(57)【要約】【課題】予備吐出と同時にインクの吐出状態を検出することで、メンテナンスに要する時間、記録動作に使われずに廃棄されるインクの量を削減する。【解決手段】記録ヘッド３０を保持して移動可能領域を往復移動するキャリッジ１０と、キャリッジ１０の移動方向に対して移動可能に設けられ、記録ヘッド３０から吐出されたインクの吐出状態を検出するための吐出検出ユニット４０と、吐出検出ユニット４０をキャリッジ１０の移動に連動させて移動させる連動機構４８と、キャリッジ１０の移動に連動して移動される吐出検出ユニット４０に対応する位置に配置され、吐出検出ユニット４０がインクの吐出状態を検出するときに記録ヘッド３０から吐出されたインクを保持するための廃液収容部４５と、を備える。連動機構４８によって移動される吐出検出ユニット４０の移動速度は、キャリッジ１０の移動速度と等しい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録材に液体を吐出する液体吐出ヘッドを保持し、移動可能領域を往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジの移動方向に対して移動可能に設けられ、前記液体吐出ヘッドから吐出された液体の吐出状態を検出するための吐出検出手段と、
前記吐出検出手段を前記キャリッジの移動に連動させて移動させる連動機構と、
前記キャリッジの移動に連動して移動される前記吐出検出手段に対応する位置に配置され、前記吐出検出手段が液体の吐出状態を検出するときに前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を保持するための液体保持手段と、を備え、
前記連動機構によって移動される前記吐出検出手段の移動速度は、前記キャリッジの移動速度と等しい、ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記吐出検出手段は、前記キャリッジの前記移動可能領域の端部で前記キャリッジと連動し、前記キャリッジの移動速度を加減しているときに、前記液体吐出ヘッドの予備吐出動作によって吐出された前記液体の吐出状態を検出する、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記吐出検出手段及び前記液体保持手段は、前記キャリッジの移動方向における前記移動可能領域の両端部にそれぞれ配置され、
前記吐出検出手段は、前記移動可能領域の前記両端部で、前記連動機構によって前記キャリッジと連動される、請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体は、互いに反応性を有する２種類の液体を含み、該２種類の液体が、前記キャリッジの移動方向における前記移動可能領域の両端部にそれぞれ配置された各前記液体保持手段に別々に保持される、請求項３に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドから吐出された液体の吐出状態を検出するための吐出検出手段を備える液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図５に示すように、インクを吐出する記録ヘッド１３０と、被記録材Ｓに記録が行われない記録領域外の位置に配置された吐出検出手段１４０と、を備えるインクジェット記録装置が開示されている。
【０００３】
吐出検出手段１４０は、２組の発光素子１４１と受光素子１４２を有しており、それぞれ発光素子１４１から受光素子１４２に向けて光ビームＬを出射する。この光ビームＬを通過するように記録ヘッド１３０からインクを吐出することで、記録ヘッド１３０からインクが適切に吐出された否かの検出状態を検出している。インクの吐出状態の検出時に記録ヘッド１３０から吐出されたインクは、光ビームＬを通過してインク受け部材１６０に収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０―１１９３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、インクジェット記録装置では、記録速度の高速化を図るだけでなく、記録動作中に行う記録ヘッドのメンテナンスに要する時間の短縮等も求められている。また、インクジェット記録装置では、メンテナンス時に使用するインクの量を削減することも求められている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、インクの吐出状態を検出するために吐出検出動作を行うための時間を要すると共に、吐出検出動作によってインクを消費してしまう問題がある。
【０００７】
そこで、本発明では、上記関連する技術の課題を解決することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。本発明の目的の一例は、液体吐出ヘッドのメンテナンスに要する時間を短縮すると共に、被記録材に吐出する液体として使われずに廃棄される液体の量を削減することができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る液体吐出装置は、被記録材に液体を吐出する液体吐出ヘッドを保持して移動可能領域を往復移動するキャリッジと、キャリッジの移動方向に対して移動可能に設けられ、液体吐出ヘッドから吐出された液体の吐出状態を検出するための吐出検出手段と、吐出検出手段をキャリッジの移動に連動させて移動させる連動機構と、キャリッジの移動に連動して移動される吐出検出手段に対応する位置に配置され、吐出検出手段が液体の吐出状態を検出するときに液体吐出ヘッドから吐出された液体を保持するための液体保持手段と、を備える。連動機構によって移動される吐出検出手段の移動速度は、キャリッジの移動速度と等しい、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、連動機構によって、吐出検出手段をキャリッジと等しい移動速度で移動させることで、予備吐出される液体を利用して、液体の吐出状態を検出することが可能になる。その結果、吐出状態を検出するための時間を別途に確保する必要がなく、液体吐出ヘッドのメンテナンスに要する時間を短縮できる。また、被記録材に液体を吐出する記録動作の間に行う予備吐出動作によって吐出された液体を、液体の吐出状態を検出するために利用することで、被記録材に吐出する液体として使われずに廃棄される液体の量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示す正面図である。
【図２】第１の実施形態における吐出検出ユニットを模式的に示す側面図である。
【図３】第１の実施形態における吐出検出ユニットとキャリッジを拡大して模式的に示す側面図である。
【図４】第２の実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示す正面図である。
【図５】従来のインクジェット記録装置を説明するために示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１に、第１の実施形態のインクジェット記録装置の模式的な正面図を示す。図１に示すように、インクジェット記録装置１は、液体としてのインクを吐出する液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド３０を備えている。記録ヘッド３０は、キャリッジ１０に搭載されて保持されている。このキャリッジ１０は、被記録材Ｓの搬送方向に直交する被記録材Ｓの幅方向（図中の矢印Ａ、Ｂ方向）と平行な、所定の移動可能領域を往復移動可能に軸支されている。記録ヘッド３０は、複数の吐出口３１を有しており、キャリッジ１０の移動方向（以下、走査方向と称する）における記録領域内で吐出口３１からインクを吐出することによって、被記録材Ｓに記録を行う。記録ヘッド３０は、インクを良好に吐出して記録を適正に行うために、記録動作の間に、被記録材Ｓに記録が行われない記録領域外の位置で、インクを予備的に吐出する予備吐出動作を行う。
【００１２】
キャリッジ１０は、記録領域外の端部にて走査方向を反転するときに、加速及び減速（移動速度の加減）を行い、記録領域内において等速移動を行う。記録領域外の位置には、キャリッジ１０の下方に、記録ヘッド３０を清掃するための回復ユニット２０や、インクの吐出状態を検出するための吐出検出手段としての吐出検出ユニット４０が配置されている。
【００１３】
回復ユニット２０は、記録ヘッド３０の吐出口３１の目詰まり等を解消するための清掃動作を行う。また、吐出検出ユニット４０は、記録ヘッド３０の吐出口３１からインクが正常に吐出されているか否かの吐出状態を検出する。吐出検出ユニット４０の下方には、記録ヘッド３０の吐出状態の検出時に、記録ヘッド３０から吐出されたインクを保持するための液体保持手段としての廃液収容部４５が配置されている。吐出検出ユニット４０は、廃液収容部４５に対応する上方を、キャリッジ１０（記録ヘッド３０）の走査方向と平行に移動可能に設けられている。したがって、インクの吐出状態を検出するときに記録ヘッド３０から吐出されたインクは、吐出検出ユニット４０によって吐出状態が検出され、廃液収容部４５に収容される。このため、廃液収容部４５は、後述するように吐出検出ユニット４０がキャリッジ１０と連動して移動する検出可能領域にわたって配置されている。
【００１４】
図２に、吐出検出ユニット４０の側面図を示す。図２に示すように、吐出検出ユニット４０の内部には、一組の発光素子４１と受光素子４２が設けられている。吐出検出ユニット４０は、発光素子４１から光ビームＬを照射して、受光素子４２によって光ビームＬを受光する。インクや反応液が、この光ビームＬの光路上に吐出されることによって、インクや反応液が光ビームＬを遮り、受光素子４２が検出する光量が変化する。この光ビームＬの光量の変化によって、吐出検出ユニット４０は、記録ヘッド３０からインクが適切に吐出されているか否かの吐出状態を検出する。
【００１５】
次に、吐出検出ユニット４０によってインクの吐出状態を検出するときに同時に行われるキャリッジ１０と吐出検出ユニット４０の動作について、図３を参照して説明する。図３に、吐出検出ユニット４０とキャリッジ１０を拡大した側面図を示す。
【００１６】
図３に示すように、キャリッジ１０には、キャリッジギア１１が走査方向に沿って延ばされて設けられている。また、吐出検出ユニット４０には、ギア４３が走査方向に沿って延ばされて設けられている。キャリッジギア１１とギア４３との間には、アイドラＡギア５０及びアイドラＢギア５１が配置されている。これらキャリッジギア１１、アイドラＡギア５０及びアイドラＢギア５１、ギア４３からなるギア列によって、キャリッジ１０の移動と連動させて吐出検出ユニット４０を移動させるための連動機構４８が構成されている。
【００１７】
アイドラＡギア５０とアイドラＢギア５１は、インクジェット記録装置１の内部の所定の位置に固定された回転軸（不図示）によって、それぞれ回転可能に支持されている。このギア列によって、キャリッジ１０の走査方向に対する動作に連動して吐出検出ユニット４０が走査方向と平行に移動される。
【００１８】
記録動作を開始したとき、回復ユニット２０の上方に位置していたキャリッジ１０が加速しながらＡ方向に移動する。このとき、吐出検出ユニット４０は、走査方向の移動可能領域内におけるＢ方向の端部に位置している。キャリッジ１０がＡ方向に移動することによって、キャリッジギア１１がアイドラＡギア５０と噛み合う。キャリッジギア１１がアイドラＡギア５０と噛み合ったとき、記録ヘッド３０の吐出口３１が、吐出検出ユニット４０の吐出検出範囲に対応する位置になる。
【００１９】
続いて、キャリッジギア１１とアイドラＡギア５０が噛み合った状態で、キャリッジ１０が更にＡ方向に移動することで、キャリッジ１０の移動に連動して、吐出検出ユニット４０も一緒にＡ方向に移動される。また、キャリッジ１０と吐出検出ユニット４０の移動速度が等しくなるように、ギア列を構成する各ギアの歯数が設定されている。そして、キャリッジ１０と吐出検出ユニット４０とが等しい移動速度で移動しながら、記録ヘッド３０の予備吐出動作を行うと同時に、予備吐出動作によって記録ヘッド３０から吐出されたインクを利用して、吐出検出ユニット４０がインクの吐出状態を検出する。
【００２０】
キャリッジ１０が更にＡ方向に移動を続け、被記録材Ｓの記録領域に入る直前の位置で、キャリッジギア１１がアイドラＡギア５０から離れる。これによって、キャリッジギア１１とアイドラＡギア５０との噛み合い状態が解除され、キャリッジ１０の移動と共に移動する吐出検出ユニット４０が止まる。そのときの吐出検出ユニット４０の位置は、吐出検出ユニット４０の検出可能領域内におけるＡ方向の端部の位置である。
【００２１】
キャリッジ１０は、更にＡ方向に移動していき、記録ヘッド３０によって被記録材Ｓに記録を行う。キャリッジ１０は、インクジェット記録装置１の内部におけるＡ方向の端部で、走査方向が反転する。続いて、Ｂ方向に移動してきたキャリッジ１０が、記録領域外の位置に到達したとき、キャリッジギア１１とアイドラＡギア５０とが再び噛み合う。このとき、上述と同様に、記録ヘッド３０の吐出口３１の位置は、吐出検出ユニット４０の吐出検出範囲に対応する位置になる。
【００２２】
そして、キャリッジ１０は、減速しながらＢ方向へ移動し、その移動に連動して、吐出検出ユニット４０も一緒にＢ方向に移動される。吐出検出ユニット４０は、キャリッジ１０の移動速度と等しい移動速度で移動する。このときに、予備吐出動作を行うと共に、予備吐出動作で吐出されたインクを利用して、吐出検出ユニット４０がインクの吐出状態の検出動作も同時に行う。
【００２３】
そして、吐出検出ユニット４０が、その検出可能領域内におけるＢ方向の端部に移動したとき、キャリッジギア１１がアイドラＡギア５０から離れ、キャリッジギア１１とアイドラＡギア５０との噛み合い状態が解除される。
【００２４】
以上のように、吐出検出ユニット４０がキャリッジ１０の動作と連動して移動することによって、記録動作中のキャリッジ１０が走査方向を反転するときに加速、減速するための時間を、インクの吐出状態を検出するための時間として利用することが可能になる。また、吐出検出ユニット４０は、予備吐出動作によって吐出されたインクを利用して、インクの吐出状態の検出動作を行うことができる。その結果、記録ヘッド３０の吐出特性のメンテナンスに要する時間を短縮すると共に、記録動作に使われずに廃棄されるインクの量を減らすことが可能になる。
【００２５】
なお、本実施形態では、キャリッジ１０の移動速度が加速及び減速されているときに、予備吐出動作と検出動作が行われるように構成されたが、キャリッジ１０の移動速度が加速または減速されているときのみに検出動作が行われるように構成されてもよい。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図面を参照して説明する。第１の実施形態は、キャリッジ１０の移動可能領域の一方の端部のみに、吐出検出ユニット４０と廃液収容部４５が配置される構成例であった。これに対して、第２の実施形態は、キャリッジ１０の移動可能領域の両端部に、吐出検出ユニット４０と廃液収容部４５を配置する構成例である。
【００２７】
第２の実施形態の構成は、互いに混ざり合うことで反応するインクを使用する場合に、２種類のインクごとに使用する廃液収容部４５を別々に分けることができるので有効である。なお、キャリッジ１０の移動可能領域におけるＢ方向の端部における、吐出検出ユニット４０の構成及び動作は、第１の実施形態の構成とほぼ同様であるので、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００２８】
本実施形態では、記録ヘッド３０から、多色のインクを被記録材Ｓ上に吐出することで、画像を形成する。インクには、互いに反応性を有するＡグループとＢグループの２種類のグループのインクが含まれており、Ａグループのインクと、Ｂグループのインクとが互いに混ざり合うことで反応して固まる。これらのグループＡ、Ｂの各インクが被記録材Ｓ上で混ざることで、被記録材Ｓに記録された画像の堅牢性を高められる。
【００２９】
図４に示すように、吐出検出ユニット４０及び廃液収容部４５は、キャリッジ１０の移動可能領域の両端部にそれぞれ配置されている。キャリッジ１０の移動可能領域におけるＡ方向の端部に配置された吐出検出ユニット４０及び廃液収容部４５は、キャリッジ１０の移動可能領域におけるＢ方向の端部に配置された吐出検出ユニット４０及び廃液収容部４５と同一のものである。
【００３０】
キャリッジ１０の移動可能領域におけるＡ方向の端部側の吐出検出ユニット４０では、Ａグループのインクの吐出状態の検出を行い、キャリッジ１０の移動可能領域におけるＢ方向の端部側の吐出検出ユニット４０ではＢグループのインクの吐出状態の検出を行う。これによって、互いに反応するＡグループとＢグループの各インクが、廃液収容部４５で混ざり合うのを防ぐことができる。
【００３１】
キャリッジ１０が走査方向におけるＢ方向の端部からＡ方向に移動し、記録領域外の位置に移動したとき、キャリッジギア１１とアイドラＡギア５０とが噛み合う。このとき、上述と同様に、記録ヘッド３０の吐出口３１の位置は、吐出検出ユニット４０の吐出検出範囲に対応する位置になる。キャリッジ１０は、減速しながらＡ方向の端部へ移動し、キャリッジ１０の移動に連動して、吐出検出ユニット４０も一緒にＡ方向に移動される。このときに、記録ヘッド３０の予備吐出動作を行うと同時に、予備吐出動作によって記録ヘッド３０から吐出されたインクを利用して、吐出検出ユニット４０がインクの吐出状態を検出する。
【００３２】
続いて、キャリッジ１０は、インクジェット記録装置１の内部におけるＡ方向の端部まで移動したときに、走査方向を反転して、Ｂ方向に向かって移動する。キャリッジ１０の反転時においても、キャリッジギア１１とアイドラＡギア５０とが噛み合った状態が保たれており、吐出検出ユニット４０は、キャリッジ１０の移動に連動して、走査方向が反転される。
【００３３】
そして、キャリッジ１０と共にＢ方向に移動される吐出検出ユニット４０が、吐出検出ユニット４０の検出可能領域におけるＢ方向の端部に移動したとき、キャリッジギア１１がアイドラＡギア５０から離れる。これによって、キャリッジギア１１とアイドラＡギア５０との噛み合い状態が解除され、キャリッジ１０と共に移動する吐出検出ユニット４０が止まる。
【００３４】
上述のように、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、記録ヘッド３０の吐出特性のメンテナンスに要する時間を短縮すると共に、記録動作に使われずに廃棄されるインクの量を減らすことができる効果が得られる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  キャリッジ
３０  記録ヘッド
４０  吐出検出ユニット
４５  廃液収容部
４８  連動機構
Ｓ  被記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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