(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリッジが移動する際のチューブ内の圧力変動を防止し、画像を劣化させること無しに高速印字、小型化を満足させるインクジェット装置を提供する。【解決手段】インク供給路内に弁機構２２を設け、前記弁機構２２の応答時間の遅れを加味してキャリッジ１が反転する前に前記弁機構２２を閉じる動作を開始し、反転後、印字領域に達する前に前記弁機構２２を開ける動作を開始する。これにより圧力変動が大きくなる反転時には弁が閉じられているので、チューブ内のインクの移動が抑制されヘッド内に伝播する圧力変動を緩和することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復動させながら、副走査方向に搬送されるメディア上に画像を形成し、本体に設置されたインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給する手段と、インク供給経路内に設けた弁機構と、前記主走査に同期してこの弁を開閉制御することを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項２】
弁を閉じる動作開始を、キャリッジ反転のタイミングから弁機構の応答時間の分だけ前倒しすることを特徴とした請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
弁を開ける動作開始を、キャリッジ反転後にキャリッジが印字領域に到達するタイミングから弁機構の応答時間の分だけ前倒しすることを特徴とした請求項1及び２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、記録ヘッドからインクを吐出して記録用紙へ記録を行うインクジェット記録装置に関し、詳しくは記録ヘッドへのインク供給に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の記録装置はランニングコストが安く、複数色のノズル列を設けることによりカラー対応を比較的容易に行えるというメリットがある。記録に使用するインクは記録ヘッドと一体、あるいは取り外し可能なインクタンクから供給されるが、大型の記録装置や一度に大量の印字を行う記録装置では大容量のインクタンクをヘッドの搭載されたキャリッジから離れた位置に設置し、チューブ等を介して記録ヘッドにインク供給を行うものがある。
【０００３】
しかしキャリッジの主走査方向の往復移動と間欠的な紙送りを繰り返して画像を形成するシリアルスキャン方式の記録装置においては、チューブ内のインクがキャリッジの移動によって慣性を持つため、往方向から復方向あるいは復方向から往方向に反転するときに圧力変動が生じる。この圧力変動はノズル内のインクにも伝わり、記録ヘッドのインク吐出特性が変動するために、画質が劣化する。また、圧力変動の幅を一定の範囲に抑える必要がから、キャリッジの移動速度を抑えるか、往復反転時の加減速距離を長く取って加速度を抑えるかして対処する必要がある。しかし当然のことながら前者は印字時間の増大を招き、後者はキャリッジが等速に達するまでの距離が長くなるため、記録装置は大型化してきた。
これらの問題を解決する手段として、特開平5-185603においてキャリッジ上の加圧回復ポンプにダンパ機能を付加し、インク供給路中に逆止弁を設けて圧力変動の影響がヘッドに伝播しないような構成がとられているが、チューブを用いてキャリッジ外の大容量インクタンクからインクを供給する構成については言及されていない。また、キャリッジ反転時の動圧変動は正圧側と不圧側に交互に振れるので、逆止弁の効果が薄い。さらに別の手段として圧力センサと圧力調整機構を設けてインク流路内の圧力を検出しフィードバック制御を行う方法があるが、圧力を検出するセンサの追加が必要であることと、圧力の変化が速いために応答性の高い圧力調整機構を使わなければならず、複雑高価でありなかなか採用されていない。
【特許文献１】特開平５−１８５６０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年においては、イクジェット記録装置の高速化が要求されており、キャリッジの移動速度を遅くして画質の劣化を防止する方法はユーザに好まれない。また、キャリッジの加速、減速の加速度を小さくして画質劣化を防止する方法によっても、インクジェット記録装置が大型化しエレベータに収納できなくなったり、居室間で装置自体を移動する時に通路を曲がれない等、ユーザに不便を強いることになり、問題になっていた。
【０００５】
そのため、インクジェット記録装置の大型化や記録時間を長くすることなくキャリッジを高加減速させるための技術が望まれていた。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、キャリッジが移動する際のチューブ内の圧力変動を防止し、画質を劣化させること無しに高速印字、小型化を満足させるインクジェット記録装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るインクジェット記録装置では、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復動させながら、副走査方向に搬送されるメディア上に画像を形成し、本体に設置されたインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給する手段と、インク供給経路内に設けた弁機構と、前記主走査に同期してこの弁を開閉制御することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の請求項２にかかるインクジェット記録装置では、上記請求項１における弁を閉じる動作開始を、キャリッジ反転のタイミングから弁機構の応答時間の分だけ前倒しすることを特徴とした。
【０００９】
さらに、本発明の請求項３にかかるインクジェット記録装置では、上記請求項１および２における弁を開ける動作開始を、キャリッジ反転後にキャリッジが印字領域に到達するタイミングから弁機構の応答時間の分だけ前倒しすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明に係るが増形成装置においては、インク流路内に設置した弁の応答時間によって駆動タイミングを設定するので、応答時間の短い弁機構でなくともキャリッジ反転時の動圧変動を緩和することが可能となり、キャリッジの加速度が大きくなっても、画質の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明が組み込まれたインクジェット記録装置の実施例について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、インクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【００１３】
インクジェット記録装置は、矢印Ａ方向に搬送される記録用紙が載置されるプラテン5を備えている。このプラテン5の上方には、プラテン5に対して平行な走査レール8が掛け渡され、モータとベルト（図示していない）によって矢印Ｂ方向（矢印Ａ方向に直行する方向）に往復動するキャリッジ1がスライド軸受けを介して取り付けられている。また、走査レールと並行してキャリッジの位置を検出するリニアスケール（図示していない）が設置されている。
【００１４】
キャリッジ1にはインク滴を吐出するノズル列を有する記録ヘッド10が搭載されている。記録ヘッド22はチューブ2を介して本体に設置されたインクタンク3からインクを供給され、往復運動をしながら記録用紙6のノズル列と対向する部分に記録を行う。
【００１５】
記録用紙6は搬送ローラとピンチローラにはさまれて保持され、搬送モータ7によって搬送ローラが回転することにより矢印A方向に搬送される。
【００１６】
キャリッジ1が移動可能な範囲の記録用紙6から離れた位置には回復装置4が配置されており、印字不良が生じた場合や一定期間毎にノズルからインクを強制的に吸引してノズルやインク供給路のクリーニングを行う。
【００１７】
上記構成は図2に示す制御装置によって制御される。制御装置は画像情報を担持した印字データ（画像データ）等を制御するイメージコントローラ12、記録用紙6の搬送やキャリッジ1の移動を制御するエンジンコントローラ23、及び各記録ヘッド10から吐出されるインクの吐出信号を制御する記録ヘッドコントローラ13などから構成されている。エンジンコントローラ23は、イメージコントローラ12から送られてきた印字データを分割するデータラスタライズ部15、記録紙の種類や出力品位に応じて印字パラメータを変更する印字パラメータ変更部14、インクの吐出に使用するパルスを生成する吐出パルスジェネレータ16、及び、搬送ローラを回転させる搬送モータ7を制御する搬送制御部17、弁機構22の駆動を制御する弁制御部21などから構成されている。
【００１８】
エンジンコントローラ23はスケールエンコーダ18からの信号をもとにキャリッジ1の位置を検出し、キャリッジモータ20によってキャリッジ1の加速、減速、一定速移動を行う。
【００１９】
インクタンク3からヘッド10へ至るインク供給経路の途中には、例えば図７に示すようなバタフライ弁や図８に示すような二方弁をソレノイド等で駆動する構成の弁機構を設ける。弁機構22は弁制御部21からの信号によって駆動し、弁の開閉を行う。弁機構22の位置はキャリッジ１上などヘッドの近傍であることが望ましい。
【００２０】
印字を行う際には図3に示すように、まず記録用紙幅の検出を行う。記録用紙幅の検出はキャリッジ上に搭載した反射式光学センサの出力23を監視しながらキャリッジの移動を行い、センサ出力の変化とそのときのキャリッジ位置から行う。このようにして検出した記録用紙幅に左右の余白25を設定したものが印字可能領域24となる。さらに印字可能領域24の端部位置にキャリッジの加減速距離30を加えた位置がキャリッジ反転位置26となる。
【００２１】
次にキャリッジが反転するときに圧力変動が発生する仕組みを図４、図５および図６を用いて説明する。図４においてキャリッジが方向ａから方向ｂへ反転する場合、反転前にはインク供給チューブ2内のインクはキャリッジ１の等速運動に伴ってａの方向への慣性力を持っている。キャリッジ１がｂの方向へ反転するとインクの慣性力によってヘッド内にインクが流入し、ヘッド内の圧力が高まる。方向ｂから方向ａへ反転する場合は逆になるのでヘッドの内の圧力が低くなる。
【００２２】
図５はキャリッジの移動と圧力変動の関係を示した図である。キャリッジ速度を表す線28が示すように、ａ方向に移動しているキャリッジ１は用紙端Ｓ１を過ぎてから減速を開始し、速度が０になった後に反転して逆方向へ加速する。ヘッド内の圧力29は減速を開始したところから若干の遅れをもって変化し始めて反転後に急激に変化し、その後は静負圧へと推移する。図５中の３１Ｘ、３１Ｙは弁の状態を表しており、破線部は弁が駆動している応答時間、実線部は弁が閉状態となっている時間である。３１Ｘのように、印字中にキャリッジ反転のタイミングで弁制御部から弁を閉じる指令を出した場合、弁を閉じ始めてから完全に閉じるまでの応答時間があるため、圧力が急激に変動するタイミングで弁が閉状態にならず、２９Ｘのごとく圧力変動を抑制することが出来ない。そこであらかじめ弁の応答速度を測定しておき、３１Ｙのようにキャリッジ反転タイミング以前に弁が閉状態となるように弁の駆動タイミングを設定する。圧力変動が発生するキャリッジ反転時において、弁が閉じた状態となっているので、２９Ｙに示すようにノズル内のインクへ圧力変動が伝播するのを防ぐことが可能となる。この過程は図６に示してあるが、キャリッジが減速し始めたら、反転する前に弁を閉じ、さらにキャリッジの反転後はキャリッジが印字可能領域に到達するタイミングで弁が開いた状態となるように弁を駆動し、ヘッドがインク滴の吐出を行ったときにヘッド内圧が低下しないようにする。
【００２３】
キャリッジ１が逆のｂ方向に動いていき、反対側で反転する時は、キャリッジ１が紙端Ｓ２を過ぎて減速に入ったら、図５に示すように、こんどは慣性力でチューブ2内のインクが後に残される方向に力がかかり、すぐに圧力が下がり始め、反転直後にもっとも下がり、ａ方向に加速して等速に達したあとで、定常圧に戻る。この時も図６に示すとおり、先ほどと同様に、キャリッジ１が減速に入ったら、反転する前にすぐに弁を閉じ、反転後、ａ方向に加速して等速になった後に、弁を開く。このように制御することにより、キャリッジ１が反転するときの圧力変動を、効果的に抑制することができる。
【実施例２】
【００２４】
実施例1のインクジェット記録装置において、印字する画像の幅が記録用紙の印字可能領域の幅よりも狭い場合について説明を行う。このような場合、印字時間短縮のためキャリッジ1は記録用紙6の端Ｓ１、Ｓ２まで走査を行わず、画像端に加減速領域30を加えた位置をキャリッジ反転位置26とする。弁駆動のタイミングはこの反転位置に対して設定する。これにより記録用紙幅に対する画像の大きさによらず、キャリッジ反転時の動圧変動が印字に影響しないようにすることが可能となる。
【００２５】
以上説明したように本発明に係るが増形成装置においては、インク流路内に設置した弁の応答時間によって駆動タイミングを設定するので、応答時間の短い弁機構でなくともキャリッジ反転時の動圧変動を緩和することが可能となり、キャリッジの加速度が大きくなっても、画質の低下を防止できる
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用するインクジェット記録装置の斜視図。
【図２】図１のインクジェット記録装置構成を示すブロック図。
【図３】記録用紙幅検出の説明図。
【図４】キャリッジ反転時に生じる動圧変動の説明図。
【図５】キャリッジ位置と圧力変動の関係を示す説明図。
【図６】弁の作動状況を示すフローチャート。
【図７】バタフライ弁の作動説明図
【図８】二方弁の作動説明図。
【符号の説明】
【００２７】
１  キャリッジ
２  チューブ
３  インクタンク
４  回復装置
５  プラテン
６  記録用紙
７  搬送モータ
８  走査レール
１０  記録ヘッド
１１  ホストコンピュータ
１２  イメージコントローラ
１３  記録ヘッドコントローラ
１４  印字パラメータ変更部
１５  データラスタライズ部
１６  吐出パルスジェネレータ
１７  搬送制御部
１８  スケールエンコーダ
１９  モータ制御部
２０  キャリッジモータ
２１  弁制御部
２２  弁機構
２３  メディアセンサ出力
２４  印字領域
２５  印字余白
２６  キャリッジ反転位置
２７  チューブ内のインクの流れ
２８  キャリッジ速度
２９  インク圧力変動
３０  加減速領域
３１  弁の状態
３２  ソレノイド
Ｓ１  紙端
Ｓ２  紙端
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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