JP4946670B2 - インクジェット記録装置及びヘッド取付機構 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置及びヘッド取付機構に係り、特に記録ヘッドの位置を調整自在なインクジェット記録装置及びヘッド取付機構に関する。

従来、記録ヘッドは、ヘッド取付機構によって用紙に対する前後位置と傾きとが調整自在となるように、インクジェット記録装置本体に搭載されている（例えば特許文献１参照）。例えば図５に示すように、従来のヘッド取付機構１００には、記録ヘッド１０１の前面を後方に押圧するためキャリッジ（図示省略）に固定された第一板バネ１０２と、記録ヘッド１０１の右側面を左方向及び下方向の２方向に押圧するためキャリッジに固定された第二板バネ１０３と、記録ヘッド１０１の左側面前部を下向きに案内するためキャリッジに軸支された第一コロ１０４と、記録ヘッド１０１の左側面後部を右方向に押圧するとともに、記録ヘッド１０１の後面を前方に押圧するため、キャリッジに取り付けられた押圧調整部１０５とが備えられている。

押圧調整部１０５には、記録ヘッド１０１の後方で、垂直に固設された板状の取付体１０６と、取付体１０６の下方に配置された第一アーム１０７と、第一アーム１０７の下方に配置された第二アーム１０８とが設けられている。

取付体１０６の右端部には、第二アーム１０８の右端部に係合するネジ１０９が螺合している。
第一アーム１０７の中間部は、軸１１０によってキャリッジに回動自在に軸支されている。第一アーム１０７の右端部には、先端が取付体１０６の後面に接触するネジ１１１が螺合していて、左端部には記録ヘッド１０１の左側面後部を右方向及び下方向の２方向に押圧する第二コロ１１２が軸支されている。
第二アーム１０８の左端部は、第一アーム１０７に重なるように、軸１１０によってキャリッジに回動自在に軸支されている。また、第二アーム１０８における軸１１０の近傍には、記録ヘッド１０１の後面を前方に押圧する突起１１４が設けられている。そして、第二アーム１０８の右端部には、ネジ１０９の先端が接するように立設する立設部１１３が配されている。

そして、ネジ１１１を回転させて、軸１１０を中心に第一アーム１０７を回動させると、第二コロ１１２が移動し、当該移動に伴って記録ヘッド１０１が第一コロ１０４を支点として揺動する方向に変位することになる。一方、ネジ１０９を回転させて、軸１１０を中心に第二アーム１０８を回転させると、突起１１４が移動し、当該移動に伴って記録ヘッド１０１が前後方向に変位することになる。これらのことにより記録ヘッド１０１の位置が調整される。
特開２００４−２４３６６６号公報

ところで、上記のヘッド取付機構であると、第一コロ１０４と第二コロ１１２とが、記録ヘッド１０１の同一側面を押圧しているため、例えば、第二コロ１１２が右方向に移動すると、記録ヘッド１０１に対して当該記録ヘッド１０１が第一コロ１０４から離間する方向に力が付勢されることになる。これにより、記録ヘッド１０１と第一コロ１０４との接触圧が弱まって、記録ヘッド１０１の位置精度が低下するおそれがある。

そこで、本発明の課題は、高精度で記録ヘッドの位置調整を行うことのできるインクジェット記録装置及びヘッド取付機構を提供することである。

請求項１記載の発明は、
インクを吐出する略矩形状の記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載する基台とを備えるインクジェット記録装置において、
前記基台には、
前記記録ヘッドの一側面の一端部を係止する支点係止部と、
前記記録ヘッドを前記支点係止部に押圧するための第一弾性部材と、
前記一側面に対向する他側面の、前記一端部とは異なる側の他端部を押圧するため、前記他側面に対する進退方向に移動自在に支持された第一押圧体を有し、当該第一押圧体の移動によって前記支点係止部を支点に前記記録ヘッドを揺動する方向に変位させる傾き調整部と、
前記記録ヘッドを前記第一押圧体に押しつけるための第二弾性部材と、
前記一側面及び前記他側面に直交する二側面のうち、前記他端部側の側面を押圧するため、当該他端部側の側面に対する進退方向に移動自在に支持された第二押圧体を有し、当該第二押圧体の移動によって前記記録ヘッドを前記二側面に直交する方向に変位させる位置調整部と、
前記記録ヘッドを第二押圧体に押しつけるための第三弾性部材とが備えられていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記支点係止部及び前記第一押圧体における前記記録ヘッドに接触する部分には、前記記録ヘッドを前記基台に向けて押圧するための案内面が形成されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記第一弾性部材、前記第二弾性部材及び前記第三弾性部材は、引っ張りコイルバネであり、
前記第一弾性部材は前記記録ヘッドを前記支点係止部に向けて付勢し、
前記第二弾性部材は前記記録ヘッドを前記第一押圧体に向けて付勢し、
前記第三弾性部材は前記記録ヘッドを前記第二押圧体に向けて付勢していることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記第二弾性部材と前記第三弾性部材とは、単一の部材により構成されていて、
前記単一の部材は、当該部材の分力によって前記記録ヘッドが前記第一押圧体と前記第二押圧体とのそれぞれに押しつけられるように配置されていることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、
インクを吐出する略矩形状の記録ヘッドを基台に取り付けるためのヘッド取付機構において、
前記基台には、
前記記録ヘッドの一側面の一端部を係止する支点係止部と、
前記記録ヘッドを前記支点係止部に押圧するための第一弾性部材と、
前記一側面に対向する他側面の、前記一端部とは異なる側の他端部を押圧するため、前記他側面に対する進退方向に移動自在に支持された第一押圧体を有し、当該第一押圧体の移動によって前記支点係止部を支点に前記記録ヘッドを揺動する方向に変位させる傾き調整部と、
前記記録ヘッドを前記第一押圧体に押しつけるための第二弾性部材と、
前記一側面及び前記他側面に直交する二側面のうち、前記他端部側の側面を押圧するため、当該他端部側の側面に対する進退方向に移動自在に支持された第二押圧体を有し、当該第二押圧体の移動によって前記記録ヘッドを前記二側面に直交する方向に変位させる位置調整部と、
前記記録ヘッドを第二押圧体に押しつけるための第三弾性部材とが備えられていることを特徴としている。

本発明によれば、記録ヘッドの一側面の一端部に支点係止部が配置される一方、記録ヘッドの他側面の他端部、つまり記録ヘッドにおける支点係止部の略対角となる位置に第一押圧体が配置されているので、第一押圧体が記録ヘッドを押圧したとしても記録ヘッドに対しては支点係止部を押圧する方向の力が付勢される。このため、記録ヘッドと支点係止部との接触圧が弱まることが防止され、記録ヘッドの位置精度が確保されることになる。

以下、本実施形態におけるインクジェット記録装置について図を参照して説明する。図１はインクジェット記録装置に搭載されるキャリッジの概略構成を示す斜視図である。図１に示すようにインクジェット記録装置１のキャリッジ２には、用紙に向けてインクを吐出する複数の記録ヘッド３が搭載されている。複数の記録ヘッド３は、主走査方向に沿って４つずつ２列で交互に配列されている。これらの記録ヘッド３は、それぞれヘッド取付機構１０によってキャリッジ２に取り付けられている。

記録ヘッド３とヘッド取付機構１０とについて詳細に説明する。図２はヘッド取付機構１０によりキャリッジ２に取り付けられた記録ヘッド３を示す上面図である。なお、以下の説明において例えば図２における上下方向を前後方向、左右方向を左右方向、手前−奥方向を上下方向として説明する。

図２に示すように、記録ヘッド３には、インクを吐出するヘッド本体３１と、ヘッド本体３１の吐出面側周囲を保持する保持枠３２とが設けられている。保持枠３２は、略矩形状に形成されていて、前端部（本発明に係る一端部）及び後端部（本発明に係る他端部）には支持軸３３，３４が取り付けられている。また、保持枠３２の左側面３２１（本発明に係る一側面）の前端部には傾斜面（第一傾斜面３６：図３参照）が形成されている。さらに保持枠３２の右側面３２２（本発明に係る他側面）の後端部には傾斜面（第二傾斜面３８：図４参照）が形成されている。また、保持枠３２の後部は、外側に向けて略矩形状に突出し、突出部３９を形成している。当該突出部３９に保持枠３２の後面３２４が設けられている。保持枠３２の後面３２４は、本発明に係る「前記一側面及び前記他側面に直交する二側面のうち、前記他端部側の側面」である。なお、前述の二側面のうち、他方の面は、保持枠３２の前面３２３である。

図３は図２のヘッド取付機構１０を前側から見た側面図、図４は図２のヘッド取付機構１０を右側から見た側面図である。図２〜図４に示すようにヘッド取付機構１０は、キャリッジ２上に設けられ、記録ヘッド３の保持枠３２を摺動自在に支持している。キャリッジ２は本発明に係る基台である。ヘッド取付機構１０は、支点係止部２０、ヘッド調整部４０、第一コイルバネ７０、第二コイルバネ８０、移動規制部８５等から構成されている。

支点係止部２０は、記録ヘッド３の保持枠３２の左側面３２１の前端部を係止するものである。支点係止部２０は、図３に示すように、キャリッジ２上に固定されていて、その中間部分が上に向かって広がるようにテーパ状に形成されている。テーパ面１２は、本発明に係る案内面であり、保持枠３２の第一傾斜面３６に接することで、記録ヘッド３をキャリッジ２に向けて押圧するようになっている。

ヘッド調整部４０は、記録ヘッド３の後端部側に配置されていて、記録ヘッド３の前後方向に対する傾きや位置を調整するものである。ヘッド調整部４０には、キャリッジ２に固定される固定部５０と、固定部５０の上方で回動自在な第一回動部６０と、第一回動部６０の上方で回動自在な第二回動部９０と、固定部５０から立設し、第一回動部６０及び第二回動部９０を軸支する回動軸８が備えられている。

固定部５０には、板材から形成された第一板部５１と、第一板部５１により支持された調整部５２とが設けられている。

第一板部５１には、キャリッジ２に重なる平板部５３と、平板部５３の縁から起立する３つの起立部（第一起立部５４、第二起立部５５、第三起立部５６）とが備えられている。
第一板部５１は上面視略Ｌ字状に形成されている。ここで、第一板部５１の長辺部分を長辺部５７と称し、短辺部分を短辺部５８と称す。第一板部５１は、長辺部５７が突出部３９の後端面（後面３２４）から所定の間隔を空けて左右方向に沿って、なおかつ短辺部５８が突出部３９の左側面から所定の間隔を空けて前後方向に沿うようにキャリッジ２に固定されている。

調整部５２には、第二起立部５５に支持されたネジ５２１と、ネジ５２１が挿通されたバネ５２２とが備えられている。

第一回動部６０は板材から形成されており、当該第一回動部６０の左側端部には、調整部５２のネジ５２１の先端部が接する第四起立部６１が設けられている。また、第一回動部６０の前部には、保持枠３２の後面３２４に接する円弧部６２が形成されている。そして、第一回動部６０の右側端部は、回動軸８によって回動自在に軸支されている。この第一回動部６０が、調整部５２のネジ５２１の進退によって押され、回動軸８を中心に回動すると、円弧部６２が後面３２４に対する進退方向に移動し、当該後面３２４を押圧するようになっている。

第二回動部９０には、板材から形成された第二板部９１と、第二板部９１により回動自在に支持されたコロ９２と、第二板部９１に支持された調整部９３とが備えられている。
第二板部９１は、上面視略逆Ｌ字状に形成されている。ここで、第二板部９１の長辺部分を第二長辺部９４と称し、短辺部分を第二短辺部９５と称す。第二板部９１は、第二短辺部９５の先端部が第二傾斜面３８の上方に位置し、なおかつ第二長辺部９４が左右方向に沿うように回動軸８に回動自在に支持されている。

コロ９２は、第二回動部９０における第二短辺部９５の先端部に回動自在に支持されている。これにより、コロ９２は、第二回動部９０の回動に基づき保持枠３２の右側面３２２に対する進退方向に移動自在に支持されており、当該移動によって保持枠３２の第二傾斜面３８を押圧することになる。つまり、コロ９２が本発明に係る第一押圧体である。また、コロ９２は、図４に示すようにその下部が上に向かって広がるようにテーパ状に形成されている。テーパ面９６は、本発明に係る案内面であり、保持枠３２の第二傾斜面３８に接することで、記録ヘッド３をキャリッジ２に向けて押圧するようになっている。

調整部９３は、図２に示すように第二長辺部９４の先端部に支持されて、第一起立部５４に接するネジ９３１と、ネジ９３１が挿通されたバネ９３２とが備えられている。調整部９３のネジ９３１が、第一起立部５４に当接し第二回動部９０と第一起立部５４との距離を変化させることで、第二回動部９０が回動軸８を中心に回動するようになっている。

第一コイルバネ７０は、本発明に係る第一弾性部材としての引っ張りコイルバネであり、その一端部が支点係止部２０に固定され、他端部が保持枠３２における前端部の支持軸３３に固定されている。これによって、第一コイルバネ７０は記録ヘッド３を常に支点係止部２０に向けて付勢することになるため、第二回動部９０の回動に基づきコロ９２が保持枠３２の第二傾斜面３８を押圧すると、記録ヘッド３が支点係止部２０を支点に揺動することになる。

第二コイルバネ８０は、本発明に係る第二弾性部材及び第三弾性部材としての引っ張りコイルバネであり、その一端部が第一板部５１の第三起立部５６に固定され、他端部が保持枠３２における後端部の支持軸３４に固定されている。このとき第二コイルバネ８０の分力が前後方向及び左右方向に沿うように第二コイルバネ８０は配置されている。これによって、保持枠３２に対しては前後方向及び左右方向に沿う力が付勢されることになり、記録ヘッド３はコロ９２及び円弧部６２に押しつけられるようになっている。

移動規制部８５は、記録ヘッド３がキャリッジ２から脱離しないように、記録ヘッド３の移動を規制するものである。移動規制部８５は、保持枠３２の前端部右方に配置されている。この移動規制部８５には、図３及び図４に示すように、キャリッジ２から立設し、記録ヘッド３の右方向の移動を規制する軸８６と、軸８６の頭部に固定され、記録ヘッド３の上下方向の移動を規制する段差部８７とが設けられている。記録ヘッド３の保持枠３２が右側へ所定量以上移動すると軸８６に当接するため、保持枠３２の前端左部が支点係止部２０から脱離することが防止されている。また、段差部８７とキャリッジ２との間隔は、保持枠３２の厚みよりも僅かに大きく設定されていて、段差部８７の下に保持枠３２が位置するようになっている。
なお、第一板部５１の短辺部５８は、上述したように突出部３９の左側面から所定の間隔を空けて前後方向に沿っていて、記録ヘッド３の保持枠３２が左側へ所定量以上移動すると当該保持枠３２に当接する。これにより、保持枠３２の後端右部がコロ９２から脱離することが防止されている。

次に本実施形態の作用について説明する。
まず、前後方向に対する位置調整をする場合、作業者によって調整部５２のネジ５２１が回されると、ネジ５２１は進退し第四起立部６１を介して第一回動部６０を回動させる。この回動によって、円弧部６２が後面３２４に対する進退方向に移動し、当該後面３２４を押圧する。これにより記録ヘッド３が前後方向に変位し、前後方向の位置調整が実行される。つまり、円弧部６２が本発明に係る第二押圧体であり、円弧部６２、第一回動部６０、第四起立部６１、調整部５２及び回動軸８等が本発明に係る位置調整部である。

一方、前後方向に対する傾き調整をする場合、作業者によって調整部９３のネジ９３１が回されると、ネジ９３１は第二回動部９０と第一起立部５４との距離を変化させることで、第二回動部９０を回動させる。この回動によって、コロ９２が保持枠３２の第二傾斜面３８を押圧することで、記録ヘッド３が支点係止部２０を支点に揺動し、前後方向に対しての傾き調整が実行される。つまり、コロ９２が本発明に係る第一押圧体であり、突出部３９、第一回動部６０、第一起立部５４、調整部９３及び回動軸８が本発明に係る傾き調整部である。

調整後においては、第一コイルバネ７０及び第二コイルバネ８０の付勢力によって保持枠３２が支点係止部２０、コロ９２及び円弧部６２により挟持されることになり、記録ヘッド３がキャリッジ２上で位置決めされることになる。

以上のように、本実施形態によれば、記録ヘッド３の保持枠３２の左側面３２１の前端部に支点係止部２０が配置される一方、保持枠３２の右側面３２２の後端部、つまり保持枠３２における支点係止部２０の略対角となる位置にコロ９２が配置されることになる。ここで、図５に示す従来のヘッド取付機構１００の場合、第一コロ１０４と第二コロ１１２とが記録ヘッド１０１の同一側面を押圧しているため、記録ヘッド１０１の傾き調整時、第二コロ１１２が右方向に移動して記録ヘッド１０１を右方向に押圧すると、記録ヘッド１０１に対しては第一コロ１０４から離間する方向への力が付勢されて、記録ヘッド１０１と第一コロ１０４との接触圧が弱まることになる。しかしながら、本実施形態のように記録ヘッド３の略対角となる位置に支点係止部２０とコロ９２とが配置されていれば、コロ９２が記録ヘッド３を押圧したとしても、記録ヘッド３に対しては支点係止部２０を押圧する方向への力が付勢されるために、支点係止部２０と記録ヘッド３との接触圧が弱まることはない。これにより、記録ヘッド３が確実に係止されて、記録ヘッド３の位置精度が確保されることになる。

また、支点係止部２０及びコロ９２における記録ヘッド３の保持枠３２に接触する部分には、記録ヘッド３をキャリッジ２に向けて押圧するための案内面（テーパ面１２，９６）が形成されているので、コロ９２によって保持枠３２が押圧され摺動する場合でも、案内面によって記録ヘッド３は下向きに確実に押圧されることになる。さらに、図５に示す従来のヘッド取付機構１００であると、第一板バネ１０２、第二板バネ１０３、第一コロ１０４、第二コロ１１２の４箇所によって記録ヘッド１０１が下方向に押圧されているが、本実施形態では、支点係止部２０及びコロ９２の２カ所の案内面によって下方向に押圧されているので、従来と比べて摺動抵抗を抑制することができ、位置調整時の動作がスムーズになる。

そして、第一コイルバネ７０が保持枠３２を支点係止部２０に向けて付勢し、第二コイルバネ８０が保持枠３２をコロ９２及び円弧部６２に向けて付勢しているので、記録ヘッド３を押圧する押圧手段をヘッド取付機構１０とは別にキャリッジ２上に設置する場合（例えば図５の第一板バネ１０２や第二板バネ１０３）と比較しても、設置スペースを省略することができ、装置全体の小型化を図ることが可能となる。
さらに、第二コイルバネ８０は、その分力によって保持枠３２に対して前後方向及び左右方向に沿う力を付勢しているために、それぞれの方向に個別にバネを設置した場合と比較しても部品点数を削減することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では、キャリッジ２により記録ヘッド３が走査されることで画像を形成するシリアルタイプのインクジェット記録装置１を例示して説明したが、ライン式のインクジェット記録装置であっても本発明の構成は適用可能である。

本実施形態に係るインクジェット記録装置のキャリッジの構成を示す斜視図である。 図１のインクジェット記録装置に備わるヘッド取付機構１０により記録ヘッドがキャリッジ２に取り付けられた状態を示す上面図である。 図２のヘッド取付機構を前側から見た側面図である。 図２のヘッド取付機構１０を右側から見た側面図である。 従来のヘッド取付機構の概略構成を示す上面図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ キャリッジ（基台）
３ 記録ヘッド
８ 回動軸
１０ ヘッド取付機構
１２ テーパ面
２０ 支点係止部
３１ ヘッド本体
３２ 保持枠
４０ ヘッド調整部
５０ 固定部
６０ 第一回動部
７０ 第一コイルバネ
８０ 第二コイルバネ
８５ 移動規制部
９０ 第二回動部

Claims (5)

1. インクを吐出する略矩形状の記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載する基台とを備えるインクジェット記録装置において、
   前記基台には、
   前記記録ヘッドの一側面の一端部を係止する支点係止部と、
   前記記録ヘッドを前記支点係止部に押圧するための第一弾性部材と、
   前記一側面に対向する他側面の、前記一端部とは異なる側の他端部を押圧するため、前記他側面に対する進退方向に移動自在に支持された第一押圧体を有し、当該第一押圧体の移動によって前記支点係止部を支点に前記記録ヘッドを揺動する方向に変位させる傾き調整部と、
   前記記録ヘッドを前記第一押圧体に押しつけるための第二弾性部材と、
   前記一側面及び前記他側面に直交する二側面のうち、前記他端部側の側面を押圧するため、当該他端部側の側面に対する進退方向に移動自在に支持された第二押圧体を有し、当該第二押圧体の移動によって前記記録ヘッドを前記二側面に直交する方向に変位させる位置調整部と、
   前記記録ヘッドを第二押圧体に押しつけるための第三弾性部材とが備えられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
   前記支点係止部及び前記第一押圧体における前記記録ヘッドに接触する部分には、前記記録ヘッドを前記基台に向けて押圧するための案内面が形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
   前記第一弾性部材、前記第二弾性部材及び前記第三弾性部材は、引っ張りコイルバネであり、
   前記第一弾性部材は前記記録ヘッドを前記支点係止部に向けて付勢し、
   前記第二弾性部材は前記記録ヘッドを前記第一押圧体に向けて付勢し、
   前記第三弾性部材は前記記録ヘッドを前記第二押圧体に向けて付勢していることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第二弾性部材と前記第三弾性部材とは、単一の部材により構成されていて、
   前記単一の部材は、当該部材の分力によって前記記録ヘッドが前記第一押圧体と前記第二押圧体とのそれぞれに押しつけられるように配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. インクを吐出する略矩形状の記録ヘッドを基台に取り付けるためのヘッド取付機構において、
   前記基台には、
   前記記録ヘッドの一側面の一端部を係止する支点係止部と、
   前記記録ヘッドを前記支点係止部に押圧するための第一弾性部材と、
   前記一側面に対向する他側面の、前記一端部とは異なる側の他端部を押圧するため、前記他側面に対する進退方向に移動自在に支持された第一押圧体を有し、当該第一押圧体の移動によって前記支点係止部を支点に前記記録ヘッドを揺動する方向に変位させる傾き調整部と、
   前記記録ヘッドを前記第一押圧体に押しつけるための第二弾性部材と、
   前記一側面及び前記他側面に直交する二側面のうち、前記他端部側の側面を押圧するため、当該他端部側の側面に対する進退方向に移動自在に支持された第二押圧体を有し、当該第二押圧体の移動によって前記記録ヘッドを前記二側面に直交する方向に変位させる位置調整部と、
   前記記録ヘッドを第二押圧体に押しつけるための第三弾性部材とが備えられていることを特徴とするヘッド取付機構。

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