(57)【要約】【課題】  インクジェット方式のヘッドを用いて印刷する複数の記録ヘッドモジュールを千鳥状に並べてなる記録装置では、部分的に累積的なインク吐出量がある値を上回るとノズル面にインク滴が成長して、健全な記録特性を維持できなくなる場合があるので、予め決めた条件によりワイパブレードでクリーニング（ノズル面をワイプ）するようにしている。そのためクリーニング中は記録動作は中断せざるを得ない。同じ構成を複数組持てばこの問題は改善するが、装置の奥行きが著しく大きくなる。  【解決手段】  幅方向に移動可能なキャリッジに記録ヘッドを搭載し、クリーニングの為中断する部分の印字を補完することによって印字動作の連続性を確保する。  【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録ヘッドと記録ヘッドをクリーニングするクリーニング手段からなる記録モジュールを記録媒体の幅方向に複数保有する記録装置と、
前記記録媒体を搬送する搬送装置を有する記録システムにおいて、
前記複数の記録モジュールの内少なく共1つは前記記録媒体の幅方向に移動可能であることを特徴とする記録システム。
【請求項２】
複数の記録ヘッドと記録ヘッドをクリーニングするクリーニング手段からなる記録モジュールを記録媒体の幅方向に複数保有する記録装置と、
前記記録媒体を搬送する搬送装置を有する記録システムにおいて、
前記複数の記録モジュールのクリーニング動作を時分割して指示するクリーニング指示手段を有することを特徴とする記録システム。
【請求項３】
前記クリーニング指示手段によりクリーニング動作を指示された第１の記録モジュールの記録領域を記録する第２の記録モジュールを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録システム。
【請求項４】
前記第１及び第２の記録モジュールは同一構成であることを特徴とする請求項３に記載の記録システム。
【請求項５】
前記クリーニング動作とはワイパブレードによる前記記録ヘッドのワイプ動作を伴うことを特徴とする請求項２〜４に記載の記録システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドを有する記録モジュールを複数使った大判の記録システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式の記録ヘッドを複数並べて比較的大判の記録媒体に印刷するラインプリンタ等の記録システムでは、記録ヘッドの多数のインク吐出ノズルで部分的にインクの累積的な吐出量が所定値を超えるとノズル面にインク滴が成長して健全な記録特性を維持できなくなる可能性がある。
【０００３】
そのため記録動作中、ある条件が成立するとワイパブレードでクリーニング（ノズル面をワイプ）するものが一般的である。
（例えば特許文献１）
上記クリーニング動作による中断時間を減らすためには例えば記録ヘッドを複数具え、記録動作中に一方がクリーニング動作する時、記録動作をもう一方の記録ヘッドに交代させるようにした提案もなされている。
（例えば特許文献２）
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１３６９０
【特許文献２】特開平７−７６０９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ワイパブレードによるノズル近傍のインクの払拭（クリーニング）動作する時には上記特許文献１、によると記録動作は一時的に中断せざるを得ない。
【０００６】
特許文献２による方法ではクリーニング中の中断時間は大幅に減少するかも知れないが、記録動作の継続性、連続性という点に着目すると、記録媒体の１枚毎、或いはページ毎に区切られるような画像であれば効果は大といえるが、例えばラベルプリンタの如くラベル間隔が小さい連続紙に高速記録しようとすると記録ヘッドの交代（切り替え）による記録動作の僅かな中断が起こること、更には捺染、壁紙、フォーム印刷のように画像が連続的に変化する場合には僅かな中断が許されないためにこの種の分野では使えない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記複数の課題を解決することを目的とし、本発明は考案された。
【０００８】
即ち本発明の記録システムは
記録ヘッドと記録ヘッドをクリーニングするクリーニング手段からなる記録モジュールを記録媒体の幅方向に複数保有する記録システムにおいて、
少なく共１つの記録モジュールは記録媒体の幅方向に移動できるようにする。
【０００９】
又移動可能な記録モジュールによって、クリーニングが必要になる記録モジュールの該当位置に移動させ、クリーニング開始以前からクリーニング完了以降迄の期間、記録を代行できるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば移動可能な記録モジュールによって、他の記録モジュールの代行記録動作を掌ることができる。
【００１１】
又、本発明によれば基本的に画像の連続性を確保したまま、クリーニング動作できるので、高画質で生産性の高い記録システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態について、以下に図を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明を実施した記録システムを上部から見た概念的な構成図である。
【００１４】
各記録モジュール１０５〜１１０には例えば分解能：600[dot/inch]で2560ノズルの記録ヘッド４本と後述するクリーニング機構が備えられている。記録するインク色は例えばＫ：ブラック、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエローであるが、後述の如く更にＬＣ：淡シアン、ＬＭ：淡マゼンタを加えて６本の場合もあるし、全ての記録ヘッドを同一色に揃えて記録速度を優先するシステムも考えられる。
【００１５】
記録ヘッド１本当りの最大記録幅は従って約４.3[inch]になるが、図の如く隣接する記録モジュール相互には画像の幅方向の連続性を確保するために、オーバラップ領域が必要であり、これらのオーバラップ領域を加味すると、記録媒体幅方向に記録モジュールが６セット分千鳥状に配列されているので、最大記録幅は公称値で２４[inch]というような値になる。記録媒体は用紙搬送モータ１２０を駆動源としてモータ軸に結合されたドライブギア１２１を介して複数の搬送ベルト１２３とローラ間を図上部から下部の方向に搬送され各記録モジュール１０５〜１１０の下側を通過すると同時に高速に画像が記録される。
記録モジュール１０５〜１１０の搬送方向下流部には図左右方向に移動可能なキャリッジ１１４上に３組の記録モジュール１１１〜１１３が搭載されている。
【００１６】
２本のキャリッジガイドシャフト１１６ａ、１１６ｂをガイド部１１５ａ〜１１５ｃがスライドすることにより、キャリッジ１１４は水平に移動できる。
【００１７】
詳細は後述するが、図１では全ての記録ヘッドがキャップ機構によってキャッピングされた待機状態を示している。
【００１８】
図５は６色分の記録ヘッドとクリーニング機構を持つ記録モジュールの内部構成を示すイメージ図である。既に説明した通り、これらは同一インク色を用いる場合もある。
【００１９】
図５ａはクリーニング中の記録モジュールを上から見た図で、５１３Ｋ、５１３Ｃ、５１３Ｍ、５１３Ｙ、５１３ＬＣ、そして５１３ＬＭは記録ヘッドで、５００はクリーニング機構を支持する支持板である。
【００２０】
図５ｂは記録ヘッドを除いてキャップ機構５１２Ｋ〜５１２ＬＭとワイパブレード５１１Ｋ〜５１１ＬＭからなるクリーニング機構を斜め上部から見た斜視図である。
【００２１】
キャップ機構５１２Ｋ〜５１２ＬＭはキャップ機構支持板５００に支持され記録ヘッド５１３Ｋ〜５１３ＬＭを待機中密閉キャップする。又不図示のポンプにより記録ヘッドの内部が加圧され、ノズルから強制的に排出された比較的大量のインクを一時的にキャップ機構内に受けて不図示のインクタンクに戻し、リサイクルする役目をも果たす。
【００２２】
５０１はワイプモータで、モータ出力軸に結合されたドライブプーリ５０３ａ、５０３ｂ、及びベルト５０４ａ、５０４ｂを介してワイパブレード５１１Ｋ〜５１１ＬＭを備えたブレードホルダ５０５を図矢印方向左右にスライドさせ、記録ヘッド５１３Ｋ、５１３Ｃ、５１３Ｍ、５１３Ｙ、５１３ＬＣ、そして５１３ＬＭの各ノズル面をクリーニング（払拭）する。
【００２３】
尚５０６はブレードホルダ５０５の移動をガイドするガイドシャフトである。
【００２４】
続いて記録モジュール各部の物理的な状態遷移図を図６に示す。
【００２５】
図６ａは記録ヘッドが密閉キャップされた待機状態で記録動作命令が発生すると矢印丸１に沿って状態遷移する（図６ｂ）。
【００２６】
先ず記録ヘッド５１３Ｋ〜５１３ＬＭが不図示のヘッドＵ／Ｄ（Up/Down）モータにて矢印丸１の如く一旦上方向に
微動し続いて不図示のキャップモータによってキャップ機構支持板５００が矢印水平方向に移動する。この時ワイパブレード５１１Ｋ〜５１１ＬＭはキャップ機構と一体的に移動する。
【００２７】
その後矢印丸２に進み記録ヘッド５１３Ｋ〜５１３ＬＭは記録媒体に向かって下降し記録位置にて静止する（図６Ｃ）。
【００２８】
尚６０１はヘッドホルダで、記録ヘッド５１３Ｋ〜５１３ＬＭ全体に結合され物理的に支持する。
【００２９】
記録動作が進み、やがて記録ヘッド４１３Ｋ〜４１３ＬＭのノズル近傍のクリーニング要求が発生すると矢印丸３に沿って遷移、記録ヘッド５１３Ｋ〜５１３ＬＭは記録を一旦中断しワイパブレード５１１Ｋ〜５１１ＬＭによるクリーニング位置まで上昇し、続いてワイプモータ５０１が駆動され、全ての記録ヘッド５１３Ｋ〜５１３ＬＭの下部ノズル面に成長したインク滴は払拭される（図６ｄ）。
【００３０】
クリーニング動作が完了したら矢印丸４に沿って記録位置に復帰し記録動作を再開、以降は全ての記録動作が完了するまで、矢印丸３、丸４の状態遷移を繰り返すことになる。
【００３１】
そして全ての記録動作が完了したら丸５、丸６の順序で遷移し、記録ヘッド５１３Ｋ〜５１３ＬＭは再び密閉キャップされた待機状態に戻る（図６a）。
【００３２】
次に本発明の実施によって得られる効果的な利点を説明する。
【００３３】
画像サイズ、或いは用紙に対する画像の分布による記録ヘッドのクリーニング動作であるが、先ず図２では６組の記録モジュール１０５〜１１０を使って印刷可能な最大記録幅（２４インチ）に近い画像２０１を長尺紙２０２に連続的に記録する様子を示す。長尺紙２０２は矢印の搬送方向に連続的に搬送される。
【００３４】
キャリッジ１１４上の３組の記録モジュール１１１〜１１３はこの時待機状態とされている。
【００３５】
記録動作が進み、やがて記録ヘッドのクリーニング動作が必要と判定されると、図３に示す如く、搬送方向中央部に位置する３組の記録モジュール１０６、１０８、そして１１０が前述のワイパブレード５１１により一斉にクリーニングされるが、それ以前に既にキャリッジ１１４上の記録モジュール１１１、１１２、及び１１３にて夫々継続的な記録動作が保たれている。
【００３６】
続いて図３では、搬送方向上流部に位置する３組の記録モジュール１０５、１０７、そして１０９が前述のワイパブレード５１１により一斉にクリーニングされるが、予めキャリッジ１１４はこれらの記録モジュールに対応した位置に移動し、且つ記録モジュール１１１、１１２、及び１１３にてやはり記録動作の継続性が保たれる。
【００３７】
図７にはキャリッジ１１４上の３組の記録モジュール１１１〜１１３がワイパブレード５１１によるクリーニング動作している状態を示す。この時、記録動作はやはり停止することはなく継続可能である。
【００３８】
図８には画像データの作成、転送、記録動作開始コマンドの発行等を行なうホストＰＣ８００と搬送装置（８０１）、及び記録装置（８０２）の接続を示す。インタフェースは例えばＵＳＢが使用される。
【００３９】
図９は記録媒体２０２のハンドリングを行なう搬送装置８０１の電気的なブロック図である。
【００４０】
記録媒体２０２の搬送開始、停止コマンド等はホストＰＣ８００からＵＳＢのインタフェースコントローラ９０１を介して受信し、ＣＰＵ９０２はコマンドの解析する。
【００４１】
搬送開始コマンドを受け付けると、サーボロジック９０８へ搬送速度指示値等を書き込み、動作開始を指示する。続いて駆動部９０９を介して搬送モータ１２０を起動〜指示速度値、例えば２００[mm/sec]の定速搬送に入る。記録ヘッドが全て同一インク色で組の記録モジュールが６本の記録ヘッドを有する場合には指示速度は最大１２００[mm/sec]迄設定可能である。
【００４２】
速度制御は搬送モータの１２０の回転軸に結合されたロータリエンコーダ９１０の出力をサーボロジック９０８にフィードバックすることによりサーボロジック９０８自身が行なう。
【００４３】
その後不図示のロール紙供給部から記録媒体２０２が搬送部に到着し、用紙先端検知センサ１２０６にて先端検知するとサーボロジックからカウントＵｐ信号と位置パルスの送出開始する。カウントＵｐ／Down信号、及び位置パルスはエンコーダ９１０の出力の同期化〜変換されたもので位置パルスは例えば記録ヘッドの分解能と同じく記録媒体２０２が１[inch]進むと６００[Pulse]出力される。
【００４４】
カウントＵｐ／Down信号は記録媒体２０２が正方向に搬送されている間は“High”、逆方向（バックフィード）時は“Low”レベルを保つ。カウントＵｐ信号と位置パルス信号は記録装置８０２の各記録モジュールのリアルタイムの切り出し信号としても用いられる。
【００４５】
オペレーションパネル９０５にはＬＣＤ等の表示器や操作キーがあって手動の電源O
N,OFF、動作開始、停止の他、装置の稼動状況を監視できる。
【００４６】
インタフェース９１１は記録装置８０２との通信インタフェースで、主導権は記録装置８０２にもたせて中断がもし必要になった場合、搬送装置に対して搬送中断〜再開等の要求を出す。
【００４７】
尚、記録媒体２０２は大判となるために、不図示の用紙吸着手段を用い、用紙表面から記録ヘッドのノズルまでの距離を一定に保ち、画質をより安定させることも考えられる。
【００４８】
図１０は記録装置８０２の電気的なブロック図である。
【００４９】
画像の記録データや、記録開始、停止コマンド等はホストＰＣ８００から例えばＵＳＢのインタフェースコントローラ１００１を介して受信し、ＣＰＵ１００２はコマンドの解析する。
【００５０】
記録動作開始コマンドを受信すると、ＣＰＵ１００２の指示によって、インタフェースコントローラ１００１、メモリコントローラ１００６経由でＶＲＡＭ１００７に記録データが高速に記憶される。本発明の記録装置では記録装置で単位時間に記録する記録データ量よりホストＰＣ８００から転送される記録データ量が常に上回る。
【００５１】
ＣＰＵ１００２の実行プログラム、種々の変換表はＲＯＭ１００３に記憶されている。又作業用メモリとしてＲＡＭ１００４を使用する。各記録モジュール１０５〜１１０そして１１１〜１１３の有する全ての記録ヘッドの情報や、縦方向、横方向微小な記録位置の調整（レジストレーション）データ等、記録ユニット固有の情報は不揮発性のＥＥＰＲＯＭ１００５に書き込まれている。
【００５２】
所定量の記録データの受信ができるとヘッド１、２Ｕ／Ｄモータ１０１１、１０１４とキャップ１、２モータ１０１２、１０１５を駆動部１０１０を介して相互に駆動し、既に説明した如く記録モジュール１０５〜１１０の記録ヘッドを待機位置から記録位置に移動させ、記録準備する。
【００５３】
尚この時キャリッジ１１４上の３組の記録モジュール１１１〜１１３は待機状態を維持したままである。
【００５４】
ポンプモータ１２１３は不図示のインクタンクから記録ヘッドにインクを供給する他、一定期間以上使用しなかった時に、記録ヘッド内部のインクを加圧して各ノズルからインクを強制的に排出させて健全な記録性能を復帰させる不図示の加圧ポンプの駆動源としても使う。
【００５５】
記録媒体２０２が搬送開始されて、搬送装置８０１からのカウントUp信号、位置パルスの受信が始まると記録モジュール制御回路１００８内部に持つUP／Downカウンタにより記録媒体２０２の最新の現在位置が示されるようになる。記録媒体が各々の記録モジュールの記録開始位置に到達したら、ＶＲＡＭ１００７〜メモリコントローラ１００６〜記録モジュール制御回路１００８を介して各記録モジュール１０５〜１１０に記録データが高速に転送される。ＶＲＡＭ１００７はＦＩＦＯ（First In First Out）形式に構成され、記録が済んだ領域から順番に新たな受信データにリフレッシュされる。
【００５６】
オペレーションパネル１０２４には電源ＯＮ、ＯＦＦや強制停止等の操作キーが具えられる。１０２５はキャリッジ１１４の基準位置を検出するキャリッジホームポジションセンサであり、１０２６は記録装置内の温度センサで、これ以外にも不図示のセンサも記録モジュール内に存在する。入出力ポート１００９はセンサや操作キー等の入力識別、不図示のアクチュエータON／OFFの指示出力等に用いる。
【００５７】
キャリッジモータ１０２０はキャリッジ１１４を左右に移動させるサーボモータで、モータ軸に結合されたエンコーダ１０２１の出力がサーボロジック回路１０２２にフィードバックされてキャリッジ１１４の速度制御、位置制御される、
インタフェース１０２６は他の搬送装置８０１との通信インタフェースで、記録装置８０２から搬送装置８０１に搬送中断〜再開等の要求を発行する
尚記録モジュール１０５〜１１０及び１１１〜１１３の各々には、ＣＰＵ１００２とは別の独立なサブＣＰＵを具える場合も考えられる。
【００５８】
次にホストＰＣ１１００からの印刷（記録）動作指令をうけてから記録記録装置８０２の本発明による特徴的な動作フローを図１４にて説明する。
【００５９】
ホストＰＣ８００から所要量の記録データの受信が進むと記録モジュール１０５〜１１０の記録ヘッドは一斉に印字位置へ移動（Ｓ１１０１）、記録媒体２０２が搬送部に到着し
搬送装置８０１からの搬送位置信号受信が開始され（Ｓ１１０２）、間もなく印字すべき先頭ラスタ位置が上流部記録モジュール１０５、１０７、１０９の最上流ヘッドに到達した時点（Ｓ１１０３-Yes）から印字（記録）動作は始まる（Ｓ１１０４）。
【００６０】
やがて所定条件により、ＣＰＵ１００２により、クリーニング動作が必要と判定されたら（Ｓ１１０５-Yes）、先ず中間部に位置する３組の記録モジュール１０６、１０８、及び１１０のクリーニング動作準備に取り掛かる。
【００６１】
印字中断ラスタ部が中間部の記録モジュールを通過したら（Ｓ１１０６-Yes）、記録モジュール１０６、１０８、及び１１０の印字は中断し、即座にクリーニング動作を開始する（Ｓ１１０７）。
【００６２】
そして前記中断ラスタ部がキャリッジ１１４上の記録モジュール（以降サブモジュールとも呼ぶ）１１１、１１２、及び１１３に達したら（Ｓ１１０８-Yes）、これ以降はサブモジュールによる印字が始まる（Ｓ１１０９）。従って印字は途切れることなく継続する。
【００６３】
ワイパブレードによる中間部記録モジュールのクリーニング動作が終了し（Ｓ１１１０-Yes）、再び印字を再開すべき再開ラスタ部が中間部記録モジュールに到達すると（Ｓ１１１１-Yes）印字は再開される（Ｓ１１１２）。
【００６４】
再開ラスタが更に進んでキャリッジ上のサブモジュールに到達したら（Ｓ１１１３-Yes）、サブモジュール１１１〜１１３による印字は中断する（Ｓ１１１４）。
【００６５】
次にキャリッジモータ１０２０を駆動してキャリッジ１１４を左側に移動、キャリッジ上の３組のサブモジュール１１１〜１１３を今度は上流側の記録モジュール１０５、１０７、及び１０９の位置に夫々位置決めする（Ｓ１１１５）。
【００６６】
印字中断ラスタ部が上流部の記録モジュールを通過したら（Ｓ１１１６-Yes）、記録モジュール１０５、１０７、及び１０９は印字は中断し、即座にクリーニング動作を開始する（Ｓ１１１７）。
【００６７】
そして前記中断ラスタ部がキャリッジ１１４上のサブモジュール１１１、１１２、及び１１３に達したら（Ｓ１１１８-Yes）、これ以降はサブモジュールによる印字が始まる（Ｓ１１１９）。ここでも印字は途切れることなく継続する。
【００６８】
ワイパブレードによる上流部記録モジュールのクリーニング動作が終了し（Ｓ１１２０-Yes）、再び印字を再開すべき再開ラスタ部が上流部記録モジュールに到達すると（Ｓ１１２１-Yes）印字は再開される（Ｓ１１２２）。
【００６９】
再開ラスタが更に進んでキャリッジ上のサブモジュールに到達したら（Ｓ１１２３-Yes）、サブモジュール１１１〜１１３による印字は中断、今度はサブモジュール１１１〜１１３自身のクリーニング動作に入る（Ｓ１１２４）。
【００７０】
次にキャリッジモータ１０２０を駆動してキャリッジ１１４を右側に戻し、キャリッジ上の３組のサブモジュール１１１〜１１３を中間部の記録モジュール１０６、１０８、及び１１０の位置に夫々位置決めする（Ｓ１１２５）。サブモジュール１１１〜１１３のクリーニングも終了し（Ｓ１１２６）、記録動作も全て完了していれば（Ｓ１１２７-Yes）、処理は終了、若し記録動作が残っていれば（Ｓ１１２７-No）、Ｓ１１０５に戻る。
【００７１】
以上の処理から、記録動作の中断することなく、且つ記録ヘッドによる健全な性能、画質を維持できる高性能な記録システムが実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は段ボール等比較的大判の印刷物を高速に、且つ高画質の画像を高い信頼性を以って記録可能な記録システムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明を実施した記録システムの待機中の状態を示す上面図である。
【図２】本発明を実施した記録システムの通常の記録動作状態を示す上面図である。
【図３】中間部記録モジュールがクリーニング中の状態を示す概念図である。
【図４】上流部記録モジュールがクリーニング中の状態を示す概念図である。
【図５】記録モジュールのクリーニング動作を詳細に示す概念図である。
【図６】記録モジュール内の各状態遷移を示す概念図である。
【図７】キャリッジ上のサブモジュールがクリーニング中の状態を示す概念図である。
【図８】記録システムの接続図である。
【図９】搬送装置の電気的なブロック図である。
【図１０】記録装置の電気的なブロック図である。
【図１１】記録装置の動作を示すフローである。
【符号の説明】
【００７４】
１０５〜１１０  記録モジュール
１１１〜１１３  記録モジュール（サブモジュール）
１１４  キャリッジ
１１５  ガイド部
１１６  キャリッジガイドシャフト
１２０  搬送モータ
２０１  画像
２０２  長尺紙（記録媒体）
５００  キャップ機構支持板  ５０１  ワイパモータ
５１１  ワイパブレード
５１２  キャップ機構
５１３  記録ヘッド
８００  ホストＰＣ
８０１  搬送装置
８０２  記録装置
９０２  ＣＰＵ（搬送装置）
１００２  ＣＰＵ（記録装置）
１０２０  キャリッジモータ
１０２１  エンコーダ（キャリッジ）
【図１】
2006263954.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006263954.tif 000010
【図９】
2006263954.tif 000011
【図１０】
2006263954.tif 000012
【図１１】
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