(57)【要約】【課題】記録ヘッドの構成の自由度に制限を与えることなく、記録ヘッドの吐出口からインクに含まれる水分の蒸発を抑制することが可能な記録装置を提供する。【解決手段】記録装置は、インクを吐出する記録ヘッド３を往復走査させて記録を行う。インクを吐出する吐出口が形成された記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂと、吐出口形成面３ｂの、記録ヘッド３を走査させる往方向の端部と復方向の端部との少なくとも一方に隣接して設けられた吐出口加湿手段と、を有する。吐出口加湿手段は、吐出口形成面３ｂの周囲の空気を加湿する。【選択図】図１
2012025007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する記録ヘッドを往復走査させて記録を行う記録装置であって、
インクを吐出する吐出口が形成された前記記録ヘッドの吐出口形成面と、
前記吐出口形成面の、前記記録ヘッドを走査させる往方向の端部と復方向の端部との少なくとも一方に隣接して設けられ、前記吐出口形成面の周囲の空気を加湿する吐出口加湿手段と、
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記吐出口加湿手段は、それぞれ、前記吐出口形成面の、前記往方向の端部と前記復方向の端部との両方に隣接して設けられている、請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記吐出口加湿手段は、前記記録ヘッドに隣接したケースと、該ケース内に収容された加湿装置と、を有し、
前記ケースは、前記記録ヘッドの側とは反対側の端部に設けられた第１の開口部と、前記吐出口形成面の端部に隣接した第２の開口部と、を有している、請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記第１の開口部を閉塞可能であり、前記記録ヘッドの走査時に前記第１の開口部を開放する第１の開閉弁を有する、請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記第２の開口部を閉塞可能であり、前記記録ヘッドの走査時に前記第２の開口部を開放する第２の開閉弁を有する、請求項３または４に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出する複数の吐出口を備えた記録ヘッドを往復走査させて記録を行う記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置には、インクを吐出する複数の吐出口を備えた記録ヘッドを用いるものがある。このような記録装置では、記録ヘッドの吐出口からインクに含まれる水分が蒸発してインクが増粘することがある。このような状態で記録を行うと、吐出口から正常にインクが吐出されない吐出不良や、記録される画像の濃度ムラなどの不具合が発生することがある。これを防止するために、記録を行わないときにもインクを吐出させる、いわゆる予備吐出を行う記録装置がある。しかし、このような対処でも、予備吐出を行ってから記録を行うまでの間には、吐出口が外気に曝露された状態となり、吐出口からインクに含まれる水分が蒸発するため、依然として同様の不具合が発生することがある。
【０００３】
特許文献１には、記録ヘッドの吐出口が形成された面（以下、「吐出口形成面」という。）に加湿液供給口が形成された記録ヘッドが記載されている。この記録ヘッドでは、加湿液供給口に水が供給され、加湿液供給口から水分を蒸発させることにより吐出口付近の湿度を上昇させる。これにより、この記録ヘッドでは、吐出口からインクに含まれる水分が蒸発することを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０６２１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された記録ヘッドでは、吐出口形成面に加湿液供給口を形成する必要があるため、たとえば吐出口形成面の面積や形状や素材が制限される。これにより、記録ヘッドを設計するときの自由度が低くなる。また、この記録ヘッドを用いた記録装置では、記録を行う記録ヘッドを往復走査させて、記録ヘッドの吐出口形成面の移動が繰り返される。加湿液供給口により加湿された空気は、吐出口形成面の移動に伴って移動しないため、吐出口形成面の周囲に留まらない。そのため、この記録ヘッドでは、吐出口からインクに含まれる水分の蒸発を抑制する効果が十分に得られない。
【０００６】
そこで、本発明は、記録ヘッドの設計の自由度に制限を与えることなく、記録ヘッドの吐出口からインクに含まれる水分の蒸発を抑制することが可能な記録装置を提供す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、本発明による記録装置は、インクを吐出する記録ヘッドを往復走査させて記録を行う記録装置であって、インクを吐出する吐出口が形成された前記記録ヘッドの吐出口形成面と、前記吐出口形成面の、前記記録ヘッドを走査させる往方向の端部と復方向の端部との少なくとも一方に隣接して設けられ、前記吐出口形成面の周囲の空気を加湿する吐出口加湿手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録ヘッドの設計の自由度に制限を与えることなく、記録ヘッドの吐出口からインクに含まれる水分の蒸発を抑制することが可能な記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る吐出口加湿手段を示した概略構成図である。
【図２】図１に示した記録ヘッドの斜視図である。
【図３】図１に示した加湿機構の概略構成図である。
【図４】図１に示した加湿機構を備えた記録装置の概略構成図である。
【図５】図４に示した記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、図１を参照して、本発明の記録装置の一実施形態の吐出口加湿手段の動作の概略について説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係る記録装置の吐出口加湿手段を示した概略構成図である。図１この記録装置は走査型であり、記録ヘッドは図１（ａ）および図１（ｂ）に実線矢印で示す方向Ａとそれとは反対方向とに往復直線移動（以下、「走査」という。）をする。この記録装置では、記録ヘッド３の吐出口を加湿する為の吐出口加湿手段が記録ヘッド３の走査方向の両方に隣接して設けられている。各吐出口加湿手段は、ケース２００，３００と、該ケース２００，３００内に設けられた加湿装置２０１，３０１と、を備えている。加湿装置２０１，３０１は、加湿装置２０１，３０１内に供給された水を加熱することにより蒸発させ、ケース２００，３００内の空気の湿度を高くする。なお、加湿装置２０１，２０２は、ケース２００，３００内の空気の湿度を高くすることができればよく、たとえば超音波式のものを用いてもよいし、水分を含んだ多孔質体であってもよい。
【００１２】
記録ヘッド３が図１（ａ）および図１（ｂ）のＡ方向に走査するとき、記録ヘッド３とケース２００，３００は、外気を押し退けて移動する。ケース２００，３００の記録ヘッド３側とは反対側の端面には開口部２０３，３０３が形成されており、ケース２００，３００の底面の、吐出口形成面３ｂの端部に隣接する位置には開口部開口部２０５，３０５が形成されている。記録ヘッド３のＡ方向の走査時には、ケース２００の、記録ヘッド３側とは反対側（図１の右側）にあった外気がケース２００の開口部２０４からケース内に流れ込む。これに伴い、ケース２００内の加湿された空気が記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂと記録媒体Ｐとの間に流れ込む。このときの、記録ヘッド３から見た空気の動きは図１（ａ）および図１（ｂ）の破線矢印Ｂで示している。このように、記録ヘッド３が図１（ａ）のＡ方向に走査するとき、ケース２００内で加湿装置２０１に加湿された空気が記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂ付近に流れ込む。
【００１３】
図２は、本実施形態で用いた記録ヘッド３の斜視図である。吐出口形成面３ｂには複数の吐出口３ａが形成されている。上述したように本実施形態の記録装置では、図１（ａ）のＡ方向に走査するとき、記録ヘッド３の吐出口形成面の周囲には湿度の高い空気が流れ込んでいる。このとき、記録ヘッド３の吐出口３ａが湿度の高い空気に覆われているため、吐出口３ａからインクに含まれる水分の蒸発を防止できる。
【００１４】
同様に、記録ヘッド３が図１（ａ）のＡ方向とは反対方向に走査するとき、ケース３００の記録ヘッド３側とは反対側にあった外気がケース３００内に流れ込むことに伴い、ケース３００内の空気が記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂと記録媒体Ｐとの間に流れ込む。そのため、上述した図１（ａ）の実線方向に走査する場合と同様に、記録ヘッド３が図１（ａ）のＡ方向とは反対方向に走査するときにも、ケース３００内で加湿装置２０１に加湿された空気が記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂ付近に流れ込む。このとき、記録ヘッド３の吐出口３ａが湿度の高い空気に覆われているため、吐出口３ａからインクに含まれる水分の蒸発を防止できる。
【００１５】
このように、本実施形態の記録装置では、２つの吐出口加湿手段により、記録ヘッド３の走査時に吐出口３ａからインクに含まれる水分の蒸発を防止できる。
【００１６】
なお、本実施形態では、記録ヘッド３の走査方向の両方に隣接して設けられているが、記録ヘッド３の往復走査の往方向と復方向のいずれか一方に隣接して設けられていれば、インクに含まれる水分の蒸発を防止する効果は得られる。
【００１７】
次に、図３を参照してケース２００，３００の詳細について説明する。図３（ｂ）の左図は記録ヘッド３がＡ方向に走査しているときの状態を示し、図３（ｂ）の右図は記録ヘッド３がＡ方向とは反対方向に走査しているときの状態を示している。
【００１８】
ケース２００，３００は、いずれも、記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂに垂直で、かつ、記録ヘッド３の走査方向に平行な断面が直角三角形となる形状を有している。ケース２００，３００は、底面が吐出口形成面３ｂを含む面と一致している。ケース２００，３００の斜面は記録ヘッド３の近傍で底面との間に直角三角形の鋭角を形成し、記録ヘッド３側とは反対側の端部に向かって底面から離間するように延びている。
【００１９】
ケース２００，３００には、上述したように、ケース２００，３００の記録ヘッド３側とは反対側の端面には第１の開口部２０４，３０４が設けられ、ケース２００，３００の底面の記録ヘッド３側の端部には第２の開口部２０５，３０５が設けられている。また、ケース２００，３００には、第１の開口部２０４，３０４を閉塞可能な第１の開閉弁２０２，３０２と、第２の開口部２０５，３０５を閉塞可能な第２の開閉弁２０３，３０３と、を有している。
【００２０】
記録ヘッド３が図３（ａ）に示すＡ方向に走査している場合のケース２００の状態について図３（ｂ）の左図を参照して説明する。ケース２００は、記録ヘッド３とともに図３（ａ）のＡ方向に移動するため、第１の開閉弁は、開閉弁２０２の外側（右側）の外気に押圧されることにより、記録ヘッド３側に回動して開口部２０４を開放する。そうすると、開閉弁２０３は、開口部２０４からケース２００内に入り込んだ外気に押圧されることにより、記録ヘッド３側に回動して、開口部２０５を開放する。このように、記録ヘッド３が図１，図３（ａ）に示すＡ方向に走査する場合、ケース２００は図３（ｂ）の左図に示す開状態となるため、図１に破線矢印方向の空気流れが発生し、記録ヘッド３の吐出口３ａが湿度の高い空気に覆われる。
【００２１】
記録ヘッド３が図３（ａ）に示すＡ方向とは反対方向に走査している場合のケース２００の状態について図３（ｂ）の左図を参照して説明する。ケース２００は、記録ヘッド３とともに図３（ａ）のＡ方向とは反対方向に移動する。しかし、第１の開閉弁２０２および第２の開閉弁３０２は、それぞれ第１の開口部２０４および第２の開口部２０５を閉塞する位置より記録ヘッド３とは反対側には回動しないように構成されている。これにより、記録ヘッド３が図３（ａ）に示すＡ方向とは反対方向に走査している場合には、ケース２００は図３（ｂ）の右図に示す閉状態となっているため、ケース２００内は加湿装置２０１によって加湿される。
【００２２】
ケース３００については、ケース２００とは反対に、記録ヘッド３が図３（ａ）に示すＡ方向に走査しているときに閉状態となり、記録ヘッド３が図３（ａ）に示すＡ方向とは反対方向に走査しているときに開状態となる。すなわち、記録ヘッド３が往復走査する際に、ケース２００，３００が交互に開状態と閉状態とになる。したがって、ケース２００が開状態のときに加湿された空気がケース２００から記録ヘッドの吐出口形成面３ｂの周囲に流れ込み、ケース３００が開状態のときに加湿された空気がケース３００から記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂの周囲に流れ込む。したがって、記録ヘッドが往復走査する際に、常に、吐出口形成面３ｂの周囲は加湿された空気に覆われており、吐出口３ａからインクに含まれる水分の蒸発を防止する効果が得られる。
【００２３】
なお、第１の開閉弁２０２，３０２および第２の開閉弁２０３，３０３は、上述した構成に限らず、上述のように、ケース２００，３００が交互に開状態と閉状態とになる構成であればよい。
【００２４】
図４は、上述した吐出口加湿手段を適用可能な記録装置の概略構成図である。図４には、搬送系（不図示）を含む各種の機構部を備えた記録装置本体１を有している。ケース２００，３００は、記録ヘッド３とともにキャリッジ２に取り付けられている。
【００２５】
この記録装置は走査型のインクジェット記録装置であり、記録ヘッド３をＸ軸方向（主走査方向）に走査させるとともに、記録媒体をＸ軸方向と直交するＹ軸方向（副走査方向）へと間欠的に搬送しながら記録動作を行う。図４に示す記録装置本体１は、比較的大判の記録媒体（例えば、Ａ１サイズ）への記録を行い得るよう、Ｘ軸方向におけるサイズを大型化した構成となっている。
【００２６】
この記録装置では、記録ヘッド３を往復走査させるために記録ヘッド３を支持するキャリッジ２がＸ軸方向に沿って往復走査させる。具体的には、キャリッジ２は、Ｘ軸方向に沿って配置されたガイド軸４に沿って移動可能に支持されると共に、ガイド軸４と略平行に移動する無端ベルト５に固定されている。無端ベルト５は、キャリッジモ−タ（ＣＲモ−タ）の駆動力によって往復移動する。このように無端ベルト５が往復移動することに伴い、キャリッジ２がＸ軸方向に往復走査する。
【００２７】
記録ヘッド３には、個々の吐出口３ａ（図２参照）に対応して形成された複数の液路（不図示）と、複数の液路にインクを供給する共通液室（図示せず）とが形成されている。記録ヘッド３の各液路には、インクを吐出口３ａから吐出させるための吐出エネルギ−を発生させるエネルギ−発生素子が配置されている。このエネルギ−発生素子として、本実施形態では、インクを局所的に加熱して膜沸騰を起こさせ、その圧力によってインクを吐出させる電気熱変換体が用いられている。ただし、電気熱変換体に代えてたとえば電気機械変換素子を用いることも可能である。なお、以下の説明においては、吐出口３ａと液路とを含めてノズルと称す。
【００２８】
記録ヘッド３には、Ｙ軸方向に１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度で形成された同色のインクを吐出する１２８０個の吐出口３ａが配列されている。キャリッジ２に搭載される記録ヘッド３の数は任意であり、１つのみであっても複数であってもよい。キャリッジ２に複数の記録ヘッド３が搭載される場合には、各記録ヘッド３に対してそれぞれ異なる色材を含有したインクが収容されたインクタンク（不図示）から供給される。本実施形態では、４つの記録ヘッド３がキャリッジ２に搭載され、各記録ヘッドがシアン、マゼンタ、イエロ−、ブラックの色材を含有する４種類のインクを収容した４個のインクタンクにチューブ（不図示）を介して接続されている。なお、インクタンクに収容するインクの種類（顔料または染料）および色は任意である。
【００２９】
また、この記録装置は記録ヘッド３の各吐出口３ａからのインク吐出性能を良好な状態に保つための回復処理装置７を備えている。回復処理装置７は、記録装置本体１の所定の位置に固定されている。回復処理装置７は吸引回復機構７Ａ，７Ｂと、これを昇降させる昇降機構（図示せず）と、を備え、ワイピング回復装置９と、インク受容箱８とともに機能する。
【００３０】
吸引回復機構７Ａ，７Ｂは、回復処理の一形態である吸引回復処理を行う。ここで、吸引回復処理とは、記録ヘッド３に形成された複数のノズルから強制的にインクを吸引することによって、ノズル内のインクを吐出に適した状態のインクに置き換える処理をいう。具体的には、吸引回復機構７Ａ，７Ｂは、吐出口形成面３ｂ（図２参照）をキャップ（不図示）で覆うと共に、そのキャップに連通するポンプ（不図示）によってキャップ内に負圧を発生させ、その負圧によって吐出口３ａからインクを強制的に吸引する。なお、各吸引回復機構７Ａ，７Ｂは、それぞれが３つずつのノズル列群に対して吸引回復処理を行う。
【００３１】
また、ワイピング回復装置（ワイピング回復手段）９は、記録ヘッド３の移動経路の端部位置（たとえば、記録ヘッドのホ−ムポジション）に設けられており、上下方向に配置されている。ワイピング回復装置９は、記録ヘッド３の吐出口形成面３ｂをワイピング部材（ブレ−ド）１０で払拭するワイピング機構（ワイピング手段）と、ワイピング部材１０の稼動部とを備える。
【００３２】
図５は、図４に示した記録装置に搭載される制御系（制御手段）の構成を示すブロック図である。図５において、符号１００は主制御部を示している。主制御部１００は演算、制御、判別、設定などの処理動作を実行するＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１によって実行すべき制御プログラム等を格納するＲＯＭ１０２と、を備える。また、主制御部１００は、インクの吐出／非吐出を表す２値の記録デ−タを格納するバッファおよびＣＰＵ１０１による処理のワ−クエリア等として用いられるＲＡＭ１０３と、入出力ポ−ト１０４と、を備える。
【００３３】
前記入出力ポ−ト１０４には、搬送ユニットにおける搬送モ−タ（ＬＦモ−タ）１１３、キャリッジモ−タ（ＣＲモ−タ）１１４、記録ヘッド３、回復処理装置７などの各駆動回路１０５，１０６，１０７，１０８が接続されている。さらに、入出力ポ−ト１０４には、種々のセンサ類が接続されている。センサ類としては、たとえば、記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度センサ（ヘッド温度検出手段）１１２やキャリッジ２に固定されたエンコ−ダセンサ１１０や本体１の使用環境である温度と湿度を検知する温湿度センサ１０９がある。また、前記主制御部１００はインターフェース回路１１０を介してホストコンピュ−タ１１５に接続されている。
【００３４】
また、この記録装置は、回復処理装置７によって記録ヘッド３から強制的にインクを排出させた場合に、そのインク量をカウントする回復処理カウンタ１１６を備えている。また、この記録装置は、記録開始前や記録終了時、記録中に行われる予備吐出をカウントする予備吐出カウンタ１１７を備えている。さらに、この記録装置は、フチ無し記録を行う場合に記録媒体領域外に記録されるインクをカウントするフチ無しインクカウンタ１１８と、記録中に吐出するインクをカウントする吐出ドットカウンタ１１９と、を備えている。
【００３５】
次に、当該記録装置によって実行される記録動作を説明する。ホストコンピュ−タ１１５からインターフェースを介して記録デ−タが受信されると、その記録デ−タはＲＡＭ１０３のバッファに展開される。そして、記録動作の指示が出されると、搬送ユニット（不図示）が作動し、記録媒体を記録ヘッド３との対向位置へと搬送する。ここで、キャリッジ２はガイド軸４に沿ってＸ軸方向に移動する。キャリッジ２の移動に伴って、記録ヘッド３が移動するとともにインクを吐出し、記録媒体に１バンド分の画像が記録される。その後、搬送ユニットにより、記録媒体はＹ軸方向に１バンド分だけ搬送される。以上の動作を繰り返すことにより、記録媒体に記録データに従った所定の画像が形成される。
【００３６】
なお、キャリッジ２の位置は、キャリッジ２の移動に伴ってエンコ−ダセンサ１１１から出力されるパルス信号を主制御部１００でカウントすることにより検出される。すなわち、エンコ−ダセンサ１１１は、Ｘ軸方向に沿って配置されたエンコ−ダフィルム６（図４参照）に一定の間隔で形成された検出部を検出することによってパルス信号を主制御部１００へ出力する。主制御部１００はこのパルス信号をカウントすることにより、キャリッジ２の位置を検出する。キャリッジ２のホ−ムポジションおよびその他の位置への移動は、エンコ−ダセンサ１１１からの信号に基づいて行われる。
【符号の説明】
【００３７】
３  記録ヘッド
３ｂ  吐出口形成面
２００，３００  ケース
２０１，３０１  加湿装置
【図１】
2012025007.tif 000003
【図２】
2012025007.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012025007.tif 000006
【図５】
2012025007.tif 000007