JP2007276288A - ヘッド取付位置調整機構及び液体噴射装置と記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度の調整分解能を高めることができるヘッド取付位置調整機構及びそのヘッド取付位置調整機構を備えた液体噴射装置と記録装置を提供する。
【解決手段】キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度を調整するヘッド取付位置調整機構30が、液体噴射ヘッドが固定され、一端を中心に旋回自在なヘッドプレート31と、ヘッドプレートを旋回一方向に押圧するレバープレート32と、ヘッドプレートを旋回他方向に押圧し、かつ旋回量がネジ調整可能な調整手段33とを備える。これにより、ヘッドプレートを無段階で調整することができるので、液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度の調整分解能を高めることができる。
【選択図】図5
【解決手段】キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度を調整するヘッド取付位置調整機構30が、液体噴射ヘッドが固定され、一端を中心に旋回自在なヘッドプレート31と、ヘッドプレートを旋回一方向に押圧するレバープレート32と、ヘッドプレートを旋回他方向に押圧し、かつ旋回量がネジ調整可能な調整手段33とを備える。これにより、ヘッドプレートを無段階で調整することができるので、液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度の調整分解能を高めることができる。
【選択図】図5
Description
本発明は、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度を調整するヘッド取付位置調整機構及びそのヘッド取付位置調整機構を備えた液体噴射装置と記録装置に関する。
記録装置の1つであるシリアル方式のインクジェット式プリンタは、搬送部の紙送りローラにより用紙を副走査方向に搬送しつつ、記録部のキャリッジを主走査方向に往復移動させてキャリッジに搭載されている記録ヘッドのノズル開口からインクを吐出し記録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は、記録ヘッドのノズル開口列の角度が記録精度に大きく影響を及ぼす。このため、キャリッジガイド軸に支持されたメインキャリッジと記録ヘッドを搭載したサブキャリッジを備え、サブキャリッジをメインキャリッジに対して位置調整することにより記録ヘッドのノズル開口列の角度を調整する機構を備えたインクジェット式プリンタが提案されている(特許文献1参照)。
上述したインクジェット式プリンタは、キャリッジガイド軸に対して偏心カムを回転させ、ノッチ位置を切替えることにより記録ヘッドのノズル開口列の角度を調整している。ところが、記録ヘッドが複数搭載された場合は、実質的なノズル開口列の長さが長くなるので、調整分解能を高める必要があるが、上述したノッチ式調整機構では限界がある。
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度の調整分解能を高めることができるヘッド取付位置調整機構及びそのヘッド取付位置調整機構を備えた液体噴射装置と記録装置を提供することにある。
上記目的達成のため、本発明のヘッド取付位置調整機構では、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度を調整するヘッド取付位置調整機構であって、前記液体噴射ヘッドが固定され、一端を中心に旋回自在なヘッドプレートと、前記ヘッドプレートを旋回一方向に押圧するレバープレートと、前記ヘッドプレートを旋回他方向に押圧し、かつ当該旋回量がネジ調整可能な調整手段とを備えたことを特徴としている。これにより、ヘッドプレートを無段階で調整することができるので、液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度の調整分解能を高めることができる。
また、前記レバープレートの旋回軸と前記調整手段は、前記ヘッドプレートの旋回軸に対し対向する側に配置されていることを特徴としている。これにより、ヘッドプレートを両側から挟み込んで強固に固定することができるので、高精度調整した状態を長く維持することができる。また、前記レバープレートにおける前記ヘッドプレートとの押圧面が、下方を向く斜面に形成されていることを特徴としている。これにより、ヘッドプレートはレバープレートにより斜め下向きの力で押さえ付けられるので、ヘッドプレートを更に強固に固定することができる。
また、前記キャリッジにおける前記ヘッドプレートとの当接部分は、前記ヘッドプレートを前記キャリッジに固定する固定手段の周囲部分と、前記レバープレートにおける前記ヘッドプレートとの押圧部の周囲部分であることを特徴としている。これにより、ヘッドプレートとキャリッジとの摩擦を小さくすることができるので、調整時にヘッドプレートをキャリッジ内でスムーズに動かして高精度に調整することができる。
上記目的達成のため、本発明の前記液体噴射ヘッドから被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置では、上記各ヘッド取付位置調整機構を備えたことを特徴としている。また、上記目的達成のため、本発明の被記録媒体に記録する記録装置では、上記液体噴射装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記作用を奏する液体噴射装置又は記録装置を提供することができる。
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明の実施の形態に係る記録装置の1つであるプリンタの構成例を示す斜視図、図2は、そのプリンタの主要部の内部構成例を示す斜視図、図3は、そのプリンタの概略断面側面図である。図1及び図2に示すプリンタ100は、例えばJIS規格のA0判やJIS規格のB0判といった比較的大型サイズの用紙(被噴射媒体)にまで記録できる大型のインクジェット式プリンタであり、給紙部110と、搬送部210と、排紙部130と、脚部140がこの順で上部から配設された構成となっている。そして、本発明の特徴的な部分を含む記録部(液体噴射装置)120が、搬送部210の斜め上方に配設されている。
プリンタ本体として一体化された記録部120、搬送部210、排紙部130は、給紙部110と脚部140に対して分離可能に構成されており、記録部120及び搬送部210を制御する制御部200が内蔵されている。プリンタ本体の上面及び前面には、上蓋125及び前蓋126が記録部120や搬送部210等を覆うように取り付けられている。上蓋125は、後部が回動可能に支持されており、前部を持って押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。前蓋126は、下部が回動可能に支持されており、上部を持って押し下げ、あるいは押し上げることにより開閉するようになっている。ユーザは、上蓋125や前蓋126を開放することにより、それらの開放口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。
給紙部110は、図1に示すように、記録部120の上部後方に突き出るように設けられている。そして、給紙部110の内部には、図2に示すように、2本のロール紙(用紙)がセット可能なロール紙ホルダ111が斜め上下に設けられ、給紙部110の前面には、図1及び図2に示すように、跳ね上げ式の開閉可能なロール紙カバー112がロール紙ホルダ111を覆うように取り付けられている。このロール紙カバー112により、ロール紙ホルダ111に保持されているロール紙の汚染を防止することができると共に、ユーザの安全を確保することができる。
ロール紙ホルダ111は、ロール紙を保持するスピンドル113と、給紙部110の両側壁内面に取り付けられて、スピンドル113の着脱及び懸架が可能な一対のスピンドル受け114、115を備えている。そして、スピンドル113は、中央にロール紙が装着された後、両端がスピンドル受け114、115に装着され、回転可能に軸支持されるようになっている。ロール紙カバー112は、上部が回動可能に支持されており、下部を持って持ち上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、ロール紙カバー112の開閉を容易に行うことができ、ロール紙の交換作業時間等を短縮させることができる。
搬送部210は、図3に示すように、給紙部110から記録部120にかけて配設された平坦な給紙ガイド211、対向配置された接触・離間可能な紙送りローラ212及び従動ローラ213、キャリッジ122に搭載された記録ヘッド121と対向配置された平坦なプラテン214、記録部120から排紙部130にかけて配設された平坦な紙吸引部215、排紙部130に配設された排紙ガイド131を備えている。給紙ガイド211、排紙ガイド131の各表面は、用紙搬送面として作用する。
プラテン214の表面は、用紙搬送案内面として作用すると共に用紙吸引面としても作用する。即ち、プラテン214は、主走査方向に複数並設された吸引口214aを備えており、記録部120の内部に配設されたファン217により外気が各吸引口214aから吸引されることにより、プラテン214上を搬送されるロール紙を吸着するようになっている。従って、記録時において特にロール紙の幅が広くてもロール紙はプラテン214上で全幅にわたって確実に吸引されて平坦になるので、記録精度を高精度に維持することができる。
紙吸引部215の表面は、用紙搬送面及び用紙吸引面として作用する。即ち、紙吸引部215は、主走査方向に複数並設され、副走査方向に3列配設された吸引口215a、215b、215cを備えており、記録部120の内部に配設されたファン217により外気が各吸引口215a、215b、215cから吸引されることにより、紙吸引部215上を搬送されるロール紙を吸着するようになっている。排紙部130は、図1及び図2に示すように、ロール紙を副走査方向に搬送する経路の一部を成す排紙ガイド131と、ロール紙を副走査方向に搬送する図示しない排紙ローラを備えている。また、排紙部130の前面側から見て右側には、インクカートリッジを収納保持するカートリッジホルダ150が配設されている。
脚部140は、図1及び図2に示すように、移動用のベアリング141を有する2本の支持柱142と、これらの支持柱142の間に掛け渡されている補強棒143を備えている。そして、支持柱142の上部にプリンタ本体110、120、130が載置されネジ止め固定されるようになっている。ユーザは、プリンタ100のメンテナンス等のために背面側を見たいときや、プリンタ100の設置場所を変更したいときに、ベアリング141によりプリンタ100を容易に移動させることができる。制御部200は、プリンタコントローラを構成する図示しないメイン基板を備えている。このメイン基板は、図示しないCPU、ROM、RAM、ASIC等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されている。そして、プリントエンジンを構成する給紙部110、記録部120、搬送部210等を制御するようになっている。
記録部120は、図2に示すように、記録ヘッド(液体噴射ヘッド)121及び記録ヘッド121を搭載したキャリッジ122、記録ヘッド121と図3に示す制御部200とを接続するフレキシブルフラットケーブル(以下、FFCという)123、記録ヘッド121とインクが入った図示しないインクカートリッジとをつなぐインク供給チューブ124、ロール紙の浮き上がりを防止する図示しない紙吸引手段等を備えている。
記録ヘッド121は、ブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ等の各色のインクを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121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、ノズル開口からロール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。
FFC123は、一端が制御部200のコネクタに接続され、他端が記録ヘッド121のコネクタに接続されており、記録信号を制御部200から記録ヘッド121に送るようになっている。インク供給チューブ124は、各色のインク用が配設されており、図示しないインク加圧供給手段を介して各一端が対応する各色のインクカートリッジに繋がれ、各他端が対応する各色の記録ヘッド121に繋がれている。そして、インク供給チューブ124は、図示しないインク加圧供給手段によって加圧された各色のインクをインクカートリッジから記録ヘッド121に送るようになっている。
図4は、キャリッジ122とその周辺部の詳細を示す斜視図である。このキャリッジ122は、メインキャリッジ21とサブキャリッジ22の2体構造で構成されている。メインキャリッジ21は、側面視L字の板状に形成されており、一端側にキャリッジガイド軸127が軸受23を介して貫装され、他端側にサブキャリッジ22が装着されている。このキャリッジガイド軸127は、軸方向が主走査方向を向くように配設され、両端が図示しないサイドフレームに支持されている。サブキャリッジ22は、三方が開放された箱状に形成されており、底面に本発明の特徴的な部分であるヘッド取付位置調整機構30を介して記録ヘッド121が搭載されている。尚、この例では、キャリッジ122には2つの記録ヘッド121が搭載可能であるが、図では1つの記録ヘッド121が搭載された状態を示している。
更に、メインキャリッジ21は、一端側の上部に図2に示す無限軌道のキャリッジベルト128aが図示しない係止部を介して係止されている。このキャリッジベルト128aは、キャリッジガイド軸127と平行に配設され、両側に配設された図示しないキャリッジプーリに張架されている。尚、一方のキャリッジプーリには、図示しないキャリッジモータが連接されている。また、メインキャリッジ21は、一端側の上部に図示しないリニアエンコーダセンサが図示しない取付部を介して取り付けられている。このリニアエンコーダセンサは、キャリッジガイド軸127と平行に配設された図示しないリニアエンコーダスケールを挟み込むように配設されている。
このような構成によれば、キャリッジ122は、キャリッジモータの駆動によりキャリッジベルト128aが作動すると、キャリッジベルト128aの動きに連行され、キャリッジガイド軸127に案内されて往復移動する。このときのキャリッジ122の往復移動位置は、リニアエンコーダセンサによりリニアエンコーダスケールから検出されるので、記録ヘッド121のインク滴の吐出タイミングに同期させて高精度な記録を行うことができる。
図5は、上記ヘッド取付位置調整機構30を示す斜視図、図6は、その分解斜視図である。このヘッド取付位置調整機構30は、サブキャリッジ22に搭載された記録ヘッド121のノズル開口列の角度が調整可能な機構であり、ヘッドプレート31、レバープレート32及びヘッド調整機構(調整手段)33を備えている。ヘッドプレート31は、矩形平板状に形成されており、2つの矩形状のヘッド取付穴31aが穿設されている。そして、ヘッドプレート31の図示手前の一辺側の図示左角部には、サブキャリッジ22の底板22aに突設された旋回軸22bが挿入される切欠き部31bが設けられている。
レバープレート32は、L字帯板状に形成されており、一端側は鉤状の係止部32aが設けられ、その近傍にはヘッドプレート31を図示手前方向に押圧する三角板状のヘッドプレート押圧部32bが突設され、他端側は引張バネ34の一端が係止されている。このヘッドプレート押圧部32bの先端のヘッドプレート押圧面32bbは、下方を向く斜面に形成されている。ヘッド調整機構33は、ヘッド調整ネジ33aが当接される調整当接部33bと、ヘッド調整ネジ33aが螺合されるネジ螺合部33cを備えている。ヘッド調整ネジ33aのネジ頭円周部には、目盛りが刻印され、ネジ螺合部33cには、ヘッド調整ネジ33aを回転させたときの目盛りを指示する矢印が刻印されており、無段階であって高分解能な微調整が可能となっている。
このような構成において、ヘッドプレート31は、切欠き部31bに旋回軸22bが挿入されてサブキャリッジ22の底板22a上に載置され、ヘッドプレート31の図示手前の一辺側に2本のヘッドプレート固定ネジ(固定手段)31cが挿入されて締結される。レバープレート32は、サブキャリッジ22の背板22cと右側板22dの外側に沿って配置され、係止部32aが背板22cに穿設されている係止穴22eに挿入係止され、ヘッドプレート押圧部32bが背板22cに穿設されている窓穴22fから突出配置される。そして、レバープレート引張バネ34の他端が右側板22dに設けられている係止爪22gに係止され、レバープレート引張バネ34の一端近傍にレバープレート固定ネジ32cが挿入されて締結される。
ヘッド調整機構33は、調整当接部33bがヘッドプレート31の図示手前の一辺側の図示右角部にネジ固定され、この調整当接部33bとヘッド調整ネジ33aが当接可能なように、ネジ螺合部33cがサブキャリッジ22の底板22aにネジ固定されている。そして、サブキャリッジ22の底板22aにおける、ヘッドプレート31を締結するヘッドプレート固定ネジ31cの螺合部(固定手段の周囲部分)22hと、レバープレート32のヘッドプレート押圧部32bに押圧される押圧部分31dと摺動する摺動部(押圧部の周囲部分)22iは、上方に盛り上がった半抜き状に形成されている。
図7は、ヘッド取付位置調整機構30の調整動作を説明する図である。ユーザは、ヘッドプレート31のヘッドプレート固定ネジ31cとレバープレート32のレバープレート固定ネジ32cを緩め、ヘッド調整機構33のヘッド調整ネジ33aを例えば右回転させる。これにより、ヘッド調整機構33のヘッド調整ネジ33aは、ヘッド調整機構33のネジ螺合部33cから図示上方へ突出てヘッド調整機構33の調整当接部33bを図示上方へ押圧する。すると、ヘッドプレート31は、サブキャリッジ22の旋回軸22bを中心に図示左方向へ旋回して、ヘッドプレート31の押圧部分31dが、レバープレート32のヘッドプレート押圧部32bを押圧する。すると、レバープレート32は、係止部32aを中心に図示左方向へ旋回する。
このとき、レバープレート32は、ヘッド調整機構33がサブキャリッジ22の旋回軸22bに対して対向配置され、かつレバープレート引張バネ34により図示右回転方向に引張られているので、任意の旋回位置に位置決めしたヘッドプレート31を両側から挟み込んで強固に固定することができると共に、高精度調整した状態を長く維持することができる。そして、ユーザは、ヘッドプレート31のヘッドプレート固定ネジ31cとレバープレート32のレバープレート固定ネジ32cを締めて調整動作を完了する。以上により、サブキャリッジ22に搭載された記録ヘッド121のノズル開口列の角度を図示左回転方向に微調整することができる。
一方、ユーザは、ヘッドプレート31のヘッドプレート固定ネジ31cとレバープレート32のレバープレート固定ネジ32cを緩め、ヘッド調整機構33のヘッド調整ネジ33aを左回転させる。これにより、ヘッド調整機構33のヘッド調整ネジ33aは、ヘッド調整機構33のネジ螺合部33cから図示下方へ突出る。このとき、レバープレート32は、レバープレート引張バネ34により図示右回転方向に引張られているので、レバープレート32のヘッドプレート押圧部32bが、ヘッドプレート31の押圧部分31dを押圧する。すると、ヘッドプレート31は、サブキャリッジ22の旋回軸22bを中心に図示右方向へ旋回する。
このとき、ヘッド調整機構33の調整当接部33bは、ヘッド調整機構33のヘッド調整ネジ33aに追従するので、ヘッドプレート31を任意の旋回位置に位置決めすることができる。そして、レバープレート32は、ヘッド調整機構33がサブキャリッジ22の旋回軸22bに対して対向配置され、かつレバープレート引張バネ34により図示右回転方向に引張られているので、任意の旋回位置に位置決めしたヘッドプレート31を両側から挟み込んで強固に固定することができると共に、高精度調整した状態を長く維持することができる。そして、ユーザは、ヘッドプレート31のヘッドプレート固定ネジ31cとレバープレート32のレバープレート固定ネジ32cを締めて調整動作を完了する。以上により、サブキャリッジ22に搭載された記録ヘッド121のノズル開口列の角度を図示右回転方向に微調整することができる。
尚、ヘッドプレート31は、サブキャリッジ22の底板22a上に載置されたときは、2箇所の螺合部22hと1箇所の摺動部22iに当接して3点支持されているので、ヘッドプレート31とサブキャリッジ22との摩擦を小さくすることができ、調整時にヘッドプレート31をサブキャリッジ22内でスムーズに動かして高精度に調整することができる。また、ヘッドプレート31は、レバープレート32のヘッドプレート押圧部32bの下方を向く斜面に形成されたヘッドプレート押圧面32bbにより斜め下向きの力で押さえ付けられているので、ヘッドプレート31を更に強固に固定することができる。
以上のような構成のヘッド取付位置調整機構30によれば、記録ヘッド121のノズル開口列とキャリッジガイド軸127との平行度の調整精度を向上させることができるので、特にマルチヘッド記録時の縦罫線ズレを抑えて画質を向上させることができる。また、記録ヘッド121のサブキャリッジ22に対する着脱性を向上させることができるので、ヘッド交換メンテナンス時間を短縮させることが可能となる。
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、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。
21 メインキャリッジ、22 サブキャリッジ、22b 旋回軸、22h 螺合部、22i 摺動部、30 ヘッド取付位置調整機構、31 ヘッドプレート、31c ヘッドプレート固定ネジ、32 レバープレート、32b ヘッドプレート押圧部、32bb ヘッドプレート押圧面、32c レバープレート固定ネジ、33 ヘッド調整機構、33a ヘッド調整ネジ、33b 調整当接部、33c ネジ螺合部、34 レバープレート引張バネ 100 インクジェット式プリンタ、110 給紙部、120 記録部、121 記録ヘッド、122 キャリッジ、127 キャリッジガイド軸、130 排紙部、140 脚部、150 インクカートリッジホルダ、200 制御部、210 搬送部
Claims (6)
- キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドのノズル開口列の角度を調整するヘッド取付位置調整機構であって、
前記液体噴射ヘッドが固定され、一端を中心に旋回自在なヘッドプレートと、
前記ヘッドプレートを旋回一方向に押圧するレバープレートと、
前記ヘッドプレートを旋回他方向に押圧し、かつ当該旋回量がネジ調整可能な調整手段とを備えたことを特徴とするヘッド取付位置調整機構。 - 前記レバープレートの旋回軸と前記調整手段は、前記ヘッドプレートの旋回軸に対し対向する側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のヘッド取付位置調整機構。
- 前記レバープレートにおける前記ヘッドプレートとの押圧面が、下方を向く斜面に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッド取付位置調整機構。
- 前記キャリッジにおける前記ヘッドプレートとの当接部分は、前記ヘッドプレートを前記キャリッジに固定する固定手段の周囲部分と、前記レバープレートにおける前記ヘッドプレートとの押圧部の周囲部分であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のヘッド取付位置調整機構。
- 前記液体噴射ヘッドから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ヘッド取付位置調整機構を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 被記録媒体に記録する記録装置であって、
請求項5に記載の液体噴射装置を備えたことを特徴とする記録装置。
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