JPH0596835A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えばインクジェット記録ヘッドよりインク
を吐出して記録を行う画像記録装置において、記録媒体
が斜行して搬送された場合などに記録媒体が存在しない
部分へのインク吐出がなされ、搬送手段にインクが打込
まれることによる記録媒体の裏汚れが生じることを防止
する。 【構成】 記録ヘッドによる記録位置の搬送方向の上流
側に、記録ヘッドの記録方向と平行に延在する長尺のセ
ンサ４を配置し、当該方向における記録紙Ｐの幅を連続
的に検出して、その幅内でのみ記録がなされるように記
録ヘッドの動作を規制する。これにより、記録紙Ｐから
外れた部分にはインク打込みが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ，複写
機，プリンタ等の機能を有する画像記録装置およびそれ
ら機能を備える複合機，ワークステーション等の出力機
器として用いられる画像記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ノンインパクト記録法は、記録時におけ
る騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
において、最近関心を集めている。その中でも高速記録
が可能で、しかもいわゆる普通紙に特別の定着処理を必
要とせずに記録を行いうるインクジェット記録法は極め
て有力な記録法である。

【０００３】インクジェット記録装置に適用される記録
ヘッドは、一般に微細な液体吐出口（オリフィス），液
路，この液路の一部に設けられるエネルギ作用部、およ
び該作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギを
発生するエネルギ発生手段を具えている。

【０００４】このようなエネルギを発生するエネルギ発
生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた
記録方法，レーザ等の電磁波を照射し、そこにある液体
に吸収させて発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐
出，飛翔させるエネルギ発生手段を用いた記録方法、あ
るいは発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変換体に
よって液体を加熱して液体を吐出させるエネルギ発生手
段を用いた記録方法等がある。その中でも熱エネルギに
よって液体を吐出させるインクジェット記録方法に用い
られる記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出して飛翔用液
滴を形成するための液体吐出口（オリフィス）を高密度
に配列することができるために高解像力の記録をするこ
とが可能である。その中でも電気熱変換体を熱エネルギ
発生手段として用いた記録ヘッドは、記録ヘッドとして
全体的なコンパクト化も容易でかつ、最近の半導体分野
における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術や
マイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、長尺化お
よび面状化（２次元化）が容易であること等からマルチ
ノズル化，高密度実装化が容易で、しかも大量に生産性
良く、製造コストも安価なインクジェット記録用ヘッド
および該ヘッドを有する装置を提供することが可能であ
る。

【０００５】このようにエネルギ発生手段に電気熱変換
体を用い、半導体製造プロセスを経て製造されたインク
ジェット用記録ヘッドは、一般には各オリフィスに対応
した液路を設け、該液路毎に該液路を満たす液体に熱エ
ネルギを作用させて、対応するオリフィスより液体を吐
出して飛翔用液滴を形成する手段としての電気熱変換体
が設けられている。また、それ等各液路には、各液路に
連通している共通液室より液体が供給される構造となっ
ている。

【０００６】図５は、前述のインクジェット方式の画像
記録装置の一例である。図において、３０１は原稿を読
み取りそれを電気信号に変換するスキャナ部で、変換さ
れた電気信号はプリンタ部３０２の記録ヘッドユニット
３０５にドライブ信号として与えられる。給紙部３０３
には記録紙，ＯＨＰフィルムなどの記録媒体（以下記録
紙ともいう）が収納されるとともに、必要に応じて１枚
ずつ分離され、ベルト搬送部３０４に向かって送り出さ
せる。記録紙はベルト搬送部３０４上を搬送される際、
記録ヘッド部３０５により画像記録がなされ、定着排紙
部３０７を経てトレイ３０８へ送り出される。なお３０
６は回復系ユニットであり、前記記録ヘッド部３０５が
常時記録可能な状態を維持するための機能をもつ。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような画像記録装
置において、搬送される記録紙に対して記録ヘッドより
インクを吐出して画像を記録する場合、搬送ベルト上に
おける記録紙は適正な位置をとることが重要となる。た
とえば記録紙が著しく斜行した場合や、搬送のタイミン
グがずれた場合などは、スキャナ部から送られる信号に
従って記録ヘッドからインクが吐出されると、インクは
搬送ベルトに向けて直接吐出されてしまうことになる。

【０００８】一般に搬送ベルトにはベルトクリーナが備
えられるが、このベルトクリーナは通常記録時には動作
せず、そのクリーニング部材（例えばブレードなど）は
搬送ベルトには接触していない。これは搬送ベルトの駆
動には精度が要求されるために、記録中の搬送ベルトに
かかるトルクを最小限に保つためである。したがって、
たとえばＡ３サイズなどの大面積の記録紙において前述
のような搬送ベルトへのインク吐出が行われてしまう
と、搬送ベルトのインクが打込まれた部分がベルトクリ
ーナよりも下流側にまわり込んでしまうために、搬送ベ
ルトを清掃するためにはベルトを約１周させなければな
らず、記録動作に復帰するまでに時間がかかってしま
う。また、ベルトにインクが打込まれても記録紙がその
まま排紙されてしまった場合には、搬送ベルトにインク
が打込まれたことを検知することができず、後続の記録
紙への記録が行われるために、その記録紙の裏汚れが生
じてしまうという問題もある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる問題点
を解決することを目的とし、そのために、本発明は、記
録媒体に対して画像を記録するための記録ヘッド部と、
該記録ヘッドによる記録位置に前記記録媒体を搬送する
ための搬送手段と、前記記録位置の前に配置され、前記
記録ヘッドによる記録方向上の前記記録媒体の幅を連続
的に検知する検知手段と、当該検知された幅に対応して
前記記録ヘッドの記録動作を制御する手段とを具えたこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、例えば記録ヘッドよりインク
を吐出することにより記録を行う画像記録装置におい
て、記録ヘッドによる記録位置の前に記録媒体の幅を連
続的に検知する手段を設けることにより、記録媒体の位
置を正確に把握し、搬送手段等へのインクの打ち込みが
防止できるため、記録媒体の裏汚れなどを起こすことな
く記録を行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例による画像記録装
置の要部を示す概略断面図であり、図５に示した構成に
適用可能なものである。

【００１３】例示の画像記録装置はインクジェットプリ
ンタであり、搬送ベルトに設けられた搬送ベルト２に対
向して記録ヘッド１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋが設けられ
ている。搬送系のさらに上流側（図中右側）に配置され
る不図示の給紙装置によって給送された記録紙は、レジ
ストローラ５，６によって所定タイミングで搬送ベルト
２側に送り出され、搬送ベルト２によって搬送される過
程で記録ヘッド１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋの底面部に設
けられた吐出口によって画像が記録されるようになって
いる。

【００１４】搬送ベルト２は無端状であって、２本のロ
ーラ７，８間に架け回され、図示しない駆動機構に係合
したローラ７により図中矢印方向に回転駆動され、その
上面が搬送面となる。

【００１５】一方、搬送ベルト２に対しては、これに近
接させて吸着用帯電器９が配設されており、搬送ベルト
２表面を帯電させるようになっている。搬送ベルトはポ
リウレタン等の樹脂材料あるいはゴム等で作られてお
り、表面を帯電させることにより記録紙を静電吸着する
ことができる。

【００１６】搬送ベルト上に静電吸着された記録紙は、
記録ヘッド１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂｋにより画像を記録
された後に記録紙の剛性により搬送ベルトの表面から剥
がされ、図１中左方へと排出される。

【００１７】ここで記録ヘッド１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｂ
ｋはそれぞれシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの
各色のインクが供給されるインクジェット記録ヘッドで
ある。各々の記録ヘッドは、ヘッドブロック３に精度良
く固定され、各々のヘッドの平行度，ヘッド間距離等が
所望の精度内に保証されている。

【００１８】また、ヘッドブロック３内にはヘッド１の
上流側（図中右側）にセンサ４が配置される。このセン
サ４は、最大記録紙幅より５〜１０ｍｍ程長く、記録ヘ
ッドと平行に配置される。センサはＣＣＤ等の反射形の
光学センサであり、発光部より被測定物に向け発光し、
その反射光を受光部で検出する。このセンサ４は記録紙
の搬送ベルト上での位置を検出するものである。

【００１９】図２は図１に示した主要部を図５に示す装
置に適用した場合の制御系の概略構成例を示す。

【００２０】ここで、１００は装置の主制御部をなすコ
ントローラであり、図３につき後述する処理手段等を実
行するためのＣＰＵ１０１，その処理手順に対応したプ
ログラムその他の固定データを格納するＲＯＭ１０３，
記録データ，記録媒体の幅に関するデータその他の格納
用等に用いるＲＡＭ１０５等を有し、各部の制御を行
う。

【００２１】スキャナ部３０１は、コントローラ１００
の制御の下に原稿の読取りを実行し、当該読取りデータ
をコントローラ１００に送出する。１１０はスイッチ群
であり、原稿の読取りおよび画像記録を指示するための
コピースイッチ等種々のスイッチから成る。１１２は記
録媒体センサ４を含め、装置各部に配置されたセンサ群
である。１１４は設定モードやエラー等装置状態を表示
するための表示部である。

【００２２】１１６はキャッピング機構であり、記録ヘ
ッド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを有するヘッドユニット
３０５と、各ヘッドに対応したキャップを含む回復系ユ
ニット３０６とを相対的に移動させ、キャッピング位
置，記録時位置等に両者を設定する。１１８は給・搬送
機構であり、給紙部３０３からの記録媒体の給送部，レ
ジストローラ５，搬送ベルト駆動ローラ７等、記録媒体
の給・搬送に係る各部を駆動するモータ等を含むもので
ある。

【００２３】図３は本例に係る記録制御手順の一例を示
す。

【００２４】コピースイッチが操作させる等して記録開
始指令が与えられると本手順が起動され、ステップＳ１
にて記録媒体の給・搬送が開始される。ステップＳ３で
はセンサ４が記録媒体を検知したか否か、すなわちこの
場合記録媒体先端が検知されたか否かを判定する。検知
されなければステップＳ５に進み、例えばレジストロー
ラ５，６が回転を始めてから所定時間経過しても検知が
なされない場合にはステップＳ７にて紙づまり等のエラ
ー表示を行って処理を終了する。

【００２５】一方、記録媒体が検知された場合にはステ
ップＳ９に進み、センサ部分通過位置での記録媒体の幅
（紙幅）を認識し、ステップＳ１１にてこれに基づき当
該記録媒体上の位置での記録範囲の決定を行う。ステッ
プＳ１３では記録媒体先端が記録位置（記録ヘッド１Ｃ
の吐出口と対向する位置）に至ったか否かを判定し、否
定判定であればステップＳ９に復帰して紙幅認識，記録
範囲の決定を続ける。これは、センサ４の配設位置と記
録ヘッド１Ｃとの配設位置としてある距離を考慮したも
のである。決定された記録範囲を格納するためにはメモ
リを利用することができる。その場合には、メモリの容
量は当該距離に見合ったライン数分あればよい。また、
ＦＩＦＯのメモリとし、出力される情報が丁度記録位置
にある記録媒体の部分の幅を示すようにすれば格納アド
レスに基づく管理を行わなくても済む。そして、その記
録範囲の決定情報は記録ヘッドの素子群に対するドライ
ブ信号を消勢しうるものとすることができる。また、決
定された範囲情報を用いて、記録すべき画像情報を格納
したメモリ領域を適宜操作するようにすれば、範囲情報
格納用のメモリは不要となる。

【００２６】記録媒体が記録位置に至った以降は、ステ
ップＳ１５にて上記決定された範囲に基づいて記録動作
が行われる。そして、ステップＳ１７では、センサ４に
よる記録媒体の検知が無くなったか否か、すなわちこの
場合記録媒体の後端が検知されたか否かを判定する。こ
こで否定判定であればステップＳ９以降の手順を繰返
し、後端が検知された場合には上記距離に見合った所定
量の記録動作（ステップＳ１９）を実行した後、記録媒
体の排出（ステップＳ２１）を行って本手順を終了す
る。

【００２７】なお、以上の処理において記録媒体の先端
部と後端部に適当量の余白が設けられるようにしてもよ
い。また、記録ヘッド１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ，１Ｂｋに対し
てはヘッド配設間隔に見合った駆動タイミングの遅延が
行われるのは勿論である。

【００２８】以上のように、本例では、センサの真下を
通過する記録紙を検知し、その記録紙が検知された部分
にのみ記録を行うように記録ヘッドからのインクの吐出
を規制する。

【００２９】図４（ａ）に記録紙が正常な状態で搬送さ
れている場合のセンサと記録紙との関係を上から見た図
を示す。例えば、搬送ベルトに対して記録紙Ｐが斜めに
傾いて吸着され搬送されてしまった場合などは、記録ヘ
ッド下における記録紙Ｐの位置は刻一刻と変化するが
（図４（ｂ））、その直前においてセンサにより記録紙
Ｐを検知しているため記録紙Ｐのない搬送ベルトにイン
クを吐出してしまうことはない。すなわち、図４（ａ）
のように正常搬送状態であっても同図（ｂ）のように斜
行状態であっても、記録紙上の斜線部にのみインクは吐
出されることになる。

【００３０】なお、搬送ベルト２の表面は、一般に用い
られる記録媒体と光の反射率が異なる色であり、記録媒
体によって反射される光と搬送ベルト表面で反射される
光との光量差の間でセンサで検知できる程度の光量差が
生じるものであればよい。

【００３１】また、本実施例では１個の長尺のセンサ４
を用いて記録紙の有無を検知する系について説明した
が、センサ４は記録紙の幅方向に複数に分割されていて
も同様の効果を得ることができる。

【００３２】（その他）なお、本発明は、種々の記録方
式による記録装置に適用できるが、特にインクジェット
記録方式のものに採用する場合には、その中でもインク
吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネ
ルギを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光
等）を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を
生起させる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた
効果をもたらすものである。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。

【００３３】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１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を発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（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１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
発明の米国特許第４３１３１２４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うことが
できる。

【００３４】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
の組合せ構成（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４４
５９６００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５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
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５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。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うことができるようになるからであ
る。

【００３５】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００３６】加えて、上例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本発明は有効である。

【００３７】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、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を用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００３８】また、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、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。

【００３９】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
くは液化するものを用いてもよく、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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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として使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
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、熱エネルギの付与
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。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６０−７
１２６０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又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。

【００４０】さらに加えて、本発明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
合せた複写装置、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。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像記録
装置によれば、記録ヘッドによる記録前に原稿の幅を連
続的に検知し、当該検知された幅に応じて記録動作を行
うようにしたことにより、記録紙が斜行した場合などに
も、例えばインクジェット記録方式において搬送ベルト
に直接インクを吐出してしまうことを防止でき、記録紙
の裏汚れをなくすことができる。

【００４２】また、記録紙の形状，位置がセンサにより
正確に把握できるために、通常記録紙の周縁部に安全の
ために設定される余白部も狭くすることができるように
なる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明画像記録装置の主要部の構成例を示す模
式的断面図である。

【図２】その制御系の構成例を示すブロック図である。

【図３】その記録制御手順の一例を示すフローチャート
である。

【図４】図４（ａ）および（ｂ）は実施例の効果の説明
図である。

【図５】従来の画像記録装置の従を示す模式的断面図で
ある。

【符号の説明】

１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，Ｂｋ 記録ヘッド ２ 搬送ベルト ３ ヘッドブロック ４ センサ ５，６ レジストローラ ７，８ ローラ ９ 帯電器 １００ コントローラ ３０１ スキャナ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｂ 21/06 7907−2Ｆ (72)発明者 内田 節 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 小林 徹 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 一方井 雅俊 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 三富 達夫 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 (72)発明者 高中 康之 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対して画像を記録するための
   記録ヘッド部と、 該記録ヘッドによる記録位置に前記記録媒体を搬送する
   ための搬送手段と、 前記記録位置の前に配置され、前記記録ヘッドによる記
   録方向上の前記記録媒体の幅を連続的に検知する検知手
   段と、 当該検知された幅に対応して前記記録ヘッドの記録動作
   を制御する手段とを具えたことを特徴とする画像記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記検知手段は前記幅方向に延在する長
   尺の光学センサであることを特徴とする請求項１に記載
   の画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記検知手段は、前記幅方向に複数に分
   割された光学センサであることを特徴とする請求項１に
   記載の画像記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドは前記記録媒体に対しイ
   ンクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドで
   あることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
   載の画像記録装置。
5. 【請求項５】 前記インクジェット記録ヘッドは、前記
   インクを吐出するために利用されるエネルギとして前記
   インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気
   熱変換素子を有することを特徴とする請求項４に記載の
   画像記録装置。