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発明の名称 インクジェット記録装置
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2007−21984(P2007−21984A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−209905(P2005−209905)
出願日 平成17年7月20日(2005.7.20)
代理人 【識別番号】100066061
【弁理士】
【氏名又は名称】丹羽 宏之
発明者 新倉 武二 / 浜▲崎▼ 雄司
要約 課題
記録ヘッドの印刷前動作を低減することで、印刷前の時間短縮、さらには1枚あたりの印刷時間の短縮をおこなう。

解決手段
走査移動可能なキャリッジと、前記キャリッジを走査駆動する駆動手段と、記録ヘッドのメンテナンスを行う手段とを有する記録装置において、前記記録ヘッドの印刷開始前のメンテナンス動作(予備吐出動作)を印刷内容(記録媒体サイズ、記録モードなど)によって可変とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
走査移動可能なキャリッジと、前記キャリッジを走査駆動する駆動手段と、記録ヘッドのメンテナンスを行う手段とを有するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの印刷開始前のメンテナンス動作を印刷内容によって可変としたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項2】
前記メンテナンス動作は、記録ヘッドを保護するためのキャップ内へのインクの予備吐出および該吐出インクの吸引動作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。
【請求項3】
前記印刷内容は、記録媒体のサイズ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。
【請求項4】
前記印刷内容は、記録モード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。
【請求項5】
インク吸引などのメンテナンス動作の駆動源を、キャリッジ駆動または紙送り駆動と共通化した構成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。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像記録装置に関し、詳しくは記録媒体に沿って移動可能なキャリッジに着脱可能に搭載された記録手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及によって画像情報を手軽に扱えるようになり、その出力用に手軽な記録装置の需要が高まっている。記録装置で用いられる記録方式の中に、比較的小型、安価かつ高精細な記録を可能とする方式として知られるインクジェット記録方式がある。
【0003】
インクジェット記録方式を用いた記録装置において、数十個から数百個のインク吐出口を有するインクジェットヘッド(カートリッジ)を装着したキャリッジ(CR)は、キャリッジ駆動モータの駆動力を伝達する駆動ベルトの一部と連結されて移動可能に構成されている。
【0004】
これにより、インクジェットカートリッジは、吐出面に対向するよう配置されたプラテンに沿って移動でき、この移動の間にこのプラテン上に給送される被記録媒体の全幅にわたって往復運動(走査)し記録を行うことができる。被記録媒体は、キャリッジの上記走査毎に用紙搬送手段により、吐出口のピッチに応じて定められる距離を搬送される。以上の走査および被記録媒体の搬送を繰り返すことにより、被記録媒体全面に記録がなされる。
【0005】
キャリッジに着脱可能に搭載された記録手段(記録ヘッド)を有するインクジェット記録装置においては、記録手段としてのヘッドカートリッジ内のインクを使い切った時あるいは該記録手段が故障した時に、ユーザーが新しい記録ヘッドと交換することにより簡単に記録可能状態に復帰できるようにしたものがある。また、近年の高機能化が進んだインクジェット記録装置においては、常備型の記録ヘッド(ヘッドカートリッジ等)をフォトカートリッジ等のオプションヘッドと交換することにより、写真調のフォト画像等の出力(記録)を可能に構成したインクジェット記録装置も普及してきている。
【0006】
従来技術として、実際の記録動作を開始するのに先立って所定の予備的な動作を行うものがある。例えば、インクジェットプリンタでは、記録を行っていない間に乾燥したインクがノズルに詰まるのを防止するためにメンテナンス機構を備えている。そして、印字品位を良好に保つために、一定時間ごとにヘッドメンテナンスのための吸引動作、予備吐出動作といったメンテナンスを行う。前回の印刷からの経過時間などによって、メンテナンス動作を決定するが、一定期間内であれば、予備吐出のみで対応するのが一般的である。
【0007】
また、印刷開始後においても記録を行っていないノズルの詰まりを防止するために、一定時間ごとに予備吐出動作を行っている。
【特許文献1】特開平08−58109号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら従来の技術では、メンテナンス部のキャップ内へ予備吐出動作を実施した後、印刷中の予備吐出動作によるキャップ内のインクあふれを防止するために、キャップ内のインク排出動作(以下、空吸引)が必要となり、印刷開始までの時間が長くなるといった問題があった。
【0009】
記録装置を低コスト化するために、インク吸引のための駆動源をキャリッジ駆動や紙送り駆動と共用した構成においては、他の動作を並行して進めるのが困難であり、上記印刷前の処理時間は一層長い時間を要していた。
【0010】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、記録ヘッドの印刷前動作を低減することで、印刷前の時間短縮、さらには1枚あたりの印刷時間の短縮をおこなうインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は以下の手段を用いる記録装置を適用することにより前述した課題を解決するものである。
【0012】
(1)走査移動可能なキャリッジと、前記キャリッジを走査駆動する駆動手段と、記録ヘッドのメンテナンスを行う手段とを有するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの印刷開始前のメンテナンス動作を印刷内容によって可変としたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【0013】
(1)前記メンテナンス動作は、記録ヘッドを保護するためのキャップ内へのインクの予備吐出および該吐出インクの吸引動作であることを特徴とする前記(1)に記載のインクジェット記録装置。
【0014】
(3)前記印刷内容は、記録媒体のサイズであることを特徴とする前記(1)に記載のインクジェット記録装置。
【0015】
(4)前記印刷内容は、記録モードであることを特徴とする前記(1)に記載のインクジェット記録装置。
【0016】
(5)インク吸引などのメンテナンス動作の駆動源を、キャリッジ駆動または紙送り駆動と共通化した構成であることを特徴とする前記(1)に記載のインクジェット記録装置。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、記録媒体のサイズなどを判断することで、特別な機構を用いることなく、一定サイズ以下の媒体に対しては、空吸引動作を省くことが可能となり、印刷命令から印刷開始までの時間を短縮し、1枚あたりの印刷を低減させることができる。
【0018】
上述したように本発明によれば、印刷性能を損なうことなく、安価な構成で1枚あたりの印刷時間を低減させたインクジェット記録装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応した部分を示すものである。
【実施例】
【0020】
図4は本発明の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた記録装置全体の斜視図であり、図5は、図4からアクセスカバーを開けた状態を示す斜視図、図1は図4から外装カバーの一部を外して、記録装置の構成を示す模式的斜視図であり、記録装置がインクを吐出して被記録媒体に記録を行なうインクジェット記録装置である場合を示す。
【0021】
本実施例に係る記録装置は、大きく分けて、給紙部37、被記録媒体搬送部(用紙搬送部)、記録部ヘッド200、記録ヘッド(記録手段)メンテナンス部36から構成されている。ホスト装置(不図示)から記録データが送られ、制御基板上の記録装置制御部(不図示)にてデータを格納し、同制御部から記録動作開始指令が出されて記録動作が開始する。
【0022】
記録が開始すると、先ず給紙動作が行われる。給紙部はメインASF(Automatic Sheet Feeder)であり、この給紙部は、圧板41上に複数枚積載された被記録媒体(被記録シート)から記録動作ごとに1枚ずつの記録シートを引き出して被記録媒体搬送部(用紙搬送部)に送る自動給紙部で構成されている。給紙動作開始でASFモータが正方向に回転し、その動力はギア列を経て圧板41を保持しているカムを回転させる。ASFモータの回転によってカムが外れると、圧板41は不図示の圧板ばねの作用により給紙ローラ39に向けて付勢される。同時に、給紙ローラ39が被記録媒体(用紙)を搬送する方向に回転するため、積載された被記録媒体の一番上の一枚のみ搬送が開始される。その際、給紙ローラ39と記録シートとの間の摩擦力、並びに記録シート同士の摩擦力の条件により、複数枚の記録シートが同時に送り出されてしまうことがある。
【0023】
その場合には、給紙ローラ39に圧接されかつ記録シート搬送方向と逆方向に所定の戻り回転トルクを有する分離ローラが作用し、この分離ローラは最も給紙ローラ39側にある記録シート以外の記録シートを元の圧板上へ押し戻す働きをする。また、ASF給紙動作終了時には、カムの動作により分離ローラは給紙ローラ39との圧接状態から解除され、所定の距離離間されるが、その際に確実に圧板上の所定位置まで記録シートを押し戻すために、戻し爪が回転してその役割を果たす。以上のような動作により、記録シートを1枚だけ用紙搬送部へ搬送する。
【0024】
給紙部から搬送された被記録媒体としての記録シートは、用紙搬送部(被記録媒体搬送部)たる搬送ローラ(紙送りローラ)21とピンチローラ22のニップ部に向けて搬送される。ピンチローラ22の中心は、搬送ローラ21の中心に対して、第1排紙ローラに近づく方向の若干のオフセットを持って取り付けられているので、記録シートが挿入される接線方向角度は水平より若干傾いている。よって、用紙先端が的確にニップ部にガイドされるように、ピンチローラホルダ23とガイド部材(通紙ガイド)により形成される通紙経路で角度を付けて用紙を搬送するようにしている。
【0025】
ASF37によって搬送(送給、給紙)される用紙(記録シート)は、停止状態の搬送ローラ21のニップ部に突き当てられる。この時、所定の通紙経路長よりもやや長い距離分をメインASF37で搬送することにより、給紙ローラ39と搬送ローラ21の間で用紙のループが形成される。このループが真っ直ぐに戻ろうとする力で用紙先端が搬送ローラ21のニップ部に押圧されることにより、用紙先端が搬送ローラ21に倣って平行になり、いわゆるレジストレーション取り動作が完了する。レジストレーション取り動作が完了した後、記録シートが正方向(第1排紙ローラに向けて進行していく方向)に移動する方向に、LFモータ(搬送モータ)の回転(正方向の回転)を開始する。
【0026】
その後、給紙ローラ39は駆動力を切断され、記録シートと連れ回りするようになる。この時点で、記録シートは搬送ローラ21とピンチローラ22のみで搬送されるようになる。記録シートは所定改行量毎に正方向に前進し、プラテン29に設けられたリブに沿って進行する。
【0027】
用紙先端は漸次第1排紙ローラ及び第1拍車列のニップ部と、第2排紙ローラ及び第1拍車列のニップ部に掛かるが、第1排紙ローラと第2排紙ローラの周速は搬送ローラ21の周速とほぼ等しく設定され、かつ搬送ローラ21から第1排紙ローラ及び第2排紙ローラはギア列で接続されているので、第1排紙ローラ及び第2排紙ローラは搬送ローラ21と同期して回転することになり、そのため、記録シートは弛んだり引っ張られたりすることなく搬送される。
【0028】
記録部は、主に記録手段としての記録ヘッド200と、記録ヘッド200を搭載して記録シート搬送方向と交叉(通常直交)する方向に走査(移動)するキャリッジ100とから成る。キャリッジ100は、シャーシ10に固定されたガイドレール14とシャーシ10の一部であるサポートレール15とによって案内支持され、キャリッジモータ17とアイドラプーリとの間に張架されたキャリッジベルト16を介してキャリッジモータ17の駆動力を伝達することにより、往復移動(走査)される。
【0029】
記録ヘッド200の内部には複数のインク流路が形成されており、インク流路はプラテン29と対向する面(吐出口面)に配された吐出口まで連通している。吐出口列を形成する複数の吐出口のそれぞれの内部にはインク吐出用のアクチュエータ(エネルギー発生手段)が配されている。このアクチュエータとしては、例えば、電気熱変換体(発熱素子)による液体の膜沸騰圧力を利用したものや、ピエゾ素子等の電気機械変換体(電気−圧力変換素子)などが用いられる。
【0030】
記録装置として上記のような記録ヘッド200を用いるインクジェット記録装置においては、記録ヘッド200に、フレキシブルフラットケーブルを介してヘッドドライバ(不図示)の信号を伝達することで、記録データに応じてインク滴を吐出することが可能である。また、シャーシ10に張架されたコードストリップをキャリッジ100に搭載されたCR(キャリッジ100)エンコーダによって読み取ることで、適切なタイミングで被記録シートに向けてインク滴を吐出することができる。このようにして、1ライン分の記録が終了すると、前記用紙搬送部(被記録媒体搬送部)により必要量だけ記録シートを搬送(紙送り)する。この動作を繰り返して実施することにより、記録シート全面にわたる記録動作が可能となる。
【0031】
また、メンテナンス部36は、記録ヘッド200のクリーニングを行うポンプ(不図示)と記録ヘッド200の乾燥を抑えるためのキャップ361、362、記録ヘッド200のノズル周辺のフェイス面をクリーニングするブレード363、364、およびベース3に支持され、キャップ、ブレードを保持するスライダ365、などから構成されている。
【0032】
スライダ365は、ベース3に形成されたレールに支持され、キャリッジ100の主走査方向に可動となっており、キャップ361、362が記録ヘッド200のノズル部に密着させ、記録ヘッド200からのインク吸引が可能なキャップ位置、ノズルとキャップ361、362が一定距離を持って正対した予備吐出位置、ブレード363、364の先端がノズル部に対し、一定の侵入量を確保したワイピング位置のポジションを持っている。
【0033】
キャップ361、362部分には、吸引後の記録ヘッド100のフェイス面のインク残りを削減する為に、キャップ吸収体366、367が設けられている。その為、ここにインクが残り固着して弊害が出ないように、キャップ361、362を開けた状態で、キャップ361、362に残っているインクを吸引(以下、空吸引)するようにしている。前記ポンプ(不図示)で吸引された廃インクはベース3に設けられた廃インク吸収体(不図示)に吸収・保持される。
【0034】
一方、図2(a),(b)は記録手段としての記録ヘッドの斜視図であり、本実施の形態においては、記録手段(記録ヘッド)とインク貯留部(インクタンク)を一体化した交換可能なインクジェットカートリッジ(ヘッドカートリッジ)を用いている。なお、前記記録ヘッドは通常のカラー記録の場合は、記録手段収容部に記録手段としての黒カートリッジ200Aが装着され、記録手段収容部に記録手段としての3色カラーカートリッジ200B(シアン、マゼンタ、イエロー)が使用される。また、写真調のフォトカラーで記録する場合には、前記黒カートリッジの代わりにオプションヘッドとしての不図示のフォトカートリッジ(黒、淡シアン、淡マゼンタ)を用いるとい言ったことも可能である。さらにまた、記録装置をスキャナとして使用する場合には、前記黒カートリッジ200A又は前記3色カラーカートリッジ200Bの代わりにオプションヘッドとしてのスキャナヘッド(不図示)を用いることも可能である。
以上が記録装置の概略である。
【0035】
以下、図3を参照して、本発明の記録動作を説明する。ホストからの記録データを受信し、記録動作が開始S1されると、S2で予備吐出が行われ、S3において、ホスト側のプリント設定情報や記録データ幅情報などにより、記録媒体のサイズを判別し、2Lサイズ以上の場合には、S2での予備吐出に加え、頁内の予備吐出によって、キャップ361、362のインクあふれが発生する可能性があるため、S4にてキャップ内のインクを吸引する空吸引を行い、給紙後、印刷を行うフローとなっている。
【0036】
一方、2Lサイズ未満の場合には、S2での予備吐出に頁内の予備吐出を加えても、キャップ内のインクあふれの可能性がないため、空吸引動作S4をスキップして、印刷を行うフローとなっている。
【0037】
この構成によれば、記録媒体のサイズを判別して、一定サイズ以下の場合に空吸引をスキップすることにより、印刷前時間が短縮され、結果として早くプリントを完了することが可能となる。
【0038】
また、記録モード、使用環境等によって、予備吐出条件が異なる記録装置においては、S3の記録媒体サイズ判断に加え、記録モード、使用環境等の判断を追加することで同様の効果を得ることが出来る。
【0039】
実施例にて説明した記録装置については、この構成に限定されるものでなく、印刷前の予備的な吐出を行うインクジェット記録装置に適用できることはいうまでもない。また、記録媒体のサイズ等ついては、記録装置として最適な条件を設定することが可能である。
【0040】
なお、本発明は、インクジェット記録装置の場合、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いるインクジェット記録ヘッド200を使用するものにも適用できるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式のインクジェット記録ヘッド200を使用するインクジェット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(プリント)の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模式的斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る記録手段としての記録ヘッドを示す模式的斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るフローチャートである。
【図4】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置全体の斜視図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置全体の斜視図である。
【符号の説明】
【0042】
1 記録装置本体(記録ユニット本体)
2 アクセスカバー
3 ベース
10 シャーシ
12 フレキシブルフラットケーブル
13 ヘッドガイド部材
14 ガイドレール
15 サポートレール
16 キャリッジベルト
17 キャリッジモータ
21 搬送ローラ(LFローラ、紙送りローラ)
22 ピンチローラ
23 ピンチローラホルダ
24 ピンチローラばね
25 ピンチローラ軸
27 LFベルト
29 プラテン
36 メインテナンスユニット(吐出回復装置)
361 キャップ
362 キャップ
363 ブレード
364 ブレード
365 スライダ
366 キャップ吸収体
367 キャップ吸収体
37 メインASF(自動給紙部)
39 給紙ローラ
41 圧板
100 キャリッジ
200A 記録ヘッド(黒カートリッジ)
200B 記録ヘッド(カラーカートリッジ)
201 ノズル部
202 位置決め溝
203 ラフガイド突起
204 ヘッド押圧部
205 ヘッド手掛部a
206 ヘッド手掛部b




 

 


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