(57)【要約】【課題】  インクミストが記録装置の機内に付着することで、ユーザーがインクカートリッジを交換する際に手を汚してしまうことを防ぐ。【解決手段】  除電ブラシをワイパーと対向する位置に装着し、インクカートリッジを載せたキャリッジが走査することでインクカートリッジカバーと除電ブラシとが接触できるよう構成する。そうすることで、インクカートリッジカバーの電荷を除去し、インクミストを付着しにくくする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジ上に、交換式のインクカートリッジを搭載し、記録動作中はキャリッジに付属のインクカートリッジカバーでインクカートリッジを覆う構成の記録装置において、インクカートリッジカバーの電荷を除去もしくは低減する除電部材を備える記録装置。
【請求項２】
請求項１の除電部材は、ワイピング機構と対向する位置に設けられ、ワイピングを実施する機会毎に、インクカートリッジカバーも除電部材と接触するよう設置された記録装置。
【請求項３】
請求項１の除電部材とインクカートリッジカバーとが接触する時、キャリッジの高さは印字中の高さとは異なるように構成された記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の吐出口を有するインクジェット方式の記録ヘッドを用いて、記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、色材として小さなインク液滴を記録媒体表面に定着させて画像を形成しているが、そのインク液滴の１滴あたりの体積は、近年の高画質化の要求に対し、５ｐｌ（ピコリットル）以下と小さくなる一方である。さらにこのインク液滴の吐出直後には、元々１滴であったインク液滴が複数に分割し、サテライトと呼ばれるさらに小さなインク液滴となる。また、吐出後、記録媒体に着弾するが、一部インク液滴が記録媒体表面から跳ね返るものもある。これら極小のインク液滴は、空間に浮遊し、意図しない位置に着弾することがある。これらの極小インク液滴は霧状となり、ミストと呼ばれる（以降「ミスト」と表記する）。これらミストが累積すると、記録装置内部を汚してしまう問題が生じている。
【０００３】
このようなミストの問題を解決するために、従来からも、インクジェット記録装置でインク液滴を荷電させ、インク滴を制御する提案がなされている。
【０００４】
例えば、特開平５−００８３９２号公報（特許文献１）では、記録ヘッドと記録媒体に電界をかけ、さらにインク吐出中は電界をかけないように制御している。これは電界によりインク液滴が正や負に荷電し、どちらか一方の荷電したインクが記録媒体に着弾しづらくなるのを防止するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−００８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来例での技術には、その制御を実施するための機構を設けるのに、コストがかかる。また、その制御機構のために記録装置内にスペースが必要となり、低コストで小さなサイズの記録装置には、導入しにくい。
【０００７】
ところで、交換式のインクカートリッジを、本体キャリッジ部に付属のインクカートリッジカバーで押さえる構成の記録装置において、通常使用時に記録装置内でユーザーが触れるものには、インクカートリッジとインクカートリッジカバー主である。紙ジャムなどの異常時を除き、インクカートリッジとインクカートリッジカバー以外の部分で、ユーザーが触れる機会は非常に少ない。
【０００８】
インクカートリッジカバーは、キャリッジの走査とともに、機内を移動するため、機内に浮遊したミストが堆積しやすい場合がある。さらに、ユーザーがインクカートリッジの交換をしようとした場合には、インクカートリッジカバーに直接手を触れて開閉する必要があり、インクカートリッジカバーのミスト汚れが、ユーザーの手に転写し、ユーザーの手を汚してしまう。
【０００９】
そこで、複雑な機構を設けず、低コストで、ユーザーの手を汚さない記録装置の開発が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。
【００１１】
キャリッジ上に、交換式のインクカートリッジを搭載し、記録動作中はキャリッジに付属のインクカートリッジカバーでインクカートリッジを覆う構成の記録装置であって、インクカートリッジカバーの電荷を除去もしくは低減する除電部材を備える。
【００１２】
さらに、その除電部材は、ワイピング機構と対向する位置に設けられ、ワイピングを実施する機会毎に、インクカートリッジカバーも除電部材と接触するよう設置される。
【００１３】
また、除電部材とインクカートリッジカバーとが接触する時、キャリッジの高さは印字中の高さとは異なるように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
したがって本発明によれば、低コストで、インク液滴の吐出に伴なって生じる帯電したインクミストをインクカートリッジカバーに付着しにくくし、汚れの程度を軽減するため、ユーザーがインクカートリッジの交換を行う場合にも、手が汚れる問題を起こしにくくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例であるインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】図１のインクカートリッジ付き記録ヘッドの交換の様子を示す図である。
【図４】回復ユニットの構成を説明する図である。
【図５】（５−１）本発明の実施例である記録装置において、記録動作中のキャリッジ位置と回復機構の位置を示す図である。
【００１６】
（５−２）本発明の実施例である記録装置において、ワイピング動作中のキャリッジ位置と回復機構の位置を示す図である。
【００１７】
（５−３）本発明の実施例である記録装置において、キャッピング中のキャリッジ位置と回復機構の位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
【００１９】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２０】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００２１】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００２２】
またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。
【００２３】
＜インクジェット記録装置の説明＞
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【００２４】
図１に示すようにインクジェット記録装置（以下、記録装置と表記する）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２にキャリッジモータ（不図示）によって発生する駆動力を伝え、キャリッジを矢印Ａ方向に往復移動させるとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置においてインクカートリッジ付きの記録ヘッド３の図中下向きの吐出口からから記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。
【００２５】
また、記録ヘッド３の状態を良好に維持するためにキャリッジ２をホームポジション１０の位置まで移動させ、間欠的にインクカートリッジ付き記録ヘッド３の吐出回復処理を行う。
【００２６】
また、インクカートリッジ付き記録ヘッド３はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。
【００２７】
さて、キャリッジ２とインクカートリッジ付き記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施例の記録ヘッド３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方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備え、その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。図１に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータの駆動力を伝達する伝達機構の駆動ベルト７の一部に連結されており、矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。
【００２８】
また、記録装置には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられており、キャリッジモータの駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復移動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００２９】
またさらに、記録装置には、図１に示されているように、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置が配設されている。
【００３０】
なお、インクカートリッジと記録ヘッドは分離可能に構成しても良いし、これらが一体的に形成されて交換可能なヘッドカートリッジＩＪＣを構成しても良い。
【００３１】
＜インクジェット記録装置の制御構成（図２）＞
図２は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００３２】
図２に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド３の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。
【００３３】
また、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど）でありホスト装置と総称される。ホスト装置６１０と記録装置１との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００３４】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び記録ヘッド３のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（回復処理）の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。６３０はホームポジションｈを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。
【００３５】
さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は記録媒体Ｐを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。ＡＳＩＣ６０３は、記録ヘッド３による記録走査の際に、ＲＡＭ６０２の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子（吐出ヒータ）の駆動データ（ＤＡＴＡ）を転送する。
【００３６】
キャリッジ２に装着されているエンコーダ（不図示）からのエンコーダ信号は位置検出機構６４１を経てコントローラ６００のＭＰＵ６０１へと転送される。
【００３７】
また、６４４は荷電制御部であり、インクミスト収集部２０２の電極２０５への電圧印加を制御する。
【００３８】
＜インクカートリッジ付き記録ヘッドの装着（図３）＞
図３はインクカートリッジ付き記録ヘッドを装着する様子を示した図である。
【００３９】
記録装置を初めて使う場合や、使用していた、インクカートリッジ内のインクが空になった場合には、手動で、インクカートリッジを交換する。本実施例では、インクカートリッジは、顔料Ｂｌａｃｋインクを搭載したインクカートリッジと、染料のＣｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｂｌａｃｋ、Ｙｅｌｌｏｗインクを搭載したインクカートリッジの２つから構成されている。
【００４０】
本実施例では、インクカートリッジは記録ヘッドと一体型であり、キャリッジ２に搭載し、さらにインクカートリッジカバー３−Ｋと３−Ｃで固定し、覆うようになっている。顔料インクカートリッジ付き記録ヘッドは３−Ｋで、染料インクカートリッジ付き記録ヘッドは３−Ｃでそれぞれ個別に固定し、個別に交換することができる。
【００４１】
交換する際には、インクカートリッジカバー３−Ｋ，３−Ｃ上のつめを手で押しながら開閉する。
【００４２】
＜回復装置の構成（図４）＞
図４は、回復ユニットの構成を説明するために簡易的に表した図である。
【００４３】
回復装置は、本体のホームポジション１０に位置し、インクカートリッジ付き記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構１１と、インクカートリッジ付き記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えている。また、これら機構に対向する位置（上方）に除電ブラシ１６を備える。除電ブラシは、シャーシ１７に接続されている。シャーシ１７は、電気基板（不図示）のグラウンド（ＧＮＤ）と接続されており、すなわちアースに落ちている。
【００４４】
図５−１は記録動作中の、インクカートリッジ付き記録ヘッド３と、回復装置の図である。
【００４５】
インクカートリッジ付き記録ヘッド３は、キャリッジ２上で、Ａ方向に往復移動しながら記録を行う。また、吐出口１６の乾燥を防ぐために、定期的に回復装置上に移動して、キャッピング機構１１内に吐出を行う。
【００４６】
インクカートリッジ付き記録ヘッド３は、インクカートリッジカバー１５で覆われており、常に、キャリッジ２と共に往復移動をする。
【００４７】
この記録動作中は、ワイピング機構１２とキャリッジ２は、高さ方向に距離があり、キャリッジ２が回復ユニット上を移動しても、接触しない。
【００４８】
また、１６は除電ブラシであり、記録動作中は、インクカートリッジカバー１５よりも高い位置にあり、接触しない。
【００４９】
図５−２は、ワイピング動作時のインクカートリッジ付き記録ヘッド３と、回復装置の図である。
【００５０】
キャリッジ２は記録時よりも低い高さに変更される。キャリッジ２の高さは、ワイピング機構１２と接触する高さまで下げられる。また除電ブラシ１６もキャリッジ２の高さ切り替え動作と同時に、高さが変更される。除電ブラシ１６の高さは、ワイピング動作用に低くなったキャリッジ２上のインクカートリッジカバー１５と接触する高さまで低くなる。
【００５１】
この高さで、キャリッジ２は、図５−２のＢの矢印の向きに移動する。その移動中に吐出口１６とワイピング機構１６が接触し、吐出口面１６がクリーニングされる。また、この移動動作中には、除電ブラシ１６とインクカートリッジカバー１５も接触する。移動距離は、顔料用と染料用２組のインクカートリッジ３、キャリッジ２、インクカートリッジカバー１５が、ワイピング機構１２も除電ブラシ１６も通過し終えるまでＢ方向に移動する。
【００５２】
このワイピング動作を終え、印字動作を再開する場合には、キャリッジ２がＢ方向の移動を終えると、キャリッジ２の高さ変更動作を行う。同時に除電ブラシの高さも変更され、図５−１の状態になり、印字を再開する。印字中はワイピング機構１２とキャリッジ２は接触しないと同時に、除電ブラシ１６とインクカートリッジカバー１５も接触しない。
【００５３】
キャッピングをする場合には、図５−２の状態でワイピング動作をした後に、キャッピング機構１１が上昇する。それと同時に除電ブラシ１６も高さを切り替え、インクカートリッジカバー１５と接触しない位置まで上がり、図５−３の状態になる。
【００５４】
キャッピング機構１１にはチューブ１３とポンプ１４が装着されており、キャッピング状態で、ポンプを動作させ、吐出口からインクを強制的に排出させ、それによって、インクカートリッジ付き記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡を除去するなどの回復処理を行うことができる。
【００５５】
キャッピング状態（図５−３）から印字を再開するには、キャッピング機構１１の位置を下げ、つづいて、キャリッジ２の高さを上昇させ、図５−１の状態にする。
【００５６】
印字動作をした後、一定時間（例えば、２５秒）を過ぎても、印字命令が来なかった場合には、フェイス面１６の乾燥を防ぐためにキャッピングを実施する。キャッピングをする前には、ワイピング動作を必ず実施する。
【００５７】
また、印字動作を続けた場合は、フェイス面１６には、インク液滴や、記録媒体として使用した紙の紙粉が付着する場合があるので、一定間隔でワイピング動作を実施する。
【００５８】
例えば、顔料Ｂｋが全ノズルで２．３×１０７ドット吐出するごと（印字途中だった場合は、その記録媒体の記録を完了し、排出した後）、ワイピングを実施する。
【００５９】
ワイピングを実施すると、同時にインクカートリッジカバー１５は、除電ブラシ１６と接触し、インクカートリッジカバー１５は電位が±０Ｖになる。
【００６０】
記録動作中に発生する帯電した浮遊ミストは、記録装置内の、静電気を帯びた箇所に主に着するが、除電ブラシと定期的に接触しているインクカートリッジカバー１５にはミストが付着しにくくなり、汚染されるのを軽減することができる。
【００６１】
そして、ユーザーがインクカートリッジ付き記録ヘッド３を交換するために、インクカートリッジカバー１５に触れても、ユーザーの手を汚すおそれが軽減することができる。
【００６２】
また、除電ブラシ１６とインクカートリッジカバー１５が接触する際には、記録中とはキャリッジ２の高さが異なるため、もしも、除電ブラシとインクカートリッジカバーとの接触において、キャリッジ高さが変わってしまうようなことがあっても、記録動作を再開する前に、キャリッジ高さを必ず再設定するため、キャリッジ高さが変わることによる、画質劣化などの弊害を起こしにくい。
【００６３】
さらに除電ブラシや、その高さ切り替え機構は、電界制御を行う機構よりも、安価で用意することができるため、低コストでユーザーの手を汚す問題を軽減することができる。
【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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