JP4390941B2 - インクジェット方式画像形成装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吐出する印字ヘッドを所定方向に往復動させながら記録媒体に画像を形成するインクジェット方式画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータやワークステーションの出力装置の一つとして、インクを吐出して記録紙などの記録媒体に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が知られている。このインクジェット方式画像形成装置は、例えば、インクを吐出する複数のインク吐出口が形成された印字ヘッドと、この印字ヘッドを搭載して所定方向に往復動するキャリッジと、上記の所定方向に直交する方向に記録紙を搬送する搬送装置とを備えている。
【0003】
記録紙に画像を形成する際は、一般に、搬送装置で搬送中の記録紙を一時的に停止させ、キャリッジを上記の所定方向に往復動させながら、画像情報を坦持した画像信号に基づいてインク吐出口からインクを吐出し、記録紙のうち、インク吐出口に向き合う画像形成領域に位置する部分に1バンド分の画像を形成する。その後、記録紙を1バンド分の幅だけ搬送して停止させ、再び、キャリッジを上記の所定方向に往復動させながら、画像信号に基づいてインク吐出口からインクを吐出し、記録紙のうち、画像形成領域に新たに位置する部分に画像を形成する。このような動作を繰り返すことにより記録紙に画像を形成する。
【0004】
上述したインクジェット方式の画像形成装置では、一般に、上記の所定方向に延びる案内レールが形成されており、キャリッジは、この案内レールに往復動自在に固定されている。ところが、キャリッジに搭載される印字ヘッドには様々な形状のものがあり、搭載する印字ヘッドの形状に対応させてキャリッジを作製し直す必要がある。このため、キャリッジを作製し直す費用がかかったり、キャリッジ作製用の金型の費用もかかったりして、装置全体としてコストアップになる。特に、大型のキャリッジの場合は、金型の費用が高くなり、装置全体としていっそうコストアップになる。
【0005】
そこで、印字ヘッドが搭載されるヘッドホルダと、このヘッドホルダが着脱自在に固定されるスライドベースとにキャリッジを分割したキャリッジユニットを用いることがある。このキャリッジユニットでは、スライドベースが上記の案内レールに固定されて所定方向に往復動する。このようにヘッドホルダとスライドベースに分割されたキャリッジユニットを使用する場合、各部品は小型になる。従って、ヘッドホルダを印字ヘッドの形状に対応させて作製し直しても、その費用は、一体型のキャリッジを作製し直す費用に比べて低くて済む。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、正確な画像を形成して画像品位を高品質に保つためには、印字ヘッドと記録紙の距離が正確に一定であることが望ましい。しかし、上記したキャリッジユニットや案内レールなど各種部品の精度には多少の誤差が生じることが多い。複数個の部品に誤差が生じてこれらが累積すると、印字ヘッドと記録紙の距離や角度が変わってくることもある。特に、上記した分割型のキャリッジユニットでは、ヘッドホルダ及びスライドベース双方に誤差が生じることがあり、印字ヘッドと記録紙の距離や角度が変わり易い。このため、正確な画像を形成しにくく画像品位を高品質に保てないこともある。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑み、印字ヘッドと記録媒体との位置関係を高精度に保てるインクジェット方式画像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のインクを吐出する印字ヘッドを搭載したヘッドホルダが着脱自在に固定されたスライドベースを所定方向に往復動させながら前記印字ヘッドからインクを吐出させ、記録媒体のうち該印字ヘッドの前方の画像形成領域に位置する部分に画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
(1)前記ヘッドホルダが前記スライドベースに固定される固定位置を調整する調整機構を備えたことを特徴とするものである。
【0009】
ここで、
(2)前記調整機構は、前記ヘッドホルダを動かすことにより前記固定位置を調整するものであってもよい。
【0010】
また、
(3)前記ヘッドホルダは、前記所定方向に直交する第1方向に移動して突き当たる少なくとも3つの第1突当部と、前記所定方向に移動して突き当たる少なくとも1つの第2突当部と、前記第1方向及び前記所定方向双方に直交する第3方向に移動して突き当たる少なくとも2つの第3突当部とを備えたものであり、
(4)前記スライドベースは、前記第1突当部に突き当たる第4突当部と、前記第2突当部に突き当たる第5突当部と、前記第3突当部に突き当たる第6突当部とを備えたものであり、
(5)前記調整機構は、前記第1突当部から前記第6突当部までのうちの少なくとも一つを移動させるものであってもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明のインクジェット方式画像形成装置の一実施形態を説明する。
【0012】
図1は、本発明のインクジェット方式画像形成装置の一例であるプロッタの概略構成を示す斜視図である。
【0013】
プロッタ10は、矢印A方向に搬送される記録紙12が載置されるプラテン14を備えている。このプラテン14の上方には、プラテン14に対して平行に2本の案内レール16が掛け渡されている。この案内レール16には、モータ(図示せず)とベルト(図示せず)によって矢印B,B’方向(矢印A方向に直交する方向)に自在に往復動するスライドベース40が固定されている。このスライドベース40には、インクを吐出するインク吐出口(図示せず)を有する印字ヘッド20が搭載されるヘッドホルダ60が着脱自在に固定されている。スライドベース40とヘッドホルダ60によってキャリッジユニット30が構成されている。
【0014】
ヘッドホルダ60に搭載された印字ヘッド20のインク吐出口の前方は、画像が形成される画像形成領域18であり、記録紙12のうち、この画像形成領域18に位置する部分にインク吐出口からインクが吐出されて画像が形成される。なお、図1では、印字ヘッド20、スライドベース40、及びヘッドホルダ60の概略構成が描かれている。また、図1では、1つの印字ヘッド20のように表わされているが、実際は、図2に示すように、4つの印字ヘッド20K(ブラック),20C(シアン),20M(マゼンタ),20Y(イエロー)から構成されている。
【0015】
記録紙12に画像を形成するに当っては、プラテン14に記録紙12を載置し、この記録紙を、プラテン14に形成された開口部(図示せず)から外周面の一部を露出した搬送ローラ22と、記録紙12の幅方向両端部を上方から押えるピンチローラ24とによって挟持し、モータ(図示せず)により搬送ローラ22を回転させて搬送する。記録紙12の上方でスライドベース40を矢印B,B’方向に往復動させ、制御装置26から印字ヘッド20に送信された画像情報を担持する画像信号に基づいてインクを吐出して、記録紙12のうち、画像形成領域18に位置する部分に画像を形成する。
【0016】
図2から図6までを参照して、キャリッジユニット30について説明する。
【0017】
図2は、図1のキャリッジユニットを示す斜視図であり、図3は、図2のキャリッジユニットのスライドベースを示す斜視図である。図4は、印字ヘッドが搭載されたヘッドホルダを示す斜視図である。また、図5は、キャリッジユニットの一部を破断して示す側面図であり、図6は、キャリッジユニットの平面図である。
【0018】
キャリッジユニット30は、上述したように、矢印B,B’方向に自在に往復動するスライドベース40と、このスライドベース40に着脱自在に固定されるヘッドホルダ60とを備えている。スライドベース40とヘッドホルダ60にはそれぞれ、これら両者を固定したときに互いに対向する対向面42,62が形成されている。スライドベース40の対向面42は、矢印A方向(本発明にいう第1方向の一例である)に突出しているコ字状の凸面42aと、矢印A’方向に奥まった位置に形成された凹面42bから構成されており、2つの面42a,42bの境界には段差が形成されている。
【0019】
図4に示すように、ヘッドホルダ60の対向面62の上部には、矢印A’方向に突出した第1突当部64が形成されている。この第1突当部64の先端面64aに突き当たるものとして、スライドベース40の対向面42の上部の凸面42aには、図3に示すように、第1偏心コマ201(本発明にいう第4突当部の一例である)が固定されている。この第1偏心コマ201は、横断面が楕円形の柱状のものであり、その一部が露出している。
【0020】
また、図4に示すように、ヘッドホルダ60の対向面62の下部のうち、矢印B,B’方向の両端にも、L字を逆にしたような形状の2つの第1突当部66,68が形成されている。これら2つの第1突当部66,68の内側面66a(図5参照),68a(面68aは図示せず)に突き当たるものとして、図5に示すように、スライドベース40の一側面46の凸部50には、第2偏心コマ202(本発明にいう第4突当部の一例である。)が固定されている。この第2偏心コマ202は、横断面が楕円形の柱状のものであり、その一部が露出している。また、スライドベース40の他側面48には、図6に示すように、柱状の凸部52(本発明にいう第4突当部の一例である。)が形成されている。ここでは、第2偏心コマ202と凸部52の外周面52a(図9参照)がそれぞれ第1突当部66,68の内側面66a,68aに突き当たる。
【0021】
スライドベース40の対向面42bの下部には、ヘッドホルダ60を矢印A方向(スライドベース40から離れる方向)に付勢する板ばね54が固定されている。図5に示すように、この板ばね54によって、ヘッドホルダ60は矢印A方向に押される。しかし、第1突当部66,68の内側面66a,68aがそれぞれ第2偏心コマ202と凸部52の外周面52aに突き当たるので、これらの矢印A,A’方向への移動が禁止され、これらの停止する位置が決められる。
【0022】
また、スライドベース40の対向面42bの中央部に形成された逆L字状の突起56と,ヘッドホルダ60の対向面62の中央部に形成された突起70との間には、コイルばね72が掛け渡されている。このコイルばね72は、スライドベース40とヘッドホルダ60とを互いに引き寄せる(近付ける)働きをする。コイルばね72によって、図5に示すように、スライドベース40の対向面42aとヘッドホルダ60の対向面62の上部とが互いに引き寄せられる。しかし、第1突当部64が第1偏心コマ201に突き当たるので、これらの矢印A,A’方向への移動が禁止され、これらの停止する位置が決められる。
【0023】
図3に示すように、スライドベース40の側面46には、ヘッドホルダ60を矢印B’方向に押す板ばね58が固定されている。一方、ヘッドホルダ60の第1突当部68の側面には、矢印B’方向に突出した第2突当部74が形成されている。板ばね58によって、図6に示すように、第2突当部74がスライドベース40の側面48(ここでは第5突当部の一例である)に引き寄せられる。しかし、これらは互いに突き当たるので、これらの矢印B,B’方向への移動が禁止され、これらの停止する位置が決められる。このように、1つの第2突当部74、1つの第5突当部(側面48)、及び板ばね58によって、ヘッドホルダ60が矢印B,B’方向に移動することが禁止される。
【0024】
上記したコイルばね72によってヘッドホルダ60が矢印C’方向に引っ張られる。しかし、第1突当部66,68の内面66b,68bが第4突当部50の上面50b及び第3偏心コマ203に突き当たる。これにより、ヘッドホルダ60の矢印C,C’方向への移動が禁止される。従って、ここでは、第1突当部66,68が、本発明にいう第3突当部(66b,68b)を兼ねており、第4突当部50,52が、本発明にいう第6突当部(50b)を兼ねている。なお、第3偏心コマ203は第4突当部52にその一部を露出して固定されており、この第3偏心コマ203が本発明にいう第6突当部の一例である。
【0025】
上述したように、第1から第6までの突当部64,201(第1偏心コマ),66a,68a,202(第2偏心コマ),52a,66b,68b,50b,203(第3偏心コマ),74,48、板ばね54,58、及びコイルばね72によって、矢印A,A’,B,B’,C,C’で示される互いに直交する方向にヘッドホルダ60が移動することが禁止されるので、ヘッドホルダ60とスライドベース40との位置決めを正確にできる。なお、矢印B,B’方向が、本発明にいう第2方向の一例である。また、矢印C,C’方向が、本発明にいう第3方向の一例である。また、3つの偏心コマ201,202,203によって、本発明にいう調整機構の一例が構成されている。
【0026】
図7から図11までを参照して、ヘッドホルダがスライドベースに固定される固定位置の調整について説明する。
【0027】
図7は、矢印C’方向から視た第1偏心コマを示す平面図である。図8は、矢印B方向から視た第2偏心コマを示す平面図である。図9は、矢印B’方向から視た第3偏心コマを示す平面図である。図10は、第1当接部と凸部の接合位置を示す斜視図である。図11は、第1当接部と凸部及び第3偏心コマの接合状態を矢印B方向から視た平面図である。
【0028】
図7に示すように、第1偏心コマ201は、矢印D方向に自在に回転(自転)できるようにスライドベース40に固定されており、その一部が面42aから露出している。第1偏心コマ201の回転中心は第1偏心コマ201自身である。第1偏心コマ201の外周面のうち、面42aから露出している部分には、中心角が約90°の範囲に第1偏心コマ201の外周面よりも小さい半径で偏心面201aが形成されている。偏心面201aは、第1偏心コマ201の回転中心に対して偏心している。また、第1偏心コマ201の天面(頂面)には、ドライバ(図示せず)の先端部が差し込まれるドライバ用長孔201bが形成されている。
【0029】
ドライバの先端部をドライバ用長孔201bに差し込んで、第1偏心コマ201を矢印D方向に回転させると、第1突当部64の先端面64aに対するヘッドホルダ60の高さが変化し、矢印B,B’方向に延びる軸(仮想の軸)を中心軸としてヘッドホルダ60が回転する。これにより、ヘッドホルダ60がスライドベース40に固定される固定位置のうち上記の中心軸回りの位置が調整できる。従って、記録紙のうち画像形成領域に位置する部分と印字ヘッド20(図1参照)のインク吐出面との平行性を調整でき、バンド内におけるインク滴着弾のばらつきを抑えられる。
【0030】
図8に示すように、第2偏心コマ202は、矢印E方向に自在に回転(自転)できるようにスライドベース40の凸部50に固定されており、その一部が面50aから露出している。第2偏心コマ202の回転中心は第2偏心コマ202自身である。第2偏心コマ202の外周面のうち、面50aから露出している部分には、中心角が約90°の範囲に第2偏心コマ202の外周面よりも小さい半径で偏心面202aが形成されている。偏心面202aは、第2偏心コマ202の回転中心に対して偏心している。また、第2偏心コマ202の天面(頂面)には、ドライバ(図示せず)の先端部が差し込まれるドライバ用長孔202bが形成されている。
【0031】
ドライバの先端部をドライバ用長孔202bに差し込んで、第2偏心コマ202を矢印E方向に回転させると、第1突当部66aに対するヘッドホルダ60の高さが変化し、矢印C,C’方向に延びる軸(仮想の軸)を中心軸としてヘッドホルダ60が回転する。これにより、ヘッドホルダ60がスライドベース40に固定される固定位置のうち、矢印C,C’方向に延びる中心軸回りの位置が調整できる。従って、記録紙搬送方向に対する印字ヘッド20(図1参照)のインク吐出列の傾きを調整でき、バンド合せ部の縦線(矢印A,A’方向に延びる直線)の方向における印字のずれを無くせる。
【0032】
図9や図10などに示すように、第3偏心コマ203は、矢印F方向に自在に回転(自転)できるようにスライドベース40の凸部52に固定されており、その一部が面52aから露出している。第3偏心コマ203の回転中心は第3偏心コマ203自身である。第3偏心コマ203の外周面のうち、面52aから露出している部分には、中心角が約90°の範囲に第3偏心コマ203の外周面よりも小さい半径での偏心面203aが形成されている。偏心面203aは、第3偏心コマ203の回転中心に対して偏心している。また、第3偏心コマ203の天面(頂面)には、ドライバ(図示せず)の先端部が差し込まれるドライバ用長孔203bが形成されている。
【0033】
ドライバの先端部をドライバ用長孔203bに差し込んで、第3偏心コマ203を矢印F方向に回転させると、第3突当部66bに対するヘッドホルダ60の高さが変化し、矢印A,A’方向に延びる軸(仮想の軸)を中心軸としてヘッドホルダ60が回転する。これにより、ヘッドホルダ60がスライドベース40に固定される固定位置のうち、矢印A,A’方向に延びる中心軸回りの位置が調整できる。従って、記録紙のうち画像形成領域に位置する部分(画像形成部分)から印字ヘッドのインク吐出口までの距離が調整される。この調整によって、上記の画像形成部分から4つの印字ヘッド20K,20C,20M,20Y(図2参照)それぞれまでの距離の差を最小にできる。この結果、4つの印字ヘッド20K,20C,20M,20Yにおけるインク滴着弾のばらつきを抑えられる。
【0034】
なお、3つの偏心コマ201,202,203は、ヘッドホルダ60がスライドベース40に固定される固定位置を調整された後、スライドベース40に接着して固定される。
【0035】
上記した実施形態では、3つの突当部の高さを調整することにより、ヘッドホルダ60がスライドベース40に固定される固定位置を調整したが、調整箇所を少なくしてもよいし、この逆に、細かに調整する場合は調整箇所を増やしてもよい。また、上記の実施形態では3つの偏心コマ201,202,203を用いて固定位置を調整したが、突当部の高さを調整できれば偏心コマに限定されずに、螺子などを用いてもよい。さらに、突当部の高さを調整するための部品を予め大きめに調整しておき、必要に応じて削除して調整するようにしてもよい。
【0036】
また、上記の実施形態では、スライドベース40に調整機構(3つの偏心コマ201,202,203)を設けたが、調整機構の一部もしくは全てをヘッドホルダ60に設けてもよく、この場合も同様の効果を得られる。さらに、本発明ではインクジェット方式画像形成装置を組立てる際に固定位置を調整することを前提にしたが、出力画像(記録媒体に形成された画像)を視て判断し易い第2偏心コマ202の調整(上記した縦線ずれの調整)などは、レバー等を設けてユーザが調整できるように構成してもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のインクジェット方式画像形成装置では、ヘッドホルダやスライドベースなどの部品の精度に誤差が生じ、この誤差に起因して画像形成領域に対する印字ヘッドの位置がずれても、調整機構で固定位置を調整できるので、画像形成領域に対する印字ヘッドの位置を調整できる。従って、印字ヘッドと記録媒体との位置関係を高精度に保てることとなり、高品質の画像を得られることとなる。
【0038】
ここで、前記調整機構は、前記ヘッドホルダを動かすことにより前記固定位置を調整するものである場合は、ヘッドホルダを動かすだけで固定位置を調整できるので、固定位置を容易に調整できる。
【0039】
また、前記ヘッドホルダは、第1突当部と第2突当部と第3突当部とを備えたものであり、前記スライドベースは、第4突当部と第5突当部と第6突当部とを備えたものであり、さらに、前記調整機構は、前記第1突当部から前記第6突当部までのうちの少なくとも一つを移動させるものである場合は、第1突当部から第6突当部までのうちの少なくとも一つを移動させるだけで固定位置を調整できるので、固定位置をいっそう容易に調整できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット方式画像形成装置の一例であるプロッタの概略構成を示す斜視図である。
【図2】図1のキャリッジユニットを示す斜視図である。
【図3】図2のキャリッジユニットのスライドベースを示す斜視図である。
【図4】印字ヘッドが搭載されたヘッドホルダを示す斜視図である。
【図5】キャリッジユニットの一部を破断して示す側面図である。
【図6】キャリッジユニットの平面図である。
【図7】矢印C’方向から視た第1偏心コマを示す平面図である。
【図8】矢印B方向から視た第2偏心コマを示す平面図である。
【図9】矢印B’方向から視た第3偏心コマを示す平面図である。
【図10】第1当接部と凸部の接合位置を示す斜視図である。
【図11】第1当接部と凸部及び第3偏心コマの接合状態を矢印B方向から視た平面図である。
【符号の説明】
10 プロッタ
20K,20C,20M,20Y 印字ヘッド
30 キャリッジユニット
40 スライドベース
48 第5突当部
60 ヘッドホルダ
64,66,68 第1突当部
74 第2突当部
201 第1偏心コマ
202 第2偏心コマ
203 第3偏心コマ

Claims (4)

  1. インクを吐出する印字ヘッドを搭載したヘッドホルダが着脱自在に固定されたスライドベースを所定方向に往復動させながら前記印字ヘッドからインクを吐出させ、記録媒体のうち該印字ヘッドの前方の画像形成領域に位置する部分に画像を形成するインクジェット方式画像形成装置において、
    前記ヘッドホルダが前記スライドベースに固定される固定位置を調整する調整機構を備え、
    該調整機構は、複数の軸を中心軸として前記ヘッドホルダを回転させて前記固定位置を調整するものであることを特徴とするインクジェット方式画像形成装置。
  2. 前記調整機構は、
    前記ヘッドホルダを動かすことにより前記固定位置を調整するものであることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット方式画像形成装置。
  3. 前記ヘッドホルダは、
    前記所定方向に直交する第1方向に移動して突き当たる少なくとも3つの第1突当部と、前記所定方向に移動して突き当たる少なくとも1つの第2突当部と、前記第1方向及び前記所定方向双方に直交する第3方向に移動して突き当たる少なくとも2つの第3突当部とを備えたものであり、
    前記スライドベースは、
    前記第1突当部に突き当たる第4突当部と、前記第2突当部に突き当たる第5突当部と、前記第3突当部に突き当たる第6突当部とを備えたものであり、
    前記調整機構は、
    前記第1突当部から前記第6突当部までのうちの少なくとも一つを移動させるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット方式画像形成装置。
  4. 前記複数の軸は、互いに直交する3本の軸であることを特徴とする請求項1、2、又は3に記載のインクジェット方式画像形成装置。
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