JP2001199124A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の分解が容易で、構成部品のメンテナン
スが容易に行える記録装置を提供する。 【解決手段】 記録ヘッド１を保持するフレーム１６
と、フレーム１６を覆う上ケース２１と、フレーム１６
の下側を覆う下ケース２２と、を有し、上ケース２１が
下ケース２２に対して、ボス２１aにより回転可能に取
り付けられ、上ケース２１と下ケース２２との可撓爪２
１ｂによる係合を解除することにより分解可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体上にイン
クを吐出し、記録を行うインクジェット記録装置に関
し、詳しくは、ユーザーの使用が終了した後、回収し、
メンテナンスを施して再び市場に流通させることが可能
なインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、主に、イン
クを吐出し記録媒体に画像を形成する記録ヘッドを記録
媒体に沿って主走査方向に走査するための主走査手段、
主走査方向と交差する副走査方向に記録媒体を搬送する
搬送手段、記録ヘッドを保守するための保守手段、主走
査手段および搬送手段および保守手段を保持するフレー
ム、主走査手段および搬送手段および保守手段を制御す
る制御手段、これらを覆う筐体などにより構成される。

【０００３】記録ヘッドにインクを供給するインクカー
トリッジが、記録ヘッドとともに保持されて、記録装置
内を主走査する。インクカートリッジ内のインクが空に
なると、ユーザーの操作によりインクカートリッジが交
換される。

【０００４】主走査手段は、記録ヘッドを搭載するキャ
リッジ、キャリッジに駆動力を伝達するキャリッジモー
タやタイミングベルト、キャリッジの走査を案内するガ
イド部材、記録ヘッドへ記録信号を伝達するケーブル等
から構成される。また、記録ヘッドの位置を検出するエ
ンコーダ等の検出手段が設けられている場合もある。

【０００５】紙などの記録媒体は、給紙トレー等に積載
され、給紙ローラによって１枚ずつ用紙搬送路内へと送
り込まれる。用紙搬送路内には、搬送ローラが配置さ
れ、記録ヘッドの走査と同期して記録媒体を副走査方向
へ搬送する。

【０００６】保守手段は、記録ヘッドからのインクの吐
出状態を安定させるために設けられおり、記録ヘッドか
らインクを吸引する機構や、記録ヘッドの吐出口面を拭
くワイピング機構を備えている。また、記録ヘッドから
吸引されたり、ヘッド駆動により吐出された廃インクを
保持する機構も備えている。

【０００７】インクジェット記録装置を使用するとき、
ユーザーは前述したインクカートリッジの交換の他、保
守手段でもインクの吐出状態が改善されなかった記録ヘ
ッドの交換、記録ヘッドの位置調整等、様々な操作が求
められる。また、予期せぬエラーにより記録装置内部に
詰まった記録媒体を取り除いたり、記録装置内部を清掃
したりする必要が生じる場合もある。

【０００８】これらの操作を行うため、筐体に開口部を
設けることが必須となっている。上述した様々な操作を
容易に行うためには、開口部は記録装置の前面に広く開
いていることが望ましい。しかしながら、ユーザーが不
用意に記録装置内の部品に手を触れて怪我をしたり、部
品を破壊する恐れがある。そのため、これらの危険部位
には触れられないように別途カバーを設けたりしてい
る。また、装置稼働中に記録ヘッドの走査領域内に触れ
られないように開閉可能なカバーを設け、カバーが開く
と記録動作を中止する等の安全装置を設ける場合もあ
り、装置の複雑化やコストアップの要因となっている。

【０００９】近年、パソコンの普及に伴い、家庭など様
々な場所でインクジェット記録装置が使用されるように
なってきており、煩雑な操作無しに手軽に使用したいと
いう要求が高まっている。また、記録装置を安価に購入
したいという要求も高まっている。

【００１０】これらの要求を満たすために、ユーザーは
インクカートリッジの交換などの操作を一切行わず、イ
ンクが無くなった時点で記録装置を回収し、メンテナン
スを施して再び市場に流通させるシステムが提案されて
いる。それにより、ユーザーによるインクカートリッジ
や記録ヘッドの交換の操作が不要となるため、記録装置
の筐体に開口部を設ける必要がない。また、記録装置の
使用期間が短いため、部品の機能低下が少なく、記録媒
体の搬送不良や装置内部でのジャム等のエラーの発生を
抑えることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
記録装置においては、以下の問題点を有していた。記録
装置を覆う上ケースは、ビスなどによって他のケースや
フレームに固定されており、その分解には複数種の工具
を必要とし、多くの時間を費やす場合があった。特に、
上ケースが複数の部材で構成されている場合には、それ
ぞれを個別に取り外す必要があり、分解作業が煩雑にな
っていた。また、メンテナンス終了後、再び上ケースを
取り付ける際に、組み付け方法や組み付け順序などを考
慮しなければならず、熟練を要する作業となっていた。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
装置の分解が容易で、構成部品のメンテナンスが容易に
行える記録装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るインクジェット記録装置の一態様は、
記録手段から記録媒体にインクを吐出して記録を行うイ
ンクジェット記録装置において、前記記録手段を保持す
るフレームと、前記フレームを覆う少なくとも一つ以上
の上ケース部材と、を有し、前記上ケース部材が、他の
上ケース部材または前記フレームに対して、ヒンジによ
り回転可能に取り付けられ、前記上ケース部材と、前記
フレームと、の可撓爪による係合を解除することにより
分解可能になることを特徴とする。

【００１４】以上の構成によれば、装置の分解が容易
で、構成部品のメンテナンスが容易に行える記録装置を
提供することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施の形態のインクジェ
ット記録装置の内部機構の斜視図である。内部機構を覆
う上ケース２１と下ケース２２は不図示である。

【００１７】図１において、インクを吐出し記録媒体に
画像を形成する記録ヘッド１はキャリッジ２に搭載さ
れ、キャリッジモータ６によって駆動されるタイミング
ベルト５に取り付けられている。また、ガイドシャフト
３とガイドレール４により、キャリッジ２の移動は案内
される。

【００１８】記録ヘッド１には、記録に使用されるイン
クを収容したインクカートリッジ１ａが一体に構成され
ている。記録を行う際には、紙などの記録媒体は圧板７
に積載され、給紙ローラ８によって１枚ずつ用紙搬送路
内へと送り込まれる。用紙搬送路内に設けられた搬送ロ
ーラ９は、対向して配置されるピンチローラ１０との間
で記録媒体を挟持し、記録ヘッド１の走査に同期して、
記録媒体を副走査方向に搬送する。搬送ローラ９の搬送
方向下流側には、排紙ローラ１１と従動回転体１２が設
けられており、記録を終了した記録媒体を挟持して搬送
し、装置外へと排出する。給紙ローラ８、搬送ローラ
９、排紙ローラ１１は、いずれも不図示の搬送モータに
より駆動される。

【００１９】記録ヘッド１を保守するための保守手段１
３は、キャリッジ２１の走査範囲の端部に設けられ、記
録ヘッド１の吐出口面を保護するキャップ１４、吐出口
面のインクを拭き取る不図示のワイパー、キャップ１４
を介してノズル内に溜まったゴミ等を吸引する不図示の
ポンプ、ポンプによって吸引されたり、記録ヘッド１を
駆動することにより吐出された廃インクを保持するイン
ク吸収体１５等が設けられている。廃インク吸収体１５
は、キャリッジ２の走査範囲内、かつキャップ１４の近
傍で、プラテン１７に設けられた開口内に設けられてい
る。上述した各構成部は、フレーム１６により支持され
ている。また、記録装置の下部には、メモリを実装した
不図示の電気基板が設けられている。

【００２０】次に、ユーザーが使用したインクジェット
記録装置が必要とするメンテナンス作業について説明す
る。

【００２１】インクカートリッジ１ａは、記録媒体への
インク吐出によって消費されるため、これを補給する必
要がある。また、記録ヘッド１は、保守手段１３によっ
てもインクの吐出状態が改善しない場合には、交換する
必要がある。

【００２２】また、ガイドシャフト３とガイドレール４
には、キャリッジ２の走査を安定させるためグリスやオ
イル等の潤滑材が塗布されているが、キャリッジ２の走
査を繰り返すと潤滑材が減少したり、装置内のゴミやイ
ンクミストにより汚染されて、満足な摺動性が得られな
くなる場合がある。そこでガイドシャフト３、ガイドレ
ール４の表面を清掃し、新たに潤滑材を塗布して摺動性
を回復させる必要がある。

【００２３】また、給紙ローラ８や搬送ローラ９は、記
録媒体に圧接しながら回転して記録媒体を搬送する。イ
ンクジェット記録装置では、高精細な画像を得るため
に、表面にインク受容層をコーティングした記録媒体を
搬送させる場合が多く、このインク受容層が、給紙ロー
ラ８や搬送ローラ９の表面に転写して、搬送力を低下さ
せる場合がある。そこでローラの表面を清掃して搬送力
を回復させる必要がある。

【００２４】また、従動回転体１２は、記録を終了した
記録媒体の記録面に接触して記録媒体を搬送するため、
インクを受容して軟らかくなったインク受容層が記録媒
体から剥がれて付着する。この付着量が増加すると、新
たに搬送する記録媒体に付着物が接触して画像を乱して
しまう。そこで従動回転体１２の付着物を除去する必要
がある。

【００２５】また、キャップ１４は、通常ＣＲゴム等の
弾性体で形成され、キャップ１４のリブが記録ヘッド１
の吐出口面に圧接して密閉し、ノズル内のインクの乾燥
を防ぐが、キャップ１４のリブ上にゴミ等が付着する
と、密閉性が低下し、インクの吸引がうまくできなくな
る可能性がある。また、保守手段１３の周辺は、不図示
のワイパーによってインクジェット記録ヘッドの吐出口
面から拭き取られたインクや、インク吐出に伴って発生
したインクミストが付着する。これらが乾燥して固まる
と、キャップ１４やワイパー等が動作しなくなる恐れが
ある。そこで保守手段１３の周辺を清掃し、保守機能を
保つ必要がある。

【００２６】また、インク吸収体１５は、インクの保持
量に限界があるため、交換する必要がある。

【００２７】図２は、本発明の実施の形態のインクジェ
ット記録装置の外観図である。図２において、上ケース
２１は、図中手前側の側面でヒンジとして機能するボス
２１ａにより下ケース２２に回転可能に取り付けられて
いる。上ケース２１の図中奥側の両側面には、可撓爪２
１ｂが設けられており、下ケース２２と係合している。
下ケース２２の側面には、可撓爪２１bと対向する位置
に爪解除穴２２ｂが設けられている。爪解除穴２２ｂ
は、７ｍｍ×５ｍｍ程度の略長方形の穴で、人の指や爪
では可撓爪２１ｂを撓めることはできず、ユーザーが上
ケース２１を開けることはできない。

【００２８】インクジェット記録装置は、ユーザーの使
用が終了した後、回収し、メンテナンス工場へと集めら
れる。ここでは爪解除穴２２ｂにマイナスドライバ等の
工具を差し込むと容易に可撓爪２１ｂが撓み、係合を解
除することができる。

【００２９】可撓爪２１ｂの係合が解除されると、上ケ
ース２１はボス２１ａを中心に回転して、装置内部の構
成が開放された状態になる。このとき、上ケース２１は
ボス２１aにより下ケース２２と一体になっている。前
述したメンテナンスを要する部品は、すべて装置の上方
からメンテナンス作業が行えるように配置されている。
そのため、記録装置を持ち上げたり、裏返したりする必
要がない。また、上ケース２１は下ケース２２に取り付
けられたままになっているので、メンテナンス終了後
は、容易に上ケース２１を組み込むことができる。

【００３０】電気基板に実装されたメモリには、ユーザ
ーの記録枚数、使用した記録媒体の種類、インクの消費
量等の様々な情報が記憶されている。また、前回のメン
テナンスまでの通算使用状況や、メンテナンス履歴など
も記憶されている。ユーザーの使用が終了して、メンテ
ナンス工場に集められた際には、これらの記憶内容をも
とにメンテナンス内容を決定する。機能低下が予想され
る部品にのみメンテナンスを施すため、メンテナンスに
かかる時間とコストを抑えることができる。また、メン
テナンスが終了した記録装置のメモリには、今回のメン
テナンス内容が新たに追加記憶される。

【００３１】以上説明した構成によれば、上ケース２１
が下ケース２２に対してボス２１aにより回転可能に取
り付けられ、上ケース２１と下ケース２２との可撓爪２
１bによる係合を解除することにより、装置の分解が容
易にでき、構成部品のメンテナンスが容易にできる。

【００３２】なお本実施形態においては、上ケース２１
は１部品で構成されているが、構造上あるいはデザイン
上の理由により上ケース２１が複数部品で構成される場
合にも本発明は有効である。例えば、上ケース２１が２
部品で構成された場合に、第１の上ケース２１ｃと、第
２の上ケース２１dと、をそれぞれシャーシ１６または
下ケース２２に対してヒンジおよび可撓爪により取り付
けても良い。また、第２の上ケース２１ｄを第１の上ケ
ース２１ｃに対してヒンジにより固定し、第１の上ケー
ス２１ｃをシャーシ１６または下ケース２２に対してヒ
ンジおよび可撓爪により取り付けても良い。

【００３３】また、本実施形態においては、上ケース２
１を下ケース２２に対して回転可能に取り付けたが、下
ケースを設けずに、上ケース２１をシャーシ１６に対し
て回転可能に取り付ける構成としても良い。

【００３４】＜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。

【００３５】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（インクまたは処
理液）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（インクまたは処理液）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（インクまたは処理液）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（インクまたは処理液）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４３
４５２６２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。

【００３６】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、同第４４５９６
００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液を
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。

【００３７】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。

【００３８】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、加圧あ
るいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加
熱素子あるいはこれらの組合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う予備吐出手段を挙げ
ることができる。

【００３９】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があっても
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には極めて有効である。

【００４０】さらに加えて、以上説明した本発明実施の
形態においては、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
−７１２６０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。

【００４１】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。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、上記の
ように構成された本発明によれば、記録手段から記録媒
体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装
置において、記録手段を収納するフレームと、フレーム
を覆う少なくとも一つ以上の上ケース部材と、を有し、
上ケース部材が、他の上ケース部材またはフレームに対
して、ヒンジにより回転可能に取り付けられ、上ケース
部材と、フレームと、の可撓爪による係合を解除するこ
とにより分解可能になるため、装置の分解が容易で、構
成部品のメンテナンスが容易に行える記録装置を提供で
きる。

【００４３】また、常にメンテナンスを施した状態で、
ユーザーが使用できるので、思わぬエラーが発生する可
能性が少なく、ユーザーが快適に使用することができ
る。

【００４４】さらに、ユーザーが装置内部を操作するた
めの開口を無くすことができるため、コストを削減でき
るとともに、ユーザーの不用意な操作による思わぬ事故
の発生を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のインクジェット記録装置
の内部構成の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態のインクジェット記録装置
の外観図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド １ａ インクカートリッジ ２ キャリッジ ３ ガイドシャフト ４ ガイドレール ５ タイミングベルト ６ キャリッジモータ ７ 圧板 ８ 給紙ローラ ９ 搬送ローラ １０ ピンチローラ １１ 排紙ローラ １２ 従動回転体 １３ 保守手段 １４ キャップ １５ インク吸収体 １６ シャーシ １７ プラテン ２１ 上ケース ２１ａ ボス ２１ｂ 可撓爪 ２２ 下ケース ２２ｂ 爪解除穴

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から記録媒体にインクを吐出し
   て記録を行うインクジェット記録装置において、 前記記録手段を収納するフレームと、 前記フレームを覆う少なくとも一つ以上の上ケース部材
   と、 を有し、 前記上ケース部材が、他の上ケース部材または前記フレ
   ームに対して、ヒンジにより回転可能に取り付けられ、
   前記上ケースと、前記フレームと、の可撓爪による係合
   を解除することにより分解可能になることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 記録手段から記録媒体にインクを吐出し
   て記録を行うインクジェット記録装置において、 前記記録手段を収納するフレームと、 前記フレームを覆う少なくとも一つ以上の上ケース部材
   と、 前記フレームの下側を覆う下ケースと、 を有し、 前記上ケース部材が、他の上ケース部材または前記フレ
   ームまたは前記下ケースのいずれかに対して、ヒンジに
   より回転可能に取り付けられ、前記上ケース部材と、前
   記フレームまたは前記下ケースと、の可撓爪による係合
   を解除することにより分解可能になることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録手段を前記記録媒体に沿って主
   走査方向に走査するための主走査手段と、 主走査方向と交差する副走査方向に前記記録媒体を搬送
   する搬送手段と、 前記記録手段を保守するための保守手段と、 を有す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。
4. 【請求項４】 前記可撓爪による係合部に穴を設け、該
   穴より工具などを差し込むことにより前記係合が解除さ
   れることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
   に記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録装置の動作状況や保守作業の履
   歴を記憶するメモリを有することを特徴とする請求項１
   ないし４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装
   置。
6. 【請求項６】 前記記録手段が、熱エネルギによって形
   成されるインク液滴により画像を記録することを特徴と
   する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジ
   ェット記録装置。