JP2698626B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、記録後の記録紙を加熱し記録紙へのインク
定着促進を行なう記録装置に関する。

［従来の技術］ インクジェット記録装置は、記録ヘッドの吐出オリフ
ィスから記録データに応じてインク滴を吐出し記録を行
なうものであり、吐出されたインクは記録紙に付着して
画素ドットを形成し、この画素ドットにより文字，画像
等が構成される。

一方、インクジェット記録装置は記録紙にインクを付
着させて記録を行なうという方式に由来し、紙，プラス
チックシート等、種々の記録紙に対応可能なように構成
される。従って、このような記録装置にあっては、記録
紙によって異なるインク吸収性に応じて記録画像の定着
時間が様々なものとなる。

また、近年、インクジェット記録装置の記録ヘッド、
とりわけバブルジェット方式の記録ヘッドは、半導体デ
バイス製造技術により小型化および吐出オリフィスの高
密度化が可能となり、ひいては記録装置そのものの小型
化が可能となってきた。この装置の小型化は記録紙の排
紙径路の長さを限定し、また、オリフィスの高密度化は
高精細な画像を可能とする一方で画素の重なり等による
インクにじみ等の問題をより顕著にする。

以上述べた観点に立ち、記録後、排紙される記録紙が
装置の排紙ローラ等と接触し未定着のインクが装置や記
録紙自身を汚すのを防止するため記録後の記録紙へのイ
ンク定着を促進する定着機構が種々講じられてきた。

従来、例えばヒータにより、排紙径路中に配設された
紙ガイド板を媒介にして記録紙を加熱し、インク水分を
蒸発させてインク定着を促進する機構などがあった。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、インクジェット記録装置では、記録紙の搬
送，記録ヘッドによるインク吐出，記録ヘッドへのイン
ク供給，シリアルタイプの装置にあってはキャリッジの
移動、さらには上述の定着ヒータによる加熱等、装置各
部を駆動するための電力が多大なものとなり、この電力
を供給する電源部の発熱および規模が比較的大きなもの
となる。

また、上述した装置の小型化のため特に電源部等、非
動作部の好ましい配置が要請される。

本発明は上述の各観点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは電源部等の発熱要素を排紙径路
に近接した適切な部位に配置することにより、この発熱
要素が発する熱を記録紙の定着促進に利用し、消費電力
の低減化を可能にしたインクジェット記録装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段 そのために本発明では、記録ヘッドを用い、記録媒体
にインクを付着させることにより記録を行なう記録装置
において、記録された記録媒体を記録位置から排出する
排出手段と、該排出手段による排出経路の近傍に配設さ
れ、前記記録装置を構成する要素へ電力を供給する電源
部とを具え、該電源部が発する熱によって前記記録媒体
に付着したインクの定着促進を行うことを特徴とする。

［作 用］ 以上の構成によれば、排出経路の近傍に電源部が配設
され、その発する熱によって記録媒体に付着したインク
の定着促進が行われるので、排紙経路上を排紙される記
録媒体の未定着インクによる装置等の汚れを防止でき
る。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例にかかるインクジェット記
録装置の外観斜視図であり、第２図は第１図に示した装
置の主要部断面図である。また、第３図は第１図におけ
る給紙機構部の部分拡大図である。

これら図において、61は圧板であり、記録用紙をイン
クジェット記録装置へ供給するために積載する。62は圧
板61の背面部に取付けられた圧板ばねであり、この圧板
ばね62により圧板61は上方へ付勢される。63は紙幅規制
板であり、圧板61と摺動可能に配設された圧板61に積載
された記録用紙の幅に応じてその位置を規制する。65は
圧板61に積載された記録用紙を１枚ずつ分離する分離ロ
ーラであり、分離ローラ軸651に固定される。652は円弧
状の押えコロであり、分離ローラ65の両側に１個ずつ設
けられ、分離ローラ軸651に関して自由回転できるよう
取付けられている。分離ローラ軸651の一方の端部には
圧板押し下げカム661が固定され、さらに圧板押し下げ
カム661に隣接して分離ローラギア662が回転自在に遊嵌
されている。圧板押し下げカム661と分離ローラギア662
との間にはばねクラッチ663が配設され、ばねクラッチ6
63はその周囲に設けられたロックリング664をロック爪6
65によってロックされたとき回転力非伝達（オフ）状態
になり、ロック爪665がロックリング664から外れてロッ
クリング664がフリーとなったとき回転力伝達（オン）
状態になる。ここで、ロック爪665は、後述されるキャ
リッジ５の突出部との動的接触により上述したロックリ
ング664との係合を解除される位置にある。

圧板61には圧板押し下げカム661と係合する位置にカ
ム受け部611が形成されている。これにより圧板押し下
げカム661によって圧板61が押し下げられているときは
記録用紙は分離ローラ65および押えコロ652から離隔
し、押し下げカム661がカム受け部611との係合を解除す
ると圧板61が圧板ばね62で押し下げられ、記録用紙は分
離ローラ65に圧接される。

また、圧板61における送紙方向下流側には記録用紙を
１枚ずつ摩擦分離するための分離パッド66が設けられ、
分離パッド66はパッドばね67により分離ローラ65および
押えコロ652に向けて付勢されている。押えコロ652はロ
ーラ軸651と垂直な断面において円形をしており、分離
ローラ65は同断面においてほぼ半円の円弧状をしてお
り、かつ、分離ローラ65の半径は押えコロ652の半径よ
り若干大きく構成する。この結果、分離パッド66は分離
ローラ65の円弧範囲ではこれに圧接され、その以外の範
囲では押えコロ652に圧接される。

ここで、分離ローラ65の径は、20〜30mm程度であり比
較的小さくしてある。これにより第２図に示すように圧
板61の分離ローラ65との接触点から分離パッド66の分離
ローラ65との接触点までの角度αが大きくなり、従って
分離ローラ65によりピックアップされた記録用紙先端の
分離パッド66への突入角度が圧板61に相対して大きくと
ることができ、パッドばね67による分離パッド圧が小さ
くても分離性能が損なわれない。通常の分離ローラ径
（40mm程度）では分離パッド圧が300g程度必要であった
のに対し、小径（20〜30mm）にすることにより50g前後
でも問題なく分離可能となる。したがって紙送りローラ
７で記録用紙を送っている際に押えコロ652と分離パッ
ド66から受けるバックテンションが小さくなり、安定し
た紙送りが可能となる。

また、押えコロ652と分離パッド66から記録用紙後端
が外れた際に発生する送り量の変化も押えられる。

７は上述した給紙機構によって給紙される記録紙を、
さらに記録ヘッドに対向する記録位置へ搬送する搬送径
路上に設けられた紙送りローラであり、紙送りローラ７
に対向して記録紙を挟むようピンチローラ81が配設され
る。ピンチローラ81は両端をピンチローラばね82に付勢
されたピンチローラステー８上に回動自在に軸支されて
いる。また、ピンチローラステー８はステー視点83を中
心に回動可能に取付けられる。９は紙ガイドであり、給
紙機構より送り込まれた記録用紙を紙送りローラ７とピ
ンチローラ81とに挟まれる位置まで案内する。10は紙押
え板であり、ピンチローラ81から記録用紙の浮上を押え
る。

紙送りローラ７はモータ（不図示）により駆動され、
このとき駆動力の伝達はギア等にて１段で行なわれてお
り、モータの１回転で記録１ライン分紙送りを行なうよ
うな減速比になっている。これにより紙送りによる記録
画像における記録ラインのつなぎ部に発生する白スジ，
重なり等、画像劣化の原因となるモータ自体およびモー
タギアの偏心成分がキャンセルさせる。また、駆動モー
タから紙送りローラ７までは１段減速であり、最小の伝
達要素で駆動力伝達を行なっているので、余分な誤差成
分が含まれていない。

11は背面にヒータを有する熱板であり、後述の電源部
と協働し記録紙のインク定着を促進する。熱板11の温度
は40℃〜90℃の範囲であれば実用上問題はない。12は排
紙ローラであり、これに対向して排紙ピンチローラ13が
設けられている。排紙ピンチローラ13ははく車状をな
し、記録紙の記録面側を点で押え、インク定着の不完全
記録面が生じた場合、こすれ等で汚れることを防止す
る。また、排紙ローラ12の送り速度は紙送りローラ７の
送り速度より数％速くし、記録紙にテンションを与え、
熱板11への記録紙の密着および記録位置での記録紙の平
面性を保つようにしている。

熱板11は記録ヘッド51の記録素子より記録紙搬送径路
下流側に位置し、熱板11からの熱を直接記録ヘッド51の
記録素子部に与えないようにしている。また、紙ガイド
９と熱板11の間には間隙を設け、キャリッジ５上に設け
られた反射型のフォトセンサで構成される紙幅センサに
よる検知をその間隙部位で行なうことによりガイド等の
反射による誤検知を防止する。

15はガイド軸であり、キャリッジ５は軸15上を左右に
移動可能に係合し、キャリッジ５にはモータ16からベル
ト19を介して駆動力が伝達されるモータ16と同軸を回転
支点としたテンションプレート17上にプーリ171が配設
され、ベルト19にテンションばね172により一定張力が
与えられている。

また、キャリッジ５はガイド軸15廻りに回動可能に取
付けられ、キャリッジ５の自重によりキャリッジ５が有
する押し付け部54はピンチローラステー８の面を押し付
ける。。押し付け部54はスライダーをなしキャリッジ５
の移動に伴ないピンチローラステー８上を摺動する。押
し付け部54の材質はテフロン等の特に摺動性の高い樹脂
で形成される。さらに、キャリッジ５は、記録ヘッド51
と接続する近傍に突出部55を有し、突出部55は記録ヘッ
ド51の吐出面より0.3〜0.5mm程度前面に突出するが、通
常の状態では紙押え板10と接触しない。

51は記録ヘッドであり、紙送り方向に配列された吐出
オリフィスおよびこのオリフィスの各々に対応した吐出
エネルギー発生素子を有する。記録ヘッド51が有する凸
部とキャリッジ５の穴とが嵌合することによりキャリッ
ジ５に対する記録ヘッド51の位置が定まる。また、キャ
リッジ５上には、固定レバー52が支点525を中心として
回動可能に取付けられる。この固定レバー52は記録ヘッ
ド51をキャリッジ５に固定する際に押し付け力を発生す
る弾性部を有し、レバー52が有する固定レバー引掛け部
とキャリッジ５が有する引掛け部とを係合させることに
より固定レバー52のロックを行ない、記録ヘッド51をキ
ャリッジ５に固定する。

また、キャリッジ５にはキャリッジ５が移動する際に
紙の幅および紙の有無を検知するための紙幅センサが設
けられる。この紙幅センサは記録ヘッド51の吐出オリフ
ィスの紙送り方向における最下流に位置する吐出オリフ
ィス近傍に検知位置がくるように取付けられる。さら
に、キャリッジ５のガイド軸15上と係合する部分の近傍
には前述した給紙機構のロック爪665の係合を解除する
ための突出部57が設けられ、キャリッジ移動径路におけ
る記録領域外の所定位置でロック爪665と接触して係合
を解除する。また、キャリッジ５はキャップ位置決めピ
ンを有し、非記録時にキャリッジ５が回復装置の位置に
退避し、記録ヘッド51の記録素子面をキャップするとき
の位置決めに用いられる。

150は記録ヘッド51の吐出面のキャッピングおよびイ
ンク吸引を行なう吐出回復装置であり、キャリッジ５の
移動径路における記録領域外の一方側に配設される。吐
出回復装置150において、156は記録ヘッド51の吐出面を
キャッピングするキャップであり、キャップ156は、前
述したキャリッジ５の位置決めピンと係合する位置決め
レバー157を具える。18は記録ヘッド51へ供給するイン
クを貯留するためのインクカートリッジであり、キャッ
ピングにより吸引された排インクを貯留する排液回収部
を具える。

79は電源部であり、自身が有する放熱板が排紙トレイ
の真下にくるよう底板1002上に固定される。

以上説明した構成における動作を以下に説明する。

非記録時にキャリッジ５は回復装置150のキャップ156
によりキャップされ、記録待機状態にある。ホストコン
ピュータあるいはデータ転送装置から記録データを受け
取ると、キャリッジ５は移動径路上回復装置150と反対
側に位置するロック爪665を解除するため移動を開始す
る。ロック爪665が解除されると、ロックリング664がフ
リーになり分離ローラギア662の回転が分離ローラ軸65
と圧板押し下げカム661に伝達可能となり、モータ駆動
により分離ローラ65および圧板押し下げカム661が回転
し始める。モータの駆動を開始した後、キャリッジ５
は、ロック爪665が自身の弾性により復帰できる位置
（ロックリング664に係合する位置）まで戻るのを妨げ
ない位置まで移動し、待機する。圧板押し下げカム661
が回転し始めると、圧板61は圧板ばね62の付勢により上
方に移動し分離ローラ65に圧接され、分離ローラ65の回
転に伴なって記録用紙が分離パッド66の位置まで送り込
まれる。ここで、記録用紙はしごかれ分離ローラ65と分
離パッド66により１枚のみ紙送りローラ７とピンチロー
ラ81の位置まで、分離ローラ651の１回転以内で送り込
まれる。ロックリング664の爪が再びロック爪665の位置
までくるとロックリング665の回転が阻止され分離ロー
ラ65の回転が停止する。

通常、給紙動作は分離ローラ65の１回転で終了する
が、装置の構成上紙送りローラ７までの長さが分離ロー
ラ61の周長より長くなった場合、分離ローラ65を複数回
回転させることになる。その場合、キャリッジ５はロッ
ク爪665の係合を解除する位置で、最後の回転が始まる
まで待機していることになる。給紙動作において、紙送
りローラ７と分離ローラ65の間にある紙端センサに記録
用紙の先端が検知されると、その位置から予め定められ
た量だけ記録用紙を送った後紙送りローラ７の回転を停
止させ、給紙および記録用紙の頭出しが完了する。

その後、キャリッジ５は回復装置150側へ戻る。その
際、キャリッジ５に設けられた紙幅センサにより紙幅お
よび紙の有無を検知する。給紙動作が正常に行なわれて
いれば、記録用紙の幅すなわち記録用紙のサイズを検出
し、記録用紙外には記録しないようにする。記録用紙が
検出されない場合は給紙不良と判断し、エラーとなって
停止する。

このような給紙不良が生じないよう、キャリッジ５に
よる給紙の際のロック爪665の係合解除動作を少なくと
も２回以上行なう。

以上のようにして給紙が完了した後、キャリッジ５は
記録用紙の幅方向に往復運動し、これに伴ない紙送りロ
ーラ７は記録ヘッド51の１ライン記録毎に紙送りしなが
ら、記録を行なう。このとき、記録ヘッド51と記録用紙
面とのギャップはピンチローラステー８上をスライドす
るキャリッジ５の押し付け部54により定まる。すなわ
ち、ピンチローラステー８にピンチローラ81が設けられ
ているため、紙送りローラ７とピンチローラ81間に記録
用紙が入るとその分ピンチローラステー８がキャリッジ
５側に移動する。したがって、記録用紙の厚みが変化し
ても、それに応じてピンチローラステー８が移動するた
め常に一定のギャップを保つことになる。

記録された記録紙はインク定着用の熱板11上を通り排
紙ローラ12と排紙ピンチローラ13の間へ送り込まれる。
記録用紙後端が紙送りローラ７とピンチローラ81間をは
ずれた後は排紙ローラ12と排紙ピンチローラ13とで送紙
され、最終ライン分の記録がなされた後、排紙トレイ10
10に送り出される。この排紙トレイ1010に送り込まれた
記録紙は、排紙トレイ1010の真下にある電源部79の放熱
板から発生する熱によりインク定着等が行なわれる。

ところで、記録用紙が封筒，ハガキ等の厚紙の場合、
紙送りローラ７とピンチローラ81との間からはずれた際
に、キャリッジ突出部55が、その紙厚によりキャリッジ
側にせり出した紙押え板10上をスライドするため直接記
録ヘッド51の吐出面が記録用紙面をこすらないで済む。

以上の動作により記録紙１枚の記録を完了し、以後同
様の動作を繰り返す。

第４図は第１図および第２図に示した電源部79の詳細
を示す外観斜視図である。

電源部79は一般に交流100V以上の高圧商用電源を入力
コネクタ791より入力し、記録装置本体の各電子素子に
応じた低電圧直流電流に変換して供給したり、熱板11の
ヒータ用交流電圧を供給する。このため、電源部79は常
に40〜90℃に発熱し、この熱は放熱板793から放熱され
る。放熱された熱は輻射および対流により上部に位置す
る排紙トレイ1010に積載された記録後の記録紙を加熱し
インクの定着を促進する。

なお、電源部79の位置、すなわち電源部79より放熱さ
れた熱が作用する位置は排紙トレイに限られず記録後の
記録紙が通る排紙径路等、記録紙搬送径路において記録
ヘッドより下流側であればインク定着を促進することは
可能である。

従って、熱板11と電源部79とを互いに適切な位置関係
に定めれば、熱板11を電源部79からの熱によって予熱す
るようなことも可能となる。

また、放熱する要素としては電源部には限定されず、
記録装置を構成する要素であって放熱するものであれ
ば、この放熱を利用することもできる。

また、電源部79は本体底板1020の凸部1021と電源部79
の穴部792とが係合することによって水平方向に位置決
めされ、足部794が装置本体の側板1030と底板1020との
間に挟み込まれることにより垂直方向に位置決めされて
固定される。

また、側板1030,電源部79,本体底板1020等の部品は放
射ノイズ対策上、電気的に互いに導通しておかなければ
ならない。そこで、第５図に示されるように本体底板10
20に鋭利部位1023または折れ部位1022を設け、側板1030
または電源部79を本体底板1020で圧接し導通を行なうよ
うにすることもできる。

［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、排
出経路の近傍に電源部が配設され、その発する熱によっ
て記録媒体に付着したインクの定着促進が行われるの
で、排紙経路上を排紙される記録媒体の未定着インクに
よる装置等の汚れを防止できる。

この結果、電源部から発する熱の有効利用により消費
電力の低減化を図りつつ未定着インクによる装置等の汚
染を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるインクジェット記録
装置の外観斜視図、 第２図は第１図に示した装置の主要断面図、 第３図は第１図に示した給紙機構部を拡大した斜視図、 第４図および第５図は第１図および第２図に示した電源
部の詳細を示す外観斜視図である。 11……熱板、 12……排紙ローラ、 13……排紙ピンチローラ、 51……記録ヘッド、 79……電源部、 793……放熱板、 1002……底板、 1010……排紙トレイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 博行 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 (72)発明者 松井 真也 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 (72)発明者 浅野 潤一 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 (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録ヘッドを用い、記録媒体にインクを付
   着させることにより記録を行なう記録装置において、 記録された記録媒体を記録位置から排出する排出手段
   と、 該排出手段による排出経路の近傍に配設され、前記記録
   装置を構成する要素へ電力を供給する電源部と を具え、該電源部が発する熱によって前記記録媒体に付
   着したインクの定着促進を行うことを特徴とする記録装
   置。