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発明の名称 インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−1147(P2007−1147A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−183983(P2005−183983)
出願日 平成17年6月23日(2005.6.23)
代理人 【識別番号】100077481
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一
発明者 勅使川原 稔 / 高橋 喜一郎 / 枝村 哲也 / 丸 晶子 / 村山 仁昭
要約 課題
本発明は、媒体保持部からの給送動作を効率的に行いつつ、吐出回復動作による記録速度の低下を最小限に抑制することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法の提供を目的とする。

解決手段
給送手段31によって先行して給送される先行記録媒体8への記録動作の終了から後続記録媒体40への記録動作が開始されるまでの間に、吐出回復動作を行う。このときの回復動作は、給送手段によって行う給送動作を決定する給紙条件に応じて制御される。
特許請求の範囲
【請求項1】
インク吐出用のノズルを有する記録ヘッドと、記録媒体を保持する媒体保持部から前記記録ヘッドによる記録位置へ向けて記録媒体を順次給送する給送手段と、前記給送手段により先行して給送される先行記録媒体への記録動作の終了から前記給送手段にて給送される後続記録媒体への記録動作が開始されるまでの間に前記ノズルの吐出性能を回復させる回復動作を行う回復手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、
前記給送手段による前記記録媒体の給送条件を設定する給送条件設定手段と、
前記給送条件に基づき前記回復手段による回復条件を設定する回復条件設定手段と、
前記給送条件に応じて前記給送手段を制御すると共に、前記回復条件に基づき、前記回復手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項2】
前記回復条件設定手段は、前記回復手段による回復動作の所要時間を前記給送条件に応じて変更す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。
【請求項3】
前記給送条件設定手段は、前記先行記録媒体と後続記録媒体との間の時間間隔が所定時間以上に設定された第一の給送モードと、前記先行記録媒体と後続記録媒体との間の時間間隔が前記所定時間より短く設定された第二の給送モードとを前記給紙条件として選択的に設定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。
【請求項4】
前記回復条件設定手段は、前記第一の給送モード時に回復動作条件として所定時間以上の回復動作時間を設定し、前記第二の給送モード時に回復動作条件として前記所定時間より短い回復動作時間を設定することを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
【請求項5】
前記媒体保持部から前記記録位置の間には、前記給送手段により給送された記録媒体の端部を検出する端部検出手段が設けられ、
前記給送条件設定手段は、前記先行記録媒体の後端部が前記端部検出手段によって検出された後に前記後続記録媒体の給送動作を開始する第一の給送モードと、
前記先行記録媒体の後端部が前記端部検出手段によって検出される前に前記後続記録媒体の給送動作を開始する第二の給送モードと、を設定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項6】
前記後続の記録媒体の給送条件とは、給送手段の給送タイミング、給送量、給送速度の各駆動パラメータのうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項7】
前記給紙条件設定手段は、記録動作に関する記録関連情報に基づき前記給送手段の前記駆動パラメータを決定することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項8】
前記記録関連情報は、記録データに付加された情報であることを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。
【請求項9】
前記記録関連情報は、記録媒体の種類を表す情報と、記録品位を定義する情報の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項7または8に記載のインクジェット記録装置。
【請求項10】
前記吐出回復条件は、吐出回復動作における吐出周波数、吐出数および所要時間のうち、少なくとも前記所要時間を含むことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項11】
前記回復条件設定手段は、吐出回復の所要時間および吐出回復により消費されるインク量を、前記後続記録媒体の給送速度の増大に伴って減少させることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項12】
インク吐出用のノズルを有する記録ヘッドと、記録媒体を保持する媒体保持部から前記記録ヘッドによる記録位置へ向けて記録媒体を順次給送する給送手段と、前記給送手段により先行して給送される先行記録媒体への記録動作の終了から前記給送手段にて給送される後続記録媒体への記録動作が開始されるまでの間に前記ノズルの吐出性能を回復させる回復動作を行う回復手段と、を備えたインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記給送手段による前記記録媒体の給送条件を設定する給送条件設定ステップと、
前記給送条件に基づき前記回復手段による回復条件を設定する回復条件設定ステップと、
前記給送条件に応じて前記給送手段を制御すると共に、前記回復条件に基づき、前記回復手段を制御するステップと、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録媒体の保持部から記録ヘッドへと連続して記録媒体を給送することが可能なインクジェット記録装置に関し、特に先行して給送された記録媒体への記録動作が終了してから後続の記録媒体への記録動作が開始されるまでの間に吐出回復動作を行い得るようにしたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット記録装置では、インクタンクなどのインク供給源から供給されたインクをインクジェット記録ヘッドの吐出口からインク滴として吐出し、記録媒体に画像を形成する。インクジェット記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドと称す)には、各吐出口に個々に連通する複数の画成された液路と、各液路に連通する共通液室とが形成されている。共通液室はインクタンクのインク供給口に連結されており、インクタンク内のインクは共通液室から各液路へと供給される。また、各液路内にはインクを吐出させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子が設けられ、この吐出エネルギー発生手段を記録データなどに基いて駆動することにより、吐出口からインク滴が吐出される。なお、吐出エネルギー発生素子としては、ヒータなどの電気熱変換素子、あるいはピエゾなどの電気機械変換素子などが用いられている。また、本明細書および特許請求の範囲の記載において、前記吐出口および液路とによって構成される部分をノズルと称す。
【0003】
このようなインクジェット記録装置において、液路にインクが充填されたまま長時間インクの吐出が行われなかった場合には、インクが増粘または固着して着弾位置精度やインク吐出量を変動させ、吐出不良を生じさせることがある。また、インクの増粘または固着が甚だしい場合には、目詰まりを引き起こし、吐出口が吐出不能になることもある。
【0004】
そこで、インクを使用することに起因するこれらの不都合を解消すべく、インクジェット記録装置においては、インクを使用しない他の記録装置には見られない固有の構成が設けられている。すなわち、インクジェット記録装置には、記録ヘッドの液路や、吐出口の形成されている面(以下、吐出口形成面と称す)をクリーニングすることによって記録ヘッドの吐出性能を適正な状態に保つ吐出回復系が設けられている。
【0005】
このような吐出回復系による吐出性能の回復方法としては、液路に所定の圧力を作用させて増粘または固着したインクを強制的に吐出口から排出させ、液路内に吐出に適した新たなインクを導くようにする、いわゆる吐出回復方法がある。この吐出回復方法としては、インク供給系を加圧して増粘または固着したインクを吐出口から吐出させる加圧回復方法と、インク吐出口からインクを吸引して増粘または固着したインクを吸引する吸引回復方法とがある。また、吐出口面に摺接するワイピング部材を設け、両者を相対移動させることにより吐出口付近に付着した増粘インクや固着インクを払拭するワイピング回復方法なども知られている。
【0006】
しかしながら、インクジェット記録装置における上記のような回復方法は、比較的多くの時間を必要とするため、この回復方法を記録に関係する動作中に行えば記録所要時間が増大し、全体的な記録速度の低下につながる。そこで、全体的な記録速度を大きく低下させることなく液路中のインクを吐出に適した状態に保つ回復方法として、予備吐出と称される回復方法も実行されている。この予備吐出は、吐出エネルギー発生素子を駆動することにより、所定のインク受容体に向けて、記録に直接寄与しないインク吐出を実行する回復方法である。この予備吐出を吐出頻度の低い吐出口に対して実行すれば、液路内のインクを吐出に適した状態に保つことができる。
【0007】
特許文献1には、記録媒体の給送動作中に記録ヘッドの吐出性能を回復する機構を有するインクジェット記録装置が記載されている。特許文献1のインクジェット記録装置において、給送動作の開始時または給送が行われている間に記録ヘッドの予備動作を開始することにより、給送動作の開始から記録媒体の記録開始までの時間短縮を可能とするものである。また、特許文献2には、連続記録における給紙動作の高速化に関する提案がなされている。この特許文献2に記載のインクジェット記録装置は、給紙機構、紙送り機構、キャリッジ機構等を個別に駆動できるものとなっている。この記録装置には、一つのペーパーセンサからの情報と、記録媒体の長さ情報とが入力され、これら情報の一方または双方を用いて給紙動作のタイミング制御を行う。例えば、後続の記録媒体の給紙動作を開始するタイミングを、ペーパーセンサの情報に関係なく記録媒体の長さ情報のみに従って決定する。あるいは、後続の記録媒体の先端がペーパーセンサの手前に来た時点で、先行する記録媒体の後端がペーパーセンサを通過したか否かを確認し、その結果に応じて給紙動作続行の可否を判定する。
【0008】
このように、特許文献2に記載のインクジェット記録装置によれば、先行する記録媒体に対して後続の記録媒体の給紙タイミングを制御するため、後続の記録媒体との距離を最小限に設定することができる。さらに、サイズの異なる記録媒体が用いられたり、給紙機構に多少のスリップ等の給紙誤差が存在しても、記録媒体の重送が生じたり、頭出し精度が低下したりすることはなくなる。このため、高速連続給紙を安定して行うことが可能となり、連続記録を行う場合の記録速度を向上させることができる。
【0009】
また、近年は記録ヘッドから吐出されるインクの小液滴化が進み、これによって解像度の高い高品質な画像が得られるようになっている。従って、現在の記録ヘッドの吐出口は、インク滴のサイズの減少に比例して小径化している。このため、吐出回復処理は、記録ヘッドにおいて安定した吐出状態を確保するために極めて重要な役割を担っている。従って、インクジェット記録装置では、各記録媒体に対して記録動作を開始する前の時間を有効に利用して吐出回復処理を行っているのが通例である。
【0010】
例えば、給紙動作における吐出回復処理において、1枚目の記録媒体に対して記録動作を行う場合には、給紙動作が開始されてから記録動作が開始されるまでに、一定の給送時間がかかる。このため、この給送時間中に、記録ヘッドの回復動作を行う。
【0011】
また、連続的に給紙動作を行って連続記録動作を行う場合、前述のような通常の記録装置では、先行する記録媒体の後端がペーパーセンサを通過してから後続の記録媒体の給紙動作を開始させていた。このため、連続記録動作においても後続の記録媒体の記録動作が開始されるまでに吐出回復処理を実行する時間を十分に確保することができた。
【0012】
【特許文献1】特開2000−94659号公報
【特許文献2】米国特許6702274号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、特許文献1の記録装置では、吐出回復処理を給紙動作中に行うことができる反面、先行する記録媒体への記録動作が終了してから、後続の記録媒体への記録動作が開始されるまでに長い時間が必要となる。このため、連続記録動作を行う場合には記録動作全体の所要時間が長くなり、これが記録動作速度の向上を妨げる要因となっている。
【0014】
これに対し、上述の特許文献2に記載のインクジェット記録装置により、高速連続給紙を実行した場合には、先行記録媒体と後続記録媒体との間隔が短くなるため給紙時間は短縮できるが、吐出回復動作を行うための時間的な余裕は減少することとなる。従って、吐出回復に要する時間によっては、吐出回復動作時間を確保すべく、後続の記録媒体の給紙動作を遅らせることが必要となり、特許文献1に記載の記録装置においても全体的に記録速度の低下を招く虞がある。
【0015】
本発明は、媒体保持部からの給送動作を効率的に行いつつ、吐出回復動作による記録速度の低下を最小限に抑制することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記従来技術の課題を解決するため、本発明は以下のような構成を有する。
【0017】
すなわち、本発明の第1の形態は、インク吐出用のノズルを有する記録ヘッドと、記録媒体を保持する媒体保持部から前記記録ヘッドによる記録位置へ向けて記録媒体を順次給送する給送手段と、前記給送手段により先行して給送される先行記録媒体への記録動作の終了から前記給送手段にて給送される後続記録媒体への記録動作が開始されるまでの間に前記ノズルの吐出性能を回復させる回復動作を行う回復手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、前記給送手段による前記記録媒体の給送条件を設定する給送条件設定手段と、前記給送条件に基づき前記回復手段による回復条件を設定する回復条件設定手段と、前記給送条件に応じて前記給送手段を制御すると共に、前記回復条件に基づき、前記回復手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0018】
また、本発明の第2の形態は、インク吐出用のノズルを有する記録ヘッドと、記録媒体を保持する媒体保持部から前記記録ヘッドによる記録位置へ向けて記録媒体を順次給送する給送手段と、前記給送手段により先行して給送される先行記録媒体への記録動作の終了から前記給送手段にて給送される後続記録媒体への記録動作が開始されるまでの間に前記ノズルの吐出性能を回復させる回復動作を行う回復手段と、を備えたインクジェット記録装置の制御方法であって、前記給送手段による前記記録媒体の給送条件を設定する給送条件設定ステップと、前記給送条件に基づき前記回復手段による回復条件を設定する回復条件設定ステップと、前記給送条件に応じて前記給送手段を制御すると共に、前記回復条件に基づき、前記回復手段を制御するステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
本願発明によれば、給送手段による記録媒体の給送条件に応じて、無駄なインク消費を抑えつつ、適正な吐出回復動作を行うことができる。このため、連続給紙などによって効率的な給送動作を行う場合にも、インクの無駄な消費を最小限に抑えることができ、ランニングコストの上昇を抑えることができると共に、スループットの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図中、同一符号で示す部分はそれぞれ同一または対応する部分を示すものとする。
【0021】
(インクジェット記録装置)
図1は、本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。
図1において、ヘッドカートリッジ1がキャリッジ2に交換可能に搭載されている。ヘッドカートリッジ1は、記録ヘッド部およびインクタンク部を有すると共に、後述の制御系との間で記録ヘッド部を駆動するための信号の授受を行うためのコネクタ(図示せず)が設けられている。
【0022】
ヘッドカートリッジ1はキャリッジ2に着脱可能に搭載されている。キャリッジ2には、上記コネクタを介して各ヘッドカートリッジ1に駆動信号等を伝達するための不図示のコネクタホルダ(電気接続部)が設けられている。キャリッジ2は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト3に沿って往復移動可能に案内・支持されている。このキャリッジ2は主走査モータ4によりモータプーリ5、従動プーリ6およびタイミングベルト7等の駆動機構を介して駆動さレ、キャリッジの位置および移動は、リニアエンコーダおよびホームポジションサ30からの検出信号に基づき制御される。ホームポジションセンサ30はキャリッジ2に設けられ、遮蔽板36の位置を通過した時に所定のホームポジションの検出信号を出力する。
【0023】
記録用紙やプラスチック薄板等の記録媒体8は給紙モータ35からギアを介して給紙ローラ31を回転させることによりオートシートフィーダ(以降ASF)32から1枚ずつ分離して給紙される。さらに搬送ローラ9の回転により、ヘッドカートリッジ1の吐出口面と対向する位置(記録部)を通って搬送(副走査)される。搬送ローラ9はLFモータ34の回転によりギアを介して行われる。
【0024】
また、記録媒体が給紙されたか否かの判定は、ペーパーセンサ(端部検出手段)33を記録媒体8が通過したか否かによって行われ、また、記録媒体に対する記録開始位置(頭出し位置)の確定は、ペーパーセンサ33を記録媒体8が通過した時点を基準に行われる。さらに、ペーパーセンサ33は、記録媒体8の後端が実際に存在する位置の判断や、記録媒体の後端を基準とした現在の記録位置の割り出しにも使用される。
【0025】
なお、記録媒体8は、記録部において平坦な記録面を形成するように、その裏面がプラテン(不図示)によって支持されている。キャリッジ2に搭載されたヘッドカートリッジ1は、その吐出口面がキャリッジ2から下方へ突出して上流側と下流側の2組の搬送ローラ対の間で記録媒体8と平行になるように保持されている。
【0026】
一方、前述のヘッドカートリッジ1は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェットヘッドカートリッジであって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものとなっている。すなわち、ヘッドカートリッジ1の記録ヘッド部は、上記の電気熱変換体に印加される電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーによってインク内に気泡を発生させ、その気泡の圧力を利用して吐出口からインク滴を吐出させ、記録するものとなっている。
【0027】
図2は、このヘッドカートリッジ1における記録ヘッド部13の一部を模式的に示す斜視図である。
図2において、記録媒体8と所定の隙間(例えば、約0.5ないし2.0ミリ程度の隙間)を介して対向する吐出口面21には、所定のピッチで複数の吐出口22が形成されている。各吐出口22には画成された複数の液路24が連通しており、それらの液路の一端部(内端部)には共通液室が連通している。各液路24には、その内壁面に沿って、インク吐出用のエネルギーを発生する電気熱変換体(吐出ヒータ)25が配設されている。また、本実施形態における記録ヘッド部13は、吐出口22の配列方向がキャリッジ2の走査方向と交差するような向きでキャリッジ2に搭載されている。
【0028】
このように構成されたヘッドカートリッジ1では、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体(以下においては、「吐出ヒータ」ともいう)25を駆動(通電)することにより、液路24内のインクに膜沸騰が生じ、そのときに発生する気泡の圧力によって吐出口22からインクが吐出される。
【0029】
次に、上記インクジェット記録装置における制御回路の概略構成を図3のブロック図に基づき説明する。
図3において、コントローラ100は主制御部(制御手段、回復条件設定手段)であり、例えばマイクロコンピュータ形態のCPU101、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したROM103、および画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたRAM105などを有する。また、このコントローラ100は、画像データの供給源であるホスト装置110とインタフェース(I/F)112を介して接続されている。ホスト装置110は、記録に係る画像等のデータの作成、処理などを行うと共に、入力・設定処理などを行うプリンタドライバ(給紙条件設定手段)などを備えたコンピュータによって構成されている。なお、ホスト装置としては、コンピュータ形態のものだけでなく、画像読み取り用のリーダ部等の形態のものを使用することも可能である。そして、画像データや、その他のコマンド、ステータス信号等が、インタフェース(I/F)112を介してコントローラ100へと送受信される。
【0030】
また、操作部120は操作者による指示入力を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ122、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ126、連続給紙記録スイッチ127などを有する。この連続記録設定スイッチは、ASF32の給紙トレイ32aに積載されている記録媒体を一枚ずつ給送して順次記録する際に、スイッチである。なお、コントローラ100には、記録時において先行する記録媒体8の後端がペーパーセンサ33を検知する前に、後続の記録媒体40の給送を行うか否かを設定するこの連続給紙スイッチ機能が備えられている。
【0031】
センサ群130は装置の状態を検出するためのセンサ群であり、上述のホームポジションセンサ30、記録媒体の有無を検出するためのペーパーセンサ33、および環境温度を検出するために適宜の部位に設けられた温度センサ134等を有する。
【0032】
ヘッドドライバ140は、記録データ等に応じて記録ヘッド1の吐出ヒータ25を駆動するドライバである。ヘッドドライバ140は、記録データを吐出ヒータ25の位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させる論理回路素子の他、ドット形成位置を合わせるために駆動タイミング(吐出タイミング)を適切に設定するタイミング設定部等を有する。
【0033】
記録ヘッド1には、サブヒータ142が設けられている。サブヒータ142はインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものであり、吐出ヒータ25と同時に記録ヘッド基板上に形成された形態および/または記録ヘッド本体ないしはヘッドカートリッジに取り付けられる形態とすることができる。なお、図2では、サブヒータ142の図示は省略されている。
【0034】
主走査モータ4は、キャリッジ2を駆動するモータであり、モータドライバ150によって駆動される。LF副走査モータ34は記録媒体8を搬送(副走査)するモータであり、モータドライバ170によって駆動される。給紙モータ35は、ASF32の給紙ローラ31を駆動するモータであり、モータドライバ160によって駆動される。
【0035】
次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置によって実行される動作、すなわち、給紙から記録を経て排紙に至る一連の動作を説明する。
本実施形態に係るインクジェット記録装置は、先行する記録媒体を記録している間に、後続の記録媒体の給紙を開始するため、先行する記録媒体の現在の位置を算出して、先行する記録媒体の最適な位置で後続の記録媒体の給紙を開始する。この場合、先行する記録媒体に対する記録動作は継続して実行されることが必要である。このため、キャリッジも往復移動(主走査)する必要があり、記録ヘッドも記録動作を行わなければならない。
【0036】
以下、順を追って一連の給紙動作の制御について説明を行う。
【0037】
(比較例における連続給紙)
まず、本実施形態における効果を明確にするために、本実施形態との比較例として、これまで一般に行われていた連続給紙動作の手順を図4に基づき説明する。
この比較例では、図4のAからEの状態に向かって給紙シーケンスが進行していく。図4のAは、先行する記録媒体8が搬送ローラ9とこれに対向して設けられたピンチローラ50とに挟まれ、両ローラの回転力で副走査方向へ進んでいく状態を示している。この状態では、ペーパーセンサ33が記録媒体8の存在を検出した状態(紙有り状態)となっている。
【0038】
この比較例においては、先行する記録媒体8がペーパーセンサ33を通過する前に、後続の記録媒体40に対する記録データの展開処理などを先行して行うことが可能になっている。しかし、先行する記録媒体8の後端がペーパーセンサ33によって検出されてからでなければ、後続の記録媒体40の給紙を行うことができない。このため、先行する記録媒体8がペーパーセンサ33を通過するまでの間隔L1が必ず必要になる。
【0039】
従って、この比較例では、図1のCの状態で始めて後続の記録媒体40の給紙が開始される。この時、先行する記録媒体8と後続の記録媒体40との間には、大きな距離間隔L1が発生してしまう。図1のDは、後続の記録媒体40がペーパーセンサ33を通過して紙有り状態と判定されている状態を示している。この際、後続の記録媒体40の先端がペーパーセンサ33によって検出された時点で、後続の記録媒体40の記録開始位置(頭出し位置)の計算が開始される。
また、図1のEでは後続の記録媒体40の頭出しが完了して搬送ローラ9が停止し、記録カートリッジ1が主走査方向に駆動されようとしている状態(記録開始状態)を示している。
【0040】
上述の給紙シーケンスにおいて、記録媒体40に対するデータ展開などの処理は、後続の給紙動作に先行して行うことができ、これによって連続給紙動作の高速化を可能にしている。さらに、給紙動作としてはペーパーセンサ33が先行する記録媒体8の後端を検出した後に、後続の記録媒体の給紙を開始しているため、重送やジャムなどが発生する虞はなく、確実に給紙することができる。
【0041】
しかしながら、この比較例における給紙動作では、前述のように先行記録媒体と後続記録媒体との間に大きな距離間隔L1が形成されるため、連続給紙を行う場合に多くの所要時間がかかり、記録動作全体の時間が増大するという問題が生じる。そこで、この給紙時間L1を短縮するためにペーパーセンサ33を給紙ローラ31側に近づけることも考えらる。しかし、給紙ローラ31は記録媒体表面でのスリップによる搬送誤差が生じ易い。このため、ペーパーセンサ33を通過してから搬送ローラ9に到達するまでの距離が長いと、算出される給送量と実際の給送量との間に大きな誤差が発生し、記録品質を劣化させる可能性がある。そこで、本発明の実施形態では、以下のような給紙動作を行う。
【0042】
(本実施形態における連続給紙動作)
図5は、本実施形態に関わる先行記録媒体8と後続記録媒体40との間に、最小の間隔をもたせて連続給紙を可能とした場合を示している。図5のAは、先行する記録媒体8に記録動作が行われている状態を示している。図5のBは、給紙ローラ31を回転させてASF32の給紙トレイ32aから後続の記録媒体40の給紙を開始した状態を示している。後続の記録媒体40の給紙動作の開始タイミングは、先行記録媒体8の後端と後続記録媒体40の先端との間に、予め設定した所定の間隔(最小の間隔)L2が開いたと判断された時点で開始される。先行記録媒体8の後端の位置は、予め取得した先行記録媒体8の長さ情報と、先行記録媒体8がペーパーセンサ33を通過した後の記録媒体の搬送量とに基づいて、コントローラ100のCPU101が算出する。
【0043】
また、図5のCは先行する記録媒体8の後端がペーパーセンサ33の位置を通過して紙無し状態になり、さらに後続の記録媒体40がペーパーセンサ33の直前まで進んできている瞬間を示している。この瞬間における後続の記録媒体40の先端位置は給紙ローラ31の回転量から算出される。また、先行する記録媒体8の後端がペーパーセンサ33を通過して紙無し状態になっているか否かは、ペーパーセンサ33の出力信号をチェックすることによって判断する。
【0044】
このように、先行記録媒体8の後端部と後続記録媒体40との間に最小の間隔L2を介して記録動作を行うようにすることにより、後続の記録媒体40を、その給紙を停止させることなく連続的に給紙ローラ9に送り込むことができる。
このため、連続給紙動作においても、重送等の問題を生じることなく最小の間隔L2を介して高速に給送することができ、しかも、後続の記録媒体40の頭出し位置も正確に制御しながら動作させることが可能になる。
また、図5のDは、先行の記録媒体8が排紙され(図示せず)、後続の記録媒体40が搬送ローラ9の位置まで供給された状態を示している。図2のEは給紙が完了して記録が開始可能になっている状態を示している。
【0045】
(本実施形態における連続給紙動作の適用例)
一般的なインクジェット記録装置においては、記録媒体の種別や、記録パス数などの記録条件に応じて、複数の記録モード、例えば高速記録モードから高画質記録モードに至る複数の記録モードを実行し得るようになっている。そして、本実施形態においては、これらの記録媒体の種別や記録モードに対応して、最適な給紙条件が設定される。
【0046】
一例としては、写真調の画像を記録する場合に用いられる写真用紙などのように、表面にインク受容層などを設けてある記録媒体は、ASF32の給紙ローラ31の回転速度が大きいとローラの引きずり跡が付き易いため、記録媒体の種別によって給紙速度を異ならせるようにしている。
また、一部の高画質記録モードでは、記録媒体へのインク打ち込み量が増えることに起因して紙面に到達しなかったミスト状のインク滴が吐出口面に付着する量も増大することがある。この吐出口面に付着したインク滴を除去するために、排紙後にその都度、メンテナンス処理を行う必要が生じる。従って、この場合には連続記録であっても、図4に示すように先行記録媒体と後続記録媒体との間に常に大きな間隔L1を介して給紙動作を行う。
【0047】
図6は本実施形態のインクジェット記録装置における給紙条件の一例を示す。
図6(a)は、記録媒体の種別と、形成すべき画像の記録品位との組み合わせ(記録条件)に応じて設定された給紙速度を表している。また、図6(b)は、連続給紙設定スイッチのON、OFFが、記録媒体の種別と記録品位との組み合わせに応じて設定されている状態を示している。本実施形態におけるインクジェット記録装置では、各記録媒体に対し、高速出力から高品位出力まで3つの記録モード(品位1、品位2、品位3)を割り当てている。
図6(a)において、普通紙で最も記録速度が速い品位3は、給紙速度が15.00[inch/sec]となっており、品位1および品位2は6.33[inch/sec]となっている。また図6(b)において、普通紙に対して連続記録を行う際の連続給紙設定スイッチの設定状態は、普通紙の品位3および品位2においてON、品位1においてOFFがそれぞれ設定されている。記録媒体の種別および品位の情報は、記録装置に転送される記録データに付加されるものであり、その情報に従ってインクジェット記録装置の給紙機構ならびに記録に関わる機構の動作が決定される。なお、本実施形態において、後続の記録媒体40の給送量は、ペーパーセンサ33の15mm手前に後続の記録媒体40の先端が到達するような給送量としている。
【0048】
本実施形態においては、給紙動作時に実行する吐出回復処理を、前述の給紙動作条件に対して最適化するために、各給紙動作条件に対して異なる吐出回復条件を割り当てている(図7参照)。
例えば、普通紙において、連続給紙設定スイッチがOFFに設定されている品位1には、吐出回復モード3(Mode3)が割り当てられている。従って、この場合には、連続記録動作を行う場合であっても、先行する記録媒体8の後端がペーパーセンサ33を通過するまでは、先行記録媒体40の給送を開始しない。これは図4に示すような給紙動作(イニシャル用給紙動作)と同様である。また、2枚目以降も1枚目と同様に、図4に示すようなイニシャル用給紙動作が行われる。ここでも吐出回復モード3が設定される。この場合の吐出回復処理は駆動周波数が10[KHz]、1ノズルあたりの吐出数が400発となり、所要時間が180[msec]となる。この吐出回復条件は、インクジェット記録装置、記録ヘッドの形態、液滴サイズ、インクなどによって異ならせる必要があることは勿論である。インクジェット記録装置では、電源の容量制限などにより全ノズルから同時にインクを吐出できないとか、複数色のインクを吐出する記録ヘッドを各色毎に吐出しなければならないといった制約が生じる場合がある。本実施形態においても同時に吐出するノズルを制限している。従って、こうした制約を考慮して吐出回復条件を設定することが必要である。
【0049】
品位2と品位1とは給紙速度は同一となっている。しかし、普通紙に対し、品位2で記録する場合には、連続給紙スイッチがONとなっている。このため、先行する記録媒体(普通紙)8への記録が終了してから、後続の記録媒体(普通紙)40への記録が開始されるまでの時間間隔が短くなる。さらに、品位3は他の品位より給紙速度が速くなるため、後続する記録媒体(普通紙)40への記録開始時間はより短くなる。なお、前記時間間隔は記録ヘッドにおける非吐出の時間と直結したものとなるため、給紙時における吐出回復処理は、この時間間隔に応じて異なる条件で実施されることがより好ましい。具体的には、吐出回復時の吐出数を非吐出の時間を考慮して最適化する。例えば、後続記録媒体の給紙時の時間間隔が短い場合には、吐出回復に要する発数をより少なく設定することが好ましい。
【0050】
また写真用紙およびはがきに割り当てられる各モードについては、全て連続給紙スイッチ設定をOFFに設定している。従ってこの場合には、連続記録動作であっても、先行する記録媒体の後端がペーパーセンサ33を通過するまでは後続の記録媒体を給送しない、という給紙動作を行う。このため、2枚目以降も1枚目と同様イニシャル用の給紙動作となり、吐出回復条件はMode3となる。
【0051】
このように、本実施形態では、給紙動作の連続/非連続および給紙速度などの給紙条件に応じて、吐出回復動作における周波数、吐出数および所要時間などの吐出回復条件を設定するようにしたため、給紙動作の高速化と吐出回復動作時間の最適化との両立を図ることが可能となる。このため、記録速度を損なわずに安定した記録動作を実現することが可能となる。また記録動作には直接寄与しない吐出回復でのインク消費量を低減することができ、ランニングコストの低減も可能になる。
【0052】
次に、図8のフローチャートを用いて本実施形態における上述の給紙動作および吐出回復動作を説明する。
まず、Step10では、給紙命令の入力に応じて給紙モードを開始する。次に、Step20では、給紙しようとしている記録媒体の長さ情報を収得する。本実施形態では、ホストコンピュータ側のプリンタドライバから与えられた記録情報の中の記録媒体の設定に関する情報の中から、記録媒体の長さに関する情報(ページレングス情報)を取得し、その取得情報に基いて以下の動作を行うものとなっている。なお、このページレングス情報は、記録媒体の設定に関する情報の中から取得する以外に、ペーパカセットのサイズ、形状、種類あるいは記録媒体の幅に関する情報など、記録媒体の長さを特定し得るその他の情報から取得するようにすることも可能である。
【0053】
次に、Step30では、現時点で先行する記録媒体がまだ記録中であるかどうかのチェックを行う。記録中でなければStep40でペーパーセンサ33により先行する記録媒体が、記録エリアに残っているかどうかのチェックを行う。先行する記録媒体8が記録エリアに残っている場合は、Step50でLFモータ34を作動させて排紙動作を行い、排紙を完了させる。排紙完了後は、Step60でイニシャル給紙用ルーチンへ進む。イニシャル給紙用ルーチンは1枚目の給紙を行うための給紙ルーチンであり、給紙が完了したらStep110へ進み、給紙モードを終了して実際の記録を開始する。
【0054】
この後、Step30で記録中と判定された場合はStep70に進み、記録データに付与される記録媒体媒体の種類および記録品位の情報から連続給紙モードを実施すべきか否かの判断を行う。連続給紙モードを実施すべきでないと判断された場合は、Step40でペーパーセンサ33により先行する記録媒体8が記録エリアに残っているかどうかのチェックを行う。先行する記録媒体8が記録エリアに残っている場合には、Step50でLFモータ34を駆動して排紙を完了させる。排紙が完了するとStep60でイニシャル給紙用ルーチン(図9参照)を起動し、ここで、後述の給紙動作および吐出回復処理を行う。その後Step110へ進んで給紙モードを終了し、後続の記録媒体への記録動作を開始する。
【0055】
一方、Step70で連続給紙モードを実施するべきであると判断された場合には、STEP80にて先行記録媒体の後端位置を算出する。Step90では、この先行記録媒体8の後端位置がどこまで来ているかによって、後続記録媒体40をASF32にて給紙を開始すべきタイミングであるか否かを判断する。給紙すべきタイミングであると判断されると、Step100の連続給紙用ルーチン(図10参照)を起動し、ここで後に詳述する連続給紙および吐出回復処理を行う。その後、Step110へ進んで給紙モードを終了する。
【0056】
次に、図9に従って、イニシャル給紙ルーチンを説明する。
Step200でイニシャル給紙ルーチンを開始すると、まず、Step210では、給紙される記録媒体の頭出し位置の算出を開始する。次いで、Step220ではASF32にある給紙ローラ31の回転を開始する。通常、シリアル型プリンタの場合は、記録が開始されると記録媒体がLFローラ34の回転によって間欠的に副走査方向へと搬送される。この間欠的な搬送動作において、給紙ローラ31から記録媒体へと圧力が加えられていると、その圧力が負荷となって搬送精度が低下する虞がある。このため、給紙ローラ31には半月ローラタイプが用いられることが多い。また、給紙動作は給紙ローラ31が1回転した時点で完了し、停止するように制御させる。
【0057】
Step220では、給紙ローラ31の回転開始指令が出される。次にStep230では、給紙ローラ31が1回転したか否かのチェックを行う。給紙開始時は、当然のことながら給紙ローラ31が1回転していないのでStep250へ進み、さらにペーパーセンサ33へ到達したかどうかをチェックする。もし、ペーパーセンサ33に到達する前に給紙ローラ31の1回転が完了してしまったとすると、記録媒体がスリップして給紙不良を起こしたか、元々ASF32に記録媒体が無かったということになる。従ってこの場合には、Step240へ進みエラー表示を行う。
一方、Step250でペーパーセンサ33に記録媒体が到達したと判断されると、その後ASF32が完全に1回転するまで回転を継続し、1回転した時点で回転を止め、給紙を停止させる。次いでStep260へ進み、LFローラ9を回転させる。その際、ペーパーセンサ33によって記録媒体の存在が検出されると、その時点から記録媒体の送り量の算出を開始して頭出し位置までLFローラ9を駆動する。そして、STEP280では、所定の条件にて吐出回復処理を実行しイニシャル給紙ルーチンを終了する。
【0058】
次に図10の連続給紙ルーチンについて説明する。
Step300で連送用給紙ルーチンを開始する。まず、Step310では後続の記録媒体40の頭出し位置の算出を開始する。次にStep320では先行記録媒体8の先端位置情報と予め取得した記録媒体長さ情報とを用いて、先行記録媒体8の後端位置を算出する。その先行記録媒体8の後端の位置から後続の記録媒体40の先端の位置情報との差を取って両端の位置の差(間隔)を得る。次に、Step330で前記の位置差情報に基づき、ASF32の給紙ローラ31を回転させて後続の記録媒体40の給紙を開始しても良いかどうかを判定する。
【0059】
このときの位置差情報はプラスでもマイナスでも良い。ここでプラスはオーバーラップ無しの状態とし、マイナスはオーバーラップ有りの状態として定義する。つまり、給紙ローラ31を回転させても良いか否かは、先行記録媒体8が給紙ローラ31の下を通過し、後続の記録媒体に対して分離可能な状態になっているという条件を満足しているか否かによって判断される。また、本実施形態では先行する記録媒体8の後端と後続の記録媒体40の先端との間隔を位置情報として制御している。しかし、給紙ローラ31の回転開始は、先行する記録媒体8の後端と給紙ローラ31との距離情報に基づいて制御しても良い。
【0060】
Step340でASF32の給紙ローラ31の回転が開始されると、Step342では、後続の記録媒体40の先端位置を算出し、その算出値に従って、ペーパーセンサ33の手前に来たかどうかを判断する(Step344)。このStep320およびStep340の動作は、後続の記録媒体40の先端位置がペーパーセンサ33の手前に来たと判定されるまで繰り返される。
【0061】
Step344で後続記録媒体40の先端位置がペーパーセンサ33の手前に到達したと判定されると、さらにStep350において、先行する記録媒体8の後端がペーパーセンサ33に対して紙無しになっているかどうかを判断する。
【0062】
ここで紙無し状態になっていなかった場合は、Step360で後続の記録媒体40の給紙動作を中断する。この状態では先行する記録媒体8と後続の記録媒体40とがオーバーラップして給紙されているか、あるいは殆ど間隔が無い状態で給紙されていることになる。従って、この場合には、後続の記録媒体の給紙を中断させることにより、先行する記録媒体が独立に副走査機構である搬送ローラ9によって搬送されて行く。そして、ある時点でペーパーセンサ33により紙無し状態が検出されることとなる。すなわち、先行する記録媒体8の後端が検出されることとなり、その時点で先行する記録媒体8と後続の記録媒体40の隙間は必要最小限に保たれることとなる。
【0063】
この後Step370では、ASF32の回転を再開し給紙動作を進行させる。同時にStep380では搬送ローラ9を給紙速度と等速で回転させ、Step390で必要な頭出し位置に達した(頭出しOK)と判断されるまで副走査方向に記録媒体を搬送する。そして、記録媒体の先端が頭だし位置に達したと判断されると、Step392において前述のようにして設定された回復条件に従って吐出回復処理が実行され、Step400で連続給紙用ルーチンが終了する。
【0064】
なお、本実施形態ではStep360で給紙動作を中断するようにしたが、給紙ローラ31の回転速度を低下させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。
【図2】図1に示すヘッドカートリッジにおける記録ヘッド部の一部を模式的に示す斜視図である。
【図3】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態との比較例による連続給紙動作の手順を示す説明図である。
【図5】本発明の実施形態において先行記録媒体と後続記録媒体との間に最小の間隔をもたせて行う連続給紙動作の手順を示す説明図である。
【図6】本実施形態のインクジェット記録装置における給紙条件の一例を示す図であり、(a)は給紙速度を、(b)は連続給紙モードスイッチの設定状態をそれぞれ示している。
【図7】(a)は本実施形態における連続給紙動作時における吐出回復モードの設定状態を示す図、(b)は同図(a)に示した各吐出回復モードの内容を示す図である。
【図8】本発明の実施形態における給紙動作などの手順を示す示すフローチャートである。
【図9】図8に示したイニシャル給紙ルーチンをより詳細に示すフローチャートである。
【図10】図8に示した連続給紙ルーチンをより詳細に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0066】
1 記録ヘッド
2 キャリッジ
3 ガイドシャフト
4 主走査モータ
8 記録媒体
9 搬送ローラ
13 ヘッド部
22 吐出口
25 吐出ヒータ
30 ホームポジションセンサ
31 給紙ローラ
33 ペーパーセンサ
34 LFモータ
35 給紙モータ
100 コントローラ
101 CPU
103 ROM
105 RAM
140 ヘッドドライバ
126 回復スイッチ
127 連続記録スイッチ




 

 


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