JPH0717105A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッド１を搭載したキャリッジ２の移動
により記録シート６上に印字等の記録を行う記録装置に
おいて、比較的簡単な構成でリニアエンコーダを搭載す
ることができ、高精度の読取り精度が可能なこの種の記
録装置を提供する。 【構成】 このため、記録ヘッド１の絶対位置をリニア
エンコーダで検出して、記録ヘッド１駆動モータ２１等
を制御するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置、特に記録ヘッ
ドを搭載したキャリッジの移動により被記録媒体上に画
像記録を行う記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンタ等の記録装置の記録ヘッ
ドの記録密度は、例えば９０→１８０→３６０ｄｐｉと
高密度化されてきており、これに伴い、その記録ヘッド
の性能を十分に発揮させて高精細・高画質画像を提供す
るために記録ヘッドの走査，紙送り等の装置駆動の高精
度化が重要課題となってきている。

【０００３】そのために、従来では記録ヘッドの走査を
検出する手段として、ロータリエンコーダ及びリニアエ
ンコーダ等を用いて前記駆動を制御している。特にリニ
アエンコーダは絶対位置を検出し得るため、より高精度
な制御が可能となる。図１０に、従来のこの種のインク
ジェット記録装置一例の構成斜視図を示す。なお各構成
要素の名称はそれぞれの符号部に添記し、個々の重複説
明は省略する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例にあっては、図示の如くリニアエンコーダ
のメモリ部３５をシャーシ４４等に固定し、リニアエン
コーダの検出ヘッド３６をキャリッジ２に取付ける構成
となっているため、下記のような問題点があった。すな
わち、 １）装置構成が複雑になる， ２）記録紙厚に対応して記録ヘッド位置を調整する際
に、リニアエンコーダのメモリ部３５と読取りヘッド間
の距離が変化するため、読取り精度が低下するなど。

【０００５】本発明は、以上のような従来例の問題点に
鑑みてなされたもので、比較的簡易な構成で、高精度の
上記調整が可能なこの種の記録装置の提供を目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、記録ヘッドがガイドに沿って移動し、このガイド
を中心に回転方向に可動であり、被突き当て部に当接し
て被記録媒体と前記記録ヘッドとの間隔または圧力を一
定に保持して記録を行うための自動調心形記録ヘッドを
有する記録装置であって、前記記録ヘッドの絶対位置の
検出手段にリニアエンコーダを用い、このエンコーダの
検出ヘッドをこの記録ヘッドに配設すると共に、このエ
ンコーダのメモリ手段を前記自動調心形記録ヘッドの被
突き当て部に配設するよう構成することにより、前記目
的を達成しようとするものである。

【０００７】

【作用】以上のような本発明に構成によれば、比較的簡
易な構成でリニアエンコーダを搭載することが可能であ
り、かつ記録ヘッドが自動調心形であるためリニアエン
コーダと読取りヘッド間の距離を一定に保ち、高精度の
調整が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する； （第１実施例）図１ないし図４に本発明の第１実施例の
各説明図を示す。図１は第１実施例における装置構成を
示す斜視図、図２はキャリッジ部及びインクカートリッ
ジ部の構成図、図３は印字部周辺の構成図、図４はリニ
アエンコーダ部の構成図である。なお、前記図４におけ
ると同一（相当）構成要素は同一符号で表わす。

【０００９】図１および図２に示すように、インクジェ
ット記録ヘッド１は、キャリッジ２に装着され、ガイド
軸３に沿いその吐出口面をプラテン４に対向するように
移動する。また、プラテン４にはフリクションローラ５
の回転により記録シート６が供給され、これにより記録
ヘッド１による記録シート６への記録が行われる。

【００１０】キャリッジ２にはばね部２ａが一体成形さ
れ、ばね部２ａがペーパ上ガイド７上に設けられたレー
ル部７ａと摺動可能に係合し、この係合によってレール
部７ａが挟むことにより、ガイド軸３を中心として回転
する方向にキャリッジ２を付勢している。また、キャリ
ッジ２のプラテン側には図２に示す突き当て部２ｂが設
けられ、上記回転方向付勢力により突き当て部２ｂは紙
押さえ板８に押し当てられる。

【００１１】このように、キャリッジ２は紙押さえ板８
に対して突き当て部２ｂが摺動しながら走行するため、
インクジェット記録ヘッド１は常に記録シート６に対し
て所定量の間隔を維持することが可能となり、これによ
り安定した記録を行うことができる。

【００１２】さらに、図３，図４に示す如く、紙押さえ
板８の全体または一部にリニアエンコーダのメモリ部３
５が、そしてこのメモリ部３５に対向するようにキャリ
ッジ２の突き当て部２ｂ、またはその近傍にリニアエン
コーダの検出部３５が設けられている。リニアエンコー
ダのメモリ部３６は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ等の磁性合金で
構成されており、垂直着磁方式を採用し、１８０ｄｐｉ
または３６０ｄｐｉのピッチで着磁されている。

【００１３】また、リニアエンコーダの検出部３５は、
磁気抵抗効果素子から構成され、磁気抵抗効果により前
記リニアエンコーダのメモリ部３６の着磁位置において
絶対位置データを電気信号として検出している。この構
成により、キャリッジ２の絶対位置を検出することでキ
ャリッジ２に関する、例えば駆動速度，ヘッド印字位置
等の各制御を行っている。

【００１４】インクジェット記録ヘッド１の後端には記
録信号等を授受するための端子が設けられており、これ
ら端子は図３に示すヘッドコネクタ９に接続される。ヘ
ッドコネクタ９は、ヘッドプリント基板１０に装着さ
れ、ヘッドプリント基板１０は不図示のヘッドケーブル
によって同じく不図示のプリント基板と接続している。

【００１５】また、キャリッジ２には、図１，２に示す
ように、光透過形のセンサであるホームポジションセン
サ１１及び図１に示す光反射形センサである紙幅検出セ
ンサ１２が装着されており、ホームポジションセンサ１
１は、検出手段として記録装置における各種状態を判断
するために用いられている。また、紙幅検出センサ１２
はキャリッジ２が移動した際に、記録シート６とそれ以
外の場所の光の反射率の違いにより記録シート６の幅を
読取る。

【００１６】図１における回復手段のキャップ１３は、
回復手段移動部１４に装着され、回復手段移動部１４が
回復手段軸部１５に沿って移動するのに伴い、この移動
に連動しキャップ１３の後方に配置されたカム１６の動
きを介してキャップ１３がインクジェット記録ヘッド１
の吐出口面に対する進退移動を行い、キャッピング状態
と、非キャッピング状態とが切換わる。

【００１７】回復手段移動部１４の図１中左方向移動
は、キャリッジ２の突起部２ｃが回復手段アーム部１７
に嵌合し、キャリッジ２の同左方向移動力によって行わ
れる。一方、回復手段移動部１４の同右方向移動は、ば
ね１８の同右方向付勢力により行われる。

【００１８】１９は伝達切換ギヤ列であり、ギヤ列１９
は、キャリッジ２及び回復手段移動部１４の位置に応じ
て相互関係を変化させ駆動力の伝達切換えを行う。すな
わち、フィードモータ２１の駆動力は、伝達切換ギヤ列
１９を介してフィード中間ギヤ２０に伝達され、フリク
ションローラ５を回転させ、一方、フィードモータ２１
の駆動力は伝達切換ギヤ列１９を介してポンプギヤ２２
に伝達され一体に形成されたポンプカム２３を回転させ
る。これによりポンプ２４が駆動される。

【００１９】インクジェット記録ヘッド１の移動領域
で、キャップ１３に隣接する位置には、記録ヘッド１の
移動に伴って記録ヘッド１の吐出口面における水滴等を
主に吸収する払拭手段２５および吐出口面のごみ，不必
要なインク水滴等の除去を行うワイパ２６が設けられて
いる。

【００２０】記録ヘッド１の移動領域の図中左端には、
図２に示すようにカートリッジガイド２８が配置され、
インクカートリッジ２７がこれに沿って脱着される。こ
の際、カートリッジ２７はカートリッジガイド２８に固
定された針２９に対して抜き差しする。インクカートリ
ッジ２７内のインクは、針２９より不図示のインクチュ
ーブを介してインクジェット記録ヘッド１に供給され
る。

【００２１】カートリッジガイド２８上には、キャリッ
ジ２の位置を決定するためのホームポジション検出用固
定フラグ３０（図１参照）が設けられており、また、こ
のホームポジション検出用固定フラグ３０は、キャリッ
ジ２の移動によってキャリッジ２に配設されたホームポ
ジションセンサ１１のスリット部に位置するように配置
され、これによりホームポジションの検出がなされる。

【００２２】同様に、カートリッジガイド２８上のホー
ムポジション検出用固定フラグ３０の図１中左側方には
インクカートリッジ検出用フラグ３１が配設されてお
り、図２において、インクカートリッジ２７をカートリ
ッジガイド２８内に挿入すると、カートリッジガイド２
８と一体に形成されたインクカートリッジレバー部２８
ａの突起部２８ｂが押圧されることによりインクカート
リッジレバー部２８ａが弾性的に湾曲しその先端部２８
ｃが後方に移動する。

【００２３】これによりインクカートリッジ検出用フラ
グ３１のカム部３１ａが上方に押し上げられ、同様にフ
ラグ３１の軸部３１ｂを中心にインクカートリッジ検出
用フラグ３１が回転させられ、フラグ部３１ｃが寝た状
態となる。この結果、フラグ部３１ｃが立上がっている
場合には、キャリッジ２の移動によってホームポジショ
ンセンサ１１がオンの状態からオフの状態となり、イン
クカートリッジ２７が装着されていないことが検出され
る。

【００２４】さらに、回復手段ホームポジション検出用
フラグ３２は、図１カートリッジガイド２８の後方に配
設されたその支点部３２ａを回転中心として回転自在に
装着されており、検出用フラグ３２は、フラグ部３２ｃ
及びフラグ部３２ｃと支点部３２ａに関して反対側に形
成されたレバー部３２ｂを有し、ポンプカム２３に設け
られたポンプカム突起部２３ａによってレバー部３２ｂ
が押し下げられることによりフラグ部３２ｃがキャリッ
ジ２の移動経路中に立上げられる。

【００２５】これにより、キャリッジ２の移動によって
センサ１１とフラグ部３２ｃとが係合し、回復手段がそ
のホームポジションにあることを検出される。また、ホ
ームポジションにない場合にはフラグ部３２ｃが立上げ
られないため、検出はなされない。

【００２６】本実施例に用いられるホームポジションセ
ンサ１１は、光透過形センサであり、通常時は発光素子
より発せられた光が受光素子により受光されセンサはオ
ンの状態にある。フラグがスリット部に挿入されると発
光素子より発せられた光が遮断されるため、受光素子に
電流が流れずセンサはオフ状態となり、フラグの存在を
検出できる。

【００２７】（第２実施例）前記第１実施例において、
磁気抵抗効果を用いた、いわゆる磁気式リニアエンコー
ダを用いたが、図５，図６に示す如く光学式のリニアエ
ンコーダを用いてもよい。図６にそのメモリ部構成を示
すように、リニアエンコーダメモリ部３６ａは紙押え板
８上の所定の位置に１８０ｄｐｉあるいは３６０ｄｐｉ
ピッチで光吸収体が印刷等により形成される構成となっ
ている。

【００２８】リニアエンコーダの検出部３５ａは、図５
に示すように、ＬＥＤ等の発光素子３３と受光素子３４
から構成されており、その反射光の有無等により前記リ
ニアエンコーダメモリ部３６の位置データを検出し、電
気信号として出力することが可能となる。この場合、磁
気式のものと比較して磁性体の構造物等の影響を受ける
ことがない。その他の構成については第１実施例と全く
同様である。

【００２９】（第３実施例）前記第１，第２実施例にお
いては、それぞれ磁気式及び光学式のリニアエンコーダ
を用いたが、第３実施例の図７，図８に示すように、電
気抵抗形のリニアエンコーダを用いてもよい。

【００３０】図示のように、紙押え板８上に抵抗素子か
ら成るリニアエンコーダメモリ部３６ｂが設けられてお
り、その上をキャリッジ２に設けられたリニアエンコー
ダ検出部３５ｂが摺動する構成となっている。キャリッ
ジ２が存在する位置において、図８におけるＡ〜Ｂ間の
抵抗値が決まるので、電気的にキャリッジ２の位置を検
出することができる。この場合、連続した位置の検出が
できる。その他の構成については、第１実施例と全く同
様である。

【００３１】（第４実施例）前記各実施例において、リ
ニアエンコーダメモリ部３５を設けた紙押え板８の幅
は、印字用紙幅とほぼ同じであったが、図９にその装置
構成原理図を示すように、回復系及び伝達切換ギア範囲
まで長く延ばすことも可能である。この場合、リニアエ
ンコーダの絶対位置を、キャリッジ２の位置制御をキャ
リッジ２の移動域全体で検出できるため、各種フラグ等
の廃止が可能となり、構成及び制御を簡単化し得る。そ
の他の構成については、第１実施例と全く同様である。

【００３２】なお、この発明は、特にインクジェット記
録装置の中でも、インクの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。

【００３３】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流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を発生せ
しめ、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。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４３４５
２６２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、前述熱作用面の温度上昇率に関する発明の米
作特許第４３１３２４４号明細書に記載さている条件を
採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００３４】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，流路，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
ほか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有効
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５９−１３８４３１号公報に基づいた構成として
も本発明は有効である。

【００３５】さらに、実施例ではシリアルタイプのイン
クジェット記録装置を示したが、記録可能な最大幅に対
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。フルラインタイプの
記録ヘッドとしては、前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一個の記録ヘッドと
しての構成のいずれでもよいが、本発明は、前述した効
果を一層有効に発揮することができる。

【００３６】また、本発明のインクジェット記録装置の
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。

【００３７】また、搭載される記録ヘッド、インクの種
類ないし個数についても、例えば単色のインクおよび１
個の記録ヘッドが設けられたもののほか、記録色や濃度
を異にする複数のインクに対応して複数のヘッドが設け
られるものであってもよく、任意の組み合わせにおいて
も有効である。記録装置の記録モードとしては黒色等の
記録モードだけでなく、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においても本発明
は有効である。

【００３８】以上、説明した本発明の実施例において
は、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以
下で凝固するインクであって、室温で軟化もしくは融解
するものや、あるいは、前述のインクジェットではイン
ク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲で温度調整を行っ
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、熱エネルギ
による昇温を防止するため、積極的にインクの固体状態
から液体状態への相変化のエネルギとして使用せしめる
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
ルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化して
インク液状として吐出す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
によって初めて液化する性質のインク使用も本発明には
適用可能である。本発明においては、前述した各インク
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。

【００３９】また、本発明は電気を力に変換させてイン
クを吐出させるピエゾジェット方式等、記録媒体と非接
触に記録ヘッドを配設させ、インクを噴射させて記録す
る記録方式等のインクジェット方式において有効であ
る。

【００４０】更に加えて、本発明の記録装置の形態とし
ては、前述のようなワードプロセッサやコンピュータ等
の情報処理機器の出力端末として一体あるいは別体に設
けられるもののほかスキャナー等と組み合わせた複写装
置、さらには送信受信機能を有するファクシミリ装置の
形態をとるものであってもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録ヘッドの絶対位置をリニアエンコーダにより検出し
て記録ヘッド駆動，モータ駆動等を制御するよう構成し
たため、より高精度な制御が可能となり、高精細，高画
質画像を提供できると共に以下に示すような効果があ
る。すなわち、 １）自動調心形の記録ヘッドの突き当て部を兼ねた被記
録媒体を搬送ローラ等に付勢する手段にリニアエンコー
ダのメモリ手段を設け、記録ヘッドに検出ヘッドを設け
た構成としたため、構成が容易となる。

【００４２】２）自動調心形の構成をリニアエンコーダ
のメモリ手段と検出ヘッドとに利用しているため、メモ
リ手段と検出ヘッドとの間隔を正確に一定に保つことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の構成斜視図

【図２】 図１のキャリッジ及びインクカートリッジ部
の構成図

【図３】 図１の印字部周辺の構成図

【図４】 図１のリニアエンコーダ部の構成図

【図５】 第２実施例のリニアエンコーダ部の構成図

【図６】 第２実施例のリニアエンコーダメモリ部の構
成図

【図７】 第３実施例のリニアエンコーダの構成図

【図８】 図７の原理図

【図９】 第４実施例の装置構成原理図

【図１０】 従来の記録装置の一例の構成斜視図

【符号の説明】

１ インクジェット記録ヘッド ２ キャリッジ ２ｂ 突き当て部 ３ ガイド軸 ４ プラテン ６ 記録シート（記録媒体） １１ ホームポジションセンサ １２ 紙幅検出センサ ２１ フィードモータ ２７ インクカートリッジ ３５ リニアエンコーダ検出部 ３６ リニアエンコーダメモリ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドがガイドに沿って移動し、こ
   のガイドを中心に回転方向に可動であり、被突き当て部
   に当接して被記録媒体と前記記録ヘッドとの間隔または
   圧力を一定に保持して記録を行うための自動調心形記録
   ヘッドを有する記録装置であって、前記記録ヘッドの絶
   対位置の検出手段にリニアエンコーダを用い、このエン
   コーダの検出ヘッドをこの記録ヘッドに配設すると共
   に、このエンコーダのメモリ手段を前記自動調心形記録
   ヘッドの被突き当て部に配設するよう構成したことを特
   徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記被突き当て部を、前記被記録媒体を
   搬送ローラ等に付勢する手段と兼用すると共に、前記被
   突き当て部に前記リニアエンコーダのメモリ部を配設し
   たことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録ヘッドは、インクを吐出する複
   数の吐出部と、対応する吐出部に設けられ、インクに熱
   による状態変化を生起させ該状態変化に基づいてインク
   を前記吐出部から吐出させて飛翔的液滴を形成する熱エ
   ネルギー発生手段とを有したことを特徴とする請求項１
   または２のいずれかに記載の記録装置。