第１図の被検出板３Ｙｂ
に、スリット３Ｙｅを入れたものである。

ただし、黒の記録ヘッド３Ｂの被検出板３Ｂｂにはこの
スリットを入れない、このスリット３Ｃｅ、３Ｍｅ。

３Ｙｅは第５図の（＾）に示すように、各色ごとに水平
方向（キャリア走査方向）に対して異った位置に形成し
であるので、前述したようなキャリア１の走査を行うと
、ＣＰＩＩ７はどの色の記録ヘッドがキャリア１のどの
位置に装着されたかを、第５図の（Ｂ）に示すようなホ
ームポジション信号Ｃ５で容易に検出できる。このため
、記録ヘッドの色毎の装着位置をあらかじめ規定しない
ですむので、操作性が向上するばかりでなく、Ｂ、Ｂ、
Ｍ、Ｍ、といったように不規則に記録ヘッドをキャリア
に装着して、色指定して使用することも可能となる。

尚、出力ドツトの高さ方向（垂直方向５行方向）の並び
については、キャリア１の記録ヘッド取付面の平面度を
確保するだけでよいので、比較的容易に達成でき、記録
ヘッドは取付面から吐出口までの精度を保証するように
しておけばよい。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、交換可能な各記
録ヘッドに設けた被検出部を検出器で検出することによ
り、記録ヘッドの吐出タイミングの調整を行って出力ド
ツト位置のずれが生じないようにしたので、高精度加工
のキャリアを必要とせず、複雑な調整工程を無くするこ
とができ、またインクタンク一体型の使い捨てタイプの
記録ヘッドを用いることができ、常にドツトずれのない
高品位で厖価、小型軽量かつイ３頼性の高い液体噴射記
録装置およびその装置に用いる記録ヘッドカートリッジ
を得ることができる効果がある。

さらに、本発明では、記録ヘッドに設けられた被検出部
をキャリアとの位置決めとして用いることによフで、記
録ヘッドとキャリアとの基本的な位置決めとキャリアへ
の記録ヘッドの取付けが容易に行える。また、被検出部
とキャリアとの結合部を各記録ヘッド毎に異なる形状お
よび／または大きさにしておけば、記録ヘッドの取付類
をも規υ１することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の装置の外観構成の要部を
示す斜視図、 第２図は第１図の制御回路の回路構成を示すブ７ノック
図、 第３図は′ｆ３１図の検出器の検出波形を示す波形図、 第４図は本発明の第２実施例の記録ヘッドの構成を示す
斜視図、 第５図は第４図の記録ヘッドの被検出板と検出波形の関
係を示す図、 第６図は従来装置の構成例を示す要部斜視図である。 １・・・キャリア、 ２・・・ガイド軸、 ３Ｙ〜３Ｂ・・・記録ヘッド、 ３Ｙｂ〜３Ｂｂ・・・被検出板、 ４・・・検出器、 ７・・・ＣＰＵ。 ８・・・［（ＯＭ　。 ９　・・・口＾Ｍ５ １Ｏ・・・Ｉｌｏ　ボート（［’ｌＡ）　　、１１・・
・タイマ（Ｐ丁Ｍ）。 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）交換変換可能な２以上の記録ヘッドを搭載したキャ
   リアを走査しながら、前記記録ヘッドの吐出口から記録
   液を吐出することにより像形成を行う液体噴射記録装置
   において、 前記記録ヘッドの各々に取付けられて、該記録ヘッドの
   吐出口の位置と相関が保たれた被検出部と、 前記記録装置本体に固定されて、前記キャリアの走査中
   に前記被検出部を検出する検出器と、該検出器の出力タ
   イミングに応じて、前記記録ヘッドのそれぞれの前記キ
   ャリアの走査方向の吐出タイミングの調整を行う制御回
   路と、 を具備することを特徴とする液体噴射記録装置。 ２）前記被検出部には記録色を識別するための個別パタ
   ーンが形成されており、前記制御回路は前記検出器を介
   して検出された前記個別パターンに基いて、前記キャリ
   ア上に取付けられた前記各記録ヘッドの使用色と取付位
   置とを識別することを特徴とする請求項１に記載の液体
   噴射記録装置。 ３）請求項１において、前記被検出部は前記記録ヘッド
   と一体的に形成されていることを特徴とする液体噴射記
   録装置。 ４）請求項１において、前記被検出部は前記キャリアを
   貫通する長さであることを特徴とする液体噴射記録装置
   。 ５）請求項１において、前記被検出部は前記記録ヘッド
   の前記キャリアへの位置決め部材として用いられること
   を特徴とする液体噴射記録装置。 ６）請求項１において、前記記録ヘッドには、前記吐出
   口から記録液を吐出するために利用されるエネルギーを
   発生するエネルギー発生体が設けられていることを特徴
   とする液体噴射記録装置。 ７）請求項６において、前記エネルギー発生体は、前記
   エネルギーとして熱エネルギーを発生することを特徴と
   する液体噴射記録装置。 ８）液体を吐出するための吐出口と、 前記液体を吐出するためのエネルギーを発生する吐出エ
   ネルギー発生素子と、 吐出される前記液体を貯留するための液体貯留部と、 前記吐出口の位置に対応して設けられる突出部と、 を備えたことを特徴とする記録ヘッドカートリッジ。