JP2014043014A

JP2014043014A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2014043014A
Application number: JP2012185481A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kouda; 武古宇田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2014-03-13

Abstract

【課題】一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整することが可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】複数の吐出口が配列された吐出口面２３を有する一対の記録ヘッドと、走査方向Ｂに一対の記録ヘッドが並べて搭載されたヘッドホルダ１０と、ヘッドホルダ１０を走査方向Ｂに移動させるためのトランスレータを有するキャリッジと、を有し、ヘッドホルダ１０は、一対の記録ヘッドを囲む変形部材１１、１２と、変形部材１１、１２の内部に各記録ヘッドの吐出口面２３を搬送方向Ａに挟んで対向配置された突き当て部材１３ａ、１３ｂおよび押圧部材１４と、を有し、変形部材１１、１２は、一対の記録ヘッド間に位置する中央部の内部距離Ｄを変化させる変形が可能であり、押圧部材１４は、変形部材１１、１２の変形に対応して弾性変形し、その弾性変形によって各吐出口面２３の走査方向Ｂに対する傾きを変化させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、一対の記録ヘッドを搭載するキャリッジを備えたインクジェット記録装置に関する。

記録ヘッドを着脱可能に搭載するキャリッジを備えたインクジェット記録装置において、高品位な画像を記録する為には、キャリッジに搭載された記録ヘッドが正確に位置決めされていることが重要である。特許文献１には、一対の記録ヘッドを搭載したキャリッジが開示されている。このキャリッジは、一対の記録ヘッド間に挟み込まれた共通の突き当て部材と、記録ヘッドを突き当て部材に押し付ける片寄せ機構を備えている。このキャリッジでは、突き当て部材の位置を動かすことで記録ヘッドの姿勢調整を実現している。

特開平８−２４４２３０号公報

特許文献１に記載のキャリッジでは、一対の記録ヘッドが共通の突き当て部材に突き当てられ、調整時に一対の記録ヘッドは一体となって姿勢変化する。そのため、突き当て部材の寸法精度が低いと、一対の記録ヘッド間で吐出口の配列方向が相対的にずれる可能性がある。特許文献１に記載のキャリッジでは、上述したように、一対の記録ヘッドは、一体的に姿勢変化する。そのため、一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整することができない。

本発明は、一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明のインクジェット記録装置は、インクを記録媒体に吐出する複数の吐出口が配列された吐出口面を有する一対の記録ヘッドと、前記記録媒体の搬送方向に直交する走査方向に前記一対の記録ヘッドが並べて搭載されたヘッドホルダと、前記ヘッドホルダを前記走査方向に移動させるためのトランスレータを有するキャリッジと、を有し、前記ヘッドホルダは、前記一対の記録ヘッドを囲む変形部材と、前記変形部材の内部に各記録ヘッドの前記吐出口面を前記搬送方向に挟んで対向配置された突き当て部材および押圧部材と、を有し、前記変形部材は、前記一対の記録ヘッド間に位置する中央部を前記搬送方向および前記搬送方向の反対方向に変位させる変形が可能であり、前記押圧部材は、前記変形部材の前記変形に対応して弾性変形し、該弾性変形によって各吐出口面の前記走査方向に対する傾きを変化させる、インクジェット記録装置。

本発明によれば、一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整することが可能となる。

本実施形態のインクジェット記録装置の要部の構成を示す斜視図である。本実施形態のインクジェット記録装置の要部の構成を示す斜視図である。本実施形態のインクジェット記録装置の吐出口面を示す図である。本実施形態のヘッドホルダの斜視図である。本実施形態のヘッドホルダの断面図である。図５に示すヘッドホルダの変形形状を示す断面図である。走査方向Ｂに対する吐出口面の相対的な傾きを調整する動作を説明するための図である。固定部材３ａを走査方向から見た図である。固定部材３を用いて走査方向Ｂに対する吐出口面の傾きを調整する動作を説明するための図である。上部固定部材４をその上面から見た図である。本実施形態のキャリッジを搬送方向Ａ及び走査方向Ｂに直交する方向に切断した断面図である。吐出口２２の搬送方向Ａの位置ずれ補正を説明するための図である。一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整する方法を説明する概略図である。一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整する方法を説明する概略図である。一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整する方法を説明する概略図である。

図１及び図２は、本実施形態のインクジェット記録装置の要部の構成を示す斜視図である。図１に示すインクジェット記録装置において、記録媒体１００は、搬送手段（不図示）によって搬送方向Ａに搬送される。記録媒体１００の上方には、搬送方向Ａと直交する走査方向Ｂに延びたガイド軸１が配置されている。ガイド軸１に案内されてキャリッジ２００は走査方向Ｂに移動する。キャリッジ２００には一対の記録ヘッド２０ａ、２０ｂが搭載されている。記録ヘッド２０ａ、２０ｂは、図２に示すように吐出口面２３を有する。吐出口面２３には、複数のノズル列２１が形成されている。各ノズル列２１には、図３に示すように、複数の吐出口２２が配列されている。図２では、吐出口２２の配列方向は搬送方向Ａである。キャリッジ２００の走査中に搬送された記録媒体１００に各吐出口２２よりインクを吐出することで、画像が記録媒体１００に形成される。

記録ヘッド２０ａ、２０ｂは、それぞれの位置が一意に決まるように構成されたヘッドホルダ１０、及びヘッド固定レバー１８（図１参照）によって着脱可能に保持されている。ヘッドホルダ１０は、走査方向Ｂの両端部に軸受け部１６を有している。軸受け部１６には、ガイド軸１とほぼ平行に配置された支持軸２が回転可能に係合されている。支持軸２は、トランスレータ３０の走査方向Ｂの両端部に設けられた一対の固定部材３ａ、３ｂに支持されている。ヘッドホルダ１０は上部固定部材４によりトランスレータ３０に固定されている。上部固定部材４は、固定部材３ａ、３ｂよりも高い位置でトランスレータ３０に取り付けられている。固定部材３ａ、３ｂを搬送方向Ａまたは搬送方向Ａの反対方向に移動させることによりトランスレータ３０に対してヘッドホルダ１０を任意の位置で固定できる。

以下、ヘッドホルダ１０について説明する。図４は、本実施形態のヘッドホルダの斜視図である。図５は、ヘッドホルダの断面図である。図６は、図５に示すヘッドホルダの変形形状を示す断面図である。本実施形態のヘッドホルダ１０は、記録ヘッド２０ａ、２０ｂを囲む変形部材１１（第１の変形部材）および変形部材１２（第２の変形部材）を有する。本実施形態では、変形部材１１は、搬送方向Ａおよび走査方向Ｂに関して変形部材１２と対称的な形状となっている。変形部材１１および変形部材１２において、走査方向Ｂの両端同士が接合されている。

変形部材１１の内部には、記録ヘッド２０ａに接触した２つの突き当て部材１３ａと、記録ヘッド２０ｂに接触した２つの突き当て部材１３ｂが設けられている。突き当て部材１３ａ、１３ｂは、ガイド軸１に平行で、且つ吐出口面２３（記録媒体１００の記録面）に垂直な突き当て面を有する。

一方、変形部材１２の内部には、各突き当て部材の突き当て面側に記録ヘッド２０ａ、２０ｂを押圧する複数の押圧部材１４が設けられている。各押圧部材１４は、弾性材料（例えばばね）で構成されている。各押圧部材１４は、各突き当て部材１３ａ、１３ｂに搬送方向Ａに対向配置されている。

変形部材１１、１２において、記録ヘッド間に位置し、内側に凹んだ中央部は、離間している。中央部の内部距離Ｄ（図５参照）は、調整ネジ１５によって変えることができる。内部距離Ｄが変化すると変形部材１１、１２は変形する。図６（ａ）は距離Ｄが縮められたときの変形形状を示す。図６（ｂ）は距離Ｄが伸びたときの変形形状を示す。図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、変形部材１１、１２の変形に対応して押圧部材１４が弾性変形する。押圧部材１４の弾性変形によって、各吐出口面２３の走査方向Ｂに対する傾きが変化する。これにより、一対の記録ヘッド２０ａ、２０ｂ間における吐出口２２の配列方向（吐出口列２１の方向）の相対的なずれを調整できる。さらに、本実施形態では、一つの調整ネジ１５で両方の吐出口面２３の傾きを一度に変化させている。そのため、記録ヘッド毎に調整機構を設けなくても、吐出口２２の配列方向の相対的なずれを調整できる。これにより、装置が大型化することなく、かつ安価に記録画像の品位を向上させることが可能となる。

上述した各吐出口面２３の傾きの変化量は、突き当て部材１３ａ、１３ｂが設けられた変形部材１１の変形量が支配的である。変形部材１１の剛性が変形部材１２の剛性よりも高い場合、変形部材１１を徐々に変形させて、各吐出口面２３の傾きを簡易に微調整することができる。調整後は、変形部材１１、１２の変形により調整ネジ１５には荷重がかかる。そのため、調整ネジが緩みやすくなるおそれがある。そこで、例えばゆるみ防止材を用いて調整ネジ１５を調整後に固定してもよい。

以下、図７を参照して、走査方向Ｂに対する吐出口面の相対的な傾きを調整する動作の一例を説明する。図７（ａ）に示すヘッドホルダ１０では、一つの突き当て部材１３ｂが他の突き当て部材と寸法が異なっている。そのため、一方の吐出口面２３に対して他方の吐出口面が角度Ｃ（図７（ａ）参照）だけ傾いた状態となっている。そこで、図７（ｂ）に示すように調整ネジ１５を回転させて内部距離Ｄが伸びるように変形部材１１，１２を変形させる。すると、上述した角度Ｃが約０°となる。これにより、各吐出口面２３は走査方向Ｂに対して略平行となる。その結果、各吐出口面２３のノズル列２１も同様に略平行となる。このような調整を以下ホルダ調整と称する。

次に、一対の固定部材３ａ、３ｂについて説明する。図８は、固定部材３ａを走査方向から見た図である。固定部材３ａには、ヘッドホルダ１０の支持軸２を支持する穴３１と、トランスレータ３０に設けられた位置決めボス３４と係合する長穴３２が設けられている。穴３１は、支持軸２の軸径と同程度の内径を有する。長穴３２は、搬送方向Ａを長手方向としている。固定部材３ｂも、固定部材３ａと同様の構成である。

トランスレータ３０に対する固定部材３ａ、３ｂの搬送方向Ａの位置は、長穴３２の長手方向の長さの範囲内で変位可能である。これにより、支持軸２を介してトランスレータ３０に対するヘッドホルダ１０の位置および姿勢が変化する。すなわち、走査方向Ｂに対する吐出口面２３の傾きの調整が可能となる。さらに、固定部材３ａ、３ｂに設けられた固定用ビス穴３３で固定部材３ａ、３ｂをトランスレータ３０に固定することで、調整後のヘッドホルダ１０の位置および姿勢を維持することが可能である。

以下、図９を参照して、固定部材３を用いて走査方向Ｂに対する吐出口面２３の傾きを調整する動作の一例を説明する。図９（ａ）では、吐出口面２３同士は、平行になっているものの、走査方向Ｂに対して傾いている。すなわち、吐出口２２の配列方向が搬送方向Ａと平行になっていない。そこで、図９（ｂ）に示すように、固定部材３ａ、３ｂの位置を変えて、支持軸２を介してヘッドホルダ１０の位置を変化させる。具体的には、固定部材３ａが搬送方向Ａの後方に移動し、固定部材３ｂが搬送方向Ａの前方に移動している。これにより、各吐出口面２３は、走査方向Ｂに平行になる。その結果、各吐出口面２３において、吐出口２２の配列方向（ノズル列２１の方向）は、走査方向Ｂ（ガイド軸１）に対し略垂直となる。このような調整を以下軸調整と称する。

次に、上部固定部材４について説明する。図１０は、上部固定部材４をその上面から見た図である。上部固定部材４には、穴４１と、長穴４２と、が設けられている。穴４１には、ヘッドホルダ１０に設けられた位置決めボス１７が係合する。穴４１は、位置決めボス１７の外径と同程度の内径を有する。一方、長穴４２には、トランスレータ３０に設けられたボス３５が係合する。ビス穴４２は、搬送方向Ａを長手方向としている。

トランスレータ３０に対する上部固定部材４の搬送方向Ａの位置は、長穴４２の長手方向の長さの範囲内で変位可能である。上部固定部材４の変位に連動して、ヘッドホルダ１０は、支持軸２を中心に回転可能となる。

図１１は、本実施形態のキャリッジを搬送方向Ａ及び走査方向Ｂに直交する方向に切断した断面図である。図１１（ａ）では、吐出口面２３が、記録媒体１００に対して傾いた状態となっている。そこで、上部固定部材４を搬送方向Ａの後方に移動させる。上部固定部材４の移動に連動してヘッドホルダ１０は支持軸２を中心に回転する。その結果、図１１（ｂ）に示すように、吐出口面２３が記録媒体１００に体にほぼ平行になる。

本実施形態のインクジェット記録装置は、各記録ヘッドのノズル列２１において画像形成時に使用する吐出口２２を個別に選択することが可能なヘッド制御手段（不図示）を備える。さらに、図１に示すように光学センサ４０がヘッドホルダ１０に取り付けられている。光学センサ４０が、記録ヘッド２０ａ、２０ｂにより記録された記録媒体上の画像を検出した結果に基づいて、ヘッド制御手段は一対の記録ヘッド間における吐出口２２の搬送方向Ａのずれを計測する。上述した調整を経て吐出口２２の配列方向は搬送方向Ａにほぼ平行となっている。ヘッド制御手段は、計測したずれの値に応じてインクを吐出させる吐出口２２を決定する。これにより、一対の記録ヘッド間における吐出口２２の搬送方向Ａの位置ずれを補正して画像を記録することが可能となる。

図１２は、吐出口２２の搬送方向Ａの位置ずれ補正を説明するための図である。図１２に示すように、記録ヘッド２０ｂの吐出口列が記録ヘッド２０ａの吐出口列に対して搬送方向Ａにずれている。この場合、ノズル列２１における最後尾の吐出口２２ａからインクを吐出した場合、記録媒体上で同一の個所にインクを重ねて吐出できない。そこでヘッド制御手段は、記録ヘッド２０ａについてインクを吐出させる吐出口として吐出口２２ｂを選択する。吐出口２２ｂは、記録ヘッド２０ｂの吐出口２２ａと走査方向Ｂで同一直線上に位置する吐出口である。これにより、記録ヘッド２０ａ、２０ｂから同一の個所へインクを吐出することができる。このような調整を以下ノズル調整と称する。

図１３〜図１５は、一対の記録ヘッド間における吐出口の配列方向の相対的なずれを調整する方法を説明する概略図である。

図１３（ａ）では、両方の吐出口面２３が、走査方向Ｂ（ガイド軸１）に対して対称的に傾いている。この場合、上述したホルダ調整のみを行う。これにより、吐出口の配列方向の相対的なずれが解消し、さらに、吐出口の配列方向が搬送方向Ａに平行（走査方向Ｂに垂直）になる（図１３（ｂ）参照）。

図１４（ａ）では、一方の吐出口面２３は、走査方向Ｂに対して平行であるのに対し、他方の吐出口面２３は、走査方向Ｂに対して傾いている。この場合、まずホルダ調整を行う。ホルダ調整によって、吐出口２１の配列方向の相対的なずれは解消する（図１４（ｂ）参照）。その後、上述した軸調整を行う。軸調整によって、吐出口の配列方向が搬送方向Ａに平行（走査方向Ｂに垂直）になる（図１４（ｃ）参照）。

図１５（ａ）では、一方の吐出口面２３は、走査方向Ｂに対して平行であるのに対し、他方の吐出口面２３は、走査方向Ｂに対して傾いている。この場合、まずホルダ調整を行う。ホルダ調整によって、吐出口２１の配列方向の相対的なずれは解消する（図１５（ｂ）参照）。その後、上述した軸調整を行う。軸調整によって、吐出口の配列方向が搬送方向Ａに平行（走査方向Ｂに垂直）になる（図１５（ｃ）参照）。しかし、図１５（ｃ）では、記録ヘッド間で吐出口列が搬送方向Ａにずれている。そのため、記録時に上述したノズル調整を行う。

上記のように吐出口面２３の相対的なずれの形態に応じて、ホルダ調整、軸調整、ノズル調整を組み合わせることで、異なる記録ヘッドから記録媒体にインクを重ねて吐出させたときに着弾位置のずれ量を低減することが可能となる。その結果、高品位な画像形成が実現できる。

１０ヘッドホルダ
１１、１２変形部材
１３ａ、１３ｂ突き当て部材
１４押圧部材
２３吐出口面
３０トランスレータ

Claims

インクを記録媒体に吐出する複数の吐出口が配列された吐出口面を有する一対の記録ヘッドと、
前記記録媒体の搬送方向に直交する走査方向に前記一対の記録ヘッドが並べて搭載されたヘッドホルダと、前記ヘッドホルダを前記走査方向に移動させるためのトランスレータを有するキャリッジと、を有し、
前記ヘッドホルダは、前記一対の記録ヘッドを囲む変形部材と、前記変形部材の内部に各記録ヘッドの前記吐出口面を前記搬送方向に挟んで対向配置された突き当て部材および押圧部材と、を有し、前記変形部材は、前記一対の記録ヘッド間に位置する中央部の内部距離を変化させる変形が可能であり、前記押圧部材は、前記変形部材の前記変形に対応して弾性変形し、該弾性変形によって各吐出口面の前記走査方向に対する傾きを変化させる、インクジェット記録装置。
前記変形部材は、前記走査方向の両端同士が接合された第１の変形部材および第２の変形部材を有し、前記第１の変形部材の内部に前記突き当て部材が設けられ、前記第２の変形部材の内部に前記押圧部材が設けられ、前記第１の変形部材の剛性は、前記第２の変形部材の剛性よりも高い、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記キャリッジは、前記ヘッドホルダを前記トランスレータに固定するための一対の固定部材であって、前記トランスレータの前記走査方向の両端に取り付けられた一対の固定部材をさらに有し、各固定部材は、前記搬送方向を長手方向とする長穴を有し、前記トランスレータに対する前記搬送方向の位置を前記長穴の前記長手方向の長さの範囲内で変位可能である、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記キャリッジは、前記キャリッジにおける前記一対の固定部材よりも高い位置に設けられた上部固定部材をさらに有し、前記上部固定部材は、前記搬送方向を長手方向とする長穴を有し、前記トランスレータに対する前記搬送方向の位置を前記長穴の前記長手方向の長さの範囲内で変位可能であり、前記ヘッドホルダは、前記上部固定部材の変位に連動して回転するための軸を有し、各固定部材は、前記軸を支持する穴を有する、請求項３に記載のインクジェット記録装置。