JP2016043590A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でヘッドを保持しているヘッドホルダの高さを調整できるようにする必要がある。【解決手段】記録ヘッド６を保持するヘッドホルダ５１は主走査方向に配置された基準部材７１によって保持され、キャリッジ５には基準軸部材７１を保持する中間部材７２が主走査方向に移動可能に設けられ、中間部材７２とキャリッジ５には主走査方向で高さが変化する傾斜面７２ａ、５ａが設けられ、中間部材７２はキャリッジ５に対して主走査方向に移動されることにより、キャリッジ５に対して高さ方向に変位可能であり、キャリッジ５を主走査方向端部側に移動させて、中間部材７２を主走査方向端部側に当てて接触させることで、中間部材７２がキャリッジ５に対して主走査方向に移動して高さが変化し、基準軸部材７１の高さが変化することでギャップを変化できる。【選択図】図１０

Description

本発明は画像形成装置に関する。

画像形成装置においては、使用する媒体（被記録媒体、用紙などともいう。）の厚みに応じて、記録ヘッドと媒体搬送面との間のギャップを調整可能としている。

ここで、画像形成装置として、液滴を吐出する記録ヘッドをヘッドホルダに保持して、キャリッジには主走査方向に配置された基準部材を設け、ヘッドホルダを基準部材に引っ掛けて保持するようにしたものが知られている（特許文献１）。

また、キャリッジの高さを変化させてギャップ調整を行うギャップ調整機構として、キャリッジの移動を案内するガイド部材と、キャリッジに対し上下方向に相対変位可能に取り付けられたベアリング部材と、キャリッジとベアリング部材との間でキャリッジ移動方向にスライド可能に装着されたスライド部材とを備え、キャリッジをシャーシに突き当てて、スライド部材をキャリッジ移動方向にスライドさせることでガイド部材に対するキャリッジの高さ位置を切り替えることによりギャップを切り替えるものがある（特許文献２）。

特開２０１２−２５０４５１号公報 特開２００７−３０１８３３号公報

上述した従来のギャップ調整機構にあっては、キャリッジの高さを調整するものであるため、キャリッジに保持されたヘッドホルダのみの高さを調整してギャップを調整することができない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、ヘッドホルダの高さを調整可能としてギャップ調整を行えるよう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、
画像を形成する記録ヘッドを保持するヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを保持して、主走査方向に移動するキャリッジと、を備え、
前記ヘッドホルダは、主走査方向に配置された基準部材に保持され、
前記キャリッジには、前記基準部材を保持する中間部材が、主走査方向に移動可能に設けられ、
前記中間部材及び前記キャリッジの少なくとも一方には主走査方向で高さが変化する傾斜面が設けられ、他方には前記傾斜面と接触可能な接触部が設けられ、
前記中間部材が前記キャリッジに対して主走査方向に移動されることで、前記傾斜面が他方の接触部と接触して、前記中間部材の前記キャリッジに対して高さ方向に変位可能であり、
前記キャリッジを主走査方向端部側に移動させて、前記中間部材を主走査方向端部側に当てて接触させることで、前記中間部材が前記キャリッジに対して主走査方向に移動して高さが変化し、前記基準部材の高さが変化する
構成とした。

本発明によれば、簡単な構成で、ヘッドホルダの高さを調整可能としてギャップ調整を行うことができるようになる。

本発明を適用する画像形成装置の一例の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。 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。 キャリッジへのヘッドホルダの支持構造の説明に供する斜視説明図である。 同じく側面説明図である。 中間部材を上昇させるときの説明に供する模式的説明図である。 中間部材を下降させるときの説明に供する模式的説明図である。 本発明に係る実施形態の一例における中間部材の斜視説明図である。 図８を矢印Ｅ方向から見た斜視説明図である。 中間部材の昇降動作の説明に供する説明図である。 凸形状部の形状説明に供する説明図である。

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。図１は同装置の斜視説明図、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を備えている。

装置本体１の内部には、図示しない両側板で主走査方向に配置されたガイド部材であるガイドロッド３及びガイドステー４が掛け渡されている。そして、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（主走査方向：キャリッジ移動方向）に移動可能に保持されている。

キャリッジ５には、記録ヘッド６が搭載されている。記録ヘッド６は、例えばブラック（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で構成される。液体吐出ヘッドで構成される記録ヘッド６には、液体吐出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を備えている。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を有する。また、主走査機構部１０は、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タイミングベルト１４とを備えている。

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矢印Ｂ方向（副走査方向、媒体搬送方向）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部へ排出される。

次に、キャリッジ５の構成の一例について図３を参照して説明する。図３は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。

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とが主走査方向に並んで保持されている。

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。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、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。）は、主走査方向（キャリッジ移動方向）に配置されて基準部材７１にて保持される。

具体的には、ヘッドホルダ５１には基準部材７１に着脱可能に嵌り込むフック形状の引っ掛け部５３が設けられている。そしてヘッドホルダ５１は引っ掛け部５３を基準部材７１に引っ掛けることで基準部材７１に保持され、キャリッジ５に保持される。

次に、キャリッジへのヘッドホルダの支持構造について図４及び図５を参照して説明する。図４は同支持構造の説明に供する斜視説明図、図５は同じく側面説明図である。

キャリッジ５の内部には、各ヘッドホルダ５１を同時に精度よく上昇させるために、昇降一体部材としての中間部材７２が配置されている。

中間部材７２は、基準部材７１を支持又は保持する形状を有している。これにより、基準部材７１は中間部材７２を介してキャリッジ５に設けられることになる。

また、中間部材７２がキャリッジ５に対して相対的に上昇又は下降すると、基準部材７１も同様に同じ量の上昇又は下降を行う。すなわち、基準部材７１もキャリッジ５に対して相対的に上昇又は下降が可能（変位可能）な状態で設けられている。

これにより、基準部材７１に位置決め保持されているヘッドホルダ５１は、高さ方向において、中間部材７２と基準部材７１と同じ動きを行うので、記録ヘッド６のノズル面と媒体搬送面とのギャップを変化（調整）できる。

なお、キャリッジ５又は中間部材７２は、ヘッドホルダ５１の回転止めの機能（姿勢決めの機能）を行う形状を有している。

次に、中間部材を昇降させる構成の一例について図６及び図７を参照して説明する。図６は中間部材を上昇させるときの説明に供する模式的説明図、図７は中間部材を下降させるときの説明に供する模式的説明図である。

中間部材７２は、主走査方向で高さが変化する傾斜面７２ａを有している。キャリッジ５には、中間部材７２の斜面部７２ａが接触する、主走査方向で高さが変化する傾斜面５ａを有している。なお、傾斜面７２ａ、５ａの一方のみとして、他方は単に一方の接触面に接触する接触部と構成することもできる。

まず、中間部材７２を下降位置から上昇させるときには、図６（ａ）に示すように、キャリッジ５を矢印Ｃ方向に右側板８１側に移動させて、突き当て部材８２に中間部材７２を突き当てる。更に、キャリッジ５を矢印Ｃ方向に移動させることで、図６（ｂ）に示すように、中間部材７２はキャリッジ５に対して相対的に逆方向（矢印Ｄ方向）に移動する。

このとき、中間部材７２の斜面部７２ａがキャリッジ５の斜面部５ａに沿って移動するので、中間部材７２が上昇する。中間部材７２が上昇することで、中間部材７２に支持されている基準部材７１が上昇し、基準部材７１に保持されているヘッドホルダ５１が上昇し、記録ヘッド６のノズル面と媒体搬送面とのギャップが変化する（広がる。）。

また、中間部材７２が上昇した状態から、図７（ａ）に示すように、キャリッジ５を矢印Ｄ方向に左側板８３側に移動させて、突き当て部材８４に中間部材７２を突き当てる。更に、キャリッジ５を矢印Ｄ方向に移動させることで、図７（ｂ）に示すように、中間部材７２はキャリッジ５に対して相対的に逆方向（矢印Ｃ方向）に移動する。

このとき、中間部材７２の斜面部７２ａがキャリッジ５の斜面部５ａに沿って移動するので、中間部材７２が下降する。中間部材７２が下降することで、中間部材７２に支持されている基準部材７１が下降し、基準部材７１に保持されているヘッドホルダ５１が下降し、記録ヘッド６のノズル面と媒体搬送面とのギャップが変化する（狭くなる。）。

なお、本体側板８１、８３の右端・左端と中間部材７２の昇降は、上記の関係とは逆でもよい（この場合には、傾斜部の傾斜方向は上記と逆方向になる）。

次に、本発明に係る実施形態の一例について図８ないし図１１を参照して説明する。図８は同実施形態における中間部材の斜視説明図、図９は図８を矢印Ｅ方向から見た斜視説明図、図１０は中間部材の昇降動作の説明に供する説明図、図１１は凸形状部の形状説明に供する説明図である。

中間部材７２は、主走査方向で高さが変化する傾斜面７２ａと、傾斜面７２ａの最も下端から連続形成される主走査方向に沿う方向の底面７２ｂとを有している。

キャリッジ５には、主走査方向で高さが変化する傾斜面５ａと、傾斜面５ａの最も下端から連続して形成される主走査方向に沿う方向で中間部材７２の移動を案内するガイド形状部ともなるガイド面５ｂとを有している。

キャリッジ５の傾斜面５ａは中間部材７２の傾斜面７２ａと接触可能な接触部である。また、キャリッジ５にガイド面５ｂは中間部材７２の底面７２ｂと接触することで、中間部材７２の高さ位置を規制する。

これにより、中間部材７２がキャリッジ５に対して相対的に主走査方向に移動することで、傾斜面７２ａが傾斜面５ａに倣って主走査方向移動して、キャリッジ５に対する中間部材７２の高さが変化する。

この場合、中間部材７２に傾斜面７２ａを設け、キャリッジ５には傾斜面７２ａに当たって接触する傾斜面以外の接触部を設ける構成とすることもできる。この構成でも、中間部材７２が主走査方向に移動することで、傾斜面７２ａが接触部に接触しながら移動するのでキャリッジ５に対する高さが変化する。

同様に、キャリッジ５に傾斜面５ａを設け、中間部材７２には傾斜面５ａに当たって接触する傾斜面以外の接触部を設ける構成とすることもできる。この構成でも、中間部材７２が主走査方向に移動することで、接触部が傾斜面５ａが接触しながら移動するのでキャリッジ５に対する高さが変化する。

また、中間部材７２には、基準部材７１を保持する保持溝７２ｃが形成されている。なお、基準部材７１はキャリッジ５に対して高さ方向に変位可能に設けられている。

そして、中間部材７２には、主走査方向の両端側に突き当たり部７２ｄ、７２ｅを有している。

突き当たり部７２ｄ、７２ｅには、キャリッジ５に対する主走査方向位置を規制する凸形状部７３が保持されている。凸形状部７３は、ばねなどの弾性部材７４で下方向に勢いを付けられて、高さ方向に変位可能に保持されている。凸形状部７３は、下方側が先端側となる角錐台形状としている。

一方、キャリッジ５には、中間部材７２の突き当たり部７２ｄに対応して、主走査方向位置が異なり、大きさの異なる２つ（３つ以上でもよい。）の凹形状部７５、７６を有している。また、キャリッジ５には、中間部材７２の突き当たり部７２ｅに対応して、主走査方向位置が異なり、大きさの異なる２つ（３つ以上でもよい。）の凹形状部７５、７６を有している。ここで、凹形状部７５は凹形状部７６よりも大きい形状としている。

これにより、凸形状部７３と２つの凹形状部７５、７６とは抜き差し可能に嵌り合うことが可能である。

次に、本実施形態におけるヘッドホルダの昇降動作について図１０を参照して説明する。

まず、ヘッドホルダ５１が下降した位置にある初期状態では、図１０（ａ）に示すように、中間部材７２の下面側である底面７２ｂがキャリッジ５のガイド面５ｂに接触し、中間部材７２の高さはキャリッジ５との接触位置で定まっている。なお、基準部材７１を中間部材７２に対して高さ方向を固定しているときには、基準部材７１とキャリッジ５の接触位置で定めることもできる。

このとき、中間部材７２の凸形状部７３はキャリッジ５の大きい方の凹形状部７５に嵌り合っている。

この初期状態からギャップを広げるためにヘッドホルダ５１を上昇させるときには、キャリッジ５を図１０（ａ）で矢印Ｃ方向に移動させ、主走査方向端部側である前述した右側板８１側に移動させる。

そして、中間部材７２の突き当たり部７２ｅを、主走査方向端部側である前述した右側板８１の突き当て部８２に突き当てる。

さらに、キャリッジ５を矢印Ｃ方向に移動させることにより、図１０（ｂ）に示すように、中間部材７２はキャリッジ５に対して相対的に矢印Ｄ方向に移動する。

これにより、中間部材７２の凸形状部７３がキャリッジ５の凹形状部７５から外れて、中間部材７２は傾斜面７２ａがキャリッジ５の傾斜面５ａに沿って移動し、中間部材７２が上昇する。

そして、図１０（ｂ）に示すように、中間部材７２は、中間部材７２の凸形状部７３がキャリッジ５の凹形状部７６に嵌り合う位置まで移動される。

このとき、中間部材７２は、弾性部材７４の力により持ち上げられ、高さ方向は、弾性部材７４と凸形状部７３により決まっている。そのため、弾性部材７４による力は、中間部材７２、基準部材７１、ヘッドホルダ５１の重量の和より大きい必要がある。

このようにして、中間部材７２が上昇することで、基準部材７１も上昇して（高さ方向に変位して）ヘッドホルダ５１が上昇し、記録ヘッド６のノズル面と媒体搬送面とのギャップが広くなる。

さらに、中間部材７２を上昇させてギャップを広くしたから初期状態のギャップに戻すためにヘッドホルダ５１を下降させるときには、キャリッジ５を図１０（ｂ）で矢印Ｄ方向に移動させ、中間部材７２を主走査方向端部側である前述した左側板８３側に移動させる。

そして、中間部材７２の突き当たり部７２ｄを、主走査方向端部側である前述した左側板８３の突き当て部８４に突き当てる。

さらに、キャリッジ５を矢印Ｄ方向に移動させることにより、中間部材７２はキャリッジ５に対して相対的に図１０（ａ）に示す矢印Ｄ方向に移動する。

これにより、中間部材７２の凸形状部７３がキャリッジ５の凹形状部７６から外れて、中間部材７２は傾斜面７２ａがキャリッジ５の傾斜面５ａに沿って移動し、中間部材７２が下降する。

そして、中間部材７２は、中間部材７２の凸形状部７３がキャリッジ５の凹形状部７５に嵌り合う位置まで移動される。

このようにして、中間部材７２が下降することで、基準部材７１も下降して（高さ方向に変位して）ヘッドホルダ５１が下降し、記録ヘッド６のノズル面と媒体搬送面とのギャップが狭くなる（初期状態のギャップに戻る。）。

この昇降動作において、中間部材７２の主走査方向への移動を規制することで、キャリッジ５の往復動作（振動など）による中間部材７２の位置ずれを防ぐことができる。

また、キャリッジ５の左右両側に設けている複数の凹形状部７５、７６の間隔は、左右で同じ間隔である。同じ間隔にすることで、左右において凸形状部７３と凹形状部７５、７６が同じ位置に嵌ることになる。

なお、ここでは、主走査方向端部側となる側板に突き当て部を設けているが、中間部材を直接側板に突き当てる構成とすることもできる。

次に、中間部材７２の凸形状部７３の形状について図１１を参照して説明する。

凸形状部７３は、高さ方向において、下端の主走査方向長さａが、複数の凹形状部７５、７６の内の最も主走査方向長さの短い凹形状部（ここでは、凹形状部７６）より短い。

また、凸形状部７３は、高さ方向において、上端の主走査方向長さｂが、複数の凹形状部７５、７６の内の最も主走査方向長さの短い凹形状部（ここでは、凹形状部７６）より長く、最も主走査方向長さの長い凹形状部（ここでは、凹形状部７５）より短い。

これにより、凸形状部７３が広い方の凹形状部７５に嵌り合っているときには、キャリッジ５による位置規制が可能となり、初期状態（上昇していない状態）の位置精度が高くなる。このとき、弾性部材７４による位置決めでないためヘッドホルダ５１の振動も抑えられる。

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、媒体、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」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）をも含む。

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、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る。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。

１ 装置本体
５ キャリッジ
５ａ 傾斜面
６、６Ａ〜６Ｄ 記録ヘッド
５１、５１Ａ、５１Ｂ ヘッドホルダ
５３ 引っ掛け部
７１ 基準部材
７２ 中間部材
７２ａ 傾斜面
７３ 凸形状部
７４ 弾性部材
７５、７６ 凹形状部

Claims (7)

1. 画像を形成する記録ヘッドを保持するヘッドホルダと、
   前記ヘッドホルダを保持して、主走査方向に移動するキャリッジと、を備え、
   前記ヘッドホルダは、主走査方向に配置された基準部材に保持され、
   前記キャリッジには、前記基準部材を保持する中間部材が、主走査方向に移動可能に設けられ、
   前記中間部材及び前記キャリッジの少なくとも一方には主走査方向で高さが変化する傾斜面が設けられ、他方には前記傾斜面と接触可能な接触部が設けられ、
   前記中間部材が前記キャリッジに対して主走査方向に移動されることで、前記傾斜面が他方の接触部と接触して、前記中間部材の前記キャリッジに対して高さ方向に変位可能であり、
   前記キャリッジを主走査方向端部側に移動させて、前記中間部材を主走査方向端部側に当てて接触させることで、前記中間部材が前記キャリッジに対して主走査方向に移動して高さが変化し、前記基準部材の高さが変化する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間部材には凸形状部を有し、
   前記中間部材の前記凸形状部は高さ方向に変位可能であり、
   前記キャリッジには凹形状部を有し、
   前記凸形状部と前記凹形状部とは抜き差し可能に嵌り合うことが可能であり、
   前記凸形状部と前記凹形状部とが嵌り合うことで前記中間部材の前記キャリッジに対する主走査方向の位置が規制される
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記キャリッジには、主走査方向の異なる位置に、複数の大きさの異なる凹形状部が設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の大きさの異なる凹形状部は、主走査方向において、前記中間部材を挟んで、前記キャリッジの両側にそれぞれ設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記中間部材の前記凸形状部が、前記キャリッジの複数の大きさの異なる凹形状の内の最も大きい凹形状部に嵌り込んでいるとき、前記中間部材の下面側は前記キャリッジで支持されている
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記中間部材の前記凸形状部は、高さ方向において、
   下端の主走査方向長さａが、前記キャリッジの複数の大きさの異なる凹形状の内の最も小さい凹形状部の主走査方向長さより短く、
   上端の主走査方向長さｂが、前記キャリッジの複数の大きさの異なる凹形状の内の最も小さい凹形状部の主走査方向長さより長く、前記キャリッジの複数の大きさの異なる凹形状の内の最も大きい凹形状部の主走査方向長さより短い
   ことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記キャリッジには、主走査方向に沿う方向で、前記中間部材の移動を案内するガイド形状部を有している
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。

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