JPH04232064A - 記録装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置に関し、特にそ
の制御にマイクロコントローラを使用した記録装置に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】従来この種の記録装置として、マイクロコ
ントローラへの電源供給が絶たれることなくキースイッ
チ等の操作により疑似的にパワーオフ状態となるものが
ある。

【０００３】この様な装置においては、キー等の手段で
疑似的なパワーオフ状態になった後には装置の消費電力
を下げるためにアクチェータ類の機能停止はもちろんの
こと、制御に使用しているマイクロコンピュータのパワ
ー削減の為に内蔵された機能であるところのホールト状
態とし、次にパワーオンのトリガーがあるまで完全に機
能を停止してＭＣＵ自体の消費電力を削減するような制
御を行っている。しかるにインクジェットのヘッドは不
吐出を防止するため定期的な回復動作を必要とするもの
があるため非動作状態においても時間計測の必要性が生
じることがある。そのためにＭＣＵの外部にタイマー素
子を備え、前記疑似的なパワーオフ状態においても最後
に行われた回復動作からの時間経過を計測し、その経過
時間が一定値を越えていた場合は、次のパワーオン時に
、またその規定時間を越えたのがパワーオン時中であれ
ばプリント動作を開始する直前に回復動作を実行してい
る。従ってプリンタの疑似的なパワーオフ状態での経過
時間の管理は不可欠な要素となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている問題点】従来はこの時間
管理を行うためのタイマー素子を外部に必要としていた
為、どうしても前記タイマー自体のコスト及び基板上の
実装スペース分のコストがアップすることになる。さら
にタイマー素子を接続する入出力ポートを必要としてお
り、制御システム構成の複雑化、コスト高の原因となっ
ていた。

【０００５】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、疑似的なパワーオフ状態にお
いて構成の複雑化、コストアップ等を招くことなく必要
処理を行うことが可能な記録装置を提供することにある
。

【０００６】

【問題を解決するための手段及び作用】本発明は、少な
くとも命令実行を行わず通常使用時に比較し消費電力が
低下するホールトモードを備えたコントローラを用いて
記録動作を制御する記録装置において、前記コントロー
ラは前記ホールトモードにおいて所定周期で発生する割
り込み出力に基づいて前記ホールトモードから通常モー
ドに復帰し、所定の処理を実行した後前記ホールトモー
ドに戻ることを特徴とする。これにより構成を複雑にす
ることなく、又、コストアップを招くことなく疑似的な
パワーオフ状態においても、必要処理を行うとともに実
質的な消費電力の上昇を防止する。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

【０００８】図１及び図２は本発明が適用可能なプリン
タの構成を示す図である。本図において、ＩＪＨは熱エ
ネルギーにより発生するバルブを使用してインクを記録
紙に吐出する方式のインクジェットヘッド（記録ヘッド
）、ＩＪＣ（２１）はインクジェットヘッドＩＪＨ（２
０）と一体で、これにインクを供給するタンクＩＴを備
えた装着自由のインクジェットカートリッジ、およびＩ
ＪＲＡはインクジェット記録装置本体である。

【０００９】本例でのインクジェットカートリッジＩＪ
Ｃは、図１の斜視図でわかるように、インクタンクＩＴ
の前方面よりわずかにインクジェットヘッドＩＪＨの先
端部が吐出した形状である。このインクジェットヘッド
カートリッジＩＪＣは、後述するインクジェット記録装
置本体ＩＪＲＡに載置されているキャリッジＨＣに固定
支持されると共に、このキャリッジＨＣに対して着脱可
能なディスポーザブルタイプのものである。

【００１０】インクジェットヘッドＩＪＨに供給される
インクを貯留した第１インクタンクＩＴ（１０）は、イ
ンク吸収体と、このインク吸収体を挿入するための容器
と、これを封止する蓋部材（いずれも不図示）とで構成
されている。このインクタンクＩＴ（１０）内には、イ
ンクが充填されており、インクの吐出に応じて順次イン
クジェットヘッド側にインクを供給している。

【００１１】また、本実施例においては天板４は耐イン
ク性に優れたポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン
、ポリフエニレンオキサイド、ポリプロピレンなどの樹
脂が用いられている。

【００１２】以上のように構成されたインクジェットカ
ートリッジＩＪＣは、以下説明するインクジェット記録
装置ＩＪＲＡキャリッジＨＣに所定の方法で着脱自在に
搭載されて、所定の記録信号の入力によって、キヤリッ
ジＨＣと被記録部材との相対的な移動によって所望の記
録画像を被記録部材上に形成する。

【００１３】図２は上記処理のための機構を具えたイン
クジェット記録装置ＩＪＲＡの一例を示す外観斜視図で
ある。

【００１４】本図において、２０はプラテン２４上に送
紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を行
うノズル群を具えたインクジェットヘッドカートリッジ
ＩＪＣのインクジェットヘッド（記録ヘッド）である。 １６は記録ヘッド２０を保持するキャリッジＨＣであり
、キャリッジモータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト
１８の一部と連結し、互いに平行に配設された２本のガ
イドシャフト１９Ａおよび１９Ｂと摺動可能とすること
により、記録ヘッド２０の記録紙の全幅にわてる往復移
動が可能となる。

【００１５】２６はヘッド回復装置であり、記録ヘッド
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝動機構２３を介した回復モー
タ２２の駆動力によってヘッド回復装置２６を動作せし
め、記録ヘッド２０のキャッピングを行う。このヘッド
回復装置２６のキャップ部２６Ａによる記録ヘッド２０
へのキャッピング部に関連させて、ヘッド回復装置２６
内に設けた適宜の吸引手段（例えば、吸引ポンプ）によ
るインク吸収（吸収回復）を行い、これによりインクを
吐出口より強制的に排出させること（空吐出）により吐
出口内の増粘インクを除去する吐出回復処理を行う。ま
た、記録終了時等にキャッピングを施すことにより記録
ヘッドが保護される。この様な吐出回復処理は電源投入
時、記録ヘッド交換時、一定時間以上記録動作が行われ
ない時等に行われるものである。

【００１６】３１はヘッド回復装置２６の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード３１はブレード保持部材３１
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置２６
と同様、モータ２２および伝動機構２３によって動作し
、記録ヘッド２０の吐出面との係合が可能となる。これ
により、記録ヘッド２０の記録動作における適切なタイ
ミングで、あるいはヘッド回復装置２６を用いた吐出回
復処理後に、ブレード３１を記録ヘッド２０の移動経路
中に突出させ、ヘッド２０の移動動作に伴ってヘッド２
０の吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふきと
る。

【００１７】図３は本実施例のハードウエア構成の一例
を示した図である。

【００１８】また図４、図５は本発明の基本的な制御を
示すフローチャートである。

【００１９】図３において、１００はプリンタの制御を
おこなうＲＯＭ、タイマー、Ｉ／Ｏ，ＡＤ変換器等が内
蔵されさらに消費電力が通常動作時よりも低下するホー
ルト機能を有した１チップマイクロコントローラユニッ
ト（以下ＭＣＵと称す）（例えば、ＴＭＰ９０Ｃ８４１
（東芝製））、１０２はＭＣＵ１００のノンマスカラブ
ルインタラプトポート（以下ＮＭＩと称す）に接続され
たパワースイッチ、１０４はＭＣＵ１００に内蔵された
割り込み出力可能なプログラマブルタイマ、１１３はＭ
ＣＵ１００の出力ポートに接続されキャリッジモータ１
１７を駆動するキャリッジモータドライバ、１１４は不
図示の紙送りモータを駆動するモータドライバ、１１５
はパネル表示ＬＥＤ、１１６はインクジェットヘッド２
０を駆動するプリントヘッドドライバ、１１７はインク
ジェットヘッド２０にもうけられた保温ヒータを駆動す
る保温ヒータドライバ、１１８はＭＣＵ１００の入力ポ
ートに接続されたキャリッジポジションセンサ、１１９
は紙有無センサ、１２０はパネルキースイッチ、１２１
はＭＣＵ１００のＡＤ変換ポートに接続された温度検知
用のサーミスタで、基板上に設けられている。

【００２０】以上の構成においてＭＣＵ１００の電源が
供給され始めた状態、つまりパワーオンによるリセット
割り込みが入力されると第４図（ａ）のステップＳ１に
おいてまずポート出力の初期化などプリンタハードウェ
ア、ワークエリアに対し所定の設定を行う。またプログ
ラマブルタイマー１０４はステップＳ２において一定周
期ごとに割り込み出力を発生するようにプログラムされ
る。ＭＣＵ１００はその割り込みの発生毎にその回数を
ＭＣＵ１００の内蔵ＲＡＭの所定領域に記憶する。設定
が終わるとステップＳ３においてプログラマブルタイマ
ー１０４による割り込み出力の許可を行う。以上の初の
設定が完了するとステップＳ４においてＭＣＵ１００は
ホールトモードに移行する。このホールトモードでは、
少なくとも命令実行を行わず且つ通常使用時に比較し消
費電力が低下する。しかしながら、このモード中におい
てもプログラマブルタイマー１０４の動作は通常どうり
行われ、所定時間毎に割り込み出力を発生する。また内
蔵ＲＡＭの情報はホールトモード中に於いても失われる
ことはない。ホールトモードから通常のモードへの復帰
はなんらかの割り込み入力により行われるが、割り込み
可能なのは本来の電源オンオフに伴うリセット割り込み
、パワースイッチによるＮＭＩ割り込み、プログラマブ
ルタイマー１０４の割り込みと設定されている。

【００２１】通常及びホールトモード中どちらであって
もパワースイッチ１０２が押されるとＮＭＩ割り込みが
発生し、ＭＣＵ１００はホールトモードであれば通常モ
ードに移行し、図５のステップＳ１０において前状態が
パワーオフ状態であれば、ステップＳ１５においてプリ
ンタハードのイニシャライズ等パワーオン時に必要な所
定のプリンタ制御動作を実行する。この通常モード中に
おいてもプログラマブルタイマー１０４は割り込み出力
を発生し続けるので、時間経過は当然のことながら管理
可能である。パワースイッチ１０２はプリンタがパワー
オン状態であればパワーオフスイッチとして動作する。 パワーオン状態でパワースイッチ１０２が押されるとや
はりＮＭＩ割り込みが発生し、ステップＳ１０において
前状態がパワーオン状態であったと判断されると、ステ
ップＳ１１において回復モータドライバ１２２を介して
回復モータ２２を駆動しヘッドのキャッピング等所定の
パワーオフシーケンスを実行し、ステップＳ１２におい
てモータ、ランプ等すべてのアクチェータ類をオフとし
、さらにステップＳ１３で現状態がパワーオフ状態であ
ることを内部ＲＡＭ中のワークエリアに記憶したあと、
ステップＳ１４で自身をホールトモードにし、以後は再
度スイッチ１０２が押されパワーオン状態になるまで、
プログラマブルタイマー１０４の割り込みによる処理以
外の動作は行わない。

【００２２】プログラマブルタイマー１０４からの割り
込みが発生すると、ＭＣＵ１００は通常モードに復帰し
てまず図４（ｂ）のステップＳ６においてその発生回数
をＲＡＭ中の所定領域に記憶した後、ステップＳ７にお
いて現在の状態が疑似的パワーオフ状態なのかパワーオ
ン状態であるのかを判断する。疑似的パワーオフ状態の
ときはステップＳ９において再びホールトモードに移行
する。パワーオン状態のときはパワーオン時において必
要とされる一定時間毎のプリンタ制御をステップＳ８に
於いて実行したあと割り込みルーチンからメインルーチ
ンに戻る。尚前記動作はプログラマブルタイマ１０４の
タイマー周期をタイマー割り込みによる処理時間に比べ
十分長い時間に設定しておくことにより実際の消費電力
はホールト状態とほぼ同一とすることが可能となる。

【００２３】以上一定時間ごとのタイマ割り込みの数を
計測することで、規定時点からの時間経過を認識するこ
とが可能となるので、上記基本的なシーケンスを実施す
ることにより疑似的なパワーオフ状態においての低消費
電力状態を実現しさらにその間においても経過時間の測
定などの制御が可能となる。

【００２４】次にインクジェットプリンタにおいては安
定したインク液滴の吐出を行う為に定期的にポンプによ
るノズルからの吸引動作を必要とするものがある。この
ポンピングの周期の計測に本発明を応用した一例を図６
、７のフローチャートにて示す。

【００２５】基本的動作は図４、５に示されたものと同
様である。本来の電源投入時においては図６のステップ
Ｓ２１の初期化、ステップＳ２２、２３のタイマの初期
化に引き続き、ステップＳ２４において内部ＲＡＭ中の
フラグである回復フラグをオンにする。前記フラグはメ
インルーチンにおいてキー操作によるパワーオン時及び
プリント開始時に、そのフラグがオンであることを検出
すると、吸引ポンプによりヘッドからインクを吸引する
ポンピング動作やヘッド表面についたインク滴をぬぐう
ワイピング動作、キャップ内等に配置された吸収体など
への予備吐出動作等を行わせるものである。その後ステ
ップＳ２５においてパワーオフ状態の記憶、ステップＳ
２６におけるホールト状態へ移行することは前項で説明
したとおりである。図７においてパワースイッチ１０２
によりパワーオンされるとＮＭＩ割り込みが発生し、ス
テップＳ４１、Ｓ４７のルートをたどり回復フラグがオ
ンされているかどうかを調べ、そのフラグがオンの場合
はステップＳ４９により回復動作の実行を行う。実行し
た後はステップＳ５０で回復フラグをオフするとともに
、タイマカウンタ値をクリアーする。そうでない場合は
回復動作は行わずどちらの場合もステップＳ５１におい
て、パワーオンである状態を記憶してメインルーチンに
戻る。疑似的パワーオン以外のタイミングによる回復動
作は特に図では示さないが、プリント開始時などの時点
でメインルーチンで前記回復フラグをチェックすること
によりやはり同様な動作を行う。図６（ｂ）に示すタイ
マ割り込みのフローに示されるようにタイマ割り込みが
かかるとステップＳ３１でＲＡＭ中のタイマカウンタ値
を更新し、ステップＳ３２で前記カウンタ値が規定量を
こえたらやはりＲＡＭ中の回復フラグをオンする。あと
の動作は前項で説明したタイマ割り込み時と同様である
。以上の制御を行うことにより疑似的パワーオフ、及び
パワーオン状態によらず一定時間ごとの回復動作を実施
することが可能となる。

【００２６】インクジェットによる記録手段をもつプリ
ンタでは、環境温度によりインクの粘性が変化してドッ
ト滴径の大きさへ影響を受け、最終結果として記録され
た画像の濃度が温度により変わるものがある。この温度
の変化による画像への影響を避けるため、ヘッド温度を
監視し一定温度に保存することが行われている。このヘ
ッド温度を検出するためにヘッド内に温度センサをつけ
ることが最も簡単かつ正確であるが、ヘッドがディスポ
ーザブル方式の場合にはヘッドコストアップを招くため
、また他の要因としてヘッドからの配線数の増大の原因
となるため、プリンタ本体に設置されたセンサにより間
接的に検知する方式がとられることがある。しかしこの
場合はプリンタ本体に電力が供給されているためサーミ
スタ周囲の発熱により電源供給時間によりヘッドの温度
と誤差を生じることがある。電源が供給されてからの時
間を計測しプリンタ本体のサーミスタ１２１により測定
した温度情報を前記パラメータにより補正する必要が生
ずる。つまり疑似的パワーオフの状態においても時間計
測機能の必要性が生ずる。

【００２７】本発明を上記目的に応用した例を以下に示
す。図８は本例を説明するメインルーチンの一部のフロ
ーチャートであるが、割り込みルーチンでの基本動作は
図４、５で説明した内容と同一である。図３においてＭ
ＣＵ１００はＡＤ変換ポートに接続された基板上のサー
ミスタ１２１の抵抗値を読み取ることにより図８のステ
ップＳ６１において基板上の温度を読み取ることが可能
となる。次にステップＳ６２でタイマカウンタの値を参
照して本来のパワーオンよりの経過時間から自身のＲＯ
Ｍ中にあらかじめ実験により求め書き込まれた定数テー
ブルより経過時間による補正値を求めることが可能であ
るので実際のヘッド温度に近い温度を検知することが可
能となる。この温度が規定温度以下の場合はヘッドにつ
けられた保温用ヒータで印字直前に図３のヘッド保温用
ヒータ１１７を規定時間駆動を行うことにより一定の濃
度の記録を行う。

【００２８】以上説明したように、ホールトモード中に
おいてタイマー割り込みによる低デユーティーのファー
ム動作を行わせることにより低消費電力状態の実現と時
間の計測機能を両立することが外部に特別な素子を必要
とすることなく可能となるので装置のコストを下げるこ
とが可能となる。

【００２９】又、本実施例では時間の計測機能を例にあ
げて説明したが、これに限るものではなくＭＣＵの負担
が小さい他の処理、つまり短時間で処理可能な制御内容
であれば実施可能なことはもちろんである。

【００３０】又、本実施例ではコンピュータ等からのデ
ータを記録するプリンタを例にとり説明したが、これに
限るものではなくリーダにより読取った原稿画像データ
に応じて記録を行う複写機や、送信されてくる画像デー
タと記録するファクシミリ等にも適用可能である。

【００３１】又、本実施例では、インクジェット記録方
式の中でも、熱エネルギーにより発生するバブルを使用
してインクを吐出する方式のものについて説明したが、
これに限定されるものでなく、ピエゾ方式のものであっ
てもよい。

【００３２】又、記録方式としてもインクジェット記録
方式に限るものではなく、電子写真方式や、感熱紙、イ
ンクシート等を用いたサーマル記録方式にも適用可能な
ものである。

【００３３】尚、本実施例のインクジェット記録方式の
代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４
７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６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ーを発生せしめ、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。

【００３４】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号公報に基づいた構成とし
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、記録を確実に効率
よく行いうるからである。

【００３５】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かでもよい。

【００３６】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。

【００３７】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、ホールトモ
ードにおいて、所定周期で発生する割り込み出力に基づ
いて通常モードに復帰し所定処理を実行するので、構成
の複雑化やコストアップを招くことなく、疑似的パワー
オフ状態においても必要処理を行うことができるととも
に実質的な消費電力の上昇を防止することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットヘッドを示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例である記録装置の外観斜視図
である。

【図３】記録装置の制御部を示すブロック図である。

【図４】リセット割り込み処理及びタイマ割り込み処理
を示すフローチャートである。

【図５】ＮＭＩ割り込み処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】リセット割り込み処理及びタイマ割り込み処理
の別の例を示すフローチャートである。

【図７】ＮＭＩ割り込み処理の別の例を示すフローチャ
ートである。

【図８】メインルーチンの一部を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

ＩＪＨ　　インクジェットヘッド １６　　キャリッジ ２４　　プラテン ２６　　ヘッド回復装置 ２６Ａ　　キャップ部 １００　　ＭＣＵ １０４　　プログラマブルタイマ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも命令実行を行わず通常使用
   時に比較し消費電力が低下するホールトモードを備えた
   コントローラを用いて記録動作を制御する記録装置にお
   いて、前記コントローラは前記ホールトモードにおいて
   所定周期で発生する割り込み出力に基づいて前記ホール
   トモードから通常モードに復帰し、所定の処理を実行し
   た後前記ホールトモードに戻ることを特徴とする記録装
   置。
2. 【請求項２】　　前記所定の処理が時間管理処理である
   ことを特徴とする請求項１の記録装置。
3. 【請求項３】　　吐出エネルギー発生素子から発生する
   エネルギーを利用してインクを吐出口から吐出する記録
   ヘッドを用いて画像を記録することを特徴とする請求項
   １の記録装置。
4. 【請求項４】　　前記吐出エネルギー発生素子は熱エネ
   ルギーを発生するものであって前記熱エネルギーにより
   インクに状態変化を生起させ、前記状態変化に基づいて
   インクを吐出口から吐出させて飛翔的液滴を形成するこ
   とを特徴とする請求項３の記録装置。