JP2015174388A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のヘッドホルダをキャリッジの基準部材に保持する場合、各ヘッドホルダの記録ヘッドの相対位置を高精度に位置決めできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッドを保持するヘッドホルダ51A、51Bをキャリッジ5の基準軸部材71に引っ掛け部で保持し、ヘッドホルダ51Aを基準とし、ヘッドホルダ51Bの水平方向の面内における基準軸部材71に対する傾きを調整する調整部材90を備え、調整部材90は、上下方向の回転軸90aに設けられたカム部材であり、副走査方向に沿う方向でヘッドホルダ51Bの引掛け部53Baと基準軸部材71との間に配置されている。
【選択図】図7
【解決手段】記録ヘッドを保持するヘッドホルダ51A、51Bをキャリッジ5の基準軸部材71に引っ掛け部で保持し、ヘッドホルダ51Aを基準とし、ヘッドホルダ51Bの水平方向の面内における基準軸部材71に対する傾きを調整する調整部材90を備え、調整部材90は、上下方向の回転軸90aに設けられたカム部材であり、副走査方向に沿う方向でヘッドホルダ51Bの引掛け部53Baと基準軸部材71との間に配置されている。
【選択図】図7
Description
本発明は画像形成装置に関する。
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)を記録ヘッドとして用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。
従来、例えば、記録ヘッドを保持する複数のヘッドホルダをキャリッジに配置された基準部材に保持し、複数のヘッドホルダには主走査方向で互いに当たって接触し、相互の相対位置を決める基準面が設けられて、記録ヘッドは、ヘッドホルダの基準面を基準として位置決めされてヘッドホルダに保持され、少なくとも1つのヘッドホルダを他方のヘッドホルダに向けて押圧する加圧手段を備えているものが知られている(特許文献1)。
また、上記のような構成において、偏心カムを使用してヘッドホルダを副走査方向に移動させることで複数のヘッドホルダに搭載されて記録ヘッドの相対位置精度を高精度に位置決めできるようにしたものが知られている(特許文献2)。
上述したように複数のヘッドホルダをキャリッジの基準部材に保持する構成にあっては、記録ヘッドと媒体とのギャップを変えることなく、各ヘッドホルダの記録ヘッドの相対位置を高精度に位置決めできるようにする必要がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、各ヘッドホルダのヘッドの相対位置を高い精度で容易に位置決め調整できるようにすることを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有する複数の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを保持する複数のヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを保持するキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは主走査方向に配置されたガイド部材に沿って移動可能であり、
前記キャリッジには前記ガイド部材と同じ方向に配置された基準部材を有し、
前記複数のヘッドホルダは、それぞれ前記基準部材に並んで保持され、
少なくとも1つの前記ヘッドホルダと前記基準部材との間に、当該ヘッドホルダの水平方向の面内における前記基準部材に対する傾きを調整する調整手段を備えている
構成とした。
液滴を吐出するノズルを有する複数の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを保持する複数のヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを保持するキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは主走査方向に配置されたガイド部材に沿って移動可能であり、
前記キャリッジには前記ガイド部材と同じ方向に配置された基準部材を有し、
前記複数のヘッドホルダは、それぞれ前記基準部材に並んで保持され、
少なくとも1つの前記ヘッドホルダと前記基準部材との間に、当該ヘッドホルダの水平方向の面内における前記基準部材に対する傾きを調整する調整手段を備えている
構成とした。
本発明によれば、各ヘッドホルダのヘッドの相対位置を高い精度で容易に位置決め調整できる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置の一例について図1及び図2を参照して説明する。図1は同装置の全体構成を示す斜視説明図、図2は同じくキャリッジ走査機構部の斜視説明図である。
この画像形成装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体1と、記録
装置本体1を支持する支持台2を備えている。
装置本体1を支持する支持台2を備えている。
装置本体1の内部には、図示しない両側板で主走査方向に配置されたガイド部材であるガイドロッド3及びガイドステー4が掛け渡され、これらのガイドロッド3及びガイドステー4にキャリッジ5が矢示A方向(主走査方向)に摺動可能に保持されている。
キャリッジ5には、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド6が搭載されている。各記録ヘッド6には図示しないが、各記録ヘッド6にインクを供給するヘッドタンクが一体的に備えられている。
そして、キャリッジ5を移動走査する主走査機構部10は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ11と、駆動モータ11によって回転駆動される駆動プーリ12と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ13と、駆動プーリ12と従動プーリ13との間に掛け回された牽引部材であるタイミングベルト14とを備えている。なお、従動プーリ13は、図示しないテンションスプリングによって外方(駆動プーリ12に対して離れる方向)にテンションが架けられている。
このキャリッジ5における主走査領域のうち、記録領域では、用紙20が吸引搬送部7によってキャリッジ5の主走査方向と直交する方向(副走査方向、用紙搬送方向:矢示B方向)に間欠的に搬送される。
また、主走査領域のうち一方の端部側領域には、記録ヘッド6の維持回復を行う維持回復機構8が配置されている。さらに、主走査方向のキャリッジ移動領域外又は、上記主走査領域のうち他方の端部側領域には、記録ヘッド6のサブタンクに供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ9が装置本体1に対して着脱自在に装着される。
また、給紙手段21には、ロール紙(以下「用紙」という。)20がセットされているが、幅方向のサイズが異なるロール紙がセット可能である。給紙手段21から搬送された用紙20は、装置本体1の後方から前方に向けて、搬送手段により記録領域へ搬送される。
そして、キャリッジ5を主走査方向に移動し、吸引搬送部7にて用紙20を間欠的に送りながら、記録ヘッド6を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、用紙20上に所要の画像が形成される。さらに、画像形成後の用紙20は、所定の長さにカットされ、装置本体1の正面側に配置された図示しない排紙トレイへ排出される。
次に、キャリッジ5の構成ついて図3及び図4を参照して説明する。図3は同装置におけるヘッドホルダをキャリッジに装着する前の状態を説明するキャリッジ部分の模式的斜視説明図、図4はヘッドホルダをキャリッジに装着した状態を説明するキャリッジ部分の斜視説明図である。
キャリッジ5には、黒用のヘッドホルダ51Aと、カラー用のヘッドホルダ51Bとが主走査方向に並んで保持されている。
ヘッドホルダ51Aには、副走査方向に千鳥状に配置されたブラックの液滴を吐出する2つの記録ヘッド6A、6Bが搭載されている。ヘッドホルダ51Bには、記録ヘッド6Aと副走査方向位置を同じくして、イエロー、マゼンタ、シアンの液滴を吐出する3つの記録ヘッド6C、6D、6Eが搭載されている。なお、前記のとおり、記録ヘッドを区別しないときは「記録ヘッド6」と称している。ヘッドホルダ51A、51Bで保持する記録ヘッド6は1個でもよい。
ここで、キャリッジ5には、ガイドロッド3と同じ方向に基準部材としての基準軸部材71が設けられている。そして、ヘッドホルダ51A、51B(以下、区別しないときに
は、「ヘッドホルダ51」という。他の部材も同様とする。)には、基準軸部材71に着脱可能に嵌り込むフック形状の引っ掛け部53が設けられ、ヘッドホルダ51A、51Bは引っ掛け部53を基準軸部材71に引っ掛けることでキャリッジ5に保持されている。なお、基準軸部材71は円柱状、多角形状とすることができる。
は、「ヘッドホルダ51」という。他の部材も同様とする。)には、基準軸部材71に着脱可能に嵌り込むフック形状の引っ掛け部53が設けられ、ヘッドホルダ51A、51Bは引っ掛け部53を基準軸部材71に引っ掛けることでキャリッジ5に保持されている。なお、基準軸部材71は円柱状、多角形状とすることができる。
ヘッド交換を行うとき、例えば記録ヘッド6の交換を行うときには、ヘッドホルダ51を基準軸部材71から取り外し、交換後のヘッドホルダ51を基準軸部材71に引っ掛けて保持させる。これにより、交換したヘッドホルダ51のヘッド位置精度を再現できるとともに、他方のヘッドホルダ51の記録ヘッド6に対しても高い位置精度を得ることができる。
次に、ヘッドホルダの加圧構造について図5及び図6を参照して説明する。図5は加圧構造の説明に供するキャリッジ部分の側面説明図、図6は加圧部材であるホルダ加圧用カバー部材を組み付けた状態の模式的斜視説明図である。
ヘッドホルダ51A,51Bは、図5に示すように、キャリッジ5に当って接触する少なくとも一箇所の突き当て部58を有している。なお、ヘッドホルダ51A、51Bは、主走査方向でそれぞれ2つの引っ掛け部53Aa、53Ab、53Ba、53Bbを有している。
そして、基準軸部材71を回転中心としてヘッドホルダ51をキャリッジ5側に押し付ける方向に加圧する加圧手段であるホルダ加圧機構80が設けられている。
このホルダ加圧機構80は、キャリッジ5に後端部82bが軸81で回転可能に支持されたホルダ加圧用カバー部材82を有している。カバー部材82は、例えば図6に示すようにほぼ平板状の部材である。
なお、ここでは、2つのヘッドホルダ51A、51Bに共通のカバー部材82としているが、各ヘッドホルダ51A、51Bごとにカバー部材を設ける構成とすることもできる。
このカバー部材82の先端部側には、ヘッドホルダ51に上方から当接する加圧部182(加圧部182a、182bの総称)を有している。そして、このカバー部材82とキャリッジ5との間には引っ張りコイルばねなどの弾性部材83が設けられ、弾性部材83の弾性的な引っ張り力によって、ホルダ加圧用カバー部材82の加圧部182はヘッドホルダ51を白抜き矢印方向に加圧(押圧)している。
これにより、ヘッドホルダ51はカバー部材82によって基準軸部材71を回転中心として図5で時計回り方向(白抜き矢印方向)に回動付勢されて、基準軸部材71とキャリッジ5に押し付けられるので、ヘッドホルダ51A、51Bの姿勢が規定される。つまり、基準軸部材71にヘッドホルダ51を引っ掛け、カバー部材82を閉じる(ヘッドホルダ51の上方を覆う)だけでヘッドホルダ51の姿勢を決めることができる。
その結果、ヘッド交換をユーザーの下で行う場合であっても、容易にヘッド位置を高い精度で決めることができ、ヘッド交換が容易になる。
次に、本発明第1実施形態について図7及び図8を参照して説明する。図7は同実施形態におけるキャリッジ部分の模式的平面説明図、図8は同じくキャリッジ部分の模式的側面説明図である。なお、説明上透過状態で図示する部分もある。
本実施形態において、ヘッドホルダ51A、51Bは基準軸部材71によってキャリッジ5に保持されるとともに、キャリッジ5に配置された加圧手段である加圧ばね85によってキャリッジ5の一方の内側面に寄せられている。
また、ヘッドホルダ51A、51Bは、加圧ばね85によって接触部54が接触し、ヘッドホルダ51Aとヘッドホルダ51Bの主走査方向距離が定まっている。
また、ヘッドホルダ51Bの2つの引っ掛け部53Ba、53Bbの媒体搬送方向上流側の面(背面という。)55とキャリッジ5との間には板ばねなどのバネ部材55が配置され、引っ掛け部53Ba、53Bbは基準軸部材71側に加圧されている。
そして、2つのヘッドホルダ51A、51Bのうちのヘッドホルダ51Aを基準とし、ヘッドホルダ51Bの水平方向の面内における基準軸部材71に対する傾きを調整する調整手段として調整部材90を備えている。
調整部材90は、上下方向に配置された回転軸90aに設けられたカム部材であり、図8に示すように、副走査方向に沿う方向でヘッドホルダ51Bの引掛け部53Baと基準軸部材71との間に配置されている。
したがって、調整部材90を回転することで、基準軸部材71とヘッドホルダ51Bの引っ掛け部53Baとの距離が変化するので、ヘッドホルダ51Aに対するヘッドホルダ51Bの水平方向の面内での基準軸部材71に対する傾きを調整することができる。
この場合、ヘッドホルダ51Bを水平方向の面内でしか回転させないので、記録ヘッド6と用紙20の距離(ギャップ)を変化させることなく、ヘッドホルダ51の傾きを調整することができる。
また、調整部材90がカム部材であることから、実機上でキャリッジの上方からカム部材にアクセスして回転させることによってヘッドホルダ51Aに対するヘッドホルダ51Bの傾きを調整することができる。例えば、組立工程の画像検査において滴着弾位置ズレが問題になった場合などに装置を調整工程に戻すことなく、実機上で滴着弾位置を調整することができるようになる。
なお、上記のように調整部材90はヘッドホルダ51Bの一方の端部側引っ掛け部53Baと基準軸部材71との間に配置しているが、ヘッドホルダ51Bの他方の端部側引っ掛け部53Bbと基準軸部材71との間に配置することもできる。
次に、本実施形態の作用の一例について図9ないし図12を参照して説明する。図9は調整前のキャリッジ部分の模式的平面説明図、図10は同じく調整前の滴着弾位置を説明する説明図、図11は調整後のキャリッジ部分の模式的平面説明図、図12は同じく調整後の滴着弾位置を説明する説明図である。
図9に示すように、ヘッドホルダ51Aに対してヘッドホルダ51Bが傾いて(水平方向の面内)設置されてしまった場合、図10に示すように、ヘッドホルダ51Aの記録ヘッド6のノズル列から吐出された液滴92に対してヘッドホルダ51Bの記録ヘッド6のノズル列から吐出された液滴93は傾いて用紙20に着弾することになる。
そのため、液滴92と液滴93との着弾位置ずれが生じて画像品質が低下することになる。
そこで、図11に示すように、調整部材90を回転させてヘッドホルダ51Bを水平方向の面内で矢印方向に回転させ、ヘッドホルダ51Bの基準軸部材71に対する傾きを調整する。
これによって、図12に示すように、ヘッドホルダ51Aの記録ヘッド6のノズル列から吐出された液滴92とヘッドホルダ51Bの記録ヘッド6のノズル列から吐出された液滴93とはほぼ平行(平衡を含む)に着弾し、着弾位置ずれが低減することになる。
このようにして、ヘッドホルダ51Aとヘッドホルダ51B間の滴着弾位置ズレを調整することができる。
次に、本実施形態の作用の他の例について図13ないし図16を参照して説明する。図13は調整前のキャリッジ部分の模式的側面説明図、図14は同じく調整前の滴着弾位置を説明する説明図、図15は調整後のキャリッジ部分の模式的平面説明図、図16は同じく調整後の滴着弾位置を説明する説明図である。
図13に示すように、ヘッドホルダ51Bの副走査方向先端側がヘッドホルダ51Aに対して高さ方向に下がってキャリッジ5に取り付いてしまった場合、図14に示すように、ヘッドホルダ51Aとヘッドホルダ51Bの各記録ヘッド6から吐出される滴92、93の着弾位置がハの字状にずれてしまう。
そこで、図15に示すように、調整部材90によってヘッドホルダ51Bの水平面内の傾きを変えることで、図16に示すように、ヘッドホルダ51Aとヘッドホルダ51B間の滴着弾位置ズレを調整することができる。
次に、本発明の第2実施形態について図17を参照して説明する。図17は同実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的平面説明図である。
本実施形態では、ヘッドホルダ51Bの引掛け部53Ba、53Bbにおいて、主走査方向に一端部側に調整部材90を配置し、調整部材90が配置されていない他端部側の引っ掛け53Bbには、基準軸部材71と点接触する接触部57を設けている。接触部57は、例えば円弧形状をしている。
このように、調整部材90が配置されていない側では、接触部57が基準軸部材71と点で接触することで、調整部材90によってヘッドホルダ51Bを傾けた場合でも、基準軸部材71と接触部57の接触状態の変化は小さく維持される。
次に、本発明の第3実施形態について図18を参照して説明する。図18は同実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的側面説明図である。
本実施形態では、調整部材90をテーパー形状の部材としている。この場合も調整部材90を上下方向に移動可能に配置することによって、基準軸部材71と引っ掛け部53Baとの間の距離が変化するので、ヘッドホルダ51Bの傾きを調整できる。このとき図18のように調整部材90のテーパー面を上向きとすることにより、引っ掛け部53Baの下面に基準軸部材71を押し当てる作用も生じるため、ヘッドホルダ51Bの位置が変動しにくくなる。
次に、本発明の第4実施形態について図19を参照して説明する。図19は同実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的側面説明図である。
本実施形態では、調整部材90をねじ部材としている。この場合も調整部材90を媒体搬送方向に進退させることによって、基準軸部材71と引っ掛け部53Baとの間の距離が変化するので、ヘッドホルダ51Bの傾きを調整できる。
次に、本発明の第5実施形態について図20ないし図24を参照して説明する。図20は同実施形態の説明に供するキャリッジ部分の模式的平面説明図、図21は同じくヘッドホルダの要部斜視説明図、図22は図21のC−C線に沿う引っ掛け部の断面説明図、図23は同実施形態の基準軸部材の斜視説明図、図24は同基準軸部材と引っ掛け部の断面説明図である。
基準軸部材171には、図23に示すように、ヘッドホルダ51Bの引っ掛け部53Baと接触する部分に偏心カム部172が設けられている。偏心カム部172の最大外周径は偏心カム部172以外の外周径よりも小さくしている。
一方、ヘッドホルダ51Bの引っ掛け部53Baには、図21及び図22に示すように、偏心カム部172の周面(カム面)と接触する接触部154と、接触部154を挟んで主走査方向両側に、高さ方向において、偏心カム部172以外で基準軸部材171の周面に直接接触する接触部155とが設けられている。
また、ヘッドホルダ51Bの引っ掛け部53Bbは基準軸部材171の偏心カム部172以外の部分173(図23参照)で基準軸部材171に接触している。
このように構成したので、基準軸部材171を回転させることによって、基準軸部材171の軸心と偏心カム部172に接触するヘッドホルダ51Bの引っ掛け部53Baの接触部154との距離が変化する。
したがって、ヘッドホルダ51Bの水平方向の面内における基準軸部材171に対する傾きを調整することができる。
このように、基準軸部材171を回転させるだけで傾きを調整可能であるので、各ヘッドホルダのヘッドの相対位置を高い精度で容易に位置決め調整できる。
次に、本発明の第6実施形態について図25を参照して説明する。図25は同実施形態における基準軸部材と引っ掛け部の断面説明図である。
基準軸部材171には、ヘッドホルダ51Bの引っ掛け部53Baと接触する部分に偏心カム部172が設けられている。ここでは、偏心カム部172の最大外周径は偏心カム部172以外の外周径よりも大きくしている。
一方、ヘッドホルダ51Bの引っ掛け部53Baは、高さ方向には偏心カム部172を逃げる逃げ部175が形成されている。つまり、逃げ部175を設けることで、高さ方向においては引っ掛け部53Baが偏心カム部172以外で基準軸部材171の周面に接触することで高さ方向の変動をなくすことができるため、偏心カム部172の最大外周径を偏心カム部172以外の外周径よりも大きくすることができ、基準軸部材171への偏心カム部の形成が容易になる。
これらの実施形態における偏心カム部を有する基準軸部材は1つのヘッドホルダを保持する場合にも適用することができる。
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、また、媒体、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも含む。
また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。
また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
1 装置本体
5 キャリッジ
6、6A〜6D 記録ヘッド
51、51A、51B ヘッドホルダ
53,53A、53B 引っ掛け部
71、171 基準軸部材(基準部材)
90 調整部材
172 偏心カム部
5 キャリッジ
6、6A〜6D 記録ヘッド
51、51A、51B ヘッドホルダ
53,53A、53B 引っ掛け部
71、171 基準軸部材(基準部材)
90 調整部材
172 偏心カム部
Claims (8)
- 液滴を吐出するノズルを有する複数の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを保持する複数のヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを保持するキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは主走査方向に配置されたガイド部材に沿って移動可能であり、
前記キャリッジには前記ガイド部材と同じ方向に配置された基準部材を有し、
前記複数のヘッドホルダは、それぞれ前記基準部材に並んで保持され、
少なくとも1つの前記ヘッドホルダと前記基準部材との間に、当該ヘッドホルダの水平方向の面内における前記基準部材に対する傾きを調整する調整手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記調整手段を設けた前記ヘッドホルダは、主走査方向の一端部側に前記調整手段が配置され、他端部側は前記基準部材に点接触している
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記調整手段はカム部材である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記調整手段はテーパー形状の部材である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記調整手段はねじ部材である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 液滴を吐出する複数のノズルを有する複数の記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを保持する複数のヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダを保持するキャリッジと、を備え、
前記キャリッジは主走査方向に配設されたガイド部材に沿って移動可能であり、
前記キャリッジには前記ガイド部材と同じ方向に配設された基準部材を有し、
前記複数のヘッドホルダは、それぞれ前記基準部材に並んで保持され、
前記基準部材には、少なくとも1つの前記ヘッドホルダと接触する部分に偏心カム部が設けられ、
前記基準部材を回転させることで前記偏心カム部が接触する前記該ヘッドホルダの水平方向の面内における前記基準部材に対する傾きを調整可能である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記基準部材と前記ヘッドホルダとは、媒体搬送方向において、前記偏心カム部で接触し、高さ方向において、前記偏心カム部以外で直接接触している
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記ヘッドホルダは、主走査方向において、前記基準部材に接触する複数の接触部を有し、前記偏心カム部は前記複数の接触部の1つに設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
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