JPH07172027A

JPH07172027A - 記録装置

Info

Publication number: JPH07172027A
Application number: JP31847093A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Yokoi; 克幸横井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】種々の記録媒体が使用可能であって、しかも
記録精度の安定した記録装置を提供すること。【構成】信号に応じて記録媒体に記録を行う記録手段
と、前記記録手段を搭載して主走査方向に移動可能なキ
ャリッジと、前記キャリッジが主走査方向に移動する際
のガイドとなるキャリッジ軸と、前記キャリッジに当接
し記録媒体の厚さに応じて変位するガイド部材と、前記
記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、を有し、
前記キャリッジはキャリッジ軸によりガイドされるキャ
リッジ軸受部と記録手段を取り付ける記録手段取付部と
を有し、前記記録手段取付部は記録媒体の記録面に対し
て前記キャリッジ軸受部上を垂直方向にスライドするよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンピュータ等
の情報出力装置としての記録装置（プリンタ）や、複写
機・ファクシミリ等の画像形成装置において、記録ヘッ
ドを主走査方向に走査して記録を行う記録系としての記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の記録装置の一例について図面を参
照して説明する。図３に示す記録装置は、搬送手段53に
より記録媒体Ｐを副走査方向に搬送しつつ、記録ヘッド
51を搭載したキャリッジ52を主走査方向に走査し、前記
記録ヘッド51によって前記記録媒体Ｐに記録を行う所謂
シリアル型記録装置であって、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を用いてい
る。

【０００３】即ち、記録信号を受けて記録が開始される
と、搬送手段53としての各ローラ対によって記録媒体Ｐ
が副走査方向に搬送され、それと同期して記録ヘッド51
を搭載したキャリッジ52がキャリッジ軸54に沿って主走
査方向に往復移動されると共に、前記記録ヘッド51から
信号に応じてインクが吐出されて前記記録媒体Ｐに記録
が行われる。

【０００４】この時、前記記録媒体Ｐとして封筒等の厚
紙が搬送されても、その厚みに応じて保持部材55が揺動
し、続いて前記保持部材55に当接しているキャリッジ52
がキャリッジ軸54を中心に記録媒体Ｐより離れる方向に
回転退避するため、記録媒体Ｐの記録面と前記キャリッ
ジ52に搭載された記録ヘッド51との間隔は常に一定に保
たれる。依って、記録媒体Ｐとして封筒等の厚紙を使用
してもキャリッジ52の主走査時に記録ヘッド51が記録媒
体Ｐにぶつかって破損する等の事故は防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の記録装置にあっては、記録媒体Ｐの厚さに応じて
揺動する保持部材55によってキャリッジ軸54を中心にキ
ャリッジ52を回転退避させているため、使用する記録媒
体Ｐの厚さによって記録位置がズレるおそれがあった。
即ち、図３に示すように、記録ヘッド51による記録位置
Ｌが薄手の記録媒体を使用した時（図中Ｌ₁）と厚手の
記録媒体を使用した時（図中Ｌ₂）とで異なってしま
い、例えば薄手の記録媒体用の記録位置（Ｌ₁）を設定
した装置において、厚手の記録媒体を使用した場合、記
録ヘッドから吐出されるインクが記録媒体からはみ出し
てしまう等のおそれがあった。

【０００６】そこで本発明は上記課題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、種々の記録媒
体が使用可能であって、しかも記録精度の安定した記録
装置を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、信号に応じて記録媒体に記
録を行う記録手段と、前記記録手段を搭載して主走査方
向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジが主走査
方向に移動する際のガイドとなるキャリッジ軸と、前記
キャリッジに当接し記録媒体の厚さに応じて変位するガ
イド部材と、前記記録媒体を副走査方向に搬送する搬送
手段と、を有し、前記キャリッジはキャリッジ軸により
ガイドされるキャリッジ軸受部と記録手段を取り付ける
記録手段取付部とを有し、前記記録手段取付部は記録媒
体の記録面に対して前記キャリッジ軸受部上を垂直方向
にスライドするように構成したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】前記構成にあっては、ガイド部材が記録媒体の
厚さに応じて変位し、その変位に応じて前記記録手段取
付部が前記キャリッジ軸受部上を記録媒体の記録面に対
して垂直方向にスライドするようにしているため、使用
する記録媒体の厚さにかかわらず記録手段による記録位
置は安定し、且つ記録手段と記録媒体との間隔は常に一
定に保たれる。依って、種々の記録媒体が使用可能とな
り、記録媒体の厚さが変化しても安定して良好な記録結
果が得られ、記録精度の安定した記録装置を提供するこ
とが可能となる。

【０００９】

【実施例】

〔第１実施例〕次に本発明に係る記録装置について図面
を参照して説明する。本実施例では、インクジェット記
録方式を採用した記録装置を用いて説明するものとす
る。図１は記録媒体を副走査方向に搬送しつつ記録手段
を主走査方向に走査して記録を行うシリアル型記録装置
の要部構成を示す断面説明図、図２はキャリッジにおけ
るキャリッジ軸受部と記録ヘッド取付部との結合状態を
示す要部説明図である。

【００１０】｛全体構成｝図１を用いて本発明に係る記
録装置の全体構成について簡単に説明すると、先ず給送
スタッカ１上に積載収容された記録媒体Ｐ（普通紙等の
薄紙や封筒等の厚紙）を給送手段２により一枚ずつ分離
給送し、前記記録媒体Ｐを搬送手段３によって記録手段
４の位置する記録位置へと搬送する。この記録媒体Ｐに
対して記録手段４を搭載したキャリッジ５を主走査方向
（記録媒体搬送方向に対して垂直な方向）に走査しつ
つ、画像信号に応じて前記記録手段４からインクを吐出
して記録を行う。そして記録のなされた記録媒体Ｐを排
出手段６で排出スタッカ７上に排出るすようにしてい
る。以下、前記各部の構成について順次説明する。

【００１１】（給送手段）給送手段２は、給送動作時に
給送スタッカ１上の記録媒体Ｐをピックアップして給送
する半月状の給送ローラ２ａと、給送された記録媒体Ｐ
を一枚ずつに分離する摩擦片２ｂとを有している。前記
給送ローラ２ａの軸２ｃには給送ローラ２ａの外径より
小さい外径を有するアイドルコロ２ｄが設けられてい
る。前記給送ローラ２ａは切欠面を下にして待機してお
り、アイドルコロ２ｄは軸２ｃに対して自由に回転する
ように取り付けられている。前記摩擦片２ｂは前記給送
ローラ２ａの対向位置に設けられており、バネ２ｅによ
って上方に付勢されている。

【００１２】また前記給送スタッカ１には記録媒体Ｐを
積載する圧板１ａが設けられており、この圧板１ａは裏
面側より圧板バネ１ｂによって上方に付勢されており、
給送ローラ２ａが回転したときに最上部の記録媒体Ｐが
前記ローラ２ａに当接するように構成されている。

【００１３】（搬送手段）搬送手段３は、不図示の駆動
手段によって矢印方向に回転駆動する搬送ローラ３ａ
と、前記搬送ローラ３ａに圧接して従動回転する従動ロ
ーラ３ｂとを有している。前記従動ローラ３ｂは保持部
材３ｃに保持されており、圧接バネ３ｄによって前記保
持部材３ｃを付勢して前記搬送ローラ３ａに圧接されて
いる。これにより、前記給送手段２によって分離給送さ
れた記録媒体Ｐは前記搬送ローラ３ａ及び従動ローラ３
ｂ間に挟持されて記録手段４の位置する記録位置へと搬
送される。尚、前記保持部材３ｃには後述するキャリッ
ジ５に当接し該キャリッジ５の主走査方向への移動をガ
イドするガイド部材が一体的に設けられている。

【００１４】また、図中８はセンサレバーであって、記
録媒体Ｐの先端及び後端を検知するものである。このセ
ンサレバー８は搬送ローラ３ａと従動ローラ３ｂの圧接
点よりも記録媒体搬送方向上流側に回動可能に設けられ
ている。９はフォトセンサであって、前記センサレバー
８の動作を電気信号に変換するものである。

【００１５】（記録手段）記録手段４は、前記搬送手段
３によって搬送された記録媒体Ｐを信号（画像情報）に
応じてインク像を記録するものであり、インクを吐出し
て記録を行う記録ヘッド４ａと、インクパイプ４ｃを介
して前記記録ヘッド４ａにインクを供給するインクタン
ク４ｂとを有している。前記記録ヘッド４ａは微細な液
体吐出口（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、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
段等を備えている。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】尚、図中10はプラテン板であって、記録位
置において記録媒体Ｐの裏面側を支持するものである。
前記記録手段４は、このプラテン板10との間に僅かな隙
間を形成して対向するように配置されており、プラテン
板10と平行に主走査方向に往復移動するものである。

【００１９】（キャリッジ）本発明に係るキャリッジ５
は記録媒体搬送方向に対して直交する方向（主走査方
向）にガイドされるキャリッジ軸受部15と記録ヘッド４
を取り付ける記録ヘッド取付部16とからなっている。前
記キャリッジ軸受部15は、記録媒体Ｐの搬送方向に対し
て直交する方向（主走査方向）に張架された円柱状のキ
ャリッジ軸11及びガイド軸13によってガイドされてい
る。また前記記録ヘッド取付部16は前述した記録ヘッド
４を搭載しており、更に従動ローラ３ｂを保持している
保持部材３ｃと一体形成されたガイド部材12のガイド面
に当接している。また前記記録ヘッド取付部16は記録媒
体Ｐの記録面に対して垂直方向にスライド可能なように
前記キャリッジ軸受部15上に取り付けられている。

【００２０】次に図２を用いて前記キャリッジ５のキャ
リッジ軸受部15と記録ヘッド取付部16との結合状態につ
いて説明する。図２に示すように、キャリッジ軸受部15
上に立設された４本のボス15ａ，15ｂ，15ｃ，15ｄは、
記録ヘッド取付部16に穿設された長穴16ａ，16ｂに係合
しており、Ｅリング等の抜け止め部材17ａ，17ｂ，17
ｃ，17ｄによって記録ヘッド取付部16がキャリッジ軸受
部15から外れないように抜け止めされている。これによ
り、前記記録ヘッド取付部16はキャリッジ軸受部15上を
記録媒体の記録面に対して垂直方向にスライド可能とな
る。またバネ18をキャリッジ軸受部15と記録ヘッド取付
部16との間に設け、記録ヘッド取付部16を前述したガイ
ド部材13のガイド面に常に当接してある。

【００２１】従って、搬送ローラ３ａと従動ローラ３ｂ
との間に記録媒体Ｐが挟み込まれると、従動ローラ３ｂ
を保持している保持部材３ｃが前記記録媒体Ｐの厚さ分
だけ揺動（変位）し、その変位に応じて記録ヘッド取付
部16は押し上げられキャリッジ軸受部15上を記録媒体Ｐ
の記録面に対して垂直方向にスライドする。尚、前記キ
ャリッジ軸受部15はキャリッジ軸11とガイド軸13とによ
りガイドされているため、従来例のように回転すること
はない。依って、使用される記録媒体にかかわらず記録
ヘッド４ａの記録位置は安定し、且つ記録ヘッド４ａと
記録媒体Ｐの記録面との間隔は常に一定に保たれる。

【００２２】尚、前記キャリッジ５は、不図示の駆動源
の正逆回転駆動によって駆動力伝達機構を介して駆動力
が伝達され、前記キャリッジ軸11及びガイド軸13に沿っ
て精度良く且つ安定して往復移動する。

【００２３】（排出手段）排出手段６は、不図示の駆動
手段によって矢印方向に回転駆動する排出ローラ６ａ
と、前記排出ローラ６ａに圧接して従動回転する従動ロ
ーラ６ｂとを有している。前記従動ローラ６ｂは保持部
材６ｃに保持されており、圧接バネ６ｄによって前記保
持部材６ｃを付勢して前記排出ローラ６ａに圧接されて
いる。これにより、記録位置から下流側に搬送された記
録媒体Ｐは前記排出ローラ６ａ及び従動ローラ６ｂ間に
挟持されて装置外に設けられた排出スタッカ７上に排出
される。

【００２４】〔他の実施例〕前述した実施例では、記録
ヘッド取付部16とキャリッジ軸受部15との間に設けたバ
ネ18の付勢力により前記記録ヘッド取付部16をガイド部
材12に当接するように構成したが、これに限定されるも
のではなく、例えば記録ヘッド取付部16の自重により前
記ガイド部材12に当接するように構成しても良い。

【００２５】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
インクに生ずる気泡の成長，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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】また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。

【００３１】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、電気熱変換体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。

【００３２】またキャリッジに搭載される記録ヘッドの
種類乃至個数についても、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
あって良い。即ち、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でなく、記録ヘッド
を一体的に構成する複数個の組合せによるかいずれでも
良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフル
カラーの少なくとも一つを備えた装置にも適用し得る。

【００３３】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。

【００３４】このような場合のインクは、特開昭54-568
47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。

【００３５】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
装置の形態をとるもの等であっても良い。

【００３６】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、本発明の記録方式
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
ト記録方式等の記録方式、或いはそれ以外の記録方式で
あっても適用し得る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、ガイド部材が記録
媒体の厚さに応じて変位し、その変位に応じて前記記録
手段取付部が前記キャリッジ軸受部上を記録媒体の記録
面に対して垂直方向にスライドするように構成したた
め、使用する記録媒体の厚さにかかわらず記録手段によ
る記録位置は安定し、且つ記録手段と記録媒体との間隔
は常に一定に保たれる。依って、種々の記録媒体が使用
可能となり、記録媒体の厚さが変化しても安定して良好
な記録結果が得られ、記録精度の安定した記録装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記録装置の要部構成を示す断面説
明図である。

【図２】キャリッジ軸受部と記録ヘッド取付部との結合
状態を示す説明図である。

【図３】従来技術の説明図である。

【符合の説明】

Ｐ…記録媒体、１…給送スタッカ、１ａ…圧板、１ｂ…
圧板バネ、２…給送手段、２ａ…給送ローラ、２ｂ…摩
擦片、２ｃ…軸、２ｄ…アイドルコロ、２ｅ…バネ、３
…搬送手段、３ａ…搬送ローラ、３ｂ…従動ローラ、３
ｃ…保持部材、３ｄ…圧接バネ、４…記録手段、４ａ…
記録ヘッド、４ｂ…インクタンク、４ｃ…インクパイ
プ、５…キャリッジ、６…排出手段、６ａ…排出ロー
ラ、６ｂ…従動ローラ、６ｃ…保持部材、６ｄ…圧接バ
ネ、７…排出スタッカ、８…センサレバー、９…フォト
センサ、10…プラテン板、11…キャリッジ軸、12…ガイ
ド部材、13…ガイド軸、15…キャリッジ軸受部、15ａ，
15ｂ，15ｃ，15ｄ…ボス、16…記録ヘッド取付部、16
ａ，16ｂ…長穴、17ａ，17ｂ，17ｃ，17ｄ…抜け止め部
材、18…バネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号に応じて記録媒体に記録を行う記録
手段と、前記記録手段を搭載して主走査方向に移動可能なキャリ
ッジと、前記キャリッジが主走査方向に移動する際のガイドとな
るキャリッジ軸と、前記キャリッジに当接し記録媒体の厚さに応じて変位す
るガイド部材と、前記記録媒体を副走査方向に搬送する搬送手段と、を有し、前記キャリッジはキャリッジ軸によりガイドされるキャ
リッジ軸受部と記録手段を取り付ける記録手段取付部と
を有し、前記記録手段取付部は記録媒体の記録面に対し
て前記キャリッジ軸受部上を垂直方向にスライドするよ
うに構成したことを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記キャリッジの記録手段取付部は、記
録手段取付部とキャリッジ軸受部との間に設けたバネの
付勢力により前記ガイド部材に当接していることを特徴
とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】前記キャリッジの記録手段取付部は、そ
の自重により前記ガイド部材に当接していることを特徴
とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】前記キャリッジのキャリッジ軸受部は、
前記キャリッジ軸の他に主走査方向への移動をガイドす
るガイド軸を有することを特徴とする請求項１に記載の
記録装置。
【請求項５】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に記載の記録装置。
【請求項６】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５に記載の記録装置。
【請求項７】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６に記載の記録装置。