(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の記録媒体を第１の方向に沿って搬送する搬送面に対し、上記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数のインク吐出口を備えた先端部を有する記録ヘッドを位置決めする位置決め機構であって、
上記記録ヘッドの上記第２の方向に沿った一端に対向して配置された基準面と、
上記記録ヘッドの上記第２の方向に沿った他端に対向して設けられ、上記一端を上記基準面に押し付けるように上記他端を押圧し、上記記録ヘッドをその一端側に付勢する第１の付勢部材と、
この第１の付勢部材による付勢力に抗して上記一端を上記基準面から離れる方向に押圧し、上記記録ヘッドの上記第２の方向に沿った位置を調整する調整手段と、
上記記録ヘッドの上記搬送面から離間した後端部を保持する保持手段と、
上記先端部近傍の上記第１の方向に沿った一側に対向配置され、該先端部が上記一側に移動するのを規制する規制部材と、
上記先端部を上記規制部材に向けて付勢する第２の付勢部材と、
を有することを特徴とする記録ヘッドの位置決め機構。
【請求項２】
上記記録ヘッドの後端部は、上記第２の方向と平行に延びた軸を有し、
上記保持手段は、上記軸を回動自在に支持した支持部材を有することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッドの位置決め機構。
【請求項３】
上記第２の付勢部材は、上記規制部材に作用する上記記録ヘッドに取付けられた板ばねを有することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッドの位置決め機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、インクジェットプリンタの記録ヘッドを所定位置に位置決めする記録ヘッドの位置決め機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、記録媒体を搬送する搬送面に対向して少なくとも１つの記録ヘッドを有する。記録ヘッドが搬送面に対向した先端部には、記録媒体の搬送方向を横切る方向に並んだ多数のインク吐出口が形成されている。高精細画像を形成するため、各インク吐出口は極めて微小径に形成され且つ高密度に並べられている。
【０００３】
このため、特に、インク色の異なる複数の記録ヘッドを記録媒体の搬送方向に沿って並設したタイプのカラープリンタでは、各色の記録ヘッドに設けられた多数のインク吐出口を介して吐出される各色のインクを記録媒体上で高精度に重ね合わせるには、極めて高度な技術が要求される。このため、従来のカラープリンタでは、各色の記録ヘッドを相対的且つ搬送面に対して高精度に位置決めする必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のインクジェットプリンタでは、各色の記録ヘッドを高精度に位置決めするための有効な手段はなく、例えば、用紙ジャムに起因した振動や輸送時における振動などにより記録ヘッドに位置ずれを生じる問題があった。
【０００５】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、記録ヘッドを高精度に位置決めできる記録ヘッドの位置決め機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の記録ヘッドの位置決め機構は、シート状の記録媒体を第１の方向に沿って搬送する搬送面に対し、上記第１の方向と直交する第２の方向に沿って複数のインク吐出口を備えた先端部を有する記録ヘッドを位置決めするものであって、上記記録ヘッドの上記第２の方向に沿った一端に対向して配置された基準面と、上記記録ヘッドの上記第２の方向に沿った他端に対向して設けられ、上記一端を上記基準面に押し付けるように上記他端を押圧し、上記記録ヘッドをその一端側に付勢する第１の付勢部材と、この第１の付勢部材による付勢力に抗して上記一端を上記基準面から離れる方向に押圧し、上記記録ヘッドの上記第２の方向に沿った位置を調整する調整手段と、上記記録ヘッドの上記搬送面から離間した後端部を保持する保持手段と、上記先端部近傍の上記第１の方向に沿った一側に対向配置され、該先端部が上記一側に移動するのを規制する規制部材と、上記先端部を上記規制部材に向けて付勢する第２の付勢部材と、を備えている。
【０００７】
上記発明によると、記録ヘッドは、第１の付勢部材によって第２の方向に沿った一端が基準面に押し付けられ、調整手段によって第２の方向に沿った位置が調整される。また、記録ヘッドは、保持手段によって後端部が保持され、第２の付勢部材によって先端部が規制部材に押し付けられ、第１の方向に沿った移動が規制される。つまり、本発明の位置決め機構により、記録ヘッドは、第２の方向に沿った位置を調整可能且つ高精度に位置決めされ、第１の方向に沿った位置を高精度に位置決めされる。
【０００８】
また、上述した発明によると、上記記録ヘッドの後端部は、上記第２の方向と平行に延びた軸を有し、上記保持手段は、上記軸を回動自在に支持した支持部材を有することを特徴とする。
【０００９】
これにより、記録ヘッドは、その後端部を中心に揺動可能に支持され、且つその先端部が規制部材によって規制されるため、後端部におけるガタを無くすことができ、先端部の第１の方向への移動をより高精度に規制できる。
【００１０】
更に、上述した発明によると、上記第２の付勢部材は、上記規制部材に作用する上記記録ヘッドに取付けられた板ばねを有することを特徴とする。
【００１１】
このように、記録ヘッド側に板ばねを取付けることにより、位置決め機構の構成を簡略化できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１には、この発明が適用されるインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタと称する）１の概略構成を示してある。
【００１４】
プリンタ１はハウジング２を有し、ハウジング２内の略中央所定位置には一定の周速度で図中反時計回り方向に回転する略円筒形のドラム３が配設されている。ドラム３の回転軸は、プリンタ１のフロント側からリア側に向けて水平方向に延設され、ハウジング２に固設された図示しないフレームに対し回転自在に取付けられている。
【００１５】
ドラム３の周囲には、ドラム３の外周面３ａ（搬送面）に電荷を付与して所定の電位に帯電させる帯電チャージャ４、帯電チャージャ４の作用によって外周面３ａ上に静電吸着された記録媒体としての用紙上にインクを吹き付けてカラー画像を形成するノズルユニット５、および外周面３ａ上に吸着されて画像が形成された用紙をドラム３の外周面３ａから剥離する図示しない剥離爪がドラム３の回転方向に沿って順に配設されている。
【００１６】
ノズルユニット５は、昇降機構６により、ドラム３の上方に近接して対向した図示の印刷位置、この印刷位置より上方に所定距離離間したメンテナンス位置、および、このメンテナンス位置よりさらに上方に離間した固定位置に選択的に移動可能に設けられている。
【００１７】
また、ノズルユニット５は、図示の印刷位置へ配置された状態で、ドラム３の外周面３ａに対し、例えば１mmの間隔を介して対向する先端部をそれぞれ有する４つのノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂ（記録ヘッド）を備えている。各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂは、ドラム３の中心軸３ｃ（図２参照）から放射状に延設されるようにノズルユニット５によって保持され、ドラム３の回転方向、即ち副走査方向（第１の方向）に沿って互いに所定距離離間して設けられている。また、各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端部には、ドラム３の軸方向、即ち主走査方向（第２の方向）に沿って等間隔で並設された図示しない多数のインク吐出口が設けられている。
【００１８】
ドラム３の回転軸には、ノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端部に設けられた多数のインク吐出口をクリーニングするためのメンテナンス機構１０が揺動可能に取付けられている。メンテナンス機構１０は、ノズルユニット５を上述したメンテナンス位置に移動した状態で、ドラム３とノズルユニット５との間に配置され、各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの多数のインク吐出口をクリーニングする。
【００１９】
ハウジング２の底部には、複数枚の用紙を集積状態で収容した給紙カセット７が配設されており、ハウジング２の上面には画像が印刷された用紙を排出する排出トレイ８が配設されている。また、ハウジング２の図中右側壁部には用紙を手差しにより給紙する手差しトレイ９が取付けられている。さらに、ハウジング２内には、ノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの多数のインク吐出口へ供給する各色（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｂ：ブラック）のインクを収容したインクタンク１１が設けられている。
【００２０】
しかして、給紙カセット７に収容された用紙が最上端のものからピックアップローラ７ａによって１枚ずつ取出され、或いは、手差しトレイ９を介して供給された用紙がピックアップローラ９ａによって１枚ずつ取出され、アライニングローラ１２によってその先端が一旦整位される。一方、一定速度で回転されるドラム３の外周面３ａに対し、アライニングローラ１２によって整位された用紙の送りタイミングに合せて、帯電チャージャ４を介して所定の電荷が付与され、ドラム３の外周面３ａの所定領域が所定の電位に帯電される。
【００２１】
そして、アライニングローラ１２によって整位された用紙が所定の電位に帯電された外周面３ａに向けて供給され、用紙がドラム３の外周面３ａに静電吸着される。ドラム３の外周面３ａに静電吸着された用紙は、ドラム３の回転に伴って副走査方向に移動され、印刷位置に配置されたノズルユニット５との間の印刷領域を通過され、ここでノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの多数のインク吐出口を介して各色のインクが吐出されて用紙上にカラー画像が形成される。
【００２２】
このようにしてカラー画像が形成された用紙は、図示しない剥離爪によってドラム３の外周面３ａから剥離され、一対の送りローラ１３によって挟持搬送され、複数対の排出ローラ１４、１５、１６を介して排出トレイ８上に排出される。
【００２３】
次に、各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂをノズルユニット５内で高精度に位置決めするための本発明の位置決め機構について、図２乃至図５を参照して説明する。図２には位置決め機構をプリンタ１のフロント側から見た正面図を示してあり、図３には例えばノズルヘッド５Ｃを用紙の搬送方向に沿って見た側面図を示してある。
【００２４】
図２に示すように、ノズルユニット５は、各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂを装着するための４つの収容部２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｂを有する。各収容部２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｂは、ノズルユニット５を図示の印刷位置に配置した状態で、ドラム３の中心軸３ｃから放射状に延設されている。各収容部２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｂには、ノズルユニット５の上方から各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂが挿入されて装着される。
【００２５】
各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂを各収容部２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｂ内で位置決めする位置決め機構は全て同じ構成を有するため、以下の説明では特に１つのノズルヘッド５Ｃに着目して位置決め機構について説明する。
【００２６】
図３に示すように、収容部２１Ｃのドラム３に近接した下端には、略矩形の枠部材２２が固設されている。ノズルヘッド５Ｃを収容部２１Ｃ内に装着した状態で、ノズルヘッド５Ｃの長手方向（図中左右方向）、即ち主走査方向に沿った一端（図中左側端部）が対向する枠部材２２の内側壁は、ノズルヘッド５Ｃの主走査方向に沿った位置を調整するための基準となる基準面２２ａ（図４参照）として機能する。
【００２７】
ノズルヘッド５Ｃの他端（図中右側端部）が対向する収容部２１Ｃの内側壁には、第１の付勢部材として機能する板バネ２３が固設されている。バネ２３は、ノズルヘッド５Ｃの他端を押圧し、ノズルヘッド５Ｃの一端を上記基準面２２ａに押し付ける方向にノズルヘッド５Ｃを付勢する。
【００２８】
一方、ノズルヘッド５Ｃの一端が対向する収容部２１Ｃの側壁には、上記バネ２３によって基準面２２ａに押し付けられたノズルヘッド５Ｃの一端をバネ２３の付勢力に抗して基準面２２ａから離れる方向に押し返す調整ねじ２４（調整手段）が螺合されている。調整ねじ２４は、収容部２１Ｃの側壁の外側から螺合され、その先端がノズルヘッド５Ｃの一端に当接する。すなわち、調整ねじ２４を調整することにより、ノズルヘッド５Ｃの収容部２１Ｃ内における主走査方向に沿った位置を調整できるようになっている。
【００２９】
また、図２および図３に示すように、ノズルヘッド５Ｃのドラム３から離間した上端部（後端部）の主走査方向に沿った両端には、この発明の保持手段として機能する上端保持部２６が設けられている。
【００３０】
上端保持部２６は、図５により詳細に示すように、ノズルヘッド５Ｃの上端部から主走査方向に沿って延設された一対の支持軸２５ａ、２５ｂ（以下、総称して支持軸２５とする場合もある）、支持軸２５を回動自在に保持した軸受部２７（支持部材）、この軸受部２７を収容部２１Ｃの上端に固設するための固定部材２８、および軸受部２７を固定部材２８に取り付けるためのネジ２９を有する。
【００３１】
一方、収容部２１Ｃの下端に固設された枠部材２２には、ノズルヘッド５Ｃの下端部が副走査方向に沿った一側へ移動するのを規制するための一対の規制部材３１が突設されている。一対の規制部材３１は、図３および図４に示すように、ノズルヘッド５Ｃの主走査方向に沿った両端に対応して設けられており、ノズルヘッド５Ｃの下端部近傍の一側に当接し、ノズルヘッド５Ｃの下端部の移動を規制する。
【００３２】
また、ノズルヘッド５Ｃの一側には、主走査方向両端に対応して設けられた一対の規制部材３１にそれぞれ作用する一対の板ばね３２（第２の付勢部材）が取付けられている。一対の板ばね３２は、ノズルヘッド５Ｃを収容部２１Ｃ内へ挿入したとき、それぞれ対応する規制部材３１に作用し、ノズルヘッド５Ｃの下端部を規制部材３１に押圧する方向に付勢する。
【００３３】
上記のように構成された位置決め機構は、以下のように作用する。
【００３４】
まず、ノズルヘッド５Ｃの上端部から突設された２つの支持軸２５ａ、２５ｂに軸受部２７が嵌入される。そして、このように軸受部２７を装着したノズルヘッド５Ｃが収容部２１Ｃの上端から挿入され、ノズルヘッド５Ｃが収容部２１Ｃ内へ装着される。このとき、ノズルヘッド５Ｃの下端部近傍に取付けられた一対の板ばね３２が収容部２１Ｃの下端部に固設された枠部材２２から突設された一対の規制部材３１を挟み込むように作用し、ノズルヘッド５Ｃの下端部が規制部材３１に押し付けられる。それと同時に、ノズルヘッド５Ｃの上端部に装着した一対の軸受部２７が収容部２１Ｃの上端に固設されている一対の固定部材２８に嵌合される。
【００３５】
各固定部材２８に嵌合された軸受部２７は、ネジ２９によってそれぞれ固定部材２８に固定される。このように、ノズルヘッド５Ｃの支持軸２５を回動自在に保持した軸受部２７を収容部２１Ｃの上端に固設された固定部材２８に固定することにより、ノズルヘッド５Ｃが収容部２１Ｃから上方に抜けることを防止できる。また、この状態で、ノズルヘッド５Ｃは、その上端部の支持軸２５を中心に揺動可能となっている。
【００３６】
一方、ノズルヘッド５Ｃを収容部２１Ｃ内へ挿入したとき、ノズルヘッド５Ｃの主走査方向に沿った他端が対向する収容部２１Ｃの内側壁に取付けられたバネ２３によりノズルヘッド５Ｃの他端が押圧され、ノズルヘッド５Ｃの一端が収容部２１Ｃの下端に固設された枠部材２２の基準面２２ａに押し付けられる。ノズルヘッドは、その上端部が上述した上端保持部２６によって回動自在に支持され、且つその下端部が規制部材３１に押圧されているだけであるため、主走査方向へ僅かに移動可能となっている。
【００３７】
このため、基準面２２ａに押し付けられた状態のノズルヘッド５Ｃの一端をバネ２３の付勢力に抗して調整ネジ２４により押圧することにより、ノズルヘッド５Ｃが主走査方向に移動され、ノズルヘッド５Ｃの主走査方向に沿った位置が調整される。
【００３８】
以上のように、本実施の形態の位置決め機構によると、ノズルヘッド５Ｃの上端部を上端保持部２６によって回動自在に保持し、ノズルヘッド５Ｃの下端部を規制部材３１に押し付けて副走査方向への移動を規制し、且つノズルヘッド５Ｃの主走査方向に沿った位置を調整ネジ２４によって調整する。
【００３９】
つまり、ノズルヘッド５Ｃの上端部から突設された支持軸２５を回動自在に支持した軸受部２７を収容部２１Ｃの上端に固設するため、ノズルヘッド５Ｃが収容部２１Ｃから上方に抜けることを防止できる。また、ノズルヘッド５Ｃの上端部を上端保持部２６によって回動自在に保持するとともにノズルヘッド５Ｃの下端部を規制部材３１に押し付けるようにしたため、ノズルヘッド５Ｃの上端部のガタを防止でき、ノズルヘッド５Ｃを副走査方向に沿って高精度に位置決めできる。さらに、ノズルヘッド５Ｃの主走査方向に沿った一端を基準面２２ａに押し付けて該一端を調整ネジ２４によって基準面２２ａから離間する方向に押込む構成を有するため、ノズルヘッド５Ｃの主走査方向に沿った位置を高精度且つ容易に位置決めできる。
【００４０】
本発明の位置決め機構によると、上述したように、ノズルヘッド５Ｃをノズルユニット５に対して高精度に位置決めできる。
【００４１】
また、ノズルユニット５に対するノズルヘッド５Ｃの挿脱は、ノズルユニット５の上方からアクセスでき、上端保持部２６のネジ２９を外すだけでノズルヘッド５Ｃを容易に取り外すことができる。
【００４２】
さらに、ノズルヘッド５Ｃをノズルユニット５の上方から挿入すると同時に、ノズルヘッド５Ｃの下端側が副走査方向に関して所定位置に自動的に位置決めできる。
【００４３】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の記録ヘッドの位置決め機構は、上記のような構成および作用を有しているので、記録ヘッドを搬送面に対して高精度に位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されるインクジェットプリンタを示す概略図。
【図２】図１のインクジェットプリンタに組み込まれたノズルユニットの概略構成を示す正面図。
【図３】図２のノズルユニットに組み込まれたノズルヘッドを用紙の搬送方向に沿って見た側面図。
【図４】ノズルヘッドをノズルユニットに装着するための収容部に設けられた枠部材を部分的に示す部分斜視図。
【図５】ノズルヘッドの上端を収容部の上端に対して回動自在に保持する保持部の構成要素を示す断面図。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ、
２…ハウジング、
３…ドラム、
３ａ…外周面、
５…ノズルユニット、
５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂ…ノズルヘッド、
２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｂ …収容部、
２２…枠部材、
２２ａ…基準面、
２３…バネ、
２４…調整ねじ、
２５ａ、２５ｂ…支持軸、
２６…上端保持部、
２７…軸受部、
２８…固定部材、
２９…ネジ、
３１…規制部材、
３２…板ばね。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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