JPH0781047A - 記録装置および該記録装置を備えた情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、部品数の増加、操作の複雑化等を
必要とすることなく、被記録媒体の種類に係わり無く被
記録媒体表面と記録ヘッドとの距離を常に一定に保って
高密度かつ高速度な記録動作を実行することが可能な記
録装置および該装置を備えた情報処理システムを提供す
ることを目的とする。 【構成】 本発明にもとづく記録装置および該装置を備
えた情報処理システムは、被記録媒体搬送経路に対して
記録手段側に搬送手段が設けられたことを特徴とし、好
ましくは被記録媒体搬送経路に対して記録手段の配置さ
れた位置とは反対側に圧接部材が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字、画像等の入力情
報を被記録媒体上に出力するための記録手段を有する記
録装置に関するもので、特に複写機、ファクシミリ、プ
リンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等
の情報処理システムに備えられて高密度かつ高速度の記
録動作を実施することが可能なインクジェト方式の記録
装置および該記録装置を出力手段として備えた情報処理
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、記録装置は、文字、画像等の
入力情報を被記録媒体（紙、布、プラスチックシート
等）上に出力するための記録素子を複数備えた記録手段
を制御手段による制御下で駆動させて記録動作を実施す
る。そのような記録装置のなかで、低騒音なノンインパ
クト記録としてインクを記録素子上に配置した吐出口か
ら吐出させて被記録媒体上に記録を行うインクジェット
方式の記録装置は、高密度かつ高速な記録が可能なこと
から、例えば複写機、ファクシミリ、プリンタ、ワード
プロセッサ、ワークステーション等の出力端末としての
プリンタ、あるいはパーソナルコンピュータ、ホストコ
ンピュータ、光ディスク装置、ビデオ装置等に具備され
るバンディまたはポータブルプリンタとしてこれらの情
報処理システムに利用されかつ商品化されている。この
ような記録装置は、記録手段（記録ヘッド）と、被記録
媒体を搬送する搬送手段と、被記録媒体の搬送方向と直
交する方向へ記録ヘッドを往復移動させるための駆動手
段と、記録ヘッドからのインク吐出と搬送および駆動手
段とを制御するための制御手段とを具備する。そして、
複数の吐出口からインク滴を吐出させる記録ヘッドを被
記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）にシ
リアルスキャンさせ、非記録時に被記録媒体を記録幅に
等しい送り量で間欠的に搬送するものである。この記録
方法は、記録信号に応じてインクを被記録媒体上に吐出
させて記録を行うものであり、ランニングコストが安
く、静かな記録方式として広く用いられている。また、
インクを吐出する多数のノズルを被記録媒体と記録ヘッ
ドとの相対移動方向と垂直な直線上に形成したヘッドを
用いることにより、記録ヘッドと被記録媒体との１回の
スキャンでノズル数に対応した幅を記録することがで
き、記録（印字）の高速化を達成することが可能であ
る。

【０００３】一般に、紙送りモータおよび走査モータに
パルス・モータが使用されている。また、プラテンの下
端に対向した位置に紙押え部材が配設されており、走査
キャリッジの走査中にこの紙押え部材が被記録媒体をプ
ラテンに固定することにより被記録媒体のズレや移動等
が発生しないよう制御されている。

【０００４】さらに、被記録媒体が記録あるいは搬送途
中でたるむことがないように、例えば図５に示すような
ローラの配置がなされている。キャリッジＩＣＪに搭載
された記録ヘッド４０（ＩＪＨ）と対向する位置に被記
録媒体４１の記録がなされる面がたるむことなく配置さ
れるように、被記録媒体４１の搬送方向Ａの上流および
下流にそれぞれローラが配設されている。すなわち、下
流側では被記録媒体４１は搬送ローラ４２とピンチロー
ラ４４とによって挟持されており、またピンチローラ４
４はピンチローラバネ４３の付勢力によって搬送ローラ
の周面に押つけられている。また、被記録媒体４１の記
録がなされる面が記録ヘッド４０のインク吐出面と平行
となるように被記録媒体４１を押さえる板部材（紙押さ
え板）４６が上記下流側に配置されており、この紙押さ
え板４６の面が紙押さえバネ４５の付勢力によって被記
録媒体４１を搬送ローラ４２の周面に押しつけている。
一方、上記上流側では被記録媒体４１が排紙ローラ４７
と拍車４８とによって挟持されており、さらに拍車４８
は拍車バネ４９の付勢力によって被記録媒体４１を排紙
ローラ４７の周面に押しつけている。したがって、排紙
ローラ４７と搬送ローラ４２との間に置かれた被記録媒
体４１の記録がなされる面は、記録ヘッド４０による記
録動作実施中たるむことなく支持され、かつたるむこと
なく搬送されることが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、つねに一定の
厚さからなる被記録媒体を使用するならば被記録媒体表
面と記録ヘッドとの間の距離を最適な記録が行えるよう
に一定に保つことが可能であるが、一般に使用者は特定
の業者指定用紙のみならず、例えば封筒、ハガキ、便せ
ん、ＯＨＰシート等、目的に応じた被記録媒体を選択す
ることを望む。そのような場合、選択された被記録媒体
の種類によって厚さが異なるため、被記録媒体表面と記
録ヘッドとの間の距離が変動する。すなわち、排紙ロー
ラおよび搬送ローラが固定されているので拍車およびピ
ンチローラに付勢力を与える拍車バネおよびピンチロー
ラバネが伸縮して拍車およびピンチローラが前進または
後退し、それによって選択された被記録媒体の厚さに対
応する。その結果、その厚さに応じた距離だけ被記録媒
体表面と記録ヘッドとが近づいたり、遠ざかったりす
る。そのため、被記録媒体表面と記録ヘッドとが近づき
すぎた場合は、記録ヘッドが被記録媒体表面に接触して
汚れ等を生ずることがある。また、被記録媒体表面と記
録ヘッドとが遠ざかった場合は、印字品位の低下をまね
くことがある。このような問題を解決するために、例え
ば記録ヘッドを前後にずらして被記録媒体表面と記録ヘ
ッドとの距離を一定に保つようにする改良が試みられて
いるが、部品数の増加、操作の複雑化等を必要とするの
で、従来からの使用者側のニーズに応えた高密度かつ高
速度な記録動作を実行する低価格かつ操作性の良い記録
装置を提供することが困難となる。したがって、本発明
はこのような従来の問題点を解決し、部品数の増加、操
作の複雑化等を必要とすることなく、被記録媒体の種類
に係わり無く被記録媒体表面と記録ヘッドとの距離を常
に一定に保って高密度かつ高速度な記録動作を実行する
記録装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづく記録装置は、入力情報を被記録媒
体上に出力するための記録手段と、被記録媒体搬送経路
に沿って被記録媒体を搬送するための搬送手段と、被記
録媒体搬送経路の上流および下流にそれぞれ設けられた
被記録媒体圧接部材とを有する記録装置において、被記
録媒体搬送経路に対して記録手段側に搬送手段が設けら
れたことを特徴とする。好ましくは、被記録媒体搬送経
路に対して記録手段の配置された位置とは反対側に圧接
部材が設けられており、さらに好ましくは、記録手段は
インクジェット方式の記録ヘッドであり、該記録ヘッド
は熱エネルギーをインク吐出エネルギーとして利用する
電気熱変換体を記録素子として有する。また、本発明に
もとづく情報処理システムは上記記録装置を出力手段と
して備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】被記録媒体搬送経路に対して記録手段側に搬送
手段が設けられているため、被記録媒体の種類に係わり
無く被記録媒体表面と記録ヘッドとの距離が常に一定に
保たれる。

【０００８】

【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。

【０００９】＜実施例１＞図１および図２は本発明にも
とづく記録装置およびこの装置に設けられた記録ヘッド
周辺の構成を示すもので、図１は被記録媒体、記録ヘッ
ドおよび排紙ローラ、ピンチローラ等の位置関係を示す
図、図２は図１に示した位置関係からなる構成を有する
記録装置の斜視図である。この記録装置は、シリアル型
の記録ヘッドを有するものである。

【００１０】この記録ヘッド３はガイドレール４に沿っ
て往復移動自在なキャリッジ５に搭載され、キャリッジ
５には装置フレームの左右側壁６ａ，６ｂの近傍に設け
たプーリ７ａ，７ｂ間に架け渡したタイミングベルト８
が接続されている。そしてプーリ７ａにはキャリッジモ
ータ９が連結しており、該モータ９の正逆駆動によって
キャリッジ５がガイドレール４に沿って往復移動する。

【００１１】一方、被記録媒体（以下、記録シートとす
る）１は自動給紙装置１０から搬送手段によって搬送さ
れることによってプラテン２へ送られる。ここでは記録
ヘッド３による記録動作が実行される。

【００１２】本実施例における記録ヘッド３はインクを
吐出して記録するインクジェット記録ヘッドを用いてい
る。すなわち、この記録ヘッド３は微細な液体吐出口
（オリフィス）、液路およびこの液路の一部に設けられ
るエネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させ
る液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段を
備えている。

【００１３】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用
いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱さ
せ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発
生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する
発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等が
ある。

【００１４】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッ
ドは、記録用の液滴を吐出して吐出用液滴を形成するた
めの液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列すること
ができるために高解像度の記録をすることが可能であ
る。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段とし
て用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、か
つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上
が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に
活用でき、高密度実装化が容易で、製造コストも安価な
ことから有利である。

【００１５】次にシート搬送手段の構成は自動給送装置
１０から給送された記録シート１を搬送するものであ
る。すなわち、搬送回転体であるところの搬送ローラ１
１を図２の矢印ａ方向へ駆動回転させ、これに従動回転
するピンチローラ１２で記録シート１を挾持して下流方
向へ搬送するごとく構成されている。

【００１６】搬送ローラ１１は両端を左右側壁６ｃ，６
ｂに回動自在に取り付けられている。ローラ軸１１ａに
搬送ギヤ１３が取り付けられ、このギヤ１３は伝達ギヤ
が順次噛合して搬送モータ１４と連結している。従って
搬送モータ１４の回転力がギヤ列を介して搬送ローラ１
１へ伝達され、該ローラ１１が矢印ａ方向へ回転して記
録シート１を下流方向へ搬送する。

【００１７】一方、搬送ローラ１１の搬送ギヤ１３と反
対側には駆動ギヤ１５が取り付けられ、駆動ギア１５の
駆動力は伝達ギヤを介して排紙ギヤ１６に伝達される。
排紙ギヤ１６は排紙ローラ１７の軸部１７ａに取り付け
られており、排紙ギヤ１６の回転により排紙ローラ１７
が回転する。このようにして搬送ローラ１１が回転する
ことにより駆動ギヤ１５，排紙ギヤ１６等のギヤ列を介
して排紙ローラ１７が回転する。

【００１８】図１を用いて搬送ローラ１１，排紙ローラ
１７の周りを詳しく説明する。搬送ローラ１１に記録シ
ート１を介して対向するピンチローラ１２はピンチロー
ラバネ１８で付勢されており、記録シート１を搬送ロー
ラ１１に圧接している。また排紙ローラ１７に記録シー
ト１を介して対向する拍車１９は拍車バネ２０で付勢さ
れており、記録シート１を排紙ローラ１７に圧接してい
る。このようにして記録シート１は搬送ローラ１１と排
紙ローラ１７の回転によって搬送される。

【００１９】したがって、例えば厚紙が挿入された際に
は搬送ローラ１１は位置をかえることなくピンチローラ
１２がバネ１８に抗して後退することにより紙厚分に相
当する距離だけ図中下方向に逃げることになり記録ヘッ
ド３との記録シート１の印字面とのこすれ等の問題が発
生しなくなる。なお、この実施例ではプラテンは厚紙が
逃げる分だけ予め下方に後退させた位置に装着されてい
る。

【００２０】＜実施例２＞図３は本発明の第２実施例を
示すものであり、図１に示す第１実施例との相違点は排
紙ローラ１７周りの構成にある。第１実施例が拍車１９
に対して拍車バネ２０が付勢していたのに対し、第２実
施例においては拍車１９が位置固定となり、排紙ローラ
１７に対して排紙ローラバネ２１が付勢している。この
ため第１実施例に対して厚紙が挿入された際にさらに排
紙ローラ１７側も下流側方向に後退するため、記録ヘッ
ド３と記録シート１の印字面との距離の確保がより確実
なものとなる。

【００２１】＜実施例３＞さらに、図４は第３実施例を
示すものであり、これはプラテン２がピンチローラ１２
と排紙ローラ１７と連動して動く構成となっており、通
常時のプラテン２の逃げ量を小さくすることが可能とな
り、紙のあばれ等を防ぐ際に有効となる。

【００２２】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、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印字
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。

【００２３】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
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。

【００２４】印字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、印字ヘッドの
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。

【００２５】さらに、記録装置が記録できる被記録媒体
の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの印
字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、複数印字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
の印字ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００２６】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
ップタイプの印字ヘッド、あるいは印字ヘッド自体に一
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
印字ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００２７】また、本発明の記録装置の構成として、印
字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、印字ヘッドに
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。

【００２８】また、搭載される印字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。

【００２９】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６０−７
１２６０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。

【００３０】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。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
記録装置および該装置を備えた情報処理システムは、入
力情報を被記録媒体上に出力するための記録手段と、被
記録媒体搬送経路に沿って被記録媒体を搬送するための
搬送手段と、被記録媒体搬送経路の上流および下流にそ
れぞれ設けられた被記録媒体圧接部材とを有する記録装
置および該装置を備えた情報処理システムにおいて、被
記録媒体搬送経路に対して記録手段側に搬送手段が設け
られたことを特徴とし、好ましくは被記録媒体搬送経路
に対して記録手段の配置された位置とは反対側に圧接部
材が設けられており、さらに好ましくは記録手段はイン
クジェット方式の記録ヘッドであり、該記録ヘッドは熱
エネルギーをインク吐出エネルギーとして利用する電気
熱変換体を記録素子として有するものなので、部品数の
増加、操作の複雑化等を必要とすることなく、被記録媒
体の種類に係わり無く被記録媒体表面と記録ヘッドとの
距離を常に一定に保って高密度かつ高速度な記録動作を
実行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にもとづく記録装置に設け
られた記録ヘッド周辺の構成を示し、かつ被記録媒体、
記録ヘッドおよび排紙ローラ、ピンチローラ等の位置関
係を示す模式図である。

【図２】図１に示した位置関係からなる記録ヘッドおよ
びその周辺部材構成を有する本発明にもとづく記録装置
の斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例ににもとづく記録装置に設
けられた記録ヘッド周辺の構成を示し、かつ被記録媒
体、記録ヘッドおよび排紙ローラ、ピンチローラ等の位
置関係を示す模式図である。

【図４】本発明の第３実施例ににもとづく記録装置に設
けられた記録ヘッド周辺の構成を示し、かつ被記録媒
体、記録ヘッドおよび排紙ローラ、ピンチローラ等の位
置関係を示す模式図である。

【図５】従来の記録装置に設けられた記録ヘッド周辺の
構成を示し、かつ被記録媒体、記録ヘッドおよび排紙ロ
ーラ、ピンチローラ等の位置関係を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 被記録媒体（記録シート） ２ プラテン ３ 記録手段（記録ヘッド） １１ 搬送ローラ １２ ピンチローラ １７ 排紙ローラ １９ 拍車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 25/308 (72)発明者 木下 啓之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力情報を被記録媒体上に出力するため
   の記録手段と、被記録媒体搬送経路に沿って前記被記録
   媒体を搬送するための搬送手段と、前記被記録媒体搬送
   経路の上流および下流にそれぞれ設けられた被記録媒体
   圧接部材とを有する記録装置において、 前記被記録媒体搬送経路に対して前記記録手段側に前記
   搬送手段が設けられたことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の記録装置において、前記
   被記録媒体搬送経路に対して前記記録手段の配置された
   位置とは反対側に前記圧接部材が設けられたことを特徴
   とする記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の記録装置におい
   て、前記記録手段はインクジェット方式の記録ヘッドで
   あり、該記録ヘッドは熱エネルギーをインク吐出エネル
   ギーとして利用する電気熱変換体を記録素子として有す
   ることを特徴とする記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一項記載の
   記録装置を出力手段として備えたことを特徴とする情報
   処理システム。