JPH048230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は高品位な記録が行えるインクジエツト
記録方法に関する。

［従来技術］ インクジエツト記録装置は細いガラス管等から
形成されたインクジエツトノズルを有し、このイ
ンクジエツトノズルの囲りに嵌合された圧電素子
（以下ピエゾという）に制御信号を印加すること
により例えば直径80μ程度の大きさで、初速４〜
８ｍ／ｓで液滴の形で吐出させ、印字用紙に衝突
させ記録を行うものがある。

この種の構造を有するインクジエツトノズルを
備えたインクジエツト記録装置においては、印字
時だけインクが吐出することになり、非印字時に
はインクは吐出せず、長い時間そのまま放置され
ると、ノズルの口は大気に開放されているため、
ここからインクが蒸発したりインクの粘度の性質
が変化したりする。

このようなインクジエツトに使用されるインク
はその用途により様々であるが、外部の温度や湿
度の影響によりその特性は大きく変わる。特にオ
ンデマンド型のインクジエツト装置において、長
時間使用せずに放置した場合、吐出口等、空気に
接触している様な部分は粘度の上昇が起る。通常
オフイスなどで使用された場合、一定時間経過後
の粘度は上昇し、この様な状態での印字ではイン
クが吐出しない場合や吐出方向が正規の位置より
大きくずれてしまう場合がある。特に、金額等を
扱う時には誤印字は危険であり、また全く印字し
ない文字や数字、意味不明、若しくは意味の異な
る文字や数字になる恐れがあり、何らかの対処が
必要となる。

また従来、例えば特公昭52−2780号のように印
字指令の直後に印字に無関係の準備用吐出（以下
空吐出と称す）を行わせる例も知られているが、
この場合、装置全体としてみれば処理速度が遅い
という欠点がある。

以下、記録装置に関連する従来技術を列挙する
と、特公昭52−8063号は、タイマ時間経過毎に空
吐出する技術を開示している。

特開昭50−57518号は、記録停止時に間欠的に
インクを吐出させる技術、特公昭56−38991号は
インク供給系におけるインク漏れ等の検知に基づ
く警報信号に応じて、乾燥防止のためのインク噴
射を停止する技術を開示している。又、実開昭52
−42031号はインク噴射に対する予備インク噴射
の際に噴射されるインク滴を吸着帯で吸着する技
術、特開昭52−137336号はノズルの乾きによる弊
害を防止するためのテスト噴射を乾燥の度合いに
応じて行う技術を開示している。

又、特開昭54−9928号はノズルの乾きに基づく
インク切れが発生した場合、所定の位置で回復動
作を行い、インク切れが発生した位置にヘツドを
移動させてから印字信号の受け入れを再開する技
術、特開昭54−48551号はノズルの目づまりによ
る弊害を防止するべく始動時に通常より強い噴射
駆動力を与える技術、特開昭55−82660号はイン
ク滴の噴射中断時間が所定時間経過後に全てのノ
ズルからインク液を吐出する技術が開示されてい
る。

しかし、それぞれ種々の改良が行われているわ
けであるが、一長一短があり、まだまだ改良の余
地がある。

［目的］ 以上の点に鑑み、本発明は、インクジエツト記
録の記録品位と、装置全体の使用効率の高いイン
クジエツト記録方法を提供することを目的として
いる。

以上の点に鑑み、本発明は、記録動作が所定時
間行われなかつた後、データ或はコマンドを受信
した時に、前記記録すべきデータに係らないイン
クの吐出を行うことができ、インクの乾燥等によ
る不都合を効率良く行うことができるインクジエ
ツト記録方法を提供することを目的としている。

［実施例］ 以下、図面を参照し本発明の実施例について詳
細に説明する。

通常、オフイスなどでインクジエツト記録装置
を使用した場合の一定時間経過後の粘度は実験的
に予想することができるが、本実施例では、この
一定時間経過後、データ或はコマンドを受信した
時に、粘度上昇したインクを所定の量だけ吐出さ
せ（以下、空吐出という）るようにしたものであ
る。

ここでデータ或はコマンドとは、例えば空吐出
そのもののコマンドでも良いし、ASCIIコード内
での例えば“LF”“NULL”などの印字に直接関
係のないコマンドを指すものである。尚、後述の
ストローブ信号とはこれらのデータやコマンドを
送信する際にバスライン上のやコマンドを有効と
し、転送する為の信号である。

上述のように、記録動作が所定時間行われなか
つた後に転送されるデータ或はコマンドに基づい
て、例えば最初に特定コード“NULL”コード
を受信して空吐出を実行し、空吐出実行中に並列
して印字データを受信して印字を実行すれば印字
スピードの向上になる。長時間不使用の場合で
も、その間に特に印字に無関係の“LF”
“NULL”等のコードやコマンドが受信されれば
その時点で空吐出が実行されるので、タイマー時
間経過毎にのみ、空吐出する場合よりはインク消
費が少なくて済む。また、長時間不使用後の印字
指令を受けて空吐出する場合に対しても、想定す
る経過時間よりも長すぎた場合、空吐出ドツト数
が足りなくなる恐れもあり、吐出不能が解消され
ない事態にもなりかねない為、本発明のように所
定時間行われなかつた後、データ或はコマンドを
受信した時点で空吐出を実行させればこの様な事
態にも対処できることになる。

第１図と第２図により本発明の一実施例に係る
記録装置の説明を行う。記録ヘツド、すなわちイ
ンクジエツトノズルＮをもつたキヤリツジCAの
駆動はリニアモータによつて行う。リニアモータ
は永久磁石PM、磁性板Ｙ１、磁性摺動軸Ｙ２の
部材により閉磁気回路を構成し、摺動軸Ｙ２を摺
動可能なコイルポピンCBに巻回したコイルＣに
電流を流し、フレミングの左手の法則によりコイ
ルボビンCBと一体であるキヤリツジCAを駆動す
る。キヤリツジの摺動軸Ｙ２上の往復運動はコイ
ルＣに流す電流の向きを変えることにより行な
う。目盛板、例えば非磁性材で成る目盛板OSは、
磁性板Ｙ１に摺動軸Ｙ２と共に垂直に固定され
る。キヤリツジCAには、コイルＣのコイルボビ
ンCB、インクジエツトノズルＮとＮにインクを
供給するサブタンクST、発光素子例えばホトダ
イオードLE、受光素子例えばホトトランジスタ
PT、フレキシブル配線板FLの接続用プリント基
板PCが固定してあり、また、ホーム位置のホト
ダイオードLBとホトトランジスタPBをさえぎる
遮へい板SBが一体となつている。フレキシブル
配線板FLの一端FL１にはコイルＣの端子Ｃ１，
Ｃ２、インクジエツトノズルＮの駆動源であるピ
エゾの端子（不図示）、ホトダイオードLEの端子
LET、ホトトランジスタPTの端子PTTが電気的
機械的に接続される。フレキシブル配線板FLの
他方の端部FL２は押え板Ｐでインク供給管Ｔ１
と共に固定される。インク供給管Ｔ１は永久磁石
PMと磁性板Ｙ１間に磁気的に必要なエアギヤツ
プを利用して後方に導かれ、その後端部にはメイ
ンタンクMTが結合され、サブタンクSTにイン
クを供給する。目盛板OSは、ホトダイオードLE
とホトトランジスタPTの間に記録ヘツドＮに対
し垂直に配置する。これにより所要スペースが節
約でき、小型になる。キヤリツジCAの移動に伴
い、ホトダイオードLEから発する赤外光は、ス
リツト部SSとそれと同ピツチのスリツトを有し、
ホトトランジスタPTの受光部に取り付けてある
受けスリツトQSによりホトトランジスタPTの
ON、OFFを繰り返し、第３図Ｂの如くタイミン
グパルスTPを発生する。このタイミングパルス
TPによりキヤリツジ走査時のキヤリツジCAの速
度と位置を検出し、速度、インクジエツトノズ
ル、紙送りパルスモーターSPを制御する。又、
キヤリツジCAの移動に伴つた遮へい板SBの移動
によりホームポジシヨン部でのホトトランジスタ
PBもON、OFFし、ホームポジシヨン位置でキ
ヤリツジの有無を指示する。１行の印字を行なわ
せる場合、文字はドツトマトリクスで構成し、キ
ヤリツジCAが走査し、タイミングパルスTPによ
り位置検出し、所定の位置でインクジエツトノズ
ルのピエゾに電圧を印加することによりインク小
滴を印字吐出し、第３図Ａの記録紙PPに１ドツ
トラインの印字を行なう。１ドツトラインの印字
が終了すると紙送りパルスモーターSPを１ドツ
トピツチ分回転させると同時にキヤリツジCAを
ホームポジシヨンに戻す動作を行なう。ホームポ
ジシヨンへの確認はホトトランジスタPBにより
行なう。紙送りはパルスモーターSPの回転をモ
ーター軸ギヤ（図示せず）よりギヤＧ１、ギヤＧ
２により減速伝達する。最終段ギヤＧ２はプラテ
ンPLの軸に固定されており、行方向に紙送りを
所定量送ることが可能である。この動作を繰り返
し、行方向の所定のドツトライン（例えば７ライ
ン）の印字が終了すると行間の所定量をパルスモ
ーターSPによりプラテンPLを回転し、１行の印
字を終了する。印字終了後はインクジエツトノズ
ルＮをキヤツプKPの位置まで移動させて停止さ
せる。このキヤツプはノズルＮの先端を吸引する
機能を備え、これによりインクジエツトノズルの
目詰り、乾燥、メニスカス後退等を防止できる。
また、キヤツプKPに対しては、後に述べる本発
明に係る印字に無関係の空吐出を行なうようにな
つている。

Ｄ１，Ｄ２は衝突緩衝用ダンパーで発泡体等で
成り、キヤリツジCAの衝突を柔らげ、ノズルか
らインク漏れ、メニスカスの後退等を防止する。
またサブタンクSTはＹ１，Ｄ１等に直接接触さ
せないように配置したので衝激力は弱まり、サブ
タンク内の泡立ちも少ない。

またキヤリツジの駆動に回転モーターを用いな
いので、ギヤ、リンク、ラツク等を不必要とし、
また紙送りにもラチエツト、プランジヤー等を用
いないので極めて静かな記録装置を構成できる。

またキヤリツジにサブタンク及びフレキシブル
配線板FLの一端FL１を載置し、これに種々の電
気部品を接続したので簡易、安価に製作でき、さ
らにフレキシブル配線板により自由な移動が可能
で、かつこれとキヤリツジ上のサブタンクへのイ
ンク供給管を一箇所で係止したので簡便となる等
の種々の特徴を有し得るものである。

本実施例装置において目盛板OSはスリツトSS
が第３図示の如く設けられ、位置の確認制御と速
度の一定化のための制御を兼用する。

即ちスリツトSSは第３図Ａの如く印字用紙PP
を越えるほどまで設けられ、キヤリツジCAが初
期位置HOから移動し始めてスリツトSSを例えば
８個計数するまでに速度を調整し、また８個計数
したときから１桁の印字を開始させ、８〜１２の
５スリツトで１桁印字を終了させ、１３，１４の
２スリツトは隣接桁との空白とし、以後これをく
り返す。ASが印字開始位置を検出するためのア
プローチスリツトでCSがキヤラクタスリツト、
BSがプランクスリツトで、これらのスリツト及
びその間隔によつてキヤリツジ移動速度の一定化
も計つている。

またキヤリツジCAがホーム位置から移動し始
め、ホトトランジスタPBの信号がOFFからON
になる位置は、その位置、速度のバラツキを考慮
し、数スリツト分の遮へい部が設けてある。また
リニアモーター駆動用の電源電圧を２値有し、通
常の印字動作時には、通常電圧で駆動し、常時、
キヤリツジを右端に押し付けておく状態の時には
通常電圧よりも低い電圧に切り換える。すなわち
電源ONの状態に設定するとまず、キヤリツジ
CAをBACK方向（第１図の右端方向）へ駆動
し、ホトトランジスタPBからの出力信号によつ
てキヤリツジCAがホームポジシヨン部分へ移動
したことが確認されたら、モーター駆動電圧を低
電圧に切り換え、キヤリツジスピードを減速させ
ダンパーＤ１に押し当て、上記キヤツプKP部分
とインクジエツトノズルＮが機械的に対応するこ
の位置でキヤリツジCAを固定する。当然のこと
ながらキヤリツジCAが以前からホームポジシヨ
ン部分にある場合にはモーター駆動電圧は直ちに
低電圧に切り換り、記録ヘツドの待期状態とな
る。また一行の印字終了後の場合、キヤリツジ
CAがBACK方向に戻り、ホームポジシヨンへの
到来が確認されたなら、上記同様、モーター駆動
電圧を低電圧に切り換えダンパーＤ１に押し当て
キヤリツジCA位置を固定し、前述のキヤツプKP
に向かつての印字に無関係の吐出やヘツドの保
護、強制吸引等によるノズルの回復が確実に行え
るようにする。

第４図は、本装置の制御回路の一例にして、リ
ード線FF，FB，FV，FT，FP，FEは第１図の
フレキシブル配線板FLとして示される如く一体
的に形成され、キヤリツジCAの移動を容易にす
る。第４図において装置に電源を投入するとコン
トロール部CCは、信号線ｌ２を一定時間０とし
てフリツプフロツプＦ１、段数カウンタ７Ｃ、速
度制御部SCをリセツトし、ゲートARを介して印
字磁数カウンタPC、TP分離回路TBをクリアし、
また、電源電圧切り換え信号線lSVを０としてト
ランジスタTRSをOFFさせ、モーター駆動電圧
に通常電圧が印加されるようにしキヤリツジCA
をホームポジシヨンに移動させる。これは、コイ
ル駆動用信号出力線lFを０、lBを１としてキヤ
リツジCAをBACK方向即ちホームポジシヨン方
向に駆動する。

BACK方向への駆動後、コントロール部CCは
ホームポジシヨン位置を指示する信号線lTRによ
りキヤリツジCAがホームポジシヨン位置にある
か否かの検知を行う。

キヤリツジCAがホームポジシヨン位置にない
場合には、BACK方向への駆動により速度制御
部SCで速度制御を行ないながらホームポジシヨ
ン位置に移動し、キヤリツジCAと一体となつた
遮へい板SBにより、ホトダイオードLBでONし
ていたホトトランジスタPBをOFF（０→１）す
る。この信号は信号線lTRを通つて増幅回路AP
２で増幅され、その出力信号線l_BCによりコント
ロール部CCはキヤリツジCAがホームポジシヨン
位置にあることを検知する。

これを受けてコントロール部CCは信号線lSV
を０から１にして、トランジスタTRSをONさせ
ツエナーダイオードZD２の電圧分をシヨート状
態とする。これによりモータードライバー部MD
に供給する電圧LMVを低電圧に切り換え、モー
ター駆動信号線lF，lBを０、１としたままの状
態でキヤリツジCAを右端に押し付ける。

また、キヤリツジCAが初期の状態からホーム
ポジシヨン位置にある場合には、ホトトランジス
タPBはOFF状態（１の状態）であるから、これ
により上記同様モーター駆動電圧を瞬時に低電圧
に変え、右端の発泡体Ｄ１に押し付ける。そし
て、キヤリツジCAに搭載されたインクジエツト
ノズルＮはキキヤツプKPと対応したホームポジ
シヨン位置に停止した状態となる。

図中のタイマーTMは、クロツク発生器CPGに
よりカウント動作し、あらかじめ設定された時間
が経過すると信号線l_TOに１を出力する。信号線
l_TOが１になるとフリツプフロツプFTMはセツト
し、出力Ｑが１になり、ANDゲートAD１が開
放する。また、このフリツプフロツプFTMの出
力信号は同時にこの後の特定コードが受信された
時に出力される信号線l_COMにより、印字に無関係
な空吐出が行われることをコントロール部CCに
伝達する。今、第６図の如く、印字動作が無くキ
ヤリツジCAがこのホームポジシヨン位置で待期
していてタイマーTMの設定時間が経過し、信号
線l_TOが１となり、その後、信号線BUSを通して
特定のコード例えばNULLコードが入力される
と、解読回路XRLで解読され信号線l_COMに信号１
が出力される。この特定コード検出信号は、開成
しているANDゲートAD１を通してワンシヨツ
トマルチバイブレータOSTを動作させ、同時に
タイマーTMをリセツト及び再スタートさせる。
ワンシヨツトマルチバイブレータOSTが動作す
ると、その出力信号線l_POはあらかじめ設定され
た一定時間１を出力する。信号線l_POが１となつ
て出力すると、その信号によりフリツプフロツプ
FTM及びORゲートOTMを介してタイマーTM
はリセツト及び再スタートされ、またANDゲー
トAD２が開くことにより、発振器OSC出力が
ORゲートORTを介し、パルス増設定回路DS、
ピエゾドライブ回路PDに入力し発振器OSCの定
められた周波数でピエゾPZを駆動し、インクを
ワンシヨツトマルチバイブレータOSTの出力が
１になつている時間だけインク滴を吐出するわけ
である。そしてワンシヨツトマルチバイブレータ
OSTの出力が０になるとANDゲートAD２は閉
成し、発振器OSCの出力はピエゾドライブ回路
に伝達されなくなる。また、出力した信号線l_PO
はコントロール部CCにも伝達されており、この
信号の立ち下りにより、コントロール部CCは空
吐出を終了したことを検知し、以後印字データが
受信されれば印字動作に入る。また、次のタイマ
ーTMの一定時間経過後の空吐出は、先のワンシ
ヨツトマルチバイブレータの出力信号によりリセ
ツト再スタートしたタイマーTMの時間経過後以
降の特定コード一致信号COMの入力により動作
する。また、タイマーTMによる一定時間経過前
に印字指令信号P_ioが入力された場合、タイマー
TMはORゲートOTMを介してリセツト再スター
トする。当然のことながら、タイマーTMの時間
経過前に入力された特定コード一致信号では空吐
出は実行しない。

なお、上記における空吐出の場所は、前述の様
に、印字に無関係で、装置内を吐出インクで汚さ
ない為の特定の場所が必要であるが、本実施例に
おいては第１図に示す如くインクジエツトノズル
Ｎがホームポジシヨン部すなわち、ホトトランジ
スタPB、ホトダイオードLBをキヤリツジCAと
一体となつている遮へい板SBがさえぎるような
位置にあり、またその位置においてノズルのキヤ
ツプKPがインクジエツトノズルＮに対応し、上
記吐出を行うようになつている。

以上の説明は特定コードを受信した時の空吐出
の説明であるが、第５図にストローブ信号を受
信した時の空吐出の回路図を示す。

前例は、タイマーTMが設定時間を経過した後
に、特定コード検出信号が出力されるとワンシヨ
ツトマルチバイブレータOSTが動作し、設定さ
れた時間だけ空吐出を行うものであつたが、この
特定コード検出信号線を例えばコマンドやデータ
の送信に使用されるストローブ信号を用いて空
吐出を実行するものである。すなわち、特定コー
ドに係る空吐出と同様タイマーTMの設定時間経
過後のストローブ信号の入力でインバータiSB
を介した信号Ｓによりワンシヨツトマルチバイブ
レータOSTを動作させ、上記同様空吐出を実行
しまた、タイマーTMをリセツト再スタートさせ
るものである。

以上、上記の吐出制御により一定時間、不使用
状態で経過した後の特定コードやストローブ信号
の受信に際し、前記ホームポジシヨンにおけるキ
ヤツプ部分で粘度上昇したインクを空吐出させ、
吐出したインクをキヤツプ内に収め、装置内を汚
すことなく、即座に必要な印字動作を実行するこ
とが可能となり、粘度上昇したインクによる印字
の字抜けや印字乱等の不良印字を防止し、良好な
印字を得ることが出来ることとなる。また、第６
図、第７図に示す様に長時間不使用状態後、特定
コード例えばNULLコードやストローブ信号に
より空吐出実行中次に印字すべきデータの受信を
並列に実行すれば印字スピードの向上にもなり、
また想定する不使用時間よりも長過ぎる様な場合
に対しても印字に無関係のコードやストローブ信
号の入力により、空吐出が行われる為、空吐出の
ドツト数が足りなくなる様な事態にも対処できる
こととなる。

［効果］ 以上詳述した様に、本発明によりインクジエツ
ト記録の記録品位と、装置全体の使用効率の高い
インクジエツト記録方法を提供することが可能と
なつた。

以上詳述した様に、記録動作が所定時間行われ
なかつた後、データ或はコマンドを受信した時
に、記録すべきデータに係らないインクの吐出を
行うことができ、インクの乾燥等による不都合を
効率良く行うことができるインクジエツト記録方
法を提供することが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の斜視図、第２図はその
断面図、第３図Ａ，Ｂはその動作説明図、第４図
は制御ブロツクの一例図、第５図は他の例図、第
６，７図は第４，５図の動作説明用波形図であ
る。 Ｎ……インクジエツトノズル、BUS……バス
ライン、XRL……解読回路、Ｓ……ストローブ
信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクによる記録動作が所定時間行われなか
   つたことを判定し、 前記記録動作が所定時間行われなかつた場合、
   前記所定時間の経過後、データ或はコマンドを受
   信した時に、記録すべきデータに係わらないイン
   クの吐出を行わせるべく、前記記録を制御するこ
   とを特徴とするインクジエツト記録方法。 ２ 前記インクの吐出は圧電素子の作用によつ
   て、行われることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のインクジエツト記録方法。 ３ 前記記録すべきデータに係わらないインクの
   吐出と並行して、記録すべきデータの受信は並行
   して行われ得ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のインクジエツト記録方法。 ４ 前記受信される前記データ或はコマンドは、
   NULLコードを含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のインクジエツト記録方法。 ５ 前記記録すべきデータに係わらないインクの
   吐出は、インクを吸引する部材に対向した位置に
   おいて行われることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のインクジエツト記録方法。