JPH04347678A - 記録装置 - 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、フィードローラによっ
て紙送りされる被記録材に対し、記録手段で記録する記
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ーやワード
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、記録情報に
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】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、その後に再び停止した被記録材
に対して、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、被記録材全体の記録が行なわれる。

【０００４】上記記録装置のうち、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、ランニン
グコストが安く、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。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。

【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。

【０００６】上記記録装置では、被記録材を記録部を通
して紙送りする搬送手段として、一般に、被記録材に圧
接可能なローラ（フィードローラ）を使用し、該ローラ
をプラテンローラなどに圧接させた状態で回転させるこ
とにより被記録材を紙送りする摩擦駆動方式の搬送手段
が使用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記記録装置において
は、被記録材の厚さが異なると、記録ヘッドと被記録材
の記録面との隙間が変化し、記録品位に影響することが
ある。そのため、従来の記録装置では、被記録材の厚さ
に応じて、プラテンの位置あるいは記録ヘッドまたは該
記録ヘッドを搭載するキャリッジの位置を、手動で切り
換えたり、あるいは被記録材の厚さをセンサで検知して
記録エネルギーを制御するなどの動作を併用して記録す
る方法が採られている。

【０００８】しかし、上記手動で切り換える方法では、
ユーザーが被記録材の厚さの程度を判別する必要があり
、操作が困難であるという課題がある。また、上記厚さ
センサの検出結果に基づいて記録エネルギーを制御する
方法では、制御回路の構成が複雑になり、コストアップ
になるという課題がある。

【０００９】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、被
記録材の厚さに関係なく、記録手段（記録ヘッド）と被
記録材の記録面との間隔を常に一定に保つことができ、
常に高品位の記録を行ない得る記録装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題解決のための手段】本発明は、フィードローラを
使用して紙送りされる被記録材に対し、記録手段で記録
する記録装置において、被記録材の厚さによるフィード
ローラの動きに連動して、被記録材に対する記録手段の
位置またはキャリッジの位置を調整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。

【００１１】

【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記録装置の一実施例の構
成を示す縦断面図であり、図２は図１中のキャリッジの
位置調整機構を示す拡大部分側面図である。図１および
図２において、１は記録部分における被記録材の紙送り
経路を規制するためのプラテンローラ、２はプラテンロ
ーラ１を回転するための搬送（紙送り）モータ、３は記
録部（記録ヘッド）の上流側でプラテンローラ１に圧接
可能に配設されたフィードローラ、４は用紙やプラスチ
ック薄板等のシート状の被記録材、５はフィードローラ
３を保持するためのホルダ（例えば、ペーパーパンで形
成してもよい）、７は記録手段（記録ヘッド）、８は一
対のガイドレール、９は記録ヘッド７を搭載しガイドレ
ール８に沿って往復移動可能なキャリッジ、１０は前記
一対のガイドレール８の両端部を保持するとともに前記
プラテンローラ１に対して接近離反方向に移動可能に配
設されたガイドレール軸受ユニットである。

【００１２】前記ガイドレール軸受ユニット１０は、ガ
イドレール軸受案内１５および長孔２１から成る案内手
段によって、プラテン１の半径方向（図示の例では、水
平方向）の所定範囲内で移動可能に案内支持されている
。また、前記フィードローラ３は、前記ホルダ５のバネ
弾性力によって、プラテンローラ１の周面に対し離反可
能に圧接されている。前記フィードローラ３には、該フ
ィードローラ３の移動（図示の例では上下方向の移動）
に連動して所定方向（図示の例では上下方向）に移動可
能に案内支持されたアクチュエータ６が連結されている
。このアクチュエータ６は、長孔２２とアクチュエータ
ガイド１４から成る案内機構（図２）によって、所定方
向に移動可能に装着されている。

【００１３】前記ガイドレール軸受ユニット１０は、装
置本体に対して軸Ｂを中心に揺動可能に取り付けられた
ベルクランク状のレバー１１の一端部に連結され、該レ
バー１１の揺動に連動して移動する。そこで、前記アク
チュエータ６の他端部（図示の例では下端部）と前記レ
バー１１の他端部とは、リンク１２によって連結されて
いる。なお、図１において、１３はカセット２３内に積
載された被記録材４を１枚づつ分離して送り出すための
給紙ローラ、２４は記録ヘッド７の下流側で被記録材４
をプラテンローラ１に押し付けるための紙押さえローラ
である。

【００１４】前記記録手段（記録ヘッド）７は、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記録
手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変
換体を備えたものである。また、前記記録手段７は、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
生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧
力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録
を行なうものである。

【００１５】図３は、前記記録手段（記録ヘッド）７の
被記録材４と対向する部分（前部）に形成されたインク
吐出部５０の構造を模式的に示す部分斜視図である。図
３において、被記録材４と所定の隙間（例えば、約０．
５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口形成面５
１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。本例においては、記録ヘッド７は、前記吐出口５２
が前記キャリッジ９の移動方向（主走査方向）と交叉す
る方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ９に搭載
されている。こうして、記録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からインクを吐出させる記録ヘッド
７が構成されている。

【００１６】図１および図２に示す構成において搬送モ
ータ２によりプラテンローラ１が回転されると、バネ力
（例えば、ホルダ５の弾性力を利用したバネ力）でプラ
テンローラ１に圧接されたフィードローラ３も摩擦駆動
力を受けて同期回転する。したがって、プラテンローラ
１の周面に送り込まれた被記録材４は、フィードローラ
３の摩擦駆動力により、プラテンローラ１の周面に密着
した状態で記録ヘッド７から成る記録部を通して、所定
のタイミングおよびピッチで搬送される。そこで、被記
録材４がプラテンローラ１とフィードローラ３との間に
送り込まれると、該フィードローラ７およびホルダ５は
被記録材４の厚さに対応する分だけ移動（図示の例では
下方へ）させられる。

【００１７】フィードローラ３が下方へ押し下げられる
と、アクチュエータ６およびリンク１２を介してレバー
１１が図２中の時計回りに揺動させられ、該レバー１１
の他端に連結されたガイドレール軸受ユニット１０は図
２中の右方向へ移動する。このため、キャリッジ９およ
び記録ヘッド７は、プラテンローラ１から離れる方向へ
（図２中の右方向へ）、被記録材４の厚さに対応した分
だけ移動する。すなわち、被記録材４の厚さが大きい場
合には、記録ヘッド７の吐出口形成面５１とプラテンロ
ーラ１との間隔Ａが大きくなり、被記録材４の厚さが小
さい場合にはその間隔Ａは余り大きくならない。このよ
うに、フィードローラ３を通過する被記録材４の厚さに
応じて、プラテンローラ１に対するキャリッジ９および
記録ヘッド７の位置を自動的に調整することができ、し
たがって、記録ヘッド７の吐出口形成面５１と被記録材
４の記録面との間の隙間を、該被記録材４の厚さに関係
なく、自動的に常に一定に保つことができ、被記録材４
の厚さに関係なく、常に高品位の記録を行なうことが可
能になった。

【００１８】図４は本発明を適用した記録装置の他の実
施例の要部構成を示す側面図である。図４において、本
実施例では、図１および図２の実施例におけるリンク１
２およびレバー１１から成る連動機構に代えて、両端が
アクチュエータ６およびガイドレール軸受ユニット１０
に連結されたワイヤ２６を使用し、該ワイヤ２６を所定
位置に配置した回動可能なガイドローラ（図示の例では
２箇所）２７、２８で案内するように構成した連動機構
が使用されている。本実施例は、図１および図２の実施
例とは前記連動機構が相違しており、その他の部分では
実質上同じ構成を有しており、それぞれ対応する部分を
同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。図４の
実施例によっても、図１および図２の実施例の場合と同
様の作用効果を得ることができる。

【００１９】なお、前述の実施例では、吐出エネルギー
として熱を利用するインクジェット記録装置に本発明を
適用する場合を例示したが、本発明は、その他の記録方
式のインクジェット記録装置、ワイヤドット式記録装置
、サーマル式記録装置、レーザービーム式記録装置など
、記録方式に関係なく、種々の方式の記録装置に対して
も同様に適用でき、同様の効果を達成し得るものである
。また、前述の実施例では、記録手段（記録ヘッド）７
をキャリッジ９に搭載し、被記録材４に沿って主走査す
るシリアルタイプの記録装置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記録装置
の場合にも、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。

【００２０】さらに、前述の実施例では、１個の記録ヘ
ッドで記録する記録装置の場合を例に挙げて説明したが
、本発明は、異なる色で記録する複数の記録ヘッドを備
えたカラー記録装置、あるいは色彩が同じで濃度が異な
る記録材で記録する複数の記録ヘッドを用いる階調記録
用の記録装置など、記録ヘッドの数に関係なく、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。また、前述の記録手段（記録ヘッド）７として
は、インクタンクを一体化した交換可能なカートリッジ
タイプのもの、あるいは記録ヘッドとインクタンクを別
部品としそれらをインク供給管で接続する構成のものな
ど、種々の形態のものを使用することができる。

【００２１】なお、本発明は、インクジェット記録装置
に適用する場合、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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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
。

【００３１】

【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、フィードローラを使用して紙送りされる被記
録材に対し、記録手段で記録する記録装置において、被
記録材の厚さによるフィードローラの動きに連動して、
被記録材に対する記録手段の位置またはキャリッジの位
置を調整する構成としたので、簡単な構成で、被記録材
の厚さに関係なく、記録手段と被記録材の記録面との間
隔を常に一定に保つことができ、常に高品位の記録を行
ない得る記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した記録装置の一実施例の構成を
示す縦断面図である。

【図２】図１中の被記録材搬送手段および記録部の構成
を示す部分拡大側面図である。

【図３】図２中の記録手段（記録ヘッド）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】本発明を適用した記録装置の他の実施例の要部
構成を示す部分拡大側面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　プラテンローラ ２　　　　　　搬送モータ ３　　　　　　フィードローラ ４　　　　　　被記録材 ５　　　　　　ホルダー（ペーパーパン）６　　　　　
　アクチェータ ７　　　　　　記録手段（記録ヘッド）９　　　　　　
キャリッジ １０　　　　ガイドレール軸受ユニット１１　　　　レ
バー １２　　　　リンク １５　　　　ガイドレール軸受ユニットの案内機構２４
　　　　紙押さえローラ ２６　　　　ワイヤ ２７　　　　ガイドローラ ２８　　　　ガイドローラ ５０　　　　インク吐出部 ５１　　　　吐出口形成面 ５２　　　　吐出口 ５５　　　　電気熱変換体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　フィードローラを使用して紙送り
   される被記録材に対し、記録手段で記録する記録装置に
   おいて、被記録材の厚さによるフィードローラの動きに
   連動して、被記録材に対する記録手段の位置を調整する
   ことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】　　　　被記録材に沿って移動するキャリ
   ッジに記録手段を搭載し、前記フィードローラの動きに
   連動して、被記録材に対するキャリッジの位置を調整す
   ることを特徴とする請求項１の記録装置。
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
   るインクジェット記録手段であることを特徴とする請求
   項１の記録装置。
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の記録装置。