(57)【要約】【課題】回復性を維持しながらスムーズに記録ヘッドの交換を行えるユーザビリティの高い記録装置を提供すること。【解決手段】記録時に温度変動を伴い、複数の吐出口からインクを吐出する交換可能な記録ヘッドを備える記録装置において、記録に寄与しないインクを記録媒体の外に吐出する予備吐出手段と、記録ヘッドを所定の温度に保つ保温制御手段を備え、記録ヘッドのノズル付近の所定の第一の温度よりも高い第二の温度と、記録ヘッドのノズル付近の所定の第一の温度よりも低い第三の温度を有し、少なくとも記録ヘッドがヘッド交換位置に移動する直前に行う前記予備吐出では第三の温度に保温し、記録時は第二の温度に保温することを特徴とした記録装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録時に温度変動を伴い、複数の吐出口からインクを吐出する交換可能な記録ヘッドを備える記録装置において、
記録に寄与しないインクを記録媒体の外に吐出する予備吐出手段と、
記録ヘッドを所定の温度に保つ保温制御手段を備え、
記録ヘッドのノズル付近の所定の第一の温度よりも高い第二の温度と、
記録ヘッドのノズル付近の所定の第一の温度よりも低い第三の温度を有し、
少なくとも記録ヘッドがヘッド交換位置に移動する直前に行う前記予備吐出では第三の温度に保温し、
記録時は第二の温度に保温することを特徴とした記録装置。
【請求項２】
前記予備吐出は、記録終了後、次の印字ｊｏｂを待っている間に行う待機予備吐出であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記予備吐出は、記録ヘッド表面をワイピングした後の混色を解消するために行う、ワイピング予備吐であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記予備吐出は、記録ヘッドのノズルを覆うキャップから記録ヘッドが開放されたときのインク固着を解消するためのキャップオープン予備吐であることを特徴とする請求項１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、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりインクを記録ヘッドから吐出させて文字や画像等の情報記録を行うインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
また環境温度よりも高い温度で保温することで、インク温度に応じた吐出量の安定化が図れる温度範囲を広くして、記録速度の低下なしに画質を安定化することのできる記録装置が提供されている。
【０００４】
その装置において記録ヘッドのノズル内の泡や吐出口付近にある増粘インクや固化したインクを取り除くために記録ヘッドの予備吐出を行うときも通常、ヘッド温度を前記保温温度に設定される。
【０００５】
また特許文献１では回復動作による温度低下を懸念して回復動作時の記録ヘッドの温度を保温温度よりも高くしている。
【０００６】
特許文献２では、ユーザーが記録ヘッドを交換しようと本体カバーを開けたとき、記録ヘッドのノズル付近の温度（以後プロテクト温度）が高温である場合にヘッドの交換は禁止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１３６５４号公報
【特許文献２】特開平９−２９５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記の予備吐出方法では以下の問題が生じてしまう。
【０００９】
特許文献２でも知られているように、ユーザーが記録ヘッドを交換しようと本体カバーを開けたとき、ノズル付近の温度（以後プロテクト温度）が高温である場合にヘッドの交換は禁止される。したがって本体カバーを開ける前に行う予備吐出の保温温度が高温だと記録ヘッドの温度が下がるまで待たなくてはならない。さらに記録ヘッドの交換が必要な記録ヘッド内にインクがない状態で吐出を行うと、より記録ヘッドの温度が高温になりやすく、ヘッド温度が下がるまで時間がかかってしまう。
【００１０】
また記録終了後は次の記録開始に備え、キャップをせずに待機している。そのときはノズル付近の固着を防ぐため、ある一定時間間隔で予備吐出を行っている。その予備吐出を高温で行うと、次の予備吐出までにヘッド温度が交換可能な温度まで下がらなくなる。そうすると待機中はヘッド交換ができなくなるという課題が生じる。
【００１１】
本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は記録ヘッドの回復を行いつつ、ユーザビリティの向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
記録時に温度変動を伴い、複数の吐出口からインクを吐出する交換可能な記録ヘッドを備える記録装置において、記録に寄与しないインクを記録媒体の外に吐出する予備吐出手段と、記録ヘッドを所定の温度に保つ保温制御手段を備え、
記録ヘッドのノズル付近の所定の第一の温度よりも高い第二の温度と、記録ヘッドのノズル付近の所定の第一の温度よりも低い第三の温度を有し、少なくとも記録ヘッドがヘッド交換位置に移動する直前に行う前記予備吐出では第三の温度に保温し、記録時は第二の温度に保温することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記予備吐出は、記録終了後、次の印字ｊｏｂを待っている間に行う待機予備吐出である。
【００１４】
好ましくは、前記予備吐出は、記録ヘッド表面をワイピングした後の混色を解消するために行う、ワイピング後予備吐である。
好ましくは、前記予備吐出は、記録ヘッドのノズルを覆うキャップから記録ヘッドが開放されたときのインク固着を解消するためのキャップオープン予備吐である。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、ヘッド交換する前に行う予備吐の保温温度をプロテクト温度よりも低くすることで、回復性を維持しながらスムーズに記録ヘッドの交換の行えるユーザビリティの高い記録装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の概略説明図である。
【図２】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】本件における本体カバーをあけた際のヘッド交換の許可・禁止を判断するためのフローチャートである。
【図４】キャップオープン時に行う記録ヘッドの動作を説明したフローチャートである。
【図５】従来、記録ヘッドをキャップした状態からカバーオープンしたときの一連の動作を行ったときのヘッド温度の時間推移を示した図である。
【図６】本発明の一連の動作を行ったときのヘッド温度の時間推移を示した図である。
【図７】本発明における待機時の処理のフローチャートである。
【図８】従来の待機時における、ヘッド温度の時間推移を示した図である。
【図９】本発明の待機時における、ヘッド温度の時間推移を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は前記記録ヘッドで記録紙面上を記録していく際のプリンタ部の構成を示したものである。同図において、１０１はインクカートリッジである。これらは、４色のカラーインク、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローがそれぞれ詰め込まれたインクタンクと、１０２の同一の記録ヘッドより構成されている。記録ヘッド１０２上には複数配列された吐出口が備えられている。１０３は紙送りローラで１０４の補助ローラとともに記録媒体Ｐを抑えながら図の矢印の方向に回転し、記録媒体ＰをＹ方向に随時送っていく。また１０５は給紙ローラであり記録媒体Ｐの給紙を行うとともに、１０３、１０４と同様、記録媒体Ｐを抑える役割も果たす。１０６は４つのインクカートリッジを支持し、記録とともにこれらを移動させるキャリッジである。
【００１９】
記録開始前、図の位置ｈ（ホームポジション）で待機しているキャリッジ（１０６）は、記録開始命令がくると、Ｘ方向の主走査方向に移動しながら、記録ヘッド（１０２）上の複数の吐出口（２０１）により記録を行う。ホームポジションとは反対側に位置する記録媒体端部まで画像を形成するための記録が終了すると−Ｘ方向に移動しながら記録を行う。また不図示だが記録ヘッド１０２と対向した状態でキャッピング手段が設けられている。このキャッピング手段により、長時間記録動作を行わない際に記録ヘッド１０２のノズルを覆うことでノズル付近の乾燥による固着を防ぐことができる。
【００２０】
図２で、メインバスライン２０５に対して夫々アクセスする画像入力部２０３、それに対応する画像信号処理部２０４、中央制御部ＣＰＵ２００といったソフト系処理手段と、操作部２０６、回復系制御回路２０７、ヘッド温度制御回路２１４、ヘッド駆動制御回路２１５、主走査方向へのキャリッジ駆動制御回路２１６、副走査方向への紙送り制御回路２１７といったハード系処理手段とに大別される。ＣＰＵ２００は、通常ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２０１とＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０２を有し、入力情報に対して適正な記録条件を与えて記録ヘッド２１３を駆動して記録を行なう。又，ＲＡＭ２０２内には、予め記録ヘッドの回復タイミングチャートを実行するプログラムが格納されており、必要に応じて予備吐出条件等の回復条件を回復系制御回路２０７、記録ヘッド、保温ヒータ等に与える。回復系モータ２０８は、前述したような記録ヘッド２１３とこれに対向離間するクリーニングブレード２０９やキャップ２１０、吸引ポンプ２１１を駆動する。ヘッド駆動制御回路２１５は、記録ヘッド２１３のインク吐出用電気熱変換体の駆動条件を実行するもので、通常予備吐出や記録用インク吐出を記録ヘッド３１３に行なわせる。
【００２１】
一方、記録ヘッド２１３のインク吐出用の電気熱変換体が設けられている基板には、保温ヒータ（サブヒータ）が設けられていて、記録ヘッド内のインク温度を所望設定温度に加熱調整することができる。又、ダイオードセンサ２１２は、同様に前記基板に設けられているもので、実質的な記録ヘッド内部のインク温度を測定するためのものである。ダイオードセンサ２１２も同様に、基板にではなく外部に設けられていても良く記録ヘッドの周囲近傍にあっても良い。
【００２２】
表１は本件の各制御に必要なヘッドの温度をまとめたものである。
【００２３】
【表１】
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従来は予備吐時の保温温度を吐出がもっとも安定する記録時の保温温度と同じにしている。本件では予備吐時の保温温度をプロテクト温度よりも低い、吐出の可能な温度に設定している。
【００２４】
図３は本件における本体カバーをあけた際のヘッド交換の許可・禁止を判断するためのフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ３０１において、カバーオープン前に行っていた動作を中断し、記録ヘッドを待機位置に移動する。
【００２６】
次にステップＳ３０２において、記録ヘッドの温度を取得する。
【００２７】
次にステップＳ３０３において、記録ヘッドの温度がプロテクト温度である５０℃より低くなっているか判定する。
【００２８】
記録ヘッドの温度が５０℃より低いと判断されると、ステップＳ３０４でヘッドの交換を許可し、ステップＳ３０６において記録ヘッドを交換ポジションに移動させる。
【００２９】
記録ヘッドの温度が５０℃より高いと判断されると、ステップＳ３０６において、ヘッド交換を禁止し、ヘッドを交換ポジションに移動することな終了する。
【００３０】
以上の構成に基づく、本発明のいくつかの実施形態について以下に説明する。
【００３１】
［第一の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３２】
本実施形態は記録ヘッドのノズルを覆うようにキャップをして、待機している状態から記録ヘッドを交換するために本体カバーを開けたときの動作である。キャップをしている状態から本体カバーを開けると、図３のＳ３０１で待機位置に移動するため、キャップオープンをしなくてはいけない。そのためキャップオープンの動作が終了してから、次のＳ３０１以降の動作に進む。
【００３３】
図４はキャップオープン時に行う記録ヘッドの動作を説明したフローチャートである。
【００３４】
ステップＳ４０１において、記録ヘッドをキャップから開放するキャップオープンの動作を行う。
【００３５】
次にステップＳ４０２において、キャップオープン予備吐の保温温度まで加熱を行う。
【００３６】
次にステップＳ４０３において、インク固着解消に必要な所定発数だけ予備吐出を行う。
【００３７】
次にステップＳ４０４において、待機位置に移動し記録開始等の次動作に備える。
【００３８】
図５は従来、記録ヘッドをキャップした状態から本体カバーを開けたしたときの一連の動作を行ったときのヘッド温度の時間推移を示した図である。
【００３９】
カバーオープンしてキャップオープン動作後、（ｉ）でプロテクト温度よりも高いキャップオープン予備吐時の保温温度まで加熱している。
【００４０】
（ｉ）の直後に（ｉｉ）でキャップオープン予備吐を実施している。吐出に伴いさらに記録ヘッドの温度は上昇する。
【００４１】
そのためキャップオープン予備吐後、プロテクト温度よりも下回り、ヘッド交換可能となる時間（ｉｉｉ）は、カバーオープンから約８秒程度になる。
【００４２】
図６は本発明の一連の動作を行ったときのヘッド温度の時間推移を示した図である。
【００４３】
カバーオープンしてキャップオープン動作後、（ｉ）´でプロテクト温度よりも低い、キャップオープン予備吐の保温温度（４５℃）まで加熱している。
【００４４】
（ｉ）´の直後に（ｉｉ）´でキャップオープン予備吐を実施している。吐出に伴いさらに記録ヘッドの温度は上昇するがプロテクト温度以上になることはない。
【００４５】
そのためキャップオープン予備吐後、すぐにヘッド交換可能となる。ヘッド交換可能となる時間（ｉｉｉ）´は、（ｉｉ）´直後からで、カバーオープンからキャップオープン動作が終了するまでの時間約３．５秒程度となる。従来と比べ４．５秒程度の短縮となる。
【００４６】
また従来に比べ予備吐前の加熱時間も短くなるため、カバーオープンからキャップオープン予備吐までの時間も短縮される。
【００４７】
このようにキャップオープン予備吐の保温温度をプロテクト温度よりも低くすることで回復性を維持しながら、すばやいヘッド交換が可能となる。
【００４８】
また上記ではキャップオープン予備吐について説明したが、本体カバーを開けたときにワイピング予備吐を行う場合でもワイピング予備吐の保温温度を低くすることで同様の効果が得られる。
【００４９】
［第二の実施形態］
第二の実施形態は、記録終了後、次の記録開始に備えキャップを行わない状態で待機しているときに、ヘッドを交換しようと本体カバーを開けた時の動作である。
【００５０】
図７は本発明における待機時の処理のフローチャートである。
【００５１】
待機状態になるとステップＳ７０１において、前回予備吐出を行ってからの待機時間をカウントする。
【００５２】
次にステップＳ７０２において、ステップＳ７０１でカウントした時間が５ｓｅｃ以上かどうか判断する。
【００５３】
カウント時間が５ｓｅｃより短いときは何もしない。
【００５４】
カウント時間が５ｓｅｃより長いとき、ステップＳ７０３において、記録ヘッドを待機予備吐の保温温度まで加熱する。
【００５５】
次にステップＳ７０４において、インク固着解消に必要な所定発数だけ予備吐出を行う。
【００５６】
次にステップＳ７０５において、待機時間をリセットする。
【００５７】
本実施例では待機予備吐の時間間隔は５秒だが、ヘッドの構成やインクの処方などで変動するものである。
【００５８】
図８は従来の待機時における、ヘッド温度の時間推移を示した図である。
【００５９】
記録が終了し、５ｓｅｃおきに（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）で待機予備吐を行っている。従来は待機予備吐時にプロテクト温度よりも高い温度に保温し、さらに予備吐出で昇温する。そのため５ｓｅｃ後も５０℃までヘッド温度が下がらない。したがってヘッド温度が５０℃以下にならないうちに次の待機予備吐のタイミングになってしまい、待機中はカバーオープンしてもヘッド交換ができなくなってしまう。
【００６０】
図９は本発明の待機時における、ヘッド温度の時間推移を示した図である。
【００６１】
５ｓｅｃおきに（ｉ）´、（ｉｉ）´、（ｉｉｉ）´で待機予備吐を実行している。（ｉ）´、（ｉｉ）´ではすでに、記録ヘッドが待機予備吐保温温度（４５℃）以上になっているため、加熱を行わず所定発数だけ予備吐出を行う。（ｉｉｉ）´ではヘッド温度を予備吐時保温まで加熱してから予備吐を行っている。
【００６２】
記録時の保温温度が高温のためすぐにはヘッド交換できないが、待機予備吐の保温温度を下げることで６ｓｅｃ以降ヘッド交換可能となる。
【００６３】
このように従来記録終了後の待機中にヘッド交換することは困難であったが、本件のように待機予備吐の保温温度を下げることでヘッド交換が可能となった。
【符号の説明】
【００６４】
１０１  インクカートリッジ
１０２  記録ヘッド
１０３  紙送りローラ
１０４  補助ローラ
１０５  給紙ローラ
１０６  キャリッジ
３００    中央制御部（ＣＰＵ）
２０１  ＲＯＭ
２０２  ＲＡＭ
２０３  画像入力部
２０４  画像信号処理部
２０５  バスライン
２０６  操作部
２０７  回復系制御部
２０８  回復系モータ
２０９  ブレード
２１０  キャップ
２１１  ポンプ
２１２  ダイオードセンサ
２１３  記録ヘッド
２１４  ヘッド温度制御回路
２１５  ヘッド駆動制御回路
２１６  キャリッジ駆動制御回路
２１７  紙送り制御回路
【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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【図９】
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