JP6012250B2

JP6012250B2 - インクジェット記録装置

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Publication number: JP6012250B2
Application number: JP2012106983A
Authority: JP
Inventors: 健関野
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Publication date: 2016-10-25
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Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して文字や画像等を記録するインクジェット記録装置に関し、特に、インクを吐出するヘッドカートリッジとインクタンクとをキャリッジに着脱可能に搭載するインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置においては、インクを吐出する記録ヘッドを有するヘッドカートリッジを、記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動させつつインクを吐出させて画像を記録する、所謂シリアルタイプのインクジェット記録装置が知られている。このシリアルタイプの種のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置と言う）では、ヘッドカートリッジと、ヘッドカートリッジに供給するインクを収容するインクタンクとがキャリッジに対して着脱交換可能な形態で搭載される。これは、インクタンク内のインクがなくなったときにはインクタンクのみを交換することができ、記録ヘッドが故障した場合には記録ヘッドのみを交換することができるものであり、ランニングコストの低減を図ることができる。

また、インクジェット記録装置には、プロユースにも対応可能な高画質化が要望されており、その高画質化を実現するための対策の一つとして、インクの多色化が進められている。例えば、一つのヘッドカートリッジには、８色から１２色のインクタンクを搭載して記録を行う構成などが採用されている。

また、キャリッジには、特許文献１に示すように、ヘッドカートリッジをキャリッジに固定するための固定部材が設けられている。この固定部材は、操作部を有するレバーと、そのレバーの回動に伴いヘッドカートリッジをキャリッジに圧接させて固定するための押圧ばねと、を備えている。固定部材はヘッドカートリッジを固定している状態では、操作部を上方に引き上げて回動させることで、キャリッジへのヘッドカートリッジの固定が解除されるようになっている。

特許４３３３９８０号明細書

しかし、上記の従来技術においては、高画質化に伴うインクの多色化によって、搭載するインクタンク数が増加した場合に、ヘッドカートリッジの保持力が弱くなってしまうことが判明してきた。ヘッドカートリッジの保持力が弱くなる理由は以下のようである。

すなわち、インクタンクはその底面にインク供給部を有する一方、ヘッドカートリッジはインクタンクが装着された時に各インク供給部との対向位置に、それぞれインク流入部を有している。各インクタンクがヘッドカートリッジに装着されることで、インクタンクのインク供給部とヘッドカートリッジのインク流入部とが連結され、インクタンクからヘッドカートリッジの記録ヘッドへとインクが供給される。このインク供給動作において、ヘッドカートリッジとインクタンクとの連結部からインクが漏れないようにするため、通常は弾性部材などからなる連結部材等を介してインクタンクとヘッドカートリッジとを密着させる構成が採られている。従ってインクタンクとヘッドカートリッジのそれぞれは、連結部材からの反力を受けることとなる。そのため、記録ヘッドに搭載するインクタンクが増加すると、インクタンクを装着した際にヘッドカートリッジが連結部材から受ける反力の総和も増大する。その結果、ヘッドカートリッジをキャリッジに圧接させる力よりも反力の方が大きくなってヘッドカートリッジの保持力が弱まり、ヘッドカートリッジが所定の位置に保持・固定されなくなることがあり、画像形成に悪影響を及ぼす可能性がある。

このような課題の解決するための方法の一つとして、記録ヘッドを押圧・保持する力をさらに増加させることが考えられる。しかしその結果として、ヘッドカートリッジをキャリッジに装着する際に必要な操作力が非常に大きくなり、操作性の低下を招くこととなる。さらに、固定部に設けられた押圧バネ力を増大させる場合には、固定部材の変形防止のために高い剛性をもった特別な材料を使用する必要があり、また、固定部材の操作力を低減するためには複雑なリンク機構を用いることも必要となる。

また、別の方法として、キャリッジ上に固定部材とは別の部材を用いて押圧保持力を増加させることも考えられる。しかし、この場合には製品コストのアップが生じると共に、別部材を配置するためのスペースも必要となり、装置自体が大型化するという新たな課題が生じる。

本発明は、装置の複雑化およびコスト増大を抑えつつ、ヘッドカートリッジをキャリッジに対して適正に保持させることが可能なインクジェット記録装置の提供を目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。

すなわち、本発明の第１の形態は、インク流入部を有するヘッドカートリッジと、前記ヘッドカートリッジを着脱可能に搭載するキャリッジと、前記キャリッジに揺動可能に支持されたタンク保持部材と、前記インク流入部と連結するインク供給部と、前記ヘッドカートリッジと係合する第１係合部と、前記タンク保持部材と係合する第２係合部とを有し、前記ヘッドカートリッジへ供給されるインクを収容するインクタンクと、を備え、前記インク流入部が前記インク供給部から受ける力によって前記ヘッドカートリッジが第１の方向に回転する力を受けるインクジェット記録装置であって、前記キャリッジに前記ヘッドカートリッジと前記インクタンクが搭載されているときに、前記インクタンクは前記インク供給部が前記インク流入部から受ける力によって前記第１係合部を中心に回転し、前記タンク保持部材は回転する前記インクタンクの前記第２係合部に押圧されることによって揺動し、前記ヘッドカートリッジは揺動する前記タンク保持部材に押圧されることによって前記第１の方向と反対の第２の方向に回転する力を受けることを特徴とするものである。

本発明によれば、多数のインクタンクを用いる場合にも、キャリッジに対してヘッドカートリッジを適正に保持・固定することが可能になり、高品質、高精度な画像形成が可能になる。また、装置に複雑な機構や部材を付加する必要がなく、安価に構成することができる。

本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の全体構成を示す斜視図である。第１の実施形態におけるヘッドカートリッジを示す図である。第１の実施形態におけるインクタンクを示す斜視図である。第１の実施形態における主走査部の構成を示す斜視図である。第１の実施形態におけるキャリッジの構成を示す斜視図である。第１の実施形態におけるキャリッジに取り付けられるタンクホルダの構成を示す斜視図である。第１の実施形態における主走査部に設けられたヘッド固定レバーを解除させた状態を示す側面図である。第１の実施形態において主走査部にヘッドカートリッジが装着された状態を示す斜視図である。図８に示したものの断面図である。（ａ）は図８に示したもの側面図、（ｂ）は同図（ａ）に示したもののガイドボス周りの拡大図である。図１０に示したものにインクタンクの装着した状態を示す斜視図である。第１の実施形態においてインクタンクがヘッドカートリッジおよびタンクホルダに固定された状態での各部に作用する力を示す模式的断面図である。（ａ）は第１の実施形態においてインクタンクを装着した状態を示す側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示したもののガイドボス周りの拡大図である。本発明の第２の実施形態においてインクタンクがヘッドカートリッジおよびタンクホルダに固定された状態を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応した部分を示すものである。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置を図１ないし図１３に基づき説明する。本実施形態におけるインクジェット記録装置は、キャリッジを備えた、所謂シリアルタイプのインクジェット記録装置（以下、単に記録装置という）である。この記録装置では、複数のノズル記録ヘッドが記録情報に基づいて駆動されてインク滴の吐出を行うと共に、これに同期してキャリッジを主走査しながら記録媒体に記録を行う場合を示す。

図１に記録装置全体を示す斜視図を示す。本実施形態における記録装置は、大きく分けて、給紙部（ＡＳＦユニット）２０、記録媒体搬送部（用紙搬送部）３０、排紙部４０、記録ヘッド回復部（回復ユニット）５０、ヘッドカートリッジ２００を搭載する主走査部（キャリアユニット）１００、および前記の各部を制御する制御装置とから構成されている。ヘッドカートリッジは、インクを吐出する吐出口が配列された吐出口群をインク色分だけ配置した記録ヘッドを底部に有し、キャリッジに対して着脱可能に設けられるものである。また、このキャリッジにはインクを供給するためのインクタンクが着脱可能に設けられる。

この記録装置は、図外のホスト装置から送信された記録データなどの情報を受信し、その情報を記録装置内に設けられた制御基板５上の制御部（不図示）に格納し、その後、同制御部から記録動作開始指令が出されて記録動作が開始される。記録動作が開始されると、給紙部２０より記録媒体としての記録シートが給紙される。続いて、主走査部としてのキャリアユニット１００が主走査方向（Ｘ方向）に沿って移動(主走査)を行う。各主走査では、記録ヘッド２０１(図２参照)に形成されたノズル部２０１ａ(図２参照)のノズル配列幅分（１バンド分）の記録データに応じて、記録ヘッドの各ノズルからインク滴を吐出する。キャリアユニット１００は、図４に示すように、記録手段としての記録ヘッド２０１を有するヘッドカートリッジ２００（図２）とインクタンク３００（図３）とを搭載して主走査するキャリッジ１１０（図５）と、タンクホルダ１２０（図６）とからなる。

主走査部としてのキャリアユニット１００は、シャーシ１０に固定されたガイドシャフト１４とシャーシ１０の上部に固定されたサポートレール１５とによって案内・支持されている。このキャリアユニット１００は、キャリッジモータ１７とアイドラプーリ１８との間に張架されたキャリッジベルト１６を介してキャリッジモータ１７の駆動力を伝達することにより、ガイドシャフト１４に沿って往復移動（走査）される。また、図４のように、ヘッドカートリッジ２００を搭載するためのキャリアユニット１００には、圧接コネクタ１５１が設けられている。この圧接コネクタ１５１は金属にメッキを施し、該金属の弾性変形を用いてヘッドカートリッジ２００の導体露出部に圧接されるようになっており、後述するヘッドカートリッジ２００のコンタクト面と電気的な結合を行う。前記圧接コネクタ１５１はキャリッジ上に搭載された基板（キャリッジ基板）１５０に半田付けされている。キャリッジ基板１５０はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）１２を介して装置本体側の制御基板５の制御部と電気的に結合されている。

上記構成を有するインクジェット記録装置では、記録ヘッド２０１に、前記ＦＦＣ１２を介してヘッドドライバ（不図示）の信号を伝達することで、記録データに応じてインク滴を吐出することが可能である。また、シャーシ１０に張架されたコードストリップ１９をキャリジ１１０に搭載されたキャリッジ基板１５０上のＣＲエンコーダ（不図示）によって読み取ることで、適切なタイミングで記録シートに向けてインク滴を吐出することができる。

そして、１バンド分の記録が終了すると、用紙搬送部（記録媒体搬送部）３０により必要量だけ記録シートの搬送が行われる。このヘッドカートリッジ記録動作（主走査）と、記録シートの搬送動作とを繰り返して実施することにより、記録シート全面にわたって画像を記録することが可能になる。

一方、図２（ａ）は記録手段としてのヘッドカートリッジ２００の正面を斜め下側から観た斜視図であり、図２（ｂ）はヘッドカートリッジ２００の背面を斜め上方から観た斜視図であり、図２（ｃ）はヘッドカートリッジ２００の側面図である。また図３はインク貯蔵部としてのインクタンク３００の斜視図である。本実施形態においては、インクタンク３００とヘッドカートリッジ２００とが別体化した構成となっており、インクタンク３００はヘッドカートリッジ２００およびタンクホルダ１２０に対して着脱可能に係合・保持されるようになっている。また、ヘッドカートリッジは、後述の固定レバー１３０の操作によってキャリアユニット１００に対して着脱可能に固定されるようになっている。

図２に示すように、キャリアユニット１００に搭載されるヘッドカートリッジ２００の下面には記録ヘッド２０１ａを有するノズル部２０１が設けられている。このノズル部２０１には、インクタンクを装着した際に、後述のインク供給口３１０に接続されるインク流入部２０３（図２（ｂ）および図８参照）が設けられている。インク流入部２０３には、ノズル部２０１に向かって延びるインク流路（不図示）が形成されている。このような構成により、ヘッドカートリッジ２００のノズル部２０１における記録ヘッド２０１ａには、インクタンク３００内に貯留されたインクが供給される。

さらにヘッドカートリッジ２００の裏面には、電気的接続のためのヘッド基板２２０が設けられている。このヘッド基板２２０は、レジストされていない導体露出部（以下コンタクト面と呼ぶ）を有している。なお、このコンタクト面には例えば６０個のコンタクトが配列されている。前記ヘッドカートリッジ２００は、記録信号に応じて電気的エネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する記録ヘッド２０１ａを備える。

ヘッドカートリッジ２００の両側面の下部には、ガイドボス２１０が左右対称形状で設けられている。このガイドボス２１０はヘッドカートリッジ２００をキャリアユニット１００に装着する際に、タンク保持部材としてのタンクホルダ１２０の両側に形成されたガイド溝１２１Ａ（図６参照）へと案内される構成となっている。また、ガイドボス２１０の下端部は突起部２１１（図２(ｃ)および図１０(ｂ)参照）が形成されている。この突起部２１１はヘッドカートリッジ２００にインクタンク３００を装着し、ヘッド固定レバー（固定部材）１３０でヘッドカートリッジ２００をキャリアユニット１００に固定した際に後述のようにタンクホルダ１２０によって押圧されるように形成されている。

ヘッドカートリッジ２００の下部にはヘッドカートリッジ２００をＸ方向（主走査方向）にキャリッジ１１０に位置決めするためのＸ突き当て面２０６が設けられている。このＸ突き当て面は片側にのみ設けられている。ヘッドカートリッジ２００の両側面の下部には、キャリッジ１１０と当接してＹ方向（搬送方向）の位置決めを行うためのＹ突き当て面２０７と、キャリッジ１１０と当接してＺ方向（上下方向）の位置決めを行うためのＺ突き当て面２０８と、が設けられている。さらに図２において、ヘッドカートリッジ２００の裏面の中央部には、キャリッジ１１０と当接してＹ方向（用紙搬送方向）における位置決めを行うための副突き当て面２０９が設けられている。

また、ヘッドカートリッジ２００の上部には、後述のカートリッジ固定部としてのヘッド固定カム１３５により掛止されるための押圧斜面２１２が形成されている。この押圧斜面２１２は、キャリッジ１１０に取り付けられたヘッド固定カム１３５が、ヘッドカートリッジ２００を押圧する部分である。ヘッド固定カム１３５がヘッドカートリッジ２００を押圧することによって、キャリッジ１１０にヘッドカートリッジ２００が所定位置に固定される。

図３は、インクタンク３００について説明するための斜視図である。図３に示されるように、インクタンク３００の一方の側面に第１の爪３０２が設けられ、インクタンク３００の他方の側面に第２の爪３０４を有するレバー部３０３が設けられている。第１の爪３０２は、インクタンク３００をヘッドカートリッジ２００に装着した際に、ヘッドカートリッジ２００に形成された爪係合穴２１５（図８参照）に係合される。また第２の爪３０４はキャリッジ１１０に枢支されたタンクホルダ１２０の爪係合部１２３（図６参照）に係合される。これにより、インクタンク３００はキャリアユニット１００に搭載されたヘッドカートリッジ２００に係合・保持される。

図３に示すように、インクタンク３００の底面には、その底面から円筒状に突出するインク供給口３１０が設けられている。また、インク供給口３１０の内部には、インクと接するジョイント部材（不図示）が充填されている。一方、前述のようにヘッドカートリッジ２００は、インクタンク３００が装着されたときの各インク供給口３１０に対向する位置に、それぞれインク流入部２０３を有している。ヘッドカートリッジ２００にインクタンク３００が装着された際、インクタンク３００の内部のインクがジョイント部材（不図示）を通じてインク供給口３１０から記録ヘッド２０１のノズル部２０１ａに供給される。

図４は図１に示した記録装置における主走査部（キャリアユニット）１００の要部構成を示す斜視図であり、ヘッドカートリッジ２００およびインクタンク３００が装着されていない状態を示している。キャリアユニット１００は、ヘッドカートリッジ２００を位置決め固定するキャリッジ１１０を有する。また、キャリッジ１１０の上面には、ヘッドカートリッジ２００の上部の押圧斜面２１２に押圧・係合して該ヘッドカートリッジ２００を固定するためのヘッド固定レバー１３０が取り付けられている。ヘッド固定レバー１３０は両端部に設けられたレバー回転軸１３２を中心としてキャリッジ１１０に対し回動可能に構成されている。また、このヘッド固定レバー１３０は、ユーザがこのヘッド固定レバー１３０を回動させる力を加える操作部１３１を備えている。さらにヘッド固定レバー１３０にはそれぞれヘッド押圧バネ１３６に付勢されたヘッド固定カム１３５が複数個設けられている。これらのヘッド固定カム１３５は、レバー回転軸１３２を中心とするヘッド固定レバー１３０の回動に伴って軸１３２を中心とした旋回移動を行う。そして、ヘッド固定レバー１３１を閉じたときにはヘッドカートリッジ２００の押圧斜面２１２に当接し、ヘッドカートリッジ２００をキャリッジ１１０に密着固定させるための押圧力を発生させる。

図５は図４に示すキャリッジの詳細な構成を示す斜視図である。キャリッジ１１０の下方に形成されたＺ方向（上下方向）の位置決め面１１８は、ヘッドカートリッジ２００の下部に設けられたＺ突き当て面２０８と圧接する面である。またこのＺ方向の位置決め面１１８の近傍に形成されたＹ方向（搬送方向）の位置決め面１１７は、ヘッドカートリッジ２００のＹ突き当て面２０７と圧接する面である。さらにキャリッジの中央付近に形成された突起先端に設けられたＹ方向の副位置決め面１１９は、ヘッドカートリッジ２００の上部に設けられたＹ方向の副突き当て面２０９と圧接する面である。そして、キャリッジに形成されたＸ方向（主走査方向）の位置決め面１１６はヘッドカートリッジ２００のＸ突き当て面２０６と圧接する面である。

また、キャリッジ１１０の左右上部に形成された孔１１２は、ヘッド固定レバー１３０の左右のレバー回転軸１３２（図４）を回動可能に支持するためのレバー回転孔１１２である。そして、キャリッジ１１０の左右両測部の中央に形成された孔１１３は、後述するタンクホルダ１２０の左右のタンクホルダ支持軸１２５が嵌合してタンクホルダ１２０をキャリッジ１１０に回動可能に枢支するためのホルダ取り付け孔１１３である。

続いて、キャリッジ１１０に取り付けられるタンク保持部としてのタンクホルダ１２０の詳細について説明する。

図６は図４のキャリッジ１１０に取り付けられるタンクホルダ１２０を示す斜視図である。図６において、タンクホルダ１２０の左右両側部には、ヘッドカートリッジ２００の左右両側部に形成されたガイドボス２１０を案内するガイド溝１２１Ａと、ガイド溝１２１Ａによって下方に案内されたボス２１０係合させる係合溝１２１Ｂとが形成されている。また、タンクホルダ１２０の左右両側部には、キャリッジ１１０の左右に形成されたホルダ取り付け穴１１３に嵌合させることでタンクホルダ１２０をキャリッジ１１０に枢支させるためのタンクホルダ支持軸１２５が形成されている。タンクホルダ１２０には、キャリッジ基板１５０、ＦＦＣ１２及びヘッド基板２２０の目隠しおよび保護として、壁面部１２６が一体に形成されている。さらにタンクホルダ１２０にはインクタンク３００を装着した際に第２の爪３０４が係合する爪係合部１２３が形成されている。またタンクホルダ１２０の底面部にはインクタンク３００の位置決めピン３０１が嵌合する位置決め穴１２４が設けられている。

また、タンクホルダ１２０の片側の下部には、ヘッドカートリッジ装着時にそのヘッドカートリッジ２００をＸ方向（主走査方向）において一方向へと押し付けるための弾性リ
ブ１２７が一体成形で形成されている。
次に、図７〜図１３を参照して、ヘッドカートリッジ２００およびインクタンク３００を前述のキャリアユニット１００に装着する動作について説明する。図７はヘッドカートリッジ２００をキャリアユニット１００に挿入する直前にヘッド固定レバー１３０を上方へ退避させた状態を示す。図８はキャリアヘッドユニット１００にヘッドカートリッジ２００のみを挿入して、ヘッド固定レバー１３０を下方へ回動させてヘッドカートリッジ２００をキャリッジ１１０のセット位置に装着された状態を示す斜視図である。図９は図８の模式的断面図を示す。また図１０は図８に示す状態のヘッドカートリッジ２００がキャリッジ１１０のセット位置に位置決め装着された状態を示す側面図である。

図７に示すように、ユーザは先ずヘッド固定レバー１３０を上方向（矢印方向）に回動させる。この図７に示す状態でヘッドカートリッジ２００を挿入する。この際、ヘッドカートリッジ２００は、その左右のガイドボス２１０がそれぞれタンクホルダ１２０の左右両測部のガイド溝１２１Ａに案内されながら、落下して下方位置まで移動し、係合溝１２１Ｂに係合する。この際、係合溝１２１とガイドボス２１０との間には、隙間が形成された状態となっており、ガイドボス２１０は係合溝１２１Ｂ内で移動可能な状態となっている。次いで、ヘッド固定レバー１３０を下に押し下げていくと、ヘッド固定カム１３５がヘッドカートリッジ２００の押圧斜面２１２に圧接してヘッドカートリッジ２００を押し始める。このとき、ヘッドカートリッジ２００はガイドボス２１０を中心に回動を開始する。

そして図８に示す状態までヘッド固定レバー１３０を押し下げきると、ヘッドカートリッジ２００の各突き当て面（２０６〜２０９）は、キャリッジ１１０の各位置決め面（１１６〜１１９）に突き当たる。図９に示すように、ヘッドカートリッジ１００のみを装着した状態、すなわちインクタンク３００が装着されていない状態では、ヘッドカートリッジ２００はヘッド固定カム１３５から外力Ｆ１を受けるとともに、圧接コネクタ１５１から圧接反力Ｆ２を受けている。これら外力Ｆ１及びＦ２の作用方向は、ほぼ図９の矢印に示すような方向となる。

外力Ｆ１，Ｆ２により、ヘッドカートリッジ２００は、その各突き当て面が、キャリッジ１１０の各位置決め面（各突き当て面）に圧接されて位置決めされている。すなわち、ヘッドカートリッジ２００は、Ｙ方向（搬送方向）には、突き当て面２０７とキャリッジ１１０の位置決め面１１７との当接、及びヘッドカートリッジ２００の副突き当て面２０９とキャリッジの副位置決め面１０９との当接によって位置決めされる。また、Ｚ方向（上下方向）には、ヘッドカートリッジのＺ突き当て面２０８とキャリッジの面１０８との当接によって位置決めされる。さらに、Ｘ方向（主走査方向）には、ヘッドカートリッジ２００がタンクホルダ１２０の弾性リブ１２７にＸ方向と平行する一方向に押し付けられることによって位置決めされる。すなわち、ヘッドカートリッジ２００の片側に設けられた突き当て面２０６がキャリッジ１１０に形成された面１１６に突き当たることによってＸ方向における位置決めが行われる。

図１０（ａ）は図８および図９の状態のヘッドカートリッジ２００がキャリッジ１１０に装着された状態を示す側面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるガイドボス２１０の周辺構成を示す拡大図である。図示のように、ヘッドカートリッジ２００のみがキャリッジ１１０へ装着・固定された状態では、ヘッドカートリッジ２００の左右両側部に設けられたガイドボス２１０は、タンクホルダ１２０の係合溝１２１Ｂに対してフリーの状態となっている。つまり、ガイドボス２１０に係合溝１２１Ｂの内側面が当接していない状態となっている。これは上述のように、ヘッドカートリッジ２００の各突き当て面（２０６〜２０９）と、キャリッジ１１０の各位置決め面（１１６〜１１９）とが確実に突き当たるように構成するためである。すなわち、ヘッドカートリッジ２００のガイドボス２１０とタンクホルダ１２０の係合溝１２１Ｂとが当接干渉してしまうと、ヘッドカートリッジ２００のＹ突き当て面２０７と、キャリッジ１１０のＹ位置決め面１１７との当接が妨げられてしまうためである。以上のように、ヘッドカートリッジ２００はインクタンク３００が装着されていないとき、図８〜図１０に示すようにキャリッジ１１０に位置決めされた状態で固定される。

次に、図１１〜図１３を参照して、キャリッジ１１０に搭載されたヘッドカートリッジ２００にインクタンク３００を装着する場合について説明する。図１１はキャリッジ１１０に装着されたヘッドカートリッジ２００の全てのインクタンク装着部にインクタンク３００を装着した状態を示す斜視図である。本実施形態においては、インクタンク３００を１０個搭載する場合を示している。インクタンク３００を装着する際は、図８に示す状態から、ヘッド固定レバー１３０を上方へと回転（解除）させた後、インクタンク３００のインク供給口３１０側をインク流入部２０３へ向けて、第１の爪３０２を下方に傾けつつ挿入する。ここでまず、ヘッドカートリッジ２００に設けた爪係合穴２１５にインクタンク３００の第１の爪３０２を係合させる。さらに、インクタンク３００のタンクレバー部３０３側をタンクホルダ１２０に押し込むことでインクタンクレバー部３０３が一旦内側に撓み、その復元力によって第２の爪３０４がタンクホルダ１２０に設けた穴１２３に係合される。この時、図１２に示すようにインクタンク３００の底部に設けられた位置決めピン３０１がタンクホルダ１２０のタンク位置決め穴１２４に係合する。以上により、インクタンク３００はヘッドカートリッジ２００およびタンクホルダ１２０に固定される。この後、ヘッド固定レバー１３０を回転させることによってヘッドカートリッジをキャリッジ１１０に固定することにより、インクタンク３００はヘッドカートリッジ２００およびタンクホルダ１２０に固定される。

図１２は上記インクタンク３００がヘッドカートリッジ２００およびタンクホルダ１２０に固定された状態において各部に作用する力を示す模式的断面図である。図１２に示すように、インクタンク３００を装着した状態のヘッドカートリッジ２００には、そのインク流入部２０３におけるジョイント部材やゴムシール部２０５などと密着することによって生じる密着反力Ｆ３を受けている。この密着反力Ｆ３は、ほぼ図１２の矢印に示すような下方向の力となる。ここで、ヘッドカートリッジ２００はＺ突き当て面２０８と、キャリッジ１１０のＺ位置決め面１１８と圧接されて位置決めされている。しかし図１２に示すように、このＺ突き当て面２０８およびＺ位置決め面１１８と、密着反力Ｆ３が発生するインク流入部２０３中心位置とは、図１２にように寸法Ｌだけ離れている。そのため、上記の密着反力Ｆ３は、このＺ位置決め面１１８の稜線部を回転中心として、図１２中の矢印Ｍ１で示すような回転力として作用することになる。

この回転力Ｍ１はヘッドカートリッジ２００のＺ突き当て面２０８とキャリッジ１１０のＺ位置決め面１１８の圧接力を弱めるように作用する。また、ヘッドカートリッジ２００のＹ突き当て面２０７とキャリッジ１１０のＹ位置決め面１１７との圧接力を弱め、同時にヘッドカートリッジ２００の副突き当て面２０９とキャリッジ１１０の副位置決め面１１９との圧接力も弱めるよう作用する。さらに、このような密着反力Ｆ３による回転力Ｍ１は、ヘッドカートリッジに装着されたインクタンクごとに発生することになる。したがって、ヘッドカートリッジ２００に装着されているインクタンクの数が多いほど、回転力Ｍ１の総和は大きくなる。このため、装着されているインクタンクの数によっては、回転力Ｍ１の総和が、キャリッジ１１０の各位置決め面とヘッドカートリッジ２００の突き当て面との圧接力よりも大きくなることがある。この際、ヘッドカートリッジ２００の突き当て面２０７〜２０９とキャリッジの位置決め面１１７〜１１９とが離間すると、ヘッドカートリッジ２００がキャリッジ１１０に対して適正な位置に保持・固定されないこととなる。つまり、ヘッドカートリッジ２００に設けられている記録ヘッド２０１のノズル部２０１ａにずれが生じ、これが形成される画像に悪影響を及ぼす。しかしながら、本実施形態では、インクタンクホルダ１２０の作用によって、上記のようなヘッドカートリッジの位置ずれの発生を抑えることができる。

すなわち、インクタンク３００を装着することによって回転力Ｍ１が発生するとき、インクタンク３００もＦ３と反対方向で同じ大きさの密着反力Ｆ４を受ける。ここで、インクタンク３００は第１の爪３０２がヘッドカートリッジ２００に設けた爪係合穴２１５と直接係合している。従って上記の密着反力Ｆ４は、この第１の爪３０２を中心として、図１２中の矢印Ｍ２で示すような回転力として作用することになる。さらにインクタンク３００は、その第２の爪３０４がタンクホルダ１２０に設けた爪係合部１２３に係合している。したがって、タンクホルダ１２０がインクタンク３００に追動して図１２中の矢印Ｍ２に示す方向への回転力を受けることになる。タンクホルダ１２０は、キャリッジ１１０の左右に形成されたホルダ取り付け穴１１３に枢支可能に保持されている。従って、タンクホルダ１２０はキャリッジ１１０で枢支された軸を中心として、インクタンク３００の矢印Ｍ２方向の回転力に追動しつつ回転することとなる。

図１３（ａ）は図１１〜図１２と同じく、キャリッジ１１０に搭載されたヘッドカートリッジ２００へインクタンク３００を装着した状態を示す側面図である。図１３（ｂ）は図１３（ａ）のガイドボス２１０周りの拡大図を示している。上述のように、タンクホルダ１２０はインクタンク３００が受けた密着反力Ｆ４の作用による回転力Ｍ２によって、追動回転される。すると図１３（ｂ）に示すように、タンクホルダ１２０の係合溝１２１Ｂのラフガイド受け部１２２の内面がヘッドカートリッジ２００のガイドボス突起部２１１に当接し、ヘッドカートリッジ２００に対して当接力Ｆ５を発生させることになる。

この当接力Ｆ５は、ヘッドカートリッジ２００のガイドボス２１０には、図１３（ｂ）に示す矢印Ｍ３方向への回転力として作用することになる。このＭ３方向への回転力は、前述のヘッドカートリッジ３００がキャリッジ１１０との各突き当て面で圧接力が弱められる回転力（図１２において矢印Ｍ１方向の回転力）を相殺する力として作用する。したがって、ヘッドカートリッジ２００が矢印Ｍ１方向へと回転することはなくなり、ヘッドカートリッジ３００の突き当て面２０６〜２０９とキャリッジ１１０の各位置決め面１１６〜１１９とが離間することはなくなる。その結果、ヘッドカートリッジ３００はキャリッジ１１０に対して適正な位置に位置決めされて固定される。

以上、キャリッジ１１０とヘッドカートリッジ２００とインクタンク３００との間に生じる力の関係をまとめると次のようである。ヘッドカートリッジ２００とインクタンク３００との間では密着反力Ｆ３及びＦ４が発生する。このうち、密着反力Ｆ３は、ヘッドカートリッジ２００の各突き当て面とキャリッジ１１０の各位置決め面との圧接力を弱める力として作用する。一方、密着反力Ｆ３と同時に発生した密着反力Ｆ４は、インクタンク３００に生じる回転力となり、これがタンクホルダ１２０に対して支持軸１２５を回転中心とした回転力となる。この回転力によりタンクホルダ１２０のラフガイド受け部１２２の内面がヘッドカートリッジ２００のガイドボス突起部２１１に当接する。このため、ヘッドカートリッジ２００がキャリッジ１１０から離間する方向への回転力は相殺される。

以上のように、本実施形態によれば、各インクタンクに発生するジョイント部での反力とヘッドカートリッジ２００の回転力とが相殺される。このため、ヘッドカートリッジに搭載するインクタンク数が変わっても、ヘッドカートリッジ２００に対する回転力のバランスが崩れることがなく、ヘッドカートリッジを安定して適正位置に保持することができる。また、高画質化の実現に伴うインクタンク数の増加によっても、保持力を増すための別の構成を設ける必要がなく、コストの増大を招くこともなくなる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図１４を参照しつつ説明する。
この第２の実施形態は、キャリッジ１１０に取り付けられるタンク保持部としてのタンクホルダが上記第１の実施形態と異なる。なお、その他の構成は第１の実施形態と同一であり、図中、同一部分には同一符号を付しその説明の詳細は省略する。

図１４はキャリッジ１１０に取り付けられるタンクホルダ１４０などの構成を示す側面図である。同図において、タンクホルダ１４０の両側部には、ヘッドカートリッジ２００の左右両側部に形成されたガイドボス２１０を案内するガイド溝１４１Ａと、ガイド溝１４１Ａによって下方に案内されたボス２１０係合させる係合溝１４１Ｂとが形成されている。また、上記のように第１の実施形態におけるタンクホルダ１２０はタンクホルダ支持軸１２５によってキャリッジ１１０に枢支された構成となっている。これに対し、この第２の実施形態におけるタンクホルダ１４０は、その両側部においてキャリッジ１１０の左右両側部にビス１４８にて締結・固定される固定部１２８を含んでいる。さらに、タンクホルダ１４０の両側面部には、キャリッジ１１０の固定部１４８と係合溝１４１Ｂとの間に、スリット１４９が設けられている。これによりタンクホルダ１４０は固定部１４８にてキャリッジ１１０に締結・固定されていても、係合溝１４１Ｂとスリット１４９との間に位置する部分がスリット１４９の根元部１４９ａを中心に回動方向へと弾性変形可能な変形部１４６を構成している。なお、上述した以外のタンクホルダ１４０における構成は第１の実施形態と同様となっている。

上記のように構成されたタンクホルダ１２０が設けられたキャリッアユニット１００において、キャリッジ１１０に装着されたヘッドカートリッジ２００にインクタンク３００を装着した状態を図１４に示す。図示のように、インクタンク３００をキャリッジ１１０に装着した状態では、ヘッドカートリッジ２００には、図１２に示す第１の実施形態と同様に、そのインク流入部２０３における供給口３１０とゴムシール部２０５との密着反力Ｆ３を受けている。また、インクタンク３００にも図１２と同様にＦ３と反対方向で同じ大きさの密着反力Ｆ４を受けることになる。

さらに、インクタンク３００は、第１の実施形態と同様に、第１の爪３０２がヘッドカートリッジ２００に設けた爪係合穴２１５と直接係合している。したがって上記の密着反力Ｆ４は、図１４中の矢印Ｍ２で示すような回転力として作用して、タンクホルダ１２０もインクタンク３００に追動して図１２中の矢印Ｍ２の方向への回転力を受けることになる。

タンクホルダ１２０は、その固定部１４８がキャリッジ１１０に締結・固定されているものの、左右に形成されたスリット部１４９によって、図１４において時計方向に弾性変形可能な変形部１４６を有する構成となっている。したがって、タンクホルダ１２０はスリット部１４９の根元部１４９ａを中心として、インクタンク３００の矢印Ｍ２方向の回転力に追動しつつ回転方向へと変形する。その結果、タンクホルダ１４０の変形部１４６は、その下端部に位置するラフガイド受け部１４２が、ヘッドカートリッジ２００のガイドボス２１０の下端部外面に突設された突起部２１１に当接し、ヘッドカートリッジ２００に対して当接力Ｆ６を発生させる。この当接力Ｆ６はヘッドカートリッジ２００のガイドボス２１０を押圧し、ヘッドカートリッジ２００を図１４における矢印Ｍ４方向へと回転させる回転力として作用する。その結果、ヘッドカートリッジに作用する矢印Ｍ１方向への回転力と、矢印Ｍ２方向への回転力とが相殺され、ヘッドカートリッジ２００は、キャリッジ１１０に適切に当接した状態を保ち、上記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。

以上説明したように、本発明に係る第１、第２の実施形態におけるインクジェット記録装置は、ヘッドカートリッジとインクタンクとの間で生じた反力を、タンクホルダを介してヘッドカートリッジに作用させるようになっている。このため、装着するインクタンクの数に拘わりなく、キャリッジに対してヘッドカートリッジを適正に保持・固定することが可能になり、高品質、高精度な画像形成が可能になる。また、装置に複雑な機構や部材を付加する必要がなく、安価に構成することができる。

１００主走査部（キャリアユニット）
１１０キャリッジ
１２０タンクホルダ
１２１Ｂ係合溝
１２２ラフガイド受け部
１２５タンクホルダ支持軸
１４０タンクホルダ
１４１係合溝
１４６変形部
１４８固定部
１４９スリット部
１３０ヘッド固定レバー
２００ヘッドカートリッジ
２０１記録ヘッド
２１０ガイドボス
３００インクタンク

Claims

インク流入部を有するヘッドカートリッジと、
前記ヘッドカートリッジを着脱可能に搭載するキャリッジと、
前記キャリッジに揺動可能に支持されたタンク保持部材と、
前記インク流入部と連結するインク供給部と、前記ヘッドカートリッジと係合する第１係合部と、前記タンク保持部材と係合する第２係合部とを有し、前記ヘッドカートリッジへ供給されるインクを収容するインクタンクと、を備え、
前記インク流入部が前記インク供給部から受ける力によって前記ヘッドカートリッジが第１の方向に回転する力を受けるインクジェット記録装置であって、
前記キャリッジに前記ヘッドカートリッジと前記インクタンクが搭載されているときに、前記インクタンクは前記インク供給部が前記インク流入部から受ける力によって前記第１係合部を中心に回転し、前記タンク保持部材は回転する前記インクタンクの前記第２係合部に押圧されることによって揺動し、前記ヘッドカートリッジは揺動する前記タンク保持部材に押圧されることによって前記第１の方向と反対の第２の方向に回転する力を受けることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記タンク保持部材は、前記ヘッドカートリッジの側部に設けられたガイドボスを係合させる係合溝を有し、前記タンク保持部材が揺動することによって、前記係合溝の内側面が前記ガイドボスに当接することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記ヘッドカートリッジは、前記キャリッジに設けられた電気コンタクト部により押圧されることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記ヘッドカートリッジを前記キャリッジに固定するための固定部材を更に備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
前記固定部材から押圧されることによって前記ヘッドカートリッジに作用する力は、前記タンク保持部材から押圧されることによって前記ヘッドカートリッジに作用する力と相殺されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
前記タンク保持部材は、弾性変形可能な変形部を有し、
前記タンク保持部材は、前記ヘッドカートリッジに押圧されて弾性変形する前記変形部によって揺動され、弾性変形した前記変形部が前記ヘッドカートリッジに当接することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記タンク保持部材は、前記ヘッドカートリッジの側部に設けられたガイドボスを係合させる係合溝と、前記キャリッジに固定される固定部と、前記係合溝と前記固定部との間に形成されたスリットとを有し、前記スリットと前記係合溝との間の部分によって前記変形部が構成されていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。