JP2005169750A

JP2005169750A - キャリッジ及び記録装置

Info

Publication number: JP2005169750A
Application number: JP2003411046A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Miyazaki; 謙一宮崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2023-12-09
Also published as: JP4720082B2

Abstract

【課題】メンテナンス作業等を簡易に行うことができる記録ヘッドを搭載したキャリッジ及びこのキャリッジを備えた記録装置と液体噴射装置を提供すること。
【解決手段】インクを吐出する記録ヘッド１６２を有するヘッドユニット１８０が、前記記録ヘッドへ供給する前記インクを一旦貯留するダンパ１９１を有するダンパユニット１９０に対して着脱自在に取り付けられている。これにより、記録ヘッドのメンテナンス作業を行う場合、ヘッドユニットのみを取り外せば良いので、他の部品を取り外す作業を省略することができ、メンテナンス作業効率を向上させることができる。
【選択図】図１５

Description

本発明は、供給されるインクを一旦貯留するダンパを有するダンパユニットと、前記ダンパから供給される前記インクを吐出する記録ヘッドを有するヘッドユニットとを備え、主走査方向に往復移動自在なキャリッジ及びキャリッジを備えた記録装置と液体噴射装置に関する。

記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、給紙トレイに収納された用紙を給紙ローラにより取り出し、紙送りローラとその従動ローラにより挟持してプラテンに給紙する。そして、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドにより記録し、排紙ローラとその従動ローラにより挟持して排紙トレイに排紙するようになっている。このようなインクジェット式プリンタのうち、比較的小型のインクジェット式プリンタは、インクの消費が比較的少ないので、インクカートリッジがキャリッジに搭載されている。一方、比較的大型のインクジェット式プリンタは、インクの消費が比較的多いので、インクタンクがキャリッジとは別の場所に配設されている。そして、インクタンクと記録ヘッドとはインクチューブ等を介して接続されている。

特開２００３−１７５６３１号公報

上述した大型のインクジェット式プリンタは、キャリッジの下部に記録ヘッドが取り付けられ、キャリッジの上部にインクチューブ等が取り付けられている。このため、記録ヘッドのメンテナンス作業等を行う場合には、先ずインクチューブ等を取り外してから記録ヘッドを取り外さなければならず、手間の掛かる作業となっている。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、メンテナンス作業等を簡易に行うことができる記録ヘッドを搭載したキャリッジ及びこのキャリッジを備えた記録装置と液体噴射装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明のキャリッジでは、インクを吐出する記録ヘッドを有するヘッドユニットと、前記記録ヘッドへ供給する前記インクを一旦貯留するダンパを有するダンパユニットとを備え、主走査方向に往復移動自在なキャリッジであって、前記ヘッドユニットが前記ダンパユニットに対して着脱自在に取り付けられていることを特徴としている。これにより、記録ヘッドのメンテナンス作業を行う場合、ヘッドユニットのみを取り外せば良いので、他の部品を取り外す作業を省略することができ、メンテナンス作業効率を向上させることができる。

また、前記ヘッドユニットが取り付けられた前記ダンパユニットにおける、記録面に対して垂直方向の軸周りの傾きと、前記主走査方向の軸周りの傾きを調整する位置調整機構を備えたことを特徴としている。これにより、キャリッジに対する記録ヘッドの位置調整をキャリッジの位置調整が完了した後に行うことができるので、調整作業効率を向上させることができる。また、前記位置調整機構は、前記ヘッドユニットが取り付けられた前記ダンパユニットを前記傾き方向へ傾かせるカム機構を備えていることを特徴としている。これにより、調整作業を簡易に行うことができるので、調整作業効率を向上させることができる。また、前記位置調整機構は、傾き調整後の前記ヘッドユニットが取り付けられた前記ダンパユニットを付勢する付勢手段を備えていることを特徴としている。これにより、調整時のがたつきを抑えることができるので、調整精度を向上させることができる。

上記目的達成のため、本発明の記録装置では、記録媒体に記録する記録装置であって、上記各キャリッジを備えたことを特徴としている。上記目的達成のため、本発明の液体噴射装置では、被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置であって、上記各キャリッジを備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用効果を奏する記録装置または液体噴射装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。このインクジェット式プリンタ１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ４判からＪＩＳ規格のＡ２判といった比較的大型のサイズのいわゆるカットされた用紙及びロール状の用紙に記録できる卓上型の大型のプリンタであり、全体が幅方向に長く延びる略直方体状のハウジング１０１で覆われている。

このハウジング１０１の上面には、矩形状の窓部１０２が形成されている。この窓部１０２は、透明もしくは半透明の窓カバー１０３によって覆われている。窓カバー１０３は、その上部の回動軸を中心に図示矢印ａ方向に回動可能に取り付けられている。ユーザは、窓カバー１０３を持ち上げて窓部１０２を開放することにより、窓部１０２を通して内部機構のメンテナンス作業等を行うことができる。

ハウジング１０１の前面両側には、複数のインクカートリッジが抜き差しされるカートリッジ収納部１０４がそれぞれ形成されている。各インクカートリッジは、記録用の各色のインクを貯留している。各カートリッジ収納部１０４は、透明もしくは半透明のカートリッジカバー１０５によって覆われている。カートリッジカバー１０５は、その下部の回動軸を中心に図示矢印ｂ方向に回動可能に取り付けられている。ユーザは、カートリッジカバー１０５を軽く押して係止部を外しカートリッジ収納部１０４を開放することにより、インクカートリッジの交換作業等を行うことができる。

ハウジング１０１の前面右側のカートリッジ収納部１０４の上部には、プリンタ動作を指示する操作部１１０が配設されている。操作部１１０は、パワーをオン・オフするパワー系、用紙の頭出し等を操作したりインクのフラッシング等を操作する操作系、画像処理等を行う処理系等のボタン１１１と、状態を表示する液晶パネル１１２等を備えている。ユーザは、液晶パネル１１２を見て確認しながらボタン１１１を操作することができる。

ハウジング１０１の前面右側のカートリッジ収納部１０４の下部には、廃液タンク１２０が抜き差しされるタンク収納部１０６が形成されている。この廃液タンク１２０は、記録ヘッド１６２（図５参照）のクリーニング処理時やインクカートリッジの交換時に廃棄される廃インクを貯留する。ユーザは、廃液タンク１２０を引き出すことにより、内部に溜まっている廃インクの廃棄作業等を行うことができる。

ハウジング１０１の背面には、ロール状の用紙を給紙する給紙部１３０が上部後方に突き出るように配設されている。給紙部１３０の内部には、１本のロール状の用紙がセット可能な図示しないロール紙ホルダが配設され、給紙部１３０の前面には、跳ね上げ式の開閉可能なロール紙カバー１３１が図示しないロール紙ホルダを覆うように取り付けられている。ユーザは、ロール紙カバー１３１を持ち上げて給紙部１３０を開放することにより、ロール状の用紙の取り付け・取り外し作業等を行うことができる。なお、ロール紙カバー１３１の上面は、カットされた用紙を手差しで給紙案内することが可能な給紙案内面に形成されている。

ハウジング１０１の前面中央、すなわち一対のカートリッジ収納部１０４の間には、記録前のカットされた用紙及び記録後のカットされた用紙またはロール状の用紙を積載する給排紙トレイ２００が抜き差しされる給排紙部１４０が形成されている。なお、この給排紙部１４０は、搬送時に折り曲げることが不可能な厚手の用紙を手差しで給紙することが可能なようにも形成されている。

この給排紙部１４０には、給排紙トレイ２００の前部が差し込まれ、給排紙トレイ２００の後部が突き出るようにして固定される。給排紙トレイ２００は、カセット型に形成されており、内部に記録前の給紙されるカットされた用紙が積層収納され、上部に記録後の排紙されるカットされた用紙またはロール状の用紙が積層載置されるようなっている。このような給排紙トレイ２００の詳細構造について、図２〜図４を参照して以下説明する。

図２は、上記給排紙トレイ２００の外観構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。この給排紙トレイ２００は、箱状に形成された給紙トレイ２１０と、この給紙トレイ２１０の上面を覆う蓋状に形成された排紙トレイ２３０を備えている。給排紙トレイ２００は、給排紙方向に伸縮自在に形成されており、不使用のときはコンパクトに格納しておくことができ、また使用のときは種々のサイズのカットされた用紙に対応可能になっている。

図３及び図４は、給排紙トレイ２００が装着された給排紙部１４０を示す斜視図である。カットされた用紙を積層載置する場合は、図３に示すように、ロール紙案内部２４０は排紙部材２３９ａの上面に格納した状態、すなわち排紙部材２３９ａの上面はフラットな面にする。これにより、排紙ローラ１５５（図５参照）を通って排紙されるカットされた用紙は、断面がＬ字状に形成された案内部１４５の側面及び底面と排紙部材２３９ａ〜２３９ｄの上面とで形成される排紙受け面上にスムーズに積層載置される。

なお、案内部１４５の底面には、スポンジマット１４５ａが貼着されている。このスポンジマット１４５ａは、１枚目のカットされた用紙を載置した後、２枚目のカットされた用紙が排紙されてきたとき、２枚目のカットされた用紙の先端が１枚目のカットされた用紙を突付いて排紙受け面から突き落としてしまうことを防止するための滑り止めの機能を有している。

一方、ロール状の用紙を積層載置する場合は、図４に示すように、排紙部材２３９ａの上面に格納されているロール紙案内部２４０の第１の案内板２４１の他長辺側にユーザが指を掛けて後方に向かって旋回させる。すると、第２の案内板２４２が第１の案内板２４１に引っ張られて、長手方向の一端側が持ち上げられ、長手方向の他端側が排紙部材２３９ａの上面に形成されている溝２３９ａａに沿って後方に摺動する。そして、第１の案内板２４１と第２の案内板２４２とがなす角度が鋭角になるまで、第１の案内板２４１を旋回させる。

これにより、第２の案内板２４２は、その長手方向の一端側が案内部の側面の頂部に近接して滑り台状になる。このため、排紙ローラを通って排紙されるロール状の用紙がカールしていても、その先端が案内部側に巻き込まれてしまうことはなく、その先端は滑り台状の第２の案内板２４２上を滑走して排紙部材２３９ａ〜２３９ｄの上面側に導かれる。したがって、ロール状の用紙は、第２の案内板２４２と排紙部材２３９ａ〜２３９ｄの上面とで形成される排紙受け面上にスムーズに積層載置される。

図５は、図１のインクジェット式プリンタ１００の内部構成の概略を示す断面側面図である。ハウジング１０１内には、給排紙部１４０と搬送部１５０と本発明の特徴的な部分を含む記録部１６０等が配設されている。給排紙部１４０には、カットされた用紙を給紙するためのホッパ１４１、給紙ローラ１４２、分離部材１４３等が配設されている。ホッパ１４１は、カットされた用紙が載置可能な平板状に形成されており、一端が給紙ローラ１４２と分離部材１４３の近傍に位置し、他端が装着されている給排紙トレイ２００の給紙部２１０の底面に近接して位置するように配設されている。そして、ホッパ１４１は、一端側の裏面にハウジング１０１の底面に一端が取り付けられた圧縮バネ１４４の他端が取り付けられており、この圧縮バネ１４４の伸縮により他端側を中心に一端側が旋回するように配設されている。

給紙ローラ１４２は、断面の一部が切り欠かれたＤ字状に形成されており、間欠的に回転してホッパ１４１上のカットされた用紙を摩擦搬送するようになっている。分離部材１４３は、上面が粗面に形成されており、給紙ローラ１４２によりカットされた用紙が重送されたときに下層のカットされた用紙を最上層のカットされた用紙から摩擦分離するようになっている。ここで、ホッパ１４１上に載置されたカットされた用紙と給紙ローラ１４２との関係について図６を参照して説明する。

図６は、ホッパ１４１上に載置されたカットされた用紙と給紙ローラ１４２との接触状態を示す図である。図６（Ａ）は、ホッパ１４１上に最大枚数のカットされた用紙Ｐが載置された場合であり、この場合はホッパ１４１が上昇したとき、最上層のカットされた用紙Ｐ１が給紙ローラ１４２の切り欠き部分には接触せず、少なくとも円弧開始点１４２ａ以降の円周に接触するように調節されている。

また、図６（Ｂ）は、ホッパ１４１上に最小枚数（１枚）のカットされた用紙Ｐ１が載置された場合であり、この場合はホッパ１４１が上昇したとき、そのカットされた用紙Ｐ１が給紙ローラ１４２の円弧開始点１４２ａから少し回転した点１４２ｂに接触するように調節されている。この接触点１４２ｂは、接触点１４２ｂから円弧終了点１４２ｃまでの円周長さが、用紙Ｐ１の先端ｐｓからサブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａとの接触点１５１ａまでの間隔と同一長ａとなるときの点である。

以上のように調節することにより、ホッパ１４１上に載置されるカットされた用紙Ｐが最大枚数以下であれば、最上層のカットされた用紙Ｐ１の先端ｐｓがサブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａとの接触点１５１ａに届くまで、カットされた用紙Ｐ１は給紙ローラ１４２からレリースされないので、カットされた用紙Ｐ１をサブローラ１５１に確実に受け渡すことができ、給紙ミスを無くすことができる。

搬送部１５０には、用紙を搬送するためのサブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ、紙送りローラ１５３とその従動ローラ１５４、排紙ローラ１５５とその従動ローラ１５６、用紙を検知する検知センサ１５７ａ、１５７ｂ等が配設されている。サブローラ１５１は、給紙トレイ２１０から給紙されるカットされた用紙を排紙トレイ２３０に排紙するために、カットされた用紙を従動ローラ１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃとともに挟持してＵ字状に反転搬送させるようになっている。また、サブローラ１５１は、給紙部１３０から給紙されるロール状の用紙を排紙部２３０に排紙するために、ロール状の用紙を従動ローラ１５２ｃとともに挟持して搬送させるようになっている。

紙送りローラ１５３は、反転搬送されてきたカットされた用紙もしくは給紙されてくるロール状の用紙を従動ローラ１５４とともに挟持してプラテン１６３へ送り出すようになっている。排紙ローラ１５５は、プラテン１６３を通過してくる用紙を単独で支持し、あるいは従動ローラ１５６とともに挟持して排紙トレイ２３０上へ排紙するようになっている。検知センサ１５７ａは、給紙されてくるカットされた用紙のスキュー取りの際の搬送量を検知するようになっている。検知センサ１５７ｂは、反転搬送されてくるカットされた用紙もしくは搬送されてくるロール状の用紙の頭出しの際の搬送量を検知するようになっている。

従動ローラ１５６は、排紙ローラ１５５上に搬送されてくる用紙の記録面に対し当接または離間するギザローラ１１及びコロローラ１２と、これらのローラ１１、１２の当接・離間を切り替える切替軸１４を備えている。ギザローラ１１は、周面に鋸刃状の突起が形成されており、用紙の記録面に食い込んで用紙を排紙ローラ１５５と挟持することにより確実に搬送するようになっている。

コロローラ１２は、周面が滑らかに形成されており、用紙の記録面を押圧して用紙を排紙ローラ１５５と挟持することにより確実に搬送するようになっている。そして、切替軸１４の周面には、ギザローラ１１とコロローラ１２とギザローラ１１やコロローラ１２が配設されていないレリース部１３が円周方向に所定間隔を空けて配設され、かつこれらが軸方向に所定間隔を空けて複数組配設されている。

このような従動ローラ１５６によれば、切替軸１４を回転させることにより、ギザローラ１１とコロローラ１２、ギザローラ１１とレリース部１３、コロローラ１２とレリース部１３を任意に切り替えることができる。このギザローラ１１とレリース部１３またはコロローラ１２とレリース部１３の切替は、用紙の記録面に対するギザローラ１１またはコロローラ１２の当接・離間を擬似的に行っていることになる。したがって、上記各切替により多くの属性の用紙に対応することができる。なお、従動ローラ１５６には、ギザローラ１１とコロローラ１２とレリース部１３の３種を各１個ずつ配設するようにしたが、これに限定されるものではなく、１種以上を２個以上で任意の組み合わせで配設するようにしても良い。

記録部１６０には、本発明の特徴的な部分であるキャリッジ１６１及び記録ヘッド１６２と、プラテン１６３、支持リブ１６４等が配設されている。キャリッジ１６１は、キャリッジベルト１６５（図７等参照）に連結されており、キャリッジモータ１６６（図７等参照）によってキャリッジベルト１６５が作動すると、キャリッジベルト１６５の動きに連行され、主ガイド軸６１（図７等参照）及び副ガイド軸６２（図７等参照）に案内されて用紙上を搬送直交方向に往復移動するようになっている。

このキャリッジ１６１は、下方の用紙に向けてインク滴を吐出可能な記録ヘッド１６２を有するヘッドユニット１８０（図１４等参照）と、記録ヘッド１６２へ供給するインクを一旦貯留するダンパ１９１（図１２等参照）を有するダンパユニット１９０（図１２等参照）と、記録ヘッド１６２の位置（傾き）を調整する位置調整機構２００（図１２等参照）を備えている。

記録ヘッド１６２は、例えば２種類のブラックインクを吐出する複数のブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、ダークイエロー、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタの６色のインク滴をそれぞれ吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１６２は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口からプラテン１６３上の用紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。プラテン１６３は、その上面である記録案内面１６３ａにて、紙送りローラ１５３及び従動ローラ１５４から排紙ローラ１５５及び従動ローラ１５６に向かって搬送される用紙を支持して案内し、あるいは支持リブ１６４とともに支持して案内するようになっている。

ここで、多くの属性の用紙、すなわち厚さの異なる用紙に対し記録可能とするために、キャリッジ１６１に搭載されている記録ヘッド１６２のノズル形成面と、プラテン１６３の記録案内面１６３ａ上に搬送されてきた用紙の記録面とのギャップを調整するギャップ調整機構１７０（図２０等参照）が配設されている。主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２は、偏心した回転軸を中心に軸回転可能に構成されており、ギャップ調整機構１７０は、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２を同期回転させることにより、上記ギャップが常に一定となるように調整する。

支持リブ１６４は、プラテン１６３の記録案内面１６３ａに形成されているスリット１６３ｂから突き出しまたは引っ込むリブ２１と、このリブ２１の突出・引込を切り替える切替軸２２を備えている。リブ２１は、略三角形の板状に形成されており、円弧状の一角部が記録案内面１６３ａから突き出て用紙を支持するようになっている。切替軸２２は、両端がプラテン１６３の側面１６３ｃに軸支持されている。そして、切替軸２２の周面には、リブ２１が軸方向に所定間隔を空けて複数個配設されている。

このような支持リブ１６４によれば、切替軸２２を回転させることにより、プラテン１６３の記録案内面１６３ａに形成されているスリット１６３ｂにおいて、リブ２１における円弧状の一角部と平坦な部分とを任意に切り替えることができる。すなわち、プラテン１６３の記録案内面１６３ａに形成されているスリット１６３ｂに、リブ２１の円弧状の一角部を位置決めすることによりリブ２１を突き出させることができ、リブ２１の平坦な部分を位置決めすることによりリブ２１を引っ込めることができる。したがって、上記切替により後で詳述する多くの属性の用紙に対応することができる。

図７は、上記キャリッジ１６１の周辺部の詳細構成を示す斜視図、図８は、その平面図、図９は、そのＡ−Ａ線断面図である。キャリッジ１６１の背面側には、主ガイド軸６１が主走査方向に配設され、キャリッジ１６１の前面側には、副ガイド軸６２が主ガイド軸６１と略平行に並設されている。主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２は、丸棒状に形成されており、図示しないサイドフレームに両端が支持固定されている。

主ガイド軸６１には、一端部から他端部まで延びる長尺矩形状の主ガイド板６３が配設され、副ガイド軸６２には、一端部から他端部まで延びる長尺矩形状の副ガイド板６４が配設されている。主ガイド板６３及び副ガイド板６４は、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２のキャリッジ１６１側の略半周面を覆うように、周方向にそれぞれ２枚並設されている。すなわち、各２枚の主ガイド板６３及び副ガイド板６４は、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２の対向する略半周面の上部と下部をそれぞれ覆うように配設されている。

そして、主ガイド板６３及び副ガイド板６４は、長辺側の両端部が主ガイド軸６１側及び副ガイド軸６２側に若干折り曲げられて断面が略Ｃ字形状に形成されている。このような断面形状にすることにより、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２の周面に主ガイド板６３及び副ガイド板６４を取り付けたとき、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２の周面には主ガイド板６３及び副ガイド板６４の長辺側の両端先端部が接触し、主ガイド板６３及び副ガイド板６４の中央部は主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２の周面から若干浮き上がった状態、すなわち遊びが形成されることになる。

キャリッジ１６１は、背面側の両端部に同一の摺動部７０が配設されているとともに、前面側の両端部に同一の摺動部８０が配設されている。摺動部７０には、２つのラジアルベアリング７１が上下に略直角の開角配置となるように、キャリッジ１６１にネジ止めされている固定台座７２に取り付けられている。すなわち、２つのラジアルベアリング７１は、主ガイド軸６１に取り付けられている２枚の主ガイド板６３にそれぞれ当接して、主ガイド板６３の長尺方向に沿って摺動可能なように固定台座７２に軸支持されている。

摺動部８０には、２つのラジアルベアリング８１が上下に略直角の開角配置となるように、キャリッジ１６１に可動自在に装着されている可動台座８２に取り付けられている。すなわち、２つのラジアルベアリング８１は、副ガイド軸６２に取り付けられている２枚の副ガイド板６４にそれぞれ当接して、副ガイド板６４の長尺方向に沿って摺動可能なように可動台座８２に軸支持されている。可動台座８２は、一端が固定台座７２に固定されている軸８３の他端が、バネ８４を介して貫装されている。したがって、可動台座８２は、軸８３に沿って可動自在となっている。なお、可動台座８２近傍の軸８３の支持部分の長さを調整することにより、可動台座８２が可動するときのガタを取り除くことができる。

このような構成のキャリッジ１６１によれば、摺動部７０、８０は主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２と直接接触しなくなるので、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２の摩耗を無くすことができる。したがって、キャリッジ１６１の主走査方向の往復移動を高精度に保つことができる。さらに、主ガイド板６３及び副ガイド板６４を摩耗し難い材料、例えばステンレスにより作成することにより、主ガイド板６３及び副ガイド板６４の摩耗も減少させることができるので、さらにキャリッジ１６１の主走査方向の往復移動を高精度に保つことができる。

また、摺動部８０のラジアルベアリング８１が、バネ８４の復元力により副ガイド軸６２に取り付けられた副ガイド板６４を押圧しているので、その反力により摺動部７０のラジアルベアリング７１は、主ガイド板６３を押圧して遊び分だけ撓ませ、主ガイド軸６１に押し付けることができる。したがって、キャリッジ１６１は、常に主ガイド軸６１に沿って摺動することになるので、主走査方向の往復移動を高精度に保つことができる。なお、従来使用していたスラストベアリングの代わりにラジアルベアリング７１、８１を使用しているので、コスト的にも安価なものとすることができる。

ここで、上述したように主ガイド軸６１は両端がサイドフレームに支持固定されているため、径方向に掛かるバネ８４による荷重により撓むおそれがある。そこで、この荷重を支えるための支持部材６５が、主ガイド軸６１の中央の背面側に配設されている。ただし、用紙の厚みが異なっても、キャリッジ１６１に搭載されている記録ヘッド１６２のノズル形成面と、プラテン１６３の記録案内面１６３ａ上に搬送されてきた用紙の記録面とのギャップを常に一定とするために、主ガイド軸６１は偏心した回転軸を中心に軸回転可能となっている。このため、単純な支持部材を主ガイド軸６１の中央の背面側に配設した場合には、主ガイド軸６１の軸回転位置によっては支持部材と主ガイド軸６１との間に隙間が発生する場合がある。そこで、この隙間の発生を防止するため、支持部材６５は以下のような構成となっている。

図１０は、上記支持部材６５の詳細を示す斜視図、図１１は、その断面図である。この支持部材６５は、押さえ部材６５ａと調整部材６５ｂを備えている。押さえ部材６５ａは、主ガイド軸６１の背面側に配設されているフレーム１０７にネジ止め固定されている。調整部材６５ｂは、主ガイド軸６１の中央の背面側に埋設されている。そして、押さえ部材６５ａと調整部材６５ｂが当接することにより、主ガイド軸６１の径方向に掛かるバネ８４による荷重を支えるようになっている。

押さえ部材６５ａの当接面は、フラットな面に形成されているが、調整部材６５ｂの当接面は、主ガイド軸６１の偏心した回転軸Ｒからの距離が、軸回転位置によって変化せず、常に一定となる曲面に形成されている。これにより、主ガイド軸６１を軸回転させて上記ギャップ調整を行っても、支持部材６５と主ガイド軸６１との間に隙間は発生しない。したがって、支持部材６５は主ガイド軸６１の径方向に掛かるバネ８４による荷重を常に支えることができ、この荷重による撓みの発生を防止して記録精度を高精度に維持することができる。

図１２〜図１４は、本発明の特徴的な部分である上記キャリッジ１６１の詳細を左前方から見た斜視図、右前方から見た斜視図及び底面側から見た斜視図である。このキャリッジ１６１は、上述したように、ヘッドユニット１８０、ダンパユニット１９０、位置調整機構３００を備えている。キャリッジ１６１は、矩形枠状に形成されており、この枠内にヘッドユニット１８０とダンパユニット１９０がクリアランスを空けて挿入され、枠とダンパユニット１９０の間に位置調整機構３００が配設されている。

ヘッドユニット１８０は、キャリッジ１６１の下部に配置されており、記録ヘッド１６２等を覆うヘッドカバー１８１を備えている。ダンパユニット１９０は、ヘッドユニット１８０が取り付けられてキャリッジ１６１の上部に配置されており、ダンパ１９１（図１５等参照）とインクチューブ１９２とフレキシブルケーブル１９３等を覆うダンパカバー１９４を備えている。位置調整機構３００は、キャリッジ１６１に取り付けられており、ダンパユニット１９０に取り付けられたヘッドユニット１８０の記録ヘッド１６２における、用紙の記録面に対して垂直方向の軸周りの傾きを調整する第１傾き調整部（カム機構）３１０及び主走査方向の軸周りの傾きを調整する第２傾き調整部（カム機構）３２０と、ヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０をキャリッジ１６１に付勢する付勢部材（付勢手段）３３０（図１６等参照）を備えている。

図１５は、上記ヘッドユニット１８０の取付構造を示す斜視図である。ヘッドユニット１８０は、ダンパユニット１９０に対してネジ１８２により着脱自在になっている。従来の記録ヘッドのメンテナンス作業時は、インクチューブやフレキシブルケーブルを外し、ダンパを取り除いてから記録ヘッドを取り外さなければならず、手間が掛かっていた。しかし、本実施形態では、上述したように、摺動部８０の可動台座８２を可動させてキャリッジ１６１を主ガイド軸６１と副ガイド軸６２の間から取り外し、ヘッドユニット１８０をダンパユニット１９０から取り外すのみで記録ヘッド１６２のメンテナンス作業を行うことができるので、作業効率を大幅に向上させることができる。

図１６は、第１傾き調整部３１０とその周辺部の詳細を示す斜視図、図１７は、その平面図である。この第１傾き調整部３１０は、第１傾き調整レバー３１１と第１傾き調整軸３１２と第１傾き調整カム３１３を備えている。第１傾き調整レバー３１１は、棒状に形成され、キャリッジ１６１の右側面後部にて揺動自在に配設されている。第１傾き調整軸３１２は、第１傾き調整レバー３１１の一端に直角に軸支されており、第１傾き調整レバー３１１の揺動に追従して回動自在に配設されている。第１傾き調整カム３１３は、第１傾き調整軸３１２に偏心して形成されており、第１傾き調整レバー３１１の揺動に追従して回転自在に配設されている。さらに、この第１傾き調整カム３１２は、ダンパユニット１９０のダンパカバー１９４の右背面部に形成されている凸部１９４ａの先端と当接するように形成されている。

一方、ダンパユニット１９０は、左背面に形成されている突起部１９０ａを中心に記録面に対して垂直方向の軸周りの方向Ｚに回転自在となるようにキャリッジ１６１に軸支持されている。さらに、ダンパユニット１９０の上面は、付勢部材３３０に付勢されている。この付勢部材３３０は、板バネであり、一端がキャリッジ１６１の右側面上部にネジ３３１により係止され、他端がキャリッジ１６１の左側面上部に係止されているコイルバネ３３２に係止されている。

このような構成によれば、第１傾き調整レバー３１１を揺動させて第１傾き調整カム３１３が凸部１９４ａを押圧するように回転させることにより、ヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０を突起部１９０ａを中心に用紙の記録面に対して垂直方向の軸周りの一方向に回転させることができる。また、第１傾き調整レバー３１１を揺動させて第１傾き調整カム３１３が凸部１９４ａから離間するように回転させることにより、付勢部材３３０がコイルバネ３３２に引っ張られてヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０を押圧するので、ヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０を突起部１９０ａを中心に用紙の記録面に対して垂直方向の軸周りの他方向に回転させることができる。したがって、記録ヘッド１６２における用紙の記録面に対して垂直方向の軸周りの方向Ｚの傾きを調整することができる。この傾き調整後は、付勢部材３３０のネジ３３３を締めることにより、ヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０をキャリッジ１６１に固定することができる。

図１８は、第２傾き調整部３２０とその周辺部の詳細を示す斜視図、図１９は、その側面図である。この第２傾き調整部３２０は、第２傾き調整レバー３２１と第２傾き調整軸３２２と一対の第２傾き調整カム３２３を備えている。第２傾き調整レバー３２１は、扇状に形成され、キャリッジ１６１の左側面前部にて揺動自在に配設されている。第２傾き調整軸３２２は、第２傾き調整レバー３２１の中心に直角に軸支されており、第２傾き調整レバー３２１の回転に追従して回動自在に配設されている。一対の第２傾き調整カム３２３は、第２傾き調整軸３２２の両端に偏心して形成されており、第２傾き調整レバー３２１の回転に追従して回転自在に配設されている。さらに、この一対の第２傾き調整カム３２２は、ダンパユニット１９０のダンパカバー１９４の左右前面部に形成されている一対の凸部１９４ｂの下面と当接するように形成されている。

一方、ダンパユニット１９０は、背面中央に形成されている突起部１９０ｂの下面を中心に主走査方向の軸周りの方向Ｙに回転自在となるようにキャリッジ１６１に支持されている。さらに、ダンパユニット１９０の上面は、付勢部材３３０に付勢されている。この付勢部材３３０は、一端がキャリッジ１６１の右側面上部にネジ３３１により係止され、他端がキャリッジ１６１の左側面上部に係止されているコイルバネ３３２に係止されている。

このような構成によれば、第２傾き調整レバー３２１を回転させて第２傾き調整カム３２３が凸部１９４ｂの下面を押圧するように回転させることにより、ヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０を突起部１９０ｂの下面を中心に主走査方向の軸周りの一方向に回転させることができる。また、第２傾き調整レバー３２１を回転させて第２傾き調整カム３２３が凸部１９４ｂの下面から離間するように回転させることにより、付勢部材３３０がコイルバネ１９５に引っ張られてヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０を押圧するので、ヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０を突起部１９０ｂの下面を中心に主走査方向の軸周りの他方向に回転させることができる。したがって、記録ヘッド１６２における主走査方向の軸周りの方向Ｙの傾きを調整することができる。この傾き調整後は、付勢部材３３０のネジ３３３を締めることにより、ヘッドユニット１８０が取り付けられたダンパユニット１９０をキャリッジ１６１に固定することができる。

図２０は、ギャップ調整機構１７０とその周辺部を示す平面図、図２１（Ａ）、（Ｂ）は、その右側面図及び左側面図、図２２は、右側側面の詳細を示す斜視図、図２３（Ａ）、（Ｂ）は、左側側面の詳細を示す斜視図である。このギャップ調整機構１７０は、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２を偏心させた状態で支持する偏心ブッシュ１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂ、一方の側の偏心ブッシュ１７１ａ、１７２ａを同期回転させるベルト１７３、このベルト１７３の両側にテンションを掛けるテンションプーリ１７４を備えている。さらに、モータ１７５及び偏心ブッシュ１７１ａ、１７２ａとモータ１７５とを連結するギア機構１７６、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２を固定する第１固定部材１７７及び第２固定部材１７８を備えている。

各偏心ブッシュ１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂは、図２０〜図２３に示すように、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２の両端が固定され、図示しない両サイドフレームに回転自在に取り付けられている。これにより、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２を偏心回転させることができる。ベルト１７３は、図２０〜図２２に示すように、偏心ブッシュ１７１ａ、１７２ａ間に掛け渡されている。これにより、ギアを使用したときに生じるバックラッシュを無くすことができる。テンションプーリ１７４は、図２０〜図２２に示すように、図示しないサイドフレームにネジ止め固定されている。これにより、主ガイド軸６１と副ガイド軸６２の回転時の位相ズレを防止することができる。

ギア機構１７６は、図２０〜図２２に示すように、偏心ブッシュ１７１ａの一端に嵌入されたブッシュギア１７６ａ、モータ１７５と噛み合う第１中間ギア１７６ｂ、この第１中間ギア１７６ｂと噛み合う遊星ギア１７６ｃ、この遊星ギア１７６ｃと断続的に噛み合う第２中間ギア１７６ｄ、この第２中間ギア１７６ｄと噛み合う第３中間ギア１７６ｅ、この第３中間ギア１７６ｅとブッシュギア１７６ａに噛み合う第４中間ギア１７６ｆを備えている。遊星ギア１７６ｃは、モータ１７５の正逆回転によりギャップ調整駆動と切替軸１４、２２の切替駆動及び従動ローラ１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃのレリース駆動とを切り替える機能を有している。

第１固定部材１７７は、図２０〜図２３に示すように、各偏心ブッシュ１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂに固定されている。この第１固定部材１７７は、主ガイド軸６１と副ガイド軸６２の成す平面の水平度を調整した後に、図示しない両サイドフレームにネジ止め固定される。第２固定部材１７８は、図２０、図２１、図２３に示すように、他方の側の偏心ブッシュ１７１ｂに取り付けられている。この第２固定部材１７８は、主ガイド軸６１と副ガイド軸６２の偏心回転によるギャップを調整した後に、偏心ブッシュ１７１ｂに一体形成されているフランジ部１７１ｂａにネジ止め固定される。

なお、ギャップ調整時はキャリッジ１６１が上下動するため、主ガイド軸６１及び副ガイド軸６２との間に配設されている主ガイド板６３及び副ガイド板６４がずれるおそれがある。しかし、主ガイド板６３及び副ガイド板６４はサイドフレームにガタを持たせて取り付けられているので、簡略的に板金調芯を行うことができ、さらにその後、キャリッジ１６１を主走査方向に往復移動させることにより、主ガイド板６３及び副ガイド板６４をならして完全に板金調芯を行うことができる。

このような構成のギャップ調整機構１７０によれば、自動的に主ガイド軸６１と副ガイド軸６２を同位相で偏心回転させてキャリッジ１６１を上下動させることができる。したがって、キャリッジ１６１に搭載されている記録ヘッド１６２のノズル形成面と、プラテン１６３の記録案内面１６３ａ上に搬送されてきた用紙の記録面とのギャップを用紙の厚みが異なっても常に一定とする高精度なギャップ調整を行うことができる。

なお、ギャップ調整時はキャリッジ１６１が上下動するため、キャリッジ１６１の認識センサもそれに同期して上下動するようになっている。また、キャリッジ１６１の位置センサを構成するリニアエンコーダスケールは、キャリッジ１６１に取り付けられているリニアエンコーダと非接触の状態を保つ必要があるため、リニアエンコーダスケールの両側に取り付けられているレバーで調整できるようになっている。

以上のような構成の記録ヘッド１６２周りの調整手順は、先ず、主ガイド軸６１と副ガイド軸６２とが成す平面の面出しを行う。次に、ダンパユニット１９０に取り付けられたヘッドユニット１８０の記録ヘッド１６２における、用紙の記録面に対して垂直方向の軸周りの傾きを調整し、続いて主走査方向の軸周りの傾きを調整する。そして、副走査方向の軸周りの傾きを調整するが、この調整は記録ヘッド１６２のノズル毎に電気的に自動調整される。最後に、記録ヘッド１６２のノズル形成面と用紙の記録面とのギャップを調整する。以上の調整により、高精度な記録を行うことができる。

このような構成において、インクジェット式プリンタ１００にてカットされた用紙に記録する場合の動作について図２４及び図２５を参照して説明する。先ず、制御部は、カットされた用紙に対応する従動ローラ１５６と支持リブ１６４の切替を自動的に行う。すなわち、従動ローラ１５６はギザローラ１１に切り替えられ、支持リブ１６４のリブ２１は引っ込められる。そして、給排紙部１４０に装着された給排紙トレイ２００の給紙トレイ２１０内に積層収納されたカットされた用紙Ｐは、用紙束が給紙ローラ１４２の回転に機械的に同期した圧縮バネ１４４の復元によるホッパ１４１の上昇により給紙ローラ１４２に押付けられ、最上層のカットされた用紙Ｐのみが分離部材１４３により分離されて搬送部１５０へ給紙される。

そして、図２４（Ａ）に示すように、給紙されるカットされた用紙Ｐがサブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａとの接触点１５１ａに到達すると、カットされた用紙Ｐのスキュー取りが行われる。このスキュー取り方法は、用紙厚によって異なる方法が採られる。すなわち、普通紙以下の薄手のカットされた用紙の場合は、カットされた用紙の先端を少しだけサブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａとの間に食い込ませ、その後にローラ１５１、１５２ａを逆転させてカットされた用紙を撓ませることにより、カットされた用紙の先端を揃えてスキュー取りする方法が採られる。

一方、普通紙より厚手のカットされた用紙の場合は、カットされた用紙の先端をサブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａとの接触点１５１ａに突き当て、給紙ローラ１４２をスリップさせることでカットされた用紙の先端を揃えてスキュー取りする方法が採られる。なお、上記食い込み量及び突き当て量は、検知センサ１５７ａにより検知され、この検知量にしたがってスキュー取りが制御される。

このように、用紙厚によってスキュー取り方法を異ならせるのは、薄手のカットされた用紙は腰が無いために、給紙ローラ１４２はカットされた用紙上でスリップせずにカットされた用紙を送り出してしまうおそれがあるからであり、厚手のカットされた用紙は薄手のカットされた用紙を貼り合わせた構造であるため、ローラ１５１、１５２ａを逆転させたときに剥離してしまうおそれがあるためである。

スキュー取りが完了したカットされた用紙Ｐは、図示しない紙送りモータにより駆動されているサブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃに挟持されてＵ字経路で反転、すなわち給紙方向とは逆方向に搬送される。そして、図２４（Ｂ）に示すように、カットされた用紙Ｐの先端が検知センサ１５７ｂの検知位置ＤＰに到達すると、カットされた用紙Ｐの記録開始位置決めである頭出しが行われる。

すなわち、カットされた用紙Ｐの先端が、検知位置ＤＰから紙送りローラ１５３とその従動ローラ１５４の間を通って図２５（Ａ）に示す頭出し位置ＨＰに到達するまで、検知センサ１５７ｂにより搬送量が検知され、この検知量にしたがって頭出しが制御される。なお、従来の頭出しはサブローラ１５１より上流側に配設されている検知センサ１５７ａにより行っていたが、この頭出しはサブローラ１５１より下流側に配設されている検知センサ１５７ｂにより行うので、検知量が少なくて済み、特に用紙厚による頭出し誤差を無くして頭出し精度を高めることができる。

その後、頭出しが完了したカットされた用紙Ｐは、図示しない紙送りモータにより駆動されている紙送りローラ１５３とその従動ローラ１５４に挟持されて記録部１６０へ搬送されることになる。したがって、サブローラ１５１とその従動ローラ１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃによるカットされた用紙Ｐの挟持は搬送精度を悪化させる原因になるので、図２５（Ｂ）に示すように、各従動ローラ１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃはサブローラ１５１からレリースする。

搬送されるカットされた用紙Ｐは、図示しない吸引ポンプによりプラテン１６３上に吸着されて平坦にされ、図示しないキャリッジモータとタイミングベルトにより走査されるキャリッジ１６１に搭載された記録ヘッド１６２により記録される。このとき、インクジェット式プリンタ１００の制御部は、例えばイエロー、ライトイエロー、マゼンタ、ライトマゼンタ、シアン、ライトシアン、ブラックの計７色のインクカートリッジから記録ヘッド１６２へ各色インクを供給し、各色インクの吐出タイミング及びキャリッジ１６１や紙送りローラ１５３の駆動を制御して、高精度なインクドット制御、ハーフトーン処理等を実行する。そして、記録が完了したカットされた用紙Ｐは、図示しない紙送りモータにより駆動されている排紙ローラ１５５とギザローラ１１とに挟持されて給排紙部１４０へ排紙され、給排紙トレイ２００の排紙トレイ２３０上へ積層載置される。

以上のように、本実施形態のインクジェット式プリンタ１００によれば、ヘッドユニット１８０がダンパユニット１９０に対して着脱自在に取り付けられているので、記録ヘッド１６２のメンテナンス作業を行う場合、ヘッドユニット１８０のみを取り外せば良く、ダンパ１９１、インクチューブ１９２、フレキシブルケーブル１９３等を取り外す作業を省略することができ、メンテナンス作業効率を向上させることができる。また、位置調整機構３００を備えているので、キャリッジ１６１に対する記録ヘッド１６２の位置調整をキャリッジ１６１の位置調整が完了した後に行うことができ、調整作業効率を向上させることができる。

記録ヘッドを搭載したキャリッジを備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。また、記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を液体噴射ヘッドから被噴射媒体に噴射して液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置の意味として、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等を備えた装置にも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外観構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。図１のプリンタの給排紙トレイの斜視図である。図２の給排紙トレイの使用形態を示す斜視図である。図２の給排紙トレイの別の使用形態を示す斜視図である。図１のプリンタの内部構成の概略を示す断面側面図である。ホッパ上の用紙と給紙ローラとの接触状態を示す図である。キャリッジの周辺部の詳細構成を示す斜視図である。図７の平面図である。図８のＡ−Ａ線断面図である。支持部材の詳細を示す斜視図である。図１０の断面図である。キャリッジの詳細を左前方から見た斜視図である。図１２の右前方から見た斜視図である。図１２の底面側から見た斜視図である。ヘッドユニットの取付構造を示す斜視図である。第１傾き調整部とその周辺部の詳細を示す斜視図である。図１６の平面図である。第２傾き調整部とその周辺部の詳細を示す斜視図である。図１８の平面図である。ギャップ調整機構とその周辺部を示す平面図である。図２０の右側面図及び左側面図である。図２０の右側側面の詳細を示す斜視図である。図２０の左側側面の詳細を示す斜視図である。図１のプリンタの用紙の搬送状態を示す第１の図である。図１のプリンタの用紙の搬送状態を示す第２の図である。

符号の説明

１１ギザローラ、１２コロローラ、１３レリース部、１４切替軸、２１リブ、２２切替軸、６１主ガイド軸、６２副ガイド軸、６３主ガイド板、６４副ガイド板、６５支持部材、６５ａ押さえ部材、６５ｂ調整部材、７０、８０摺動部、７１、８１ラジアルベアリング、７２固定台座、８２可動台座、８３軸、８４バネ、１００インクジェット式プリンタ、１０１ハウジング、１０４カートリッジ収納部、１０５カートリッジカバー、１１０操作部、１１１ボタン、１１２液晶パネル、１３０給紙部、１４０給排紙部、１４１ホッパ、１４２給紙ローラ、１４３分離部材、１５０搬送部、１５１サブローラ、１５２ａ、１５２ｂ、１５２ｃ従動ローラ、１５３紙送りローラ、１５４従動ローラ、１５５排紙ローラ、１５６従動ローラ、１６０記録部、１６１キャリッジ、１６２記録ヘッド、１６３プラテン、１６３ａ記録案内面、１６４支持リブ、１６５キャリッジベルト、１６６キャリッジモータ、１７０ギャップ調整機構、１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂ偏心ブッシュ、１７３ベルト、１７４テンションプーリ、１７５モータ、１７６ギア機構、１８０ヘッドユニット、１９０ダンパユニット、２００給排紙トレイ、２１０給紙トレイ、２３０排紙トレイ、３００位置調整機構、３１０第１傾き調整部、３２０第２傾き調整部、３３０付勢部材

Claims

インクを吐出する記録ヘッドを有するヘッドユニットと、前記記録ヘッドへ供給する前記インクを一旦貯留するダンパを有するダンパユニットとを備え、主走査方向に往復移動自在なキャリッジであって、
前記ヘッドユニットが前記ダンパユニットに対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とするキャリッジ。
前記ヘッドユニットが取り付けられた前記ダンパユニットにおける、記録面に対して垂直方向の軸周りの傾きと、前記主走査方向の軸周りの傾きを調整する位置調整機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ。
前記位置調整機構は、前記ヘッドユニットが取り付けられた前記ダンパユニットを前記傾き方向へ傾かせるカム機構を備えていることを特徴とする請求項２に記載のキャリッジ。
前記位置調整機構は、傾き調整後の前記ヘッドユニットが取り付けられた前記ダンパユニットを付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載のキャリッジ。
記録媒体に記録する記録装置であって、
請求項１〜４の何れか一項に記載のキャリッジを備えたことを特徴とする記録装置。
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置であって、
請求項１〜４の何れか一項に記載のキャリッジを備えたことを特徴とする液体噴射装置。