JPH0732592A

JPH0732592A - インクジェット記録装置および該装置用記録ヘッド

Info

Publication number: JPH0732592A
Application number: JP17787793A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Hirano; 弘文平野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-19
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1995-02-03

Abstract

(57)【要約】【目的】色調を異にする複数のインクジェット記録ヘ
ッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置にあっ
て、装置の小型化およびＣＰＵの負担軽減を図る。【構成】主走査方向に平行な回転軸（３２４ｅ）のま
わりに、放射状に複数の記録ヘッド（３２２）を配設
し、選択的に記録媒体に対向させて記録を行うようにす
る。このような切替記録を行うようにすることにより、
記録ヘッドを並置して同時記録を行うような場合に比し
て装置幅を小とでき、かつＣＰＵの負担を軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色，濃度等色調を異に
する複数種類のインクに対応して記録ヘッドを複数設け
たインクジェット記録装置および該装置用記録ヘッドに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインクジェット記録装
置、例えば色を異にする複数種類のインクに対応して各
色用の記録ヘッドを設けたカラーインクジェットプリン
タにおいては、各色のヘッドを紙，ＯＨＰフィルム，布
等の記録媒体に対向するように並置し、記録すべき画像
情報に応じてそれらヘッドを選択的に駆動して記録動作
を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような形態の装置
にあっては、各色の記録ヘッドを画像情報に応じて同時
に駆動することができるものの、そのような同時駆動を
行うのは制御用の手段（ＣＰＵ等）の負担が大きくなる
ばかりでなく、画像情報によっては記録に関与しないヘ
ッドが大気にさらされるために、インクの増粘や固着が
生じて吐出不良が発生するおそれがある。かかる吐出不
良の発生を回避しようとすれば、記録動作を行わないと
きには所謂予備吐出を行うなどの吐出状態を良好に保つ
ための処理が頻繁に行われ、インク消費量を増大するこ
とがあった。

【０００４】また、所謂シリアルプリンタにおいて、各
色ヘッドを主走査方向に並置すると装置の横幅が大きく
なり、シリアルプリンタ，ラインプリンタのいずれにお
いても副走査方向に並置すれば装置の高さが大きくなっ
てしまう。

【０００５】さらに、予備吐出を行うときに吐出の有無
等吐出状態の検定を行うことができなかったので、十分
余裕をもってインクを多量に吐出する予備吐出を行うよ
うにしており、従ってインクの消費量が多大となり、ひ
いては装置のランニグコストが高くなるといった問題点
を有していた。

【０００６】本発明の目的は、記録ヘッドを複数有する
形態のインクジェット記録装置にあって、装置の簡略
化，小型化を図ることにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、インク消費が
生じず、ランニングコストの低いインクジェット記録装
置を提供することにある。

【０００８】本発明のさらに他の目的は、制御手段の負
担を軽減したインクジェット記録装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明インクジェット記
録装置は、記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッ
ドチップを複数用いて記録を行うインクジェット記録装
置において、前記記録媒体に対向して記録を行わせるこ
とが可能な位置と、前記記録媒体に対向しない位置と
に、前記複数の記録ヘッドチップを選択的に設定可能と
し、対向状態にある前記記録ヘッドチップのみを駆動す
るようにしたことを特徴とする。

【００１０】ここで、前記複数の記録ヘッドチップは共
通の回転軸を中心に回動可能に保持され、当該回動によ
って前記記録媒体に対向する位置と対向しない位置とに
設定可能とすることができる。

【００１１】さらに、前記複数の記録ヘッドチップは前
記回転軸のまわりの同一面内に放射状に配置されたもの
とすることができる。

【００１２】また、前記複数の記録ヘッドチップは前記
記録媒体に対し所定方向に走査可能であり、前記回転軸
は前記所定方向に平行に配置されたものとすることがで
きるまた、前記複数の記録ヘッドチップを一体に組立て
た記録ヘッドを着脱可能に支持する支持手段を備えたも
のとすることができる。

【００１３】また、前記複数の記録ヘッドチップを前記
記録媒体に対し所定方向に走査させるための駆動源を具
え、該駆動源を用いて前記記録媒体に対向する位置と対
向しない位置とに前記複数の記録ヘッドチップを選択的
に設定するための駆動力を伝達するようにすることがで
きる。

【００１４】ここで、前記複数の記録ヘッドチップを一
体に組立てた記録ヘッドを着脱可能に支持して前記記録
媒体に対し所定方向に走査する手段を有し、該手段に前
記駆動源を搭載したものとすることができる。

【００１５】そして、前記駆動力の伝達経路に摩擦クラ
ッチまたは電磁クラッチを設けることもできる。

【００１６】また、前記記録ヘッドは前記回転軸に装着
されてその外側を覆うヘッドケースを有し、前記支持手
段は前記記録ヘッドに対して駆動信号を伝達するための
電気接続部材を有し、前記ヘッドケースの一部で、前記
電気接続部材を開閉するようにすることができる。

【００１７】ここで、前記記録ヘッドを収納した前記ヘ
ッドケースを前記支持手段に装着後回転させて所定の位
置で固定されるようにするとともに、当該所定の位置で
前記電気接続部材の接続状態を閉成するようにすること
ができる。

【００１８】また、前記支持手段は前記記録ヘッドに対
して駆動信号を伝達するための電気接続部材と、前記複
数の記録ヘッドチップのいずれかを前記記録媒体に対向
させた状態にあるときに前記記録ヘッドの回動をロック
するロック部材と、他の前記記録ヘッドチップを前記記
録媒体に対向させる動作に際して前記電気接続部材の接
続状態を開放するとともに前記ロック部材のロック状態
を解除する手段とを有するものとすることができる。

【００１９】さらに、本発明インクジェット記録ヘッド
は、記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドチッ
プの複数を共通の回転軸を中心に回動可能に保持してな
ることを特徴とする。

【００２０】ここで、前記複数の記録ヘッドチップは前
記回転軸のまわりの同一面内に放射状に配置されたもの
とすることができる。

【００２１】以上の記録装置またはヘッドにおいて、前
記複数の記録ヘッドチップは同一のベースプレート上に
配設されたものとすることができる。

【００２２】また、前記記録ヘッドチップの前記インク
を吐出するための吐出口を形成した面をキャッピング可
能なキャップ部材を前記複数の記録ヘッドチップのそれ
ぞれに対応して設けることができる。

【００２３】ここで、前記キャップ部材は前記回転軸を
中心とした複数の記録ヘッドチップの回動に応じて開閉
され、前記記録ヘッドチップが吐出を行わないときには
前記キャッピングが行われるようにすることができる。

【００２４】また、以上において、前記複数の記録ヘッ
ドチップは色調を異にするインクに対応して複数設けら
れたものすることができる。

【００２５】また、前記複数の記録ヘッドチップのそれ
ぞれに対応してインク供給源をなすインクタンクを一体
に設けてなるものとすることができる。

【００２６】さらに、前記記録ヘッドチップは前記イン
クを吐出するために利用されるエネルギとしてインクに
膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する素子を有する
ものとすることができる

【００２７】

【作用】本発明によれば、複数の記録ヘッドチップを選
択的に記録媒体に対向させ、切替えを行いつつ記録を行
うようにしたので、記録ヘッドチップを並置する場合に
比して装置を小型化し、かつ制御手段の負担を軽減する
ことができる。

【００２８】また、記録ヘッドチップのインク吐出口形
成面をキャッピング可能なキャップ部材をヘッドチップ
毎に設け、そのヘッドチップが記録や予備吐出などを行
わない状態ではキャッピングが行われるようにしたの
で、吐出状態を良好に保つための処理を頻繁に行う必要
がなくなる。

【００２９】

【実施例】以下図面に示す実施例を用いて本発明の詳細
を説明する。

【００３０】図１は本発明の一実施例を示す全体斜視
図、図２は図１に示した装置のキャリア部分を詳細に示
した部分斜視図である。

【００３１】図１において１は装置のフレームである。
１ａはフレーム１の左側板、１ｂは同じく右側板であ
り、底板１ｃに垂直に対向して設けられている。また、
１ｄは同じく前板であり、後述するフレキシブルケーブ
ルを貫通させるための開口部１ｅが形成されている。１
ｆはフレーム１の後板である。２は回復ユニットであ
り、フレーム１に取付けられている。該ユニットは図示
しない駆動モータによりポンプ（同じく図示せず）を駆
動して、後述するキャップを介し記録ヘッドの吐出口
（以下ノズルともいう）からインクを吸引し、ヘッド内
へのインクの充填や増粘インクの排出等を行うものであ
る。３は回復ユニット２に取付けられたキャップであ
り、必要に応じて前後に移動して後述するヘッドの吐出
口形成部に密着できるように取付けられる。また、前述
したポンプと連結され、ポンプの吸引圧により、ヘッド
のノズルよりインクを吸引するとともに非使用時や待機
時には吐出口形成部を密閉してインクの固着を防止する
機能をもつ。４は紙送りローラで、円筒形の基台の表面
にポリウレタン等の高摩擦係数の樹脂を塗布したもので
あり、内部は中空に形成されており、図示しない廃イン
ク吸収体が収納されている。紙送りローラ４は回復ユニ
ット２の側面に設けられた軸受部に一端４ａを回動可能
に支持され、他端４ｂは右側板１ｂに回動可能に支持さ
れる。５は紙送りローラギヤであり、紙送りローラ４の
一端に固着されている。６は紙送りモータであり、左側
板１ｂに取付けられ図示しないピニオンギヤで、紙送り
ローラギヤ５に噛合している。また本実施例では紙送り
モータ６にパルスモータを用いており、駆動パルスによ
り正逆両方向に回動可能にしている。７は伝達ローラで
あり、図示しないばねにより付勢され、紙送りローラ４
の外周に圧接している。また後述する排紙ローラにも同
時に圧接し、紙送りローラの回動力を排紙ローラに伝達
している。伝達ローラ７は回動力を確実に伝達するため
にゴム等の高摩擦係数の材料で形成されており、その中
心部を貫通して軸７ａが固着されている。８は排紙サポ
ータであり、伝達ローラ軸７ａの両端部に腕８ａ，８ｂ
により所定の摺動力をもって取付けられる。摺動力を付
与するためには、例えば排紙サポータ８をポリアセター
ル等の弾性部材で形成し適度の締付力で伝達ローラ軸７
ａを嵌入すればよい。また、このとき排紙サポータ８の
嵌入穴にスリットを設けることにより、締付力の調整を
行うことも容易である。９は排紙ローラであり、表面は
高摩擦係数の材料で形成され図示しないプラテンに保持
される。排紙ローラ９の構成材料としては、ゴムやポリ
ウレタン等を適宜の部材上に塗布したものでもよくある
いはそれら弾性材料を一体に成形したものでもよい。

【００３２】排紙ローラ９の中央部９ａに対し両端部９
ｂを若干（およそ４％）大きく形成し、紙送りローラ４
の周速より排紙ローラ９の両端部９ｂの周速の方が若干
高くなるように設定することにより、紙その他の記録媒
体（以下用紙ともいう）にたるみ等が発生せず、その被
記録面は良好な状態に保たれる。また、用紙の搬送力は
排紙ローラ９に圧接する拍車（後述する）の圧接力が弱
いため、紙送りローラ４による用紙の送りピッチが基準
となるので、紙送り精度に影響を与えることがない。

【００３３】１０は拍車であり、フッ素樹脂等の撥水性
のある材料で形成され、外周縁部を鋭利にした所謂、そ
ろばん玉形状の断面を有している。拍車１０は図示しな
いカバーにより、前後に揺動可能にしかも回動可能に保
持され、図示しないばね部材により所定の圧接力（およ
そ１０ｇ前後が好ましい）で付勢されている。また、拍
車１０は排紙ローラ９の両端部９ｂに対向した位置に配
設される。

【００３４】１１はリードスクリューであり、外周に形
成されたリード溝１１ａと左側端部に形成された円盤部
１１ｂとを有し、紙送りローラ４と平行に、左側板１
ａ，右側板１ｂ間に回動しないように固着されている。
１２は紙押え板でステンレス等の薄板弾性材料で形成さ
れ底板１ｃに取付けられ、前記紙送りローラ４に所定の
圧力で接触している。なお、紙押え板１２は紙送りロー
ラ４の外周部で用紙を搬送するとき、用紙を圧接して搬
送力を与えるための機能を有するため、用紙との接触部
はフッ素コーティング等を施すのが望ましい。なお、小
径のピンチローラを設ければさらに好ましい。１３はガ
イド軸であり、リードスクリュー１１と平行に、左側板
１ａ，右側板１ｂとの間に取付けられる。１４はキャリ
アであり、リードスクリュー１１およびガイド軸１３に
支持され、軸方向に自在に移動できるように両者に結合
されている。１５はキャリアモータであり、キャリア１
４に搭載され、所定のパルスにより駆動されるパルスモ
ータまたは直流サーボモータが用いられる。１５ａは駆
動シャフトである。１６はキャリアモータピニオンで、
キャリアモータ１５の駆動シャフト１５ａに固着されて
いる。１７はアイドルギヤであり、キャリア１４の軸に
回動自在に支持されている。またキャリアモータピニオ
ン１６と噛合している。１８はドライブギヤであり、キ
ャリア１４に回動自在に、かつ、軸方向に移動を規制さ
れて取付けられておりアイドルギヤ１７にギヤ部１８ａ
が噛合している。また、その中心部にはリードスクリュ
ー１１が貫通し、図２に示すように内周面に形成された
係合部１８ｂがリード溝１１ａと摺動可能に係合してい
る。さらに、全体をプラスチックマグネットで形成され
ており着磁部１８ｃに所定の分割でＮ極，Ｓ極を交互に
着磁している。なお、この着磁部は他の磁性材料（フェ
ライト磁石やアルニコ磁石、希土類−遷移金属磁石）で
リング状に形成したものを嵌入してもよい。１９はクラ
ッチギヤであり、アイドルギヤ１７に噛合している。

【００３５】図３を参照してクラッチ部の詳細を説明す
る。２０は摩擦板でフェルトやコルク等の比較的高摩擦
係数の材料で円形に形成され、クラッチギヤ１９と切替
えギヤ２１との間に配設される。２２はクラッチばねで
あり、切替えギヤ２１を軸方向に付勢している圧縮ばね
である。２３はクラッチギヤ軸であり、キャリア１４の
所定の位置に立設している。２４はグリップリングであ
り、クラッチギヤ軸に取付けられ、クラッチばね２２の
付勢力を受けている。

【００３６】クラッチ部は摩擦部材である摩擦板２０を
介した摩擦クラッチを構成しており、入力としてのクラ
ッチギヤと出力としての切替えギヤとにより後述するヘ
ッドユニットの回動を行わせるものである。なお、クラ
ッチ部は、摩擦板を用いる代りに、着磁した磁性板を用
いて動力を伝達するいわゆるヒステリシスクラッチを用
いれば、より信頼性を向上することが可能である。

【００３７】図２に戻ってキャリア１４の詳細について
説明する。１４１はキャリア側板Ａであり、後述するヘ
ッドユニットを取付時にその所定部分の挿入を受容する
ための溝部１４１ａと、ヘッドユニットを回動可能に保
持するための軸受部１４１ｂとが形成されている。１４
２はキャリア側板Ｂであり、キャリア側板Ａ１４１と同
様に、溝部１４２ａと軸受部１４２ｂとが形成されてい
る。また後述するヘッドケースの回動を規制するための
クリック部１４２ｃが形成されている。１４３はドライ
ブギヤ１８のスラスト方向の規制を行うとともに後述す
るホームポジションセンサの取付部を兼ねるホルダー部
である。１４３ａはリードスクリュー１１が嵌入する軸
受部、１４４も同様の軸受部である。１４５はガイド軸
１３が嵌入する軸受部である。１４６は後述するチェン
ジレバーの軸部を回動可能に支持するための軸受部、１
４７も同様の軸受部である。２５はチェンジレバーで、
２５ａは軸部、２５ｂはロック部、２５ｃは作動腕部、
２５ｄは解除腕部であり、軸部２５ａはキャリア２５の
軸受部１４６，１４７に回動自在に支持されている。ま
た、軸部２５ａはスラスト方向にも規制部材（図示せ
ず）により固定されており、ロック部２５ｂは軸部２５
ａを回転中心として回動方向にのみ動作できるようにな
っている。２６はキャップレバーであり、キャリア１４
の所定の位置に立設されている。２７は切替えソレノイ
ドであり、プランジャ形式の構成になっており、通電に
応じてプランジャ２７ａが吸引される。

【００３８】プランジャ２７ａの端部にはチェンジレバ
ー２５の作動腕部２５ｃの端部と回動自在に連結されて
おり、前述したように、通電に応じたプランジャ２７ａ
の作動によりチェンジレバー２５は図２の反時計方向
（矢印Ａ方向）に回動する。また、通電を停止すれば図
示しない戻しばねによりプランジャ２７ａは復帰し、チ
ェンジレバー２５も元の位置に復帰する。２８は接点レ
バーであり、回動軸２８ａ，回動レバー２８ｂおよびセ
ットレバー２８ｃが一体に形成されたものであり、キャ
リア１４の図示しない軸受部に回動自在に支持されてい
る。

【００３９】接点レバー２８の裏面にはフレキシブルケ
ーブルの端部（図示せず）が所定の位置に取付けられて
おり、後述する記録ヘッドの接触部に相対した位置に半
球状の突起が接点部として形成され、導通可能としてい
る。

【００４０】なお、接点レバー２８は図示しない圧接ば
ねで付勢されており、所定の圧力で接点部が接触するよ
うに構成されている。また、回動レバー２８ｂは前述し
たチェンジレバー２５の解除腕部２５ｄの上部に位置
し、これと係合しているので、チェンジレバー２５の回
動により接点レバー２８も同期して回動するように構成
されている。２９は予備吐出検出センサ（以下予備吐出
センサと略す）であり、後述する記録ヘッドが所定の角
度で停止したときに相対する位置に取付けられている。

【００４１】予備吐出センサは、所謂マイクロホンと同
様の構成であり、図４にその詳細な構成例を示す。２９
１はケースであり、円筒形に形成されており、底板２９
１ｂが一体に形成される。２９２は鉄心であり、強磁性
体すなわち高透磁率の材料（鉄等）等で円柱状に形成さ
れた鉄心部２９２ａの一端には円板状の底板２９２ｂが
一体に形成されており、その底板２９２ｂには小穴２９
２ｃが開けられている。小穴２９２ｃは後述する振動板
の揺動を容易にするとともに、小穴から位相差のある音
波を加えることで、密閉形では全指向性になるところを
単一指向性に特性を変えている（一部背面に指向をも
つ）。これは、予備吐出の検出時、外来ノイズとしての
音波を極力減らすためである。鉄心２９２はヨークの下
端面に固着される。２９３はボビンであり、２９４はコ
イルである。コイルからの出力端子（図示せず）は後述
するフレキシブルケーブルに接続される。ボビン２９３
は鉄心２９２に嵌入される。２９５はマグネットであ
り、円筒状に形成され、両端にＮおよびＳ極を着磁して
ある。マグネット２９５は内径がボビン２９３より若干
大きく、また外径がヨーク２９１より若干小さく形成さ
れており、底板２９２ｂに取付けられる。２９６は振動
板であり、高透磁率の材料（鉄等）で薄板の円盤状に形
成され、マグネット２９５の上面に取付けられる。２９
７は予備吐出インク吸収体（以下予備吐出吸収体と略
す）であり、振動板２９６の上部に若干の空隙をもって
配置されており、中央部にスリット状の開口部２９７ａ
が形成されている。予備吐出吸収体２９７はポリオレフ
ィン焼結体のような多孔質材料で形成されており、親水
処理が施されている。

【００４２】図５は予備吐出センサ２９の断面を示す。
マグネット２９５の磁力は鉄心２９２の底板２９２ｂ，
鉄心２９２ａおよび振動板２９６を通り、鉄心２９２ａ
と、振動板２９６の間の微少空隙に起磁力が集中してい
る。ここで、振動板２９６が音波や後述するインク滴を
受けて振動すると、空隙が変化し、磁束変化が起きるの
で、ファラディの電磁誘導の法則に従って起電力が発生
する。この起電力を増幅して、適度なしきい値で出力を
取り出すことにより、予備吐出のインク滴着弾を知るこ
とが可能になる。３０はキャリア吸収体であり、前述し
た予備吐出吸収体２９７と同様に親水性の多孔質材料で
形成され、キャリア１４の所定の位置に取付けられ前記
予備吐出吸収体２９７と一部で接触している。そして、
予備吐出吸収体２９７の吸収能力を超えたインクは接触
部より毛管現象で移動するようになっている。

【００４３】図２およびその部分断面を示す図６を参照
するに、３１はホームポジションセンサであり、前記キ
ャリア１４のホルダー部１４３の所定の位置に取付けら
れている。このホームポジションセンサ３１にあっては
発光ダイオード３１ａ、および受光トランジスタ３１ｂ
が対向して、しかもリードスクリュー１１のリード溝１
１ａのリード角と同じ角度で同方向になるように設けら
れており、リードスクリュー１１のリード溝１１ａの検
出と円盤部１１ｂの検出とが行えるフォトインタラプタ
を構成している。３２は記録ヘッドである。３２１はＡ
ｌ等の金属材料を用いて形成した円盤状のベースプレー
トであり、等角度で４カ所にヘッドチップの固定部３２
１ａ〜３２１ｄが形成されており、また、フレキシブル
配線板の端部が通過するための開口部３２１ｅ〜３２１
ｈが形成されている。３２１ｉは後述するインクタンク
の位置決め用の穴である。また、図６において３２２は
ヘッドチップであり、シリコンウェハー上に抵抗素子や
回路パターンを形成してある。

【００４４】本実施例では加熱によって生じるインク中
の発泡によりインク吐出する方式のインクジェットヘッ
ドを用いている。この詳細を説明するに、ヘッドチップ
３２２の一端面には前述した各記録ヘッドに対応すべ
く、１列に発熱部３２２ａを有し、また他端部には各素
子に対応した接続用パターン部３２２ｂを有している。
ヘッドチップ３２２はベースプレート３２１の所定の位
置に固着される。３２３は溝付天板で、ヘッドチップ３
２２の発熱体に対向して複数の溝が形成されており、こ
の溝３２３ａがインクの発泡室になる。また前面のフェ
イス面３２３ｂには各溝に対応した小穴（ノズル）３２
３ｃが形成されている。なお、フェイス面３２３ｂは後
述するヘッドキャップに対応して所定の角度をもって形
成される。３２３ｄは共通液室、３２３ｅはインク導入
部である。３２４はインクタンクであり、溝付天板３２
３を押し付けて固定するとともに、各色用にインク室３
２４ａ〜３２４ｄを一体に形成して有している（インク
室は本実施例では４色分なので扇形に円を４等分した形
になる）。その中心部には軸部３２４ｅを有し、一端部
にはキャリア１４に装着した時に切替えギヤ２１と噛合
するためのヘッドギヤ３２４ｆが形成されている。３２
４ｇは後述するヘッドキャップのスライド時にガイドを
行うためのガイド溝、３２４ｈは位置決めピンであり、
ベースプレート３２１の位置決め用の穴３２１ｉに係合
して固着されている。３２４ｉは回転位置決め穴であ
る。３２４ｊはインク保持材であり、連通孔を有したス
ポンジ状のもので形成され、インクタンク３２４のイン
ク室３２４ａに収納されて各色のインクがそれぞれ含浸
されている。３２５はヘッドキャップであり、溝付天板
３２３のフェイス面３２３ｂを覆うキャップ部３２５ａ
とインクタンク３２４のガイド溝３２４ｇと係合するガ
イド部３２５ｂとを有し、またキャップレバー２６と係
合するための作動溝３２５ｃが形成されている。ガイド
部３２５ｂとガイド溝３２４ｇとは係合しており、ヘッ
ドキャップ３２５はガイド溝に沿って移動可能である。
３２６はキャップ戻しばねであり、ヘッドキャップ３２
５を常にキャッピングする方向に付勢している。３２７
は接点フレキシブル配線板であり、ヘッドチップ３２２
と接続するための接続部３２７ａを４カ所有し、ベース
プレート３２１の開口部３２１ｅ〜３２１ｈを通り、ヘ
ッドチップ３２２と導通面で接合している。３２７ｂは
接点部であり、ヘッドチップ３２２からの信号線を適度
な間隔を置いて配置してあり、また円周方向に所定の角
度をもって同心に配置されている。なお接点の数を減ら
すために、前述したヘッドチップ３２２にダイオードを
作り込んでマトリクス駆動を行うようにしたり、ＩＣを
作り込んでシリアル信号で駆動を行うようにしてもよ
い。

【００４５】接点部３２７ｂは４カ所に同形状に配置し
てあるが、図では一部省略してある。３３はヘッドケー
スであり、ケース側板３３ａが両端に対向して設けてあ
り、記録ヘッド３２の軸部３２３ｅが挿入される軸受部
３３ｂおよび位置決めピン３３ｃが両側板に形成されて
いる。位置決めピン３３ｃはキャリア１４のクリック部
１４２ｃと係合する位置にあり、所定の圧力をもったク
リックにより回動が規制されるようになっている。３３
ｄはセットカムで接点レバー２８のセットレバー２８ｃ
と係合する位置に円錐状に形成されている。セットカム
３３ｄは片側、つまり接点レバー２８の側にのみ形成さ
れている。３３ｅはケースツマミである。

【００４６】ヘッドケース３３は記録ヘッド３２の外周
を覆うように装着され、円筒形状の記録ヘッド３２の取
扱いを容易にしている。しかもケース側板３３ａは、記
録ヘッド３２の外周より大きく設定されるので、図示の
ように平坦部３３ｆを設けておく等により、記録ヘッド
を取り外して机上等に置いても転がるのを防止すること
もできる。

【００４７】再び図１を参照するに、３４はキャリアフ
レキシブルケーブルであり、キャリア１４に一端を固定
し、前述したキャリアモータ１５，予備吐出センサ２
９，接点レバー２８のコンタクト部ホームポジションセ
ンサ３１等に接続あるいは形成している。また、後述す
るタイミングパルス検出器にも接続している。キャリア
フレキシブルケーブル３４の他端３４ａはフレーム１の
開口部１ｅを通り、後述する制御基板に接続される。３
５はタイミングパルス検出器で、鉄心３５ａにコイルを
巻付けてあり、前記ドライブギヤ１８の着磁部１８ｃに
一端を近接して、前記キャリア１４に取付けられてお
り、前記着磁部の回転により、タイミングパルス検出器
３５のコイルに電磁誘導作用による起電力が発生するの
でアナログ−デジタル変換して、タイミングパルスとし
て、記録ヘッドの駆動制御に用いる。なお、コイルの末
端は前記キャリアフレキシブルケーブル３４の端部に接
続される。

【００４８】図７は本実施例の外装関係を説明するため
の断面図であり、内部の機構で、前述した部分には同じ
番号を付してある。５０は下ケースであり、底部には記
録用紙５１を供給するための開口部５０ａが形成されて
いる。５２は上ケースであり、下ケース５０と組み合せ
ることにより箱形のプリンタケースとして機能する。５
３はカバーであり、記録後の用紙を積層するためのスタ
ッカとしての機能をもたせるために所定の角度で停止で
きるように構成される。５３ａはヒンジである。５４は
制御基板であり、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）や、イ
ンターフェース、メモリ等の各種電気素子が載ってい
る。５５はバッテリーであり、本実施例では外部電源の
ない場所でも使用できるようにして装置を携帯可能にし
ている。５６は前述した予備吐出センサと同様のものを
基板上に実装したセンサであり、音波や振動等、外部ノ
イズを検知するためのものである。なお下ケースに一部
開口を設けて音波の侵入を容易にしてもよい。

【００４９】次に、以上の構成についてその動作を説明
する。制御基板５４より記録指令が与えられると、ま
ず、キャリアモータ１５を駆動し、キャリア１４を主走
査方向に移動させる。この時、キャリアモータ１５の駆
動力はキャリアモータピニオン１６からアイドルギヤ１
７を経由してドライブギヤ１８に伝達され、ドライブギ
ヤ１８の回転により、内面に設けられた係合部１８ｂが
リードスクリュー１１のリード溝１１ａに沿って動こう
とするが、前述のようにリードスクリュー１１はフレー
ム側板１ａ，１ｂ間に回転しないように取付けられてい
るため、ドライブギヤ１８が主走査方向に移動すること
になる。ドライブギヤ１８の移動は、ホルダー部１４３
の移動を生じさせ、従ってキャリア１４が、移動するこ
とになる。

【００５０】ドライブギヤ１８が回転すると、着磁部１
８ｃも同期して回転しているためタイミングパルス発生
器３５に起電力が発生し、タイミングパルスに変換され
たものが、制御基板５４のＣＰＵに入力される。

【００５１】図８は信号関係の出力についての説明図で
ある。前述したように、タイミングパルス（ＴＰ）はド
ライブギヤ１８の回転により生じ、等速で回転していれ
ば等間隔のパルスとして出力される。またキャリア１４
の移動により、ホームポジションセンサ３１の光路はリ
ードスクリュー１１のリード溝１１ａの位置では出力波
形が得られる。ここでリードスクリュー１１のリード溝
１１ａを記録ドットピッチの整数倍にとっておけば、一
定のタイミングパルスＴＰ毎に波形が得られることにな
り、後述する双方向記録時のゾーン検出に用いることが
可能である。ここでホームポジションセンサ３１のリー
ド溝１１ａの検出出力をゾーンパルスＺＰと呼ぶ。

【００５２】またリードスクリュー１１のホームポジシ
ョン側に設けられた円盤部１１ｂは前述したリード溝１
１ａの間隔より十分小さい厚さである。センサ３１の光
軸は斜めであるので、円盤部１１ｂは実際より大きい幅
として検出されるが円盤部１１ｂの厚さを適切に定めれ
ば、ホームポジション信号Ｈ・Ｐを問題なく識別でき
る。

【００５３】図８においてはタイミングパルスＴＰ１と
ＴＰ２との間でホームポジション信号Ｈ・Ｐを検出し、
さらに右方向にキャリア１４を移動すればタイミングパ
ルスＴＰ４とＴＰ５との間でゾーンパルスＺＰ１が出力
され、さらにキャリア１４を移動していくと、ＴＰ７と
ＴＰ８との間でＺＰ２が、ＴＰ１０とＴＰ１１の間でＺ
Ｐ３が出力される。ゾーンパルスＺ・Ｐは一定間隔で出
力される。従って、キャリアモータ１５を駆動してホー
ムポジション信号Ｈ・Ｐを検出した後、ゾーンパルスＺ
Ｐ１検出後のタイミングパルスＴＰ５の立上り信号を使
って記録ヘッド３２に駆動パルスを与え、インクを吐出
させればよい。ここで、タイミングパルスＴＰを多く出
力するように着磁部１８ｃの着磁極数を多くしても良い
し、また、各タイミングパルス間を分割したタイミング
信号をＣＰＵで作成して記録タイミングとしてもよい。
ここではキャリア１４の移動に伴って出力されるタイミ
ング信号ＴＰによって記録を行わせるので、基準パルス
を用いてモータ（この場合パルスモータが多く使われ
る）の駆動と吐出駆動とを行うオープンループ制御に比
べてインク滴の着弾精度を向上させることができる。

【００５４】なお、本例のようにリードスクリュー１１
を固定し、ドライブギヤ１８を回転させてタイミング出
力を得ること、およびリード溝１１ａによりゾーン信号
を得ることによって、駆動機構と信号出力機構とを同一
にすることができキャリア１４のガタや倒れ、さらに機
構部分のたわみによる信号ずれを最小にすることができ
る。また、往復（双方向）記録を行う際、キャリアの反
転時にタイミング信号ＴＰの出力波形が乱れ、正確なカ
ウントができなくなることに対応するべく、ゾーン信号
ＺＰを用いている。つまり、双方向印字は各ゾーン毎に
区切られた範囲内でのみ行い、ゾーンの中（ＺＰとＺＰ
との間）では反転動作を行わないようにしてある。この
ため、反転後はゾーンパルスを検出した後のタイミング
パルスが正確にカウント可能になるので、ゾーン単位で
最短双方向印字を行うことが可能になっている。

【００５５】次に、図９を用いて記録ヘッド３２を装着
する時の動作について説明する。

【００５６】ヘッドケース３３に収納した記録ヘッド３
２を装着する際はツマミ３３ｅを持って真上からキャリ
ア１４のキャリア側板Ａ１４１，キャリア側板Ｂ１４２
の溝部１４１ａ，１４２ｂに沿ってインクタンク３２４
の軸部３２４ｅを差し込み、軸受部１４１ｂ，１４２ｂ
に回動可能に支持させる。

【００５７】この時、ヘッドケース３３のセットカム３
３ｂは、接点レバー２８と一体に形成されたセットレバ
ー２８ｃと係合しており、接点レバー２８は回動軸２８
ａを中心に所定量回動し、記録ヘッド３２のコンタクト
部との接触を解除している（図９（Ａ））。次に、ヘッ
ドケース３３を図９（Ｂ）に示す矢印方向に回動する
と、セットカム３３ｄとセットレバー２８ｃとの係合が
解かれ、接点レバー２８は図示しないばねの付勢によ
り、記録ヘッド３２のコンタクト部と接触し、キャリア
フレキシブルケーブル３４との導通が可能になる。な
お、ヘッドケース３３の位置決めピン３３ｃがキャリア
１４のクリック部１４２ｃに係合しており、ヘッドケー
ス３３の回動は規制される。

【００５８】次に、色切替え動作について図１０および
図１１を用いて説明する。

【００５９】図１０（Ａ）は記録用紙にマゼンタＭのヘ
ッドが対向しているときの状態を示している。この時キ
ャリアモータ１５の駆動力はキャリアモータピニオン１
６からアイドルギヤ１７，クラッチギヤ１９へと伝達さ
れ、さらに摩擦板２０を介して切替えギヤ２１に伝達さ
れ、記録ヘッド３２のヘッドギヤ３２３ｆと噛合して記
録ヘッド３２を回転させる力として働いている。しか
し、記録ヘッド３２はチェンジレバー２５のロック部２
５ａが記録ヘッド３２の回転位置決め穴３２４ｉと係合
しているため、回転することがなく、駆動力は摩擦板２
０のすべりにより吸収されている。

【００６０】さて、色替え時にはキャリアモータ１５を
駆動させながら切替ソレノイド２７に通電し、チェンジ
レバー２５を回動しロック部２５ａと回転位置決め穴３
２３ｉとの係合を解く。キャリアモータ１５の駆動力は
常に、記録ヘッド３２を回転させる方向に働いているの
で、記録ヘッド３２は図１０（Ｂ）に示すようにＣ方向
に回動する。また、この時、図１１（Ａ）に示すように
チェンジレバー２５の回動に伴い解除腕部２５ｄも回動
し、係合している接点レバー２８の回動レバー２８ｂを
押し上げる。回動レバー２８の回動により、図１１
（Ｂ）に示すように接点レバー２８は矢印Ｄ方向に回動
し、記録ヘッド３２のコンタクトへの押圧を解除し、記
録ヘッド３２の回動を容易にするとともにコンタクト部
の摩耗も防いでいる。

【００６１】さて、図１０に戻るに、記録ヘッド３２は
回転を続けるが、途中で切替ソレノイド２７の通電は停
止してもよい。記録ヘッド３２が所定の位置、つまり図
１０（Ｃ）に示すイエローＹが記録用紙に対向したとこ
ろでロック部２５ａと回転位置決め穴３２４ｉとが係合
し、記録ヘッド３２は回動を停止する。

【００６２】次に、図１２を用いて色切替え時のキャッ
プの開閉動作について説明する。

【００６３】記録ヘッド３２の吐出動作時には、図１２
（Ａ）に示すようにノズル３２３ｃが露出し、ヘッドキ
ャップ３２５は、キャップレバー２６により開放されて
いる。記録ヘッド３２が、色替えのために回動途中にあ
る時の図が図１２（Ｂ）であり、マゼンタＭ，イエロー
Ｙともキャッピングされている。さらに記録ヘッド３２
が回動すると、キャップレバー２６とヘッドキャップ３
２５の作動溝３２５ｃとが係合し、回動に伴いヘッドキ
ャップ３２５は徐々に開放されて行き、次の色（図では
イエロー）が記録用紙に対向した時にはキャップは完全
に開放されている（図１２（Ｃ））。なお、記録に使用
する色の選択は各色毎のコンタクト部に識別用接点を設
けて行うようにしてもよく、また一カ所にのみ設けて、
回転時に順次カウントを行いながら操作が行われるよう
にしてもよい。

【００６４】さて、色替え時にはその直前まで使用して
いなかったヘッドを使用することになるため、増粘イン
クの排出を行って吐出状態を良好にしておくのが好まし
い。これは記録ヘッド３２が回動している途中で、しか
もヘッドキャップ３２５が開いている位置（少なくとも
ノズル部が開いていれば足り、ヘッドキャップ３２５が
完全に開いている必要はない）で対向している予備吐出
センサ２９に対し記録時と同じくインク吐出を行わせる
ことで達成される。

【００６５】図１３にその動作を示す。記録ヘッド３２
より吐出されたインク滴は空中を飛行し、予備吐出吸収
体２９７の開口部２９７ａを通過し、振動板２９６に衝
突する。この時に振動板２９６が振動し、予備吐出セン
サ２９の磁気回路の空隙が変化し、コイル２９４に起電
力が発生する。予備吐出は、ノズルの数だけ順次行い、
規定数２〜１０回の吐出により着弾が確認されれば、次
のノズルに移るようにしている。これにより無駄なイン
クの消費を防止できる。なお、図１３（Ｃ）に示すよう
に、吐出インクが所定量以上になると予備吐出インク吸
収体２９７に毛管現象で吸いとられ、振動板２９６上の
インク量は規制される。

【００６６】図１４を用いて、予備吐出センサ２９の出
力波形について説明する。

【００６７】記録ヘッド３２に通電してインクを吐出さ
せ予備吐出センサ２９より出力される波形がセンサ出力
であり、この場合２番目のノズルについての吐出の出力
がなかった（２番目のノズルのインクが吐出不能であっ
た）と仮定している。その２番目のノズルについてのセ
ンサ出力は破線で示してある。次に、振動板２９６は外
部ノイズつまり音波や振動等も容易に検出して外部ノイ
ズとして出力してしまうおそれがある。ここで、実際の
予備吐出センサ２９の出力は合成出力１として出力さ
れ、たまたま外部ノイズの高出力部が、予備吐出の周期
と合致した場合、低出力のノイズをカットするためにス
レッショルドを高めに設定してもノイズをひろってしま
い、２番目のノズルの不吐出が検知できなくなってしま
うおそれがある。これを避けるためには、動作を数回く
り返して行うか、１つのノズルから数回吐出動作を行わ
せるか、またはヘッドの吐出周波数を変化させて（例え
ば４ｋＨｚの記録ヘッドなら３．５ｋＨｚ，３．７ｋＨ
ｚ，４ｋＨｚと３段階で行う等）外部ノイズとの同期を
回避することも有効である。また、予備吐出センサ２９
を２個設け、一方のセンサにて外部ノイズのみを検出す
るようにし（これは例えば装置の制御基板上に搭載して
おくことができ、これによって配線等が容易となる）、
その出力波形を処理して反転し、これをキャンセルセン
サ出力として、予備吐出を受けている他方のセンサ出力
と合成することにより、合成出力２を得ることも可能で
ある。ここで、基準パルス（この時、キャリアは動いて
いないのでタイミングパルスは出力されていない。そこ
でＣＰＵでこの基準パルスを作成することができる）よ
り、センサ出力（合成出力２）までの時間ΔｔをＣＰＵ
で計測することにより、吐出の有無だけでなく吐出スピ
ードの検知も可能であり、画像品位の低下につながるド
ットヨレも検出可能とすることができる。

【００６８】また、不吐出のノズルについては吐出する
までくり返し、吐出パルスを加えるか、または故意に低
い周波数や長いパルスを加える等、インクの吸引動作を
極力行わないで、ノズルの回復動作を行うようにするこ
とも可能である。

【００６９】さて、本実施例では色替えの途中で予備吐
出センサ２９に予備吐出を行いノズルの吐出状況をチェ
ックしてから次の色の記録を行うようにしているが、ホ
ストコンピュータから各色（イエロー，マゼンタ，シア
ン，ブラック）の色情報毎にドットイメージデータを転
送するようにすればプリンタのラインバッファは単色記
録の装置と同じ容量だけあればよく、さらに、記録制御
も通常の単色（例えば黒一色）の記録と何ら変わらない
ので、同様に扱うことができる。

【００７０】次に、記録中および記録後の記録用紙の搬
送について述べる。

【００７１】図１５（Ａ）は、記録中の状態を示す図で
あり、記録用紙５１は実質的に水平に搬送され、記録ヘ
ッド３２は下向きにインクを吐出して記録を行ってい
る。この時、紙送りローラ４は図中時計方向（矢印Ｅ）
に回転しており、伝達ローラ７は反時計方向に回転して
いる。排紙サポータ８は摺動力により伝達ローラ７を中
心として同方向に回動して行くが、図示しない位置決め
部材に当接し、所定の位置で係止されている。この位置
はプリンタから搬出された記録用紙５１の接線上または
若干上側であり、記録用紙５１の先端が先に記録されて
カバー５３上に積載されている用紙に触れないように設
定されている。

【００７２】さて、図１５（Ｂ）に示すように、記録が
終了して排紙ローラ９より排出されると、記録用紙５１
の後端部は上方に大きく曲がって、記録用紙５１は停止
する。

【００７３】ここで、図１５（Ｃ）に示すように紙送り
ローラ４を反時計方向（矢印Ｆ）に回転させると伝達ロ
ーラ７は時計方向に回転し、排紙サポータ８も時計方向
に回転して、上ケース５２の内側に収納される。記録用
紙５１の後端部は排紙レポータ８の収納と同時にカバー
５３の上に整列して積載される。

【００７４】紙送りローラ４の反時計方向への回転は記
録後であるので、何ら問題は生じない。また、オートシ
ートフィーダ（図示せず）の動力をプリンタの紙送りモ
ータ６で兼用する場合、トリガーとして逆転する場合が
多く、時間的にも無駄が生じないのでスループットを低
下させることもない。

【００７５】次に、本実施例における記録ヘッドの構成
について詳細に説明する。

【００７６】図１６（Ａ）および（Ｂ）は記録ヘッドの
部分断面図である。ここで、３２３ｆは前述した溝付天
板３２３に形成されたインク流路であり、インク導入部
３２３ｅを通ったインクはこの流路３２３ｆを経由し
て、共通液室３２３ｄに導入され、その内部に所定量の
インクが貯蔵されて液路３２３ａに供給される。液路３
２３ａに臨んだ面には、ヘッドチップ３２２の発熱体が
あり、これに通電を行うことによりインクが発泡し、ノ
ズル３２３ｃよりインクが吐出される。

【００７７】一方、インク導入部３２３ｅから分岐して
バイパス流路３２３ｇが形成され、液路３２３ａ′を介
してインク残量検知用ノズル（以下残検ノズルという）
３２３ｈまでインクを供給している。液路３２３ａ′に
対しても発熱体が設けられ、これにより残検ノズル３２
３ｈからの吐出も可能である。かかる残検ノズル３２３
ｈ等を有した記録ヘッドは、通常の記録ヘッドの製造工
程と同様にして液路３２３ａ等の他に液路３２３ａ′等
とも同時に形成することにより製造することができる。

【００７８】図１６（Ａ）および（Ｂ）を用いてインク
の残量検知について説明する。

【００７９】上記した予備吐出にて各ノズルの吐出状態
をチェックし、結果が良好であれば、残量検知を行う。
この場合バイパス流路３２３ｇと液路３２３ａとを合計
した容量分のインクの吐出を行う。例えば、液路３２３
ａ′が０．０４ｍｍ角，長さ０．２ｍｍ程度であり、バ
イパス流路３２３ｇが０．０４ｍｍ角，長さ１ｍｍ程度
であるとすると、容量は１．９２×１０^-6ｃｃとなる。
一方、１駆動パルスあたりのインク吐出量を仮に７×１
０^-8ｃｃとすれば約２７パルス分吐出駆動を行えば、バ
イパス流路３２３ｇ，液路３２３ａ′内のインクが消費
される。実際には前述した合計容量より若干多めに吐出
を行わせ、予備吐出センサ２９で着弾が確認できれば、
インク導入路３２３ｅ内にインクが充填していると判断
し、逆に、図１６（Ｂ）に示すように、インク導入路３
２３ｅ内のインクがなければ、バイパス流路３２３ｇ内
のインクを消費してしまえば予備吐出センサ２９に着弾
がなくなるので、これによりインク無しと判断できる。
そして、このインク無しの判定によりインクの補充を促
すランプやブザー等の警告手段を作動させればよい。な
お、インク残量はほとんどないがインク導入部３２３ｅ
内にインクが若干でも残っている場合にもインク有りと
判断されるが、共通液室３２３ｄと流路３２３ｆとの合
計容量を少なくとも記録の１行分のライン量が確保され
るように定めておき、１行毎に残量検知を行えば問題は
生じない。

【００８０】（他の実施例）図１７，図１８，図１９〜
図２１，図２２，図２３および図２４ならびに図２５〜
図２８を用いて装置各部の他の諸実施例を説明する。

【００８１】まず、図１７（Ａ）および（Ｂ）はヘッド
キャップ機構の他の実施例を示し、この例では記録ヘッ
ド３２のキャップ３２５を押圧しているばねを一体に成
形してあり、ばね部３２５ｄは同図（Ｂ）に示すように
Ｕ字形に変形して収納される。この場合、キャップ３２
５はクリープが少なく、弾性を有するプラスチック材
料、例えばポリアセタール，ナイロン等で成形すること
ができる。

【００８２】図１８（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ予
備吐出センサの他の実施例を示す断面図および回路図で
ある。この例では、振動板６０を弾性体の樹脂薄膜にア
ルミニウムを蒸着して形成したものであり、内部に設け
た導体板６１とコンデンサを形成してる。そして、振動
板６０の振動による静電容量の変化をＩＣ６２で増幅し
て出力するようにしたもので、構成はコンデンサ型マイ
クロホンと同じにしてある。しかし、応答周波数帯域は
狭くてよく、インクの着弾時の衝撃を検知すればよいの
で、振動板は数百ミクロンの厚さでも使用可能である。

【００８３】図１９は予備吐出センサ２９近傍の構成の
他の実施例を示す断面図である。本例は、前述したイン
ク吸収性の良い多孔質吸収体で形成された予備吐出イン
ク吸収体２９７の開口部２９７ａを、面取り（図１３参
照）を施さずにないストレートのスリットとして開口部
の近傍のインク吸収能力の向上を図るとともに、インク
吐出方向の傾き（ヨレ）を、当該インクをスリット外側
の溝２９７ｂ側に逃がすことにより検出し易くしたもの
である。

【００８４】図２０（Ａ）および（Ｂ）は予備吐出セン
サ近傍の構成のさらに他の実施例を示す正面図および平
面図である。２９８はインク除去板であり、金属やプラ
スチック等の一般構造部材で形成され、予備吐出インク
を吐出センサ２９に受容するために中央部に設けたスリ
ット状の開口部２９８ａと、それに続くテーパ状の溝２
９８ｂと、キャリア吸収体３０に連続する細いスリット
２９８ｃとが形成されており、着弾したインク滴は毛管
現象で下部に配置したキャリア吸収体３０に導かれ、こ
れに吸収されるようにしてある。本実施例では、予備吐
出吸収体２９７に比べて廉価な材料でインク除去板２９
８が製作できるので、装置をさらに廉価に提供できる。

【００８５】図２１は予備吐出センサ２９近傍の構成の
さらに他の実施例で、予備吐出センサ２９の振動板２９
６の表面に撥水剤の層２９９（フッ素樹脂等）をコーテ
ィングし（または振動板２９６自体を撥水材料で形成し
てもよい）、着弾したインク滴１００を下方に流すよう
にしたものである。そして、そのインクは下方に位置し
たキャリア吸収体３０に吸収される。このとき、振動板
２９６は水平線に対し、所定の角度θで取り付けられる
が、この角度θは前述した撥水処理の特性により適宜決
められる。

【００８６】図２２は接点フレキシブル配線板取付部の
他の実施例で示す。本例は、図６の構成に比べ、ベース
プレート３２１の中央部を大きく開口させるとともに、
インクタンク３２４の端面を延長させてベースプレート
と同一平面に位置づけられるようにし、その端面に接点
フレキシブル配線板３２７を密着して取り付けるように
したものである。この構成によれば、接点フレキシブル
配線板３２７を組立てる際に、図６について前述したよ
うにベースプレート３２１の開口部を通過させる必要が
なく、組立性を高くすることができる。

【００８７】図２３は接点フレキシブル配線板取付部の
さらに他の実施例である。本例はベースプレート３２１
の開口部３２１ｅ〜３２１ｈの片側を円弧状に大きく拡
大した大開口部３２１ｊを設けたもので、接点フレキシ
ブル配線板３２７を組立てる際には、同図（Ａ）に示す
ように接続部３２７ａが前述した大開口部３２１ｊに入
りこむようにして装着を行い、その後、同図（Ｂ）に示
すように接点フレキシブル配線板３２７を回動させてヘ
ッドチップ３２２と接合部が対向させるようにしてこの
状態で圧接し、半田付等を行えばよい。本例の場合、接
続部３２７ａをヘッドチップ接合部と対向するようにあ
らかじめ折り曲げておけるので、組立性が向上する。

【００８８】図２４は図３に示したクラッチ部の他の実
施例を示す図である。本例のクラッチギヤ１９には電磁
クラッチ２００の本体部２００ａの回転伝達部２００ｂ
が、また切替えギヤ２１には電磁クラッチ２００の吸着
板２００ｃが、それぞれ取り付けられており、吸着板２
００ｂの吸着面にはコルク等の高摩擦係数の材料でライ
ニング２００ｄが施されている。図２４および図２５を
参照して記録色の切替え動作を説明するに、ヘッド３２
を回転させようとした時は、まず、前述したように切替
えソレノイド２７を作動させ、チェンジレバー２７を回
動させてロック部２５ｂを解除し、次に電磁クラッチ２
００に通電して吸着板２００ｂを吸着し、ヘッド３２を
所定量回転させた後電磁クラッチ２００への通電を断つ
ことによって動力の伝達を切り、ロック部２５ａをヘッ
ド３２の位置決め用の穴３２１ｉに係合させるようにす
る。本例の場合、記録色の切替え以外は、モータ負荷が
かからないので、モータを小形化できる利点がある。

【００８９】図２５はインク残量検知のための記録ヘッ
ドの構成の他の実施例である。本例は、前述した流路３
２３ｆを屈曲させてスペースを確保し、分岐部よりのイ
ンク容量を多くしたものである。本例によれば、残量検
知後の記録可能行数を多くすることができるので、一行
ごとに残量検知動作を行う必要がなく、その分スループ
ットを向上することができる。

【００９０】図２６は同じく記録ヘッドの構成のさらに
他の実施例を示す。本例は、バイパス流路３２３ｇを直
接インクタンク内に延長したものであり、インクタンク
の姿勢を考慮して、インク導入部３２３ｅより上方から
インクを供給すれば、共通液室３２３ｄやインク流路の
容積に制限を与えないので、残量検知動作の回数をさら
に減らすことが可能である。

【００９１】図２７は同じく記録ヘッドの構成のさらな
る実施例を示し、残量検知用ノズル３２３ｈを記録ノズ
ル３２３ｃより大きくしたものである。これによると、
残量検知時の吐出駆動回数を減らすことができ、記録時
間を短縮できる効果がある。

【００９２】図２８は同じく記録ヘッドのさらに他の実
施例を示す。本例は予備吐出センサ２９の中央付近でイ
ンク滴が着弾するようにしたものであり、これは記録ヘ
ッド３２の回動途中の停止位置を変えるだけで実現でき
るので、予備吐出センサ２９の応答特性の良い場所を使
用してセンシングをより精度高く行うことができる。

【００９３】（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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の記録ヘッドチップを選択的に記録媒体に対向さ
せ、切替えを行いつつ記録を行うようにしたので、記録
ヘッドチップを並置する場合に比して装置を小型化し、
かつ制御手段の負担を軽減することができる。

【０１０３】また、記録ヘッドチップのインク吐出口形
成面をキャッピング可能なキャップ部材をヘッドチップ
毎に設け、そのヘッドチップが記録や予備吐出などを行
わない状態ではキャッピングが行われるようにしたの
で、吐出状態を良好に保つための処理を頻繁に行う必要
がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明インクジェット記録装置の一実施例を示
す全体斜視図である。

【図２】図１に示した装置のキャリア部分を詳細に示す
部分斜視図である。

【図３】図２におけるクラッチ部の詳細を示す分解斜視
図である。

【図４】同じく予備吐出センサの詳細を示す分解斜視図
である。

【図５】その予備吐出センサの断面図である。

【図６】図１に示した装置の部分断面図である。

【図７】図１に示した装置の外装を説明するための断面
図である。

【図８】図１に示した装置のタイミングパルスとリード
スクリュのリード溝の検出出力との関係を説明するため
の説明図である。

【図９】（Ａ）および（Ｂ）は図１に示した装置に記録
ヘッドを装着するときの動作を説明するための説明図で
ある。

【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は記録ヘッドの色切替え動作
の説明図である。

【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は色切替え動作の説明図
である。

【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）は色切替え時の図１における
キャップの開閉動作の説明図である。

【図１３】（Ａ）〜（Ｃ）は色切替え時に行う増粘イン
クの排出動作の説明図である。

【図１４】予備吐出センサの出力波形の説明図である。

【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は記録中ないし記録後の記録
媒体の搬送を説明するための説明図である。

【図１６】（Ａ）および（Ｂ）は本実施例で用いた記録
ヘッドの詳細な構造およびその構造によるインク残量検
知動作を説明するための説明図である。

【図１７】（Ａ）および（Ｂ）はヘッドキャップの他の
実施例の構成および動作を説明するための説明図であ
る。

【図１８】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、予備吐出
センサの他の実施例を示す断面図および回路図である。

【図１９】図１における予備吐出センサ近傍の構成の他
の実施例を示す断面図である。

【図２０】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、予備吐出
センサ近傍の構成のさらに他の実施例を示す正面図およ
び平面図である。

【図２１】予備吐出センサのさらに他の実施例を示す側
面図である。

【図２２】図２における接点フレキシブル配線板取付け
部の他の実施例を示す断面図である。

【図２３】図２における接点フレキシブル配線板取付け
部のさらに他の実施例の構成および取付け動作を説明す
るための説明図である。

【図２４】図３に示したクラッチ部の他の実施例を示す
分解斜視図である。

【図２５】記録ヘッドにおけるインク残量検知のための
構成の他の実施例を示す部分断面図である。

【図２６】同じくさらに他の実施例を示す部分断面図で
ある。

【図２７】同じくさらなる実施例を示す正面図である。

【図２８】同じくさらに別の実施例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１フレーム２回復ユニット３キャップ４紙送りローラ７紙送りローラギヤ８排紙サポータ９排紙ローラ１１リードスクリュ１４キャリア１９クラッチギヤ２０摩擦板２１切替えギヤ２２クラッチばね２５チェンジレバー２６キャップレバー２７切替えソレノイド２８接点レバー２９予備吐出センサ３０キャリア吸収体３１ホームポジションセンサ３２記録ヘッド３３ヘッドケース３４フレキシキブルケーブル３５タイミングパルス検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 25/34 Ｂ４１Ｊ 25/28 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に対してインクを吐出する記録
ヘッドチップを複数用いて記録を行うインクジェット記
録装置において、前記記録媒体に対向して記録を行わせ
ることが可能な位置と、前記記録媒体に対向しない位置
とに、前記複数の記録ヘッドチップを選択的に設定可能
とし、対向状態にある前記記録ヘッドチップのみを駆動
するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】前記複数の記録ヘッドチップは共通の回
転軸を中心に回動可能に保持され、当該回動によって前
記記録媒体に対向する位置と対向しない位置とに設定可
能であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項３】前記複数の記録ヘッドチップは前記回転
軸のまわりの同一面内に放射状に配置されていることを
特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記複数の記録ヘッドチップは前記記録
媒体に対し所定方向に走査可能であり、前記回転軸は前
記所定方向に平行に配置されることを特徴とする請求項
２または３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記複数の記録ヘッドチップは同一のベ
ースプレート上に配設されていることを特徴とする請求
項２ないし４のいずれかに記載のインクジェット記録装
置。
【請求項６】前記複数の記録ヘッドチップを一体に組
立てた記録ヘッドを着脱可能に支持する支持手段を備え
たことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載
のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記複数の記録ヘッドチップを前記記録
媒体に対し所定方向に走査させるための駆動源を具え、
該駆動源を用いて前記記録媒体に対向する位置と対向し
ない位置とに前記複数の記録ヘッドチップを選択的に設
定するための駆動力を伝達するようにしたことを特徴と
する請求項１ないし６のいずれかに記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項８】前記複数の記録ヘッドチップを一体に組
立てた記録ヘッドを着脱可能に支持して前記記録媒体に
対し所定方向に走査する手段を有し、該手段に前記駆動
源を搭載したことを特徴とする請求項７に記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項９】前記駆動力の伝達経路に摩擦クラッチを
設けたことを特徴とする請求項７または８に記載のイン
クジェット記録装置。
【請求項１０】前記駆動力の伝達回路に電磁クラッチ
を設けたことを特徴とする請求項７または８に記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項１１】前記記録ヘッドは前記回転軸に装着さ
れてその外側を覆うヘッドケースを有し、前記支持手段
は前記記録ヘッドに対して駆動信号を伝達するための電
気接続部材を有し、前記ヘッドケースの一部で、前記電
気接続部材を開閉するようにしたことを特徴とする請求
項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記記録ヘッドを収納した前記ヘッド
ケースを前記支持手段に装着後回転させて所定の位置で
固定されるようにするとともに、当該所定の位置で前記
電気接続部材の接続状態を閉成するようにしたことを特
徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】前記支持手段は前記記録ヘッドに対し
て駆動信号を伝達するための電気接続部材と、前記複数
の記録ヘッドチップのいずれかを前記記録媒体に対向さ
せた状態にあるときに前記記録ヘッドの回動をロックす
るロック部材と、他の前記記録ヘッドチップを前記記録
媒体に対向させる動作に際して前記電気接続部材の接続
状態を開放するとともに前記ロック部材のロック状態を
解除する手段とを有することを特徴とする請求項６に記
載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】前記ベースプレートの一方の面側に前
記複数の記録ヘッドチップが配設され、当該ベースプレ
ートには前記複数の記録ヘッドチップのそれぞれに対応
して開口部が形成されるとともに、前記ベースプレート
の他方の面側には、前記開口部を介してそれぞれの前記
記録ヘッドチップと接続される部分と前記記録ヘッドチ
ップに伝達すべき駆動信号を受容するための部分とを有
した配線部材を配設したことを特徴とする請求項５に記
載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】前記配線部材はフレキシブル配線板の
形態を有し、前記駆動信号を受容するための部分は前記
回転軸を中心に所定範囲にわたって形成されたコンタク
トパターンであることを特徴とする請求項１４に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項１６】前記記録ヘッドチップの前記インクを
吐出するための吐出口を形成した面をキャッピング可能
なキャップ部材を前記複数の記録ヘッドチップのそれぞ
れに対応して設けたことを特徴とする請求項１ないし３
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１７】前記キャップ部材は前記回転軸を中心
とした複数の記録ヘッドチップの回動に応じて開閉さ
れ、前記記録ヘッドチップが吐出を行わないときには前
記キャッピングが行われるようにしたことを特徴とする
請求項１６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】前記複数の記録ヘッドチップは色調を
異にするインクに対応して複数設けられていることを特
徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項１９】前記複数の記録ヘッドチップのそれぞ
れに対応してインク供給源をなすインクタンクを一体に
設けてなることを特徴とする請求項１ないし１８のいず
れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項２０】前記記録ヘッドチップは前記インクを
吐出するために利用されるエネルギとしてインクに膜沸
騰を生じさせる熱エネルギを発生する素子を有すること
を特徴とする請求項１ないし１９のいずれかに記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項２１】記録媒体に対してインクを吐出する記
録ヘッドチップの複数を共通の回転軸を中心に回動可能
に保持してなることを特徴とするインクジェット記録ヘ
ッド。
【請求項２２】前記複数の記録ヘッドチップは前記回
転軸のまわりの同一面内に放射状に配置されていること
を特徴とする請求項２１に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
【請求項２３】前記複数の記録ヘッドチップは同一の
ベースプレート上に配設されていることを特徴とする請
求項２１または２２に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。
【請求項２４】前記ベースプレートの一方の面側に前
記複数の記録ヘッドチップが配設され、当該ベースプレ
ートには前記複数の記録ヘッドチップのそれぞれに対応
して開口部が形成されるとともに、前記ベースプレート
の他方の面側には、前記開口部を介してそれぞれの前記
記録ヘッドチップと接続される部分と前記記録ヘッドチ
ップに伝達すべき駆動信号を受容するための部分とを有
した配線部材を配設したことを特徴とする請求項２３に
記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２５】前記配線部材はフレキシブル配線板の
形態を有し、前記駆動信号を受容するための部分は前記
回転軸を中心に所定範囲にわたって形成されたコンタク
トパターンであることを特徴とする請求項２４に記載の
インクジェット記録ヘッド。
【請求項２６】前記記録ヘッドチップの前記インクを
吐出するための吐出口を形成した面をキャッピング可能
なキャップ部材を前記複数の記録ヘッドチップのそれぞ
れに対応して設けたことを特徴とする請求項２１ないし
２５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２７】前記キャップ部材は前記回転軸を中心
とした複数の記録ヘッドチップの回動に応じて開閉さ
れ、前記記録ヘッドチップが吐出を行わないときには前
記キャッピングが行われるようにしたことを特徴とする
請求項２６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２８】前記複数の記録ヘッドチップは色調を
異にするインクに対応して複数設けられていることを特
徴とする請求項２１ないし２７のいずれかに記載のイン
クジェット記録ヘッド。
【請求項２９】前記複数の記録ヘッドチップのそれぞ
れに対応してインク供給源をなすインクタンクを一体に
設けてなることを特徴とする請求項２１ないし２８のい
ずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３０】前記記録ヘッドチップは前記インクを
吐出するために利用されるエネルギとしてインクに膜沸
騰を生じさせる熱エネルギを発生する素子を有すること
を特徴とする請求項２１ないし２９のいずれかに記載の
インクジェット記録ヘッド。