JPH0490360A - インクジェット記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来、紙、　ＯＨＰ用シートなどの記録媒体（以下記録
紙または単に紙ともいう）に対して記録を行う記録装置
は、種々の記録方式による記録ヘッドを搭載した形態で
提案されている。この記録ヘッドには、ワイヤートッド
方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式によ
るものなどがある。

この中でも、特にインクジェット方式は、記録用紙に直
接インクを噴射するものであり、ランニングコストが安
く、記録動作が静かである等の利点を有した記録方式と
して注目されている。

また、近年のインクジェット記録装置、とりわ（づ記録
ヘッドにあっては、その製造が、半導体デイバイスにお
Ｇづる成膜技術やマイクロ加工技術によって行オ）れる
ようになり、より小型でかつ廉価な記録ヘッドが実現さ
れつつある。これにより、例えばインクタンクを一体と
した使い捨てタイプの記録ヘッドも提案されており、こ
ねに伴ない、装置自体の構成も小型かつ簡潔なものとさ
れる。

以上述べたような数々の利点を有するインクジェット記
録装置は、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ファ
クシミリ、複写機等、種々の装置の記録装置として広範
囲に用いられつつある。

この場合、インクジェット記録装置は、これら装置個有
の機能、使用態様等に対応した構成を具えなければなら
ない。

また、電子タイプライタ、ワードプロセッサ等では、小
型かつ軽量で携帯可能なものが、その傾向の１つとして
あり、この見地からも、これら装置に用いられるインク
ジェット言己録装置の小型かつ簡潔なものが提供されつ
つある。

以上のように、インフジエラ１〜記録装置は多様な使用
環境の中で用いられることが多く、このことによるいく
つかの問題が派生する場合がある。

例えば、この装置を用いるユーザーによってその使用頻
度が著るしく異なることによる問題が考えられる。ある
ユーザーは毎日、はぼ定時間使用し、また、他のユーザ
−１ケ月以上も放置したまま使用しない場合などがある
。このような場合、記録ヘッドの吐出口近傍や液路内の
インクが増粘したり、また、液路内に発生した微小気泡
が成長することによって不吐出に至ることがあり、これ
らの現象は不使用期間が長期化する程、顕著になる。

これに対して、従来は、例えば電源をオンする毎に、あ
るいは電源オン時に前回の吸引動作等による回復動作（
いわゆる大回復）からの時間をみて、所定の時間が経過
し７ている場合には所定回数の同様の回復動作を（うな
っていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、設定する時間間隔および回復動作回数が
一定であるため例えば１ケ月以上の長期間放置した場合
には上記所定回数の回復動作によっては充分に不吐出が
回復されず、また、例えば２６時間程度の放置の場合に
も、上記所定回数の回復動作を行うのでは、かえって過
大な回復動作となり、インク吸引等によって無駄にイン
クを消費してしまうことになる。

また、従来のように電源オンをした時に回復動作を行な
い、その後電源オンのまま記録動作を行わずに放置して
いる場合には、通常の記録の間の回復動作も行われず不
吐出となる可能性がある。

さらに従来のように、前回の回復処理からの時間を考慮
せずに電源オン毎に回復動作を行う制御にあっては、短
時間の間隔で電源のオン／オフを繰り返えすような場合
に電源オン毎に回復動作が行われ、不必要な回復動作と
なってしまうという不都合が生じる。

本発明は」−述の問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは吐出回動作を適切な内容および
タイミングで行ない、常に良好な記録を行うことが可能
なインクジェット記録装置を提供することにある。

かな吐出回復制御を行うことが可能となる。

［課題を解決するための手段］ そのために本発明では、吐出するインクによって記録を
行うための記録装置において、前記インクを吐出するた
めのインクジェット記録ヘッドと、該記録ヘッドの吐出
回復動作を行うための回復手段と、当該インクジェット
記録装置に係る時間を計時する計時手段と、該計時手段
が所定の計時開始時点から当該装置の電源投入時点およ
び記録開始時点までに計時する経過時間に応じてそれぞ
れ前記吐出回復動作の内容および／または回数を変化さ
せて前記回復手段に当該吐出回復動作を行わせる制御手
段とを具えたことを特徴とする［作　用］ 以上の構成によれば例えば、前回の回復動作からの経過
時間に応じて、電源投入時および記録開始時に行われる
吐出回復動作の内容や回数をそれぞれに異ならせること
ができるため、よりきめ細［実施例コ 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（Ａ）および（Ｂ）は本発明を適用可能な装置と
して電子タイプライタの外観構成例を示す。

ここで、１はキーボード部であり、文字、数字等キャラ
クタ入力用のキーやコントロールキー等のキー群２が配
列され、非使用時にはヒンジ３を中心に回動させること
により第１図ＣＢ）に示すように折りたためるようにな
っている。４は装置内部のプリンタ部にシート状記録媒
体を送給するための給紙トレーであり、同じ（非使用時
には同図（Ｂ）に示すようにプリンタ部を覆って収納さ
れる。５は手動にて記録媒体のセットや排出を行うため
の送りノブ、６は入力した文章等を表示するための表示
器、７は本例に係る装置を運搬する際に用いられる把手
である。

また、８は本例電子タイプライタのカバーをなし表示器
６に隣接してタイプライタ上部に設けられる窓であり、
後述されるように格納されるインクジェットプリンタお
よび記録紙を視ることができる。

第２図は本例に係るプリンタ部の構成例を示す。

ここで９はインクジェット記録ヘッドを有したヘッドカ
ートリッジ、１１はこれを搭載して図中Ｓ方向に走査す
るためのキャリッジである。１３はヘッドカートリッジ
９をキャリッジ１１に取付けるためのフック、１５はフ
ック１３を操作するためのレバーである。このレバー１
５には、後述するカバーに設けられた目盛を指示してヘ
ッドカートリッジの記録ヘッドによる印字位置や設定位
置等を読取り可能とするためのマーカ１７が設けられて
いる。

１９はヘッドカートリッジ９に対する電気接続部を支持
する支持板である。２１はその電気接続部と本体制御部
とを接続するためのフレキシブルケーブルである。

２３は、キャリッジ１１をＳ方向に案内するためのガイ
ド軸であり、キャリッジ１１の軸受２５に挿通されてい
る。２７はキャリッジ１１が固着され、これをＳ方向に
移動させるための動力を伝達するタイミングベルトであ
り、装置両側部に配置されたプーリ２９Ａ、　２９Ｂに
張架されている。一方のブー９２９Ｂには、ギヤ等の伝
動機構を介してキャリッジモータ３１より駆動力が伝達
される。

３３は紙等の記録媒体（以下記録紙ともいう）の被記録
面を規制するとともに記録等に際してこれを搬送するた
めの搬送ローラであり、搬送モータ３５によって駆動さ
れる。３７は記録媒体を給紙トレー４側より記録位置に
導くためのペーパーパン、３９は記録媒体の送給経路途
中に配設されて記録媒体を搬送ローラ３３に向けて押圧
し、これを搬送するためのフィードローラである。３４
はヘッドカートリッジ９の吐出口に対向し記録媒体の記
録面を規制するためのプラテンである。４１は記録媒体
搬送方向上、記録位置より下流側に配置され、記録媒体
を不図示の排紙口へ向けて排紙するための排紙ローラで
ある。４２は排紙ローラ４１に対応して設けられる拍車
であり、記録媒体を介してローラ４１を押圧し、排紙ロ
ーラ４１による記録媒体の搬送力を生じさせる。４３は
記録媒体のセット等に際してフィードローラ３９．押え
板４５９拍車４２それぞれの付勢を解除するための解除
レバーである。

４５は記録位置近傍において記録媒体の浮上り等を抑制
し、搬送ローラ３３に対する密着状態を確保するための
押え板である。本例においては、記録ヘッドとしてイン
ク吐出を行うことにより記録を行うインクジェット記録
ヘッドを採用している。

従って記録ヘッドのインク吐出口形成面と記録媒体の被
記録面との距離は比較的微少であり、かつ記録媒体と吐
出口形成面との接触を避りるべ（その間隔が厳しく管理
されなければならないので、押え板４５の配設が有効で
ある。４７は押え板４５に設けた目盛、４９はこの目盛
に対応してキャリッジ１１に設けられたマーカであり、
これらによっても記録ヘッドの印字位置や設定位置が読
取り可能である。

５１はホームポジションにおいて記録ヘッドのインク吐
出口形成面と対向するゴム等の弾性材料で形成したキャ
ップであり、記録ヘッドに対し当接／離脱が可能に支持
されている。このキャップ５１は、非記録時等の記録ヘ
ッドの保護や、記録ヘッドの本発明に係る吐出回復処理
に際して用いられる。吐出回復処理とは、キャップ５１
を吐出口形成面に対向させ、インク吐出口内方に設けら
れてインク吐出のために利用されるエネルギ発生素子を
駆動することにより全吐出口からインクを吐出させ（予
備吐出）、これによって気泡や塵埃。

増粘して記録に適さなくなったインク等の吐出不良要因
を除去する処理予備吐出）や、これとは別に吐出口形成
面とキャップ５１で覆った状態で吐出口よりインクを強
制的に排出させることにより吐出不良要因を除去する処
理である。

５３はインクの上記強制排出のために吸引力を作用する
（吸引）とともに、かかる強制排出による吐出回復処理
や予備吐出による吐出回復処理に際してキャップ５１に
受容されたインクを吸引（空吸引）するために用いられ
るポンプである。５５はこのポンプ５３によって吸引さ
れた廃インクを貯留するための廃インクタンク、５７は
ポンプ５３と廃インクタンク５５とを連通ずるチューブ
である。

５９は記録ヘッドの吐出口形成面のワイピングを行うた
めのブレードであり、記録ヘッド側に突出してヘッド移
動の過程でワイピングを行うための位置と、吐出口形成
面に係合しない後退位置とに移動可能に支持されている
。６１はモータ、６３はモータ６１から動力の伝達を受
けてポンプ５３の駆動およびキャップ５１やブレード５
９の移動をそれぞれ行わせるためのカム装置である。

なお、以下、本例における吐出回復動作とは、吸引、キ
ャップオーブン、予備吐出、空吸引およびワイピングの
一連の動作をいい、１回の吐出回復動作とは、これら一
連の動作の１サイクルをいう。

第３図は、第５図、第６図にて後述される制御等を実行
するための制御構成を示すブロック図である。

キャリッジ１１のキャップ位置や移動位置は、回復系ホ
ームセンサ６５やキャリッジホームセンサ６７の検出に
基づいて知ることができる。また、指示位置への移動や
指示位置設定人力等は、キーボード１に設けられたスペ
ースキーや所定のキーを用いて行う。本例に係る吐出回
復動作はモータドライバ６１Ａを介して回復モ〜り６】
を動作させることにより、インク吸引やキャップの開閉
等を行う。

さらに、同図において１ｏｏｏは上記制御手順を実行す
るＭＰＵ　、　１００１は、第５図、第６図に示される
制御手順等を格納するＲＯＭ　、　１００２は、キャリ
ッジ１１の現在位置を記憶したり、上記制御実行におけ
るワークエリアとして用いられるＲＡＭである。また、
１００３は、本例にかかる吐出回復動作の間隔等を計測
するタイマである。本例においてこのタイマの動作はバ
ッテリによってバックアップされている。

第４図は本例における吐出回復動作の制御を説明するた
めの図である。同図に示すように、電源オン時に前回の
吐出回復動作からの経過時間を調べ、これが２６時間未
満であれば吐出回復を行わず、２６時間以上１ケ月未満
であれば１回の吐出回復動作を行ない、１ケ月以上であ
れば３回の吐出回復動作を行う。また、タイマをアクア
ツブするためのバッテリが切れている判明した場合は、
経過時間が不確実であるためとりあえず１回の吐出回復
を行うようにする。

また、キャップオーブン直前、すなわち記録開始時にも
前回の吐出回復動作からの経過時間を調べ、この時間が
３４時間未満のときは吐出回復動作を行わず、３４時間
以上１ケ月未満のときは１回の吐出回復動作を行ない、
１ケ月以上のときは３回の吐出回復動作を行なう。

以上のような吐出回復動作の制御態様において、例えば
、ある日の朝９時の仕事開始時に電源をオンとしたとき
、吐出回復が行なわれた場合、次の日の朝９時の仕事開
始時の電源オン時には２６時間経過していないために吐
出回復動作が行われず、その日は電源を入れたまま記録
動作を行わないで１０時間以上経過した残業時間等に記
録を開始しようとすると３４時間以上経過したとして１
回の吐出回復動作を行う。

第５図は第４図にて説明した電源オン時の吐出回復動作
の制御手順を示すフローチャートである。この処理が起
動されると、まずステップＳ５１で電源オフ時等にタイ
マ１００３をバックアップしているバッテリが切れてい
る等の異常か否かを判断する。このバッテリチエツクは
公知の方法で行うことができる。ここで、バッテリが正
常の場合、ステップＳ５２へ進みタイマ１００３が計数
する時間に基づいて前回の吐出回復動作からの経過時間
を知り、この時間が所定の時間Ｔ２　（本例では１ヶ月
）以上か否かを判断する。この判断で、経過時間が１ケ
月未満と判断されたときはステップＳ５３へ進み、この
経過時間が第２の所定時間ＴＩ　（本例では２６時間）
以上か否かを判断し、ここで、経過時間が２６時間未満
の場合は吐出回復動作を行わず本処理手順を終了する。

ステップＳ５３で経過時間が２６時間以上と判断された
場合にはステップＳ５８で吐出回復動作を１回行ない、
次いでステップＳ５９で経過時間タイマをリセットして
本処理手順を終了する。また、ステップＳ５２で経過時
間が１ケ月以上と判断された場合はステップＳ５６で吐
出回復動作を３回行ない、次いでステップＳ５７でタイ
マをリセットする。さらに、ステップＳ５１でバッテリ
切れ等の異常であると判断された場合には、電源オフの
経過時間が不確かであるため、念のためにステップＳ５
４で吐出回復動作を１回行ない、次いでステップＳ５５
でタイマをリセットし本処理手順を終了する。

第６図は、記録開始時、すなわち非記録時の記録ヘッド
に対するキャッピングを解いて記録動作に移る直前に実
行される吐出回復処理のフローチャートである。

キャップ閉状態で記録命令が出力されるとこの処理が起
動され、ステップＳ６１でバッテリ異常がチエツクされ
る。タイマバックアップ用バッテリが正常の場合は、ス
テップＳ６２でタイマの計時データに基づいて、前回の
回復動作からの経過時間が所定時間Ｔ４　（本例の場合
１ケ月）以上か否か゛を判断する。経過時間が１ケ月未
満と判断された場合にはステップＳ６３で経過時間が所
定時間Ｔ３（本例では３４時間）以上か否かを判断する
。ここで、経過時間が３４時間未満の場合は吐出回復動
作を行わず本処理手順を終了する。

ステップＳ６３で３４時間以上と判断された場合は、ス
テップＳ６４で回復動作を１回行ない、次いでステップ
Ｓ６５でタイマをリセットし本処理手順を終了する。ま
た、ステップＳ６２で１ケ月以上経過していると判断さ
れた場合には、ステップＳ６６で吐出回復動作を３回行
ない、次いでステップＳ６７でタイマをリセットして本
処理手順を終了する。さらに、ステップＡ６１でバッテ
リ異常と判断された場合には吐出回復動作は行わず本処
理手順を終了する。なお、本処理手順において吐出回復
動作を行う場合には、キャップが閉状態のまま直ちに吸
引動作以降の一連の吐出回復動作に移る。

なお、上記実施例では、経過時間に応じて回復動作の回
数を変えるようにしたが、その内容を変えるようにして
もよい。例えば経過時間が短時間であれば吸引動作を行
わず予備吐出のみとすることもできる。これは、記録ヘ
ッドの仕様およびその使用環境等に応じて適切に定める
ことができる。

また、上記実施例における経過時間判断のための基準と
なる設定時間、吐出回復動作の回数は、これらに限られ
ないことは勿論である。

さらに、経過時間の計時開始時点としては、上例のよう
な前回の回復動作時に限られず、例えば、前回の記録動
作終了時、電源オフ時とすることも可能である。

（その他） なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからである。

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−ト
昇を与える少な（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４３４５２６
２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。

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４４５９６００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、共通するスリブ１
〜を電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭
５９１２３６７０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、本発明によれば記録を確実に効率
よ（行うことができるようになるからである。

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
ても本発明は有効に適用できる。

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、一体重に形成され
た１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

加えて、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。

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
に対してのキャツピング手段、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なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。

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。すなわ
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（、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
ラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。

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って、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３
０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインク
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
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、記録媒体に到達する時点ではす
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５
４−５６８４７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。

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、コンピュ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、リーグ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。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば例えば
、前回の回復動作からの経過時間に応じて、電源投入時
および記録開始時に行われる吐出回復動作の内容や回数
をそれぞれに異ならせることができるため、よりきめ細
かな吐出回復制御を行うことが可能となる。

この結果、例えば経過時間の関係から電源オン時に回復
動作がなされない場合などでも、記録開始に伴なって吐
出回復動作が行われる場合がある。このように、電源オ
ン時および記録開始時それぞれに行われる回復動作が相
互に補い合って全体として適切な回復動作を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施例にかか
る装置としての電子タイプライタの使用時および収納時
の外観斜視図、 第２図は、本発明に適用可能なプリンタの一構成例を示
す斜視図、 第３図は、第２図に示したプリンタの制御構成を示すブ
ロック図、 第４図は、本発明の一実施例にかかる吐出回復動作の態
様を示す説明図、 第５図および第６図は、それぞれ第４図に示した吐出回
復動作の処理手順を示すフローチャートである。 ９・・・ヘッドカートリッジ、 ５１・・・キャップ、 ５３・・・ポンプ、 ５９・・・ブレード、 ６１・・・回復系モータ、 １００・・・ＭＰＵ、 １００１・・・ＲＯＭ　。 １００２・・・ＲＡＭ、 １００３・・・タイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）吐出するインクによって記録を行うための記録装置
   において、 前記インクを吐出するためのインクジェット記録ヘッド
   と、 該記録ヘッドの吐出回復動作を行うための回復手段と、 当該インクジェット記録装置に係る時間を計時する計時
   手段と、 該計時手段が所定の計時開始時点から当該装置の電源投
   入時点および記録開始時点までに計時する経過時間に応
   じてそれぞれ前記吐出回復動作の内容および／または回
   数を変化させて前記回復手段に当該吐出回復動作を行わ
   せる制御手段と、を具えたことを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。 ２）前記所定の計時開始時点は、前記の吐出回復動作時
   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）前記記録ヘッドは、熱エネルギーによってインク中
   に膜沸騰を生じさせ該膜沸騰による気泡の成長に伴なっ
   てインクを吐出することを特徴とする請求項１または２
   に記載のインクジェット記録装置。