JP2013063529A

JP2013063529A - 画像形成装置

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Publication number: JP2013063529A
Application number: JP2011202264A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Naruse; 慎一郎成瀬; Takayuki Niihara; 貴之新原; Kenji Shimizu; 健司清水
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-09-15
Also published as: JP5870571B2

Abstract

【課題】ヘッド交換を行うときにヘッドを高い精度で容易に位置決めすることができない。
【解決手段】記録ヘッド６を保持するヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂと、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂを保持するキャリッジ５とを備え、キャリッジ５は主走査方向に配設されたガイド部材３に沿って移動可能であり、キャリッジ５にはガイド部材３と同じ方向に配設された基準軸部材７１を有し、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂは基準軸部材７１に引っ掛け部５３によって着脱可能に引っ掛けられて保持され、ホルダ加圧用カバー部材８２はヘッドホルダ５１Ａ，５１Ｂを加圧する加圧部１８２ａ〜１８２ｃを有し、加圧部１８２ｂ、１８２ｃは変位可能に設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）を記録ヘッドとして用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。

ところで、液体吐出方式による画像形成装置において画像形成する場合には、ノズルから吐出される液滴の着弾精度が画像品質に大きく影響し、液滴の着弾精度が悪いと画像品質が低下することになるので、記録ヘッド位置を高精度に位置決めする必要がある。

一方、記録ヘッドに吐出不良が発生した場合などユーザーの使用環境の下でヘッド交換を容易に行えるようにする必要がある。この場合も高い位置精度の再現性を持たせなければならない。

従来、ヘッド交換時の位置決め精度を高めたものとして、複数の液体吐出ヘッドを搭載するヘッドホルダと、ヘッドホルダを着脱可能に保持するキャリッジとを有し、ヘッドホルダは、キャリッジに設けられたキャリッジ走査方向及び用紙搬送方向の位置決め基準に接する位置決め部を有するとともに、位置決め部が液体吐出ヘッドのヘッドホルダへの位置決め基準となっているものが知られている（特許文献１）。

特開２０１１−０３７２３５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示の構成にあっては、位置決め面と位置決めピンによってヘッドホルダのキャリッジに対する位置決めを行っており、構成が複雑になる。また、複数のヘッドホルダを備える場合、ヘッドホルダごとに位置決め部を必要とし、ヘッドホルダ相互の位置決めが難しく、ヘッド交換を容易に行うことができない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドを高い精度で容易に位置決めでき、ヘッド交換を容易にすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
１又は２以上の前記記録ヘッドを保持する１又は複数のヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを保持するキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは主走査方向に配設されたガイド部材に沿って移動可能であり、
前記キャリッジには前記ガイド部材と同じ方向に配設された基準部材を有し、
前記ヘッドホルダは前記基準部材に保持され、
前記ヘッドホルダを加圧して前記ヘッドホルダを前記基準部材に押し付けるホルダ加圧用カバー部材を有し、
前記カバー部材は、前記ヘッドホルダに当たって接触する少なくとも３つの加圧部を有し、
前記３つの加圧部の内の少なくとも１つは、前記カバー部材で前記ヘッドホルダを加圧するときに変位可能に設けられている
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、ヘッドを高い精度で容易に位置決めでき、ヘッド交換を容易に行うことができる。

本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を示す外観斜視説明図である。同装置のキャリッジ走査機構部の斜視説明図である。本発明に第１実施形態におけるヘッドホルダをキャリッジに装着する前の状態を説明するキャリッジ部分の模式的斜視説明図である。同じくヘッドホルダをキャリッジに装着した状態を説明するキャリッジ部分の斜視説明図である。同実施形態におけるヘッドホルダの加圧構造の説明に供するキャリッジ部分の側面説明図である。加圧部材であるホルダ加圧用カバー部材を組み付けた状態の模式的斜視説明図である。ホルダ加圧用カバー部材の説明に供する同カバー部材でヘッドホルダを加圧している状態の正面説明図である。同じく斜視説明図である。同じくカバー部材のヘッドホルダを加圧していない状態の正面説明図である。本発明の第２実施形態におけるホルダ加圧用カバー部材の模式的正面説明図である。本発明の第３実施形態におけるヘッドホルダ重心位置と加圧点の関係の説明に供する模式的平面説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同記録装置の全体構成を示す斜視説明図、図２は同じくキャリッジ走査機構部の斜視説明図である。

この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１と、記録装置本体１を支持する支持台２とを備えている。

装置本体１の内部には、図示しない両側板にガイド部材であるガイドロッド３及びガイドステー４が掛け渡され、これらのガイドロッド３及びガイドステー４にキャリッジ５が矢示Ａ方向に摺動可能に保持されている。

キャリッジ５には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド６が搭載されている。各記録ヘッド６には図示しないが、各記録ヘッドにインクを供給するヘッドタンクが一体的に備えられている。

そして、キャリッジ５を移動走査する主走査機構部１０は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ１１と、駆動モータ１１によって回転駆動される駆動プーリ１２と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ１３と、駆動プーリ１２と従動プーリ１３との間に掛け回された牽引部材であるタイミングベルト１４とを備えている。なお、従動プーリ１３は、図示しないテンションスプリングによって外方（駆動プーリ１２に対して離れる方向）にテンションが架けられている。

このキャリッジ５における主走査領域のうち、記録領域では、用紙２０が吸引搬送部７によってキャリッジ５の主走査方向と直交する方向（副走査方向、用紙搬送方向：矢示Ｂ方向）に間欠的に搬送される。

また、主走査領域のうち一方の端部側領域には、記録ヘッド６の維持回復を行う維持回復機構８が配置されている。さらに、主走査方向のキャリッジ移動領域外又は、上記主走査領域のうち他方の端部側領域には、記録ヘッド６のサブタンクに供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ９が装置本体１に対して着脱自在に装着される。

また、給紙手段２１には、ロール紙（以下「用紙」という。）２０がセットされているが、幅方向のサイズが異なるロール紙がセット可能である。給紙手段２１から搬送された用紙２０は、装置本体１の後方から前方に向けて、搬送手段により記録領域へ搬送される。そして、キャリッジ５を主走査方向に移動し、吸引搬送部７にて用紙２０を間欠的に送りながら、記録ヘッド６を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、用紙２０上に所要の画像が形成される。さらに、画像形成後の用紙２０は、所定の長さにカットされ、装置本体１の正面側に配置された図示しない排紙トレイへ排出される。

次に、本発明に第１実施形態について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同実施形態におけるヘッドホルダをキャリッジに装着する前の状態を説明するキャリッジ部分の模式的斜視説明図、図４はヘッドホルダをキャリッジに装着した状態を説明するキャリッジ部分の斜視説明図である。

キャリッジ５には、黒用のヘッドホルダ５１Ａと、カラー用のヘッドホルダ５１Ｂとが保持されている。

ヘッドホルダ５１Ａには、副走査方向に千鳥状に配置されたブラックの液滴を吐出する２つの記録ヘッド６Ａ、６Ｂが搭載されている。ヘッドホルダ５１Ｂには、記録ヘッド６Ａと副走査方向位置を同じくして、イエロー、マゼンタ、シアンの液滴を吐出する３つの記録ヘッド６Ｃ、６Ｄ、６Ｅが搭載されている。なお、前記のとおり、記録ヘッドを区別しないときは「記録ヘッド６」と称している。なお、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂで保持する記録ヘッド６は１個でもよい。

ここで、キャリッジ５には、ガイドロッド３と同じ方向に基準部材としての基準軸部材７１が設けられている。そして、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂ（以下、区別しないときには、「ヘッドホルダ５１」という。）には、基準軸部材７１に着脱可能に嵌り込むフック形状の引っ掛け部５３が設けられ、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂは引っ掛け部５３を基準軸部材７１に引っ掛けることでキャリッジ５に保持されている。なお、基準軸部材７１は円柱状、多角形状とすることができる。

このように、基準軸部材７１をキャリッジ５のガイド部材３と同じ方向に配置することで、副走査方向、高さ方向、あおり方向、主走査方向の傾きの位置精度が向上する。

本実施形態において、ヘッド交換を行うとき、例えば記録ヘッド６Ａ、６Ｂの交換を行うときには、ヘッドホルダ５１を基準軸部材７１から取り外し、交換後のヘッドホルダ５１を基準軸部材７１に引っ掛けて保持させる。

これにより、交換したヘッドホルダ５１のヘッド位置精度を再現できるとともに、他方のヘッドホルダ５１のヘッド６に対しても高い位置精度を得ることができる。

このように、液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、１又は２以上の記録ヘッドを保持する１又は複数のヘッドホルダと、ヘッドホルダを保持するキャリッジとを備え、キャリッジは主走査方向に配設されたガイド部材に沿って移動可能であり、キャリッジにはガイド部材と同じ方向に配設された基準部材を有し、ヘッドホルダは基準部材に着脱可能に引っ掛けられて保持されている構成とすることで、ヘッドを高い精度で容易に位置決めでき、ヘッド交換を容易に行うことができる。

次に、本実施形態におけるヘッドホルダの加圧構造について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は加圧構造の説明に供するキャリッジ部分の側面説明図、図６は加圧部材であるホルダ加圧用カバー部材を組み付けた状態の模式的斜視説明図である。

ヘッドホルダ５１Ａ，５１Ｂは、図５に示すように、キャリッジ５に当接する少なくとも一箇所の当接部である突き当て部５８を有している。なお、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂは、主走査方向で１つの引っ掛け部５３を有する状態で図示しているが、主走査方向の両端部にそれぞれ引っ掛け部５３を形成するなど、複数の引っ掛け部を有する構成とすることもできる。

そして、基準軸部材７１を回転中心としてヘッドホルダ５１をキャリッジ５側に押し付ける方向に加圧する加圧手段であるホルダ加圧機構８０が設けられている。

このホルダ加圧機構８０は、キャリッジ５に後端部８２ｂが軸８１で回転可能に支持されたホルダ加圧用カバー部材８２を有している。カバー部材８２は、例えば図６に示すようにほぼ平板状の部材である。

なお、ここでは、２つのヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂが共通のカバー部材８２としているが、各ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂごとにカバー部材を設ける構成とすることもできる。

このカバー部材８２の先端部側には、ヘッドホルダ５１に上方から当接する加圧部１８２（後述する加圧部１８２ａ、１８２ｂの総称）を有している。そして、このカバー部材８２とキャリッジ５との間には引っ張りコイルばねなどの弾性部材８３が設けられ、弾性部材８３の弾性的な引っ張り力によって、ホルダ加圧用カバー部材８２の加圧部１８２はヘッドホルダ５１を白抜き矢印方向に加圧（押圧）している。

これにより、ヘッドホルダ５１はカバー部材８２によって基準軸部材７１を回転中心として図５で時計回り方向（白抜き矢印方向）に回動付勢されて、基準軸部材７１とキャリッジ５に押し付けられるので、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂの姿勢が規定される。つまり、基準軸部材７１にヘッドホルダ５１を引っ掛け、カバー部材８２を閉じる（ヘッドホルダ５１の上方を覆う）だけでヘッドホルダ５１の姿勢を決めることができる。

その結果、ヘッド交換をユーザーの下で行う場合であっても、容易にヘッド位置を高い精度で決めることができ、ヘッド交換が容易になる。

次に、カバー部材８２の詳細について図７ないし図９を参照して説明する。なお、図７はカバー部材でヘッドホルダを加圧している状態の正面説明図、図８は同じく斜視説明図、図１０は同じくカバー部材のヘッドホルダを加圧していない状態の正面説明図である。

カバー部材８２は、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂに対向してその上方を覆うカバー部分１８０と、加圧部１８２ａ〜１８２ｃを有する押圧部分１８１とを有している。押圧部分１８１にはキャリッジ５の移動方向に沿って、３つの加圧部１８２ａ〜１８２ｃが並んで設けられている。

なお、加圧部１８２ａはヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂの主走査方向で隣り合う側の端部を加圧し、加圧部１８２ｂ、１８２ｃはそれぞれヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂの反対側の端部を加圧する。

ここで、押圧部分１８１は、中央部の加圧部１８２ａを形成した部位からキャリッジ移動方向で両側に延びるアーム部１８１ａ、１８１ｂを有し、アーム部１８１ａ、１８１ｂは撓むことができる部材で形成し、アーム部１８１ａ、１８１ｂの端部にそれぞれ両側に加圧部１８２ｂ、１８２ｃを形成している。

これらの加圧部１８２ａ〜１８２ｃは、加圧していない状態で、中央部の加圧部１８２ａに対して両側の加圧部１８２ｂ、１８２ｃが、ヘッドホルダ側（加圧側）に突き出している。つまり、図９に示すように、中央部の加圧部１８２の天面８２ａまでの距離Ｌ１に対して、両側の加圧部１８２ｂ、１８２ｃの天面８２ａまでの距離Ｌ２、Ｌ３よりも長くして形成している（Ｌ２＞Ｌ１、Ｌ３＞Ｌ１）。）。なお、Ｌ２＝Ｌ３であってもよい。

つまり、カバー部材８２は、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂを加圧する３つの加圧部１８２ａ〜１８２ｃを有し、両側の加圧部１８２ｂ、１８２ｃは、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂを加圧するときに変位可能に設けられ、中央部の加圧部１８２ａは、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂを加圧するときに両側の加圧部１８２ｂ、１８２ｃよりの変位可能な量が小さくなるようにしている。なお、中央部の加圧部１８２ａはカバー部材８２全体の変位に伴って変位する程度の剛性を有している。

このカバー部材８２は、例えば、弾性を有するモールド樹脂、あるいは、金属板などで形成している。

このようにカバー部材８２の少なくとも１つの加圧部を変位可能に構成することで、確実にヘッドホルダを加圧することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図１０を参照して説明する。なお、図１０は同実施形態におけるホルダ加圧用カバー部材の模式的正面説明図である。

本実施形態では、カバー部材８２の加圧部１８２ａ〜１８２ｃのヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂと接触する部分に、弾性部材１８４が設けられている。弾性部材１８４は、バネ、モールド、スポンジなどにより構成することができる。

これにより、より確実に、ヘッドホルダを加圧することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同実施形態におけるヘッドホルダ重心位置と加圧点の関係の説明に供する模式的平面説明図である。

本実施形態では、カバー部材８２は、ヘッドホルダ５１Ａに対しては加圧部１８２ａ１と加圧部１８２ｂで接触して加圧し、ヘッドホルダ５１Ｂに対しては加圧部１８２ａ２と加圧部１８２ｃで接触して加圧する。この場合、カバー部材８２は、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂごとに設けている。

ここで、ヘッドホルダ５１Ａの重心位置ＯＡとヘッドホルダ５１Ｂの重心位置ＯＢとは、基準軸部材７１から距離が異なっている。そこで、ヘッドホルダ５１Ａに対する加圧部１８２ａ１と加圧部１８２ｂの基準軸部材７１からの距離と、ヘッドホルダ５１Ｂに対する加圧部１８２ａ２と加圧部１８２ｃの基準軸部材７１からの距離を、重心位置ＯＡ、ＯＢの基準軸部材７１からの距離に応じて異ならせている。

これにより、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂの加重と加圧による力の関係が、ヘッドホルダ５１Ａ、５１Ｂによって基準軸部材７１に掛かる力が均等になるようにすることができる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

１装置本体
５キャリッジ
６、６Ａ〜６Ｄ記録ヘッド
１０キャリッジ走査機構部
５１、５１Ａ、５１Ｂヘッドホルダ
５３引っ掛け部
７１基準軸部材（基準部材）
８０加圧機構
８２カバー部材
１８２ａ〜１８２ｃ、１８２ａ１、１８２ａ２加圧部

Claims

液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
１又は２以上の前記記録ヘッドを保持する１又は複数のヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを保持するキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは主走査方向に配設されたガイド部材に沿って移動可能であり、
前記キャリッジには前記ガイド部材と同じ方向に配設された基準部材を有し、
前記ヘッドホルダは前記基準部材に保持され、
前記ヘッドホルダを加圧して前記ヘッドホルダを前記基準部材に押し付けるホルダ加圧用カバー部材を有し、
前記カバー部材は、前記ヘッドホルダに当たって接触する少なくとも３つの加圧部を有し、
前記３つの加圧部の内の少なくとも１つは、前記カバー部材で前記ヘッドホルダを加圧するときに変位可能に設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
前記３つの加圧部の内の少なくとも１つは、前記カバー部材で前記ヘッドホルダを加圧するときに変位可能に設けられている加圧部よりも変位可能な量が少ないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記３つの加圧部間は弾性部材で繋がっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記３つの加圧部は、前記キャリッジの移動方向に並び、中央部の加圧部の変位可能量が最も少なく、両側の加圧部の変位可能量が前記中央部の加圧部の変位可能量より多く、前記ヘッドホルダを加圧していない状態では、両側の加圧部は前記中央部の加圧部よりも前記ヘッドホルダ側に突き出している
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
複数の前記ヘッドホルダを有し、
前記基準部材から前記ヘッドホルダの重心位置までの距離に応じて前記基準部材から前記加圧部までの距離が異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。