JPH05221063A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクヘッドがキャリジと共に記録紙上面を
移動して、この記録紙に記録を行うインクジェット記録
装置において、記録中、この記録紙を押さえるための紙
押さえ部材がインクジェットヘッドのノズル面に当接し
て損傷を生じ、インク不吐出し等の不具合現象の発生を
防止するための手段を提供する。 【構成】 このため、記録中に前記記録紙１を押さえる
ための排紙側紙押さえ部材２９の一部に、例えば、フッ
素系樹脂，ＰＥＴ等の軟質材料で構成されたヘッド保護
部材３０を有するよう構成した。

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、特にその記録中に記録紙を押さえるための紙押さえ
部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置におい
て、被記録材としての記録紙の搬送手段である搬送ロー
ラ機構により記録紙を間欠的に給送し、この搬送方向と
ほぼ直角方向に画像記録手段としてのインクジェットヘ
ッドを搭載したキャリジを走査させ、入力信号に応じて
インクジェットヘッドよりインクを吐出して文字または
画像等の記録を行っていることは周知のとおりである。
以下、図４より図６において、従来のインクジェット記
録装置の記録紙の給紙及び記録動作の概要を説明する。

【０００３】図４は、従来のこの種のインクジェット記
録装置の全体斜視図、図５は、図４のＤ−Ｄ線断面矢視
図、図６は、図４のキャリジ１９が記録位置である２点
鎖線の状態１９ａになったときのＤ−Ｄ線方向から見た
断面図である。これら各図の構成を以下に説明する。

【０００４】各図において、１は不図示の紙セット内に
積載されている記録紙、２は、この紙カセットと搬送ロ
ーラ６との間で底板１７に固定されている下紙ガイド、
３は、下紙ガイド２と適度な距離を持って底板１７に固
定されている上紙ガイド、４，５は、搬送ローラ６と従
搬送ローラ７とを軸支している一対の搬送側軸受で、そ
れぞれ底板１７に固定されている。前記従搬送ローラ７
は、その外周部はゴム部材で、また中心部は金属性の芯
金軸２３でそれぞれ構成されており、両者は互いに固着
して一体化されている。この芯金軸２３の両端には後述
の紙押さえ部材１２が回動可能に軸支されている。また
前記従搬送ローラ７は、不図示の加圧機構により搬送ロ
ーラ６に圧接されており、図５，６に示す如く、その断
面をみると外周部で互に加圧されながら当接している。
このため、後述の駆動機構により搬送ローラ６が回転駆
動力を得て回転する際には、従搬送ローラ７もまさつ的
に駆動されて共に回転することとなり、その回転方向は
図５，６においてそれぞれ互に反対の矢印Ｐ，Ｑ方向と
なる。このとき記録紙１が搬送ローラ６と従搬送ローラ
７との間に給紙されている場合には、記録紙１は、矢印
Ａ方向に送られるよう構成されている。図４における
８，９はプラテン１４を挟んでそれぞれ各搬送側軸受
４，５の対向側に配置され、排紙ローラ１０と従排紙ロ
ーラ１１とを軸支している各排紙側軸受で、それぞれ底
板１７に固定されている。この従排紙ローラ１１も前記
従搬送ローラ７同様に、その外周部はゴム部材で中心部
は金属性の芯金軸２４で構成されており、両者は互に固
着して一体化されている。この芯金軸２４の両端には後
述する紙押さえ部材１３が回動可能に軸支されている。
また前記従排紙ローラ１１は、不図示の加圧機構により
排紙ローラ１０に圧接されており、図５，６に示す如
く、各外周部で互に加圧されながら当接している。この
ため後述の駆動機構により排紙ローラ１０が回転駆動力
を得て回転する際には、従排紙ローラ１１もまさつ的に
駆動されて回転することになり、その回転方向は図５，
６においてそれぞれ互に反対の矢印Ｒ，Ｓ方向となる。
ここで搬送ローラ６と従搬送ローラ７、及び排紙ローラ
１０と従排紙ローラ１１とに記録紙１がそれぞれ挟持さ
れているため、後述の駆動機構により搬送ローラ６及び
排紙ローラ１０が回転駆動されると記録紙１は矢印Ａ方
向へ給紙されるよう構成されている。

【０００５】１２は、搬送ローラの芯金軸２３の両端に
回動可能に軸支され、金属等の硬質材料で構成された搬
送側紙押さえ部材、１３は排紙ローラ１０の芯金軸２４
の両端に回動可能に軸支され金属等の硬質材料で構成さ
れた排紙側紙押さえ部材であり、この排紙側紙押さえ部
材１３はねじりコイルばね２５（図５，６参照）により
上方に付勢され不図示のストッパ部に当接してプラテン
１４との間に記録紙１が通過するための適度な空間を形
成している。１４は、搬送ローラ６と排紙ローラ１０と
の間に配置され、底板１７に固定されているプラテン、
１５は、排紙ローラ１０の近傍に配置され、底板１７に
固定されている排紙ガイド、１６は、底板１７に固定さ
れ、搬送ローラ６及び排紙ローラ１０に回転駆動力を供
給するための搬送モータ、１８は、不図示の紙カセット
側に搬送ローラ６の軸方向と平行に不図示の側板に両端
が固定されているガイド軸、１９は、ガイド軸１８に挿
通されてその軸方向に移動可能なキャリジ、２０ａ，２
０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（図６においては総称２０で示
す）は、それぞれキャリジ１９に装着された４種類の異
なる色のインクカートリッジで、これらの各インクカー
トリッジはそれぞれプラテン１４側にキャリジ１９の移
動方向と実質的に直角方向に複数本のノズルを配列した
インクジェットヘッドを保持しており、キャリジ１９下
部の開口部を通して、インクをプラテン１４側に向って
吐出することができる。また図４において、キャリジ１
９は記録前の待機状態いわゆるホームポジションにあ
り、キャリジ１９の真下には、記録に際して各インクジ
ェットヘッドのノズルを良好に維持したり、あるいは良
好な状態に回復したりする、底板１７に固定された回復
ユニット（不図示）が配設されている。２２は、不図示
の側板に固定されキャリジ１９をガイド軸１８の軸方向
に移動する駆動力を供給するための主走査モータであ
る。

【０００６】図６において、２６は、キャリジ１９に具
備されて排紙側紙押さえ部材１３の上を転動する排紙側
コロ、２７は、キャリジ１９に具備されて搬送側紙押さ
え部材１２の上を転動する搬送側コロ、２８は、キャリ
ジ１９の底部開口部より覗いているインクヘッド面であ
る。

【０００７】次に、上記構成における動作を説明する。
図４において、記録紙１は不図示の給紙機構により矢印
Ａ方向に給紙され、下紙ガイド２及び上紙ガイド３の間
に誘導される。さらに記録紙１は、搬送側軸受４，５に
支持された搬送ローラ６と従搬送ローラ７とのニップ部
へその先端部が到達するまで前記不図示の給紙機構によ
り送り出される。

【０００８】図５において、この給紙機構により記録紙
１がニップ部に到達すると、搬送モータ１６から搬送ロ
ーラ６に回転力が伝達される。この伝達された回転力に
より、搬送ローラ６と従搬送ローラ７が前述したごと
く、記録紙１を矢印Ａ方向に送り出す。送り出された記
録紙１は、底板１７に固定されたプラテン１４に案内さ
れながら、搬送側紙押さえ部材１２の下を通過する。さ
らに矢印Ａ方向に送り出された記録紙１は、排紙側紙押
さえ部材１３とプラテン１４との間を通過する。前述の
ごとく、排紙側紙押さえ部材１３の先端部は上方に付勢
されているため、記録紙１が通過しやすいように設定さ
れている。さらに搬送モータ１６の回転にともない、記
録紙１は排紙側軸受８，９（図４）に支持されている排
紙ローラ１０と従排紙ローラ１１とのニップ部に案内さ
れる。また前述した一連の動作において、搬送ローラ６
が回転すると同時に搬送モータ１６から排紙ローラ１０
にも回転力が伝達されるように構成されており、この伝
達された回転力によって排紙ローラ１０と従排紙ローラ
１１とがそれぞれ互に矢印Ｒ，Ｓ方向に回転して記録紙
１は矢印Ａ方向に送り出される。そして搬送ローラ６，
従搬送ローラ７及び排紙ローラ１０，従排紙ローラ１１
により所定量送られた位置で記録紙１は停止して、記録
待機状態となる。この給紙動作の後、入力信号に応じて
キャリジ１９は主走査モータ２２により矢印Ｃ方向に移
動することにより記録が行われる。次にこのキャリジ１
９が記録位置である２点鎖線の位置１９ａに移動した際
のインクヘッドとプラテン１４，記録紙１及び各紙押さ
え部材１２，１３の位置関係と動作とを図６により説明
する。

【０００９】図６において、記録紙１は搬送ローラ６と
従搬送ローラ７とに挟持され、かつ排紙ローラ１０と従
排紙ローラ１１とにも挟持されている。また記録紙１の
下面にはプラテン１４があり、記録紙１上面の搬送側に
は芯金軸２３の両端に回動可能に軸支された搬送側紙押
さえ部材１２がある。キャリジ１９が記録位置に来ると
キャリジ１９に設けられた搬送側コロ２７が搬送側紙押
さえ部材１２を押圧することにより記録紙１の一部を押
さえている。さらにもう一方の排紙紙押さえ部材１３も
同様にキャリジ１９に設けられた排紙側コロ２６が排紙
側紙押さえ部材１２をねじりばね２５の付勢力に抗して
押圧することにより、記録紙１の他端を押さえている。
また前述したインクジェットヘッドのノズルは、記録紙
１に対する吐出インクの着弾精度を確保するため極力記
録紙１に近い位置に配置する必要があり、図示のように
プラテン１４に隣接する構成をとっている。この結果、
記録紙１の上の排紙側紙押さえ部材１３とインクジェッ
トヘッドのノズル面２８との距離も極力近い位置とな
る。この状態にて、キャリジ１９が排紙側コロ２６及び
搬送側コロ２７を介して搬送側紙押さえ部材１２と排紙
側紙押さえ部材１３に当接し、記録紙１上方を図６の紙
面裏側（図４では矢印Ｃ方向）に移動しながら、インク
ヘッドのノズルが記録紙１に向けてインクを吐出して記
録動作が行われる。こうしてキャリジ１９が主走査を行
い１ライン記録すると逆方向（紙面裏側）に移動して、
ホームポジションに戻る。この後、記録紙１は前述した
ように搬送ローラ６，従搬送ローラ７及び排紙ローラ１
０と従排紙ローラ１１とが回転してある所定量Ａ方向に
送られて停止する。これら一連の動作を一ライン毎に繰
返して文字又は画像等の記録が行われ、入力信号に応じ
た記録が終了すると記録紙１は、図４に示す排紙ガイド
１５へと導かれて排紙され記録，排紙が完了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種のインクジェット記録装置の紙押さえ部材には以
下のような問題があった。すなわち、図６において、排
紙側紙押さえ部材１３は前述したようにインクジェット
ヘッドのノズル面２８との距離が極端に短いため、部品
精度や組立精度のばらつき等により排紙側紙押さえ部材
１３のノズル面２８と対向する面の一部がインクジェッ
トヘッドのノズル面２８と当接することがある。この当
接した状態でキャリジ１９が図６の紙面裏側（図４では
矢印Ｃ方向）に移動すると、ノズル面２８は金属などの
硬質材料から構成されている排紙側紙押さえ部材１３に
より傷つけられてインクが吐出できなくなり記録ができ
ない状態になることがあった。

【００１１】本発明は、以上のような問題点にかんがみ
てなされたもので、部品精度や組立精度のばらつき等に
より紙押さえ部材がインクジェットヘッドのノズル面に
当接しても損傷によるインクの不吐出を生ずることを防
止する手段の提供を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、被記録材に記録を行うための記録手段を備えた記
録装置において、前記被記録材を搬送するための搬送手
段と、前記記録手段と共に前記被記録材に対する記録領
域を移動可能なキャリジと、前記記録手段による記録を
行う際に前記被記録材を押えるための紙押え部材とを有
し、前記紙押え部材の一部を軟質材料で構成すると共
に、前記軟質材料は、フッ素系樹脂で構成し、また、前
記記録手段は、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るよう構成し、さらに、前記
記録手段は、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、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よう構成し、あるいはまた、
前記記録手段は、異なるインクを吐出する複数のインク
ジェットヘッドとすることにより、前記目的を達成しよ
うとするものである。

【００１３】

【作用】以上のような構成による軟質材料の損傷防止用
のヘッド保護材により、紙押さえ部材が仮にインクヘッ
ドノズルに当接しても、損傷によるインクの不吐出等の
現象を生ずる怖れがなく、正常の記録を行うことができ
る。

【００１４】

【実施例】以下に、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１〜３に本発明の一実施例を示し、前記図４〜６
におけると同一（相当）構成要素は同一符号で表わす。
図１は図２におけるキャリジ１９が２点鎖線の位置にき
たとき（１９ａ）のＤ−Ｄ線方向の断面図（前記図６相
当図）、図２は本実施例の要部全体斜視図（図４相当
図）、図３は本実施例部品の拡大斜視図である。

【００１５】図２において、以下の２点が従来例図６に
おけると異なるので、個々の従来と同一構成要素は重複
説明を省略し、本実施例を図１〜３に基づいて説明す
る。図１〜３において、２９は排紙ローラ１０の芯金軸
２４の両端に回動可能に軸支され金属等の材料で構成さ
れている排紙側紙押さえ部材、３０は排紙側紙押さえ部
材２９のプラテン１４と対向する面に固定され、フッ素
系樹脂，ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の軟
質材料で構成されているインクヘッド保護部材である。

【００１６】図１において、キャリジ１９は記録状態に
位置しており、このとき、記録紙１は前述の如く搬送ロ
ーラ６と従搬送ローラ７及び排紙ローラ１０と従排紙ロ
ーラ１１とにそれぞれ挟持されている。また記録紙１下
面にはプラテン１４があり、記録紙１上面の搬送側には
芯金軸２３の両端に回動可能に軸支された搬送側紙押さ
え部材１２がある。キャリジ１９上に設けられた搬送側
コロ２７が搬送側紙押さえ部材１２を押圧することによ
り記録紙１の一部を押さえている。さらに、もう一方の
排紙側紙押さえ部材２９に固定されている軟質材料より
成るインクジェットヘッド保護部材３０も同様にキャリ
ジ１９上に設けられた排紙側コロ２６が排紙側紙押さえ
部材２９とヘッド保護部材３０をねじりコイルばね２５
の付勢力に抗して押圧することにより、記録紙１の他端
を押さえている。この状態にて通常の記録が行われる
が、このとき、キャリジ１９が紙面裏側に動いてインク
ジェットヘッドのノズル面２８とヘッド保護部材３０と
が前述のように仮に当接しても、ヘッド保護部材３０が
軟質材料で構成されているため、ノズル面２８は傷つく
ことがない。また、同様に、搬送側紙押さえ部材１２も
同様な構成としても問題はなく、さらにノズル面２８の
保護が確実に行われるようになることは言うまでもな
い。

【００１７】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利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００１８】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。この方式はいわゆるオンデマンド
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（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
により吐出口開口を介して液体（インク）を吐出させ
て、少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。

【００１９】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。

【００２０】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
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。

【００２１】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
としても本発明は有効である。

【００２２】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な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が、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【００２３】加えて、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。

【００２４】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、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるい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。

【００２５】さらに、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ってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少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。

【００２６】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、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述の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。

【００２７】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、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
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の使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７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。

【００２８】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
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
ものであってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクヘッドを搭載したキャリジのコロが紙押さえ部材
の上を転動し、この紙押さえ部材とプラテンの間に記録
紙を挟持して記録紙に記録するインクジェット記録装置
において、紙押さえ部材の一部を軟質材料で構成するこ
とにより、部品精度や組立精度のばらつき等によりイン
クヘッドのノズル面に当接することがあっても傷による
インク不吐出現象等の発生が防止されて正常な記録を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図２のＤ−Ｄ線断面矢視図

【図２】 一実施例の要部全体斜視図

【図３】 実施例部品の拡大斜視図

【図４】 従来のインクジェット記録装置の一例の全体
斜視図

【図５】 図４のＤ−Ｄ線断面矢視図

【図６】 図４のキャリジ記録位置のＤ−Ｄ線断面矢視
図

【符号の説明】

１ 記録紙 １４ プラテン ２８ インクヘッドのノズル面 ２９ 排紙側紙押さえ部材 ３０ ヘッド保護部材

Claims (5)

【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を
   備えた記録装置において、前記被記録材を搬送するため
   の搬送手段と、前記記録手段と共に前記被記録材に対す
   る記録領域を移動可能なキャリジと、前記記録手段によ
   る記録を行う際に前記被記録材を押えるための紙押え部
   材とを有し、前記紙押え部材の一部を軟質材料で構成し
   たことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記軟質材料は、フッ素系樹脂であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記記録手段は、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乃至請求項２記載のインクジェッ
   ト記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段は、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、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３記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段は、異なるインクを吐出す
   る複数のインクジェットヘッドであることを特徴とする
   請求項４記載のインクジェット記録装置。