(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズル開口を有する複数のインクジェットヘッドと、前記複数のインクジェットヘッドが搭載されるキャリッジとを有する記録ユニットにおいて、
前記インクジェットヘッドの前記キャリッジの走査方向とは直交する副走査方向一端部を前記キャリッジに対して前記キャリッジの走査方向の移動を規制して副走査方向に移動可能で且つ回動可能に支持する一方、
前記インクジェットヘッドの前記副走査方向の他端部に固定された係合部材と前記キャリッジに対して前記副走査方向に位置決め移動自在に設けられ前記他端部を位置決め固定するスライド部材とを、回転自在に保持された偏心ピンで連結することにより前記インクジェットヘッドを前記キャリッジに対して位置決め固定し、前記偏心ピンを回動させることにより前記インクジェットヘッドの前記他端部が走査方向に移動可能であることを特徴とする記録ユニット。
【請求項２】
請求項１において、前記スライド部材は、当該スライド部材と前記キャリッジとに亘る長さを少なくとも有すると共に前記スライド部材又は前記キャリッジの何れか一方の貫通孔を貫通して他方の雌ねじ孔に螺合されるねじ部材によって前記キャリッジに連結され、前記ねじ部材の前記雌ねじ孔へのねじ込み量を調節することにより副走査方向に位置決め移動可能となっていることを特徴とする記録ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記インクジェットヘッドを前記副走査方向に付勢して、前記ねじ部材のねじ込み量に応じた位置決め位置に固定する付勢部材を有することを特徴とする記録ユニット。
【請求項４】
請求項３において、前記付勢部材が、前記キャリッジと前記スライド部材との間の前記ねじ部材の外周に設けられたばね部材であることを特徴とする記録ユニット。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記係合部材が、前記インクジェットヘッドに一体的に形成されていることを特徴とする記録ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記インクジェットヘッドは、副走査方向の他端部側に当該インクジェットヘッドにインクを供給する供給パイプが連結されていることを特徴とする記録ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかの記録ユニットを具備することを特徴とするインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドを有し、例えば、プリンタ、ファックスなどに適用される記録ユニット及びこれを用いたインクジェット式記録装置に関し、特に、インクジェットヘッドの位置調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。このインクジェット式記録装置は、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジを被記録媒体に対して主走査方向に移動させながらインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して所定領域にドットのパターンを印刷し、一回の主走査が終わると被記録媒体を副走査方向に所定量移動させ、これらの動作を繰り返すことによって所望の全ての領域の印刷を行うものである。
【０００３】
また、大型のインクジェット式記録装置では、各色のインクに対応するインクジェットヘッドがキャリッジに複数搭載されている。このような大型のインクジェット式記録装置では、各インクジェットヘッドのノズルの間隔を比較的高精度、例えば、±３５μｍ程度の誤差の範囲となるように位置決めしてキャリッジに固定する必要がある。すなわち、各インクジェット式記録ヘッドの位置精度が低いと、濃度ムラ等の印刷不良が発生するという問題がある。
【０００４】
このため、従来のインクジェット式記録装置では、インクジェットヘッドをキャリッジに仮設置して印刷を実行し、この印刷結果から測定した位置ずれ量に応じて各インクジェットヘッドを目測によって移動させる。そして、この作業を繰り返して実行することにより、各インクジェットヘッドの位置が所定の誤差範囲となるように調整していた。
【０００５】
ここで、インクジェットヘッドの位置調整は、一般的に、副走査方向の位置ずれの調整と、副走査方向に対する角度の調整との２種類があり、例えば、まず、副走査方向の位置ずれの調整を行い、その後、副走査方向に対する角度の調整を行うと、再び、副走査方向の位置がずれてしまう。また、調整の順番を替えても、同様に角度のずれが生じてしまうため、インクジェットヘッドの微妙な位置調整が困難であるという問題があった。
【０００６】
このインクジェットヘッドの位置調整を比較的容易に行うために、例えば、くさび状の部材をインクジェットヘッドとキャリッジとの間に押し込むことにより、微妙な位置調整を行うようにしたものが提案されている。
【０００７】
また、所定のパターンを印刷して、この印刷パターンから位置ずれ量を自動認識し、モータ等で自動的に各インクジェットヘッドの位置を調整するようにしたものも提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の場合、くさび状の部材を押し込むことによりインクジェットヘッドを移動させるため、微小量移動させることはできるが、その移動量を正確に把握するのが困難である。また、一度、インクジェットヘッドを移動させてしまうと、元の位置に戻すことが困難であり、位置調整に時間が掛かってしまうという問題がある。
【０００９】
一方、後者の場合には、インクジェットヘッドの位置を自動的に調整するため、容易且つ確実に位置調整を行うことができるが、構造が複雑であり、コストが著しく増加してしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み、比較的簡単な構造でヘッドの位置調整を容易且つ確実に行うことのできる記録ユニット及びインクジェット式記録装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、インクを吐出する複数のノズル開口を有する複数のインクジェットヘッドと、前記複数のインクジェットヘッドが搭載されるキャリッジとを有する記録ユニットにおいて、前記インクジェットヘッドの前記キャリッジの走査方向とは直交する副走査方向一端部を前記キャリッジに対して前記キャリッジの走査方向の移動を規制して副走査方向に移動可能で且つ回動可能に支持する一方、前記キャリッジに対して副走査方向に位置決め移動自在に設けられたスライド部材に前記インクジェットヘッドの他端部を位置決め固定したことを特徴とする記録ユニットにある。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記スライド部材は、当該スライド部材と前記キャリッジとに亘る長さを少なくとも有すると共に前記スライド部材又は前記キャリッジの何れか一方の貫通孔を貫通して他方の雌ねじ孔に螺合されるねじ部材によって前記キャリッジに連結され、前記ねじ部材の前記雌ねじ孔へのねじ込み量を調節することにより副走査方向に位置決め移動可能となっていることを特徴とする記録ユニットにある。
【００１３】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記インクジェットヘッドの前記副走査方向の前記他端部に固定された係合部材と前記スライド部材とを、回転自在に保持される偏心ピンで連結することにより前記インクジェットヘッドを前記キャリッジに対して位置決め固定し、前記偏心ピンを回動させることにより前記インクジェットヘッドの前記他端部が走査方向に移動可能であることを特徴とする記録ユニットにある。
【００１４】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記インクジェットヘッドを前記副走査方向に付勢して、前記ねじ部材のねじ込み量に応じた位置決め位置に固定する付勢部材を有することを特徴とする記録ユニットにある。
【００１５】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記付勢部材が、前記キャリッジと前記スライド部材との間の前記ねじ部材の外周に設けられたばね部材であることを特徴とする記録ユニットにある。
【００１６】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記係合部材が、前記インクジェットヘッドに一体的に形成されていることを特徴とする記録ユニットにある。
【００１７】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記インクジェットヘッドは、副走査方向の他端部側に当該インクジェットヘッドにインクを供給する供給パイプが連結されていることを特徴とする記録ユニットにある。
【００１８】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様の記録ユニットを具備することを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００１９】
かかる本発明では、キャリッジに対するインクジェットヘッドの位置調整を容易且つ高精度に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、一実施形態に係る記録ユニットの組立斜視図であり、図２は記録ユニットの上面図及びそのＡ−Ａ’断面図であり、図３はキャリッジの斜視図であり、図４はインクジェットヘッドの長手方向一端部近傍の拡大図であり、図５は、インクジェットヘッドの長手方向他端部近傍の拡大図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の記録ユニット１０は、各インク色に対応する複数のインクジェットヘッド２０と、これら複数のインクジェットヘッド２０が搭載されるキャリッジと３０を有する。また、キャリッジ３０の走査方向（主走査方向）とは直交する副走査方向の一端部側、すなわち、キャリッジ３０のインクジェットヘッド２０の長手方向一端部側には、キャリッジ３０の副走査方向に位置決め移動自在となると共にインクジェットヘッド１０に位置決め固定されるスライド部材４０を有する。
【００２３】
このキャリッジ３０は、図３に示すように、底板３１と背板３２とによって構成され、底板３１には、各インクジェットヘッド２０に対応して、各ノズル開口面を露出させる開口部３３が設けられ、その長手方向両端部外側には、各インクジェットヘッド２０を固定するねじ部材２５が締結される雌ねじ孔３４がそれぞれ形成されている。また、底板３１の背板３２とは反対側には、スライド部材４０を保持固定するための固定板３５が設けられている。この固定板３５の基端部側には、各インクジェットヘッド２０に対応して、スライド部材４０を底板３１の表面に沿って挿通する挿通孔３６が形成され、各挿通孔３６の上部には、スライド部材４０をキャリッジ３０に連結されてスライド部材４０を微小移動させるねじ部材５０が螺合される雌ねじ孔３７が形成されている。
【００２４】
また、底板３１の各開口部３２の背板側外側には、各インクジェットヘッド２０に対応して突起部３８が設けられている。この突起部３８には、各インクジェットヘッド２０がキャリッジ３０に対して主走査方向のみの移動が規制されて副走査方向に移動可能で且つ回動可能に支持されるようになっている。
【００２５】
スライド部材４０は、図４及び図６に示すように、キャリッジ３０の底板３１上に摺接するスライド部４１と、このスライド部４１の一端部から略垂直方向に延設されてキャリッジ３０の固定板３５に対向する固定部４２とからなり、略Ｌ字形状を有する。また、スライド部４１の固定部４２とは反対側の端部近傍には、インクジェットヘッド２０の底面部に設けられた係合孔２１と係合する係合突起４３が設けられ、スライド部４１の係合突起４３よりも固定部４２側には、偏心ピン６０を回転可能に保持する保持孔４４が形成されている。一方、固定部４２には、キャリッジ３０の雌ねじ孔３７に対向する位置に、ねじ部材５０が挿通される貫通孔４５が形成されている。
【００２６】
すなわち、スライド部材４０は、キャリッジ３０に挿通孔３６を介して底板３１上に配設され、ねじ部材５０が固定部４２の貫通孔４５を介してキャリッジ３０の雌ねじ孔３７に螺合されることによりキャリッジ３０に連結されている。そして、スライド部材４０は、ねじ部材５０を回動することにより副走査方向に移動可能となっている。そして、詳しくは後述するが、このねじ部材５０のねじ込み量を調整することにより、インクジェットヘッド２０の位置調整を行う。したがって、スライド部材４０は、常にこのねじ部材５０のヘッド５１に当接している必要がある。このため、本実施形態では、キャリッジ３０とスライド部材４０との間のねじ部材５０の外周にばね部材８０を設け、スライド部材４０をねじ部材５０のヘッド５１側に付勢するようにしている（図３参照）。
【００２７】
また、インクジェットヘッド２０は、例えば、複数のノズル開口が一列、複数列又は千鳥状に配列されたインクジェットヘッドであり、それぞれキャリッジ３０に主走査方向に沿って並べて搭載されている。また、インクジェットヘッド２０の長手方向両端部には、キャリッジ３０の底板３１に設けられた雌ねじ孔３４に対応して貫通する固定孔２２を有し、この固定孔２２を介してねじ部材２５が雌ねじ孔３４に締結されて、インクジェットヘッド２０がキャリッジ３０に固定されている。また、インクジェットヘッド２０の長手方向一端部のノズル開口側の面には、スライド部材４０の係合突起４３と係合する係合孔２１が形成され、長手方向他端部には、キャリッジ３０の突出部３８と係合する係合溝２３が設けられている。なお、係合孔２１は、キャリッジ３０の走査方向の径が長い長孔であることが好ましい。詳しくは後述するが、これにより、インクジェットヘッド２０の主走査方向の位置調整を容易に行うことができる。
【００２８】
また、インクジェットヘッド２０の長手方向一端部側は、係合部材７０を介してねじ部材２５を締結することによりキャリッジ３０に固定されている。この係合部材７０は、図７に示すように、インクジェットヘッド２０の長手方向一端部を幅方向に挟むように略コ字形状を有し、インクジェットヘッド２０の固定孔２２に対応して設けられ厚さ方向に貫通する連通孔７１と、インクジェットヘッド２０の幅方向略中央部に対応する領域の端部に設けられてスライド部材４０上に回転自在に保持された偏心ピン６０と係合する係合溝７２とを有する。すなわち、係合部材７０とスライド部材４０とを回転自在に保持される偏心ピン６０で連結することによりインクジェットヘッド２０をキャリッジ３０に対して位置決め固定し、偏心ピン６０を回動させることにより、インクジェットヘッド２０の他端部側の突出部３８を支点として主走査方向に回転可能となっている。このため、係合溝７２は、少なくともキャリッジ３０の主走査方向の幅が偏心ピン６０の径と略同一であることが好ましい。これにより、インクジェットヘッド２０の他端部を主走査方向に高精度に移動させることができる。
【００２９】
また、インクジェットヘッド２０の各固定孔２２及び係合部材７０の連通孔７１は、それぞれねじ部材２５の外径よりも数十μｍ程度大きい内径で形成されている。したがって、ねじ部材２５を仮締めした状態では、インクジェットヘッド２０及び係合部材７０は数十μｍの範囲で移動可能となる。
【００３０】
なお、このような係合部材７０は、インクジェットヘッド２０と一体的に形成するようにしてもよい。すなわち、インクジェットヘッド２０が、その長手方向一端部に偏心ピン６０が係合する係合溝を有していればよい。このように、係合部材をインクジェットヘッドと一体的に形成するようにすれば、部品点数が少なくて済み、コストを抑えることができる。
【００３１】
上述のような構成の記録ユニット１０は、インクジェット式記録装置に搭載後、スライド部材４０等によってインクジェットヘッド２０の位置調整を容易に行うことができる。以下、本実施形態の記録ユニット１０のインクジェットヘッド１０の位置調整方法について説明する。なお、図８は、インクジェットヘッドの位置調整の動きを説明する概略図である。
【００３２】
まず、キャリッジ３０の走査方向一端部に基準となるインクジェットヘッドを開口部３３の略中央に位置するようにセットする。すなわち、スライド材４０が副走査方向の両方向で調整量が同程度となるように、また、偏心ピン６０が主走査方向の両方向で調整量が同程度となるように、インクジェットヘッドをキャリッジに固定する。そして、このインクジェットヘッドを基準として他のインクジェットヘッドの位置調整を行う。
【００３３】
各インクジェットヘッド２０の位置調整は、まず、図８（ａ）に示すように、キャリッジ３０の所定位置にインクジェットヘッド２０をねじ部材２５によって仮固定した状態で、所定パターンの印刷を行う。そして、この印刷パターンから基準となるインクジェットヘッドとのずれ量を測定する。ここで、このずれ量とは、各インクジェットヘッド２０と基準となるインクジェットヘッドとのキャリッジ３０の副走査方向に対する角度のずれと、副走査方向の位置ずれ量である。
【００３４】
次いで、測定したずれ量に応じて各インクジェットヘッド２０を移動させる。
具体的には、まず、インクジェットヘッド２０の副走査方向の位置ずれを調整する。すなわち、図８（ｂ）に示すように、位置ずれが検出されたインクジェットヘッド２０に対応するスライド部材４０を副走査方向にスライドさせることにより、スライド部材４０と共にインクジェットヘッド２０を副走査方向の所定位置に移動させる。
【００３５】
ここで、本実施形態では、スライド部材４０はキャリッジ３０の雌ねじ孔３７に螺合されるねじ部材５０によって連結されているので、このねじ部材５０の雌ねじ孔３７へのねじ込み量を調節することにより、スライド部材４０をキャリッジ３０の副走査方向に微小移動させることができる。すなわち、インクジェットヘッド２０を副走査方向に微小移動させることができる。また、上述のように、インクジェットヘッド２０のスライド部材４０とは反対側の端部は、突出部３８によって副走査方向に移動可能に支持されているため、インクジェットヘッド２０はスライド部材４０と共に副走査方向に微小移動することになる。
【００３６】
なお、予め、ねじ部材５０の回動量に対するインクジェットヘッド２０の移動量を測定しておけば、ねじ部材５０のねじ込み量によって、インクジェットヘッド２０の移動量を比較的高精度且つ容易に制御することができる。
【００３７】
次に、インクジェットヘッド２０の副走査方向に対する角度のずれを調整する。具体的には、図８（ｃ）に示すように、偏心ピン６０を所定量回動させることにより、この偏心ピン６０と係合する係合部材７０を介してインクジェットヘッド２０の長手方向一端部側をキャリッジ３０主走査方向に沿って移動させる。ここで、インクジェットヘッド２０の副走査方向の他端部側は、キャリッジ３０の突出部３８によって走査方向の移動が規制されると共に回動可能に支持されている。したがって、インクジェットヘッド２０は、この突出部３８を基準としてキャリッジ３０の主走査方向に所定量回動されることになる。すなわち、偏心ピン６０を回動させることにより、インクジェットヘッド２０の副走査方向に対する角度のずれを容易に調整することができる。なお、上述のように、スライド部材４０の突起部４３が係合されるインクジェットヘッド２０の係合孔２１が長孔となっているため、インクジェットヘッド２０はスライド部材４０に当接することなく副走査方向に確実に移動される。
【００３８】
その後、各ねじ部材２５を締結することにより、インクジェットヘッド２０をキャリッジの所定位置に位置決め固定する。また、同時に、スライド部材４０がインクジェットヘッド２０によって所定位置に位置決め固定される。
【００３９】
このように、本実施形態では、インクジェットヘッド２０の長手方向一端部側に係合されたスライド部材４０を移動させることにより、インクジェットヘッド２０の副走査方向の位置調整を容易に行うことができる。また、偏心ピン６０を回動させることにより、係合部材７０を介してインクジェットヘッド２０をキャリッジ３０の主走査方向に移動させて、インクジェットヘッド２０の副走査方向に対する角度のずれを容易に調整することができる。
【００４０】
また、本実施形態のインクジェットヘッド２０の長手方向他端部側には、インクジェットヘッド２０にインクを供給するための供給パイプ２４、及びインクジェットヘッド２０の圧電素子に駆動信号を送信するための配線２５等が設けられている（図１参照）。これに対し、インクジェットヘッド２０の副走査方向の位置調整を行うためのスライド部材４０と、副走査方向に対する角度のずれを調整する偏心ピン６０及び係合部材７０とをインクジェットヘッド２０の長手方向一端部側、すなわち、キャリッジ３０の背板３２とは反対側に設るようにしたため、比較的容易に位置調整作業を行うことができる。また、一カ所でインクジェットヘッド２０の全ての位置調整作業を行うことができ、作業効率が向上する。なお、勿論、作業スペースが確保できれば、スライド部材４０と偏心ピン６０及び係合部材７０とをインクジェットヘッド２０の長手方向他端部側に設けてもよいし、長手方向の両側にそれぞれ設けるようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、スライド部材４０に係合突起４３を設けると共に、インクジェットヘッド２０に係合孔２１を設け、これらを係合させるようにしているが、これに限定されず、勿論、逆にスライド部材４０に係合孔を設け、インクジェットヘッド２０に係合突起を設けるようにしてもよい。
【００４２】
さらに、上述の実施形態では、キャリッジ３０とスライド部材４０との間のねじ部材５０の外周にばね部材８０を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、図９に示すように、キャリッジ３０の背板３２とインクジェットヘッド２０との間に板ばね部材８１を設けて、スライド部材４０を付勢するようにしてもよい。
【００４３】
以上、一実施形態について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、スライド部材をスライドさせることによってインクジェットヘッドの副走査方向の位置調整を容易且つ高精度に行うことができる。また、偏心ピンを回動させることにより、係合部材を介してインクジェットヘッドの副走査方向に対する角度を容易且つ高精度に調整することができる。
したがって、インクジェットヘッドの位置調整の時間が短縮され、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録ユニットの組立斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る記録ユニットの上面図及び断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るキャリッジの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る記録ユニットの要部拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る記録ユニットの要部拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るスライド部材の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る係合部材の斜視図である。
【図８】インクジェットヘッドの位置調整作業を説明する概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る記録ユニットの他の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０  記録ユニット
２０  インクジェットヘッド
３０  キャリッジ
４０  スライド部材
５０  ねじ部材
６０  偏心ピン
７０  係合部材
８０  ばね部材
【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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【図６】
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【図７】
0004523133.tif 000008
【図８】
0004523133.tif 000009
【図９】
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