JPS6357245A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ノズルの目詰りを防止し高解像度、高速記録
を可能にしたインクジェット方式の記録装置に関する。

（従来の技術） 従来、ノンインパクト記録方式としては、静電方式、感
熱方式、感熱転写方式、電子写真方式およびインクジェ
ット方式などの様々な方式が提案され知られている。

上述の様々な方式の中でも、インクジェット方式は、低
騒音で比較的に高速記録ができ、装置の小型化が可能で
カラー化が容易であるという数々の長所を有している。

インクジェット方式もインク滴発生手段から、連続噴射
型、間歇噴射型、オンデマント型およびインクミスト型
などに大別される。しかし、装置の簡易性などの理由か
ら、現在ではオンデマント型が主流となっている。例え
ば第９図に示すようなグールド式と第１０図の（ａ　）
と（ｂ）に示すようなバブルジェット方式などが実用化
されている。

すなわち、第９図に示したグールド式は、例えばプラス
デックホース５０１の一端にガラスノズル５０３が連結
され、ガラスノズル５０３の先端部はオリフィス５０５
となっている。プラスデックボース５０１内の一部には
フィルタ５０７が装着されている。プラスチックボース
５０１の他端からインク５０９が供給され、ガラスノズ
ル５０３の外周部に設（プた円筒形圧電振動子（ピエゾ
）５１１の径方向の収縮によってインクが圧縮して圧力
によってインクを取出し表面張力によってインク滴５１
３を形成するものである。

また、第１０図の（ａ　）に示したバブルジェット式の
一例として、セラミック基板５１５にガラス製枠体が被
せられて一体化されている。セラミック基板５１５の長
さ方向に適宜間隔で複数の溝５１９が形成しである。そ
の満５１９の前方におけるセラミック基板５１５には電
極５２１が設けてあり、かつ複数の溝５１９の下部にお
（プる一部には、発熱抵抗素子５２３が設けである。前
記複数の満５１９に対向したガラス製枠体５１７の下部
にノズル用のオリフィス５２５が形成してあり、ガラス
製枠体５１７の後方の一部にはインク供給口５２７が穿
設しである。而して、インク供給［１５２７からインク
を供給し、電極５２１で電圧を印加すると、第１８図の
（ｂ　）に示すＪ：うに、発熱抵抗素子５２３により、
インクを気化して気泡を形成する。電圧の印加をとめる
と、インクが冷えて収縮してインク滴が形成されてオリ
フィス５２５から噴出させるものである。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した従来のインクジェット方式中の圧電振動子を用
いた方式にしても、発熱抵抗素子を用いた方式にしても
、いずれも微小径のノズルを用いるものであった。この
ため、ノズルノ１］詰り、ノズル内の気泡滞留という問
題があり、また、ノズルの高集積化も困難であるという
欠点を有しているものである。

本発明の目的は、上記事情に鑑み問題を改善するため提
案されたもので、ノズルの目詰り、ノズル内の気泡滞留
を防止し高解像度、高速記録を可能にすると共に、被記
録材を記録部で確実に挾持搬送し、記録時に被記録材と
記録媒体との間隔を設定値に確実に保持するようにした
記録装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、インクを保持づる
ための多数の小孔または凹部を記録媒体に形成せしめる
と共に、インクの保持された小孔又は凹部をサーマルヘ
ッドに配置された発熱素子で選択的に加熱し発生する気
泡の圧力により小孔又は凹部に充填されたインクを噴出
して被記録材に塗布する記録装置であって、前記被記録
媒体と記録媒体との間の間隔を一定に保持するために前
記発熱素子と対向したヘッドローラの両端に、前記サー
マルヘッドに接触自在の離隔保持部材を設（プて構成さ
れる。

（作用） 本発明の記録装置はノズルを用いていないから、ノズル
の］］詰りゃノズル内の気泡滞留が生じない。

多数の小孔又は凹部を形成した記録媒体と、高密度に発
熱素子を配置したサーマルヘッドを用いているから、高
解像度、高速記録ができる。

さらに、被記録材と記録媒体との間隔を一定に保持する
ために、発熱素子と対向したヘッドローラの両端に、前
記サーマルヘッドに接触自在の離隔保持部材を設けたこ
とにより、被記録材を確実に搬送すると共に、記録時に
被記録材と記録媒体との間隙を設定値で確実に保持され
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

まず、本実施例における記録装置の記録原理について説
明すると、第１図は記録装置の記録原理を説明する説明
図である。第１図において、例えば１０〜２００μｍ径
の微小孔１を多数形成した金属又は耐熱性の合成樹脂な
どＪ：りなる記録媒体としてのフィルム３にインク５を
保持し微小孔１にインク５を充填する。微小孔１がサー
マルヘツドアに配置された発熱素子９部に到達した時、
その発熱素子９に電圧を印加して瞬発的に発熱させ、前
記微小孔１に充填されたインク５を急速加熱し、発生覆
る気泡の圧力により、インク滴１１を噴出させ被記録材
としての記録用紙に記録を行なうものである。

第２図には本実流例における記録装置１３の全体側面図
が示されている。第２図において、記録装置１３は箱型
形状のベース１５に被記録材としての記録用紙１７が収
納されたカセット１９のカセット収納部２１．記録用紙
１７を搬送づる搬送部２３．記録用紙１７に記録する記
録部２５および記録用紙１７を排紙づる排紙部２７など
から構成されている。

カセット収納部２１について説明覆ると、第２図におい
て、記録用紙１７を収納したカセッ１〜１９は記録装置
１３の右上方から傾斜したガイド２９に沿って挿入され
、ガイド２９の底部である受は部２９Ａに装着される。

カセット１９の有無はガイド２９の傾斜部のほぼ中央裏
側に取付けられたカセット検知センサ３１により検知さ
れ、又記録用紙１７の有無は図示省略の紙検知センサに
より検知される。

記録用紙１７を搬送する搬送部２３について説明する。

第２図において、記録装置１３に接続された図示省略の
制御装置からの記録命令によって、図示省略の給紙モー
タが駆動し、給紙ローラ３３が回転して記録用紙１７を
カセット１９より給紙する。給紙された記録用紙１７は
給紙ガイド３５゜３７に案内され、上アライニングロー
ラ３９と下アライニングローラ４１との転接部に記録用
紙１７の先端が到達する。

記録用紙１７はアライニングローラ３９と下アライニン
グローラ４１との転接部に突き当り整位される。給紙開
始後、一定時間経過してから、上アライニングローラ３
９および下アライニングローラ４１が回転を開始して記
録用紙１７を挾持し搬送する。

次に、記録装置１３の記録部２５および排紙部２７につ
いて説明する。第３図は第２図における■矢印部分の拡
大側面断面図であり、第４図は第３図の上フレームの側
面図である。第３図において、記録部ガイド４３．４．
５およびヘッドローラ４７は、上アライニングロー５３
９を支点として回動可能なアーム４９に取付けられてい
る。また、ヘッドローラ４７の両端には第５図の（Ｃ）
に示す如くガイドローラ４．７Ａが取付けられている。

記録部ガイド４５の上面には、例えば厚さ、０゜１〜０
．２１１１１１１のステンレス製の薄板よりなる記録部
ガイド部材５１が取付けられており、記録ガイド部材５
１の先端部はヘッドローラ４７と常時圧接している。前
記アーム４９には、角穴５３が形成してあり、角穴５３
には、カムシャフト５５が貫通しである。

カムシャフト５５の一端には、第４図に示す如く、ビン
５７を設けたリング５９が固定してあり、そのリング５
９はカムシャフト５５と一体的に回転するようになって
いる。リング６１は上フレーム６３に固定されたロータ
リーダンパ６５の軸に回転可能に支持され、切欠き６７
にはビン５７が嵌合しである。リンク６１の他端に設け
られた切欠き６つと、上フレーム６３の上部に設けられ
た突起部７１との間には、引張ばね７３が懸架されてい
る。

さらに、リンク６１の下方部側には、第４図において、
左方へリンク７５が連結してあり、リンク７５はビン７
７により、上フレーム６３に固定されたソレノイド７９
のプランジャ８１に連結している。さらに、第３図にお
いてアーム４９と上フレーム６３の突起部８３との間に
は、引張ばね８５が懸架されている。

アーム４９の回動機構について説明する。第５図の（ａ
　）はアーム４９が上方に位置した時の状態図、第５図
の（ｂ）はアーム４つが下方に位置した時の状態図であ
る。非記録時には、第５図の＜ａ　）に示すように、ア
ーム４９は上方に位置して、サーマルヘッド７の発熱素
子９に密着しているフィルム３とヘッドローラ４７との
間隙は、第５図の（ａ　）に示す如く、Ｇ１に保持され
ている。

記録用紙１７が記録部ガイド４３．４５に案内され、記
録用紙１７の先端がヘッドローラ４７と記録ガイド部材
５１とに挾持される。

さらに、記録用紙１７が記録部ガイド部材５１の先端を
通過するまで、フィルム３とヘッドローラ４７との間隙
はＧ１に保持される。本実施例においては、例えば、間
隙Ｇ１は約０．７５ｍｍとしている。

記録用紙１７の先端が記録部ガイド部材５１の先端を通
過し、一定時間経過後、第４図に示されたソレノイド７
９に電圧を印加し励磁する。ソレノイド７９はプランジ
ャー８１を吸引し、リンク７５を第４図において左方向
に移動する。リンク６１は引張ばね７３の張力に抗して
支持軸回りに右回転すなわち時泪方白目りに回転し、ビ
ン５７を左方向に回動すなわち反時計方向回りに回動じ
リング５９は左回転すなわち反時削方白目りに回転する
ことになる。

したがって、リング５９と一体的に回転するカムシャフ
ト５５も左回転すなわち反時計方向回りに回転し、第５
図の（ｂ）に示すように、アーム４９は上アライニング
ローラ３９を支点として左方向すなわち反時計方向回り
に回動し下方に位置する。

この時、第５図の（Ｃ）〜（ｇ）に示すように、ヘッド
ローラ４７の両端に取付けられたガイドローラ／４７Ａ
がサーマルヘッド７の両端部に接触し、ヘッドローラ４
７と記録部ガイド部材５１とに挾持搬送された記録用紙
１７は、第５図の（ｄ　）に示す如くフィルム３との間
隙をＧ２と一定に保つのである。ここで、サーマルヘッ
ド７は、第５図の（ｅ　）〜（ｈ）のごとく、サーマル
ヘッド７上の発熱素子９を含む水平面と同−平面部分第
５図の（ｅ）において、Ｂ、Ｃの部分に、前記水平面と
θ°なる鋭角をなした部分第５図の（ｅ　）においてＡ
部分のような形状をしている。

前記フィルム３は第５図の（ｅ　）におけるＡ分を移動
するため、フィルム３と発熱素子９がほぼ完全に密着し
、かつ第５図の（ｅ　）のＡ部とＢ部。

Ａ部と０部の境界部は段付きになっているため、フィル
ム３が蛇行しにくくなっている。

なお、第５図の（ｈ）に示すように、フィルム３のサー
マルヘッド７との長手方向の全長は、（Ｎ＋に十Ｍ）＜
Ａとなっている。

また、ヘッドローラ４７に取付けられているガイドロー
ラ４７Ａは、サーマルヘッド７上の発熱素子９を含む水
平面上の平面部分第５図の（０）においてＢ、Ｃ部分に
接するため、発熱素子９を基準として長手方向に亘って
、常に均一に記録用紙１７とフィルム３との間隙を保つ
ことができる。

また、カムシャフト５５の外周は角穴５３の一辺と離反
する。この後、記録用紙１７に記録が開始される。した
がって、記録時には、フィルム３と記録用紙１７との間
隙はＧ２に保持されることになる。

記録用紙１７への記録が終了し、一定時間経過後、第４
図に示すソレノイド７９への電圧印加は停止される。リ
ンク６１は引張ばね７３の張力により支持軸回りに左回
転すなわち反時計方向回りに回転して、ビン５７を第４
図において右方向に回動し、リング５９は右回転すなわ
ち時計方向回りに回転する。

したがって、カムシャフト５５も右回転すなわち時計方
向回りに回転して、カムシャフト５５の外周は角穴５３
の一辺に当圧し、アーム４９を上アライニングローラ３
９を支点として右方向すなわち時計方向に回動する。第
５図の（ａ　）に示すように、アーム４９は再び上方に
位置する。この時、リンク６１はロータリーダンパ６５
により粘性抵抗力を受けるため、急激に回動することは
ない。

以上のような構成とすることにより、記録用紙１７の先
端および後端が屈曲してフィルム３に接触し、フィルム
３に付着した余剰インクによって汚されることはなく、
又記録時に、記録用紙１７とフィルム３との間隙を設定
値に確実に保持することができ、高品質の記録が可能で
ある。

ヘッドローラ４７と記録部ガイド部材５１によって記録
用紙１７を発生素子９の近傍まで挟持でき、しかも、記
録部ガイド部材５１によりインク５の噴出路が遮断され
ることなく、確実に行なうことができる。

記録装置１３の排紙部２７について説明する。

第５図の（ｂ　）において、記録部ガイド部材５１の先
端を通過した記録用紙１７は、第３図に示す排紙ガイド
８７．８９に案内される。第５図の（ａ　＞に示ずよう
に、排紙ガイド８７の先端は水平方向より上方に角度α
だけ曲げられており、又排紙ガイド８７とフィルム３と
の間隙は、第５図の（ａ＞および（ｂ）に示す如く、Ｒ
に設定されている。本実施例においては、例えばαを１
０〜／１．５°、ＲをＲ＞ＲＧｌとなるようにしている
。

上記構成とすることにより、記録用紙１７の先端は排紙
ガイド８７の先端とヘッドローラ４７との間隙より上方
に侵入することはなく、記録用紙１７は確実に排紙ガイ
ド８７．８９で案内されることになる。

排紙ガイド８９には、図示省略の多数の小孔が形成して
あり、排紙ガイド８９はダクト回動部９１の上部に固定
されている。ダクト回動部９１は、ダクト本体９３にピ
ボット９５を支点として回動可能に支持されている。ダ
クト回動部９１はその底部がダクト本体９３の右側面傾
斜部に当圧することによって固定される。ダクト本体９
３は、ブロワ９７の上面に固定され、ブロワ９７は下フ
レーム９９に固定されている。

また、第３図に示すように、排紙経路には、第１の上ピ
ンチローラ１０１および図示省略の第１の下ピンチロー
ラ、第２の上ピンチローラ１０３および図示省略の第２
の下ピンチローラが設けてあり、記録用紙１７の両側に
存在する数ｍｍの非記録部の一方を挾持し搬送するよう
になっている。

ブロワ９７内の下方部に設けられてファン１０５が回転
すると、ブロワ９７の右開口部へ空気が流入し、ブロワ
９７の上開口部より流出する。空気はダクト本体９３の
下開口部よりダクト本体９３へ流入し、一部はダクト本
体９３の上部に、−部はダクト回動部９１の上部に送風
される。ダクト回動部９１の上部に送風された空気は、
排紙ガイド８９に形成された図示省略の小孔より流出す
る。ダクト本体９３の上部には、小孔を多数形成した排
紙ガイド１０７が固定してあり、ダクト本体９３の上部
に送風された空気も、この排紙ガイド１０７に形成さた
図示省略の小孔より流出する。

記録部ガイド部材５１の先端を通過した記録用紙１７は
、排紙ガイド８９の小孔より流出される空気の圧力によ
って、排紙ガイド８７に圧着されながら搬送される。同
時に、記録用紙１７の非記録部は、第１の上ピンチロー
ラ１０１および図示省略の第１の下ピンチローラに挾持
され、続いて、第２の上ピンチローラ１０３および図示
省略の第２の下ピンチローラにより挾持されて搬送され
る。

上記のごとく、記録用紙１７は搬送されるから、記録用
紙１７は排紙ガイド８９に接触することなく搬送される
と共に、記録用紙１７に記録された未乾燥の記録画像を
乱すことがない。また、空気を吹き付けることによって
、記録用紙１７の記録画像が速やかに乾燥されることに
なる。

さらに、記録用紙１７は排紙ガイド８７．１０７で案内
され、上排紙ローラ１０９と下排紙ローラ１１１とに挾
持され、第２図に示されている記録装置１３の左側部に
設けられた排紙トレイ１１３に排紙される。

第６図の（ａ　）は記録装置１３の排紙部２７の斜視図
、第６図の（ｂ）は星形プレートの外形図である。下排
紙ローラ１１１は、第６図の（ｂ　）に示されているよ
うに、先端にピッチ角βで、鋭角γの突起部１１５を形
成した星形プレート１１７と、第６図の（ａ　）に示す
如く、適当な間隔に配置したカラー１１９と、上排紙ロ
ーラ１０９に転接する複数例えば２個の基準ローラ１２
１から構成されている。記録用紙１７の記録面は星形プ
レート１１アにより点状に支持される。

上記構成によって記録用紙１７には、過度の圧力が加わ
ることなく、上排紙ローラ１０９と下Ｊｌ１紙ローラ１
１１とに挾持搬送されるため、記録用紙１７の未乾燥の
記録画像を乱すことがない。

第２図および第３図に示すように、上排紙ローラ１０９
および下排紙ローラ１１１の直前には、上フレーム６３
に取付けられた排紙スイッチ１２３が設けてあり、記録
用紙１７の先端および後端を検知して、記録用紙１７が
第２図に示す排紙トレイ１１３に確実に排紙されたがど
うが確認できる。

記録装置１３の記録部２５および排紙部２７の駆動系統
について説明する。

第７図は記録装置１３の記録部２５および排紙部２７に
おける駆動系の正面図および第８図は第７図の平面図で
ある。第７図および第８図において、上アライニングロ
ーラギア１２５はギア１２７．１２９を介してプーリ１
３１に接続されている。プーリ１３１には、さらにベル
ト１３３．プーリ１３５．プーリ１３７およびベルト１
３９を介して記録用紙搬送モータギア１４１に接続され
ていて、記録用紙搬送モータ１４３の駆動力を伝達する
ようになっている。

ヘッドローラプーリ１４５はベルト１４７を介して上ア
ライニングローラギア１２５と同軸の第１の上アライニ
ングローラプーリ１４９に接続しである。第１の上ピン
チローラプーリ１５１はベルト１５３を介して、第１の
上アライニングローラプーリ１４９と同軸の第２の上ア
ライニングローラプーリ１５５に接続している。第２の
ピンチローラギア１５７はギア１５９を介して第１の上
ピンチローラプーリ１５１と同軸の第１の上ピンチロー
ラギア１６１に接続しである。さらに、上排紙ローラギ
ア１６３はギア１６５を介して前記第２のピンチローラ
ギア１５７に接続しである。

上記構成による駆動系統で、前述した上アライニングロ
ーラ３９．ヘッドローラ／Ｉ７．第１の上ピンチローラ
１０１．第２の上ピンチローラ１０３および上排紙ロー
ラ１０９は、記録用紙搬送モータ１４３の駆動開始と共
に、同期して同方向に、同回転数で回転することになる
。

なお、本発明は前述の実施例に限定されることなく、適
宜変更することにより、その伯の態様で実施し得るもの
である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、多数の小孔又は凹
部を形成した記録媒体と、高密度に発熱素子を配置した
サーマルヘッドを用いて、ノズルを用いていないから、
本質的的にノズルの目詰りやノズル内の気泡滞留は生じ
ずに、高解像度、高速記録ができるという効果を奏する
。

さらに、被記録材と記録媒体との間の間隔を一定に保持
するために、発熱素子と対向したヘッドローラの両端に
サーマルヘッドに接触自在の離隔保持部材を設けたこと
によって、被記録材を確実に搬送することができると共
に、記録時に被記録材と記録媒体との間隙を所定値に確
実に保持することができる。その結果、高速印字が可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録原理を説明するための説明図、第２図は本
発明を実施した一実施例を示す記録装置の側面図、第３
図は第２図における■矢印部分の拡大側面断面図、第４
図は第３図における記録装置の上フレームの側面図であ
る。 第５図の（ａ　）はアームが上方に位置した非記録時の
状態図、第５図の（ｂ）はアームが下方に位置しｔｃ記
録時の状態図、第５図の（Ｃ）はサーマルヘッドのヘッ
ドローラの両端に取イ」けたガイトローラの位置図、第
５図の（ｄ　）はサーマルヘッドとがイドローラ部の詳
細図、第５図（ｅ）はサーマルヘッドの形状図、第５図
の（ｆ　）はサーマルヘッドの詳細図、第５図の（０）
はサーマルヘッドのフィルムとの状態図および第５図の
（ｈ）はフィルムの説明図である。 第６図の（ａ　）は記録装置の排紙部の斜視図、第６図
の（ｂ　）は星型プレートの外形図である。 第７図は記録装置の記録部および排紙部における駆動系
統の正面図、第８図は第７図の平面図である。 第９図は従来におけるインクジェット方式のうちのクー
ルド式の説明図、第１０図の（ａ　）と（ｂ）は従来に
お（プるインクジェット方式のうちのバブルジェット方
式の説明図、〈ａ）は分解図、（ｂ）はインク滴形成の
説明図である。 １・・・微小孔　　　　　　３・・・フィルム５・・・
インク　　　　　　７・・・サーマルヘッド９・・・発
熱素子　　　　　１７・・・記録用紙４７・・・ヘッド
ローラ　　４７Ａ・・・ガイドローラ５１・・・記録部
ガイド部材 代Ｊ’ｊ入ブ１゛理士三好ｆ呆男 第４図 第５図（ａ） 第５図（ｂ） 第５図（ｈ） 第６図（ａ） １］５ 第６図（ｂ） 第８図 第９図 第１０図（ａ）第１０図（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクを保持するための多数の小孔又は凹部を記
   録媒体に形成せしめると共に、インクの保持された小孔
   又は凹部をサーマルヘッドに配置された発熱素子で選択
   的に加熱し発生する気泡の圧力により小孔又は凹部に充
   填されたインクを噴出して被記録材に塗布する記録装置
   であって、前記被記録材と記録媒体との間の間隔を一定
   に保持するために、前記発熱素子と対向したヘッドロー
   ラの両端に、前記サーマルヘッドに接触自在の離隔保持
   部材を設けていることを特徴とする記録装置。
2. （２）離隔保持部材はローラであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の記録装置。