JPH06344626A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の記録ヘッドをそれぞれ独立して容易、
かつ正確に交換、装着可能とする記録ヘッドの取り付け
構造を簡単で安価な構造で提供する。 【構成】 キャリッジ部６に設けられた柔軟性部材８０
に対し、ヘッド７とサブタンク４０をそれぞれ連結して
ヘッド７をキャリッジに仮に装着し、その後、図示しな
い開閉カバーを閉じ、該カバーに取り付けられているレ
バーを回動することによってヘッド７を矢印Ａ方向に移
動することにより、該ヘッドを各基準面に押しつけて位
置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置、より詳細には、インクジェット記録装置における記
録ヘッドの取り付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタやファクシミリなどの記録装置
は、一般に、用紙に沿って移動するキャリッジ上に記録
ヘッドを搭載し、該記録ヘッドに設けた複数の発熱抵抗
体やインクジェットノズルなどのドット形成素子を印字
データ信号に基いて駆動するように構成されている。こ
の種の記録装置でカラー印字を行なう場合は、キャリッ
ジ上に複数個（例えば、黒、マゼンタ、シアン、イエロ
ー用の４個）の記録ヘッドが搭載される。この場合、カ
ラー印字は複数色を重ね印字して形成されることから、
各記録ヘッドは互いに正確に位置決めして取付ける必要
がある。ところで、複数の記録ヘッドを搭載する従来構
造としては、複数の記録ヘッドを一体化したユニット構
造のものを使用し、これをキャリッジに位置決め固定す
るものが採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような一
体構造のものでは、１個づつ記録ヘッドを選択交換する
ことができず、また、１個の記録ヘッドが故障した場
合、全数を交換せねばらなず、記録方法の多様化に対応
することが困難で、かつ、保守費用が嵩むという問題点
があった。そこで、キャリッジ上に設けた１個のヘッド
取付け台に複数の記録ヘッドをそれぞれ独立に交換可能
に装着することが考えられるが、この場合、個々の記録
ヘッドを容易に、かつ、正確に位置決めて取付けし得る
か否かが問題になる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）ヘッドユニットと一体の基板部材
と、該基板部材に対して相対移動可能な部材と、前記基
板部材と相対移動可能な部材間を連結するバネ性部材と
から成り、前記基板部材に設けられた斜面部に前記バネ
性部材の一端を当接し、前記基板部材と相対移動可能な
部材とを相対移動することによって押圧し、前記斜面部
を通る略直交する２面の基準面にヘッドユニットを押圧
するようにしたこと、或いは、（２）複数のインク供給
チューブをキャリッジ上に設置された複数のインクジェ
ットヘッドに接続するインクジェット装置において、前
記チューブをホールドするためのホールド部材が、１箇
所は切り欠きのない穴形状であり他は切り欠き穴形状と
したこと、更には、（３）インクジェットヘッドと前記
インク供給チューブの間に設置されるサブインクタンク
と、請求項２に記載のインクジェット記録装置とが実質
的に一体的に形成されていること、或いは、（４）キャ
リッジに固設的に取り付けられた柔軟性部材に対して、
キャリッジの一方の側からインクジェットヘッドが挿入
接続され、他方の側からはサブインクタンクが接続され
るように構成されていること、或いは、（５）インクジ
ェットヘッドユニット部全体を覆うカバー部材がキャリ
ッジに対して開閉自在に取り付けられ、該カバーをキャ
リッジにロックするカバーロック機構を有し、該カバー
ロック機構と連動して各インクジェットヘッドへの電気
制御信号接続部がロック時には接続され、ロック解除時
には接続解除すること、或いは、（６）前記カバーロッ
ク機構のロック部材は、前記カバー部材に回動自在に取
り付けられたレバーによって回転するギアで駆動される
ラック部を有しており、該ラック部とギアはカバーを開
くことにより噛み合いが解除されること、或いは、
（７）前記カバーロック機構の動作と連動して前記イン
クジェットヘッドユニット押圧機構とを基準位置に押圧
するように構成されていること、或いは、（８）前記イ
ンクジェットヘッドユニット押圧機構と略同期して動作
する押圧機構によりバネ部材を押し、請求項１に記した
２面と直交する基準面に前記インクジェットヘッドユニ
ットを押圧する機構を有すること、或いは、（９）前記
インクジェットヘッドユニットの押圧機構が前記カバー
部材に設けられており、前記カバーを開閉する時に該カ
バーと一体的にインクジェットヘッドから退避すること
を特徴としたものである。

【０００５】

【作用】複数の記録ヘッドをそれぞれ独立して容易、か
つ正確に交換、装着可能とする記録ヘッドの取り付け構
造を簡単で安価な構造で提供する。具体的には、キャリ
ッジ部に設けられた柔軟性部材に対し、ヘッドとサブタ
ンクをそれぞれ接続して連結してヘッドをキャリッジに
仮に装着し、その後、ヘッド開閉カバーを閉じ、該カバ
ーに取り付けられているレバーを回動することによって
ヘッドを各基準面に押しつけて位置決めすると共に、ヘ
ッドへの電気制御信号を接続するコネクター部材がヘッ
ドに対して挿入され、さらには、前記カバーがキャリッ
ジにロックされる。

【０００６】

【実施例】図１は、本発明が適用されるインクジェット
記録装置の一例を説明するための要部概略構成図で、周
知のように、用紙１はフィードローラ２，３によって所
定ピッチで矢印Ｂの方向に送られる。フィードローラの
間にはフラット型のプラテン４が設けられ、用紙１はそ
の上を通過して送られ、この位置でインクジェットヘッ
ドが往復移動し記録が行われる。プラテン４の上方には
ガイドシャフト５が設けられ、キャリッジ６は該ガイド
シャフト５と図示しないレール部材によって矢印Ａ方向
に往復移動可能に支持されている。キャリッジ６には、
カラー印字用の記録装置においては、インクジェットヘ
ッド７が４個搭載されていて、例えば、黒７ＢＫ、マゼ
ンタ７Ｍ、シアン７Ｃ、イエロー７Ｙの４色のインクが
使用され、それぞれのインクジェットヘッドが印字デー
タ信号に基づいて駆動されることにより、各インクジェ
ットヘッドからインクが噴射されてカラー印写が行われ
る。

【０００７】図２は、本発明に使用されるインクジェッ
トヘッドの概略構成を示す図で、図（ａ）は平面図を、
図（ｂ）は側面図を示し、ステンレス又はセラミックス
等の材質ので作られた基板１０に圧電素子（ＰＺＴ）１
１、流路板１２、共通液室１３が接着固定されている。
ＰＺＴ１１と流路板１２との境界部には流路が複数形成
されており、その先端部には各流路に対応して複数の、
例えば、６４個ノズルを有するノズルプレート１４が設
けられている。流路板１２の他方の側には共通液室１３
が設けられておりここに供給されたインクを全流路に分
配している。ＰＺＴ１１の他端側にはヘッドドライバー
回路を印刷したＰＣＢ（プリント板）１５が取り付けら
れており、該ＰＣＢ１５はＦＰＣ（フレキシブルプリン
ト板）１６等によってＰＺＴ１１に電気的に接続されて
いる。基板１０には図に一点鎖線で示したようにＸ，
Ｙ，Ｚの基準面が設けられており、後述する別途設けら
れる基準面に押し当てられる。また、基板１０には一部
に突出部１０Ａが設けられ、この部分には図に示すよう
に斜面部１０ａが設けられている。なお、図２におい
て、１７は補強板、１８は保護板、１９は共通液室１３
に対するインクの供給口である。

【０００８】図３は、前記インクジェットヘッドを押圧
するバネ性部材の構造を説明するための要部構成図で、
図（ａ）は正面図、図（ｂ）は断面図を示し、後述する
昇降部材２０に植設されたピン２１にバネ性部材３０が
取り付けられ、その一端３１は昇降部材２０に設けられ
た係合穴２２に差し込まれ、他端である先端部３２は昇
降部材２０から突き出た形となっている。このバネ性部
材の先端部３２は、前記したインクジェットヘッドの斜
面部１０ａに当接してインクジェットヘッドに図２にお
いて矢印Ｘ方向及びＺ方向の押しつけ力を与える。な
お、２３はバネ性部材３０の抜け防止部材で、昇降部材
２０に一体的に設けられている。

【０００９】図４は、サブインクタンクの構造を説明す
るための図で、図（ａ）は側面図、図（ｂ）は正面図を
示す。図４において、４０はサブインクタンクで、この
サブインクタンク４０は、図１に対したキャリッジ６に
おいて、該キャリッジ６のインクジェットヘッド７と反
対側の面に取り付けられる。図にはサブインクタンクの
詳細まで示してないが、チューブからのインクをインレ
ット４１を通して一旦このサブインクタンク４０に溜
め、インクの圧力変動を減衰したり気泡をトラップした
後、アウトレット４２よりインクジェットヘッドへと送
り出している。サブインクタンク４０のインレット４１
には、図５（図（ａ）は断面図、図（ｂ）は図（ａ）を
Ｂ方向から見た図）に示した柔軟性部材で作られたコネ
クター５０が取り付けられ、インク流路穴５１の一方の
端部５１ａにはインレット４１が差し込まれ、もう一方
の端部の５１ｂにはチューブが差し込まれる。サブイン
クタンク４０の端部には、チューブホルダ４５が設けら
れており、４ヘッド構成の場合、そこには切り欠き穴４
５ａ（３箇所）と丸穴４５ｂ（１箇所）が用意されてい
る。このサブインクタンク４０は４ヘッドそれぞれに共
通に使用される。

【００１０】複数のチューブの内、当該サブインクタン
ク４０に接続されるチューブは丸穴４５ｂを通して前記
コネクター５０のインク流路５１の一方の端部５１ｂに
差し込まれる。コネクター５０はシール作用も持ってお
り、たとえ、チューブに力が加わっても、該チューブは
コネクター５０のすぐそばで丸穴４５ｂにガイドされて
いるため、変な力がかかってもインクが漏れたりするこ
とはない。残りの３箇所が切り欠き穴４５ａとなってい
るのは、丸穴４５ｂに長いチューブを通すのは組立時に
手数がかかり能率が悪いため、はめ込むだけとしたもの
である。なお、図４において、４３はコネクター５０の
回転を防止するためのピン、４４は取り付け穴、４６は
ハーネスホルダーである。

【００１１】図６は、サブインクタンク４０とインジェ
ットヘッド７との接続部の様子をキャリッジ６の上方か
ら見た図で、図６に示すように、前述のコネクター５０
のインク流路５１には、チューブ７０を通してインクが
供給され、サブインクタンク４０のインレット４１を通
して該サブインクタンク４０にインクが供給され、更
に、該サブインクタンク４０内のインクがアウトレット
４２よりコネクター８０（図７（ｂ）にコネクター３０
の断面図、図７（ａ）に図７（ｂ）のＡ−Ａ線方向から
見た端面を示す）を通してインクジェットヘッド７に供
給される。なお、インクジェットヘッド７の液滴噴射方
向は紙面に対して奥側である。コネクター８０は、柔軟
性部材で作られていてキャリッジ６に挟み込まれて取り
付けられている。

【００１２】コネクター８０に対してキャリッジ６の後
方からはサブインクタンク４０が矢印Ｂ方向に挿入さ
れ、サブインクタンク４０のアウトレット４２が差し込
まれる。一方、キャリッジ６の前方からはインクジェッ
トヘッド７が矢印Ａの方向から挿入され、図２で示した
共通液室１３のインレット１９が差し込まれる。ヘッド
が矢印Ａの方向から挿入されるのは隣のインクジェット
ヘッドとの距離をできるだけ詰めてキャリッジ全体の大
きさをコンパクトにするためである。

【００１３】図８は、キャリッジ６、昇降部材２０及び
カバー９０の概略構成を示す図で、キャリッジ６は上方
がガイドシャフト５に支えられ、下方は図示しないレー
ル部材に当接して、ガイドシャフト上を往復動可能に取
り付けられている。キャリッジ６の前方には、図６に示
したように、インクジェットヘッド取り付け部が設けら
れているが、それらの両サイドには図８に示す位置に昇
降部材ガイド２４が設けられている。昇降部材ガイド２
４には昇降部材２０が昇降自在に挿入されている。キャ
リッジ６の上方にはカバー回転軸６１がキャリッジに一
体的に設けられていて、ここにカバー９０が回転自在に
取り付けられる。

【００１４】カバー９０には、図９に示すように、操作
レバー９１、欠歯ギア９２、中間ギア９３が取り付けら
れていて、カバー９０の外側から操作レバー９１を回動
することによって操作レバー軸に一体的に取り付けられ
た欠歯ギア９２が回動し、この欠歯ギア９２に噛み合っ
ている中間ギア９３が回転する。中間ギア９３は欠歯ギ
ア９２より厚く作られていて、カバー９０が閉じられた
状態では、図８に示すラック部２５に噛み合うようにな
っている。カバー９０を閉じた状態で操作レバー９１
を、図９の矢印Ｃ方向に回動すると、欠歯ギア９２は矢
印Ｄ方向に回転し、中間ギア９３は矢印Ｅ方向に回転す
る。これにより中間ギア９３と噛み合っているラック２
５、つまり昇降部材２０はＦ方向に上昇移動することに
なる。

【００１５】昇降部材２０の上端側には、図８に一点鎖
線で示すように、コネクター保持部２６があり、そこに
はインクジェットヘッド７に電気制御信号を供給するコ
ネクターが互いの位置ズレを許容するだけの遊びを持っ
て収納されており、昇降部材２０が下降している時に
は、図２に示したインクジェットヘッド７のＰＣＢ１５
の上端部に挿入接合されている。さらに、昇降部材２０
には、図３で示したように、バネ性部材３０が取り付け
られており、昇降部材２０の昇降に応じて、前述のよう
に、ヘッド７の斜面部１０ａを押圧、解放する。操作レ
バー９１を約９０度回動すると、操作レバー９１は、図
９に示した記号Ｇの位置にいき、ストッパー９４の突起
９４ａでクリック保持される。

【００１６】また、カバー９０には、図９に示すよう
に、ロック爪９５が設けられていて、カバー９０を閉じ
て操作レバー９１を下げた状態にしたときには、昇降部
材２０の下端部２７がロック爪９５の手前側に下降して
くることによりカバー９０の開閉をロック状態としてい
る。

【００１７】さらに、カバー９０の内側には、図１０に
示すように、スライダー９６がスライダーホルダー１０
０によってスライド自在に取り付けられている。スライ
ダー９６の上部には係合部９６ａが設けられていて、図
８に示した昇降部材の切り欠き部２０ａに挟み込まれ、
カバー９０を閉じた状態では昇降部材２０と一体的に上
下スライドする。スライダーホルダー１００には板バネ
１１０が板バネ回動軸１０１に図示しないクランパーで
取り付けられている。板バネ１１０の先端部にはヘッド
に当接する部分にスペーサ１１１が取り付けられてお
り、昇降部材２０の下降によりスライダー９６が下降す
ると、スライダーの突部９６ｂが板バネ１１０の一端を
押し、それにより、板バネ１１０の先端のスペーサ１１
１がインクジェットヘッド７を図１０のＹ方向に押しつ
けることになる。

【００１８】以上に説明したように、カバー９０に取り
付けられた操作レバー９１を下降することにより、イン
クジェットヘッド７は、図２に示す矢印Ｘ，Ｙ，Ｚ方向
の基準面にそれぞれ押しつけられ、インクジェットヘッ
ドに電気的接続を行うコネクターが差し込まれ、カバー
９０はキャリッジ６にロックされる。一方、操作レバー
９１を上昇することにより、前記インクジェットヘッド
７の押圧は解除され、コネクターは引き抜かれ、カバー
９０のロックも解除される。インクジェットヘッド７の
交換等メンテナンスの必要なときには、上記のようにカ
バー９０のロックを解除してからカバー９０を開き、必
要に応じてはカバー９０を取り外して行うことができ
る。

【００１９】図１１は、昇降部材２０の詳細を説明する
ための図で、図１１（ｂ）は、図３及び図８において、
XIＢ−XIＢ線方向から見た部分図で、図１１（ａ）は、
図１１（ｂ）上面図を示し、該昇降部材２０は、図３に
おいて示したバネ性部材３０を４個（カラーインクジェ
ット記録装置の場合）固定するための場所を有し、それ
ぞれの上部には、インクジェットヘッドに駆動信号を供
給するためのコネクター２６ａが設けられている。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：簡単、かつ、安価な機
構により一方向の動作を行うことで、略直交する２つの
基準面に押圧することができる。 （２）請求項２，３に対応する効果：サブタンクは、各
ヘッド毎に必要な要素であるから、各ヘッドとチューブ
ホルダーを一体にすることにより、部品数を削減できる
と共に、各ヘッドに共通に使用することができる。更
に、穴形状を丸穴と切り欠き穴にすることによりインク
漏れの心配がなく、かつ、組立性の良い装置を提供する
ことができる。 （３）請求項４に対応する効果：キャリッジに柔軟性部
材を取り付け、キャリッジの前後からヘッドとサブタン
クを装置することができるようにしたため、スペース効
率がよく、又、取扱い性、組立性の良い装置を得ること
ができる。 （４）請求項５に対応する効果：電気制御信号接続部の
接続、解除とカバーのロック、ロック解除を連動して行
うことができるようにしたので、簡単、低コストで操作
性の良い装置を提供することができる。 （５）請求項６に対応する効果：開閉可能なカバーに取
り付けられた操作レバーの駆動力を、ロック部材に伝達
する部分にラック、ピニオンを使用することにより、機
構の複雑化が避けられる。 （６）請求項７，８に対応する効果：昇降部材の動作に
連動してヘッドを各基準面に押圧し、かつ、カバーをロ
ックすることにより、操作可能とするようにしたので、
操作が簡単になると共に、操作ミスを防止することがで
きる（シリーズにこれらの操作を行うことは、順番をま
ちがえたり、作業を抜かしてしまったりというミスが起
こり易い）。 （７）請求項９に対応する効果：ヘッドを交換するなど
のメンテナンスを行う時、ヘッドを前方（操作側）から
押圧する機構がヘッドの前に残っていると、操作が非常
にやりずらいことになるが、このヘッド押圧機構が、開
閉するカバーに取り付けられているので、カバー前面か
ら待避するので、この不具合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用されるインクジェット記録装置
の一例を説明するための要部概略構成図である。

【図２】 本発明において使用されるインクジェットヘ
ッドの一例を説明するための概略構成図である。

【図３】 インクジェットヘッドを基準位置に押圧固定
するバネ性部材の構造を説明するための図である。

【図４】 本発明において使用されるサブインクタンク
の一例を説明するための図である。

【図５】 インク供給チューブとサブインクタンクを連
結するコネクターの一例を説明するための図である。

【図６】 サブインクタンクとインクジェットヘッドと
の接続関係を説明するための図である。

【図７】 サブインクタンクとインクジェットヘッドを
連結するコネクターの一例を説明するための図である。

【図８】 キャリッジ、昇降部材、及びカバーの概略構
成を示す図である。

【図９】 カバーの関係機構を説明するための図であ
る。

【図１０】 インクジェットヘッドをＹ方向の基準位置
へ固定するための機構を説明するための図である。

【図１１】 昇降部材の詳細を説明するための部分的詳
細図で、図１１（ｂ）は、同図をXIＢ−XIＢ線方向から
見た図、図１１（ａ）は図１１（ｂ）の上面図である。

【符号の説明】

１…記録紙、２，３…フィードローラ、４…プラテン、
５…ガイドシャフト、６…キャリッジ、７…インクジェ
ットヘッド、１０…基板、１１…圧電素子、１２…流路
板、１３…共通液室、１４…ノズルプレート、１５…プ
リント板、１６…フレキシブルプリント、１７…補強
板、１８…保護板、１９…インク供給口、２０…昇降部
材、２１…ピン、２２…係合穴、２３…バネ性部材の抜
け防止部材、３０…バネ性部材、４０…サブインクタン
ク、４１…インレット、４２…アウトレット、４５…チ
ューブホルダー、４６…ハーネスホルダー、５０…コネ
クター、５１…インク流通穴、７０…インク供給チュー
ブ、８０…コネクター、９０…カバー、９１…操作レバ
ー、９２…切欠ギア、９３…中間ギア、９４…ストッパ
ー、９５…ロック爪、９６…スライダー、１００…スラ
イダーホルダー、１０１…板バネ回動軸、１１１…スぺ
ーサ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２ Ｚ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドユニットと一体の基板部材と、該
   基板部材に対して相対移動可能な部材と、前記基板部材
   と相対移動可能な部材間を連結するバネ性部材とから成
   り、前記基板部材に設けられた斜面部に前記バネ性部材
   の一端を当接し、前記基板部材と相対移動可能な部材と
   を相対移動することによって前記斜面部を押圧し略直交
   する前記斜面部を通る略直交する２面の基準面にヘッド
   ユニットを押圧するようにしたことを特徴とするインク
   ジェット記録装置。
2. 【請求項２】 複数のインク供給チューブをキャリッジ
   上に設置された複数のインクジェットヘッドに接続する
   インクジェット装置において、前記チューブをホールド
   するためのホールド部材が、１箇所は切り欠きのない穴
   形状であり他は切り欠き穴形状としたことを特徴とする
   インクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 インクジェットヘッドと前記インク供給
   チューブの間に設置されるサブインクタンクと、請求項
   ２に記載のインクジェット記録装置とが実質的に一体的
   に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。
4. 【請求項４】 キャリッジに固設的に取り付けられた柔
   軟性部材に対して、キャリッジの一方の側からインクジ
   ェットヘッドが挿入接続され、他方の側からはサブイン
   クタンクが接続されるように構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。
5. 【請求項５】 インクジェットヘッドユニット部全体を
   覆うカバー部材がキャリッジに対して開閉自在に取り付
   けられ、該カバーをキャリッジにロックするカバーロッ
   ク機構を有し、該カバーロック機構と連動して各インク
   ジェットヘッドへの電気制御信号接続部がロック時には
   接続され、ロック解除時には接続解除することを特徴と
   するインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記カバーロック機構のロック部材は、
   前記カバー部材に回動自在に取り付けられたレバーによ
   って回転するギアで駆動されるラック部を有しており、
   該ラック部とギアはカバーを開くことにより噛み合いが
   解除されることを特徴とする請求項５記載のインクジェ
   ット記録装置。
7. 【請求項７】 前記カバーロック機構の動作と連動して
   前記インクジェットヘッドユニト押圧機構とを基準位置
   に押圧するように構成されていることを特徴とする請求
   項５又は６記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記インクジェットヘッドユニット押圧
   機構と略同期して動作する押圧機構によりバネ部材を押
   し、請求項１に記した２面と直交する基準面に前記イン
   クジェットヘッドユニットを押圧する機構を有すること
   を特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装
   置。
9. 【請求項９】 前記インクジェットヘッドユニットの押
   圧機構が前記カバー部材に設けられており、前記カバー
   を開閉する時に該カバーと一体的にインクジェットヘッ
   ドから退避，接近することを特徴とする請求項７又は８
   記載のインクジェット記録装置。