JPH048548A - 記録ユニットおよびそれを具備する画像形成装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット方式をとる記録ユニット、お
よびそれを具備する複写機、ファクシミリ、コンピュー
タ、ワードプロセッサあるいはこれらの複合機器として
の画像形成装置である。

［従来の技術］ 従来、インクジェット方式の画像形成装置には、下記（
イ）および（ロ）のものがある。

（イ）記録ヘッドとインクタンクが一体の、使い捨て型
（ディスポーザブルタイプ）となっているもの。

（ロ）記録ヘッドとインクタンクが分離されており、そ
れぞれ独立して交換できるようになっているもの。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例には、それぞれ次のような欠
点がある。

上記（イ）のものは、記録ヘッドとインクタンクを一緒
に移動させて画像形成を行うため、インクタンクの容量
を大きくすることができない。

上記（ロ）のものは、記録ヘッドとインクタンクが分離
しているため、使い捨て型とした場合、取扱いが複雑に
なる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、インクタンクの容量を大きくすることが
でき、しかも取扱いが容易な記録ユニットおよびそれを
具備した画像形成装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の記録ユニットは、 インクを吐出するインクジェット用の記録ヘッドを備え
、該記録ヘッドを移動可能に保持するガイド部が形成さ
れたインクタンクと、前記ガイド部に摺動自在に装着さ
れた記録ヘッドとを、該記録ヘッドの移動に追従可能な
可撓性にパイプで連通させたものである。

記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して、膜沸騰による
気泡形成でインク吐出口からインクを吐出させるもので
、熱エネルギーを発生させる手段として電気熱変換体を
有しているものとすることができる。

また、記録ヘッドは、被記録材の記録幅の全幅にわたっ
て、複数のインク吐出口を備えているフルラインタイプ
の記録ヘッドであることが可能である。

本発明の画像形成装置は、請求項１記載の記録ユニット
が装着される位置決め部を備えたものである。

位置決め部は、記録ユニットを弾性加圧する弾性部材を
備えているとよい。

［作　　　用］ 記録ヘッドがインクタンクに設けられたガイド部に該ガ
イドに沿って移動自在に保持されているので、記録ヘッ
ドとインクタンクが一体のものとほぼ同様に容易に取扱
うことができる。

さらに、インクタンクから記録ヘッドへのインクの供給
は可撓性のパイプを介してなされ、インクタンクを固定
し、記録ヘッドのみを移動することができる。

［実　施　例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示し、画像
形成装置１０の上部には給紙トレイ１が設けられており
、また、画像形成装置１０の内部には、プラテンローラ
２、キャリッジ３、記録ユニット４および排紙ローラ５
がそれぞれ配設されている。記録ユニット４は、図示し
ないホスト装置から送られてきた信号を受けて、インク
を吐出するもので、それぞれ後述するインクタンク６、
記録ヘッド７およびパイプ８を備えている（第２図およ
び第３図参照）。被記録材１１は、給紙トレイ１より送
られ、プラテンローラ２によって巻きつけられ、記録ユ
ニット４の吐出面側を通過することにより、画像が形成
され、その後、排紙ローラ５によって排出される。

第２図および第３図に示すように、インクタンク６は、
所定の長さを有する本体部６、と該本体部６．の両端部
から同方向に突出する側部６２゜６３とからなる平面視
略コ字状に形成されている。符号６４は本体部６１に形
成された本体部６１の長手方向に伸びる凹部であって、
該凹部６４の開口部の上縁部および下縁部にはそれぞれ
対向して突出するガイド部６５，６．が設けられている
。

記録ヘッド７の反吐出面側の上下面には溝部７０，７□
がそれぞれ形成されており、該溝部７１．７□を前記イ
ンクタンク６の前記ガイド部６６，６６にそれぞれ係合
できるように構成されている。これにより、記録ヘッド
７は、前記ガイド部６．，６．に案内されて矢印Ｘ方向
に往復移動できる。

ここで、前記記録ヘッド７に用いられるヘッド２０の構
成について説明する。

ヘッド２０には、第５図に示すように、列状に設けられ
た複数個の吐出口３ｏから記録液を吐出させるために、
印加電圧が供給される熱エネルギーを発生させる電気熱
変換体４０が各液路毎に配設されている。そして前記駆
動信号を印加することによって、前記電気熱変換体４０
に熱エネルギーを発生せしめて膜沸騰を生じインク液路
内に気泡を形成する。そしてこの気泡の成長によって前
記吐出口３ｏからインク滴を吐出させる。

符号８は、前記インクタンク６と前記記録ヘッド７とを
連通させるためのパイプであり、前記記録ヘッド７の往
復移動に追従可能な可撓性の材料で形成されている。前
記バイブ８は、前記インクタンク６の凹部６４の内面と
前記記録ヘッド７の反吐出面間の空間内に収納されてい
るので、記録ユニット４の近傍の部材や取扱者等に引つ
けられてはずれる等の心配がなく、取扱いに便利である
。第４図は前記画像形成装置１０に設けられた２個の位
置決め部のうちの一方を示し、位置決め部１２は、それ
ぞれ前記インクタンク６の一方の側部６２が矢印Ｙ方向
に着脱される。前記位置決め部１２は前記側部６２を正
確に位置決めするために、該側部６□を矢印２方向に弾
性加圧する弾性部材１３を備えている。該弾性部材１３
は板ばねで構成することができる。

図示しない他方の位置決め部は、前記インクタンク６の
他方の側部６３　（第３図参照）が着脱されるのもであ
り、前記一方の位置決め部１２と構成が等しいので、説
明を省略する。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもキャノ
ン■が提唱している、バルブ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
。

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なうものが
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ーを発生せしめ、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なわれるので、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筒４
３１３１２４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なうことができる。

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４４５９６０
０号明細書にそれぞれ記載の構成でもよい。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年第１
２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開
孔を吐出部に対応せる構成を開示する特開昭５９年第１
３８４６１号公報に基づいた構成としても本発明は有効
である。

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、上述した効果を一層有効に発
揮することかできる。

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。

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、キャビング手段、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なう予備吐出モードを行なうこ
とも安定した記録を行なうために有効である。

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
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。

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体となるもの、あるい
は、インクジェットにおいて一般的に行なわれている温
度調整の温度範囲である３０℃以上７０℃以下の温度範
囲で軟化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、
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、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態度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、熱エネルギー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。この
ような場合インクは、特開昭５４＝５６８４７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。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、下
記のような効果を奏する。

インクタンクを固定し、記録ヘットのみを移動させるこ
とができるので、インクタンクの容量を大きくすること
ができる。

インクタンクを着脱するとき、記録ヘッドも一緒に着脱
できるので、使い捨て型としたときの取扱いが容易であ
る。すなわち、キャリッジの位置にかかわらず、インク
タンクをはずすときは記録ヘッドも一緒にはずすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図中の記録ユニット４の斜視図、第３図はその断面図
、第４図は装着部Ｂの断面図、第５図はヘッド７の一部
を被断して示す斜視図である。 １・・・給紙トレイ、 ３・・・キャリッジ、 ５・・・排紙ローラ、 ６１・・・本体部、 ６４・・・凹部、 ７・・・記録ヘット、 ８・・・パイプ、 １１・・・被記録材、 １３・・・弾性部材、 ３ｏ・・・吐出口、 ２・・・プラテンローラ、 ４・・・記録ユニット、 ６・・・インクタンク、 ６□、６３・・・側部、 ６、　６６・・・ガイド部、 ７７，７□・・・溝部、 Ｏ・・・画像形成装置、 ２・・・位置決め部、 ０・・・ヘッド、 ０・・・電気熱変換体。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インクを吐出するインクジェット用の記録ヘッドを
   備え、該記録ヘッドを移動可能に保持するガイド部が形
   成されたインクタンクと、前記ガイド部に摺動自在に装
   着された記録ヘッドとを、該記録ヘッドの移動に追従可
   能な可撓性にパイプで連通させた記録ユニット。 ２、記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して、膜沸騰に
   よる気泡形成でインク吐出口からインクを吐出させるも
   ので、熱エネルギーを発生させる手段として電気熱変換
   体を有している請求項１記載の記録ユニット。 ３、記録ヘッドは、被記録材の記録幅の全幅にわたって
   、複数のインク吐出口を備えているフルラインタイプの
   記録ヘッドである請求項１または２記載の記録ユニット
   。 ４、請求項１記載の記録ユニットが装着される位置決め
   部を備えた画像形成装置。 ５、位置決め部は、記録ユニットを弾性加圧する弾性部
   材を備えている請求項４記載の画像形成装置。