JPH04244875A - 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、例えば記録ヘッドを走
査させて記録を行う記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタ等のシリアルプ
リンタにおける記録動作時には、インクジェットヘッド
を搭載したキャリッジの移動と、そのインクジェットヘ
ッドの駆動によるインクの吐出とを同期させて記録を行
っている。このような記録時において、インクジェット
ヘッドからのインクの噴射速度が一定であるため、キャ
リッジの移動速度を等速にして記録が行われる。このよ
うなキャリッジの速度制御では、キャリッジが停止して
いる状態から一定速度に達するまでは、加速して搬送さ
れるため、キャリッジは記録を開始する位置よりも、加
速に要する距離だけ手前から搬送を開始される必要があ
る。

【０００３】一方、記録シートを搬送する紙送り制御に
おいては、指定された行間隔に応じた長さだけ記録シー
トを搬送するために、駆動源に１パルス当りの回転角が
一定であるステッピングモータを用い、このモータに所
望の回転角度に対応したパルスを与えることによって、
記録シートの搬送制御を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、プリンタ機器
では、記録のためのキャリッジの搬送と、改行動作のた
めの記録シートの搬送とを交互に実行することがよくあ
る。そこで、このキャリッジの搬送動作と記録シートの
搬送とを同時に行うために、改行動作などによる記録シ
ートの搬送終了近くで、記録を行わないキャリッジの移
動、例えばキャリッジの加速動作を行って記録シートの
搬送とキャリッジの移動とを同時に行うことが考えられ
る。このように改行動作の一部とキャリッジの搬送動作
との一部とが重なり合って実行されることをオーバーラ
ップ動作と呼ぶ。このようなオーバーラップ動作時にお
いて、キャリッジの移動を開始するタイミングを、記録
シートを搬送するパルス数の残りパルス数で判断してい
た。

【０００５】しかし、このような記録シートの搬送時、
記録シートの搬送を駆動するためのパルス幅が一定であ
れば、その残りパルス数より記録シートの搬送に必要な
残り時間を正確に判別できるが、記録シートの搬送を加
速・減速制御して行うような場合は、その駆動パルスの
周期や幅が変更されるので、単にその残りパルス数だけ
では記録シートの搬送終了までの時間を予測することが
できなくなる。このため、オーバーラップ動作時におけ
るキャリッジの搬送を開始するタイミングを正確に判定
できなくなり、例えば記録シートの搬送が終了してもキ
ャリッジの加速制御が終了していないため記録動作に入
る時間が遅れたり、逆に記録動作に入ったときにまだ記
録シート送り動作が終了していないため、記録位置がず
れてしまう等の虞れがあった。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、記録媒体の搬送処理の残り時間を正確に把握して記
録ヘッドの搬送を開始することにより、適正にオーバー
ラップ動作を行うことができる記録装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は以下の様な構成からなる。即ち、
記録ヘッドを走査して記録媒体に記録を行う記録装置で
あって、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送
手段による前記記録媒体の搬送動作の残り時間を算出す
る算出手段と、前記残り時間に基づいて前記記録ヘッド
の搬送開始タイミングを決定するタイミング決定手段と
を有する。

【０００８】

【作用】以上の構成において、記録媒体を搬送する搬送
手段による記録媒体の搬送動作の残り時間を算出し、そ
の残り時間に基づいて記録ヘッドの搬送開始タイミング
を決定することにより、記録媒体の搬送と記録ヘッドの
搬送とを同時に行うように動作する。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。 ＜インクジェットプリンタの説明　　（図１，図２）＞
図１は本実施例のインクジェットプリンタの概略構成を
示すブロック図、図２は実施例のインクジェットプリン
タの記録部の構成例を示す外観図である。

【００１０】先ず図２を参照して、本実施例のインクジ
ェットプリンタの記録部の構成を説明する。図２におい
て、１はキャリッジ２に搭載された記録ヘッドであり、
このキャリッジ２はアイドラプーリ１４（図１）とキャ
リッジモータ１６（図１）との間に張設されたタイミン
グベルト１５（図１）により駆動され、キャリッジモー
タ１６の正逆転に応じて案内軸３に沿って往復移動され
る。なお、記録ヘッド１にはインクカートリッジ４から
不図示のインクチューブを介してインクが供給され、キ
ャリッジ２による左から右への移動中にそのインク吐出
口（不図示）から被記録材である、例えば記録シート５
に向けてインクが吐出されることにより記録が行われる
。この記録ヘッドの吐出用手段としては、米国特許第４
，７２３，１２９号、同第４，４５９，６００号の明細
書に記載されているような、熱エネルギーによつて液体
に気泡の急速な形成、収縮を含む状態変化を引起し、こ
の気泡の形成に応じて液体を液滴として吐出するインク
ジエツト記録方式（構成要件として電気熱変換体をもつ
ものが好ましい）によるものを採用できる。

【００１１】６は固定プラテンで、記録シート５を記録
ヘッド１の吐出面対向位置に所定の間隔を保つて保持し
ている。７は記録シート５をシート送りするためのフィ
ードローラ、８はフィードローラ７に圧接して、その間
に記録シート５を挾持するように従動するピンチローラ
、９はピンチローラ８に圧接力を付与するためのピンチ
ローラホルダであり、このホルダ９はステンレス板等で
形成され、その弾性力によつてピンチローラ８をフィー
ドローラ７に向けて偏倚させている。１０及び１１は手
差しなどで給紙された記録シート５を保持し、フィード
ローラ７とピンチローラ８との間に導くための上部ガイ
ドおよび下部ガイドである。

【００１２】上部ガイド１０には、その上部にガイドレ
ール１０Ａが設けられていて、キャリッジ２の下面側に
設けた板ばね部２Ａが、このガイドレール１０Ａに沿っ
て摺動自在に保持されている。かくして板ばね２Ａのば
ね力により、キャリッジ２自体を固定プラテン６に向け
て付勢し、キャリッジ２の一部をプラテン６の前面に設
けられたシート押え板１３に摺動自在に当接させること
によって、記録ヘッド１のインク吐出面１Ａと記録シー
ト５との間に所定の間隔を保っている。尚、キャリッジ
２の一部が当接するシート押え板１３の部位は、シート
押え板１３のフィードローラ７が接触する部分の裏側近
傍であり、記録シート５の通過によってシート押え板１
３がその分だけ後退するとキャリッジ２も同様に後退す
る。よって、記録シート５の厚みに関係なく、インク吐
出面１Ａと記録シート５との間隔を所定の間隔に保つこ
とにより、高品位の記録画像を形成するとができる。

【００１３】フィードローラ７とピンチローラ８とによ
って給送された記録シート５は、後方にほぼ３０度の角
度を保って傾斜させた固定プラテン６によって保持され
ているため、記録結果が操作者にとって見易くなってい
る。かくして、記録を終えた記録シート５は、排出ロー
ラ１２とこれに圧接する不図示の拍車との間に挾持され
て排出される。また、図２の左方において、２０はイン
クカートリッジ４をカートリッジ挿入口２１から挿入し
たときにインクカートリッジ４に差込まれる中空針であ
り、この中空針２０から不図示のチューブを介して記録
ヘッド１にインクが供給される。

【００１４】また、２３はキャップ部材で、記録ヘッド
１が初期位置（退避位置）に移動されてきたときに記録
ヘッド１のインク吐出面１Ａに冠着して、インクジェッ
トヘッドの乾燥を防止している。２４はキャップガイド
軸で、キャップ部材２３を移動可能に保持している。２
５はキャップ部材２３を介して回復動作を行うための吸
引用ポンプ、２６はポンプ２５を駆動するためのポンプ
カムである。２７は記録シート送り用モータで、ギヤ列
２８及びアイドラプーリ２９を介して排出ローラ１２と
共にフィードローラ７を回転駆動して、記録シート５を
所定量搬送することができる。

【００１５】次に図１を参照して、本実施例のインクジ
ェットプリンタの構成を説明する。図１において、１０
１はプリンタ全体を制御するための制御部で、例えばマ
イクロコンピュータ等のＣＰＵ１１０、ＣＰＵ１１０の
制御プログラムや、後述する各定数等の各種データを記
憶するためのＲＯＭ１１１、ＣＰＵ１１０のワークエリ
アとして使用され各種データを一時保存するためのＲＡ
Ｍ１１３等を備えている。このＲＡＭ１１３には、後述
する記録シート搬送のためのパルス幅の合計を記憶する
Ｔｒ　や、記録シートの搬送時における各駆動パルス幅
などを記憶するための記憶領域を備えている。１１２は
タイマで、後述する時間ｔ毎にＣＰＵ１１０に割込み信
号を出力している。これにより、ＣＰＵ１１１は、この
割込み回数を計数することにより、経過時間を計測する
ことができる。

【００１６】１１４は制御部１０１と、プリンタの機構
部の各部（記録ヘッド１や各種モータドライバ等）との
間で信号の入出力を行う入出力ポートである。１７は制
御部１０１よりの指示に従ってキャリッジモータ１６を
回転駆動するモータドライバである。１８も同じく、制
御部１０１よりの指示に従って記録シート送り用モータ
２７を回転駆動するモータドライバである。また、５は
記録媒体である記録シート、７は記録シート送り用モー
タ２７により回転駆動されて、記録シート５を搬送する
ためのフィードローラである。

【００１７】以上の構成により、記録シート送りの開始
時、記録シート送り用モータ２７を駆動するための全て
のパルス数と、それらの時間間隔により、記録シート送
りに要する合計時間を算出する。そして、記録シート送
りのためのパルスの出力毎に、この合計時間から出力さ
れたパルス時間を差引き、その残りの時間よりキャリッ
ジ２の搬送開始タイミングを決定して、オーバーラップ
動作を行う。 ＜記録シート送りの合計時間の算出処理の説明　　（図
３）＞図３は位階の改行動作で実施される記録シート５
の搬送タイミング例を示すタイミング図である。

【００１８】図３に示したように、１回の改行動作のた
めに、合計１５個のパルスが出力される。図において、
ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４のそれぞれはパルス幅を
示す時間で、ｐ０〜ｐ１４のそれぞれはパルス信号を示
している。ここで、パルスｐ０〜ｐ４までは、記録シー
ト５の搬送速度が徐々に速くなる加速区間であり、パル
ス番号ｐ５〜ｐ１０までは等速での記録シート送りを示
している。また、パルス番号ｐ１０〜ｐ１４は、記録シ
ート５の搬送速度が徐々に遅くなる減速区間を示してい
る。なお、これら加減速区間では、加速区間と減速区間
においては、加速と減速の割合を同じとしている。これ
により、この改行のための記録シート５の搬送に要する
合計時間Ｔｒ　は、Ｔｒ　＝２×（ｔ０＋ｔ１＋ｔ２＋
ｔ３）＋等速区間におけるパルス数（図３では６）×ｔ
４で表わされる。

【００１９】このようにして、記録シート５の搬送開始
前に、記録シート搬送用モータ２７を回転駆動するパル
ス数と、それら各パルス幅に基づいて、その記録シート
５の搬送に必要な合計の搬送時間Ｔｒ　を算出し、この
合計値ＴｒをＲＡＭ１１３に記憶しておく。 ＜記録シート送り処理の説明　　（図３）＞図３は本実
施例のインクジェットプリンタにおける記録シート送り
処理を示すフローチャートで、この処理を実行する制御
プログラムはＲＯＭ１１１に記憶されている。

【００２０】この処理は記録シート５の搬送処理が指示
されることにより開始され、まずステップＳ１で、モー
タドライバ１８に記録シート送り用モータ２７の駆動パ
ルスデータを出力する。次にステップＳ２に進み、この
パルス幅に相当する時間が経過するのを待つ。これはタ
イマ１１２を用いて計測できる。この時間が経過すると
ステップＳ３に進み、ＲＡＭ１１３の合計時間Ｔｒ　よ
り、そのパルス時間幅ｔｎ　を差引く。これにより、記
録シート５を搬送する残り時間がＴｒ　にセットされる
。ステップＳ４では、予め定められた数の駆動パルスを
出力して、この記録シート送り処理が終了したかどうか
を調べ、終了していなければステップＳ１に戻り、前述
の処理を実行する。

【００２１】なお、記録シート送り用モータ２７の各パ
ルス信号のパルス幅（ｔｎ　）は、例えばＲＯＭ１１１
にテーブルとして記憶しておくことにより、パルスの出
力順に応じて順次モータドライバに設定できる。

【００２２】図４は記録シート送り処理の残り時間を決
定するための他の実施例を示すフローチャートである。

【００２３】ここでは、記録シート５の搬送開始と同時
にタイマ割込みをイネーブルにして、タイマ１１２より
の時間ｔ毎の割込み回数を計数して、記録シート送り処
理の残り時間を計測している。即ち、ＣＰＵ１１０にタ
イマ割込みが発生するとステップＳ１１に進み、記録シ
ート開始直後の最初の割込みかどうかを判定する。最初
の割込みであれば何もせずにメインの処理に戻る。

【００２４】最初の割込みでなければステップＳ１２に
進み、ＲＡＭ１１３のその記録シート５の搬送に要する
合計時間Ｔｒ　から割込み周期ｔを引く。これにより、
ＣＰＵ１１０はこの合計時間値Ｔｒ　を参照することに
より、記録シート５の搬送時であればいつでも、その記
録シート送り処理の残り時間を求めることができる。 ＜オーバーラップ動作の説明　　（図６）＞図６は本実
施例のプリンタにおけるオーバーラップ動作を説明する
ためのフローチャートである。

【００２５】この処理は改行命令が出力されることによ
り開始され、まずステップＳ２１で、図３を参照して説
明したようにして、改行動作時に記録シート送り用モー
タ２７を駆動するパルス数と、それらパルス幅より、そ
の記録シート５の搬送に要する合計時間Ｔｒ　を求める
。 次にステップＳ２２に進み、図４のフローチャートで示
したようにして、記録シート５の搬送処理を開始する。 ステップＳ２３では、この記録シート５の搬送処理と並
行して、図４のステップＳ３で更新されている合計時間
Ｔｒ　を読出し、この時間Ｔｒ　がキャリッジ２の加速
に要する時間とほぼ等しくなるかどうかをみる。ほぼ等
しくなければステップＳ２２で記録シート５の搬送処理
を実行し、ほぼ加速に要する時間と等しくなるとステッ
プＳ２３からステップＳ２４に進み、キャリッジモータ
１６の回転を開始して、キャリッジ２の加速を開始する
。こうしてステップＳ２５で加速が終了すると、記録シ
ート５の送り処理も終了しているため、ステップＳ２６
でキャリッジ２を搬送速度を等速にして、インクジェッ
トヘッド１による記録シート５への記録処理が開始され
る。

【００２６】以上説明したように本実施例によれば、記
録シートの送り処理に要する残り時間を正確に算出でき
るので、オーバーラップ動作時におけるキャリッジの移
動開始時間を正確に設定して効率良く、キャリッジの搬
送処理と記録シートの搬送処理とを並行して行うことが
できる。

【００２７】なお、本発明に用いられる記録方法は、特
にインクジェット記録方式の中でもインク吐出を行わせ
るために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発
生する手段（例えば、電気熱変換体やレーザ光等）を備
え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起さ
せる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果を
もたらすものである。かかる方式により記録の高速度化
が達成できるからである。

【００２８】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６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もに適用可能であるが、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１対１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つの液を形成する。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。

【００２９】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４
４５９６００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ー
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つても、本発明によれば
記録に要する時間を短くして効率よく記録を行うことが
できるようになるからである。

【００３０】また、上例のようなシリアルタイプのもの
でも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置
本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装
置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチッ
プタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体
的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００３１】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別
の加熱差素子或は、これらの組み合わせによる予備加熱
手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行う
ことも安定した記録を行なうために有効である。

【００３２】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。即ち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色
等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッド
を一体的に構成するか複数個の組み合わせによるかいず
れでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によ
るフルカラーの少なくとも１つを備えた装置にも本発明
は極めて有効である。

【００３３】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであつて、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいはインクジェット方式ではイ
ンク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を
行つてインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制
御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時に
インクが液状をなすものであればよい。加えて、積極的
に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体
状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめること
で防止するか、またはインクの蒸発防止を目的として放
置状態で固化するインクを用いるかして、いずれにして
も熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインク
が液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に
達成する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、
熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクを使
用する場合も本発明は適用可能である。このような場合
のインクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特
開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔
質シート凹部または貫通孔に液状又は固形物として保持
された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形
態としてもよい。本発明においては、上述した各インク
に対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行
するものである。

【００３４】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピユータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００３５】以上説明したように本実施例によれば、機
器の繁忙度に応じて、全記録時間をほとんど増加させる
ことなく、キャリッジの準備移動時の速度を決定すると
いう機能を有する。この機能は、従来は高速に動作して
いたいくつかの準備移動動作を低速にて動作させるもの
で、これにより、電力消費を低減するという省エネルギ
ー効果と、キャリッジの動きに伴つて発生する騒音を低
減するという音環境の改善効果と、キャリッジとその案
内シャフトとの摺動摩擦を低減するという機器のメカ的
寿命の延長効果など、数々の効果が期待できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録媒体の搬送処理の残り時間を正確に把握して記録ヘッ
ドの搬送を開始することにより、適正にオーバーラップ
動作を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のインクジェットプリンタの概略構成を
示すブロック図である。

【図２】実施例のインクジェットプリンタの記録部の構
成を示す外観図である。

【図３】実施例のインクジェットプリンタにおける記録
シートの搬送タイミング例を示すタイミングチャートで
ある。

【図４】実施例のインクジェットプリンタにおける記録
シート送り処理を示すフローチャートである。

【図５】実施例のインクジェットプリンタのＣＰＵのタ
イマ割込み処理を示すフローチャートである。

【図６】本実施例のインクジェットプリンタにおける改
行動作に伴うオーバーラップ処理を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１　　記録ヘッド ２　　キャリッジ ５　　記録シート １６　　キャリッジモータ １７，１８　　モータドライバ ２７　　記録シート送り用モータ １０１　　制御部 １１０　　ＣＰＵ １１１　　ＲＯＭ １１２　　タイマ １１３　　ＲＡＭ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録ヘッドを走査して記録媒体に記録
   を行う記録装置であって、前記記録媒体を搬送する搬送
   手段と、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送動作の
   残り時間を算出する算出手段と、前記残り時間に基づい
   て前記記録ヘッドの搬送開始タイミングを決定するタイ
   ミング決定手段とを有し、前記記録媒体の搬送と前記記
   録ヘッドの搬送とを同時に行うようにしたことを特徴と
   する記録装置。
2. 【請求項２】　　前記算出手段は、前記搬送手段による
   前記記録媒体の搬送駆動時、その駆動パルス幅に相当す
   る時間を、前記記録媒体の合計搬送時間より差引いて前
   記搬送動作の残り時間を算出するようにしたことを特徴
   とする請求項第１項に記載の記録装置。
3. 【請求項３】　　前記記録ヘッドは所定方向へ移動する
   キャリッジによって往復走査することを特徴とする請求
   項第１項に記載の記録装置。
4. 【請求項４】　　前記記録ヘッドは電気熱変換体に熱エ
   ネルギーを発生し、インクに膜沸騰を生じさせて記録を
   行う記録ヘッドであることを特徴とする請求項第１項或
   は第２項に記載の記録装置。