JP2902433B2

JP2902433B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP2902433B2
Application number: JP2015290A
Authority: JP
Inventors: 尚次大塚; 仁杉本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH03222747A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、画信号に応じて紙，フィルム等の記録媒体
に記録する記録装置に関し、更に詳しくは記録後の前記
記録媒体を排出するための排出手段として周面が前記記
録媒体に連続して当接する回転体を有する記録装置に関
するものである。

＜従来の技術＞従来よりファクシミリ，プリンター等の記録装置とし
て、動作時の騒音が小さく、基本的な機械構造が簡単か
つ廉価であることからインクジェット方式或いはバブル
ジェット方式による記録装置が一般に用いられている。

これは記録ヘッド内のエネルギー発生手段を画像デー
タに基づいて駆動することにより微細な吐出口から飛翔
させた記録液滴（インク）を被記録媒体に付着させてド
ットパターンからなる画像を形成するものである。

以下、上述の記録装置について、記録後の記録媒体の
排出手段の構造について説明する。

〔従来例１〕記録媒体にインク液滴を吐出した後、その記録媒体の
印字面にはなにも当接させないもの、或いは記録媒体の
記録可能領域外の部分に拍車等を当接させて排出するも
の、更にはピンフィードタイプのものがある。

〔従来例２〕記録媒体の記録可能領域内に拍車等を当接させて排出
するものにあっては、普通紙ではなく定着性の良いコー
ト紙等に代表されるインクジェット専用紙を用いるか、
或いはインクの乾燥を促進するために定着器等の熱源を
取り付けている。

〔従来例３〕印字速度が遅くしかも拍車に至る迄の時間が充分に長
く、その間にインクが乾燥してしまう装置にあっては、
拍車の形状は記録媒体の印字面に対してできるだけ接触
面積を減らして印字した線や文字に当接する確率を下げ
ると共に、上記拍車にインクが転写した場合にも、印字
面を汚す量を極力抑える必要がある。このため、第６
（ａ）（ｂ）に示すように、拍車50の記録媒体に当接す
る周面50aを細く鋭利に尖った不連続な星形に構成して
いる。

〔従来例４〕拍車に代表される排出手段を、その周面が連続的に記
録媒体に当接する形状とし、記録媒体上のインクが定着
する前であっても拍車に転写しないように構成する。即
ち上記拍車がインクに接したときに、拍車とインク間の
表面結合力と、インクそのものの凝集力との力のバラン
スを利用して、拍車へ付着する力のほうが常に小さくな
るような形状に構成したものである。例えば、第７図
（ａ）（ｂ）乃至第９図（ａ）（ｂ）に示すような拍車
51,52,53の形状が提案されている。これらは四フッ化エ
チレン系或いはオレフィン系のポリマーを用いて射出成
形するか、軸部51a,52a,53aのみを別部材として射出成
形品を組み合わせるか、或いは棒材から旋盤加工して上
記拍車51,52,53を一体的に形成したものである。特に第
８図（ａ）（ｂ）は拍車52の周面52bは金型のパーディ
ング面になるために、金型の合わせのずれにより形状の
ずれを考慮してはじめから片側の径を小さくして型ずれ
が生じても対応出来るように構成されている。

＜発明が解決しようとする課題＞しかしながら、上記各従来技術に於いては、以下に述
べる課題があった。

先ず、従来例１に示す拍車のない構成に於いては、特
に高湿度等の条件下やロール紙等の長尺状のシート材を
用いた場合に、記録装置の排出側に於いて排出した記録
媒体が撓み、その記録媒体が記録ヘッドに接触して印字
面が汚れたり、ジャムを生ずるおそれがあった。また印
字デューティが高いべた印字やグラフィックス等の印字
を行った場合にも、記録媒体がコックリング等の変形を
起こして浮き上がり、記録ヘッドに接触して印字面を汚
すおそれがあった。

また記録媒体の記録可能領域外の部分に拍車等を当接
させて排出する場合には、勢い記録領域が狭くなってし
まう。またA3サイズやA2サイズ等の大型の装置にあって
は、中央部の搬送能力が低下するために排紙不良を生ず
るおそれがある。

更にピンフィードタイプのものでは、葉書やカット
紙、OHPフィルム等の多種の記録媒体に対応出来ないお
それがある。

次に従来例２に於いては、インクジェット専用紙を用
いているため、インクの吸収能力は高いが高湿環境下で
は、インクが拍車に付着して印字面を汚すおそれがあっ
た。

また従来例３に於いては、印字速度が遅い低速機にし
か応用することが出来ない。また近年の小型で可搬性を
有する記録装置に対するニーズに対応出来ないおそれが
ある。

更に従来例４に於いては、拍車51,52,53を射出成形し
て構成する場合、四フッ化エチレン系樹脂にあっては、
その溶融粘度が非常に高く、プラスチック材の中でも成
形し難く、薄肉の周面部51b,52b,53bの成形が困難であ
る。また材料単価が一般材料に比べて10倍〜30倍も高
く、拍車51,52,53のような小さな部品を射出成形する場
合には、ランナー部等の廃材が大量に出るため製造コス
トが高くなるおそれがあった。

またオレフィン系樹脂にあっては、拍車51,52,53を多
数個射出成形した場合には、薄肉の周面部51b,52b,53b
の製造上のばらつきが生じ易く、製造が困難な場合が多
い。

更に、棒材から旋盤加工した場合には、高価な材料の
大半が削られて無駄になると共に、加工によるひき目が
拍車51,52,53に同心円状につき易く、インクが付着し易
くなるおそれがあった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、記録
媒体の搬送性を維持し印字面に拍車跡が残らない形状を
有すると共に、低コストで生産性を向上させた排出手段
を有する記録装置を提供するものである。

＜課題を解決するための手段＞上記従来技術の課題を解決し、以下に述べる実施例に
適用される代表的な手段は、記録情報に応じて記録媒体
に画像を記録するための記録手段と、前記記録手段に記
録媒体を搬送するための搬送手段と、記録後の前記記録
媒体を排出するための排出手段とを有し、前記排出手段
は、前記記録媒体に連続して当接する回転体を有し、該
回転体は撥水性を有するフィルム部材をリング状に形成
し、該フィルム部材の厚さ方向にのびる軸を中心に回転
可能に構成されていることを特徴とする。

＜作用＞上記手段によれば、記録媒体を排出するための排出手
段は、リング状に形成した撥水性を有するフィルム部材
を厚さ方向にのびる軸を中心に回転可能に構成し、その
周面が前記記録媒体に連続して当接するよう構成したこ
とにより、加工工程を簡略化して生産性のよいプレス加
工により回転体の量産が可能となる。

従って高価な撥水部材を最小限使用することにより量
産できるため、低コスト化を図ることができる。

＜実施例＞以下、図面を参照して本発明を適用した記録装置の一
実施例について説明する。尚、実施例は記録装置として
シリアル型のバブルジェット方式のプリンターに適用し
た場合について説明する。

第１図（ａ）（ｂ）は拍車の正面図及び側面図、第２
図（ａ）（ｂ）はその拍車の組立構成を示す説明図、第
３図はプリンターの概略構成を示す断面説明図、第４図
（ａ）（ｂ）は前記拍車の動作を示す説明図である。

先ず第３図を参照してプリンターの概略構成について
説明する。

１は記録情報に応じて記録媒体２に画像を記録するた
めの記録手段を構成するインクカートリッジである。こ
のインクカートリッジ１は記録ヘッド1aとインクタンク
1bが一体となっており、使い捨てにより交換し得るもの
である。上記記録ヘッド1aには、液体（インク）が充填
されている複数の液路が設けられている。これらの液路
内に充填されているインクは、定常状態ではオリフィス
面で表面張力と外圧が平衡している。上記複数の液路に
は、電気熱変換体が夫々配置されており、これらの電気
熱変換体に対して、核沸騰を越えて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
熱エネルギーを発生せしめ、隣接するインクを気化させ
て膜沸騰を生じさせる。これによって、インク内に前記
駆動信号に対応した気泡を形成し、この気泡の成長によ
りインクがオリフィス面より記録媒体２に対して吐出さ
れるように構成されている。また上記気泡はインクによ
り冷却されて収縮し、液路内には毛細管現象によりイン
クタンク1bよりインクが順次供給される。

上述のように、インクを充填した液路内に気泡を成長
或いは収縮させることにより、オリフィス面よりインク
を吐出させて一つの液滴を形成することが出来る。従っ
て前記電気熱変換体に対して画像情報に応じて駆動信号
をパルス形状に印加すると、気泡の成長・収縮が瞬時に
行われて、記録ヘッド1aのオリフィス面よりインクを記
録媒体２に吐出させて記録を行うことが出来る。

前記インクカートリッジ１は、ガイドシャフト3aに沿
って副走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動可能
なキャリッジ３上に搭載されている。このキャリッジ３
は図示しない駆動モーターにより駆動されるものであ
る。

４は前記インクカートリッジ１に記録媒体２を搬送す
るための搬送手段を構成する搬送ローラである。この搬
送ローラ４は図示しない搬送モータにより間欠的に回転
駆動されるものである。５は上記搬送ローラ４に当接し
て従動回転するピンチローラである。前記記録媒体２は
上記搬送ローラ４とピンチローラ５の協働作用により、
前述の記録手段に搬送されるものである。

６は記録後の前記記録媒体２を排出するための排出手
段を構成する拍車である。この拍車６は記録媒体２の排
出動作に応じてフリーに回転可能に取り付けられてい
る。上記拍車６に対向する位置には、記録媒体２の排出
動作をガイドするためのガイド部材７が設けられてい
る。尚、８はプリンターの各メカを搭載することが出来
るベースシャーシである。

上述のように構成されたプリンタの記録動作について
説明すると、先ず第３図に示すように、記録媒体２を搬
送ローラ４とピンチローラ５の間を通過させ、拍車６と
ガイド部材７との間に至るまでセットしておく。

次に記録動作が開始されると、記録ヘッド1aを内臓し
たインクカートリッジ１が、キャリッジ３の副走査方向
に移動すると共に、記録情報を応じてインクが記録ヘッ
ド1aのオリフィス面より記録媒体２上に吐出して記録が
行われる。そして一行分の記録が終了すると、搬送ロー
ラ４を回転駆動させて記録媒体２を一行分だけ主走査方
向（図の矢印Ａ方向）に搬送する。このとき記録媒体２
は拍車６とガイド部材７により保持されて搬送される。

上述の動作を繰り返すことにより順次記録が行われ、
記録後の記録媒体２は図示せざるスタッカ等に排出され
る。

次に上記拍車６の構成について第１図（ａ）（ｂ）及
び第２図を参照して説明する。

拍車６は、第２図に示すように、四フッ化エチレンフ
ィルム等の撥水性部材をリング状にプレス加工したリン
グ6aを中心に、その両側に、軸6b₁とリング6aのガイド
リング6b₂とを一体成形したポリエチレン或いはポリア
セタール等のモールド部材6b、及びリング6aのガイドリ
ング6cを一体的に取り付けて構成したものである。

上記拍車６は、第１図（ａ）（ｂ）に示すように、リ
ング6aの周面部及びその近傍がガイドリング6b₂及びガ
イドリング6cの周面部より少し突出している形状を有し
ている。上記リング6aの周面部が、記録媒体２に連続的
に当接し、その記録媒体２の排出動作に伴って、拍車６
はフリーに回転するものである。

実験によれば、厚さ200μｍのポリテトラフルオロエ
チレン（PTFE）フィルム及びテトラフルオロエチレン−
フルオロアルコキシエチレン共重合体（PFA）フィルム
を用いた場合、リング6aの外径は、ガイドリング6b₂及
びガイドリング6cの最外径より0.25mm突出している状態
で記録媒体２に当接させた場合に、強度及び搬送性につ
いて良好な拍車６を得ることが出来た。尚、上記リング
6aの外径が0.25mm以上突出していると、フィルムの撓み
を生じ、0.25mm以下であると、記録媒体２に生ずるコッ
クリング等の変形により、ガイドリング6b₂及びガイド
リング6cに直接印字面が接触して汚れてしまうおそれが
ある。

次に、上記拍車６を用いて、環境湿度及びインクに対
する接触角を夫々変化させて記録を行った場合の画像品
位について表１及び表２を参照して説明する。

表１は本実施例に示す拍車６の実験データを示し、表
２は第６図（ａ）（ｂ）に示す拍車を用いた実験データ
を示す。

表１によれば、純水に対して60°以上の接触角を有す
る撥水性の拍車６を用いれば、環境湿度によるインクの
定着性の良し悪しに関係しない拍車を得ることが判明し
た。

また表２に示す従来の拍車に於いては、純水に対して
110°以上の接触角を有する撥水性の非常に高い拍車を
用いても、高湿環境下ではインクの転写が生じてしま
い、環境湿度に依存性があることが分かる。

尚、表１の高湿環境下で、純水に対する接触角が30°
でNGとなっているのは、撥水性のパラメータによるイン
ク定着性の良し悪しの境目が影響しているものと考えら
れる。またNGのものでも必ずしも使用不可能ということ
ではない。

次に前記拍車６を構成するリング6aのフィルムの厚さ
は、ハーフトーン印字をおこなった場合に、インクの未
定着時に記録媒体２の印字面が拍車６を通過した後の画
像劣化の度合いによって決定される。

テスト方法としては、インクを100％フルドット吐出
するべた黒印字に対して、50％のインク吐出比率を有す
るハーフトーン印字を行った直後に、印字面に拍車６を
通過させてその拍車６による印字面のインクのにじみに
よる画像劣化の度合いにより決定した。上記実験によれ
ば、フィルム厚が300μｍ以下であると画像品位を維持
することが出来、それ以上であると画像劣化が非常に目
立つことが判明した。尚、これらの場合でも必ずしも使
用不可能と言うことではない。

次に第４図（ａ）（ｂ）を参照して、上記拍車６によ
る記録媒体２の排出動作について説明する。

第４図（ａ）は吐出されたインク９が未定着状態のま
ま搬送された記録媒体２の印字面に、拍車６のリング6a
が当接して静止している状態を示す。

記録が進行すると、上記記録媒体２は第４図（ｂ）の
矢印Ａに示す主走査方向に搬送され、拍車６も相対的に
回転する。このときインク９は拍車６のリング6aとイン
ク９との表面結合力により付着するが、拍車６の回転に
伴ってひきはがされるため、頂点より裾野が広がったよ
うに隆起した形状となる。この時のインク９の結合力の
バランスについて説明すると、拍車６の周面の形状はリ
ング6aに示すように連続面であり、インク９のリング6a
に対する付着力により拍車６の回転に伴って引きずり上
げられ、記録媒体２上に隆起した状態になるが、インク
９の表面積を小さくしようとする凝集力の方が大きいた
め結果的には記録媒体２上に引きずり降ろされて拍車６
にはインク９が転写することがない。

従って、高湿等の悪環境下にあっても、インク９が拍
車６に付着することを防止することが出来、記録媒体２
の印字面に再転写して印字汚れを生ずることがない。

尚、本実施例は、バブルジェット方式の記録装置につ
いて説明したが、インクジェット方式の記録装置に適用
することも可能である。

また、本実施例に示す記録装置に搭載した記録手段
は、記録ヘッドとインクタンクとを一体化させた使い捨
て型の記録手段について説明したが、これに限定される
ものではなく、上記記録ヘッドとインクタンクとを別体
に設けた非使い捨て型の記録手段でも適用することが可
能である。

更に記録方式及び記録ヘッドも本実施例に示すように
シリアル型に限らず、ライン型でも適用することが可能
である。

＜他の実施例＞次に前記実施例に適用された拍車６を構成するリング
6aの他の実施例について第５図を参照して説明する。

本実施例に示すリング6a₁は、四フッ化エチレンフィ
ルムの周面部近傍をその周面部に近づく程薄肉なテーパ
ー状に成形したものである。上記フィルムの加工方法
は、プレスにより周面近傍をテーパー状に温間又は冷間
下で組成変形を生ぜしめ、次のプレスでリング状に打ち
抜くことに図に示すリング6a₁得ることが出来る。

これによって、リング6a₁の周面部近傍は薄肉に構成
されているので、記録媒体２に当接しても拍車跡が付き
難くなり、また周面近傍以外は厚みを増すことが可能と
なるので、強度を増すことが出来る。

尚、上記リング6a₁は片側テーパーに構成したが、両
側テーパーに構成することも可能である。

＜発明の効果＞本発明は前述のように、記録媒体を排出するための排
出手段は、リング状に形成した撥水性を有するフィルム
部材を厚さ方向にのびる軸を中心に回転可能に構成し、
その周面が前記記録媒体に連続して当接するよう構成し
たことにより、加工工程を簡略化して生産性のよいプレ
ス加工により回転体の量産が可能となる。

特に前記フィルム部材の撥水性能が純水に対する接触
角が60°以上とした場合には、環境湿度の変化によるイ
ンク定着性の良し悪しに関係しない回転体を得ることが
出来る。

また、前記フィルム部材の記録媒体に当接する周面部
の厚さを300μｍ以下とした場合には、画像品位を良好
に維持することが出来る。

従って高価な撥水部材を最小限使用することにより量
産出来るので、低コスト化を実現出来る。また小型・可
搬性を有する記録装置であっても、印字比率の高い印字
を行っても、或いは高湿等の悪環境下であっても、回転
体に対してインクが付着することがなく、よって回転体
により記録媒体を汚すことがないので、画像品位を維持
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は拍車の正面図及び側面図、第２図
はその拍車の組立構成を示す説明図、第３図はプリンタ
ーの概略構成を示す断面説明図、第４図（ａ）（ｂ）は
前記拍車の動作を示す説明図、第５図は他例の説明図、
第６図（ａ）（ｂ）乃至第９図（ａ）（ｂ）は従来例の
説明図である。１はインクカートリッジ、1aは記録ヘッド、1bはインク
タンク、２は記録媒体、３はキャリッジ、3aはガイドシ
ャフト、４は搬送ローラ、５はピンチローラ、６は拍
車、6a,6a₁はリング、6bはモールド部材、6b₁は軸、6
b₂,6cはガイドリング、７はガイド部材、８はベースシ
ャーシ、９はインクである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−79155（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−258051（ＪＰ，Ａ) 特開平１−226379（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−5647（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−188167（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/01 B41J 13/076 B65H 29/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録情報に応じて記録媒体に画像を記録す
るための記録手段と、前記記録手段に記録媒体を搬送するための搬送手段と、記録後の前記記録媒体を排出するための排出手段とを有
し、前記排出手段は、前記記録媒体に連続して当接する回転
体を有し、該回転体は撥水性を有するフィルム部材をリ
ング状に形成し、該フィルム部材の厚さ方向にのびる軸
を中心に回転可能に構成されていることを特徴とする記
録装置。
【請求項２】前記排出手段は、フィルム部材の撥水性能
が純水に対する接触角が60°以上である請求項（１）記
載の記録装置。
【請求項３】前記排出手段は、フィルム部材の記録媒体
に当接する周面部の厚さを300μｍ以下とした請求項
（１）記載の記録装置。
【請求項４】前記記録手段は、熱エネルギーを利用して
液滴を形成する記録液を用いて像を形成するバブルジェ
ット方式である請求項（１）記載の記録装置。
【請求項５】前記記録手段は、インク内に信号に対応し
た気泡を形成し、この気泡の成長によりインクがオリフ
ィス面より記録媒体に対して吐出されるように構成した
請求項（４）記載の記録装置。