JP2002137481A

JP2002137481A - 記録装置

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Publication number: JP2002137481A
Application number: JP2000332381A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Ikeda; 靖彦池田; Akira Kida; 朗木田; Noriko Sato; 典子佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-14
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: EP1201448B1; DE60137744D1; US6974203B2; JP4497702B2; US20020075495A1; EP1201448A2; EP1201448A3

Abstract

(57)【要約】【課題】キャリッジを、ガイド軸に対して所定の精度
を維持した状態で、振動を生じさせることなく走行させ
る。【解決手段】インクジェット記録装置は、記録紙を搬
送する搬送ローラ（不図示）と、記録紙にインク液滴を
吐出して記録を行う記録ヘッドを、記録紙の搬送方向と
交差する方向に、略円形の横断面形状を有するガイド軸
８１に沿って往復走行させるキャリッジ（不図示）とを
有している。キャリッジの軸受け部は、ガイド軸８１の
中心を通る鉛直方向線に対する前記搬送方向の上流側と
下流側との２点Ａ，Ｂでガイド軸８１に接触するように
構成されている。各接触点Ａ，Ｂにおける、ガイド軸８
１の外周面上の接線方向と鉛直方向とが成す各角度θ
ａ，θｂは、キャリッジの加減速動作時に生じる、軸受
け部をガイド軸８１の周方向に沿って滑らせようとする
力よりも、ガイド軸８１と軸受け部との間に生じる摩擦
力の方が大きくなるように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドを保持
するキャリッジが被記録媒体の搬送方向（副走査方向）
と交差する方向に主走査するように構成された記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ
等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワ
ードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステー
ションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情
報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（記
録媒体）に画像を記録していく構成を有している。この
ような記録装置は、記録方式によってインクジェット
式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等
に分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差
する方向（主走査方向）に走査するシリアルスキャン方
式を採るシリアルタイプの記録装置においては、主走査
方向に往復移動するキャリッジ上に搭載した記録手段に
よって１行分の画像を記録し、この１行分の記録を終了
した後に被記録材を副走査方向に所定量だけ搬送し（ピ
ッチ搬送）、上記の記録手段によって１行分の画像をさ
らに記録するという動作を繰り返すことによって、被記
録材の全体に記録が行われる。一方、いわゆるラインタ
イプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置
にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量
の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を
一括して行うという動作を繰り返すことによって、被記
録材の全体に記録が行なわれる。

【０００４】上記の記録装置のうち、シリアルスキャン
方式を用いたインクジェット式の記録装置（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段である記録ヘッドから被記
録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、特別の処理を施さない普通紙に記
録することができ、ランニングコストが低く、ノンイン
パクト方式であるため騒音が少なく、しかも多色のイン
クを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなど
の利点を有している。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（インクジェット記
録ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の
半導体製造プロセスを経て基板上に成膜されてなる電気
熱変換体、電極、液路壁、天板等を構成することによ
り、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容
易に製造することができ、一層のコンパクト化を図るこ
とができる。

【０００６】上記のシリアルタイプのインクジェット記
録装置では、鮮明で高品位な記録結果を得るために、記
録ヘッドを安定的に走行させる必要がある。このため
に、キャリッジをガイドする円柱型のガイド軸に対し
て、キャリッジの円筒型の軸受けは所定の精度を維持し
た状態で摺動する必要がある。そのため、ガイド軸とキ
ャリッジの軸受けとは、互いの寸法誤差ができる限り少
なくなるように管理されて構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガイド
軸とキャリッジの軸受けを互いの寸法誤差ができる限り
少なくなるように構成するとしても、キャリッジの軸受
けがガイド軸上を摺動して滑らかに走行するためには軸
受けとガイド軸との間にある程度の隙間が必要である。
さらには、温度変化による両者の寸法変動についても考
慮すると、より大きな隙間を設ける必要がある。ガイド
軸および軸受けを温度変化による寸法変動が少ない材料
で構成したとしても、加工公差を含めると両者間の隙間
は最大で５０μｍ程度になる。そのため、記録密度が６
００ｄｐｉ（１インチ（２．５４ｃｍ）当たり６００画
素）の記録装置においては、この隙間によって、被記録
材上におけるインク滴の着弾位置に１画素分以上のずれ
が発生する可能性がある。

【０００８】そこで本発明は、ガイド軸とキャリッジの
軸受け部との間にある程度の隙間を持たせても、キャリ
ッジを、ガイド軸に対して所定の精度を維持した状態
で、振動を生じさせることなく走行させることができる
記録装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の記録装置は、被記録媒体を搬送する搬送手
段と、前記被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを前記被
記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復走行させるキ
ャリッジと、該キャリッジを前記交差する方向に往復走
行させるようにガイドする略円形の横断面形状を有する
ガイド軸とを有し、前記キャリッジには前記ガイド軸に
対して摺動する軸受け部が前記往復走行の方向における
略両側部に設けられている記録装置であって、前記キャ
リッジは、駆動手段から前記キャリッジの駆動伝達部に
伝達される駆動力によって往復走行させられるように構
成され、前記軸受け部は、前記ガイド軸の中心を通る鉛
直方向線に対する、前記被記録媒体の搬送方向の上流側
と下流側との２点で前記ガイド軸に接触するように構成
され、前記軸受け部と前記ガイド軸との各接触点におけ
る、前記ガイド軸の外周面上の接線方向と鉛直方向とが
成す各角度は、前記駆動力による前記キャリッジの加減
速動作時に生じる、前記軸受け部を前記ガイド軸の周方
向に沿って滑らせようとする力よりも、前記ガイド軸と
前記軸受け部との間に生じる摩擦力の方が大きくなるよ
うに設定されていることを特徴とする。

【００１０】上記のように構成された本発明の記録装置
によれば、キャリッジを加減速させる際にキャリッジに
駆動力が加えられることにより生じる、軸受け部をガイ
ド軸の周方向に滑らせるようとする力は、ガイド軸と軸
受け部との間に生じる摩擦力よりも小さくなるので、キ
ャリッジの軸受け部がガイド軸の周方向に滑ることがな
くなる。そのため、ガイド軸とキャリッジの軸受け部と
の間にある程度の隙間を持たせた構成とした場合でも、
キャリッジをガイド軸に対して所定の精度を維持した状
態で走行させることが可能となり、より良好な画像を記
録することができるようになる。

【００１１】また、前記キャリッジが前記ガイド軸の周
りに回転することを規制するとともに、前記キャリッジ
を前記交差する方向に往復走行させるようにガイドする
ガイドレールをさらに有しており、前記各角度は、前記
キャリッジの重量、前記ガイド軸に対する前記キャリッ
ジの重心位置、前記キャリッジの前記略両側部にそれぞ
れ設けられた前記軸受け部同士の距離、前記軸受け部と
前記ガイド軸との間の摩擦係数、前記ガイド軸に対する
前記駆動伝達部の位置、前記ガイド軸に対する前記ガイ
ドレールの位置、および、前記駆動力によって前記キャ
リッジに与えられる加減速度に応じて設定されている構
成としてもよい。前記の各角度をこのように設定するこ
とにより、キャリッジの加減速時にキャリッジの軸受け
部がガイド軸から浮き上がらないようにすることが可能
となるので、加減速時の騒音および振動を抑制し、静か
にかつ高精度に画像を記録することができる。

【００１２】さらに、前記各角度のうち、前記搬送方向
の下流側の前記接触点における、前記ガイド軸の外周面
上の接線方向と鉛直方向とが成す角度が、前記搬送方向
の上流側の前記接触点における、前記ガイド軸の外周面
上の接線方向と鉛直方向とが成す角度よりも小さくなる
ように構成されていることが好ましい。これにより、ガ
イド軸と軸受け部との摺動負荷が小さくなるため、軸受
け部の接触点における摩耗量を最小限に抑えることがで
き、記録装置の耐久性を向上させることが可能になる。

【００１３】また、前記記録ヘッドはノズルからインク
液滴を吐出して前記被記録媒体に画像を形成するインク
ジェット記録ヘッドである構成としてもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１５】まず、図１〜３に、本発明の記録装置の概
略的な構成を示す。図１は本発明の記録装置の一実施形
態の全体構成を示す斜視図、図２はその記録装置の正面
図、図３はその記録装置の側断面図である。

【００１６】本実施形態の記録装置１は、被記録媒体で
ある記録紙Ｐを記録装置１内に自動的に給送する給紙部
２と、記録装置１の内部に給送された記録紙Ｐをさらに
搬送する送紙部３と、送紙部３で搬送された記録紙Ｐを
記録装置１の外部に排出する排紙部４とを有している。
記録装置１は、ガイド軸８１に沿って記録紙Ｐの搬送方
向（副走査方向）と交差する方向（主走査方向）に往復
移動するキャリッジ５０を含むキャリッジ部５と、キャ
リッジ５０に搭載されるインクジェット記録ヘッド７
（図２等参照）のインク吐出面のクリーニングを行うク
リーニング部６とをさらに有している。

【００１７】以下に、これらの構成の概略を項目に分け
て説明する。（Ａ）給紙部２給紙部２は、記録紙Ｐを積載する圧板２１と記録紙Ｐを
給紙する給送回転体２２とがベース２０に取り付けられ
た構成を有している。圧板２１には可動サイドガイド２
３が移動可能に設けられており、この可動サイドガイド
２３が圧板２１上における記録紙Ｐの積載位置を規制し
ている。圧板２１はベース２０に結合された軸を中心に
回転可能であり、圧板バネ２４により給送回転体２２に
付勢されている。給送回転体２２と対向する圧板２１の
部位には、記録紙Ｐの重送を防止する人工皮等の摩擦係
数の大きい材質からなる分離パッド２５が設けられてい
る。さらに、ベース２０には、記録紙Ｐの一方向の角部
を覆い記録紙Ｐを一枚ずつ分離するための分離爪２６、
厚紙等の分離爪２６では分離できないものを分離するた
めにベース２０に一体成形された土手部２７、普通紙ポ
ジションでは分離爪２６が作用し厚紙ポジションでは分
離爪２６が作用しないように切り換えるための切り換え
レバー２８、および、圧板２１と給送回転体２２との当
接を解除するリリースカム２９が設けられている。

【００１８】上記構成において、待機状態ではリリース
カム２９が圧板２１を所定位置まで押し下げている。こ
の状態では、圧板２１と給送回転体２２との当接は解除
されている。そして、その状態で、後述する搬送ローラ
ー３６の有する駆動力がギア等を介して給送回転体２２
およびリリースカム２９に伝達されると、リリースカム
２９が圧板２１から離れて圧板２１が上昇し、給送回転
体２２が記録紙Ｐに当接し、給送回転体２２の回転に伴
って記録紙Ｐがピックアップされて給紙が開始され、記
録紙Ｐが分離爪２６によって一枚ずつ分離されて送紙部
３に送られる。給送回転体２２およびリリースカム２９
は記録紙Ｐを送紙部３に送り込むまで回転し、再び記録
紙Ｐと給送回転体２２との当接を解除した待機状態にな
ると、搬送ローラー３６からの駆動力の伝達が遮断され
る。（Ｂ）送紙部送紙部３は、記録紙Ｐを搬送する搬送ローラー３６と、
記録紙Ｐの先端部および後端部の通過を検出するＰＥセ
ンサー３２とを有している。搬送ローラー３６に従動す
るピンチローラー３７が、搬送ローラー３６に当接した
状態に設けられている。ピンチローラー３７は、ピンチ
ローラーガイド３０に保持され、ピンチローラーばね３
１で付勢されることで搬送ローラー３６に圧接され、そ
れによって記録紙Ｐの搬送力を生み出している。さら
に、記録紙Ｐが搬送されてくる送紙部３の入り口には、
記録紙Ｐをガイドする上ガイド３３およびプラテン３４
が配設されている。また、上ガイド３３には、記録紙Ｐ
の先端もしくは後端が検出されたことをＰＥセンサー３
２に伝えるＰＥセンサレバー３５が設けられている。さ
らに、搬送ローラー３６の記録紙搬送方向における下流
側には、画像情報に基づいて記録紙Ｐ上にインクを吐出
して画像を形成するインクジェット記録ヘッド（不図
示）と、これに供給されるインクを収容するインクタン
ク（不図示）とを備えたヘッドカートリッジ７が設けら
れている。

【００１９】上記の構成において、送紙部３に送られた
記録紙Ｐはプラテン３４、ピンチローラーガイド３０、
および上ガイド３３に案内されて、搬送ローラー３６と
ピンチローラー３７とからなるローラー対に送られる。
この時、ＰＥセンサレバー３５が搬送されてきた記録紙
Ｐの先端を検知して、これにより記録紙Ｐの印字位置を
求めている。また、記録紙Ｐは、不図示のＬＦモーター
によりローラー対３６，３７が回転することで、プラテ
ン３４上を搬送される。

【００２０】なおこの場合、ヘッドカートリッジ７とし
ては、インクタンクと一体に構成された交換容易なイン
クジェット記録ヘッドが用いられている。このヘッドカ
ートリッジ７は、記録ヘッドのノズル内に設けられたヒ
ータ等によりインクに熱を与えることが可能となってい
る。そして、その熱によりインクが膜沸騰し、この膜沸
騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化
によって記録ヘッドのノズルからインク液滴が吐出され
て記録紙Ｐ上に画像が形成される。（Ｃ）キャリッジ部キャリッジ部５は、ヘッドカートリッジ７が搭載される
キャリッジ５０を有している。このキャリッジ５０は、
記録紙Ｐの搬送方向に対してキャリッジ５０を直角方向
に往復走査させるためのガイド軸８１と、キャリッジ５
０がガイド軸８１の周りに回転することを規制するとと
もに、キャリッジ５０の上部後端を保持してヘッドカー
トリッジ７と記録紙Ｐとの隙間を維持するガイドレール
８２とによって支持されている。これらガイド軸８１お
よびガイドレール８２は、シャーシ８に取り付けられて
いる。なお、ガイド軸８１は円形の横断面形状を有して
いる。また、キャリッジ５０には、ガイド軸８１に対し
て摺動する軸受け部（不図示）が往復走行方向の両側部
付近に設けられている。

【００２１】キャリッジ５０は、シャーシ８に取り付け
られたキャリッジモータ８０によってタイミングベルト
８３を介して駆動される。このタイミングベルト８３
は、アイドルプーリ８４によって張設されて支持されて
いる。さらに、キャリッジ５０には、電気基板９からヘ
ッドカートリッジ７へ記録信号を伝えるためのフレキシ
ブルケーブル５６が備えられている。また、キャリッジ
５０にはキャリッジの位置を検出するリニアエンコーダ
１０１が搭載されており、シャーシ８に取り付けられた
リニアスケール１０２のライン数をリニアエンコーダ１
０１によって読みとることにより、キャリッジ５０の位
置を検出することができる。このリニアエンコーダ１０
１によって読みとられたキャリッジ５０の位置信号は、
フレキシブルケーブル５６を介して電気基板９に伝えら
れて処理される。

【００２２】上記の構成において、記録紙Ｐに画像形成
を行う時は、画像形成を行う行位置（記録紙Ｐの搬送方
向の位置）にローラー対３６，３７が記録紙Ｐを搬送す
るとともに、キャリッジモータ８０とリニアエンコーダ
１０１とを用いたフィードバック制御により、キャリッ
ジ５０を画像形成を行う列位置（記録紙Ｐの搬送方向に
対して垂直な位置）に移動させて、ヘッドカートリッジ
７を画像形成位置に対向させる。その後、電気基板９か
らの信号により、ヘッドカートリッジ７が記録紙Ｐに向
けてインクを吐出して画像が形成される。（Ｄ）排紙部排紙部４は、伝達ローラー４０が搬送ローラー３６に当
接し、さらに伝達ローラー４０が排紙ローラー４１に当
接するように設けられている。従って、搬送ローラー３
６の駆動力は伝達ローラー４０を介して排紙ローラー４
１に伝達される。また、拍車４２が、排紙ローラー４１
に従動して自在に回転するように排紙ローラー４１に当
接されている。以上の構成によって、キャリッジ部５に
よって画像が形成された記録紙Ｐは、排紙ローラー４１
と拍車４２との間に挟まれて搬送され、排紙トレー（不
図示）等の上に排出される。（Ｅ）クリーニング部クリーニング部６は、ヘッドカートリッジ７のインク吐
出面（ノズル開口面）のクリーニングを行うポンプ６０
と、ヘッドカートリッジ７の乾燥を抑えるためのキャッ
プ６１と、搬送ローラー３６からの駆動力を給紙部２お
よびポンプ６０に切換える駆動切換えアーム６２とから
構成されている。駆動切換えアーム６２は給紙動作もし
くはクリーニング動作以外の時には搬送ローラー３６の
軸心を中心に回転する遊星ギア（不図示）を所定の位置
に固定するので、搬送ローラー３６からの駆動力は給紙
部２およびポンプ６０に伝達されない。キャリッジ５０
が移動することで、駆動切換えアーム６２を図１の矢印
Ａ方向に移動させると、遊星ギアがフリーとなるので、
搬送ローラー３６の正転／逆転に応じて遊星ギアが移動
し、搬送ローラー３６が正転するときには給紙部２に駆
動力が伝達され、逆転するときにはポンプ６０に駆動力
が伝達されるようになっている。

【００２３】次に、本発明に係わるキャリッジ部５の詳
細について説明する。

【００２４】図１〜３において示したように、キャリッ
ジ部５は、キャリッジ５０に各部品が取り付けられてい
てユニットを構成している。キャリッジ部５は、キャリ
ッジ５０の軸受け部をシャーシ８に取り付けられたガイ
ド軸８１に通し、そして同じくシャーシ８に取り付けら
れたガイドレール８２に摺動させて、ガイド軸８１およ
びガイドレール８２に沿って往復走査させることが可能
である。キャリッジ５０の背面にはタイミングベルト８
３が取り付けられている。キャリッジ５０のタイミング
ベルト８３が取り付けられている部分が、キャリッジモ
ータ８０とタイミングベルト８３とからなる駆動手段か
ら駆動力が伝達される駆動伝達部となる。

【００２５】タイミングベルト８３は、シャーシ８に取
り付けられたキャリッジモータ８０の軸上に取り付けら
れたプーリ８０１と、シャーシ８に取り付けられたタイ
ミングベルト８３を張設するアイドルプーリ８４とに懸
架されている。そのため、キャリッジモータ８０を正逆
方向に駆動させることにより、キャリッジ部５はタイミ
ングベルト８３を介して駆動力が伝達され、ガイド軸８
１およびガイドレール８２に沿って往復走査される。

【００２６】キャリッジ５０の位置は、リニアエンコー
ダ１０１がリニアスケール１０２のライン数を読みとる
ことにより、動作中であっても正確に把握することがで
きる。記録装置の初期設定動作時にキャリッジ５をシャ
ーシ８の図示右側面に向けて移動させると、キャリッジ
５はある位置で突き当たってそれ以上動かなくなり、リ
ニアエンコーダ１０１の信号変化が見られなくなる。こ
の位置が基準位置（ホームポジション）である。また、
キャリッジ５を基準位置とは反対側の図示左側面に向か
って移動させると、同様に、キャリッジ５はある位置で
突き当たってそれ以上動かなくなり、リニアエンコーダ
１０１の信号変化が見られなくなる。

【００２７】図４は、上記の記録装置のキャリッジ部５
における、ガイド軸８１と、ガイドレール８２と、キャ
リッジ部５の重心等との位置関係を記録装置の側面側か
ら見た状態で表す模式図である。なお、図４において用
いた各記号は、それぞれ下記の意味を示している。

【００２８】ｍ：キャリッジ質量ｇ：重力加速度Ｌｍ：ガイド軸８１の中心からキャリッジ部５の重心ま
での距離 θｍ：水平軸と線分Ｌｍとが成す角度Ｌｃ：ガイド軸８１の中心からキャリッジ５０のガイド
レール８２のガイド面までの距離ＲQ：キャリッジ５０がガイドレール８２から受ける反
力 θ’ｃ：水平軸と線分Ｌｍとが成す角度 θｃ：水平軸とガイドレール８２のガイド面とが成す角
度 θｄ：ガイドレール８２のガイド面と線分Ｌｃとが成す
角度（θｄ＝θ’ｃ−θｃ）また、点Ａ，Ｂは軸受け部のガイド軸８１との各接触点
を示すものであり、接触点Ａはガイド軸８１の中心を通
る鉛直方向線に対して記録紙Ｐの搬送方向下流側に配置
され、接触点Ｂは上記鉛直方向線に対して上記搬送方向
上流側に配置されている。

【００２９】このとき、キャリッジ５０が停止している
状態において各接触点Ａ，Ｂおよびガイドレール８２の
ガイド面Ｑが受ける反力ＲA，ＲB，ＲQは、それぞれ下
記の式で表される。

【００３０】

【数１】

【００３１】キャリッジ５０が走行中に加減速すると、
上記の各接触点に作用する力が変化する。加速時には、
タイミングベルト８３からの駆動力により、キャリッジ
５０の軸受け部をガイド軸８１の円周方向（図示Ｂ方
向）に沿って滑らせようとする力が発生する。また、軸
受け部とガイド軸８１との間には摩擦力が存在する。加
速時には、キャリッジ５０の進行方向側の軸受け部の、
重心に近い側の接触点Ａと、進行方向とは反対側の軸受
け部の、重心から遠い側の接触点Ｂとに関して、摩擦力
よりも上記の駆動力による力が大きくなると、軸受け部
がガイド軸８１の円周方向に滑るため、ガイド軸８１と
軸受け部との間の隙間の分だけキャリッジ５０が浮き上
がってしまう。その結果、キャリッジ５０の移動中に騒
音が発生するばかりでなく、キャリッジ５０が定速走行
状態になっても振動が減衰せず、記録画像の劣化を引き
起こしてしまう。

【００３２】一方、加減速時におけるキャリッジ５０の
浮き上がりを防止するために、軸受け部の各接触点Ａ，
Ｂにおける、ガイド軸８１の円周上の接線方向と鉛直方
向とが成す各角度θａ，θｂを鋭角にしすぎると、ガイ
ド軸８１と各軸受け部との間に生じる摺動負荷が大きく
なり、キャリッジモータ８０に必要とされるトルクが大
きくなってしまう。また、この場合には軸受け部の摩耗
量も多くなるので、記録装置を長期にわたって使用する
と、その摩耗量の分だけ記録ヘッドのインク吐出面と記
録紙Ｐとの間の距離が近づいてしまう。

【００３３】そこで、上記の各角度θａ，θｂは、加速
時にキャリッジ５０が浮き上がらず、かつ軸受け部が負
荷や摩耗の影響を受けにくい程度に設定する必要があ
る。これらの角度は、キャリッジ５０の往復走行方向の
両側に設けられた各軸受け部同士の距離、タイミングベ
ルト８３と軸受け部との距離、キャリッジ５０の重量、
キャリッジ５０の重心位置Ｇ、ガイド軸８１と軸受け部
との摩擦係数μ、ガイド軸８１とガイドレール８２との
位置関係、およびキャリッジ５０の加／減速度を考慮し
て設定する必要がある。

【００３４】例えば、キャリッジ５０の軸受け部とガイ
ド軸８１との接触点の位置と、キャリッジ５０の重心Ｇ
等とが図４に示したような位置関係の時には、加速時に
キャリッジ５０の駆動伝達部に加わえられる力の反力を
Ｆａとしたとき、キャリッジ５０の進行方向側の軸受け
部の重心から近い側の接触点Ａにかかる抗力とＦａ・co
sθａとの和に摩擦係数μを乗じた値がＦａ・sinθaよ
り大きくなり、かつ、進行方向とは反対側の軸受け部の
重心から遠い側の接触点Ｂにかかる抗力とＦａ・cosθ
ｂとの和に摩擦係数μを乗じた値がＦａ・sinθｂより
大きくなるように、上記の各角度θａ，θｂを設定すれ
ばよい。また、図４に示す位置関係においては、接触点
Ａに関する角度θａを接触点Ｂに関する角度θｂよりも
小さく（θａ＞θｂ）設定することができる。両角度θ
ａ，θｂの関係をこのように設定することにより、ガイ
ド軸８１と各軸受け部との摺動負荷が小さくなり、加速
時にキャリッジ５０が浮き上がることを抑制できるとと
もに、軸受け部の各接触点Ａ，Ｂの部分の摩耗量も最小
限に抑えることが可能となる。

【００３５】（その他の実施形態）本発明は、インクジ
ェット記録方式の中でも特に、熱エネルギーを利用して
飛翔的液滴を形成して記録を行うインクジェット記録方
式を用いた記録装置において優れた効果をもたらすもの
である。

【００３６】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。この方式はいわゆるオンデマンド
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一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
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、少なくとも一つの滴を形成する。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。

【００３７】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。

【００３８】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
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書に開示された、熱作用部が屈曲
する領域に配置されている構成も、本発明に含まれるも
のである。

【００３９】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ー
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号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【００４０】さらに、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。

【００４１】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、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み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００４２】さらに、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を組み合わせによってで
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。

【００４３】以上説明した本発明の実施形態において
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、室温で軟化するもの、も
しくは液体であるもの、あるいは上述のインクジェット
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であればよい。

【００４４】加えて、熱エネルギー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ーとし
て積極的に使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合、インクは、特開昭５４−５６８
４７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
また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、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、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
ものであっても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の記録装置
は、軸受け部とガイド軸との２るの接触点における、ガ
イド軸の外周面上の接線方向と鉛直方向とが成す各角度
が、キャリッジの加減速動作時に生じる、軸受け部をガ
イド軸の周方向に沿って滑らせようとする力よりも、ガ
イド軸と軸受け部との間に生じる摩擦力の方が大きくな
るように設定されているので、ガイド軸とキャリッジの
軸受け部との間にある程度の隙間を持たせた構成とした
場合でも、キャリッジをガイド軸に対して所定の精度を
維持した状態で走行させることができ、より良好な画像
を記録することができる。

【００４７】また、キャリッジがガイド軸の周りに回転
することを規制するとともに、キャリッジを前記交差す
る方向に往復走行させるようにガイドするガイドレール
をさらに備え、前記の各角度を、キャリッジの重量、ガ
イド軸に対するキャリッジの重心位置、キャリッジの略
両側部にそれぞれ設けられた軸受け部同士の距離、軸受
け部とガイド軸との間の摩擦係数、ガイド軸に対するキ
ャリッジの駆動伝達部の位置、ガイド軸に対するガイド
レールの位置、および、キャリッジに与えられる加減速
度に応じて設定することにより、キャリッジの加減速時
にキャリッジの軸受け部がガイド軸から浮き上がること
が防止され、加減速時の騒音および振動を抑制し、静か
にかつ高精度に画像を記録することができる。

【００４８】さらに、前記の各角度のうち、被記録媒体
の搬送方向の下流側の接触点における、ガイド軸の外周
面上の接線方向と鉛直方向とが成す角度を、前記搬送方
向の上流側の接触点における、ガイド軸の外周面上の接
線方向と鉛直方向とが成す角度よりも小さくなるように
構成することにより、ガイド軸と軸受け部との摺動負荷
が小さくなるため、軸受け部の接触点における摩耗量を
最小限に抑えることができ、記録装置の耐久性を向上さ
せることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の一実施形態の全体構成を示
す斜視図である。

【図２】図１に示した記録装置の正面図である。

【図３】図１に示した記録装置の側断面図である。

【図４】図１に示した記録装置のキャリッジ部におけ
る、ガイド軸と、ガイドレールと、キャリッジ部の重心
等との位置関係を記録装置の側面側から見た状態で表す
模式図である。

【符号の説明】

１記録装置２給紙部３送紙部４排紙部５キャリッジ部６クリーニング部７ヘッドカートリッジ８シャーシ９電気基板２０ベース２１圧板２２給送回転体２３可動サイドガイド２４圧板ばね２５分離パッド２６分離爪２７土手部２８切り換えレバー２９リリースカム３０ピンチローラガイド３１ピンチローラばね３２ＰＥセンサ３３上ガイド３４プラテン３５ＰＥセンサレバー３６搬送ローラ３７ピンチローラ４０伝達ローラ４１排紙ローラ４２拍車５０キャリッジ５６フレキシブルケーブル６０ポンプ６１キャップ６２駆動切り換えアーム８０キャリッジモータ８１ガイド軸８２ガイドレール８３タイミングベルト８４アイドルプーリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤典子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Ｆターム(参考） 2C056 HA36 2C480 CA01 CA16 CA49 DB02 DB03 DB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記
被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを前記被記録媒体の
搬送方向と交差する方向に往復走行させるキャリッジ
と、該キャリッジを前記交差する方向に往復走行させる
ようにガイドする略円形の横断面形状を有するガイド軸
とを有し、前記キャリッジには前記ガイド軸に対して摺
動する軸受け部が前記往復走行の方向における略両側部
に設けられている記録装置であって、前記キャリッジは、駆動手段から前記キャリッジの駆動
伝達部に伝達される駆動力によって往復走行させられる
ように構成され、前記軸受け部は、前記ガイド軸の中心を通る鉛直方向線
に対する、前記被記録媒体の搬送方向の上流側と下流側
との２点で前記ガイド軸に接触するように構成され、前記軸受け部と前記ガイド軸との各接触点における、前
記ガイド軸の外周面上の接線方向と鉛直方向とが成す各
角度は、前記駆動力による前記キャリッジの加減速動作
時に生じる、前記軸受け部を前記ガイド軸の周方向に沿
って滑らせようとする力よりも、前記ガイド軸と前記軸
受け部との間に生じる摩擦力の方が大きくなるように設
定されていることを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記キャリッジが前記ガイド軸の周りに
回転することを規制するとともに、前記キャリッジを前
記交差する方向に往復走行させるようにガイドするガイ
ドレールをさらに有しており、前記各角度は、前記キャリッジの重量、前記ガイド軸に
対する前記キャリッジの重心位置、前記キャリッジの前
記略両側部にそれぞれ設けられた前記軸受け部同士の距
離、前記軸受け部と前記ガイド軸との間の摩擦係数、前
記ガイド軸に対する前記駆動伝達部の位置、前記ガイド
軸に対する前記ガイドレールの位置、および、前記駆動
力によって前記キャリッジに与えられる加減速度に応じ
て設定されている、請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】前記各角度のうち、前記搬送方向の下流
側の前記接触点における、前記ガイド軸の外周面上の接
線方向と鉛直方向とが成す角度が、前記搬送方向の上流
側の前記接触点における、前記ガイド軸の外周面上の接
線方向と鉛直方向とが成す角度よりも小さくなるように
構成されている、請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】前記記録ヘッドはノズルからインク液滴
を吐出して前記被記録媒体に画像を形成するインクジェ
ット記録ヘッドである、請求項１から３のいずれか１項
に記載の記録装置。