(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用紙にインクを噴射して印字するインクジェットヘッドを着脱自在に搭載するキャリッジであって、
前記キャリッジは、前記インクジェットヘッドを上部からコロによって押さえてスロット内に加圧固定するアームと、
前記各スロットに挿入するインクジェットヘッドの電極側の側面に対応する前記各スロットの端部であってインクジェットヘッドの挿入側に位置する部位を基点にして回動自在に前記各スロット内に設けられた電気的接続板と、
前記電気的接続板のインクジェットヘッドの挿入側とは反対側に設けられ、前記電気的接続板の基点と同じ側を基点にして回動して前記電気的接続板に加圧力を加える加圧板と、
前記加圧板を加圧して前記加圧板と電気的接続板を回動する加圧手段とを有し、
前記インクジェットヘッドの挿入時には、前記アームの回動によりスロットの上部から前記電気的接続板の基点側へ前記コロを退避させ、インクジェットヘッドの電極側を前記電気的接続板側にしてインクジェットヘッドの電極側の側面を前記コロに倣わせながらスロットに挿入し、前記加圧手段で前記加圧板を介して前記電気的接続板を前記インクジェットヘッドの電極に圧接し、
前記アームを回動して前記コロをスロットの上部に移動し、前記加圧手段で前記加圧板を介して前記電気的接続板を前記インクジェットヘッドの電極に圧接した状態で前記コロにより前記インクジェットヘッドを上部から押えてスロット内に固定することを特徴とするキャリッジ。
【請求項２】
前記アームがバネ材で形成されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドのキャリッジ。
【請求項３】
前記アームは、前記インクジェットヘッドを加圧固定時に側面方向にも加圧することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッドのキャリッジ。
【請求項４】
前記アームは、前記インクジェットヘッドを取り外す時に回動して、前記インクジェットヘッドをキャリッジから浮かせることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェットヘッドのキャリッジ。
【請求項５】
前記加圧板と電気的接続板の間に弾性体のパッドを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッドのキャリッジ。
【請求項６】
前記加圧手段は加圧板のほぼ中心に加圧力を加えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッドのキャリッジ。
【請求項７】
前記加圧手段はバネの弾性力で加圧板に加圧力を加えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェットヘッドのキャリッジ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかのキャリッジを使用した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】
この発明は、インクジェット噴射式のヘッドを搭載するキャリッジ及びインクジェット噴射式のプリンタやファクシミリ，複写機等の画像形成装置、特にキャリッジに着脱自在なインクジェットヘッドとキャリッジの電気的な接続の簡素化と安定化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばインクジェットプリンタは搬送される記録用紙上面から約１ｍｍ程度の一定距離に設けられた噴射ノズルを有するインクジェットヘッド（以下、ヘッドという）からインクを直接噴射して記録用紙に印字する。このインクを噴射する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。そしてインクジェットプリンタの中にはヘッドがキャリッジに対して着脱可能な構造になっているものがある。このようにヘッドがキャリッジに対して着脱可能な構造になっている場合、ヘッドとキャリッジを直接接続することはできないため、例えば特開平８−３１８６２１号公報に示すように、キャリッジに薄くて柔らかいフレシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を設け、キャリッジにヘッドが装着されたときに、ＦＰＣをヘッドに設けた電極に対して平行移動してＦＰＣをヘッドに設けた電極に圧接させてヘッドとキャリッジを電気的に接続させている。そしてＦＰＣの背部に弾性部材からなるパッドを介してＦＰＣをヘッドの電極に圧接し、パッドの弾性作用により、ＦＰＣとヘッドの電極との接続状態を均一にするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記にようにヘッドとキャリッジを電気的に接続するために、キャリッジに設けたＦＰＣを平行移動していると、ＦＰＣを平行移動するために複雑な進退機構が必要になり、キャリッジの構造が複雑になるとともに多くの部品点数を必要としてコストアップの要因となる。
【０００４】
この発明はかかる短所を改善し、簡単な構成と少ない部品点数でキャリッジに設けたＦＰＣとヘッドの電極を確実に電気的に接続することができるインクジェットヘッドのキャリッジ及びそれを使用した画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るインクジェットヘッドのキャリッジは、記録用紙にインクを噴射して印字するインクジェットヘッドを着脱自在に搭載するキャリッジであって、前記キャリッジは、前記インクジェットヘッドを上部からコロによって押さえてスロット内に加圧固定するアームと、前記各スロットに挿入するインクジェットヘッドの電極側の側面に対応する前記各スロットの端部であってインクジェットヘッドの挿入側に位置する部位を基点にして回動自在に前記各スロット内に設けられた電気的接続板と、前記電気的接続板のインクジェットヘッドの挿入側とは反対側に設けられ、前記電気的接続板の基点と同じ側を基点にして回動して前記電気的接続板に加圧力を加える加圧板と、前記加圧板を加圧して前記加圧板と電気的接続板を回動する加圧手段とを有し、前記インクジェットヘッドの挿入時には、前記アームの回動によりスロットの上部から前記電気的接続板の基点側へ前記コロを退避させ、インクジェットヘッドの電極側を前記電気的接続板側にしてインクジェットヘッドの電極側の側面を前記コロに倣わせながらスロットに挿入し、前記加圧手段で前記加圧板を介して前記電気的接続板を前記インクジェットヘッドの電極に圧接し、前記アームを回動して前記コロをスロットの上部に移動し、前記加圧手段で前記加圧板を介して前記電気的接続板を前記インクジェットヘッドの電極に圧接した状態で前記コロにより前記インクジェットヘッドを上部から押えてスロット内に固定することを特徴とする。
前記アームはバネ材で形成されていることを特徴とする。
また、前記アームは、前記インクジェットヘッドを加圧固定時に側面方向にも加圧することを特徴とする。
さらに、前記アームは、前記インクジェットヘッドを取り外す時に回動して、前記インクジェットヘッドをキャリッジから浮かせることを特徴とする。
【０００７】
前記加圧板と電気的接続板の間に弾性体のパッドを設け、前記加圧手段はバネの弾性力で加圧板のほぼ中心に加圧力を加えることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る画像形成装置は前記キャリッジを使用したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明のインクジェットプリンタのインクジェットヘッド（以下、ヘッドという）を搭載するキャリッジは複数例えば４個のヘッドを装着するスロットを有する。ヘッドはインク滴を形成する噴射ノズルと噴射駆動機構及びインク供給機構等を有し、４個のヘッドはそれぞれイエロＹとマゼンタＭとシアンＣ及びブラックＢｋの４色のインクを微少インク滴として噴射ノズルから噴射する。キャリッジ各スロットにはアーム及び電気的接続部を有する。
【００１０】
アームは弾力性を有するバネ材で形成され、上面の左右２個所を直角に曲げたコの字形状に形成された第１のアームと第２のアームを有する。第１のアームと第２のアームの間隔はヘッドの厚さより幾分大きく形成されている。第１のアームと第２のアームの上部にはヘッドを押さえるコロを上下に移動するとともに回転自在に保持する長孔が設けられ、上面の先端部にはコロの軸を押える押え部を有する。第１のアームと第２のアームの先端部には回転中心を形成する凸部が設けられ、この凸部をキャリッジの各スロットの電気的接続部が設けられた側の下端部両側面近傍に設けた回転孔と嵌合させてアームを回転自在に支持している。第１のアームには第２のアーム側に微小角度曲げられ、先端部にヘッドの側面を押える加圧部が設けられた押えアームを有する。
【００１１】
電気的接続部はＦＰＣとゴム状弾性体からなるパットと加圧板及び板バネを有し、板バネの弾性力により加圧板をアーム側に押し付けて、スロットにヘッドが装着される前は、加圧板とパット及びＦＰＣを垂直方向より反時計方向にやや回転した位置に配置している。
【００１２】
このキャリッジのスロットにヘッドを装着するときは、アームを第１のアームと第２のアームの先端部に設けた凸部を回転中心として回転してコロをスロットの上部から待避する。そしてヘッドの電気的接続部である電極側をＦＰＣ側にして、ヘッドの電極側の側面をコロに接触して倣わせながらヘッドをスロットに挿入する。ヘッドがスロットに挿入されると、ヘッドのノズル面の先端に設けられたフェースプレートがＦＰＣに当たる。さらにヘッドがスロットに挿入されると、フェースプレートがＦＰＣとパッドと加圧板を回動して板バネを撓ませる。ヘッドがスロットに完全に挿入されると、板バネの撓み量が最大となり、板バネの弾性力を加圧板に加え、加圧板に加えられた力によりパッドを介してＦＰＣを押圧し、ＦＰＣをヘッドの電極に均一な接触力で圧接する。この状態でアームを回動し、アームの長孔と押え部で保持されたコロでヘッドの上部を押さえ、アームの第１のアームの押えアームに設けられた加圧部でヘッドのスロットの溝壁に沿った側面を押さえ、ヘッドをスロット内に固定して保持する。
【００１３】
【実施例】
図１，図２はこの発明の一実施例を示し、図１は平面図、図２は断面図である。図１に示すように、例えばインクジェットプリンタのインクジェットヘッド（以下、ヘッドという）１を搭載するキャリッジ２は複数例えば４個のヘッド１を装着するスロット３を有する。ヘッド１はインク滴を形成する噴射ノズルと噴射駆動機構及びインク供給機構等を有し、４個のヘッド１はそれぞれ例えばイエロＹとマゼンタＭとシアンＣ及びブラックＢｋの４色のインクを微少インク滴として噴射ノズルから噴射する。キャリッジ２は、図２の断面図に示すように、搬送コロ４により各スロット３と直交する方向に設けられたガイド軸５に沿って往復駆動される。このキャリッジ２の各スロット３にはアーム６及び電気的接続部７を有する。
【００１４】
アーム６は弾力性を有するバネ材で形成され、図３の斜視図に示すように、上面６１の左右２個所を直角に曲げたコの字形状に形成された第１のアーム６２と第２のアーム６３を有する。第１のアーム６２と第２のアーム６３の間隔はヘッド１の厚さより幾分大きく形成されている。第１のアーム６２と第２のアーム６３の上部にはコロ９を上下に移動するとともに回転自在に保持する長孔６４が設けられ、上面６１の先端部にはコロ９の軸を押える押え部６５を有する。第１のアーム６２の下部には支持アーム６６と押えアーム６７を有し、第２のアーム６３の下部には第１のアーム６２の支持アーム６６とほぼ同じ形状の支持アーム６８を有する。第１のアーム６２と第２のアーム６３の支持アーム６６，６８の先端部には回転中心を形成する凸部６９が設けられ、この凸部６９をキャリッジ２の各スロット３の電気的接続部７が設けられた側の下端部両側面近傍に設けた回転孔１０と嵌合させてアーム６を回転自在に支持している。第１のアーム６２の押えアーム６７は第２のアーム６３側に微小角度曲げられ、先端部にヘッド１の側面を押える加圧部７０を有する。
【００１５】
電気的接続部７はＦＰＣ１１とゴム状弾性体からなるパット１２と加圧板１３及び板バネ１４を有する。ＦＰＣ１１はスロット３の溝端部に沿って設けられ、電気駆動回路に接続されている。このＦＰＣ１１の裏面にはパット１２を介して加圧板１３が設けられている。加圧板１３はパット１２との接触部と反対側の面の中央部に半円筒状の凸部１５と凸部１５の先端部に設けられたピン１６を有する。板バネ１４はほぼＬ字状に形成され、キャリッジ２の上面のリブ１７に設けられたピン１８に嵌合し、ストッパ１９で固定され、先端部に設けた丸孔に加圧板１３のピン１６が挿入され、板バネ１４の弾性力により加圧板１３をアーム６側に押し付けて、スロット３にヘッド１が装着される前は、加圧板１３とパット１２及びＦＰＣ１１を垂直方向より反時計方向にやや回転した位置に配置している。このヘッド１が装着される前の加圧板１３とパット１２及びＦＰＣ１１の位置はキャリッジ２に設けたリブで規制するようにしても良い。また、ＦＰＣ１１の一方の端部はリブ１７に設けられたピン１８に嵌合し、板バネ１４により押さえられている。
【００１６】
上記にように構成したキャリッジ２のスロット３にヘッド１を装着するときは、図２に示すように、アーム６を支持アーム６６，６８の凸部６９を回転中心として反時計方向に回転してコロ９をスロット３の上部から待避する。そして、ヘッド１の電気的接続部である電極側をＦＰＣ１１側にして、ヘッド１の電極側の側面をコロ９に接触して倣わせながらヘッド１をスロット３に挿入する。このヘッド１の電極側の側面をコロ９に接触してスロット３に挿入するときに、コロ９が回転するから、ヘッド１の側面との摩擦負荷を極力低減することができる。また、ヘッド１をスロット３に挿入するときにコロ９でヘッド１の側面を案内するから、ヘッド１が誤ってＦＰＣ１１等の上部に乗り上げることを防ぐことができる。ヘッド１がスロット３に挿入されると、ヘッド１のノズル面の先端に設けられたフェースプレート８がＦＰＣ１１に当たる。さらにヘッド１がスロット３に挿入されると、フェースプレート８がＦＰＣ１１とパッド１２と加圧板１３を時計方向に回動し、加圧板１３のピン１６を挿入した板バネ１４を撓ませる。そして、図４の断面図に示すように、ヘッド１がスロット３に完全に挿入されると、板バネ１４の撓み量が最大となり、板バネ１４の弾性力を加圧板１３に加え、加圧板１３に加えられた力によりパッド１２を介してＦＰＣ１１を押圧し、ＦＰＣ１１をヘッド１の電極に均一な接触力で圧接する。この状態でアーム６を時計方向に回動する。アーム６を時計方向に回動すると、アーム６の長孔６４と押え部６５で保持されたコロ９がヘッド１の上面端部に設けた斜面を乗り越えて停止し、ヘッド１を下方向に加圧し、アーム６の第１のアーム６２の押えアーム６７に設けられた加圧部７０でヘッド１のスロット３の溝壁に沿った側面を押さえ、ヘッド１をスロット３内に固定して保持する。この押えアーム６７の加圧部７０はアーム６を回動するときにヘッド１の側面を擦りながら時計方向に回動するから、スロット３に挿入したヘッド１を押さえる力が働き、スロット３に挿入したヘッド１をより安定化して、ＦＰＣ１１とヘッド１の電極の接触力をより安定にすることができる。
【００１７】
このようにＦＰＣ１１を板バネ１４で付勢される加圧板１３で押圧してヘッド１の電極に圧接するから、簡単な構造でＦＰＣ１１とヘッド１の電極の接触圧力を得ることができる。さらに、板バネ１４により加圧板１３の中心に加えられた力をゴム状弾性体からなるパッド１２を介してＦＰＣ１１に伝えるから、ＦＰＣ１１の全面にわたって均一な力を加えることができるとともにゴム状弾性体からなるパット１２の弾力によりＦＰＣ１１とヘッド１の電極の接触圧力を均一に分布させることができ、ヘッド１を安定して駆動することができる。また、ＦＰＣ１１の一方の端部はリブ１７に設けられたピン１８に嵌合し、板バネ１４により押さえられているから、ヘッド１を装着するときに、薄くて柔らかいＦＰＣ１１がフェースプレート８に擦られて引っ張られても、リブ１７のピン１８に嵌合した孔の周辺でＦＰＣ１１が損傷したり破損することを防ぐことができる。
【００１８】
上記のようにしてスロット３に挿入したヘッド１を取り外すときは、アーム６を反時計方向に回動してコロ９をヘッド１の上面から退避させる。このときアーム６の加圧部７０はヘッド１の側面を擦りながら反時計方向に回動してヘッド１を浮かせるような力を与える。したがってヘッド１をスロット３から容易に引き出すことができる。ヘッド１をスロット３から取り出すと、板バネ１４の弾性力により、加圧板１３とパット１２及びＦＰＣ１１が反時計方向に回動し、垂直方向より反時計方向にやや回転した位置に戻って停止する。
【００１９】
上記実施例は、ほぼＬ字状の板バネ１４の弾性力を加圧板１３に加えてＦＰＣ１１とヘッド１の電極の接触圧力を得る場合について説明したがＵ字状の板バネやコイルバネを使用して加圧板１３に弾性力を加え、ＦＰＣ１１とヘッド１の電極の接触圧力を得るようにしても良い。
【００２０】
また、上記のように構成したキャリッジ２をインクジェット噴射式のプリンタやファクシミリ，複写機に使用することにより、ヘッド１を安定して駆動して、安定したインク噴射特性でインク滴を噴射することができ、良質な画像を安定して形成することができる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、キャリッジの各スロットにインクジェットヘッドを挿入するときに、ヘッドの上部をコロによって押えてスロット内に加圧固定するアームの回動によりスロットの上部から電気的接続板の基点側へコロを退避させ、ヘッドの電極側を電気的接続板側にしてヘッドの電極側の側面をコロに倣わせながらスロットに挿入し、加圧手段で加圧板を介して電気的接続板をヘッドの電極に圧接し、ヘッドをスロットに挿入した後、アームを回動してコロをスロットの上部に移動し、加圧手段で加圧板を介して電気的接続板をヘッドの電極に圧接した状態でコロによりヘッドを上部から押えてスロット内に固定することにより、電気的接続板をヘッドの電極に安定して押圧することができる。
【００２２】
また、アームは、ヘッドを加圧固定時に側面方向にも加圧することにより、ヘッドを固定して保持することができる。さらに、アームは、ヘッドを取り外す時に回動してヘッドをキャリッジから浮かせることにより、ヘッドを容易に引き出すことができる。
【００２４】
また、加圧板と電気的接続板の間に弾性体のパッドを設けることにより、キャリッジの電気的接続板の全面にわたって均一な力を加えることができるとともに弾性体からなるパットの弾力により電気的接続板とヘッドの電極の接触圧力を均一に分布させることができる。
さらに、加圧手段は加圧板のほぼ中心に加圧力を加えることにより、加圧板を安定して回動せきるとともに、加圧板全体に均一な力を加えることができ、電気的接続板とヘッドの電極の接触圧力を安定にすることができる。
また、加圧手段はバネの弾性力で加圧板に加圧力を加えることにより、簡単な構造でキャリッジの電気的接続板を大きな接触圧力でヘッドの電極に圧接することができる。
【００２５】
さらに、このキャリッジをインクジェット噴射式のプリンタやファクシミリ，複写機等に使用することにより、ヘッドを安定して駆動して、安定したインク噴射特性でインク滴を噴射することができ、良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成を示す平面図である。
【図２】上記実施例の断面図である。
【図３】上記実施例のアームの構成を示す斜視図である。
【図４】ヘッドを装着した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１；ヘッド、２；キャリッジ、３；スロット、６；アーム、
７；電気的接続部、１１；ＦＰＣ、１２；パット、１３；加圧板
１４；板バネ。
【図１】
0004201444.tif 000002
【図２】
0004201444.tif 000003
【図３】
0004201444.tif 000004
【図４】
0004201444.tif 000005