JP3492266B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特に、記録媒体に対し画像形成手段を移動走査させ
て画像記録を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例の画像形成装置を図７〜図８に示
す。図７は従来例の画像形成装置の断面図、図８は従来
の画像形成装置の斜視図である。

【０００３】１０１は記録紙で、図中矢印Ａ方向に搬送
される。１０２は記録ヘッドで、前記記録紙１０１に対
してインク等を吐出することにより画像を形成する。記
録ヘッド１０２はキャリッジ１１５に着脱可能に支持さ
れ、キャリッジ１１５はシャフト１１７に摺動自在に支
持されている。また、キャリッジ１１５はベルト１０９
に固定され、ベルト１０９はプーリ１１０ａ，１１０ｂ
の間に張架され、駆動側のプーリ１１０ａはキャリッジ
モータ１０８のシャフトに固定されている。

【０００４】また図３に示すように、記録ヘッド１０２
には、キャリッジ１１５と電気的接続を行う電気接合部
がある。記録ヘッド１０２の電気接合部が、キャリッジ
１１５の電気接合部（不図示）と接合することにより、
画像形成装置本体との電気的接続が行われる。

【０００５】１０４は、記録紙１０１を搬送する搬送ロ
ーラで、駆動源であるＬＦモータ１１２の駆動が、図中
簡略して示した歯車やプーリ等からなる駆動伝達手段１
１３を介して駆動される。１０５は、搬送ローラ１０４
に従動するピンチローラで、搬送ローラ１０４と協働
し、記録紙１を搬送する。

【０００６】１１１はフレームで、上記の構成要件を支
持している。１１６はプラテンで、記録紙１０１を支持
し、記録紙１０１と記録ヘッド１０２との距離が所定量
になるように配置されている。

【０００７】上述の構成において、キャリッジモータ１
０８が回転することにより、記録ヘッド１０２が記録紙
１０１に沿って往復運動し、記録紙１０１上に画像を形
成する。さらに搬送ローラ１０４によって順次記録紙１
０１を搬送することで、記録紙１０１の全面に画像を形
成する。画像形成が終了した記録紙１０１は、排紙ロー
ラ１０６と排紙コロ１０７が協働し、装置外に排出され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置においては、以下の問題点を有していた。
記録ヘッドのインクが無くなってしまった時や、カラー
からブラックというように記録ヘッドの種類を交換する
時など、記録ヘッド２をキャリッジ１５に再装着する際
に、装着の仕方によっては、図４に示すように記録ヘッ
ド２とキャリッジ１５の電気接合部が均一に接合しない
ことがまれにあった。また画像形成中に発生する振動
や、外部からの衝撃により、記録ヘッド２とキャリッジ
１５の電気接合部の接合が不安定な状態になってしまう
ことがあった。電気接合部が均一に接合しないと、画像
不良が発生したり、エラーが発生して画像形成ができな
いなどの問題点が発生してしまう。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
記録ヘッド２とキャリッジ１５の電気接合部の接合が不
完全な場合でも、装置自身で自動的に修正し、また記録
媒体への画像形成には何ら悪影響を及ぼさない画像形成
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置の一態様は、記録手段を
着脱可能に保持するキャリッジと、該記録手段と該キャ
リッジとの電気的接続を行うとともに前記キャリッジの
移動方向に接離可能なコンタクト部と、を具備し、前記
記録手段により記録媒体に画像を形成する画像形成装置
であって、前記記録媒体の記録領域外で、前記記録手段
を押圧する押圧手段を設け、前記電気的接続が不完全で
あると検知すると、前記キャリッジの移動方向で前記コ
ンタクト部を押圧する向きに、前記押圧手段を前記記録
手段に押圧することを特徴とする。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】以上の構成によれば、記録媒体の記録領域
外で、記録手段を押圧する押圧手段を設け、電気的接続
が不完全であると検知すると、押圧手段により記録手段
を押圧するため、記録手段とキャリッジの電気接合部の
接合が不完全な場合でも、装置自身で自動的に修正し、
また記録媒体への画像形成には何ら悪影響を及ぼさない
画像形成装置を提供できる。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】図１は、本発明の実施の形態の画像形成装
置の中央断面図である。図２は、本発明の実施の形態の
画像形成装置の斜視図である。

【００２４】１は記録紙で、図中矢印Ａ方向に搬送され
る。２は記録ヘッドで、前記記録紙１に対してインク等
を吐出することにより画像を形成する。記録ヘッド２は
キャリッジ１５に着脱可能に支持され、キャリッジ１５
はシャフト１７に摺動自在に支持されている。また、キ
ャリッジ１５はベルト９に固定され、ベルト９はプーリ
１０ａ，１０ｂの間に張架され、駆動側のプーリ１０ａ
はキャリッジモータ８のシャフトに固定されている。

【００２５】また図３に示すように、記録ヘッド２に
は、キャリッジ１５と電気的接続を行う電気接合部２ａ
がある。記録ヘッド２の電気接合部２ａが、キャリッジ
１５の電気接合部（不図示）と接合することにより、画
像形成装置本体との電気的接続が行われる。

【００２６】４は、記録紙１を搬送する搬送ローラで、
駆動源であるＬＦモータ１２の駆動が、図中簡略して示
した歯車やプーリ等からなる駆動伝達手段１３を介して
駆動される。５は、搬送ローラ４に従動するピンチロー
ラで、搬送ローラ４と協働し、記録紙１を搬送する。

【００２７】１１はフレームで、上記の構成要件を支持
している。１６はプラテンで、記録紙１を支持し、記録
紙１と記録ヘッド２との距離が所定量になるように配置
されている。

【００２８】上述の構成において、キャリッジモータ８
が回転することにより、記録ヘッド２が記録紙１に沿っ
て図中矢印Ｃ，Ｂ方向に往復運動し、記録紙１上に画像
を形成する。さらに搬送ローラ４によって順次記録紙１
を搬送することで、記録紙１の全面に画像を形成する。
画像形成が終了した記録紙１は、排紙ローラ６と排紙コ
ロ７が協働し、装置外に排出される。

【００２９】２１ａは発光素子で，２１ｂは光電変換素
子である。発光素子２１ａと光電変換素子２１ｂの間を
記録ヘッド２から吐出されたインクが通過すると、発光
素子２１ａからの光が遮断され、インクが吐出されてい
るのが検出できる。

【００３０】図２において、プラテン１６上に示す実線
の領域Ｄは、記録ヘッド２の画像形成時に移動する範囲
を示す。破線の領域Ｅ，Ｆは記録ヘッド２が画像形成以
外で移動可能な範囲を示す。

【００３１】次に、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
は、それぞれ独立に往復移動可能な押圧手段で、図示し
ないバネにより矢印Ｃ方向に付勢されている。ここで押
圧手段２０は図４に示すように、記録ヘッド２が画像形
成時に領域Ｄ内を往復移動している時には、記録ヘッド
２と接触しない。また図５に示すように、記録ヘッド２
が画像形成領域外の領域Ｅに移動した時は、記録ヘッド
２に接触し、記録ヘッド２は図中矢印Ｐ方向に押圧され
る。

【００３２】次に、図６を用いて本発明の実施の形態の
画像形成装置の動作を説明する。

【００３３】記録ヘッド２をキャリッジ１５に装着した
時、または画像形成装置の電源をＯＮした時に、キャリ
ッジモータ８を駆動することによりキャリッジ１５は、
発光素子２１aと光電変換素子２１ｂの上に移動する。
そこで記録ヘッド２よりインクを吐出する。ここで発光
素子２１aと光電変換素子２１ｂにより、記録ヘッド２
よりインクが吐出されているかを確認する。また、画像
形成中でも所定のタイミングで、インクが吐出されてい
るかを確認しても良い。

【００３４】インクが吐出されていると判断した場合に
は、画像形成動作を開始する。インクが吐出されていな
いと判断した場合には、記録ヘッド２とキャリッジ１５
との電気的接続が不完全でないかと判断し、押圧手段２
０により記録ヘッド２をキャリッジ１５とのコンタクト
部に向けて押圧する。記録ヘッド２を押圧することによ
り、電気接合部が均一に接合するようになる。

【００３５】このように、記録ヘッド２とキャリッジ１
５の電気接合部の接合が不完全な場合でも、装置自身で
自動的に修正することができる。また、記録媒体の記録
領域外で、記録ヘッド２を押圧するため、画像形成には
何ら悪影響を及ぼさない。また、インクが吐出されてい
ると判断した場合には、記録ヘッド２を押圧しないた
め、不要な動作を行い、無駄な時間を費やすことはな
い。

【００３６】さらに記録ヘッド２を押圧した後、インク
を吐出しているかを確認しても良い。インクが吐出され
ていると判断した場合には、画像形成可能であることを
確認でき、画像形成動作を開始する。インクが吐出され
ていないと判断した場合には、電気接合部の接合以外の
原因によりインクを吐出できないと判断できる。

【００３７】＜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、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
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。

【００３８】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４７４０
７９６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（インクまたは処
理液）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（インクまたは処理液）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（インクまたは処理液）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（インクまたは処理液）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４４６３３５９号明細書、同第４３
４５２６２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。

【００３９】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４５５８３３３号明細書、同第４４５９６
００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液を
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、本発明によれば記録を確実
に効率よく行うことができるようになるからである。

【００４０】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００４１】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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、加圧あ
るいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加
熱素子あるいはこれらの組合せを用いて加熱を行う予備
加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出手段を挙げ
ることができる。

【００４２】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があっても
よい。すなわち、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だけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明には極めて有効である。

【００４３】さらに加えて、以上説明した本発明実施の
形態においては、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
もしくは液化するものを用いてもよく、あるいはインク
ジェット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を用いても
よい。加えて、熱エネルギによる昇温を、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として使用せ
しめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸
発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化
するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギ
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、記録媒体に到達する時点で
はすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付
与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合
も本発明は適用可能である。このような場合のインク
は、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭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
もよい。本発明においては、上述した各インクに対して
最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもの
である。

【００４４】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処理機器の
画像出力端末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等であってもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、上記の
ように構成された本発明の請求項１記載の画像形成装置
は、記録媒体の記録領域外で、記録手段を押圧する押圧
手段を設け、電気的接続が不完全であると検知すると、
押圧手段により記録手段を押圧するため、記録手段とキ
ャリッジの電気接合部の接合が不完全な場合でも、装置
自身で自動的に修正し、また記録媒体への画像形成には
何ら悪影響を与えない画像形成装置を提供できる。

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の中央断面
図である。

【図２】本発明の実施の形態の画像形成装置の斜視図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態の記録ヘッドの斜視図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の記録ヘッドの電気接合部
の説明図である。

【図５】本発明の実施の形態の記録ヘッドの電気接合部
の説明図である。

【図６】本発明の実施の形態の画像形成装置の動作を説
明するフローチャートである。

【図７】従来例の画像形成装置の断面図である。

【図８】従来例の画像形成装置の斜視図である。

【符号の説明】 １ 記録紙 ２ 記録ヘッド ３ 搬送ローラ １５ キャリッジ ２０ 押圧手段 ２１ａ 発光素子 ２１ｂ 光電変換素子

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段を着脱可能に保持するキャリッ
   ジと、該記録手段と該キャリッジとの電気的接続を行う
   とともに前記キャリッジの移動方向に接離可能なコンタ
   クト部と、を具備し、前記記録手段により記録媒体に画
   像を形成する画像形成装置であって、 前記記録媒体の記録領域外で、前記記録手段を押圧する
   押圧手段を設け、 前記電気的接続が不完全であると検知すると、前記キャ
   リッジの移動方向で前記コンタクト部を押圧する向き
   に、前記押圧手段を前記記録手段に押圧することを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記記録手段が前記キャリッジに装着さ
   れているかを検出する手段と、 前記記録手段が画像形成可能かを検出する手段と、 を有し、 前記記録手段が前記キャリッジに装着され、かつ画像形
   成不可能であると検出すると、前記押圧手段を前記記録
   手段に押圧することを特徴とする請求項１に記載の画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 前記押圧手段を前記記録手段に押圧した
   後、前記記録手段が画像形成可能かを検出することを特
   徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段が、インクを吐出して画像
   を形成するインクジェット記録ヘッドであることを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形
   成装置。
5. 【請求項５】 前記インクジェット記録ヘッドが、熱エ
   ネルギによって形成されるインク液滴により画像を形成
   することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。