JP2694842B2 - インクジエツト記録装置 - Google Patents

インクジエツト記録装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクを用いて記録媒体に記録を行うイン
クジェット記録装置に関するものである。 ［従来の技術］ インクジェット記録装置は、記録時における騒音が極
めて小さいこと、普通紙に記録が行えること等の多くの
利点を有しており、近年注目の度合いが益々高まってい
る。 中でも電気機械変換素子である圧電素子や磁歪素子、
あるいは電気熱変換素子などを利用して、記録に際して
インク吐出を行うオンデマンド型と呼ばれるインクジェ
ット記録装置は、記録に必要なときだけインクを消費す
ることから、不要インクの回収手段や偏向のための高電
圧電源等を必要としない大きな利点を有している。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところで、最近の所謂OA機器の普及に伴い、画像形成
装置としての記録装置の小型化や記録の高速化の要求が
一層高まっていることから、種々の利点を有するオンデ
マンド型のインクジェット記録装置においてもこのよう
な要求に応えるべく改良を加えることが強く望まれてい
る。 一方、一般にインクジェット記録装置は、記録剤とし
て液体を用いるものであるから、ヘッド等記録手段のイ
ンクの目詰まり等を生ずる恐れがあり、記録手段のメン
テナンスの操作性向上が望まれている。また、紙等の記
録媒体が搬送経路で詰まることがあることから、所謂ジ
ャム処理の操作性向上が望まれている。 さらに、インクジェット記録装置では、インクジェッ
ト記録方式であるが故の要求、つまり記録ヘッドからの
インク吐出時に生じるインクミストや、万一の予期せぬ
インク漏洩に対処できることが要求され、特に、インク
が電気基板に付着した場合には作動障害を生じるおそれ
があることから、その電気基板への悪影響を回避するこ
とが重要となる。 本発明の目的は、インクジェット記録方式特有のイン
クミストや万一の予期せぬインク漏洩に対処して、電気
基板への悪影響を回避した上、記録手段のメンテナンス
の操作性の向上、および記録媒体のジャム処理の操作性
を向上させることができるインクジェット記録装置を提
供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するため、本発明は、インクジェッ
ト記録ヘッドを下方にインクを吐出するように支持する
ヘッド支持部を有する上部ユニットと、前記インクジェ
ット記録ヘッドにより記録が行われる記録領域で記録媒
体を支持するプラテンと、前記記録媒体を前記記録領域
へ案内する搬送手段と、を有する下部ユニットと、を備
え、前記上部ユニットと前記下部ユニットとが、前記イ
ンクジェット記録ヘッドと前記記録媒体とを非接触に配
する前記記録領域で上下方向に相対的に離隔開放可能な
インクジェット記録装置であって、前記上部ユニット
に、前記インクジェット記録ヘッドを駆動するドライバ
回路を有する電気基板が配設され、前記電気基板は、少
なくとも記録動作時における前記インクジェット記録ヘ
ッドのインク吐出口の配設位置よりも高い位置に配され
ていることを特徴とする。 ［作 用］ 本発明によれば、上部ユニットと下部ユニットとを記
録領域で上下方向に相対的に隔離開放可能とし、その上
部ユニットに、下方にインクを吐出するインクジェット
記録ヘッドと、このインクジェット記録ヘッドを駆動す
るドライバ回路を有する電気基板を配設し、さらに、そ
の電気基板の配設位置を少なくとも記録動作時における
インクジェット記録ヘッドのインク吐出口よりも高い位
置に特定したことにより、インクジェット記録装置特有
のインクミストや万一の予期せぬインク漏洩によって、
インクが電気基板に付着して作動障害が生じるという悪
影響を回避した上、記録手段のメンテナンスの操作性の
向上、および記録媒体のジャム処理の操作性の向上を実
現する。 ［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明を適用したインクジェット記録装置の
外観構成の一例を示す斜視図、第２図は便宜上その外装
カバーを除いた状態を示す斜視図である。 ここで、１は本体ユニット部で、上ユニット1aおよび
下ユニット1bを有し、上ユニット1aはヒンジ11を回動中
心にして、下ユニット1bに対して上下方向へ回動可能で
ある。ここで上ユニット1aには、後に詳述する記録ヘッ
ド101、電気回路部103、ファン150、排出ローラ115、搬
送ローラ113、紙ガイド201および給紙ローラ111が設け
られている。一方、下ユニット1bには、プラテン203、
インク吸収体235、インクタンク231、紙カセット221、
排紙トレイ9Aおよびアイドラ213,215が設けられてい
る。また、５は本体ユニット部１の上側を覆って配置し
たカバーであり、このカバー５はホスト装置Ｈとのオン
ラインスイッチ等各種の指令スイッチ7a,7bやモード表
示を行う表示器7C等を配置した操作部７を設けてある。
９は装置の一側面に設けた排出口であり、記録済の記録
媒体Ｓはこの排出口９を介して排出トレイ9A上に積載さ
れる。 第２図および第３図はそれぞれ、第１図示の装置の内
部構成例を説明するために、第１図示の装置のカバー５
を取外した状態を示す斜視図および第１図示の装置の側
断面を示す図である。これら図において、101は排出口
９近傍に配置したインクジェット記録ヘッドであり、例
えば1mm当り16本の密度で本装置の記録可能幅（例えばA
4版記録紙）の全幅に対応する範囲にノズル101aを配列
した所謂フルマルチタイプの形態を有する。また、この
ノズル等、インク液流路内の適切な部位に電気機械変換
素子（図示せず）あるいは電気熱変換素子（図示せず）
等が配置され、記録すべき画像に応じたホスト装置Ｈか
らの駆動信号の供給に応じてインクに吐出エネルギを作
用せしめ、これにより吐出口101bからインクが吐出され
る。本例において、この記録ヘッド101は各ノズル101a
の吐出口101bが鉛直方向下向きに開口するように設けて
ある。 103は、フレキシブルケーブル102を介して記録ヘッド
101を駆動するドライバ回路の他、電源回路，制御回
路，装置内の各部回路や装置外のホスト装置Ｈ等とのイ
ンタフェース回路等を基板103Aに設けた本装置の主要な
電気回路部であり、本実施例では、この主要な電気回路
部103を記録ヘッド101と同じ上ユニット1aに設けたの
で、記録に際してのインク吐出や、あるいは万一予期せ
ぬインク漏洩が生じても、インクの影響は電気回路部10
3には及ばないことになる。すなわち、万一インクが吐
出口101bから漏れ出すことがあっても、その流路は下ユ
ニット1b側に形成されるので、本実施例ではその流路よ
り上方に電気回路部103が配置されていることになり、
インクの影響は本装置の主要な電気回路部103には及ば
ない。またさらに本実施例では、この電気回路部103を
記録ヘッド101の各吐出口101bの配設位置よりも高い位
置に配置してある。これによってさらに、インクの影響
は電気回路部103には及ばないことになる。 さらに111は円弧の一部を切欠いて形成した給紙ロー
ラであり、例えば紙，フィルムあるいは布等の記録媒体
Ｓを収容するカセット221から記録媒体Ｓを記録ヘッド1
01による記録位置に向けて供給するためのローラであ
る。 113および115は、それぞれ、記録ヘッド101による記
録位置に対し、記録媒体搬送経路Ｐ上の上流側に配置し
た排出ローラおよび下流側の排出口９近傍に配置した排
出ローラであり、モータ117によりタイミングベルト119
を介して回転駆動される。而して、この回転駆動に応
じ、搬送ローラ113および排出ローラ115は、それぞれに
対向させて配置したアイドラ213および215と協働し、そ
れらの間に記録媒体Ｓを挟持した状態で記録位置への記
録媒体Ｓの搬送、ないし記録位置から排出トレイ9Aへの
記録媒体Ｓの排出を行う。 201は記録媒体Ｓの搬送経路Ｐ上に設けられ、搬送経
路Ｐを規制する紙ガイド、また203は記録ヘッド101の吐
出口101bに対向させて下ユニット1b側に設けられ、記録
ヘッド101によって記録媒体Ｓに記録を行う際に、記録
媒体Ｓを記録位置に維持する、すなわち記録面を規制す
るプラテンである。 前述した紙カセット221に積載された記録媒体Ｓは給
紙ローラ111により分離手段（図示せず）との協働で１
枚ずつ分離されて記録位置に向け搬送される。225は装
置の底板であり、本例にあってはこの底板225を、記録
ヘッド101等から万一予期せぬインク漏洩が生じたとし
ても装置外への漏洩インクの流出を阻止する隔壁に兼用
してある。 231は記録ヘッド101に対するインク供給源としてのイ
ンクタンクであり、プラテン203の下側に配置され、記
録ヘッド101に対し可撓性の供給チューブ233を介してイ
ンクを供給する。また235は吸水性の多孔質材料で形成
したインク吸収体であり、本例にあってはプラテン203
下側のインクタンク231上部に配置してある。なお、こ
のインク吸収体235を、プラテン203と適切に位置を置換
して記録ヘッド101の吐出口101bと対向ないし当接でき
るように構成し、記録ヘッド101の吐出回復処理やキャ
ッピング処理に供するようにしてもよい。これにより記
録ヘッド101から滴下したインクは適切に捕集される。 さらに、150は装置外より空気を取込むことにより各
部を冷却するファンであり、本例にあってはこれを排出
口９とは反対側の装置側面に配置することにより、当該
配置部分の空気取込み口5aから排出口９へ至る気流（第
２図において矢印ａで示す）が生じるようにする。上述
のように、本例において記録ヘッド101は排出口９の近
傍に設けられているので、記録ヘッド101からのインク
滴吐出に際して副次的に発生し得るサテライトや記録媒
体Ｓの表面でインクの飛散により生じ得るインクミスト
や塵埃，記録媒体の紙粉等は、気流に乗って直ちに排出
口９から装置外に運搬され、装置内の各部に付着してこ
れを汚染したり、あるいは電気回路部103に故障が生じ
るのを予防できることになる。すなわち、本例にあって
は、電気回路を冷却する冷却ファン150はインクミスト
を除去する装置内の送風手段に兼用されるものである。 上記構成に加え、本例ではさらに以下のように本体ユ
ニット部１を上ユニット1aと下ユニット1bとに分離開放
可能となして、各部の補修作業や、ジャム処理等が容易
に行われるようにする。 第４図は上ユニット1aと下ユニット1bとを分離させて
内部を開放することにより上記作業用のスペースを確保
するための機構の構成例を示す。ここで、11は排出口９
と反対側の側面に配置され、下ユニット1bに対し上ユニ
ット1aを回動させるためのヒンジ、13は上ユニット1aを
開放位置に保持するためのばねである。 本例においては、上述のように、記録ヘッド101、各
部ローラ113および115等は本体上ユニット部1a内の排出
口９近傍に配設され、プラテン203、アイドラ213,215、
紙カセット221、インクタンク231およびインク吸収体23
5等は本体下ユニット1b内の排出口９近傍に配設されて
いるので、第４図示のような本体ユニット部１の開放状
態にあっては、記録ヘッド101、インクタンク231および
インク吸収体235等を含むインク系、および紙カセット2
21および各部ローラ部材を含む給紙ないし搬送系は大き
く開放されることになる。 すなわち本実施例では、記録媒体Ｓがカセット221か
ら送り出されて排出口９へ至る経路に沿って、上ユニッ
ト1aと下ユニット1bとが離隔するので、上ユニット1aが
下ユニット1bに対して上方へ回動すれば、搬送経路が開
放することになる。 従って、この状態で各部の補修やインク吸収体の交
換、ジャムの除去処理に要する作業スペースが確保さ
れ、従ってそれら作業が容易となる。また、この状態で
記録媒体Ｓの補充やインク補給を行うようにしてもよ
い。なお本例では、記録媒体Ｓの搬送経路の全経路に沿
って離隔開放する例を示したが、これに限られずに、少
なくとも記録ヘッドによる記録位置の部分が離隔開放す
れば上述効果を得ることができる。 また、このように作業領域を確保するための構成は、
第４図示のものに限られることなく、種々のものとする
ことができる。例えば、下ユニット1bの四隅に上ユニッ
ト1aを支える適宜の支柱を設け、その支柱に沿って上ユ
ニット1aを上下可能としてもよいし、平行リンク機構を
用いて上ユニット1aを水平状態で斜め上方へスライドさ
れても良い。 ところで、本例にあっては、インク系において記録ヘ
ッド101が本体上ユニット1a側に、インクタンク231は下
ユニット1b側に配置され、それらは供給チューブ233を
介して連通されるものである。第５図（Ａ）は供給チュ
ーブの連結状態を示す概略側断面図、第５図（Ｂ）はそ
の斜視図である。 本例にあっては、第５図（Ａ）に示すように、記録ヘ
ッド101およびインクタンク231とインク供給チューブ23
3との接続部分に、それぞれ、回動可能なインクジョイ
ント部材101Aおよび231Aを設け、本体ユニット部１の開
閉に伴う変位が回動インクジョイント部101Aおよび231A
の回転により吸収されるようにした。なお、図において
101Bおよび231Bはインクを封止するＯリングである。 第５図（Ｂ）は供給チューブ接続部分の詳細を示すも
ので、図ではインクタンク231側の構成を示している。
ここで、231Dは供給チューブ233と一体に、その端部に
設けたエルボ、231CはＯリング231Bの押えリング、231E
はインクタンク231に固定され、エルボ231Dをインクタ
ンク321に対し垂直方向に規制してエルボ231Dがインク
タンク231から脱落しないように保持する押え板であ
る。而して、インクタンク231、Ｏリング231B、押えリ
ング231Cおよびエルボ押え板231Eに対してエルボ213Dを
回転摺動可能とする。 また、このような構成を本例にあっては記録ヘッド10
1側に対しても同様に採用する。 かかる構成により、供給チューブ233を、ポリエチレ
ン等の可撓性を有する管材とすることによって、インク
の流路に大きな影響を与えることなく滑らかに上部ユニ
ット1aと下部ユニット1bとが離隔開放することができ
る。さらに本例では、エルボ231Dがインクタンク231,記
録ヘッド101に対して回動可能な構成となっているた
め、上部ユニット1aと下部ユニット1bとの離隔開放の際
に供給チューブ233自身の弾性によってその取付角が自
然に変位することができる。 このことによって、上部ユニット1aと下部ユニット1b
とが閉じている際の供給チューブ233のたるみを小さく
することができ、供給チューブ233の変形量を小さくす
ることができるので、すなわち、供給チューブ233を、
各ユニット1aおよび1bが最大開角で離隔開放した際にイ
ンクタンク231と記録ヘッド101とをほぼ直線的に連結す
るに足る長さ（第４図参照）とすることができるので、
供給チューブ233に要求される可撓性も小さく設計する
ことが可能である。これらのことは、供給チューブとし
て管路を太くかつ短くすることを実現可能とするもの
で、インクタンクから記録ヘッドへのインク供給路の流
路抵抗の低減と管路への空気の侵入防止あるいは供給チ
ューブ233のたわみ空間を小さくできることによる装置
の小型化等に大きく貢献する。 なお、このような効果が十分に期待されるのであれ
ば、第５図（Ａ）および（Ｂ）に示した接続部の構成
は、インクタンク231側または記録ヘッド101側のいずれ
か一方のみとしてもよい。 また、各ユニット1aおよび1bの離隔開放を受容する構
成としては、可撓性の供給チューブと回動ジョイントと
を組合せた上記構成にのみ限られず、例えば比較的剛の
供給チューブをベローズ等を介して連絡したようなもの
であってもよい。 ところで、インクジェット記録においてはインク滴の
飛翔距離，すなわち記録ヘッド101のノズル開孔部と紙
との距離は、記録品位に大きな影響を与える要因の１つ
である。特に本例では、記録ヘッド101を有する上部ユ
ニット1aと紙を規制するところのプラテン203を有する
下部ユニット1bとを離隔可能としたため、その接合状態
において記録ヘッドとプラテンとが精度よく平行に対向
するように配慮するのが望ましい。 これを実現するために、例えば記録ヘッド101を上部
ユニット1aのフレームに対して上下方向に可動となるよ
うに保持し、下部ユニット1bのプラテン203に対して固
定された突きあて部材を上下ユニットの接合状態におい
て記録ヘッドの一部に突きあてるようにする等が考えら
れる。 本実施例においては、これを小型かつ簡単に実現する
ために記録ヘッド101を上部ユニット1aに固定し、プラ
テン203を下部ユニット1bに固定し、上下ユニット1a,1b
の接合状態において、記録ヘッド101の両端近傍の二点
に上下ユニットにそれぞれ設けた突きあて部材（不図
示）を突きあてる構成とした。また、当該接合状態を確
保すべく、適宜のロック手段を設けてもよい。 これによれば、上下ユニット1a,1bそれぞれの突きあ
て部材に対して記録ヘッド101またはプラテン203の取付
寸法を精度よく管理することによって簡単に高精度で、
かつ上下ユニット1a,1bの開閉に際して再現性のよい記
録ヘッド−紙間距離を保つことが可能になる。 以上のような本例に係るインクジェット記録装置にお
いては、オンデマンド型の記録ヘッド101を、装置の排
出口９近傍に吐出口を鉛直方向下向きにした状態で配置
し、電気回路部103の下方に紙カセット221を配設して、
ヘッドの吐出口下側にプラテン203を含む記録媒体搬送
経路が形成されるようにしたので、記録媒体の搬送距離
が短かく、搬送系が簡略化され、従って装置構成を極め
て小型にすることができた。 また、主要な電気回路部103を記録ヘッド101と同じ上
ユニット1a側に設けたので、インク吐出の際、あるいは
漏洩インクが万一生じた際にも、これらが電気回路部10
3に及んでこれに悪影響をもたらすことがなくなる。 加えて、装置内部を大気圧より高圧とし、排出口９を
介して流出する空気流が形成されるようにしたことによ
り、排出口９近傍に設けたヘッド101によるインク滴吐
出に際して生じるインクミストや記録媒体の搬送により
生じる紙粉等は速やかに装置外に運搬されるので、装置
内各部へのインク付着等による汚染や事故が確実に予防
されることになる。 さらに加えて、上ユニット1aを、排出口９と反対側の
側面に配置したヒンジ11により、下ユニット1bに対し回
動可能としたことにより、その回動時にはインク系，搬
送系等が大きく開放され、従って各部の補修，ジャム処
理等に要する作業が容易となる。 なお、上例においては、電気機械変換素子または電気
熱変換素子を用いたオンデマンド型であってフルマルチ
タイプの記録ヘッドを有するインクジェット記録装置に
本発明を適用した場合について説明したが、本発明は種
々の駆動方式や走査方式を採用したインクジェット記録
装置にも適用できるのは勿論である。 さらに、記録ヘッドを排出口付近に設けて搬送系等各
部の小型化を図ったが、その配設位置は必ずしも排出口
近傍に限られない。そしてこの場合には、インクミスト
等が速やかに排出されるように、記録ヘッド近傍に空気
の流出口を別途設ければよい。 また、上例においては、記録データの供給源としてホ
スト装置Ｈを用いた場合について述べたが、このような
データ供給源としてはいかなるものであってもよいのは
勿論である。例えば、ホスト装置Ｈに換え、あるいはホ
スト装置Ｈに加えて、上ユニット1a上部に原稿画像を読
取る読取り手段を設け、当該読取られた画像情報を電気
信号に変換して記録ヘッド101に供給するようにしても
よい。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、上部ユニット
と下部ユニットとを記録領域で上下方向に相対的に隔離
開放可能とし、その上部ユニットに、下方にインクを吐
出するインクジェット記録ヘッドと、このインクジェッ
ト記録ヘッドを駆動するドライバ回路を有する電気基板
を配設し、さらに、その電気基板の配設位置を少なくと
も記録動作時におけるインクジェット記録ヘッドのイン
ク吐出口よりも高い位置に特定したので、インクジェッ
ト記録装置特有のインクミストや万一の予期せぬインク
漏洩によって、インクが電気基板に付着して作動障害が
生じるという悪影響を回避した上、記録手段のメンテナ
ンスの操作性の向上、および記録媒体のジャム処理の操
作性の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
一実施例を示す斜視図、 第２図は本発明の一実施例に係る装置のカバー部を取外
した状態を示す斜視図、 第３図は実施例に係る装置の側断面図、 第４図は実施例に係る装置において本体ユニット部と給
紙部とを分離させた状態で示す側断面図、 第５図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、実施例におけ
る記録ヘッドおよびインクタンクと供給チューブとの接
続部の構成例を示す説明図およびその主要部分を示す斜
視図である。 １……本体ユニット部、 1a……上ユニット、 1b……下ユニット、 ５……カバー、 ９……排出口、 9A……排出トレイ、 11……ヒンジ、 101……記録ヘッド、 101A,231A……回動ジョイント、 101B,231B……Ｏリング、 103……電気回路部、 103A……基板、 111,113,115……ローラ、 117……モータ、 119……タイミングベルト、 150……冷却ファン、 201……紙ガイド、 203……プラテン、 213,215……アイドラ、 221……紙カセット、 225……底板、 231……インクタンク、 233……供給チューブ、 235……インク吸収体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 裕司 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 (56)参考文献 特開 昭60−245567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−204342（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−114660（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．インクジェット記録ヘッドを下方にインクを吐出す
    るように支持するヘッド支持部を有する上部ユニット
    と、 前記インクジェット記録ヘッドにより記録が行われる記
    録領域で記録媒体を支持するプラテンと、前記記録媒体
    を前記記録領域へ案内する搬送路と、を有する下部ユニ
    ットと、 を備え、前記上部ユニットと前記下部ユニットとが、前
    記インクジェット記録ヘッドと前記記録媒体とを非接触
    に配する前記記録領域で上下方向に相対的に離隔開放可
    能なインクジェット記録装置であって、 前記上部ユニットに、前記インクジェット記録ヘッドを
    駆動するドライバ回路を有する電気基板が配設され、 前記電気基板は、少なくとも記録動作時における前記イ
    ンクジェット記録ヘッドのインク吐出口の配設位置より
    も高い位置に配されていることを特徴とするインクジェ
    ット記録装置。 ２．前記電気基板は、電源回路、制御回路及びインター
    フェース回路を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載のインクジェット記録装置。 ３．前記上部ユニットは、前記記録媒体を搬送するため
    のローラと、そのローラを駆動するモータを有すること
    を特徴とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
    たは第２項に記載のインクジェット記録装置。
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US08/405,934 US5467114A (en) 1986-12-10 1995-03-17 Recording apparatus and ink cartridge
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