(57)【要約】【課題】  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インクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  インクを吐出する複数のノズル開口を有するインクジェットヘッドの主走査方向、副走査方向、高さ方向の位置決めをするための突起部を備えたインクジェットヘッドが搭載されるキャリッジを有する記録ユニットにおいて、始めにキャリッジに設置されたケースに備えられているコイルバネの力によって主走査方向の位置決めを実施し、次に挿入部材がケース部材に挿入されると同時にケース部材に備えられたコイルバネの力によって挿入部材が動き副走査方向の位置決めを実施し、最後に挿入部材に取り付けられたトグルクランプによって高さ方向の位置決めを実施することで主走査方向、副走査方向、高さ方向の位置決めを行うことを特徴とするインクジェット記録装置。【選択図】  図１
2007216427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを搭載し、前記被記録媒体の搬送方向とは直交する前記インクジェットヘッドの主走査方向に走査されるキャリッジと、
前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジに対するインクジェットヘッドの主走査方向の位置を規制する主走査方向規制部と、前記キャリッジに対するインクジェットヘッドの副走査方向の位置を規制する副走査方向規制部と、前記キャリッジに対するインクジェットヘッドの高さ方向の位置を規制する高さ規制部と、からなる固定部材と、
を有するインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記固定部材は、前記副走査方向規制部を有し前記キャリッジに固定されたケース部と、
前記主走査方向規制部と前記高さ規制部とを有し前記ケース部に着脱可能に設けられた挿入部材と、からなる請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記主走査方向規制部が、前記挿入部材下部に設けた凸部であり、前記挿入部材が前記ケース部に挿入された状態で、前記インクジェットヘッドに設けた穴に前記凸部が挿入されることにより、前記インクジェットヘッドの前記キャリッジに対する位置決めを行なう請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記副走査方向規制部が、前記ケース部に設けた押圧部材からなる請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記高さ規制部がトグルクランプからなることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記トグルクランプによる高さ方向の位置規制が、前記インクジェットヘッド底面の対角線上の２箇所で行なわれることを特徴とする請求項５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、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。
【背景技術】
【０００２】
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記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、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種類がある。そして、例えばはじめに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、インクジェットヘッドに位置決め用の突起部を主走査方向、副走査方向、高さ方向に設け、それをネジ止めすることで位置調整を行う方法も提案されている。
【特許文献１】特開２００２−０６７２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、ネジ止めするためネジトルクの影響を受け、ネジ止め時にインクジェットヘッドが動いてしまい正確な位置調整ができないという問題がある。また、これらの方法は、交換方法が難しくユーザメンテナンスができないと言う問題があった。
【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インクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、上記問題を解決する本発明の第１の形態は、被記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを搭載し、被記録媒体の搬送方向とは直交するインクジェットヘッドの主走査方向に走査されるキャリッジと、キャリッジに設けられ、キャリッジに対するインクジェットヘッドの主走査方向の位置を規制する主走査方向規制部と、キャリッジに対するインクジェットヘッドの副走査方向の位置を規制する副走査方向規制部と、キャリッジに対するインクジェットヘッドの高さ方向の位置を規制する高さ規制部と、を有する固定部材と、を有するインクジェット記録装置にある。
【００１２】
これにより本発明では、従来の方法と比べ不必要な方向に力が加わることがないため極めて高い位置精度を実現することができる。
【００１３】
本発明の第２の形態は、固定部材は、副走査方向規制部を有しキャリッジに固定されたケース部と、主走査方向規制部と高さ規制部とを有しケース部に着脱可能に設けられた挿入部材とからなる、インクジェット記録装置にある。
【００１４】
これにより、従来の方法に比べ、操作が簡単であるためインクジェットヘッドのユーザー交換が可能となる。また、常に精度の高い位置精度が実現できるため、優れた印字品質を常時保つことができる。
【００１５】
本発明の第３の形態は、主走査方向規制部が、挿入部材下部に設けた凸部であり、挿入部材がケース部に挿入された状態で、インクジェットヘッドに設けた穴に凸部が挿入されることによりインクジェットヘッドのキャリッジに対する位置決めを行なうインクジェット記録装置にある。
【００１６】
インクジェットヘッドの底面に設けられた穴を利用することで、ヘッドに確実に力を加えることができる。また、スペース的にもヘッドの内部を押す構造となるため小さくすることができる。そのため、インクジェット底面に設けられた穴を利用して主走査方向に力を加えることが望ましい。
【００１７】
本発明の第４の形態は、トグルクランプによる高さ方向の固定が、インクジェットヘッド底面の対角線上の２箇所であることを特徴とするインクジェット記録装置にある。
【００１８】
トグルクランプによる固定が、インクジェットヘッド底面の正面２箇所であると不安定でありヘッド固定ができないため好ましくない。また、トグルクランプによる固定が、インクジェットヘッド底面の４箇所であるとヘッドの固定は可能であるが、キャリッジ上のスペースをかなりとるため好ましくない。そのため、トグルクランプによる固定は、インクジェットヘッド底面の対角線上の２箇所であることが最も好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明では、インクジェットヘッドの主走査方向、副走査方向、高さ方向の位置調整を容易且つ高精度に行うことができる。したがって、インクジェットヘッドの交換が容易で、常に印字品質の優れたインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に基づく本発明を説明する。図１は、インクジェットヘッドがキャリッジに装着された状態を示す図である。図１（ａ）は主走査方向から見た側面図、図１（ｂ）は上方向から見た図（矢印Ａ方向）、図１（ｃ）は副走査方向から見た側面図（矢印Ｂ方向）、図１（ｄ）はインクジェットヘッド単体を上方向から見た図である。キャリッジ３上には、複数のインクジェットヘッド６が設けられている。図２は、インクジェットヘッドが装着されていない状態のキャリッジを示す図である。図２（ａ）は上方向から見た図、図２（ｂ）は主走査方向から見た図（矢印Ａ方向）、図２（ｃ）は副走査方向から見た図（矢印Ｂ方向）である。
【００２１】
符号６で示されるインクジェットヘッドは、ノズルを前面に有するオンデマンド型のインクジェットヘッドであり、キャリッジ３に設けられている。このインクジェットヘッドは、インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル面に設けた図示しないノズル開口から吐出することにより、被記録媒体に対して印刷を行なう。      
【００２２】
このインクジェットヘッド６には主走査方向、副走査方向の位置を決めるための突部が設けられている。また図２に示すように、キャリッジ３にはインクジェットヘッド６を装着するための複数の開口部１８が設けてある。この開口部１８にインクジェットヘッド６を挿入し、後述する固定部材１を嵌め込んでインクジェットヘッド６の突部を開口部１８の側壁に突き当てることで、インクジェットヘッド６の位置決めを行なう。また、インクジェットヘッド６の高さ方向は、インクジェットヘッド６の底面の一部をキャリッジ３に押し当てることによって位置決めを行なう。
【００２３】
図３および図４は、本発明の固定部材１の斜視図である。キャリッジ３の走査方向（主走査方向）とは直交する副走査方向、すなわちキャリッジ３上のそれぞれのインクジェットヘッド６長手方向端部に、この固定部材１が設けられている。この固定部材１は、インクジェットヘッド６の長手方向一端側に係合する第一の固定部材１ａと他端側に係合する第二の固定部材１ｂとの２つからなる。また、第一の固定部材１ａは、キャリッジ３に固定された第一のケース部１２と、この第一のケース部１２に着脱可能に設けられる第一の挿入部材１１からなる。そして、第二の固定部材も同様に、キャリッジ３に固定された第二のケース部２２と、この第二のケース部２２に着脱可能に設けられた第二の挿入部材２１からなる。第一の固定部材１ａと第二の固定部材１ｂとは、インクジェットヘッド６を挟んで長手方向対角線上に設けられている。
【００２４】
図３（ａ）は、この第一の挿入部材の斜視図、図３（ｂ）は第一のケース部の斜視図、図３（ｃ）は第一の固定部材１ａの斜視図である。図４は、第二の固定部材１ｂの斜視図である。
【００２５】
第一の固定部材１ａと第二の固定部材１ｂは概ね同じ構造をしている。ただし、第二の固定部材１ｂの第二のケース部２２には、インクジェットヘッド６がキャリッジ３に装着された際に、インクジェットヘッド６に当接して、インクジェットヘッド６のキャリッジ３に対する副走査方向の位置を規制する副走査方向規制部２３が設けられている。この副走査方向規制部２３は、突起形状をなし、稼動出来るように後部に図示されないコイルバネが設けられている（押圧部材）。そのため、インクジェットヘッド６はキャリッジ３に装着すると、まず図４の矢印ｆの方向に（副走査方向）に１Ｋｇｆで押されることになる。本実施形態ではコイルバネを用いたが、押圧できるものであれば、コイルバネに限定されるものではない。
【００２６】
図３で示される第一の固定部材１ａは、常時キャリッジ３に設置されている第一のケース部１２とインクジェットヘッド６が、キャリッジ３に装着されている間のみ設置される第一の挿入部材１１で構成されている。キャリッジ３にインクジェットヘッド６を挿入して、第二のケース部２２に設けた副走査方向規制部２３によって副走査方向の位置決めがなされた後、第一の挿入部材１１を第一のケース部１２に挿入する（図３（ｂ）の点線）。すると、第一の挿入部材１１の下部に設けられた突起部１３が、インクジェットヘッド６の底面に設けられている穴１４（図１（ｃ））に入り込む。第一のケース部１２の凹部４には、図示しないコイルバネが設けられており、第一の挿入部材１１を第一のケース部１２に挿入すると、図３（ｂ）の矢印ｂで示す方向（主走査方向）に１Ｋｇｆの力で第一の挿入部材１１を押すこととなる。これにより、前記のように第一の挿入部材１１はインクジェットヘッド６の底面に設けられた穴１４と係合しているので、インクジェットヘッド６はキャリッジ３に対して主走査方向に位置決めされることとなる（主走査方向規制部）。
【００２７】
同様に、第二の挿入部材２１を第二のケース部２２に挿入すると、第二の挿入部材２１の下部に設けられた突起部１６が、インクジェットヘッド６の底面に設けられている穴１７に入り込む。そして、第二のケース部２２に設けた図示しないコイルバネにより、第二の挿入部材２１は矢印ｇ方向（主走査方向）に１Ｋｇｆの力で押される。このコイルバネの押す方向（矢印ｇ）は、第一のケース部１２に設けたコイルバネ（矢印ｂ）とは逆の方向になっているが、第一の固定部材１ａと第二の固定部材１ｂがインクジェットヘッド６を挟んで対向するように設置されているため、インクジェットヘッド６は同じ方向（主走査方向）に押されることとなる。これにより、インクジェットヘッド６は長手方向他端側も主走査方向の位置決めがなされることとなる。本実施形態ではコイルバネを用いたが、これに限定されるものではなく、押圧できるものであれば構わない。
【００２８】
このように、インクジェットヘッド６の底面に設けられた穴を利用してインクジェットヘッドの位置決めをすることで、ヘッドに確実に力を加えることができる。また、インクジェットヘッド６を主走査方向に複数並べる際に、インクジェットヘッド間に余分な部材を設ける必要がないため、キャリッジ上に沢山のインクジェットヘッドを設けることが出来る。
【００２９】
本発明の主走査方向、副走査方向の位置決めに用いるコイルバネの荷重は、０．５Ｋｇｆ〜２Ｋｇｆの間であることが望ましい。主走査方向、副走査方向の荷重が、０．５Ｋｇｆ以下であるとインクジェットヘッド６がスムーズにキャリッジ３上を移動しない可能性があるので好ましくない。また、２Ｋｇｆ以上の場合には、高さ方向の位置決めをする際に抵抗力となってしまう。
【００３０】
第一の挿入部材１１には、高さ方向の位置決めを行なうための第一の高さ規制部５が設けられている。この第一の高さ規制部５は、第一の挿入部材１１に対して可動に設けられている。この第一の高さ規制部５の下部に設けた凸部７を、第一のケース部に設けた凹部１５に挿入し、ここを支点として第一の高さ規制部５を図３の矢印ｅ方向に動かすことで、トグルクランプの原理により、インクジェットヘッド６を高さ方向（インクジェットヘッド６をキャリッジ３に押し付ける方向）に５Ｋｇｆの力を受け固定される。
【００３１】
同様に、第二の挿入部材２１にも、高さ方向の位置決めを行なうための第二の高さ規制部９が可動に設けられている。この第二の高さ規制部９の下部に設けた凸部８を、第二のケース部に設けた凹部１０に挿入し、ここを支点として第二の高さ規制部９を図４の矢印ｉ方向に動かすことで、トグルクランプの原理により、インクジェットヘッド６を長手方向他端側からも高さ方向の位置決めすることが出来る。
【００３２】
本発明において、高さ方向の位置決め手段として荷重２．５Ｋｇｆ〜６Ｋｇｆの力を発生させるトグルクランプをキャリッジに搭載しインクジェットヘッドの位置決めを行なう。
高さ方向のトグルクランプの荷重が、２．５Ｋｇｆ以下の場合にはキャップ圧力や紙ジャム不具合が発生した場合にインクジェットヘッド６が動き位置ズレが発生するため好ましくない。また、６Ｋｇｆ以上の場合には、トグルクランプ自体の構造を大きくする必要がありキャリッジ３上のスペースをかなりとるので好ましくない。
【００３３】
このような形態にインクジェット記録装置をすることで、インクジェットヘッドは、キャリッジに挿入時にまず第二のケース部２２に設けられた突起部２３によって副走査方向に力が加わり固定される。次に、第一の挿入部材１１と第二の挿入部材２１をそれぞれのケース部１２及び２２に挿入することで主走査方向に力が加わり固定される。最後に第一の高さ規制部５および第二の高さ規制部９をそれぞれのケース部１２および２２に固定することによって高さ方向に力が加わりインクジェットヘッド６は、規定位置に配置されることになる。
【００３４】
また、このように形成されたインクジェットヘッド６は、例えば、インクジェット記録装置に装備されて使用される。この使用態様の一例の概略を図５示す。
【００３５】
図５に示すように、インクジェットヘッド６は、一対のガイドレール６２ａ，６２ｂ上のキャリッジ３に軸方向に移動自在に搭載されており、インクカートリッジ７０からインクチューブ７１を介してインクを供給し、ガイドレール６２ａ，６２ｂの一端側に設けられてキャリッジ駆動モータ６３に連結されたプーリ６４ａと、他端側に設けられたプーリ６４ｂとに掛け渡されたタイミングベルト６５を介して搬送される。インクジェットヘッド６の搬送方向と直交する方向の両側には、ガイドレール６２ａ，６２ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ６６及び６７が設けられている。これらの搬送ローラ６６，６７は、インクジェットヘッド６の下方に当該インクジェットヘッド６の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【００３６】
このようなインクジェット記録装置により、被記録媒体Ｓを送りつつインクジェットヘッド６をその送り方向とは直交方向に走査することにより、被記録媒体Ｓ上に文字及び画像を記録することができる。
【００３７】
以上の機構にすることで、インクジェットヘッドの主走査方向、副走査方向、高さ方向の位置調整を容易且つ高精度に行うことができる。したがって、インクジェットヘッドの交換が容易で、常に印字品質の優れたインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明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がキャリッジ        に装着された状態を示す図
【図２】本発明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がキャリッジ        に装着されていない状態を示す図。
【図３】本発明の第一の固定部材の概略斜視図
【図４】本発明の第二の固定部材の概略斜視図
【図５】本発明のインクジェット記録装置の概略斜視図
【符号の説明】
【００３９】
１    固定部材
１ａ  第一の固定部材
１ｂ  第二の固定部材
２    インクジェット記録装置
３    キャリッジ
４    凹部
５    第一の高さ規制部
６    インクジェットヘッド
７    凸部
８    凸部
９    第二の高さ規制部
１０  凹部
１１  第一の挿入部材
１２  第一のケース部
１３  突起部（主走査方向規制部）
１４  穴
１５  凹部
１６  突起部（主走査方向規制部）
１７  穴
１８  開口部
２１  第二の挿入部材
２２  第二のケース部
２３  副走査方向規制部
６２ａ  ガイドレール
６２ｂ  ガイドレール
６６  ローラ
６７  ローラ
７０  インクカートリッジ
７１  インクチューブ
Ｓ    被記録媒体
【図１】
2007216427.tif 000003
【図２】
2007216427.tif 000004
【図３】
2007216427.tif 000005
【図４】
2007216427.tif 000006
【図５】
2007216427.tif 000007