JP2012071472A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置稼動中に受ける振動の影響を抑制して、メディアに高品質な画像を記録することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】ラインヘッド１６は、天井フレーム３４に沿って移動可能なキャリッジ３０に搭載される。印刷時、キャリッジ３０は、天井フレーム３４に備えられたキャリッジロック装置１１０によって天井フレーム３４に固定される。また、ラインヘッド１６は、ラインヘッドロック機構１２０により本体フレーム２０に固定される。これにより、用紙１２の搬送に伴って発生する駆動振動と、その駆動振動によって発生するラインヘッド１６の振動を同期させることができ、着弾精度が低下するのを防止することができる。この結果、用紙１２に高品質な画像を記録することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に一定位置に固定された記録ヘッドから液滴を吐出させてメディアに画像を記録するインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置における画像の記録方式として、記録ヘッドがメディアの搬送方向と直交する方向に往復移動しながら画像を記録するシリアル方式と、記録ヘッドが移動せずに固定されて画像を記録するライン方式が知られている。

ライン方式は、記録ヘッドを移動させる必要がなく、シングルパスで画像を記録することができるため、画像を高速に記録することができるという利点がある。

その一方でライン方式は、メディアの搬送手段に対して記録ヘッドが高精度に位置決めされて設置されていないと、メディアに画像がずれて記録されてしまうという欠点がある。

また、一般に記録ヘッドの位置決めには、ピンとピン孔が用いられるが、ピンとピン孔との間に隙間が生じていると、印刷中に受ける装置の振動によってメディアと記録ヘッドとの間の位置関係にズレが生じ、液滴の着弾精度が低下するという問題がある。

特許文献１では、記録ヘッドが固定して設置された記録ヘッドユニットをメディアの搬送ユニットに対してピンとピン孔で位置決めするとともに、ピン孔に挿入されたピンをコレクトチャックで把持することにより、記録ヘッドユニットを搬送ユニットに一体的に固定することが提案されている。

特開２００９−２９２０４４号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、記録ヘッドが記録ヘッドユニットに固定して設置されるため、メディアの厚さ等に応じた記録ヘッドの高さ調整を行うことができないという欠点がある。一方、記録ヘッドを記録ヘッドユニットに対して昇降可能に設け、記録ヘッドの高さ調整ができるようにすると、記録ヘッドが記録ヘッドユニットに拘束されず、印刷中に振動を受けて、液滴の着弾精度が低下するという欠点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置稼動中に受ける振動の影響を抑制して、メディアに高品質な画像を記録することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、搬送手段によって搬送されるメディアに対して一定位置に固定された記録ヘッドから液滴を吐出させて前記メディアに画像を記録するインクジェット記録装置において、本体フレームと、前記本体フレームに移動可能に設けられたキャリッジと、前記キャリッジを前記本体フレームに固定する固定手段と、前記キャリッジに設けられ、前記記録ヘッドが載置される載置台と、前記キャリッジに設けられ、前記載置台を昇降させる昇降手段と、前記記録ヘッドの一方の側部に設けられる第１係合部と、前記記録ヘッドの他方の側部に設けられる第２係合部と、前記キャリッジ又は前記載置台に設けられ、前記載置台に前記記録ヘッドが載置されると、前記第１係合部に対向して配置される第１被係合部と、前記本体フレームに設けられ、前記キャリッジを前記固定手段で固定した状態で前記載置台を所定の退避位置から下降させると、前記載置台に載置された前記記録ヘッドの前記第２係合部に係合して、前記記録ヘッドを前記載置台上で前記第１被係合部に向けて押し動かし、前記記録ヘッドを前記第１被係合部に押し付けて拘束する第２被係合部と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、記録ヘッドはキャリッジに搭載される。キャリッジは本体フレームに移動可能に設けられており、固定手段によって本体フレームに固定される。記録ヘッドは、キャリッジに備えられた載置台に載置されてキャリッジに搭載される。載置台に載置された記録ヘッドは、キャリッジが本体フレームに固定された状態で載置台が下降すると、その一方側の側部に設けられた第２係合部が、本体フレームに備えられた第２被係合部に係合して押し動かされ、その他方側に設けられた第１係合部が、キャリッジ又は載置台に設けられた第１被係合部に押し付けられて拘束される。これにより、キャリッジと記録ヘッドとを本体フレームに一体化することができ、振動による着弾精度の低下を抑止することができる。

請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記搬送手段が、前記本体フレームに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、搬送手段が本体フレームに取り付けられる。これにより、搬送手段に伝わる振動と記録ヘッドに伝わる振動を同期させることができ、振動による着弾精度の低下を更に効果的に抑止することができる。

請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記搬送手段が、前記メディアを周面に保持して回転することにより、前記メディアを所定の搬送経路に沿って搬送するドラムであり、該ドラムの回転軸が前記本体フレームに回転自在に支持されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、搬送手段がドラム搬送手段で構成され、ドラムの回転軸が本体フレームに回転自在に支持される。

請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、前記キャリッジには、前記載置台が前記ドラムの周面に沿って一定の間隔で複数配置され、複数の前記記録ヘッドを搭載できることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、キャリッジに複数の載置台が備えられ、複数の記録ヘッド（たとえば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（クロ）の記録ヘッド）を搭載することができる。そして、各記録ヘッドは、ドラムの周面に沿って一定の間隔で配置される。

請求項５に係る発明は、前記目的を達成するために、前記第１係合部と前記第１被係合部のいずれか一方が弾性体で構成され、他方が平板で構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、第１係合部と第１被係合部のいずれか一方が弾性体（たとえば、バネ）で構成され、他方が平板で構成される。これにより、記録ヘッドを下降させる動作で無理な負荷を掛けることなく、スムーズに記録ヘッドを固定（拘束）することができる。

請求項６に係る発明は、前記目的を達成するために、前記固定手段が、電磁石と、該電磁石を励磁すると、該電磁石に磁着される被固定部材とで構成され、一方が前記本体フレームに設けられ、他方が前記キャリッジに設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、固定手段が、電磁石と、その電磁石に磁着される被固定部材とで構成され、一方が本体フレームに設けられ、他方がキャリッジに設けられる。これにより、簡単にキャリッジをロック／アンロックすることができる。

請求項７に係る発明は、前記目的を達成するために、前記第２係合部と前記第２被係合部のいずれか一方がローラで構成され、他方がカムで構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、第２係合部と第２被係合部のいずれか一方がローラで構成され、他方がカムで構成される。これにより、記録ヘッドを下降させる動作でスムーズに記録ヘッドを固定（拘束）することができる。

請求項８に係る発明は、前記目的を達成するために、前記第２係合部又は前記第２被係合部は、平坦部と傾斜部とからなるクサビ状のカムであることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、第２係合部又は第２被係合部が、平坦部と傾斜部とからなるクサビ状のカムで構成される。これにより、記録ヘッドを徐々に押し動かすことができ、よりスムーズに記録ヘッドを固定（拘束）することができる。

請求項９に係る発明は、前記目的を達成するために、前記載置台は、前記記録ヘッドの載置面にコロを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、載置台の載置面にコロが備えられる。これにより、記録ヘッドをスムーズに押し動かすことができる。

請求項１０に係る発明は、前記目的を達成するために、前記キャリッジが、前記本体フレームに架設されたガイドレールにガイドされて、所定の画像記録位置と所定の待機位置との間を移動可能に設けられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、キャリッジが、本体フレームに架設されたガイドレールにガイドされて、所定の画像記録位置と所定の待機位置との間を移動可能に設けられる。

請求項１１に係る発明は、前記目的を達成するために、前記待機位置に前記記録ヘッドをメンテナンスするメンテナンス手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置を提供する。

本発明によれば、待機位置に記録ヘッドをメンテナンスするメンテナンス手段が備えられる。

本発明によれば、装置稼動中に受ける振動の影響を抑制して、メディアに高品質な画像を記録することができる。

インクジェット記録装置の描画部の概略構成図 描画部の側面図 描画部の平面図 載置台の構成を示す断面図 キャリッジに設けられた載置台の構成を示す正面図 図５の６−６矢視図 図５の７−７矢視図 図５の８−８矢視図 図５の９−９矢視図 ラインヘッドロック機構の作用の説明図

以下、添付図面に従って本発明に係るインクジェット記録装置の好ましい実施の形態について詳説する。

［構成］
図１は、本発明が適用されたインクジェット記録装置の描画部の概略構成図である。

本実施の形態のインクジェット記録装置は、いわゆるラインプリンタであり、ラインヘッドを用いて枚葉紙（以下「用紙」という）にシングルパスで印刷する。

図１に示すように、描画部１０において、用紙１２は、描画ドラム１４によってドラム搬送される。そして、この描画ドラム１４によってドラム搬送される用紙１２に対して、４台のラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６ＫからＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（クロ）の各インク滴が吐出されて、記録面にカラー画像が描画される。

図２及び図３に示すように、描画ドラム１４は、インクジェット記録装置の本体フレーム２０に設置される。本体フレーム２０には、この描画ドラム１４を支持する一対の軸受２２が設置される。描画ドラム１４は、その回転軸１８の両端部を軸受２２に支持されて、本体フレーム２０に回転自在に設置される。

軸受２２に軸支された描画ドラム１４の回転軸１８には、描画ドラム駆動モータ（図示せず）が回転伝達機構（図示せず）を介して連結される。描画ドラム１４は、この描画ドラム駆動モータに駆動されて回転する。

描画ドラム１４の周面には、グリッパ２４が設けられる。用紙１２は、このグリッパ２４によって先端部を把持されて搬送される。なお、本例の描画ドラム１４では、１８０度の間隔で周面の２箇所にグリッパ２４が設けられ、１回転で２枚の用紙１２が搬送できるように構成されている。

また、用紙１２は、描画ドラム１４の周面に吸着保持されて搬送される。描画ドラム１４の周面には、図示しない吸着穴が所定のパターンで多数形成されており、この吸着穴からエアが吸引されることにより、用紙１２が描画ドラム１４の周面に吸着保持される。なお、用紙１２を吸着保持する構成は、これに限らず、たとえば、静電吸着により、用紙１２を吸着保持する構成とすることもできる。

描画部１０に給紙される用紙１２は、描画ドラム１４の前段に配置された渡しドラム２６によって描画ドラム１４に受け渡される。一方、描画後の用紙１２は、描画ドラム１４の後段に配置された渡しドラム２８に受け渡される。

たとえば、水性インクを用いて画像を描画する場合、描画部１０の前段には、所定の処理液（インク中の色材を凝集させる機能を有する液体）を塗布・乾燥する前処理部が設けられる。そして、この処理液が塗布された用紙１２が描画部１０に給紙される。

また、描画部１０の後段には、用紙１２を乾燥させる乾燥部、用紙１２に描画された画像を定着させる定着部、描画された画像を読み取る読み取り部、用紙１２を回収する回収部等が設けられる。

４台のラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、描画ドラム１４の回転軸１８を中心とした同心円上に一定の間隔をもって放射状に配置される。各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋからは、描画ドラム１４の外周面に向けて垂直にインク滴が吐出される。用紙１２は、このラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋから吐出されたインク滴が記録面に打滴されることにより、記録面にカラー画像が描画される。この４台のラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、キャリッジ３０に搭載され、用紙１２に描画するための描画位置（図２、３の実線の位置）と、所定のメンテナンスを行うためのメンテナンス位置（図２、３の破線の位置）との間を可能に設けられる。

図２及び図３に示すように、キャリッジ３０は、移動可能なキャリッジ本体３２と、キャリッジ本体３２に設けられた左右一対の側板３６Ｌ、３６Ｒと、キャリッジ本体３２を移動させるキャリッジ駆動機構３８とで構成される（図３は、便宜上、キャリッジ本体と側板のみを図示し、載置台等は省略）。

キャリッジ本体３２は、矩形の枠状に形成され、その下部四隅に車輪４０が取り付けられて、移動可能に設けられる。このキャリッジ本体３２は、本体フレーム２０に架設された天井フレーム３４に搭載される。

天井フレーム３４は、矩形の枠状に形成され、図示しないボルトで本体フレーム２０に固定される。本体フレーム２０に固定された天井フレーム３４は、描画ドラム１４の上方に水平に設置される。

天井フレーム３４の上面には、一対のレール４２が敷設される。レール４２は、所定幅、所定深さ溝として天井フレーム３４の上面に形成され、描画ドラム１４の回転軸１８と平行に形成される。キャリッジ本体３２に設けられた車輪４０は、このレール４２に嵌められる。これにより、キャリッジ本体３２の移動方向が規制される。この結果、キャリッジ本体３２は、同一直線上を水平に移動する。すなわち、描画ドラム１４の回転軸１８と平行に水平移動する。

キャリッジ駆動機構３８は、レール４２と平行に配設されたネジ棒４４と、ネジ棒４４を回転駆動するキャリッジ駆動モータ４６と、ネジ棒４４に螺合されるとともに、キャリッジ本体３２に連結される連結部材４８とで構成される。

ネジ棒４４は、天井フレーム３４の片側の側部に配設される。天井フレーム３４の片側の側部には、このネジ棒４４の両端部を回転自在に支持する軸受部５０が設けられる。ネジ棒４４は、この軸受部５０に両端部を軸支されることにより、レール４２と平行に配設され、かつ、回転自在に支持される。

キャリッジ駆動モータ４６は、天井フレーム３４の片側の側部にブラケット５２を介して取り付けられる。このキャリッジ駆動モータ４６の出力軸には、ネジ棒４４の一端が連結される。ネジ棒４４は、このキャリッジ駆動モータ４６に駆動されて回転する。

連結部材４８は、図示しないネジ穴が形成されている。連結部材４８は、このネジ穴を介してネジ棒４４に螺合される。この連結部材４８は、図示しないボルトでキャリッジ本体３２に固定される。

以上のように構成されるキャリッジ駆動機構３８は、キャリッジ駆動モータ４６を駆動してネジ棒４４を回転させると、連結部材４８がネジ棒４４に沿って移動する。この結果、キャリッジ本体３２がレール４２に沿って水平に移動する。

左右一対の側板３６Ｌ、３６Ｒは、平板状に形成され、キャリッジ本体３２の下部につり下げられる形で取り付けられる。キャリッジ本体３２に取り付けられた一対の側板３６Ｌ、３６Ｒは、描画ドラム１４の回転軸１８に対して直交して配置されるとともに、一定の間隔をもって互いに対向して配置される。この一対の側板３６Ｌ、３６Ｒには、ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋを取り付けるための左右一対の載置台６０Ｌ、６０Ｒがラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋごとに設けられる。

図４は、載置台の構成を示す断面図である。なお、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋの構造は同じであり、また、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋが取り付けられる載置台６０Ｌ、６０Ｒの構造も同じなので、ここでは、ラインヘッド１６として、その載置台６０Ｌ、６０Ｒへの取付構造について説明する。

ラインヘッド１６は、直方体のブロック状に形成されており、その幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向であり、ここでは左右方向とする。）の両端にフランジ部６２Ｌ、６２Ｒを有している。フランジ部６２Ｌ、６２Ｒは、矩形の平板状の突片として、ラインヘッド１６の本体部の左右両側面から水平（ノズル面と平行）に張り出して形成されている。載置台６０Ｌ、６０Ｒは、このフランジ部６２Ｌ、６２Ｒが載置されることにより、ラインヘッド１６が取り付けられる。

一方の載置台６０Ｌは、主として、スライド部６０ＬＡと、載置部６０ＬＢとで構成される。

スライド部６０ＬＡは、矩形の平板状に形成される。このスライド部６０ＬＡは、側板３６Ｌと平行に配置され、後述するスライド支持機構によって側板３６Ｌに沿ってスライド可能に設けられる。

載置部６０ＬＢは、水平部６０ＬＢ１と垂直部６０ＬＢ２とからなり、全体としてＬ字状に形成される。

水平部６０ＬＢ１は、矩形の平板状に形成され、スライド部６０ＬＡの下端部に一体的に形成される。この水平部６０ＬＢ１は、スライド部６０ＬＡの内側面に対して直交して配置されるとともに、描画ドラム１４の回転軸１８と平行に配置される。フランジ部６２Ｌは、この水平部６０ＬＢ１の上に下面部が載置される。

水平部６０ＬＢ１には、先端部分に一対のコロ６４Ｌが配置される。コロ６４Ｌは、描画ドラム１４の回転軸１８と直交する方向に並列して配置され、描画ドラム１４の回転軸１８と直交する軸の周りを回動自在に支持される。フランジ部６２Ｌは、このコロ６４Ｌの上に下面部が載置される。

垂直部６０ＬＢ２は、矩形の平板状に形成され、スライド部６０ＬＡの下端部に一体的に形成される。この垂直部６０ＬＢ２は、スライド部６０ＬＡの内側面に対して直交するようにして、水平部６０ＬＢ１の片側（傾斜して配置されるラインヘッド１６の傾斜方向の下側）に配置され、水平部６０ＬＢ１に対して直交して配置される。水平部６０ＬＢ１に載置されたフランジ部６２Ｌは、この垂直部６０ＬＢ２によって、傾斜方向下側に位置する側面が支持される。

他方の載置台６０Ｒも同様の構成である。すなわち、主として、スライド部６０ＲＡと、載置部６０ＲＢとで構成される。そして、載置部６０ＲＢは、水平部６０ＲＢ１と垂直部６０ＲＢ２とで構成され、水平部６０ＲＢ１には、先端部分に一対のコロ６４Ｒが配置される。

ラインヘッド１６は、左右のフランジ部６２Ｌ、６２Ｒの下面を左右の載置台６０Ｌ、６０Ｒの水平部６０ＬＢ１、６０ＲＢ１の上に載置して、キャリッジ３０に搭載する。

ここで、上記のように、水平部６０ＬＢ１、６０ＲＢ１には、コロ６４Ｌ、６４Ｒが設けられており、フランジ部６２Ｌ、６２Ｒは、このコロ６４Ｌ、６４Ｒの上に載置される。この結果、載置台６０Ｌ、６０Ｒに載置されたラインヘッド１６は、幅方向（描画ドラム１４の回転軸１８と平行な方向）に移動可能に支持される。

一方の載置台６０Ｒのスライド部６０ＲＡの内側面には、板バネ６６が配置される。この板バネ６６は、ラインヘッド１６を固定するときに必要な部材であり、一方の載置台６０Ｒに載置されたラインヘッド１６のフランジ部６２Ｒの側面に当接し、他方の載置台６０Ｌに向けて付勢する。なお、この板バネ６６の作用については、のちに詳述する。

上記のように載置台６０Ｌ、６０Ｒは、そのスライド部６０ＬＡ、６０ＲＡが、スライド支持機構７６Ｌ、７６Ｒによって、側板３６Ｌ、３６Ｒに沿って移動可能に設けられる。

図５は、キャリッジに設けられた載置台の構成を示す正面図である。また、図６〜９は、それぞれ図５の６−６矢視図、７−７矢視図、８−８矢視図、９−９矢視図である。

スライド支持機構７６Ｌ、７６Ｒは、ガイドレール７８Ｌ、７８Ｒと、そのガイドレール７８Ｌ、７８Ｒ上をスライドする１組のスライダ８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂと、スライダ８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂに取り付けられた取付板８２Ｌ、８２Ｒとで構成される。

ガイドレール７８Ｌ、７８Ｒは、側板３６Ｌ、３６Ｒの内側に取り付けられ、描画ドラム１４の中心を通る直線に沿って配設されている（描画ドラム１４の法線に沿って配設される。）。

スライダ８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂは、このガイドレール７８Ｌ、７８Ｒの上をスライド移動自在に設けられる。したがって、スライダ８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂは、描画ドラム１４の中心を通る直線に沿ってスライドする。

取付板８２Ｌ、８２Ｒは、矩形の板状に形成されており、図示しないボルトによってスライダ８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂに固定される。スライダ８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂに取り付けられた取付板８２Ｌ、８２Ｒは、描画ドラム１４の回転軸１８に対して垂直に配設される。そして、スライダ８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂによって、描画ドラム１４の中心を通る直線に沿ってスライドする。載置台６０Ｌ、６０Ｒは、この取付板８２Ｌ、８２Ｒに取り付けられる。すなわち、そのスライド部６０ＬＡ、６０ＲＡを図示しないボルトで固定されて、取付板８２Ｌ、８２Ｒに取り付けられる。

取付板８２Ｌ、８２Ｒに取り付けられた載置台６０Ｌ、６０Ｒは、描画ドラム１４の中心を通る直線に沿ってスライド自在に支持され、描画ドラム１４の外周面に対して垂直に昇降可能に支持される。そして、このように昇降可能に支持された載置台６０Ｌ、６０Ｒは、昇降駆動機構８４によって昇降駆動される。

昇降駆動機構８４は、主として、パルスモータ８６と、そのパルスモータ８６によって回転駆動される回転駆動軸８８と、回転駆動軸８８に取り付けられた左右一対の偏心カム９０Ｌ、９０Ｒと、各取付板８２Ｌ、８２Ｒに取り付けられるとともに、各偏心カム９０Ｌ、９０Ｒに当接された左右一対の従動カム９２Ｌ、９２Ｒとで構成される。

パルスモータ８６は、一方の側板３６Ｌの外側面にブラケット９４を介して取り付けられ、その出力軸８６ａは、描画ドラム１４の回転軸１８に対して垂直に設けられる。

回転駆動軸８８は、左右の側板３６Ｌ、３６Ｒを跨いで設置され、描画ドラム１４の回転軸１８と平行に配設される。この回転駆動軸８８は、左右の側板３６Ｌ、３６Ｒに設けられた軸受９６Ｌ、９６Ｒに回転自在に支持される。

パルスモータ８６の回転は、ウォームギア９８を介して回転駆動軸８８に伝達される。パルスモータ８６の出力軸８６ａには、このウォームギア９８を構成するウォーム９８ａが取り付けられる。一方、回転駆動軸８８には、このウォーム９８ａに噛み合うウォームホイール９８ｂが取り付けられる。これにより、パルスモータ８６の回転が回転駆動軸８８に伝達される。

左右一対の偏心カム９０Ｌ、９０Ｒは、円盤状に形成され、その回転中心を偏心させて、回転駆動軸８８に取り付けられる。この偏心カム９０Ｌ、９０Ｒは、それぞれ側板３６Ｌ、３６Ｒの外側に配置され、描画ドラム１４の回転軸１８に対して垂直に配置される。

従動カム９２Ｌ、９２Ｒは、円盤状に形成され、その周面が偏心カム９０Ｌ、９０Ｒの周面に当接するようにして、偏心カム９０Ｌ、９０Ｒの上に載置される。この従動カム９２Ｌ、９２Ｒは、描画ドラム１４の回転軸１８と平行に配設された支軸９２Ｌａ、９２Ｒａに回転自在に支持される。

支軸９２Ｌａ、９２Ｒａは、側板３６Ｌ、３６Ｒに形成された長穴９９Ｌ、９９Ｒを通して、描画ドラム１４の回転軸１８と平行に配設される。そして、その基端部が取付板８２Ｌ、８２Ｒに一体成形された軸支持部８２Ｌａ、８２Ｌｂに固定される。

長穴９９Ｌ、９９Ｒは、ガイドレール７８Ｌ、７８Ｒと平行に形成される。これにより、従動カム９２Ｌ、９２Ｒが、ガイドレール７８Ｌ、７８Ｒに沿って移動可能に設けられる。

以上のように構成された昇降駆動機構８４によれば、パルスモータ８６を駆動して、回転駆動軸８８を回転させると、左右一対の偏心カム９０Ｌ、９０Ｒが回転する。これにより、従動カム９２Ｌ、９２Ｒが、描画ドラム１４の外周面に対して垂直に昇降移動する。そして、この従動カム９２Ｌ、９２Ｒが昇降移動することにより、この従動カム９２Ｌ、９２Ｒに連結された取付板８２Ｌ、８２Ｒが昇降移動し、この結果、載置台６０Ｌ、６０Ｒが、描画ドラム１４の外周面に対して垂直に昇降移動する。

以上のように、キャリッジ３０に備えられた載置台６０Ｌ、６０Ｒは、描画ドラム１４の外周面に対して昇降可能に設けられる。ラインヘッド１６は、左右のフランジ部６２Ｌ、６２Ｒをこの載置台６０Ｌ、６０Ｒに載置することにより、キャリッジ３０に搭載される。

キャリッジ３０に搭載されたラインヘッド１６は、キャリッジ３０をレール４２に沿って移動させることにより、描画位置とメンテナンス位置（待機位置）との間を移動する。

ここで、描画位置は、描画ドラム１４の設置位置に設定され、メンテナンス位置は、メンテナンスユニット１００の設置位置に設定される。

描画位置に移動すると、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、描画ドラム１４の周囲に配置される。

一方、メンテナンス位置に移動すると、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、メンテナンスユニット１００の上方に配置される。このメンテナンスユニット１００は、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋのメンテナンスを行うユニットであり、廃液トレイ、キャップ等が備えられる。

なお、移動に際して、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、所定の移動位置まで上昇し、この移動位置に位置した状態で移動する。すなわち、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋが載置された載置台６０Ｌ、６０Ｒが、所定の退避位置まで上昇し、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋを退避させた状態で移動する。

描画位置に移動した各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋは、その後、移動位置から所定量下降して、描画可能な位置にセットされる。

また、メンテナンス位置に移動した各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋも、必要に応じて移動位置から下降し、メンテナンス可能な位置にセットされる。

ところで、このように各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋがキャリッジ３０に着脱可能に設けられ、また、キャリッジ３０も移動自在に設けられていると、本体フレーム２０に振動が発生した際、その振動が各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋに伝達されて、各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋが振動する。この結果、打滴精度が低下し、印刷品質が低下する。

そこで、本実施の形態のインクジェット記録装置には、ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋのロック機構が設けられ、振動の発生が防止される。

このロック機構は、図５に示すように、キャリッジ３０を本体フレーム２０にロックするキャリッジロック装置１１０と、本体フレーム２０にロックされたキャリッジ３０に対して各ラインヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋをロックするラインヘッドロック機構１２０とで構成される。

キャリッジロック装置１１０は、天井フレーム３４に設置される電磁石１１２と、キャリッジ３０に設置される磁性体ブラケット１１４とで構成される。

電磁石１１２は、電磁石取付板１１６を介して天井フレーム３４に設置される。電磁石取付板１１６は、矩形の平板状に形成され、天井フレーム３４の上面部に垂直に立設されるとともに、レール４２に対して直交して配置される。電磁石１１２は、この電磁石取付板１１６に一定の間隔をもって複数設置される（本例では４台）。

電磁石１１２の先端には、キャッチプレート１１８が取り付けられる。キャッチプレート１１８は、磁性体で構成され、矩形の平板状に形成される。

磁性体ブラケット１１４は、磁性体で構成され、矩形の平板状に形成される。この磁性体ブラケット１１４は、図示しないボルトでキャリッジ本体３２の端面に取り付けられる。キャリッジ本体３２に取り付けられた磁性体ブラケット１１４は、キャッチプレート１１８と対向して配置される。

以上のように構成されるキャリッジロック装置１１０によれば、キャリッジ３０が描画位置に移動すると、磁性体ブラケット１１４がキャッチプレート１１８に当接する。この状態で電磁石１１２をＯＮすると、磁性体ブラケット１１４がキャッチプレート１１８に磁着され、キャリッジ３０が天井フレーム３４に一体的に固定される。天井フレーム３４は、本体フレーム２０に固定されているので、結果的にキャリッジ３０は本体フレーム２０に固定される。

ラインヘッドロック機構１２０は、本体フレーム２０に取り付けられる押圧ローラ１２２と、各ラインヘッド１６（１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋ）に取り付けられるカム１２４とで構成される。

押圧ローラ１２２は、各ラインヘッド１６に対応して設置され、本体フレーム２０に軸受１２６を介して取り付けられる。本体フレーム２０に取り付けられた押圧ローラ１２２は、対応するラインヘッド１６のノズル面と平行な軸の周りを回転自在に支持される。また、この押圧ローラ１２２は、一方の載置台６０Ｒに設置された板バネ６６と対向して配置される。

カム１２４は、傾斜部１２４Ａと平坦部１２４Ｂとからなる、クサビ状に形成される。このカム１２４は、各ラインヘッド１６の幅方向の一端（押圧ローラ１２２側の一端）に取り付けられる。各ラインヘッド１６に取り付けられたカム１２４は、ノズル面から下方に向けて突出して配置されるとともに、ノズル面に対して直交して配置される。また、各ラインヘッド１６を載置台６０Ｌ、６０Ｒに載置した際、その傾斜部１２４Ａが、押圧ローラ１２２の外周面に当接するように配置される。

以上のように構成されるラインヘッドロック機構１２０によれば、各ラインヘッド１６を載置台６０Ｌ、６０Ｒに載置すると、各ラインヘッド１６に設けられたカム１２４の傾斜部１２４Ａが、押圧ローラ１２２の外周に当接する。この状態で載置台６０Ｌ、６０Ｒを下降させると、押圧ローラ１２２によってカム１２４が押圧され、ラインヘッド１６が描画ドラム１４の回転軸１８に沿って押圧ローラ１２２から離れる方向に移動する。

ここで、ラインヘッド１６が押圧ローラ１２２に押されて移動する方向にある載置台６０Ｒには、板バネ６６が設置されており、ラインヘッド１６は、この板バネ６６によって押圧ローラ１２２の方向に向けて付勢される。

この結果、ラインヘッド１６は、板バネ６６と押圧ローラ１２２とで挟持され、キャリッジ３０に一体的に固定（拘束）される。

なお、板バネ６６による付勢力が強すぎると（バネ定数が高すぎると）、キャリッジロック装置１１０によるキャリッジ３０の固定が解除されてしまうので、板バネ６６は、電磁石１１２によるキャリッジ３０の保持力よりも小さい力で付勢するようにバネ定数が設定される。

また、押圧ローラ１２２は、ラインヘッド１６が所定量下降すると、カム１２４の平坦部１２４Ｂに乗り上げ、それ以上下降しても、ラインヘッド１６を移動させないように構成される。これにより、常に幅方向の位置を常に一定に保つことができる。

［作用］
以上のように構成される本実施の形態のインクジェット記録装置の作用は次のとおりである。

上記のように、各ラインヘッド１６（１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋ）は、キャリッジ３０に搭載される。キャリッジ３０への取り付けは、次のように行われる。

まず、載置台６０Ｌ、６０Ｒを所定の待機位置に移動させ、この状態でキャリッジ３０をメンテナンス位置に移動させる。

次に、各ラインヘッド１６を載置台６０Ｌ、６０Ｒに載置する。すなわち、各ラインヘッド１６の幅方向の両端に形成されたフランジ部６２Ｌ、６２Ｌを載置台６０Ｌ、６０Ｒの載置部６０ＬＢ、６０ＬＡの上に載置する。これにより、各ラインヘッド１６がキャリッジ３０に搭載される。

なお、載置台６０Ｌ、６０Ｒの載置部６０ＬＢ、６０ＲＢには、コロ６４Ｌ、６４Ｒが備えられているため（図４参照）、載置台６０Ｌ、６０Ｒの上に載置された各ラインヘッド１６は、幅方向（描画ドラム１４の回転軸１８の方向）に移動可能に支持される。

各ラインヘッド１６がキャリッジ３０に搭載されると、次に、キャリッジ３０が描画位置に移動する。キャリッジ３０が描画位置に移動すると、各ラインヘッド１６が描画ドラム１４の周囲に配置される。

また、キャリッジ３０が描画位置に移動すると、キャリッジ３０に備えられた磁性体ブラケット１１４が、天井フレーム３４に設けられたキャッチプレート１１８に当接する。この状態で電磁石１１２がＯＮされ、磁性体ブラケット１１４がキャッチプレート１１８に磁着される。これにより、キャリッジ３０が天井フレーム３４に固定される。

電磁石１１２によってキャリッジ３０がロックされると、次に、載置台６０Ｌ、６０Ｒを昇降させるパルスモータ８６が駆動され、載置台６０Ｌ、６０Ｒが描画ドラム１４に向かって下降する。これにより、ラインヘッド１６が描画ドラム１４に向かって下降する。

ラインヘッド１６が描画ドラム１４に向かって下降すると、図１０に示すように、押圧ローラ１２２によってカム１２４が押圧される。

ここで、上記のように、各ラインヘッド１６は、載置台６０Ｌ、６０Ｒに備えられたコロ６４Ｌ、６４Ｒによって幅方向（描画ドラム１４の回転軸１８の方向）に移動可能に支持されているため、カム１２４が押圧ローラ１２２によって押されると、描画ドラム１４の回転軸１８の方向に沿って押圧ローラ１２２から離れる方向に移動する。

一方、押圧ローラ１２２と反対側にある載置台６０Ｒには、板バネ６６が設置されているため、ラインヘッド１６が押圧ローラ１２２から離れる方向に移動すると、この板バネ６６によって押圧ローラ１２２の方向に向けて付勢される。この結果、ラインヘッド１６は、板バネ６６と押圧ローラ１２２とで挟持され、キャリッジ３０に一体的に固定される。

ラインヘッド１６は、下降量が調整されてスローディスタンスが調整され、所定のスローディスタンスとなったところで下降が停止される。これにより、印刷が可能になる。

この後、印刷が開始され、連続的に給紙される用紙１２に対して印刷処理が行われる。

この際、描画ドラム１４には駆動による振動が発生し、その振動が本体フレーム２０にも伝播するが、本実施の形態のインクジェット記録装置では、各ラインヘッド１６が本体フレーム２０に固定されるため、用紙搬送による駆動振動と各ラインヘッド１６に伝播する振動とを同期させることができる。この結果、着弾精度が低下するのを防止でき（２〜３μｍ以下）、高品質な画像を描画することができる。

また、各ラインヘッド１６は、所定位置に下降させる動作で本体フレーム２０に固定するので、簡単な構造で正確に位置決めして固定することができる。

なお、本実施の形態では、用紙をドラム搬送するインクジェット記録装置に本発明を適用した場合を例に説明したが、用紙の搬送手段は、これに限定されるものではない。たとえば、ベルト搬送するインクジェット記録装置やローラ搬送するインクジェット記録装置にも同様に適用することができる。

１０…インクジェットの描画部、１２…用紙、１４…描画ドラム、１６（１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋ）…ラインヘッド、１８…回転軸、２０…本体フレーム、２２…軸受、２４…グリッパ、２６…渡しドラム、２８…渡しドラム、３０…キャリッジ、３２…キャリッジ本体、３４…天井フレーム、３６Ｌ、３６Ｒ…側板、３８…キャリッジ駆動機構、４０…車輪、４２…レール、４４…ネジ棒、４６…キャリッジ駆動モータ、４８…連結部材、５０…軸受部、５２…ブラケット、６０Ｌ、６０Ｒ…載置台、６０ＬＡ、６０ＲＡ…スライド部、６０ＬＢ、６０ＲＢ…載置部、６０ＬＢ１、６０ＲＢ１…水平部、６０ＬＢ２、６０ＲＢ２…垂直部、６２Ｌ、６２Ｒ…フランジ部、６４Ｌ、６４Ｒ…コロ、６６…板バネ、７６Ｌ、７６Ｒ…スライド支持機構、７８Ｌ、７８Ｒ…ガイドレール、８０Ｌａ、８０Ｌｂ、８０Ｒａ、８０Ｒｂ…スライダ、８２Ｌ、８２Ｒ…取付板、８４…昇降駆動機構、８６…パルスモータ、８６ａ…出力軸、８８…回転駆動軸、９０Ｌ、９０Ｒ…偏芯カム、９２Ｌ、９２Ｒ…従動カム、９２Ｌａ、９２Ｒａ…支軸、９４…ブラケット、９６Ｌ、９６Ｒ…軸受、９８…ウォームギア、９８ａ…ウォーム、９８ｂ…ウォームホイール、９９Ｌ、９９Ｒ…長穴、１００…メンテナンスユニット、１１０…キャリッジロック装置、１１２…電磁石、１１４…磁性体ブラケット、１１６…電磁石取付板、１１８…キャッチプレート、１２０…ラインヘッドロック機構、１２２…押圧ローラ、１２４…カム、１２４Ａ…傾斜部、１２４Ｂ…平坦部、１２６…軸受

Claims (11)

1. 搬送手段によって搬送されるメディアに対して一定位置に固定された記録ヘッドから液滴を吐出させて前記メディアに画像を記録するインクジェット記録装置において、
   本体フレームと、
   前記本体フレームに移動可能に設けられたキャリッジと、
   前記キャリッジを前記本体フレームに固定する固定手段と、
   前記キャリッジに設けられ、前記記録ヘッドが載置される載置台と、
   前記キャリッジに設けられ、前記載置台を昇降させる昇降手段と、
   前記記録ヘッドの一方の側部に設けられる第１係合部と、
   前記記録ヘッドの他方の側部に設けられる第２係合部と、
   前記キャリッジ又は前記載置台に設けられ、前記載置台に前記記録ヘッドが載置されると、前記第１係合部に対向して配置される第１被係合部と、
   前記本体フレームに設けられ、前記キャリッジを前記固定手段で固定した状態で前記載置台を所定の退避位置から下降させると、前記載置台に載置された前記記録ヘッドの前記第２係合部に係合して、前記記録ヘッドを前記載置台上で前記第１被係合部に向けて押し動かし、前記記録ヘッドを前記第１被係合部に押し付けて拘束する第２被係合部と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記搬送手段が、前記本体フレームに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記搬送手段が、前記メディアを周面に保持して回転することにより、前記メディアを所定の搬送経路に沿って搬送するドラムであり、該ドラムの回転軸が前記本体フレームに回転自在に支持されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記キャリッジには、前記載置台が前記ドラムの周面に沿って一定の間隔で複数配置され、複数の前記記録ヘッドを搭載できることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記第１係合部と前記第１被係合部のいずれか一方が弾性体で構成され、他方が平板で構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記固定手段が、電磁石と、該電磁石を励磁すると、該電磁石に磁着される被固定部材とで構成され、一方が前記本体フレームに設けられ、他方が前記キャリッジに設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記第２係合部と前記第２被係合部のいずれか一方がローラで構成され、他方がカムで構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記第２係合部又は前記第２被係合部は、平坦部と傾斜部とからなるクサビ状のカムであることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記載置台は、前記記録ヘッドの載置面にコロを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記キャリッジが、前記本体フレームに架設されたガイドレールにガイドされて、所定の画像記録位置と所定の待機位置との間を移動可能に設けられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記待機位置に前記記録ヘッドをメンテナンスするメンテナンス手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。

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