JP3045620B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリンタ，複写機，ファ
クシミリ等の記録装置に関し、特に駆動源であるモータ
による騒音低減のための機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にプリンタ，複写機，ファクシミリ
等の記録装置は、転送されてくる画像情報に基づいて記
録ヘッドのエネルギー発生体を駆動することにより、紙
やプラスチック薄板等の記録シートにドットパターンか
らなる画像を記録するように構成されている。

【０００３】前記記録装置には、記録方式により、イン
クジェット方式，ワイヤードット方式，サーマル方式，
レーザービーム方式等に分けることができ、そのうちイ
ンクジェット方式（インクジェット記録装置）は、記録
ヘッドの吐出口からインク（記録液）滴を吐出飛翔させ
て、これを前記記録シートに付着させることによって記
録を行うように構成されている。

【０００４】図４に従来のインクジェット記録装置を示
す。以下図面に従い説明する。51はインクタンクと記録
ヘッドが一体となったヘッドカートリッジ、52はヘッド
カートリッジ51を装置に装着し往復運動を行わせるため
のキャリッジ、53はキャリッジ52に往復運動を行わせる
ためのリードスクリュー、54はキャリッジ52の往復運動
を案内するためのガイド軸、55は記録媒体であるところ
の記録紙、56は記録紙55を送るためのプラテン、57はプ
ラテン56を回転させるためのペーパーフィードモータ、
58はリードスクリュー53を回転させ、キャリッジ52に往
復運動を行わせるためのキャリッジモータ、59はキャリ
ッジモータ58の駆動力をリードスクリュー53に伝達する
ためのベルトである。

【０００５】前記装置に外部からの信号が入力される
と、ペーパーフィードモータ57が駆動してプラテン56が
回転し、記録紙55が送られる。前記記録紙55が記録可能
領域まで送られると記録可能となり、キャリッジモータ
58が駆動して、その駆動力がベルト59を介してリードス
クリュー53に伝達され、該リードスクリュー53が回転す
る。またキャリッジ52の内部には図示しないリードピン
が組み込まれており、そのリードピンの先端はリードス
クリュー53の溝部と係合している。リードスクリュー53
が回転するとリードピンはリードスクリュー53の溝部に
沿って案内されるため、その結果キャリッジ52が移動す
る。キャリッジ52の移動と共にヘッドカートリッジ51か
らインクが吐出され記録紙55に記録が行われる。

【０００６】また、前記キャリッジモータ58はモータホ
ルダー60に揺動自在に保持されており、前記ベルト59に
張力を付与するためにバネ61によって付勢されている。
前記モータホルダー60はビス62によって装置全体の基板
であるシャーシ63に固定されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ヘッドカートリッジ51を搭載したキャリッジ
52を往復運動するためにキャリッジモータ58を正逆回転
すると、前記キャリッジモータ58に微小な振動が発生
し、この振動がモータホルダー60を介して装置全体の基
板であるシャーシ63に伝達され、金属板であるシャーシ
63全体が振動して大きな騒音を発生するという問題があ
った。

【０００８】また前記振動がヘッドカートリッジ51を搭
載しているキャリッジ52を案内している部材、つまりリ
ードスクリュー53やガイド軸54にも伝達され、その結果
ヘッドカートリッジ51へも伝達され、この振動により記
録されたドットもよれてしまい、記録品位の低下も招い
ていた。

【０００９】そこで、本発明の目的は、前記課題を解決
するものであり、駆動源の振動による騒音及び前記振動
による記録品位の低下を防止した記録装置を提供せんと
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の代表的な記録装置の構成は、記録実行に際し
て駆動される部位へ駆動力を伝達するベルトと、前記ベ
ルトに駆動力を伝達する出力部を備えた駆動源と、前記
駆動源を揺動自在に保持するモータホルダーと、前記駆
動源を前記モータホルダーに支持する支持手段と、前記
駆動源を前記モータホルダーに対して付勢する付勢手段
と、前記駆動源から前記ベルトを介して振動が伝達され
る第１の伝達経路と、前記駆動源から前記付勢手段を介
して前記モータホルダーに振動が伝達される第２の伝達
経路と、前記駆動源から前記支持手段を介して前記モー
タホルダーに振動が伝達される第３の伝達経路とを有
し、前記第２の伝達経路と前記第３の伝達経路とのそれ
ぞれに前記駆動源の振動を吸収する弾性体を配置したこ
とを特徴としている。

【００１１】

【作用】前記構成に係る記録装置にあっては、駆動源の
近傍に弾性体を配置することにより、駆動源自体の振動
が周囲に伝達されることがなく、従って騒音の低下が図
れると同時に、記録手段への振動も制止可能となり記録
品位の向上が図れる。

【００１２】

【実施例】

〔第１実施例〕本発明の第１実施例に係る記録装置につ
いて以下図面を参照して説明する。図１はインクジェッ
ト記録装置の概略構成を模式的に表した斜視説明図であ
る。

【００１３】（全体構成の説明）先ず装置の全体構成に
ついて説明すると、この装置は記録媒体（紙、布、ＯＨ
Ｐシート等）１を搬送手段２で搬送し、この記録媒体１
に対して記録手段としての記録ヘッド３を搭載したキャ
リッジ４を往復移動させると共に、前記記録ヘッド３に
より記録を行うものである。以下、各部の構成について
順次説明する。

【００１４】（搬送手段）搬送手段２は記録媒体１を記
録位置へ搬送し、且つ記録後の記録媒体１を装置外部へ
排出するものである。自動給送或いは手差し給送された
記録媒体１は、搬送手段としてのプラテン２ａによって
記録位置へ搬送され、後述する記録手段により記録が行
われた後装置外部に排出される。前記プラテン２ａには
不図示のピンチローラが圧接しており、前記記録媒体１
は前記プラテン２ａとピンチローラとに挟持されつつ搬
送される。また、前記プラテン２ａは駆動源としての紙
送りモータ２ｂによって駆動回転するものである。

【００１５】（記録ヘッド）記録ヘッド３は搬送手段２
によって搬送された記録媒体１に信号に応じて像情報を
記録するものであり、この装置にあってはインク液滴を
吐出して記録するインクジェット記録方式を用いてい
る。即ち、この記録ヘッド３は微細な液体吐出口（オリ
フィス）、液路及びこの液路の一部に設けられるエネル
ギー作用部と、該作用部にある液体に作用させる液滴形
成エネルギーを発生するエネルギー発生手段を備えてい
る。

【００１６】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用
いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱さ
せ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発
生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する
発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等が
ある。

【００１７】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッ
ドは、記録用の液滴を吐出して吐出用液滴を形成するた
めの液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列すること
ができるために高解像度の記録をすることが可能であ
る。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段とし
て用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且
つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上
が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に
活用出来、高密度実装化が容易で、製造コストも安価な
ことから有利である。

【００１８】（キャリッジ）キャリッジ４は前記記録ヘ
ッド３を往復移動させるためのものであり、リードスク
リュー４ａとガイドシャフト４ｂとが記録媒体１の搬送
方向に対して直交する方向に架設されており、このリー
ドスクリュー４ａとガイドシャフト４ｂにキャリッジ４
が摺動自在に取り付けられている。また、前記キャリッ
ジ４の内部には不図示のリードピンが組み込まれてお
り、このリードピンの先端が前記リードスクリュー４ａ
の溝部と係合している。

【００１９】また前記リードスクリュー４ａの一端側に
は駆動源としてのキャリッジモータ４ｃが設けられてお
り、このキャリッジモータ４ｃとリードスクリュー４ａ
との間にはタイミングベルト４ｄが架け渡されている。
従って、前記キャリッジモータ４ｃの正逆駆動によって
キャリッジ４がリードスクリュー４ａ及びガイドシャフ
ト４ｂに沿って往復移動する。

【００２０】次に、前記キャリッジモータ４ｃ近傍の構
成について図２及び図３を参照して説明する。図２は図
１におけるＡ−Ａ断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ断
面図である。

【００２１】前記キャリッジモータ４ｃは、装置全体の
基板であるシャーシ５にネジ止めされたモータホルダー
４ｅに支持手段を介して揺動自在に保持されている。す
なわち、このモータホルダー４ｅにはキャリッジモータ
４ｃの下部に対応する所にダボ４e1が２本設置されてお
り、このダボ４e1をキャリッジモータ４ｃの円板状フラ
ンジ４c1に穿設された穴４c2に嵌合することによって、
そこを支点として前記キャリッジモータ４ｃが揺動自在
に保持されているのである。

【００２２】更にキャリッジモータ４ｃはタイミングベ
ルト４ｄに適度な張力を付与するためのテンションバネ
４ｆによって付勢されている。このテンションバネ４ｆ
はキャリッジモータ４ｃを支持している折曲部材４c3と
モータホルダー４ｅの内側壁との間に設置されている。

【００２３】ここで、前記駆動源としてのキャリッジモ
ータ４ｃの振動が装置の各部へ伝達される経路について
考えて見ると、３つの経路がある。

【００２４】先ず、第１の伝達経路は、タイミングベル
ト３ｄそのものから伝達されていく経路であるが、これ
は原理上どうしようもない経路である。

【００２５】次に第２の伝達経路は、タイミングベルト
３ｄに適度な張力を付与するためにキャリッジモータ４
ｃとモータホルダー４ｅとの間に設けられたテンション
バネ４ｆにより、前記折曲部材４c3，テンションバネ４
ｆ，モータホルダー４ｅを介して装置全体へ伝達されて
いく経路である。

【００２６】この問題は、図２に示すようにテンション
バネ４ｆの端部に振動を吸収する弾性体としてのダンパ
６ａを設置することによって解決される。前記ダンパ６
ａは組立上、先ずテンションバネ４ｆに圧入し、その後
モータホルダー４ｅに組み込めるように断面がＴ字にな
るよう構成されている。

【００２７】このように構成することにより、キャリッ
ジモータ４ｃの振動はテンションバネ４ｆには伝達され
るが、テンションバネ４ｆからモータホルダー４ｅへの
伝達は遮断されるので、騒音のレベルの低減が図れる。
本装置の騒音レベルは、装置正面１ｍで約１ｄＢ（Ａ）
であった。尚、本実施例では、前記弾性体としてのダン
パ６ａをテンションバネ４ｆの端部とモータホルダー４
ｅの側壁の間に設けたが、これに限るものではなく、折
曲部材４c3側に設けても同様な効果があることは言うま
でもない。

【００２８】最後に第３の伝達経路は、キャリッジモー
タ４ｃの円板状フランジ４c1に穿設された穴４c2に嵌合
しているダボ４e1を介してモータホルダー４ｅから装置
全体へ伝達されていく経路である。

【００２９】この問題は、図３に示すようにキャリッジ
モータ４ｃの円板状フランジ４c1とモータホルダー４ｅ
との間に振動を吸収する弾性体としてのダンパ６ｂを設
置することによって解決される。前記ダンパ６ｂは常時
キャリッジモータ４ｃへの圧接力が作用する厚みに構成
し、更に前記ダンパ６ｂはＯリングでも良いし、或いは
ドーナツ状のシート材でも良い。

【００３０】このように構成することにより、キャリッ
ジモータ４ｃの振動がダボ４e1を介してモータホルダー
４ｅから装置全体へ伝達されることもなく、またキャリ
ッジモータ４ｃの円板状フランジ４c1の面をある圧接力
でダンパ６ｂが圧接するため、キャリッジモータ４ｃ自
体の振動も制止可能となる。本装置の騒音レベルは、装
置正面１ｍで約２ｄＢ（Ａ）であった。

【００３１】上記実施例ではキャリッジモータ４ｃに適
用した例について説明したが、適用範囲はこれだけにと
どまらず、ベルト駆動でモータ自体が揺動可能な全ての
装置に適用可能であることは言うまでもない。

【００３２】尚、前記ダンパ６ａ，６ｂの材質は、ＮＢ
Ｒ，ＣＲ，ウレタン，ＥＰＤＭ等のゴム材や、或いはオ
レフィン系エラストマ等が適用される。

【００３３】〔他の実施例〕また前述した実施例では記
録手段としてインクジェット記録方式を用いたが、記録
信号に応じて電気熱変換体に通電し、前記電気熱変換体
によって印加される熱エネルギーにより、インクに生ず
る膜沸騰を利用してインクに生ずる気泡の成長，収縮に
より、インクを吐出口より吐出して記録を行うように構
成すると更に好ましい。

【００３４】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
ス型の何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内の気泡を形成出来るので有
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、特に優れた液体の吐出が
達成出来、より好ましい。

【００３５】前記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。尚、前記熱作用面
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、更に優れた記録
を行うことが出来る。

【００３６】記録ヘッドの構成としては、前述の各明細
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（直線状液流路又は直角液流路）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 4558333号明細書、同第 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。

【００３７】また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の効果
は有効である。即ち、記録ヘッドの形態がどのようなも
のであっても、本発明によれば記録を確実に効率良く行
うことが出来るようになるからである。

【００３８】更に、記録装置が記録出来る記録媒体の最
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
ッドに対しても本発明は有効に適用出来る。そのような
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良い。

【００３９】加えて、前述したシリアルタイプのもので
も、キャリッジに固定された記録ヘッド、或いはキャリ
ッジ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、或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
ヘッドを用いても良い。

【００４０】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をの効果を一層安定出来るので好ま
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、電気熱変換タイプ或いはこれとは別
の加熱素子或いはこれらの組合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。

【００４１】またキャリッジに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
であって良い。即ち、例えば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でなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成する複数個の組合せによるかいずれで
も良いが、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適用し得
る。

【００４２】更に加えて、前述した実施例に於いてはイ
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、室温で軟化若しくは液化するも
の、或いはインクジェット記録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
すものであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギーに
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
ンクが吐出されるものや、記録シートに到達する時点で
はすで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を使用する場合も適
用可能である。

【００４３】このような場合のインクは、特開昭54-568
47号公報或いは特開昭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又は固形物と
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良い。上述した各インクに対して最
も有効なものは、前述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００４４】更に、前述した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処理機器の画像出
力端末のして用いられるものの他、リーダ等と組み合わ
せた複写装置、更には送受信機能を有するファクシミリ
装置の形態をとるもの等であっても良い。

【００４５】尚、前述した記録手段としてインクジェッ
ト記録方式を用いた例を説明したが、本発明の記録方式
はインクジェット記録方式に限定する必要はなく、他に
も熱転写記録方式や感熱記録方式、更にはワイヤードッ
ト記録方式等の記録方式、或いはそれ以外の記録方式で
あっても適用し得る。またシリアル記録方式に限定する
必要もなく、所謂ライン記録方式を用いても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にあっては
ベルト駆動する駆動源を支持手段を介して揺動可能に保
持するとともに、付勢手段によって付勢した記録装置に
おいて、駆動源からベルトを介して伝達される第１の振
動経路と、駆動源から付勢手段を介して伝達される第２
の振動経路と駆動源から支持手段を介して伝達される第
３の振動経路のうち、不可避的な第１の振動経路を除い
て他の振動経路それぞれに振動を吸収する弾性体を配置
する構成としたので、記録実行に際して駆動される部位
への振動伝達が効果的に防止される。従って、駆動源の
振動が、例えば装置全体のベースとなっているシャーシ
等に伝達されないため、装置の騒音を低減することがで
きる。また、前記駆動源の振動も制止されるので、例え
ば前記駆動源によってキャリッジを駆動する装置にあっ
ては記録ヘッドも振動しなくなり、低騒音で高記録品位
の記録装置が実現する。

【図面の詳細な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の概
略構成を模式的に表した斜視説明図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１…記録媒体 ２…搬送手段 ２ａ…プラテン ２ｂ…紙送りモ
ータ ３…記録ヘッド ４…キャリッジ ４ａ…リードスクリュー ４ｂ…ガイドシ
ャフト ４ｃ…キャリッジモータ ４c1…円板状フ
ランジ ４c2…穴 ４c3…折曲部材 ４ｄ…タイミングベルト ４ｅ…モータホ
ルダー ４e1…ダボ ４ｆ…テンショ
ンバネ ５…シャーシ ６ａ，６ｂ…ダ
ンパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 19/04 B41J 19/20 B41J 29/10

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録実行に際して駆動される部位へ駆動
   力を伝達するベルトと、 前記ベルトに駆動力を伝達する出力部を備えた駆動源
   と、 前記駆動源を揺動自在に保持するモータホルダーと、 前記駆動源を前記モータホルダーに支持する支持手段
   と、 前記駆動源を前記モータホルダーに対して付勢する付勢
   手段と、 前記駆動源から前記ベルトを介して振動が伝達される第
   １の伝達経路と、 前記駆動源から前記付勢手段を介して前記モータホルダ
   ーに振動が伝達される第２の伝達経路と、 前記駆動源から前記支持手段を介して前記モータホルダ
   ーに振動が伝達される第３の伝達経路と、 を有し、 前記第２の伝達経路と、前記第３の伝達経路のそれぞれ
   に前記駆動源の振動を吸収する弾性体を配置したことを
   特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記付勢手段により、前記ベルトに張力
   を付与することを特徴とする請求項１に記載の記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記駆動源からの駆動力を伝達された前
   記ベルトにより、記録手段を搭載して移動可能なキャリ
   ッジを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記駆動源からの駆動力を伝達された前
   記ベルトにより、前記キャリッジの移動を案内するリー
   ドスクリューを駆動することを特徴とする請求項３に記
   載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録装置は、記録手段が信号に応じ
   てインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッ
   ドである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の記録
   装置。
6. 【請求項６】 前記記録装置は、記録手段がインク吐出
   用の熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を構え
   ていることを特操とする請求項５に記録の記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録装置は、記録手段が前記電気熱
   変換体によって印加される熱エネルギーにより、インク
   に生ずる膜沸騰を利用して吐出口よりインクを吐出させ
   ることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。