JP2001353904A

JP2001353904A - 記録装置

Info

Publication number: JP2001353904A
Application number: JP2000179923A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nakajima; 裕治中島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な構成で記録スピードの高速化及び記録
精度の向上を図る。【解決手段】記録シート３を記録ドラム１に巻き付け
て、記録ヘッド４より記録シート３に記録される縦・横
の長さがあらかじめ決められた記録データを斜め方向の
行データに分割して記録するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体と相対的
に移動する記録手段により記録を行う記録装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリアルタイプの記録装置にあっ
ては、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に移動
するキャリッジ上に搭載した記録ヘッドによって画像を
記録（主走査）し、一行分の記録を終了した後に所定量
の紙送りを（ピッチ搬送）を行い、その後再び停止した
記録媒体に対して、次の行の画像を記録（主走査）する
という動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録
を行っている。

【０００３】また、上記構成の記録装置のうち、例えば
ノンインパクト方式であるインクジェット記録方式のも
のにあっては、一行分の記録を行う際に、まずキャリッ
ジを駆動して記録速度にのせてから記録ヘッドを駆動し
て記録を行い、次いで行の終端近傍で前記キャリッジを
減速して一行分の記録を終え、その後所定量の紙送りを
行って次行の記録に備えるようになっている。また、行
間の左右（桁）合わせが必要な高精度な記録装置にあっ
ては、一方向への移動時に記録を行い、他方向への移動
で記録ヘッドを行頭へ戻し、次行の記録に備えるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、記録ヘッドを搭載したキャリッジの加減速に
かかる時間及び紙送り（行送り）時間、或いは前記キャ
リッジを行頭に戻す時間等が、実際に記録に必要な記録
時間に比べて多くの時間を要するため、一頁当たりの記
録スピードを低下させる原因となっていた。

【０００５】上記問題を解決する方法として、記録ドラ
ムに記録用紙を螺旋状に巻き付けて螺旋記録を行う高速
記録方式がコンティニアス方式のインクジェット記録装
置を例に特開昭６０−５２３５６号公報に記載されてい
るが、矩形の行データを簡単に記録できる方式である反
面、記録手段の記録範囲は２行分必要であり、それゆえ
記録手段の記録幅の能力を５０％しか活用できない等、
更なる高速化の面で問題があった。

【０００６】また上記問題を解決する方法として、特開
平７−３２３６３９号公報には、記録ドラムに記録用紙
を螺旋状に巻き付けて矩形の行データを螺旋記録するオ
ンデマンド式のインクジェット記録装置が記載されてい
る。しかしながら記録用紙を螺旋状に巻き付ける構成は
部品加工が難しく高価であり、インクジェット記録ヘッ
ドのノズル列を記録媒体担持手段の回転軸に対して傾け
ているため各ノズル口と記録用紙との距離が一定ではな
く、記録精度の点でも問題があった。また、記録媒体担
持手段の回転軸に対してノズル列を傾けないと、図４に
示すように記録結果が各行データの記録開始位置で階段
状に不揃いになるという問題があった。また、各行デー
タの記録開始位置が、行ごとに記録ドラムの周方向の位
置で変化するため、行同士のデータがずれる可能性があ
り、その記録位置を高精度に制御しなければならず制御
が複雑になってしまうという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、安価な構成で記
録スピードの高速化及び記録精度の向上を図ることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な記録装置の構成は、記録媒体を巻き
付けて所定速度で回転移動させる記録媒体担持手段と、
前記記録媒体に画像を記録する記録手段を着脱自在に搭
載し、前記記録媒体担持手段の軸線と平行に所定速度で
移動する移動手段と、前記記録媒体担持手段、前記記録
手段、及び前記移動手段の駆動制御を行う制御手段と、
を有し、前記記録手段より前記記録媒体に記録される縦
・横の長さがあらかじめ決められた記録データを、斜め
方向の行データに分割して記録するよう構成したことを
特徴とする。

【０００９】以上の構成によれば、安価な構成で記録ス
ピードの高速化及び記録精度の向上を図ることが可能と
なる。

【００１０】

【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。

【００１１】＜第１の実施の形態＞図１〜図２を用いて
本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本発明を
適用した記録装置の概略構成を示す模式構成図、図２は
本発明の第１の実施の形態の記録シート上の記録結果を
示す図である。

【００１２】図において、１は記録媒体担持手段として
の記録ドラムであって、記録媒体としての記録シート３
を巻き付けて担持し、不図示の駆動源により駆動され矢
印Ａ方向に所定速度で回転するようになっている。

【００１３】前記記録ドラム１は中空の円筒部材であっ
て、長手方向一端側には排気ファン２が配設されてお
り、不図示の駆動源によって矢印Ｂ方向に排気し、前記
記録ドラム１の内部を減圧している。また、記録ドラム
１の担持面（シート巻き付け面）には無数の小穴（不図
示）が穿設されており、更に前記記録ドラム１の長手方
向他端側は密閉面であるので、前記記録ドラム１の担持
面に巻き付けられた記録シート３は吸引されて担持され
る。

【００１４】前記記録ドラム１には、前記記録シート３
を記録ドラム１の周方向に位置決めするための位置決め
手段としての凹状の溝１ａが設けられている。不図示の
給紙ユニットより記録シート３が給送され、記録シート
３の先端が凹状の溝１ａに挿入される。凹状の溝１ａの
底部１ｂは、記録ドラム１の軸線と平行になっており、
記録シート３の端部３ｃが底部１ｂと当接することによ
り、記録シート３が記録ドラム１の周方向に対して位置
決めされる。

【００１５】図において、４は記録手段としての記録ヘ
ッドであって、移動手段としてのキャリッジ５に着脱自
在に搭載される。本装置における記録方式としては、記
録ヘッドからインクを吐出して記録するインクジェット
記録方式を用いている。即ち、この記録ヘッドは微細な
液体吐出口（オリフィス）、液路及びこの液路の一部に
設けられるエネルギ作用部、該作用部にある液体に作用
させる液滴形成エネルギを発生するエネルギ発生手段等
を備えている。

【００１６】このようなエネルギを発生するエネルギ発
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
るエネルギ発生手段を用いた記録方法などがある。

【００１７】その中でも熱エネルギ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、且つ最近
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。

【００１８】記録ヘッド４を搭載したキャリッジ５は、
ガイドシャフト８に案内されて記録ドラム１の軸線の方
向に移動するように構成されている。そして、記録ヘッ
ド４から記録シート３上にインクを吐出して記録を行
う。

【００１９】上記構成の記録装置において、その記録時
の記録ヘッド４、キャリッジ５、及び記録ドラム１の駆
動は、不図示の制御手段によって完全に同期制御されて
いる。次に記録装置の動作について説明する。

【００２０】前述のように記録シート３が不図示の給紙
ユニットより給送されると、排気ファン２が駆動され、
かつ記録ドラム１をゆっくり回転させることにより、記
録シート３が記録ドラム１の外周に吸引保持される。次
に記録ドラム１の一端に設けられたドラム検知部１ｃを
反射型の検知器７で検知することにより、記録ドラム１
の回転位置を検知して記録シート３上の各行の記録開始
位置３ａを決定する。

【００２１】次に、記録ドラム１がＡ方向に高速で回転
するとともに記録ヘッド４を搭載したキャリッジ５が移
動して、記録開始ポイント３ｂに記録ヘッド４の相当す
るノズルが来たときに記録を開始する。記録ドラム１の
回転に伴い記録ヘッド４が移動するため、記録シート３
上に螺旋状の記録３ｆを行う。記録ドラム１が１回転し
て記録ヘッド４のノズル列が再び記録開始位置３ａに来
たときに、記録ヘッド４がＣ方向にノズル列分移動し、
次の螺旋状の記録３ｇを行う。

【００２２】記録するデータは、図２に示すように記録
シート上の縦・横の長さがあらかじめ決められた記録デ
ータを、記録ヘッド４のノズル列の長さを考慮した幅３
ｅで斜め方向に分割された斜め行データである。記録シ
ート３の端部３ｃが記録ドラム１の軸線と平行であり、
かつ記録ヘッド４のノズル列も記録ドラム１の軸線と平
行であるため、記録結果の記録端部３ｄは記録シート３
の端部３ｃと略平行になる。

【００２３】以上説明した構成によれば、安価な構成で
記録スピードの高速化及び記録精度の向上を図ることが
可能となる。

【００２４】＜第２の実施の形態＞前述した実施の形態
では、検知器７をドラム検知部１ｃに対向して設けた
が、キャリッジ５に検知器を搭載して記録シート３の位
置を検知して記録開始位置３ａを決定するように構成し
ても良い。これにより、記録ドラム１上の記録シート３
の有無も検知できる。

【００２５】また前述した実施の形態では、斜め行デー
タの幅３ｅを記録幅と等しくしたが、図３に示すように
記録ドラム１の回転に対してキャリッジ５の移動量を小
さくして行間の重ね部分３ｈを設け、重ね部分のデータ
を前行と同じデータとすることで、行間の白スジ不良を
防ぐように構成しても良い。また、重ね部分のデータを
相互に間引くことにより重ね部分の濃度を調整すると更
に精細な画像を得ることができる。

【００２６】＜その他＞また前述した実施の形態では、
記録手段としてインクジェット記録方式を用いたが、記
録信号に応じて電気熱変換体に通電し、前記熱変換体に
よって印加される熱エネルギにより、インクに生ずる膜
沸騰を利用してインクに生ずる気泡の成長、収縮によ
り、インクを吐出口より吐出して記録を行うように構成
すると更に好ましい。

【００２７】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）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。

【００２８】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号公報に基づ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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、記録媒体を記録媒体担持手段に巻き付けて、
記録手段より記録媒体に記録される縦・横の長さがあら
かじめ決められた記録データを斜め方向の行データに分
割して記録するように構成したため、安価な構成で記録
スピードの高速化及び記録精度の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録装置の概略構成を示す模式構
成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の記録シート上の記
録結果を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の記録シート上の記
録結果を示す図である。

【図４】従来例の記録シート上の記録結果を示す図であ
る。

【符号の説明】

１記録ドラム２排気ファン３記録シート４記録ヘッド５キャリッジ６インク７検知器８ガイドシャフト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体を巻き付けて所定速度で回転移
動させる記録媒体担持手段と、前記記録媒体に画像を記録する記録手段を着脱自在に搭
載し、前記記録媒体担持手段の軸線と平行に所定速度で
移動する移動手段と、前記記録媒体担持手段、前記記録手段、及び前記移動手
段の駆動制御を行う制御手段と、を有し、前記記録手段より前記記録媒体に記録される縦・横の長
さがあらかじめ決められた記録データを、斜め方向の行
データに分割して記録するよう構成したことを特徴とす
る記録装置。
【請求項２】前記行データを記憶する記憶手段を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】前記記録媒体担持手段の回転方向の位置
を検知するための検知手段を有す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。
【請求項４】前記検知手段からの信号を基に、前記行
データの記録位置を決定することを特徴とする請求項３
に記載の記録装置。
【請求項５】前記記録装置は、記録手段が信号に応じ
てインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方式
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１
項に記載の記録装置。
【請求項６】前記記録装置は、記録手段がインクを吐
出用のエネルギを発生するための電気熱変換体を備えて
いることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】前記記録装置は、記録手段が前記熱変換
体によって印加される熱エネルギにより、インクに生ず
る膜沸騰を利用して吐出口よりインクを吐出させること
を特徴とする請求項６に記載の記録装置。