(57)【要約】【課題】  測定機を使用せずに、記録ヘッドの吐出口面とプラテンの搬送面との間の距離を、簡単な操作で高精度で調整することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  被記録材１へインクを吐出して記録を行う記録ヘッド３を搭載して被記録材の幅方向に移動可能なキャリア２と、キャリアの移動を案内するガイドシャフト７と、記録ヘッドと対向する位置で被記録材を支持するプラテン４と、を備える。ガイドシャフトを移動させることによりキャリアに搭載された記録ヘッドとプラテンとの距離を変更可能にする。プラテンは付勢手段５により付勢されてキャリアと当接することにより位置が調整される。【選択図】  図１
2010137431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
被記録材へインクを吐出して記録を行う記録ヘッドを搭載して被記録材の幅方向に移動可能なキャリアと、
前記キャリアの移動を案内するガイドシャフトと、
記録ヘッドと対向する位置で被記録材を支持するプラテンと、
を備え、前記ガイドシャフトを移動させることにより前記キャリアに搭載された記録ヘッドと前記プラテンとの距離を変更することが可能なインクジェット記録装置であって、
前記プラテンは付勢手段により付勢されて前記キャリアと当接することにより位置が調整されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記キャリアに前記プラテンと当接する当接部を設け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。
【請求項３】
前記当接部は、前記キャリアに搭載された記録ヘッドの吐出口面より前記プラテン側に突出していることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記当接部は、前記キャリアの被記録材の幅方向の移動に伴い回転する回転体であることを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記プラテンを調整した位置で固定するための固定手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記固定手段はネジであることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記固定手段はラチェット機構であることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記プラテンは被記録材の幅方向において複数に分割されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリなど、画像情報に基づいて用紙やプラスチックシート等の被記録材に画像を形成する記録装置の一つとして、記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が使用されている。インクジェット記録装置では、記録を行う際には、記録ヘッドの吐出口面と被記録材を支持するプラテンとの間の距離（以降、ヘッドプラテンギャップまたはギャップと称する）を適正値に保つことが重要である。インク滴の付着による画素ドットを高精度に配置して高品位の画像を出力するには、ヘッドプラテンギャップは被記録材が記録ヘッドに接触しない範囲でできるだけ小さく、かつ記録ヘッドの移動方向（主走査方向）において一定であることが望ましい。また、記録を行う被記録材の種類によってヘッドプラテンギャップを調整する必要がある。
【０００３】
そこで、インクジェット記録装置では、記録ヘッドをプラテンに対して接離方向に移動可能とし、記録の条件に応じてヘッドプラテンギャップを調整する機構を備えている。また、ヘッドプラテンギャップを主走査方向で一定に保つために、装置の組立工程において調整している。具体的には、記録ヘッドまたは記録ヘッドを搭載したキャリアの移動を案内するガイドシャフトに対してプラテン面が平行になるように調整する構成が採られている。
【０００４】
ここで、１メートルを超える幅の被記録材に記録する大型のインクジェット記録装置では、プラテンを支持している枠部材自体が自重で弾性変形して撓む。このため、ガイドシャフトとプラテンとの位置関係を調整するだけでなく、プラテンの被記録材を搬送する面の平面度を高精度に調整する必要がある。枠部材の変形を抑制するために、板金に代えてアルミ合金の押し出し材を用いることで剛性を高める方法があるが、これではコストが大幅に増大してしまう。そこで、プラテンを上下に移動させて調整することで、平面度を高精度にしている。かかる調整方法においては、プラテンを支持している筐体を他の部材に対して突張って変形させる方法や、プラテンを筐体に対して自由な位置に取り付ける方法が用いられている。
【特許文献１】特開平０２−０６２２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プラテンを上下に移動させてヘッドプラテンギャップを調整する構成では、ヘッドプラテンギャップを測定してからプラテンを移動させ、プラテンを移動させた後にヘッドプラテンギャップを再度測定して規格に入っているかを確認する必要があり、多くの手間がかかっていた。また、ヘッドプラテンギャップの測定には特殊な測定器具を使用するので、組立工場以外での再調整は不可能で、市場のサービスマンでは調整できないという課題がある。
【０００６】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、簡単な構成でヘッドプラテンギャップを高精度に調整することができるインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、被記録材へインクを吐出して記録を行う記録ヘッドを搭載して被記録材の幅方向に移動可能なキャリアと、前記キャリアの移動を案内するガイドシャフトと、記録ヘッドと対向する位置で被記録材を支持するプラテンと、を備え、前記ガイドシャフトを移動させることにより前記キャリアに搭載された記録ヘッドと前記プラテンとの距離を変更することが可能なインクジェット記録装置であって、前記プラテンは付勢手段により付勢されて前記キャリアと当接することにより位置が調整されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構成でヘッドプラテンギャップを高精度に調整することができるインクジェット記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録時の縦断面図である。記録ヘッド３はキャリア２に搭載されている。キャリア２は、ガイドシャフト７およびガイドレール８に案内されて、用紙やプラスチックシート等のシート状の被記録材１の幅方向に沿って往復移動可能に支持されている。記録ヘッド３の被記録材１と対向する吐出口面２１には所定の配列をなして複数の吐出口が形成されている。記録ヘッド３の吐出口面２１と対向する位置にはプラテン４が配置されている。本実施形態では、プラテンは被記録材１の幅方向に分割された複数のプラテンで構成されている。各プラテン４の上面に、被記録材１を支持する搬送面４ａが形成されている。記録に際しては、キャリア２の移動に同期して、画像情報に基づいて所定の吐出口から被記録材１へインクを吐出することにより、画像を記録していく。
【００１０】
分割された複数のプラテン４はバネ５によりキャリア２に接近する方向へ付勢され、後述するヘッドプラテンギャップを調整された位置でネジ６等の締結手段によりシャーシ１１に固定されている。キャリア２の下端部には、記録ヘッド３の吐出口面２１よりもプラテン４側へ所定高さだけ突出した当接部２ａが設けられている。通常、プラテン４は、適正高さの搬送面を形成する標準位置に固定されている。また、キャリア２は、記録ヘッド３の吐出口面２１とプラテン４の搬送面４ａとの間の距離（ヘッドプラテンギャップ）が所定値に設定された記録ポジションに位置している。そこで、ヘッドプラテンギャップを調整するため、ガイドシャフト７を不図示のカム駆動機構で上下させてキャリア２を上下に移動させることができるように構成されている。
【００１１】
被記録材の搬送方向においてプラテン４の上流側には搬送ローラ９とピンチローラ１０からなるローラ対が配されている。記録ヘッド３の吐出口面２１には複数の吐出口が配されており、記録動作においては、キヤリア２の移動に同期して吐出口から被記録材へインクを吐出することにより１ライン分の画像が形成される。１ライン分の記録が終了すると、被記録材１を搬送ローラ９により所定ピッチだけ搬送した後に次の１ライン分の画像を形成する。このように１ライン分の記録と所定ピッチの搬送を交互に繰り返すことで、被記録材の全体に記録が行われる。
【００１２】
次に、以上説明したインクジェット記録装置における紙間距離の調整のための構成および動作について説明する。図２はキャリア２をギャップ調整ポジションへ移動させたときの縦断面図である。図３はキャリア２とプラテン４との位置関係を説明する図であり、（ａ）は記録時の状態で、（ｂ）はギャップ調整時の状態を示す。図４はガイドシャフト７の撓みがない位置でギャップ調整する状態（ａ）とガイドシャフト７の撓みがある位置でギャップ調整する状態（ｂ）を示す縦断面図である。インクジェット記録装置には、ＣＰＵ、メモリおよびＩ／Ｏ回路等を備えたコントローラかなる制御手段が設けられている。この制御手段は、内部メモリに予め格納された制御プログラムに従い、駆動モータ等の動作を制御して被記録材の搬送を制御すると共に、画像情報に基づいて記録ヘッドを制御して被記録材に画像を形成する。また、記録ヘッド３の紙間距離の調整のための制御の他、装置全体の制御を司る。
【００１３】
記録ヘッド３と対向する位置で各プラテン４は、それぞれ、記録ヘッド３に対して接離方向に移動可能である。記録ヘッド３を搭載したキャリア２は、ガイドシャフト７を不図示のカム駆動機構等により上下方向に変位させることにより、プラテン４に対して接離方向に移動可能である。また、各プラテン４は、それぞれ、バネ５からなる付勢手段によりキャリア２に向けて付勢された状態で、ネジ６等の締結手段からなる固定手段により固定され、当該付勢手段に抗して記録ヘッド３に対する接離方向の位置を規制されている。また、キャリア２の下端部には、当該固定手段を解除したときに当該付勢手段により付勢されるプラテン４を当接させるための当接部２ａが設けられている。
【００１４】
図１〜図３において、ガイドシャフト７を下方へ所定距離だけ移動させることにより、記録ヘッド３を搭載したキャリア２を図１に示す記録ポジションから図２に示すギャップ調整ポジションに移動させことができる。すなわち、ガイドシャフトを移動させることにより、キャリアに搭載された記録ヘッドとプラテンとの距離を変更することができる。このギャップ調整ポジションは、ヘッドプラテンギャップＥから当接部２ａの突出距離Ｈを差し引いた距離だけキャリア２をプラテン４側へ移動させた位置に設定される。また、ギャップ調整ポジションでは、キャリア２の当接部２ａが標準位置にあるプラテン４に対してちょうど当接することになる。従って、図３および図４に示すように、キャリア２の記録ポジションからギャップ調整ポジションへの移動距離をＦとし、記録ヘッドの吐出口面とプラテンの搬送面との間の距離であるヘッドプラテンギャップをＥとし、当接部２ａの突出距離をＨとすると、Ｆ＝Ｅ−Ｈの関係となる。すなわち、当接部はキャリアに搭載された記録ヘッドの吐出口面よりプラテン側に突出している。ここで、記録時のプラテン４の位置は、一般に、被記録材の厚さや材質等に関係なく、被記録材の搬送経路に基づいて設定される。一方、記録ヘッド３を搭載したキャリア２の高さを調整することにより、記録を行う被記録材の種類に対応することができる。
【００１５】
そこで、ヘッドプラテンギャップの調整に際しては、ガイドシャフト７を下降させることでキャリア２をギャップ調整ポジションへ移動させるとともに、ネジ６を緩めることでプラテン４をバネ付勢力により上方へ移動させてキャリア２の当接部２ａに当接させる。この位置で再びネジ６で締結してプラテン４を固定する。これによりプラテン４を調整した位置（標準位置）に固定でき、ガイドシャフト７を記録ポジションまで再度上昇させると、記録ヘッドの吐出口面２１とプラテン４の搬送面４ａとの間の距離（ヘッドプラテンギャップ）Ｅが所望の調整値に設定される。
【００１６】
一つのプラテン４についてのヘッドプラテンギャップの調整が完了すると、キャリア２を次のプラテン４の上へ移動させ、上述と同様の手順でプラテンについてのギャップ調整を行う。以下、キャリア４をガイドシャフト７に沿って移動させながら、このような作業を全てのプラテンについて繰り返し実行することにより、装置全体のプラテン４についてのギャップ調整のための作業を完了する。このようなギャップ調整を完了した後では、例えば記録動作の前などに、ガイドシャフト７を上昇させてキャリア２を記録ポジションまで移動させることにより、全てのプラテン４について、吐出口面２１との間の距離を被記録材の厚さや材質等に応じて設定されるヘッドプラテンギャップＥに設定することができる。なお、かかる紙間距離の調整においてユーザがキャリア２を移動させる手段としては、例えば、記録装置の操作パネルをボタン操作する手段を用いる。
【００１７】
次に、ガイドシャフト７に撓みがある場合のヘッドプラテンギャップの調整（紙間距離の調整）について、図４を用いて説明する。各プラテン４におけるヘッドプラテンギャップの調整に際しては、先ず、各プラテン４をバネ５に抗して押しさげ、標準位置より下方の初期位置Ｇに固定する。この初期位置はガイドシャフト７の撓みの有無に関わらず同一高さに設定できる。そこで、ガイドシャフト７を距離Ｆだけ下方へ移動させてキャリア２をギャップ調整ポジションにセットする。この移動距離Ｆはガイドシャフト７の撓み量に関わらず一定である。従って、ガイドシャフト７に撓みがある場合は、撓み量に応じてキャリア２のギャップ調整ポジションの高さが撓み量だけ異なることになる。図４はガイドシャフト７が（ｂ）の位置では、（ａ）の位置に比べ、撓み量Ｄだけ下方に撓んでいる場合を示す。つまり、図４に示すように、撓みがない位置もしくは撓みが小さい位置（ａ）では、撓みがある位置もしくは撓みが大きい位置に比べ、ギャップ調整ポジションの位置が撓み量Ｄの分だけ高くなる。
【００１８】
次いで、プラテン４のネジ６を緩めて固定手段を解除し、プラテン４をバネ（付勢手段）５によって付勢し上昇させることで、キャリア２の当接部２ａに当接させる。これにより、プラテン４を、ガイドシャフト７の撓み量に応じて調整された標準位置にセットすることができる。このプラテン４の標準位置の高さは、ガイドシャフト７の撓み量によって異なり、撓みがある領域ではその分低くなる。そして、再度ネジ６を締結してプラテン４を調整された標準位置に固定する。これらの作業を、各プラテン４について順次行うことにより、ガイドシャフト７に撓みがある場合でも、全てのプラテンについてのヘッドプラテンギャップの調整を行うことができる。そして、記録前など、必要なときにガイドシャフト７を距離Ｆだけ上昇させてキャリア２を再び記録ポジションへ戻す。これにより、ガイドシャフト７の撓みの有無に関わりなく、被記録材１の幅方向の全域において、吐出口面２１と全てのプラテン４との間の距離（ヘッドプラテンギャップ）Ｅを高精度で調整することができる。これにより、吐出口面２１と被記録材１との間に適正な紙間距離を保持することができる。
【００１９】
なお、各プラテン４の搬送面２ａが当接する当接部２ａは、通常の突出部材で構成しても良く、あるいは、キャリア２の移動方向に回転自在のコロ等の従動回転体で構成しても良い。当接部２ａがキャリア２の移動に従動して回転することにより、ギャップ調整を順次行うときの摺動抵抗を低減することができる。
【００２０】
一般にプラテンは樹脂の成形部品で構成することが多く、プラテン自体の平面度がヘッドプラテンギャップおよび紙間距離に直接的に影響する。その場合、各プラテン４の幅が小さいほどプラテン全体の平面度の精度を高くすることができるが、一方では調整する部品点数が増えるという難点がある。本実施形態においては、ヘッドプラテンギャップを測定することなくギャップ調整を行うため、例えば、プラテン４を記録ヘッド３と同程度の幅にしてプラテン全体を細かく分割することにより、ヘッドプラテンギャップの精度向上を図るときの調整の手間を少なく済ませることができる。さらに、プラテン４を突き当てる当接部２ａをキャリアの移動に応じて従動回転するコロ等の回転体で構成することにより、キャリア２と各プラテン４との摩擦抵抗を大幅に減少させ、キャリア２を小さい力で移動させることができる。これにより、ギャップ調整作業の簡便化と作業者の負荷軽減を図ることができる。
【００２１】
以上説明した実施形態によれば、記録ヘッドの吐出口面とプラテンの搬送面との間の距離（ヘッドプラテンギャップ）の調整を行う際にヘッドプラテンギャップの測定が不要となり、調整に要する時間を短縮することができる。これに伴い、特殊な測定器具が不要となり、再調整のための作業が容易になる。また、ギャップ調整の作業が簡便になるため、プラテンを分割して紙間距離を各部分プラテンごとに高精度に調整することができ、記録品位の向上を図ることが可能となる。さらに、記録装置に内蔵された既存のヘッドプラテンギャップ調整機構の機能を利用することができ、最小限のコストで調整機構を内蔵することができる。
【００２２】
〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では、プラテン４を締結手段（ネジ）６で固定する構成としたが、本実施形態では、固定手段として、付勢手段（バネ）５の付勢方向の移動を規制するラチェット機構で使用されている。本実施形態のその他の構成は第１の実施形態と同じである。図５はプラテンをラチェット機構により位置規制したときの縦断面図である。図６はラチェット機構をリリースしてプラテンを上昇させたときの縦断面図である。図７はガイドシャフト７が撓んでいる場合の各プラテン４のヘッドプラテンギャップの調整を示す正面図である。
【００２３】
プラテン４の側面にはラチェットギア１２が一体に設けられており、プラテン４はバネ５によってキャリア２へ向かう付勢力を受けながらラチェット爪１３により固定（位置規制）されている。プラテン４がバネ（付勢手段）５の付勢力よりも強い力で当該バネ５に抗して押されると、ラチェット爪１３が支点２３を中心に回動してラチェットギア１２との噛合いが外れる。すると、プラテン４とラチェットギア１２はキャリア２側からの押圧力に応じて離間方向へ移動する。押圧力を取り除くとラチェットギア１２がラチェット爪１３と再び噛合い、プラテン４はその位置に固定される。本実施形態は、以上説明した点で第１の実施形態と異なるが、その他の構成は同じである。なお、本実施形態でも、プラテン４を突き当てるための当接部２ａは、突出部材でも良いが、摺動抵抗を低減する観点から、キャリア２の移動に従動して回転するコロ等の回転体で構成することが好ましい。
【００２４】
次に、第２の実施形態に係るインクジェット記録装置におけるヘッドプラテンギャップの調整について説明する。まず、キャリア２を記録領域外へ退避させた状態で、全てのプラテン４をキャリア２に接近した所定高さ位置にセットしておく。全てのプラテン４において、図６に示すようにラチェット爪１３をリリースさせることにより、バネ５が伸びきる高さまで移動させておく。キャリア２は、ガイドシャフト７を下降させてギャップ調整ポジションにセットする。この状態で、キャリア２を、退避位置から最も近い（図７中の右端の）プラテン４と対向する位置まで移動させる。すると、当該プラテンは、キャリア２の当接部２ａが搬送面４ａに当接することにより押し下げられる。そして、押し下げられた位置でラチェット爪１３がラチェットギア１２と噛合うことで、当該プラテン４は調整された位置（標準位置）に固定され、キャリア２が通過した後も標準位置に固定されたままとなる。こうして、当該プラテンについてのヘッドプラテンギャップの調整が終了する。
【００２５】
そして、図７に示すように、キャリア２を矢印Ｋ方向に移動させ、順次各プラテン４を押し下げながら標準位置に固定していく。これにより、キャリア２を被記録材１の一端部から他端部まで移動させるだけで、全てのプラテン４についてのヘッドプラテンギャップの調整を自動的に完了することができる。そして、このギャップ調整は、ガイドシャフト７の撓みの有無に関わらず、同様に自動的に行うことができる。図７は、ガイドシャフト７が撓んでいる場合を模式的に示している。各プラテン４についてのギャップ調整を完了した後では、記録開始前など、必要に応じてガイドシャフト７を上昇させてキャリア２を記録ポジションまで移動させて適正な紙間距離を保持可能な状態にする。この記録ポジションは、被記録材の厚さや材質に対応した高さ位置に設定することができる。この操作により、全てのプラテン４において、記録ヘッド３の吐出口面２１とプラテン４の搬送面４ａとの間の距離（ヘッドプラテンギャップ）を均一で適正な値に調整することができる。
【００２６】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同じ効果が得られる。これに加えて、本実施形態によれば、キャリア２を主走査方向（被記録材の幅方向）に移動させるだけで各プラテン４におけるヘッドプラテンギャップの調整を完了することができ、非常に簡便にかつ自動的にギャップ調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録時の縦断面図である。
【図２】キャリアをギャップ調整ポジションへ移動させたときの縦断面図である。
【図３】キャリアとプラテンとの位置関係を説明する図であり、（ａ）は記録時の状態を示し、（ｂ）はギャップ調整時の状態を示す。
【図４】ガイドシャフトの撓みがない位置でギャップ調整する状態（ａ）とガイドシャフトの撓みがある位置でギャップ調整する状態（ｂ）を示す縦断面図である。
【図５】プラテンをラチェット機構により位置規制したときの縦断面図である。
【図６】ラチェット機構をリリースしてプラテンを上昇させたときの縦断面図である。
【図７】ガイドシャフトが撓んでいる場合の各プラテンのギャップ調整を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    被記録材
２    キャリア
３    記録ヘッド
４    プラテン
４ａ  搬送面
５    バネ（付勢手段）
６    ネジ（締結手段、固定手段）
７    ガイドシャフト
１２  ラチェットギア（固定手段）
１３  ラチェット爪（固定手段）
Ｅ    ヘッドプラテンギャップ
【図１】
2010137431.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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