JP4725140B2 - ヘッド着脱機構及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドをキャリッジに取り付けるためのヘッド着脱機構及びインクジェット記録装置に関する。

従来、インクジェット記録装置では、インクを吐出するための複数のノズルが形成されたインクジェットヘッドをＣＭＹＫ（シアン，マゼンタ，イエロー，ブラック）の各色に対応して複数備えているものが知られている。そして、その複数のインクジェットヘッドを搬送するためのキャリッジが設けられており、当該キャリッジには複数のインクジェットヘッドを取り付けるためのヘッド着脱機構が設けられている。

ところで、従来のインクジェット記録装置では、インクジェットヘッドがヘッド着脱機構に取付ネジで固定されるものが知られている。これによれば、簡単かつ確実にインクジェットヘッドをヘッド着脱機構に固定できるが、ドライバーなどの工具が必要である。

また、印字ヘッドの位置決めや取付作業を容易に行うことができるプリンタのヘッド着脱機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、ヘッドフレームが平板部およびアーム部などからなるフレーム本体と、爪部と押圧操作部とを有する板ばねとで構成される。アーム部の一方には係合穴が形成され、アーム部の他方には板ばね収容穴が形成される。そして、ヘッド取付板の凸部を係合穴に挿入し、そのヘッド取付板を平板部方向に押し付けると、板ばねの爪部によりヘッド取付板の保持部が挟み込まれてヘッド取付板がロックされるので、印字ヘッドがヘッドフレームに取り付けられる。

また、簡易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が知られている（例えば、特許文献２参照）。これによれば、ヘッドの用紙搬送方向一端部側には接着用部材を備え、ヘッドの用紙搬送方向他端部側をキャリッジ本体に取り付けた弾性を有する押さえ部材にて押さえ、用紙搬送方向他端部側の接着用部材とキャリッジ本体との間を接着剤で接着接合することにより、キャリッジにヘッドを固定する。
特開２００４−２９９２７９号公報 特開２００４−２４９５１９号公報

しかしながら、上記の従来技術では、インクジェットヘッドをヘッド着脱機構において着脱するために、ドライバーなどの工具を用意する手間を生じていた。また、インクジェットヘッドをヘッド着脱機構にネジ止めする場合には、ドライバーなどで取付ネジの取り付け又は取り外しを行うための作業空間が必要となるところ、インクジェットヘッドやキャリッジなどの構造によってはこの作業空間を確保するのが困難であり、また装置設計上の制約にもなる問題があった。

また、特許文献１又は２に記載の発明によれば、取付けネジを用いることなく簡易にインクジェットヘッドをヘッド着脱機構に取り付けることができるものの、インクジェットヘッドがヘッド着脱機構に十分に固定されなかったり、また正確な取付け位置に固定できなかったりするおそれがあった。そして、インクジェットヘッドの取付け時やキャリッジの移動時などに、インクジェットヘッドの傾きや位置ずれが生じてしまい、各インクジェットヘッドからのインク液滴の着弾位置がずれて画像品質が劣化する問題があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、インクジェットヘッドを容易に着脱でき、かつインクジェットヘッドを正確な取付け位置で確実に固定することができるヘッド着脱機構及びインクジェット記録装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のヘッド着脱機構は、インクジェットヘッドのノズル面に対応して開口部が形成され、前記ノズル面が前記開口部の直上に位置するように前記インクジェットヘッドが上方から載置されるヘッドプレートと、前記ヘッドプレートにおいて前記開口部に沿った位置に設けられ、前記インクジェットヘッドの長手方向の一端側から突出して設けられた第１取付部を係止して、前記ヘッドプレート上で前記インクジェットヘッドを位置決めする第１位置決め部材と、前記ヘッドプレートにおいて前記開口部を挟んで前記第１位置決め部材と対向する位置に設けられ、前記インクジェットヘッドの長手方向の他端側から突出して設けられた第２取付部を係止して、前記ヘッドプレート上で前記インクジェットヘッドを位置決めする第２位置決め部材と、前記ヘッドプレートに載置された前記インクジェットヘッドを、前記第１取付部に対向する爪部を介して前記第１位置決め部材および前記第２位置決め部材の形成された方向に付勢するヘッド付勢部材と、前記ヘッドプレートに移動可能に設けられ、前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置された状態で前記第１取付部の上面に対向する保持位置と、前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置された状態で前記第１取付部の上面から離間する解放位置との間を切換え配置されるヘッド外れ防止部材と、前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置された状態で前記第２取付部の上面に対向するバネ平板と、前記バネ平板の前記第１位置決め部材と対向する縁部から上方に延び、前記ヘッドプレートに載置される前記インクジェットヘッドの長手方向に撓むことが可能なガイドとを有するヘッド押圧部材とを備え、前記ヘッド外れ防止部材は、前記保持位置に移動した場合に、前記ヘッド付勢部材によって付勢される前記インクジェットヘッドの前記第１取付部を上方から保持し、前記ガイドは、前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置される場合に、下方に移動する前記第２取付部を前記第２位置決め部材に案内し、前記バネ平板は、前記第２取付部が前記第２位置決め部材に案内された場合に、前記ヘッド付勢部材によって付勢される前記インクジェットヘッドの前記第２取付部を上方から保持することを特徴とする。
また、請求項２に係る発明のヘッド着脱機構は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記第２位置決め部材は、前記ガイドよりも前記第１位置決め部材とは反対側に設けられた、前記ヘッドプレートから上方に延びる軸体であって、前記バネ平板は、前記第２位置決め部材が収容される収容孔を有することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明のヘッド着脱機構は、請求項１または２に記載の発明の構成に加え、前記ヘッド外れ防止部材の解放位置に設けられ、前記ヘッド外れ防止部材を係止する第１移動制限部材を備えたことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明のヘッド着脱機構は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記ヘッド外れ防止部材の保持位置に設けられ、前記ヘッド外れ防止部材を係止する第２移動制限部材を備えたことを特徴とする。

また、請求項５に係る発明のヘッド着脱機構は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記ヘッド外れ防止部材は、前記ヘッドプレートに回動可能に設けられていることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明のヘッド着脱機構は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記ヘッド外れ防止部材は、前記ヘッド外れ防止部材を前記ヘッドプレートに固定する固定部材によって、前記ヘッド付勢部材による付勢力よりも前記ヘッド外れ防止部材による押圧力で発生する摩擦抵抗の方が小さくなることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明のインクジェット記録装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載のヘッド着脱機構を備えている。

請求項１に係る発明のヘッド着脱機構では、インクジェットヘッドをヘッドプレートに載置すると、インクジェットヘッドがヘッド付勢部材によって付勢されて第１位置決め部材及び第２位置決め部材に係止され、さらに第１取付部の上面でヘッド外れ防止部材によって保持される。よって、インクジェットヘッドを容易に着脱でき、かつインクジェットヘッドを正確な取付け位置で確実に固定することができる。
インクジェットヘッドは第２取付部の上面でヘッド押圧部材によって押圧される。よって、さらにインクジェットヘッドを確実に固定することができる。
インクジェットヘッドの取付け時には、第２取付部がヘッド押圧部材に設けられたガイドによって第２位置決め部材まで導かれる。よって、さらにインクジェットヘッドを正確な取付け位置に固定することができる。
また、請求項２に係る発明のヘッド着脱機構では、請求項１に記載の発明の効果に加え、バネ平板の収容穴に第２位置決め部材が収容されるので、第２位置決め部材がバネ平板に干渉することがない。

また、請求項３に係る発明のヘッド着脱機構では、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、ヘッド外れ防止部材の解放位置に設けられた第１移動制限部材によって、ヘッド外れ防止部材を係止される。よって、ヘッド外れ防止部材の移動範囲が制限されるので、他の部材に接触して傷つけたり破損させたりすることがない。

また、請求項４に係る発明のヘッド着脱機構では、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に加え、ヘッド外れ防止部材の保持位置に設けられた第２移動制限部材によって、ヘッド外れ防止部材を係止される。よって、ヘッド外れ防止部材の移動範囲が制限されるので、他の部材に接触して傷つけたり破損させたりすることがない。

また、請求項５に係る発明のヘッド着脱機構では、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加え、ヘッド外れ防止部材はヘッドプレートに回動可能に設けられている。よって、ヘッド外れ防止部材の保持位置と開放位置を容易に切り換えることができる。

また、請求項６に係る発明のヘッド着脱機構では、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、ヘッド付勢部材による付勢力よりもヘッド外れ防止部材による押圧力で発生する摩擦抵抗の方が小さい。よって、インクジェットヘッドの取付け時やキャリッジの移動時などにより振動が生じても、インクジェットヘッドの位置ずれを防止することができる。

また、請求項７に係る発明のインクジェット記録装置では、本発明に係るヘッド着脱機構を実装したインクジェット記録装置を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態では、本発明に係るヘッド着脱機構及びインクジェット記録装置を、公知の布帛印刷用のインクジェットプリンタ１（図１参照）に実装した場合を例に説明する。

まず、Ｔシャツ等の布帛を印刷するインクジェットプリンタ１について説明する。図１は、インクジェットプリンタ１の全体的な構成を示した斜視図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、左右方向を長手方向とする略直方体形状の筐体２を有し、その底面の略中央に、前後方向に向かう二本のレール３が列設されている。二本のレール３は、筐体２の垂直方向に立ち上げられた図示外の基部上にそれぞれ支持されており、その上部に、レール３に沿って筐体２の前後方向に移動可能な平板状のプラテン支持台（図示外）を支えている。そして、プラテン支持台の略中央に垂直に立ち上げられた支柱の上端には、取り換え可能なプラテン５が固定されている。

プラテン５は、平面視、筐体２の前後方向を長手方向とする略長方形状の板体であり、その上面に、例えばＴシャツなどの布帛からなる被記録媒体を水平に載置するためのものである。また、プラテン５とプラテン支持台との間の略中間の位置にて支柱に固定されたトレー４は、利用者がＴシャツ等をプラテン５に載置する際に、Ｔシャツのそで等を受けて筐体２の底面には落ちないように保護するためのものである。そして、プラテン支持台を移動させるためにレール３が設けられたプラテン駆動機構６の後端部にはプラテン駆動モータ７が設けられて、このプラテン駆動モータ７の駆動によって、プラテン支持台がレール３に沿って筐体２の前後方向に移動する。

また、筐体２の前後方向の略中央で、かつ、プラテン５の上方の位置にて、筐体２の両側面間には、インクジェットヘッド２１を搭載したキャリッジ２０の移動を案内するためのガイドレール９が架設されている。そして、ガイドレール９の左端付近に設けられたキャリッジモータ２４の駆動によって、キャリッジ２０がガイドレール９に沿って筐体２の左右方向に往復移動される。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１では、シアンインク，マゼンタインク，イエローインク，ブラックインクが用いられている。そこで、インクジェットプリンタ１の左側面には、各インクを収容した４つのインクカートリッジ３１を装着可能に収容するための４つのインクカートリッジ収容部３０がそれぞれ設けられている。そして、各インクカートリッジ収容部３０にはそれぞれ可撓性を有するインク供給用チューブ３２が連結されており、各インクカートリッジ３１内からインクが導出されて、各インク供給用チューブ３２を介して各色のインクジェットヘッド２１に供給される。

キャリッジ２０には、４つのインクジェットヘッド２１が搭載されている。各インクジェットヘッド２１は、各インクを噴射するための、噴射チャンネル（図示外）を例えば１２８個ずつそれぞれ備えており、各噴射チャンネルには、各々個別に駆動される圧電アクチュエータ（図示外）が設けられ、各噴射チャンネルに対応してインクジェットヘッド２１の底面に孔設された微細な噴射ノズル（図示外）から下向きに、インクの液滴が噴射されるように制御されている。

また、キャリッジ２０がガイドレール９の右端に移動した位置には、各インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのノズル面に対して密着・離脱が可能な吸引キャップ２３を有するパージユニット２２が設けられている。パージユニット２２には吸引ポンプ（図示外）が設けられており、各吸引キャップ２３がインクジェットヘッド２１に密着しているときに、吸引キャップ２３を介してインクの吸引を行い、印刷が行われないときには吸引キャップ２３でインクジェットヘッド２１のノズル面が覆われ、インクの乾燥が防止される。一方、キャリッジ２０がガイドレール９の左端に移動した位置には、各ノズル内のインクの乾燥による増粘防止のためにインクジェットヘッド２１から空吐出されるインクを受けるためのインク受け２５が設けられている。

尚、ガイドレール９よりも前方の位置にて筐体２の左右にわたってクリアランスセンサ８が設けられている。クリアランスセンサ８は、記録実行時にプラテン５がレール３に沿って筐体２の前方から後方へ移動する際に、プラテン５に載置された被記録媒体の皺やゴミなどの障害物を検出する。また、筐体２の右側手前の位置には、ディスプレイ，印刷ボタン，中止ボタン，プラテン送りボタン等を備え、インクジェットプリンタ１の操作を行うための操作パネル３９が設けられている。

次に、キャリッジ２０に搭載されるヘッドユニット２６について説明する。図２は、キャリッジ２０の斜視図である。

図２に示すように、図示外の布帛に沿って左右方向に走査するキャリッジ２０では、インク供給源である４色のインクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが、キャリッジ２０の下端部において連結されたヘッド着脱機構１０に搭載されている。ヘッド着脱機構１０は各インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの載置面を形成する取付金具であり、その上方から各インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが取り付けられてヘッドユニット２６が構成される。

そして、インクジェットヘッド２１ａの底面には、インクを吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル面を有する金属プレートであるノズルプレート２７ａが設けられている。ノズルプレート２７ａには、その長手方向の両端部から各々反対方向に突出した２つの板状の係合部材（図５に示す前部取付板２８ａ及び後部取付板２９ａ）が形成されており、ヘッド着脱機構１０に嵌着可能な形状を有する。なお、他のインクジェットヘッド２１ｂ，２１ｃ，２１ｄも同様に、ノズルプレート２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを各々有している。

そして、各インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄがヘッド着脱機構１０に搭載されると、各ノズルプレート２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに形成されたノズル面は、ヘッド着脱機構１０に形成された開口部４０ａ（図３参照）の直上に位置する。そして、印刷実行時には、各ノズルプレート２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄのノズル孔から開口部４０ａを介してインクが吐出され、直下の布帛に対する印刷が実行される。

次に、ヘッド着脱機構１０について説明する。図３は、斜め前方側からみたヘッド着脱機構１０の分解斜視図である。図４は、斜め後方側からみたヘッド着脱機構１０の分解斜視図である。図５は、ヘッド着脱機構１０の斜視図である。なお、図３の右下方向及び図４の右上方向がヘッド着脱機構１０の正面方向にあたり、図３の左上方向及び図４の左下方向がヘッド着脱機構１０の背面方向にあたる。また、図５では理解を容易にするために、インクジェットヘッド２１ａに関する構成のうちで、ノズルプレート２７ａのみを図示している。

図３及び図４に示すように、ヘッド着脱機構１０は、板状の金属プレートであるヘッドプレート４０上に、各種部材がネジ止め固定された構造をなす。ヘッドプレート４０は、略長方形状の開口部４０ａが形成されたロの字型をなし、平面視、キャリッジ２０の走査方向（左右方向）を長手方向とする板状部材である。ヘッドプレート４０に形成された開口部４０ａは、上方から載置される各インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのノズル面に対応して形成されている。

まず、ヘッドプレート４０の構造について説明する。開口部４０ａからみた正面側の端縁部に、取付ネジ９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄ，９８ｅが各々係合されるネジ孔４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅが均等間隔で形成されている。そして、ネジ孔４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅを覆うように、ヘッドプレート４０の上面にヘッドオシバネ５０が載置される。

また、開口部４０ａからみた正面側には、ネジ孔４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの各々の近傍に、開口部４０ａに沿って前部位置決めピン４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄが均等間隔で形成されている。前部位置決めピン４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、ヘッドプレート４０の上面から垂直に突起する棒状部材であり、その先端付近では先端部に向けて徐々に細くなるような傾斜がつけられている。

一方、開口部４０ａからみた背面側の端縁部に、その端縁部に沿って板状の金属プレートである後スペーサ４４がヘッドプレート４０の上面に貼り付けられている。後スペーサ４４には、取付ネジ９９ａ，９９ｂ，９９ｃ，９９ｄが各々係合されるネジ孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄが均等間隔で形成されている。なお、後スペーサ４４の厚みは、ノズルプレート２７に形成された後部取付板２９（図５参照）の厚みよりも若干薄い。そして、ネジ孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄを覆うように、後スペーサ４４の上面に後部ヘッドオサエバネ８０が載置される。

また、開口部４０ａからみた背面側には、ネジ孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの各々の近傍に、開口部４０ａに沿って後部位置決めピン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが均等間隔で形成されている。後部位置決めピン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄも、ヘッドプレート４０の上面から垂直に突起する棒状部材であり、その先端付近では先端部に向けて徐々に細くなるような傾斜がつけられている。

次に、ヘッドオシバネ５０は、キャリッジ２０の走査方向（左右方向）を長手方向とする板状の金属プレートであり、ネジ孔４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅの各々に対応して略同径のネジ孔５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅが均等間隔で形成されている。また、ネジ孔５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅの各々の近傍には、ヘッドオシバネ５０における開口部４０ａに対向した側面部から連通して、略Ｌ字状に曲げられた爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが各々形成されている。爪部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、その断面形状が上方向に向けて突出するようにくの字状に曲げ形成された弾性を有する板バネである。

なお、ヘッドオシバネ５０の平面部における正面側の端縁部には、上方に向けて突出して、後述の前部ヘッドオサエバネ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄと各々当接可能な板状部材である前係止部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが均等間隔で設けられている。これらに対応して、ヘッドオシバネ５０の平面部における背面側の端縁部にも、上方に向けて突出して、後述の前部ヘッドオサエバネ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄと当接可能な板状部材である後係止部５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが均等間隔で設けられている。

ヘッドオシバネ５０の上面には、ヘッドオシバネ５０の平面部と略同一の形状及び大きさの板状プレートである前スペーサ６０が載置される。前スペーサ６０には、ネジ孔５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅの各々と対応して略同径のネジ孔６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅが均等間隔で形成されている。なお、ヘッドオシバネ５０及び前スペーサ６０を合わせた厚みは、ノズルプレート２７に形成された前部取付板２８（図５参照）の厚みと略等しい。

前スペーサ６０の上面には、ネジ孔６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの各々に対応して、前スペーサ６０上を回動可能な係止金具である前部ヘッドオサエバネ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄが配置される。前部ヘッドオサエバネ７０ａは略楕円形状の平面部を有し、その平面部にネジ孔６１ａよりも若干径が大きいネジ孔７１ａが形成されている。また、前部ヘッドオサエバネ７０ａの平面部に連通して、その側面部から開口部４０ａに向けて延び、かつその断面形状が下方向に向けて突出するようにくの字状に曲げられたヘッド保持爪７２ａが形成されている。一方、ネジ孔７１ａからみた正面側には、前部ヘッドオサエバネ７０ａの平面部に連通して、その側面部から上方へ突出するようにＬ字状に曲げられたツマミ部７３ａが形成されている。同様に、前部ヘッドオサエバネ７０ｂ，７０ｃ，７０ｄには、それぞれネジ孔７１ｂ，７１ｃ，７１ｄと、ヘッド保持爪７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと、ツマミ部７３ｂ，７３ｃ，７３ｄとが形成されている。

そして、取付ネジ９８ａをワッシャー９０ａ，ネジ孔７１ａ，ネジ孔６１ａ，ネジ孔５１ａの順に嵌挿して、ドライバーなどで取付ネジ９８ａを回転させてネジ孔４１ａに係止する。同様にして、取付ネジ９８ｂ，９８ｃ，９８ｄ，９８ｅをネジ孔４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅにそれぞれ係止する。これにより、前スペーサ６０及びヘッドオシバネ５０はヘッドプレート４０に固定される。また、前部ヘッドオサエバネ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、それぞれ取付ネジ９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄを回転軸として前スペーサ６０の平面上を回動可能に固定される。なお、前部ヘッドオサエバネ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、それぞれ取付ネジ９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄによって若干の遊びをもたせて緩やかに固定されているため、各前部ヘッドオサエバネ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは回動可能となっている。

また、後部ヘッドオサエバネ８０は、キャリッジ２０の走査方向（左右方向）を長手方向とする平面視長方形の金属プレートであり、４つのバネ平板８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが連通して同一平面を形成している。そして、各バネ平板８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄには、ネジ孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの各々と対応して略同径のネジ孔８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄが形成され、また後部位置決めピン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの各々に対応して、それぞれが収容される大きさで平面視長方形の切り欠き部分である収容穴８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄが形成されている。後部ヘッドオサエバネ８０を後スペーサ４４上に取り付けると、収容穴８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄに後部位置決めピン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄがそれぞれ収容されるので、後部位置決めピン４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが後部ヘッドオサエバネ８０に干渉することがない。

さらに、後部ヘッドオサエバネ８０では、ネジ孔８１ａからみた正面側でバネ平板８２ａに連通して、開口部４０ａに対向した側面部から上方に突出するようにＬ字状に曲げられた平板状のガイド８４ａが形成されている。同様に、バネ平板８２ｂ，８２ｃ，８２ｄにおいても、それぞれガイド８４ｂ，８４ｃ，８４ｄが形成されている。ガイド８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄは、各バネ平板８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄの端縁部から上方に延びるように、かつ各々が同一平面上に位置するように平行に形成されており、ヘッド着脱機構１０の前後方向に撓むことが可能な弾性部材である。

そして、取付ネジ９９ａをネジ孔８１ａに嵌挿して、ドライバーなどで取付ネジ９９ａを回転させてネジ孔４５ａに係止する。同様にして、取付ネジ９９ｂ，９９ｃ，９９ｄをネジ孔４５ｂ，４５ｃ，４５ｄにそれぞれ係止する。これにより、後部ヘッドオサエバネ８０は後スペーサ４４上に固定される。

図５に示すように、上記のように構成されたヘッド着脱機構１０には、前部位置決めピン４２ａ，後部位置決めピン４３ａ，爪部５２ａ，前部ヘッドオサエバネ７０ａ，ガイド８４ａなどにより、インクジェットヘッド２１ａが嵌着されるヘッド取付部１００ａが形成される。同様に、インクジェットヘッド２１ｂ，２１ｃ，２１ｄがそれぞれ嵌着されるヘッド取付部１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが形成される。

以下では、インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄをヘッド着脱機構１０に対して着脱する場合を説明する。図６は、ヘッド取付け前のヘッド着脱機構１０を示す平面図である。図７は、ヘッド取付け中のヘッド着脱機構１０を示す平面図である。図８は、ヘッド取付け後のヘッド着脱機構１０を示す平面図である。なお、以下では理解を容易にするために、インクジェットヘッド２１ａを着脱する場合を例示して説明するが、インクジェットヘッド２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを着脱する場合も同様である。また、図７及び図８では、インクジェットヘッド２１ａに関する構成のうち、ノズルプレート２７ａのみを図示している。

図５及び図６に示すように、ヘッド着脱機構１０にインクジェットヘッド２１ａを嵌着する場合、ノズルプレート２７ａをヘッド取付部１００ａに取り付ける。ノズルプレート２７ａには、インクジェットヘッド２１ａの正面側の側面部から突出した前部取付板２８ａと、その背面側の側面部から突出した後部取付板２９ａが形成されている。

図６に示すように、インクジェットヘッド２１ａの取付け前におけるヘッド取付部１００ａでは、ユーザがツマミ部７３ａを操作して、前部ヘッドオサエバネ７０ａを正面側（図６の上方向）に回動させて、ヘッド保持爪７２ａを開口部４０ａから離間するように位置させる。正面側（図６の上方向）に所定量回動させると、前部ヘッドオサエバネ７０ａは前係止部５３ａに当接して係止される。よって、前部ヘッドオサエバネ７０ａは前係止部５３ａよりも正面側（図６の上方向）に回動させることができない。すなわち、ユーザは前部ヘッドオサエバネ７０ａを前係止部５３ａに係止される「開放位置」まで回動させることで、ヘッド取付部１００ａに取り付けられるノズルプレート２７ａにヘッド保持爪７２ａが接触しないように退避させる。かかる状態において、ユーザはインクジェットヘッド２１ａを上方からヘッド着脱機構１０に載置して、ノズルプレート２７ａをヘッド取付部１００ａに取り付ける。

すなわち、図７に示すように、後部取付板２９ａをガイド８４ａに沿って下方向に滑らせて、バネ平板８２ａの下面とヘッドプレート４０の上面とで形成された間隙に、後部取付板２９ａを嵌入させる。すると、後部取付板２９ａは、この間隙内に形成された後部位置決めピン４３ａに係止され、かつその上面がバネ平板８２ａによって押圧される。一方、前部取付板２８ａを爪部５２ａに沿って下方向に押し込んで、前部取付板２８ａを前部位置決めピン４２ａに当接させる。すると、爪部５２ａによって、ヘッド取付部１００ａに取り付けられたノズルプレート２７ａは、前部位置決めピン４２ａ及び後部位置決めピン４３ａの形成された方向に付勢される。これにより、ノズルプレート２７ａはその長手方向の両端部（前部取付板２８ａ及び後部取付板２９ａ）で位置が固定される。

そして、図８に示すように、ユーザがツマミ部７３ａを操作して、前部ヘッドオサエバネ７０ａを背面側（図８の下方向）に回動させて、ヘッド保持爪７２ａを開口部４０ａに近接するように位置させる。背面側（図８の下方向）に所定量回動させると、前部ヘッドオサエバネ７０ａは後係止部５４ａに当接して係止される。よって、前部ヘッドオサエバネ７０ａは後係止部５４ａよりも背面側（図８の下方向）に回動させることができない。すなわち、ユーザは前部ヘッドオサエバネ７０ａを後係止部５４ａに係止される「保持位置」に移動させることで、ヘッド取付部１００ａに取り付けられたノズルプレート２７ａの上面と対向するようにヘッド保持爪７２ａを載せる。これにより、ノズルプレート２７ａはヘッド保持爪７２ａによって上方から位置が保持される。

一方、ヘッド着脱機構１０からインクジェットヘッド２１ａを取り外す場合、上記手順を逆に行えばよい。すなわち、図８に示す状態のヘッド着脱機構１０において、前部ヘッドオサエバネ７０ａを正面側（図８の上方向）に回動させて「開放位置」に位置させることで、ヘッド保持爪７２ａによる保持を解除する。そして、図７に示す状態のヘッド着脱機構１０において、前部取付板２８ａを爪部５２ａに沿って上方向に引き上げる。それとともに、バネ平板８２ａの下面とヘッドプレート４０の上面とで形成された間隙から後部取付板２９ａを引き抜く。これにより、ノズルプレート２７ａの位置固定を解除して、インクジェットヘッド２１ａを上方から取り外すことができる。

なお、他のインクジェットヘッド２１ｂ，２１ｃ，２１ｄについても、上記と同様にして、ノズルプレート２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを介してヘッド取付部１００ｂ，１００ｃ，１００ｄに対してそれぞれ着脱することが可能である。

以上、本実施形態のヘッド着脱機構１０によれば、インクジェットヘッド２１ａをヘッドプレート４０に載置すると、ノズルプレート２７ａが爪部５２ａによって付勢されて前部位置決めピン４２ａ及び後部位置決めピン４３ａに係止され、さらに前部取付板２８ａの上面でヘッド保持爪７２ａによって保持される。よって、インクジェットヘッド２１ａを容易に着脱でき、かつインクジェットヘッド２１ａを正確な取付け位置で確実に固定することができる。

また、インクジェットヘッド２１ａの取付け時には、後部取付板２９ａがガイド８４ａによって後部位置決めピン４３ａまで導かれる。そして、ノズルプレート２７ａは後部取付板２９ａの上面で、ヘッドプレート４０の上方から離脱しないようにバネ平板８２ａによって押圧される。よって、インクジェットヘッド２１ａを正確な取付け位置で確実に固定することができる。

また、前部ヘッドオサエバネ７０ａはヘッドプレート４０に回動可能に設けられているので、前部ヘッドオサエバネ７０ａの「保持位置」と「開放位置」を容易に切り換えることができる。そして、「解放位置」に設けられた前係止部５３ａ、又は「保持位置」に設けられた後係止部５４ａによって、前部ヘッドオサエバネ７０ａの移動範囲が制限されるので、他の部材に接触して傷つけたり破損させたりすることがない。

また、前部ヘッドオサエバネ７０ａは取付ネジ９８ａによってヘッドプレート４０に固定されて、ヘッドオシバネ５０（爪部５２ａ）による付勢力よりも前部ヘッドオサエバネ７０ａによる押圧力で発生する摩擦抵抗の方が小さい。よって、インクジェットヘッド２１ａの取付け時やキャリッジ２０の移動時などにより振動が生じても、インクジェットヘッド２１ａの位置ずれを防止することができる。

なお、上記の実施形態の効果は、インクジェットヘッド２１ｂ，２１ｃ，２１ｄについても同様である。

ところで、上記実施の形態において、ノズルプレート２７ａに形成された前部取付板２８ａ及び後部取付板２９ａが、それぞれ本発明の「第１取付部」及び「第２取付部」に相当する。また、前部位置決めピン４２ａ及び後部位置決めピン４３ａが、それぞれ本発明の「第１位置決め部材」及び「第２位置決め部材」に相当する。また、爪部５２ａを有するヘッドオシバネ５０が本発明の「ヘッド付勢部材」に相当し、ヘッド保持爪７２ａ及びツマミ部７３ａを有する前部ヘッドオサエバネ７０ａが本発明の「ヘッド外れ防止部材」に相当し、バネ平板８２ａ及びガイド８４ａを有する後部ヘッドオサエバネ８０が本発明の「ヘッド押圧部材」に相当し、取付ネジ９８ａが本発明の「固定部材」に相当する。そして、前係止部５３ａ及び後係止部５４ａが、それぞれ本発明の「第１移動制限部材」及び「第２移動制限部材」に相当する。

なお、本発明は、以上詳述した実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施の形態では、４つのインクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを搭載するために、４つのヘッド取付部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを形成したヘッド着脱機構１０を例示して説明した。しかしながら、ヘッド着脱機構１０に形成されるヘッド取付部の数量を増減して、その上に搭載するインクジェットヘッドの数量を任意にしてもよい。

また、上記実施形態では、前係止部５３ａ及び後係止部５４ａをヘッドオシバネ５０に一体に形成しているが、これらは各々別体の部材として設けられてもよい。また、前係止部５３ａ及び後係止部５４ａを前部ヘッドオサエバネ７０ａに形成してもよい。なお、前係止部５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ及び後係止部５４ｂ，５４ｃ，５４ｄについても同様に、これらを各々別体の部材としてもよいし、前部ヘッドオサエバネ７０ｂ，７０ｃ，７０ｄに形成してもよい。

また、上記実施形態のヘッド着脱機構１０では、構成する部品数を少なくするために、ヘッドオシバネ５０，前スペーサ６０，後スペーサ４４，後部ヘッドオサエバネ８０などは共通の一部品としているが、これらの部品をヘッド取付部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄごとに独立して配置される部品としてもよい。そして、本発明の目的を達成できるのであれば、ヘッド着脱機構１０を構成する各部品の形状，位置，数量などを、ヘッド着脱機構１０及びインクジェットプリンタ１の実装や目的などに応じて、任意に変更することが可能である。

また、上記実施形態では、布帛用のインクジェットプリンタ１に実装した場合を例示したが、ラベルや記録紙などへ印刷を実行するプリンタ装置に適用できることはいうまでもない。すなわち、本発明に係るヘッド着脱機構及びインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドを利用して印刷を実行するプリンタ装置であれば、被記録媒体の種類は問わずに、キャリッジなどにインクジェットヘッドを着脱するためのヘッド着脱機構及びそれを備えたインクジェット記録装置として適用することができる。

本発明のヘッド着脱機構及びインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドをキャリッジなどに取り付けるためのヘッド着脱機構及びそれを備えたインクジェット記録装置として利用できる。

インクジェットプリンタ１の全体的な構成を示した斜視図である。 キャリッジ２０の斜視図である。 斜め前方側からみたヘッド着脱機構１０の分解斜視図である。 斜め後方側からみたヘッド着脱機構１０の分解斜視図である。 ヘッド着脱機構１０の斜視図である。 ヘッド取付け前のヘッド着脱機構１０を示す平面図である。 ヘッド取付け中のヘッド着脱機構１０を示す平面図である。 ヘッド取付け後のヘッド着脱機構１０を示す平面図である。

１ インクジェットプリンタ
１０ ヘッド着脱機構
２０ キャリッジ
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ インクジェットヘッド
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ ノズルプレート
２８ａ 前部取付板
２９ａ 後部取付板
４０ ヘッドプレート
４０ａ 開口部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ 前部位置決めピン
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ 後部位置決めピン
４４ 後スペーサ
５０ ヘッドオシバネ
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ 爪部
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ 前係止部
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ 後係止部
６０ 前スペーサ
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ 前部ヘッドオサエバネ
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ ヘッド保持爪
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ ツマミ部
８０ 後部ヘッドオサエバネ
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ バネ平板
８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ 収容穴
８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ ガイド
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ，９０ｅ ワッシャー
９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，９８ｄ，９８ｅ 取付ネジ
９９ａ，９９ｂ，９９ｃ，９９ｄ 取付ネジ
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ ヘッド取付部

Claims (7)

1. インクジェットヘッドのノズル面に対応して開口部が形成され、前記ノズル面が前記開口部の直上に位置するように前記インクジェットヘッドが上方から載置されるヘッドプレートと、
   前記ヘッドプレートにおいて前記開口部に沿った位置に設けられ、前記インクジェットヘッドの長手方向の一端側から突出して設けられた第１取付部を係止して、前記ヘッドプレート上で前記インクジェットヘッドを位置決めする第１位置決め部材と、
   前記ヘッドプレートにおいて前記開口部を挟んで前記第１位置決め部材と対向する位置に設けられ、前記インクジェットヘッドの長手方向の他端側から突出して設けられた第２取付部を係止して、前記ヘッドプレート上で前記インクジェットヘッドを位置決めする第２位置決め部材と、
   前記ヘッドプレートに載置された前記インクジェットヘッドを、前記第１取付部に対向する爪部を介して前記第１位置決め部材および前記第２位置決め部材の形成された方向に付勢するヘッド付勢部材と、
   前記ヘッドプレートに移動可能に設けられ、前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置された状態で前記第１取付部の上面に対向する保持位置と、前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置された状態で前記第１取付部の上面から離間する解放位置との間を切換え配置されるヘッド外れ防止部材と、
   前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置された状態で前記第２取付部の上面に対向するバネ平板と、前記バネ平板の前記第１位置決め部材と対向する縁部から上方に延び、前記ヘッドプレートに載置される前記インクジェットヘッドの長手方向に撓むことが可能なガイドとを有するヘッド押圧部材とを備え、
   前記ヘッド外れ防止部材は、前記保持位置に移動した場合に、前記ヘッド付勢部材によって付勢される前記インクジェットヘッドの前記第１取付部を上方から保持し、
   前記ガイドは、前記インクジェットヘッドが前記ヘッドプレートに載置される場合に、下方に移動する前記第２取付部を前記第２位置決め部材に案内し、
   前記バネ平板は、前記第２取付部が前記第２位置決め部材に案内された場合に、前記ヘッド付勢部材によって付勢される前記インクジェットヘッドの前記第２取付部を上方から保持することを特徴とするヘッド着脱機構。
2. 前記第２位置決め部材は、前記ガイドよりも前記第１位置決め部材とは反対側に設けられた、前記ヘッドプレートから上方に延びる軸体であって、
   前記バネ平板は、前記第２位置決め部材が収容される収容孔を有することを特徴とする請求項１に記載のヘッド着脱機構。
3. 前記ヘッド外れ防止部材の解放位置に設けられ、前記ヘッド外れ防止部材を係止する第１移動制限部材を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のヘッド着脱機構。
4. 前記ヘッド外れ防止部材の保持位置に設けられ、前記ヘッド外れ防止部材を係止する第２移動制限部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヘッド着脱機構。
5. 前記ヘッド外れ防止部材は、前記ヘッドプレートに回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のヘッド着脱機構。
6. 前記ヘッド外れ防止部材は、前記ヘッド外れ防止部材を前記ヘッドプレートに固定する固定部材によって、前記ヘッド付勢部材による付勢力よりも前記ヘッド外れ防止部材による押圧力で発生する摩擦抵抗の方が小さくなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のヘッド着脱機構。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のヘッド着脱機構を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

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