JPH0699641A - インクジェット記録装置の記録ヘッド傾き調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッド１の移動台２に対する走査方向の
傾きを調節するに際し、押圧部材（ねじ１８，１９）と
押圧受け部２１との間に、後にずれを生ぜしめるような
力を残さないような構造とし、操作が容易で、かつ記録
ヘッドの調節位置を保持でき、したがって常に画像乱れ
の少ない記録ができる装置を提供する。 【構成】 記録ヘッドの一端側における記録ヘッドと移
動台の固定手段は、押圧部材と、記録ヘッドと移動台側
とが当接する球面形状または走査方向に円弧をなす円筒
面形状の曲面の曲率中心と同一の曲率中心を有し、それ
らと同様の球面形状または走査方向に円弧をなす円筒面
形状の上面を有し、押圧部材から押圧を受ける少なくと
も１個の押圧受け部と、から構成される。なお、この曲
率中心は他端側にある調節手段の揺動支点と一致する。

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
置の記録ヘッド傾き調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置における
記録ヘッドの傾き調節装置として特公平３−６７８７１
（シャープ社，１９８２，１０，２６出願）があげられ
る。この記録装置を図６及び図７を用いて説明する。

【０００３】図６は、従来の記録ヘッドの傾き調節装置
の一実施例を備えたインクジェット記録装置の模式斜視
図、図７は、図６の記録ヘッド付近の拡大分解図であ
る。

【０００４】図６において、インク滴を吐出し記録を行
う記録ヘッド１０１と、記録インクを貯蔵したインクタ
ンク１０１’は一体に構成されている。記録ヘッド１０
１を支持し走査を行う移動台１０２、移動台１０２を支
持、案内する一対のガイドレール１０３、移動台１０２
を駆動するモーター１０４、モーター１０４に直結され
たプーリ１０５、プーリ１０５に対向した従動プーリ１
０６、プーリ１０５と従動プーリ１０６に巻き掛けられ
モーター１０４の動力を移動台１０２に伝えるワイヤー
１０７、主に紙等から成る記録媒体１０９の支持、回転
を行う回転ドラム１０８、回転ドラム１０８を回転させ
るドラムモータ１１０が示されている。

【０００５】図７において移動台１０２の図示左端付近
に設けられた凹形状の球面座１１１、球面座１１１に対
応する球面凸部１１１’、同じく凹形状の円筒面座１１
２、円筒面座１１２に対応する円筒面凸部１１２’が示
されている。

【０００６】球面座１１１及び円筒面座１１２とは反対
側の一端に設けられたカム回転軸１１３、カム回転軸１
１３付近にねじ穴を有する突出部１１４、カム回転軸１
１３にその中心軸が嵌合する偏心カム１１５、偏心カム
１１５に彫られた偏心溝１１６、記録ヘッド１０１の一
端に設けられ偏心溝１１６に嵌合する突起部１１７、並
びにねじ１２０が調節操作の主要部をなす。ねじ１２０
は偏心カム１１５の角度位置を固定するねじであり突出
部１１４のねじ穴に組み込まれる。ねじ１１８，１１９
は記録ヘッド１０１と移動台１０２とを固定するねじで
ある。

【０００７】この画像記録の際に記録ヘッド１０１がそ
の走査方向に対し所定の角度に設置されていない場合、
記録媒体１０９上の所望位置へのインク滴吐出ができ
す、画像が乱れることは周知である。この記録作業に先
立ちあらかじめ次の調節作業を実行し、この問題を避け
ようとしている。

【０００８】球面座１１１及び円筒面座１１２を支点と
し、偏心カム１１５を回転することにより偏心カム１１
５に彫られた偏心溝１１６に噛み合う突起部１１７を上
下動させ、その結果記録ヘッド１０１の傾きを調節で
き、その後押圧部材であるねじ１１８，１１９により記
録ヘッド１０１と移動台１０２を、ねじ１２０により偏
心カム１１５を固定しようというものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例においては次のような欠点があった。

【００１０】前述の調節後、押圧部材たるねじによって
記録ヘッドと移動台を固定するが、その調整作業はあく
までも複数のノズル列の方向と記録ヘッドの走査方向と
の相対的ずれに関して行われるものであった、記録ヘッ
ドの被固定面（上面）とその固定手段に関するものでは
ない。したがって、記録ヘッドの上面とねじの頭部との
接触面同士は必ずしも平行ではなく、ある角度を成すこ
とがある。その場合、更にねじを締め付けてゆくと、記
録ヘッドの上面がねじ頭部下面に沿う方向に矯正力を受
けることになる。

【００１１】又、特公平３−６７８７１の実施例中の図
９にあるようにねじの下面が球面状をなしていても上記
と同様の問題が発生する。

【００１２】記録ヘッドは完全な剛体ではないので相当
の力を受ければ相応の変形を来たし、また、偏心溝の突
起部との間には通常、若干の隙間があり、その隙間分だ
け相当の外力が働けば自由に動いてしまうことになり、
いずれにしても前述の如き調節終了後のねじによる固定
作業の際に所望のノズル位置からは動いてしまうことに
なる。その結果、記録画像に乱れを招くことがあった。

【００１３】本発明の目的は、記録ヘッドの移動台に対
にする傾きの調節作業に際し、押圧部材と記録ヘッドの
押圧受け部との間に調節後に相対的に位置のずれを生ぜ
しめる原因となる力を残さないように、押圧受け部の上
面の相当部分を適切な曲面構造とし、かつ操作が容易で
あり、しかも、記録ヘッドの調節位置を損なわず、した
がって常に画像乱れの少ない記録体制の維持ができる記
録ヘッドの傾き調節装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の、インクジェッ
ト記録装置の記録ヘッド傾き調節装置は、記録ヘッドの
一端側における該記録ヘッドと移動台との固定手段は、
記録ヘッドを移動台側に押圧する押圧部材と、記録ヘッ
ド上にあって傾き調節手段の揺動支点を中心として前記
押圧部材との接触点までの距離をほぼ半径とする走査方
向に円弧をなす円筒面形状もしくは該半径の球面形状を
なす少なくとも一つの押圧受け部とからなることを特徴
としている。

【００１５】なお、請求項２の記録ヘッド傾き調節装置
は、押圧部材が、ねじ頭と押圧受け部との間に挿着され
るスペーサを含み、かつこのスペーサの下面が、押圧受
け部の円筒面形状または球面形状にほぼ重なる曲面部分
を有している。

【００１６】

【作用】先ず一端側にある球面座及び円筒面座の曲率中
心を支点とし、他端側においてブラケットとコイルばね
と調節ねじの組み合わせを用いる調節手段（Ａ）または
偏心カムと固定ねじの組み合わせを用いる調節手段
（Ｂ）もしくはその他の手段により記録ヘッドの移動台
に対する走査方向の傾きを調節する。次に一端側の複数
の固定ねじを締め付けて、記録ヘッドと移動台を固定す
る。

【００１７】動作は以上のように簡単であるが、本発明
の特色はこの固定作業に伴い、好ましくない矯正力が生
じないことである。これについて詳述すると、記録ヘッ
ドの上面の一部をなす押圧受け部が、平面でなく、上述
の曲率の中心すなわち調節動作の支点を中心とする球状
面または記録ヘッドの走査方向に円弧をなす円筒状面を
なしているので、傾き調節により、押圧受け部が回転さ
れた場合、押圧受け部における押圧を受ける曲面上の位
置の中心は、固定作業につれて容易に移り、支点からみ
て常に精確に移動台の球面座および円筒面座が真下にあ
るとすれば、常に支点の真上にくる。したがって、固定
ねじは記録ヘッドを常に真すぐ下方に押圧することにな
り、この傾き調節後の固定作業中においても記録ヘッド
への従来例にあるような矯正力が働かないので、調節さ
れた位置を損なわず、記録ヘッドがその走査方向に対し
所定の角度に保たれる。その結果所望の位置にインク滴
を打ち込めるので、画像乱れの少ない記録が可能であ
る。

【００１８】なお請求項２に示されるスペーサを用いる
場合は、押圧受け部の押圧を受ける部分が、線でなく面
となるので、調節、固定作業後における記録ヘッドの傾
きの狂いがより生じ難いという利点がある。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２０】図１は、本発明の記録ヘッドの傾き調節装
置の一実施例を有するインクジェット記録装置の模式斜
視図、図２は、図１の記録ヘッド付近の拡大分解図、図
３は、図１のほぼ走査線方向縦断面図である。

【００２１】図１において、インク滴を吐出し記録を行
う記録ヘッド１と、記録ヘッド１を支持、移動する移動
台２、移動台２を支持、案内する一対のガイドレール
３、移動台２を駆動するモーター４、モーター４に直結
されたプーリ５、プーリ５に対抗する従動プーリ６、プ
ーリ５及び従動プーリ６に巻き掛けられモーター４の動
力を移動台２に伝えるワイヤー７、主に紙からなる記録
媒体９の支持、回転する回転ドラム８、回転ドラム８を
回転させるドラムモータ１０が示されている。

【００２２】図２ないし３において、移動台２の図示左
端付近に設けられた凹形状の球面座１１、球面座１１に
対応する球面凸部１１’、同じく凹形状の円筒面座１
２、円筒面座１２に対応する円筒面凸部１２’が示され
ている。

【００２３】ねじ１８，１９は記録ヘッド１と移動台２
を固定するねじであり、記録ヘッド１にあけられた貫通
穴とは充分な隙間を有している。

【００２４】球面凸部１１’、円筒面凸部１２’の曲率
中心２２から半径Ｒで記録ヘッド１の走査方向に円弧を
なす円筒面形状の押圧受け部２１が設けられ、ねじ１
８，１９による押圧を受けることが可能である。この押
圧受け部２１は、記録ヘッドと一体に形成されてもよ
く、また押圧受け部材を貼着する方法で製作されてもよ
い。ねじ１８，１９の頭部の下面と押圧受け部材２１と
の接触面積を充分にするためのスペーサ２３が挿置され
ている。このスペーサ２３の下面は、押圧受け部材２１
とほぼ同一の半径の曲面を有しこの両曲面で摺動できる
ように接触している。

【００２５】記録ヘッド１の図示右端側に突設するブラ
ケット２４、ブラケット２４とともに記録ヘッド１の右
端側の高さを調節する調節ねじ２５およびブラケット２
４を図示上方に押し上げることが可能な力を有するコイ
ルばね２６が調節操作の主要部をなす。

【００２６】図１のインクジェット記録装置の各部品の
動作の説明は、図６に基づく従来技術の説明と同様であ
るので、省略する。

【００２７】この画像記録の際に記録ヘッド１がその走
査方向に対し所定の角度に設置されていない場合、記録
媒体９上の所望位置へのインク滴吐出ができず、画像が
乱れるので記録に先立ち、あらかじめ次に述べる調節作
業を行う。

【００２８】球面座１１及び円筒面座１２を支点とし、
調節ねじ２５を回転することによりブラケット２４を上
下させると、コイルばね２６はブラケット２４と調節ね
じ２５を常に押し付けているので遊びなどがなくブラケ
ットの高さを調節できる。

【００２９】この後、ねじ１８，１９を締め付けて、記
録ヘッド１と移動台２を固定するが、このとき記録ヘッ
ド１上の押圧受け部２１とスペーサ２３はほぼ同一半径
の円弧で接しているので、ねじ１８，１９の頭部下面と
記録ヘッド１の上面が平行でない場合において、ねじ１
８，１９により上方から相当の力が加えられても、押圧
受け部２１の円弧の接点の位置の中心が容易に移り、常
に円弧の曲率の中心からみて移動台に対する真上の不変
の位置にある。したがって押圧力は常に真下の方向に働
き、記録ヘッド１にはその調整位置を動かすような矯正
力は働かない。

【００３０】これにより記録ヘッド１はその走査方向に
対し、所定の角度に保たれ、その結果所望の位置にイン
ク滴を打ち込めるので、画像乱れの少ない記録が可能で
ある。

【００３１】なお、本実施例において球面凸部、球面
座、および円筒面凸部、円筒面座が各１個設けられてい
るが、球面凹部、球面座を設けずに円筒面凸部、円筒面
座、各２個を設ける場合も考えられる。また各３個以上
設けてもよいが、製作、管理コストが高くなる。

【００３２】次に、第２の実施例について説明する。

【００３３】図４は、第２の実施例の記録ヘッド付近の
拡大分解図である。

【００３４】円筒面座４２、それに対応した円筒面凸部
４２’、記録ヘッド３１を固定するためのねじ４８，４
９からの押圧力を受ける押圧受け部５１が示されてい
る。本実施例と第１の実施例との差異は、押圧受け部５
１は、曲率の中心が凸部４２’の曲率の中心と同一であ
るが、曲率半径が、凸部４２’の曲率半径よりも大きく
設定されていることと、押圧受け部５１の曲面と凸部４
２’の曲面とがともに延長され滑らかに連続しているこ
とおよび本実施例では記録ヘッド中央部と移動台中央部
との間に間隔が大きく設定されていることである。

【００３５】なお、実施例１にあるものと同様の球面凸
部及び球面座を併置される場合もあるが、その図示を省
略する。

【００３６】その他の構成、動作は実施例１と同様なの
で説明は省略する。

【００３７】次に、第３の実施例について説明する。

【００３８】図５は、第３の実施例のほぼ走査線方向縦
断面図である。

【００３９】記録ヘッド６１下面側に形成された円筒面
座７２、移動台６２上面側に形成された円筒面凸部７
２’が示されている。この場合には、曲率中心８２は移
動台６２側になり、押圧受け部材８１との距離が大きく
とれ、したがって押圧受け部材８１の曲率半径Ｒは実施
例１などと比較し大きくなるので、ねじ７８，７９との
接触面積は大となり、ねじ７８，７９を締め付けたとき
の変形が緩和されるので、スペーサを薄くすることがで
きあるいは第５図のように省略できる。

【００４０】ただし、スペーサを省いているのでねじ７
８の下面と円筒面座７２との接触が、一般に面でなく、
円筒軸に平行な線となるので、とくに前述の調節手段
（Ｂ）と組合わされる場合、調節後における記録ヘッド
の傾きが生ずる可能性がある。

【００４１】その他の構成、動作は実施例１と同様なの
で説明を省略する。

【００４２】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００４３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００４４】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００４５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。

【００４６】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【００４７】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【００４８】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。

【００４９】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００５０】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。

【００５１】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。

【００５２】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。

【００５３】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、記録ヘッ
ドの一端部における記録ヘッドとその移動台との固定手
段が、記録ヘッドをその移動台に押圧する、ねじまたは
ねじとスペーサからなる押圧部材と、記録ヘッドと押圧
部材との接触点から記録ヘッドの傾き調節動作中心との
距離をほぼ半径とした記録ヘッドの走査方向に円弧をな
す円筒面形状もしくは球面形状の押圧受け部とから構成
することにより、傾き調整後の固定作業中において押圧
力の方向が所定どおりであるので記録ヘッドの調整位置
が損なわれず、その走査方向に対し所定の角度が保た
れ、常に画像乱れの少ない記録が得られるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録ヘッドの傾き調節装置の一実施例
を有するインクジェット記録装置の模式斜視図である。

【図２】図１の記録ヘッド付近の拡大分解図である。

【図３】図１のほぼ走査線方向縦断面図である。

【図４】第２の実施例の記録ヘッド付近の拡大分解図で
ある。

【図５】第３の実施例のほぼ走査線方向縦断面図であ
る。

【図６】従来例の記録ヘッドの傾き調節装置の一実施例
を備えたインクジェット記録装置の模式斜視図である。

【図７】図６の記録ヘッド付近の拡大分解図である。

【符号の説明】

１，３１，６１，１０１ 記録ヘッド ２，３２，６２，１０２ 移動台 ３，１０３ ガイドレール ４，１０４ モータ ５，１０５ プーリ ６，１０６ 従動プーリ ７，１０７ ワイヤー ８，１０８ 回転ドラム ９，１０９ 記録媒体 １０，１１０ ドラムモータ １１，１１１ 球面座 １１’，１１１’ 球面凸部 １２，４２，７２，１１２ 円筒面座 １２’，４２’，７２’，１１２’ 円筒面凸部 １８，１９，２５，４８，４９，５５，７８，８５，１
１８，１１９，１２０ねじ ２１，５１，８１ 押圧受け部 ２２，５２，８２ 曲率中心 ２３，５３ スペーサ ２４，５４，８４ ブラケット ２６，５６，８６ コイルばね １１３ カム軸 １１４ 突出部 １１５ カム １１６ 偏心溝 １１７ 突起部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴を吐出する複数のノズルを有す
   る記録ヘッドと、該記録ヘッドに対向し前記インク滴を
   受け画像を保持する記録媒体とを相対的に移動しつつ記
   録動作を行うインクジェット記録装置の前記記録ヘッド
   の走査方向一端側下面またはこれに対応する記録ヘッド
   移動台の上面のうちのいずれか一方に、球面状凸部また
   は記録ヘッドの走査方向に円弧をなす円筒面状凸部が形
   成され、他方に、前記球面状凸部または前記円筒面状凸
   部にそれぞれ対応する球面状凹部座または円筒面状凹部
   座が形成され、それにより、前記凸部と凹部座とが摺動
   可能状態で記録ヘッドが移動台に支持されており、記録
   ヘッドの走査方向他端側には、前記球面状凸部及び円筒
   面状凸部の曲率の中心を支点として、かつ該他端部に上
   下方向の力を作用させて記録ヘッドを移動台に対して上
   下に揺動することができる記録ヘッドの傾き調節手段が
   設けられてなる記録ヘッド傾き調節装置において、 前記記録ヘッドの前記一端側における該記録ヘッドと前
   記移動台との固定手段は、前記記録ヘッドを前記移動台
   側に押圧する押圧部材と、前記記録ヘッド上にあって前
   記支点を中心として前記押圧部材との接触点までの距離
   をほぼ半径とする前記走査方向に円弧をなす円筒面形状
   もしくは該半径の球面形状をなす少なくとも一つの押圧
   受け部とからなることを特徴とする、インクジェット記
   録装置の記録ヘッド傾き調節装置。
2. 【請求項２】 前記押圧部材が、ねじ頭と前記押圧受け
   部との間に挿着されるスペーサを含み、かつ該スペーサ
   の下面が前記押圧受け部の前記円筒面形状または前記球
   面形状にほぼ重なる曲面部分を有する、請求項１記載の
   インクジェット記録装置の記録ヘッド傾き調節装置。