JPH0852870A

JPH0852870A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0852870A
Application number: JP20815194A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Ishii; 保之石井; Hiroaki Noaki; 裕昭野秋; Toshimitsu Hirakue; 利光平久江; Masakazu Ozawa; 雅一小沢; Hidekazu Motai; 英一甕; Kenji Kurita; 健治栗田; Masanori Morita; 全典森田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な交換操作により、普通紙やＯＨＰシート
等の被記録材の種類に応じた最適なインク飛翔距離を確
保し、常に最適なインク滴飛翔条件を維持することによ
り良好な記録品位を保つ。【構成】普通紙Ｐ₁やＯＨＰシートＰ₂などの被記録材
の種類に基づく吐出口面８１とプラテン１との適正間隔
に応じて取り付け基準長さの異なる（長さＳ₁、Ｓ
₂の）複数種類の記録手段２Ａ、２Ｂを用意しておき、
これらの記録手段２Ａ、２Ｂを被記録材の種類に応じて
交換して使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に
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】上記インクジェット記録装置においては、
微小な吐出口からインク滴を吐出して記録を行うことか
ら、記録ヘッドの吐出口面と被記録材の表面との間のイ
ンク滴飛翔距離（紙間距離）を適正値に維持する必要が
あり、その最適飛翔距離は被記録材の材質によって異な
る場合がある。また、最適の紙間距離を維持するために
は、被記録材が同材質であっても、その厚さが異なる場
合には、記録ヘッドの吐出口面と被記録材を案内支持す
るプラテン面との距離を調整することにより最適（一
定）の間隔に維持する必要がある。

【０００７】そこで、インクジェット記録装置では、例
えば、被記録材が普通紙であるかそれより厚いＯＨＰシ
ートであるかにより、キャリッジを案内支持するガイド
レールをプラテンに近づけたり該プラテンから遠ざけた
りすることで、良好な記録品位を確保することが行われ
ている。前記ガイドレールの位置調節は例えば調整ハン
ドルの操作などによって行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、普通紙とＯＨＰシートの間で被記録材の変更
を行う際に一々ハンドル等による調整作業を行うことは
煩雑であり、また、被記録材の種類に応じてインク飛翔
距離を最適に設定するための選択操作を忘れることがあ
り、最適なインク飛翔条件による良好な記録品位を常に
確保することが難しいという課題があった。

【０００９】本発明はこのような技術課題に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、簡単な交換操作によ
り、普通紙やＯＨＰシート等の被記録材の種類に応じた
最適なインク飛翔距離を確実に維持することができ、常
に良好な記録品位を確保することが可能なインクジェッ
ト記録装置を提供することである。

【００１０】

【課題解決のための手段】本発明は、記録手段から被記
録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録
装置において、被記録材の種類に基づく記録手段とプラ
テンとの適正間隔に応じて複数種類の記録手段を用意し
ておき、これらの記録手段を交互に交換して使用可能に
した構成とすることにより、上記目的を達成するもので
ある。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、各図面中の同一符号はそれぞれ同一または
対応する部分を示すものである。図１は本発明を適用し
たインクジェット記録装置の一実施例の概略構成を示す
模式的斜視図である。図１において、記録装置に供給さ
れた記録紙やプラスチック薄板等の被記録材Ｐはプラテ
ン１の表面に密着して搬送されてくる。図示のプラテン
１は搬送ローラを兼ねたプラテンローラで構成されてい
る。記録手段（記録ヘッド）２はキャリッジ３上に搭載
されている。本実施例では、記録手段２は記録ヘッド部
とインクタンク部とを一体化した交換可能なヘッドカー
トリッジで構成されている。

【００１２】前記ヘッドカートリッジ２はキャリッジ３
に対しカートリッジ位置決め１１によって記録を行うた
めの最適位置に位置決め固定されている。なお、ヘッド
カートリッジ２の固定は係合離脱操作可能な不図示のカ
ートリッジ押さえによって行われている。キャリッジ３
は、前記プラテン１の軸心と平行に設置されたガイドレ
ール４およびスライドシャフト５に沿って案内支持され
ており、不図示のキャリッジ駆動モータにより駆動ベル
ト１６を介して該ガイドレール４に沿って往復移動す
る。

【００１３】シート状の被記録材Ｐはプラテン１に添っ
てヘッドカートリッジ（記録ヘッド）２に向き合って搬
送（副走査）される。そして、記録情報に基づいてヘッ
ドカートリッジを駆動することにより吐出口からインク
滴を吐出飛翔させ、この飛翔インク滴を搬送された被記
録材Ｐの表面に付着させることにより画像記録が行われ
る。

【００１４】前記ヘッドカートリッジ（記録ヘッド）２
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２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。

【００１５】図２は、ヘッドカートリッジ２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）Ｐ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２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ヘ
ッドカートリッジ（記録手段）２が構成されている。

【００１６】図１において、プラテン１の軸１８はシャ
ーシ左側板１９およびシャーシ右側板２０に回転可能に
軸支され、前記ガイドレール４および前記スライドシャ
フト５の両端もシャーシ左側板１９およびシャーシ右側
板２０により支持されている。前記プラテン軸１８には
搬送モータ１７が連結されている。この該搬送モータ１
７は、プラテン１上の被記録材Ｐを搬送（紙送り）する
ために、プラテン軸１８およびプラテン１を所定のタイ
ミングで間欠的に回転させるものである。

【００１７】図３は本発明を適用したインクジェット記
録装置の一実施例の要部構成を示す模式的縦断面図であ
る。図３において、ヘッドカートリッジ２は、その後端
面をカートリッジ位置決め１１に当接させることにより
プラテン１と対峙する距離を規定され、カートリッジ押
さえ６によってキャリッジ３上に位置決め固定される。
図示の例では、前記カートリッジ押さえ６は、キャリッ
ジ３上に設けられた支柱８のピン７を支点に揺動可能で
あり、圧縮ばね１０のばね力で反対側（図示右側）の端
部を押し下げることによりヘッドカートリッジ２をキャ
リッジ３上に固定するものである。

【００１８】前記カートリッジ押さえ６の後端部（図示
左端部）の上面にはボタン９が設けられ、該ボタン９の
部分を前記ばね１０に打ち勝って押し下げることによ
り、該カートリッジ押さえ６の先端部をヘッドカートリ
ッジ２から離隔させ、該ヘッドカートリッジ２を取り外
すことができる。ここでは、カートリッジ押さえ６の先
端部でヘッドカートリッジ２を抱える形態を採っている
が、これは上方から押さえて固定する構造でもよく、さ
らには、突起を設けて引っ掛け力を利用して固定する構
造でもよい。なお、図３において、１２、１３は紙送り
ローラを示し、１４は紙ガイドローラを示す。

【００１９】前記キャリッジ３は、不図示のキャリッジ
モータにより前記駆動ベルト１６を介して、ガイドレー
ル４およびスライドシャフト５に沿って往復移動する。
図４は、移動するヘッドカートリッジ２からプラテン１
上の被記録材Ｐの表面へ向けてインク滴（矢印）が飛翔
することを示す模式図である。そこで、本実施例におい
ては、被記録材Ｐの種類に基づくヘッドカートリッジ
（記録手段）２の吐出口面８１とプラテン１の表面との
適正間隔ｄに応じて取り付け基準寸法の異なる複数種類
のヘッドカートリッジ２を用意しておき、使用される被
記録材Ｐの種類に応じてこれらのヘッドカートリッジ２
を交換して使用することにより、常に最適なインク飛翔
距離を確保して良好な記録を行い得るように構成されて
いる。

【００２０】図５および図６は被記録材Ｐの種類に応じ
て記録手段２とプラテン１と間隔ｄが規定される状態を
示す模式図であり、図５は普通紙への記録条件に適正な
インク飛翔距離を形成する場合を示し、図６はＯＨＰシ
ートへの記録条件に適正なインク飛翔距離を形成する場
合を示す。なお、図５および図６において、キャリッジ
３上のカートリッジ位置決め１１とプラテン１との距離
Ｌは、記録装置に固有の一定の値である。

【００２１】図５においては、普通紙Ｐ₁に記録するた
めのヘッドカートリッジ２Ａの長さ（取り付け基準寸
法）Ｓ₁は、その後端面をカートリッジ位置決め１１に
当接させることにより、吐出口面８１とプラテン１との
間隔ｄ₁が普通紙Ｐ₁への記録条件に適正なインク飛翔
距離ｆ₁を形成するように選定されている。図示の間隔
ｄ₁と前記インク飛翔距離ｆ₁との関係は、普通紙Ｐ₁
の厚さをｔ₁とすると、ｄ₁＝ｆ₁＋ｔ₁とある。ま
た、ヘッドカートリッジ２Ａの長さＳ₁は、図示のよう
にＳ₁＝Ｌ−ｄ₁の関係にある。

【００２２】図６においては、ＯＨＰシートＰ₂に記録
するためのヘッドカートリッジ２Ｂの長さ（取り付け基
準寸法）Ｓ₂は、その後端面をカートリッジ位置決め１
１に当接させることにより、吐出口面８１とプラテン１
との間隔ｄ₂がＯＨＰシートＰ₂への記録条件に適正な
インク飛翔距離ｆ₂を形成するように選定されている。
図示の間隔ｄ₂と前記インク飛翔距離ｆ₂との関係は、
ＯＨＰシートＰ₂の厚さをｔ₂とすると、ｄ₂＝ｆ₂＋
ｔ₂とある。また、ヘッドカートリッジ２Ｂの長さＳ₂
は、図示のようにＳ₂＝Ｌ−ｄ₂の関係にある。

【００２３】図５および図６において、普通紙Ｐ₁の最
適インク飛翔距離ｆ₁とＯＨＰシートＰ₂の最適インク
飛翔距離ｆ₂が同じである場合にはｆ₁＝ｆ₂となり、
ＯＨＰシートＰ₂の厚さｔ₂は普通紙Ｐ₁の厚さｔ₁よ
り大きいので、ｔ₂＞ｔ₁であり、そのためｄ₂＞ｄ₁
となり、したがって、ヘッドカートリッジの長さはＳ₁
＞Ｓ₂となる。実験的には、Ｓ₁−Ｓ₂の値は約０．２
ｍｍ程度となる。このようにヘッドカートリッジ２を交
換することにより、記録に使用される被記録材Ｐの種類
に応じて最適なインク飛翔距離が設定され、記録品位を
常に良好なものにすることができる。

【００２４】前述のように、被記録材Ｐの種類に応じて
専用のヘッドカートリッジ２を用いるので、該ヘッドカ
ートリッジの上面に良好な記録品位が得られる被記録材
Ｐの種類を見や易い状態で表示することができる。図７
はＯＨＰシート用のヘッドカートリッジ２Ｂの上面に
“ＯＨＰ”の表示ラベル２４を接着した状態を示す。ま
た、図７の実施例では、キャリッジ２の一部分であっ
て、ヘッドカートリッジ２の吐出口面８１に隣接する部
分には、該ヘッドカートリッジの位置を規制するための
起立部２２が形成されている。また、ヘッドカートリッ
ジ２は、その後端面を不図示の弾性部材（圧縮ばね等）
で押圧することにより、前述起立部２２に当接され、位
置決めされている。この図７の構成によれば、前述のカ
ートリッジ位置決め１１は省略することができる。

【００２５】図８はヘッドカートリッジ（記録手段）２
の他の実施例を示す模式的斜視図である。図８のヘッド
カートリッジ２においては、吐出口面８１を外れた位置
に該吐出口面より前方へ（プラテン１側へ）若干突出し
た吐出口保護面２３が設けられている。すなわち、キャ
リッジ３上ではＯＨＰシート用のヘッドカートリッジ２
Ｂの吐出口面８１が普通紙用のヘッドカートリッジ２Ａ
の場合に比べてわずかに後退していることを利用し、カ
ーリング等によりＯＨＰシートＰ₂の端面が吐出口面８
１と干渉（接触）することを防止するための前記吐出口
保護面２３が該ヘッドカートリッジ２Ｂの吐出口面８１
を外れた位置に設けられている。このような構成によ
り、ＯＨＰシートが吐出口面８１に接触して該吐出口面
を損傷するという事態を回避することができ、ヘッドカ
ートリッジ２Ｂの耐久性および信頼性を向上させること
ができる。

【００２６】さらに他の実施例としては、被記録材Ｐの
種類に応じてそれぞれに専用のヘッドカートリッジ２を
互いに交換して使用するので、ヘッドカートリッジ２ご
とにそれぞれの被記録材Ｐに最適なインクを充填するこ
とができる。例えば、インクの定着性および発色性を考
慮すると、主として樹脂系のバインダーを用いるＯＨＰ
シートＰ₂と普通紙Ｐ₁とでは、インク成分の調合を変
えた方が良好な記録を期待することができる。そのよう
な場合、本発明によれば、専用の記録手段２を用いるの
で記録手段ごとに最適のインクを使用することができ、
最適な性状のインクを用いて良好な記録を行うことがで
きる。

【００２７】さらに他の実施例としては、被記録材Ｐの
種類に応じてそれぞれに専用のヘッドカートリッジ２を
互いに交換して使用するので、ヘッドカートリッジ２を
交換するとキャリッジ３との間の機械的または電気的な
切り換え動作を伴うような機構を設けることにより、記
録する際の被記録材Ｐ上へのインクのドット打ち込み配
列あるいはドット打ち込み回数を自動的に変更させるよ
うに構成することができる。つまり、ヘッドカートリッ
ジの交換を利用して、被記録材Ｐの種類ごとに最適な記
録動作を自動的に取り入れることができる。

【００２８】なお、以上の実施例では、記録手段として
記録ヘッド部とインクタンク部を一体化したヘッドカー
トリッジ２を用いる場合を例に挙げて説明したが、本発
明は、記録手段として記録ヘッド部のみを交換できるよ
うに構成したインクジェット記録装置においても同様に
実施でき、同様の効果を奏することができるものであ
る。

【００２９】また、前述の実施例では、記録手段（記録
ヘッド）を主走査方向に移動させるシリアル記録方式の
場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の全
幅または一部をカバーする長さのライン記録手段を用い
て副走査のみで記録するライン記録方式の場合にも、同
様に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。また、本発明は、単色記録を行うインクジェッ
ト記録装置の他、１個または複数個の記録ヘッドを有し
異なる色のインクで記録するカラーインクジェット記録
装置、同一色彩で異なる濃度のインクを用いる階調イン
クジェット記録装置、さらには、これらを組み合わせた
インクジェット記録装置などの場合にも、同様に適用す
ることができ、同様の効果を達成し得るものである。

【００３０】また、本発明は、記録ヘッドとインクタン
クを一体にした交換可能なヘッドカートリッジを用いる
場合、記録ヘッドとインクタンクが別体である場合な
ど、記録ヘッドおよびインクタンクが種々の他の形態を
採る場合にも同様に適用することができ、同様の作用効
果を達成し得るものである。

【００３１】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、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。

【００３２】

【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、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置において、被
記録材の種類に基づく記録手段とプラテンとの適正間隔
に応じて複数種類の記録手段を用意しておき、これらの
記録手段を交互に交換して使用可能にした構成とするの
で、簡単な交換操作により、普通紙やＯＨＰシート等の
被記録材の種類に応じた最適なインク飛翔距離を確実に
維持することができ、常に良好な記録品位を確保するこ
とが可能なインクジェット記録装置が提供される。

【００３３】請求項２および請求項３の発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記複数種類の記録手段はそ
れぞれ取り付け基準寸法が異なる構成、あるいは前記被
記録材の種類が普通紙とＯＨＰ用トラペンである構成と
することにより、簡単な交換操作により、一層効率よ
く、被記録材の種類に応じた最適なインク飛翔距離を確
実に維持することができ、常に良好な記録品位を確保す
ることが可能なインクジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一
実施例の概略構成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】本発明を適用したインクジェット記録装置の一
実施例の要部構成を示す模式的縦断面図である。

【図４】主走査する記録手段からプラテン上の被記録材
の表面へ向けてインク滴が飛翔することを示す模式図で
ある。

【図５】普通紙への記録条件に適正なインク飛翔距離を
形成する場合の記録手段とプラテンの配置を示す模式図
である。

【図６】ＯＨＰシートへの記録条件に適正なインク飛翔
距離を形成する場合の記録手段とプラテンの配置を示す
模式図である。

【図７】ＯＨＰシート用のヘッドカートリッジの上面に
表示ラベルを接着する状態を示す模式的斜視図である。

【図８】ＯＨＰシート用のヘッドカートリッジのさらに
他の実施例を示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１プラテン２記録手段（ヘッドカートリッジ）３キャリッジ４ガイドレール５スライドシャフト６カートリッジ押さえ１０ばね１１カートリッジ位置決め１６駆動ベルト１７搬送モータ１８プラテン軸２２起立部２３吐出口保護面２４表示ラベル８１吐出口面８２吐出口８３共通液室８４液路８５電気熱変換体Ｐ被記録材Ｐ₁ 普通紙Ｐ₂ ＯＨＰシートＳ₁ 普通紙用の記録手段の長さＳ₂ ＯＨＰシート用記録手段の長さｄ₁ 普通紙の場合の吐出口面とプラテンとの適正間
隔ｄ₂ ＯＨＰシートの場合の吐出口面とプラテンとの
適正間隔Ｌカートリッジ位置決めとプラテンとの間の距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小沢雅一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者甕英一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者栗田健治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者森田全典東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録手段から被記録材へインクを吐出
して記録を行うインクジェット記録装置において、被記
録材の種類に基づく記録手段とプラテンとの適正間隔に
応じて複数種類の記録手段を用意しておき、これらの記
録手段を交互に交換して使用可能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】前記複数種類の記録手段は、それぞれ
取り付け基準寸法が異なることを特徴とする請求項１の
インクジェット記録装置。
【請求項３】前記被記録材の種類が普通紙とＯＨＰ
用トラペンであることを特徴とする請求項１のインクジ
ェット記録装置。
【請求項４】前記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１のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記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４のインクジェット記録装置。