JPH0516340A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリッジの移動方向の違いにより生じるイ
ンクの吐出方向の差をなくし、双方向印字でも変わりの
ない印字品位を得ることのできる記録装置を提供する。 【構成】 記録媒体と平行なガイド軸２３に案内された
第二のキャリッジ１２に対し、記録ヘッドが搭載される
第一のキャリッジ１１が、その下側に設けられた二段軸
１１ｂが第二キャリッジ１２の支持孔１２ａに挿通さ
れ、また第一キャリッジ１１のブロック体１１ａがリブ
１２ｆ，１２ｅに当接することにより、記録媒体に直交
する線を中心として両方向に所定角度回動可能である。
かくて、記録ヘッドが往動のときは時計回り、復動のと
きは反時計回りに所定角度回動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は文字や画像などの記録に
用いられる記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙，ＯＨＰ用シートなどの記録媒
体（以下記録用紙または単に紙ともいう）に対して記録
を行うために、電子タイプライタやワードプロセッサに
搭載される記録装置は、種々の記録方式による記録ヘッ
ドを搭載した形態で提案されている。この記録ヘッドに
は、ワイヤードット方式，感熱方式，熱転写方式，イン
クジェット方式によるものなどがある。

【０００３】特にインクジェット方式は記録用紙に直接
インクを噴射するものであるので、ライニングコストが
安く、静かな記録方式として、注目されている。

【０００４】これらの方式においては所定時間当りの記
録量を増大するため、記録ヘッドの往（正）方向および
復（逆）方向、いわゆる双方向での移動時に印字を行う
ようにしたものも提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
双方向印字が可能なインクジェット方式の記録装置にお
いては、正方向印字で良好な印字品位が得られるように
記録ヘッドを調整固定すると、逆方向印字では良好な印
字が得られなくなってしまうという問題がある。つま
り、キャリッジの移動速度をベクトルで考えると、正方
向印字時はベクトル（Ｖ_C ）であるのに対し、逆方向印
字時はベクトル（−Ｖ_C ）である。一方、インクの吐出
速度をベクトル（Ｖ_I ）とすると、キャリッジの走行時
における実際のインクの吐出速度ベクトルは、それぞれ
ベクトル（Ｖ_C ）＋ベクトル（Ｖ_I），ベクトル（−Ｖ_C
）＋ベクトル（Ｖ_I ）となり、明らかに吐出角度が異
なってしまう。この結果、正方向印字でインクが理想的
な角度で記録用紙に着弾するように記録ヘッドを調整固
定すると、逆方向印字ではインクが記録用紙に着弾する
時のインクの飛び散りなどの問題が生じ望ましい印字品
位が得られにくいのである。

【０００６】本発明の目的は、かかる問題点を解決し、
キャリッジの移動方向の違いにより生じるインクの吐出
方向の差をなくし、双方向印字でも変わりのない印字品
位を得ることのできる記録装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は記録媒体に対してインクを吐出することに
より印字を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドが搭載さ
れる第一のキャリッジと、前記第一のキャリッジに一部
が固定されたタイミングベルトと、前記タイミングベル
トに駆動力を伝達する駆動源と、前記記録媒体と平行に
設けられたガイド軸と、前記ガイド軸に案内され往復動
自在に設けられた第二のキャリッジとを有し、前記記録
媒体に直交する線を略中心として、前記第一のキャリッ
ジを前記第二のキャリッジに対して両方向に所定角度の
範囲内で回転可能に取り付けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、記録ヘッドが搭載された第一
キャリッジが、記録媒体に平行なガイド軸に案内された
第二キャリッジに対し、記録媒体に直交する線を略中心
として両方向に所定角度範囲内で回転自在であるから、
キャリッジが往復動するに際し、第一キャリッジ、ひい
ては記録ヘッドが、往動のときは時計回り、復動のとき
は反時計回りにそれぞれ所定角度回動する。従って、こ
の回動量を適正に選ぶことによって記録ヘッドから吐出
されるインクジェットを記録媒体に対し常に直交させる
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１０】図１（Ａ）および（Ｂ）は本発明を適用可
能な装置としての電子タイプライタの外観構成例を示
す。

【００１１】ここで、１はキーボード部であり、文字，
数字等キャラクタ入力用のキー，リターンキー等の印字
指令キー、さらには各種の制御キー等のキー群２が配列
され、非使用時にはヒンジ３を中心に回動させることに
より、図１（Ｂ）に示すように、折りたためるようにな
っている。４は装置内部のプリンタ部に、シート状記録
媒体を送給するための給紙トレーであり、同じく非使用
時には図１（Ｂ）に示すようにプリンタ部を覆って収納
される。５は手動にて記録媒体のセットや排出を行うた
めの送りノブ、６は入力した文章等を表示するための表
示器、７は本例に係る装置を運搬する際に用いられる把
手である。

【００１２】図２は本例に係るプリンタ部の構成例を示
す斜視図である。

【００１３】ここで、９はインクジェット記録ヘッドを
有したヘッドカートリッジ、１１はこれを搭載する第一
のキャリッジ、１２は図中Ｓ方向に走査するための第二
のキャリッジである。第一のキャリッジ１１は、後で詳
述するが、第二のキャリッジ１２上にヘッドカートリッ
ジ９のインク吐出部を中心に一定範囲内で回転自由とな
るよう支持されている。１３はヘッドカートリッジ９を
第一のキャリッジ１１に取付けるためのフック、１５は
フック１３を操作するためのレバーである。このレバー
１５には、後述するカバーに設けられた目盛を指示して
ヘッドカートリッジ９の記録ヘッドによる印字位置や設
定位置等を読取り可能とするためのマーカ１７が設けら
れている。１９はヘッドカートリッジ９に対する電気接
続部を支持する支持板である。２１はその電気接続部と
本体制御部とを接続するためのフレキシブルケーブルで
ある。

【００１４】２３は、第二のキャリッジ１２をＳ方向に
案内するためのガイド軸であり、第二のキャリッジ１２
の軸受２５に挿通されている。２７は第一のキャリッジ
１１が固着され、これをＳ方向に移動させるための動力
を伝達するタイミングベルトであり、装置両側部に配置
されたプーリ２９Ａ，２９Ｂに張架されている。一方の
プーリ２９Ｂには、ギヤ等の伝導機構を介してキャリッ
ジモータ３１より駆動力が伝達される。

【００１５】３３は紙等の記録媒体（以下記録紙ともい
う）の被記録面を規制するとともに、記録等に際してこ
れを搬送するための搬送ローラであり、搬送モータ３５
によって駆動される。３７は記録媒体を給紙トレー４側
より記録位置に導くためのペーパーパン、３９は記録媒
体の送給経路途中に配設されて記録媒体を搬送ローラ３
３に向けて押圧し、これを搬送するためのフィードロー
ラである。３４はヘッドカートリッジ９の吐出口形成面
に対向し、記録媒体の被記録面を規制するプラテンであ
る。４１は記録媒体搬送方向上記録位置より下流側に配
置され、記録媒体を不図示の排紙口へ向けて排紙するた
めの排紙ローラである。４２は排紙ローラ４１に対応し
て設けられる拍車であり、記録媒体を介してローラ４１
を押圧し、排紙ローラ４１による記録媒体の搬送力を生
じさせる。４３は記録媒体のセット等に際して、フィー
ドローラ３９、押え板４５および拍車４２、それぞれの
付勢を解除するための解除レバーである。

【００１６】４５は記録位置近傍において記録媒体の浮
上り等を抑制し、搬送ローラ３３に対する密着状態を確
保するための押え板である。本例においては、記録ヘッ
ドとして、インク吐出を行うことにより記録を行うイン
クジェット記録ヘッドを採用している。従って、記録ヘ
ッドのインク吐出口の形成面と、記録媒体の被記録面と
の距離は比較的微少であり、かつ記録媒体と吐出口形成
面との接触を避けるべくその間隔が厳しく管理されなけ
ればならないので、押え板４５の配設が有効である。４
７は押え板４５に設けた目盛、４９はこの目盛に対応し
て第二のキャリッジ１２に設けられたマーカであり、こ
れらによっても記録ヘッドの印字位置設定位置が読取り
可能である。

【００１７】５１はホームポジションにおいて、記録ヘ
ッドのインク吐出口形成面と対向するゴム等弾性材料で
形成したキャップであり、記録ヘッドに対し当接／離脱
が可能に支持されている。このキャップ５１は、非記録
時等の記録ヘッドの保護や、記録ヘッドの吐出回復処理
に際して用いられる。吐出回復処理とは、インク吐出口
内方に設けられインク吐出のために利用されるエネルギ
発生素子を駆動することにより全吐出口からインクを強
制的に排出させ、吐出不良要因を除去する処理である。

【００１８】５３はインクの強制排出のために吸引力を
発生し、かかる強制排出による吐出回復処理に際してキ
ャップ５１に受容されたインクを吸引するために用いら
れるポンプである。５５はこのポンプ５３によって吸引
された廃インクを貯留するための廃インクタンク、５７
はポンプ５３と廃インクタンク５５とを連通するチュウ
ブである。

【００１９】５９は記録ヘッドの吐出口形成面のワイピ
ングを行うためのブレードであり、記録ヘッド側に突出
してヘッド移動の過程でワイピングを行うための位置
と、吐出口形成面に係合しない後退位置とに移動可能に
支持されている。６１はモータ、６３はモータ６１から
動力の伝達を受けて、ポンプ５３の駆動、およびキャッ
プ５１やブレード５９の移動をそれぞれ行わせるための
カム装置である。

【００２０】図３は第一のキャリッジ１１，第二のキャ
リッジ１２，ガイド軸２３およびタイミングベルト２７
の関係を示す部分分解詳細図である。

【００２１】第一のキャリッジ１１の下側に設けられた
ブロック体１１ａの下面に形成された二段軸１１ｂは第
二のキャリッジ１２に形成された支持孔１２ａに回動自
在に嵌入し、グリップリング７１により抜け防止が成さ
れている。第一のキャリッジ１１の回動範囲は、第二の
キャリッジ１２に形成されたリブ１２ｅ，１２ｆに第一
のキャリッジ１１のブロック体１１ａの側面が当接する
ことにより規制される。また、第一のキャリッジ１１の
下面に設けられたタイミングベルト固定部１１ｃは、第
二のキャリッジ１２の略中央部に形成された開口１２ｂ
を貫通する。そして、第二のキャリッジ１２の下方に位
置し、そこでタイミングベルト２７が固着される。軸受
２５が第二のキャリッジ１２の一対の開口１２ｃおよび
１２ｄに固定され、そこにガイド軸２３が通される。

【００２２】上記の構成になる電子タイプライタにおい
て、本発明に関わる動作を詳細に説明する。

【００２３】図４の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、
正方向印字時と逆方向印字時のヘッドカートリッジの傾
きを示す図である。

【００２４】ここで本実施例においては、ヘッドカート
リッジ９が記録媒体に対し垂直な場合、インクの吐出角
もまた記録媒体Ｒに対し垂直なものとし、インクの吐出
速度も含めベクトル（Ｖ_I ）と定める。また第一のキャ
リッジ１１に関しては、記録媒体Ｒに対し平行に走行
し、速度も含めて、正方向印字時はベクトル（Ｖ_C ）、
逆方向印字時はベクトル（−Ｖ_C ）とする。

【００２５】正方向印字時において、第一のキャリッジ
１１はキャリッジモータ３１からの駆動力を、タイミン
グベルト２７を経て受ける。このとき、第一のキャリッ
ジ１１は第二のキャリッジ１２の支持孔１２ａを中心に
プリンタ上方から見て反時計回りに回転し、そのブロッ
ク体１１ａをリブ１２ｆに当接させたまま走行する。こ
のときのヘッドカートリッジ９の姿勢を図４（Ａ）に示
す。またこの図はヘッドカートリッジ９が記録媒体Ｒに
直交する方向に対し角度θ分傾いていることを示し、実
際のインクの吐出速度ベクトルは、ベクトル（Ｖ_I ）＋
ベクトル（Ｖ_C）であり、これを記録媒体に対し垂直と
するためには

【００２６】

【数１】

【００２７】と定めれば良い。

【００２８】逆方向印字に関しても全く同様である。

【００２９】つまり上記のとおりにθを決定することに
より正方向印字，逆方向印字とも記録媒体Ｒに対し垂直
で、しかも同じ速度でインクを吐出することができる。

【００３０】（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、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
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。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。

【００３１】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で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。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。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、さら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号明細書，米国特許第４４
５９６００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５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
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、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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を用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００３６】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、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。

【００３７】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
くは液化するものを用いてもよく、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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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として使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
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、熱エネルギの付与
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。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６０−７
１２６０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
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。

【００３８】さらに加えて、本発明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
合せた複写装置、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。

【００３９】（他の実施例）記録ヘッドの傾きを変化さ
せるための手段として、第二のキャリッジにソレノイド
あるいはステッピングモータ等を搭載し、これらにより
第一のキャリッジを動作させても構わない。特にステッ
ピングモータを用いた場合には、異なる２通り以上の印
字スピードを持つ記録装置においてもそれぞれのスピー
ドに対し適切な記録ヘッドの傾きを与えることが可能と
なり特に有効である。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、正方向印字時と逆方向印字時で記録ヘッドの
傾きを変化させることができるので、双方向印字時にお
いても、安定した印字品位を得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施例にか
かる装置としての電子タイプライタを示す斜視図であ
り、（Ａ）使用時および（Ｂ）収納時である。

【図２】本発明に適用可能なプリンタの一構成例を示す
斜視図である。

【図３】（Ａ）は本発明実施例の要部詳細を示す分解斜
視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ矢視図である。

【図４】ヘッドカートリッジの傾きを説明するための平
面図であり、（Ａ）正方向印字時および（Ｂ）逆方向印
字時を示す。

【符号の説明】

１ キーボード ６ 表示器 ９ ヘッドカートリッジ １１ 第一のキャリッジ １１ａ ブロック体 １１ｂ 二段軸 １２ 第二のキャリッジ １２ａ 支持孔 １２ｅ，１２ｆ リブ ２３ ガイド軸 ２７ タイミングベルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対してインクを吐出すること
   により印字を行う記録ヘッドと、 前記記録ヘッドが搭載される第一のキャリッジと、 前記第一のキャリッジに一部が固定されたタイミングベ
   ルトと、 前記タイミングベルトに駆動力を伝達する駆動源と、 前記記録媒体と平行に設けられたガイド軸と、 前記ガイド軸に案内され往復動自在に設けられた第二の
   キャリッジとを有し、 前記記録媒体に直交する線を略中心として、前記第一の
   キャリッジを前記第二のキャリッジに対して両方向に所
   定角度の範囲内で回転可能に取り付けたことを特徴とす
   る記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録ヘッドは熱エネルギーを利用し
   てインクに気泡を生成させ、該気泡の生成に伴ってイン
   クを吐出することを特徴とする請求項１記載の記録装
   置。