JP2012135989A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラインヘッドを微小振動させて高画質画像を記録する構成において、クリーニング等を実施するために、ラインヘッドの移動機構を設けた場合に、微小移動させるためのモータ等の駆動源は駆動時に別の振動を発生させてヘッドの位置精度に影響を与えている。
【解決手段】ラインヘッドを搭載するヘッドホルダに画像記録位置を保持するための位置決め部材を設け、且つ微小振動を行う駆動源を位置決め部材の近傍に設けることにより、駆動源による振動を減少させ、且つラインヘッドの微小移動の位置精度を高める画像記録装置である。
【選択図】図６

Description

本発明は、記録ヘッドを微小移動させることで高画質化を可能にする画像記録装置に関する。

一般的な画像記録装置として、記録ヘッドのノズルから吐出したインク滴を記録媒体に着弾して画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタの中には、画像記録の高速化を図るために、記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向（幅方向）に延伸し、記録媒体の幅以上の長さを有する画像記録領域（ノズル列長）を有する記録ヘッドであるラインヘッドがある。又は、記録媒体の幅に満たないノズル列長を有する短尺な記録ヘッドを複数個用いて、千鳥状に配置し、主走査方向に延伸したヘッド構成のラインヘッドもある。

これらのラインヘッドは、ラインヘッドのノズルと対向して設けられ記録媒体を保持搬送するプラテンにより記録媒体を搬送移動させて、記録を行うラインプリンタに搭載される。このようなラインプリンタにおいて、記録画像の高品位化のために、ラインヘッドを主走査方向に微小移動させるものが知られている。
例えば、特許文献１には、記録媒体を複数回に渡り、ラインヘッドの直下を通過させて、記録媒体が通過する毎に、ラインヘッドを主走査方向に微小移動させた後、画像記録することにより、主走査方向の記録の高密度化を図る画像記録装置が提案されている。

一般的なラインプリンタの基本的な構成では、固定するように設けられたラインヘッドにおけるノズルピッチがそのまま記録媒体移動方向に直行する主走査方向の記録ドット密度となるという特徴がある。そのため、主走査方向の高画質化を実現するためには、ノズルピッチの微細化を行う必要があり、技術的、コスト的困難を伴うこととなる。

この対策として、特許文献１に記載の画像記録装置は、搭載したラインヘッドを主走査方向に移動可能に保持するガイドからなる第１のヘッドホルダと、この第１のヘッドホルダを主走査方向に微小移動位置決めする偏心カム及びモータからなるヘッド微小移動部と、を有している。このインクジェット方式の画像記録装置は、ラインヘッドを主走査方向に微小移動させて、記録のドットピッチを微細化することにより、主走査方向の画像記録をより高画質化している。

この画像記録装置は、ヘッドを微小移動させながら数回に分けて印字を行う。最初に印字したドットの間に次のドットがくるように、ヘッドを微小移動させて印字する。これを数回繰り返すことでドット間隔が小さくなり微細化が可能となる。このように、ヘッドを微小移動させながら印字を行うことで、ヘッドのノズルピッチを微細化した時と同等の効果を得ることが可能となる。

また、ヘッドのノズルや近傍に付着したゴミを除去するために、ヘッドのノズルが設けられたノズル面をブレード等により拭き取る等のヘッドクリーニング部を搭載し、ヘッドクリーニングを行う構成が一般的に知られている。ヘッドクリーニングを行うためには、通常、記録媒体を保持するプラテンに近接するように設けられたラインヘッドのノズル面をプラテンから離間する必要がある。

この離間を実現するために、第１ヘッドホルダ及びヘッド微小移動部を搭載し移動可能な第２のヘッドホルダと、第２のヘッドホルダを移動させる第２のヘッドホルダ移動部と、画像記録の際に第２のヘッドホルダの少なくとも主走査方向の位置決めを行う主走査方向位置決め部と、を有する画像記録装置が考えられる。尚、第２のヘッドホルダ移動部は、ラインヘッドをプラテンに対して接離可能に移動させる。

第２のヘッドホルダ移動部は、画像記録位置から第２のヘッドホルダを移動させることにより、第１のヘッドホルダを介し第２のヘッドホルダに搭載されているラインヘッドを、プラテンから離間させるとともにクリーニング位置に移動させる。この移動と供に、ラインヘッドとヘッドクリーニング部とを近接させて、ラインヘッドのノズルをクリーニングする。そのクリーニング後、第２のヘッドホルダ移動部は、第２のヘッドホルダに搭載されたラインヘッドをプラテンに近接した画像記録位置に戻す。第２のヘッドホルダは、主走査方向位置決め部により少なくとも主走査方向の位置決めされた後、ラインヘッドのノズルからインクを吐出し画像記録を行う。このようにラインヘッドに対して、ヘッドクリーニングを行うことで、安定的に記録画像の高品位化を図ることができる。

特開平８−３１００４９号公報

前述した第１のヘッドホルダ、ヘッド微小移動部、第２のヘッドホルダ、第２のヘッドホルダ移動部及び、主走査方向位置決め部を有する画像記録装置において、記録媒体に対し主走査方向のドット位置のずれ無く画像記録を行うためには、画像記録時におけるラインヘッドの主走査方向の位置を厳密に精度よく位置決めする必要がある。

第２の主走査方向位置決め部に対し、第１のヘッドホルダを移動させるヘッドホルダ微小移動部が離れて設けられていると、第１のヘッドホルダを微小移動させるためにヘッド微小移動部を駆動させた際の振動が、小さな振動でもラインヘッド又は第１、第２のヘッドホルダの位置の変動要因となる可能性が大きくなり、ラインヘッドの主走査方向の位置精度が悪化する要因となる。

また、第２のヘッドホルダが画像記録位置にあるときに第２のヘッドホルダの主走査方向を位置決めする主走査方向位置決め部と、第２のヘッドホルダに搭載され第１のヘッドホルダを移動位置決めするヘッド微小移動部とが、例えば第２のヘッドホルダの主走査方向において中央を境とし互いに反対側の端部に設けられた場合等、離れた位置に設けられた場合、例えば第２のヘッドホルダの中央を境とした一端側に各々を配置する場合等、近接した位置に設けられた場合に比べ、各々の位置を決める部品の加工寸法のばらつきが大きくなり、ひいては第１のヘッドホルダを介し第２のヘッドホルダに搭載されているラインヘッドの主走査方向の位置に、個々の画像記録装置固有の主走査方向の位置のばらつきが生じてしまう。

さらに、主走査方向位置決め部とヘッド微小移動部とが、第２のヘッドホルダの主走査方向の中央を境とし互いに反対の端部に設けられていると、第１のヘッドホルダを微小移動させるためにヘッド微小移動部の駆動源であるモータ等を駆動させた際の振動が、小さな振動でもラインヘッドおよび／または第１、第２のヘッドホルダへの位置変動の要因となる可能性が大きくなり、ラインヘッドの主走査方向の位置精度が悪化する要因となる。

さらに、ヘッド微小移動部のモータ等の駆動源が駆動時に発生させる振動を、ラインヘッドの微小移動と比較して考えると、振動によりラインヘッドの位置が変動しヘッドの位置精度に影響し、ラインヘッドを正確な位置に設定できない可能性がある。
そこで本発明は、記録ヘッドの微小移動により高画質の画像を記録するヘッド微小移動部の位置精度を向上させた画像記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、 記録媒体を搬送するプラテンと、前記記録媒体の搬送方向と直行する主走査方向に一定の間隔で設けられた複数のノズルから、搬送される前記記録媒体にインクを吐出して画像を記録する少なくとも１つのラインヘッドと、前記ラインヘッドが固定される第１のヘッドホルダと、前記第１のヘッドホルダを前記主走査方向にスライド移動可能に保持する第２のヘッドホルダと、前記第２のヘッドホルダに設けられ、画像記録時に前記第１のヘッドホルダを前記間隔よりも小さい距離のスライド移動を行う微小移動駆動部と、画像記録時において、前記プラテンに対する前記第２のヘッドホルダの少なくとも前記主走査方向の位置を規制する主走査方向位置決め部と、を具備し、前記微小移動部と前記主走査方向位置決め部とを、前記第２のヘッドホルダにおける前記主走査方向の同一端側に設けた画像記録装置を提供する。

本発明によれば、記録ヘッドの微小移動により高画質の画像を記録するヘッド微小移動部の位置精度を向上させた画像記録装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るヘッド微小移動部を備える画像記録装置の概念的な構成例を示す図である。 図２は、ドラムの回転軸方向から見たドラムと記録ヘッドの位置関係を含む構成を示す図である。 図３は、記録ヘッドのノズル面の構成例を示す図である。 図４（ａ）乃至（ｄ）は、第２のヘッドホルダ移動部の構成及び動作状態を示す図である。 図５は、ヘッド微小移動部を示す全体図である。 図６（ａ）は、ヘッド微小移動部の詳細上面図、図６（ｂ）は、ヘッド微小移動部の詳細側面図である。 図７（ａ）乃至（ｄ）は、記録ヘッドのノズルが移動し、記録媒体に吐出されたインク滴の状態を示す図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、偏心カムの形状を示す概念図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係るヘッド微小移動部を備える画像記録装置について説明する。図１は、画像記録装置の概念的な構成例を示す図である。図２は、ドラムの回転軸方向から見たドラムと記録ヘッドの位置関係を含む構成を示す図である。図３は、記録ヘッドのノズル面の構成例を示す図である。

本実施形態の画像記録装置１は、複数の記録ヘッド４から異なる複数色、例えば、４色のインクを吐出して、移動する記録媒体にカラー画像を記録する、ラインプリンタを例としている。勿論、記録される画像は４色によるカラー画像に限定されるものではなく、１色の白黒画像も含め、記録ヘッドの数量は限定されるものではない。

このラインプリンタ１は、複数の記録媒体１７が装填された記録媒体カートリッジ９と、記録媒体カートリッジ９から記録媒体１７を取り出す記録媒体供給部８と、プラテンとなるドラム２と複数の搬送用ローラを有する記録媒体１７を搬送する搬送機構１８と、複数の記録ヘッド４を有する記録ヘッド部５２と、画像が記録された記録媒体１７を排出する記録媒体排出部１２と、記録ヘッド４へ供給するインクが充填されたインクボトル７と、記録ヘッド部５２を移動させる第２のヘッドホルダ移動部５と、記録ヘッド部５２をクリーニングするクリーニングユニット６と、クリーニングユニット６で受けた廃インクを貯蔵する廃液タンク１６と、で構成される。

記録ヘッド部５２は、複数の記録ヘッド４を搭載し、それぞれの記録ヘッド４のノズル面がドラム２の記録媒体１７の保持面である外周面（記録媒体保持面）に対し予め定められた間隔を空けて近接するように配置する。クリーニングユニット６は、ドラムと隣接するように並設される。第２のヘッドホルダ移動部５は、ドラム２とクリーニングユニット６との間に設けられ、記録ヘッド部５２を、記録ヘッド部５２により画像を記録する画像記録位置と、クリーニングユニット６によりクリーニング処理を行うクリーニング位置と、に移動させる。この移動動作は、クリーニング処理時だけではなく、例えばドラム上に記録媒体１７が詰まった場合のジャム処理時等に、これらの画像記録位置とクリーニング位置の間で、記録ヘッド部５２を移動させる。勿論、ジャム処理時等において、クリーニング位置まで記録ヘッド部５２を移動させなくとも処理ができる場合には、ドラム２から記録ヘッド部５２を離間させた状態だけであっても良い。

さらに、ラインプリンタ１は、搬送機構１８において、記録媒体１７をプラテンであるドラム２に導入する案内板１０と、記録媒体１７を帯電させる帯電ローラ１１と、記録媒体１７の電荷を除去する除電ローラ１４と、ドラム２の外周面に張り付いた記録媒体１７を剥がす剥離爪１３とを有している。尚、矢印ｍは、記録媒体１７の搬送方向を示している。

ドラム２は、プラテンとして例えば、金属製の中空円筒形状に形成され、その外周面が記録媒体１７を密着保持（本実施形態では静電吸着）し、図示しないモータにより回転して、記録媒体１７を搬送する。尚、本実施形態では、プラテンとしてドラムを用いているが、これに限らず、複数ローラで無端ベルトを弛み無く保持する構成で、記録媒体をベルト搬送するプラテンであってもよい。この場合、ファン等により負圧を発生させて多数の小孔が開口された無端ベルトに記録媒体を吸着保持させればよい。

図２に示すように、記録ヘッド部５２は、複数の記録ヘッド４を備えている。これらの記録ヘッド４は、ドラム２の外周面に沿って、インクの吐出方向がドラム２の中心に向かうように放射状に位置付けられ、保持されている。図２においては、２つの平板が連結された形状のヘッドホルダに記録ヘッドのノズル面がドラム２の外周面と正対するように傾けて取り付けられた構成である。勿論、この形状に限定されるものではなく、ドラム２の外周面に沿った弧形状であってもよい。

本実施形態における記録ヘッド４は、主走査方向において、記録媒体１７の幅以上の記録領域（ノズル列長）を有する固定型の記録ヘッドからなるラインヘッド又は、図５に示すように、記録媒体１７の幅に満たないノズル列長（画像記録領域）を有する短尺記録ヘッドを複数用いて、記録媒体の幅方向（主走査方向）に沿って並列や千鳥状に配列したラインヘッドでもよい。以下の説明では、短尺の記録ヘッド４を用いたラインヘッドを例として説明する。又、本実施形態においては、複数のラインヘッドを用いたカラー画像記録に対応する構成を示して説明しているが、１色（例えば、黒のみ）の画像記録であれば、１つのラインヘッドを設けた画像記録装置に対しても適用することができる。

記録ヘッド４は、インクを吐出するインク吐出ノズル４０を１列又は複数列に配置している。図２中のＢ方向から見たインク吐出面５３では、一例として、２列のインク吐出ノズル４０を示している。図３では、ノズル面の詳細な構成を示している。なお、図３に示す矢印Ｅは、記録媒体１７の搬送方向を示し、矢印Ｄは後述する記録ヘッド４の主走査方向への微小移動方向を示している。

この構成において、１列目におけるインク吐出ノズル４０は、図３に示すように、主走査方向に距離Ｃ分離れて、規則正しく配列されている。また、図３に示す２列目のインク吐出ノズル４０は、主走査方向において１列目の距離Ｃの間に入り込むように、例えば距離Ｃの１／２だけずれて配置されている。これは１／２だけずらすことにより、１列目におけるインク吐出ノズル４０によるドット間を埋めるように、２列目のドットが着弾されるため、高解像度が実現される。この距離Ｃの１／２の距離がノズルピッチとなる。

画像が記録された記録媒体１７は、ドラム２から剥離爪１３により剥がされて、排出トレイ１２ａに収納される。また、排出された記録媒体１７の画像に白スジ等の記録不良が発生した場合には、装置フレーム等に固定されているクリーニングユニット６に後述する第２のヘッドホルダ移動部５を用いて記録ヘッド４を当接させてクリーニング処理を行う。

クリーニングユニット６は、記録ヘッド４のノズルに宛がわれ、クリーニング処理時にノズルから吐出された粘度の高いインク等が一時的に貯められるように、クリーニングユニット本体がインクパン形状を成し、最下位部には排出口２６が設けられている。さらに排出口２６と廃液タンク１６は、インクチューブにより接続され、インクパンに溜まったインクが排出口２６からインクチューブを経て廃液タンク１６に流れ込むように構成されている。

クリーニングユニット６には、公知な構成であり、吸引クリーニング部又は、ワイプを含むワイプ移動機構のいずれか又は両方が設置されている。吸引クリーニング部は、記録ヘッド４を吸引して粘度の高いインク及びノズル周囲の紙粉等のごみを吸引する。ワイプは、記録ヘッドのノズル面に溜まったインクや付着したゴミを除去し、且つノズルにメニスカスを形成させる。ワイプ移動機構は、ワイプを記録ヘッド４のノズル列方向（主走査方向）に移動させる。

また、画像記録装置が何ら駆動（起動）せず、長期間放置された場合には、記録ヘッド４のノズル内又は、そのノズル周囲に付着しているインクが乾燥し粘度が高くなることを防止するために、クリーニングユニット６には、弾性を有するヘッドキャップを設けている。このキャップは、画像記録等を行わないときには、記録ヘッド４を覆い、外気に対して、気密になるように密閉保持する。

このように構成された本実施形態の画像記録装置による画像記録動作の概要について説明する。
ユーザによる画像記録の操作指示に従い、画像データの受信後、記録媒体１７は、記録媒体カートリッジ９から記録媒体供給部８により給送される。取り出された記録媒体は、案内板１０を経て、帯電ローラに１１によって電荷が加えられた後、回転するドラム２に受け渡されて、ドラム外周面である記録媒体保持面に密着される。

ドラム２の回転により、記録媒体１７が記録ヘッド４のノズル面下方を通過する際に、各ノズルから画像データに従ったタイミングで吐出されたインク滴が記録媒体１７に着弾し、画像を形成する。画像が記録された記録媒体１７は、除電ローラ１４により、記録媒体１７に帯電していた電荷が除去される。電荷除去の後、記録媒体１７は剥離爪１３によってドラム２から取り剥がされ、記録媒体排出部１２に排出される。

そして、画像記録された記録媒体１７に、インクが吐出されない時に発生する白スジ等の画像不良が起こった場合には、記録ヘッド４のクリーニング処理を実施する。このクリーニング処理の実施に際して、第２のヘッドホルダ移動部５により記録ヘッド部５２は画像記録位置からクリーニング位置に移動される。

次に、図４（ａ）乃至（ｄ）を参照して、第２のヘッドホルダ移動部５の構成及び動作について説明する。図４（ａ）は、画像記録時の第２のヘッドホルダ移動部５の構成を示す図であり、図４（ｂ）乃至図４（ｄ）は、第２のヘッドホルダ移動部５の画像記録位置からクリーニング位置までの姿勢変化の状態を示す図である。

図４（ａ）に示すように、第２のヘッドホルダ移動部５は、揺動による記録ヘッド部５２の姿勢変化を行う姿勢変化機構６０１と、姿勢変化機構６０１に設けられて、記録ヘッド部５２を昇降する昇降機構６０２とで構成される。具体的な構成例について説明する。
姿勢変化機構６０１は、図示しない装置フレーム等上で、画像記録位置［Ａ］とクリーニング位置［Ｂ］の中間位置に設けられるモータ６１１と、モータ６１１を駆動する図示しないモータ駆動制御部とにより構成される。

図４（ａ）に示すように、昇降機構６０２は、モータ６１１の回転軸６１２に固定される連結板６２１と、連結板６２１に設けられたガイドピン６１３とスリット６２６で嵌合して、連結板６２１に対しスライド移動可能であるとともに記録ヘッド部５２が固定された連結板６２２と、連結板６２２の両側端と摺動して移動方向をガイドするための連結板６２１の両側に設けられたガイド部６２３ａ，６２３ｂと、連結板６２１に固定されたソレノイド６２４と、連結板６２２に設けられ、ソレノイド６２４の可動部（ソレノイド軸）６２４ａが固定されるストッパ６２５と、で構成される。

さらに、連結板６２１と連結板６２２とを連結するバネ６２７が設けられている。このバネ６２７による付勢力は、ソレノイド６２４の駆動を補助するように機能する。つまり、ソレノイド６２４が記録ヘッド部５２をドラム２またはクリーニングユニット６から離間させて、保持し、姿勢変化機構６０１により記録ヘッド部５２を回動した後に記録ヘッド部５２をドラム２またはクリーニングユニット６に近接させるまで、ソレノイド６２４の保持力に寄与する。

図４（ａ）乃至（ｄ）を参照して、第２のヘッドホルダ移動部５による画像記録位置からクリーニング位置までの姿勢変化を伴う記録ヘッド部５２の移動動作について説明する。
図４（ａ）に示すように、記録ヘッド部５２は、ドラム２に近接する画像記録位置［Ａ］に配置されている。ユーザからのクリーニング処理又はジャム処理等の開始指示により図示しない駆動制御部は、ソレノイド６２４を駆動し、図４（ｂ）に示すように、記録ヘッド部５２をドラム２から離間（矢印ｓ）させて、離間させた状態で記録ヘッド部５２を保持する。

次に、図４（ｃ）に示すように、モータ６１１を駆動して、連結板６２１をクリーニング位置の方向（矢印ｒ）に回動させる。記録ヘッド部５２がクリーニングユニット６と対向した位置でモータ６１１を停止させた後、ソレノイド６２４を駆動して記録ヘッド部５２をクリーニングユニット６に近接させて、記録ヘッド４のノズル面がクリーニングユニット６に当接するクリーニング位置［Ｂ］で停止する。このクリーニングユニット６に当接する際、記録ヘッド４のノズル面に吸引ノズルとワイプが宛がわれるように適正な位置に保持され、クリーニング処理が実行される。

図４（ｄ）は、記録ヘッド部５２の移動に伴う軌跡を示す。この移動において、記録ヘッド部５２は、ドラム２上に配置されている画像記録位置［Ａ］の時には、ドラム２の外周面に沿った傾き状態である。移動を開始する際に、まず、記録ヘッド部５２の姿勢を保持したまま斜め上に上昇する。次に、モータ６１１による連結板６２１の回動に伴い、記録ヘッド部５２は、クリーニングユニット６の斜め上方まで円弧状に揺動する。この時、ソレノイド６２４は、揺動する記録ヘッド部５２にドラム２の外周面が接触しない高さまで上昇させる。

記録ヘッド部５２は、クリーニングユニット６の傾きに合わせるように、クリーニングユニット６の斜め上方で揺動を停止される。ソレノイド６２４は、記録ヘッド部５２を下降させて、クリーニングユニット６に当接し、記録ヘッド４をクリーニングする。

クリーニング処理が終了した後には、前述とは逆の手順で、第２のヘッドホルダ移動部５により、記録ヘッド部５２は画像記録位置へ移動する。そして、記録ヘッド部５２は、後述する位置決め固定部２００により、位置が固定され保持される。

次に、図５乃至図８を参照して、ヘッド微小移動部１５について説明する。
図５は、ヘッド微小移動部を示す全体図である。図６（ａ）は、ヘッド微小移動部の詳細上面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）の断面ＪＪを示すヘッド微小移動部の詳細側面図である。図７（ａ）乃至（ｄ）は、記録ヘッドのノズルが移動し、記録媒体に吐出されたインク滴の状態を示す図である。図８（ａ）、（ｂ）は、偏心カムの形状を示す概念図である。ここで、図７（ａ）に示す矢印Ｅは、記録媒体１７の搬送方向を示し、図７（ａ）乃至図７（ｄ）に示す矢印Ｘは、第１のヘッドホルダ３の主走査方向における移動距離を示している。

記録ヘッド部５２は、第２のヘッドホルダ１０１と、複数の記録ヘッド４を搭載保持するとともに主走査方向に移動可能に第２のヘッドホルダ１０１に搭載された単数又は複数の第１のヘッドホルダ３と、各々の第１のヘッドホルダ３を主走査方向に微小移動し保持するヘッド微小移動部１５を備える。なお、本実施形態においては、第１のヘッドホルダ３を２個設け、各々の第１のヘッドホルダ３にヘッド微小移動部１５を設けた形態を例として挙げる。

第１のヘッドホルダ３は、記録ヘッド４のインク吐出面５３とドラム２の記録媒体保持面との距離（ヘッドギャップ）を保ちつつ、主走査方向に移動できるように、スライドレール等の図示しない主走査方向移動ガイドによって第２のヘッドホルダ１０１に保持されている。

ヘッド微小移動部１５は、図６（ａ）（ｂ）における第２のヘッドホルダ１０１の主走査方向の中央を境とした右端側に設けられている。ヘッド微小移動部１５は、概略的な構成として、第２のヘッドホルダ１０１に固定された回転駆動部となるモータ２４と、このモータ２４により回転する偏心カム２３と、第１のヘッドホルダ３に回転可能に固定され偏心カム２３に押し当てられたコロ２０（回転部）と、で構成される。またヘッド微小移動部１５の偏心カム２３とコロ２０が常時、押し当てられるように付勢する弾性部材（例えば、コイルバネ）２６が、第１のヘッドホルダと第２のヘッドホルダに固定されている。以下、構成について詳細に説明する。

コロ２０は、高さが低い円盤形状を含む円筒形状である。
記録ヘッド４を搭載する第１のヘッドホルダ３の主走査方向の端面には、円筒形状のコロ２０を設置するためのコロベース２５が固定されている。コロ２０は、コロベース２５に立設されたコロ軸２１に、コロベアリング３０を介在させて回転自在に保持される。

尚、本実施形態は、ベアリングとコロを別体に設けた構成になっているが、コロと一体的に構成される、所謂ローラベアリング（又は、ボールベアリング）を用いてもよく、外周面が円筒形状を成し回転自在であれば、特に限定されるものではない。また、図６（ｂ）では、コロ２０を支持するコロ軸２１は、片側支持であるが、第１のヘッドホルダ３に、コロ軸２１の両端を支持するコロベース２５を設けた両端保持構造であってもよい。

第２のヘッドホルダ１０１には、モータベース２８が固定され、モータベース２８にはモータ２４が取り付けられている。モータ２４は、モータ軸２２の回転中心が、コロ軸２１の中心と記録媒体１７の搬送方向において同位置に設けられるとともに、モータ軸２２には、偏心カム２３が固着される。モータ２４は、回転位置を制御可能なサーボモータやステッピングモータを用いることが好ましい。第１のヘッドホルダ３と第２のヘッドホルダ１０１の間には、偏心カム２３とコロ２０の係合状態を維持させるための付勢バネ２６ａ、２６ｂが設置されている。

偏心カム２３には、周面に回転中心から所定の半径を有する複数の記録位置が設けられている。記録ヘッド部５２が画像記録位置に位置決めされた状態で、コロ２０を連れ回らせつつ、偏心カム２３を回転移動させ、カム２３の各々の前記記録位置がコロ２０と主走査方向に当接する状態において、記録ヘッド４が記録媒体１７の搬送方向の同一位置にインクを吐出することにより、記録媒体１７の主走査方向に高密度に画像を記録する。
偏心カム２３は、図６（ａ）に示すように、円盤形状を成し、一例として、周面にはほぼ９０度毎に記録位置[1]、[2]、[3]、[4]が設けられている。
この例において、偏心カム２３は、回転中心から各記録位置までの半径長さが、記録位置［１］から記録位置［４］に向かって長くなるように、回転中心及び周面を設定している。各記録位置における偏心カム２３の半径の差は、第１のヘッドホルダ３の主走査方向の移動量であり、記録媒体に形成される主走査方向のドットのピッチ（図７（ｂ）に示す距離Ｘ）と同じである。ドットのピッチは、少なくともノズルピッチよりは小さい。本実施形態では、１つのノズルピッチの間に、３つのドットピッチが設けられるように設定されている。

図６（ａ）に示すように、偏心カム２３には、外周上に４つの記録位置として、位置[1]、[2]、[3]、[4]が設けられている。偏心カム２３は、図６（ａ）における反時計回りの一方方向に回転し、位置[1]、[2]、[3]、[4]の順に、記録媒体１７の搬送方向の同一位置にインクを吐出し画像を記録する。その後、偏心カム２３を位置［４］から位置［１］に回転させ、次の画像記録を始める。

また、第１のヘッドホルダ３の主走査方向の移動距離は、隣接するドット間の距離であるため微小であり、つまり、各記録位置における偏心カム２３の半径の差（段差）は微小である。

以下に説明する、図８（ａ）、（ｂ）においては、分かり易くするために、偏心を極端に示した偏心カムの概念的な図であるが、実際には、微小な段差が付いた円盤形状である。また、図６（ａ）では、偏心カム２３に４つの記録位置[1]、[2]、[3]、[4]を設けたが、これに限らず、例えば、図８（ａ），（ｂ）に示すように、偏心カム２３に５つの記録位置を設け、主走査方向の画像記録の更なる高密度化を図ってもよい。

図８（ａ）では、偏心カム２３に複数、例えば５つの記録位置を設け、位置[1]、[2]、[3]、[4]、[5]として示すと共に、偏心カム２３は、位置[1]、[2]、[3]、[4]、[5]の順に反時計回りに回転し、記録媒体１７の搬送方向の同一位置にインクを吐出して画像を記録する。その後、逆転して位置[5]から位置[1]へ時計回りに戻り、次の画像記録を開始する。

尚、図８（ａ）に示す偏心カム２３においては、次の画像記録を始める前に、偏心カム２３を時計回りに回転し、位置[5]から位置[1]へ戻しているが、これに限らず、位置[1]、[2]、[3]、[4]、[5]の順に偏心カム２３を反時計回りに回転して、画像を記録した後、次の画像記録は、位置［5］、［4］、［3］、［2］、［1］の順に偏心カム２３を時計回りに回転し画像を記録してもよい。

図８（ｂ）では、偏心カム２３を上下で対称形状に形成し、さらに、偏心カム２３の上下の半分を各々４分割している。偏心カム２３に８つの記録位置を設け、位置[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[4]'、[3]'、[2]'として示している。これらは、記録位置における位置[2]と[2]'、位置[3]と[3]'、位置[4]と[4]'の各々の記録位置における偏心カム２３の半径は同じ長さとする。そして偏心カム２３は、反時計回りの１方向に回転し、位置[1]、[2]、[3]、[4]、[5]の各位置で、記録媒体の搬送方向同一位置で画像記録し、その後、位置[5]、[4]'、[3]'、[2]'、[1]の順で、次の画像記録を行い、再び、位置[1]から次の画像記録を始める。

なお、本実施形態においては、ヘッド微小移動部を、モータ２４と偏心カム２３とコロ２０との構成としたが、これに限らず、例えばコロを用いず、偏心カムが突き当たる当接部を設けるのみでもよい。またモータと偏心カムを用いず、リニアアクチュエータと当接部でヘッド微小移動部を構成し、リニアアクチュエータの軸の伸縮方向を主走査方向とし、リニアアクチュエータの軸の伸縮により、ヘッドの微小移動を行ってもよい。

次に、本実施形態におけるヘッドホルダを主走査方向に微小移動させての画像の記録方法について説明する。
ラインプリンタ１は、外部機器（パソコン等）から記録指令（画像データを含む印刷指示）を受けると、記録媒体カートリッジ９から記録媒体１７を取り出す。その記録媒体１７は、記録媒体供給部８を通過し、案内板１０を通り、ドラム２へ搬送され、帯電ローラ１１によって電荷が加えられたドラム２表面に密着保持される。

ドラム２の回転により、記録媒体１７の搬送方向先端が記録ヘッド４の記録領域（インク吐出領域）に突入すると、記録ヘッド４のインク吐出ノズル４０は、インク吐出を開始し、記録媒体１７の搬送方向末端が記録ヘッド４を通過する時にインクの吐出を停止する。

この時、図７（ａ）に示すように、主走査方向の偏心カム２３の記録位置[1]における回目の画像を記録媒体１７に記録する。
次に、ドラム２の回転により記録媒体１７の搬送方向先端が再度、記録ヘッド４に到達するまでの間に、図示しない制御機構によりモータ２４が回転し、コロ２０との当接部が図６（ａ）に示す位置[2]になるように、モータ軸２２に固着された偏心カム２３が反時計回りに回動する。この時、第１のヘッドホルダ３に設置したコロ２０も付勢バネ２６（ａ）、２６（ｂ）により偏心カム２３に係合しているため、連れ回り回動する。

次に、コロ２０との当接部が図６（ａ）に示す偏心カム２３の位置［２］まで回動すると、第１のヘッドホルダ３に搭載された記録ヘッド４のインク吐出ノズル４０ａは、図７（ａ）に示す位置［１］から距離Ｘ（ドットのピッチ）の長さだけ主走査方向に移動して図７（ｂ）に示す位置[2]となる。

再度、記録媒体１７の搬送方向先端が記録ヘッド４とドラム２の隙間に入ってくると、インクが記録媒体１７に噴射され、図７（ｂ）に示すように、最初の画像記録位置に対して、距離Ｘが離れた位置に画像を記録する。

以降、同様に、コロ２０との当接部が図５（ａ）に示す偏心カム２３の位置[3]、[4]の各記録位置において、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示す画像記録を行い、記録媒体１７の１枚の画像記録を終了する。画像記録が終了すると、除電ローラ１４により記録媒体１７の電荷が除去される。

電荷が除去された記録媒体１７は、剥離爪１３によってドラム２から剥ぎ取られ、ラインプリンタ１から機外に排出される。１枚の記録媒体１７の画像記録が終了すると、偏心カム２３は元の位置[1]まで回動し、次の記録媒体１７の画像記録に備える。尚、本実施形態では、記録媒体の１面にのみ画像を記録するラインプリンタを示したが、これに限らず、既知の記録媒体反転手段を搭載して、記録媒体１７の表面への画像記録を終了した後、記録媒体１７を反転し、表面と同様に裏面への画像記録を行い、その後、記録媒体１７を排出し、次の記録媒体の画像記録に移行してもよい。

また、本実施形態では、例として１枚の記録媒体１７を搬送保持するドラム２を示したが、これに限らず、ドラムの直径を大型化し、複数枚の記録媒体１７を搬送保持するドラムとしてもよい。

また、本実施形態では、偏心カム２３に４つの記録位置を設け、各々の記録位置において主走査方向の画像記録を行っている。１枚の画像記録時に４回による記録を行う場合、記録媒体１７を記録ヘッドの下方を４回通過させることとなり、従来の１回通過による記録に対して、１枚の画像記録に掛かる時間を要している。

そこで、このような４回記録による高画質モードに対して、２回記録による通常画質モードと、１回記録による低画質モード（又は、高速記録モード）を選択能に設けてもよい。即ち、写真等の高画質が求められる場合には、高画質モードを選択して４回の画像録媒を行う。一方、グラフ等のように通常画質でよければ、通常画質モードを選択して、記録媒体１７を２回記録ヘッドの下を通過させ、４つのうちの位置[1]、[3]において画像記録することにより、高画質モードによりも通常画質ではあるが、記録時間を短縮することができる。

また、図８（ａ）では、コロ２０の当接位置が位置［５］に達した後は、モータ２４を逆回転させて偏心カム２３を元の位置まで戻す。図８（ｂ）においては、モータ２４を逆回転させず、偏心カム２３の上側半分の位置[1]、[2]、[3]、[4]、[5]による移動往路で１枚目の記録媒体に画像記録を行う。次に、偏心カム２３の下側半分の位置[5]、[4]'、[3]'、[2]'、[1]による移動復路で２枚目の画像記録を行い、コロ２０との当接位置を偏心カム２３の最初の位置［１］に戻す。

図６（ａ）及び（ｂ）を参照して、第２のヘッドホルダ１０１の画像記録位置における位置決め固定部２００について説明する。
ドラム２は、ドラム２の回転軸に設けられたドラムベアリング２１０、２１１を介して、フレーム２７、５０に回転可能に設けられているとともに、フレーム２７に対し主走査方向の位置が決められている。つまりドラム２の主走査方向の位置はフレーム２１０を基準としている。

前述した第１のヘッドホルダ３及びヘッド微小移動部１５が搭載された第２のヘッドホルダ１０１は、側面部がフレーム２７に取り付けられた固定ベース２０２及び側面部がフレーム５０に取り付けられた固定ベース２０５の上面に当て付く。固定ベース２０２は、ドラム２の回転軸にあるドラムベアリング２１０の外輪部に位置決めされた状態でフレーム２７に取り付けられており、固定ベース２０５は、ドラム２の回転軸にあるドラムベアリング２１１の外輪部に位置決めされた状態でフレーム５０に取り付けられている。この固定ベース２０２、２０５の各々の上面には位置決めピン２０１、２０４が立設されており、第２のヘッドホルダ１０１には位置決めピン２０１、２０４の各々に対応し開口された位置決め用丸穴１０１ａ及び位置決め用長穴１０１ｂが設けられている。

ドラム２の主走査方向の位置を決めているフレーム２７に固定ベース２０２を介し設けられた位置決めピン２０１と、第２のヘッドホルダ１０１に設けられた位置決め用丸穴１０１ａとは、がたつき無く嵌合する。この位置決めピン２０１と位置決め用丸穴１０１ａとの勘合により、第２のヘッドホルダ１０１は主操作方向における位置決めがなされる。この位置決めピン２０１と位置決め用丸穴１０１ａは主走査方向位置決め部である。主走査方向位置決め部である、位置決めピン２０１及び位置決め用丸穴１０１ａは、ヘッド微小移動部１５と同様に、図６（ａ）（ｂ）における第２のヘッドホルダ１０１の主走査方向の中央を境とした右端側の領域に設けられている。
また、第２のヘッドホルダ１０１に設けられた位置決め用長穴１０１ｂは、主走査方向に伸び２つの対向する面を有しており、位置決め用長穴１０１ｂに設けられたこの２つの面と位置決めピン２０４とはがたつき無く勘合する。この位置決めピン２０４と位置決め用長穴１０１ｂとの勘合により、第２のヘッドホルダ１０１は記録媒体１７の搬送方向における位置決めがなされる。この位置決めピン２０４と位置決め用長穴１０１ｂは搬送方向位置決め部である。搬送方向位置決め部である、位置決めピン２０４及び位置決め用長穴１０１ｂは、図６（ａ）（ｂ）における第２のヘッドホルダ１０１の主走査方向の中央を境とした左端側に設けられている。

このような嵌合構成により、第２のヘッドホルダ１０１は、主走査方向の位置を含め、フレーム２７、５０に位置決めされる。フレーム２７、５０に位置決めされた第２のヘッドホルダ１０１は、フレーム２７に回動可能に取り付けられた固定レバー２０３により、図６（ａ）に示すように、固定ベース２０２に押し付けられて固定される。図６（ａ）に示すように、固定レバー２０３を上方に回動して開くと、固定ベース２０２（位置決めピン２０１）及び固定ベース２０４(位置決めピン２０４)から第２のヘッドホルダ１０１の着脱が可能となり、第２のヘッドホルダ移動部５により画像記録位置から離間可能になる。

本実施形態においては、ヘッド微小移動部１５と、主走査方向位置決め部である位置決めピン２０１及び位置決め用丸穴１０１ａと、を主走査方向における第２のヘッドホルダ１０１の中央より端側で、同じ端側に配置する特徴がある。つまり、第２のヘッドホルダ１０１の同じ側の近接位置に設けることにより、各々の位置を決める部品の加工寸法のばらつきを低減させるとともに、振動の発生を抑制し、より位置精度を高めることができる。

尚、本実施形態の主走査方向位置決め部は、位置決め用丸穴１０１ａと位置決めピン２０１とで構成したが、これに限定されるものではなく、突起形状の凸部と、これに嵌合する凹部とでも良い。また、本実施形態では、主走査方向位置決め部を、ピンと穴又は、凸部と凹部で構成したが、これらが対であれば、第２のヘッドホルダ１０１と固定ベース２０２のいずれに設けてもよい。また、位置決め用長穴１０１ｂと位置決めピン２０４からなる搬送方向位置決め部においても同様である。

また、搬送方向位置決め部は、第２のヘッドホルダ１０１における主走査方向位置決め部やヘッド微小移動部１５を設けた側とは反対側に配置することにより、近接して設けるよりは、記録ヘッド４の微小移動によるブレや振動を抑制することができ、より位置精度を高めることができる。

第２のヘッドホルダ１０１は、ヘッドクリーニング時、第２のヘッドホルダ移動部５によりクリーニングユニット６が設けられたクリーニング位置に移動するが、その時、固定レバー２０３は回動し固定を解除する。
よって、ヘッド微小移動部１５や主走査方向位置決め部の近傍であり、図６（ａ）（ｂ）における第２のヘッドホルダ１０１の主走査方向の中央を境とした同じ端部側の領域に第２のヘッドホルダ１０１を固定する固定レバー２０３が配置されることで、モータ２４の近傍の第２のヘッドホルダ１０１側面部を押し付け固定するので、モータ２４の微振動の影響を極力抑えることが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、第２のヘッドホルダの主走査方向の中央を境とした片側に、つまりヘッド微小移動部の近傍に主走査方向位置決め部を設けることにより、ヘッド微小移動部と主走査方向位置決め部の主走査方向の配置距離が短く、部品の加工寸法のばらつきを小さくすることができ、個々の画像記録装置固有のラインヘッドの主走査方向の位置のばらつきを抑えることができるとともに、ヘッド微小移動部の微振動によるヘッドへの変動要因を抑えることが可能となる。結果、安定したラインヘッドの主走査方向の位置精度を確保できる。

１…画像記録装置、２…ドラム、３…第１のヘッドホルダ、４…記録ヘッド、５…第２のヘッドホルダ移動部、６…クリーニングユニット、７…インクボトル、８…記録媒体供給部、９…記録媒体カートリッジ、１０…案内板、１２…記録媒体排出部、１３…剥離爪、１４…除電ローラ、１５…ヘッド微小移動部、１６…廃液タンク、１７…記録媒体、１８…搬送機構、４０…インク吐出ノズル、５２…記録ヘッド部、５３…インク吐出面、６０１…姿勢変化機構、６０２…昇降機構、６１３…ガイドピン、６１１…モータ、６１２…回転軸、６２１，６２２…連結板、６２３ａ，６２３ｂ…ガイド部、６２４…ソレノイド、６２４ａ…可動部（ソレノイド軸）、６２５…ストッパ、６２６…スリット、６２７…バネ。

Claims (5)

1. 記録媒体を搬送するプラテンと、
   前記記録媒体の搬送方向と直行する主走査方向に一定の間隔で設けられた複数のノズルから、搬送される前記記録媒体にインクを吐出して画像を記録する少なくとも１つのラインヘッドと、
   前記ラインヘッドが固定される第１のヘッドホルダと、
   前記第１のヘッドホルダを前記主走査方向にスライド移動可能に保持する第２のヘッドホルダと、
   前記第２のヘッドホルダに設けられ、画像記録時に前記第１のヘッドホルダを前記間隔よりも小さい距離のスライド移動を行う微小移動駆動部と、
   画像記録時において、前記プラテンに対する前記第２のヘッドホルダの少なくとも前記主走査方向の位置を規制する主走査方向位置決め部と、
   を具備し、
   前記微小移動部と前記主走査方向位置決め部とを、前記第２のヘッドホルダにおける前記主走査方向の同一端側に設けたことを特徴とする画像記録装置。
2. 前記ラインヘッドの前記ノズルが設けられたノズル面を清掃するクリーニング部を有し、
   前記第２のヘッドホルダは、搭載した前記ラインヘッドを、画像記録時における画像記録位置と、前記クリーニング部に対向したクリーニング位置と、に移動可能であるとともに、
   前記主走査方向位置決め部は、搭載したラインヘッドが前記画像記録位置に配置された際に、前記第２のヘッドホルダを少なくとも主走査方向に固定位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記主走査方向位置決め部は、前記第２のヘッドホルダと画像記録装置のフレームのどちらか一方に設けられた凸部と、他方に設けられた凹部とからなり、前記凸部と前記凹部の嵌合により、前記第２のヘッドホルダを主走査方向に位置決めすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録装置。
4. １枚の前記記録媒体への画像記録が完了するまでに、前記記録媒体は、予め設定された回数を前記ラインヘッドの直下を通過するとともに、前記ヘッド微小移動部により、前記ラインヘッドを主走査方向に微小移動させて、画像記録を行うことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像記録装置。
5. 前記微小移動部と前記主走査方向位置決め部とを設けた前記第２のヘッドホルダにおける前記幅方向の同一端側に、前記第２のヘッドホルダを固定する又は、着脱自在に開放する固定レバーを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像記録装置。

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