JPH04305463A - インクジェット記録装置および該装置を用いる電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置を搭載する電子機器に関する。

【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ー、ワード
プロセッサまたは計算機等を含む複合機やワークステー
ション等の電子機器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
被記録材に画像を記録していくように構成されている。 前記記録装置は、記録方式により、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】そのうち、インクジェット式（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なうものであり、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、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、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
。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタ
イプの記録手段を使用するライン型の装置は、記録の一
層の高速化が可能である。

【０００４】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、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板など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。一方
、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、近
年では、通常の被記録材である紙や樹脂薄板（ＯＨＰ等
）などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のパンチ
孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）など
を使用ことが要求されるようになってきた。

【０００５】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
インクジェット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た後、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を記録（主
走査）し、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）を行ない、その後に次の行の画像を記録
（主走査）するという動作を繰り返すことにより、被記
録材全体の画像記録が行なわれる。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インクジ
ェット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行分の記録を行なった後、所定
量の紙送り（ピッチ送り）を行ない、さらに、次の行の
記録を一括して行なうという動作を繰り返すことにより
、被記録材全体の画像記録が行なわれる。

【０００６】上記のシリアルタイプおよびラインタイプ
のいずれの方式のインクジェット記録装置においても、
被記録材を給紙搬送して記録手段のインク吐出部と対向
する所定位置（頭出し位置）にセットした後、前述の記
録動作が開始される。なお、カラー記録用など、複数の
記録手段を用いるインクジェット記録装置の場合にも、
各記録手段ごとに前述と同様の記録動作が行なわれる。

【０００７】そこで、従来のインクジェット記録装置を
用いる電子機器においては、記録装置内からのインク漏
れ、例えば、記録ヘッド、インクタンク、記録ヘッドと
インクタンクを連結するインク供給チューブの接続部な
どからの不意のインク漏れに対する対応策として、一般
に、ケースの記録装置近傍の位置に高分子材またはパル
プ材等から成るインク吸収部材を配設し、不意に漏れた
インクを前記インク吸収部材に吸収させることにより、
外部へのインク漏出阻止機能の一層の完全化が図られて
いる。前記インク吸収部材としては、一般には、シート
状のものを撃ち抜いて製作したものが使用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、インク吸収部材を機器本体ケースに貼り付け
るためのコストが嵩み、しかも、インク吸収部材を複雑
な所望の形状にすることができないためにスペース設計
上に制約があるなどの解決すべき課題があった。本発明
はこのような課題に鑑みてなされたものであり、本発明
の目的は、余分の構成部品や加工工数を必要とせずに、
インクジェット記録装置からの不意の漏出インクを保持
することができ、しかもスペース効率の高い設計が容易
になるインクジェット記録装置を用いる電子機器を提供
することである。

【０００９】

【課題解決のための手段】本発明は、記録手段からイン
クを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置を用
いる電子機器において、ケース部材の前記記録装置近傍
の位置に、インクを保持することができる溝を一体的に
形成する構成とすることにより、上記目的を達成するも
のである。別の本発明は、上記構成に加えて、前記ケー
ス部材の前記記録装置近傍の位置に、インク吸収部材を
配設する構成とすることにより、一層効率よく上記目的
を達成するものである。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置
を用いる電子機器の一実施例の縦断面図であり、図２は
図１の電子機器の平面図である。図１および図２におい
て、１ａは電子機器本体の上ケース、１ｂは電子機器本
体の下ケース、２はロール状の被記録材（記録紙等）、
３は前記被記録材２を回転自在に保持するための被記録
材ホルダー、４は電子機器にデータ等を入力するための
キーボード、５は電子機器内に搭載されたインクジェッ
ト記録装置、６はインクジェット記録装置５の記録手段
（記録ヘッド）である。前記インクジェット記録装置５
は、記録ヘッド６を被記録材２に沿って往復移動させる
ことで画像（印字等）を記録するシリアル型の場合を示
す。さらに、図１および図２において、７は演算回路基
板、８は演算回路基板７よりの記録制御信号を記録ヘッ
ド６に供給するためのフレキシブルケーブル、９は演算
回路基板７に接続され制御される表示装置である。

【００１１】図１および図２において、ケース部材（図
示の例では下ケース１ａ）の内面であって前記記録装置
５の近傍の位置には、インクを保持することができる複
数条の溝１０が一体的に形成されている。この溝１０は
、記録ヘッド６やインクタンク、あるいはこれらを連結
するインク供給チューブの接続部等から不意に漏出する
インクを保持するためのものである。また、前記溝１０
は記録ヘッド６の移動範囲の略全体に対応する範囲に形
成されている。なお、符号１１は記録手段（記録ヘッド
）６のインク吐出部を示し、符号１２は記録ヘッド６を
搭載しガイドレール等に沿って被記録材２の幅方向に往
復移動するキャリッジを示す。

【００１２】前記記録ヘッド（記録手段）６は、インク
を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する電
気熱変換体を備えているものであり、具体的には、前記
電気熱変換体が発生する熱エネルギーによってインクに
生じる膜沸騰による気泡の生成を含むインクの状態変化
に基づいて吐出口からインクを吐出するものである。図
３は記録ヘッド６のインク吐出部１１の構造を模式的に
示す部分斜視図である。図３において、前記被記録材１
と所定の隙間（例えば、約０．５〜１．５ミリ程度）を
おいて対面する吐出口面５１には、所定のピッチで複数
の吐出口５２が形成され、共通液室５３と各吐出口５２
とを連通する各液路５４の壁面に沿ってインク吐出用の
エネルギーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体
など）５５が配設されている。図１および図２に示すイ
ンクジェット記録装置５では、記記録ヘッド６は、前記
複数の吐出口５２がキャリッジ１２の主走査方向（移動
方向）と交叉する方向に並ぶような位置関係で、該キャ
リッジ１２に搭載されている。こうして、画像信号また
は吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体５５を駆動
（通電）して、液路５４内のインクを膜沸騰させ、その
時に発生する圧力によって吐出口５２からインクを吐出
する記録手段（記録ヘッド）６が構成されている。

【００１３】図４は前記インク保持用の溝１０の第１実
施例の構造を示す模式的斜視図であり、図５は図４に示
す線５−５に沿った溝１０の断面図である。図４および
図５において、下ケース１ａの内面に複数本（図示の例
では７本）の平行なリブ１３を一体的に形成することに
より、各リブ１３の間に複数条の隙間（溝部）１４が形
成されている。前記溝１０は前記記録装置５の真下の位
置に配設されている。したがって、、図５に示すように
、記録ヘッド６のインク吐出部１１などから不意な漏出
によってインク１５が滴下すると、このインク１５は各
リブ１３の間の隙間１４内に侵入し、表面張力によって
該隙間１４内に保持される。

【００１４】図４および図５の各リブ１３の断面形状は
長方形をしており、その寸法はインクの粘度や比重等を
考慮して最適値に選定することが好ましく、インクジェ
ット記録装置５で使用される一般的なインクの場合、隙
間幅寸法Ａは３ミリ以下に最適値があり、また、隙間１
４の深さ寸法Ｂは、スペース的な制約で決定されるが、
大きいほどインク保持量を増加させることができる。

【００１５】図６は上記溝１０の第２実施例の構造を示
す斜視図であり、同図において、平面配置形状を同心円
形にした複数本のリブ１３の間の各隙間（溝部）１４に
よって溝１０が形成されている。本実施例のその他の構
成は前述の第１実施例の場合と実質上同じである。図６
の第２実施例によれば、第１実施例の場合と異なり、イ
ンク保持用の各溝部１４は閉じられており、したがって
、第１実施例に比べ、各溝部１４の溝方向のインク保持
力をより高めることができた。

【００１６】図７は上記溝１０の第３実施例の構造を示
す斜視図であり、同図において、平面配置形状を四角形
にした複数本のリブ１３の間の各隙間（溝部）１４によ
って溝１０が形成されている。本実施例のその他の構成
は前述の第２実施例の場合と実質上同じである。図７の
第３実施例によっても、インク保持用の各溝部１４は閉
じられており、したがって、前述の第２実施例の場合と
同様、各溝部１４の溝方向のインク保持力をより高める
ことができる。

【００１７】図８は上記溝１０の第４実施例の構造を示
す斜視図である。本実施例は、複数本の平行なリブ１３
の間の複数条の隙間（溝部）１４によってインク保持用
の溝１０が構成されている点では第１実施例の場合と同
じであるが、その特徴は、両側端部のリブを除く内部の
リブ１３の所定間隔ごとの位置に、隣接する隙間（溝部
）１４間を連通する連結溝１６が形成されている点にあ
る。図８の第４実施例によれば、漏出インクが溝列の或
る溝部（隙間）１４の領域に連続的（または集中的）に
滴下する場合でも、滴下したインクが連結溝１６を伝わ
って隣の溝部へ侵入していくので、結果として、溝１０
のインク保持量を増大させることができる。

【００１８】図９は上記溝１０の第５実施例の構造を示
す断面図である。前述の第１実施例〜第４実施例では、
四角断面のリブ１３によって四角断面の溝部１４を形成
したが、図９の第５実施例では、各リブ１３の断面を三
角山形にすることにより、それらの間に台形断面の隙間
（溝部）１４が形成されている。第１実施例〜第４実施
例のようにリブ１３の断面を四角にすると、図１１の参
考図に示すようにリブ１３の上面にインク滴１５が残留
する可能性があるが、図９の第５実施例によれば、各リ
ブ１３の上端に平面部が無いので、このような残留イン
クが生じる可能性を無くすことができる。

【００１９】図１０は上記溝１０の第６実施例の構造を
示す断面図である。本実施例は、各リブ１３の断面を図
９の場合より広い幅の三角山形にすることにより、それ
らの間にＶ形断面の隙間（溝部）１４を形成するもので
ある。この第６実施例によっても、各リブ１３の上端に
平面部が無いので、前述の第５実施例の場合と同様、リ
ブ１３上面にインク１５が残留する可能性を無くすこと
ができる。

【００２０】なお、以上の溝１０の各実施例では、ケー
ス部材（下ケース１ａ）の内面に複数本の凸状のリブ１
３を形成することにより、それらの間にインク保持用の
溝部１４を形成したが、前記溝部１４は、前記リブ１３
を形成することなく、ケース部材の内面に直接凹状の溝
を形成することによって設けることもでき、このような
凹溝によっても前述の各実施例の場合と同様の効果を達
成することができる。

【００２１】また、以上の各実施例ではインク保持用の
溝１０のみを設ける場合を説明したが、本発明は前述の
溝１０とインク吸収部材を併用して実施することもでき
る。図１２は、図４および図５に示した溝１０とインク
吸収部材２０とを併用する実施例の断面図である。図１
２において、ケース部材に設けられた前記溝１０の上面
に、多孔質材またはパルプ材等から成るインク吸収性に
すぐれた材質のインク吸収部材２０が接着等で接合され
ている。このインク吸収部材２０は、溝１０の全域に設
けてもよいが、場合によっては部分的に設けてもよい。 なお、前記インク吸収部材２０の形状は自由に選定する
ことができ、図示のように板状のものを接合する他、各
溝部１４に嵌合するリブ部を有するものなど、滴下する
インクを捕捉できるものであれば、種々の形状を選定す
ることができる。

【００２２】以上説明した各実施例によれば、電子機器
のケース部材（下ケース１ａ）のインクジェット記録装
置５の近傍位置に溝１０を一体的に形成したので、余分
な構成部品を必要としない低コストの構成で、インクジ
ェット記録装置から不意に漏出するインクを確実に捕捉
し保持することができ、かつ、容易にスペース効率の良
い設計を行ない得るインクジェット記録装置を搭載する
電子機器が得られた。さらに、前記溝１０とともにイン
ク吸収部材２０を併用することにより、一層効率の良い
インク保持手段を設けることができた。

【００２３】なお、以上の実施例では、記録手段（記録
ヘッド）６をキャリッジ１２に搭載し、被記録材２に沿
って主走査するシリアルタイプのインクジェット記録装
置を搭載する電子機器の場合を例に挙げて説明したが、
本発明は、被記録材の記録幅の全体または一部に対応す
るライン型の記録手段を用いるラインタイプのインクジ
ェット記録装置を搭載場合にも、同様に適用することが
でき、同様の効果を達成し得るものである。また、以上
の実施例では、１個の記録手段６で記録する場合を例示
したが、本発明は、異なる色で記録する複数の記録手段
を備えたカラー記録装置、あるいは色彩が同じで濃度が
異なる複数の記録手段を使用する階調記録用の記録装置
など、インクジェット記録装置であれば、記録手段の数
にも関係なく、同様に適用することができ、同様の作用
効果を達成し得るものである。さらに、記録手段（記録
ヘッド）としては、記録ヘッドとインクタンクを一体に
した交換可能なカートリッジタイプの記録手段、あるい
は、記録ヘッドとインクタンクを別体とし、例えば、カ
プラーおよびチューブを介して結合する構造の記録手段
など、種々の構造の記録手段を使用することができる。

【００２４】なお、本発明は、電子機器に搭載する記録
装置がインクジェット記録装置であれば、例えば、ピエ
ゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録手段（記録ヘ
ッド）を使用するものに適用できるが、中でも、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出する方式のインクジェッ
ト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。

【００２５】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
行なうのが好ましい。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）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、記録手段（記録ヘッド）の熱作用面に膜沸騰
させて、結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体（イ
ンク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００２６】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なわれるので、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。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９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、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００２７】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、米国特許第４
４５９６００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年第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年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。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なうことができるようになる
からである。

【００２８】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
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できる。そのよ
うな記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組み合わせ
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よい。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。

【００２９】また、本発明に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、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或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なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。

【００３０】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であって
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又は
、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。

【００３１】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
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、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であればよい。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本発明は適用可能である。

【００３２】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。

【００３３】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
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等であってもよい
。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
によれば、記録手段からインクを吐出して記録を行なう
インクジェット記録装置を用いる電子機器において、ケ
ース部材の前記記録装置近傍の位置に、インクを保持す
ることができる溝を一体的に形成する構成としたので、
余分の構成部品や加工工数を必要とせずに、インクジェ
ット記録装置からの不意の漏出インクを保持することが
でき、しかもスペース効率の高い設計が容易になるイン
クジェット記録装置を用いる電子機器が提供される。ま
た、別の本発明によれば、上記構成に加えて、前記ケー
ス部材の前記記録装置近傍の位置に、インク吸収部材を
配設する構成としたので、上記効果に加えて、インクの
捕捉および保持を一層効率よく行ない得るインクジェッ
ト記録装置を用いる電子機器が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置を用
いる電子機器の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１の電子機器の平面図である。

【図３】図１に示すインクジェット記録装置の記録手段
のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である
。

【図４】本発明によるインクジェット記録装置を用いる
電子機器に設けられるインク保持用の溝の第１実施例を
示す部分斜視図である。

【図５】図３の溝の断面図である。

【図６】本発明によるインクジェット記録装置を用いる
電子機器に設けられるインク保持用の溝の第２実施例を
示す部分斜視図である。

【図７】上記インク保持用の溝の第３実施例を示す部分
斜視図である。

【図８】上記インク保持用の溝の第４実施例を示す部分
斜視図である。

【図９】上記インク保持用の溝の第５実施例を示す部分
断面図である。

【図１０】上記インク保持用の溝の第６実施例を示す部
分断面図である。

【図１１】図５のインク保持用の溝における残留インク
の状態を例示する部分断面図である。

【図１２】図５のインク保持用の溝とインク吸収部材を
併用する状態を例示する断面図である。

【符号の説明】

１ａ　　　　下ケース １ｂ　　　　上ケース ２　　　　　　被記録材 ４　　　　　　キーボード ５　　　　　　インクジェット記録装置６　　　　　　
記録手段（記録ヘッド）１０　　　　インク保持用の溝 １１　　　　インク吐出部（記録ヘッド）１２　　　　
キャリッジ １３　　　　リブ（溝形成用） １４　　　　隙間（溝部） １５　　　　インク １６　　　　連結溝 ２０　　　　インク吸収部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　記録手段からインクを吐出して記
   録を行なうインクジェット記録装置を用いる電子機器に
   おいて、ケース部材の前記記録装置近傍の位置に、イン
   クを保持することができる溝を一体的に形成することを
   特徴とする電子機器。
2. 【請求項２】　　　　前記ケース部材の前記記録装置近
   傍の位置に、インク吸収部材を配設することを特徴とす
   る請求項１の電子機器。
3. 【請求項３】　　　　前記記録手段が、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備えてい
   ることを特徴とする請求項１の電子機器。
4. 【請求項４】　　　　前記記録手段が、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じ
   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３の電子機器。