JPH05104807A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリッジが摺動する摺動部材の撓み等によ
る記録ヘッドの被記録材搬送方向のレジストレーション
のずれを最小限に抑える。 【構成】 キャリッジ１に搭載した記録ヘッド５の記録
面と同一面上若しくはその近傍にキャリッジ１の摺動軸
となる摺動部材２を配置する。また記録ヘッド５を間に
挟んで、摺動部材２の反対側にガイド部材３を配置す
る。 【効果】 摺動部材２に撓み等があってキャリッジ１が
摺動部材２を中心に微小回転したとしても、被記録材６
に対する搬送方向の位置変位は殆ど生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はキャリッジを摺動部材に
沿って移動させて記録を行う記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は記録ヘッドの
オリフィス（インク吐出口）から画信号に応じて被記録
材に直接インクを吐出することによって記録を行うもの
である。このインクジェット記録装置でカラー記録を行
うためには、それぞれ色の異なるインク（イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラック）を吐出する４個の記録ヘッ
ドを設け、各記録ヘッドから吐出する異なる色インクを
重ね合わせて記録を行う。

【０００３】前記インクジェット記録装置のうちでも、
シリアル型のカラー記録装置にあっては、図５に示すよ
うに、前記複数の記録ヘッド50をキャリッジ51の移動方
向に並べて搭載し、このキャリッジ51を被記録材52の幅
方向に移動させながら記録を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記シリアル記録装置
にあっては、記録に際してキャリッジ51を摺動軸53に沿
わせ、且つガイド54でガイドしながら移動させるが、こ
の摺動軸53やガイド54に撓みや反り、凹凸、或いは摺動
軸53とガイド54の空間的ねじれ等があると、これらはキ
ャリッジ51の摺動軸53まわりの回転成分となる。

【０００５】即ち、キャリッジ51は摺動軸53を中心にし
て回動可能であるために、前記撓み等があると、摺動軸
53に沿って移動する際に図５の矢印ａに示すように微小
な回転運動をすることになり、これに伴って記録ヘッド
50も微小回転する。この記録ヘッド50の回転運動は、被
記録材52の搬送方向と垂直な成分と平行な成分をもち、
平行な成分は被記録材52の記録に際して変位となって表
れる。

【０００６】この変位は微小なものであるが、カラー記
録にあっては複数の記録ヘッド間に距離があるため、あ
る記録時点に於いて各記録ヘッド50が被記録材52に記録
する位置には差がある。従って、図６に示すように例え
ばガイド54に撓み等があると、各記録ヘッドの見かけ上
の位置は、図６に示すように被記録材搬送方向に於いて
レジストレーションのずれが生じ、鮮明なカラー画像が
得られなくなってしまう。

【０００７】本発明の目的は従来の前記課題を解決し、
前記のような原因によって生ずるレジストレーションの
ずれを最小限に抑え、高品位の記録が可能な記録装置を
提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
の本発明に係る代表的な手段は、被記録材に記録を行う
ための記録手段と、前記記録手段を搭載し、摺動部材に
沿って移動可能なキャリッジとを有し、前記摺動部材
を、前記記録手段の記録面と同一平面上、若しくは同一
平面上の近傍に配置したことを特徴としてなる。

【０００９】

【作用】前記手段にあっては、仮に摺動部材に撓み等が
あったとしても、摺動部材を中心としたキャリッジの回
転成分は、回転中心となる摺動部材が記録手段の記録面
と同一平面、若しくはその近傍にあることから、被記録
材の搬送方向と水平成分は殆どなくなる。従って、前記
被記録材搬送方向のレジストレーションのずれが最小限
になり、高品位の画像が得られる。

【００１０】

【実施例】

〔第一実施例〕次に前記手段をカラーインクジェット記
録装置に適用した本発明の一実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。尚、図１は記録装置の側断面説明図で
あり、図２は平面説明図であり、図３はレジストレーシ
ョンのずれの説明図である。

【００１１】図１及び図２に於いて、１はキャリッジで
あり、摺動部材２に摺動可能であって回動可能に嵌合
し、アーム１ａの先端に形成したＵ形部が前記摺動部材
２と平行に設けたガイド部材３に摺動可能に係止してい
る。また前記キャリッジ１には駆動用ベルト４が接続さ
れ、このベルト４は摺動部材の両端近傍に配置したプー
リ（図示せず）間に掛け渡され、前記プーリにはキャリ
ッジモータ（図示せず）が連結している。従って、キャ
リッジモータを正逆駆動すると、キャリッジ１が摺動部
材２に沿い、且つガイド部材３でガイドされながら往復
移動する。

【００１２】更に前記キャリッジ１には記録手段となる
記録ヘッド５を搭載している。この記録ヘッド５は画信
号に応じてインクを吐出するインクジェット記録ヘッド
であり、これをキャリッジ１の移動方向へ４個並べて搭
載してあり、各記録ヘッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが画
信号に応じてそれぞれイエロー，マゼンタ，シアン，ブ
ラックの各色インクを吐出するようになっている。

【００１３】前記記録ヘッド５は微細なオリフィス、液
路及びこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部
と、該作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギ
ーを発生するエネルギー発生手段を備えている。このよ
うなエネルギーを発生するエネルギー発生手段としては
ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法、レー
ザー等の電磁波を照射して発熱させ、該発熱による作用
で液滴を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方
法、あるいは発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変
換体によって液体を加熱して液体を吐出させるエネルギ
ー発生手段を用いた記録方法等がある。

【００１４】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッ
ドは、記録用の液滴を吐出して吐出用液滴を形成するた
めの液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列すること
ができるために高解像度の記録をすることが可能であ
る。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段とし
て用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且
つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上
が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に
活用出来、高密度実装化が容易で、製造コストも安価な
ことから有利である。

【００１５】この記録装置は、キャリッジ１を摺動部材
２及びガイド部材３に沿って移動させると共に、この移
動に同期して記録ヘッド５の電気熱変換体に画信号に応
じた通電をすることにより、プラテン７で支持された被
記録材６に各色インクを吐出してカラー記録を行うもの
であり、一行記録が終了すると被記録材６を図示しない
モータによって駆動する搬送ローラ対８ａ，８ｂ及び排
出ローラ対９ａ，９ｂで一行分搬送し、次行以下を同様
に記録するものである。

【００１６】次に前記キャリッジ１と摺動部材２及びガ
イド部材３の関係について説明する。前記摺動部材２は
記録ヘッド５のオリフィス面と同一平面上、若しくはそ
の平面の近傍に位置するように配置している。またガイ
ド部材３は図１及び図２から明らかなように、記録ヘッ
ド５を間に挟んで前記摺動部材２の反対側にガイド部材
３を配置している。

【００１７】前記のように配置することにより、例えば
摺動部材２に撓みや反り等がある場合、キャリッジ１に
搭載した記録ヘッド５には図１の矢印ａに示すように摺
動部材２を中心にして微小回転をするようになるが、こ
の回転成分はオリフィス面と摺動部材２とが同一平面内
にあるために、被記録材６に対して略垂直な成分のみと
なり、被記録材６の搬送方向と平行な成分が殆どない。
このため、摺動部材２の撓みや反りによる記録ヘッド５
の被記録材搬送方向の位置変位は最小限となり、結果的
にレジストレーションのずれが最小限に抑えられ、カラ
ー画像品位の低下は生じない。

【００１８】次にガイド部材３を記録ヘッド５を挟んで
摺動部材２の反対側に配置したことによる効果を図３を
参照して説明する。図３に示すように摺動部材２と記録
ヘッド５間の距離をＬ、摺動部材２とガイド部材３間の
距離をＭとすると、摺動部材２を基準にしてガイド部材
３の被記録材６の面に垂直方向の撓みや反りの記録ヘッ
ド５の位置での影響は以下の通りである。

【００１９】先ず図３（ａ）に示すように、記録ヘッド
５に対して摺動部材２とガイド部材３とを同一側に配置
し、Ｌ＜Ｍに設定した場合には、ガイド部材３の撓み等
による影響は−Ｌ／Ｍ倍に縮小することが出来るが、摺
動部材２の撓み等による影響は（Ｍ＋Ｌ）／Ｍ倍に増幅
されてしまう。

【００２０】また図３（ｂ）に示すように、記録ヘッド
５に対して摺動部材２とガイド部材３とを同一側に配置
し、Ｌ＞Ｍに設定した場合には、ガイド部材３の撓み等
による影響がＬ／Ｍ倍に増幅されてしまう。

【００２１】これに対して図３（ｃ）に示す本実施例の
ように、記録ヘッド５を間に挟んで摺動部材２の反対側
にガイド部材３を配置した場合には、Ｌ／Ｍに縮小され
る。またこの場合、摺動部材２の被記録材面垂直方向の
撓みや反り等が記録ヘッド５に及ぼす影響は、ガイド部
材３を基準にすると（Ｍ−Ｌ）／Ｍに縮小される。即
ち、摺動部材２及びガイド部材３の撓みや反り等が記録
へ及ぼす悪影響を最小限に抑えることが出来るものであ
る。

【００２２】〔他の実施例〕前述した実施例ではキャリ
ッジ１のアーム先端に形成したＵ形部を、ガイド部材３
に係止する構成を示したが、図４に示すように被記録材
６の浮き防止ローラ10の支持部材11を摺動部材２と平行
に設け、この支持部材11上をキャリッジ１のアーム１ａ
が摺動するように構成しても良い。この場合は、ローラ
支持部材11がガイド部材を兼ねることになる。

【００２３】また前述した実施例では記録手段としてイ
ンクジェット記録方式を用いたが、記録信号に応じて電
気熱変換体に通電し、前記電気熱変換体の加熱による膜
沸騰を利用して生ずる気泡の成長，収縮により、インク
を吐出口より吐出して記録を行うように構成すると更に
好ましい。

【００２４】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。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュア
ス型の何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内の気泡を形成出来るので有
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、特に優れた液体の吐出が
達成出来、より好ましい。

【００２５】前記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。尚、前記熱作用面
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、更に優れた記録
を行うことが出来る。

【００２６】記録ヘッドの構成としては、前述の各明細
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、同第 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。

【００２７】また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の効果
は有効である。即ち、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良く行
うことが出来るようになるからである。

【００２８】更に前述したシリアルタイプのものでも、
キャリッジに固定された記録ヘッド、或いはキャリッジ
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、或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
ドを用いても良い。

【００２９】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をの効果を一層安定出来るので好ま
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
圧或いは吸引手段、電気熱変換タイプ或いはこれとは別
の加熱素子或いはこれらの組合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。

【００３０】またキャリッジに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であっても良い。

【００３１】更に加えて、前述した実施例に於いてはイ
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、室温で軟化若しくは液化するも
の、或いはインクジェット記録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
すものであれば良い。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、記録シートに到達する時点で
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適
用可能である。

【００３２】このような場合のインクは、特開昭54− 5
6847号公報或いは特開昭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良い。上述した各インクに対し
て最も有効なものは、前述した膜沸騰方式を実行するも
のである。

【００３３】更に、前述した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
力端末の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、更には送受信機能を有するファクシミリ
装置の形態をとるもの等であっても良い。

【００３４】尚、前述した記録手段としてインクジェッ
ト記録方式を用いた例を説明したが、本発明は記録方式
はインクジェット記録方式に限定する必要はなく、他に
も熱転写記録方式や感熱記録方式、更にはワイヤードッ
ト記録方式等のインパクト記録方式以外の記録方式であ
っても適用し得る。

【００３５】

【発明の効果】本発明は前述したように、摺動部材を記
録手段の記録面と同一平面上若しくはその近傍に配置す
ることにより、摺動部材の撓みや反り等によって生ずる
記録手段の被記録材搬送方向での変位を最小限に抑える
ことが出来る。

【００３６】また記録手段を挟んで摺動部材とガイド部
材を配置することにより、両者の撓みや反り等の悪影響
を抑えることが出来る。

【００３７】従って、被記録材搬送方向のレジストレー
ションのずれを抑え、高品位の記録を行うことが出来る
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の側断面説明図である。

【図２】記録装置の平面説明図である。

【図３】レジストレーションのずれの説明図である。

【図４】他の実施例の説明図である。

【図５】従来技術に係る記録装置の説明図である。

【図６】従来技術の記録装置に係るレジストレーション
のずれの説明図である。

【符号の説明】

１…キャリッジ、１ａ…アーム、２…摺動部材、３…ガ
イド部材、４…ベルト、５…記録ヘッド、６…被記録
材、７…プラテン、８ａ，８ｂ…搬送ローラ、９ａ，９
ｂ…排出ローラ、10…浮き防止ローラ、11…支持部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録材に記録を行うための記録手段
   と、 前記記録手段を搭載し、摺動部材に沿って移動可能なキ
   ャリッジとを有し、 前記摺動部材を、前記記録手段の記録面と同一平面上、
   若しくは同一平面上の近傍に配置したことを特徴とする
   記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録手段を間に挟んで前記摺動部材
   の反対側に前記キャリッジの摺動をガイドするガイド部
   材を配置した請求項１記載の記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録装置は、記録手段が信号に応じ
   てインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方式
   である請求項１又は請求項２記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録装置は、記録手段が複数の記録
   ヘッドを有し、カラー記録を行う請求項３記載の記録装
   置。
5. 【請求項５】 前記記録装置は、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３記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録装置は、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
   に生ず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５記載の記録装置。