JPH0929982A

JPH0929982A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0929982A
Application number: JP20390095A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kyojima; 真行京嶌; Shigeaki Tanaka; 茂昭田中; Bunichi Nakamura; 文一中村; Hajime Kaneko; 肇金子; Kazuo Iwata; 和夫岩田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】高速記録及び高信頼性を低価格で実現し、保守
管理の簡便化を図り、シリアル記録装置の簡便性とライ
ン記録装置の高機能の両方を実現する。【構成】複数のインクジェットカートリッジ(1) を、吐
出口面(2) が同一平面内にあり、吐出口列(3) の方向が
平行であり、吐出口列(3) に垂直な方向から見て全ての
吐出口間のピッチが等しくなるように配列し、プラテン
(6) にキャップ(8) 及びブレード(9) を吐出口面(2) に
接触させるための開口(10)を設ける。

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、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型電子機器やワークステーショ
ンなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情
報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（記
録媒体）に画像（文字や記号等を含む）を記録していく
ように構成されている。前記記録装置は、記録方式によ
り、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、
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
する方向に主走査しながら記録するシリアル型の記録装
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する記録手段による記録動作
と記録手段の移動方向と交叉する方向に被記録材を紙送
りする搬送動作とを組合せることにより、被記録材全体
の記録が行われる。

【０００４】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型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。

【０００５】上記記録装置のうち、インクジェット式の
記録装置（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フルマルチタイ
プの記録手段を用いるライン型のものは、記録の一層の
高速化が可能である。

【０００６】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。

【０００７】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（ＯＨＰ等）などの他に、薄紙や加工紙（ファイ
リング用のバ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。

【０００８】上記インクジェット記録装置には、前述し
たように、１行又は数行分の記録幅を持った記録ヘッド
を走査させ、かつ被記録材を搬送させながら記録領域に
記録を行うシリアル記録装置と、被記録材の幅方向所定
領域をカバーする長さの記録ヘッドを使用し、被記録材
の搬送のみにより記録領域に記録を行うライン記録装置
とがある。

【０００９】前記シリアル記録装置では、一度に記録で
きる記録幅（ラインの高さ）が狭いことから記録に時間
がかかる点、並びに、記録ヘッドを走査させるための機
構や記録ヘッドの位置を検知するための検知手段などが
必要になり装置構成が複雑になる点で、不都合がある。

【００１０】一方、前記ライン記録装置は、記録ヘッド
が固定されていることから、可動部分が少ない簡単な構
成にすることができ、且つ騒音や振動も少なくすること
ができる点、一度に被記録材全幅の記録が可能であるこ
とから記録時間を大幅に短縮できる点で優れているが、
反面、被記録材の全幅にわたる長尺の記録ヘッドを高い
信頼性で安価に製造することが困難である点、記録ヘッ
ドの一部に不具合が発生すると長尺の記録ヘッドを丸ご
と交換せねばならず、ユーザーの負担が大きくなる点、
長期の信頼性を確保することが難しい点で劣っている。

【００１１】本発明はこのようなシリアル記録装置及び
ライン記録装置のそれぞれの短所に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は、高速記録が可能であり、高信
頼性を得ることができ、低価格で製造することができ、
保守管理もきわめて簡便に行うことができ、シリアル記
録装置の利点を兼ね備えたライン式のインクジェット記
録装置を提供することである。

【００１２】

【課題解決のための手段】本発明は、簡単に着脱可能な
複数のシリアル記録装置用の記録手段を、それらの全吐
出口の配列長さが所定の記録幅に相当する長さになるよ
うに配置させることにより、擬似的なフルラインのイン
クジェット記録装置を提供するものである。

【００１３】すなわち、請求項１の発明は、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、被記録材の幅方向に階段状に配列
された少なくとも３個以上の複数の吐出口を有する記録
手段を装着するための装着部を備えており、各記録手段
には同一のインクが充填されている構成とすることによ
り、上記目的を達成するものである。

【００１４】請求項２の発明は、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、複数の吐出口を有するインクジェットヘッド
部と該ヘッド部にインクを供給するインク貯留部とを有
するインクジェットカートリッジの少なくとも３個が被
記録材の幅方向に階段状に配列される配列部を備え、各
インクジェットカートリッジには同一のインクが充填さ
れている構成とすることにより、上記目的を達成するも
のである。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１の構成に加え
て、前記複数の記録手段は、それぞれの吐出口面が同一
平面内にあり、それぞれの吐出口列の方向が互いに平行
であり、該吐出口列に垂直な方向から見たとき全ての吐
出口の間のピッチが等しくなるように配列される構成と
することにより、上記目的を達成するものである。

【００１６】請求項４の発明は、請求項２の構成に加え
て、前記複数のインクジェットカートリッジは、それぞ
れの吐出口面が同一平面内にあり、それぞれの吐出口列
の方向が互いに平行であり、該吐出口列に垂直な方向か
ら見たとき全ての吐出口の間のピッチが等しくなるよう
に配列される構成とすることにより、上記目的を達成す
るものである。

【００１７】請求項５の発明は、請求項１又は３の構成
に加えて、前記複数の記録手段のそれぞれの吐出口面に
相対する位置に、吐出口面を保護するキャップと吐出口
面を清掃するブレードとが配設され、キャップ及びブレ
ードと吐出口面との間に、該キャップ及びブレードが貫
通可能な貫通口を有するプラテンが配設されている構成
とすることにより、上記目的を達成するものである。

【００１８】請求項６の発明は、請求項２又は４の構成
に加えて、前記複数のインクジェットカートリッジのそ
れぞれの吐出口面に相対する位置に、吐出口面を保護す
るキャップと吐出口面を清掃するブレードとが配設さ
れ、キャップ及びブレードと吐出口面との間に、該キャ
ップ及びブレードが貫通可能な貫通口を有するプラテン
が配設されている構成とすることにより、上記目的を達
成するものである。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。各図面を通して、同一符号は同一または対応部分
を示すものである。図１は本発明を適用したインクジェ
ット記録装置の第１実施例の複数の記録手段（インクジ
ェットカートリッジ）とプラテン及びキャップユニット
の相対的配置を示す模式的斜視図であり、図２は図１の
複数の記録手段を鉛直下方から見るとともにプラテン及
びキャップユニットを展開して示す模式的平面図であ
る。

【００２０】各記録手段（各インクジェットカートリッ
ジ）１は、インクジェットヘッド部１１（インク吐出ユ
ニット）とインク貯留部（インクタンク）１２とを一体
化した構造をしている。図１及び図２において、複数個
のシリアル記録装置用インクジェットカートリッジ（記
録手段）１は、薄手方向（厚み方向）に密に重ね合わせ
るとともに、かつ長手方向（前後方向）にこれと平行な
吐出口列の長さ分ずつずらされて、階段状に配列されて
いる。２は各インクジェットカートリッジ（記録手段）
１の吐出口面、３は各吐出口面２に形成された吐出口列
である。

【００２１】各カートリッジ１の吐出口面２は同一平面
内にあり、各カートリッジ１の吐出口列３は互いに平行
である。さらに、各カートリッジ１の吐出口列３を吐出
口面内で該吐出口列３に垂直な方向から見たとき、全て
の吐出口は重複せずにそれぞれの間のピッチが等しくな
るように配列されている。また、隣接するカートリッジ
１の間の配列上の段差５も全て等しくなっている。

【００２２】図１及び図２において、６はプラテン、７
はキャップユニットである。このキャップユニット７
は、各吐出口面２を保護する複数のキャップ８と各吐出
口面２を拭き取り清掃するための複数のゴム状弾性体の
ブレード９とを備えている。前記プラテン６は記録紙等
の被記録材を搬送（紙送り）する搬送面と同一平面内に
あり、該プラテン６には、各キャップ８が貫通して吐出
口面２に接触するための複数の貫通口（開口）１０が形
成されている。

【００２３】キャップユニット７は、プラテン６を挟ん
で吐出口面２に対向して配置されている。各キャップ８
と各ブレード９は相対的に高さを変更できるように装着
されており、吐出口面２を密閉するキャッピング時には
キャップ８が高くなり、吐出口面２を拭き取り清掃する
時にはブレード９が高くなり、それぞれ高い位置で吐出
口面２と接触（当接）するように構成されている。

【００２４】前記インクジェットカートリッジ１は装置
本体に設けられた支持体（不図示）に固定されている。
この支持体には、複数のインクジェットカートリッジ１
を上記階段状に位置決めする位置決めガイド（不図示）
と各記録ヘッド１を駆動するための電気接点（不図示）
とを備えている。

【００２５】図１及び図２において、記録紙等の被記録
材（不図示）は、プラテン６を含む搬送面上を各カート
リッジ１の吐出口列３に垂直な方向に搬送されながら、
各カートリッジ１によって記録される。被記録材に文字
や画像を記録するとき、隣接するカートリッジ１の間の
段差５は、記録データを電気的に遅延させ、補正するこ
とはいうまでもない。

【００２６】前記インクジェットカートリッジ（記録手
段）１のインクジェットヘッド部１１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、前記ヘッド部１１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
うものである。

【００２７】図３は、インクジェットヘッド部１１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において、記録紙等の被記録材と所定の隙間（例え
ば、約０，５〜２．０ｍｍ程度）をおいて対面する吐出
口面２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８
４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。

【００２８】このような構成のインクジェットヘッド部
１１は、複数個を前述のように階段状に配列した状態で
装置本体に位置決め固定されている。そして、画像信号
または吐出信号に基づいて対応する各ヘッド部１１の吐
出口列３の各吐出口８２の電気熱変換体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
るライン型の記録手段が構成されている。

【００２９】図４は本発明を適用したインクジェット記
録装置の第２実施例の複数のインクジェットカートリッ
ジ（記録手段）の相対的配置を鉛直下方から見て被記録
材（連続紙）１３とともに示す模式的平面図である。本
実施例は、前述の第１実施例に対して、インクジェット
カートリッジ１の配列を工夫することにより、記録装置
の幅を縮小したものである。

【００３０】図４において、本実施例は、記録領域の片
側（図示右側）から第１実施例の場合と同様にカートリ
ッジ１（No.1、No.2・・・No.n）を階段状に配列し、途
中の第ｎ＋１番目（No.n＋１）からは、記録領域の他端
（図示左側）からカートリッジ１がはみ出さないよう
に、該カートリッジ１の向きを１８０度反転させて同様
に階段状に配列したものである。反転させたカートリッ
ジ１では、記録データも反転させる。

【００３１】図４の第２実施例によれば、前述の第１実
施例に比べ、同じ幅の記録領域に対する複数のインクジ
ェットカートリッジ１の全幅を狭くすることができ、し
たがって、その分、記録装置の幅寸法を減少させること
ができ、小型化を図ることができる。

【００３２】図５は本発明を適用したインクジェット記
録装置の第３実施例の複数のインクジェットカートリッ
ジの相対的配置を鉛直下方から見た模式的平面図であ
る。本実施例は、前述の第１実施例に対して、インクジ
ェットカートリッジ１の配列を工夫することにより、被
記録材の搬送方向（紙送り方向）におけるカートリッジ
配列の長さ寸法を小さくしたものである。

【００３３】図５において、一つのインクジェットカー
トリッジ１の吐出口列３の延長線上に複数のカートリッ
ジ１が互いに重ならないように配置されており、前述の
第１実施例の場合と同様に、図示右側より、１番目のカ
ートリッジNo.1に対し２番目からｎ番目のカートリッジ
No.2、No.3・・No.nが階段状に配列されている。

【００３４】そして、No.nまでｎ個のカートリッジ１を
階段状に配列した後、ｎ＋１番目のカートリッジNo.n＋
１の吐出口列３はNo.1カートリッジの吐出口列３の延長
線上にあり、該No.n＋１カートリッジの吐出口列３の右
端の吐出口８２と前記No.nカートリッジの吐出口列３の
左端の吐出口８２とは、紙面内で吐出口列３に垂直な方
向から見たとき、その間隔が各カートリッジ１内の吐出
口８２間のピッチと等しくなるような位置関係になって
いる。

【００３５】図５の第３実施例によれば、前述の第１実
施例に比べ、被記録材搬送方向（紙送り方向）のカート
リッジ配列の長さ寸法を小さくすることができ、その方
向における記録装置の寸法（奥行き寸法）を減少させる
ことができる。

【００３６】図６は本発明を適用したインクジェット記
録装置の第４実施例の互いに隣り合うインクジェットカ
ートリッジ１、１の吐出口面２、２の部分を模式的に示
す拡大平面図である。図６において、各インクジェット
カートリッジ１は、吐出口面２内で吐出口列３に垂直な
方向から見たとき、個々のカートリッジ１の繋ぎ目で一
つ以上の吐出口８２が重なるように配置されている。

【００３７】図６の第４実施例によれば、記録する際、
重複した吐出口８２は、任意の規則に従うか、あるいは
ランダムに選択して使用される。これにより、インクジ
ェットカートリッジ１の個体差による繋ぎ目の不連続性
を緩和することができ、繋ぎスジや繋ぎムラの発生を防
止することができる。

【００３８】以上説明した実施例によれば、簡単に着脱
可能な複数のシリアル記録装置用の記録手段（インクジ
ェットカートリッジ）１を、吐出口８２の総配列長さが
所定の記録幅に相当する長さになるように配列すること
で、擬似的なフルライン記録装置を構成したので、高
速、高信頼性、低価格で、保守管理もきわめて簡便なラ
イン型のインクジェット記録装置を実現することができ
る。

【００３９】なお、本発明は、インクジェットヘッド部
１１とインク貯留部（インクタンク）１２とを一体化し
た交換可能なインクジェットカートリッジ１を用いる構
成、インクジェットヘッドとインク貯留部を別体にし、
その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成な
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。

【００４０】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
いる記録手段を使用するものにも適用できるが、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。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１及び２の発明によれば、記録手段（又はインクジェッ
トカートリッジ）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、被記録材の幅
方向に階段状に配列された少なくとも３個以上の複数の
吐出口を有する記録手段を装着するための装着部を備え
ており、各記録手段には同一のインクが充填されている
構成としたので、高速記録が可能であり、高信頼性を得
ることができ、低価格で製造することができ、保守管理
もきわめて簡便に行うことができ、シリアル記録装置の
利点を兼ね備えたライン式のインクジェット記録装置が
提供される。

【００４２】請求項２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、複数の吐出口を有するインクジェット
ヘッド部と該ヘッド部にインクを供給するインク貯留部
とを有するインクジェットカートリッジの少なくとも３
個が被記録材の幅方向に階段状に配列される配列部を備
え、各インクジェットカートリッジには同一のインクが
充填されている構成としたので、高速記録が可能であ
り、高信頼性を得ることができ、低価格で製造すること
ができ、保守管理もきわめて簡便に行うことができ、シ
リアル記録装置の利点を兼ね備えたライン式のインクジ
ェット記録装置が提供される。

【００４３】請求項３及び４の発明によれば、上記請求
項１又は２の構成に加えて、前記複数の記録手段（イン
クジェットカートリッジ）は、それぞれの吐出口面が同
一平面内にあり、それぞれの吐出口列の方向が互いに平
行であり、該吐出口列に垂直な方向から見たとき全ての
吐出口の間のピッチが等しくなるように配列される構成
としたので、高速記録が可能であり、高信頼性を得るこ
とができ、低価格で製造することができ、保守管理もき
わめて簡便に行うことができ、シリアル記録装置の利点
を兼ね備えたライン式のインクジェット記録装置が提供
される。

【００４４】請求項５及び６の発明によれば、上記請求
項１又は２の構成に加えて、前記複数の記録手段のそれ
ぞれの吐出口面に相対する位置に、吐出口面を保護する
キャップと吐出口面を清掃するブレードとが配設され、
キャップ及びブレードと吐出口面との間に、該キャップ
及びブレードが貫通可能な貫通口を有するプラテンが配
設されている構成としたので、高速記録が可能であり、
高信頼性を得ることができ、低価格で製造することがで
き、保守管理もきわめて簡便に行うことができ、シリア
ル記録装置の利点を兼ね備えたライン式のインクジェッ
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第
１実施例の記録手段等の相対的配置を示す模式的斜視図
である。

【図２】図１の記録装置の記録手段を鉛直下方から見た
関連部分の模式的平面図である。

【図３】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４】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
２実施例の記録手段の相対的配置を鉛直下方から見た模
式的平面図である。

【図５】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
３実施例の記録手段の相対的配置を鉛直下方から見た模
式的平面図である。

【図６】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
４実施例の隣り合う記録手段の吐出口面の模式的拡大平
面図である。

【符号の説明】

１記録手段（インクジェットカートリッジ）２吐出口面３吐出口列５段差６プラテン７キャップユニット８キャップ９ブレード１０貫通孔（開口）１１インクジェットヘッド部１２インク貯留部（インクタンク部）１３被記録材（記録紙）８２吐出口８４液路８５電気熱変換体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子肇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)発明者岩田和夫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
録材の幅方向に階段状に配列された少なくとも３個以上
の複数の吐出口を有する記録手段を装着するための装着
部を備えており、各記録手段には同一のインクが充填さ
れていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】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、複数
の吐出口を有するインクジェットヘッド部と該ヘッド部
にインクを供給するインク貯留部とを有するインクジェ
ットカートリッジの少なくとも３個が被記録材の幅方向
に階段状に配列される配列部を備え、各インクジェット
カートリッジには同一のインクが充填されていることを
特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】前記複数の記録手段は、それぞれの吐
出口面が同一平面内にあり、それぞれの吐出口列の方向
が互いに平行であり、該吐出口列に垂直な方向から見た
とき全ての吐出口の間のピッチが等しくなるように配列
され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４】前記複数のインクジェットカートリッ
ジは、それぞれの吐出口面が同一平面内にあり、それぞ
れの吐出口列の方向が互いに平行であり、該吐出口列に
垂直な方向から見たとき全ての吐出口の間のピッチが等
しくなるように配列され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５】前記複数の記録手段のそれぞれの吐出
口面に相対する位置に、吐出口面を保護するキャップと
吐出口面を清掃するブレードとが配設され、キャップ及
びブレードと吐出口面との間に、該キャップ及びブレー
ドが貫通可能な貫通口を有するプラテンが配設されてい
ることを特徴とする請求項１又は３に記載のインクジェ
ット記録装置
【請求項６】前記複数のインクジェットカートリッ
ジのそれぞれの吐出口面に相対する位置に、吐出口面を
保護するキャップと吐出口面を清掃するブレードとが配
設され、キャップ及びブレードと吐出口面との間に、該
キャップ及びブレードが貫通可能な貫通口を有するプラ
テンが配設されていることを特徴とする請求項２又は４
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】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１〜６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】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７に記載のインクジェット記録装置。