JPH10337862A

JPH10337862A - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JPH10337862A
Application number: JP16520897A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Naka; 隆廣中; Kimitoshi Kimura; 仁俊木村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-22
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: JP3739532B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の記録ユニットを記録装置のキャリッジ
に調整作業を簡素化して高い精度で取付けること。【解決手段】往復駆動手段により主ガイド軸に案内さ
れて主走査方向に往復駆動されるメインキャリッジ１に
着脱可能でかつこれに対する基準位置決め用の孔２３、
２４を有するサブキャリッジ６に、孔２３、２４、及び
複数の記録ユニット７、７、７…のノズル相互間の位置
が一定の位置関係を持つように記録ユニット７、７、７
…を固定し、このサブキャリッジ６をメインキャリッジ
１に取付けることにより複数の記録ユニットを記録装置
に組み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録ヘッドを備えた記録ユニットを同一のキャリッジに
複数搭載した記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドを用いた記
録装置は、印字品質や印刷速度の向上を図るためにノズ
ル開口の数が増大の一途を辿り、ノズル開口数が１００
０個に及ぶものが実用化されようとしている。このよう
にノズル開口数が多数になると、記録ヘッド相互のイン
ク滴の着弾位置の精度のバラつきに起因して記録媒体上
のドット位置にずれを生じ、特にカラー印刷にあっては
１画素を構成する各色のドットの位置に誤差が生じて印
刷品質に低下を来し、さらにノズル開口の１つでもイン
ク滴の吐出に不都合を来すと、印字品質が極端に低下
し、記録装置として意味をなさなくなり、多数ノズルの
記録装置の製造歩留まりが極端に低いという問題があ
る。

【０００３】このため、通常、ノズル開口数が１００乃
至数百程度のインクジェット式記録ヘッドを同一のキャ
リッジに複数個搭載して多数ノズルの記録装置を構成す
ることが行われている。このような記録ヘッドのキャリ
ッジへの位置決めに際しては、記録ヘッドに形成された
位置決め部材、たとえば位置決めピンと、キャリッジに
形成された位置決め部材、たとえば位置決め孔とを係合
させることで或程度の精度を確保することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャリ
ッジに搭載すべき記録ヘッドの数が多くなると、主走査
方向の距離が長くなり、主走査方向に対する記録ヘッド
の僅かな傾きがインク滴の記録媒体への着弾位置を大き
く左右するという問題が発生する。このような問題を解
消するため、記録ヘッドの取付後にテストパターンを印
刷させて、記録装置の函体内で記録ヘッドの位置を微調
整するという作業が何度も必要となり、調整作業に時間
を要するという問題がある。本発明はこのような問題に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところは
ユニットとなる多数のインクジェット式記録ヘッドを記
録装置のキャリッジに高い位置決め精度で簡単に取付け
ることができるインクジェット式記録装置を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、往復駆動手段によりガイド
部材に案内されて主走査方向に往復駆動されるキャリッ
ジに、印字信号に対応してインク滴を吐出する記録ユニ
ットを複数搭載したインクジェット式記録装置におい
て、前記キャリッジが前記ガイド部材に取付けられた第
１の部材と、第１の部材に着脱可能でかつ第１の部材に
対する基準位置決定部を有する第２の部材とに分割して
構成され、また前記記録ユニットが前記基準位置決定部
に対して一定の位置関係を持つように第２の部材に固定
されて、第２の部材を介して第１の部材に固定するよう
にした。

【０００６】

【作用】複数の記録ユニットを、取付け作業が容易な環
境で予め第２の部材に位置決めして固定し、第２の部材
を記録装置に予め組み込まれている第１の部材に固定す
るから、個々の記録ヘッドの記録装置への取付けに際し
て複数の記録ユニット相互間の位置調整が不要となり記
録ユニットと記録装置との間の位置調整の作業を大幅に
軽減できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は本発明の記録装
置の一実施例を示すものであって、メインキャリッジ１
は、紙送り方向の両端近傍を主ガイド軸３、及び副ガイ
ド軸４（図９）に移動可能に支持され、図示しないタイ
ミングベルトを介してキャリッジ駆動モータによりプラ
テン５に平行、つまり主走査方向に往復動可能に構成さ
れている。

【０００８】メインキャリッジ１には、後述するサブキ
ャリッジ６に組み付けられた複数、この実施例では６個
の記録ユニット７、７、７…が搭載されていて、函体に
設置された図示しないインクタンクに接続する後述する
チューブ８、８、８…からインクの供給を受けている。

【０００９】これら記録ユニット７は、図３に示したよ
うに一定のピッチでノズル開口Ｎ、Ｎ、Ｎ‥‥が形成さ
れたノズルプレート９を備えたインクジェット式記録ヘ
ッド１０と、圧力変動を防止するバッファタンクを兼ね
たサブタンク１１とを基板に固定して構成され、ノズル
開口Ｎに配列方向の両端には、ネジ１３、１３の外径よ
りも若干大きめ、つまり位置調整可能な程度にガタを生
じるサイズの通孔１５、１５が穿設されている。

【００１０】サブキャリッジ６は、図４及び図５に示し
たように補強壁１６、１７と、記録ユニット７の記録ヘ
ッド１０を記録媒体に対向させるための露出用の窓１８
と、１つの記録ユニット７をネジ１３、１３により固定
する一対のネジ孔１９、１９と、後述する位置出しピン
３６、３７に嵌合する基準孔２３、及び若干ガタをもっ
て挿通される通孔２４と、メインキャリッジ１に螺合す
る取付けネジ２５に対してガタを有する取付け孔２９を
四隅に穿設して構成されている。サブキャリッジ６は、
軽量化と製造コストの低減を図るために高分子材料を射
出成形や金属板のプレス加工により製造するのが望まし
い。

【００１１】窓１８を視野とする固体撮像手段等により
記録ユニット７のノズル開口Ｎの観測が可能で、かつ記
録ユニット７の取付けが容易な姿勢にサブキャリッジ６
を治具に固定した状態で、記録ユニット７の先端、先端
及び後端の一方の側面を位置出し部材Ｐ、Ｐ、Ｐにより
固定し、記録ユニット７の後端、先端側及び後端側の他
方の側面を弾圧部材Ｐ’、Ｐ’、Ｐ’により押圧して位
置決めする。

【００１２】この位置決めに際しては、複数の記録ユニ
ット７間のノズル開口Ｎの少なくとも副走査方向の位置
がたとえば３０μｍ、望ましくは２０μｍ以下の誤差
で、サブキャリッジ６の基準孔２３、２４に対して規定
位置となるように位置決めし、ネジ１３、１３によりサ
ブキャリッジ６に固定する。

【００１３】この際、記録ユニット７とサブキャリッジ
６との間にスペーサ等を挿入してノズルプレート９の高
さを相互間でたとえば１００μｍ以下、望ましくは５０
μｍ以下となるようにも調整する。なお、各記録ユニッ
ト相互間の主走査方向の距離は、３０μｍ以下、望まし
くは２０μｍ以下に調整するのが理想ではあるが、印字
タイミングを調整することによりソフトウエア的にも調
整できるので、特に厳格な調整は不要である。

【００１４】この取付けに際しては、位置出し部材Ｐ、
Ｐ、Ｐにマイクロ移動機構を設けておくことにより、主
走査方向や副走査方向の位置調整ばかりでなく、記録ユ
ニット７’の傾きθに対しても高い精度で位置調整する
ことができる。

【００１５】このような平板状のサブキャリッジ６への
記録ユニットの取付けは、その周囲が記録装置の函体に
比較してはるかに広く開放されているから、固体撮像手
段等により観測することが可能となり、熟練を要するこ
と無く、記録ユニットを高い位置精度で簡単に組み付け
ることができる。

【００１６】そして、複数の記録ユニット７を使用する
場合で、たとえば記録ユニット７を６個使用する場合に
は、図６（イ）に示したように各記録ユニット７のノズ
ル開口Ｎが副走査方向に対して同一直線状に位置するよ
うに位置決めして、それぞれにブラック、イエロー、濃
マゼンタ、濃シアン、淡マゼンタ、淡シアンのインクの
カートリッジを接続すると、フォト品質での印刷が可能
なカラー記録装置を構成することができる。

【００１７】また、図６（ロ）に示したように５個の記
録ユニットを使用する際には、一端部に位置する２つの
記録ユニット７-1、７-2を、それぞれのノズル開口が半
ピッチずらせ、また他の記録ユニット７-3〜７-5をその
ノズル開口Ｎが記録ヘッド７-1、または記録ヘッド７-2
の何れかのノズル開口と同一線上に位置するように配置
して、一端部側の２つの記録ヘッド７-1、７-2にはブラ
ックの、また他の記録ユニット７-3〜７-5にはイエロ、
マゼンタ、シアンのインクのカートリッジを接続する
と、ブラックインクによるテキストデータを高速度で印
刷可能なカラー記録装置を構成することができる。

【００１８】また図６（イ）、（ロ）に示したようなサ
ブキャリッジを同一のメインキャリッジに対して着脱可
能に構成しておけば、サブキャリッジの交換だけで商品
構成の多様化や、購入後の改良を容易に行なうことがで
きる。

【００１９】さらには、記録ヘッドは、同一の駆動信号
に対してその吐出インク滴の量にバラつきを有するか
ら、同一駆動電圧印加時に吐出インク量がほぼ規定量と
なる記録ユニットを選別し、これらをグループとして同
一のサブキャリッジに取付ければ１つの駆動信号のレベ
ルを調整するだけで、サブキャリッジ上の複数の記録ユ
ニットのインク滴のインク量を規定値に揃えることがで
き、高い品質での印刷が可能となる。

【００２０】一方、メインキャリッジ１は、図７に示し
たように記録ヘッド１０のノズルプレート９を露出させ
る窓３０と、補強用壁３１、３２と、サブキャリッジ６
の一側の補強壁１６の一端に対向する位置にレバー３３
を有する偏心カム３４と、またサブキャリッジ６の他側
の位置決め壁１７に当接する弾性部材３５とを設け、さ
らにサブキャリッジ６の位置決め孔２３、２４と係合し
てサブキャリッジ６を所定位置に位置決めする位置決め
用のピン３６、３７を植設し、さらに四隅に４本の固定
ネジ２５が螺合するネジ孔３８を設けて構成されてい
る。

【００２１】メインキャリッジ１は、タイミングベルト
等により張力を受け、かつ複数の記録ユニット７を搭載
する関係上、剛性を必要とするとともに、高速印刷を可
能ならしめるためには軽量化が求められるから、たとえ
ばアルミ合金の鋳造により製造するのが望ましい。な
お、図７においてはメインキャリッジ１のガイド軸３に
嵌合するガイド部は省略されている。

【００２２】複数の記録ユニット７が組付られたサブキ
ャリッジ６（図５）を、図８に示したようにその基準孔
２３、２４を位置決めピン３６、３７に挿通すると、全
ての記録ユニット７は、そのノズル開口Ｎがプラテン５
に対して略規定の位置に位置決めされる。この段階でネ
ジ２５によりサブキャリッジをメインキャリッジ１に仮
止めし、各記録ユニット７にテスト用のインクを供給し
てテストパターンを印刷させる。

【００２３】印刷の結果、メインキャリッジ１の走査方
向に対してサブキャリッジ６の傾きが検出された場合に
は、レバー３３を回動させてサブキャリッジ６を対偶側
の位置決めピン３６を回動中心としてせてサブキャリッ
ジ６の位置決め孔２４やネジ孔２９のガタを利用して、
サブキャリッジ６のメインキャリッジ１に対する相対位
置を微調整する。

【００２４】所定位置にセットされた段階で、ネジ２５
を本絞めして固定すると、メインキャリッジ１はその移
動方向に対して正規の位置に予め位置調整して取付けら
れているから、全ての記録ユニット７、７、７、…がメ
インキャリッジ１の走査方向に対して正規の位置にセッ
トされることになる。サブキャリッジ６の取付後、テス
ト用インクを排出させてインク供給チューブ８、８、
８、‥‥を各サブタンク１１のインク供給口３９、３
９、３９、‥‥に接続すると、多数ノズルを備えた記録
装置が完成する。

【００２５】なお、上述の実施例においてはメインキャ
リッジ１に位置決めピン３６、３７を、またサブキャリ
ッジ６側に位置決め用の孔２３、２４を設けているが、
メインキャリッジ１に位置決め用の孔を、またサブキャ
リッジ６に位置決めピンを設けても同様の作用を奏する
ことは明らかである。

【００２６】また上述の実施例においてはメインキャリ
ッジ１またはサブキャリッジ６に偏心カム等の高さ調整
機構を設けたり、またメインキャリッジ１とサブキャリ
ッジ６との間にスペーサを挿入して調整するようにすれ
ば、メインキャリッジ１を記録装置本体に固定した状態
で、サブキャリッジ６の上下方向の位置を調整すること
で、ノズル開口と記録媒体との間隙を変更することがで
き、複雑な機構を要することなく、封筒などの厚い媒体
に対しても適正なギャップを確保して印刷することがで
きる。

【００２７】なお、上述の実施例においては、複数の記
録ユニット７をサブキャリッジ６に固定したものを、メ
インキャリッジ１に搭載するようにしているが、図９に
示したようにキャリッジを主ガイド軸３に嵌合するガイ
ド部４０と、記録ユニット固定部５０とに分割して構成
し、ガイド部４０は中央部に位置決めピン４１を、また
両側には位置決め用凹部４２、４２、及びネジ４３、４
３と係合するネジ孔４４、４４を設けて構成し、記録ヘ
ッド固定部５０は記録ユニット７のノズルプレートを露
出させる窓５１と、ガイド部４０の主ガイド軸３に対し
て垂直方向にガタをもって位置決めピン４１と係合する
位置決め孔５２と、位置決め用凹部４２、４２に係合す
る突起５３、５３と、ネジ４３、４３に対して若干のガ
タを形成するネジ孔５４、５４と、副ガイド軸４に係合
するガイド部材５５を形成して構成されている。

【００２８】この実施例によれば前述の実施例と同様の
手法により記録ユニット固定部５０に複数の記録ユニッ
ト７、７、７、…を固定した後、記録ユニット固定部５
０の位置決め孔５２を位置決めピン４１に挿入して、記
録ユニット固定部５０の突起５３、５３がガイド部４０
の両側の凹部４２、４２に対向するようにヘッド固定部
５０をガイド部材５５を副ガイド軸４に係合させる。つ
いで位置決め孔５２をガイド部４０の位置決めピン４１
に挿通し、また両側の突起５３、５３を凹部４２、４２
に係合させ、好ましくは両側の突起４５、５９にバネ４
６を掛けて両者間に張力を付与すると、おおよその位置
が決まる。

【００２９】この状態で、必要に応じてテスト印刷を実
行して記録ユニット固定部５０の位置を微調整してから
ネジ４３、４３により固定すると、全ての記録ユニット
７、７、７を走査方向に対して正確に取付けることがで
きる。

【００３０】なお、上述の実施例においては記録ユニッ
ト固定部５０をその面に垂直に固定しているが、図１０
に示したように記録ユニット固定部５０に、その面に対
して傾斜した面６０をガイド部４０との対向側に形成
し、ここに通孔６１、６１を穿設し、またガイド部４０
側にはこれに対向する位置にネジ孔４４’、４４’を形
成することにより、記録ヘッド固定部５０をプラテン側
及び主ガイド軸３の両方向に加圧してガイド部４０の所
定位置に締め付け固定することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
ガイド部材に取付けられた第１の部材と、第１の部材に
着脱可能でかつ第１の部材に対する基準位置決定部を有
する第２の部材とに分割してキャリッジを構成し、また
記録ユニットが前記基準位置決定部に対して一定の位置
関係を持つように第２の部材に固定してから、第２の部
材を介して第１の部材に固定するようにしたので、複数
の記録ユニットを、取付け作業が容易な環境で予め第２
の部材に位置決めして固定し、第２の部材を記録装置に
予め組み込まれている第１の部材に固定できて、個々の
記録ユニットを正確にかつ調整作業を簡素化して記録装
置に取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録装置の一実施例
を、キャリッジを中心に示す斜視図である。

【図２】キャリッジを記録装置から取り外して、ノズル
プレート側から見た状態を示す斜視図である。

【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ記録ユニットの
一実施例を示すノズルプレート側からの正面図と側面図
である。

【図４】図（イ）、（ロ）は、それぞれサブキャリッジ
への記録ユニットの取付け工程を示す上面図と断面図で
ある。

【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ記録ユニットが
組付られた状態でのサブキャリッジの一実施例を示す上
面図と断面図である。

【図６】図（イ）、（ロ）はそれぞれサブキャリッジへ
の複数の記録ユニットの取付け形態の一実施例を示す図
である。

【図７】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上装置のメイ
ンキャリッジの一実施例を示す上面図と断面図である。

【図８】図（イ）、（ロ）は、それぞれ記録ユニット、
及びサブキャリッジをメインキャリッジに取付けた状態
を示す上面図と断面図である。

【図９】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の他の実
施例を示す上面図と断面図である。

【図１０】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の他の
実施例を示す上面図と断面図である。

【符号の説明】

１メインキャリッジ３主ガイド軸４ガイド軸５プラテン６サブキャリッジ７記録ユニット８インク供給チューブ９ノズルプレート１０記録ヘッド１１サブタンク１８窓２３、２４基準孔２５固定ネジ３０窓３４偏心カム３５弾性部材３６、３７基準ピンＮノズル開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】往復駆動手段によりガイド部材に案内さ
れて主走査方向に往復駆動されるキャリッジに、印字信
号に対応してインク滴を吐出する記録ユニットを複数搭
載したインクジェット式記録装置において、前記キャリッジが前記ガイド部材に取付けられた第１の
部材と、第１の部材に着脱可能でかつ第１の部材に対す
る基準位置決定部を有する第２の部材とに分割して構成
され、また前記記録ユニットが前記基準位置決定部に対
して一定の位置関係を持つように第２の部材に固定され
て、第２の部材を介して第１の部材に固定されているイ
ンクジェット式記録装置。
【請求項２】前記基準位置決定部材が位置決め孔また
は位置決めピンとして構成されている請求項１に記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項３】第２の部材が前記基準位置決定部材の１
つを回動中心として第１の部材に対して相対移動させる
部材を備えた請求項１に記載のインクジェット式記録装
置。
【請求項４】第２の部材が第１の部材に搭載されてい
る請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】第１の部材が一側が第１のガイド部材
に、また第２の部材の一側が第２のガイド部材に案内さ
れ、第１,及び第２のガイド部材の他側で係合されてい
る請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項６】第１、及び第２のガイド部材の対向側に
固定用のネジ孔が穿設されている請求項５に記載のイン
クジェット式記録装置。
【請求項７】前記ネジ孔形成領域が、第２のガイド部
材に対して傾斜している請求項６に記載のインクジェッ
ト式記録装置。
【請求項８】第１、及び第２のガイド部材の係合領域
を弾接させる弾性付与手段が形成されている請求項５に
記載のインクジェット式記録装置。