(57)【要約】      （修正有）【課題】描画中におけるノズル内の液体の乾燥を好適に抑えることができるライン型の描画装置を提供すること。【解決手段】ヘッド部６は、プラテンと対向する側に複数のヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄを備えており、ノズル１１の形成面に設けられたカバー部材の移動により、各ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄのそれぞれについてノズル１１を遮蔽または開放できるようになっている。プリンタは、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄのうち描画対象範囲に係るものについてはノズル１１が開放されるように、それ以外のものについてはノズル１１が遮蔽されるようにした上で描画を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の範囲に対して液体を吐出するための複数のノズルが配設されてなるライン型の描画装置であって、
描画を行う際において、当該描画の対象範囲に係らない前記ノズルの少なくとも一部について、当該ノズルの開口を遮蔽するカバー手段を備えることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記カバー手段は、前記ノズルの配設領域単位で前記ノズルの開口を遮蔽することが可能な複数のカバー部材と、
前記複数のカバー部材のうち前記描画の対象範囲に係らないものについて、選択的に前記ノズルの開口を遮蔽させる遮蔽制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記ノズルの開口に対向して搬送される描画媒体と干渉しないように、前記ノズルの配設面に沿うように移動可能に設けられていて、前記カバー部材の当該移動により前記ノズルの開口の遮蔽ないし開放が行われることを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
前記カバー部材は、付勢手段によって、前記ノズルの開口を遮蔽する位置へと付勢されていると共に、
電気機械的駆動手段によって、前記ノズルの開口を開放する位置に係止されるようになっていることを特徴とする請求項２または３に記載の描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出方式によるライン型の描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ライン型の描画装置として、微小なノズルを有するヘッドから液体（インク）を吐出するいわゆる液体吐出方式（インクジェット方式）を採用したものが知られている。この描画装置は、用紙に対してライン走査される多数のノズルを用紙の幅方向にわたって備えており、走査に同期してノズル毎に吐出制御を行うことにより、所望の画像が用紙上に形成される。
【０００３】
このような描画装置にあっては、液体のインクを用いる関係からノズルのメンテナンスが不可欠であり、例えば特許文献１に掲げる描画装置は、ノズルの開口を封止（遮蔽）するためのキャップ機構を備えている。この描画装置は、動作を行わない場合にノズルの開口を封止することでノズル内のインクの乾燥を抑え、吐出性能の低下や目詰まりを防止するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平２００１−２９３８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、描画装置を用いて描画を行うにあたっては、様々なサイズの用紙を目的に応じて使い分けたいという要望がある。ここで、小さなサイズの用紙に対して描画を行う場合などに、例えばヘッドの端部付近のノズルが描画に全く使用されないことが起こり得るが、このようなノズルのメンテナンスについては、特許文献１に係る描画装置は十分な配慮がされていない。すなわち、描画に使用しないノズルからはインクが吐出されないため、描画の過程でこのようなノズル内のインクは乾燥が累積することになり、吐出性能の低下等を招くことがある。
【０００６】
描画に使用しないノズルに対して、メンテナンスのために一定量のインクを定期的に吐出（予備吐出）させることで、上述のような吐出性能の低下を予防する方法もあるが、この場合は予備吐出に係る無用なインクの消費を伴うことになる。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、描画中におけるノズル内の液体の乾燥を好適に抑えることができるライン型の描画装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、所定の範囲に対して液体を吐出するための複数のノズルが配設されてなるライン型の描画装置であって、描画を行う際において、当該描画の対象範囲に係らない前記ノズルの少なくとも一部について、当該ノズルの開口を遮蔽するカバー手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明の描画装置によれば、描画の際に用いられないノズルの開口を封止することができるため、このようなノズル内の液体の乾燥を好適に抑えることができる。
【００１０】
また好ましくは、前記描画装置において、前記カバー手段は、前記ノズルの配設領域単位で前記ノズルの開口を遮蔽することが可能な複数のカバー部材と、前記複数のカバー部材のうち前記描画の対象範囲に係らないものについて、選択的に前記ノズルの開口を遮蔽させる遮蔽制御手段と、を備えることを特徴とする。
この発明の描画装置によれば、比較的簡単な構成でカバー手段を構成することができる。
【００１１】
また好ましくは、カバー部材を備える前記描画装置において、前記カバー部材は、前記ノズルの開口に対向して搬送される描画媒体と干渉しないように、前記ノズルの配設面に沿うように移動可能に設けられていて、前記カバー部材の当該移動により前記ノズルの開口の遮蔽ないし開放が行われることを特徴とする。
この発明の描画装置によれば、描画媒体の搬送を阻害することなく上述の発明の効果を得ることができる。
【００１２】
また好ましくは、カバー部材を備える前記描画装置において、前記カバー部材は、付勢手段によって、前記ノズルの開口を遮蔽する位置へと付勢されていると共に、電気機械的駆動手段によって、前記ノズルの開口を開放する位置に係止されるようになっていることを特徴とする。
この発明の描画装置によれば、電気機械的駆動手段が駆動されない状態では付勢手段の働きによってノズルの開口が遮蔽されることになるので、装置への電気供給が急に絶たれた場合において、ノズル内の液体の乾燥を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、以下の説明で参照する図では、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００１４】
（描画装置の機械的構成について）
まずは、図１、図２、図３を参照して、描画装置の機械的構成について説明する。
図１は、描画装置の要部構成を示す斜視図である。図２は、ヘッド部の構成を示す平面図である。図３は、ヘッドモジュールの外観構成を示す斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、描画装置としてのプリンタ１は、描画媒体としての用紙Ｐを図示しない用紙トレーから給紙するための給紙ローラ２と、用紙Ｐを搬送（走査）するための搬送ローラ３と、搬送ローラ３と対向して設けられた従動ローラ４と、用紙Ｐを支持するためのプラテン５と、プラテン５に対向して設けられたヘッド部６とを備えている。
【００１６】
図２に示すように、ヘッド部６は、プラテン５と対向する側に複数のヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄを備えている。また、各ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄは、幅方向（Ｘ軸方向）に沿って４列のライン配列をなすように形成されたノズル１１と、ノズル１１の個々と連通する液室と、当該液室内に圧力を発生させる圧電素子１６（図４参照）とを有している。用紙Ｐの搬送と同期した圧電素子１６（図４参照）の駆動制御（詳しくは後述する）により、ノズル１１からは液体としてのインク（インク滴）が吐出され、吐出されたインク滴が用紙Ｐ上に着弾することでマーキングが行われる。
【００１７】
ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄは、マーキングの可能領域を互いに補完しつつ、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄ間で連続したピッチでマーキングを行うことができるように、幅方向（Ｘ軸方向）に位置をずらして並設されている。そして、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄは、図示しないインク供給手段から供給されたブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクを、それぞれライン配列ごとのノズル１１から吐出し、いわゆるカラー描画（印刷）を行うようになっている。
【００１８】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール１０Ａは、ノズル１１の配設面であるノズル面１７において、リンク機構３１を介して取り付けられたカバー部材３０を備えている。カバー部材３０は、エラストマ等の弾性部材を薄板状に成形したものであり、ノズル１１のライン配列に合わせて形成された開放部３０ａおよび遮蔽部３０ｂを有している。
【００１９】
カバー部材３０は、リンク機構３１によって揺動可能となっており、図３（ａ）の状態（以下、開放状態とする）において開放部３０ａを通じてノズル１１の開口を開放し、また、図３（ｂ）の状態（以下、遮蔽状態とする）において遮蔽部３０ｂによりノズル１１の開口を遮蔽する。尚、遮蔽部３０ｂにおける裏面側（ノズル面１７との対向面側）にはごくわずかな凹部が形成されていて、遮蔽状態においてノズル１１と直接干渉しないようになっている。また、カバー部材３０は、薄く形成されていると共に、開放／遮蔽状態の切り替えの過程においてノズル面１７に沿うように移動するようにされており、ノズル面１７からわずかな隙間を介して搬送される用紙Ｐ（図１参照）と干渉しないようになっている。
【００２０】
カバー部材３０は、一端側がリンク機構３１に接続された付勢手段としてのバネ３２により、遮蔽状態（図３（ｂ））となる位置へと付勢されるようになっている。また、カバー部材３０は、リンク機構３１に設けられた磁性体３３と、ヘッドモジュール１０Ａの脇に設けられたソレノイド２７Ａにより、ソレノイド２７Ａに通電されることで開放状態（図３（ａ））となる位置に係止されるようになっている。すなわち、磁性体３３とソレノイド２７Ａとは、本発明の電気機械的駆動手段を構成している。
【００２１】
かくして、ヘッドモジュール１０Ａは、ソレノイド２７Ａへの通電状態を制御することで開放状態（図３（ａ））または遮蔽状態（図３（ｂ））をとることができ、遮蔽状態においてノズル１１内のインクの乾燥を抑えることができる。とりわけ、プリンタ１への電気供給が絶たれた場合は自動的に遮蔽状態となるので、動作中に不測の停電が発生した場合などにノズル１１内のインクの乾燥を抑えることができる。尚、ヘッドモジュール１０Ａについて説明した上述の構成は、ヘッドモジュール１０Ｂ〜１０Ｄにおいても同様となっている。
【００２２】
描画装置の具体的構成は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ヘッドモジュールにおけるライン配列の数やライン配列におけるノズル間のピッチは適宜に変更することができる。また、ノズルのライン配列の方向を幅方向（Ｘ軸方向）から傾けることにより、ライン配列上におけるノズル間のピッチとマーキングのピッチ（ノズルの走査軌跡のピッチ）とを違えるようにすることもできる。また、ヘッドモジュールの駆動方式として、上述の実施形態では圧電素子を用いた電気機械方式を採用したが、発熱素子を用いた、いわゆるサーマル方式などを採用することもできる。
【００２３】
（描画装置の電気的構成について）
次に、図４を参照して、描画装置の電気的構成について説明する。
図４は、描画装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２４】
図４において、プリンタ１は、プリントコントローラ２０と、搬送ローラ３（図１参照）を含む搬送機構２８と、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄと、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄ毎に対応して設けられたソレノイド２７Ａ〜２７Ｄと、を備えている。プリントコントローラ２０は、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）２１を介して外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１００と接続され、また内部Ｉ／Ｆ２６を介して、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄ、ソレノイド２７Ａ〜２７Ｄ、および搬送機構２８と接続されている。
【００２５】
プリントコントローラ２０は、ＣＰＵ２２と、制御情報の記憶手段やＣＰＵ２２のワークメモリ等として機能するメモリ２３と、駆動信号（ＣＯＭ）を生成する駆動信号生成回路２４と、クロック信号（ＣＫ）を生成する発信回路２５を備えている。また、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄは、ノズル毎に設けられた圧電素子１６に対応して、シフトレジスタ（ＳＲ）１２、ラッチ回路１３、レベルシフタ（ＬＳ）１４、スイッチ素子（ＳＷ）１５を備えている。ここで、駆動信号（ＣＯＭ）は、充放電のパルス群からなる電気信号であり、当該パルス群に応じて圧電素子１６が駆動されることでノズル内方における液室の液圧が変化し、適切な量、速度のインク滴が吐出されるように設計されている。
【００２６】
プリントコントローラ２０は、用紙Ｐ（図１参照）のサイズに合わせて展開されたラスタ形式（ビットマップ形式）の２値化データ（以下、ラスタデータ（ＲＤ）と呼ぶ）をパーソナルコンピュータ１００から受ける。そして、プリントコントローラ２０は、ラスタデータ（ＲＤ）をデコードしてノズル毎におけるマーキング（吐出）のＯＮ／ＯＦＦ情報であるノズルデータを生成し、ノズルデータは、シリアル信号（ＳＩ）化されて、クロック信号（ＣＫ）に同期してノズル毎の各シフトレジスタ１２に伝送される。
【００２７】
シフトレジスタ１２に伝送されたノズルデータは、ラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ回路１３に入力されるタイミングでラッチされ、さらにレベルシフタ１４でスイッチ素子１５用のゲート信号に変換される。かくして、ノズルデータが「ＯＮ」の場合には、そのマーキング周期において圧電素子１６に駆動信号（ＣＯＭ）が供給され、対応するノズルからインク滴が吐出される。また、ノズルデータが「ＯＦＦ」の場合には、そのマーキング周期において駆動信号（ＣＯＭ）の供給は行われず、インク滴の吐出はなされない。
【００２８】
プリントコントローラ２０は、各ソレノイド２７Ａ〜２７Ｄの通電制御を行うことができるようになっており、各ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄについてカバー部材３０（図３（ａ），（ｂ）参照）を移動させて、選択的に開放状態／遮蔽状態の切り替えを行う。すなわち、プリントコントローラ２０およびソレノイド２７Ａ〜２７Ｄは、本発明の遮蔽制御手段を構成しており、また、カバー部材３０（図３（ａ），（ｂ）参照）を合わせて本発明のカバー手段を構成している。
【００２９】
（描画動作について）
次に、図４、図５、図６を参照して、描画動作について説明する。
図５は、描画動作に係るプリントコントローラの処理フローを示すフローチャートである。図６は、ヘッドモジュールの開放／遮蔽状態と描画対象範囲との関係を示す図である。
【００３０】
プリンタ１は、ユーザの指定条件に基づいて生成されたラスタデータ（ＲＤ）がパーソナルコンピュータ１００から伝送されると、図５に示すステップＳ１〜Ｓ４の処理を行う。尚、ステップＳ１〜Ｓ４の処理は、ページ単位で行われる。
【００３１】
ステップＳ１では、ラスタデータのデコードによりノズルデータが生成される。具体的には、各色毎に生成されたラスタデータを、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄの各ノズルに、そのノズルの走査位置に対応したタイミングで割り当てることで行われる。
【００３２】
次のステップＳ２では、描画対象範囲の解析が行われる。ここで、描画対象範囲とは、幅方向（Ｘ軸方向）における現実にインクが吐出され得るノズルの配設範囲を表しており、具体的なラスタデータの構成に基づいてその解析が行われる。例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように用紙Ｐの幅いっぱいに画像が形成される場合には、描画対象範囲は用紙Ｐの幅と同じ範囲とされ、また、図６（ｃ）に示すように用紙Ｐの端部に余白を残して中央部のみに画像が形成される場合には、描画対象範囲はその画像の形成領域の幅と同じ範囲とされる。尚、用紙の幅を描画対象範囲として一律に擬制するようにすることも可能である。
【００３３】
次のステップＳ３では、描画対象範囲に応じてソレノイド２７Ａ〜２７Ｄの通電制御を行い、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄの開放状態（図３（ａ）参照）／遮蔽状態（図３（ｂ）参照）の切り替えを行う。具体的には、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄのうち描画対象範囲に係るものについては開放状態に、それ以外のものについては遮蔽状態となるように通電制御を行う。
【００３４】
例えば、図６（ａ）に示す例では、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄの全てを開放状態にする。また、図６（ｂ）に示す例では、ヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｃを開放状態に、ヘッドモジュール１０Ｄを遮蔽状態にする。また、図６（ｃ）に示す例では、ヘッドモジュール１０Ｂ，１０Ｃを開放状態に、ヘッドモジュール１０Ａ，１０Ｄを遮蔽状態にする。
【００３５】
次のステップＳ４では、ステップＳ３で設定したヘッドモジュール１０Ａ〜１０Ｄの開放状態／遮蔽状態のままで、ステップＳ１で生成したノズルデータ（ＳＩ信号）を用いてマーキング（描画）を行い、用紙Ｐ上に所望の画像を形成する。尚、パーソナルコンピュータ１００から伝送されたラスタデータが複数ページ分に及ぶときには、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返して描画動作を行う。
【００３６】
このように、本実施形態のプリンタでは、描画対象範囲に係らないノズルの開口が遮蔽された状態で描画が行われるので、描画に使用されないノズルにおけるインクの乾燥が好適に抑えられる。
【００３７】
ノズルの開口の遮蔽はヘッドモジュール単位で行われるため、描画対象範囲に係らないノズルであっても遮蔽されないケースがある。このようなノズルに対してはいわゆる予備吐出を定期的に行って、乾燥の進行を抑えるようになっている。ここで、予備吐出とは、用紙外の領域（例えばプラテン５（図１参照）内に設けられたインク受容部）に対して、ノズルのメンテナンスを目的として行う吐出のことである。
【００３８】
本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、上述の実施形態では、４つのヘッドモジュール毎にノズルの開口の遮蔽ないし開放を行うようにしていたが、ヘッド部を構成するヘッドモジュールの数を増減したり、あるいは同一ヘッドモジュール内に複数のカバー部材を用いるなどして、ノズルの開口の遮蔽／開放の実行単位を変更してもよい。
また、上述の実施形態では、描画対象範囲の解析をプリントコントローラ側でおこなっていたが、パーソナルコンピュータ側で当該解析を行うようにしてもよい。
また、本発明に係るカバー手段として、ノズル内のインクの吸引機能を備えるキャップ様のものを採用してもよい。
また、本発明の描画装置は、用紙印刷に適したプリンタの他、工業用途として基板に液体（液状体）をパターン配置するための描画装置に適用することもできる。
また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】描画装置の要部構成を示す斜視図。
【図２】ヘッド部の構成を示す平面図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、ヘッドモジュールの外観構成を示す斜視図。
【図４】描画装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】描画動作に係るプリントコントローラの処理フローを示すフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、ヘッドモジュールの開放／遮蔽状態と描画対象範囲との関係を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１…描画装置としてのプリンタ、２…給紙ローラ、３…搬送ローラ、６…ヘッド部、１０Ａ〜１０Ｄ…ヘッドモジュール、１１…ノズル、１７…ノズルの配設面としてのノズル面、２０…遮蔽制御手段を構成するプリントコントローラ、２７Ａ〜２７Ｄ…カバー手段、遮蔽制御手段、電気機械的駆動手段をそれぞれ構成するソレノイド、２８…搬送機構、３０…カバー手段を構成するカバー部材、３０ａ…開放部、３０ｂ…遮蔽部、３１…リンク機構、３２…付勢手段としてのバネ、３３…電気機械的駆動手段を構成する磁性体、Ｐ…描画媒体としての用紙。
【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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