(57)【要約】【課題】  装置の小型化と記録ヘッドの吐出不良防止。【解決手段】  予備吐出口を装置の片側のみに設け、データ蓄積待ちの記録手段の停止は予備吐出口側のみで行い、停止中に必要に応じて予備吐を行い、途中でデータ蓄積待ちのために停止することなく往復移動しながら記録を行う。【選択図】  図５
2005212232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジに搭載した記録ヘッドが、被記録材に沿って移動して１スキャン分の画像を記録し、被記録材を搬送して次の１バンドの画像を記録することを繰り返す事によって画像を形成するインクジェット記録装置において、キャリッジがスキャンの合間に停止する際の位置を左右のどちらか一方に限定する事を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
停止位置の限定した場所近傍の非印字領域にヘッドのクリーニング装置を備えた事を特徴とする請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項３】
スキャンの合間に停止する条件はユーザーからの停止操作であることを特徴とする請求項１、２のインクジェット記録装置。
【請求項４】
スキャンの合間に停止する条件はホストパソコンからのデータ転送時間の遅延であることを特徴とする請求項１、２のインクジェット記録装置。
【請求項５】
スキャンの合間に停止する条件は所定のヘッドのクリーニング間隔であることを特徴とする請求項１、２のインクジェット記録装置。
【請求項６】
インクを吐出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドを搭載して該記録ヘッドを往復移動させるためのキャリッジと、
前記被記録媒体が搬送される搬送領域の一方の側方外部に設けられ、かつ、前記記録ヘッドにより吐出されるインクを受けるインク受け手段とを有し、
前記記録ヘッドが記録を開始可能な量の画像情報が記憶手段に蓄積されるまで前記記録ヘッドを停止させることを、前記記録ヘッドの移動領域の前記インク受け手段側の端部で行い、前記インク受け手段とは反対側の端部では行わないように制御する制御手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドが被記録材に沿って一往復して行う記録を開始可能な量の画像情報が前記記憶手段に蓄積されるまで前記記録ヘッドを停止させることを、前記記録ヘッドの移動領域の前記インク受け手段側の端部で行い、前記インク受け手段とは反対側の端部では行わないことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記記録ヘッドが被記録材に沿って一往復して行う記録に相当する量の画像情報が前記記憶手段に蓄積されるまで前記記録ヘッドを停止させることを、前記記録ヘッドの移動領域の前記インク受け手段側の端部で行い、前記インク受け手段とは反対側の端部では行わないことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
所定量の画像情報が前記記憶手段に蓄積されるまで前記記録ヘッドを停止させることを、前記記録ヘッドの移動領域の前記インク受け手段側の端部で行い、前記インク受け手段とは反対側の端部では行わないことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記記録ヘッドが記録を開始可能な量の画像情報が記憶手段に蓄積された後、前記記録ヘッドは途中でさらなる画像情報の前記記憶手段への蓄積のために停止することなく前記インク受け手段側から被記録材に沿って一往復しながら記録を行う請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記記録ヘッドは画像情報が記憶手段に蓄積されるまでの停止中に、前記インク受け手段にインクを吐出する請求項６乃至請求項１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記記録ヘッドから前記インク受け手段へのインクの吐出は前記記録ヘッドのインク吐出性能の維持のための吐出である請求項６乃至請求項１１のいずれか一項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、印字ヘッドに形成されたノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータやワークステーションなどの出力装置の一つとして、インクを吐出して記録紙などの記録媒体に画像を形成するインクジェット方式画像形成装置が知られている。このインクジェット方式画像形成装置は、通常、インクが吐出するノズルが形成された印字ヘッドと、この印字ヘッドを搭載して所定方向に往復移動するキャリッジと、この所定方向に直行する方向（記録媒体搬送方向）に記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置とを備えている。
【０００３】
記録紙に画像を形成する際は、記録媒体搬送装置で搬送中の記録紙を一時的に停止させ、キャリッジを上記の所定方向に往復動させながら、画像上方を担持した画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し、記録紙のうち、ノズルの出口（インク吐出口）に向き合う画像形成領域に位置する部分に１バンド分の画像を形成する。その後、記録紙を１バンド分の幅だけ搬送して停止させ、再び、キャリッジを上記した所定方向に往復移動させながら、画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し、記録紙のうち、画像形成領域に新たに位置する部分に画像を形成する。このような動作を繰り返すことにより、記録紙に画像を形成する。
【０００４】
上記インクジェット記録装置は複数のヘッドを備え、異なるインク色を供給吐出する事によって、比較的カラー化が容易である。また、近年はより高速化、高画質化の為にスキャンの往復動作両方でインクの吐出を行う双方向印刷を行い、また高画質化の為にインク滴を小さくして、画像上のインク滴が視認出来ないようにする等の対応がとられている。ところがインク滴の小型化に伴って、ノズルが乾燥した場合にインクが吐出出来なくなる為、スキャンの合間に予備吐と呼ばれる、非印字領域での吐出がインク滴の大きな物よりも必要になってきている。またインク滴の小型化は解像度が高くなる反面ホストコンピュータからのデータ転送量の増加を招き、転送速度の遅いプリンタケーブル等では転送時間が間に合わず、スキャンの合間に転送待ちをしなければならない場合がある。これらに対して従来は特許文献１に記載されている様に記録ヘッドの走査領域の両側端に予備吐されたインクを受ける予備吐孔を備え、予備吐を実行するか否かを判定する等して、乾燥による不吐出を防いでいる。
【特許文献１】特許第３１６１５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、両側に予備吐孔を設けると機械の大型化を招き、設置場所の拡大、また結果的に大幅にコストの増加を招いてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、予備吐孔が片側だけでもノズル乾燥による吐出不良を防止する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の構成は、
双方向印字中にデータ転送が間に合わずにキャリッジのスキャンが停止してしまう場合において、プリンタ本体がデータを往復動作分受け取っているか否かを判定して、その結果に基づきスキャンの開始を行うインクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るインクジェット記録装置において、双方向印刷時にデータ受信待ち状態となっても、必ず印刷前の回復が可能な位置で停止し、印字前に予備吐動作を行うことで、ノズル乾燥による吐出不良を未然に防ぐことが可能となる。
【０００９】
また、予備吐等を行う回復装置は左右どちらかに限定した位置に１つあればよく、これにより機械の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて、詳細に説明する。なお、実施形態で示す色の順番などは一例であり本発明を限定するものではない。
【００１１】
（実施形態１）
実施形態１を以下に示す。
【００１２】
図１は本発明を実施したリアルタイム制御システムであるインクジェットプリンタの斜視図である。
【００１３】
このプロッタは、矢印A方向に搬送される記録媒体１２が載置されるプラテン１４を備えている。このプラテン１４の上方には、プラテン１４に対して平行に２本の走査レール（図示せず）が掛け渡されている。この走査レールにはモータ１６とベルト１８によって矢印B、C方向（矢印A方向に直行する方向）に往復運動するキャリッジ２０がスライド軸受け（図示せず）を介して摺動可能に取り付けられている。
【００１４】
また、キャリッジ２０の移動経路に沿って、リニアスケール２１が配置されている。リニアスケール２１には、キャリッジ２０の位置検出およびインク吐出タイミングを定めるための規則的なスリットが設けられている。さらに、このリニアスケール２１のスリットを読み取るために、キャリッジ２０に光学式リニアスケールセンサ（図示せず）が搭載されている。この光学式リニアスケールセンサから出力されるパルスをカウントすることにより、矢印B、C方向におけるキャリッジ２０の位置が検知される。パルスカウントの初期化は、電源オン時に走査レール１８の端部にあるホームポジション（HP）センサ（図示せず）の位置へキャリッジ２０を移動させることにより行われる。
【００１５】
さらに、キャリッジ２０には反射型光学センサ２８が搭載されており、これにより後述するように記録媒体の端部の検出を行う。
【００１６】
図２に、図１のプロッタ１０の制御手段のハードウエア構成の概略ブロック図を示す。このプロッタ１０は、装置全体の動作をプログラム制御するための中央処理装置（ＣＰＵ）４０、このＣＰＵ４０が実行するプログラムやデータ等を格納するＲＯＭ４２、プロッタ１０に固有なパラメータ、駆動条件など各種データ等を記憶する不揮発性メモリ４１、プログラム処理における作業領域や一時保持領域等を提供するＲＡＭ４３などの記憶手段、ユーザーの各種操作指示を受け取ったり、ユーザーへ各種情報を伝えたりするためのオペレーションパネル２９、キャリッジを駆動するためのキャリッジモータ１６、記録媒体を搬送するための媒体搬送モータ１７、この搬送モータ１７に付随したロータリーエンコーダ１９、前記反射式光学センサ２８を有する。
【００１７】
オペレーションパネル２９は、メッセージ等を表示する液晶パネル等のディスプレイ、あるいはインジケータとして機能するＬＥＤ等のランプと指示を送るための各種キー等で構成することができる。
【００１８】
不揮発性メモリ４１としては、フラッシュメモリ、バッテリバックアップメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等、任意の記憶装置を使用できる。
【００１９】
これらのハードウエア部分をエンジンコントローラ４５と呼び、主にモータ、ヘッド等のハードウエアを駆動／制御する役目を担っている。
【００２０】
画像データ等のイメージ処理、ネットワークに接続するためのプロトコル処理、ホストコンピュータと通信処理などを担う部分はイメージコントローラ４４と呼び、画像処理を行ったラスタデータ、動作を依頼／返答するためのコマンドデータなどを通信Ｉ／Ｆ４３を通してエンジンコントローラと互いに通信して動作するようになっている。
【００２１】
イメージコントローラはＣＰＵ４０と違う独立したＣＰＵを持ちエンジンコントローラと平行動作して全体のスループットが向上するように構成されている。
【００２２】
ここで本実施の形態のプロッタの概略動作を説明する。
【００２３】
画像記録する前に、ロール紙など記憶媒体のサイズを測定し記録可能範囲を検出するためにプラテン１４に記録媒体１２を載置する。ついで、プラテン１４に形成された開口部から外周面の一部を露出した搬送ローラ２４と、記録媒体１２を上方から押さえるピンチローラ２６とによって記録媒体１２を狭持しながら、媒体搬送モータ１７によって搬送ローラ２４を回転させて記録媒体１２の先端がプラテンを通過するまで矢印Ａ方向に搬送する。また、キャリッジ２０を記録媒体載置基準位置２７から矢印Ｂの方向へ最小記録媒体サイズ（ＩＳＯＡ４ ２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）より短い距離（ここでは３０ｍｍ）移動させる。
【００２４】
次に搬送ローラ２４を逆転させて、キャリッジ２０に備えられている反射式光学センサ２８でプラテン１４を検出するまで（記録媒体１２を検知しなくなるまで）記録媒体１２を矢印Ａと反対方向へ搬送する。プラテン１４を検出した位置が記録媒体１２の先端位置であるのでこの位置を記憶手段（不揮発性メモリ４１またはＲＡＭ４３）に記憶させる。このとき記録媒体の先端は光学センサ２８の検知可能範囲の搬送方向上流側の境界に位置する。
【００２５】
次に、記録媒体を所定距離（ここでは１００ｍｍ）だけ矢印Ａ方向へ搬送し、キャリッジ２０を記録媒体載置基準位置２７から矢印Ｃ方向へ外れた位置へ移動し、その後、キャリッジ２０を矢印Ｂ方向へ一定速度で移動させる。移動しながら、反射式光学センサ２８が記録媒体からの反射光量を検出した時点の位置が記録媒体の矢印方向Ｃ方向の側端部であるので、この位置を記憶する。さらに、キャリッジ２０の移動を継続してプラテン１４を検出した時点の位置が記録媒体の矢印Ｂ方向の側端部であるので、この位置も記憶する。
【００２６】
以上の処理により、プラテン１４に載置された記憶媒体１２の先端位置、および両側端部（横幅）が記憶手段に記憶され画像記録可能となる。この動作をロード処理と呼び新規に媒体をプロッタに装着した際は必ず行われる動作である。
【００２７】
記憶媒体１２に画像を記録するにあたっては、イメージコントローラ４４から送られたラスタデータを所定量（本実施形態では帯状の画像2スキャン分）を記憶手段としてのＲＡＭ４３へ蓄え、所定量たまったところでＲＡＭ４３内のラスタデータをヘッドノズル列方向へデータ変換し、変換されたデータをリニアスケール２１のカウントパルスに同期して順次ヘッド制御部（図示せず）へ送信する。プラテン１４上に記録媒体１２を停止状態で保持し、記録媒体１２の上方でキャリッジ２０を矢印Ｂ、Ｃ方向に往復動させながら、ヘッド制御部から記録ヘッド２２に送信された画像情報を含む画像信号に基づいてノズルからインクを吐出して、記録媒体１２上の記録ヘッド２２に対応する領域に帯状（バンド）の画像を形成する。
【００２８】
さらに、キャリッジ２０が画像形成点へ移動する前に予備吐出口（インク受け手段）３０へ予備吐出を行い、記録ヘッド２２のノズル面の乾燥による不吐を防止している。この、画像形成前の予備吐出は所定のタイミングにて帯状の画像を形成する前に行なわれるように構成されている。
【００２９】
このような帯状の画像形成と、記録媒体の所定量の搬送を交互に繰り返すことにより、１ページの画像が完了する。１ページの画像を形成し終わると、キャリッジ２０に搭載されたカッター（図示せず）をカッターガイド２５内の所定位置まで突出させて、キャリッジ２０を移動させることにより記録媒体１２を所定サイズに裁断する。
【００３０】
記録媒体１２を裁断後キャリッジ２０は記録ヘッド２２を走査レール１８の端部まで移動しキャップ３１により記録ヘッド２２のノズルを覆うことで乾燥等から保護する。
【００３１】
図３にキャリッジ２０と搭載された記録ヘッド２２とキャップ３１の概略図を示す。
【００３２】
キャリッジ２０は走査レール１８Ａ、１８Ｂに支持され、図中左右方向に移動可能になる。キャリッジ２０にはヘッド２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが取り付けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクが充填されている。そして、ヘッドのノズルを覆う事が可能なように上下機構（不図示）をそなえた、キャップ３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙが備えられる。更にインク受け部１はインク流路５でポンプ４を介して接続される。
【００３３】
図４に本実施形態にかかるインクジェットプリンタの上面からみた略図を示す。
【００３４】
本実施形態おけるインクジェットプリンタは双方向印字時に帯状の画像データ（以降バンドデータ）が１バンド分蓄積されても画像形成を開始せず、２バンド分のデータが蓄積された後画像形成を開始する。
【００３５】
このような構成にすることで、予備吐出口３０の側から記録媒体１２の搬送方向と直角に交わるＤ方向に移動しながらの印刷を開始し、Ｄ方向の移動での画像形成が終了した後、予備吐出口３０と反対側の移動領域端部でデータ転送待ちでキャリッジが停止することはなく、必ずＥ方向へ移動しながら画像形成を行なうことが可能となる。
【００３６】
図５を用いて動作の詳細を説明する。
【００３７】
本実施形態でのインクジェットプリンタは画像情報としてのラスタデータ転送最小単位が３２ラスタであり、たとえば１ラインのみの線分を印刷するような小さい画像データであっても空白を詰めて３２ラスタとし、また、非常に大きい画像データであっても３２ラスタ単位に分割して転送するように構成している。３２ラスタ単位毎にイメージコントローラ４４からラスタデータ送信依頼コマンドデータがエンジンコントローラ４５へ通信I/F４５を通じて送られ、ラスタ送信可能アクノリッジをイメージコントローラ４４へ返答することで、ハンドシェイクを行い、これが全ラスタデータ転送が終了するまで繰り返される。
【００３８】
双方向印刷が開始されると印刷に必要とされる初期化処理（図示せず）、イメージコントローラ４４との通信処理などを行い（図示せず）、ラスタデータ受信待ち（５１）となる。３２ラスタ受信が完了し、排紙処理要求（５２）が発生している場合は２バンド分のデータ蓄積を待たずに蓄積されたラスタデータのみでバンド印刷を行い、記録媒体の排紙処理（５８）が行なわれる。また、エラー発生（５３）した場合もデータ蓄積を待たずしてエラー処理（５７）が行なわれる。
【００３９】
上記どちらでもない場合は、２バンド分のラスタデータが記憶手段に蓄積されたかどうかのチェックが行なわれるが（５４）、この時点で２バンド分のラスタデータが蓄積されていなければ再度ラスタデータ受信待ちを行い（５１）、２バンド分のラスタデータが蓄積されていた場合はヘッドノズル列方向へのデータ変換を開始しバンド画像形成を開始する（５５）。この際にラスタデータからノズル列方向への変換を行いながら、リニアスケール２１のカウントパルスに同期してヘッド制御部（図示せず）へ転送し記録ヘッド２２からインクを吐出する。しかしながら、記録ヘッド２２の吐出速度が高速で前記処理が間に合わない場合にはラスタデータを受信しながらヘッドノズル列方向分のラスタデータが蓄積され次第、RAM４３内に設けられたバッファ領域へ書き込む構成にし、リニアスケール２１に同期して画像データをノズル列方向への変換を行なわずして前記変換済みのデータが記憶されているバッファ内のデータを直接ヘッド制御部へ転送する構成にしても構わない。
【００４０】
この後、２バンド分の印刷が終了したかどうかのチェックを行い（５６）バンド印刷が完了している場合は再度ラスタデータ転送待ちとなる（５１）。
【００４１】
このような構成をとることで、バンド印刷が行なわれるときには必ず往方向印刷（方向D）復方向印刷（方向E）がセットで行なわれることとなり、転送待ちが発生しても必ず往方向印刷前での待機状態となることが保証される。このときに必要に応じて予備吐出口３０へ予備吐が行われる。
【００４２】
なお、本実施形態では双方向印刷を往方向からの印刷開始としたが、復方向からの印刷開始とし、待機状態は復方向印刷待ちとなることも本実施形態により容易に実現可能である。
【００４３】
（実施形態２）
実施形態１と同様の構成とし、どちらか一方に限定された停止位置の近傍に予備吐口３０を設けることで停止から印刷開始時に予備吐を行ってからバンド印刷が可能となる構成になっている。
【００４４】
本実施形態では印刷中には限定された停止位置以外で停止することはないので、たとえ記録ヘッド２２が乾燥した状態になっているとしても、印刷直前で予備吐出動作を行うことで吐出不良を防ぐことができる。
【００４５】
また、ラスタデータ受信待ち状態が長時間発生した場合は、所定時間毎に予備吐口３０へ予備吐出を行うことで、記録ヘッド２２のノズル乾燥を防ぐように構成されている。
【００４６】
（実施形態３）
本実施形態のインクジェットプリンタは操作パネル２９から印刷の一時中断を指示できる構成となっている。
【００４７】
実施形態１と同じ構成であるが、ラスタデータ受信待ちの時に一時中断コマンドのチェックを行っている。
【００４８】
ラスタデータ受信待ち時は、必ず限定された位置でキャリッジは停止しており、この状態で一時停止コマンドを処理することで必ず限定された位置での停止を可能としている。
【００４９】
図６を用いて本実施形態を説明する。
【００５０】
双方向印刷が開始されると印刷に必要とされる初期化処理（図示せず）、イメージコントローラ４４との通信処理などを行い（図示せず）、ラスタデータ受信待ち６１となる。３２ラスタ受信が完了し、まず、一時停止コマンドを受信しているかどうかを調べる。もし一時停止要求コマンドを受信していたら排紙処理要求のチェックは行わず一時停止要求が解除されるのを待つ（６９）。
【００５１】
解除後、排紙処理要求（６２）が発生している場合は２バンド分のデータ蓄積を待たずに蓄積されたラスタデータのみでバンド印刷を行い、記録媒体の排紙処理（６８）が行なわれる。また、エラー発生（６３）した場合もデータ蓄積を待たずしてエラー処理（６７）が行なわれる。
【００５２】
上記どちらでもない場合は、２バンド分のラスタデータが蓄積されたかどうかのチェックが行なわれるが（６４）、この時点で２バンド分のラスタデータが蓄積されていなければ再度ラスタデータ受信待ちを行い（６１）、２バンド分のラスタデータが蓄積されていた場合はヘッドノズル列方向へのデータ変換を開始しバンド画像形成を開始する（５５）。
【００５３】
この際にラスタデータからノズル列方向への変換を行い、リニアスケール２１のカウントパルスに同期してヘッド制御部（図示せず）へ転送し記録ヘッド２２からインクを吐出する。
【００５４】
実施形態３においても実施形態１で説明した、ノズル列方向へラスタデータをあらかじめ変換しておく方法も実現可能である。
【００５５】
（実施形態４）
ホストPC（４５）からの画像データ転送が遅延した場合は、イメージコントローラ４４が画像受信待ち状態となり、画像データが受信できないためエンジンコントローラに送るラスタデータが生成できず、実施形態１と同様の処理を行い停止位置を限定している。
【００５６】
（実施形態５）
インクジェットプリンタを常に最適な印字条件で動作させるために、印刷中においても記録ヘッド２２のクリーニング動作を行う必要がある。
【００５７】
本実施形態ではクリーニング動作において実施形態３で説明した一時中断機能と同様の処理を行うことで停止位置の限定を実現している。
【００５８】
本発明の実施形態では、印刷中に行われるクリーニング動作としては印刷距離による記録ヘッドノズル面の拭き動作のみである。
【００５９】
ヘッドノズル面の拭き動作はゴムブレードでヘッドノズル面に付着した余分なインクを掻き落とすようにしてヘッドノズル面の清掃を行う動作である。
【００６０】
ヘッド拭き動作は４００インチの距離を印刷すると実施形態３で説明した一時中断コマンドを内部的に発行し、限定した位置で停止させ、その後クリーニングを行うことで実現している。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプロッタの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインクジェットプロッタの制御ハードウエア構成の概略ブ ロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るキャリッジ２０と搭載された記録ヘッド２２とキャップ３１の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの上面からみた略図インクジェットヘッドの模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る作動のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態に係る作動のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１０  プロッタ
２０  キャリッジ
２２  記録ヘッド
【図１】
2005212232.tif 000003
【図２】
2005212232.tif 000004
【図３】
2005212232.tif 000005
【図４】
2005212232.tif 000006
【図５】
2005212232.tif 000007
【図６】
2005212232.tif 000008