JP4299453B2 - 記録装置および記録ヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドと被記録媒体とが、対向した状態で相対的に移動しつつインク液滴の噴出により記録する記録装置、より具体的には、インクジェットプリンタおよびこれに用いる記録ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、インク液滴を記録ヘッドから噴出させて記録紙等の被記録媒体に付着させて所望の画像や文字や図形等を記録するインクジェットプリンタが普及している。
このインクジェットプリンタは、画像や文字や図形が歪んだりむらが生じないように、被記録媒体上の所望の位置にインク液滴が正確に付着することが望まれている。
【0003】
ところで、インク液滴が被記録媒体に正確に付着しない理由として、インク液滴が記録ヘッドと被記録媒体の間隙の空気の乱れによってインク液滴の飛翔経路が曲がることが挙げられる。
このインク液滴の飛翔経路の曲がりを抑制するためには、記録ヘッドと被記録媒体との間隙間の空気を減圧して、空気抵抗を少なくし、飛翔するインク液滴に与える外乱を小さくする方法や、インク液滴の吐出速度を上げ、飛翔するインク液滴の慣性力を高め、飛翔中にインク液滴に与える外乱を相対的に低減させる方法や、記録ヘッドと被記録紙との間隙を狭くして、インク液滴の飛翔距離を短くし、飛翔中のインク液滴に外乱が加わる機会を可能な限り抑える方法が考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法のうち、インクの飛翔距離を小さくし、飛翔中のインクに外乱が加わる機会を可能な限り抑える方法の場合、記録ヘッドと被記録媒体の間隙の距離を可能な限り短くすることが望ましい。しかし、被記録媒体の紙の表面は完全に平坦ではなく、また、様々な厚さの記録紙が被記録媒体として用いられるため、記録ヘッドと被記録媒体の接触を避けるためにも、記録ヘッドと被記録媒体の間隙の距離を1mm以下に近づけることはできなかった。
【0005】
そこで、本発明は、上記問題を解消し、記録ヘッドから飛翔されるインク液滴の飛翔距離を、記録ヘッドと被記録媒体が接触しない範囲で可能な限り短くして、インクの付着位置の精度を向上し、また、記録された画像等の濃度のむらを発生させることのない記録ヘッドおよび記録装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、さらに、前記記録ヘッドは、被記録媒体の記録面の垂直方向に遊動状態にあり、記録開始時、前記気圧上昇手段による気圧の増加によって、前記記録面から遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置を提供するものである。
ここで、記録ヘッドを相対的に移動とは、被記録媒体を静止した状態で見た場合の記録ヘッドの移動をいい、実際、被記録媒体が固定され、記録ヘッドが移動する場合のみならず、記録ヘッドが固定され、被記録媒体が移動する場合や、その両方が移動する場合を含む。
【0007】
また、本発明は、インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、記録開始時、前記記録ヘッドに対する被記録媒体の記録面の位置が、前記気圧上昇手段によって、前記記録ヘッドから遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置を提供するものである。
【0008】
ここで、上述する記録装置は、前記記録ヘッドを必要に応じて被記録媒体から遠ざける記録ヘッド退避手段を備えるのが好ましく、その際、前記記録ヘッド退避手段は、前記記録ヘッドの退避をソレノイド駆動機構によって行うのが好ましい。
【0009】
また、本発明は、被記録媒体に対向した状態で配置され、この被記録媒体に対して相対的に移動しつつインク液滴をインク噴出ノズルから噴出する記録ヘッドであって、前記被記録媒体と対向する対向面に、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記対向面と被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、かつ前記突出部に、前記インク噴出ノズルを備えることを特徴とする記録ヘッドを提供するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の記録装置および記録ヘッドについて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【0011】
図1には、本発明の記録装置の好適実施例であるインクジェットプリンタ10の概念図が示されている。
インクジェットプリンタ10は、記録部12、供給部14、プレヒート部16および排出部18を有して構成される。
ここで、インクジェットプリンタ10を用いて記録する被記録媒体Pは記録紙であるが、この他に、フィルムシート、ゴムシート、ドラム、スポンジゴム、板、繊維布地等であってもよい。
【0012】
供給部14は、搬送ローラ対20および22と、ガイド24および26とを有し、被記録媒体Pは、供給部14によって横方向から上方に搬送されプレヒート部16に供給される。
【0013】
プレヒート部16は、3本のローラおよびエンドレスベルトからなるコンベア28と、コンベア28の外方からエンドレスベルトに押圧される圧着ローラ30と、コンベア28の内方から圧着ローラ30に押圧されるヒータ32と、筐体16aで覆われたプレヒート部16内部を排気する排気ファン34とを有する。
このようなプレヒート部16は、インクジェットによる記録に先立ち被記録媒体Pを加熱することで、被記録媒体Pに吐出されたインクの乾燥を促進し、高速記録を実現するためのもので、供給部14から搬送された被記録媒体Pは、コンベア28と圧着ローラ30とによって挟持搬送されつつ、ヒータ32によって記録面側から加熱され、記録部12に搬送される。
【0014】
記録部12は、ヘッド部36と被記録媒体搬送部38とを有して構成される。
ヘッド部36は、記録ヘッド36aと記録制御部36bとインクタンク部36cと被記録媒体検出センサ36dと記録ヘッド位置制御部36eを有する。
記録ヘッド36aは、シリコン基板上に電極と発熱ヒータを形成し、その上に発熱ヒータ毎のインク液室とインク噴出ノズルを形成した部材で構成される、いわ ゆる公知のサーマル型インクジェットヘッドであり、記録ヘッド36aのインク噴出ノズルは、図1の紙面において垂直方向下方(図中z方向と反対方向)に向けて配置される。また、記録ヘッド36aは、被記録媒体Pの搬送方向y方向と直交するx方向(図1中紙面に垂直方向)に移動しつつ、インク液滴を噴出して記録するシリアル型インクジェットヘッドである。例えば、図1中、y方向に、例えば、幅20mmの範囲にインク噴出ノズルが複数形成され、図1中紙面に垂直方向に移動しつつ記録する。
【0015】
図2には、記録ヘッド36aおよびその周囲の構成を示している。
記録ヘッド36aは、記録制御部36bの被記録媒体P側に向いた面から下方に突き出た板部材36b1 にあけられた誘導スリット36b3 に、記録ヘッド36aの側面に設けられた凸部36a1 および36a2 が拘束され、図中z方向に自在に変位する遊動状態となっている。なお、図2中においては、板部材36b1 が設けられた記録制御部36bの端の反対側の端には板部材36b2 が設けられ、板部材36b1 と同様に、誘導スリットが設けられている(隠れて見えない)。さらに、凸部36a1 および36a2 の設けられた側面の反対側の側面には、凸部36a1 および36a2 と同形状の凸部が設けられ、この凸部が誘導スリットに拘束されている。このような構成の記録ヘッド36aは、記録が行われない状態では、自重によって、誘導スリット36b3 、36b4 で拘束される最下位置、すなわち、被記録媒体Pに最も近い位置に位置する。
【0016】
記録ヘッド36aの被記録媒体Pと対向する対向面上には、図3(a)に示すように、x方向に移動する記録ヘッド36aの前方から後方に向かって、被記録媒体Pに向けて突出する突出部36a’が形成され、被記録媒体Pとで形成される間隙の距離を短くしている。この突出部36a’には、インク噴出ノズルNが設けられ、被記録媒体Pに向けてインク液滴が飛翔する構成となっている。
このように、記録ヘッド36aの対向面上に突出部36a’を設けたのは、被記録媒体Pと記録ヘッド36aの対向面の間にできる間隙の一部分を、突出部36a’で狭くして、突出部36a’と被記録媒体Pによって作られる間隙の気圧を増加させ、この気圧の増加によって記録ヘッド36aをz方向に浮上させるためである。すなわち、記録ヘッド36aは、記録開始時、x方向に一定速度で移動を開始するが、その際、記録ヘッド36の対向面と被記録媒体Pの間隙に入り込んだ空気の気圧を、突出部36a’によって狭くなった間隙の空間において増加させ、この増加した気圧によって記録ヘッド36aに圧力を与えて、被記録媒体Pの記録面から遠ざかる方向に浮上させるのである。なお、記録ヘッド36aは、このような気圧の圧力の増加によって浮上するような重量に調整されており、例えば150gに調整される。このように、突出部36a’は、気圧上昇手段を形成する。
【0017】
それ故、誘導スリット36b3 および36b4 によって記録ヘッド36aの動きを規制するz方向の可動範囲の中の最も被記録媒体Pに近づく位置が、たとえ、従来、被記録媒体Pの厚みやわずかな振動によっては接触するような位置であっても、記録開始時、記録ヘッド36aのx方向への移動の開始によって、記録ヘッド36aが被記録媒体Pの記録面上から一定の距離を保ち、被記録媒体Pの厚みの変動に対応して記録ヘッド36aの位置もz方向(被記録媒体Pの記録面から遠ざかる方向)に変位するので、記録ヘッド36aの対向面は、被記録媒体Pの厚みやわずかな振動によっては接触することはない。
【0018】
また、図2に示すように、記録ヘッド36aがx方向に移動する範囲の内、y方向に搬送される被記録媒体Pの両側には、被記録媒体Pから離れるに従って図中、上方に高くなる傾斜面を備えた部材であって、記録ヘッド36aの凸部36a1 および36a2 のz方向の位置を滑らかに規制する、位置規制ガイド36f1 および36f2 が設けられている。すなわち、記録ヘッド36aは記録中、x方向に被記録媒体Pの幅より広い範囲を移動するが、記録ヘッド36aが被記録媒体Pのない端部から被記録媒体P上に移動する場合、凸部36a1 のz方向の位置を滑らかに規制することで、記録ヘッド36aの被記録媒体Pの記録面の垂直方向の位置を滑らかに規制することができる。このように、被記録媒体P上に記録ヘッド36aが移動する場合、記録ヘッド36aの位置を滑らかに規制するのは、記録ヘッド36aが、被記録媒体Pのない両側の位置から被記録媒体P上に向けて、一定速度で移動する際、被記録媒体Pとの間で気圧の増加が急に生じて記録ヘッド36aがz方向に振動することがないようにするためである。
【0019】
被記録媒体検出センサ36dは、被記録媒体Pの端部や一定間隔でミシン目等のつなぎ目がついた連続する記録紙等の被記録媒体Pのつなぎ目を検知するためのセンサで、記録ヘッド位置制御部36eに接続される。例えば、レーザ形状測定センサや撮像センサ等が用いられる。
記録ヘッド位置制御部36eは、被記録媒体検出センサ36dの信号を得て、被記録媒体Pの端部や被記録媒体Pのつなぎ目の存在を判定する部位である。記録ヘッド位置制御部36eは、図2中に示すソレノイド駆動機構36gに接続されている。
【0020】
ソレノイド駆動機構36gは、電磁力を利用した公知の駆動機構であって、記録ヘッド制御部36eで、被記録媒体Pの端部やつなぎ目の存在を判定して記録ヘッド位置制御部36eから出力された制御信号に応じて、所定のタイミングで、すなわち、記録ヘッド36aの位置に被記録媒体Pの端部やつなぎ目が搬送されてくるタイミングで、記録ヘッド36aをz方向に強制的に持ち上げ、所定の時間後、記録ヘッド36aを元の位置に戻す構成となっている。従って、被記録媒体Pの端部や被記録媒体Pのつなぎ目の部分で被記録媒体Pが凸状に浮き上がったり、捲れあがっている場合でも、記録ヘッド36aと接触することはない。
すなわち、被記録媒体検出センサ36d、記録ヘッド位置制御部36eおよび、ソレノイド駆動機構36gは、記録ヘッド退避手段を形成する。
なお、上記例では、記録ヘッド36aの駆動をソレノイド駆動機構36gを用いたが、本発明においては、これに限定されず、モータ駆動等公知の駆動機構を用いればいずれであってもよい。
【0021】
記録制御部36bは、画像や文字や図形等を表す信号データDを受け取って、記録ヘッド36aの所望の発熱ヒータに印加するための印加電圧のパルス信号を作成する部分であり、記録ヘッド36aに接続され、記録ヘッド36aの所定のインク噴出ノズルからインク液滴を噴出するようにパルス信号を印加する。
本発明では、記録ヘッドは、サーマル型インクジェットヘッドに限定されず、ピエゾ素子を用いたピエゾ型インクジェットヘッドや静電力を利用して振動板を変形することによってインク液滴を噴出させる静電利用型インクジェットヘッド等、公知のインクジェットヘッドであってもよい。
【0022】
インクタンク部36cは、C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)等の各色のインクのインクタンク36c1 〜36C4 を保有する。インクタンク部36cから、z方向の位置が変動する記録ヘッド36aへの供給は、可撓性管によって行われる。
【0023】
ヘッド部36は以上のように構成される。
なお、本実施例のヘッド部36は、水平方向に搬送される被記録媒体Pの記録面の上方に対向する記録ヘッド36aを配置する構成となっているが、本発明においては、上方あるいは下方傾斜方向に搬送される被記録媒体Pの記録面の上方に対向する記録ヘッドを配置する構成としてもよい。
【0024】
記録媒体搬送部38は、ローラ40a、40bおよび40cを介して被記録媒体Pを搬送する搬送ベルト44を有し、ローラ48とともに排出部18に被記録媒体Pを搬送する部分である。
排出部18は、搬送ローラ対52および54を有し、被記録媒体Pを排出する部分である。
【0025】
このようなインクジェットプリンタ10では、被記録媒体Pは、まず、供給部14によって横方向から上方に搬送されてプレヒート部16に供給された後、コンベア28と圧着ローラ30とによって挟持搬送されつつ、ヒータ32によって記録面側から加熱され、記録部12に搬送される。
【0026】
記録部12は、被記録媒体Pにヘッド部36を用いて記録する際、図2に示すようにヘッド部36を、被記録媒体Pが搬送されるy方向と直交するx方向に一定速度で移動を開始し、記録ヘッド36aのインク噴出ノズルからインク液滴を噴出して被記録媒体Pに記録する。その際、記録が行われない状態では、記録ヘッド36aは、自重によって、誘導スリット36b3 、36b4 で拘束される最下位置、すなわち、被記録媒体Pに最も近い位置に位置するが、記録の開始に伴って記録ヘッド36aがx方向に移動を開始して、上記最下位置からz方向に変位して浮上する。
【0027】
図3(a)は、記録ヘッド36aがx方向に移動しつつインク噴出ノズルNから噴出して画像や図形や文字を記録する際の、記録ヘッド36aの対向面と被記録媒体Pで形成される間隙の様子を示している。
記録ヘッド36a上の被記録媒体Pに対向する対向面には、上述したように、x方向の前方から後方に向かって記録ヘッド36aの対向面と被記録媒体Pとの間隔を狭くする突出部36a’が設けられ、この突出部36a’上に、インク噴出ノズルNが、図中紙面垂直方向に複数設けられている。
【0028】
このように突出部36a’を設けることで、記録ヘッド36aがx方向に移動する際、記録ヘッド36aと被記録媒体Pの間隙に入り込んだ空気の気圧を、突出部36a’を利用して増加させ、この気圧の増加によって、記録ヘッド36aに圧力を与えz方向に変位させる。これによって、表面が完全に平坦でない被記録媒体Pの場合でも、表面の変動に対応して記録ヘッド36aが変位するので、記録ヘッド36aの対向面間の距離が一定に保たれ、また、様々な厚さの被記録媒体Pであっても、被記録媒体Pと記録ヘッド36aの対向面間の距離が一定に保たれ、記録ヘッド36aと被記録媒体Pが接触することはなくなる。従って、記録ヘッド36aが移動しない場合、従来の記録ヘッドでは被記録媒体Pと接触する可能性のある記録ヘッド36aと被記録媒体Pとの間隙の距離であっても、記録中、一定速度でx方向へ移動する記録ヘッド36aは、被記録媒体Pと接触しない、可能な限り被記録媒体Pに近づいた範囲に浮上させることができる。このような浮上は、予め記録ヘッド36aの重量と、突出部36a’の形状を変えることによって適切に調整される。
【0029】
従来の記録ヘッド100は、図4に示すように被記録媒体Pと対向する記録ヘッド100の対向面が、突出部を持たず被記録媒体Pと平行に配置されているため、記録ヘッド100と被記録媒体Pの間隙に入り込んだ空気の気圧は増加しない。しかも、記録ヘッドは所定位置に固定されている。従って、被記録媒体Pの厚みの変動や、厚みが異なる種々の被記録媒体Pを考慮して、例えば1mm以上の間隙距離を設けなければならない。
【0030】
このように、記録ヘッド36aは、記録中、x方向への移動に伴って、常に記録ヘッド36aと被記録媒体Pとが接触しない位置に変位するように調整されているので、記録ヘッドと被記録媒体Pとの距離を、従来のように、厚みの変動や使用する被記録媒体Pの厚みを考慮して、余裕を持って長めに設定して固定した従来の記録ヘッドに比べて、記録ヘッド36aは、被記録媒体Pとの距離を短く設定することができる。従って、インクの飛翔距離が短くなり、被記録媒体に付着するインク液滴の位置再現性は向上し、また、被記録媒体の厚みの変動によって従来生じた濃度むらも発生しない。
【0031】
なお、記録ヘッド36aが、移動を開始して、被記録媒体Pのない一方の端部から被記録媒体P上に移動する場合、位置規制ガイド36f1 および36f2 によって、記録ヘッド36aのz方向の位置が規制されつつ、被記録媒体P上に滑らかに移動した後、記録ヘッド36aは、被記録媒体P上で浮上する。
また、被記録媒体Pがy方向に搬送される際、被記録媒体検出センサ36dおよび記録ヘッド位置制御部36eによって、被記録媒体Pの端部やつなぎ目が検知、判定されると、ソレノイド駆動機構36gによって、端部やつなぎ目が記録ヘッド36aの位置を通過する際、記録ヘッド36aはz方向上方に持ち上げられ、端部やつなぎ目の通過を待つ。端部やつなぎ目が通過する所定時間後、ソレノイド駆動機構36gによって、記録ヘッド36aは、元の位置に下ろされる。
【0032】
このようにして、記録ヘッド36aは、被記録媒体P上、一定の距離を保って浮上しつつ、記録を行う。こうして記録が終了した被記録媒体Pは、搬送ローラ48から排出部18に搬送され、搬送ローラ対52および54によって、外部に排出される。
【0033】
上記実施例は、被記録媒体Pに対向する記録ヘッド36aの対向面に突出部36a’を設け、この突出部36a’を利用して、気圧を増加させているが、本発明においては、突出部36a’の形状に限定されず、図3(b)〜(d)のような記録ヘッド36ab 〜36ad であってもよい。
【0034】
図3(b)に示す記録ヘッド36ab の例では、対向面は、x方向前方から後方に向かって直線的に被記録媒体P側に突出する突出部36ab ’を有している。図3(c)に示す記録ヘッド36ac の例では、対向面は、x方向前方から後方に向かって湾曲しつつ被記録媒体P側に突出する突出部36ac ’を有している。
また、図3(d)に示す記録ヘッド36ad の対向面、図3(b)に示すように、突出部36ab ’と同様の形状を成し、x方向前方から後方に向かって直線的に被記録媒体P側に突出する突出部36ad ’を有し、一方、x方向の後方にも突出部36ad ’’を有している。記録ヘッド36ad は、x方向のみならず、x方向と反対方向に記録ヘッド36ad が移動する場合でも、z方向に浮上する構成となっており、記録ヘッドをラスタースキャン方式で移動しつつ記録するする場合に有利である。
【0035】
また、上記実施例の記録ヘッドはいずれも、記録ヘッドを被記録媒体Pの搬送方向と直交する方向(x方向)に移動しつつ記録を行うシリアル型インクジェットヘッドであるが、本発明においては、記録ヘッドを、被記録媒体Pに対して、対向した状態で相対的に移動するものであれば、どのような方式であってもよい。
【0036】
また、本発明の別の実施例が図5に示されている。
図5には、被記録媒体Pの搬送方向に対して横幅一杯にインク噴出ノズルが並び、被記録媒体Pの搬送方向と直交する方向に移動することのない、ラインヘッドの例が示されている。
ここで、図5に示すラインヘッドの主要部は、図1に示すインクジェットプリンタ10の構成と同一の構成については同一の符号を付しており、その説明は省略する。本実施例においては、ラインヘッド60、ローラ48’およびローラ40c’が、図1に示すインクジェットプリンタ10の構成と異なる。
ラインヘッド60は、被記録媒体Pの所定のサイズに対応するようにインク噴出ノズルが、被記録媒体Pの搬送方向と直交する幅方向に、例えば200mmの幅で、高集積化されて並んだヘッドである。
【0037】
ラインヘッド60は、被記録媒体Pを上にして、インク噴射ノズルを上方に向けてインク液滴を上方に向けて飛翔する。ここで、ラインヘッド60は、所定の位置に固定され、被記録媒体Pの搬送方向であるy方向の後方から前方に向かう方向に被記録媒体Pの方向に突出する突出部60’が設けられている。一方、被記録媒体Pは、ローラ48’とローラ40c’間で所定の張力となるようにローラ48’およびローラ40c’の回転速度が調整されている。
なお、被記録媒体Pを基準にして見た場合、ラインヘッド60は、被記録媒体Pに対してy方向と反対方向に相対的に移動するので、突出部60’は、ラインヘッドの相対的移動方向の前方から後方に向かって、被記録媒体Pに向けて突出する突出部60’が形成されることになる。
【0038】
従って、被記録媒体Pに同伴してラインヘッド60と被記録媒体Pとの間隙に入り込んだ空気は、突出部60’で圧縮されて、気圧は増加する。一方、上述したように、被記録媒体Pは、所定の張力に調整されているので、ラインヘッド60と被記録媒体Pの間隙の気圧の上昇により、被記録媒体Pは記録ヘッド60に対して、図5中の破線のように上方に変位する。
なお、ラインヘッド60の場合においても、被記録媒体検出センサ36d、記録ヘッド位置制御部36e、および、ソレノイド駆動機構36gによって記録ヘッド退避手段が形成され、被記録媒体Pの端部やつなぎ目を検出し判定すると、ラインヘッド60は、図5中点線のように下方に退避する。
【0039】
以上説明した記録ヘッドに関して、図3(a)〜(d)に示す記録ヘッド36a、36ab 、36ac 、36ad (本発明品)を用い、記録ヘッド以外の構成部分は、図1に示すインクジェットプリンタを用い、記録ヘッドと被記録媒体が接触しない、インク噴出ノズルと被記録媒体Pとの間の最小の距離を、実際に記録して求めた。被記録媒体Pとして、上質紙(単位面積当たりの重量128g/m2 )を使用した。また、図5に示すラインヘッド60を用いて、ラインヘッド60と被記録媒体Pが接触しない、インク噴出ノズルと被記録媒体との間の最小の距離も、実際に記録して求めた。なお、被記録媒体Pと記録ヘッドとの接触は、被記録媒体P上に発生する傷の有無によって判断した。また、いずれの場合においても、記録ヘッドの突出部の突出量は、1mmとした。さらに、図4に示す従来から用いられている記録ヘッド100(従来品)を、図1に示すインクジェットプリンタに用いて、実際に記録し、インク噴出ノズルと被記録媒体Pの間の最小の距離を求めた。
記録条件は、1010hPaの大気圧下、インク液滴のサイズを2pl(ピコリットル)、インク噴出周波数を50kHz、記録ヘッドと被記録媒体Pの相対移動速度を1m/Sであった。
【0040】
その結果、記録ヘッドと被記録媒体Pが接触しない最小の距離は、記録ヘッド36aが200μmであり、記録ヘッド36ab が250μm、記録ヘッド36ac が150μm、記録ヘッド36ad が400μmであり、ラインヘッド60が200μmであった。一方、従来の記録ヘッド100は500μmであった。明らかに、本発明品は従来品に比べて、記録ヘッドと被記録媒体Pとを近づけることができることがわかった。
【0041】
以上、本発明の記録装置および記録ヘッドについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【0042】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、記録ヘッドの被記録媒体と対向する対向面に、突出部が設けられているので、記録ヘッドと被記録媒体との間に形成される間隙の気圧は、記録の際の記録ヘッドの相対的移動の開始に伴って、被記録媒体あるいは記録ヘッドが遠ざかる方向に変位し、常に記録ヘッドと被記録媒体とが接触しない距離に保たれる。従って、被記録媒体の厚みが変動した場合でも、記録ヘッドと被記録媒体とが接触することはない。また、常に記録ヘッドと被記録媒体とが接触しない距離に保たれるので、記録ヘッドと被記録媒体との距離が、従来のように、厚みの変動や使用する被記録媒体の種々の厚みを考慮して長めに設定される場合に比べて、記録ヘッドと被記録媒体との距離を短くすることができる。従って、インクの飛翔距離が短くなり、被記録媒体に付着するインク液滴の位置再現性は向上し、また、被記録媒体の厚みの変動によって従来生じた濃度むらも発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の記録装置の一例であるインクジェットプリンタの構成を示す構成図である。
【図2】 図1に示すインクジェットプリンタの記録部分を示す図である。
【図3】(a)〜(d)は、本発明の記録ヘッドと被記録媒体との関係の一例を示す図である。
【図4】 従来の記録ヘッドと被記録媒体との関係を示す図である。
【図5】 本発明の記録装置の他の例であるインクジェットプリンタの構成の主要部分を示す構成図である。
【符号の説明】
10 インクジェットプリンタ
12 記録部
14 供給部
16 プレヒート部
18 排出部
36 ヘッド部
36a,36ab ,36ac ,36ad ,36ae ,100 記録ヘッド
36a’,36ab ’36ac ’36ad ’36ad ’’ 突出部
36b 記録制御部
36c インクタンク部
Claims (5)
- インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、
前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、
さらに、前記記録ヘッドは、被記録媒体の記録面の垂直方向に遊動状態にあり、記録開始時、前記気圧上昇手段による気圧の増加によって、前記記録面から遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置。 - インク噴出ノズルを有する記録ヘッドを、被記録媒体に対して、対向した状態で相対的に移動させつつ、前記記録ヘッドからインクを噴出させて記録を行う記録装置であって、
前記記録ヘッドが、前記被記録媒体と対向する対向面に、前記インク噴出ノズルが形成され、かつ、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記記録ヘッドの相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記記録ヘッドと被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、
記録開始時、前記記録ヘッドに対する被記録媒体の記録面の位置が、前記気圧上昇手段によって、前記記録ヘッドから遠ざかる方向に変位することを特徴とする記録装置。 - 請求項1または2に記載の記録装置であって、
前記記録ヘッドを必要に応じて被記録媒体から遠ざける記録ヘッド退避手段を備えることを特徴とする記録装置。 - 前記記録ヘッド退避手段は、前記記録ヘッドの退避をソレノイド駆動機構によって行う請求項3に記載の記録装置。
- 被記録媒体に対向した状態で配置され、この被記録媒体に対して相対的に移動しつつインク液滴をインク噴出ノズルから噴出する記録ヘッドであって、
前記被記録媒体と対向する対向面に、被記録媒体に向けて突出する突出部と、前記突出部よりも前記相対的移動方向の前方に設けられる、前記突出部よりも被記録媒体と離間する離間領域とからなり、前記対向面と被記録媒体とで挟まれる間隙の気圧を、記録を行う際、少なくとも部分的に増加させる気圧上昇手段を有し、かつ前記突出部に、前記インク噴出ノズルを備えることを特徴とする記録ヘッド。
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