JP4040386B2 - Inkjet recording device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドのノズルから被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材(被記録媒体)に画像を記録していくような構成を有している。このような記録装置は、記録方式によってインクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【0003】
被記録材の搬送方向(副走査方向)と交差する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像が記録され、1行分の記録を終了した後に所定量の紙送り(ピッチ搬送)が行なわれるという動作を繰り返して、被記録材の全体に記録が行われる。一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して1行分の記録を行った後、所定量の紙送り(ピッチ送り)を行い、さらに、次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことによって、被記録材の全体に記録が行われる。
【0004】
上記の記録装置のうち、シリアルスキャン方式を用いたインクジェット式の記録装置(インクジェット記録装置)は、記録手段(記録ヘッド)から被記録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、特別の処理を施さない普通紙に記録することができ、ランニングコストが低く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【0005】
特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段(記録ヘッド)は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て基板上に成膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板等を形成することにより、高密度の液路配置(吐出口配置)を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。
【0006】
近年、被記録材の材質に対する要求も多様となり、通常の被記録材である紙や樹脂薄板(OHP等)等の他に、薄紙や加工紙(ファイリング用のパンチ孔付紙、ミシン目付き紙、任意な形状の紙等)等へ記録を行うことが要求されるようになってきている。
【0007】
上記のインクジェット記録装置において、鮮明で高品位な記録結果を得るためには、被記録材と記録ヘッドとの距離を一定に安定して保つことが非常に重要である。そのため、被記録材の平滑性を向上させるように、被記録材を搬送するローラの配置、被記録材の押し付け部材の配置、被記録材の端部をガイドするガイド部材の配置等に関して、被記録材の搬送機構に様々な工夫がなされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術においては、被記録材の平滑性を維持するのに限界がある。特に、被記録材の先端や後端では被記録材の挙動が不安定になり、被記録材が記録ヘッドと接触してしまうことがある。特に、被記録材にカールが生じている場合にはこの現象は顕著になり、被記録材の折れや破れが発生するばかりではなく、最悪の場合には記録ヘッドを破壊してしまうこともある。
【0009】
そこで本発明は、被記録媒体によって記録ヘッドが損傷を受けることを防止できるインクジェット記録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、本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルが構成されたヒータボードと、該ヒータボードに電気信号を伝達するフレキシブル回路基板と、を備えた記録ヘッドにより被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドを着脱自在に搭載して被記録媒体に対して往復走査するキャリッジと、前記記録ヘッドを前記キャリッジに装着するときに該記録ヘッドを案内するキャリッジカバーと、前記キャリッジカバーと一体に成形され前記記録ヘッドが前記キャリッジに装着されたときに該記録ヘッドと当接して弾性変形するヘッド保護板と、を備え、前記記録ヘッドと対向する位置に配された被記録媒体と前記ヘッド保護板との距離は、前記被記録媒体と前記フレキシブル回路基板との距離よりも小さく、前記被記録媒体と前記ヒータボートとの距離よりも大きいことを特徴とする。
【0011】
上記本発明のインクジェット記録装置によれば、キャリッジが走査する場合に、その走査方向の前方に被記録媒体のカールしたり折れ曲がっている部分(エッジ部分)がある場合には、被記録媒体のエッジ部分は最初にキャリッジのヘッド保護板に当接するため、記録ヘッドの端部に当接することはない。そのため、記録ヘッドが被記録媒体に当接して破損してしまうことを防止することができる。
【0016】
また、前記ヘッド保護板の前記フレキシブル回路基板側の端部には斜面または曲面が形成されている構成とすることにより、被記録媒体がこの端部に引っかかることを防止することができる。さらに、被記録媒体がヘッド保護板の上記端部に当接する際の衝撃を緩和するとともに、ヘッド保護板の上記端部が被記録媒体を破ったりすることを防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0018】
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る記録装置の全体構成を示す斜視図、図2はその記録装置の側断面図である。
【0019】
自動給送装置を有する記録装置1は、給紙部2、送紙部3、排紙部4、キャリッジ部5、クリーニング部6からなっている。以下に、これらの概略を項目に分けて順次述べる。
【0020】
(A)給紙部
図1および図2に示すように、給紙部2は被記録材(不図示)を積載する圧板21と、被記録材を給紙する給送回転体22とがベース20に取り付けられた構成を有している。圧板21には可動サイドガイド23が移動可能に設けられており、この可動サイドガイド23は被記録材の積載位置を規制している。圧板21はベース20に結合された軸を中心に回転可能であり、圧板バネ24により給送回転体22に付勢されるようになっている。
【0021】
(B)送紙部
送紙部3は、被記録材を搬送する搬送ローラ36と、これに当接して従動するピンチローラ37とを有している。これら搬送ローラ36とピンチローラ37とは、ローラ対を構成する。ピンチローラ37は、ピンチローラガイド30に保持されており、これがピンチローラばね31に付勢されることでピンチローラ37が搬送ローラ36に圧接され、それによって被記録材の搬送力を生み出している。
【0022】
さらに、被記録材が搬送されてくる送紙部3の入り口には、被記録材をガイドするプラテン34が配設されている。また、ピンチローラガイド30には被記録材の先端と後端が通過したときに変位するPEセンサレバー35が設けられている。なお、記録装置本体の制御部の機能も有する電気基板9(図2)から送られた画像情報に基づいて画像を形成するインクジェット記録ヘッドと、それに供給するインクを貯蔵するインクタンクとからなるヘッドカートリッジ7は、搬送ローラ36の被記録材の搬送方向下流側に配置されている。
【0023】
上記の構成によれば、送紙部3に送られた被記録材はプラテン34およびピンチローラガイド30に案内され、搬送ローラ36とピンチローラ37とからなるローラ対に送られる。このとき、PEセンサレバー35が搬送されてきた被記録材の先端に押されて変位し、この変位をPEセンサ32が検知することで、被記録材の記録位置を求めている。また、被記録材は、不図示のLFモーターによりローラ対36,37が回転することで、プラテン34上を搬送される。
【0024】
なお、本実施形態のヘッドカートリッジ7は、インクジェット記録ヘッドに対してインクタンクが交換可能である。このヘッドカートリッジ7は、ヒータ等により、記録ヘッドのノズル内のインクに熱を与えることが可能となっている。そして、その熱によりインクが膜沸騰し、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によって記録ヘッドのノズルからインクが吐出されて、被記録材の上に画像が形成されるようになっている。
【0025】
(C)キャリッジ部
キャリッジ部5は、ヘッドカートリッジ7が着脱自在に取り付けられるキャリッジ50を有している。このキャリッジ50は、被記録材の搬送方向に対して直角方向にキャリッジ50を往復走査させるガイド軸81と、キャリッジ50の上部後端を保持してヘッドカートリッジ7と被記録材との隙間を一定に維持するガイドレール82とによって支持されている。これらのガイド軸81およびガイドレール82はシャーシ8に取り付けられている。また、シャーシ8には、キャリッジ50が図1の左方向に移動する範囲を規制する規制部8aが、シャーシ8の一部を曲げ起こすことによって構成されている。
【0026】
キャリッジ50は、シャーシ8に取り付けられたキャリッジモータ80によってタイミングベルト83を介して駆動される。このタイミングベルト83は、アイドルプーリ84によって張設され、支持されている。さらに、キャリッジ50には、電気基板9からヘッドカートリッジ7へ記録信号を伝えるためのフレキシブルケーブル56が備えられている。また、キャリッジ50には、キャリッジ50の走査方向における位置を検出するリニアエンコーダ101が搭載されている。リニアエンコーダ101は、シャーシ8に取り付けられたリニアスケール102に形成されたラインの数を読みとることにより、キャリッジ50の位置を検出することができる。リニアエンコーダ101が検出して得たキャリッジ50の位置に関する信号は、フレキシブルケーブル56を介して電気基板9に伝えられ、処理される。
【0027】
上記の構成では、被記録材に画像を形成するときには、画像を記録する行位置(被記録材の搬送方向の位置)にローラ対36,37が被記録材を搬送するとともに、キャリッジモータ80とリニアエンコーダ101を使用したフィードバック制御により、キャリッジ50を画像記録を行う列位置(被記録材の搬送方向に対して垂直な位置)に移動させて、ヘッドカートリッジ7を画像記録位置に対向させる。その後、電気基板9からの信号により、ヘッドカートリッジ7が被記録材に向けてインクを吐出することで、被記録材に画像が形成される。
【0028】
(D)排紙部
排紙部4は、画像記録が行われた被記録材を記録装置1の外に排出する排紙ローラ41と、これに当接する回転可能な拍車42とを有している。拍車42は、回転する排紙ローラ41に従動して回転する。
【0029】
この構成により、キャリッジ部5の下方で画像が記録された被記録材は、排紙ローラ41と拍車42とのニップに挟まれて排出され、不図示の排紙トレー等に排出される。
【0030】
(E)クリーニング部
クリーニング部6は、ヘッドカートリッジ7の記録ヘッドのノズルからインクを吸引するポンプ60と、ヘッドカートリッジ7のノズルの乾燥を防ぐキャップ61と、ヘッドカートリッジ7のフェイス面(吐出口形成面)を清掃するワイパー62と、これらの駆動源であるPGモータ69とから構成されている。
【0031】
次に、本実施形態の記録装置1におけるキャリッジ部5の詳細について説明する。
【0032】
図3は図1に示した記録装置のキャリッジ部をヘッドカートリッジのインク吐出面側から見た斜視図、図4は図3に示したキャリッジ部を正面から見た図である。
【0033】
図3に示すように、キャリッジ部5は、ヘッドカートリッジ7をキャリッジ50に固定するヘッド固定レバー51と、ヘッドカートリッジ7をキャリッジ50に装着する時にこれを案内するキャリッジカバー52とを有している。
【0034】
また、ヘッドカートリッジ7は、黒インクを吐出するノズルが構成されたヒータボード72と、カラーインクを吐出するノズルが構成されたヒータボード73と、電気基板9(図2)からの電気信号を各ヒータボード72,73のヒータに伝えるFPC(フレキシブル回路基板)71とを有している。本実施形態では、これらのヒータボード72,73とFPC71がインク吐出部であるインクジェット記録ヘッドを構成している。
【0035】
図3および図4に示すように、ヘッドカートリッジ7のFPC71の、キャリッジ50の主走査方向における両側近傍には、ヘッド保護板52Rとヘッド保護板52Lがそれぞれ設けられている。これらは、キャリッジカバー52と一体に成形されており、ヘッドカートリッジ7をキャリッジ50に取り付けたときにヘッドカートリッジ7が当接して弾性変形するようになっている。そのため、各ヘッド保護部材52R,52L等の製造誤差等にかかわらず、各ヘッド保護板52R,52LとFPC71との相対距離を精度良く一定に定めることができる。
【0036】
図5は、図3等に示したヘッドカートリッジをキャリッジから外した状態で示す斜視図である。
【0037】
FPC71はヘッドカートリッジ7に接着によって固定されており、その両側の端部71R,71Lから剥がれやすい構成になっている。また、FPC71自体の厚さも200μm程度と薄く、ジャムした被記録材がFPC71に引っかかるとFPC71が剥がれたり破れたりして、記録ヘッドの故障を引き起こすおそれがある。そこで本実施形態では、被記録材がFPC71に引っかからないように、図3および図4に示すヘッド保護板52R,52Lをキャリッジ部5に設けている。
【0038】
図6は、図4に示したキャリッジ部のインク吐出部と被記録材との距離の関係を表した図である。
【0039】
図6に示すように、キャリッジ部5は、各ヘッド保護板52R,52Lの表面がFPC71の表面よりも突出するように構成されている。そのため、このキャリッジ部5の下方の画像記録領域に搬送されてきた被記録材PとFPC71との距離をd1とし、被記録材Pと各ヘッド保護板52R,52Lとの距離をd2としたときに、d1>d2の関係を満たすように構成されている。
【0040】
したがって、キャリッジ部5が例えば図6の右方向に走査する場合に、その走査方向の前方に被記録材Pのカールしたり折れ曲がっている部分(エッジ部分)がある場合には、被記録材Pは最初にキャリッジ部5の右側のヘッド保護板52Rに当接する。そして、キャリッジ部5が右方向にさらに走査すると、FPC71の右側の端部71Rが、被記録材Pのエッジ部分に対向する位置を通過する。しかし、ヘッド保護板52Rの端部とFPC71の端部71Rとの間隔は非常に小さいので、被記録材Pのエッジ部分がその端部71Rに当接することはなく、記録ヘッドが被記録材Pに当接して破損することはない。
【0041】
その後、キャリッジ部5が右方向にさらに走査すると、左側のヘッド保護板52Lの端部が、被記録材Pのエッジ部分に対向する位置を通過する。図6に示すようにヘッド保護板52R,52Lの端部には斜面が形成されているので、このとき被記録材Pのエッジ部分はその斜面に当接し、その斜面を伝ってヘッド保護板52Lの表面に滑らかに送られていく。つまり、被記録材Pのエッジ部分がヘッド保護板52Lの端部に引っかかることはない。そのため、被記録材Pのエッジ部分がヘッド保護板52Lの端部に当接する際の衝撃を緩和するとともに、ヘッド保護部材52Lの端部が被記録材を破ったりすることを防止することができる。
【0042】
キャリッジ部5が図6の左方向に走査する場合にも、上記と同様に動作する。この場合には、FPC71の左側の端部71Lがヘッド保護板52Lによって被記録材Pのエッジ部分から保護され、右側のヘッド保護板52Rに形成された端部71Rによって、被記録材Pのエッジ部分の引っかかりが防止される。
【0043】
以上説明したように、本実施形態の記録装置1は、ヘッド保護板52R,52Lがヘッドカートリッジ7のFPC71よりも被記録材に近くなるように構成されているので、被記録材にジャムやカールが発生した場合であっても、キャリッジ部5の走査中にFPC71の端部に被記録材のエッジ部が引っかかることが防止されるため、記録ヘッドが破損することを防止し、記録装置1の信頼性を向上させることができる。
【0044】
なお、上記では各ヘッド保護板52R,52Lの端部に斜面が形成されている例を示したが、この他にも、各ヘッド保護板52R,52Lの端部に曲面が形成されていてもよい。
【0045】
また、本実施形態ではヘッドカートリッジ7の走査方向における両側にヘッド保護板52R,52Lを設けた例を示したが、被記録材Pの一端が浮き上がらない構造になっている場合には、その片側のみにヘッド保護板を設けた構成としてもよい。
【0046】
(第2の実施形態)
図7は本発明の第2の実施形態に係る記録装置におけるキャリッジ部の正面図、図8は図7に示したキャリッジ部のインク吐出部と被記録材との距離の関係を表した図である。
【0047】
本実施形態におけるキャリッジ部5もFPC71の両側にヘッド保護板52R,52Lを備えており、各ヘッド保護板52R,52Lの表面がFPC71の表面よりも突出するように構成されている。本実施形態においても、キャリッジ部5の下方の画像記録領域に搬送されてきた被記録材PとFPC71との距離をd1とし、被記録材Pと各ヘッド保護板52R,52Lとの距離をd2としたときに、d1>d2の関係を満たしている。
【0048】
ただし、本実施形態では、ヒータボード72,73がFPC71の表面から突出しており、これらはFPC71よりも被記録材Pに近くなっている。このような凸部はヒータボード72,73をFPC71に電気的に接続するためにできるものであり、記録ヘッドの製造上やむを得ないときがある。
【0049】
被記録材Pとヘッドカートリッジ7との相対距離を定義するときは、この凸部と被記録材Pとの距離d3が厳しく管理されており、距離d3が距離d2よりも小さくなるように、すなわちd1>d2>d3の関係を満たすようになっている。そのため、インクが吐出された被記録材Pがカールしたり膨らんだりしたときには、この凸部が被記録材Pに接触し、被記録材Pをヘッドカートリッジ7から遠ざける働きをする。したがって、このような距離d3を成す凸部がヘッドカートリッジ7に形成されていても、ヘッド保護板52R,52LがFPC71の端部71R,71Lを保護することを妨げることはない。
【0050】
(その他の実施形態)
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジェット方式の記録装置において優れた効果をもたらすものである。
【0051】
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。この方式はいわゆるオンデマンド型、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一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(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、少なくとも一つの滴を形成する。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。
【0052】
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。
【0053】
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、電気熱変換体の組み合わせ構成(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、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。
【0054】
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は有効である。
【0055】
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み合わ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。
【0056】
さらに、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を組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【0057】
以上説明した本発明の実施形態においては、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、室温で軟化するもの、もしくは液体であるもの、あるいは上述の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、使用する記録信号の付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【0058】
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、液状インクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既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の使用も本発明には適用可能である。このような場合インクは、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また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。
【0059】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、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良い。
【0060】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録装置によれば、記録ヘッドが被記録媒体に当接して破損してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る記録装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示した記録装置の側断面図である。
【図3】図1に示した記録装置のキャリッジ部をヘッドカートリッジのインク吐出面側から見た斜視図である。
【図4】図3に示したキャリッジ部を正面から見た図である。
【図5】図3等に示したヘッドカートリッジをキャリッジから外した状態で示す斜視図である。
【図6】図4に示したキャリッジ部のインク吐出部と被記録材との距離の関係を表した図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る記録装置におけるキャリッジ部の正面図である。
【図8】図7に示したキャリッジ部のインク吐出部と被記録材との距離の関係を表した図である。
【符号の説明】
1 記録装置
2 給紙部
3 送紙部
4 排紙部
5 キャリッジ部
6 クリーニング部
7 ヘッドカートリッジ
8 シャーシ
8a 規制部
9 電気基板
20 ベース
21 圧板
22 給送回転体
23 可動サイドガイド
24 圧板ばね
30 ピンチローラガイド
31 ピンチローラばね
32 PEセンサ
34 プラテン
35 PEセンサレバー
36 搬送ローラ
37 ピンチローラ
41 排紙ローラ
42 拍車
50 キャリッジ
51 ヘッド固定レバー
52 キャリッジカバー
52R,52L ヘッド保護板
56 フレキシブルケーブル
60 ポンプ
61 キャップ
62 ワイパー
69 PGモータ
71 FPC(フレキシブル回路基板)
71R,71L 端部
72,73 ヒータボード
80 キャリッジモータ
81 ガイド軸
82 ガイドレール
83 タイミングベルト
84 アイドルプーリ
101 リニアエンコーダ
102 リニアスケール
P 被記録材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a nozzle of an ink jet recording head to a recording medium.
[0002]
[Prior art]
Recording devices having functions such as printers, copiers, facsimiles, etc., or composite electronic devices including computers and word processors, and recording devices used as output devices for workstations, are based on image information such as paper and plastic thin plates. It has a configuration for recording an image on a recording material (recording medium). Such a recording apparatus can be classified into an ink jet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type, and the like according to a recording method.
[0003]
In a serial type recording apparatus that employs a serial scanning method in which main scanning is performed in a direction crossing the recording material conveyance direction (sub-scanning direction), an image is recorded by recording means mounted on a carriage that moves along the recording material. Recording is performed on the entire recording material by repeating the operation of recording and feeding a predetermined amount of paper (pitch conveyance) after recording for one line is completed. On the other hand, in a line type recording apparatus that records only by sub-scanning in the conveyance direction of the recording material, the recording material is set at a predetermined recording position, and after recording for one line at a time, a predetermined amount The recording is performed on the entire recording material by repeating the operation of performing the paper feeding (pitch feeding) and the recording of the next line all at once.
[0004]
Among the above recording apparatuses, an ink jet recording apparatus (ink jet recording apparatus) using a serial scanning method performs recording by ejecting ink from a recording means (recording head) to a recording material. Is easy to make compact, can record high-definition images at high speed, can be recorded on plain paper without any special treatment, has low running cost, and is non-impact, so there is little noise In addition, there is an advantage that it is easy to record a color image using multicolor inks.
[0005]
In particular, an ink jet recording means (recording head) that discharges ink using thermal energy is an electrothermal transducer, electrode, liquid formed on a substrate through a semiconductor manufacturing process such as etching, vapor deposition, and sputtering. By forming a road wall, a top plate, etc., a product having a high-density liquid channel arrangement (discharge port arrangement) can be easily manufactured, and further downsizing can be achieved.
[0006]
In recent years, the requirements for the material of the recording material have also been diversified. In addition to the normal recording material such as paper and resin thin plate (OHP, etc.), thin paper and processed paper (paper with punch holes for filing, perforated paper, There is a growing demand for recording on paper having an arbitrary shape.
[0007]
In the above ink jet recording apparatus, in order to obtain a clear and high quality recording result, it is very important to keep the distance between the recording material and the recording head constant and stable. Therefore, in order to improve the smoothness of the recording material, the arrangement of the roller for conveying the recording material, the arrangement of the pressing member for the recording material, the arrangement of the guide member for guiding the end of the recording material, etc. Various devices have been devised in the recording material transport mechanism.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above prior art has a limit in maintaining the smoothness of the recording material. In particular, the behavior of the recording material becomes unstable at the leading edge and the trailing edge of the recording material, and the recording material may come into contact with the recording head. In particular, this phenomenon becomes prominent when the recording material is curled, and not only the recording material is broken or torn, but in the worst case, the recording head may be destroyed. .
[0009]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an ink jet recording apparatus that can prevent a recording head from being damaged by a recording medium.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an ink jet recording apparatus of the present invention, the recording and the heater board in which the nozzles are configured to eject ink, and a flexible circuit board for transmitting electrical signals to the heater board, the printhead having a In an ink jet recording apparatus for recording on a medium, a carriage that detachably mounts the recording head and reciprocally scans the recording medium, and a carriage that guides the recording head when the recording head is mounted on the carriage A cover, and a head protection plate that is molded integrally with the carriage cover and elastically deforms by contacting the recording head when the recording head is mounted on the carriage, and is disposed at a position facing the recording head. the distance between the head protection plate with the recording medium that is, the said recording medium flexible circuit Smaller than the distance between the plates, wherein the greater than the distance between the heater boat with the recording medium.
[0011]
According to the ink jet recording apparatus of the present invention, when the carriage scans, if there is a curled or bent portion (edge portion) of the recording medium in front of the scanning direction, the edge of the recording medium Since the portion first contacts the head protection plate of the carriage, it does not contact the end portion of the recording head. Therefore, it is possible to prevent the recording head from coming into contact with the recording medium and being damaged.
[0016]
Further, by adopting a configuration in which an inclined surface or a curved surface is formed at the end of the head protection plate on the flexible circuit board side, it is possible to prevent the recording medium from being caught by the end. Furthermore, it is possible to prevent as well as alleviate the impact when the recording medium is brought into contact with the end portion of the head protecting plate, the end portion of the head protecting plate or beating the recording medium.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view of the recording apparatus.
[0019]
A
[0020]
(A) Paper Feed Unit As shown in FIGS. 1 and 2, the paper feed unit 2 is based on a pressure plate 21 on which recording materials (not shown) are stacked and a feed rotating body 22 that feeds the recording materials. 20 is attached. A
[0021]
(B) Paper Feed Unit The paper feed unit 3 includes a transport roller 36 that transports the recording material, and a pinch roller 37 that is in contact with and driven by the transport roller 36. The transport roller 36 and the pinch roller 37 constitute a roller pair. The pinch roller 37 is held by a pinch roller guide 30 and is urged by a
[0022]
Further, a platen 34 for guiding the recording material is disposed at the entrance of the paper feeding unit 3 to which the recording material is conveyed. The pinch roller guide 30 is provided with a PE sensor lever 35 that is displaced when the leading and trailing ends of the recording material pass. A head comprising an ink jet recording head that forms an image based on image information sent from the electric substrate 9 (FIG. 2) that also functions as a control unit of the recording apparatus main body, and an ink tank that stores ink to be supplied thereto. The
[0023]
According to the above configuration, the recording material sent to the paper feeding unit 3 is guided by the platen 34 and the pinch roller guide 30 and sent to the roller pair composed of the conveying roller 36 and the pinch roller 37. At this time, the PE sensor lever 35 is pushed and displaced by the leading end of the recording material that has been conveyed, and the PE sensor 32 detects the displacement to obtain the recording position of the recording material. Further, the recording material is conveyed on the platen 34 by rotating the roller pairs 36 and 37 by an LF motor (not shown).
[0024]
In the
[0025]
(C) Carriage part The carriage part 5 has a carriage 50 to which the
[0026]
The carriage 50 is driven via a timing belt 83 by a carriage motor 80 attached to the chassis 8. The timing belt 83 is stretched and supported by an idle pulley 84. Further, the carriage 50 is provided with a flexible cable 56 for transmitting a recording signal from the electric board 9 to the
[0027]
In the above configuration, when an image is formed on the recording material, the roller pairs 36 and 37 convey the recording material to the row position (position in the conveyance direction of the recording material) where the image is recorded, and the carriage motor 80 By the feedback control using the linear encoder 101, the carriage 50 is moved to a row position (a position perpendicular to the conveyance direction of the recording material) where the image is recorded, and the
[0028]
(D) Paper Discharge Unit The paper discharge unit 4 includes a
[0029]
With this configuration, the recording material on which an image is recorded below the carriage unit 5 is discharged by being sandwiched between the nip between the
[0030]
(E) Cleaning unit The cleaning unit 6 includes a pump 60 that sucks ink from the nozzles of the recording head of the
[0031]
Next, details of the carriage unit 5 in the
[0032]
FIG. 3 is a perspective view of the carriage unit of the recording apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the ink ejection surface side of the head cartridge, and FIG. 4 is a view of the carriage unit shown in FIG.
[0033]
As shown in FIG. 3, the carriage unit 5 includes a
[0034]
In addition, the
[0035]
As shown in FIGS. 3 and 4, a
[0036]
FIG. 5 is a perspective view showing the head cartridge shown in FIG.
[0037]
The
[0038]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the distance between the ink discharge portion of the carriage portion shown in FIG. 4 and the recording material.
[0039]
As shown in FIG. 6, the carriage unit 5 is configured such that the surfaces of the head protection plates 52 </ b> R and 52 </ b> L protrude from the surface of the
[0040]
Therefore, when the carriage unit 5 scans in the right direction of FIG. 6, for example, if there is a curled or bent portion (edge portion) of the recording material P in front of the scanning direction, the recording material P First contacts the right
[0041]
Thereafter, when the carriage unit 5 further scans in the right direction, the end portion of the left head protection plate 52L passes through a position facing the edge portion of the recording material P. As shown in FIG. 6, since slopes are formed at the ends of the
[0042]
Even when the carriage unit 5 scans in the left direction in FIG. In this case, the
[0043]
As described above, the
[0044]
In the above description, an example is shown in which slopes are formed at the ends of the
[0045]
In the present embodiment, the
[0046]
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a front view of the carriage unit in the recording apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the distance between the ink ejection unit of the carriage unit and the recording material shown in FIG. is there.
[0047]
The carriage unit 5 in this embodiment also includes
[0048]
However, in this embodiment, the
[0049]
When the relative distance between the recording material P and the
[0050]
(Other embodiments)
The present invention is particularly advantageous in an ink jet recording apparatus that performs recording by forming flying droplets using thermal energy among ink jet recording methods.
[0051]
As its typical configuration and principle, for example, those performed using the basic principle disclosed in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796 are preferable. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and giving a rapid temperature rise exceeding the nucleate boiling to the electrothermal transducer, the thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording head This is effective because film boiling occurs on the heat acting surface of the liquid, and as a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to the drive signal on a one-to-one basis can be formed. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable that the drive signal has a pulse shape, since the bubble growth and contraction is performed immediately and appropriately, and thus it is possible to achieve discharge of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness.
[0052]
As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further excellent recording can be performed by employing the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface.
[0053]
As the configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (straight liquid channel or right-angle liquid channel) of the discharge port, the liquid channel, and the electrothermal transducer as disclosed in each of the above-mentioned specifications, the thermal action A configuration using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which the portion is arranged in a bent region, is also included in the present invention.
[0054]
In addition, for a plurality of electrothermal transducers, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-123670 that discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal transducer, or an aperture that absorbs pressure waves of thermal energy is provided. The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461 which discloses a configuration corresponding to the discharge unit.
[0055]
In addition, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, and the like provided as the configuration of the recording apparatus of the present invention, since the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, capping means, cleaning means, pressurizing or suction means for the recording head, preheating means using a heating element different from this, or a combination thereof, or recording is used. Performing a preliminary discharge mode for performing another discharge is also effective for performing stable recording.
[0056]
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but the recording head may be configured integrally or may be a combination of a plurality of colors. The present invention is extremely effective for an apparatus having at least one of full colors.
[0057]
In the embodiment of the present invention described above, the ink is described as a liquid. However, the ink is solidified at room temperature or lower and softens at room temperature, or is liquid, or the above-described ink jet system. In general, the temperature of the ink itself is adjusted within a range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within a stable discharge range. Any liquid can be used.
[0058]
In addition, it is possible to prevent the temperature rise by heat energy from being used as the energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state, or to use ink that solidifies in the standing state for the purpose of preventing ink evaporation. In any case, thermal energy such as ink that liquefies by application according to a recording signal of thermal energy and ejects as liquid ink, or that starts to solidify when it reaches the recording medium, etc. The use of ink having the property of being liquefied for the first time is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is held as a liquid or solid in a porous sheet recess or through-hole as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260, It is good also as a form which opposes with respect to an electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-described inks is to execute the above-described film boiling method.
[0059]
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, a copying apparatus combined with a reader or the like, as well as an image output terminal of an information processing device such as a word processor or a computer, or a transmission / reception function It may be in the form of a facsimile machine having
[0060]
As described above , according to the ink jet recording apparatus of the present invention, it is possible to prevent the recording head from coming into contact with the recording medium and being damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a recording apparatus according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the recording apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the carriage unit of the recording apparatus illustrated in FIG. 1 as viewed from the ink ejection surface side of the head cartridge.
4 is a front view of the carriage section shown in FIG. 3. FIG.
5 is a perspective view showing a state in which the head cartridge shown in FIG. 3 and the like is removed from the carriage. FIG.
6 is a diagram illustrating a relationship between a distance between an ink discharge unit of the carriage unit illustrated in FIG. 4 and a recording material.
FIG. 7 is a front view of a carriage unit in a recording apparatus according to a second embodiment of the invention.
8 is a diagram illustrating a relationship between a distance between an ink discharge unit of the carriage unit illustrated in FIG. 7 and a recording material.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
71R,
Claims (2)
前記記録ヘッドを着脱自在に搭載して被記録媒体に対して往復走査するキャリッジと、
前記記録ヘッドを前記キャリッジに装着するときに該記録ヘッドを案内するキャリッジカバーと、
前記キャリッジカバーと一体に成形され前記記録ヘッドが前記キャリッジに装着されたときに該記録ヘッドと当接して弾性変形するヘッド保護板と、を備え、
前記記録ヘッドと対向する位置に配された被記録媒体と前記ヘッド保護板との距離は、前記被記録媒体と前記フレキシブル回路基板との距離よりも小さく、前記被記録媒体と前記ヒータボートとの距離よりも大きいことを特徴とするインクジェット記録装置。 And the heater board in which the nozzles are configured to eject ink, an ink jet recording apparatus for recording on a recording medium by a recording head having a flexible circuit board, the transmitting electrical signals to said heater board,
A carriage that removably mounts the recording head and reciprocally scans the recording medium;
A carriage cover for guiding the recording head when the recording head is mounted on the carriage;
A head protection plate formed integrally with the carriage cover and elastically deformed by contacting the recording head when the recording head is mounted on the carriage;
The distance between the recording medium arranged at a position facing the recording head and the head protection plate is smaller than the distance between the recording medium and the flexible circuit board, and the distance between the recording medium and the heater boat An ink jet recording apparatus characterized by being larger than the distance .
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