(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドを有するキャリッジを着脱自在に備えたインクジェット記録装置において、記録機能や記録性能を損なうことなく、かつ簡便にキャリッジを交換する。【解決手段】ヘッドを搭載したキャリッジ１を、インクジェット記録装置の操作部からの指示に基づいて、図略のガイド軸で支持・案内しながら交換待機位置に移動させる。この場合、キャリッジ１と受け部材８の受け面８ａおよび壁面８ｂとの間には適宜寸法の隙間があるため、キャリッジ１は交換待機位置にスムーズに移動する。この交換待機位置では、交換するべきキャリッジ１の直下に相当する部分に、上記受け部材８をあらかじめ配置しておく。この交換待機位置において上記ガイド軸をキャリッジから抜いた時には、キャリッジ１が落下しないように、上記受け面８ａで受け止めて保持することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドを搭載したキャリッジを装置本体に対して着脱できるように備えたインクジェット記録装置において、装置本体からキャリッジを着脱作業する際にキャリッジを支持する受け部材を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インクジェットヘッド表面の乾燥を抑えるためのキャップを上下動自在に設け、キャリッジと前記受け部材間の間隔を、インクジェットヘッドとキャップ間の間隔よりも短くした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】
キャリッジを着脱する位置でキャリッジを概略位置決めするための位置決め部材を設けた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。
【請求項４】
位置決め部材を上下動自在に、かつ上下方向の適宜位置で停止させることができるように設けたことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
受け部材を、上下方向の位置が固定された第１の受け部品と、上下動自在の第２の受け部品とで構成し、キャリッジが下降したときにこれを前記第１の受け部品で受け止めた後、第２の受け部品を上昇させて前記下降したキャリッジを支持するようにした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。
【請求項６】
受け部材をキャップ機構ユニットに設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
降下するキャリッジを、水平面と鉛直面とからなる段部の前記水平面で受け止めるようにするとともに、受け止めたキャリッジと前記鉛直面の間に適宜寸法の隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェット記録装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、より詳しくは、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの交換構造に関するものである。本発明はプリンタ、ファクシミリ、複写機、ＭＦＰ機（複合機）等に応用される。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、インクジェットプリンタでは、搬送される記録用紙上面から適宜距離だけ離れた位置に設けられたノズルを有するインクジェットヘッド（以下、ヘッドと略記する場合がある。）からインクを直接噴射して、記録用紙に印字する。上記ヘッドは、記録用紙の搬送方向と直交する方向に往復駆動されるキャリッジに搭載されている。
【０００３】
インクジェット記録装置のインク供給構造としては、（１）記録用紙に対し相対的に移動するキャリッジ上に記録ヘッドとインク容器を搭載し、キャリッジと一体で移動させることで印字を行うものと、（２）記録ヘッドのみをキャリッジに搭載し、インク容器は装置本体側に固定し、インクの供給は、記録ヘッドとインク容器間をチューブで繋いで行うものが一般的である。
【０００４】
また、このようなインクジェット記録装置には、ヘッドがキャリッジに対し着脱自在な構造となっているものがある。この場合、ヘッドをキャリッジに装着したときに、インク噴射用のノズルを正確に位置合わせする必要があり、そのための構造が提案されている（特許文献１〜３）。
【０００５】
また、ユーザレベルで簡単に交換することができるとともに、ヘッドをキャリッジに搭載したときのノズル取付け位置精度を高めるようにした、キャリッジの取付け構造が提案されている（特許文献４）。さらに、複数のヘッドを一体に支持するヘッドユニットをキャリッジに着脱自在に取り付けるようにした構造において、ヘッドユニットのキャリッジに対する位置決め精度を高くすることにより、容易にヘッドユニットを交換できるようにしたものについての提案（特許文献５）もみられる。
【０００６】
さらに、従来のインックジェット記録装置として、記録ヘッドが搭載されたキャリッジをガイド軸に摺動させることにより、このガイド軸に沿って且つインクカードリッジに沿って往復動させるようにしたものが知られている（特許文献６）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２９７７２５号公報
【特許文献２】
特開平７−４７６７２号公報
【特許文献３】
特開平８−３１８６２１号公報
【特許文献４】
特開２００１−１５８０８８号公報
【特許文献５】
特開平５−１９３２２６号公報
【特許文献６】
特開平９−２８６１１９号公報
【０００８】
ここで、従来のインクジェット記録装置において、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジを交換する場合の問題点について説明する。図８は、キャリッジを記録紙側から見た正面図である。ここでキャリッジ１は、ガイド軸２に沿って矢印方向に往復走査しながら画像を形成する。キャリッジ１には４個のヘッド３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが備えられており、黒丸はインクを吐出するノズルである。各ヘッドの隅にあるノズル４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの位置に着目した場合、これらはガイド軸２の軸線２ａに対して等距離位置にあることが望ましい。つまり、最も近い距離Ｙ１と最も遠い距離Ｙ２の差Ｙ３がゼロに近ければ近いほど良い。また、軸線２ａに対するノズル列の角度θ１，θ２，θ３，θ４は直角になることが望ましい。さらに、ヘッド毎のノズル間距離Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、所定の値になっていることが望ましい。このように、キャリッジ１と各ヘッド（３ａ等）との位置関係の調整では、ガイド軸２に対するノズルの位置関係を調整して固定することが望ましく、こうすることにより、その精度が最も高くなり、高画質の画像が望める。
【０００９】
しかし、従来のインクジェット記録装置では、キャリッジとヘッドを交換可能に分割する構造となっているため、キャリッジの部品精度とヘッドの部品精度、更にヘッドとノズルの位置精度が重なり、ガイド軸に対するノズル位置精度が低下することから、高画質の画像を確実に形成するのが容易でない、という不具合があった。
【００１０】
また、キャリッジ１ごと交換する場合、図９に示すように側板５，６に支持されたガイド軸２を、図示しない止め輪等を外してキャリッジ１から引き抜く必要がある。ここで、作業者はキャリッジ１を保持しなければならないが、十分に保持していないと、ガイド軸２が抜けた瞬間にキャリッジ１を落下させてしまい、ヘッド表面を傷つけたり、破損させたりする恐れがあった。また、キャリッジ１の下に、保湿のためのキャップやヘッドクリーニング機構７がある場合、それらにぶつかってキャリッジ１にダメージを与える可能性もあった。さらに、逆にキャリッジ１を組み付ける作業もこれを保持しながら行う必要があり、上記破損等が発生しやすく、作業性が悪いという不具合があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を提供することにあり、具体的には、記録機能や記録性能を損なうことなく、かつ簡便にキャリッジを交換することができる、キャリッジの交換構造およびこの交換構造を備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジを装置本体に対して着脱できるように備えたインクジェット記録装置において、装置本体からキャリッジを着脱作業する際にキャリッジを支持する受け部材を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、インクジェットヘッド表面（ノズル形成面）の乾燥を抑えるためのキャップを上下動自在に設け、キャリッジと前記受け部材間の間隔を、インクジェットヘッドとキャップ間の間隔よりも短くした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である。
【００１４】
請求項３に係る発明は、キャリッジを着脱する位置でキャリッジを概略位置決めするための位置決め部材を設けた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である。
【００１５】
請求項４に係る発明は、位置決め部材を上下動自在に、かつ上下方向の適宜位置で停止させることができるように設けたことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、受け部材を、上下方向の位置が固定された第１の受け部品と、上下動自在の第２の受け部品とで構成し、キャリッジが下降したときにこれを前記第１の受け部品で受け止めた後、第２の受け部品を上昇させて前記下降したキャリッジを支持するようにした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である。
【００１７】
請求項６に係る発明は、受け部材をキャップ機構ユニットに設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
【００１８】
請求項７に係る発明は、降下するキャリッジを、水平面（例えば図１では受け面８ａ）と、鉛直面（例えば図１では壁面８ｂ）とからなる段部の前記水平面で受け止めるようにするとともに、受け止めたキャリッジと前記鉛直面の間に適宜寸法の隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
【００１９】
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェット記録装置を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
第１の実施の形態（請求項１に係るもの）
図１はヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を示す概略斜視図である。この交換構造は、上記キャリッジを図略のガイド軸で案内・支持することにより、このガイド軸に沿って往復動させるようにしたインクジェット記録装置に配備されている。この交換構造を構成する受け部材８には受け面８ａ（水平面）および壁面８ｂ（鉛直面）が形成され、これら受け面８ａおよび壁面８ｂとキャリッジ１との間には、上記ガイド軸に沿うキャリッジ１の移動を妨げないように、適宜寸法の隙間が形成されている。
【００２１】
キャリッジ１の交換に際しては、作業者がインクジェット記録装置の操作部から指示を出すことでキャリッジ１を交換待機位置に移動させる。この交換待機位置ではキャリッジ１の直下に、上記受け部材８が配置されている。キャリッジ１と受け部材８の間には、上記した隙間が形成されているため、これを交換待機位置に円滑に移動させることができる。また、ガイド軸（図略）を抜いた時には、キャリッジ１が落下しないようにこの受け面８ａで受け止めることができる。このように、本実施の形態によれば、キャリッジの交換（着脱）操作時に、その落下等によってヘッドやその他の部品を傷付けたり、破損したりすることがなくなる。
【００２２】
第２の実施の形態（請求項２に係るもの）
図２は、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を示す概略正面図である。キャップ１０はキャリッジ１の下方に配置され、上下移動可能になっており、印刷が行われない場合には上昇し、キャリッジ１に搭載されたヘッド９の表面に密着してその乾燥を防ぐ。また、印刷時には降下してヘッド表面から離間し、キャリッジ１の動作を妨げないようにしている。ここで、受け部材８の受け面８ａとキャリッジ１間の隙間Ｚ１は、ヘッド９表面と退避したキャップ１０間の隙間Ｚ２よりも小さくなるように設定されている。こうすることにより、ガイド軸２を抜いてキャリッジ１を受け面８ａで保持した時、ヘッド９表面がキャップ１０に衝突することがなくなるため、双方の損傷や破損を防止することができる。
【００２３】
第３の実施の形態（請求項３に係るもの）
図３において、（ａ）はヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成する受け部材の概略斜視図（キャリッジは図略）、（ｂ）は（ａ）の概略正面図であって、その一部を断面で示すものである。キャリッジの交換待機位置において、キャリッジが移動しないように位置決めすると、交換の作業性が更に向上する。ここで位置決めピン１１は上下方向に移動可能になっている。通常動作中は下側に退避しており、キャリッジの動作を妨げない。交換時にはキャリッジが交換待機位置に移動し、位置決めピン１１が上昇してキャリッジ１の位置決め穴１ａに入る（図３（ｂ））。
【００２４】
したがって、ガイド軸２を引き抜いても、キャリッジの上下方向は受け部材８で受け、他の方向には位置決めピン１１によって概略固定される。これにより、キャリッジ１が受け部材８上を滑って別の部品に当たったり、キャリッジ１が落下したりすることが防止される。また、組み付け時においても位置決めが容易になり、作業性が向上する。なお、この位置決め部材は図では円筒形状をしているが四角柱や三角錐など、どのような形状でも構わない。また、キャリッジ不使用時にヘッド表面をキャップする位置で、キャップとヘッドの位置を保つための部材あるいは、輸送中の固定用に用いられている位置決め部材や機構を適用しても、上記と同様の効果が得られる。このように、本実施の形態によれば、特にヘッド表面、キャップ表面への傷付け・破損を防止することができる。
【００２５】
第４の実施の形態（請求項４，７に係るもの）
図４は、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成する受け部材の概略斜視図である。受け部材１２は上下方向に移動可能になっており、通常の印刷時は下方に退避し、キャリッジ交換時には上昇してこれを保持する。キャリッジ（図略）の底面を受け面１２ａで受け、その他の方向への移動は壁面１２ｂによって規制する。これにより、キャリッジの落下や受け面上を滑り落ちることなどに起因するキャリッジ等の傷つけや破損を防止することができる。
【００２６】
第５の実施の形態（請求項５に係るもの）
図５は、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成する受け部材の概略斜視図である。この受け部材１２はコ字型の受け部品１３と、板状の受け部品１４とからなる。固定された第１の受け部品１３では、キャリッジ（図略）の移動を妨げないように、キャリッジと受け面１３ａおよび壁面１３ｂの間に隙間を設けている。したがって、第１の受け部品１３を固定したままで、キャリッジを交換待機位置に移動させることができる。キャリッジが交換待機位置に位置決めされると、移動可能な第２の受け部品１４が上昇し、キャリッジが矢印Ａ方向に移動しないように規制する。
【００２７】
第６の実施の形態（請求項６に係るもの）
図６はヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成するフレーム部品の概略斜視図である。下記するキャップ機構ユニットは、ヘッド不使用時にその表面を保湿するためにキャップ２７をヘッドに取り付け、印刷時にはキャップ２７をヘッドから退避させるためのキャップ着脱ユニットである。図６ではこのユニットのフレーム部品２６に受け面２６ａを設けている。このキャップ機構ユニットをキャリッジ交換待機位置（この配置位置は、通常の不使用時の待機位置と同じ）に配置することで、キャリッジ交換時にはキャップ２７を下げるだけですみ、キャリッジを移動させる必要がない。また、キャップを位置精度良くヘッドに密着させるためには、図３（ｂ）で説明したように位置決めすることが更に好ましい。また、図２で説明したように、本実施の形態ではキャップ機構ユニットの部品に受け面２６ａを形成しているので、キャリッジと受け面２６ａの隙間をＺ１、ヘッド表面とキャップ２７の隙間をＺ２とするとき、Ｚ１＜Ｚ２の関係が精度良く保てるというメリットがある。
【００２８】
第７の実施の形態（請求項８に係るもの）
図７は、本発明のインクジェット記録装置を適用した複写機、ＭＦＰ機等の画像形成装置の要部構造を示す説明図である。読取部１５には圧板１６、コンタクトガラス１７および読取ユニット１８が設けられている。記録部１９では、記録紙２０が給紙コロ２１と分離パッド２２によって分離・搬送され、搬送ローラ対２３によって印字部に送られる。この際、インクジェット記録装置のキャリッジ１が走査して画像が形成され、記録紙は排紙ローラ対２４によって記録紙スタック部２５に排出される。
【００２９】
上記画像形成装置では、搬送ローラ対２３と排紙ローラ対２４の間に、上記受け部材８等からなるキャリッジ交換構造が配備されているため、上述の効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
請求項１の発明によれば、キャリッジの着脱時に、その落下等によってヘッドやその他の部品を傷付けたり、破損したりすることがなくなる。請求項２の発明によれば、特にヘッド表面、キャップ表面への傷付け・破損を防止することができる。請求項３の発明によれば、上記効果に加えて着脱時の作業性が向上し、例えばユーザ先で交換する際に、装置のダウンタイムを短くすることができる。
【００３１】
請求項４，５の発明によれば、キャリッジの印字動作を妨げることなく、上記した効果が得られる。請求項６の発明によれば、受け部材の一体化、位置決め部品の共有化が図られ、コストダウンになるとともに、所定の隙間を精度良く確保することができる。請求項７の発明によれば、交換するべきキャリッジの受け止め・支持を、より的確・安全に行うことができる。
【００３２】
請求項８の発明によれば、上記効果を奏するインクジェット記録装置を備えたプリンタ、ファクシミリ、複写機、複合機等の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るもので、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るもので、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を示す概略正面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るもので、（ａ）はヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成する受け部材の概略斜視図、（ｂ）は一部を断面で示す概略正面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係るもので、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成する受け部材の概略斜視図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係るもので、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成する受け部材の概略斜視図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係るもので、ヘッドを搭載したキャリッジの交換構造を構成するフレーム部品の概略斜視図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態に係るもので、本発明のインクジェット記録装置を適用した、複写機等の画像形成装置の要部構造を示す説明図である。
【図８】従来のインクジェット記録装置における問題点説明図であって、キャリッジを記録紙側から見た正面図である。
【図９】従来のインクジェット記録装置における問題点説明図であって、キャリッジごと交換する場合を示すものである。
【符号の説明】
１：キャリッジ
１ａ：位置決め穴
２：ガイド軸
２ａ：軸線
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ：ヘッド
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ：ノズル
５，６：側板
７：クリーニング機構
８：受け部材
８ａ：受け面
８ｂ：壁面
９：ヘッド
１０：キャップ
１１：位置決めピン
１２：受け部材
１２ａ：受け面
１２ｂ：壁面
１３：第１の受け部品
１３ａ：受け面
１３ｂ：壁面
１４：第２の受け部品
１５：読取部
１６：圧板
１７：コンタクトガラス
１８：読取ユニット
１９：記録部
２０：記録紙
２１：給紙コロ
２２：分離パッド
２３：搬送ローラ対
２４：排紙ローラ対
２５：記録紙スタック部
２６：フレーム部品
２６ａ：受け面
２７：キャップ
【図１】
2004291381.tif 000003
【図２】
2004291381.tif 000004
【図３】
2004291381.tif 000005
【図４】
2004291381.tif 000006
【図５】
2004291381.tif 000007
【図６】
2004291381.tif 000008
【図７】
2004291381.tif 000009
【図８】
2004291381.tif 000010
【図９】
2004291381.tif 000011