JPH0321456A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インク定着用ヒータを有するインクジェット
記録装置に関する． （従来技術） プリンタやファクシミリなどの記録装置は、画像データ
に基づいて記録ヘッドを駆動することにより、シート（
用紙やプラスチック薄板などの記録媒体）に画像を形成
していく装置であり、その記録方法としては、サーマル
式、ワイヤードント弐など種々の方式があり、インクジ
ェソト式もその１つである。

インクジェソト記録装置は、記録ヘッド前面に設けられ
たインク吐出口より、画像データに基づいてインクを吐
出させ、インク滴を記録媒体（シート）に付着させてこ
れを定着させることにより、画像を形威していくように
構威されている．この場合、シートへのインクの定着、
すなわち、水分が蒸発して乾燥した状態になることを促
進させるため、例えば、面状のヒータによってシートを
裏面より温める方式の定着装置が用いられている． 一方、インクジェット式を含む記録装置は、般に、ｌ台
の装置でいろいろな中寸法のシート（記録媒体）に対応
できるよう（例えば、はがきサイズからＡ３サイズまで
）構威されており、さらに、同一サイズの記録媒体であ
っても、画像を形成する範囲は自由に選択できるように
構威されている． 〔発明が解決しようとする技術的課題〕ところで、従来
゛のインクジェット記録装置における上記面状の定着装
置は、定着面の全面にわたり均一に温めるように＃Ｉ威
されていた。

しかし、このような従来の定着装置では、記録装置が前
述のようにいろいろなシート巾の記録媒体に対応できる
ように構威されているため、例えば、Ａ３版を縦の状態
で記録できる記録装置を用いてはがきサイズのシートに
記録する場合、定着面の半分程度が不必要であるにもか
かわらず、全面にわたって温められているので、エネル
ギーが無駄に消費されるという技術的課題があった．ま
た、記録装置はシート中の範囲内でも画像形威範囲を適
宜選択できるように構威されているため、所定の巾の記
録媒体を使用する場合でも、画像が形威されていない部
分まで不必要に温められることがあり、そのために無駄
なエネルギーを消費するという技術的！！題もあった． 本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたもの
であり、記録媒体の巾あるいは記録データの情報に応じ
て定着面の温度分布を変えることにより、無駄に消費さ
れるエネルギーを低減し得る定着装置を備えたインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とする。

〔課題解決のための手段〕

本発明は、記録媒体の搬送経路に沿った面状の定着面を
有するインク定着用ヒータを備えたインクジェット記録
装置において、前記定着面の温度分布を変化させる温度
分布＃Ａｌｌｆｆ手段を設け、記録媒体の巾に応じて、
記録媒体のない範囲での不必要な加熱を低減するように
、インク定着用ヒータの温度分布を変化させることによ
り、中小サイズの記録媒体を使用する際の記録媒体の範
囲外の定着面を無駄に温めることを無くすものである．
請求項２の本発明は、記録媒体の搬送経路に沿った面状
の定着面を有するインク定着用ヒータを備えたインクジ
ェット記録装置において、前記定着面の温度分布を変化
させる温度分布調節手段を設け、記録データの情報を基
づいて、記録されない範囲での不必要な加熱を低減する
ように、インク定着用しータの温度分布を変化させるこ
とにより、所定巾の記録媒体を使用する場合で、記録範
囲外の定着面を無駄に温めることを無くし得る定着装置
を提供するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する．第１図
は本発明によるインクジェット記録装置の一実施例の斜
視図である。

第１図においては、■は画像データに基づいてインク吐
出口からインク滴を飛翔させる記録ヘッド（インクジェ
ットヘッド）であり、その前面は前記インク吐出口が形
戒された面（インク吐出口面）２０になっている． この記録ヘッド１は、インクを吐出させるために利用さ
れるエネルギーとして熱エネルギーを発生する熱エネル
ギー発生素子を有し、前記熱エネルギー発生素子が発生
する前記熱エネルギーによって生或する気泡により生じ
る急激な圧力変化を利用してインクを吐出するように構
威されている。

なお、各インク吐出口については、一つ吐出口に一つの
熱エネルギー発生素子を設けて、一対一の対応を採る場
合の他、一つの吐出口に対しそれぞれ複数の熱エネルギ
ー発生素子を設ける場合もある。

２は、記録ヘッドｌを搭載した桁方向に移動するキャリ
ッジであり、該キャリッジ２はガイド軸３、４によって
摺動可能に指示されるとともに、プーり６、７に張架さ
れたタイξングベルト８に結合されている． 前記キャリッジ２は、ヰヤリッジモータ５を作動させる
ことにより、前記ブーり７およびタイミングベルト８を
介して桁方向に往復駆動される．シート（用紙やプラス
チック薄板などの記録媒体）９は、ベーバーパン１０に
よって案内され、不図示の送りローラおよび不図示のビ
ンチローラによって搬送される． この記録媒体９の搬送（行送りを含む）はシート送りモ
ータ１６を駆動源として行なわれる．送り込まれた記録
媒体９は、排祇ローラ１３と拍車ｌ４により張力を与え
られ、かつ弾性材のシート押え板１２により記録ヘッド
１の対面に配置されたヒータ１１に圧接されているため
、該ヒータ１ｌに密着した状態で搬送される． そのため、記録ヘッド１より吐出されたインク滴が付着
した記録媒体９は前記ヒータ１１によって温められ、付
着したインクはその水分が蒸発して記録媒体９に定着す
る。

第１図において、ｌ５は記録領域を外れた位置（通常キ
ャリッジ２のホームポジション）に配置された回復系と
呼ばれるユニットを示す．この回復系は、記録へッドｌ
のインク吐出口からインクを吸引したり、非記録時にイ
ンク吐出口近傍が乾燥しないようにインク吐出口面２０
をキヤツピングしたりすることにより吐出特性を正規の
状態に維持するものであり、前後方向（キャリッジ２の
移動方向と直角の方向）に移動可能である． キャンピングする際は、インク吐出口面２０が回復系ｌ
５と対面する位置ヘキャリッジ２を移動させた後、該回
復系１５を前進させてインク吐出口面２０を密閉する． 第２図は第１図中の定着用しータの模式的配線図であり
、第３図は第１図の記録装置の制御系のブロック図であ
る． 第２図において、定着面ヒータ１１は定着面を複数（図
示の例では５つ）の領域に分割され、各領域のヒータ線
ＨＡ，ＨＢ，ＨＣ，ＨＤ，ＨＥはそれぞれのスイッチン
グ素子（リレー）ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ，ＲＤ，ＲＥによっ
て個別にオン・オフ制御されるように配線されている． 第３図の制御系において、ホストコンピュータ１００か
らの記録指令および画像データを記録装置のＣＰＵＩ　
０　１が受信すると、該ＣＰＵＩ　Ｏ　１は、そのデー
タを解析して、紙送り七ータ、キャリッジモータおよび
記録ヘッドを、それらのドライバＤＩ，Ｄ２およびＤ３
を介して駆動するように構威されている。

また、ＣＰＵＩ　０　１は、ホストコンピュータｌ００
から、記録媒体９のシート巾指定信号あるいは記録デー
タの情報を受信し、該シート巾指定信号に応じて、ある
いは該記録データの情報を基に最大記録中を解析した結
果に基づいて、リレーＲＡ−ＲＥのオン・オフを制御す
るように横戒されており、これによって、定着用ヒータ
１１の各ヒータ線ＨＡ−ＨＥまでの発熱が個別に制御さ
れ、その結果、該定着用ヒータ１ｌの定着面の温度分布
がＩＴＪ御される． 而して、記録媒体９の搬送経路に沿った面状の定着面を
有するインク定着用ヒータ１１を備えたインクジェット
記録装置において、前記定着面の温度分布を変化させる
温度分布調節手段ＨＡ，　ＨＢ，ＨＣ，ＨＤ，ＨＥを設
けたうえで、請求項１の本発明においては、供給される
記録媒体（シート）９のシート巾指定信号に応じて、記
録媒体９の存在しない範囲での不必要な加熱を低減また
は無くすように−インク定着用しータ１１の温度分布が
変化させられ、一方、請求２の本発明においては、記録
データの情報を基に最大記録巾を解析し、その記録範囲
内にあるヒータ線を発熱させる制御により、記録媒体９
のサイズとは無関係に記録されない範囲での不必要な加
熱を低減または無くすように、インク定着用ヒータ１１
の温度分布が変化させられる。

以上説明した実施例によれば、定着面全体を均一に加熱
する従来の定着用ヒータに比べ、シート中あるいは記録
巾に応して必要または有効な範囲のみを加熱することが
できるので、消費エネルギーの少ないインクジェント記
録装置が得られた．前述の実施例では、記録媒体９のシ
ート中指定信号をホストコンピュータから受けたが、本
発明（請求項１）はこれに限定されるものではなく、記
録装置側の検出信号あるいは操作（入力）信号などによ
って定着用ヒータｌ１の温度分布を制御することも可能
である。

第４図は本発明（請求項１）の他の実施例によるインク
ジェット記録装置の模式的斜視図であり、同図において
、キャリッジ２上にシート中（記録媒体９の両側端縁）
検出用センサ２１が設けられ、記録媒体９がセットされ
た後キャリッジ２を左右に移動させることにより記録媒
体９の巾を検出し、そのデータをＣＰＵＩＯＩで解析し
てヒータ線ＨＡ−ＨＥのオン・オフ制御し、もって、定
着用ヒータ１１の定着面の温度分布を制御するように構
威されている． 本実施例は、以上説明した点で前述の実施例と相違する
が、その他の部分は第ｌ図〜第３図の場合と実質上同じ
構造を有し、それぞれ対応する部分を同し番号で表示し
それらの詳細説明は省略する。

第５図は本発明（請求項１）のさらに他の実施例による
インクジェット記録装置の制御系のブロック図を示し、
同図において、記録装置の操作パネル等の操作部に定着
用しータ１１のコントロールスイッチ１０２を設け、こ
のスイッチ１０２から入力されるスイッチデータによっ
てヒータ線ＨＡ−ＨＥのオン・オフを制御するように横
戒されている． 前記コントロールスイッチ１０２は、例えば、複数の切
替スイッチを組合せたディンブスイソチで構戒すること
ができ、使用者は記録媒体のサイズ（特に巾）に応じて
コントロールスイッチ１０２をマニュアルに基いて操作
することになる。

本実施例は、以上説明した点で第１図〜第３図の実施例
と相違しており、その他の部分では実質上同じ構造にな
っており、それぞれ対応する部分を同一番号で表示し、
それらの詳細説明は省略する。

第５図の実施例によっても、以上の各実施例と同様、記
録媒体９のシート中に応じて定着用ヒータの定着用の温
度分布を、必要あるいは所望範囲でのみ高くなるように
制御することができ、もって、消費エネルギーの少ない
インクジェット記録装置が提供さた。

なお、以上の各実施例では、定着用しータ１ｌのヒータ
部を５分割する場合を説明したが、この分割数は自由に
選定することができる。

また、以上の各実施例では、本発明をシリアル式インク
ジェット記録装置に適用する場合を説明したが、本発明
はライン式あるいはページプリント式など他の記録方式
のインクジェット記録装置に対しても同様に適用するこ
とができる。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジエ７｝方式の記録ヘッドおよび記録装置において優れ
た効果をもたらすものである。

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからであり、記録パターンによって定着を促進する
ために定着装置配設の必要性が生じうるからである． その代表的な構戒や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好
ましい． この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型の
いずれにも通用可能であるが、特に、おんでまんど型の
場合には、液体（インク）が保持されているシートや液
路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報
に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える
少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、イ
ンクを吐出させるために利用されるエネルギーとしての
熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生素子に熱エネ
ルギーを発生させ、この熱エネルギーによって生成する
気泡により生しる急激な圧力変化を利用してインクを吐
出させて飛翔的インク滴が形成される。

すなわち、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて
、結果的に前記駆動信号に一対一で対応した液体（イン
ク）内の気泡を形或でき、この気泡の戒長、収縮により
吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少な
くとも一つの滴を形戒する． この駆動信号をパルス形状にすると、即時適切に気泡の
成長、収縮が行われるので、特に、応答性に優れた液体
（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。

このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６
３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載
されているようなものが適している． なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特
許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採
用すると、さらに優れた記録を行うことができる。

記録ヘッドの横戒としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合せ構戒
（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈
曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第
４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号
明細書を用いた構戒も本発明に含まれるものである。

加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリッ
トを電気熱変換体の吐出部とする構戒を開示する特開昭
５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸
収する開孔を吐出部に対応させる構戒を開示する特開昭
５９−１３８４６１号公報に基づいた構或としても本発
明の効果は有効である． すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであって
も、定着を確実に効率よく行うためには定着装置の配役
が有効であるからである。

さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対し
ても本発明は有効に適用できる。

そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構戒や、体的に形威された
一個の記録ヘッドとしての構戒のいずれでもよい。

加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも装置本
体に装着されることで、装着本体との電気的な接続や装
着本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチッ
プタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体
的に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用い
た場合にも本発明は有効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば、単色のインクに対応して一個のみが設けら
れたものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに
対応して複数個数設けられるものであってもよい． さらに加えて、本発明のインクジェット記録装置の形態
としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端
末として用いられるものの他、リ一ダ等と組合せた複写
装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の
形態を採るものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記録
媒体の搬送経路に沿った面状の定着面を有するインク定
着用ヒータを備えたインクジェット記録装置において、
前記定着面の温度分布を変化させる温度分布調節手段を
設け、記録媒体の巾に応じて、記録媒体のない範囲での
不必要な加熱を低減するように、インク定着用しータの
温度分布を変化させる構戒にしたので、記録媒体の巾の
変化に応じて、必要または有効な範囲のみで定着面を加
熱するように制御することにより、消費エネルギーの少
ないインクジェット記録装置が提供される。

また、請求項２の発明によれば、記録媒体の躍送経路に
沿った面状の定着面を有するインク定着用ヒータを備え
たインクジェット記録装置において、前記定着面の温度
分布を変化させる温度分布調節手段を設け、記録データ
の情報を基づいて、記録されない範囲での不必要な加熱
を低減するように、インク定着用ヒータの温度分布を変
化させる横戒にしたので、記録範囲に応じて定着用ヒー
タの定着面の発熱分布を制御することにより、消費エネ
ルギーの少ないインクジェット記録装置が提供される．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したインクジェット記録装置の模
式的斜視図、第２図は第１図中の定着用ヒータのヒータ
線の配線図、第３図は第１図のインクジェット記録装置
の制御系のブロック図、第４図は本発明の別の実施例に
よるインクジェット記録装置の模式的斜視図、第５図は
本発明のさらに別の実施例によるインクジェット記録装
置の制御系のブロック図である。 １−・−・−・記録ヘッド、２　　　　キャリッジ、９
・・−・・・−・・−・゛記録媒体（シート）、１１　
−・−−−−一・・・定着用ヒータ、２０　　　　イン
ク吐出口面、２１シ一ト巾検出用センサ、１０１ ＣＰＵ，１０２ −−−−−・・−・・−　コントロールスイッチ（定着
用ヒータ）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体の搬送経路に沿った面状の定着面を有す
   るインク定着用ヒータを備えたインクジェット記録装置
   において、前記定着面の温度分布を変化させる温度分布
   調節手段を設け、記録媒体の巾に応じて、記録媒体のな
   い範囲での不必要な加熱を低減するように、インク定着
   用ヒータの温度分布を変化させることを特徴とするイン
   クジェット記録装置。
2. （２）記録媒体の搬送経路に沿った面状の定着面を有す
   るインク定着用ヒータを備えたインクジェット記録装置
   において、前記定着面の温度分布を変化させる温度分布
   調節手段を設け、記録データの情報に基づいて、記録さ
   れない範囲での不必要な加熱を低減するように、インク
   定着用ヒータの温度分布を変化させることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
3. （３）前記記録ヘッドはインクを吐出させるために利用
   されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する熱エネ
   ルギー発生素子を有し、前記熱エネルギー発生素子が発
   生する前記熱エネルギーによって生成する気泡により生
   じる急激な圧力変化を利用してインクを吐出することを
   特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の
   インクジェット記録装置。