JPH082053A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リードスクリューのリード溝に対するキャリッ
ジ側のピンの圧接力を軽くしてもキャリッジを円滑に駆
動することを可能にし、キャリッジ駆動用の消費電力の
節減および振動騒音の低減を図り、キャリッジ反転時の
振動を充分に低減させ、記録精度の向上および安定化を
図る。 【構成】リードスクリュー９のリード溝９ａと係合する
ピン１４と、該ピンをリードスクリュー９に向けて圧接
するためのバネ部材１５と、該ピンの振動を減衰させる
ための粘性減衰型のダンパー１６、２１と、をキャリッ
ジ８内に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段により被記録材
に記録する記録装置に関し、特に、主走査方向に移動す
るキャリッジに搭載された記録手段によって被記録材に
記録する記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰ用シートなど）等の
被記録材（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）
を記録していくように構成されている。前記記録装置
は、使用する記録手段の記録方式により、インクジェッ
ト式、ワイヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービ
ーム式等に分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の
吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用するラ
イン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能であ
る。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。一方、被記録材の材質に対する要求も様々
なものがあり、近年では、通常の被記録材である紙や樹
脂薄板などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のパ
ンチ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）
などを使用することが要求されるようになってきた。

【０００６】前記シリアルタイプの記録装置では、被記
録材を搬送ローラによって搬送（副走査）し、記録ヘッ
ドを搭載したキャリッジの移動（主走査）によって１ラ
イン分の記録を行い、以下、副走査と主走査を交互に繰
り返して１頁全体の記録が行われる。その場合のキャリ
ッジの移動機構は、キャリッジに直結されたベルトをモ
ータおよびプーリで駆動して該キャリッジを移動させる
ベルト駆動方式と、螺旋状の溝（リード溝）を有するリ
ードスクリューを回転させ、該溝と係合するピンを有す
るキャリッジを該リードスクリューの回転に伴って移動
させるリードスクリュー駆動方式に大別することができ
る。

【０００７】前記ベルト駆動方式は、ベルトの長さによ
って自由にキャリッジの移動範囲を変えられるので、被
記録材がＢ４サイズ以上の大きな記録装置に適してい
る。一方、前記リードスクリュー駆動方式は、装置全体
をコンパクトにまとめることができるので、被記録材が
Ａ４サイズ以下のポータブル式などの小型の記録装置に
適している。さらに、リードスクリュー駆動方式の利点
として、インクジェット記録装置の場合、記録ヘッドの
目詰まりや不吐出を回復させるための回復系の駆動をリ
ードスクリューから取り出すことができ、記録装置をさ
らに小型化できる点を挙げることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記リ
ードスクリュー駆動方式の場合、リードスクリューの溝
（リード溝）と該溝に係合するキャリッジ内のピンとの
関係において次のような問題点があった。第１に、キャ
リッジのリードスクリューに対するガタを防止するため
並びにキャリッジ移動中にピンがリード溝から外れるこ
とを防止するためにピンを常にリード溝に付勢（押圧）
する構成が採られているが、その付勢力が大きいとキャ
リッジとリードスクリューとの間並びにピンとリードス
クリューとの間の摩擦が大きくなり、モータにかかる負
荷が大きく消費電力の増加や騒音発生の原因となってし
まう。また、上記付勢は通常バネで行うが、キャリッジ
を一つの振動系と見た場合、ピンはリードスクリューか
ら常に負荷がかかっており、その負荷はバネで押さえて
いるという非常にキャリッジが振動しやすい系であるた
め、キャリッジが移動中に微小な振動を起こし、それが
画像記録の精度に悪影響を及ぼしてしまう。

【０００９】第２に、上記消費電力の増加や騒音の発生
を防止し、さらに記録精度の低下を防止するために付勢
力を弱くしようとすると、キャリッジの移動方向が切り
替わる瞬間、その付勢力が弱いために、リード溝からピ
ンが受ける力を該付勢力で押さえ付けることができなく
なり、キャリッジが上記第１の場合よりも大きく振動し
てしまう。この振動は非常に大きなものであり、特に縦
罫線を連続して何行にもわたって記録するような場合、
罫線ズレを生じる原因になってしまう。

【００１０】第３に、リードスクリューのリード溝と係
合するキャリッジ内のピンと該リード溝とは常に摺動す
ることになり、その摺動が原因で騒音の発生や記録精度
の低下が生じていた。この問題を解決する方法として、
リードスクリューとピンに代えてボールねじを利用する
ことが考えられるが、このボールねじを利用する方法で
はコストが嵩み機構も大きくなるため、ポータブルの小
型の記録装置に不向きである。

【００１１】第４に、従来のリードスクリュー駆動方式
では、図１２に示すように、リードスクリュー１０１と
リードフォロア１０２は、円弧状リード溝１０３に対し
リードピン１０２を板バネ１０４により圧接する構成が
採られていたが、このような従来構成では、リード溝と
リードピンの摩擦が大きくキャリッジモータの負荷が大
きくなるという問題、摩擦による振動等により摺動時の
騒音が大きくなるという問題、並びにリードピンの溝と
の接触部に磨耗が生じてキャリッジ送り精度が低下した
りリードピンが溝から外れたりするという問題があっ
た。

【００１２】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、主走査方
向に移動するキャリッジに搭載された記録手段によって
被記録材に記録する記録装置において、リードスクリュ
ーの回転に伴ってキャリッジを移動させるキャリッジ移
動機構を有し、リードスクリューと係合する係合部材と
該係合部材をリードスクリューに付勢するための付勢手
段と該係合部材の振動を減衰させるための振動減衰手段
とが前記キャリッジ内に設けられている構成とすること
により、前記係合部材の付勢力を軽くすることができ、
それによって消費電力の低減および振動騒音の低減を図
ることができ、さらに、付勢力を軽くすることによるキ
ャリッジ反転時の振動についても前記減衰手段によって
これを除去することができる記録装置を提供するもので
ある。

【００１３】請求項２および請求項３の発明は、上記請
求項１の構成に加えて、前記振動減衰手段はハウジング
とピストンとを有し、該ハウジングまたは該ピストンの
一端が前記係合部材に固定され、該ピストンの移動方向
と該係合部材の振動方向が略同じであり、該振動減衰手
段は該ピストンの速度に略比例する負荷を生じる粘性ダ
ンパーである構成、あるいは、前記振動減衰手段はハウ
ジングと回転体とを有し、前記係合部材と該回転体が当
接され、該係合部材の振動方向が該回転体の回転方向と
略同じであり、該振動減衰手段は該回転体の角速度に略
比例したトルクを生じる粘性ダンパーである構成とする
ことにより、一層効率よく、前記係合部材の付勢力を軽
くすることができ、それによって消費電力の低減および
振動騒音の低減を図ることができ、さらに、付勢力を軽
くすることによるキャリッジ反転時の振動についても前
記減衰手段によってこれを除去することができる記録装
置を提供するものである。

【００１４】請求項４の発明は、主走査方向に移動する
キャリッジに搭載された記録手段によって被記録材に記
録する記録装置において、リードスクリューの回転に伴
ってキャリッジを移動させるキャリッジ移動機構を有
し、リードスクリューの回転に応じて該リードスクリュ
ーの周囲を転がり運動する回転部材と該回転部材を支持
する支持部材と該支持部材を前記リードスクリューに付
勢するための付勢手段とが前記キャリッジ内に設けられ
ている構成とすることにより、キャリッジとリードスク
リューとの摺動負荷を大幅に軽減することができ、それ
によって、記録精度の向上並びに振動および騒音の低減
を図ることができる記録装置を提供するものである。

【００１５】請求項５および請求項６の発明は、上記請
求項４の構成に加えて、前記回転部材が球状である構
成、あるいは、前記回転部材が円盤状であり、前記支持
部材が軸を有し、該回転部材が該支持部材の軸を中心に
回転する構成とすることにより、一層効率よく、キャリ
ッジとリードスクリューとの摺動負荷を大幅に軽減する
ことができ、それによって、記録精度の向上並びに振動
および騒音の低減を図ることができる記録装置を提供す
るものである。

【００１６】請求項７の発明は、主走査方向に移動する
キャリッジに搭載された記録手段によって被記録材に記
録する記録装置において、リードスクリューの回転に伴
ってキャリッジを移動させるキャリッジ移動機構を有
し、キャリッジ側に保持されてリードスクリューの溝に
係合するリードフォロアを球状とし、該リードスクリュ
ーの溝の軸断面形状を該リードフォロアの球と同等また
は小さな直径の円弧とする構成とすることにより、前記
リードフォロアを転がり接触にすることができ、リード
溝とリードフォロアとの摩擦を小さくしてキャリッジモ
ータの負荷を軽減することができ、リード溝とリードフ
ォロアとの摩擦騒音を小さくして静粛化を図ることがで
き、リード溝とリードフォロアとの摩擦による摺動時の
振動を小さくして記録精度を向上させることができ、リ
ード溝とリードフォロアとの接触部の磨耗を減少させる
ことができる記録装置を提供するものである。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用した記録装置の一実施例を示
す模式的斜視図である。なお、以下の実施例では記録装
置がインクジェット記録装置である場合を説明する。図
１において、１は記録用紙等の被記録材を副走査（紙送
り）方向に搬送するための搬送ローラ、２は搬送ローラ
１を駆動するための搬送ローラモータ、３は搬送ローラ
１の端部に取り付けられ搬送ローラモータ２からの駆動
を伝達するためのローラギア、４は搬送ローラモータ２
に取り付けられ前記ローラギア３と噛み合って該搬送ロ
ーラモータの駆動を伝達するためのモータギアである。
５は

【００１８】図１において、５は付勢手段によって搬送
ローラ１方向へ付勢された紙押さえプレート、６は記録
紙等の被記録材である。前記紙押さえプレート５は、被
記録材６を搬送ローラ１に押し付け該被記録材と該搬送
ローラとの摩擦を利用して該被記録材を搬送するための
ものである。７は記録ヘッド（記録手段）、８は記録ヘ
ッド７を搭載して主走査するためのキャリッジである。
本実施例では、前記記録ヘッド７として、記録ヘッド部
とインクタンクが一体化された交換可能なヘッドカート
リッジが使用されている。

【００１９】図１において、９はキャリッジ８を案内支
持しかつ回転に伴って該キャリッジを主走査方向に往復
移動させるためのリードスクリューである。このリード
スクリュー９の表面にはリード溝９ａが設けられてい
る。１０はキャリッジ７を案内支持するためのガイドシ
ャフト、１１はリードスクリュー９を回転駆動するため
のキャリッジモータ、１２はベルト、１３はプーリであ
る。

【００２０】前記記録ヘッド（記録手段）７は、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録
手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変
換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド７は、
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
り生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる
圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記
録を行なうものである。

【００２１】図２は、記録ヘッド７のインク吐出部の構
造を模式的に示す部分斜視図である。図２において、被
記録材（記録用紙等）６と所定の隙間（例えば、約０．
５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面８１に
は、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通
液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面
に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電
気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が配設されている。
前記複数の吐出口８２は記録ヘッド７の移動方向（主走
査方向）と交叉する方向に並ぶような位置関係で配列さ
れている。こうして、画像信号または吐出信号に基づい
て対応する電気熱変換体８５を駆動（通電）して、液路
８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力に
よって吐出口８２からインクを吐出させる記録手段７が
構成されている。

【００２２】図１の記録装置で記録する場合は、搬送ロ
ーラ１によって搬送された被記録材６は紙押さえプレー
ト５により記録可能領域において搬送ローラ１方向に付
勢されることにより頭出し位置（記録開始位置）にセッ
トされる。その後、記録開始命令によってキャリッジ８
が移動（主走査）し、記録ヘッド７から画像信号に基づ
いてインクを吐出しながら記録を行う。１行分の記録が
終了すると、搬送ローラ１は被記録材６を１行分だけ搬
送し、再度キャリッジ８が主走査を行い、記録ヘッド７
によって記録を行う。以下このような動作を繰り返して
被記録材６全体に記録が行われる。

【００２３】図３は本発明を適用した記録装置の第１実
施例の要部構成（キャリッジの移動機構）を示す一部破
断平面図である。図３は記録ヘッド７を取り外した状態
を示す。図３において、１４はリードスクリュー９のリ
ード溝９ａと係合するようにキャリッジ８側に装着され
たピン、１４ａはピン１４のフランジ、１５は前記ピン
１４をリード溝９ａに向けて付勢（押圧）するピンバ
ネ、１６ａ、１６ｂはダンパー１６を構成するピストン
ハウジングおよびピストンである。前記ピン１４はキャ
リッジ８の孔８ｃを通して摺動するように配置され、そ
のフランジ１４ａの後側にはバネ１５およびダンパー１
６が設けられている。なお、８ａ、８ｂはキャリッジ８
の前記リードスクリュー９との嵌合部である。

【００２４】バネ１５およびダンパー１６の他端はキャ
リッジ８に取り付けられている。リードスクリュー９が
回転すると、該リードスクリューとピン１４との間の摺
動によってキャリッジ８が移動する。その時、ピン１４
はリードスクリュー９から常に付勢力Ｆ₁ またはＦ₂ を
受けているが、その付勢力Ｆは、リードスクリュー９と
キャリッジ８との摺動による摺動抵抗むら、リードスク
リュー９の溝９ａのリードピッチむら、更にはリード溝
９ａの形状のバラツキなどによって刻々変化している。
そのため、従来例では、ピン１４を付勢するためにバネ
１５のみを使用していたので、ピン１４、バネ１５およ
びキャリッジ８の全体を振動系と考えると、この振動系
は非常に振動しやすくピン１４が図３中の両矢印Ｐ方向
に振動するという現象が生じていた。ピン１４が両矢印
Ｐ方向に振動するということは、キャリッジ８が主走査
方向（両矢印Ｑ方向）に振動することであり、この振動
のために記録精度が悪くなってしまう。

【００２５】そこで、本実施例では、ピン１４の後部に
前記ダンパー１６を設けたので、従来例における前記の
振動を防止することができる。すなわち、ピストンハウ
ジング１６ａおよびピストン１６ｂから成るダンパー１
６はピン１４の両矢印Ｐ方向の速度に比例した負荷（粘
性抵抗）を生じるものであり、その粘性減衰係数ｃを適
切な値に選定することによって振動系全体の特性を変え
ることができ、それによって上記の従来例のような振動
を抑えることができる。

【００２６】次に、図３を参照して、リードスクリュー
９が逆転した時、すなわちキャリッジ８の移動方向が反
転した時の状況について説明する。今、リードスクリュ
ー９が図３中のθ₁ 方向に回転していたとすると、ピン
１４がリードスクリュー９から受ける力はＦ₁ の方向で
あり、そのため、キャリッジ８は矢印Ｑ₁ 方向に移動す
る。ただし、ピン１４がリードスクリュー９から受ける
力Ｆ₁ の大きさは、該リードスクリュー９が回転中であ
るため、キャリッジ８が移動する時の全体の負荷分であ
る。

【００２７】次にリードスクリュー９が図３中の矢印θ
₂ 方向に逆転した場合、ピン１４が該リードスクリュー
９から受ける力はＦ₁ からＦ₂ へ切り替わりる。そし
て、切り替わり時にキャリッジ８に対し加速度が加わる
ので、その時の力Ｆ₂ の大きさは逆転前の力（キャリッ
ジ８が定速度で移動している時にピン１４がリードスク
リュー９から受ける力）Ｆ₁ よりも大きくなる。

【００２８】この場合、バネだけによる付勢力を用いる
従来例では、ピン１４、バネ１５およびキャリッジ８の
振動系全体にインパルス応答を与えることと同じ作用に
なり、ピン１４が矢印Ｐ方向に振動し、キャリッジ８も
矢印Ｑ方向に振動する。その時の振幅は、前記キャリッ
ジ８が定速で移動している時のキャリッジ８の振幅より
も遙かに大きくなってしまう。これに対し、本実施例で
は、ピン１４の後部にダンパー１６を配置したので、該
ダンパーの粘性減衰係数ｃを適正に選択することにより
振動系全体の特性を調整することができ、その振動を効
果的に除去することができる。

【００２９】図４は前記ダンパー１６の模式的縦断面図
である。図４において、１７はピストン１６ｂの先端部
に設けられ多数の孔１９を有するピストンフランジ、１
８はピストンハウジング１６ａ内に密封されたシリコン
グリース、２０はシリコングリース１８を密封するため
のシールである。ピストン１６ｂが軸方向に動くと、シ
リコングリース１８はピストンフランジ１７の孔１９を
通って反対側の室へ移動するが、シリコングリース１８
は高い粘性を有するので、ピストン１６ｂの移動速度に
ほぼ比例して負荷（抵抗）が大きくなる。この場合、ピ
ストン１６ｂの速度をＶ、粘性減衰係数をｃ、負荷をＤ
とすると、一般に、Ｄ＝ｃ・Ｖの関係が成り立つ。ま
た、粘性減衰係数ｃはピストンフランジ１７の孔１９の
径およびシリコングリース１８の粘性などを変えること
によって自由に選定することができる。したがって、そ
れらを変えて適当な粘性減衰係数ｃを選ぶことにより、
キャリッジ８の振動を抑えることができる。

【００３０】図５は本発明を適用した記録装置の第２実
施例の要部（キャリッジ移動機構）を模式的に示す一部
破断平面図である。図５も記録ヘッド７を取り外した状
態を示す。図５では、図１〜図４中の各部と同一または
対応する部分は同一符号で示されている。図５におい
て、本実施例のピン１４には、その後部にも軸部１４ｂ
が形成されている。この軸部１４ｂはキャリッジ８に形
成されたバネ受け８ｄを貫通してさらに後側へ延びてい
る。そして、前記ピン１４は、そのフランジ１４ａとキ
ャリッジ８の前記バネ受け８ｄとの間に装着されたピン
バネ１５によりリードスクリュー９へ向けて付勢（押
圧）されている。

【００３１】図５において、前記ピン１４の軸部１４ｂ
の後端部近傍の両側には、一対のダンパー２１、２１が
配設されている。各ダンパー２１は、ハウジング２１ａ
と回転軸２１ｂとを有しており、該回転軸２１ｂがピン
１４の軸部１４ｂに押圧接触するようにしてキャリッジ
８内に取り付けられている。

【００３２】図６はダンパー２１の内部構造を模式的に
示す一部破断断面図である。図６において、ハウジング
２１ａ内にはシリコングリース２２が密封されており、
回転軸２１ｂの該ハウジング２１ａ内の位置には孔（通
常多数の孔）を有する複数枚の羽根２３が固定されてい
る。すなわち、回転軸２１ｂが回転すると、複数枚の羽
根２３がハウジング２１ａ内で回転し、内部に密封され
た粘性物質としてのシリコングリース２２が各羽根２３
の孔を通して羽根２３と羽根２３の間を移動し、該シリ
コングリース２２の粘性によって回転軸２１ｂの角速度
に比例した負荷（回転抵抗）が得られる。

【００３３】この場合、回転軸２１ｂの角速度をω、粘
性減衰係数をｃ、負荷トルクをＴとすると、Ｔ＝ｃ・ω
の関係が成り立つ。また、ピン１４の軸部１４ｂはダン
パー２１の回転軸２１ｂに当接しているので、該ピン１
４の速度をＶ、回転軸２１ｂの半径をｒ、該ピン１４が
受ける負荷をＤとすると、Ｄ＝Ｔ／ｒ、Ｖ＝ｒωから、
Ｄ＝ｃＶ／ｒ² の関係が成り立つ。よって、図５および
図６の第２実施例によっても、リードスクリュー９から
ピン１４が受ける力による該ピン１４の振動をダンパー
２１によって抑えることができ、前述の第１実施例の場
合と同様の効果が得られる。

【００３４】すなわち、以上説明した第１実施例および
第２実施例によれば、リードスクリュー９の回転に伴っ
てキャリッジ８を移動させるキャリッジ移動機構におい
て、該リードスクリュー９と係合する係合部材（ピン）
１４と該係合部材１４をリードスクリュー９に付勢する
ための付勢手段１５と該係合部材１４の振動を減衰させ
るための振動減衰手段（ダンパー）１６または２１とが
前記キャリッジ８内に設けられている構成としたので、
前記係合部材１４の付勢力を軽くすることができ、それ
によって消費電力の低減および振動騒音の低減を図るこ
とができ、さらに、付勢力を軽くすることによるキャリ
ッジ反転時の振動についても前記減衰手段１６または２
１によってこれを除去することができる記録装置が得ら
れた。なお、前述の実施例ではピン１４を円柱状にした
が、これはリード溝９ａの斜面と同じ面を持つ両側が平
面である角柱であってもよい。

【００３５】図７は本発明を適用した記録装置の第３実
施例の要部構成（キャリッジの移動機構）を示す一部破
断平面図である。図７は記録ヘッド７を取り外した状態
を示し、リードスクリュー９との係合部分が断面されて
いる。図７において、２５はリードスクリュー９のリー
ド溝９ａと係合する回転部材、２６は回転部材２５を支
持するための回転部材受け（支持部材）である。この支
持部材２６は、キャリッジ８に形成された穴２７の内径
と嵌合し、該穴２７に沿ってスライド（摺動）可能に支
持されている。また、前記回転部材２５は本実施例では
鋼球で形成されている。前記支持部材２６の前記鋼球２
５との接触面は、面粗さを非常に少なくして該鋼球２５
との摩擦力が小さい面になっている。

【００３６】図７において、２８は前記回転部材（鋼
球）２５をリードスクリュー９へ向けて付勢するための
回転部材付勢バネ、８ａおよび８ｂはキャリッジ８内の
リードスクリュー９との嵌合部である。今、リードスク
リュー９を矢印Ａ方向に回転させると、鋼球（回転部
材）２５と支持部材２６との摩擦係数よりも、該鋼球と
リード溝９ａとの摩擦係数の方が大きいので、該リード
溝９ａと係合している鋼球２５は図中の矢印で示すよう
に回転し始める。そして、鋼球２５は、回転しながら、
リードスクリュー９からキャリッジ８に対し該キャリッ
ジ８を矢印Ｂ方向に移動させる力を伝達し、キャリッジ
８は矢印Ｂ方向へ移動する。図７の第３実施例は、上記
以外の点では図１〜図６の実施例と実質上同じ構成をし
ており、それぞれ対応する部分を同一符号で示し、それ
らの詳細説明は省略する。

【００３７】このようにリードスクリュー９と鋼球２５
は、摺動ではなく転がりながら移動するので、その間の
摩擦抵抗を非常に小さくすることができ、キャリッジ８
の移動させる時の振動や騒音も摺動方式の場合よりも大
幅に低減される。すなわち、図７の第３実施例によれ
ば、リードスクリュー９の回転に伴ってキャリッジ８を
移動させるキャリッジ移動機構において、リードスクリ
ュー９の回転に応じて該リードスクリューの周囲を転が
り運動する回転部材２５と該回転部材を支持する支持部
材２６と該支持部材を前記リードスクリュー９に付勢す
るための付勢手段２８とが前記キャリッジ８内に設けら
れている構成としたので、キャリッジ８とリードスクリ
ュー９との摺動負荷を大幅に軽減することができ、それ
によって、記録精度の向上並びに振動および騒音の低減
を図ることができる記録装置が得られる。

【００３８】図８は本発明を適用した記録装置の第４実
施例の要部（キャリッジ移動機構）を模式的に示す一部
破断平面図である。図８では、記録ヘッド７を取り外し
た状態が示され、リードスクリューとの係合部分が断面
されている。図８において、２９は円盤状の回転部材、
３０は回転部材２９の回転中心となる軸、３１は軸３０
を介して前記回転部材２９を回転自在に支持する支持部
材である。前記軸３０は前記支持部材３１に対して図示
のようにリード溝９ａのリード角に対応した角度で固定
されており、したがって、円盤状の回転部材２９はリー
ド溝９ａのリード角の方向に傾斜した姿勢の下で回転自
在に軸支されている。

【００３９】図８において、前記支持部材３１は、キャ
リッジ８に形成された穴２７の内径と嵌合し、該穴２７
に沿ってスライド（摺動）自在に保持されている。ま
た、前記支持部材３１は前述の第３実施例の場合と同様
に回転部材付勢バネ２８によってリードスクリュー９に
向けて付勢されている。図８の実施例のそれ以外の部分
は実質上前述の第３実施例の場合と同じ構成をしてお
り、それぞれ対応する部分を同じ符号で示し、それらの
詳細説明は省略する。

【００４０】図８において、リードスクリュー９を矢印
Ａ方向に回転させると、回転部材２９と支持部材３１の
軸３０との摩擦係数よりも、該回転部材２９とリード溝
９ａとの摩擦係数の方が大きいので、該リード溝９ａと
係合している回転部材２９は軸３０を中心に回転する。
そして、該回転部材２９は、回転しながら、リードスク
リュー９からキャリッジ８に対し該キャリッジ８を矢印
Ｂ方向に移動させる力を伝達し、キャリッジ８は矢印Ｂ
方向へ移動する。

【００４１】このようにリードスクリュー９と回転部材
２９は、摺動ではなく転がりながら移動するので、その
間の摩擦抵抗を非常に小さくすることができ、キャリッ
ジ８の移動させる時の振動や騒音も摺動方式の場合より
も大幅に低減される。すなわち、図８の第４実施例によ
っても、前述の第３実施例の場合と同様、リードスクリ
ュー９の回転に応じて該リードスクリューの周囲を転が
り運動する回転部材２９と該回転部材を支持する支持部
材３１と該支持部材を前記リードスクリュー９に付勢す
るための付勢手段２８とが前記キャリッジ８内に設けら
れている構成としたので、キャリッジ８とリードスクリ
ュー９との摺動負荷を大幅に軽減することができ、それ
によって、記録精度の向上並びに振動および騒音の低減
を図ることができる記録装置が得られる。

【００４２】なお、図７の第３実施例の回転部材２５お
よび図８の第４実施例の回転部材２９の材質としては、
通常、鉄またはステンレス等が用いられるが、リードス
クリュー９との転がり性をさらに向上させるためにプラ
スチックや樹脂材を用いてもよい。また、振動および騒
音の更なる低減に適した前記回転部材の材質として、ア
ルミニウムと亜鉛との合金を挙げることができる。この
合金は、アルミニウムと亜鉛の混合比が重量比で、アル
ミニウムが２０〜３０％、亜鉛が７０〜８０％のもので
ある。該合金のこの状態では、０．５ミクロン〜５ミク
ロンの微細結晶となっており、この結晶の界面摩擦によ
って振動エネルギーが熱エネルギーとなって吸収される
作用（いわゆる自解作用）により制振性が生じる。図９
はこの合金の減衰特性を示すグラフであり、図１０はこ
の合金のアルミニウムと亜鉛の状態図である。

【００４３】図１１は本発明を適用した記録装置の第５
実施例の要部構成（キャリッジの移動機構）を示す部分
縦断面図である。図１１はキャリッジ８とリードスクリ
ュー９との係合部分の構造を示す。図１１において、記
録ヘッド７を搭載したキャリッジ８は、リードスクリュ
ー９の外周に沿って案内支持され、該リードスクリュー
９を回転駆動することにより該リードスクリュー９およ
び前記ガイドシャフト１０に沿って移動する。キャリッ
ジ８側に保持されてリードスクリュー９のリード溝９ａ
に係合するリードフォロア３２は球状とされている。本
実施例では、この球状のリードフォロア３２として鋼球
が使用されている。前記リードフォロア３２は、同じく
キャリッジ８内に装着された圧縮コイルバネ３３によっ
て、リードスクリュー９のリード溝９ａに圧接されてい
る。

【００４４】図１１において、今、リードスクリュー９
が回転駆動されると、球状のリードフォロア３２は転が
りながらリードスクリュー９からキャリッジ８に対し該
キャリッジ８を該リードスクリュー９の軸方向に移動さ
せる力を伝達し、キャリッジ８は主走査方向に移動す
る。そこで、図１１の第５実施例では、キャリッジ８側
に保持されてリードスクリュー９のリード溝９ａに係合
するリードフォロア３２は前述のように球状とされ、該
リード溝９ａの軸断面形状は該リードフォロア３２の球
と同等または小さな直径の円弧形状にされている。本実
施例のその他の構成は、図１〜図８の各実施例の場合と
実質上同じである。

【００４５】この図１１の第５実施例によれば、リード
スクリュー９のリード溝９ａに対するリードフォロア３
２の接触状態を転がり接触にすることができ、リード溝
９ａとリードフォロア３２との摩擦を小さくしてキャリ
ッジモータ１１（図１）の負荷を軽減することができ、
リード溝９ａとリードフォロア３２との摩擦騒音を小さ
くして静粛化を図ることができ、リード溝９ａとリード
フォロア３２との摩擦による摺動時の振動を小さくして
記録精度を向上させることができ、リード溝９ａとリー
ドフォロア３２との接触部の磨耗を減少させることがで
きる。

【００４６】なお、図１１の第５実施例におけるリード
フォロア３２の材質として、前述の鋼球に代えてプラス
チック（樹脂）製の球部材を使用すれば、更なる低騒音
化を図ることができる。また、前記リードフォロア３２
と前記リード溝９ａとにグリース等の潤滑剤を併用する
ことにより、更なる低騒音化と耐磨耗性の向上を図るこ
とができる。

【００４７】なお、前述の実施例では、本発明をインク
ジェット記録装置に適用する場合を例に挙げて説明した
が、本発明は、ワイヤドット式、感熱式、熱転写式ある
いはレーザービーム式等の他の方式の記録手段を用いる
記録装置においても同様に適用することができ、同様の
作用効果を奏するものである。

【００４８】また、前述の実施例では、１個の記録手段
を用いる記録装置を例に挙げたが、本発明は、カラー記
録用や階調記録用などのように複数の記録手段を用いる
記録装置あるいは１つの記録手段に複数種類のドット形
成手段を設ける記録装置など、記録手段の形態に関係な
く適用することができ、同様の効果を達成し得るもので
ある。

【００４９】さらに、本発明は、インクジェット記録装
置の場合、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換
可能なヘッドカートリッジを用いる場合、あるいは記録
ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給
用のチューブ等で接続する場合など、記録ヘッドとイン
クタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用す
ることができ、同様の効果が得られるものである。

【００５０】なお、本発明は、インクジェット記録装置
の場合、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用
いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用でき
るが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出す
る方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置に
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。

【００５１】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
行なうのが好ましい。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、記録手段（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に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００５２】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４
４６３３５９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、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００５３】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、米国特許第４
４５９６００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年第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年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。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なうことができるようにな
るからである。

【００５４】さらに、本発明は、前述のようなシリアル
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有効である。

【００５５】また、本発明に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または予備的な補
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、前述のようなキャッピング
手段、クリーニング手段、吸引回復手段の他に、加圧式
の回復手段、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。

【００５６】また、前述したように、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、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
の複色カラー又は、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。

【００５７】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、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であればよい。

【００５８】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６、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を使用する場合も本発明は
適用可能である。

【００５９】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６０−７１２６０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。

【００６０】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
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、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。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、主走査方向に移動するキャリッジに
搭載された記録手段によって被記録材に記録する記録装
置において、リードスクリューの回転に伴ってキャリッ
ジを移動させるキャリッジ移動機構を有し、リードスク
リューと係合する係合部材と該係合部材をリードスクリ
ューに付勢するための付勢手段と該係合部材の振動を減
衰させるための振動減衰手段とが前記キャリッジ内に設
けられている構成としたので、前記係合部材の付勢力を
軽くすることができ、それによって消費電力の低減およ
び振動騒音の低減を図ることができ、さらに、付勢力を
軽くすることによるキャリッジ反転時の振動についても
前記減衰手段によってこれを除去することができる記録
装置が提供される。

【００６２】請求項２および請求項３の発明によれば、
上記請求項１の構成に加えて、前記振動減衰手段はハウ
ジングとピストンとを有し、該ハウジングまたは該ピス
トンの一端が前記係合部材に固定され、該ピストンの移
動方向と該係合部材の振動方向が略同じであり、該振動
減衰手段は該ピストンの速度に略比例する負荷を生じる
粘性ダンパーである構成、あるいは、前記振動減衰手段
はハウジングと回転体とを有し、前記係合部材と該回転
体が当接され、該係合部材の振動方向が該回転体の回転
方向と略同じであり、該振動減衰手段は該回転体の角速
度に略比例したトルクを生じる粘性ダンパーである構成
としたので、一層効率よく、前記係合部材の付勢力を軽
くすることができ、それによって消費電力の低減および
振動騒音の低減を図ることができ、さらに、付勢力を軽
くすることによるキャリッジ反転時の振動についても前
記減衰手段によってこれを除去することができる記録装
置が提供される。

【００６３】請求項４の発明によれば、主走査方向に移
動するキャリッジに搭載された記録手段によって被記録
材に記録する記録装置において、リードスクリューの回
転に伴ってキャリッジを移動させるキャリッジ移動機構
を有し、リードスクリューの回転に応じて該リードスク
リューの周囲を転がり運動する回転部材と該回転部材を
支持する支持部材と該支持部材を前記リードスクリュー
に付勢するための付勢手段とが前記キャリッジ内に設け
られている構成としたので、キャリッジとリードスクリ
ューとの摺動負荷を大幅に軽減することができ、それに
よって、記録精度の向上並びに振動および騒音の低減を
図ることができる記録装置が提供される。

【００６４】請求項５および請求項６の発明によれば、
上記請求項４の構成に加えて、前記回転部材が球状であ
る構成、あるいは、前記回転部材が円盤状であり、前記
支持部材が軸を有し、該回転部材が該支持部材の軸を中
心に回転する構成としたので、一層効率よく、キャリッ
ジとリードスクリューとの摺動負荷を大幅に軽減するこ
とができ、それによって、記録精度の向上並びに振動お
よび騒音の低減を図ることができる記録装置が提供され
る。

【００６５】請求項７の発明によれば、主走査方向に移
動するキャリッジに搭載された記録手段によって被記録
材に記録する記録装置において、リードスクリューの回
転に伴ってキャリッジを移動させるキャリッジ移動機構
を有し、キャリッジ側に保持されてリードスクリューの
溝に係合するリードフォロアを球状とし、該リードスク
リューの溝の軸断面形状を該リードフォロアの球と同等
または小さな直径の円弧とする構成としたので、前記リ
ードフォロアを転がり接触にすることができ、リード溝
とリードフォロアとの摩擦を小さくしてキャリッジモー
タの負荷を軽減することができ、リード溝とリードフォ
ロアとの摩擦騒音を小さくして静粛化を図ることがで
き、リード溝とリードフォロアとの摩擦による摺動時の
振動を小さくして記録精度を向上させることができ、リ
ード溝とリードフォロアとの接触部の磨耗を減少させる
ことができる記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した記録装置の一実施例を示す模
式的斜視図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】本発明を適用した記録装置の第１実施例の要部
構成を模式的に示す一部破断平面図である。

【図４】図３中のダンパーの模式的縦断面図である。

【図５】本発明を適用した記録装置の第２実施例の要部
構成を模式的に示す一部破断平面図である。

【図６】図５中のダンパーの内部構造を模式的に示す一
部破断断面図である。

【図７】本発明を適用した記録装置の第３実施例の要部
構成を模式的に示す一部破断平面図である。

【図８】本発明を適用した記録装置の第４実施例の要部
構成を模式的に示す一部破断平面図である。

【図９】図７および図８中の回転部材の材質として好適
なアルミニウムと亜鉛との合金の減衰特性を例示するグ
ラフである。

【図１０】図７および図８中の回転部材の材質として好
適なアルミニウムと亜鉛との合金の状態図である。

【図１１】本発明を適用した記録装置の第５実施例の要
部構成を模式的に示す部分縦断面図である。

【図１２】従来の記録装置におけるキャリッジ移動機構
のリードスクリューとキャリッジとの係合部の構造を例
示する模式的部分縦断面図である。

【符号の説明】

１ 搬送ローラ ２ 搬送ローラモータ ６ 被記録材 ７ 記録手段（記録ヘッド） ８ キャリッジ ９ リードスクリュー ９ａ リード溝 １０ ガイドシャフト １１ キャリッジモータ １４ 係合部材（ピン） １４ａ フランジ １４ｂ 軸部 １５ 付勢手段（バネ） １６ 振動減衰手段（ダンパー） １６ａ ピストンハウジング １６ｂ ピストン １８ シリコングリース １９ 孔 ２１ 振動減衰手段（ダンパー） ２１ａ ハウジング ２１ｂ 回転軸 ２２ シリコングリース ２３ 羽根 ２５ 回転部材（鋼球） ２６ 支持部材（回転部材受け） ２８ 付勢手段（回転部材付勢バネ） ２９ 回転部材 ３０ 軸 ３１ 支持部材 ３２ リードフォロア（球状部材） ３３ 付勢手段（圧縮コイルバネ） ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８３ 共通液室 ８５ 電気熱変換体

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に移動するキャリッジに搭
   載された記録手段によって被記録材に記録する記録装置
   において、リードスクリューの回転に伴ってキャリッジ
   を移動させるキャリッジ移動機構を有し、リードスクリ
   ューと係合する係合部材と該係合部材をリードスクリュ
   ーに付勢するための付勢手段と該係合部材の振動を減衰
   させるための振動減衰手段とが前記キャリッジ内に設け
   られていることを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記振動減衰手段はハウジングとピス
   トンとを有し、該ハウジングまたは該ピストンの一端が
   前記係合部材に固定され、該ピストンの移動方向と該係
   合部材の振動方向が略同じであり、該振動減衰手段は該
   ピストンの速度に略比例する負荷を生じる粘性ダンパー
   であることを特徴とする請求項１の記録装置。
3. 【請求項３】 前記振動減衰手段はハウジングと回転
   体とを有し、前記係合部材と該回転体が当接され、該係
   合部材の振動方向が該回転体の回転方向と略同じであ
   り、該振動減衰手段は該回転体の角速度に略比例したト
   ルクを生じる粘性ダンパーであることを特徴とする請求
   項１の記録装置。
4. 【請求項４】 主走査方向に移動するキャリッジに搭
   載された記録手段によって被記録材に記録する記録装置
   において、リードスクリューの回転に伴ってキャリッジ
   を移動させるキャリッジ移動機構を有し、リードスクリ
   ューの回転に応じて該リードスクリューの周囲を転がり
   運動する回転部材と該回転部材を支持する支持部材と該
   支持部材を前記リードスクリューに付勢するための付勢
   手段とが前記キャリッジ内に設けられていることを特徴
   とする記録装置。
5. 【請求項５】 前記回転部材が球状であることを特徴
   とする請求項４の記録装置。
6. 【請求項６】 前記回転部材が円盤状であり、前記支
   持部材が軸を有し、該回転部材が該支持部材の軸を中心
   に回転することを特徴とする請求項４の記録装置。
7. 【請求項７】 主走査方向に移動するキャリッジに搭
   載された記録手段によって被記録材に記録する記録装置
   において、リードスクリューの回転に伴ってキャリッジ
   を移動させるキャリッジ移動機構を有し、キャリッジ側
   に保持されてリードスクリューの溝に係合するリードフ
   ォロアを球状とし、該リードスクリューの溝の軸断面形
   状を該リードフォロアの球と同等または小さな直径の円
   弧とすることを特徴とする記録装置。
8. 【請求項８】 前記記録手段が吐出口からインクを吐
   出して記録を行うインクジェット記録手段であることを
   特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかの記録装置。
9. 【請求項９】 前記インクジェット記録手段が、イン
   クを吐出するために利用される熱エネルギーを発生する
   電気熱変換体を備えているインクジェット記録手段であ
   ることを特徴とする請求項８のインクジェット記録装
   置。
10. 【請求項１０】 前記インクジェット記録手段が、前
    記電気熱変換体が発生する熱エネルギーによりインクに
    生じ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９のインクジェット記録装
    置。