(57)【要約】【課題】  記録素子列方向に複数のヘッドチップを並べたフルマルチタイプの記録ヘッドを用いた記録装置において、給紙時に記録紙が搬送中に、押付け部材に接触して汚れが発生した場合においても、下流側において汚れの転写による画像の劣化が発生しないようにすることで、高速・高画質な記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】  列状に並んだ複数の記録ヘッドの間に凸部材が設けられており、その長いヘッドの記録媒体移動方向下流側に設けられた移動手段が前記押付け手段と列方向に重ならない位置に配置する。結果、押付け手段で転写された汚れを移動手段で再び転写することがなく劣化のない画像を得ることができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子が列状に並び、その列が１ないし複数列設けられた記録素子基板を列方向に複数個配列した列方向に長い記録ヘッドを用いて、前記記録素子の列と直行する方向に被記録媒体を相対移動させつつ記録ヘッドを駆動して、前記被記録媒体にインクを付与することで画像を形成する記録装置において、
列状に並んだ複数の記録ヘッドの間に凸部材が設けられており、その長いヘッドの記録媒体移動方向下流側に設けられた移動手段が前記凸部材と列方向に重ならない位置に配置されていることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記凸部材が回転体で構成され記録媒体の移動に応じて回転することを特徴とする前記請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記回転体が拍車で構成されていることを特徴とする前記請求項2記載の記録装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドが走査方向に複数配置されており、各記録素子の重なり部が記録ヘッドごとに重ならないようにノズル方向にずらして配置した場合において、前記凸部材と列方向に重ならない位置に前記移動手段が配置されていることを特徴とする前記請求項１〜3記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体が連続紙であることを特徴とした前記請求項１〜４に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録素子が列状に並び、その列が１ないし複数列設けられた記録素子基板を列方向に複数個配列した列方向に長い記録ヘッドを用いて、前記記録素子の列と直行する方向に被記録媒体を相対移動させつつ記録ヘッドを駆動して、前記被記録媒体にインクを付与することで画像を形成する記録装置において、記録素子面の損傷を防ぎ、かつ汚れによる画像劣化を防止することが可能な記録装置の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機等に用いられるプリント装置（記録装置）、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合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、プリント情報（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媒体に画像（文字や記号等を含む）をプリント（画像記録）するように構成されている。かかるプリント装置は、プリント方式により、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】
被記録媒体の搬送方向（副走査方向）と交差する主走査方向に走査しながらプリントを行ういわゆるシリアルタイプのプリント装置においては、被記録媒体に沿って移動するプリント手段としての記録ヘッド（プリントヘッド）を用いて画像を記録する。すなわち、記録ヘッドによって１主走査分のプリント動作を終了する毎に被記録媒体を所定量ずつ搬送する動作を繰り返すことにより、被記録媒体全域に対するプリントを行う。
【０００４】
一方、プリント動作に際して、被記録媒体の搬送方向の移動のみを伴ういわゆるラインタイプのプリント装置においては、被記録媒体を所定位置にセットし、被記録媒体を搬送しながら１ライン分のプリント動作を連続して行うことによって、被記録媒体全域に対するプリントを行う構成になっている。
【０００５】
各方式のプリント装置の内、インクジェット式のプリント装置（インクジェット記録装置）は、プリント手段としてインクジェット記録ヘッド（インクジェットプリントヘッド）を用い、その記録ヘッドの吐出口から被記録媒体に向かってインクを吐出してプリントを行う方式である。このインクジェット式のプリント装置は、記録ヘッドのコンパクト化が容易であること、高精細の画像を高速に形成できること、いわゆる普通紙に特別の処理を必要とせずプリントすることができてランニングコストが低廉であること、ノンインパクト方式であるので騒音が小さいこと、多色のインクを使用してカラー画像を形成するための構成を採るのが容易であること、等の利点を有している。さらに、この種のプリント装置において、つまり被記録媒体の搬送方向と交差（一般的には、直交）する方向に多数のインクジェット記録素子を配列してなる記録ヘッド（いわゆるフルマルチタイプの記録ヘッド）を用いるラインプリンタ形態のものは、画像形成の一層の高速化が可能であり、最近ニーズが高まりつつあるオンデマンド記録用のプリンタとしての可能性が注目されている。インクジェット記録素子は、被記録媒体の記録領域の全幅に渡って位置し、吐出口からインクを吐出可能な構成となっている。
【０００６】
この場合、記録ヘッドの記録素子を構成するチップのサイズの拡大が予想される。チップサイズが拡大すると、記録素子面の露出が大きくなり、記録紙の角折れやジャム等により、記録紙が記録素子面に接する可能性が高くなる。結果、記録素子面を損傷し、吐出不良を招くこととなる。（図3参照）
このような記録紙のジャム等による記録素子面の損傷の防止策として、図8（ａ）記載のチップ外周部をカバーするノズルカバーを設けるのが一般的であったが、開口部が大きい場合記録紙による記録素子面の損傷を完全に防止することは困難であった。
【０００７】
そのために、特開平5-338160に記載されたマスク面に対して傾斜または突出を設けた構成のヘッド，特開平4-235054に記載された記録素子面を凹部にした構成のヘッド,特開平11-78056に記載されたインクの入り込みを防止するためのカバーを設けた構成のヘッド、特開2002-67345に記載された開口部に桟を設けて損傷を防止する構成のヘッドなど様々な構成が既に提案されている。
【０００８】
また、複数のチップを記録素子列方向に配列することで幅方向にたくさんの記録素子を配列したフルマルチタイプの記録ヘッドにおいては、図8（ｂ）に示した千鳥状に配置された各チップの間に拍車等の押付け手段を設けることで、記録紙をプラテンに押付け、通常の記録ヘッドより大型化するフルマルチタイプの記録ヘッドにおいても記録紙による損傷を防ぐ構成のものも既に存在する。
【０００９】
この構成では、ロール紙等の連続紙を用いた高速・高画質記録装置においても対応可能で、カール形状を有する記録紙が給紙されてきた場合においても各ノズル列上に配置された押付け手段で抑制され、下流側の搬送ローラによりニップされ排紙することが可能である。
【特許文献１】特開平5-338160号公報
【特許文献２】特開平4-235054号公報
【特許文献３】特開平11-78056号公報
【特許文献４】特開2002-67345号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記構成であっても、近年、更なる高画質化の要求に伴い様々な問題が生じる。
【００１１】
1つとしては、インク着弾精度向上のために記録紙間距離の狭小化（0.5〜1.0mm）が求められている。図2は紙種による先端の高さを示したグラフで、横軸に片側をローラでニップされた状態でのニップから先端までの自由長（mm）、縦軸に高さを示している。近年の高速化・高画質化また写真等の縁なし印刷の要望によりロール紙の要望が強く、グラフに示したものも3種類のロール紙を測定した結果である。接触しないためには搬送方向に10mm〜20mm間隔で押付け手段を設ける必要があることがわかる。
【００１２】
一方でノズル方向の解像度を上げるためにチップの搬送方向の幅が増加しておりその結果、記録ヘッド全体の幅が増加、実施例においては50mm幅である。結果、接触しないためには搬送方向に最低3カ所要で押さえる必要があるが構成上配置できないといった問題が生じる。
【００１３】
あえて配置すると、さらに大型化し、記録紙のカールの影響を受けやすくなるといったジレンマが発生する。
【００１４】
特にロール紙を搬送する場合、給紙時に上流側搬送ローラでの片側搬送を行い、ヘッド直下通過後、下流側搬送ローラとの両側搬送の状態になる。両側搬送においては上流側、下流側の搬送ローラを制御することでヘッド直下の浮きを抑制することが可能で、安定した記録素子と記録紙間距離の維持が容易であり、高画質を得ることができるため優位な記録方式ではあるが、給紙時に片側搬送の状態においては、カールの影響で大きな浮きが生じるため問題となる。
【００１５】
さらに、押付け部材等に転写を防ぐため回転体である拍車を用いたとしても、記録紙と記録素子間隔の狭小化により記録素子面でのインクミストの付着は生じ、経年的に転写が発生することは容易に想像がつく。
【００１６】
本発明の目的は、フルマルチタイプの記録ヘッドを用いてロール紙等の連続紙に記録を行う装置において、給紙時に記録紙が搬送中に、押付け部材に接触して汚れが発生した場合においても、下流側において汚れの転写による画像の劣化が発生しない記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、複数の記録素子が列状に並び、その列が１ないし複数列設けられた記録素子基板を列方向に複数個配列した列方向に長い記録ヘッドを用いて、前記記録素子の列と直行する方向に被記録媒体を相対移動させつつ記録ヘッドを駆動して、前記被記録媒体にインクを付与することで画像を形成する記録装置において、列状に並んだ複数の記録ヘッドの間に凸部材が設けられており、その長いヘッドの記録媒体移動方向下流側に設けられた移動手段が前記押付け手段と列方向に重ならない位置に配置することで、押付け手段で転写された汚れを移動手段で再び転写しないことで劣化のない画像を得ることができる。
【００１８】
また、前記押付け手段が回転体で構成され記録媒体の移動に追従して回転することで押付け手段での転写自体の発生を抑制することができる。
【００１９】
また、前記回転体が拍車で構成されていることで記録紙表面での接触面積を低減させ、転写による汚れの発生を防ぐことができる。
【００２０】
また、前記フルマルチタイプの記録ヘッドが走査方向に複数配置されており、各記録素子の重なり部が記録ヘッドごとに重ならないようにノズル方向に任意ずらして配置した場合において、各記録ヘッドの前記押付け部材と列方向に重ならない位置に下流側に設けられた移動手段が配置されていることで、転写による劣化のない高速・高画質記録装置を提供することができる。
【００２１】
また、前記記録媒体が連続紙であり、記録媒体と記録素子間距離を一定にした高速搬送を行うことで、高速、高画質を可能にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明を用いれば、記録素子列方向に複数のヘッドチップを並べたフルマルチタイプの記録ヘッドを用いた記録装置において、給紙時に記録紙が搬送中に、押付け部材に接触して汚れが発生した場合においても、下流で汚れの転写が発生しないようにすることで、高速・高画質な記録装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施例１）
以下に、本発明の第１の実施例を記載する。
【００２４】
なお、以下に説明する実施形態では、フルラインヘッドを用いた記録装置をプリンタを例に挙げ説明する。
【００２５】
図１の本発明における画像形成装置の断面図を示す。
【００２６】
本明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が感覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２７】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスティック、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものを表すものとする。
【００２８】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えは記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００２９】
はじめに、記録紙の搬送に関して給紙側から説明する。ロール紙Pは給送回転体22に保持されて本体奥側に位置するロール紙基準ガイド25に突き当てられ、手前側からロール紙移動ガイド24によってスラスト方向で規制されて固定されている。そして給送回転体22から給紙されるロール紙Ｐはループ検知フラグ29に牽架されて、基準規制ガイド15と移動規制ガイド16に搬送方向と直行するノズル列方向に規制されたガイドに導かれる。
【００３０】
ループ検知フラグ29は図示の矢印の方向に移動可能で、ロール紙Ｐに対して搬送方向に一定の張力を印加しており、ロール紙Ｐが搬送され、ループ量が減少するとループ検知フラグ29が揺動してセンサが検知し、給送回転体22を回転させ、ロール紙Ｐを規制ガイド15，16方向に搬送する。その結果ループ量が増大してループ検知フラグ29が元の位置に戻り、検知が解除されて、給送回転体22を停止し、再び一定の張力を維持する構成になっている。この動作を搬送動作中繰り返すことで、レジストローラ31の上流側での張力を安定して発生させつつ、記録紙搬送を行っている。
【００３１】
規制基準ガイド15によって搬送方向と直角をなすノズル列方向に位置決めされたロール紙Ｐは、レジストローラ31のニップ部に搬送され、一定の搬送力をレジストローラ31とそれに従動して圧力を印加しつつ回転する従動ローラ32によって、記録エリアに搬送される。
【００３２】
印字エリアにおいては、インクを飛翔するために搬送方向と直行する方向にノズルが多数設けられたフルマルチタイプの記録ヘッド7が、搬送方向に複数並べられており、各記録ヘッド7の上流側、下流側にロール紙の浮きを抑制するための上ローラ34とロール紙を挟んだ裏側に搬送ローラ35が設けられている。これにより記録ヘッド7とロール紙Ｐの間隔を狭くし（約0.6mm）、飛翔による着弾のズレを少なくすることで高精細な画像を可能にしている。
【００３３】
また、図示された4本の記録ヘッド7は上下ヘッド枠6に固定されており、印字時にロール紙Ｐと一定の間隔の位置に配置され、保管、ヘッド回復動作などの時は上下ヘッド枠6が異動して上下移動する。上下移動に関しては、ステッピングモータを用いて（不図示）パルス制御することで行ってもいいし、高さ基準を設け、上下ヘッド枠6を突き当てることで常に高さ方向に一定にする構成であってもよい。
【００３４】
印字エリアにおいて、高精細な画像を形成されたロール紙Ｐは駆動ローラ33と上ローラ34によって搬送され、後工程であるカッターエリアへと搬送される。カッターエリアにおいては、連続搬送されてくるロール紙Ｐをカット動作の間停止させて、終了後搬送速度の約3倍の速度で高速搬送し、次のカット位置まで移動させる動作を繰り返し行うことで、一定の長さにカット動作を行う構成になっている。そのためカッターエリアでは間欠送りになるためループ領域を設けて、カッター動作時ロール紙が停止している間、連続送りされてくる部分をループ形成して滞留させる構成になっている。カットされたロール紙Ｐはカッターエリアから排出され一連の印字動作が終了する。
【００３５】
次に給紙時におけるロール紙の給紙状態に関して、図2，3，4、５を用いて説明する。
【００３６】
先述したとおり、ロール紙を一対のローラで搬送した場合、図2に図示した紙種による先端高さを示したグラフのように、ローラから送り出されて自由長が長くなると高さを増す。ちなみに本装置においてはノズルと記録紙間距離は0.6mmであり、その場合10mm程度の自由長で記録素子面と接触することになる。
【００３７】
図3は記録素子4の列を搬送方向に2列有するフルマルチタイプの記録ヘッド7の簡略断面図で、給紙時のロール紙先端の状態を示している。上流側の搬送ローラ35aと上ローラ34aのニップを通過したロール紙Pの先端は前述したとおりに、記録ヘッド7直下において1対のローラでの搬送状態となる。結果、前述したように自由長で約10mm、ロール紙先端を送り出した時に記録ヘッド7の記録素子面と接触する。（下図）
そこで、図4に3例を示したように記録素子面に押付け手段である凸部材を設けて記録素子面でなく、必ず凸部材に接触するような構成にする。本装置においては記録素子と記録紙のギャップ0.6mmで、凸部材は記録素子面から0.2mmの高さに設定している。
【００３８】
図５（ａ）は凸部材としてフッ素系樹脂を貼り付けており、記録紙との摺動性や、インクとの耐薬品性がよいものを用いて、千鳥は位置されたチップの配置されていない位置に逆千鳥状に配置されている。このように形成することで、自由な形状での凸部を形成することが可能で、様々な形状・大きさのヘッドにおいても対応することが可能である。
【００３９】
図５（ｂ）は、凸部材として従来例で説明した拍車を千鳥状に配置したものであり、経時的な汚れの発生による転写を考慮すると有利であるため本実施例においても記録ヘッドの構成にいて配置が許される限りにおいて有効である。ただ、写真等の高画質紙への記録においては、表面に傷が発生したり、記録紙の表面が柔らかく傷つきやすいといった問題があるため、記録対象によっても制限を受けることが考えられる。
【００４０】
図５（ｃ）は千鳥状に配置された各チップの両端部に凸部材を設けたものである。元来チップへの配線のため接続部があり、その部分を覆い隠すために封止材としてエポキシ樹脂を用いていており、この部分の粘度を最適化することで、凸高さを制御して、押付け手段として利用した構成になっている。
【００４１】
これらの構成においてロール紙を給紙した場合の、先端の状態を図４に示す。記録ヘッド7の上流側に位置する搬送ローラ35aと上ローラ34aのニップによって搬送されたロール紙先端部は自由長が長くなるにつれて高さを増すと、記録ヘッド7の記録素子面より先に凸部材と接触することになる。この際インクジェットにおいては記録動作前にクリーニング等の回復動作がなされ、記録素子近傍はきれいな状態になっているが、記録素子面の凹凸部にはインクが残っていることが多く、凸部材にもインクが残留いていることが十分考えられる。この残留しているインク量は吐出による着弾量よりも単位面積あたりのインク量が多いため、記録紙に接触するとインクを全て吸収することができず、または時間がかかり、下流において本提案において問題とするところの転写による画像劣化を発生する要因となる。
【００４２】
しかしながら、凸部材において押付けるために0.6mmのギャップにおいて、ロール紙先端部を給紙する際、記録素子を破損することなく搬送することが可能になっている。搬送方向に複数（図においては2カ所）設けられた凸部材において押付けられることで記録ヘッドとプラテンの狭ギャップを搬送され、下流側の搬送ローラ35bと上ローラ34aに達し、以降上流側ローラ対と下流側ローラ対で送り量制御することによりロール紙に一定の張力を発生させて、0..6mmの狭ギャップ間を安定して搬送することが可能となる。そしてインクを飛翔させて記録を行うことになる。
【００４３】
本実施例においては、記録ヘッド7が50mmの幅で、上流、下流ローラ間が75mmで構成されており、下流側にロール紙先端が到達して20mm搬送した状態で図４最下図になり記録が開始されるため、ロール紙先端100mmは、給紙先端余白として下流に位置するカッターによって切断され破棄されることになる。この先端100mmにおいては、前述した凸部材の接触により汚れ等が多々発生しているが、印字物に関してはロール紙を用いているため汚れはいっさい発生しない。
【００４４】
次に本発明の実施形態を、図６，７を用いて説明する。フルマルチタイプの記録ヘッド7が4本ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順に搬送上流から並んで配置されており、記録紙がこれらのヘッド直下を1度通過することで高精細な写真画像を形成することが可能な記録装置である。
【００４５】
また、各記録ヘッドはノズル列方向にそれぞれ0.2〜1.5mm程度ずらして配置されている。これは記録ヘッドを構成する各チップ間のつなぎ目をずらすことで記録画像上、継ぎ目が重なって目立つのを防ぐためである。また前述したようにロール紙先端給紙時に凸部材と接触しながら給紙されることになるが、その際ノズル列方向で同じ位置で接触すると、記録素子面で混色して、インクの色味が変化し、高画質が得られなくなることがあるため、凸部材の位置がノズル列方向で重ならない配置になっている。
【００４６】
各記録ヘッド7の間には分割されたローラを同軸上に複数持つ上ローラ34が各配置されている。材質は撥水性を有するゴム材料である。そしてこの分割された搬送手段の位置するところが本発明における主な手段であり、前述した凸部材が配置されているところ、また各記録ヘッドをノズル方向にずらした量を考慮してロール紙先端と接触する可能性があるノズル列方向の範囲を図６の矢印Nの範囲とした場合、そのNの範囲と重ならない範囲矢印Wの範囲に搬送手段である分割されたローラを配置する。
【００４７】
この構成にすることにより、ロール紙先端において給紙時に凸部と接触して、吸収しきれないインクが付着し、各搬送ローラで送られたとしても、搬送ローラは汚れることはない。結果、画質の劣化のない高品位な画像を提供することが可能になる。
【００４８】
本発明を用いれば、記録素子列方向に複数のヘッドチップを並べたフルマルチタイプの記録ヘッドを用いた記録装置において、給紙時に記録紙が搬送中に、押付け部材に接触して汚れが発生した場合においても、下流側において汚れの転写による画像の劣化を防げるため、高速・高画質な記録装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明における画像形成装置の断面図。
【図２】紙種による先端高さを測定したグラフ。
【図３】ロール紙を給紙した場合の、先端の状態を示した概略断面図。
【図４】本発明におけるロール紙を給紙した場合の、先端の状態を示した概略断面図。
【図５】本発明における凸部材の形態を示した断面図と下面図。
【図６】本発明における凸部材と搬送手段の配置構成示した下面図。
【図７】本発明における凸部材と搬送手段の配置構成示した断面図。
【図８】従来の実施例における凸部材の形態を示した断面図と下面図。
【符号の説明】
【００５０】
Ｐ  ロール紙
１  記録装置
2  凸部材
4  記録素子
5  チップ
6  上下ヘッド枠
7  記録ヘッド部
７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ  記録ヘッド
8  キャップ
22  給送回転体
23  押付けローラばね
24  ロール紙基準ガイド
25  ロール紙移動ガイド
29  ループ検知フラグ
30  プラテン
31  レジストローラ
32  従動ローラ
33  駆動ローラ
34  上ローラ
35  搬送ローラ
36  給紙上流センサ
37  給紙下流センサ
41  排紙ローラ
51  カッターユニット
52  カッター
53  駆動モータ
【図１】
2008055839.tif 000003
【図２】
2008055839.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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