インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
【課題】記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供すること。
【解決手段】インクジェット記録装置１は、キャリッジ３が移動可能な範囲の端部に、空気制御窓７７０、迂回路空間７５０およびシャッタ７００を備えている。キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ３の移動範囲の両端に設けられた空気制御窓７７０をシャッタ７００を使って開閉することで、記録ヘッド４と記録媒体１３との間の空気の流れを制御する。これにより、記録領域の中央部と端部での、主滴とサテライトの着弾位置の差異を低減することができる。
【解決手段】インクジェット記録装置１は、キャリッジ３が移動可能な範囲の端部に、空気制御窓７７０、迂回路空間７５０およびシャッタ７００を備えている。キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ３の移動範囲の両端に設けられた空気制御窓７７０をシャッタ７００を使って開閉することで、記録ヘッド４と記録媒体１３との間の空気の流れを制御する。これにより、記録領域の中央部と端部での、主滴とサテライトの着弾位置の差異を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。特に、インクジェット記録ヘッドを往復走査して、記録用紙などの記録媒体に往復記録を行うシリアル型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、コンピュータにて作成された画像やデジタルカメラなどの撮像装置で撮像された画像の出力装置として、記録ヘッドが記録媒体上を走査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。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記録媒体全面に画像を記録することができる、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】
このようなコンパクト型のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）においては、スペースの無駄を省いて小型しているため、記録装置内部はかなり密閉度合いが高く、記録ヘッドの走査領域は従来の記録装置より極めて狭小構造となっている。さらにコンパクト型の記録装置では小型化するために、キャリッジに搭載されて移動する記録ヘッドが加速・減速中にも記録を行なう構成になっている。従来の記録装置では、高い画像品位を得るために、キャリッジが等速度運動状態の時にインクの吐出を開始していたが、昨今は加速中や減速中にも記録することが行われている。これは、加速・減速の際に、約１０〜３０ｍｍ幅の無印字領域が必要になり、この寸法は直接記録装置の横幅の寸法に影響を与える。そのため少しでも記録装置のサイズを小さくするために、加速・減速中にも記録を行うことで記録装置の小型化を図っている。しかしこれが画像劣化の要因の一因でもある。
【０００４】
ところでインクジェット方式の記録装置で記録を行う場合には、インク吐出口から吐出されて記録媒体上に着弾するインクの主滴以外に、主滴から分離したインクの小滴が紙面上に着弾して小さなドットである所謂サテライトを形成する。記録媒体上に着弾したこのサテライトの影響で記録結果に濃度ムラが発生する。当然ながら、密閉度合いの高い記録装置内部でインクが吐出されれば、空気抵抗と運動量の関係により記録媒体上に着弾する位置が主滴とは異なる位置となることは容易に想像できる。
【０００５】
従来の技術で、記録装置内のインクミストを捕集する技術として特許文献１には、記録装置内に開放窓を設ける構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４５０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
密閉度合いの高い空間内で記録ヘッドが往復走査をする場合、記録ヘッドを保持し移動させる構成体であるキャリッジのピストン効果によって走査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空気の流れ、所謂筐体内気流が発生する。特にキャリッジの加速・減速中には加速度を伴うために、この気流の流れはさらに増大する。記録中に加速・減速を伴うのはキャリッジの折り返し地点である記録領域における両端部であり、記録領域の両端部における主滴とサテライトの着弾位置と、記録領域の中央部における主滴とサテライトの着弾位置とでは、その着弾状態に差異が生じてしまう。このため記録結果には記録濃度ムラが生じ、記録画像不具合が発生してしまう。よって、本発明は記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法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】
【０００８】
そのため本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載して移動可能な移動手段と、前記移動手段の移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送手段と、筐体と、を備え、該筐体の内部で前記移動手段と前記搬送手段との動作とともに前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録装置において、前記移動手段が移動可能な範囲の端部には、空気制御窓および迂回路空間が設けられており、前記空気制御窓は、前記移動手段が設けられている記録空間と前記迂回路空間との間で、前記移動手段の移動方向および加減速に応じて開閉され、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のインクジェット記録方法は、記録ヘッドを移動させる移動工程と、前記移動工程における前記記録ヘッドの移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送工程と、を備え、前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行う記録工程と、を備えたインクジェット記録方法において、前記移動工程における前記記録ヘッドが移動可能な範囲の端部に設けられた、空気制御窓を前記記録ヘッドの移動方向および加減速に応じて開閉することで、前記記録ヘッドが移動する記録空間と前記空気制御窓によって仕切られた迂回路空間と、前記記録空間と、の間の空気の流動を可能にし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によればインクジェット記録装置は、移動手段が移動可能な範囲の端部に、空気制御窓および迂回路空間を備えている。そしてその空気制御窓が、移動手段が設けられている記録空間と迂回路空間との間で、移動手段の移動方向および加減速に応じて開閉されることで記録ヘッドと記録媒体との間の空気の流れを制御する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態におけるインクジェット記録装置を示した斜視図である。
【図２】図１の記録装置を正面から見たときの断面概略図である。
【図３】（ａ）と（ｂ）は従来と本実施形態のインクジェット記録装置内の空気の流れを示す図である。
【図４】第１の実施形態のシャッタを示した斜視図である
【図５】従来の記録装置における紙間の流入空気の速度を示したグラフである。
【図６】第１の実施形態における紙間の流入空気の速度を示したグラフである。
【図７】第１の実施形態の記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態の記録装置の記録処理を示したフローチャートである。
【図９】第２の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【図１０】第３の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【図１１】第３の実施形態のシャッタを示した斜視図である。
【図１２】第４の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【図１３】第４の実施形態のシャッタを示した斜視図である。
【図１４】第５の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１を示した斜視図であり、図２は、図１の記録装置を正面から見たときの断面概略図である。本実施形態の記録装置１は、キャリッジ駆動用の駆動モータ２と記録ヘッド４とを搭載し、ガイドシャフト５に沿って主走査方向（図２の矢印α方向）に往復移動するキャリッジ３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機構６とを備えている。更に記録装置１は、予備吐出を行うための受け口８が形成されたプラテン７と、記録ヘッド４の吐出回復処理およびクリーニングを行う回復装置１０と、移動機構６と他の作動機構等とが駆動モータ２を利用して駆動されるように好適に構成されている。記録媒体１３は、給紙機構１１によって主走査方向と交差する方向に搬送され、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、キャリッジ３に着脱自在に保持されている。キャリッジ３は、駆動モータ２の駆動力を伝達する移動機構６の一部であるタイミングベルト１４に連結されており、ガイドシャフト５に沿って矢印α方向に摺動自在に設けられている。そしてキャリッジ３は駆動モータ２の駆動力によって矢印α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記録ヘッド４からインクが吐出される。これによって、プラテン７上に搬送された記録媒体１３に良好な記録が行われる。
【００１３】
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で、記録動作中におけるプラテン７上の記録媒体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と略同じ高さになっている。またこの位置は予備吐出位置でもあり、予備吐出の受け口８が設けられている。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より受け口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。
【００１４】
本実施形態の記録装置１には、記録ヘッド４のための適宜な回復装置１０が、キャリッジ３の移動範囲内の端に設けられている。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とを備えている。
【００１５】
図３は、インクジェット記録装置内での空気の流れを説明するための図であり、（ａ）は従来の記録装置、（ｂ）は本実施形態の記録装置を示している。図３（ａ）、（ｂ）は共にキャリッジ３の移動範囲の端部においてキャリッジ３が加速しながら、記録媒体１３の中央側（矢印Ｆ方向）へシリアル運動をしている時の状態を模視したものである。以下、従来の記録装置における記録装置内での空気の流れについて説明する。図３（ａ）のように、キャリッジ３が加速移動を開始すると、記録装置中央付近にある空気５０（図２参照）は隙間５１（紙間隙間７１０を含む）および隙間５２を経由してキャリッジ３の進行方向後方側へ移動する。隙間５１、５２へ急激に空気５０が流入し、その流入速度は、加速中や減速中には瞬間的に相当高い数値である２〜４ｍ／ｓｅｃ程度となる場合が多い。この瞬間的という時間単位は約０．００２〜０．０２秒程度の時間であるが、キャリッジの速度が約３００〜９００ｍｍ／ｓｅｃであるので、キャリッジの移動距離的には、０．６ｍｍ〜１８ｍｍの長さである。一般人の目視では、５０μｍ〜８０μｍの数値が最小認識寸法単位であるので、上記の数値は容易に、画像バラつき、画像以上としては認識可能な数値範囲である。つまり、僅かに千分の２秒程度の時間差が影響する画像品位を問題としているのである。通常、インクジェット記録装置の吐出周期は５〜２０ＫＨｚであるので、０．００２秒間の間に１０発〜４０発の吐出を行っている。これに、複数の色（最低３色）を考慮すると、３０発〜１２０発の着弾が発生し、更にこれにサテライトの着弾も考慮すれば、記録媒体には６０発〜２４０発のインク滴が着弾していることになる。
【００１６】
本実施形態の記録装置は、図３（ｂ）および図２に示すようにキャリッジ３の移動範囲の両端部に、１対の空気制御窓７７０を備えている。そして各空気制御窓７７０には空気制御窓７７０を開閉自在なシャッタ７００がそれぞれ設けられており、キャリッジ３が設けられた記録空間と空間７５０とを仕切ることが可能に構成されている。図３（ｂ）はシャッタ７００が開いている状態を示している。このように空気制御窓７７０が開いている場合、記録空間と空間７５０との間で空気の流動が可能になる。このように空気制御窓７７０が開いており、キャリッジ３が矢印Ｆの方向（以下、この方向を＋方向とする）に加速移動する場合、空気制御窓７７０の後部の空間７５０から大量の空気が流出する。これによって隙間５１、５２における空気の流速は低減する。空気制御窓７７０を閉じる際にシャッタ７００は、インクジェット記録装置のシャーシ７１、７１’と接することで閉じるように構成されている。図３（ｂ）ではシャッタ７００は、上方向に伸延し、シャーシ７１’と摺接することで、キャリッジ３が設けられている記録空間と空間７５０との間を遮蔽する（仕切る）ことが可能な構成となっている。遮蔽する相手部位はシャーシ７１、７１’ではなく筐体１００の一部であってもよい。
【００１７】
図４は、本実施形態のシャッタ７００を示した斜視図である。シャッタ７００は図のように、窓駆動機構７２１によって上下に移動可能に構成されており、このようなシャッタ７００の上下動により空気制御窓７７０を開閉する。
【００１８】
ところで、等速度記録動作中において空気制御窓７７０は、シャッタ７００によって閉じられた状態となり、プラテン７上を通過中のキャリッジ３と記録媒体１３との間に形成される紙間７１０における空気の流れが多くなるように維持される。何故、等速記録動作中は空気制御窓７７０を遮蔽して、紙間７１０への流入気流速度を上げた方が好ましいのかと言えば、記録ヘッド４から吐出される液滴により空気の流れが乱れて部分的に旋回渦が発生し、通称風紋なる濃淡模様の擬似画像が発生する。しかし、紙間７１０における空気の流れが多く、流入気流が高いとこのような風紋は発生しないことがわかっている。そのため、等速記録動作中は空気制御窓７７０を遮蔽して、紙間７１０への流入気流速度を上げることで風紋の発生を抑えている。
【００１９】
一般的な（密閉度の低い）記録装置では、キャリッジ３が往復シリアル運動を行うために減速し始めると、当然ながら紙間７１０への流入空気の速度は減少をはじめる。しかし、本実施形態の記録装置のようにほとんど密閉された構成の筐体においては、逆にキャリッジ３が移動方向前方の空気を圧縮することで逃げ場を失う空気が、紙間７１０へ大量に流れ込み始める。従って、キャリッジ３の移動方向とは逆方向（以下、この方向を−方向とする）に紙間７１０における空気の流入速度が増大することになる。そこで、本実施形態ではキャリッジ３が減速移動中には、キャリッジ３の移動方向前方の空気制御窓７７０を開く。その場合、減速移動中における紙間７１０への（−方向の）空気流入速度が０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃになるようにシャッタ７００開き量を制御する。またその場合、キャリッジ３の移動方向後方側の空気制御窓７７０は閉じられていて、先方側の空気制御窓７７０が適時に開放している方が好ましい。
【００２０】
次に、キャリッジ３が減速終了し停止する。この段階において、紙間７１０における空気の流れはほぼ停止状態となる。しかしながら、キャリッジ３後方の空気は流体という特徴により、キャリッジ３が減速・停止するにもかかわらず、＋方向への流れが生じている。キャリッジ３は、０．０２〜０．０５秒という極めて短い時間を経て停止するが、空気のような流体は構造物体のように減速停止できないからである。その後、キャリッジ３は反転し逆方向（−方向）への加速を開始する。加速時間は、０．０２〜０．０５秒程度（各種記録装置の記録中の等速度に依存して異なる）であるが、前述のように＋方向の運動量を持った空気の運動により、紙間７１０へより強く空気が流入してくる。
【００２１】
次にキャリッジ３が−方向に加速中には、本実施形態のような密閉された状態ではキャリッジ３の後方の空間における空気が膨張され気圧が低下する。そのため、紙間７１０への空気の流れ込みが多くなり、紙間７１０における空気の流速が速くなる。そこで、本実施形態ではキャリッジ３−方向への加速時に、キャリッジ３後方の空気制御窓７７０は、紙間７１０における空気の流速が０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃとなるように適宜開放する。キャリッジ３の前方の空気制御窓７７０も、紙間７１０における空気の流速が０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃとなるように適時開放する。この場合、前方の空気制御窓７７０の開放度合いは後方の空気制御窓７７０よりは少ない開放度合いである。
【００２２】
図５は、空気制御窓が無い従来の記録装置における紙間７１０の流入空気の速度ベクトルをシミュレーションした結果を示したグラフであり、図６は本実施形態における紙間７１０の流入空気の速度ベクトルを計算した結果を示したグラフである。図５、図６における流入空気の速度は、紙間７１０における記録ヘッド３１０のインクが吐出される面（通称フェイス面）と記録媒体１３との間の中央位置における空気流速の絶対値を示している。図５中の領域ＡＣの部分は、キャリッジ３の加速あるいは減速の領域を示しており、図６中の領域ＤＯの部分は、開閉制御窓７７０が開放されている時間領域を示している。シミュレーションの方法としては、図１に示した記録装置３次元のＣＡＤ図を基にして、有限要素法を用いてキャリッジ３をシリアル運動させる流体計算を実施した。この流体計算ソフトは市販されている汎用流体計算ソフトウェアに類似のものであり、その計算精度は高く、ほぼ実際の現象に近い流れ速度を算出できる。
【００２３】
本実施形態の空気制御窓７７０を設けた記録装置における紙間７１０での流速と従来の記録装置における紙間７１０での流速とを比較すると、本実施形態つまり図５の方が、流入速度が低めに変化していることがわかる。これは空気制御窓７００の制御が有効に作用しているためである。その結果、図６における紙間７１０の流入気流速度は、ほぼ０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃの間で変化している。流入気流速度が、０．５ｍ／ｓｅｃ以下では、気流ヨレが発生し風紋現象が発生することは過去の事例より判明している。逆に、瞬間的にも流入気流速度が２．５ｍ／ｓｅｃを超える場合は、例えば、２．５ｍ／ｓｅｃでは、インクジェット液滴のサテライトが紙間７１０での流入空気の影響により飛翔中に流され所定の着弾位置よりズレる現象が発生する。このような状況では、縁無し記録での良好な画像形成は困難である。
【００２４】
そこで、本実施形態のように空気制御窓７７０を用いて流入空気が２．０ｍ／ｓｅｃ以下になるように制御することで、この問題は実際の記録装置でも解決した（数値実験上では、２．０３ｍ／ｓｅｃ程度であったが、２．０ｍ／ｓｅｃとした）。
【００２５】
図７は、本実施形態の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、記録ヘッド駆動制御、キャリッジ駆動制御およびデータ処理、開放制御窓７７０の制御を含めて以下に説明する各部を介して制御する構成のものである。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。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６１３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。記録ヘッド駆動制御回路６１５は、記録ヘッド６１３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６１３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３の移動および紙送りを制御する。また、空気制御窓の開閉動作機構制御回路７２０も当該プログラムにより制御されることで、空気制御窓７７０の自動的な最適な開閉が実行される。空気制御窓７７０の窓駆動機構７２１は、モータによる開閉を用いているが、電磁アクチュエータや電磁リニアスライダ、もしくは、空気圧、あるいは油圧作動方式の機構であっても良い。キャリッジ３の加速度や、キャリッジ３の位置に合致した開放度合を実現できる物であればよい。好ましくは、開閉の位置や開放速度などを能動的に自在に制御できる機構が望ましく、モータ制御や電磁アクチュート方式などを複合させた機能構成であってもよい。また、記録ヘッド６１３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良い。
【００２６】
図８は、本実施形態の記録装置の記録処理における各工程を示したフローチャートである。記録処理が開始されると、ステップＳ００１で紙送り制御回路によって記録媒体の搬送が行われる。所定の搬送量に到達すると、ＣＰＵ６００はキャリッジ制御回路６１０に起動処理命令（ＲＯＭ中に記憶されたキャリッジの時刻・位置情報に基づく加速度・減速度・等速度に従った移動の処理命令および画像情報に基づく記録素子への記録処理命令）を発する。これによってステップＳ００２でキャリッジ３を起動させる。ステップＳ００２ではキャリッジ３と同時に、ＣＰＵ６００が開閉制御窓駆動回路７２０に窓駆動機構７２１の起動処理命令（ＲＯＭ中に記録された開閉制御窓の時刻・位置情報に基づく開放量に従った処理命令）を発する。そしてこれによって空気制御窓７７０のシャッタ７００が起動される。これにより、キャリッジ３の位置や加速度・減速度・移動速度に応じて、空気制御窓７７０の開放量が適時適量に維持される。空気制御窓７７０の開放量はＲＯＭ６０２中に数値化してプログラム保存されているものであるが、紙間７１０における流入気流の速度が計測出来るセンサなどを搭載可能であれば、その計測データにおいて適時開放量を調整するようにしても良い。その後、ステップＳ００３で、画像情報に基づいて記録ヘッドからインクが吐出されることで記録媒体に対して記録が行われる。この記録の最中も継続して空気制御窓７７０の制御は適宜行われている。その後、ステップＳ００４ですべての記録が完了したかを確認して、完了していなければステップＳ００１に戻り、完了していればステップＳ００５で記録媒体の排出を行い、記録処理は終了になる。
【００２７】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００２８】
（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。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２９】
図９は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は第１の実施形態とは異なり、空気制御窓７７０におけるシャッタ８００は、記録装置の上部に配置されており、上から下へと遮蔽する構成となっている。この場合の特徴は、キャリッジ３と記録媒体１３との間である紙間７１０と、空気制御窓７７０の開放部とを極力近づけることが可能になる利点がある。第１の実施形態（図２）の場合、シャッタ７００の先端は空気制御窓７７０を完全密閉する際、キャリッジ３の上側付近に位置することになる。したがってシャッタ７００を微少開放の際の開放位置もキャリッジ３の上側付近になり、キャリッジ３の下側にある紙間７１０とは離れている。そのため、微少開放した際の影響を比較的受けにくい。そこで、本実施形態では図８のように、シャッタ８００が記録装置の上部から下部に向かうことで空気制御窓７７０を閉じるように構成されており、シャッタ８００の先端は、空気制御窓７７０を完全密閉する際、紙間７１０とほぼ同じ高さ（水平位置）に位置する。そのため、微少開放する際は、紙間７１０とほぼ同じ高さの位置に開放部を設けることができ、紙間流入気流制御を行うには有効である。実際に、紙間への流入気流速度が急峻に変化するのは、完全密閉の瞬間であるので、この制御応答に関しては、上から下への開放制御窓７７０の制御方法が好ましい。
【００３０】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を、空気制御窓の上部に設けられたシャッタの摺動動作によって開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００３１】
（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。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３２】
図１０は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は第１の実施形態とは異なり、空気制御窓７７０におけるシャッタ９００は、記録装置の奥から手前（図９紙面の垂直方向）に開閉す機構になっている。
【００３３】
図１１は、本実施形態のシャッタ９００を示した斜視図である。シャッタ９００は図のように窓駆動機構７２１によって前後（手前と奥）に移動可能に構成されており、この動作によって空気制御窓７７０を開閉可能になっている。この場合の制御上の利点は、開閉制御窓９００の自重があまり影響しないということである。このために、開閉制御において駆動力の低いモータなどでの開閉制御が容易であり、電力容量が少ない場合において有効である。
【００３４】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を、空気制御窓の側部に設けられたシャッタが、記録時の記録媒体の搬送方向を含む方向にスライドすることで開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００３５】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３６】
図１２は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は第１の実施形態とは異なり、空気制御窓７７０におけるシャッタ１０００は、回転することで空気制御窓７７０を開閉売ることが可能な構成になっている。
【００３７】
図１３は、本実施形態のシャッタ１０００を示した斜視図である。シャッタ１０００は図のように３枚のパネルから構成されており、各パネルが回転することで空気制御窓７７０の開閉が可能である。この方法の利点は、シャッタ１０００を設ける部分のスペースが少ない場合でも、各パネルを回転させることで、広い面積の開放部を構成することが可能になる。
【００３８】
なお、本実施形態ではシャッタ１０００を３枚のパネルで構成したが、これに限定するものではなく、自由な枚数で構成することが可能である。
【００３９】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を、シャッタの回転動作によって開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００４０】
（第５の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第５の実施形態を説明する。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００４１】
図１４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は、空気の迂回路を筐体内部に持たず、筐体外部の大気空間を迂回路空間にしている。つまり、筐体の側部に大気空間と繋がる空気制御窓７７０が設けられている。そのため、記録装置の筐体の両端部にシャッタ１１００が設けられており、キャリッジの走査に伴って適宜シャッタ１１００が開くように構成されている。この方法の利点は、記録装置の横幅を１０〜５０ｍｍ程度短縮可能とすることが出来ることである。しかし、キャリッジ３の加速・減速時に伴って、記録装置の両側に開放空間が発生することで、異物や大きなゴミ、もしくは昆虫などが侵入したり、あるいは指などを挟み込む懸念点が発生する。さらに、インクミストの記録装置機外部への流出の懸念点なども発生する。
【００４２】
なお、本実施形態のシャッタ１１００の開き方は、上記第１から第４の実施形態のいずれの構成によるものでもよい。
【００４３】
このように、記録装置の筐体の側部に設けられた大気空間と繋がる空気制御窓をキャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【符号の説明】
【００４４】
１ インクジェット記録装置
３ キャリッジ
４ 記録ヘッド
１３ 記録媒体
７００ シャッタ
７１０ 紙間
７７０ 空気制御窓
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。特に、インクジェット記録ヘッドを往復走査して、記録用紙などの記録媒体に往復記録を行うシリアル型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、コンピュータにて作成された画像やデジタルカメラなどの撮像装置で撮像された画像の出力装置として、記録ヘッドが記録媒体上を走査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。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記録媒体全面に画像を記録することができる、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】
このようなコンパクト型のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）においては、スペースの無駄を省いて小型しているため、記録装置内部はかなり密閉度合いが高く、記録ヘッドの走査領域は従来の記録装置より極めて狭小構造となっている。さらにコンパクト型の記録装置では小型化するために、キャリッジに搭載されて移動する記録ヘッドが加速・減速中にも記録を行なう構成になっている。従来の記録装置では、高い画像品位を得るために、キャリッジが等速度運動状態の時にインクの吐出を開始していたが、昨今は加速中や減速中にも記録することが行われている。これは、加速・減速の際に、約１０〜３０ｍｍ幅の無印字領域が必要になり、この寸法は直接記録装置の横幅の寸法に影響を与える。そのため少しでも記録装置のサイズを小さくするために、加速・減速中にも記録を行うことで記録装置の小型化を図っている。しかしこれが画像劣化の要因の一因でもある。
【０００４】
ところでインクジェット方式の記録装置で記録を行う場合には、インク吐出口から吐出されて記録媒体上に着弾するインクの主滴以外に、主滴から分離したインクの小滴が紙面上に着弾して小さなドットである所謂サテライトを形成する。記録媒体上に着弾したこのサテライトの影響で記録結果に濃度ムラが発生する。当然ながら、密閉度合いの高い記録装置内部でインクが吐出されれば、空気抵抗と運動量の関係により記録媒体上に着弾する位置が主滴とは異なる位置となることは容易に想像できる。
【０００５】
従来の技術で、記録装置内のインクミストを捕集する技術として特許文献１には、記録装置内に開放窓を設ける構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４５０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
密閉度合いの高い空間内で記録ヘッドが往復走査をする場合、記録ヘッドを保持し移動させる構成体であるキャリッジのピストン効果によって走査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空気の流れ、所謂筐体内気流が発生する。特にキャリッジの加速・減速中には加速度を伴うために、この気流の流れはさらに増大する。記録中に加速・減速を伴うのはキャリッジの折り返し地点である記録領域における両端部であり、記録領域の両端部における主滴とサテライトの着弾位置と、記録領域の中央部における主滴とサテライトの着弾位置とでは、その着弾状態に差異が生じてしまう。このため記録結果には記録濃度ムラが生じ、記録画像不具合が発生してしまう。よって、本発明は記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法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】
【０００８】
そのため本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載して移動可能な移動手段と、前記移動手段の移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送手段と、筐体と、を備え、該筐体の内部で前記移動手段と前記搬送手段との動作とともに前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録装置において、前記移動手段が移動可能な範囲の端部には、空気制御窓および迂回路空間が設けられており、前記空気制御窓は、前記移動手段が設けられている記録空間と前記迂回路空間との間で、前記移動手段の移動方向および加減速に応じて開閉され、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のインクジェット記録方法は、記録ヘッドを移動させる移動工程と、前記移動工程における前記記録ヘッドの移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送工程と、を備え、前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行う記録工程と、を備えたインクジェット記録方法において、前記移動工程における前記記録ヘッドが移動可能な範囲の端部に設けられた、空気制御窓を前記記録ヘッドの移動方向および加減速に応じて開閉することで、前記記録ヘッドが移動する記録空間と前記空気制御窓によって仕切られた迂回路空間と、前記記録空間と、の間の空気の流動を可能にし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によればインクジェット記録装置は、移動手段が移動可能な範囲の端部に、空気制御窓および迂回路空間を備えている。そしてその空気制御窓が、移動手段が設けられている記録空間と迂回路空間との間で、移動手段の移動方向および加減速に応じて開閉されることで記録ヘッドと記録媒体との間の空気の流れを制御する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態におけるインクジェット記録装置を示した斜視図である。
【図２】図１の記録装置を正面から見たときの断面概略図である。
【図３】（ａ）と（ｂ）は従来と本実施形態のインクジェット記録装置内の空気の流れを示す図である。
【図４】第１の実施形態のシャッタを示した斜視図である
【図５】従来の記録装置における紙間の流入空気の速度を示したグラフである。
【図６】第１の実施形態における紙間の流入空気の速度を示したグラフである。
【図７】第１の実施形態の記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態の記録装置の記録処理を示したフローチャートである。
【図９】第２の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【図１０】第３の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【図１１】第３の実施形態のシャッタを示した斜視図である。
【図１２】第４の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【図１３】第４の実施形態のシャッタを示した斜視図である。
【図１４】第５の実施形態における記録装置を示した断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１を示した斜視図であり、図２は、図１の記録装置を正面から見たときの断面概略図である。本実施形態の記録装置１は、キャリッジ駆動用の駆動モータ２と記録ヘッド４とを搭載し、ガイドシャフト５に沿って主走査方向（図２の矢印α方向）に往復移動するキャリッジ３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機構６とを備えている。更に記録装置１は、予備吐出を行うための受け口８が形成されたプラテン７と、記録ヘッド４の吐出回復処理およびクリーニングを行う回復装置１０と、移動機構６と他の作動機構等とが駆動モータ２を利用して駆動されるように好適に構成されている。記録媒体１３は、給紙機構１１によって主走査方向と交差する方向に搬送され、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、キャリッジ３に着脱自在に保持されている。キャリッジ３は、駆動モータ２の駆動力を伝達する移動機構６の一部であるタイミングベルト１４に連結されており、ガイドシャフト５に沿って矢印α方向に摺動自在に設けられている。そしてキャリッジ３は駆動モータ２の駆動力によって矢印α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記録ヘッド４からインクが吐出される。これによって、プラテン７上に搬送された記録媒体１３に良好な記録が行われる。
【００１３】
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で、記録動作中におけるプラテン７上の記録媒体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と略同じ高さになっている。またこの位置は予備吐出位置でもあり、予備吐出の受け口８が設けられている。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より受け口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。
【００１４】
本実施形態の記録装置１には、記録ヘッド４のための適宜な回復装置１０が、キャリッジ３の移動範囲内の端に設けられている。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とを備えている。
【００１５】
図３は、インクジェット記録装置内での空気の流れを説明するための図であり、（ａ）は従来の記録装置、（ｂ）は本実施形態の記録装置を示している。図３（ａ）、（ｂ）は共にキャリッジ３の移動範囲の端部においてキャリッジ３が加速しながら、記録媒体１３の中央側（矢印Ｆ方向）へシリアル運動をしている時の状態を模視したものである。以下、従来の記録装置における記録装置内での空気の流れについて説明する。図３（ａ）のように、キャリッジ３が加速移動を開始すると、記録装置中央付近にある空気５０（図２参照）は隙間５１（紙間隙間７１０を含む）および隙間５２を経由してキャリッジ３の進行方向後方側へ移動する。隙間５１、５２へ急激に空気５０が流入し、その流入速度は、加速中や減速中には瞬間的に相当高い数値である２〜４ｍ／ｓｅｃ程度となる場合が多い。この瞬間的という時間単位は約０．００２〜０．０２秒程度の時間であるが、キャリッジの速度が約３００〜９００ｍｍ／ｓｅｃであるので、キャリッジの移動距離的には、０．６ｍｍ〜１８ｍｍの長さである。一般人の目視では、５０μｍ〜８０μｍの数値が最小認識寸法単位であるので、上記の数値は容易に、画像バラつき、画像以上としては認識可能な数値範囲である。つまり、僅かに千分の２秒程度の時間差が影響する画像品位を問題としているのである。通常、インクジェット記録装置の吐出周期は５〜２０ＫＨｚであるので、０．００２秒間の間に１０発〜４０発の吐出を行っている。これに、複数の色（最低３色）を考慮すると、３０発〜１２０発の着弾が発生し、更にこれにサテライトの着弾も考慮すれば、記録媒体には６０発〜２４０発のインク滴が着弾していることになる。
【００１６】
本実施形態の記録装置は、図３（ｂ）および図２に示すようにキャリッジ３の移動範囲の両端部に、１対の空気制御窓７７０を備えている。そして各空気制御窓７７０には空気制御窓７７０を開閉自在なシャッタ７００がそれぞれ設けられており、キャリッジ３が設けられた記録空間と空間７５０とを仕切ることが可能に構成されている。図３（ｂ）はシャッタ７００が開いている状態を示している。このように空気制御窓７７０が開いている場合、記録空間と空間７５０との間で空気の流動が可能になる。このように空気制御窓７７０が開いており、キャリッジ３が矢印Ｆの方向（以下、この方向を＋方向とする）に加速移動する場合、空気制御窓７７０の後部の空間７５０から大量の空気が流出する。これによって隙間５１、５２における空気の流速は低減する。空気制御窓７７０を閉じる際にシャッタ７００は、インクジェット記録装置のシャーシ７１、７１’と接することで閉じるように構成されている。図３（ｂ）ではシャッタ７００は、上方向に伸延し、シャーシ７１’と摺接することで、キャリッジ３が設けられている記録空間と空間７５０との間を遮蔽する（仕切る）ことが可能な構成となっている。遮蔽する相手部位はシャーシ７１、７１’ではなく筐体１００の一部であってもよい。
【００１７】
図４は、本実施形態のシャッタ７００を示した斜視図である。シャッタ７００は図のように、窓駆動機構７２１によって上下に移動可能に構成されており、このようなシャッタ７００の上下動により空気制御窓７７０を開閉する。
【００１８】
ところで、等速度記録動作中において空気制御窓７７０は、シャッタ７００によって閉じられた状態となり、プラテン７上を通過中のキャリッジ３と記録媒体１３との間に形成される紙間７１０における空気の流れが多くなるように維持される。何故、等速記録動作中は空気制御窓７７０を遮蔽して、紙間７１０への流入気流速度を上げた方が好ましいのかと言えば、記録ヘッド４から吐出される液滴により空気の流れが乱れて部分的に旋回渦が発生し、通称風紋なる濃淡模様の擬似画像が発生する。しかし、紙間７１０における空気の流れが多く、流入気流が高いとこのような風紋は発生しないことがわかっている。そのため、等速記録動作中は空気制御窓７７０を遮蔽して、紙間７１０への流入気流速度を上げることで風紋の発生を抑えている。
【００１９】
一般的な（密閉度の低い）記録装置では、キャリッジ３が往復シリアル運動を行うために減速し始めると、当然ながら紙間７１０への流入空気の速度は減少をはじめる。しかし、本実施形態の記録装置のようにほとんど密閉された構成の筐体においては、逆にキャリッジ３が移動方向前方の空気を圧縮することで逃げ場を失う空気が、紙間７１０へ大量に流れ込み始める。従って、キャリッジ３の移動方向とは逆方向（以下、この方向を−方向とする）に紙間７１０における空気の流入速度が増大することになる。そこで、本実施形態ではキャリッジ３が減速移動中には、キャリッジ３の移動方向前方の空気制御窓７７０を開く。その場合、減速移動中における紙間７１０への（−方向の）空気流入速度が０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃになるようにシャッタ７００開き量を制御する。またその場合、キャリッジ３の移動方向後方側の空気制御窓７７０は閉じられていて、先方側の空気制御窓７７０が適時に開放している方が好ましい。
【００２０】
次に、キャリッジ３が減速終了し停止する。この段階において、紙間７１０における空気の流れはほぼ停止状態となる。しかしながら、キャリッジ３後方の空気は流体という特徴により、キャリッジ３が減速・停止するにもかかわらず、＋方向への流れが生じている。キャリッジ３は、０．０２〜０．０５秒という極めて短い時間を経て停止するが、空気のような流体は構造物体のように減速停止できないからである。その後、キャリッジ３は反転し逆方向（−方向）への加速を開始する。加速時間は、０．０２〜０．０５秒程度（各種記録装置の記録中の等速度に依存して異なる）であるが、前述のように＋方向の運動量を持った空気の運動により、紙間７１０へより強く空気が流入してくる。
【００２１】
次にキャリッジ３が−方向に加速中には、本実施形態のような密閉された状態ではキャリッジ３の後方の空間における空気が膨張され気圧が低下する。そのため、紙間７１０への空気の流れ込みが多くなり、紙間７１０における空気の流速が速くなる。そこで、本実施形態ではキャリッジ３−方向への加速時に、キャリッジ３後方の空気制御窓７７０は、紙間７１０における空気の流速が０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃとなるように適宜開放する。キャリッジ３の前方の空気制御窓７７０も、紙間７１０における空気の流速が０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃとなるように適時開放する。この場合、前方の空気制御窓７７０の開放度合いは後方の空気制御窓７７０よりは少ない開放度合いである。
【００２２】
図５は、空気制御窓が無い従来の記録装置における紙間７１０の流入空気の速度ベクトルをシミュレーションした結果を示したグラフであり、図６は本実施形態における紙間７１０の流入空気の速度ベクトルを計算した結果を示したグラフである。図５、図６における流入空気の速度は、紙間７１０における記録ヘッド３１０のインクが吐出される面（通称フェイス面）と記録媒体１３との間の中央位置における空気流速の絶対値を示している。図５中の領域ＡＣの部分は、キャリッジ３の加速あるいは減速の領域を示しており、図６中の領域ＤＯの部分は、開閉制御窓７７０が開放されている時間領域を示している。シミュレーションの方法としては、図１に示した記録装置３次元のＣＡＤ図を基にして、有限要素法を用いてキャリッジ３をシリアル運動させる流体計算を実施した。この流体計算ソフトは市販されている汎用流体計算ソフトウェアに類似のものであり、その計算精度は高く、ほぼ実際の現象に近い流れ速度を算出できる。
【００２３】
本実施形態の空気制御窓７７０を設けた記録装置における紙間７１０での流速と従来の記録装置における紙間７１０での流速とを比較すると、本実施形態つまり図５の方が、流入速度が低めに変化していることがわかる。これは空気制御窓７００の制御が有効に作用しているためである。その結果、図６における紙間７１０の流入気流速度は、ほぼ０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃの間で変化している。流入気流速度が、０．５ｍ／ｓｅｃ以下では、気流ヨレが発生し風紋現象が発生することは過去の事例より判明している。逆に、瞬間的にも流入気流速度が２．５ｍ／ｓｅｃを超える場合は、例えば、２．５ｍ／ｓｅｃでは、インクジェット液滴のサテライトが紙間７１０での流入空気の影響により飛翔中に流され所定の着弾位置よりズレる現象が発生する。このような状況では、縁無し記録での良好な画像形成は困難である。
【００２４】
そこで、本実施形態のように空気制御窓７７０を用いて流入空気が２．０ｍ／ｓｅｃ以下になるように制御することで、この問題は実際の記録装置でも解決した（数値実験上では、２．０３ｍ／ｓｅｃ程度であったが、２．０ｍ／ｓｅｃとした）。
【００２５】
図７は、本実施形態の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、記録ヘッド駆動制御、キャリッジ駆動制御およびデータ処理、開放制御窓７７０の制御を含めて以下に説明する各部を介して制御する構成のものである。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。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６１３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。記録ヘッド駆動制御回路６１５は、記録ヘッド６１３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６１３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３の移動および紙送りを制御する。また、空気制御窓の開閉動作機構制御回路７２０も当該プログラムにより制御されることで、空気制御窓７７０の自動的な最適な開閉が実行される。空気制御窓７７０の窓駆動機構７２１は、モータによる開閉を用いているが、電磁アクチュエータや電磁リニアスライダ、もしくは、空気圧、あるいは油圧作動方式の機構であっても良い。キャリッジ３の加速度や、キャリッジ３の位置に合致した開放度合を実現できる物であればよい。好ましくは、開閉の位置や開放速度などを能動的に自在に制御できる機構が望ましく、モータ制御や電磁アクチュート方式などを複合させた機能構成であってもよい。また、記録ヘッド６１３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良い。
【００２６】
図８は、本実施形態の記録装置の記録処理における各工程を示したフローチャートである。記録処理が開始されると、ステップＳ００１で紙送り制御回路によって記録媒体の搬送が行われる。所定の搬送量に到達すると、ＣＰＵ６００はキャリッジ制御回路６１０に起動処理命令（ＲＯＭ中に記憶されたキャリッジの時刻・位置情報に基づく加速度・減速度・等速度に従った移動の処理命令および画像情報に基づく記録素子への記録処理命令）を発する。これによってステップＳ００２でキャリッジ３を起動させる。ステップＳ００２ではキャリッジ３と同時に、ＣＰＵ６００が開閉制御窓駆動回路７２０に窓駆動機構７２１の起動処理命令（ＲＯＭ中に記録された開閉制御窓の時刻・位置情報に基づく開放量に従った処理命令）を発する。そしてこれによって空気制御窓７７０のシャッタ７００が起動される。これにより、キャリッジ３の位置や加速度・減速度・移動速度に応じて、空気制御窓７７０の開放量が適時適量に維持される。空気制御窓７７０の開放量はＲＯＭ６０２中に数値化してプログラム保存されているものであるが、紙間７１０における流入気流の速度が計測出来るセンサなどを搭載可能であれば、その計測データにおいて適時開放量を調整するようにしても良い。その後、ステップＳ００３で、画像情報に基づいて記録ヘッドからインクが吐出されることで記録媒体に対して記録が行われる。この記録の最中も継続して空気制御窓７７０の制御は適宜行われている。その後、ステップＳ００４ですべての記録が完了したかを確認して、完了していなければステップＳ００１に戻り、完了していればステップＳ００５で記録媒体の排出を行い、記録処理は終了になる。
【００２７】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００２８】
（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。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００２９】
図９は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は第１の実施形態とは異なり、空気制御窓７７０におけるシャッタ８００は、記録装置の上部に配置されており、上から下へと遮蔽する構成となっている。この場合の特徴は、キャリッジ３と記録媒体１３との間である紙間７１０と、空気制御窓７７０の開放部とを極力近づけることが可能になる利点がある。第１の実施形態（図２）の場合、シャッタ７００の先端は空気制御窓７７０を完全密閉する際、キャリッジ３の上側付近に位置することになる。したがってシャッタ７００を微少開放の際の開放位置もキャリッジ３の上側付近になり、キャリッジ３の下側にある紙間７１０とは離れている。そのため、微少開放した際の影響を比較的受けにくい。そこで、本実施形態では図８のように、シャッタ８００が記録装置の上部から下部に向かうことで空気制御窓７７０を閉じるように構成されており、シャッタ８００の先端は、空気制御窓７７０を完全密閉する際、紙間７１０とほぼ同じ高さ（水平位置）に位置する。そのため、微少開放する際は、紙間７１０とほぼ同じ高さの位置に開放部を設けることができ、紙間流入気流制御を行うには有効である。実際に、紙間への流入気流速度が急峻に変化するのは、完全密閉の瞬間であるので、この制御応答に関しては、上から下への開放制御窓７７０の制御方法が好ましい。
【００３０】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を、空気制御窓の上部に設けられたシャッタの摺動動作によって開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００３１】
（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。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３２】
図１０は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は第１の実施形態とは異なり、空気制御窓７７０におけるシャッタ９００は、記録装置の奥から手前（図９紙面の垂直方向）に開閉す機構になっている。
【００３３】
図１１は、本実施形態のシャッタ９００を示した斜視図である。シャッタ９００は図のように窓駆動機構７２１によって前後（手前と奥）に移動可能に構成されており、この動作によって空気制御窓７７０を開閉可能になっている。この場合の制御上の利点は、開閉制御窓９００の自重があまり影響しないということである。このために、開閉制御において駆動力の低いモータなどでの開閉制御が容易であり、電力容量が少ない場合において有効である。
【００３４】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を、空気制御窓の側部に設けられたシャッタが、記録時の記録媒体の搬送方向を含む方向にスライドすることで開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００３５】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第４の実施形態を説明する。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３６】
図１２は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は第１の実施形態とは異なり、空気制御窓７７０におけるシャッタ１０００は、回転することで空気制御窓７７０を開閉売ることが可能な構成になっている。
【００３７】
図１３は、本実施形態のシャッタ１０００を示した斜視図である。シャッタ１０００は図のように３枚のパネルから構成されており、各パネルが回転することで空気制御窓７７０の開閉が可能である。この方法の利点は、シャッタ１０００を設ける部分のスペースが少ない場合でも、各パネルを回転させることで、広い面積の開放部を構成することが可能になる。
【００３８】
なお、本実施形態ではシャッタ１０００を３枚のパネルで構成したが、これに限定するものではなく、自由な枚数で構成することが可能である。
【００３９】
このように、キャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて、キャリッジ移動範囲の両端に設けられた空気制御窓を、シャッタの回転動作によって開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【００４０】
（第５の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第５の実施形態を説明する。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００４１】
図１４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１の構成を示した断面概略図である。本実施形態の記録装置は、空気の迂回路を筐体内部に持たず、筐体外部の大気空間を迂回路空間にしている。つまり、筐体の側部に大気空間と繋がる空気制御窓７７０が設けられている。そのため、記録装置の筐体の両端部にシャッタ１１００が設けられており、キャリッジの走査に伴って適宜シャッタ１１００が開くように構成されている。この方法の利点は、記録装置の横幅を１０〜５０ｍｍ程度短縮可能とすることが出来ることである。しかし、キャリッジ３の加速・減速時に伴って、記録装置の両側に開放空間が発生することで、異物や大きなゴミ、もしくは昆虫などが侵入したり、あるいは指などを挟み込む懸念点が発生する。さらに、インクミストの記録装置機外部への流出の懸念点なども発生する。
【００４２】
なお、本実施形態のシャッタ１１００の開き方は、上記第１から第４の実施形態のいずれの構成によるものでもよい。
【００４３】
このように、記録装置の筐体の側部に設けられた大気空間と繋がる空気制御窓をキャリッジ３の移動方向および加減速にあわせて開閉する。これによって、記録画像不具合を低減することが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を実現することができた。
【符号の説明】
【００４４】
１ インクジェット記録装置
３ キャリッジ
４ 記録ヘッド
１３ 記録媒体
７００ シャッタ
７１０ 紙間
７７０ 空気制御窓
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを搭載して移動可能な移動手段と、前記移動手段の移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送手段と、筐体と、を備え、該筐体の内部で前記移動手段と前記搬送手段との動作とともに前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録装置において、
前記移動手段が移動可能な範囲の端部には、空気制御窓および迂回路空間が設けられており、前記空気制御窓は、前記移動手段が設けられている記録空間と前記迂回路空間との間で、前記移動手段の移動方向および加減速に応じて開閉され、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記空気制御窓および前記迂回路空間は、前記移動手段が移動可能な範囲の両端部で、１対となって設けられてい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】
前記空気制御窓および前記迂回路空間は、前記筐体の内部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記迂回路空間は、前記筐体の外部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記移動手段が加速移動あるいは減速移動中には、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを所定の速度にするために、前記空気制御窓を開くことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記移動手段が移動中には、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流速が前記移動手段に対して０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃになるように前記空気制御窓の開閉を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記移動手段が加速中には、前記移動手段の移動方向の後方に設けられている前記空気制御窓が、前記移動手段の移動方向の前方に設けられている前記空気制御窓よりも広く開かれていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記移動手段が減速中には、前記移動手段の移動方向の後方に設けられている前記空気制御窓が、前記移動手段の移動方向の前方に設けられている前記空気制御窓よりも狭く開かれていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記空気制御窓は、摺動動作により開閉されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記空気制御窓は、回転動作により開閉されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
記録ヘッドを移動させる移動工程と、前記移動工程における前記記録ヘッドの移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送工程と、を備え、前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行う記録工程と、を備えたインクジェット記録方法において、
前記移動工程における前記記録ヘッドが移動可能な範囲の端部に設けられた、空気制御窓を前記記録ヘッドの移動方向および加減速に応じて開閉することで、前記記録ヘッドが移動する記録空間と前記空気制御窓によって仕切られた迂回路空間と、前記記録空間と、の間の空気の流動を可能にし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１】
記録ヘッドを搭載して移動可能な移動手段と、前記移動手段の移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送手段と、筐体と、を備え、該筐体の内部で前記移動手段と前記搬送手段との動作とともに前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録装置において、
前記移動手段が移動可能な範囲の端部には、空気制御窓および迂回路空間が設けられており、前記空気制御窓は、前記移動手段が設けられている記録空間と前記迂回路空間との間で、前記移動手段の移動方向および加減速に応じて開閉され、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記空気制御窓および前記迂回路空間は、前記移動手段が移動可能な範囲の両端部で、１対となって設けられてい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】
前記空気制御窓および前記迂回路空間は、前記筐体の内部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記迂回路空間は、前記筐体の外部に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記移動手段が加速移動あるいは減速移動中には、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを所定の速度にするために、前記空気制御窓を開くことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記移動手段が移動中には、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流速が前記移動手段に対して０．５〜２．０ｍ／ｓｅｃになるように前記空気制御窓の開閉を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記移動手段が加速中には、前記移動手段の移動方向の後方に設けられている前記空気制御窓が、前記移動手段の移動方向の前方に設けられている前記空気制御窓よりも広く開かれていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記移動手段が減速中には、前記移動手段の移動方向の後方に設けられている前記空気制御窓が、前記移動手段の移動方向の前方に設けられている前記空気制御窓よりも狭く開かれていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記空気制御窓は、摺動動作により開閉されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記空気制御窓は、回転動作により開閉されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
記録ヘッドを移動させる移動工程と、前記移動工程における前記記録ヘッドの移動方向と交差する方向に記録媒体を搬送する搬送工程と、を備え、前記記録ヘッドから前記記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行う記録工程と、を備えたインクジェット記録方法において、
前記移動工程における前記記録ヘッドが移動可能な範囲の端部に設けられた、空気制御窓を前記記録ヘッドの移動方向および加減速に応じて開閉することで、前記記録ヘッドが移動する記録空間と前記空気制御窓によって仕切られた迂回路空間と、前記記録空間と、の間の空気の流動を可能にし、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の空気の流れを制御することを特徴とするインクジェット記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２８０１１９（Ｐ２０１０−２８０１１９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３４９１１（Ｐ２００９−１３４９１１）
【出願日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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