JP2013063559A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドカバーによるヘッド保護効果を減少させることなく、記録ヘッド装着時における記録ヘッドの相対移動範囲を十分に確保することを課題とする。
【解決手段】キャリッジ１０に装着された記録ヘッド２０のノズル面２１における副走査方向両側に位置する副走査方向カバー部１２Ｂを備えたヘッドカバー１２は、ノズル面よりも突出するように構成されており、副走査方向における位置決め用に設けられた記録ヘッド上の位置基準面とキャリッジ上の位置基準面とが互いに当接するまでの記録ヘッドをキャリッジに対して相対移動させたときに、この相対移動とともにヘッドカバーがキャリッジに対して相対移動するように構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置として使用可能なインクジェット記録装置に関するものである。

この種のインクジェット記録装置としては、主に、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機などの製品として利用される。インクジェット記録装置は、記録ヘッドから画像記録媒体に対してインク滴を吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用される場合がある。）を行う。画像記録媒体とは、紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、画像を構成するインク滴等の液体あるいはトナー等の固体が付着可能なものを意味し、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称されることがある。

インクジェット記録装置とは、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の画像記録媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。ここでいう「画像形成」には、文字や図形等の意味を持つ画像を画像記録媒体に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画像記録媒体に付与すること（単に液滴を画像記録媒体に着弾させること）も含まれる。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。更に、画像とは、平面に付与されるものに限らず、立体物に付与されるもの、あるいは、立体物自体を造形して形成される像も含まれる。

インクジェット記録装置の記録ヘッドは、一般に、インク滴を吐出するノズルと、ノズルが連通する圧力室と、圧力室内のインクを加圧する圧電素子などの電気機械変換素子あるいはヒータなどの電気熱変換素子からなる圧力発生手段とを備えている。インクジェット記録装置は、圧力発生手段によって圧力室内のインクを加圧することによって記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出させ、画像記録媒体上に画像を形成する。インクジェット記録装置には、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型のインクジェット記録装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型のインクジェット記録装置とがある。シリアル型のインクジェット記録装置は、画像記録媒体に画像を形成する１個あるいは複数個の記録ヘッドを、画像記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジ上に搭載する。

特許文献１には、シリアル型のインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置は、記録ヘッドがキャリッジに対して着脱自在な構造となっている。キャリッジに対して記録ヘッドを着脱自在な構成とすることは、製造時における組立性の向上によるコスト低減、あるいは、ユーザーによる記録ヘッド交換時におけるアプライアンス性の向上に寄与する。また、このインクジェット記録装置は、ノズルを搭載した記録ヘッド上のＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）の周縁部に被記録媒体（画像記録媒体）の折れ曲がった部分が引っ掛かって、ＦＰＣが剥がれるなど記録ヘッドの故障が発生するのを防止する目的で、キャリッジ上に２つのヘッド保護板を備えている。これらの２つのヘッド保護板は、主走査方向におけるＦＰＣの両端部近傍にそれぞれ設けられており、そのヘッド保護板の表面がＦＰＣの表面よりも突出するように構成されている。これにより、画像形成時にキャリッジを走査したときに、その走査方向（主走査方向）の前方に画像記録媒体の折れ曲がった部分が存在していても、その折れ曲がった部分はヘッド保護板に当接して、ＦＰＣには当接せず、記録ヘッドの故障発生が防止される。

ところが、上記特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、記録ヘッドのノズル面に対してヘッド保護板が主走査方向側にしか設けられておらず、副走査方向側には設けられていなかった。そのため、例えば副走査方向から見たときに山型となるような折れ曲がり部分が画像記録媒体に存在すると、キャリッジの走査中に、その折れ曲がり部分の頂点がヘッド保護板を乗り越えた後にＦＰＣの表面（記録ヘッドのノズル面）に接触し得ることが、本発明者らの研究により判明した。このように画像記録媒体の折れ曲がり部分が記録ヘッドのノズル面に接触する事態が発生すると、そのノズル面に付着しているインクが画像記録媒体上に付着して印刷品質を低下させるといった不具合や、記録ヘッドの故障を誘発させるといった不具合などが発生する。

本発明者らは、鋭意研究の結果、このような不具合を防止するためには、ヘッド保護板のようなヘッド保護部材を、記録ヘッドのノズル面に対して主走査方向側だけでなく副走査方向側にも設けることが有効であることを見出した。しかしながら、記録ヘッドのノズル面に対して主走査方向側と副走査方向側にヘッド保護部材を設け、ヘッド保護部材でノズル面の四方を囲うように構成すると、次のような新たな問題が発生することが判明した。

インクジェット記録装置の印刷品質を確保するためには、記録ヘッドのノズルから吐出されるインク滴を画像記録媒体に高い位置精度で着弾させる必要がある。そして、記録ヘッドがキャリッジに対して着脱自在なインクジェット記録装置においては、記録ヘッドの装着時に記録ヘッドのノズルをキャリッジに対して高い精度で位置決めできることが要求される。着脱自在な記録ヘッドのノズルをキャリッジに対して高い精度で位置決めする方法としては、記録ヘッドに設けた位置基準面とキャリッジに設けた位置基準面とが当接した状態でキャリッジに記録ヘッドを装着する方法が一般的である。以下の説明では、これらの位置基準面が副走査方向の位置決め用のものである場合を例に挙げて説明するが、主走査方向の位置決め用のものである場合でも同様である。

このような装着方法を実現するためには、記録ヘッドの装着時に、記録ヘッドの位置基準面がキャリッジの位置基準面に向かうように、キャリッジに対して記録ヘッドが副走査方向へ相対移動できるように構成する必要がある。このとき、キャリッジ上に設けられたヘッド保護部材が記録ヘッドのノズル面に対して副走査方向側に設けられていると、そのヘッド保護部材が当該相対移動の邪魔となる。そのため、記録ヘッドの相対移動範囲が制限されてしまい、記録ヘッドを相対移動させる動作に支障を来し、記録ヘッドをキャリッジに適切に装着させることが困難となるという問題が発生する。

一方、記録ヘッドのノズル面の副走査方向両側に配置される２つのヘッド保護部材の間隔を広げれば、記録ヘッドを相対移動させる動作に支障を来さないほどの十分な相対移動範囲を確保することも可能である。しかしながら、この場合、各ヘッド保護部材とノズル面との距離が遠くなってしまう。ヘッド保護部材とノズル面との距離が遠くなると、ヘッド保護部材によるヘッド保護効果が減少し、ノズル面に画像記録媒体の折れ曲がり部分が接触する可能性が高まるという問題が発生する。

なお、上述した問題は、ヘッド保護部材を記録ヘッドのノズル面に対して主走査方向側及び副走査方向側に設けた場合に限らず、記録ヘッド着脱時に記録ヘッドの位置基準面がキャリッジの位置基準面に向かうように記録ヘッドが相対移動する方向にヘッド保護部材が存在する場合には、同様に生じ得る問題である。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ヘッド保護部材によるヘッド保護効果を減少させることなく、記録ヘッド装着時における記録ヘッドの相対移動範囲を十分に確保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である。

上記目的を達成するために、本発明は、インクを吐出する記録ヘッドと、上記記録ヘッドを着脱自在に搭載して画像記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って移動するキャリッジとを備え、上記記録ヘッドを上記キャリッジへ装着する際、該記録ヘッドを該キャリッジに対して相対移動させることにより該記録ヘッドに形成された位置基準面と該キャリッジに形成された位置基準面とを当接させて固定し、これにより当該相対移動の方向における該キャリッジに対する該記録ヘッドの位置決めを行うインクジェット記録装置において、上記キャリッジに装着された記録ヘッドのノズル面における上記相対移動の方向の両側に位置するように上記キャリッジ上に配置され、該ノズル面よりも突出したヘッド保護部材を有し、上記ヘッド保護部材は、上記記録ヘッドの位置基準面と上記キャリッジの位置基準面とが当接するまでの該記録ヘッドの相対移動とともに移動可能なように、該キャリッジに対して該相対移動の方向へ移動自在に支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッド装着時に記録ヘッドの位置基準面とキャリッジの位置基準面とを当接させるために記録ヘッドをキャリッジに対して相対移動させる際、その記録ヘッドの相対移動とともにヘッド保護部材もキャリッジに対して相対移動することができる。よって、記録ヘッドを相対移動させる際に、ヘッド保護部材が当該相対移動の邪魔となって記録ヘッドの相対移動範囲が制限されるような事態の発生が抑制される。その結果、当該相対移動の方向におけるノズル面の両側に配置された２つのヘッド保護部材の間隔を狭くすることが可能となり、ヘッド保護部材による所望のヘッド保護効果を確保できる。

以上、本発明によれば、ヘッド保護部材によるヘッド保護効果を減少させることなく、記録ヘッド装着時における記録ヘッドの相対移動範囲を十分に確保することができるという優れた効果が得られる。

実施形態におけるインクジェット記録装置の内部構造を模式的に示す斜視図である。 同インクジェット記録装置の内部構造を主走査方向から見たときの側面図である。 同インクジェット記録装置の記録ヘッドの構成部材を示す分解斜視図である。 同記録ヘッドを鉛直方向斜め下側から見たときの外観斜視図である。 同記録ヘッドが装着された状態のキャリッジを鉛直方向斜め下側から見たときの外観斜視図である。 同キャリッジに取り付けられているヘッドカバーの斜視図である。 同記録ヘッドが装着された状態のキャリッジを、ヘッドカバーを取り外した状態で、鉛直方向斜め下側から見たときの外観斜視図である。 同記録ヘッドがキャリッジに装着される前の状態におけるキャリッジ及び記録ヘッドを鉛直方向斜め下側から見たときの斜視図である。

以下、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の内部構造を模式的に示す斜視図である。
図２は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の内部構造を主走査方向から見たときの側面図である。

本実施形態のインクジェット記録装置１００には、その装置本体内部に、主走査方向へ移動可能なキャリッジ１０が設けられている。このキャリッジ１０には、記録ヘッド２０が着脱自在に搭載されており、また、記録ヘッド２０へインクを供給するインクカートリッジ３０も搭載されている。また、インクジェット記録装置１００には、装置本体の下方に、多数枚の用紙（画像記録媒体）１０１を積載可能な給紙カセット４１（或いは給紙トレイでもよい。）が設けられている。また、本実施形態のインクジェット記録装置１００には、用紙Ｐを手差しで給紙するための手差しトレイ４２も設けられている。この手差しトレイ４２を図示の状態から正面側（図２中左側）へ開倒することで、手差しトレイからも用紙Ｐを給送可能となっている。給紙カセット４１や手差しトレイ４２から給送される用紙Ｐは、それぞれの搬送路を経由して、キャリッジ１０が配置された印字機構部へと搬送され、その印字機構部において記録ヘッド２０から吐出されるインクによって画像が記録される。その後、画像が記録された用紙Ｐは、背面側（図２中右側）に設けられた排紙トレイ４３へ排紙される。

印字機構部は、図示しない側板（図２中前後方向の装置内部の両端部に配置された板部材）に横架したガイド部材である主ガイドロッド１０１及び従ガイドロッド１０２によって、キャリッジ１０を主走査方向へ摺動自在に保持している。キャリッジ１０には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する各色のノズル群（インク吐出口群）を備えた記録ヘッド２０が着脱自在に搭載されている。各色のノズル群は、色ごとに、主走査方向と交差する方向へ配列されてノズル列を形成している。記録ヘッド２０は、各色ノズルが形成されているノズル面が鉛直方向下方に向くように、キャリッジ１０に装着される。

また、キャリッジ１０には、記録ヘッド２０に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ３０が着脱自在に搭載されている。インクカートリッジ３０は、上方に大気と連通する大気口、下方には記録ヘッド２０へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により記録ヘッド２０へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。なお、本実施形態では、単一の記録ヘッド２０に複数色のインク吐出用のノズルを設けた構成であるが、色ごとに個別の記録ヘッドを設けた構成であってもよい。

本実施形態において、キャリッジ１０は、背面側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１０１に摺動自在に嵌装され、正面側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１０２に摺動自在に載置している。また、主走査モータ１０３で回転駆動される駆動プーリ１０４と従動プーリ１０５との間にはタイミングベルト１０６が張架されており、このタイミングベルト１０６上にキャリッジ１０が固定されている。これにより、主走査モータ１０３の正逆回転により、キャリッジ１０を主ガイドロッド１０１及び従ガイドロッド１０２に沿って、主走査方向へ往復移動（走査）することができる。

また、本実施形態では、給紙カセット４１にセットした用紙Ｐを記録ヘッド２０の下方側に搬送するために、給紙カセット４１から用紙Ｐを分離給装する給紙ローラ４４及びフリクションパッド４５と、用紙Ｐを案内するガイド部材４６と、給紙された用紙Ｐを反転させて搬送する搬送ローラ４７と、搬送ローラ４７の周面に押し付けられる搬送コロ４８と、この搬送コロ４８からの用紙Ｐの送り出し角度を規定する先端コロ４９とが設けられている。搬送ローラ４７は、副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。

キャリッジ１０の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ４７から送り出された用紙Ｐは、記録ヘッド２０の下方側で用紙Ｐを案内する用紙ガイド部材である印写受け部材５０上を搬送され、記録ヘッド２０の下方を通過する。この印写受け部材５０の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ５１と、この搬送コロ５１に対向配置される拍車５２とが設けられており、さらに用紙Ｐを排紙トレイ４３に送り出す排紙ローラ５３，５４と、排紙経路を形成するガイド部材５５，５６とが配設されている。

画像記録時には、キャリッジ１０を主走査方向へ移動させながら、画像信号に応じて記録ヘッド２０を駆動することにより、停止状態の用紙Ｐにインク滴を吐出して１行分の画像を記録し、用紙Ｐを所定量搬送後に次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙Ｐの搬送方向後端が印字機構部の記録領域に到達した信号を受けることにより、画像記録動作を終了させ、用紙Ｐを排紙する。

また、本実施形態には、図１に示すように、キャリッジ１０の移動方向（主走査方向）一端側の記録領域を外れた位置に、記録ヘッド２０の吐出不良を回復する処理等を行うための回復装置１１０が配置されている。回復装置１１０は、キャッピング手段と、吸引手段と、クリーニング手段であるワイパ部材とを有している。キャリッジ１０は、印字待機中には、回復装置１１０との対向位置へ移動し、キャッピング手段によって記録ヘッド２０のノズル面がキャッピングされる。これにより、ノズルを湿潤状態に保つことができ、ノズル内のインクが乾燥することによる吐出不良を防止することができる。また、連続画像記録動作の途中などに画像記録と関係しないインクを回復装置１１０で吐出（空吐出）することにより、すべての吐出口のインク粘度を一定に保ち、安定した吐出性能を維持することができる。また、吐出不良が発生した場合などには、キャッピング手段で記録ヘッド２０のノズルをキャッピングして密封し、チューブを通して吸引手段でノズルからインクとともに気泡等を吸い出す処理を行う。また、ノズル面に付着したインクやゴミ等は、クリーニング手段であるワイパ部材により除去する処理も行う。これらの処理を実行することで吐出不良の回復を図る。吸引されたインクは、装置本体下部に設置した図示しない廃インク溜に排出され、廃インク溜の内部のインク吸収体に吸収保持される。

次に、本実施形態の記録ヘッド２０の内部構造について説明する。
図３は、記録ヘッド２０の構成部材を示す分解斜視図である。
図３に示すように、記録ヘッド２０は、インク滴を吐出する複数のノズル（インク吐出口）が配置されたノズル板２４Ａと、ノズルにインクを供給する複数の個別液室が形成され、各個別液室を加圧する振動板上に下部電極、圧電体、上部電極から構成される電気機械変換素子が形成された個別流路基板２４Ｂと、各個別液室にインクを供給する複数個の共通流路基板２４Ｃ〜２４Ｅと、共通液室内の流体残留振動を抑制するダンパ部材２４Ｆ，２４Ｇとから構成された記録ヘッドチップ２４を備えている。ノズル板２４Ａの外面側がノズル面２１となる。

ノズル板２４Ａには、複数個のノズルが配列されたノズル列が計４列形成されており、各ノズル列は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応している。また、記録ヘッド２０には、各ノズル列に対応した電気機械変換素子とインク供給経路が形成されていて、１つの記録ヘッド２０によって４色分のインクを吐出できる構成となっている。本実施形態における電気機械変換素子は、後述するゾルゲル法を用いた成膜方式および半導体プロセスによって形成されており、電気機械変換素子の高密度化を容易に行うことが可能である。このような電気変換素子としては、ベンド方式を用いて駆動される圧電素子を好適に利用できる。

ゾルゲル法とは、非特許文献１に開示されているように、金属アルコキシド等の金属有機化合物を溶液系で加水分解、重縮合させて金属−酸素−金属結合を成長させ、最終的に焼結することにより完成させる無機酸化物の作製方法であり、ゾルゲル法により成膜される圧電体材料として、具体的には、酢酸鉛、イソプロポキシドジルコニウム、イソプロポキシドチタンを出発材料にし、これらの出発材料を、共通溶媒としてのメトキシエタノールに溶解させたチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系の材料を好適に用いることができるものである。

なお、各個別液室（圧力室）内のインクの圧力を上昇させる昇圧手段としては、このような電気機械変換素子を用いたものに限らず、広く公知のものを使用することができる。

図４は、記録ヘッド２０を鉛直方向斜め下側から見たときの外観斜視図である。
本実施形態における記録ヘッド２０上は、各ノズルからインクを吐出するための電気機械変換素子を駆動させる記録ヘッドチップ２４がベースプレート２３上に設けられている。記録ヘッド２０は、ベースプレート２３と図示しないインクカートリッジとをハウジング２５によって保持している。また、記録ヘッド２０には、キャリッジ１０に設けられた図示しないコネクタと電気的に接続される複数の電気パッドを具備するコネクタ基板２６と、このコネクタ基板２６を介して伝達される記録画像に応じた電気信号を記録ヘッドチップ２４のパッド部へ伝達するＦＰＣ２７とが設けられている。

記録画像に応じてインクジェット記録装置の本体制御部から伝達される電気信号がコネクタ基板２６及びＦＰＣ２７を介して記録ヘッドチップ２４上の電気機械変換素子に伝達される。これにより、電気機械変換素子が駆動して電気信号が振動板の機械振動に変換される。そして、振動板の機械振動により個別液室内のインクが加圧され、ノズルからインク滴が吐出される。図４に示すように、記録ヘッドチップ２４やＦＰＣ２７の厚みは数十μｍ程度の薄い部材であり、機械的強度が非常に弱い脆い構造となっているが、本実施形態においては、後述するように、これらの記録ヘッドチップ２４やＦＰＣ２７は、ヘッドカバー１２によって保護されていて、用紙Ｐの接触や回復装置１１０のワイパ部材の接触が生じないような構造が採用されている。よって、インクジェット記録装置の信頼性が高い。

次に、本実施形態のキャリッジ１０及び記録ヘッド２０の構成について、更に詳述する。
図５は、記録ヘッド２０が装着された状態のキャリッジ１０を鉛直方向斜め下側から見たときの外観斜視図である。
図６は、キャリッジ１０に取り付けられているヘッドカバー１２の斜視図である。
図７は、記録ヘッド２０が装着された状態のキャリッジ１０を、ヘッドカバー１２を取り外した状態で、鉛直方向斜め下側から見たときの外観斜視図である。

本実施形態のキャリッジ１０は、キャリッジ１０に設けられたガイドロッド嵌合部１１を、インクジェット記録装置１００の装置本体に配置された主ガイドロッド１０１に挿通することで、主ガイドロッド１０１に摺動自在に支持されている。本実施形態のキャリッジ１０には、図５に示すように、記録ヘッド２０のノズル面の四方を囲うように、ヘッド保護部材としてのヘッドカバー１２が設けられている。このヘッドカバー１２の底面には、記録ヘッド２０のノズル面２１を露出させるための開口部１２ａが設けられており、その開口部１２ａから記録ヘッド２０のノズル面２１が露出する。ただし、記録ヘッド２０のノズル面よりもヘッドカバー１２の外面の方が突出するように構成されている。

ヘッドカバー１２は、キャリッジ１０の移動方向（主走査方向）における記録ヘッド２０のノズル面の両側に近接又は隣接して配置される主走査方向カバー部１２Ａと、主走査方向と交差する用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）における記録ヘッド２０のノズル面の両側に近接又は隣接して配置される副走査方向カバー部１２Ｂとから構成されている。このように、主走査方向及び副走査方向のいずれの方向についても、ヘッドカバー１２の各カバー部１２Ａ，１２Ｂが記録ヘッド２０のノズル面２１に近接配置されているので、用紙Ｐにどのような折れ曲がり部分が生じていても、当該折れ曲がり部分をヘッドカバー１２の各カバー部１２Ａ，１２Ｂで押さえ込むことができ、当該折れ曲がり部分が記録ヘッド２０のノズル面２１に接触するのを防止できる。

特に、ヘッドカバー１２の副走査方向カバー部１２Ｂが用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）における記録ヘッド２０のノズル面の両側に近接配置されることで、副走査方向カバー部１２Ｂ間の距離（副走査方向距離）を狭くできる。その結果、用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）において記録ヘッド２０の両側に配置される用紙押さえ部材である先端コロ４９及び拍車５２の距離（副走査方向距離）も狭くできる。よって、先端コロ４９と拍車５２との間の用紙部分すなわち記録ヘッド２０の下方に位置する用紙部分が浮き上がるのを効果的に抑制することができる。

本実施形態のヘッドカバー１２は、副走査方向（記録ヘッド２０の装着時に記録ヘッド２０をスライドさせる方向：装着スライド方向）に沿ってスライド移動自在にキャリッジ１０上に取り付けられている。ヘッドカバー１２をキャリッジ１０に取り付ける場合、ヘッドカバー１２に設けられた４つの取り付け足部１２ｂ（図６参照）を、これに対応するように設けられたキャリッジ１０の取り付け孔部１０ｂ（図７参照）に挿入する。これにより、ヘッドカバー１２の取り付け足部１２ｂの先端に形成された鉤部が、キャリッジ１０の底面内壁に引っ掛かって、ヘッドカバー１２がキャリッジ１０に取り付けられる。キャリッジ１０の取り付け孔部１０ｂの副走査方向（装着スライド方向）長さは、ヘッドカバー１２の取り付け足部１２ｂの副走査方向（装着スライド方向）長さよりも長く形成されている。これにより、キャリッジ１０に取り付けられたヘッドカバー１２は、取り付け足部１２ｂの長尺方向すなわち副走査方向に沿って、スライド移動が可能に構成されている。

図８は、記録ヘッド２０がキャリッジ１０に装着される前の状態におけるキャリッジ１０及び記録ヘッド２０を鉛直方向斜め下側から見たときの斜視図である。なお、図８では、説明のため、ヘッドカバー１２を取り外した状態を示してある。
キャリッジ１０の上面は、記録ヘッド２０を出し入れするための上面開口部１０ａが形成されている。なお、図８では、説明のため、キャリッジ１０の上面開口部１０ａの縁部分の一部をハッチングで示してある。通常の使用状態では、インクカートリッジ３０を保持する図示しないカートリッジホルダによって上面開口部１０ａが閉じられる。キャリッジ１０に対して記録ヘッド２０を装着する際には、まず、カートリッジホルダを開いた後、キャリッジ１０の上面開口部１０ａから記録ヘッド２０を鉛直方向上側から真下に下ろすようにして挿入する。

記録ヘッド２０の主走査方向側面（図８中前後方向の側面）には、各側面にそれぞれ２つずつガイドピン２２が設けられている。一方、キャリッジ１０の主走査方向内壁面（図８中前後方向の内壁面）には、記録ヘッド２０の各ガイドピン２２に対応するように、４つのガイド溝１３が形成されている。なお、図８においては、１つのガイド溝１３についてだけ破線で示してあり、他のガイド溝については図示を省略してある。記録ヘッド２０をキャリッジ１０へ挿入する際には、記録ヘッド２０の各ガイドピン２２をキャリッジ１０の各ガイド溝１３に入り込むようにして、キャリッジ１０の上面開口部１０ａから記録ヘッド２０を鉛直方向上側から真下に下ろす。これにより、記録ヘッド２０は、ガイド溝１３にガイドされながら、記録ヘッド２０のノズル面２１がキャリッジ１０の底面開口部１０ｃから僅かに突出する位置（挿入完了位置）まで挿入される。

記録ヘッド２０には、副走査方向におけるキャリッジ１０に対する位置決め基準となる２つの位置基準面２３ａが形成されている。記録ヘッド２０の位置基準面２３ａは、ノズルが形成されたベースプレート２３上に形成されている。このように、ノズルが形成されている部材（ベースプレート２３）と同じ部材に位置基準面２３ａを形成することで、キャリッジ１０に対するノズルの位置精度が高く、ノズルから吐出されるインク滴の用紙Ｐへの着弾位置精度が良好に確保される。

記録ヘッド２０を挿入完了位置までキャリッジ１０へ挿入したとき、この位置基準面２３ａがキャリッジ１０の底面開口部１０ｃから飛び出た箇所に位置する。一方、キャリッジ１０の底面には、記録ヘッド２０の各位置基準面２３ａに対応する２つの位置基準ピン１４が設けられている。挿入完了位置まで挿入された記録ヘッド２０を装着スライド方向（副走査方向に沿って主ガイドロッド１０１側）へスライド移動させることにより、記録ヘッド２０の各位置基準面２３ａがそれぞれ位置基準ピン１４の位置基準面１４ａに当接する。

挿入完了位置まで挿入された記録ヘッド２０が装着スライド方向へスライド移動できるように、ガイド溝１３の下端部には装着スライド方向へ延びる横長孔部１３ａが形成されている。挿入完了位置まで挿入された記録ヘッド２０を記録ヘッド２０の各位置基準面２３ａがキャリッジ１０の各位置基準面１４ａに当接するまで装着スライド方向へスライド移動させると、記録ヘッド２０のガイドピン２２が横長孔部１３ａによって上下方向から挟持され、キャリッジ１０に対する記録ヘッド２０の鉛直方向への移動がロックされる。本実施形態の横長孔部１３ａは、キャリッジ１０の壁部を貫通するように形成されているので、ガイドピン２２が横長孔部１３ａによってロックされた状態であるかどうかを外部から視認できるようになっている。

記録ヘッド２０のガイドピン２２が横長孔部１３ａによって上下方向から挟持されることで、位置基準面２３ａ，１４ａ同士が当接した状態で記録ヘッド２０がキャリッジ１０に仮止めされる。この仮止め状態から図示しないカートリッジホルダを閉じると、その閉じる動作に連動してカートリッジホルダに設けられた押さえ部が記録ヘッド２０を装着スライド方向へ押す。そして、カートリッジホルダを完全に閉じた状態にすると、位置基準面２３ａ，１４ａ同士が当接した状態で記録ヘッド２０がキャリッジ１０にロックされ、副走査方向における記録ヘッド２０のキャリッジ１０に対する位置決めが完了する。

ここで、本実施形態においては、記録ヘッド２０を挿入完了位置までキャリッジ１０に挿入すると、キャリッジ１０の底面に取り付けられたヘッドカバー１２の内部に記録ヘッド２０が嵌り込み、記録ヘッド２０のノズル面２１がヘッドカバー１２の開口部１２ａから露出する。ヘッドカバー１２は、図示しない付勢手段によりヘッドカバー１２を装着スライド方向とは逆方向への付勢を常時受けており、記録ヘッド２０が挿入完了位置まで挿入されたときに、その記録ヘッド２０がちょうどヘッドカバー１２の内部に入り込む箇所に位置している。そして、本実施形態では、上述したように、ヘッドカバー１２が装着スライド方向へスライド移動可能な状態でキャリッジ１０に取り付けられているので、ヘッドカバー１２の内部に嵌り込んだ記録ヘッド２０を装着スライド方向へスライド移動させると、ヘッドカバー１２も記録ヘッド２０と一緒に上記付勢手段の付勢力に抗して装着スライド方向へスライド移動する。

位置基準面２３ａ，１４ａ同士が当接した状態で記録ヘッド２０がキャリッジ１０にロックされると、上記付勢手段の付勢力によってヘッドカバー１２が副走査方向に沿って記録ヘッド２０に押さえ付けられる。これにより、ヘッドカバー１２もロックされる。

本実施形態においては、記録ヘッド２０の構成部材であるベースプレート２３の位置基準面２３ａとキャリッジ１０の位置基準面１４ａとが露出しないように、キャリッジ１０の底面開口部１０ｃから突出した記録ヘッド２０の突出部分がヘッドカバー１２によって覆われている。したがって、本実施形態のヘッドカバー１２は、ノズル面２１のインク払拭を行うワイパ部材が位置基準面１４ａ，２３ａに接触するのを防止する機能や、ノズルからインクを吐出した際に発生するインクミストが位置基準面１４ａ，２３ａに付着するのを防止する機能など、インク等の異物が位置基準面１４ａ，２３ａに付着するのを防止する機能を果たしている。このように本実施形態のヘッドカバー１２により、位置基準面１４ａ，２３ａにインク等の異物が付着するのが抑制される結果、位置基準面１４ａ，２３ａ間に異物が介在することによる位置決め精度の低下を防止できる。

ヘッドカバー１２を形成する材料としては、インクが付着し難く、溶剤耐性のあるものが好適である。このような材料としては、比較的表面エネルギーの低い材料が望ましく、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素含有樹脂、あるいは無機材料表面にフッ素含有樹脂やシリコーン樹脂を成膜したものが挙げられ、これらを適宜選択することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
インクを吐出する記録ヘッド２０と、上記記録ヘッド２０を着脱自在に搭載して用紙Ｐ等の画像記録媒体の搬送方向（副走査方向）と交差する方向（主走査方向）に沿って移動するキャリッジ１０とを備え、上記記録ヘッド２０を上記キャリッジ１０へ装着する際、該記録ヘッド２０を該キャリッジ１０に対してスライド移動等により相対移動させることによって該記録ヘッド２０に形成された位置基準面２３ａと該キャリッジ１０に形成された位置基準面１４ａとを当接させて固定（ロック）し、これにより当該相対移動の方向（副走査方向）における該キャリッジ１０に対する該記録ヘッド２０の位置決めを行うインクジェット記録装置１００において、上記キャリッジ１０に装着された記録ヘッド２０のノズル面２１における上記相対移動の方向（副走査方向）の両側に位置するように上記キャリッジ１０上に配置され、該ノズル面２１よりも突出した副走査方向カバー部１２Ｂ等のヘッド保護部材を有し、上記ヘッド保護部材は、上記記録ヘッド２０の位置基準面２３ａと上記キャリッジ１０の位置基準面１４ａとが当接するまでの該記録ヘッド２０の相対移動とともに移動可能なように、該キャリッジ１０に対して該相対移動の方向へ移動自在に支持されていることを特徴とする。
これによれば、記録ヘッド装着時に記録ヘッド２０の位置基準面２３ａとキャリッジ１０の位置基準面１４ａとを当接させるために記録ヘッド２０をキャリッジ１０に対して相対移動させる際、その記録ヘッド２０の相対移動とともにヘッドカバー１２等のヘッド保護部材もキャリッジ１０に対して相対移動することができる。よって、記録ヘッド２０を相対移動させる際に、ヘッド保護部材が当該相対移動の邪魔となって記録ヘッド２０の相対移動範囲が制限されるような事態の発生が抑制される。その結果、当該相対移動の方向におけるノズル面の両側に配置された２つのヘッド保護部材（副走査方向カバー部１２Ｂ）の間隔を狭くすることが可能となり、ヘッド保護部材による所望のヘッド保護効果を確保できる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、上記相対移動の方向は、上記キャリッジ１０の移動方向（主走査方向）と交差する方向である。
これによれば、主走査方向と交差する方向（副走査方向）から見たときに山型となるような折れ曲がり部分が用紙Ｐ等の画像記録媒体に存在していても、その折れ曲がり部分が記録ヘッド２０のノズル面２１に接触することを抑制できる。

（態様Ｃ）
態様Ａ又はＢにおいて、上記キャリッジ１０に装着された記録ヘッド２０のノズル面２１における上記相対移動の方向（副走査方向）に対して直交する方向（主走査方向）の両側に位置するように上記キャリッジ１０上に配置され、該ノズル面よりも突出した主走査方向カバー部１２Ａ等の第２のヘッド保護部材を有することを特徴とする。
これによれば、キャリッジ１０の走査中に、その走査方向前方に画像記録媒体上の折れ曲がり部分が存在していても、その折れ曲がり部分が記録ヘッド２０のノズル面２１に接触することを抑制できる。

（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃのいずれかの態様において、上記記録ヘッド２０の位置基準面２３ａと上記キャリッジ１０の位置基準面１４ａとが当接するまでの該記録ヘッド２０の相対移動とともに移動したヘッド保護部材を固定するカートリッジホルダ等のヘッド保護部材固定手段を有することを特徴とする。
これによれば、キャリッジ１０の走査中にヘッド保護部材のガタツキを抑えることができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄのいずれかの態様において、上記キャリッジ１０の底面に上記記録ヘッド２０のノズル面２１を露出させる底面開口部１０ｃ等の開口部が形成されており、上記記録ヘッド２０のノズル面２１が上記キャリッジ１０の底面の開口部１０ｃに露出する仮位置決め箇所まで該記録ヘッド２０を鉛直方向上方から下方へ案内するガイドピン２２及びガイド溝１３等のヘッド装着案内手段を有し、上記ヘッド装着案内手段により上記仮位置決め箇所まで案内された記録ヘッド２０を上記相対移動の方向（副走査方向）へ移動させることにより該記録ヘッド２０の位置基準面２３ａと上記キャリッジ１０の位置基準面１４ａとが当接するように構成したことを特徴とする。
一般的なインクジェット記録装置では、キャリッジに対しては鉛直方向上方からアクセスするのが容易であるので、本態様Ｅによれば、キャリッジに対する記録ヘッド２０の着脱作業が容易となる。

（態様Ｆ）
態様Ａ乃至Ｅのいずれかの態様において、上記ヘッド保護部材は、上記キャリッジ１０よりもインクが付着しにくい材料で形成されていることを特徴とする。
ヘッド保護部材は、キャリッジ１０に対して相対移動可能に構成されるものであり、キャリッジ１０とは別部材で構成されるので、ヘッド保護部材とキャリッジ１０は、それぞれの機能に合わせた適切な材料で個別に形成することができる。キャリッジ１０は、走査中でも記録ヘッド２０やインクカートリッジ等をしっかりと支持できるような剛性の高さが求められる一方、ヘッド保護部材はキャリッジ１０ほどの剛性は求められない。他方、ヘッド保護部材が画像記録媒体に接触した際に画像記録媒体を汚してしまう等の不具合が生じるので、ヘッド保護部材はインクが付着しにくい材料で形成されることが望まれる。本態様Ｆによれば、ヘッド保護部材が画像記録媒体に接触した際に画像記録媒体を汚してしまう等の不具合を抑制できる。

（態様Ｇ）
態様Ｆにおいて、上記ヘッド保護部材は、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素含有樹脂のいずれかを用いて形成されていることを特徴とする。
これによれば、ヘッド保護部材にインクが付着するのをより好適に抑制することができる。

（態様Ｈ）
態様Ａ乃至Ｇのいずれかの態様において、上記記録ヘッド２０は、ノズルからインクを吐出するために該ノズルに連通した個別液室等の圧力室内のインクの圧力を上昇させる昇圧手段として、電気機械変換素子を用いることを特徴とする。
これによれば、高精度なインク吐出制御が可能となる。

（態様Ｉ）
態様Ｈにおいて、上記電気機械変換素子は、ベンド方式を用いて駆動される圧電素子であることを特徴とする。
これによれば、より簡易な構成で高精度なインク吐出制御が可能となる。

（態様Ｊ）
態様Ｈ又はＩにおいて、上記電気機械変換素子は、ゾルゲル法を用いて製造されたものであることを特徴とする。
これによれば、電気機械変換素子を好適に製造できる。

１０ キャリッジ
１０ａ 上面開口部
１０ｂ 取り付け孔部
１０ｃ 底面開口部
１１ ガイドロッド嵌合部
１２ ヘッドカバー
１２Ａ 主走査方向カバー部
１２Ｂ 副走査方向カバー部
１２ａ 開口部
１２ｂ 足部
１３ ガイド溝
１３ａ 横長孔部
１４ 位置基準ピン
１４ａ 位置基準面
２０ 記録ヘッド
２１ ノズル面
２２ ガイドピン
２３ ベースプレート
２３ａ 位置基準面
２４ 記録ヘッドチップ
２５ ハウジング
２６ コネクタ基板
３０ インクカートリッジ
４９ 先端コロ
５２ 拍車
１００ インクジェット記録装置
１０１ 主ガイドロッド
１０２ 従ガイドロッド
１１０ 回復装置

特開２００４−０６６７８５号公報

K. D. Budd, S. K. Dey, D. A. Payne, Proc. Brit. Ceram. Soc. 36, 107 (1985)

Claims (10)

1. インクを吐出する記録ヘッドと、
   上記記録ヘッドを着脱自在に搭載して画像記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って移動するキャリッジとを備え、
   上記記録ヘッドを上記キャリッジへ装着する際、該記録ヘッドを該キャリッジに対して相対移動させることにより該記録ヘッドに形成された位置基準面と該キャリッジに形成された位置基準面とを当接させて固定し、これにより当該相対移動の方向における該キャリッジに対する該記録ヘッドの位置決めを行うインクジェット記録装置において、
   上記キャリッジに装着された記録ヘッドのノズル面における上記相対移動の方向の両側に位置するように上記キャリッジ上に配置され、該ノズル面よりも突出したヘッド保護部材を有し、
   上記ヘッド保護部材は、上記記録ヘッドの位置基準面と上記キャリッジの位置基準面とが当接するまでの該記録ヘッドの相対移動とともに移動可能なように、該キャリッジに対して該相対移動の方向へ移動自在に支持されてい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のインクジェット記録装置において、
   上記相対移動の方向は、上記キャリッジの移動方向と交差する方向であ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２のインクジェット記録装置において、
   上記キャリッジに装着された記録ヘッドのノズル面における上記相対移動の方向に対して直交する方向の両側に位置するように上記キャリッジ上に配置され、該ノズル面よりも突出した第２のヘッド保護部材を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   上記記録ヘッドの位置基準面と上記キャリッジの位置基準面とが当接するまでの該記録ヘッドの相対移動とともに移動したヘッド保護部材を固定するヘッド保護部材固定手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   上記キャリッジの底面に上記記録ヘッドのノズル面を露出させる開口部が形成されており、
   上記記録ヘッドのノズル面が上記キャリッジの底面の開口部に露出する仮位置決め箇所まで該記録ヘッドを鉛直方向上方から下方へ案内するヘッド装着案内手段を有し、
   上記ヘッド装着案内手段により上記仮位置決め箇所まで案内された記録ヘッドを上記相対移動の方向へ移動させることにより該記録ヘッドの位置基準面と上記キャリッジの位置基準面とが当接するように構成したことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   上記ヘッド保護部材は、上記キャリッジよりもインクが付着しにくい材料で形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 請求項６のインクジェット記録装置において、
   上記ヘッド保護部材は、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素含有樹脂のいずれかを用いて形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   上記記録ヘッドは、ノズルからインクを吐出するために該ノズルに連通した圧力室内のインクの圧力を上昇させる昇圧手段として、電気機械変換素子を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 請求項８のインクジェット記録装置において、
   上記電気機械変換素子は、ベンド方式を用いて駆動される圧電素子であることを特徴とするインクジェット記録装置。
10. 請求項８又は９のインクジェット記録装置において、
    上記電気機械変換素子は、ゾルゲル法を用いて製造されたものであることを特徴とするインクジェット記録装置。

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