JP2610011B2 - インクジエツト記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明はインク収容部を有する記録ヘッドを交換可能
にキャリッジに搭載して記録紙面に相対して走査移動を
行って印字記録を行うインクジェット記録装置に関する
もので、特に記録ヘッドのノズルから漏洩するインクに
よって電気接点が汚染されない構造を有するとともに確
実な電気的接続が達成される記録装置に関するものであ
る。

［従来技術］ インクジェットプリンターは、記録ヘッドの構造が簡
単である，カラー記録が容易にできる，および高速記録
が可能である等の理由により，近年その使用が増加して
いる。

一方インクジェット方式の解決すべき課題としては、
記録ヘッドから吐出及び漏洩するインクによる記録装置
内の汚染がある。

従来のインクジェット記録装置においては、記録ヘッ
ドから吐出または漏洩するインクが他に飛散しないよう
にヘッド前面を蓋うキャップ手段，及び吐出，漏洩イン
クをポンプによって吸収するインク回収手段が設けられ
ている。

しかしながら、インク回収手段等は、ポンプ等を用い
た装置なので、これらの装置を有することはインクジェ
ット記録装置を大型化し、更に装置のコストが高くなる
という問題点があった。

また、特にキャリッジ上に交換可能にインクジェット
記録ヘッドを搭載する形態の記録装置においては、上述
のインクの漏洩や飛散が、電気的接続の不良を招く虞が
あった。

［目 的］ 本発明の目的は、以上のような問題を解消し、インク
を吐出する複数の吐出部（以下ノズルと称する）とイン
クを吐出させる複数の駆動素子とインク収容部とを一体
に構成した記録ヘッドを交換可能にキャリッジに搭載す
ることにより記録装置の小形化，低コスト化を計ると共
にキャリッジ部材側から記録ヘッドに通電する際の電気
接点の位置をキャリッジの上面より上部に設けることに
よりノズルから吐出，漏洩するインクによって電気接点
が汚染されることを防止し、もって記録装置の信頼性向
上を図ることにある。

また、汚染を防止するための電気接点の配置を取りつ
つ、記録ヘッドのキャリッジ上への取り付け固定や、記
録ヘッドとキャリッジとの電気的接続を確実に行える記
録装置を得ることにある。

［実施例］ 以下、本発明の関連技術や実施例を、図に従って詳細
に説明する。

なお、以下の関連技術や実施例において同一形状、同
一機能の部材については同一符号を付し、くり返しその
詳細な説明は省略する。

第１図は本発明の関連技術であるインクジェット記録
装置の構成を示す斜視図であって、記録ヘッド１には引
掛部1a,引掛ピン1b,取手部1cが設けられている。２はキ
ャリッジであって、フック部2aおよび溝部2bが設けられ
ている。前記記録ヘッド１は、引掛部1aがフック部2a
に、一方引掛ピン1bが溝部2bに係合してキャリッジ２に
交換可能に固定される。

３はフレキシブル・ケーブルであって、前記ヘッド１
と図示していない電気制御回路とを電気的に接続してい
る。

前記キャリッジ２はガイド軸4,5に摺動自在に取り付
けられており、又駆動モータ６の軸に設けられたプーリ
７及び他所に設けられたプーリ８の間に張架されたエン
ドレスのワイヤー９と端部2cにおいて結合している。従
ってモータ６の回動はプーリ7,8,およびワイヤ９を通じ
てキャリッジ２に伝えられ、キャリッジ２はモータ６に
よって左右に走行する。

ガイド軸4,5に平行に設けられたプラテンローラ10は
記録紙11の副走査方向の送りを行う。プラテンローラ10
は歯車12,13,14を通してモータ15により回動される。

次に記録動作について説明する。

駆動モータ６を回転させてキャリッジ２を右方向に移
動させる。記録ヘッドは上記キャリッジ２の移動途中に
おいて、フレキシブル・ケーブル３を通して送られる印
字信号に基づいて記録紙11に印字記録を行う。記録ヘッ
ド１が右端に来るとキャリッジ２の走行は停止し続いて
モータ15の回動により記録紙11は副走査方向に１行分移
動する。続いてキャリッジ２は左方向の移動を行い、記
録ヘッド１は左端に至る迄上記同様の印字動作を続け
る。記録ヘッドが左端に来ると、キャリッジ２の走行は
停止し、続いてモータ15の回動により記録紙11は副走査
方向に１行分移動する。以上の動作がくり返されて記録
紙11の全面に所定の文章や画像が印字記録されているも
のである。

なお、第２図は本発明の記録装置を一層明確にするた
めの従来の記録ヘッドを示す斜視図であって、第２図に
基づいて従来の記録ヘッドについて説明し、後述するよ
うな本発明記録装置の理解を容易にする。インクジェッ
ト記録方式の１つであるコンテイニュアス方式はインク
を連続吐出させるための加圧ポンプ機構や、インク粒子
を荷電したり、粒子の飛しょう方向を制御する電極を設
けて制御したり、インクを回収するためのポンプ機構を
もったインク回収装置等が設けられている。

一方本例で使用されている記録ヘッドはオンデマンド
方式と言われるもので、ドットを記録紙に記録する時の
みインクを吐出するしくみになっているため、コンテイ
ニュアス方式に比して記録ヘッドの構造が簡単になる。
すなわち、16はインクの吐出を行う吐出部を複数有する
吐出領域としてのノズルプレートであって、複数のノズ
ル16aを有しており、絶縁基板17上に設けられている。

絶縁基板17の上には電気接点17aおよび図示していな
い吐出駆動素子が設けられている。駆動素子はインクを
前記ノズル16aからインク滴として吐出させるエネルギ
ーを発生するエネルギー発生体としての働きをするもの
であって、ピエゾ素子や電気抵抗素子が使われる。

前記絶縁基板17は更に基体1dに粘り付けられている。
更にインクを内蔵したインク袋18が前記基体1dに取り付
けられており、前記インク袋18中のインクは基体1d及び
絶縁基板17に連通している孔によってノズル16aの先端
迄送られる。又インク袋18はカバー体1eによって蓋われ
ている。

第３図は第２図に示すヘッドを取り付けたキャリッジ
２を示す断面図で、第４図は第３図示のフレキシブル・
ケーブル３を説明するための斜視図である。

ヘッド１は引掛部1aとキャリッジ２のフック部2aとの
係合と、引掛ピン1bと引掛溝2bとの係合により、キャリ
ッジ２上に交換可能に固定されている。この状態におい
て、第２図示の電気接点17aに第４図示の電気接点3aが
キャリッジ２の前部に設けたゴム部材19の弾性力によっ
て押しつけられ接触し、これによってフレキシブル・ケ
ーブル３からの電気信号が図示していない駆動素子に与
えられる。

第３図の構成においては不測の衝撃や温度の変化によ
ってノズル16aから予期せずにインクが流れ出たり、
又、記録紙11に記録を行ったときに、記録紙からインク
がはね返ってヘッドの周辺に付着したりすると、ノズル
16aより下方にある電気接点3aと17aは長い間には必ず汚
染され、導通不良を起こして印字不能になるおそれがき
わめて大きい。

第５図は本発明を成すにあたって考慮した関連技術と
しての記録ヘッド１の一例を示す斜視図、第６図は第５
図の記録ヘッド１と取り付けるキャリッジ２を示す斜視
図、第７図は前記ヘッド１をキャリッジ２に取り付けた
状態を示す断面図である。第５図においてノズルプレー
ト16は第２図示のものと同様に、電気接点17aの上方に
あるので、第７図のごとく記録紙11が矢印Ａ方向に排出
する際にこれがキャリッジ２の端部に触れにくいという
利点がある。

又基板17上の電気接点はフレキシブル・ケーブル20と
溶接手段によって接続され、前記接続された部分はシー
ル部材21によって外気から完全にシールされている。従
って前記接続された電気接点部分は上部ノズル16aから
吐出漏洩するインクによって汚染されることはない。

さらに第５図に示されるように、吐出領域であるノズ
ルプレート16と、キャリッジ側の電気的接点3aと接続す
る電気的接点20aの面およびその方向を異ならせてい
る。このため、吐出部であるノズル16aから漏洩したイ
ンクが電気的接点20aに付着し、印字不能を招くと言っ
た虞がない。

一方フレキシブル・ケーブル20に設けられた接点部20
aは記録ヘッド１の最低部位1fよりＨだけ上方に設けら
れている。上記記録ヘッド１は引掛部1aと第６図示のキ
ャリッジ２のばね性を有しているフック部2aとの係合
と、記録ヘッド１の前引掛部1gとキャリッジ２の引掛け
孔2gとの係合によりキャリッジ２上に交換可能に固定さ
れる。

第６図においてフレキシブル・ケーブル３に設けられ
た接点3aはキャリッジ２の上面2eからＨと略同一長さの
Ｋだけ上方に設けられている。従って上面2e上の漏洩イ
ンクによって接点3aが汚染されていることはない。第７
図においてキャリッジ２に設けられた電気接点3aと記録
ヘッド１に設けられた電気接点20aとはゴム部材19の弾
性力により接触し、これによってフレキシブル・ケーブ
ル３からの通電が図示していないインク吐出駆動素子に
行われる。

上記状態においてノズル16aから吐出漏洩したインク
がノズルプレート16,シール部材21およびフレキシブル
・ケーブル20を伝ってキャリッジ２を上面2eに拡散して
きても接点20a及び3aは高さＨ及びＫだけインクの拡散
箇所からはなれているので前記インクによって前記接点
が汚染されることはない。

前記Ｈ及びＫの値は以下の計算によって選ばれる。例
えばキャリッジ２の上面2eの面積が8cm²であり、前記記
録ヘッド１のインク収容部18のインク容量が5ccである
とすると、5/8＝0.625cmとなり最悪の状態としてインク
が全て漏れたとしてもＨおよびＫを7mmとしておけばイ
ンクによって電極が汚染されることはない。次いで第８
図に基づいて本発明の他の関連技術を説明する。

第８図において、フレキシブル・ケーブル20の接点20
aは第５図示のそれと同様，記録ヘッド１の最低部位1f
から距離Ｈだけ離れた位置に設けられている。

第８図のフレキシブル・ケーブル20は第５図示のそれ
と違って途中で屈曲していないがシール部材21の下端21
aがヘッド最低部位1fと同一になっているのでインクは
フレキシブル・ケーブル20に伝わる事はない。

次に上述の関連技術をふまえ、第９図，第10図および
第11図に基づいて本発明の実施例を説明する。

第９図は記録ヘッド１を示す斜視図，第10図は第９図
の記録ヘッド１を取り付けるキャリッジ２を示す斜視
図，第11図は前記ヘッド１を前記キャリッジ２に取り付
けた状態を示す断面図である。

第９図においてフレキシブル・ケーブル20に設けられ
た接点20aは記録ヘッド１の断面1hのヘッド最低部位1f
から距離Ｈだけ離れた位置に設けられている。従って漏
洩インクによる接点20aの汚染は防止することができ
る。側面1hは底部1fに比して面積が広いので接点20aの
幅Ｌを大きくすることができる。幅Ｌが大きいと接点の
数を多くしたり、又接点間隔を大きくして誤接触を少な
くする事が可能となる。第10図から明らかなように、本
発明のキャリッジには、インクジェット記録ヘッドが搭
載される搭載面2eと、この搭載面より上方に延在し、イ
ンクの吐出が行われる側と異なるキャリッジの側方を向
いた面を持つ側壁30を備えている。

この側壁上には、前述の搭載面2eからＨと略同一長さ
のｋだけ上方に、フレキシブル・ケーブル３に設けられ
たキャリッジ側の電気接点3aが配されている。

このように、キャリッジ側の電気接点3aは側壁30の、
ヘッドの搭載面2eより上方に配されているので、飛散し
たインクや、漏洩したインクによって電気接点3aが汚染
されることはない。

また、本発明のインクジェット記録装置のキャリッジ
には、第６図の関連技術と同じく、引掛け孔2gと、ばね
性を有する付勢手段であるフック部2aが設けられてお
り、このフック部2aと引掛け孔2gとによって記録ヘッド
１は交換可能に固定されている。

その際、付勢手段で付勢されることで記録ヘッドのヘ
ッド前面は、キャリッジの引掛け孔2gが配された位置決
め部としてのつき当て面につき当たり、インク吐出方向
への位置決めが成される。

また、第11図から明らかなように、キャリッジ２の側
壁に弾性力を生じるゴム部材19を介して電気接点3aが設
けられているとともに、付勢手段としてのばね部2hが設
けられている。この付勢手段の弾性力によって記録ヘッ
ド１に設けられた電気接点20がキャリッジ側の電気接点
3aの方向に付勢され、両電気接点が圧接している。

このように、記録ヘッドを、位置決め部の方向と、こ
の方向と交差する方向であって記録ヘッド側電気接点と
キャリッジ側電気接点とを押圧する方向とへ付勢手段に
よって付勢することで、記録ヘッドとキャリッジとの間
で位置ずれを起こすことなく、確実な電気接続と、記録
ヘッドのインク吐出方向への確実な位置決め固定とを達
成することができる。

［効 果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、吐出
領域であるノズルプレートが位置する側と異なるキャリ
ッジの側壁に、電気的接点を配している。このため、吐
出部であるノズルから漏洩したインクが電気的接点に付
着して印字不能を招くと言った虞がない。また記録ヘッ
ドの複数の駆動素子に給電するための電気接点をキャリ
ッジのヘッド搭載面より上方の側壁に設けるという構造
により、複数のノズルから飛散もしくは漏洩するインク
による前記電気接点の汚染が完全に防止される。また、
記録ヘッドを位置決め手段に付勢する方向と、この方向
と交差する方向であって、記録ヘッド側の電気接点をキ
ャリッジ側の電気接点に圧接する方向とへ付勢手段によ
って付勢することでヘッドとキャリッジとの電気的接続
が確実に行われると共に、キャリッジ上への記録ヘッド
の固定位置決めが確実に行える。このためきわめて信頼
性の高い記録動作を行うインクジェット記録装置を提供
することができるものである。

又、万が一電気接点がインクに汚染されても記録ヘッ
ドをキャリッジ部材から簡単に取りはずして電気接点の
清掃ができるというきわめて優れた特徴を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の関連技術のインクジェット記録装置の
構成を示す斜視図、 第２図は本発明の記録装置を一層明確にするための従来
の記録ヘッドを示す斜視図、 第３図は第２図に示すヘッドを取付けたキャリッジを示
す断面図、 第４図は第３図示のフレキシブル・ケーブルを説明する
ための斜視図、 第５図は本発明の関連技術である記録ヘッドの一実施例
を示す斜視図、 第６図は同ヘッドを取付けるキャリッジを示す斜視図、 第７図は同ヘッドを同キャリッジに取付けた状態を示す
断面図、 第８図は本発明の関連技術にかかる記録ヘッドの他の例
を示す斜視図、 第９図は本発明にかかる記録ヘッドの実施例を示す斜視
図、 第10図は同ヘッドを取付けるキャリッジを示す斜視図、 第11図は同ヘッドを同キャリッジに取付けた状態を示す
断面図である。 １……記録ヘッド、 ２……キャリッジ、 3,20……フレキシブル・ケーブル、 3a,20a……電気接点、 30……側壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 晃 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 (56)参考文献 特開 昭55−150372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−194542（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−118850（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを吐出する吐出口と吐出されるイン
   クを収納するインク収納部とインク吐出駆動用の電気信
   号を受けるためのヘッド側電気接点とを備えるインクジ
   ェット記録ヘッドを搭載可能なキャリッジを具備するイ
   ンクジェット記録装置において、 前記キャリッジに配された、前記インクジェット記録ヘ
   ッドを搭載するための搭載面と、 前記搭載面より上方の側壁上に、前記ヘッド側電気接点
   と接触可能に配されたキャリッジ側電気接点と、 前記キャリッジに配され、前記インクジェット記録ヘッ
   ドのインク吐出方向の位置決めをする位置決め部と、 前記搭載面に搭載された前記インクジェット記録ヘッド
   を、前記位置決め部へ向う方向と、該方向と交差する方
   向であって前記ヘッド側電気接点と前記キャリッジ側電
   気接点とを押圧する方向と、へ付勢するために前記キャ
   リッジに配された付勢手段と、 を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】前記インクジェット記録ヘッドには、前記
   インク吐出駆動用の電気信号を受けることでインクを吐
   出させる電気抵抗素子が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のインクジェット記録装
   置。