JP2846000B2

JP2846000B2 - 液体噴射記録装置

Info

Publication number: JP2846000B2
Application number: JP29389789A
Authority: JP
Inventors: 美彦高橋; 恒介山本; 誠高宮; 健土井; 秀次郎門脇; 雅文綿谷; 俊之谷中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH03155947A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、液体噴射記録装置に関し、特にカットシー
ト形態の記録媒体に記録を行う液体噴射記録装置に適用
して好適なものである。

〔従来の技術〕

記録液（インク）を記録ヘッドから吐出させて、文字
や画像等の情報記録を行う液体噴射記録装置（インクジ
ェット記録装置）が広く知られている。

この種の装置の記録媒体には主として紙やプラスチッ
クシートなどの種々のものが使用可能である。また、特
に他の記録方式に比べて動作騒音が小さく、基本的な機
械的構造が簡単かつ廉価で済む利点があることから、コ
ンピュータ、ワードプロセッサなどの記録出力装置とし
て各方面で採用されてきた。

かかるインクジェット記録装置として、記録媒体の全
幅に対応した範囲にわたって吐出口を設けた記録ヘッド
（ライン型記録ヘッド）を用いたものや、さらには複数
のライン型記録ヘッドをもちいて高速カラー記録を行う
装置も実用化されてきている。このような装置では記録
媒体としてロール紙形態のものを用いることが多かった
が、最近ではより広く使用されうるカットシート形態の
ものを用いる装置も提案されている。そして、この場合
カットシートの搬送手段としては、ベルトが用いられ、
このベルトに対して静電吸着またはエアー吸着を行わせ
て搬送状態および被記録面の規制状態を良好にすること
が提案されている。

ところで、一般に画質の良い記録を得ようとした場
合、ライン型記録ヘッドのオリフィス面と記録紙面との
間の距離は小さい程よく、実際には1mm前後に設定され
るのが普通である。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、カットシートの搬送手段として、ベル
トによる静電吸着またはエアー吸着を用いても、カット
シートのカール状態や特に先端のくせ等により、カット
シート先端がベルト面から浮くことがある。特にライン
型記録ヘッドの場合、吐出口形成面と被記録面は常時対
向しており、それらの間の距離は1mm前後に設定されて
いるので、カットシート先端がオリフィス面に触れるこ
とにより、被記録面の汚れるのみならず、吐出口形成の
濡れや汚れ、あるいは吐出口の目詰まりによって吐出不
良が発生したり、最悪の場合紙詰まり（ジャム）が発生
するという不都合が生じうる。さらに、ジャムが発生し
た場合インクによるベルト等の搬送系の汚れが生じた
り、カラーインクジェット記録装置の場合には記録ヘッ
ド中のインクに他の色にインクが混じる事態まで発生す
ることもあり、単に詰まった紙を取れば良いというわけ
にはいかず、装置内や吐出口形成面のクリーニング、あ
るいは記録ヘッドの回復動作まで行わなくてはなかなく
場合もある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はそれら問題点を解決することを目的とし、そ
のために記録ヘッドに対して搬送ベルトにより搬送され
る記録媒体上に、前記記録ヘッドより記録液を吐出させ
て記録が行われる液体噴射記録装置において、前記記録
ヘッドに達する前に、前記記録媒体の先端が前記搬送ベ
ルト側へ向くように癖を付ける先端カール発生手段を具
えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、カットシート形態等の記録媒体記録
ヘッドに達する前に、その先端が搬送ベルト側に向く様
に癖を付ける先端カール発生手段を設けたことにより、
先端が吐出口形成面に触れることによる被記録面の汚れ
や、吐出口近傍の濡れや汚れあるいは詰まりによる吐出
不良の発生が無く、紙詰まり（ジャム）を起きにくくな
る。

〔実施例〕

以下に図面を参照して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を示すものである。

ここで、１はライン型記録ヘッド（以下単に記録ヘッ
ドともいう）であり、図の下面に16ドット/mmの間隔で3
456個のノズルが設けてあり、216mm幅の記録をライン順
次に行うことができる。また記録ヘッド１はブラック，
シアン，マゼンタ，イエローの４色のインクに対応して
それぞれ1a,1b,1c,1dで示す４本が設けられており、各
記録ヘッドは吐出口の記録媒体搬送方向の間隔が一定に
なるようにホルダ２にて保持されている。

４本の記録ヘッドおよびホルダで構成されたユニット
は、ヘッド移動手段24にて上下に移動可能となってい
る。3a〜3dは非記録時に記録ヘッドの1a〜1dの吐出口形
成面に冠着しているキャップであり。キャップ移動手段
25により、Χ方向に移動可能となっている。

4a〜4dは各記録ヘッド1a〜1dに対応したインクタンク
であり、インクはインク供給チューブ5a〜5dを経て記録
ヘッド1a〜1dに導かれる。インクの供給は記録ヘッドの
液路の毛細管現象を利用しており、各インクタンク内の
インクの水頭は吐出口より一定距離低く設定されてい
る。38a〜38dはインク循環ポンプであり、ヘッド内イン
クのリフレッシュ等のためにインクをヘッド内へ加圧供
給する。

６は記録媒体27を搬送するためのシームレスベルトで
あり、表面に50μｍ程度の厚さの高抵抗層（10Ωcm程
度）を有し、内面はアイドルローラによりアースされて
おり、帯電器12により表面が1500V程度に帯電させられ
ている。記録媒体27はレジストローラを兼ねるピンチロ
ーラ11aによりマイナス電荷を注入され、ベルト表面に
静電吸着されることにより搬送される。ベルト６はベル
ト駆動ローラに接続されたロータ８により、記録媒体27
をΧ方向に移動させる方向へ回転させられる。

９はベルトをひき回すためのアイドルローラ、10はベ
ルトに一定のテンションを付与するテンションローラで
ある。11は記録媒体をベルトに圧接し、吸着を強化させ
るピンチローラであり、ローラ11aおよび9aで挟まれる
ベルト部分から供給されてきた記録媒体を受け止め、ガ
イド13内でループさせ、記録紙先端のΧ方向への直進性
を向上させる機能をも持っている。記録媒体27はカセッ
ト26より給送ローラ16により１枚ずつ送り出され、搬送
ローラ14およびピンチローラ15に挟まれて、レジストロ
ーラ相当部へ導かれる。

17はクリーニングユニットであり、ベルト６上の紙粉
および空吐出時に付着したインク等を除去する。18は記
録ずみの記録媒体を積載する排紙トレイである。

20は記録ベッド1a〜1dのドライバ、21はベルト駆動モ
ータ８のドライバ、22は帯電器12のドライバ、23は搬送
ローラ14を駆動するモータ14Aのドライバ、28は循環ポ
ンプ38a〜38dを駆動するモータ（不図示）のドライバで
ある。19は各部20〜25および28を制御する制御回路であ
り、第７図につき後述する処理手順を実行するCPU、そ
の処理手順に対応したプログラム等の固定データを格納
したROMおよび作業用のRAM等を有している。

第２図〜第５図はヘッドユニットおよびキャップ近傍
の側面図である。第２図は電源オフ時または長時間の記
録中断時の状態を示し、記録ヘッド1a〜1dの吐出口形成
面にキャップ3a〜3dが冠着され、吐出口からのインク蒸
発が防止されている。第３図は記録ヘッド1a〜1dの吐出
口形成面が所定距離（例えば1mm程度）をおいてキャッ
プ3a〜3dと対向した状態であり、この状態で記録ベッド
1a〜1dを駆動することにより吐出口内方の液路内の塵埃
や気泡がインクとともに吐出されて除去され、キャップ
に受容される吐出回復処理（空吐出による吐出回復処
理）が行われる。また第４図は記録処理に備えてキャッ
プ3a〜3dを退避させた状態、第５図は記録処理に際して
記録ヘッド1a〜1dが記録位置にセットされた状態であ
る。

第６図は本例に係る搬送部における静電吸着部の詳細
な構成例を示す。ここで、ピンチローラ11aは例えば鉄
心のまわりに硬度35度程度の導電性ゴム（図のハッチン
グ部分）を被覆したものであり、アイドルローラ9,9aお
よびピンチローラ11は例えばステンレス製のローラであ
る。すなわち、ピンチローラ11aの剛性はアイドルロー
ラ9aの剛性より低く、ピンチローラ11aによって適切な
ニップ量が確保され、記録媒体に対して適切な圧接力が
作用して良好な搬送が行われる。ここで、各ローラの直
径は20mmであり、ピンチローラ11aは片側3kg程度の力で
ベルトを介してアイドルローラ9aに圧接されており約7m
m程度のニップ幅でベルトと接している。また、このニ
ップの出口側でベルトがアイドルローラ9aの接線方向に
向うようにピンチローラ11aはニップ部分の入口側に約7
mm程度ずらして配置されている。

第７図は本例による記録処理手順の一例を示す。

第２図の状態から電源がONされると（ステップS1）、
まずヘッドユニットが1mm程度ヘッド移動手段24にて持
ちあげられる（第３図）。この状態で循環信号がある場
合は、キャップユニット3a〜3dがキャップ移動手段25に
より、Χ方向と反対方向へ所定の距離だけ移動し、次に
ヘッドがダウンしてインク循環が行われ、その後ヘッド
ユニットがアップし、キャップユニットが第３図の位置
に戻る。

次に、空吐出信号がある場合は（ステップS5）、全吐
出口より所定の回数空吐出が行われる（ステップS7）。
空吐出は通常、電源投入時および連続給紙で約100枚程
度の記録を行った場合に行うが、記録ムラ等が発生した
場合にはユーザがボタン操作にて指令信号の入力を行え
るようにも構成されていてもよい。

次に、キャップユニット3a〜3dがキャップ移動手段25
によりΧ方向と反対方向に移動し、各ヘッドの間にキャ
ップが納まる第４図示の位置に置かれる（ステップS
9）。そしてヘッドユニットが下がり、吐出口形成面が
ベルト面から約1mmの距離の位置、すなわち第５図示の
記録位置にセットされる（ステップS11）。

次に、給紙モータがONし（ステップS13）、カセット2
6の中記録媒体が１枚、級ローラ16にてピックアップさ
れ、ガイド13に導かれ、搬送ローラ14およびピンチロー
ラ15にはさまれる。記録媒体先端はレジスト部直前のフ
ォトセンサによりその通過が検知され、先端がレジスト
部に達した後（ステップS15）、所定の時間後に給紙モ
ータがOFFする（ステップS17）。このとき余分に送られ
た記録媒体は、山形ガイド13の空間内でループを作り、
記録媒体自身の腰により先端がレジスト部にならに、搬
送方向との直交性が確保される。

次に、ベルトモータ８および帯電器12がONする（ステ
ップS19）。ベルトは帯電器12により表面が1500V程度に
帯電されており、記録媒体はピンチローラ11aによりベ
ルト６に圧接されながらマイナス電荷を注入され、ベル
ト表面にプラス電荷との静電気力によりベルトに吸着さ
れる。ピンチローラ11aの後のピンチローラ11の圧接に
より、吸着はより確実になる。

第６図に示したように、ピンチローラ11aはアイドル
ローラ9aとのニップ部分の入口側に約7mm程度ずらして
配置されているので、紙等の記録媒体27は先端がベルト
の方へ向くようなカールを付与され、湿度などの影響で
先端がベルトと反対の方へ向くようなカールを持つ記録
媒体や、コーナ部に曲がりのあるような記録媒体でも安
定に吸着される。

ベルトモータ８の起動と同期して記録媒体の送りがカ
ウントされ、記録媒体先端がそれぞれの記録ヘッドに達
した時点から各色の記録が行われる（ステップS21）。
そして、記録の終了した記録媒体は、ベルト駆動ローラ
７の部位にて、ベルトから曲率分離され、排紙トレイ18
上に排出される。排紙が終了した後（ステップS23）、
ベルトモータはOFFし、帯電器もOFFする（ステップS2
5）。

ここで、次の記録が行われない場合（ステップS27で
背定判定された場合）は、ヘッドユニットが上昇し（第
４図：ステップS41）、キャップユニットがセットされ
（第３図；ステップS43）、ヘッドユニットが下がって
キャップユニットが冠着され（第２図；ステップS4
5）、電源がOFFされる（ステップS47）。

また、次のページの記録が行われる場合は、空吐出信
号の有無を検出し（ステップS29）、信号有りの場合は
ヘッドユニットをアップし（第４図；ステップS31）、
キャップユニットをセットし（第３図；ステップS3
3）、空吐出を行う（ステップ;S35）。そしてキャップ
ユニットを退避し（第４図；ステップS37）、ヘッドユ
ニットを記録位置ヘダウン（第５図；ステップS39）し
たのちにステップS13に移行して。給紙モータがONし、
１枚目同様の記録シーケンスが繰り返される。なお、ス
テップS29で空吐出信号がない場合には直ちにステップS
13が移行する。

本例によれば、移動するカットシート等記録媒体の搬
送手段としてベルトおよびこれに対する静電吸着を用
い、カットシートが最初のライン型記録ヘッドに達する
前に、カットシート先端がベルト側へ向く用に癖を付け
る先端カール発生手段を有し、先端カール発生手段とし
てベルトを介してベルト内側に設けたローラにカットシ
ートを圧接する手段（本例ではローラ11a）を用い、更
にはその圧接手段がカット紙に電荷を注入する手段並び
にカット紙の搬送タイミング調整，搬送方向との直交性
確保を行うレジスト手段を兼ね、カットシートを圧接す
るローラ11aの剛性がベルト内側のローラ9aの剛性より
低く、カットシートを圧接するローラ11aとベルト内側
のローラ9aに挟まれたベルトがこれらローラ対からの出
口側において、ベルト内側のローラ9aの略接線方向へ向
くようにそのローラ対を配置することにより、記録ヘッ
ド部でのジャム発生という不具合いが除去された。

なお、以上の実施例においては、記録媒体の搬送手段
としてベルトによる静電吸着を用いたが、多数の項をを
形成したベルトを用い、エアー吸着により搬送を確実な
らしめる構成とした場合にも同様の効果が得られる。

また、記録媒体にカールを与える部材として、鉄心の
まわりに硬度35度程度の導電性ゴムを被覆したものを用
いたが、これをベルト状部材とし、その部材を硬度の高
いローラ9aに対して搬送ベルトを介して圧接するように
しても同様の効果が得られる。

（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
もバルブジェット方式の記録ヘッド、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。

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4740796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）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44
63359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。

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4578333号明細書，米国特許第4459600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、記録を確
実に効率よく行いうるからである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対
応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとし
ては、複数記録ヘッドの組合せによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。加えて、上例のようなフルラ
インタイプのもののみならず、シリアルプリンタであっ
てもよい。これに搭載されるヘッドとしては、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
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。

また、本発明に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
圧或いは吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱
素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録
とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安
定した記録を行なうために有効である。

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であってもよい。

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書類機器の画像出力末
端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
形態を採るものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、カットシート
形態等の記録媒体記録ヘッドに達する前に、その先端が
ベルト側に向く用に癖を付ける先端カール発生手段を採
ることにより、先端が吐出口形成面に触れることによる
被記録面の汚れや、吐出口近傍の濡れや汚れあるいは詰
まりによる吐出不良の発生が無く、紙詰まり（ジャム）
も起きにくい信頼性の高い記録装置を提供することがで
きる。

また上例では、先端カール発生手段として、ベルトを
介してベルト内側に設けたローラにローラまたはベルト
によりカット紙を圧接する手段を用い、カットシートを
圧接する手段がカット紙に電荷を注入する手段を兼ねる
ことにより、静電吸着を行いながらカールを与えるの
で、それ以前の搬送に悪影響をあたえず必要充分な吸着
を実現できるとともに、装置をコンパクトに構成するこ
とができる。

更に、前記カットシートを圧接する手段がカットシー
ルの搬送タイミング調整と搬送方向との直交性確保を行
うレジスト手段を兼ねることで、より装置をコンパクト
に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る液体噴射記録装置の斜
視図、第２図、第３図、第４図および第５図は第１図における
ヘッドユニットおよびキャップ近傍の部分を示し、それ
ぞれキャッピング状態、空吐出時の状態、キャップ退避
状態および記録時の状態を示す側面図、第６図は本例に係る搬送系の主要部の構成例を示す側断
面図、第７図は本例による記録動作手順の一例を示すフローチ
ャートである。１……記録ベッド、２……記録ヘッドホルダ、３……キャップ、４……インクタンク、５……インク供給チューブ、６……ベルト、７……ベルト駆動ローラ、８……モータ、９……アイドルローラ、 10……テンションローラ、 11……ピンチローラ、 12……帯電器、 13……ガイド、 14……搬送ローラ、 15……ピンチローラ、 16……給紙ローラ、 17……クリーニングユニット、 18……排紙トレイ、 19……制御回路、 20……ヘッドドライバ、 21……モータードライダ、 22……帯電器ドライバ、 23……モータードライバ、 24……ヘッド移動手段、 25……キャップ移動手段、 26……カセット 27……記録媒体、 28……循環モータードライバ。

フロントページの続き (72)発明者土井健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)発明者門脇秀次郎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)発明者綿谷雅文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)発明者谷中俊之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)参考文献特開平２−99369（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−21276（ＪＰ，Ａ) 実開平１−97954（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/01,13/02,15/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドに対して搬送ベルトにより搬送
される記録媒体上に、前記記録ヘッドより記録液を吐出
させて記録が行われる液体噴射記録装置において、前記記録ヘッドに達する前に、前記記録媒体の先端が前
記搬送ベルト側へ向くように癖を付ける先端カール発生
手段を具えたことを特徴とする液体噴射記録装置。
【請求項２】前記先端カール発生手段として、搬送ベル
トを介して搬送ベルト内側に設けたローラに対し前記記
録媒体を圧接する圧接手段を設けたことを特徴とする請
求項１に記載の液体噴射記録装置。
【請求項３】前記圧接手段はローラ部材の形態を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録装置。
【請求項４】前記圧接手段はベルト部材の形態を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録装置。
【請求項５】前記搬送ベルトに前記記録媒体を静電吸着
させる手段を具え、前記圧接手段は前記記録媒体に電荷
を注入する手段に兼用されていることを特徴とする請求
項２ないし４のいずれかの項に記載の液体噴射記録装
置。
【請求項６】前記圧接手段は前記記録媒体の搬送タイミ
ング調整および搬送方向との直交性確保を行うためのレ
ジスト手段に兼用されていることを特徴とする請求項２
ないし４のいずれかの項に記載の液体噴射記録装置。
【請求項７】前記ローラ部材の剛性が前記搬送ベルト内
側のローラの剛性より低いことを特徴とする請求項３、
５または６のいずれかの項に記載の液体噴射記録装置。
【請求項８】前記ローラ部材と前記搬送ベルト内側のロ
ーラとに挟まれた前記搬送ベルトが、これらローラ対か
らの出口側において、前記搬送ベルト内側のローラの略
接線方向へ向くように前記ローラ対を配置したことを特
徴とする請求項３、５または６のいずれかの項に記載の
液体噴射記録装置。
【請求項９】前記記録ヘッドは前記記録媒体の全幅に対
応した範囲にわたって前記記録液の吐出口を配列したラ
イン型記録ヘッドの形態を有することを特徴とする請求
項１ないし８のいずれかの項に記載の液体噴射記録装
置。
【請求項１０】前記ライン型記録ヘッドが前記記録媒体
の搬送方向に沿って複数設けられていることを特徴とす
る請求項９に記載の液体噴射記録装置。
【請求項１１】前記搬送ベルトに前記記録媒体をエア吸
着させる手段を具えたことを特徴とする請求項１ないし
４、６ないし10のいずれかに記載の液体噴射記録装置。