JP3345232B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタや複写
機、ファクシミリ等に適用され、インクをノズルから噴
射して記録用紙等に記録を行うインクジェットヘッド方
式等の記録装置に係り、特に、記録ヘッドを保持するヘ
ッドホルダの支持構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクをノズルから液滴として噴
射して記録用紙等に記録を行うインクジェット方式等の
記録装置において、記録ヘッド又はそれを備えたヘッド
ホルダ（又はヘッドユニットともいう）を、消耗品とし
て交換自在なタイプにあっては、一般に、記録ヘッドを
備えたヘッドホルダは、往復駆動されるキャリッジに搭
載され、そのキャリッジは直線的に往復動（主走査方
向）自在にキャリッジ軸に支持されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の記
録装置においては、もともと高品質の印刷が可能である
との特徴を有しているが、その特徴を発揮するために
は、記録ヘッドは主走査方向に精度良く走査される必要
がある。特に、カラー印刷対応の記録装置においては、
色ずれを生じないためにも、より厳格な精度が要求され
る。すなわち、上記のような支持構成においては、キャ
リッジ軸に対してキャリッジが正確に平行にガイドされ
なければならず、また、キャリッジに対してヘッドホル
ダが正確に平行に搭載される必要がある。ところが、キ
ャリッジ軸に対してキャリッジは摺動するために遊び
（ガタ）があること、さらには、このように複数の部品
が重なるため、ヘッドホルダ又は記録ヘッドをキャリッ
ジ軸に対して正確に平行（水平及び垂直）に取り付ける
ことは、極めて厳密かつ緻密な寸法設計及び製作を行う
必要があり、容易ではなかった。

【０００４】また、例えば、特開平６−３１６０６６号
公報に示されるように、キャリッジの軸受がキャリッジ
軸に対して摺動するために遊び（ガタ）があることに起
因して位置関係が確定しないという問題を解消するため
に、キャリッジの軸受に板バネ等を設けて、この板バネ
等によりキャリッジをキャリッジ軸に対して付勢するこ
とで、キャリッジの位置を確定するようにしたものがあ
る。しかしながら、この構成にあっても、記録ヘッドと
キャリッジ軸との平行度を出すには、これら両者の間に
キャリッジが依然として介在しているので、キャリッジ
に対する記録ヘッド又はヘッドホルダの基準合わせをす
る必要があり、上記の問題解消にはなっていない。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ヘッドホルダの基準位置合わせ
をキャリッジ軸に直接に取り得るようにしたことで、キ
ャリッジ自体がキャリッジ軸に対して傾いても、ヘッド
ホルダは正確にキャリッジ軸に対して平行度及び垂直度
が保て、製造が容易で、しかも高品位な印刷が可能な記
録装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明の記録装置は、被記録媒体上にインク
を噴射して記録する記録ヘッドと、この記録ヘッドを保
持するヘッドホルダと、このヘッドホルダを搭載して往
復駆動されるキャリッジと、このキャリッジを直線的に
往復動自在に支持するキャリッジ軸とを備えた記録装置
において、前記キャリッジがその前後において２本の前
記キャリッジ軸に支持され、前記ヘッドホルダには、前
記２本のうち一方のキャリッジ軸に対して係合するコ字
状をなす係合部が設けられ、該コ字状の係合部は、前記
２本のキャリッジ軸の軸線方向に沿う各側面どうしが相
互に対向する方向において他方のキャリッジ軸とは反対
方向の外方に開口しており、前記キャリッジには、該キ
ャリッジに搭載されたヘッドホルダを、前記コ字状の係
合部が前記一方のキャリッジ軸と係合する方向へ、前記
係合部の開口部とは反対側の前記他方のキャリッジ軸側
から押すように作用するフック部が設けられ、前記ヘッ
ドホルダは、前記係合部により前記一方のキャリッジ軸
に対しその軸と直交する２方向に係合して支持されて前
記キャリッジに搭載されているものである。

【０００７】上記構成においては、ヘッドホルダは、キ
ャリッジのフック部により、コ字状の係合部が一方のキ
ャリッジ軸と係合する方向へ係合部の開口部と反対側か
ら押されて、コ字状の係合部が一方のキャリッジ軸に対
しその軸と直交する２方向に係合して支持されキャリッ
ジに搭載される。このため、キャリッジがキャリッジ軸
に対して水平方向に傾いていたとしても、ヘッドホルダ
のキャリッジ軸に対する水平度は、ヘッドホルダ自身の
精度で決まり、複数の部品が重ならないので、比較的、
容易に水平度を保つことが可能となる。

【０００８】また、請求項２の発明の記録装置は、請求
項１に記載の記録装置において、キャリッジには、ヘッ
ドホルダをキャリッジ軸に対し平行な方向に位置決め結
合する結合部が設けられているものである。この構成に
より、ヘッドホルダはキャリッジ軸に対して平行な方向
に位置決めされる。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
例を図面を参照して説明する。図１は本実施例によるカ
ラーインクジェットプリンタ１の概略構成を示す図であ
る。カラーインクジェットプリンタ１は、４色（シア
ン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のカラーインクを
印刷用紙等の被印刷体（以下、印刷用紙Ｐという）上に
噴射して印字を行うインクジェッ式ヘッド（以下、印字
ヘッドという）２を備え、この印字ヘッド２は、印字時
に直線的に往復駆動されるキャリッジ３に保持されてい
る。印字ヘッド２はユニットとしてヘッドホルダ４に一
体的に設けられており、このヘッドホルダ４と共に、印
字ヘッド２に４色のインクを供給するインクカートリッ
ジ５がキャリッジ３に着脱自在に搭載される。印字ヘッ
ド２は、インクを噴射させるためのエネルギーを付与す
るエネルギー発生素子として圧電セラミック素子を備
え、電圧印加による圧電セラミック素子の変位に応じて
得られるポンピング作用を利用してインクを噴射し、印
字を行うものである。印字ヘッド２は圧電セラミック素
子に代えて熱電素子を用いたサーマルヘッドであっても
よい。

【００１２】印字ヘッド２の前面に対向して、その往復
方向（主走査方向）に平行にプラテンローラ６が回転自
在に設けられており、印字ヘッド２とプラテンローラ６
とでもって印字部を構成している。キャリッジ３は、キ
ャリッジ３の下部に設けられたキャリッジ軸支持部３
ａ，３ｂを介して、ハウジング１ａ内のフレームに支持
された前後のキャリッジ軸７ａ，７ｂに、矢印Ｂ方向に
直線的往復移動可能に支持され、かつ、プーリ８，９間
に架けられたベルト１０に連結され、プーリ９がモータ
１１により回転駆動されることにより、直線往復駆動さ
れるようになっている。印刷用紙Ｐはインクジェットプ
リンタ１の後部上方に設けられた不図示の給紙カセット
により、矢印Ｃ方向に給送され、印字ヘッド２と、矢印
Ａ方向に回転駆動されるプラテンローラ６との間に搬入
され、印字後の印刷用紙Ｐは矢印Ｄ方向に排出される。
図１においては、これらの印刷用紙Ｐの給送機構の図示
を省略している。

【００１３】また、プラテンローラ６の側方には、印字
ヘッド２のクリーニングを行うヘッドクリーニング部材
１２が設けられている。さらに、プラテンローラ６の側
方で印字ヘッド２のリセット状態位置の前方に対向し
て、パージ装置１３が設けられている。インクジェット
式の印字ヘッド２は、その使用中に内部に気泡が発生し
たり、噴射面上にインクの液滴が付着することにより、
噴射不良を起こすことがあるので、これを解消し良好な
噴射状態に回復させるためにパージ装置１３がある。パ
ージ装置１３は、矢印Ｅ方向に移動してその先端に設け
られたキャップ１４に印字ヘッド２が覆われている時
に、ポンプ１５により負圧を発生させ、印字ヘッド２の
内部の不良インクをパイプ１６，１７によって吸引して
印字ヘッド２を回復させるものである。吸引された不良
インクは貯留部１８へ送られる。

【００１４】図２は本発明の一実施例による印字ヘッド
２を備えたヘッドホルダ４とキャリッジ３部分の平面
図、図３は同部分の前面図、図４は同部分の側面図であ
る。これらの図において、キャリッジ３は、印字ヘッド
２による印字方向を前方とした場合に、上述したよう
に、軸支持部３ａ，３ｂにより前後のキャリッジ軸７
ａ，７ｂに支持され、ベルト連結部１０ａに前記ベルト
１０が連結され、このベルト１０が駆動されることで、
往復駆動されるようになっている。ヘッドホルダ４は、
キャリッジ３に位置決めして結合されることにより搭載
されるが、前側のキャリッジ軸７ａにも直接係合する係
合部４ａがホルダの前側左右端部に設けられている。こ
の係合部４ａはキャリッジ軸７ａに対し直交する２方向
位置においてキャリッジ軸７ａと係合する形状とされ、
この係合部４ａをキャリッジ軸７ａと係合させることに
より、ヘッドホルダ４はキャリッジ軸７ａを基準面とし
て支持されることになる。なお、ヘッドホルダ４の係合
部４ａは、図４に示されるように、２本のキャリッジ軸
７ａ、７ｂの軸線方向に沿う各側面どうしが相互に対向
する方向においてキャリッジ軸７ｂとは反対方向の外方
に開口した断面コの字形で、その材質によりバネ性があ
り、その上下方向寸法は、キャリッジ軸７ａの直径寸法
以下とされているため、ヘッドホルダ４はキャリッジ軸
７ａに対し上下方向でガタがなく摺動する。

【００１５】また、キャリッジ３に対してヘッドホルダ
４を位置決めするための構成として、キャリッジ３側に
は、その前後方向前寄りの側部に左右位置決め用の凸状
ピン３ｃが形成され、それよりも後方左右部に撓み性を
持つフック部３ｄ（結合部）が形成されている。また、
ヘッドホルダ４側には、上記ピン３ｃが嵌合される前後
方向に長い孔４ｃを持つ突出片４ｅが形成されると共
に、上記フック部３ｄと結合され得る突起状の耳片４ｄ
（突起部）が形成されている。ヘッドホルダ４がキャリ
ッジ３に搭載され、フック部３ｄと耳片４ｄとが結合し
た状態では、フック部３ｄが、図４に示されるようにコ
字状の係合部の開口部とは反対側のキャリッジ軸７ｂ側
からヘッドホルダ４を前方側へ押す作用を発生するよう
な寸法関係に設定されている。その結果、ヘッドホルダ
４のキャリッジ軸７ａと直交する方向での角度姿勢が決
められると共に、キャリッジ軸７ａに対し平行な方向で
の位置決めが成される。

【００１６】また、ヘッドホルダ４は、その基体上部に
はキャップ２４が被せられ、前面には、印字ヘッド２の
主体である４個のヘッドチップ２２が前方に突出して横
方向に一列に並んで配置され、基体中央部のリブ２７に
より仕切られた各スペースに、ヘッドチップ２２へイン
クを供給する４色のインクカートリッジ５（図１参照）
がセットされる。各ヘッドチップ２２は、インク噴射の
エネルギーを発生させる圧電セラミック素子を備え、該
素子への通電制御により該素子が変形することにより、
インク流路であるチャンネルの容積が変化して、各色の
インクカートリッジ５から供給されるインクを各ヘッド
チップのノズル２１より噴射するものである。

【００１７】上記のように構成されたキャリッジ３及び
ヘッドホルダ４のカラーインクジェットプリンタ１への
搭載動作を説明する。キャリッジ３は、その軸支持部３
ａ，３ｂによりキャリッジ軸７ａ，７ｂに摺動自在に支
持させる。さらに、ヘッドホルダ４は、その前方側の係
合部４ａを前側のキャリッジ軸７ａに係合させた状態
で、キャリッジ軸７ａの軸回りにヘッドホルダ４の後端
部を押し下げ、長孔４ｃにキャリッジ３の凸状ピン３ｃ
を嵌合させると共に、耳片４ｄをキャリッジ３のフック
部３ｄに結合させる。このフック部３ｄと耳片４ｄとの
結合によって、ヘッドホルダ４は、コ字状の係合部の開
口部と反対側から前方に押され、係合部４ａを介してキ
ャリッジ軸７ａに対する位置決めがなされる。これらに
より、ヘッドホルダ４は、キャリッジ３に対する左右位
置が決められ、しかも、キャリッジ軸７ａに対する平行
および垂直方向の位置が一義的に決められ、その結果、
キャリッジ軸７ａを基準面として決められることにな
る。

【００１８】こうして、ヘッドホルダ４は、従来のよう
に複数の部品を介在することなく位置決めされることに
なるので、部品の厳密かつ緻密な寸法設計及び製作が要
求されることなく、キャリッジ軸７ａとの水平度及び垂
直度を容易かつ確実に保持することが可能となる。従っ
て、キャリッジ３の往復駆動動作に伴うヘッドホルダ４
の移動は、キャリッジ軸７ａに沿って正確にトレース
し、ヘッドホルダ４の印字ヘッド２による印刷は、噴射
インクの印刷用紙等への着弾位置が高精度となり、高品
位なものとなる。特に、カラー印刷において印刷ズレが
生じるようなことがなく、好適である。

【００１９】また、本実施例では、ヘッドホルダ４は、
消耗品として交換自在とすべく、キャリッジ軸７ａとキ
ャリッジ３から容易に脱着できるような構成としてお
り、交換後においても、正確な位置決めが確実に行える
という利点がある。

【００２０】なお、本発明は上記実施例構成に限られず
種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、ヘ
ッドチップ２２に圧電セラミック素子を備えたインクジ
ェットヘッドを示したが、バブルジェット方式その他の
インクジェットヘッドに適用可能である。また、キャリ
ッジ３に対するヘッドホルダ４の左右位置決めや上下位
置決めのための構成は、上記に限られず、任意の結合構
成を採用することができる。また、本発明は、カラー印
刷装置の他、モノクロ印刷装置でも同様に適用可能であ
り、また、ヘッドホルダ４が着脱式でないものでも同様
に適用可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明に係る記録装置によ
れば、キャリッジのフック部により、コ字状の係合部が
一方のキャリッジ軸と係合する方向へ係合部の開口部と
反対側から押されて、コ字状の係合部が一方のキャリッ
ジ軸に対しその軸と直交する２方向に係合して支持され
キャリッジに搭載されるようにしたので、複数の部品を
介在することなくヘッドホルダの位置決めが行え、従っ
て、キャリッジ自体がキャリッジ軸に対して傾いても、
ヘッドホルダは正確にキャリッジ軸に対して平行度及び
垂直度を保つことができ、製造が容易で、高品位な印刷
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるインクジェットプリン
タの概略構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例によるヘッドホルダとキャリ
ッジ部分の平面図である。

【図３】同部分の正面図である。

【図４】同部分の側面図である。

【符号の説明】

２ 印字ヘッド ３ キャリッジ ３ｄ フック部（結合部） ４ ヘッドホルダ ４ａ 係合部 ４ｄ 耳片（突起部） ７ａ，７ｂ キャリッジ軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録媒体上にインクを噴射して記録す
   る記録ヘッドと、この記録ヘッドを保持するヘッドホル
   ダと、このヘッドホルダを搭載して往復駆動されるキャ
   リッジと、このキャリッジを直線的に往復動自在に支持
   するキャリッジ軸とを備えた記録装置において、 前記キャリッジがその前後において２本の前記キャリッ
   ジ軸に支持され、 前記ヘッドホルダには、前記２本のうち一方のキャリッ
   ジ軸に対して係合するコ字状をなす係合部が設けられ、
   該コ字状の係合部は、前記２本のキャリッジ軸の軸線方
   向に沿う各側面どうしが相互に対向する方向において他
   方のキャリッジ軸とは反対方向の外方に開口しており、 前記キャリッジには、該キャリッジに搭載されたヘッド
   ホルダを、前記コ字状の係合部が前記一方のキャリッジ
   軸と係合する方向へ、前記係合部の開口部とは反対側の
   前記他方のキャリッジ軸側から押すように作用するフッ
   ク部が設けられ、 前記ヘッドホルダは、前記係合部により前記一方のキャ
   リッジ軸に対しその軸と直交する２方向に係合して支持
   されて前記キャリッジに搭載されていることを特徴とす
   る記録装置。
2. 【請求項２】 前記キャリッジには、前記ヘッドホルダ
   を前記キャリッジ軸に対し平行な方向に位置決め結合す
   る結合部が設けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の記録装置。