JPH0760952A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紙無しの有無をインク吐出直前に判断し、そ
の判断結果にもとづいて記録用紙の搬送やインク吐出を
制御し、常に事前に設定されたページ長のデータが正し
く記録用紙上に印字されるようなインクジェット記録装
置および該装置を具備した電子機器を提供する。 【構成】 インクの吐出を実行する直前に前記インクの
吐出方向に被記録材が存在するかどうかを検知するため
の検知手段と、検知手段によって検知された被記録材の
有無にもとづいてインクの吐出を制御するインク吐出制
御手段とがインクジェット記録装置に設けられたことを
特徴する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドからインク
を吐出する直前に被記録材の有無を判断してインクの吐
出制御、さらに好ましくは被記録材の搬送制御も実行す
るインクジェット記録装置および該装置を具備した複写
機、ファクシミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、パー
ソナルコンピュータ、光デイスク装置およびビデオ装置
等の電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置は、イン
クジェット方式の記録ヘッドと、被記録材を搬送する搬
送手段と、被記録材の搬送方向と直交する方向へ記録ヘ
ッドを往復移動させるための駆動手段と、記録ヘッドか
らのインク吐出と搬送および駆動手段とを制御するため
の制御手段とから概略構成される。

【０００３】このような構成からなるインクジェット記
録装置は、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ、複
写機、プリンタ等の電子機器に具備され、記録ヘッドか
らインクを吐出することによって被記録材（記録用紙
等）上に入力された情報（データ）を記録（印字）す
る。通常、記録装置は事前に設定された用紙サイズ（紙
長）に対応するページ長に入力されたデータを加工し、
さらにこのページ長に対応するサイズの被記録材が記録
装置にセットされているものとして印字を実行する。例
えば、所定の用紙サイズ（例えば連続用紙あるいはＢ
５，Ａ４，Ｂ３等のサイズからなる用紙）からなる記録
用紙を使用の際、その用紙サイズに合わせたページ長の
データが出力されることによって、一枚一枚の記録用紙
に対応してデータが印字されていく。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】しかし、いわゆる紙
無し時においては、つづいて搬送される記録用紙に対応
した新たなページに相当するデータの第１行目の印字可
能データが記録装置に受信されるまでに、既に受信され
た１ページ分のデータあるいは１ページ分のデータの一
部分が印字されずに無視されたり、あるいはつづいて搬
送された記録用紙に先の記録されなかった１ページ分の
データの残りが記録されたりする。これによって、例え
ば所定のページ長からなる１ページ分のデータが少なく
とも２枚の記録用紙に印字されてしまう。また、紙無し
状態にもかかわらず、印字が実行されることによって吐
出されたインクがプラテンに付着してしまい、新たに搬
送される記録用紙の汚れの原因となる。

【０００５】そこで、本発明の目的は紙無しの有無をイ
ンク吐出直前に判断し、その判断結果にもとづいて記録
用紙の搬送やインク吐出を制御することによって、常に
事前に設定されたページ長のデータが正しく記録用紙上
に印字されるようなインクジェット記録装置および該装
置を具備した電子機器を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述課題を解決するため
に、本発明にもとづくインクジェット記録装置は、記録
ヘッドからインクを吐出して被記録材上に印字を行うイ
ンクジェット記録装置において、インクの吐出を実行す
る直前に被記録材が所定の位置に存在するかどうかを検
知するための検知手段を具備し、検知手段によって検知
された被記録材の有無にもとづいてインクの吐出を制御
することを特徴とし、好ましくは検知手段によって検知
された前記被記録材の有無にもとづいて被記録材の搬送
を制御することによって被記録材上に所定通りの印字が
実行されるようにし、さらに好ましくはインクを吐出す
るために利用されるエネルギーを発生する素子として、
インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する電
気熱変換体が記録ヘッドに具備されていることを特徴と
する。また、本発明にもとづく記録装置は、上述のイン
クジェット記録装置を具備するものであり、好ましくは
複写機、ファクシミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、
パーソナルコンピュータ、光デイスク装置またはビデオ
装置である。

【０００７】

【作用】上述の構成からなる本発明にもとづくインクジ
ェット記録装置は、被記録材の有無を紙無しセンサーに
よって検知し、その検知結果にもとづいて被記録材上へ
のインクの吐出を制御したり、被記録材の搬送を制御す
る。それによって、被記録材以外（例えばプラテン）へ
のインクの吐出を回避することを可能とし、また新たに
搬送されてくる被記録材が汚れることを回避する。

【０００８】

【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。

【０００９】図１は本発明の実施例に関するインクジェ
ット記録装置を示す斜視図である。この図において、参
照符号１は記録手段を構成する記録ヘッド、２は記録ヘ
ッドに連結されたインクタンク、３は記録ヘッドとイン
クタンクとからなるヘッドカートリッジを搭載したキャ
リア、４は被記録材（例えば記録用紙、以下記録用紙を
例として説明する）、５は被記録材を保持するための保
持部材（紙押さえ板）、６は紙押さえ板に記録用紙が保
持されているかどうかを検出するための検知手段（紙無
しセンサー）、そして７、８および９は上述のキャリア
４を記録用紙の記録面に対して平行に往復移動させるた
めの駆動手段（ガイド，ベルトおよびキャリッジモー
タ）である。

【００１０】上記インクジェット記録装置は、紙無しセ
ンサー６によって紙押さえ板５上における記録用紙４の
有無を検出する。記録用紙４が紙押さえ板５上に存在す
ると判断した場合、 キャリア３の往復移動（スキャ
ン）に同期して記録ヘッド１からインクを吐出すること
により、記録用紙４に一行分の記録を行う。

【００１１】記録ヘッド１は微細な液体吐出口（オリフ
ィス）、液路およびこの液路の一部に設けられているエ
ネルギー作用部と、この作用部において液体（インク）
に作用するエネルギーを発生するエネルギー発生手段を
備えている。この手段が発生するエネルギーを利用して
インク滴が上記オリフィスから吐出される。

【００１２】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としては、ピエゾ素子などの電気熱変換体を
用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱さ
せ、この発熱による作用で液滴を吐出させるもの、ある
いは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を
加熱させるものなどがある。

【００１３】その中でも熱エネルギーを利用して液体を
吐出させる方式の記録ヘッドは、上記液体吐出口を高密
度に配列することができるため高解像度の記録をするこ
とが可能である。さらに、その中でも電気熱変換素子を
エネルギー発生手段として用いた記録ヘッドは、コンパ
クト化も容易であり、かつ最近の半導体分野における技
術の進歩と信頼性の向上とが著しいIC技術やマイクロ加
工技術の長所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易
で、製造コストも安価なことから有利である。

【００１４】キャリア３のスキャンによって一行記録を
行うと、記録用紙４を搬送手段（図示せず）によって一
行分搬送して次行記録を行う。

【００１５】図２は図１に示したインクジェット記録装
置における記録動作の制御を説明するためのブロック図
である。また、図３および図４は図１に示したインクジ
ェット記録装置における記録動作の制御を説明するため
のフローチャートである。

【００１６】この記録装置に接続されたホストコンピュ
ータ１０からＩ／Ｏ １３にデータが送られる。参照符
号１１で示したＩ／Ｏによって受信されたデータが印字
可能データであるかを制御ＲＯＭ１２により識別する。
すなわち、ホストコンピュータからデータ受信モジュー
ルでデータ（Ｆ１）の受取りを行い（Ｆ２）、そのデー
タが印字可能データであるかＦ３のモジュールで解析す
る。印字可能データであれば、内部格納エリアへデータ
を格納しておく。印字開始命令およびその記録装置が持
っている最大桁数を越える印字可能データを受け取ると
Ｆ４に示す印字開始モジュールが印字を開始する。参照
符号１３のＩ／Ｏによってキャリッジモータ９を駆動さ
せてキャリア３を往復移動させる。この移動にともなっ
て、記録ヘッド１から記録用紙４上にインクを吐出させ
ることによって印字（データの記録）を行う。図４に示
すように、記録用紙４上へ１ページ分のデータを記録す
るためのインク吐出が終了（Ｆ７）するまで紙無しセン
サー６は紙押さえ板５上の記録用紙４の有無を検出す
る。記録用紙４が存在する場合はシフトレジスタ１４に
通常の印字ドットを設定（Ｆ１０）し、一方記録用紙４
が存在しない場合はシフトレジスタに０データを設定
（Ｆ９）することによってインクの吐出を制御する。す
なわち、紙無しセンサー６によって記録用紙４が紙押さ
え板５上に存在しないことが確認された場合は、参照符
号１７のＩ／Ｏはシフトレジスタ１４の内容をクリア
し、記録ヘッド１からのインク吐出を中断させる。ま
た、図３のＦ５およびＦ６は記録用紙４の搬送制御を行
うものである。ここでは、記録用紙４の搬送方向の長さ
（紙長）が記録装置にインプットされた指定ページ長よ
りも大きい場合や、その逆に小さい場合は印字を中断し
紙送りをする。この判断も紙無しセンサー６によって紙
押さえ板５上の記録用紙４の有無を検出することによっ
て行う。

【００１７】なお、このようなインクジェット記録装置
に具備された紙無しセンサー６を他の様式の記録装置、
例えばインパクト記録装置や熱転写方式の記録装置に具
備して上述のような制御を行うことにより、インクリボ
ンやリボンカートリッジによるプラテンの汚れ等を防止
することが可能である。

【００１８】（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、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（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。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００１９】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。

【００２０】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
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００２１】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でもよい。

【００２２】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。

【００２３】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００２４】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各記録モード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。

【００２５】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
くは液化するものを用いてもよく、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を用いてもよ
い。加えて、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
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。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、熱エネルギの付与
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６０−７
１２６０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。

【００２６】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。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
インクジェット記録装置は、記録ヘッドからインクを吐
出して被記録材上に印字を行うインクジェット記録装置
において、インクの吐出を実行する直前に被記録材が所
定の位置に存在するかどうかを検知するための検知手段
を具備し、検知手段によって検知された被記録材の有無
にもとづいてインクの吐出を制御することを特徴とし、
好ましくは検知手段によって検知された被記録材の有無
にもとづいて被記録材の搬送を制御することによって被
記録材上に所定通りの印字が実行されるようにし、さら
に好ましくはインクを吐出するために利用されるエネル
ギーを発生する素子として、インクに膜沸騰を生じさせ
る熱エネルギーを発生する電気熱変換体が記録ヘッドに
具備されていることを特徴とし、また本発明にもとづく
記録装置は、上述のインクジェット記録装置を具備する
ものであり、好ましくは複写機、ファクシミリ、プリン
タ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、光デ
イスク装置またはビデオ装置であることを特徴とする。
したがって、紙長よりも指定ページ長が大きい場合でも
被記録材の有無を紙無しセンサーによって検知るするこ
とで、被記録材以外（例えばプラテン）へのインクの吐
出を回避することを可能とし、新たに搬送されてくる被
記録材が汚れることを回避可能とする。また、紙長より
も指定ページ長が小さい場合でも、あるいは印字途中で
使用者が手で被記録材を紙押さえ板から引き抜いた場合
でも、直ちに紙無しセンサーによって被記録材の有無が
検知されるので、上記汚れが同様にして回避可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづくインクジェット記録装置の概
略的構成を説明するための斜視図である。

【図２】図１に示したインクジェット記録装置の記録動
作を説明するためのブロック図である。

【図３】図１に示したインクジェット記録装置の記録動
作を説明するためのフローチャートである。

【図４】図１に示したインクジェット記録装置の記録動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ インクタンク ３ キャリア ４ 被記録材（例えば記録用紙） ５ 保持部材（紙押さえ板） ６ 紙無しセンサー（検知手段） ７ 駆動手段（ベルト） ８ 駆動手段（ガイド） ９ 駆動手段（キャリッジモータ） １０ ホストコンピュータ １１ Ｉ／Ｏ １２ ＲＯＭ １３ Ｉ／Ｏ １４ シフトレジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 哲人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 栗林 明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 堀米 英雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドからインクを吐出して被記録
   材上に印字を行うインクジェット記録装置において、 前記インクの吐出を実行する直前に前記被記録材が所定
   の位置に存在するかどうかを検知するための検知手段を
   具備し、 前記検知手段によって検知された前記被記録材の有無に
   もとづいて前記インクの吐出を制御することを特徴とす
   るインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記検知手段によって検知された前記被記録材の有無に
   もとづいて、前記被記録材の搬送を制御することによっ
   て前記被記録材上に所定の印字を実行することを特徴と
   するインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の装置において、
   前記記録ヘッドは、前記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素子として、前記インクに膜
   沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変換体
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 記録ヘッドからインクを吐出して被記録
   材上に印字を行うインクジェット記録装置を具備した電
   子機器において、 前記インクジェット記録装置は、前記インクの吐出を実
   行する直前に前記被記録材が所定の位置に存在するかど
   うかを検知するための検知手段を具備し、 前記検知手段によって検知された前記被記録材の有無に
   もとづいて前記インクの吐出を制御することを特徴とす
   る電子機器。
5. 【請求項５】 請求項４記載の電子機器において、 前記インクジェット記録装置は、前記検知手段によって
   検知された前記被記録材の有無にもとづいて、前記被記
   録材の搬送を制御することによって前記被記録材上に所
   定の印字を実行することを特徴とする電子機器。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の機器において、
   前記記録ヘッドは、前記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素子として、前記インクに膜
   沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変換体
   を有することを特徴とする電子機器。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれか一項記載の
   電子機器において、前記電子機器は、複写機、ファクシ
   ミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピ
   ュータ、光デイスク装置およびビデオ装置からなる群か
   ら選択されることを特徴とする電子機器。