JPH05162331A

JPH05162331A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH05162331A
Application number: JP3327719A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Imon; 正東井門
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】記録ヘッドにインクを供給するインクタンク
が連結され、一体となってインクジェットカートリッジ
を形成しキャリア上に搭載された、小型化され操作性の
優れたインクジェット記録装置を提供する。【構成】インクジェットカートリッジに、該インクジェ
ットカートリッジをキャリアに着脱し、保持するための
部材を配設することによって、キャリアに該部材を配設
する必要の無いインクジェット記録装置が提供されて、
製品の小型化、操作性の向上、構成の単純化などの効果
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドの吐出口か
らインクを吐出させ、これを被記録体に付着させて記録
を行うインクジェットの記録装置に関し、更には、前記
記録ヘッドにインクを供給するインクタンクが連結さ
れ、一体となってインクジェットカートリッジを形成
し、キャリア上に搭載されたインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置において
は、インクジェットカートリッジをキャリアに装着した
り、キャリアから脱却する方式は、前記インクジェット
カートリッジの筐体を直接指で掴んで行うものであっ
た。

【０００３】更に、該インクジェットカートリッジをキ
ャリア上に保持するための部材は、キャリア本体に配設
される構成のものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
製品の小型化に伴う、インクジェットカートリッジ自体
の小型化のために、インクジェットカートリッジを指で
直接掴む方式では苦痛な作業となるなど不都合があり、
更にキャリアと本体との間に指のはいる程度の隙間すら
得ることが困難となりつつある。

【０００５】従って、前記の従来型のインクジェットカ
ートリッジのように、キャリアからの着脱を指で直接掴
んで行う方法は殆ど不可能か、若しくは、非常に困難と
なるに到っている。また、キャリアには、インクジェ
ットカートリッジと印字装置本体とを電気的に接続する
ためのフレキシブルケーブルや、キャリアのガイド軸と
接する摺動部などがあるため、スペースもなく、且つ、
複雑な構成となっていた。従って、更に、インクジェッ
トカートリッジを保持する部材を具備しようとする場合
には、自由度のない無理な設計となりがちであった。

【０００６】また、記録ヘッドの生産加工技術および使
用部品の材質の向上によって、記録ヘッドの寿命は飛躍
的に伸び、従来インクタンクと共に交換されていた記録
ヘッドは、更に別のインクタンクを取り付けて再利用で
きるようになったため、記録ヘッドとインクタンクを一
体成形するのではなく、分離可能な構成にしたインクジ
ェットカートリッジが開発された。そのため、記録ヘッ
ドとインクタンクを、それぞれ別々にキャリアに着脱で
き、且つ保持できる構成とする必要が生じてきた。この
ような場合には、仮にキャリアにヘッドとタンクの着脱
用部材を設けたとしても、非常に複雑な構造となり、ま
た、操作性も悪いものとならざるを得なかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のインクジェット記録装置は、以下のような
特徴を有するものである。

【０００８】（１）インクジェットカートリッジをキャ
リアに着脱し、更にキャリア上に保持するための部材
が、該インクジェットカートリッジに配設されている。

【０００９】（２）インクジェットカートリッジが、記
録ヘッドとインクタンクに区分されており、且つそれら
が分離可能な構成になっているインクジェット記録装置
において、該記録ヘッドをキャリアに着脱し、更にキャ
リア上に保持するための部材が、該記録ヘッドに配設さ
れている。

【００１０】（３）（２）のインクジェットカートリッ
ジにおいて、前記インクタンクをキャリアに着脱し、更
にキャリア上に保持するための部材が、該インクタンク
に配設されている。

【００１１】

【作用】上記のような構成を有する本発明のインクジェ
ット記録装置においては、以下のような作用を呈する。

【００１２】インクジェットカートリッジに、該インク
ジェットカートリッジをキャリアに着脱し、保持するた
めの部材を配設することにより、該キャリアに該部材を
配設する必要が無くなるため、製品の小型化、操作性の
向上、構成の単純化などを図ることができる。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を以下図面に基づいて説明す
るが、本発明がこれらのみに限定されるものではない。

【００１４】図１０は本実施例に関する記録装置を組み
込んだ情報処理装置６０４の外観を表わす模式的斜視図
である。

【００１５】図１０において、６０１は上述のプリンタ
部、６０２は文字や数字およびその他のキャラクタを入
力するためのキーや、各種指令を与えるためのキーなど
を備えたキーボード部、６０３は表示器を備える表示部
である。

【００１６】なお、他に上記の電気回路に電力を供給す
るための電源部があり、これには例えば充電式のバッテ
リーや、使い捨ての乾電池、あるいは情報処理装置本体
を固定して使用する場合のＡＣ電源用交換器などがあ
る。（実施例１）先ず第１の実施例について説明する。図１
は本発明の実施例を示す斜視図であり、また図２は同じ
くインクジェット記録装置の全体図である。

【００１７】図２において、キャリア１には、記録ヘッ
ド２ａとインクタンク２ｂとが連結したインクジェット
カートリッジ２が搭載されている。このキャリア１の記
録ヘッド２ａ側の一端部は、シャーシ３に回動自在に取
り付けられたリードスクリュー４にその軸方向に摺動可
能に嵌合され、キャリア１の他端部には、ガイド（不図
示）が配設されており、該ガイドがシャーシ３に形成さ
れたガイドレール３ｃにリードスクリュー４の軸方向と
平行に摺動自在に嵌入されてキャリア１の姿勢が常に一
定に保たれながらリードスクリュー４の回転に伴ってそ
の軸方向に往復移動可能な構成となっている。

【００１８】前記リードスクリュー４は、その図示左側
部の一端に固着されたリードギヤ４ｂとキャリアモータ
５の出力軸２５に取り付けられたキャリアモータピニオ
ン２０と噛合しキャリアモータ５の駆動により正転、逆
転に伴ってリードスクリュー４に螺旋状に所定のピッチ
で形成されたリード溝４ａに嵌入する前記キャリア１に
嵌入されたリードピン６によって前記キャリア１が往復
駆動される。前記リードピン６は前記リードスクリュー
４とのがたを無くすためにリードピンバネ７によりリー
ドスクリュー４のリード溝４ａに付勢されている。ま
た、リード溝４ａは前記キャリアモータピニオン２０が
リードスクリュー４の回転駆動力を伝えている間、記録
ヘッド２ａの吐出口面２ｂがキャップ２１に対向した位
置に停止するような形状に形成されている。

【００１９】前記記録ヘッド２ａの吐出口面２ｃに対向
する記録用紙８の搬送は搬送ローラ９に圧接するピンチ
ローラ１０によって前記記録用紙８を前記搬送ローラ９
に圧接し前記搬送ローラ９を紙送りモータ１１により適
宜回転させることにより印字部へ必要なだけ送られる。
印字後は拍車１２と前記拍車１２に圧接する排紙ローラ
１３により装置外へ排出される。前記搬送ローラ９およ
び排紙ローラ１３の駆動は紙送りモータ１１によって行
われるが、その駆動力の伝達は前記紙送りモータ１１の
軸に取り付けられたかさば歯車からなる紙送りモータピ
ニオン１４、かさば歯車１５、ウォームローラ１６、搬
送ホイール１７、排紙ホイール１８によって行われる。
紙送りモータピニオン１４の回転はかさば歯車１５によ
って回転方向が直角に変えられ平歯車部によってウォー
ムローラ１６に伝えられる。

【００２０】ウォームローラ１６にはそのつば状の部分
１６ａに渦巻状の平面ウォームが形成されていて（不図
示）搬送ローラ９に取り付けられた搬送ホイール１７と
噛合し搬送ローラ９を駆動する。排紙ローラ１３の駆動
はウォームローラ１６の円筒部１６ｂに形成された（不
図示）ウォームが排紙ローラ駆動軸１９に取り付けられ
た排紙ホイール１８と噛合する事により行われる。

【００２１】印字面の裏側に配設された紙をガイドする
部材であるプラテン２７の裏側に排インク吸収体２８が
収納されていて、後述する伝動機構部２４により駆動さ
れたポンプユニット２３が排インク管へ送り出す排イン
クが排出される。前記排インク吸収体２８は、ポリエス
テル等の綿状のもの、若しくはスポンジ等の液体を吸収
保持するものである。また、前記ポンプユニット２３に
接続されている排インク管は排インク吸収体２８の内部
に適宜長さだけ挿入されている。また、前記搬送ローラ
９の図示左側部には、記録ヘッド２ａのインク吐出機能
を回復させるための回復装置が設けられている。

【００２２】図３に示すように、この回復装置は、記録
ヘッド２ａの吐出口面２ｃをキャッピングするキャップ
２１と、その内部を負圧にし、吐出口面２ｃから強制的
に排出された排インクをキャップ２１から吸引して、排
インク管３１ｄに送り出すポンプユニット２３と、前記
キャップ２１を吐出口面２ｃに対して前後移動させ、且
つ前記ポンプユニット２３に駆動力を伝動するための公
知のカム、歯車機構からなる伝動機構部（タイミングギ
ア）２４とから構成されている。該タイミングギア２４
には、キャリアモータの回転駆動力がキャリアモータピ
ニオン２０を介して伝えられる。

【００２３】また、ポンプユニット２３は、図４に示す
ようなプランジャポンプの構成になっている。３１はシ
リンダであり、円筒状のシリンダ部３１ａと、後述する
プランジャ２２をガイドする部材（不図示）を有してお
り、軸方向に一部を切欠いてインク流路を形成してい
る。３１ｂはキャップレバー受けで後述するレバーシー
ルが嵌入するように形成される。また、３１ｃはインク
吸引口で所定の位置に開口している。３１ｄは排インク
管で一体に形成され先端部を排インク吸収体２８に挿入
してある。また、３１ｅはキャップ開閉用の突起でタイ
ミングギア２４のキャップ開閉用カム２４ａによって押
されて、シリンダ３１が回転してキャップ２１の開閉を
行っている。

【００２４】２２はプランジャであり、動作軸２２ａ、
ピストン押さえ２２ｂ、ピストン受け２２ｃ、ポンプシ
ール押さえ２２ｄが形成されており、インク流路となる
溝２２ｅが前記動作軸２２ａに連続して形成されてい
る。この溝は前述のシリンダ３１のガイド部に一部が嵌
入しており、プランジャ２２の回転を止めている。動作
軸２２ａにはプランジャ２２の往復運動を制御するリー
ド溝２２ｆが形成されており、ストロークギア５の不図
示の突起部がこのリード溝２２ｂに嵌入されており、ス
トロークギア５の正転逆転によって、プランジャ２２に
所望のストローク量を与えて、負圧を発生させることが
できる。

【００２５】３２はピストンでＮＢＲ等のゴム材であ
り、外径は前記シリンダ３１の内径より所定量大きく形
成され、前記シリンダ３１に挿入されたときは適度に圧
縮している。３３はポンプシールでシリコンゴムやＮＢ
Ｒ等のゴム材であり、前記シリンダ３１に嵌入され、プ
ランジャ２２と所定の圧接力が得られるように若干内径
が小さく設定されており、且つ、シリンダ３１内をプラ
ンジャ２２のポンプシール押さえ２２ｄおよびピストン
受け２２ｃに押されて、往復運動することが可能であ
る。また、表面に潤滑塗装を施して、シリンダ３１およ
びプランジャ２２との摺動力を低減してもよい。

【００２６】３４はキャップレバーでインクガイド（不
図示）が、後述するキャップレバーシールに付勢して、
他方の回転軸３４ａがシリンダ３１の穴３１ｆにスナッ
プフイットで取り付けられており、回動自在になってい
る。３５はキャップレバーシールで前記のキャップレバ
ー３４のインクガイドが圧入され、更にシリンダ３１の
キャップレバー受け３１ｂに圧入される。

【００２７】２１はキャップであり、断面がおむすび状
の環状の塩素化ブチルゴム等の弾性部材であり、前記キ
ャップレバー３４のキャップ取付部３４ｂに取り付けら
れている。また、４２は予備吐出パッドであり、前述の
ブレードクリーナ３９と同様に高分子吸収体でできてお
り、前述のキャップレバー３４に装着されている。該予
備吐出パッドは、吐出口面２ｃのインク乾燥を防止する
ために印字中に、通常の印字作業とは別にインクを吐出
させる予備吐出のインクを吸収するためのものである。

【００２８】ここで、インクジェットカートリッジ２と
キャリア１の関係について詳しく説明する。図１に示す
ように、記録ヘッド２ａには、インクジェットカートリ
ッジ２の着脱・保持用のレバー２ｆが取り付けられてい
る。該レバー２ｆは、取付軸２ｇ中心に可倒となってい
る。インクジェットカートリッジ２を、キャリアに装着
する場合は、図中の実線で示すように、インク吐出方向
と反対方向にレバーを起こして、前記取付軸２ｇが、キ
ャリアのガイド溝１ｃに沿うように、矢印Ａ方向に装着
する。その後、図５に示すように、取付軸２ｇが、ガイ
ド溝１ｃの底部まで到達し、それ以上移動できなくなっ
たところでレバー２ｆをＢ方向に９０゜回転させて、キ
ャリア１に保持する。実際には、操作感向上のため、ク
リック等の機能を盛り込んだ構成とするほうが望まし
い。この時、レバー２ｆに設けられた長円筒部２ｈが、
位置決め溝１ｄの壁１ｅにより規制されて、図中左側へ
εだけ移動する。この移動により、記録ヘッド２ａとキ
ャリア１の接点が接触し、電気的なコンタクトを取るこ
とができる。（実施例２）次ぎに、第２の実施例について説明する。
図６に示すように本実施例は、実施例１において、記録
ヘッド２ａに設けられていたインクジェットカートリッ
ジの着脱・保持用のレバー２ｆを、インクタンク２ｃに
設けたものであり、その他の構成は実施例１と同一であ
る。（実施例３）次ぎに、第３の実施例について説明する。
図７に示すように本実施例は、記録ヘッド２ａとインク
タンク２ｂとが分離可能な構成のインクジェットカート
リッジの場合である。本実施例においては、インクタン
ク用のレバー２ｊの長円筒部２ｋが大きくなっており、
移動量εもその分大きくなっている。これは図８に示す
ように、記録ヘッド２ａの連結棒２ｄに、インクタンク
２ｂの連結穴２ｅを挿入するため、移動量を大きく取ら
なければならないからである。（実施例４）次ぎに、第４の実施例について説明する。
図９に示すように本実施例は、実施例３の応用形であ
り、インクタンク２ｂの保持を記録ヘッド２ａで行う構
成のものである。インクタンク２ｂ用のガイド溝は記録
ヘッド２ａに設けられており（２ｌ）、記録ヘッド用２
ａのガイド溝はキャリア上に設けられている（１ｆ）。
本実施例では、インクタンク２ｂはインクタンク用レバ
ー２ｊにより、単独で交換できるが、記録ヘッド２ａは
単独では交換できず、必ずインクタンク２ｂを保持しな
がらインクジェットカートリッジの形態のまま交換する
ことになる。

【００２９】このような構成にすることにより、従来、
記録ヘッド２ａ交換の際には、まずインクタンク２ｂを
取り外し、更に記録ヘッド２ａを取り外すという、二回
の作業が必要であったが、このような構成にすることに
より、その作業が一回で済むことになる。（その他）なお、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用いてインク中に膜沸騰を生
成し、インクを吐出せしめる方式の記録ヘッド、記録装
置において優れた効果をもたらすものである。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
号並びに、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。

【００３０】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。

【００３１】この液体（インク）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4463359 号並びに、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、更に優れた記
録を行うことができる。

【００３２】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
の組合せ構成（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 号並びに、同第4459600 号明細書
記載の構成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59-123670 号や熱エネルギ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
号公報に基いた構成としても本発明の効果は有効であ
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、記録を確実に効率よく行いうるからである。

【００３３】更に、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、本発明を適用することができる。その
ような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せに
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
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
イプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効であ
る。

【００３４】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一個の
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設けられるものであっても良
い。更に加えて、本発明の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、更には送受信機能を有するファクシミリ装
置の形態を取るものであっても良い。

【００３５】

【発明の効果】本発明を上記のように構成せしめること
によって、下記のような効果をもたらすことができる。
即ち、インクジェットカートリッジに、該インクジェッ
トカートリッジをキャリアに着脱し、保持するための部
材を配設することによって、キャリアに該部材を配設す
る必要が無くなり、ひいては製品の小型化、操作性の向
上、構成の単純化などの顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示すキャリアとインクジェ
ットカートリッジの詳細図。

【図２】同実施例の装置の全体図。

【図３】同実施例の回復装置の詳細図。

【図４】同実施例のポンプユニットの詳細図。

【図５】同実施例のインクジェットカートリッジ着脱・
保持用レバーの動作図。

【図６】本発明の実施例２を示すキャリアとインクジェ
ットカートリッジの詳細図。

【図７】本発明の実施例３を示すキャリアとインクジェ
ットカートリッジの詳細図。

【図８】本発明の実施例３を示すインクジェットカート
リッジの詳細図。

【図９】本発明の実施例４を示すキャリアとインクジェ
ットカートリッジの詳細図。

【図１０】本発明の実施例に関する記録装置を組み込ん
だ情報処理装置の外観を示す模式的斜視図。

【符号の説明】

１キャリア１ｃガイド溝１ｄ位置決め溝１ｅ壁１ｆ記録ヘッド用ガイド溝１ｇインクタンク用ガイド溝２インクジェットカートリッジ２ａ記録ヘッド２ｂインクタンク２ｃ吐出口面２ｄ連結棒２ｅ連結穴２ｆレバー２ｇ取付軸２ｈ長円筒部２ｉ記録ヘッド用レバー２ｊインクタンク用レバー２ｋインクタンク用長円筒部２ｌインクタンク用ガイド溝３シャーシ４リードスクリュー５キャリアモータ９搬送ローラ１１紙送りモータ２３ポンプユニット６０１プリンター部６０２キーボード部６０３表示部６０４情報処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 8604−2ＣＢ４１Ｊ 25/28 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットカートリッジを搭載した
キャリアを移動させながら、印字ヘッドの吐出部からイ
ンクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置に
おいて、該インクジェットカートリッジをキャリアに着
脱し、更にキャリア上に保持するための部材が、該イン
クジェットカートリッジに配設されていることを特徴と
するインクジェット記録装置。
【請求項２】インクジェットカートリッジが、記録ヘ
ッドとインクタンクに区分され、且つそれらが分離可能
な構成を有し、該記録ヘッドをキャリアに着脱し、更に
該キャリア上に保持するための部材が、該記録ヘッドに
配設されていることを特徴とする請求項１のインクジェ
ット記録装置。
【請求項３】インクジェットカートリッジが、記録ヘ
ッドとインクタンクに区分され、且つそれらが分離可能
な構成を有し、該インクタンクをキャリアに着脱し、更
に該キャリア上に保持するための部材が、該インクタン
クに配設されていることを特徴とする請求項２のインク
ジェット記録装置。
【請求項４】インクタンクが記録ヘッドにより保持さ
れ、且つ該インクタンクを着脱し、保持するための部材
が、該インクタンクに配設され、インクジェットカート
リッジをキャリアに着脱し、更に該キャリア上に保持す
る部材が、該記録ヘッドに配設されていることを特徴と
する請求項２のインクジェット記録装置。