JPH04288267A - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は、記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紙，ＯＨＰフィルム等の記録媒体（以下
単に紙ともいう）と、これに対して記録を行う記録ヘッ
ドとの間隙（以下ギャップという）が比較的小さく、か
つこれが記録媒体の厚みによらずほぼ維持されているこ
とが望ましい記録装置、例えばインクジェット記録装置
において、葉書，封筒など厚手の記録媒体（以下厚紙と
もいう）に対して記録を行う場合、記録ヘッドを記録媒
体の厚み（以下紙厚ともいう）に応じて変位させるよう
にしたものがある。

【０００３】図１はかかる記録装置の一例を示す。ここ
で、１はインクジェットヘッド形態の記録ヘッドであり
、記録媒体１０と対向する部位には、記録媒体搬送方向
（副走査方向）に複数のインク吐出口を配列した吐出口
配列面（以下吐出面という）が形成されている。２は記
録ヘッド１を搭載するキャリッジであり、図中下部のガ
イド軸３と上部のガイド軸４とに図面に直交する方向（
主走査方向）に摺動可能に支持されており、当該方向に
走査しつつ記録ヘッド１を駆動することにより記録媒体
１０に１行分の記録が行われる。

【０００４】５は軸５Ａのまわりに回動可能なピンチロ
ーラレバーであり、ばね７により図中反時計方向の回動
習性が付与され、ピンチローラ６を搬送ローラ８に向け
て付勢する。すなわち、記録媒体１０は搬送ローラ８お
よびピンチローラ６間に挾持され、搬送ローラ８に係合
した不図示のモータの駆動に伴って搬送される。なお、
９は吐出面１Ａと対向し、記録媒体１０の被記録面を規
制するプラテンである。

【０００５】また、ガイド軸４ないしキャリッジ２はガ
イド軸３のまわりに回動可能となっており、記録媒体と
して封筒などの厚紙１０′が使用された場合には、図２
に示すように、ギャップ調整のためガイド軸４ないしキ
ャリッジ２を回動させて記録ヘッド１を変位させるよう
に構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる構
成では次のような問題点があった。

【０００７】（１）記録媒体１０の紙厚によりガイド軸
４を調整する必要がある。

【０００８】（２）記録ヘッド１の回動量を大きくとる
と、記録ヘッド１の吐出面１Ａと記録媒体１０との間隔
が一様でなくなり、吐出口の遠近が生じることになる。

【０００９】（３）封筒に記録を行おうとする場合、封
筒はローラ６，８による圧接部より記録ヘッド１側の部
分でふくらむため、記録ヘッド１の吐出面１Ａとの適正
なギャップが保たれず、甚だしい場合には封筒が吐出面
１Ａに接触しインクにより汚染されたり、吐出面を汚損
してしまうおそれがある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、これら問題点
を解決することを目的とし、そのために本発明は、記録
媒体に記録を行う記録装置において、記録媒体に対して
記録を行うための記録ヘッドと、前記記録媒体を搬送す
るための搬送部材と、前記記録媒体を案内するための案
内部材と、該案内部材および前記搬送部材を有し、前記
記録媒体の厚みに応じて変位可能な保持手段とを具えた
ことを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、記録媒体を記録ヘッドに
よる記録位置に関して搬送するための搬送部材を保持す
るとともに、前記記録媒体を案内するための案内部材を
有し、前記記録媒体の厚みに応じて変位可能な案内保持
手段を具えたことを特徴とする。

【００１２】好適には、前記搬送部材および前記案内部
材は、記録ヘッドによる記録位置の近傍に配置される。

【００１３】ここで、前記案内部材の変位量を、前記搬
送部材を保持する部分の変位量より大とする。

【００１４】そのために、例えば、前記案内保持手段は
、一端部側に設けた所定軸のまわりに回動可能な部材を
有し、該部材の他端側に前記案内部材を設けるとともに
、中間の部分において前記搬送部材を支持するようにす
ることができる。

【００１５】前記搬送部材は回転に伴って前記搬送を行
うローラの形態を有するものとすることができるが、搬
送ベルトを有したもの等とすることもできる。

【００１６】以上において、前記記録ヘッドは、インク
を吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドとする
ことができ、そのインクジェット記録ヘッドは、前記イ
ンクを吐出するために利用されるエネルギとしてインク
に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換
素子を有するものとすることもできる。

【００１７】

【作用】本発明によれば、搬送ローラ等の搬送部材を記
録媒体の厚みに応じて変位させるとともに、好ましくは
これより大なる変位量をもって記録媒体の案内部をも変
位させるようにしたので、ヘッド−記録媒体間ギャップ
を煩雑な操作なく適切に調整できるとともに、封筒など
ふくらみが生じうる記録媒体に対してもヘッドとの接触
などの不都合が生じない。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１９】図３は本発明を適用可能なインクジェット
記録装置の概略構成を示す斜視図である。

【００２０】ここで、キャリッジ１０２は、駆動モータ
１１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア１１０，１
１１，１０９を介して回転するリードスクリューローラ
１０３の螺旋状溝１０３Ａに係合するピン（不図示）を
有し、リードスクリューローラ１０３の回転に伴い、リ
ードスクリューローラ１０３およびこれと平行に延在す
るガイド軸１０４に沿って矢印ａ，ｂ方向に往復移動さ
れる。キャリッジ１０２には、インク吐出に利用される
エネルギとして熱エネルギを発生する電気熱変換体を有
する記録ヘッド１０１と、インクタンク１０１Ｔとを一
体に構成したヘッドカートリッジ１００が装着される。 なお、この装着および記録ヘッドと装置本体との電気信
号接続のための構成の図示は図３において省略されてお
り、その詳細は、例えば本願人による特願平１−２４１
０８１号公報に開示されているものを用いることができ
る。１０７，１０８はフォトカプラであり、キャリッジ
２上に設けた遮光板１０６のこの域での存在を確認して
モータ１１３の回転方向切換等を行うためのホームポジ
ション検知手段である。

【００２１】１１８は開口１１９を介して装置内に給紙
された記録媒体１０の搬送を行う搬送ローラであり、駆
動モータ１１３の回転に応じ、モータ軸に固着したギア
１１０、これに噛合するギア１１１、これと同軸に固着
されたギア１２１、これと噛合するローラ軸上のギア１
２５を介して回転駆動される。

【００２２】なお、ギア１１１，１２１およびそれらの
軸等からなる伝導機構は図中矢印で示すように移動可能
であり、ギア１１１がリードスクリューローラ１０３の
軸に設けたギア１０９と噛合し、かつギア１２１が搬送
ローラ１１８の軸に設けたギア１２５と噛合しない主走
査時位置と、ギア１２１がギア１２５と噛合しかつギア
１１１がギア１０９と噛合しない副走査時位置とに設定
可能である。すなわち、主走査時位置ではリードスクリ
ューローラ１０３が回転して主走査（記録ヘッドの走査
）が行われ、副走査位置では搬送ローラ１１８が回転し
て副走査（記録媒体の搬送）が行われる。

【００２３】搬送ローラ１１８と協働して記録媒体１０
を挾持搬送するためのピンチローラや、その他本実施例
において用いられる特有の構成が配設されるが、図３で
は図示を省略し、これらについては図４等について後述
する。

【００２４】また、記録ヘッド１０１に対してはその吐
出面のキャッピングを行うことが可能なキャップ部材、
当該キャッピング状態において吸引力を作用せしめ、増
粘インクや塵埃，気泡等の異物の強制排出を行わせるた
めの吸引回復手段、および吐出面に係合してこれをワイ
ピングする部材等を設けることができる。そして、これ
ら部材についても、伝動機構１２３を適切に構成制御し
てモータ１１３により駆動することもできる。

【００２５】図４および図５は、それぞれ、本実施例の
主要部に係る機構を説明するための模式的な側面図およ
び正面図である。

【００２６】ここで、１５０はピンチローラレバーであ
り、搬送ローラ１１８と協働して記録媒体１０を挾持す
るピンチローラ１６０を支持する。１９０は搬送ローラ
１１８の支持を行うとともに記録媒体１０の排出方向へ
の案内保持を行うための案内・保持部材であり、軸１９
０Ａを中心に回動可能となっている。この部材は、中間
において搬送ローラ１１８を回転可能に支持するべく搬
送ローラ１１８の両端側に設けられたレバー状の部分と
、回動支点とは他端部の側に記録媒体が設けられ、記録
媒体の幅方向（主走査方向）に延在して両レバー状部材
を連結する案内部１９０Ｂとを有している。また、ばね
１７０により図４中時計方向（搬送ローラ１１８をピン
チローラ１６０に向けて付勢する方向）への回動習性が
付与されている。

【００２７】なお、案内部１９０Ｂには特に記録媒体先
端の案内を円滑に行うためのテーパ１９０Ｃが設けられ
ている。また、案内部１９０Ｂに向けて付勢された記録
媒体押え部材を配設し、案内部および当該押え部材と搬
送ローラ１１８およびピンチローラ１６０との間の記録
媒体の被記録面の平坦性を確保するようにしてもよい。 ないしは、案内部１９０Ｂを吐出面１０１Ａとの対向部
位付近にまで展張し、これをプラテンとしてもよい。

【００２８】以上の構成において、図３における開口部
１１９側（図４における右側）から送給された記録媒体
１０は搬送ローラ１１８とピンチローラ１６０とにより
挾持され、記録ヘッド１０１の吐出面１０１Ａと対向す
る位置に搬送され、その後部材１９０の案内部１９０Ｂ
により案内されながら排出される。この搬送の動作は記
録処理過程では間欠的に行われるもので、記録ヘッド１
０１の主走査による１行の記録後に所定量の搬送（副走
査）が行われる。

【００２９】そして、本例では紙厚に応じて記録ヘッド
を変位させるのではなく、搬送ローラ１１８ないし案内
部１９０Ｂが変位するようにした。そして、それらの変
位は軸１９０Ａを回動支点とする案内・保持部材１９０
の回動に伴って行われるようにし、かつ、案内部１９０
Ｂから回動支点１９０Ａまでの距離が搬送ローラ軸から
回動支点１９０Ａまでの距離より大として案内部１９０
Ｂの変位量の方が搬送ローラ１１８の変位量より大であ
るようにした。

【００３０】従って、図６に示すように、記録媒体によ
って搬送ローラ１１８が図中下方に変位したとき、部材
１９０の回動に伴って案内部１９０Ｂはより大きく下方
に変位するので、用いられる記録媒体が厚紙であり、か
つこれがふくらみうる封筒のような記録媒体１０′であ
っても、記録媒体１０′と吐出面１０１Ａとの干渉を避
け、適切なギャップを保持できることになる。

【００３１】また、案内保持部材は搬送ローラの両端部
を一体に支持するので、搬送ローラをリリースするレバ
ーが設けられる場合にも、両端位相がずれることなく、
リリースレバーの配設位置を選定する際の自由度を向上
できるようになる。

【００３２】なお、本発明は以上の実施例にのみ限られ
ることなく、種々の変形を行うことができるのは勿論で
ある。

【００３３】例えば、案内保持部材１９０の案内部１９
０Ｂに対してローラを設け、これを例えば搬送ローラ１
１８を駆動源として回転駆動することにより、記録媒体
１０の強制排出を行って排出効率を高め、より確実な排
出動作を行うようにすることができる。

【００３４】また、案内部１９０Ｂ自体をローラに置換
し、記録媒体との摩擦を低減して記録媒体の排出をより
確実にすることもできる。

【００３５】さらに案内・保持部材１９０の支点１９０
Ａの部位近傍に案内部１９０Ｂに平行な給紙案内部を設
け、搬送ローラ１１８の変位に対応して円滑な給紙案内
を行うようにすることもできる。そして、その給紙案内
部を例えば搬送ローラ１１８を駆動源として回転するロ
ーラとすることにより、強制給紙を可能として確実な給
紙動作を行うようにすることもできる。

【００３６】加えて、上述の実施例では主走査機構にリ
ードスクリューを用いた構成について述べたが、タイミ
ングベルトによりキャリッジを走査するものであっても
よい。また、記録ヘッドの吐出面を鉛直下方に向けて配
置した構成としたが、その向きについても装置構成に合
せて適宜選択できるのは勿論である。さらに、上例では
記録媒体はほぼ平面内で送給，搬送，排出されるもので
あるが、屈曲してそれらが行われるものでもよい。

【００３７】（その他）なお、本発明は、記録ヘッドと
記録媒体との間隔が問題となる種々の記録方式の装置に
適用して有効なものであるが、特にインクジェット記録
方式の装置に適用する場合には、その中でもインク吐出
を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギ
を発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を
備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起さ
せる方式の記録ヘッド、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る。

【００３８】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６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適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、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、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長
，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１つの滴を形成する。この駆動信号
をパルス形状とすると、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４４６３３５９号明細書，同第４
３４５２６２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。

【００３９】記録ヘッドの構成としては、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
の組合せ構成（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４４
５９６００号明細書を用いた構成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成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
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、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００４０】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大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成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００４１】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置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
体的にインクタンクが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。

【００４２】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段
、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げること
ができる。

【００４３】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１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。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００４４】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよい
。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状態
から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せしめ
ることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を
防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化する
インクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの記
録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イン
クが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではす
でに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与に
よって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本
発明は適用可能である。このような場合のインクは、特
開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１
２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部ま
たは貫通孔に液状又は固形物として保持された状態で、
電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい
。本発明においては、上述した各インクに対して最も有
効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである
。

【００４５】さらに加えて、本発明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、リーダ等と組
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等であってもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体と記録ヘッドとの間隔を調整する機構が不要に
なり、また厚紙に対する記録精度を向上できるとともに
、封筒などの厚紙に対してもこれと記録ヘッドとが接触
せず、インクによる汚染等を防止できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のヘッドおよび記録媒体間ギャップ調整機
構を示す模式的側面図である。

【図２】その不都合を説明するための模式的側面図であ
る。

【図３】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
概略構成例を示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施例の主要部構成例を示す模式的
側面図である。

【図５】同じく模式的正面図である。

【図６】実施例の動作説明図である。

【符号の説明】

１，１０１　　記録ヘッド １Ａ，１０１Ａ　　吐出面 ２，１０２　　キャリッジ ３，４，１０４　　ガイド軸 ５，１５０　　ピンチローラレバー ６，１６０　　ピンチローラ ８，１１８　　搬送ローラ １０，１０′　　記録媒体 １７０　　ばね １９０　　案内・保持部材 １９０Ａ　　回動支点 １９０Ｂ　　案内部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録媒体に記録を行う記録装置におい
   て、記録媒体に対して記録を行うための記録ヘッドと、
   前記記録媒体を搬送するための搬送部材と、前記記録媒
   体を案内するための案内部材と、該案内部材および前記
   搬送部材を有し、前記記録媒体の厚みに応じて変位可能
   な保持手段とを具えたことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】　　記録媒体を記録ヘッドによる記録位置
   に関して搬送するための搬送部材を保持するとともに、
   前記記録媒体を案内するための案内部材を有し、前記記
   録媒体の厚みに応じて変位可能な保持手段を具えたこと
   を特徴とする記録装置。
3. 【請求項３】　　前記搬送部材および前記案内部材は、
   記録ヘッドによる記録位置の近傍に配置されることを特
   徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 【請求項４】　　前記案内部材の変位量を、前記搬送部
   材を保持する部分の変位量より大としたことを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の記録装置。
5. 【請求項５】　　前記保持手段は、一端部側に設けた所
   定軸のまわりに回動可能な部材を有し、該部材の他端側
   に前記案内部材を設けるとともに、中間の部分において
   前記搬送部材を支持するようにしたことを特徴とする請
   求項４に記載の記録装置。
6. 【請求項６】　　前記搬送部材は回転に伴って前記搬送
   を行うローラの形態を有することを特徴とする請求項１
   ないし５のいずれかに記載の記録装置。
7. 【請求項７】　　前記記録ヘッドは、インクを吐出して
   記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれかに記載の記録装置。
8. 【請求項８】　　前記インクジェット記録ヘッドは、前
   記インクを吐出するために利用されるエネルギとしてイ
   ンクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱
   変換素子を有することを特徴とする請求項７に記載の記
   録装置。