(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する吐出口が設けられた吐出口面を有し往復移動して記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、前記吐出口面と対向する位置で記録媒体を搬送する搬送部と、前記吐出口面をキャッピングするためのキャップと、を備えるインクジェット記録装置において、
前記キャップを覆う第１の位置と前記キャップを覆わない第２の位置とに移動可能なシャッタを備え、前記吐出口から前記第１の位置にあるシャッタに向けて予備吐出を行わせることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記第１の位置にあるシャッタは、前記搬送部に搬送されている記録媒体と略同じ高さであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記吐出口面をワイピングするワイピング部材をさらに備え、前記シャッタは前記ワイピング部材と一体に形成されリードスクリューに連結されていることを特徴とする請求項１または２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、記録ヘッドがインクを吐出しながら往復移動することで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】
近年、コンピュータで作製された画像や、デジタルカメラ等の撮像装置で撮像された画像の出力装置として、記録ヘッドが往復移動しながらインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が広く用いられている。このインクジェット記録装置は、小型かつ安価な構成で銀塩写真に匹敵する高品位な画像の形成することができる。またインクジェット記録装置は、現在では銀塩写真と同様に、記録媒体の端部に余白を設けずに記録媒体の全面に記録を行う、いわゆる縁無し記録も可能であり、写真専用のコンパクト型インクジェット記録装置も実現されている。
【０００３】
インクジェット記録装置では、記録の際に吐出されるインク滴は、記録媒体に着弾する主滴と、その主滴を形成する過程で主滴から分離した小さなインク滴である、いわゆるサテライトとに分けられる。このサテライトを形成する小さなインク滴は、主滴と一体となって同時に吐出されたものであり、その主滴とインク吐出口のメニスカスとの間の張力によって、主滴の後側に尾の部分が生じ、その尾の部分が表面張力で球形状になろうとして分離したものである。
【０００４】
また特許文献１には、プラテンのいずれか一端または両端に、記録ヘッドのインク吐出口から記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出を受けるための受け口を設け、予備吐出以外の時はその受け口を閉鎖可能なシャッタに関する技術が記載されている。このようにシャッタを設けることで、インクを吐出する際に発生したサテライト等が記録ヘッドの吐出口面に付着して吐出性能を低下させることを防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１―３４２６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
記録を行う際に記録ヘッドが往復移動すると、その移動に伴って移動方向に気圧差が生じ、記録ヘッドと記録媒体との間に、気圧差による気流が発生する。
【０００７】
図１は、記録ヘッドがホームポジションＨＰ側にある時の気流の流れがわかるように示したインクジェット記録装置の一部の模式的断面図である。記録ヘッドを搭載したキャリッジ３が矢印Ｆ方向に走査するとき、ホームポジションＨＰ側に予備吐出受け口等の大きな凹凸があると、その凹凸によって気流の流れが乱れる。図１の場合は、特にポイントＡにおいて段差の低くなった方へ引き込まれる気流が発生する。
【０００８】
吐出するインク液滴が大きければ、気流の影響をそれほど受けずに記録媒体１３に着弾する。しかし、近年の記録の高画質に伴うインクの小液滴化により、小インク滴、特にはその小インク滴から発生するサテライトが気流の影響を受け、記録媒体１３の縁部分でサテライトの着弾乱れが起こってしまい、画像に弊害が出るという問題が生じている。
【０００９】
図２は、主滴とサテライトが記録媒体１３に着弾した様子を、図１のポイントＡ付近でのものと、その他の位置（ポイントＡ以外の位置で、例えば記録媒体１３の中心付近）でのものとで比較した模式図である。ここで主滴の直径は３５μｍ、サテライトの直径は２５μｍとする。その他の位置では、往方向記録では主滴ＤとサテライトＤ’の中心間距離が３０μｍ、復方向記録では主滴ＤとサテライトＤ’の距離が３２μｍとなり、どちらも主滴とサテライトとが重なることがない。しかし、ポイントＡでは、主滴ＤＡとサテライトＤＡ’の中心間距離は１８μｍ、主滴ＤＡとサテライトＤＡ’は２５μｍであり、図からもわかるように主滴とサテライトとが重なっている。このように、段差による気流の影響で、ポイントＡの位置とその他の位置とでは、サテライトと主滴との位置関係が異なる。
【００１０】
一般的に、往方向と復方向の双方向記録を行う場合、記録ヘッドの往方向走査と復方向走査との同色インクの着弾位置ずれを補正するために、レジストレーション（以下、レジともいう）の調整が必要である。サテライトを含めてレジを合わせる時は、主滴とサテライトとの中心間距離の中点をレジの重心と定義して、往方向記録と復方向記録の重心同士を合わせる。このようにすることで、往方向記録の主滴に復方向記録のサテライトが、往方向記録のサテライトに復方向記録の主滴が、乗る配置となるようにレジの調整を行うことができる。
【００１１】
その他の位置に吐出されたインク滴では、往方向記録、復方向記録共にサテライトが主滴と分離しているので、レジの重心は互いに主滴とサテライトの中心間距離の中点とすればよい。ポイントＡでは往方向記録のドットでは、サテライトが主滴に重なっていて見えないため、レジの重心は主滴の中心とする。また復方向記録では、主滴とサテライトとの中心間の中点をレジの重心とする。
【００１２】
このように、段差による気流の影響で、ポイントＡの位置とその他の位置とでサテライトと主滴との位置関係が異なることから、往方向と復方向とでレジの重心が異なる。レジをその他の位置に合わせて調整するとポイントＡでレジが合わなくなり、逆にポイントＡに合わせてレジ調整を行うと、その他の位置でレジが合わなくなる。これによって、ポイントＡとその他の位置とでレジに差が生じて、これが画像品質の低下を引き起こす。
【００１３】
図１では、インクジェット記録装置のホームポジションＨＰを模式的に表わしているが、実際のホームポジションＨＰには、インクの吐出状態を適正に保つために、キャップ、予備吐出受け口、ワイパなどのメンテナンス手段が走査領域内に備えてある。そして、これらによる凹凸によって気流が乱れ、この気流の乱れが小液滴に大きな影響を与える。
【００１４】
特許文献１の技術も記録時に発生する気流の乱れについては考慮されていない構成であるため、気流の乱れが発生して小液滴に影響を与える可能性がある。
【００１５】
よって本発明は、気流の乱れの発生を抑制し、吐出した主滴、小液滴およびサテライトの着弾位置が記録領域の全ての部分で所望の位置に着弾し、記録画像の記録品位低下を抑制することができるインクジェット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】
【００１６】
そのため本発明のインクジェット記録措置は、インクを吐出する吐出口が設けられた吐出口面を有し往復移動して記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、前記吐出口面と対向する位置で記録媒体を搬送する搬送部と、前記吐出口面をキャッピングするためのキャップと、を備えるインクジェット記録装置において、前記キャップを覆う第１の位置と前記キャップを覆わない第２の位置とに移動可能なシャッタを備え、前記吐出口から前記第１の位置にあるシャッタに向けて予備吐出を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、気流の乱れの発生を抑制し、吐出した主滴、小液滴およびサテライトの着弾位置が記録領域の全ての部分で所望の位置に着弾し、記録画像の記録品位低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
【００１９】
（本体構成）
図４は、本発明のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）の構成を示す斜視図であり、図５は図４の記録装置を正面から見た模式的断面図である。
【００２０】
本発明の記録装置１は、キャリッジ駆動用の駆動モータ２と、記録ヘッド４を搭載し、ガイドシャフト５に沿って左右方向に往復移動するキャリッジ３とを備えた記録部と、駆動モータ２によりキャリッジ３を往復移動する移動部６とを備えている。また、記録装置１は、予備吐出で吐出されたインクを受ける予備吐出受け８が形成されたプラテン７と、記録ヘッド４の吐出回復処理を行うクリーニング装置のような回復装置１０と、回復装置１０を開閉するためのシャッタ９とを有している。さらに本発明の記録装置１は、移動部６と他の作動機構等とがキャリッジ駆動用の駆動モータ２を利用して駆動されるように好適に構成されている。
【００２１】
このような記録装置１において記録媒体１３は、給紙機構１１によってプラテン７上に送り込まれて、プラテン７上で記録ヘッド４によって記録媒体１３の上に所定の記録が行われる。キャリッジ３に装着される記録ヘッド４は、インクを収納するインクタンク１２と別体または一体化されたものであり、記録ヘッド４が搭載されるキャリッジ３に着脱自在に保持されている。
【００２２】
キャリッジ３は、キャリッジ駆動用の駆動モータ２の駆動力を伝達する移動部６であるタイミングベルト１４の一部に連結されており、ガイドシャフト５に沿って左右の走査方向に摺動自在に設けられている。そしてキャリッジ３は、キャリッジ駆動用の駆動モータ２の駆動力によって矢印Ｂの主走査方向に往復移動されると同時に、記録ヘッド４に記録信号が与えられてインクが吐出される。搬送部によってプラテン７上に搬送された記録媒体１３には、このような動作によって良好な記録を行うことが可能な構成となっている。
【００２３】
記録ヘッド４を搭載するキャリッジ３が往復運動する走査範囲の中で、プラテン７上を通過中の記録媒体１３より外の位置は、平面構成となっており、その面の高さはプラテン７上を通過中の記録媒体１３の被記録面と略同じ高さとなっている。この構成は予備吐出位置も同様であり、そこには記録媒体１３の被記録面と略同じ高さに予備吐出受け８が設けられている。予備吐出受け８は、インクの予備吐出受け口として後述の廃インク吸収体２１と同じような部材、もしくは多孔質体でありかつ剛性を有するような部材で構成されているのがよい。
【００２４】
また、プラテン７の下方には、ウレタンやポリウレタン、不織布、或いは他の適宜なインク吸収性の材料から成る廃インク吸収体２１が設けられている。従って、予備吐出位置において、記録ヘッド４のインク吐出口面１５より予備吐出受け８内に予備吐出されたインクはプラテン７の下に設置された廃インク吸収体２１によって好適に吸収され、回収または再利用されるようになっている。
【００２５】
記録装置１は、記録ヘッド４のための適宜な回復装置１０が、記録ヘッド４を搭載するキャリッジ３の記録動作における往復運動の走査範囲内の端部に設けられている。この回復装置１０は、記録ヘッド４のインク吐出口面１５をキャッピングするキャップ部材１６と、ゴムのような弾性部材から成るワイパ部材１７とを有している。
【００２６】
（制御構成）
図６は、本発明の第１の実施形態に係る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。ＣＰＵ６００は、メインバスライン６０５を介して、後述する各部の制御およびデータ処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ６００は、ＲＯＭ６０１に格納されるプログラムに従い、ヘッド駆動制御、キャリッジ駆動制御およびデータ処理を以下に説明する各部を介して制御する。ＲＡＭ６０２はこのＣＰＵ６００によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、また、これらメモリにはその他にハードディスク等がある。
【００２７】
画像入力部６０３はホスト装置（不図示）とのインターフェースを有し、ホスト装置から入力した画像を一時的に保持する。画像信号処理部６０４は、色変換、二値化等の外、データ処理を実行する。操作部６０６はキー等を備え、これによりオペレータによる制御入力等を可能にする。回復系制御回路６０７ではＲＡＭ６０２に格納される回復処理プログラムに従って予備吐出等の回復動作を制御し、回復系モータ６０８は、記録ヘッド４とこれに対向離間するクリーニングブレード６０９やキャップ６１０、吸引ポンプ６１１を駆動する。
【００２８】
ヘッド駆動制御回路６１５は、記録ヘッド４のインク吐出用電気熱変換体の駆動を制御し、通常、予備吐出や記録のためのインク吐出を記録ヘッド４に行わせる。さらに、キャリッジ駆動制御回路６１６および紙送り制御回路６１７も同様に、プログラムに従い、それぞれ、キャリッジの移動および紙送りを制御する。
【００２９】
また、記録ヘッド４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、保温ヒータが設けられており、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。またサーミスタ６１２は、同様に上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。サーミスタ６１２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よい。
【００３０】
（特徴的構成）
図７は、本発明のインクジェット記録装置１を側面から見たときの回復装置１０の断面図である。本実施形態の記録装置１は、プラテン７上を通過中の記録媒体１３と略同じ高さ位置にシャッタ９を備えている。シャッタ９は、記録中に記録ヘッドの吐出口を備えた面と対向する、記録媒体搬送領域以外の領域に設けられた回復装置１０を覆うように設けられ、ワイパ部材１７と一体になっており、リードスクリュ１８に連結されている。記録動作中は、リードスクリュ１８が回復系モータ（不図示）によって回転されることで、ワイパ部材１７が迫り出して、回復装置１０が閉じられた状態となり、プラテン７上を通過中の記録媒体１３と略同じ高さの平面になるよう維持される。記録ヘッド４のクリーニングを行うときは、シャッタ９が開けられて、上記第２の実施形態と同様の吐出回復処理が行われた後、再び閉じられる。また、記録終了時等には、シャッタ９が開けられて、記録ヘッド４のインク吐出口面１５をキャップ部材１６がキャッピングして記録ヘッド４の回復保護を図ることができる。
【００３１】
シャッタ９を設けた事で、記録ヘッド４のインク吐出口面１５と対向する部分の段差が無くなり、平坦化されたことで気流の乱れが少なくなり、小液滴やサテライトに与える影響を抑制することができた。
【００３２】
図３は、シャッタ９を設けた記録装置で記録を行った場合の主滴とサテライトが着弾した様子を示した図である。シャッタを設ける前より中心間距離が長くなっていることがわかる。よって、ポイントＡとその他の部分とでレジが大きく異なることが無く、記録結果に及ぼす影響が少なくなった。
【００３３】
なお、シャッタ９上に予備吐出も可能で、予備吐出受け８と同様に予備吐出されたインクを適宜プラテン７の下に設置された廃インク吸収体２１に送り、回収または再利用されるようになっている。そのためシャッタ９はインクの予備吐出受け口として廃インク吸収体２１と同じような部材、もしくは多孔質体でありかつ剛性を有するような部材で構成されているのがよい。またシャッタ９は予備吐出される位置のみが上記部材で構成されてもよい。
【００３４】
このように、回復装置１０にプラテン７上を通過中の記録媒体１３と略同じ高さ位置にシャッタ９を設けることで、記録中にキャリッジ３が往復移動することによって発生する気流の乱れを少なくして、小液滴の着弾位置に気流が与える影響を抑制することができた。
【００３５】
その結果、吐出した主滴とサテライトの着弾位置が記録領域の全ての部分で所望の位置に着弾し、記録画像の記録品位低下を抑制することができた。
【００３６】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本体構成や制御構成等の基本的な部分は第１の実施形態と同様であるため説明を省略し、特徴的構成のみ説明する。
【００３７】
図８は、本実施形態の記録装置を正面から見た模式的な断面図である。本実施形態では記録装置は、第１の実施形態のシャッタ９のような部材は備えていない。代わりに上下動するキャップ部材１６が平坦部を形成して第１の実施形態のシャッタ９と同様の働きをする。以下にその説明を行う。
【００３８】
キャップ部材１６は、記録動作中の気流の乱れを防ぐために記録媒体１３と略同じ高さまで昇降し、プラテン７上を通過中の記録媒体１３と略同じ平坦部が形成されるように維持される。記録ヘッド４のクリーニングを行うときは、ワイパ部材１７により記録ヘッド４のインク吐出口面１５を払拭してクリーニングした後に、キャップ部材１６によって記録ヘッド４のインク吐出口面１５をキャッピングする。そして、回復装置１０内に設けられた適宜な吸収手段によって残留インクを吸収するか、或いは記録ヘッド４のインク供給経路に設けられた適宜な加圧手段によってインクの圧送等を行って、インクをインク吐出口から強制的に排出させて吐出回復処理が行われる。また、記録終了時等に、記録ヘッド４のインク吐出口面１５をキャッピングして、長期間の不使用状態によってインクが乾燥して、吐出口近傍で凝固するのを防ぐこともできる。
【００３９】
このように、キャップ部材１６を通過中の記録媒体１３と略同じ高さ位置で保持して、平坦面を形成することで、記録中にキャリッジ３が往復移動することによって発生する気流の乱れを少なくして、小液滴の着弾位置に気流が与える影響を抑制することができた。
【００４０】
その結果、吐出した主滴とサテライトの着弾位置が記録領域の全ての部分で所望の位置に着弾し、記録画像の記録品位低下を抑制することができた。
【００４１】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本体構成や制御構成等の基本的な部分は第１および第２の実施形態と同様であるため説明を省略し特徴的構成のみ説明する。
【００４２】
図９は、本実施形態の記録装置を正面から見た模式的な断面図である。本実施形態では記録中に記録ヘッドの吐出口を備えた面と対向する、記録媒体搬送領域以外の領域を平坦化するために、予備吐出受け８を用いている。以下にその構成について説明する。
【００４３】
記録中に記録ヘッドの吐出口を備えた面と対向する、記録媒体搬送領域以外の領域では、吐出口の吐出状態を良好に維持するために、記録に寄与しない吐出である予備吐出が行われる。そのため、プラテン７の両脇の予備吐出が行われる位置には、吐出されたインクを吸収可能な予備吐出受け８が設けられている。この予備吐出受け８は、記録中の記録媒体の記録面と実質的に略同じ高さとなっており、記録中に記録ヘッドの吐出口を備えた面と対向する、記録媒体搬送領域以外の領域に平坦面を形成している。
【００４４】
また、プラテン７の下方には、ウレタンやポリウレタン、不織布、或いは他の適宜なインク吸収性の材料から成る廃インク吸収体２１が設けられている。従って、予備吐出位置において、記録ヘッド４のインク吐出口より予備吐出受け８に吐出されたインクは、伝達部２２を経由してプラテン７の下に設置された廃インク吸収体２１によって好適に吸収され、回収または再利用されるようになっている。
【００４５】
このように、予備吐出受け８によって記録中に記録ヘッドの吐出口を備えた面と対向する、記録媒体搬送領域以外の領域に平坦面を形成する。これによって、記録中にキャリッジ３が往復移動することによって発生する気流の乱れを少なくして、小液滴の着弾位置に気流が与える影響を抑制することができた。
【００４６】
その結果、吐出した主滴とサテライトの着弾位置が記録領域の全ての部分で所望の位置に着弾し、記録画像の記録品位低下を抑制することができた。
【００４７】
（他の実施形態）
記録中に記録ヘッドの吐出口を備えた面と対向する、記録媒体搬送領域以外の領域は、ほぼ平面であることが望ましく、かつその平面が、記録媒体１３と実質的に平行であればよい。
【００４８】
また、回復装置１０がプラテン７に組み込まれていても良い。その場合、キャップ部材１６は上昇させる必要はなく、記録媒体１３がシャッタ９の役割を果たすため、記録動作中における走査方向領域内を略平坦面にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】記録ヘッドがホームポジションＨＰ側にある時の気流の流れがわかるように示した模式的断面図である。
【図２】主滴とサテライトが記録媒体に着弾した様子を、模式に表わした図である。
【図３】シャッタを設けた記録装置で記録を行った場合の主滴とサテライトが着弾した様子を示した図である。
【図４】本発明のインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図４の記録装置を正面から見た模式的断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る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７】本発明のインクジェット記録装置を側面から見たときの回復装置の断面図である。
【図８】第２実施形態の記録装置を正面から見た模式的な断面図である。
【図９】第３の実施形態の記録装置を正面から見た模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
３  キャリッジ
４  記録ヘッド
５  ガイドシャフト
７  プラテン
８  予備吐出受け
９  シャッタ
１０  回復装置
１３  記録媒体
１４  タイミングベルト
１６  キャップ部材
１７  ワイパ部材
２１  廃インク吸収体
６００  ＣＰＵ
６０１  ＲＯＭ
６０２  ＲＡＭ
【図１】
0005025385.tif 000002
【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】
0005025385.tif 000008
【図８】
0005025385.tif 000009
【図９】
0005025385.tif 000010