JP4377138B2 - Image recording device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は画像記録装置に関し、特にキャリッジに複数のヘッドを搭載した画像記録装置に関する。
【0002】
【特許文献1】
特開平7−53082号公報
【0003】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平11−58877号公報
【特許文献2】
特開2001−113679号公報
【特許文献3】
特開2002−67281号公報
【0004】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置(或いは「画像形成装置」ともいう。)として、例えばインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、インク記録ヘッドから用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含むインク滴が付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙などとも称される。)にインクを吐出して記録を行うものである。
【0005】
インクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものが知られている。
【0006】
ところで、インクジェット記録装置において複数のヘッドをキャリッジに搭載するシャトル型記録装置の場合、ヘッドのキャリッジに対する位置決め精度にばらつきがあると、各ヘッドからのインク滴着弾位置がずれてカラーインク滴の重ね合わせがバラツクなど、画像品質が低下することになる。
【0007】
そこで、例えば【特許文献1】ないし【特許文献3】に記載されているように、キャリッジに対するヘッドの位置調整手段を備えるようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、【特許文献1】ないし【特許文献3】に記載されているような従来のヘッドの位置調整機構にあっては、構成が複雑で、特にねじでキャリッジに固定すると、固定の際に生じるトルクによって位置精度が低下するという課題がある。
【0009】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で容易に高精度にヘッドをキャリッジに固定できる画像記録装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像記録装置は、
複数のヘッドをキャリッジに搭載した画像記録装置において、
前記ヘッドの一端部の側面が当接可能な基準ピンと、
前記ヘッドの一端部の側面を前記基準ピンへ付勢して押し当てる押し当て部材と、
前記ヘッドの一端部の上面を前記キャリッジ本体へ付勢する押え部材と、
前記ヘッドの他端部を前記キャリッジ本体に固定する接着用部材と、を備え、
前記接着用部材とキャリッジ本体とを接着剤で固定している
構成とした。
【0011】
ここで、前記キャリッジは、前記ヘッドのノズル面を下方に向けて突き出させる開口部と、前記開口部の周囲に前記ヘッドの下面を載置する載置面とを有し、前記載置面に、前記基準ピン及び前記接着用部材の接着面を有する構成とできる。また、前記ヘッドの被記録媒体に対向する面と被記録媒体との間の距離は前記接着用部材とは関係なく規定される構成とできる。また、前記キャリッジ本体と接着用部材との間に1mmを越えないスペースがある構成とできる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図1は本発明に係る画像記録装置としてのインクジェット記録装置の全体構成を説明する構成図、図2は同記録装置の要部平面説明図である。
【0013】
このインクジェット記録装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド1とステー2とでキャリッジ3を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図2で矢示方向に移動走査する。
【0014】
このキャリッジ3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4個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド4を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、このヘッド4のキャリッジ3に対する取り付け構造の詳細については後述する。
【0015】
記録ヘッド4を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
【0016】
また、キャリッジ3には、記録ヘッド4に各色のインクを供給するための各色のサブタンク5を搭載している。このサブタンク5には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。
【0017】
一方、給紙カセット10などの用紙積載部(圧板)11上に積載した用紙12を給紙するための給紙部として、用紙積載部11から用紙12を1枚づつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)13及び給紙コロ13に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド14を備え、この分離パッド14は給紙コロ13側に付勢されている。
【0018】
そして、この給紙部から給紙された用紙12を記録ヘッド4の下方側で搬送するための搬送部として、用紙12を静電吸着して搬送するための搬送ベルト21と、給紙部からガイド15を介して送られる用紙12を搬送ベルト21との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ22と、略鉛直上方に送られる用紙12を略90°方向転換させて搬送ベルト21上に倣わせるための搬送ガイド23と、押さえ部材24で搬送ベルト21側に付勢された先端加圧コロ25とを備えている。また、搬送ベルト21表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ26を備えている。なお、押さえ部材24の先端には押さえコロ30を設けている。
【0019】
ここで、搬送ベルト21は、無端状ベルトであり、搬送ローラ27とテンションローラ28との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(図2)に周回するように構成している。この搬送ベルト21は、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ40μm程度の樹脂材、例えばETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。
【0020】
帯電ローラ26は、搬送ベルト21の表層に接触し、搬送ベルト21の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各2.5Nをかけている。また、搬送ローラ27は上述したアースローラの役目も担っており、搬送ベルト21の中抵抗層(裏層)と接触配置され接地している。
【0021】
また、搬送ベルト21の裏側には、記録ヘッド4による印写領域に対応してガイド部材31を配置している。このガイド部材31の主走査方向両端部は、搬送ローラ22及びテンションローラ28等を保持する枠部材35間で保持している。
【0022】
そして、このガイド部材31は、上面が搬送ベルト21を支持する2つのローラ(搬送ローラ27とテンションローラ28)の接線よりも記録ヘッド4側に突出している。これにより、搬送ベルト21は印写領域ではガイド部材31の上面にて押し上げられてガイドされる。
【0023】
さらに、記録ヘッド4で記録された用紙12を排紙するための排紙部として、搬送ベルト21から用紙12を分離するための分離機構となる分離爪41を搬送ベルト21に接触させて配置し、この分離爪41の下流側に排紙ローラ42及び排紙コロ43を配置して、更にこの下流側に排紙される用紙12をストックする排紙トレイ44とを備えている。
【0024】
また、この装置本体には両面給紙ユニット51が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット51は搬送ベルト21の逆方向回転で戻される用紙12を取り込んで反転させて再度カウンタローラ22と搬送ベルト21との間に給紙する。
【0025】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙12が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙12はガイド15で案内され、搬送ベルト21とカウンタローラ22との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド23で案内されて先端加圧コロ25で搬送ベルト21に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
【0026】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ26に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト21が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト21上に用紙12が給送されると、用紙12内で帯電パターンと反対の電荷に分極するので、平行接続されたコンデンサが形成されたこととなり、用紙12が搬送ベルト21に吸着され、搬送ベルト21の周回移動によって用紙12が副走査方向に搬送される。
【0027】
そこで、キャリッジ3を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド4を駆動することにより、停止している用紙12にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙12を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙12の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙12を排紙トレイ44に排紙する。
【0028】
このとき、搬送ベルト21の排紙部側には分離爪41が臨んでいるので、搬送ベルト21から用紙12は確実に分離されて排紙され、搬送ベルト21に吸着されたまま巻き込まれジャムることが防止される。
【0029】
そこで、このインクジェット記録装置におけるヘッド取り付け構造について図3ないし図6をも参照して説明する。なお、図3はキャリッジのヘッド取り付け部の要部側面説明図、図4はキャリッジのヘッド取り付け部の要部平面説明図、図5は同じく斜視説明図、図6はヘッドのノズル面から見た要部平面説明図である。なお、ここでは、ヘッド4は2個のみ図示している。
【0030】
ヘッド4の用紙搬送方向一端部側には接着用部材51を備え、このヘッド4のキャリッジ本体3Aに設けた開口部3aからノズル面を下方に向けて突き出させるとともに、ヘッド4の用紙搬送方向他端部側をキャリッジ本体3Aに取り付けた弾性を有する押さえ部材52にて押さえ、用紙搬送方向他端部側の接着用部材51とキャリッジ本体3Aとの間を接着剤53で接着接合することにより、キャリッジ3にヘッド4を固定している。
【0031】
ヘッド4の接着用部材51には調整用冶具を連結可能な手段である丸穴54を形成している。また、この接着用部材51はヘッド取り付け時にキャリッジ本体3の内面との間に1mm以内のスペース(図3の間隔a)が生じる形状に屈曲させている。また、この接着用部材51は一端部をヘッド4に固定し、他端部はキャリッジ本体3Aに形成した開口部3bから外側に突出している。つまり、キャリッジ本体3Aの外端面から丸穴54までの距離bを確保できる長さ有し、この距離bとして調整冶具をキャリッジ本体3の外側で接着用部材51の丸穴54に連結できる長さに設定している。
【0032】
一方、キャリッジ本体3Aの下部内面側には、図4に示すように、ヘッド4の一端部側の側面が当接可能な基準ピン55と、ヘッド4の一端部側側面を基準ピン55側へ付勢して押し当てるための弾性部材からなる押し当て部材56とを設けている。なお、押し当て部材56は固定部材57に固定している。
【0033】
このような構成におけるヘッドの取り付けについて説明する。キャリッジ3に取付けるヘッド4の取り付け精度はミクロンオーダが要求される。この場合、図6に示すように、ガイドロッド1に対してヘッド4のノズル列4aが直角であり、かつ複数のヘッド4、4の特定のノズルの列(主走査方向で同じ位置に位置すべき各ヘッドのノズルの列の意味)がガイドロッド1に対して平行であることが要求される。
【0034】
そこで、ヘッド4の一端部側をキャリッジ本体A3の基準ピン55及び押し当て部材56との間に挿入して、開口部3aからノズル面が突出する状態にヘッド4をセットする。そして、ヘッド4の特定のノズル、例えば図3に示すように、用紙搬送方向最上流側のノズルfaと最下流側のノズルlaとをそれぞれ光学顕微鏡などで捉え、ヘッド4を微動させてその位置を追い込みながら狙いの位置に設定し、設定後接着剤53によって接着用部材51とキャリッジ本体3Aとを接着接合する。接着接合によって固定することで、より高精度の取り付け精度が得られる。
【0035】
このとき、ヘッド4の接着用部材51の丸穴54に調整冶具を差し込んで、調整冶具を操作しながら接着用部材51を図4のX、Y方向に動かすことによってヘッド4の位置決めを行うことができる。このようにヘッド4に接着用部材51を備えることで製造コストが高くなるヘッド4を小さくすることができ、低コスト化を図れる。また、接着用部材51がキャリッジ本体3Aの外側に出ているので、キャリッジ3の外側からヘッド4の位置調整を行うことができて、調整操作が容易になる。
【0036】
また、接着用部材51とキャリッジ本体3Aとを接着するための接着剤53としては紫外線(UV)硬化型接着剤を用いることが好ましい。紫外線硬化型接着剤は紫外線を当てるまで硬化が進まないので時間的余裕を確保することができ、紫外線を与えることで硬化が加速的に進むので制御もし易い。また、硬化型接着剤は瞬発力をせん断方向に加えることで破壊することができ、調整に失敗した場合でも容易に接着部分を破壊してヘッド4を廃棄することなく最利用できる。
【0037】
そして、ヘッド4を紫外線を透過する樹脂部材で形成することは難しいが、ヘッド4と接着用部材51とを分けることによって、接着用部材51として紫外線を透過する樹脂部材で形成することができる。また、上述したようにヘッド4と接着用部材51とを分けることによって、ヘッド4を破壊しないでも接着用部材51を破壊することでキャリッジ3から取り外すこともできるようになる。
【0038】
さらに、接着剤53が硬化するときに硬化凝縮によってヘッド4をズラス力が働くので、接着用部材51とキャリッジ本体3A内面との間に間隔aをあけることによって、接着剤53が自由に動けるようになりヘッド4をズラス力が低減し、より高精度の取り付け精度を得ることができる。
【0039】
ここで、ヘッド4のノズル面と被記録媒体である用紙との間の距離は、ヘッド4とキャリッジ3の部品精度で規定し、接着剤53による影響を受けない。
【0040】
また、本発明に係る画像記録装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体、例えばレジスト、医療分野におけるDNA試料を吐出させる画像記録装置にも適用することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像記録装置によれば、ヘッドの一端部の側面が当接可能な基準ピンと、ヘッドの一端部の側面を基準ピンへ付勢して押し当てる押し当て部材と、ヘッドの一端部の上面をキャリッジ本体へ付勢する押え部材と、ヘッドの他端部をキャリッジ本体に固定する接着用部材と、を備え、接着用部材とキャリッジ本体とを接着剤で固定している構成としたので、簡単な構成で容易に高精度にヘッドをキャリッジに固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像記録装置の模式的構成図
【図2】同記録装置の要部平面説明図
【図3】キャリッジのヘッド取り付け部の要部側面説明図
【図4】キャリッジのヘッド取り付け部の要部平面説明図
【図5】同じく斜視説明図
【図6】ヘッドのノズル面から見た要部平面説明図
【符号の説明】
3…キャリッジ、3A…キャリッジ本体、4…記録ヘッド、12…用紙、21…搬送ベルト、26…帯電ローラ、27…搬送ローラ、28…テンションローラ、51…接着用部材、53…接着剤。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an image recording apparatus, and more particularly to an image recording apparatus in which a plurality of heads are mounted on a carriage.
[0002]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-53082
[Prior art]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-58877 [Patent Document 2]
JP 2001-113679 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-67281 [0004]
For example, an ink jet recording apparatus is known as an image recording apparatus (also referred to as an “image forming apparatus”) such as a printer, a facsimile machine, and a copying apparatus. The ink jet recording apparatus is a sheet from an ink recording head (it is not limited to paper, but means that ink droplets including OHP can be attached, and is also called a recording medium, a recording medium, or recording paper). Ink is discharged to perform recording.
[0005]
As an inkjet head, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses a phase change due to liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, a shape memory alloy actuator that uses a metal phase change due to a temperature change, 2. Description of the Related Art An electrostatic actuator using an electrostatic force or the like is known as an energy generating unit for ejecting ink.
[0006]
By the way, in the case of a shuttle type recording apparatus in which a plurality of heads are mounted on a carriage in an ink jet recording apparatus, if there is a variation in the positioning accuracy of the heads relative to the carriage, the ink droplet landing positions from the respective heads shift and superimpose color ink droplets. As a result, the image quality is degraded.
[0007]
Therefore, as described in, for example, [Patent Document 1] to [Patent Document 3], a head position adjusting means with respect to the carriage is provided.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional head position adjustment mechanism as described in [Patent Document 1] to [Patent Document 3] has a complicated structure, and particularly occurs when fixing to the carriage with screws. There is a problem that positional accuracy is reduced by torque.
[0009]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image recording apparatus that can easily fix a head to a carriage with a simple configuration with high accuracy.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an image recording apparatus according to the present invention provides:
In an image recording apparatus having a plurality of heads mounted on a carriage,
A reference pin with which a side surface of one end of the head can contact,
A pressing member that urges and presses a side surface of one end of the head against the reference pin ;
A pressing member that biases the upper surface of one end of the head toward the carriage body;
An adhesive member for fixing the other end of the head to the carriage body,
The bonding member and the carriage body are fixed with an adhesive.
[0011]
Here, the carriage has an opening for projecting the nozzle surface of the head downward, and a mounting surface for mounting the lower surface of the head around the opening. The reference pins and the bonding surfaces of the bonding members can be used. Further, the distance between the surface of the head facing the recording medium and the recording medium can be defined regardless of the bonding member. In addition, there may be a space that does not exceed 1 mm between the carriage body and the bonding member.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating the overall configuration of an ink jet recording apparatus as an image recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating a main part of the recording apparatus.
[0013]
In this ink jet recording apparatus, a
[0014]
The
[0015]
As the ink jet head constituting the
[0016]
The
[0017]
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
[0018]
As a transport unit for transporting the
[0019]
Here, the
[0020]
The charging
[0021]
In addition, a
[0022]
The upper surface of the
[0023]
Further, a
[0024]
A double-sided
[0025]
In the ink jet recording apparatus configured as described above, the
[0026]
At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated from the high voltage power source to the charging
[0027]
Therefore, by driving the
[0028]
At this time, since the
[0029]
A head mounting structure in the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. 3 is an explanatory side view of the main part of the head mounting part of the carriage, FIG. 4 is an explanatory plan view of the main part of the head mounting part of the carriage, FIG. 5 is a perspective explanatory view, and FIG. 6 is viewed from the nozzle surface of the head. It is principal part plane explanatory drawing. Here, only two
[0030]
An
[0031]
The bonding
[0032]
On the other hand, on the lower inner surface side of the
[0033]
The mounting of the head in such a configuration will be described. The mounting accuracy of the
[0034]
Therefore, one end of the
[0035]
At this time, the
[0036]
Further, it is preferable to use an ultraviolet (UV) curable adhesive as the adhesive 53 for bonding the
[0037]
Although it is difficult to form the
[0038]
Further, when the adhesive 53 is cured, the
[0039]
Here, the distance between the nozzle surface of the
[0040]
The image recording apparatus according to the present invention can be applied to a facsimile apparatus, a copying apparatus, a printer / fax / copier multifunction machine, etc., in addition to an ink jet printer. Furthermore, the present invention can also be applied to an image recording apparatus that discharges a liquid other than ink, such as a resist or a DNA sample in the medical field.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the image recording apparatus of the present invention, the reference pin with which the side surface of the one end portion of the head can come into contact, and the pressing that urges and presses the side surface of the one end portion of the head against the reference pin . A member, a pressing member that biases the upper surface of one end of the head toward the carriage body, and an adhesive member that fixes the other end of the head to the carriage body. The adhesive member and the carriage body are bonded with an adhesive. Since the configuration is fixed, the head can be fixed to the carriage easily and with high accuracy with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image recording apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory plan view of a main part of the recording apparatus. FIG. 5 is a perspective explanatory view of the main portion of the carriage head mounting portion. FIG. 6 is a perspective explanatory view of the main portion as viewed from the nozzle surface of the head.
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ヘッドの一端部の側面が当接可能な基準ピンと、
前記ヘッドの一端部の側面を前記基準ピンへ付勢して押し当てる押し当て部材と、
前記ヘッドの一端部の上面を前記キャリッジ本体へ付勢する押え部材と、
前記ヘッドの他端部を前記キャリッジ本体に固定する接着用部材と、を備え、
前記接着用部材とキャリッジ本体とを接着剤で固定している
ことを特徴とする画像記録装置。In an image recording apparatus having a plurality of heads mounted on a carriage,
A reference pin with which a side surface of one end of the head can contact,
A pressing member that urges and presses a side surface of one end of the head against the reference pin ;
A pressing member that biases the upper surface of one end of the head toward the carriage body;
An adhesive member for fixing the other end of the head to the carriage body,
An image recording apparatus, wherein the bonding member and the carriage body are fixed with an adhesive.
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