記録装置

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【発明の名称】	記録装置
【発明者】	【氏名】木田朗【氏名】大山一夫
【要約】	【課題】低コスト且つ簡単な構成で記録シート７の状態にかかわらず、記録シート７の浮きを防止すること。また、これに伴い記録する画像品位を向上させること。【解決手段】記録ヘッド１により記録を行なう記録位置に記録シート７を挟持して搬送する搬送ローラ対10と、前記搬送ローラ対10の下流で記録シート７を挟持して搬送する排出ローラ対14と、前記搬送ローラ対10と前記排出ローラ対14との間で前記記録シート７を前記記録ヘッド１に対向する位置において支持するプラテン18とを有する記録装置において、前記プラテン18は、前記記録ヘッド１側に曲率中心Ｏのある曲率を有する凹形状を有し、前記搬送ローラ対10及び前記排出ローラ対14は、前記プラテン18の前記曲率に沿うように前記記録シート７を付勢するように構成したことを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】記録手段により記録を行なう記録位置に記録シートを挟持して搬送する第１搬送手段と、前記第１搬送手段の下流で記録シートを挟持して搬送する第２搬送手段と、前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間で前記記録シートを前記記録手段に対向する位置において支持するプラテンとを有する記録装置において、前記プラテンは、前記記録手段側に曲率中心のある曲率を有する凹形状を有し、前記第１搬送手段及び前記第２搬送手段は、前記プラテンの前記曲率に沿うように前記記録シートを付勢するように構成したことを特徴とする記録装置。
【請求項２】請求項１記載の記録装置において、前記記録手段は、前記プラテンの前記曲率の曲率中心から放射状に等角度でインク滴を吐出することを特徴とする記録装置。
【請求項３】請求項２記載の記録装置において、前記記録手段は、信号に応じて電気熱変換体に通電し、該電気熱変換体の発する熱エネルギーを利用してインク滴を吐出することを特徴とする記録装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は記録手段によって記録シートに記録を行なう記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット方式の記録装置においては、記録シートの搬送方向に直交する方向に移動するキャリッジ上に搭載した記録ヘッドを走査し、１行分の画像を記録し、この記録を終了した後に所定量のピッチ搬送を行い、その後再び停止した記録シートに対して、次の行の画像を記録する動作を繰り返すことにより、記録シートに対して画像の記録が行なわれる。
【０００３】従来、インクジェット方式による記録の場合、インクの濃度差により記録シートを構成する繊維の伸縮に差が生じるため、記録中の記録シートにいわゆるコックリングと呼ばれる凹凸部分が発生する。また、記録前のシートにカールが発生していることもあり、記録シートは記録時に様々な状態になっていることが知られている。
【０００４】特に、画像データ等の高品位の記録を行う場合、記録シートの送り幅を小さくし、かつ画像データを任意に分割し、キャリッジの走査回数を増加させて記録することにより、送り幅のムラをなくす手法がとられている。しかし、送り幅が小さい場合には記録時間が増大するため、記録シートにおける凹凸の振幅が大きくなり、記録位置において記録シートを保持するプラテンから記録ヘッド方向へシートに浮きが発生する。この結果、記録ヘッドと記録シートが当接し、画像の品位が損なわれてしまう場合があるため、シートの浮きを発生させないことが求められている。また、鮮明で高品位な記録を行なうために、記録シートの表面と記録ヘッドとの間隔をできる限り狭く設定することが求められている。
【０００５】これらの要求にこたえるために、従来はプラテンに複数の小径の穴（小孔）を設け、負圧発生手段を用いて記録シートを吸引し、プラテンに密着させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負圧発生手段を用いて記録シートを吸引する場合には、装置が大掛かりになり、コストが高くなる。また、吸気や排気を行なうため、音が大きいという問題が生じる。
【０００７】さらに、サイズの小さな記録シートに記録を行う場合、プラテンに設けられた複数の小孔のうちの一部が記録シートの外に位置して開放されると、吸引効率が低下し、信頼性に乏しくなる。逆に複数の小孔の全部を記録シートに覆われるように配置すると、サイズの大きな記録シートに対して全面的に吸引力を及ぼすことができず、信頼性に乏しくなる。この問題を解決するためには、サイズの小さな記録シートを用いる際に、記録シートの外に位置する小孔を塞ぐための手段が必要になり、構成が高コストかつ複雑になる。
【０００８】そこで本発明の目的は、低コスト且つ簡単な構成で記録シートの状態にかかわらず、記録シートの浮きを防止することである。また、これに伴い記録する画像品位を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、記録手段により記録を行なう記録位置に記録シートを挟持して搬送する第１搬送手段と、前記第１搬送手段の下流で記録シートを挟持して搬送する第２搬送手段と、前記第１搬送手段と前記第２搬送手段との間で前記記録シートを前記記録手段に対向する位置において支持するプラテンとを有する記録装置において、前記プラテンは、前記記録手段側に曲率中心のある曲率を有する凹形状を有し、前記第１搬送手段及び前記第２搬送手段は、前記プラテンの前記曲率に沿うように前記記録シートを付勢するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の本実施形態に係る記録装置について図を用いて詳しく説明する。図１は本発明の記録装置の断面図、図２は記録位置周辺の概略斜視図である。
【００１１】（記録装置の概略構成及び動作）図１に示すように、本発明の記録装置は記録シート７上に対し、記録手段としての記録ヘッド１を搭載しキャリッジ２を走査することで記録を行なう走査機構Ａと、記録シート７を搬送する搬送ローラ対10及び排出ローラ対14、該２つのローラ対の間の記録ヘッド１に対向する記録位置で記録シート７を保持するプラテン18を有する搬送機構Ｂとを有する。
【００１２】画像の記録時において、記録装置は搬送ローラ対10により記録シート７をプラテン18上に搬送する。プラテン18上において記録動作を行う際、記録装置は記録シート７の搬送方向に直交する方向に移動するキャリッジ２上に搭載した記録ヘッド１を走査し、１行分の画像を記録し、この記録を終了した後に所定量のピッチ搬送を行い、その後再び停止した記録シート７に対して、次の行の画像を記録する動作を繰り返すことにより、記録シート７に対して画像の記録を行う。その後、画像の記録された記録シート７を、排出ローラ対14により機外へ排出し、画像の記録を終了する。
【００１３】（走査機構Ａの構成）走査機構Ａには、記録ヘッド１と、記録ヘッド１を着脱可能に搭載して走査されるキャリッジ２と、キャリッジ２を主走査方向（記録シートの搬送方向に直交する方向）に走査されるようにキャリッジ２を摺動自在にガイドするガイドレール３と、キャリッジ２に付帯したガイドコロ４を介してキャリッジ２の姿勢を維持する支持レール５と、キャリッジ２の走査を行なうタイミングベルト６とを有する。記録ヘッド１には、画像の記録時に記録シート７に対しインク滴を吐出するノズル１ａが設けられており、後述する曲率を設けたプラテン18に対して前記曲率の中心から放射状に等角度でインク滴を吐出するように配置されている。
【００１４】（走査機構Ａの記録手段）記録手段としての記録ヘッド１は搬送手段で搬送された記録シートに画像を記録するものである。この装置における記録方式としては、記録ヘッド１からインク滴を吐出して記録するインクジェット記録方式を用いている。即ち、この記録ヘッド１は微細な液体吐出口（オリフィス）、液路及びこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させるインク滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段を備えている。
【００１５】このようなエネルギーを発生するエネルギー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、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、該発熱による作用でインク滴を吐出させるエネルギー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ー発生手段を用いた記録方法等がある。
【００１６】その中でも熱エネルギー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、記録用のインク滴を吐出して吐出用インク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度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エネルギー発生手段として用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、高密度実装化が容易で、製造コストも安価なことから有利である。
【００１７】尚、本実施形態ではインク滴の吐出構成として、記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、その熱エネルギーによってインク滴に生ずる膜沸騰を利用してインク滴に生ずる気泡の成長、収縮により、インク滴を吐出口から吐出して記録を行うように構成している。
【００１８】次に記録ヘッド１のノズル１ａの構成について説明する。図１に示すように、記録シート７は、後述する曲率を設けたプラテン18に沿うように搬送される。このため、記録ヘッド１のノズル１ａから鉛直下方にインク滴が吐出されると、搬送方向における上流から下流にかけて、記録シート７に付着するインク滴の間隔が等しくならないために画像にムラが発生する。
【００１９】このため、本実施形態においては、記録シート７の搬送方向のインク滴の着弾間隔が等しくなるように、記録ヘッド１の搬送方向のノズル１ａの配列をプラテン18の曲率中心Ｏから放射状に等角度Δｘで配列すると共に、インク滴も放射状に配列された各ノズル１ａの方向に吐出することで、記録シート７への搬送方向の着弾間隔が等しくなり、記録する画像品位を向上させることができる。
【００２０】（搬送機構Ｂの構成）搬送機構Ｂには、記録シート７の搬送経路において、記録ヘッド１よりも上流側に第１搬送手段としての搬送ローラ対10が、記録ヘッド１よりも下流側に第２搬送手段としての排出ローラ対14が、また搬送ローラ対10と排出ローラ対14との間の記録ヘッド１に対向する記録位置で記録シート７を保持するプラテン18が配設されている。
【００２１】記録シート７の搬送経路の上流側の搬送ローラ対10は、上流側搬送ローラ８と、上流側搬送ローラ８に対して付勢バネ11により圧接され従動回転する従動ローラ９とを有する。従動ローラ９の回転中心は、上流側搬送ローラ８の回転中心よりも搬送方向の下流側にずれた位置にあるため、搬送ローラ対10は記録シート７を斜め下向きに送り出し、プラテン18に付勢するように搬送する。即ち従動ローラ９がプラテン18に記録シート７を付勢する付勢ローラの役割を担っている。
【００２２】図２に示すように、従動ローラ９は、上流側搬送ローラ８に対して長手方向に複数個存在する。各従動ローラ９をそれぞれ独立して付勢バネ11により上流側搬送ローラ８に対して付勢するように構成すれば、記録シート７の各部の変形量に応じて適切に記録シート７を付勢することができる。
【００２３】プラテン18は、記録ヘッド１に対向する記録位置に配設され、記録シート７を保持する。また、記録シートの搬送に伴って記録シートをプラテン18に付勢するように、記録ヘッド１側に曲率中心Ｏを有し、曲率半径Ｒの曲率を有する凹形状を有する。
【００２４】記録シート７の搬送経路の下流側の排出ローラ対14は、下流側搬送ローラ12に付勢バネ15によって圧接され従動回転する拍車13とを有する。尚、拍車13とは、記録後の記録面に接触しても画像を乱すことがないように記録シート７との接触面積を小さくしたものである。拍車13の回転中心は上流側搬送ローラ８の回転中心よりも搬送方向の上流側にずれた位置にあるため、排出ローラ対14は記録シート７を斜め上向きに送り出し、プラテン18に付勢する付勢ローラの役割を担っている。
【００２５】図２に示すように、拍車13は、下流側搬送ローラ12に対して長手方向に複数個存在する。各拍車13をそれぞれ独立して付勢バネ15により下流側搬送ローラ12に対して付勢するように構成すれば、記録シート７の各部の変形量に応じて適切に記録シート７を付勢することができる。
【００２６】（搬送機構Ｂの動作）プラテン18にガイドされる記録シート７の挙動について説明する。図３は記録シートのカールの説明図、図４は記録位置における記録シートの状態の説明図である。
【００２７】図４に示すように、記録シート７が搬送ローラ対10から記録位置へ搬送される過程において、前述のように従動ローラ９は、上流側搬送ローラ８の回転中心よりも下流側にずれた位置に回転中心を有しているため、従動ローラ９による付勢力が、上流側搬送ローラ８のみでは吸収されずに記録シート７をプラテン18に付勢する方向にも作用する。このため搬送ローラ対10から搬送される記録シート７は、従動ローラ９によりプラテン18に対して斜め上方から付勢されながら搬送される。
【００２８】このようにプラテン18に斜めに付勢された記録シート７は、搬送ローラ対10とプラテン18との間で湾曲する。この付勢力により、例えば図３に示すようなカールが記録シート７に発生していても、カールを矯正する力が作用し、記録シート７がプラテン18に沿って搬送されていくため、記録前から記録シート７が記録ヘッド１に接触することがなくなる。
【００２９】記録ヘッド１がプラテン18上の記録位置で記録シート７に記録を行なう過程において、インク滴に含まれた水分を記録シート７が吸収すると、記録シート７が膨潤し、記録ヘッド１側に記録シート７に浮きが発生する。このとき、記録シート７には前述の付勢力が作用しているため、記録シート７の浮きの発生を抑制する。
【００３０】そして記録を順次行なっていくと、記録シート７の搬送方向の先端はプラテン18の凹部最下点18ａに到達する。凹部最下点18ａにおいてプラテン18の曲率の搬送方向の変位は下方から上方に変化する。このため記録シート７はプラテン18の曲率に沿って、下方から上方に湾曲させられつつプラテン18に付勢される。このプラテン18への記録シート７の付勢力により、記録シート７の先端が排出ローラ対14付近まで搬送される間、記録シート７の膨潤による記録シート７の浮きの発生を抑制する。
【００３１】記録シート７が記録位置から排出ローラ対14へ搬送される過程において、前述のように拍車13は、下流側搬送ローラ12の回転中心よりも上流側にずれた位置に回転中心を有しているため、拍車13による付勢力が、下流側搬送ローラ12のみでは吸収されずに記録シート７をプラテン18に付勢する方向にも作用する。このため排出ローラ対14へ搬送される記録シート７は、拍車13によりプラテン18に対して斜め上方から付勢されながら搬送される。
【００３２】このようにプラテン18に斜めに付勢された記録シート７は、排出ローラ対14とプラテン18との間で湾曲する。この付勢力により、例えば図３に示すようなカールが記録シート７に発生していても、カールを矯正する力が作用し、記録シート７がプラテン18に沿って搬送されていくため、記録前から記録シート７が記録ヘッド１に接触することがなくなる。
【００３３】以上のように、本発明においては、曲率を有するプラテン18に対して、搬送ローラ対10及び排出ローラ対14により記録シート７を付勢する構成にしたため、記録前の記録シート７にカールが発生していたり、記録中の記録シート７にコックリングが発生するときであっても、記録シート７の浮きを抑制することができる。このため、記録ヘッド１とプラテン18との間隔を狭くすることができ、吐出するインク滴の飛行距離が短くなり、インク滴の付着位置の精度を高くすることができる。また、部品点数を増やすことなく記録シート７の浮きを抑制することができるので、低コスト且つ簡単な構成で記録シートの状態にかかわらず、記録シートの浮きを防止することができる。
【００３４】更に、記録ヘッド１のノズル１ａをプラテン18の曲率の曲率中心Ｏから放射状に等角度にインク滴を吐出するように構成したため、インク滴を記録シート７に対し等間隔に吐出できるため、高品位の画像を記録することができる。
【００３５】（他の実施形態）前述した実施形態では記録手段としてインクジェット記録方式を用いたが、記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、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、インクに生ずる膜沸騰を利用してインクに生ずる気泡の成長，収縮により、インクを吐出口より吐出して記録を行うように構成すると更に好ましい。
【００３６】更に、記録装置が記録出来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出来る。
【００３７】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良い。
【００３８】加えて、前述したシリアルタイプのものでも、キャリッジに固定された記録ヘッド、或いはキャリッジ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、或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ても良い。
【００３９】また本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドの回復手段等の、予備的な補助手段を付加することは本発明の効果を一層安定出来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、加圧或いは吸引手段、電気熱変換タイプ或いはこれとは別の加熱素子或いはこれらの組合せによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【００４０】またキャリッジ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良い。即ち、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でなく、記録ヘッドを一体的に構成する複数個の組合せによるかいずれでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも適用し得る。
【００４１】更に加えて、前述した実施形態に於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、室温で軟化若しくは液化するもの、或いはインクジェット記録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良い。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か、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、記録シート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適用可能である。
【００４２】更に、前述した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装置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、更には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態をとるもの等であっても良い。
【００４３】前述した実施形態においては、従動ローラ９を５個、下流側搬送ローラ12と拍車13とを各１１個配設したが、これに限るものではなく、記録装置の大きさ、記録シートの大きさ等に応じて適当に調節することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、プラテンは、記録手段側に曲率を有する凹形状を有し、第１搬送手段及び第２搬送手段は、前記プラテンの前記曲率に沿うように記録シートを付勢するように構成したため、低コスト且つ簡単な構成で記録シートの状態にかかわらず、記録シートの浮きを防止することができ、これに伴い記録する画像品位を向上させることができる。

【出願人】	【識別番号】０００００１００７【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【出願日】	平成１３年１月２２日（２００１．１．２２）
【代理人】	【識別番号】１０００６６７８４【弁理士】【氏名又は名称】中川周吉（外１名）
【公開番号】	特開２００２－２１１０５５（Ｐ２００２－２１１０５５Ａ）
【公開日】	平成１４年７月３１日（２００２．７．３１）
【出願番号】	特願２００１－１２７８７（Ｐ２００１－１２７８７）