JP2013022772A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】付勢部材によってインクジェットヘッドを付勢してヘッドプレートの上部に保持する場合でも、部品点数の増大を抑制できるとともに、ヘッド搬送手段の小型化を図る。
【解決手段】複数のインクジェットヘッドを備え、走査方向一方側及び他方側に往復移動させるためのキャリッジ２０を有するインクジェット記録装置であって、キャリッジ２０は、インクジェットヘッドを載置するためのヘッドプレートを備えた下部構造体２０Ａと、下部構造体２０Ａの上方に設けられ、キャリッジ２０を往復移動させる駆動力が入力される上部構造体２０Ｂと、上部構造体２０Ｂと下部構造体２０Ａとの間に上下方向に配置され、インクジェットヘッドをヘッドプレートの上方から押圧するためのコイルバネ２０２と、を有する。
【選択図】図１６

Description

本発明は、インクを被記録媒体に吐出し所望の画像を記録するインクジェット記録装置に関する。

インクを被記録媒体に吐出し所望の画像を記録するインクジェット記録装置として、従来、特許文献１に記載の技術が知られている。この従来技術のインクジェット記録装置は、ヘッド搬送手段（キャリッジ）によってインクジェットヘッドが走査方向一方側と他方側とに往復移動する。載置手段（プラテン）に載置された被記録媒体に対し、上記往復移動するインクジェットヘッドからインクが吐出されることで、所望の画像が被記録媒体上に記録される。

このとき、ヘッド搬送手段は、上部構造体と下部構造体との２体に分かれた構造となっている。下部構造体はヘッドプレートを備えており、このヘッドプレートに、インクジェットヘッドが載置される。上部構造体には、ヘッド搬送手段を往復移動させるための駆動力が入力される。これにより、上部構造体に入力された駆動力によって、下部構造体に搭載されたインクジェットヘッドを走査方向に移動させることができる。

また、上記従来技術では、上記下部構造体において、四角枠体状のヘッドプレートの外縁部のうち、各インクジェットヘッドのベースプレートの後端部に対応する部位に、側面視略Ｌ字状の後部ヘッド押さえバネが配置される。各インクジェットヘッドがヘッドプレートに配置され、各インクジェットヘッドのベースプレートの後端部が上記ヘッドプレートの外縁部に載置された状態で、上記後部ヘッド押さえバネがヘッドプレートに取り付けられる。すなわち、後部ヘッド押さえバネは、上記略Ｌ字状の水平部の先端部にネジを貫通させるための貫通孔が設けられており、上記水平部のうち上記貫通孔と反対側（略Ｌ字状の鉛直部側）から、当該水平部の下方に上記ベースプレートの後端部が挿入される。これにより、ベースプレートの後端部は、上記後部ヘッド押さえバネの水平部と、上記ヘッドプレートの外縁部との間に上下から挟み込まれた状態となる。この状態で上記ネジが締結されて後部ヘッド押さえバネがヘッドプレートにネジ止めされることにより、インクジェットヘッドのベースプレートがヘッドプレートに強固に取り付けられる。

特開２００６−２４８０７６号公報

近年、インクジェットヘッドをヘッドプレートに取り付けるとき、容易な着脱性を確保しつつ高精度な位置決めを行うこと等を目的として、上記従来技術のような略Ｌ字状の後部ヘッド押さえバネを用いた取り付け構造に代え、ベースプレートの後端部を上方からコイルバネ等の付勢部材で押圧することでインクジェットをヘッドプレートに取り付ける構造が考えられつつある。この場合、付勢部材によって上方から付勢され押圧されることで、インクジェットヘッドのベースプレートは、ヘッドプレートの上部に保持される。これにより、インクジェットヘッドを容易に着脱可能としつつヘッドプレートに確実に固定することができる。

このような構造の場合、付勢部材の下端部でインクジェットヘッドのベースプレートの後端部を押圧し、その付勢部材の上端部を、なんらかの部材で押さえる必要がある。しかしながら、下部構造体において新たに上記付勢部材の上端部の押さえ部材を設ける場合、部品点数が増大し、またヘッド搬送手段全体の上下方向寸法が増大してヘッド搬送手段が大型化する、という課題があった。

本発明の目的は、付勢部材によってインクジェットヘッドを付勢してヘッドプレートの上部に保持する場合でも、部品点数の増大を抑制できるとともに、ヘッド搬送手段の小型化を図ることができる、インクジェット記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、被記録媒体を載置可能な載置手段と、前記載置手段が載置した前記被記録媒体に対してインクを吐出するための複数のインクジェットヘッドを備え、走査方向一方側及び他方側に往復移動させるためのヘッド搬送手段と、を有するインクジェット記録装置であって、前記ヘッド搬送手段は、少なくとも１つの前記インクジェットヘッドを載置するためのヘッドプレートを備えた下部構造体と、前記下部構造体の上方に設けられ、前記ヘッド搬送手段を前記往復移動させる駆動力が入力される上部構造体と、前記上部構造体と前記下部構造体との間に上下方向に配置され、前記インクジェットヘッドをヘッドプレートの上方から押圧するための付勢部材と、を有することを特徴とする。

本願第１発明のインクジェット記録装置は、ヘッド搬送手段によってインクジェットヘッドが走査方向一方側と他方側とに往復移動する。載置手段に載置された被記録媒体に対し、上記往復移動するインクジェットヘッドからインクが吐出されることで、所望の画像が被記録媒体上に記録される。

ヘッド搬送手段は、上部構造体と下部構造体との２体に分かれた構造となっている。下部構造体はヘッドプレートを備えており、このヘッドプレートに、インクジェットヘッドが載置される。上部構造体には、ヘッド搬送手段）を往復移動させるための駆動力が入力される。これにより、上部構造体に入力された駆動力によって、下部構造体に搭載されたインクジェットヘッドを走査方向に移動させることができる。

上部構造体と下部構造体との間には、付勢部材が配置される。インクジェットヘッドがヘッドプレートに載置されると、付勢部材によって付勢され押圧されることで、インクジェットヘッドは、ヘッドプレートの上方から保持される。これにより、インクジェットヘッドを容易に着脱できるとともに、インクジェットヘッドを確実に固定することができる。

本願第１発明においては、付勢部材が上部構造体と下部構造体との間に挟み込まれるように配置され、上部構造体が付勢部材の押さえ部材として機能することで、付勢力をインクジェットヘッドに作用させる。これにより、下部構造体に上記押さえ部材を別部材として設ける場合に比べ、部品点数を低減することができるとともに、ヘッド搬送手段の上下方向寸法を低減し、小型化を図ることができる。

第２発明は、上記第１発明において、前記走査方向に沿って掛け渡され、当該走査方向一方側及び他方側に駆動される駆動ベルトと、前記走査方向に沿って配置され、前記ヘッド搬送手段が当該走査方向一方側及び他方側に移動するときのガイドとなるガイド部材と、をさらに有し、前記上部構造体は、前記駆動ベルトが固定されるベルト固定部と、前記ガイド部材に対し係合するガイド係合部と、を備えることを特徴とする。

これにより、走査方向一方側及び他方側に駆動される駆動ベルトからの駆動力をベルト固定部から上部構造体に入力することで、ヘッド搬送手段全体を走査方向に移動させることができる。またその移動の際、ガイド係合部が、ガイド部材と係合することにより、ヘッド搬送手段全体が、ガイド部材にガイドされて円滑に上記走査方向に往復移動することができる。

第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記付勢部材は、前記上下方向を軸方向とする軸方向変形バネであることを特徴とする。

本願第３発明では、曲げたわみによって付勢力を生じる板バネではなく、引張・圧縮たわみによって付勢力を生じるコイルバネなどの軸方向変形バネを用いる。これにより、軸方向変形バネは上下方向に圧縮変形するので、板バネ等と比較すると、付勢力を生じるための水平方向のスペースを軽減できる。そのため、バネ設置のためのスペースを低減できるので、ヘッド搬送手段をさらに小型化することができる。

第４発明は、上記第３発明において、前記インクジェットヘッドは、前記インクジェットヘッドの長手方向の一端側から他端側にわたって略水平方向に配置されるベースプレートを備え、前記ヘッドプレートは、２つの前記インクジェットヘッドを、それぞれの一端側を向かい合わせるように配置して一組とし、当該組となったインクジェットヘッドを少なくとも一組載置し、前記ヘッド搬送手段は、各組に含まれる２つの前記インクジェットヘッドの前記他端側から突出して設けられた第１取付部をそれぞれ係止して、前記ヘッドプレート上で当該２つのインクジェットヘッドを位置決めする２つの第１位置決め部と、各組に含まれる２つの前記インクジェットヘッドの前記一端側が向かい合う位置に、それら２つのインクジェットヘッドに共通に１つ設けられ、当該２つのインクジェットヘッドの前記一端側から突出してそれぞれ設けられた第２取付部を係止して、前記ヘッドプレート上で当該２つのインクジェットヘッドを位置決めする第２位置決め部と、をさらに備えており、前記軸方向変形バネは、前記第２位置決め部の少なくとも一部の外周側を取り囲むように配置され、上端部が前記上部構造体に当接することにより下方へと付勢力を作用させるコイルバネであることを特徴とする。

本願第４発明においては、２つのインクジェットヘッドが１組としてヘッド搬送手段に取り付けられる。各組に含まれる２つのインクジェットヘッドは、ヘッドプレート上において一端側どうしを向かい合わせるように背中合わせにして配置される。各組に対応して共通に１つ設けられる第２位置決め部が、それら背中合わせになった２つのインクジェットヘッドの第２取付部を位置決めする。これにより、ヘッド搬送手段における部品点数を低減することができるとともに、複数のインクジェットヘッドがヘッド搬送手段に取り付けられるときに必要なスペースを低減することができる。この結果、ヘッド搬送手段の大型化を防止することができる。また第２位置決め部の少なくとも一部の外周側を取り囲むように軸方向変形バネを配置することにより、軸方向変形バネの姿勢を保持しつつ、インクジェットヘッドのベースプレートを軸方向変バネを介して下部構造体に押圧し、確実にインクジェットヘッドをヘッドプレートに保持することができる。

また、仮に前記第２位置決め部が２つのインクジェットヘッドに共通でなく個別にそれぞれ設けられる場合、位置決めする際、２つの位置決め部それぞれの加工ばらつきによって各インクジェットヘッドあるいは２つのインクジェットヘッドのノズルを精度よく位置合わせするのが困難である。これに対し、本願第４発明においては、上記のように２つのインクジェットヘッドに対して共通の１つの第２位置決め部を用いることにより、第２位置決め部の加工精度のばらつきの影響を軽減して、インクジェットヘッドのノズルの位置を正確に合わせることができる。

本発明によれば、付勢部材によってインクジェットヘッドを付勢してヘッドプレートの上部に保持する場合でも、部品点数の増大を抑制できるとともに、ヘッド搬送手段の小型化を図ることができる。

本発明の一実施形態におけるインクジェットプリンタの全体的な構成を表す斜視図である。 インクジェットプリンタの全体的な構成を表す正面図である。 インクジェットプリンタの全体的な構成を表す平面図である。 プラテンとキャリッジとの配置関係を表す斜視図である。 インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの斜視図である。 インクジェットヘッドの斜視図である。 インクジェットヘッドを別の角度から見た斜視図である。 キャリッジを、組となる２個のインクジェットヘッドを搭載した状態で示す平面図、図８（ａ）中のＡ−Ａ断面による横断面図、及び、図８（ａ）中のＢ−Ｂ断面による横断面図、である。 キャリッジを、１個のインクジェットヘッド全体を搭載すると共に、当該インクジェットヘッドと組となる別のインクジェットヘッドに係わる一部構造を省略した状態で示す、斜視図である。 ヘッド押しバネの詳細構造を表す、上面図、背面図、及び側面図である。 ヘッド押さえバネバネの詳細構造を表す、上面図及び背面図である。 図９に示した構成の部分拡大図である。 図９に示した構成を別の角度から見た斜視図である。 図９に示した構成から、別のインクジェットヘッドに係わるベースプレートを除去した状態を表す斜視図である。 図１４に示した構成の部分拡大図である。 キャリッジにおける、上部構造体と下部構造体との間に配置したヘッド保持板及びコイルバネの配置関係を表す一部透視斜視図である。 図１６に示した構成の部分拡大図である。 キャリッジにおける、上部構造体と下部構造体との間に配置したヘッド保持板の配置状態を表す斜視図である。 ヘッド保持板の詳細構造を表す平面図、正面図、及び側面図である。 キャリッジの上部構造体を斜め上方側から見た斜視図である。 キャリッジの上部構造体を斜め下方側から見た斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態のインクジェット記録装置であるインクジェットプリンタ１を、図１〜図４により説明する。

＜インクジェットプリンタの概略構成＞
図１乃至図４に示すように、インクジェットプリンタ１は、左右方向を長手方向とする略直方体形状の筐体２を有し、その下部の略中央に、前後方向に向かう２本のレール３，３が列設されている。２本のレール３は、筐体２の垂直方向に立ち上げられた基部１５１上にそれぞれ支持されており、その基部１５１の上部に、レール３に沿って筐体２の前後方向に移動可能な平板状のプラテン支持台７を支持している。そして、プラテン支持台７の略中央に垂直に立ち上げられた支柱の上端には、取り換え可能なプラテン５（載置台；載置手段）が固定されている。

プラテン５は、平面視、筐体２の前後方向を長手方向とする略長方形状の板体であり、その上面に、例えばＴシャツなどの布帛からなる被記録媒体を水平に載置するためのものである。また、プラテン支持台７に支持されたトレー４は、利用者がＴシャツ等をプラテン５に載置する際に、Ｔシャツのそで等を受けることで当該そで等が筐体２の底面に落ちないように保護するためのものである。そして、プラテン支持台を移動させるためにレール３が設けられたプラテン駆動機構６の後端部には図示しないプラテン駆動モータ（図２参照）が設けられて、このプラテン駆動モータの駆動によって、プラテン支持台がレール３に沿って筐体２の前後方向に移動する。

また、筐体２の前後方向の略中央で、かつ、プラテン５の上方の位置にて、筐体２の両側面間には、キャリッジ２０（ヘッド搬送手段）の移動を案内するためのガイドレール９（ガイド部材）が架設されている。キャリッジ２０には、複数（この例では８個）のインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈ（後述の図５も参照）を備えたヘッドユニット２６が搭載される。そして、ガイドレール９の右端付近に設けられたキャリッジモータ２４の駆動によって、キャリッジ２０がガイドレール９に沿って筐体２の左右方向に往復移動する。このとき、当該キャリッジ２０の前端部にそれぞれ設けた一対のローラ５００，５００（図３参照）が筐体２の水平方向に設けられた水平部材１５２の上面を走行する。キャリッジ２０は、後述する上部構造体２０Ｂの縁端において左右一対となって突出状に形成された筒状のガイド係合部２０ｐがガイドレール９に係合し、一対のローラ５００、５００が水平部材１５２の上面を走行することで、ガイドレール９に沿って往復移動できるようになっている（図１、図３、図４、及び後述する図５参照）。また、キャリッジ２０は、走査方向に沿って掛け渡された駆動ベルト１０１に固定されており、キャリッジモータ２４が駆動ベルト１０１を駆動することにより、キャリッジ２０が当該走査方向一方側及び他方側に駆動する。なお、図５において、フェルト１５３はローラ５００、５００が水平部材１５２上を移動するときに、水平部材１５２上の異物を除去するために設けられている。

インクジェットプリンタ１では、シアンインク，マゼンタインク，イエローインク，ブラックインク、ホワイトインクが用いられる。インクジェットプリンタ１の左側面には、各インクを収容した８つのインクカートリッジ（図示せず）を装着可能に収容するための８つのインクカートリッジ収容部（図示せず）がそれぞれ設けられている。なお、４つのインクカートリッジにはシアンインク，マゼンタインク，イエローインク，ブラックインクが収容され、残りの４つのインクカートリッジにはホワイトインクが収容される。そして、各インクカートリッジ収容部にはそれぞれ可撓性を有するインク供給用チューブ３２（後述の図６参照）が連結されており、各インクカートリッジ内からインクが導出されて、各インク供給用チューブ３２を介して各色の上記インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈに供給される。

また、キャリッジ２０がガイドレール９の左端に移動した位置には、各インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのノズル面に対して密着・離脱が可能な吸引キャップを有するパージユニット（図示せず）が設けられている。パージユニットには吸引ポンプ（図示せず）が設けられており、各吸引キャップがインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈに密着しているときに、吸引キャップを介してインクの吸引を行い、印刷が行われないときには吸引キャップでインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのノズル面が覆われ、インクの乾燥が防止される。一方、キャリッジ２０がパージユニットとプラテンの間に移動した位置には、各ノズル内のインクの乾燥による増粘防止のためにインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈから空吐出されるインクを受けるためのインク受け（図示せず）が設けられている。

また、プラテン５の上部でキャリッジ２０よりも前方の位置に、筐体２の左右にわたってクリアランスセンサ８が設けられている。クリアランスセンサ８は、記録実行時にプラテン５がレール３に沿って筐体２の前方から後方へ移動する際に、プラテン５に載置された布帛等の皺やゴミなどの障害物を検出する。また、筐体２の右側手前の位置には、ディスプレイ，印刷ボタン，中止ボタン，プラテン送りボタン等を備え、インクジェットプリンタ１の操作を行うための操作パネル（図示せず）が設けられている。

＜インクジェットヘッドの詳細構成＞
インクジェットヘッド２１ａの詳細構成を図６及び図７に示す。なお、図６及び図７にはインクジェットヘッド２１ａのみを一例として図示しているが、他の７つのインクジェットヘッド２１ｂ〜２１ｈ（図５等も参照）もすべて同様の構成となっている。図６に示すように、インクジェットヘッド２１ａは、ベースプレート２７ａ上に、インクタンク１０２が配置され、インクタンク１０２の上部には、上記各インク供給用チューブ３２を介して、インクを供給するための吸引口１０３を有している。また、インクジェットヘッド２１ａは、各種ＩＣチップ等の電装品が実装された素子基板１０４が縦長のアーム１０５により保持された状態で立設されている。さらに、アーム１０５の上下方向中間部には、冷却用の多数の金属薄板を横方向に狭間隙を開けて並べた放熱フィン１０６が設けられている。

ベースプレート２７ａは、インクジェットヘッド２１ａの底部に、キャリッジ２０への設置状態において略水平に設けられている。またベースプレート２７ａの下方には、インクを吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル面が備えられる。ベースプレート２７ａには、その長手方向の両端部から各々反対方向に突出した２つの板状の係合部材、すなわち先端取付部２８（第１取付部）及び基端取付部２９（第２取付部）が形成されている。先端取付部２８と基端取付部２９とを通るベースプレート２７ａの長手方向が、各請求項記載のインクジェットヘッドの長手方向に相当し、そのうち基端取付部２９が設けられている側が長手方向一端側（以下適宜、単に「一端側」という。後述の図８（ａ）も参照）に相当し、先端取付部２８が設けられている側が長手方向他端側（以下適宜、単に「他端側」という。後述の図８（ａ）も参照）に相当する。なお、他のインクジェットヘッド２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈも、上記同様、上記ベースプレート２７ａと同等のベースプレート２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ，２７ｇ，２７ｈをそれぞれ有している。

また、各インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈは、各インクを噴射するための、噴射チャンネル（図示せず）を例えば１２８個ずつそれぞれ備えており、各噴射チャンネルには、各々個別に駆動される圧電アクチュエータ（図示せず）が設けられている。そして、各噴射チャンネルに対応してインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈの底面にそれぞれ孔設された微細な噴射ノズル（図示せず）から、下向きにインクの液滴が噴射されるように、上記圧電アクチュエータが制御される。

＜キャリッジ２０の詳細構造＞
キャリッジの詳細構成を図５〜図１４により説明する。上記図５に示すように、キャリッジ２０には、前後に各４つずつ、合計８つの上記インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈが搭載されている。

このとき、図８乃至図１４に示すように、キャリッジ２０は、インクジェットヘッド２１ａを載置するための、板状の底板部品であるヘッドプレート４０を備えた下部構造体２０Ａと、下部構造体２０Ａの上方に設けられ、ヘッドユニット２６を往復移動させる駆動力が入力される上部構造体２０Ｂとから構成されている。

上部構造体２０Ｂには、その後側縁端において左右一対の筒状の上記ガイド係合部２０ｐが一体形成され、前側縁端において左右一対のローラ５００が備えられている。このガイド係合部２０ｐにガイドレール９が挿通され、一対のローラ５００、５００が水平部材１５２の上面を走行することで、キャリッジ２０全体がガイドレール９に沿って往復移動できる。

下部構造体２０Ａのヘッドプレート４０は、平面視において、キャリッジ２０の走査方向（左右方向）と直交する方向を長手方向とする板状部材である。このとき、ヘッドプレート４０には、架設バー４０ａを介して振り分け配置されるように、略長方形状の一対の開口部Ｒ１，Ｒ２が、上方から載置される各インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのノズル面に対応した位置に、配設されている。

また、上部構造体２０Ｂは、上記ヘッドプレート４０と同様に、架設バー３００を介して開口部Ｒ１，Ｒ２がキャリッジ２０の走査方向と直交する方向に振り分け配置される。

そして、各インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈがキャリッジ２０に搭載されると、各ベースプレート２７ａ〜２７ｈの下方に形成されたノズル面は、上記一対の開口部Ｒ１，Ｒ２それぞれの直上に位置する。そして、印刷実行時には、各ベースプレート２７ａ〜２７ｈのノズル孔からインクが吐出され、直下の布帛に対する印刷が実行される。

＜本実施形態の要部＞
以上の基本構成において、本実施形態の特徴は、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈをキャリッジ２０に取り付けるときの取り付け構造にある。すなわち、８個のインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのうち、インクジェットプリンタ１の前方側に４個のインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｄを設けると共に、インクジェットプリンタ１の後方側に残りの４個のインクジェットヘッド２１ｅ〜２１ｈを設ける。その際、それらインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｄとインクジェットヘッド２１ｅ〜２１ｈとが、互いに背中合わせになるように配置している（図４、図５参照）。そして、このようにして背中合わせに向かい合った２つのインクジェットヘッド（インクジェットヘッド２１ａとインクジェットヘッド２１ｅ、インクジェットヘッド２１ｂとインクジェットヘッド２１ｆ、インクジェットヘッド２１ｃとインクジェットヘッド２１ｇ、インクジェットヘッド２１ｄとインクジェットヘッド２１ｈ）、をそれぞれ１組とし、これら合計４組のそれぞれにおいて、上記ベースプレート２７ａ〜２７ｈの一端側が向かい合う部分を、共通の位置決めピン（詳細は後述）によって位置決めし、ヘッド保持板２０１（詳細は後述）によって押圧保持する。以下、その詳細を、図８〜図２１を用いて説明する。

＜ヘッドプレートの全体構造＞
まず、ヘッドプレート４０の構造について説明する。図８〜図１８において、ヘッドプレート４０の外枠部分の、前端及び後端となる部位それぞれに、取付ネジ９８が各々係合されるネジ孔（図示せず）が均等間隔で形成されている。そして、ネジ孔を覆うように、ヘッドプレート４０の上面にヘッド押しバネ５０が載置される。

＜ヘッド押しバネ＞
ヘッド押しバネ５０は、図９及び図１０等に示すように、キャリッジ２０の走査方向（左右方向）を長手方向とする板状部材である。ヘッドプレート４０の前端と後端に載置されるヘッド押しバネ５０、５０には、開口部Ｒ１，Ｒ２に対向した側面部から連通して、略Ｌ字状に曲げられた各インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈの上記ベースプレート２７ａ〜２７ｈに対応して爪部５２（付勢部材）が合計で８個形成されている。爪部５２は、その断面形状が上方向に向けて突出するようにくの字状に曲げ形成されたものである。すなわち、この爪部５２を介し、各インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈの上記先端取付部２８を対応する後述の先端部位置決めピン４２へと付勢するとともに、基端取付部２９を基端位置決めピン４３へ付勢する。

なお、ヘッドプレート４０の前端及び後端には、上方に向けて突出して、後述のヘッドオサエバネ７０と各々当接可能な板状部材である前係止部５３が均等間隔で設けられている。これらに対応して、ヘッド押しバネ５０の平面部における背面側の端縁部にも、上方に向けて突出して、後述の前部ヘッドオサエバネ７０と当接可能な板状部材である係止部５４（図１１参照）が均等間隔で設けられている。

また、ヘッドプレート４０の前端及び後端には回動可能な係止金具であるヘッドオサエバネ７０が載置される。前部ヘッドオサエバネ７０は、図１１に示すように、回転中心を有する平面部７１と、その平面部７１から開口部Ｒ１，Ｒ２に向けて延びるヘッド保持爪７２と、その平面部から上方へ突出するようにＬ字状に曲げられたツマミ部７３を有している。また、ヘッド保持爪７２は、ヘッドオサエバネ７０の平面部に対して下方へ突出しており、先端取付部２８を下方へ押圧できる。そして、ヘッドオサエバネ７０は、各インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈ取り付けるときには、ツマミ部７３をつまんで、ヘッド保持爪７２の下面側で先端取付部２８を下方へ押圧できる位置へ回動させて、取付ネジ９８を締めて固定する。

＜先端部位置決めピン＞
そして、ヘッドオサエバネ７０の各々の近傍には、開口部Ｒ１，Ｒ２に沿って（前側と後側とに）各４本、合計８本の先端部位置決めピン４２（第１位置決め部）が、均等間隔で形成されている。これら８本の先端部位置決めピン４２は、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのベースプレート２７ａの先端取付部２８の側面側から当接して、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈをそれぞれ位置決めするためのものである。各先端部位置決めピン４２は、ヘッドプレート４０の上面から垂直に突起する棒状部材であり、その尖端付近では尖端部に向けて徐々に細くなるような傾斜がつけられている。

＜基端部位置決めピン＞
一方、ヘッドプレート４０の上記架設バー４０ａには（上記４組のインクジェットヘッド（インクジェットヘッド２１ａ，２１ｅ、インクジェットヘッド２１ｂ，２１ｆ、インクジェットヘッド２１ｃ，２１ｇ、インクジェットヘッド２１ｄ，２１ｈ）の、各組に１つずつ、合計４個の基端部位置決めピン４３（第２位置決め部）が設けられている。これら位置決めピン４３は、ヘッドプレート４０上で、当該各組のインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈを位置決めするためのものである。詳細には、ヘッドプレート４０に設けた上記架設バー４０ａに沿って４つの基端部位置決めピン４３が等間隔に植設され、各基端部位置決めピン４３の頭部尖端は上部構造体２０Ｂの上記架設バー３００に対向している。これら基端部位置決めピン４３は、各組を構成するインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈの上記一端側へ突出して設けられた上記基端取付部２９のＶ溝２９ａ（前述の図７参照。また例えば、インクジェットヘッド２１ａのＶ溝２９ａについては図９、図１３参照）に係合し当該基端取付部２９を係止することで、ヘッドプレート４０上で当該インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈを位置決めする。これら基端部位置決めピン４３は、ヘッドプレート４０の上面から垂直に突起する棒状部材であり、その尖端付近では尖端部に向けて徐々に細くなるような傾斜がつけられている。なお、図１６では、説明のために、位置決めピン４３を１本だけ示しているが、実際には、架設バー４０ａ上に等間隔に合計で４本設けられている。

なお、基端部位置決めピン４３は、上記図１６、図１２、図１７、図１８、図２０、及び図２１に示すように、キャリッジ２０を駆動する上記駆動ベルト１０１（図９中の２点鎖線参照）の下方に配置される。すなわち、上部構造体２０Ｂの中央の架設バー３００の右側に、矩形台状のベルト固定部３０１が形成されている。そして、ベルト固定部３０１の上面に形成された溝部３０２に駆動ベルト１０１が配置され、その上側から、複数の細長貫通孔の開いた蓋部３０３で塞ぎ、ネジ止め等で固定されている。これにより、上部構造体２０Ｂの中央の架設バー３００の４つの基端部位置決めピン４３の位置に沿うように、それらの上方に駆動ベルト１０１が配置される。また、上部構造体２０Ｂには、図２０及び図２１に示すように、下部構造体２０Ａにネジ固定するための４つのネジ取付孔４０１が形成され、その前方側には上記回転ローラ５００を軸支するための軸受アーム４０２が突設されている。なお、図１５では、主に、インクジェットヘッド２１ｆのベースプレート２７ａ（２点鎖線参照）の固定構造に示しているが、他のインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｅ，２１ｇ，２１ｈについても同様である。

＜ヘッド保持板＞
そして、上記図１６、図１７等に示すように、上記上部構造体２００Ｂの架設バー３００と上記下部構造体２０Ａのヘッドプレート４０の架設アーム４０ａとの間には、上記４組それぞれに含まれる２つのインクジェットヘッド２１ａ，２１ｅ、インクジェットヘッド２１ｂ，２１ｆ、インクジェットヘッド２１ｃ，２１ｇ、インクジェットヘッド２１ｄ，２１ｈそれぞれの上記基端取付部２９をヘッドプレート４０の上面側に向かって押圧するための、１つのヘッド保持板２０１（ヘッド押圧部材）が、各組ごとに１つ、合計４つ設けられる。このヘッド保持板２０１は、基端部位置決めピン４３により位置決めされた、各組のインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈそれぞれの基端取付部２９の上面に対向して配置される。

このヘッド保持板２０１は、図１９や上記図１７に示すように、各組に含まれるインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈに共通に設けられた、上記基端部位置決めピン４３を挿通する貫通孔２０１ａを上面中央に備えている。また、ヘッド保持板２０１は、インクジェットプリンタ１の前後方向（図１９（ａ）（ｃ）中の左右方向）両端側が上方に折り曲げられて、コイルバネ保持枠部２０１ｂとなっている。さらに、ヘッド保持板２０１は、水平部２０１ｅのインクジェットプリンタ１の左右方向（図１９（ａ）中の上下方向）両端側が下方に折り曲げられてヘッド保持枠部２０１ｃが形成されている。

そして、図８、図１６に示すように、上記ヘッド保持板２０１の貫通孔２０１ａに基端部位置決めピン４３が下方から挿入されると、当該基端部位置決めピン４３の上部が貫通孔２０１ａの上方へ突出する。基端部位置決めピン４３の上部が貫通孔２０１ａの上方へ突出した状態において、基端部位置決めピン４３の上部に、上下方向を軸方向とする軸方向変形バネとしてのコイルバネ２０２（付勢部材）が挿通され、当該ヘッド保持板２０１の上面における貫通孔２０１ａの外周領域に上方から接触して下方へ付勢する。すなわち、コイルバネ２０２は、基端部位置決めピン４３の少なくとも一部の外周側を取り囲むように配置され、上端部が上部構造体２０Ｂに当接することにより下方へと付勢力を作用させる。このとき、ヘッド保持板２０１は、図１９に示すように、各組に含まれるインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈそれぞれの基端取付部２９の上面に接触可能となるように、略円環状の凸部２０１ｄが形成されている。このとき、コイルバネ２０２は、略円環状の２つの凸部２０１ｄの間に配置される。

＜インクジェットヘッドの着脱操作＞
以下、上記構成において、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈをキャリッジ２０に対し着脱操作するときの挙動を、インクジェットヘッド２１ａを例にとって説明する。例えば、インクジェットヘッド２１ａを図９のように、キャリッジ２０の前方側の左端に取り付ける場合を説明する。

まず、図１６において、インクジェットヘッド２１ａを取り付ける前に、操作者がツマミ部７３を操作して、前部ヘッドオサエバネ７０を時計回りに回動させて、ヘッド保持爪７２を開口部Ｒ１から離間するように位置させる。前部ヘッドオサエバネ７０を時計回りに所定量回動させると、前部ヘッドオサエバネ７０は前係止部５３に当接して係止される。よって、前部ヘッドオサエバネ７０は前係止部５３よりも前側に回動させることができない。すなわち、操作者は前部ヘッドオサエバネ７０を前係止部５３に係止される「開放位置」まで回動させることで、開口部Ｒ１に取り付けられるベースプレート２７ａにヘッド保持爪７２が接触しないように退避させる。

上記の状態において、操作者は、ヘッド保持板２０１のヘッド保持枠部２０１ｃの水平部２０１ｅの下面とヘッドプレート４０の上記架設バー４０ａの上面とで形成された間隙に、インクジェットヘッド２１ａのベースプレート２７ａの上記基端取付部２９を嵌入させる。すると、基端取付部２９のＶ溝２９ａが、この間隙内に形成された基端部位置決めピン４３ａに係止され、かつ当該基端取付部２９の上面がヘッド保持板２０１を介して伝達されるコイルバネ２０２の付勢力によりヘッドプレート４０側に押圧される。その後、先端取付部２８をヘッド押しバネ５０の爪部５２に沿って下方向に押し込んで、先端取付部２８を先端部位置決めピン４２に当接させる。すると、ヘッド押しバネ５０の爪部５２によって、ベースプレート２７ａは、先端部位置決めピン４２及び基端部位置決めピン４３の形成された方向に付勢される。これにより、ベースプレート２７ａはその長手方向の両端部（先端取付部２８及び基端取付部２９）で、開口部Ｒ１に臨むように位置が固定される。

そして、操作者がツマミ部７３を操作して、前部ヘッドオサエバネ７０を反時計回りに回動させて、ヘッド保持爪７２を開口部Ｒ１に近接するように位置させる。前部ヘッドオサエバネ７０を反時計回りに所定量回動させると、前部ヘッドオサエバネ７０は係止部５４に当接して係止される。よって、前部ヘッドオサエバネ７０は後係止部５４よりも後側に回動させることができない。すなわち、操作者は前部ヘッドオサエバネ７０を後係止部５４に係止される「保持位置」に移動させることで、開口部Ｒ１に取り付けられたベースプレート２７ａの上面と対向するようにヘッド保持爪７２を載せる。これにより、ベースプレート２７ａはヘッド保持爪７２によって上方から位置が保持される。

一方、上記のようにしてキャリッジ２０に取り付けたインクジェットヘッド２１ａを取り外す場合、上記手順を逆に行えばよい。すなわち、前部ヘッドオサエバネ７０を正面側に回動させて「開放位置」に位置させることで、ヘッド保持爪７２による保持を解除する。そして、先端取付部２８をヘッド押しバネ５０の爪部５２に沿って上方向に引き上げる。それとともに、ヘッド保持板２０１のヘッド保持枠部２０１ｃの下面とヘッドプレート４０の上面とで形成された間隙から、基端取付部２９を引き抜く。これにより、ベースプレート２７ａの位置固定を解除して、インクジェットヘッド２１ａを取り外すことができる。

なお、上記はインクジェットヘッド２１ａを例にとって説明したが、他のインクジェットヘッド２１ｂ〜２１ｈについても、上記と同様にして着脱することが可能である。

以上説明したように、本実施形態においては、キャリッジ２０が、上部構造体２０Ｂと下部構造体２０Ａとの２体に分かれた構造となっている。下部構造体２０Ａはヘッドプレート４０を備えており、このヘッドプレート４０に、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈが載置される。上部構造体２０Ｂには、キャリッジ２０を往復移動させるための駆動力が入力される。これにより、上部構造体２０Ｂに入力された駆動力によって、下部構造体２０Ａに搭載されインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈを走査方向に移動させることができる。また、上部構造体２０Ｂの架設バー３００と下部構造体２０Ａのヘッドプレート４０の架設バー４０ａとの間に、コイルバネ２０２が配置される（図１１参照）。インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈがヘッドプレート４０に載置されると、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのベースプレート２７ａ〜２７ｆがコイルバネ２０２によって付勢され押圧されることで、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈは、ヘッドプレート４０の上方に保持される。これにより、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈを容易に着脱できるとともに、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈを確実に固定することができる。また、本実施形態においては、コイルバネ２０２が上部構造体２０Ｂと下部構造体２０Ａとの間に挟み込まれるように配置され、上部構造体２０Ｂがコイルバネ２０２の押さえ部材として機能することで、付勢力をインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈに作用させる。これにより、下部構造体２０Ａにおいて、上記押さえ部材として機能する部材を別部材として設ける場合に比べて、部品点数を低減することができるとともに、キャリッジ２０の上下方向寸法を低減し、小型化を図ることができる。

また、本実施形態では、特に、走査方向一方側及び他方側に駆動される駆動ベルト１０１からの駆動力をベルト固定部３０１から上部構造体２０Ｂに入力することで、キャリッジ２０全体を走査方向に移動させることができる。またその移動の際、上部構造体２０Ｂのガイド係合部２０ａが、ガイドレール９と係合することにより、キャリッジ２０全体が、ガイドレール９にガイドされて円滑に上記走査方向に往復移動することができる。

また、本実施形態では特に、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのベースプレート２７ａ〜２７ｆを押圧するのに、曲げたわみによって付勢力を生じる板バネではなく、引張・圧縮たわみによって付勢力を生じるコイルバネ２０２を用いる。これにより、バネ設置のためのスペースを低減できるので、キャリッジ２０をさらに小型化することができる。

また、本実施形態では特に、背中合わせに向かい合った２つのインクジェットヘッド（インクジェットヘッド２１ａとインクジェットヘッド２１ｅ、インクジェットヘッド２１ｂとインクジェットヘッド２１ｆ、インクジェットヘッド２１ｃとインクジェットヘッド２１ｇ、インクジェットヘッド２１ｄとインクジェットヘッド２１ｈ）、をそれぞれ１組として、それらインクジェット２１ａ〜２１ｈがキャリッジ２０に取り付けられる。そして、各組に含まれる２つのインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈの基端取付部２９を、各組に対応して１つ設けられる基端部位置決めピン４３が位置決めする。これにより、キャリッジ２０における部品点数を低減することができるとともに、複数のインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈがキャリッジ２０に取り付けられるときに必要なスペースを低減することができる。これにより、キャリッジ２０の大型化を抑制することができる。また基端部位置決めピン４３の少なくとも一部の外周側を取り囲むようにコイルバネ２０２を配置することにより、コイルバネ２０２の姿勢を保持することができる。

また、仮に基端部位置決めピン４３が、上記のように各組を構成する２つのインクジェットヘッド（インクジェットヘッド２１ａとインクジェットヘッド２１ｅ、インクジェットヘッド２１ｂとインクジェットヘッド２１ｆ、インクジェットヘッド２１ｃとインクジェットヘッド２１ｇ、インクジェットヘッド２１ｄとインクジェットヘッド２１ｈ）に共通でなく、２つのインクジェットヘッドに対し個別にそれぞれ設けられる場合には、位置決めする際に２つの基端部位置決めピン４３それぞれの加工ばらつきによってインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのノズルを精度よく位置合わせするのが困難である。これに対し、本実施形態においては、上記のように各組を構成する２つのインクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈに対して各組ごとにそれぞれ共通の１つの基端部位置決めピン４３を用いることにより、インクジェットヘッド２１ａ〜２１ｈのノズルの位置を正確に位置合わせできる。特に、現実のインクジェットプリンタ１の製造工程において、インクジェットヘッドは、ミクロ単位で位置決めされて組立されていることから、上記構成は特に有効である。

なお、以上では、布帛用のインクジェットプリンタ１に本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、印刷用紙等の他の被記録媒体に印刷を実行するインクジェット装置に本発明を適用してもよい。この場合も同様の効果を得る。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
９ ガイドレール（ガイド部材）
２０ キャリッジ（ヘッド搬送手段）
２０Ａ 下部構造体
２０ａ ガイド係合部
２０Ｂ 上部構造体
２１ａ〜ｈ インクジェットヘッド
２７ａ〜ｈ ベースプレート
２８ 先端取付部（第１取付部）
２９ 基端取付部（第２取付部）
４０ ヘッドプレート
Ｒ１，Ｒ２ 開口部
４２ 先端部位置決めピン（第１位置決め部）
４３ 基端部位置決めピン（第２位置決め部）
５０ ヘッド押しバネ（ヘッド付勢部材）
１０１ 駆動ベルト
２０１ ヘッド保持板（ヘッド押圧部材）
２０１ａ 貫通孔
２０１ｄ 凸部
２０２ コイルバネ（軸方向変形バネ、付勢部材）

Claims (4)

1. 被記録媒体を載置可能な載置手段と、
   前記載置手段が載置した前記被記録媒体に対してインクを吐出するための複数のインクジェットヘッドを備え、走査方向一方側及び他方側に往復移動させるためのヘッド搬送手段と、
   を有するインクジェット記録装置であって、
   前記ヘッド搬送手段は、
   少なくとも１つの前記インクジェットヘッドを載置するためのヘッドプレートを備えた下部構造体と、
   前記下部構造体の上方に設けられ、前記ヘッド搬送手段を前記往復移動させる駆動力が入力される上部構造体と、
   前記上部構造体と前記下部構造体との間に上下方向に配置され、前記インクジェットヘッドをヘッドプレートの上方から押圧するための付勢部材と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
   前記走査方向に沿って掛け渡され、当該走査方向一方側及び他方側に駆動される駆動ベルトと、
   前記走査方向に沿って配置され、前記ヘッド搬送手段が当該走査方向一方側及び他方側に移動するときのガイドとなるガイド部材と、
   をさらに有し、
   前記上部構造体は、
   前記駆動ベルトが固定されるベルト固定部と、
   前記ガイド部材に対し係合するガイド係合部と、
   を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１又は請求項２記載のインクジェット記録装置において、
   前記付勢部材は、
   前記上下方向を軸方向とする軸方向変形バネである
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項３記載のインクジェット記録装置において、
   前記インクジェットヘッドは、
   前記インクジェットヘッドの長手方向の一端側から他端側にわたって略水平方向に配置されるベースプレートを備え、
   前記ヘッドプレートは、
   ２つの前記インクジェットヘッドを、それぞれの一端側を向かい合わせるように配置して一組とし、当該組となったインクジェットヘッドを少なくとも一組載置し、
   前記ヘッド搬送手段は、
   各組に含まれる２つの前記インクジェットヘッドの前記他端側から突出して設けられた第１取付部をそれぞれ係止して、前記ヘッドプレート上で当該２つのインクジェットヘッドを位置決めする２つの第１位置決め部と、
   各組に含まれる２つの前記インクジェットヘッドの前記一端側が向かい合う位置に、それら２つのインクジェットヘッドに共通に１つ設けられ、当該２つのインクジェットヘッドの前記一端側から突出してそれぞれ設けられた第２取付部を係止して、前記ヘッドプレート上で当該２つのインクジェットヘッドを位置決めする第２位置決め部と、
   をさらに備えており、
   前記軸方向変形バネは、
   前記第２位置決め部の少なくとも一部の外周側を取り囲むように配置され、上端部が前記上部構造体に当接することにより下方へと付勢力を作用させるコイルバネである
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。

Images