JP5720143B2 - ヘッド位置調整機構及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ等のインクジェット方式を用いた画像形成装置における記録ヘッドのヘッド位置調整機構及び画像形成装置に関する。

従来のインクジェット方式を用いた画像形成装置では、印字媒体を副走査方向に間欠搬送し、印字媒体が停留している間に、インクを印字媒体に吐出して画像を形成する記録ヘッドを複数保持したキャリッジを副走査方向と直交する主走査方向に往復移動させると共に、記録ヘッドより印字媒体に向けてインクを吐出し、印字媒体に画像を形成させている。

記録ヘッドはインクを吐出する複数のノズルを一直線上に配置したノズル列を複数有し、良好な画像を得るためにはキャリッジ内の各記録ヘッドのノズル列が設計上決められた位置関係にあることが重要である。

しかし、設計上求められる各記録ヘッドのノズル列の位置関係は、マイクロメートル単位の値であり、キャリッジ内の部品の機械的な公差積上げを考えると、精度よく複数の記録ヘッドを配置することは困難である。

また、機械の寿命に対して記録ヘッドの耐久寿命が短い場合等、機械使用期間中に記録ヘッドの交換が必要なことがある。出荷時に記録ヘッドの位置関係を理想的な位置関係に設置できたとしても、記録ヘッドを交換することでその位置関係が変化してしまうおそれがある。

そこで従来、キャリッジ内に記録ヘッドの水平方向位置を調整する機構を設け、必要に応じて記録ヘッド間の位置調整を行っている。
例えば、ヘッドホルダに載置される記録ヘッドを水平方向で付勢するとともに、該記録ヘッドの側端部と、ヘッドホルダに支持され、傾斜角度をなす傾斜面が形成された傾斜ブロックとの間に、ねじ軸部によって昇降するＸコマを配置した技術がある。記録ヘッドの上記側端部と上記傾斜ブロックによるＶ溝に上記Ｘコマのテーパ面がくさび状に介在し、食い込み方向でばねにより付勢している。テーパ面をもつ上記Ｘコマが昇降することにより、記録ヘッドの側端部が傾斜ブロックに対して接近／離間する方向に変位して記録ヘッドの位置調整がなされる。（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この従来技術では、上記Ｘコマがばねで上記Ｖ溝への食い込み方向に押されているものの、記録ヘッドの上記側端部と上記傾斜ブロックとの間に介在するＸコマのテーパ面の摺動面での摩擦力と、昇降時にＸコマにかかる力との関係で、Ｘコマがリニアに摺動せず回転方向に力を受けて、昇降移動が不安定になるおそれがある。
Ｘコマは昇降動作を可能にする必要から摺動のためのガタ（摺動部の隙間）を有しているが、上記回転方向の力を受けると昇降時にガタつきを生じるおそれがあり、このガタつきが生じた場合には、記録ヘッドの位置関係を一定に保つことができない。

１つまたは複数の記録ヘッドを保持したキャリッジにおいて、記録ヘッドのヘッド位置調整手段では調整部材を摺動させるためのガタつきを有しており、記録ヘッドにおいてガタつきがおこると記録ヘッドの位置関係を一定に保つことができない。また、数マイクロメートル単位の高分解能でリニアに記録ヘッドを調整可能な機構となると各部品を剛性の高い材料で製作し、押圧力を上げる等の必要があることから構成が複雑かつ高価な部品を使用しなければならない。

本発明は、簡易な構成でありながら調整時にガタつきなくリニアに位置調整を可能にすることで、記録ヘッドを高分解能に位置調整可能なヘッド位置調整機構及び該ヘッド位置調整機構を有した画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
（１）：１つまたは複数の記録ヘッド（例えば記録ヘッド６ａ）と、前記１つまたは複数の記録ヘッドを保持したキャリッジ５とを具備する画像形成装置に搭載されるヘッド位置調整機構であって、
前記キャリッジ５上に傾斜面を有し、前記傾斜面３１ｓに沿って調整部材３２を移動させて該調整部材で前記記録ヘッドを動かして位置変化させるヘッド位置調整機構において、前記調整部材は前記記録ヘッドからの第一の力Ｆｈと、前記キャリッジから前記調整部材を離間させる向きに作用する第二の力Ｆｓとを受けており、さらに前記調整部材に前記傾斜面に向う第三の力Ｆｉを加える加圧部材を配置し前記第三の力Fiを加える加圧部材は前記傾斜面を持つ傾斜部材と前記調整部材とを挟むように略コの字状に構成され、これら三つの力のつりあいより前記傾斜面と前記調整部材の摺動面とを常に当接させることとした。三つの力のつりあいより傾斜面と調整部材の摺動面が常に当接することで、調整部材がガタつくことなく、高分解能かつリニアに記録ヘッドの位置調整が可能である。
（２）：（１）記載のヘッド位置調整機構において、
前記加圧部材は略コの字状に構成された板ばね３６であることとした。第三の力Ｆｉが板ばね３６によることで、安価な部品構成で調整部材３２のガタ付きを抑え、高分解能かつリニアに記録ヘッドの位置調整が可能となる。
（３）：（２）記載のヘッド位置調整機構において、前記第二の力Ｆｓがばね３５で与えられ、前記キャリッジ５上に設けた前記ばね３５を支持するばね支持用部材（軸体３４）の軸心上に作用し、前記調整部材３２の一部であって前記軸心方向での動きを規制する部位（横部３２ｈ）と同軸上に作用することとした。第二の力Ｆｓが軸体３４と同軸上に作用することで、第二の力Ｆｓと調整部材３２の前記軸心方向への動きを規制する部位（横部３２ｈ）が同軸上に配置され、調整部材３２に働くモーメントを減らすことができ、調整部材のねじれ等による記録ヘッド位置調整への影響を無くすことができる。
（４）：（３）記載のヘッド位置調整機構において、前記調整部材３２は前記ばね支持用部材（軸体３４）の軸心を中心とするモーメントによる動きを規制するガイド形状（ガイド３２）を有することとした。調整部材３２はガイド形状（ガイド３２）を有することで、ねじ部材３３を回転させる際に、ねじ部材３３と調整部材３２が接する面での摩擦によって、ねじ部材３３の回転が調整部材３２に伝わり、調整部材３２が軸体３４まわりにガタつくことを抑制できる。
（５）：（３）又は（４）の何れかに記載のヘッド位置調整機構において、前記調整部材３２は前記ばね支持用部材（軸体３４）に螺入されるねじ部材３３を回転させることで前記傾斜面３１ｓに沿って移動するとともに、前記記録ヘッド位置を調整する機構であって、前記調整部材３２と前記ねじ部材３３の間に中間部材（３３、３９）を設けた。中間部材を設けたことで、ねじ部材３３を回転させる際に、ねじ部材３３の回転力が調整部材３２に伝わることを防ぎ、調整部材３２が軸体３４まわりにガタつくことを抑制できる。
（６）：１つまたは複数の記録ヘッド（例えば記録ヘッド６ａ）と、前記１つまたは複数の記録ヘッド（例えば記録ヘッド６ａ）を保持したキャリッジ５とを具備する画像形成装置であって、（１）乃至（５）の何れか１つに記載されたヘッド位置調整機構を備えた画像形成装置とした。

本発明によれば、簡易な構成でありながら調整時にガタつきなくリニアに位置調整を可能にすることで、記録ヘッドを高分解能に位置調整可能なヘッド位置調整機構及び該ヘッド位置調整機構を有した画像形成装置を提供することができる。

記録ヘッドをもつ画像形成装置の概略を示した斜視図である。 １つの記録ヘッドをもつ画像形成装置の概略平面図である。 ２つの記録ヘッドをもつ画像形成装置の概略平面図である。 キャリッジの斜視図である。 キャリッジの平面図である。 ヘッド位置調整機構の斜視図である。 ヘッド位置調整機構のうち、傾斜部材を示した斜視図である。 （ａ）は調整部材の表側を示した斜視図、（ｂ）は調整部材の背面側を示した斜視図である。 （ａ）は調整部材の表側を示した斜視図、（ｂ）は調整部材の背面側を示した斜視図である。 板ばねの斜視図である。 ヘッド位置調整機構の背面図である。 変形例としてのヘッド位置調整機構の背面図である。 部材間の力関係を模式的に示した図である。

本発明の実施の形態を説明する。

[画像形成装置の概要]
本発明が適用される画像形成装置として、１つの記録ヘッドを備えた画像形成装置の例を図１に示し、２つの記録ヘッドを備えた画像形成装置の例を図２に示している。これらは、シリアル型インクジェット記録装置であり、記録装置１００とそれを支持する本体フレーム７０とを備えている。記録装置１００の内部には左側板３と右側板４の間に主走査方向Ａと平行にガイドロッド１及び副ガイド２が掛け渡され、これらのガイドロッド１及び副ガイド２にキャリッジ５（後述の例では５ａ、５ｂ等）が主走査方向Ａに摺動可能に保持されている。キャリッジ５はタイミングベルト１０と接続しており、主走査モータ９によってタイミングベルト１０を駆動させることで主走査方向Ａに往復移動する。タイミングベルト１０には加圧コロ１２によって張力が掛けられており、たるむことなくキャリッジ５を駆動させることができる。

印字媒体１５０はキャリッジ５が往復移動する下部を同一の仮想平面内で主走査方向Ａと直交する副走査方向Ｂへ間欠的に搬送され、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６よりインクを吐出し、所定の画像を形成する。また、記録装置１００にはインクを供給するカートリッジ６０とインクキャップを開閉する等の機能を有する維持機構２６が備えられている。

図２、３に示すように、キャリッジ５ａ、５ｂはベルト保持部１５でタイミングベルト１０と連結しており、主走査モータ９の駆動力で主走査方向Ａに往復移動する。タイミングベルト１０は加圧コロ１２を介して弾性力で主走査方向Ａに引っ張るテンショナー１３によって一定の張力が掛けられており、キャリッジ５ａ、５ｂ等の駆動に対してもゆるむことはない。

キャリッジ５ａ、５ｂ内にはエンコーダセンサ１７が配置されており、左右の両側板３、４に掛け渡されたエンコーダシート１１を連続的に読み取ることで主走査方向位置を検知しながら駆動する。キャリッジ５ａ、５ｂ内にはガイドロッド１との摺動部に軸受１４a、１４bが配置され、また、キャリッジ５ａ、５ｂがガイドロッド１を中心に回転してしまわないように、副ガイド２に副ガイド部１６（図３の例では副ガイド部１６ａ、１６ｂ）で接している。副ガイド２はガイドロッド１と平行に両側板３、４間に設置されている。

[１つの記録ヘッドを備えた画像形成装置でのヘッド位置調整手段]
図２に示すように、記録装置１００に搭載されたキャリッジ５ａには、インクを吐出する記録ヘッド６aが保持されており、記録ヘッド６aの主走査方向への傾きを調整するヘッド位置調整機構２７aと記録ヘッド６aの副走査方向位置を調整するヘッド位置調整機構２７ｂが配置されており、記録ヘッド６aの位置調整を行うことができる。

ヘッド位置調整機構２７aは、記録ヘッド６ａの左側部であって副走査方向Ｂ上、ガイドロッド１から遠い側での端部近傍の位置でキャリッジ５上に配置されていて、該左側部に設けられた凸状の当接部に、該ヘッド位置調整機構２７ａの一部である調整部材（後述）が当接している。

記録ヘッド６ａの右側部であって主走査方向Ａ上、ヘッド位置調整機構２７ａと対向する部位にはキャリッジ５に固定された付勢部材２４ａの弾性部が当接し、記録ヘッド６ａを介してヘッド位置調整機構２７ａを押圧付勢している。記録ヘッド６ａの右側部であって副走査方向Ｂ上、ガイドロッド１寄りの端部（図中、奥側の端部）近傍の位置にはキャリッジ５に固定された付勢部材２４ａ’の弾性部が当接している。付勢部材２４ａ’の対向部はストッパ３０で受けている。

記録ヘッド６ａの副走査方向Ｂでの手前側の側部中央部、つまり、ヘッド位置調整機構２７ｂと対向する部位にはキャリッジ５に固定された付勢部材２４ｂの弾性部が当接し、記録ヘッド６ａを介してヘッド位置調整機構２７ｂを押圧付勢している。

かかる構成において、付勢部材２４ａ、２４ａ’、２４ｂの付勢力がバランスして記録ヘッド６ａを安定した状態でキャリッジ上に保持した状態のもとで、ヘッド位置調整機構２７ａを駆動してその調整部材を動作させることにより、記録ヘッド６ａをキャリッジ５上で回転方向（傾き方向）に位置調整することができる。また、ヘッド位置調整機構２７ｂを駆動してその調整部材を動作させることにより、記録ヘッド６ａをキャリッジ５上で副走査方向に位置調整することができる。

このように、図２の構成においては、記録ヘッド６aの位置調整は記録ヘッド６aのガイドロッド１に対する傾きを位置調整機構２７aを用いて調整し、必要に応じて記録ヘッド６aの副走査方向位置を位置調整機構２７ｂを用いて調整する。

[２つの記録ヘッドを備えた画像形成装置でのヘッド位置調整手段]
図３に示すように、記録装置１００に搭載されたキャリッジ５ｂには、インクを吐出する２つの記録ヘッド６ｂ、６ｃが保持されており、記録ヘッド６ｂの主走査方向への傾きを調整するヘッド位置調整機構２７ｃと記録ヘッド６ｂの副走査方向位置を調整するヘッド位置調整機構２７ｄが配置されており、記録ヘッド６ｂの位置調整を行うことができる。
また、記録ヘッド６ｃの主走査方向への傾きを調整するヘッド位置調整機構２７ｅが配置されるが、記録ヘッド６ｃの副走査方向位置を調整するヘッド位置調整機構は設けられていない。

記録ヘッド６ｂの主走査方向への傾きを調整するヘッド位置調整機構２７ｃとこれに対向する付勢部材２４ｃ、２４ｃ’の配置は、図２に示した記録ヘッド６ａにおけるヘッド位置調整機構２７ａとこれに対向する付勢部材２４ａ、２４ａ’の配置と同様である。また、記録ヘッド６ｂの副走査方向位置を調整するヘッド位置調整機構２７ｄとこれに対向する付勢部材２４ｅの配置は、図２に示した記録ヘッド６ａにおけるヘッド位置調整機構２７ｂとこれに対向する２４ｂの配置と同様である。

記録ヘッド６ｃの主走査方向への傾きを調整するヘッド位置調整機構２７ｅとこれに対向する付勢部材２４ｅ、２４ｅ’の配置は、図２に示した記録ヘッド６ａにおけるヘッド位置調整機構２７ａとこれに対向する２４ａ、２４ａ’の配置と同様である。なお、記録ヘッド６ｃの副走査方向位置については、当該記録ヘッド６ｃを基準にして記録ヘッド６ｂだけを位置調整すればよいので、副走査方向Ｂの位置調整のための手段は設けられず、記録ヘッド６ｃの副走査方向Ｂでの奥側の側部中央をストッパ３０で受け、反対側から付勢部材２４ｆで押圧するようにしている。付勢部材２４ｅ’、２４ｃ’の各対向部もストッパ３０で受ける。

ここでは記録ヘッドが２つまでの例のみ挙げているが、記録ヘッドが３個ないしそれ以上の場合も考えられ、複数個の記録ヘッドにはそれぞれ調整が必要な方向へのヘッド位置調整機構を配置する。

上記したように、図３の構成においては、第一の記録ヘッド６ｂの位置調整は記録ヘッド６ｂのガイドロッド１に対する傾きを位置調整機構２７ｃを用いて調整し、次に、記録ヘッド６ｃの記録ヘッド６ｂに対する傾きを位置調整機構２７ｅを用いて調整し、記録ヘッド６ｂの副走査方向位置が記録ヘッド６ｃの副走査方向位置と合うように位置調整機構２７ｄで調整する。

[記録ヘッドの保持]
図２に模式的に示した記録ヘッド６ａは、具体的には図４、５に示したように箱状のキャリッジ５ａに収められており、その左側部であって副走査方向Ｂの手前側端部および奥側端部と、その奥側の側部であって主走査方向Ａでの中央部にそれぞれ、上下方向Ｃにわたる細長い凸状の当接部４０が形成されている。当接部４０はその頂部が位置調整機構２７ａ、２７ｂと当接する部位を構成し曲面をなしている。付勢部材２４ａ、２４ａ’、２４ｂとしては板ばね、コイルばね等の適宜の弾性部材を用いた付勢手段が使用され、その弾性的な付勢力で記録ヘッド６ａは位置調整機構２７ａ、２７ｂに当接されている。この状態のもとで、位置調整機構２７a、２７ｂの各調整部材３２（後述）を進退動作させることによって記録ヘッド６ａを矢印Ｂで示す副走査方向に移動調整し、また、矢印Ａで示す主走査方向への傾きをそれぞれ調整可能である。図３に模式的に示した記録ヘッド６ｂ、６ｃについても、上記記録ヘッド６ａに準じた態様でキャリッジ５ｂに保持されている。

[位置調整機構]
ヘッド位置調整機構２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅの構成は共通であるので、ここでは代表例としてヘッド位置調整機構２７ａについてその構成を説明する。

図６にヘッド位置調整機構２７ａの組立状態における外観斜視図を示す。図７〜図１０に要素部品の斜視図、図１１に組立状態での図６とは逆側からみたときの背面図をそれぞれ示す。これら図６〜図１１に示すように、ヘッド位置調整機構２７ａは傾斜部材３１ａ、３１ｂと、調整部材３２と、ねじ部材３３と、ねじ部材３３と螺合する固定ナットとしての軸体３４と、付勢手段の一例としての伸長性のコイル状のばね３５と、調整部材３２を傾斜部材３１ａ、３１ｂに押圧保持する板ばね３６等を有する。軸体３４はばね３５を支持する機能を兼ねる筒状のナットであり、キャリッジ５ａ上に一体的に直立している。

ヘッド位置調整機構２７ａにおいて、調整部材３２は軸体３４の軸方向にばね３５で加圧されており、ねじ部材３３を回転させるのに応じて調整部材３２が傾斜部材３１ａ、３１ｂの傾斜面３１ｓに沿って上下方向Ｃに往復移動し、同時に該調整部材３２が傾斜面３１ｓの傾斜方向に進退移動する機構である。ヘッド位置調整機構２７ａの例では傾斜方向は主走査方向Ａであり、調整部材３２は主走査方向Ａに進退移動する。

図７において、傾斜部材３１ａ、３１ｂは主走査方向に同じ角度、傾いた傾斜面３１ｓを有する板状のブロックで、キャリッジ５の上面に直立している。位置調整機構２７ａはキャリッジ５ａの上面、ここでは水平面とする。この水平なキャリッジ５ａの上面に直立して副走査方向Ｂに並置された２つの傾斜部材３１ａ、３１ｂは副走査方向Ｂを含む鉛直面に対して角度αの傾きで傾斜した傾斜面３１ｓを有する。傾斜面３１ｓは調整部材３２が当接して摺動する摺動面であり滑らかに形成されている。これら傾斜面３１ｓを有する板状部は副走査方向Ｂ上で間隔ｄを開けて上下方向Ｃに平行な端部を有している。

キャリッジ５の上面であって、２つの傾斜部材３１ａ、３１ｂに挟まれた部位には、筒状をして内筒部にめねじが切られた軸体３４が配置されている。２つの傾斜部材３１ａ、３１ｂの上部には板ばね３６の一端部を止めるための凸部３１ｔが形成され、傾斜面３１ｓと反対側の下部には板ばね３６の他端部を止めるための段部３１ｄが形成されている。

図８に示したのは調整部材３２であり、横部３２ｈと縦部３２ｖとからなるＬ字状片からなる。図８（ａ）に示すように縦部３２ｖの中央部は凸状に出ていて平坦な矩形面を形成していて、記録ヘッド６ａの側部と当接する当接面３２ｓを構成している。図８（ｂ）に示すように、縦部３２ｖにおける当接面３２ｓの裏側には平行な２つの嵌合用凸部形状からなるガイド３２ｔが形成されている。２つのガイド３２ｔのそれぞれ外側に隣接する平坦面は、傾斜部材３１ａ、３１ｂにおける傾斜面３１ｓと当接して摺動する摺動面３２uとなっている。図９は調整部材３２の変形例を示す。

調整部材３２は、傾斜部材３１ａ、３１ｂ間に形成した間隔ｄの溝部３１ｕに、これら２つのガイド３２ｔを嵌合させて組み立てることができる。ガイド３２ｔは傾斜部材３１ａ、３１ｂにおける間隔ｄの板状部に嵌合する部位であり、その外径寸法は間隔ｄに合わせた嵌合可能な大きさで形成されていて、その寸法ｄ領域は横部３２ｈまで及んでいる。

上記したとおり、ねじ部材３３を回転させるのに応じて調整部材３２は主走査方向Ａに進退移動する。ねじ部材３３に対する調整部材３２の主走査方向Ａでの移動を可能にするため、横部３２ｈには主走査方向Ａに長い長孔３２ｋからなる、ねじ部材３３挿通用の孔が形成されている。

組立に際しては、予め、軸体３４を緩く巻く態様でばね３５がセットされる。そののち、調整部材３２を傾斜部材３１ａ、３１ｂの間隔ｄにガイド３２ｔを嵌合させ、かつ、傾斜面３１ｓに摺動面３２ｕを当接させた状態のもとで、ねじ部材３３を長孔３２ｋに通し、さらにばね３５を挿通して該軸体３４に螺入する。

最後に調整部材３２ｄが傾斜面３１ｓから浮き上がることを防止するため、図６に示されるように、板ばね３６が装着される。板ばね３６は図１０に全体を示すように略コの字状をしていて、２つの傾斜部材３１ａ、３１ｂ（調整部材３２ｄの２つの摺動面３１ｓ）にそれぞれ対応する長短２つの板状部の自由端部３６ｂがそれぞれＶ字状に折曲されている。板ばね３６の中間部には切り欠き３６ｃが形成されている。長い方の板状部の端部３６ａが図６、図７に示すように段部３１ｄに掛けられると共に、短い方の板状部の端部３６ｂが調整部材３２の上面（摺動面３２ｕの反対面）を押圧した状態で、切り欠き３６ｃが凸部３１ｔに押し込まれて該板ばね３６は傾斜部材３１ａ、３１ｂに固定される。

組立状態を示した図１１において板ばね３６を図示省略している。ねじ部材３３は長孔３２ｋを介して装着されている。ばね３５の弾性に抗してねじ部材３３を回すことでその回転方向に応じてねじ頭が変位して調整部材３２の押し下げ量が変わり、調整部材３２は傾斜面３１ｓに沿って移動し、同時に当接面３２ｓが主走査方向Ａに変位し、付勢部材２４ａの付勢力に抗して記録ヘッド６の側部位置を変化させることができる。傾斜面３１ｓの角度αの値を適宜定めることによりねじ部材３３が１回転することによる記録ヘッド６の移動量を設定することができ、高分解能での位置調整を行うことができる。

調整部材３２を傾斜部材３１ａ、３１ｂに組み立てた状態で、該調整部材３２の当接面３２ｓが当接部４０と均等に接する鉛直面となるように、該当接面３２ｓと摺動面３２ｕとの角度が定めてある。図８に示した調整部材３２の例では、当接面３２ｓを、組立状態で傾斜面３１ｓに倣う摺動面３２ｕに対して、傾斜面３１ｓの傾き角度αと同じ大きさで逆向きに傾斜させてある。

ねじ部材３３の回転が円滑に行われるよう、横部材３２ｈの上面は軸体３４のめねじの軸心に対して垂直面となるようにしてある。図９に示した例でも同様である。当接面３２ｓと摺動面３２ｕとの角度を規定する手段として、図８の例では摺動面３２ｕが形成された板状部の厚さを上下方向Ｃで一定とし、当接面３２ｓが形成された凸状部の主走査方向での寸法を上下方向Ｃで異ならせているのに対して、図９の例では、当接面３２ｓが形成された凸状部の主走査方向での寸法を上下方向Ｃで同じにして、摺動面３２ｕが形成された板状部の厚さを上下方向Ｃで異ならせている点で異なる。

図１１において、調整部材３２はばね３５によって軸体３４の軸方向（上下方向Ｃ）に押圧されており、ねじ部材３３を回転させることで傾斜面３１ｓに沿って軸体３４の軸方向に移動する構成となっている。調整部材３２はばね３５によってねじ部材３３に押し付けられているため、ねじ部材３３を回転させると調整部材３２にもねじ部材３３の回転力が伝達されて、軸体３４の軸心を中心とするモーメントにより調整部材３２がこじられる力を受ける状態となり、傾斜面３１ｓに沿って滑らかに摺動しない原因となる。

仮に、傾斜部材３１ａ、３１ｂに対する調整部材３２の嵌合部位が横部材３２ｈだけの場合を想定すると、調整部材３２がこじられる状態が顕著となるが、本例では、調整部材３２にガイド３２ｔを設けて広域にわたる嵌合部位で調整部材３２を保持して上記モーメントを受けとめており、ねじ部材３３の回転による摺動阻害を緩和している。

ねじ部材３３のねじ頭と横部材３２ｈとの間にもばね３５の押圧力による摩擦力で、ねじ部材３３を回転させると調整部材３２にもねじ部材３４の回転力が伝達されて上記摺動阻害となる。単なる座金を装着するだけでは不十分であるので、図１２に示すように、座金に代えて摺動性のある中間部材３９を配置することで、調整部材３２にねじ部材３３の回転力が伝達することを抑制することができる。

[部材間に作用する力関係]
以下に、記録ヘッド６ａおよびヘッド位置調整機構２７ｂを模式的に示した図１３を参照して記録ヘッド６ａおよびヘッド位置調整機構２７ｂの各部材間に作用する力関係を述べる。

整部材３２は記録ヘッド６ａを保持するための付勢部材２４ｂからの第一の力Ｆｈと、調整部材３２が傾斜面３１ｓに沿って移動するようにキャリッジ５から離間する向きの上下方向Ｃに加圧しているばね３５による第二の力Ｆｓと、調整部材３２が傾斜面３１ｓと常に当接しているように傾斜面に向う向きに調整部材３２に作用する第三の力Ｆｉを板ばね３６により受けている。

なお、ここで、ばね３５で与えられる第二の力Ｆｓは、ばね３５が軸体３４を巻いている構成から、キャリッジ５上に設けたばね支持用部材である軸体３４の軸心上に作用する。第二の力Ｆｓが軸体３４と同軸上に作用することで、第二の力Ｆｓと調整部材３２の前記軸心方向への動きを規制する部位（横部３２ｈ）が同軸上に配置され、調整部材３２に働くモーメントを緩和でき、調整部材３２のねじれ等による記録ヘッド位置調整への影響を無くすことができる。

調整部材３２と傾斜面３１ｓとの接触面の下端Ｐ点と上端Ｑ点が、調整部材３２が傾斜面３１ｓに沿って軸体３４の軸心方向（上下方向Ｃ）へ移動しても常に接触しているための条件として、下端Ｐ点まわりのモーメントＭｐと上端Ｑ点まわりのモーメントＭｑの符号が常に正負逆である必要がある。つまり、ある回転方向を正と定めたとき、以下の（１）式又は（２）式を満足することが必要である。
Ｍｐ ＜ ０ ＜ Ｍｑ・・・（１）
Ｍｐ ＞ ０ ＞ Ｍｑ・・・（２）

記録ヘッド６ａを保持するための付勢力（第一の力Ｆｈ）と調整部材３２を軸体３４の軸心方向に加圧するばね３５による加圧力（第二の力Ｆｓ）だけでは調整部材３２の位置によって（１）式又は（２）式の条件を満足できないことがある。そこで、この条件を常に満足するように板ばね３６の加圧力と加圧位置を定める。

図１３において、キャリッジ５の上面を第１の基準Ｏ１−Ｏ１、調整部材３２の縦部３２ｖ表面を第２の基準Ｏ２−Ｏ２として、
（イ）第１の基準Ｏ１―Ｏ１から第三の力Ｆｉの作用点（縦部３２ｖ表面に対する板ばね３６の当接部）までの最短距離：ｃ
（ロ）第１の基準Ｏ１―Ｏ１から第一の力Ｆｈの作用点（当接部４０と調整部材３２との接点）までの最短距離：ｄ
（ハ）第１の基準Ｏ１―Ｏ１からＱ点までの最短距離：ｅ
（ニ）第１の基準Ｏ１―Ｏ１からＰ点までの最短距離：ｆ
（ホ）第２の基準Ｏ２−Ｏ２からＰ点までの最短距離：ｇ
（ヘ）第２の基準Ｏ２−Ｏ２からＱ点までの最短距離：ｋ
（ト）第２の基準Ｏ２−Ｏ２から第二の力Ｆｓの作用点（横部３２ｈ裏面と軸体３４との交点）までの最短距離：ｊ
とするとき、Ｐ点周りのモーメントＭｐと、Ｑ点周りのモーメントＭｑは、以下の（３）式、（４）式で示すことができる。
Ｍｐ＝Ｆｈ（ｄ−ｆ）＋Ｆｉ（ｃ−ｆ）−Ｆｓ（ｊ−ｇ）・・・（３）
Ｍｑ＝Ｆｈ（ｅーｄ）＋Ｆｉ（ｅ―ｃ）＋Ｆｓ（ｊ−ｋ）・・・（４）

調整部材３２が移動しても、Ｐ点周りのモーメントＭｐと、Ｑ点周りのモーメントＭｑの符号が常に逆であるように第三の力Ｆｉの大きさと作用点を決定する。三力のつりあいより傾斜面と調整部材の摺動面が常に当接することで、調整部材がガタつくことなく、高分解能かつリニアに記録ヘッドの位置調整が可能である。

１ ガイドロッド
２ 副ガイド
３ 左側板
４ 右側板
５、５ａ、５ｂ キャリッジ
６ａ、６ｂ、６ｃ 記録ヘッド
９ 主走査モータ
１０ タイミングベルト
１１ エンコーダシート
１２ 加圧コロ
１４a、１４b 軸受
１５ ベルト保持部
１６、１６ａ、１６ｂ 副ガイド部
１７ エンコーダセンサ
２４ａ、２４ａ’、２４ｂ、２４ｃ、２４ｃ’、２４ｅ、２４ｅ’２４ｆ 付勢部材
２６ 維持機構
２７a ヘッド位置調整機構
２７ｂ ヘッド位置調整機構
３０ ストッパ
３１ａ、３１ｂ 傾斜部材
３１ｄ 段部
３１ｓ 傾斜面
３１ｔ 凸部
３１ｕ 溝部
３２ 調整部材
３２ｈ 横部
３２ｋ 長孔
３２ｓ 当接面
３２ｔ ガイド
３２ｕ 摺動面
３２ｖ 縦部
３３ ねじ部材
３４ 軸体
３５ ばね
３６ 板ばね
３６ａ、３６ｂ 端部
３６ｃ 切り欠き
３９ 中間部材
４０ 当接部
６０ カートリッジ
７０ 本体フレーム
１００ 記録装置
１５０ 印字媒体
α 角度
Ａ 主走査方向
Ｂ 副走査方向
Ｃ 上下方向
Ｆｈ 第一の力
Ｆｓ 第二の力
Ｆｉ 第三の力
Ｏ１−Ｏ１ 第１基準
Ｏ２−Ｏ２ 第２基準
ｄ 間隔（寸法）

特開２００８−６２５８３号公報参照

Claims (6)

1. １つまたは複数の記録ヘッドと、前記１つまたは複数の記録ヘッドを保持したキャリッジとを具備する画像形成装置に搭載されるヘッド位置調整機構であって、
   前記キャリッジ上に傾斜面を有し、前記傾斜面に沿って調整部材を移動させて該調整部材で前記記録ヘッドを動かして位置変化させるヘッド位置調整機構において、前記調整部材は前記記録ヘッドからの第一の力Ｆｈと、前記キャリッジから前記調整部材を離間させる向きに作用する第二の力Ｆｓとを受けており、さらに前記調整部材に前記傾斜面に向う第三の力Ｆｉを加える加圧部材を配置し前記第三の力Ｆｉを加える加圧部材は前記傾斜面を持つ傾斜部材と前記調整部材とを挟むように略コの字状に構成され、これら三力のつりあいより前記傾斜面と前記調整部材の摺動面とを常に当接させることを特徴とするヘッド位置調整機構。
2. 請求項１記載のヘッド位置調整機構において、
   前記加圧部材は略コの字状に構成された板ばねであることを特徴とするヘッド位置調整機構。
3. 請求項２記載のヘッド位置調整機構において、前記第二の力Ｆｓがばねで与えられ、前記キャリッジ上に設けた前記ばねを支持するばね支持用部材の軸心上に作用し、前記調整部材の一部であって前記軸心方向での動きを規制する部位と同軸上に作用することを特徴とするヘッド位置調整機構。
4. 請求項３記載のヘッド位置調整機構において、
   前記調整部材は前記ばね支持用部材の軸心を中心とするモーメントによる動きを規制するガイド形状を有することを特徴とするヘッド位置調整機構。
5. 請求項３又は請求項４の何れかに記載のヘッド位置調整機構において、
   前記調整部材は前記ばね支持用部材に螺入されるねじ部材を回転させることで前記傾斜面に沿って移動するとともに、前記記録ヘッド位置を調整する機構であって、前記調整部材と前記ねじ部材の間に中間部材を設けたことを特徴とするヘッド位置調整機構。
6. １つまたは複数の記録ヘッドと、前記１つまたは複数の記録ヘッドを保持したキャリッジとを具備する画像形成装置であって、請求項１乃至５の何れか１つに記載されたヘッド位置調整機構を備えた画像形成装置。

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