JP2001277486A - 液体噴射記録装置、液体噴射ヘッドユニットおよびその搭載方法 - Google Patents
液体噴射記録装置、液体噴射ヘッドユニットおよびその搭載方法Info
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Abstract
してキャリッジに搭載する。 【解決手段】 側方の円柱状突起415をキャリッジに
回転可能に支持された状態で、上面後部の両側端に形成
された、後方に向かって高くなった上面を有するガイド
リブ407の上面を押圧し、前方から後方に実質的に水
平に押圧位置を移動させ、液体噴射ヘッドユニット41
1を、側方の円柱状突起415周りに回転させるように
してキャリッジに搭載する。最終的に受けリブ417に
加わる押圧力により、ガイドピン408と後方突起40
9と下方突起410とがキャリッジの対応部に当接され
て、前後左右および上下の位置決めが行われ、側方に加
わる押圧力により側方突起411がキャリッジの対応部
に当接されてガイドピン408周りの回転方向の位置決
めが行われる。
Description
出して記録媒体に記録を行う液体噴射ヘッドを備え、キ
ャリッジに搭載される液体噴射ヘッドユニットと、これ
らが搭載される液体噴射記録装置、および液体噴射ヘッ
ドユニットの搭載方法に関する。
らインクを吐出して記録媒体に記録を行う液体噴射ヘッ
ドと、その液体噴射ヘッドに供給されるインクを収容す
るインクタンクとが一体に、あるいはそれぞれ独立して
構成されている液体噴射ヘッドユニットが用いられてい
る。
向に対してほぼ直交する方向に往復移動されるキャリッ
ジが備えられており、液体噴射ヘッドユニットはこのキ
ャリッジに搭載される。
よって発生される熱エネルギーを利用して微小液滴を吐
出させるものや、一対の電極を設けて液滴を偏向して吐
出させるもの等が知られている。これらの中でも、熱エ
ネルギーを利用してインク液滴を吐出するインクジェッ
ト記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を
形成するための液体吐出部(吐出口)を高密度に配列す
ることができるために、高解像度の記録が可能であるほ
か、全体的にコンパクト化も容易である等の利点があ
り、すでに実用化されている。
るインクジェット記録ヘッドは、液体を吐出する吐出口
(オリフィス)、吐出口に連通した液流路およびこの液
流路に対応して配置された電気熱変換素子等の複数のエ
ネルギー変換素子を備え、それらエネルギー変換素子か
ら吐出エネルギー(例えば、液体に膜沸騰を生じせしめ
るための熱エネルギー)を付与することによって、吐出
口から液体が液滴として吐出されて印字記録が行われ
る。このインクジェット記録ヘッドの一般的な構成を図
14を参照して以下に説明する。
ヘッドはインクを吐出するためのエネルギー発生体であ
る発熱素子1001aを備えた素子基板1001と、こ
の素子基板1001上に接合された天板1002と、こ
れら素子基板1001および天板1002の前端面に接
合されたオリフィスプレート1010とを有する。素子
基板1001はアルミ等の支持体1004上にダイボン
ディングにより固定されている。支持体1004上には
素子基板の他に記録装置本体とのコンタクトを行うため
のプリント配線基板1003が接着されており、このプ
リント配線基板1003と素子基板1001とがワイヤ
ボンディングによって電気的に接続されている。図には
示されていないが、プリント配線基板1003には、液
体噴射記録装置本体とのコンタクトを行うためのコンタ
クトパッドが形成されている。素子基板1001上には
発熱素子1001aの他に駆動用シフトレジスターおよ
び配線パターンが設けられている。これらシフトレジス
ターおよび配線パターンは、発熱素子1001aととも
にシリコン成膜技術によってあらかじめ素子基板100
1に作りこむことができる。
なる凹部およびインク液室1002bとなる凹部が射出
成形等によって一体に形成された樹脂、異方性エッチン
グ等によって形成されたシリコン系の材料で構成され
る。この天板1002が素子基板1001にバネ等の押
圧手段(不図示)あるいは接着剤等の接合手段(不図
示)によって固定されることで、天板1002の各凹部
間が仕切りされ、各発熱素子1001aに対応した複数
のインク流路1002aおよび各インク流路1002a
に液体を供給するインク液室1002bが形成される。
形成される形態もある。オリフィスプレート1010
は、インクを吐出するための微細なインク吐出口群10
10aを有しており、レーザー加工、電鋳、プレス加
工、射出成形等による超微細加工によって形成される。
この吐出口群1010aは液体噴射ヘッドの吐出性能を
左右する重要な要素となる。このオリフィスプレート1
010は天板1002と一体的に形成される場合と、天
板1002が別部材で形成されて接合される場合とがあ
る。後者は素子基板1001と天板1002との圧接に
よって形成されたインク流路1002aに対し、オリフ
ィスプレート1010上の吐出口群1010aをアライ
メントして接合する方式であり、耐久性が必要とされる
オリフィスプレート1010部の材質を天板1002の
材質とは別に任意に選択できる利点を有する。一方、前
者は吐出口群1010aとインク流路1002aが連通
した状態の部材が形成されるため、両者のアライメント
を行う必要がなく、オリフィスプレート1010が一体
的に形成された天板1002と素子基板1001とを単
純に機械的に圧接することによってインク流路1002
aを形成することができ、生産性に優れている。
を用いたインクジェット記録装置は、主としてワードプ
ロセッサやパーソナルコンピュータに接続されてカラー
プリンタとして使用されるほか、ファクシミリや複写機
にも使用される。
(インクジェット記録カートリッジ)を示す斜視図であ
る。同図に示すように、インクジェット記録カートリッ
ジ本体1130には、所定の位置にインクジェット記録
ヘッドHが搭載され、このインクジェット記録ヘッドH
に隣接して第1共通液室1120が配設されている。こ
れら第1共通液室1120およびインクジェット記録ヘ
ッドHは支持体1121、1122によって支持されて
いる。蓋部材1131に覆われたカートリッジ本体11
30の内部には記録液(インクなど)用のタンク(不図
示)が内蔵され、このタンクから第1共通液室1120
に記録液が適宜供給される。
液滴を吐出する単ヘッドタイプのものと、複数色の液滴
を吐出する単ヘッドタイプおよび複数ヘッドタイプのも
のがある。複数色のインク(例えば、黒、イエロー、マ
ゼンタ、シアンの4色)を、1つのヘッドのインク吐出
部にそれぞれ分割して割り当て、複数色の液滴を吐出す
る単ヘッドタイプのインクジェット記録装置では、ヘッ
ドを低コストで生産することができる。ただし、この単
ヘッドタイプのインクジェット記録装置では、1色あた
りの吐出口数が比較的少ないため、印字速度を速くする
ことに対しては不利である。
ジェット記録装置では、生産コストは高くなるが、複数
のインクジェット記録ヘッドを各色毎に独立分離して設
け、それぞれの記録ヘッドHから各色の液滴を吐出させ
るように構成したものであり、1色あたりの吐出口数を
比較的多くすることができ、印字速度を速くすることに
対しては有利である。
出部をひとつのベース上に組み込んだ組みヘッドタイプ
のインクジェット記録装置もある。この組みヘッドタイ
プのものでは、オリフィスプレートの、各色毎に設けら
れた各吐出口から吐出されるインク滴の付着位置の、各
色のインク滴相互のずれを予め測定し、そのずれ量を補
正するようにして、各記録ヘッドが精度良くベースに組
み付けられる。このように、この組みヘッドタイプのイ
ンクジェット記録装置では、複数の記録ヘッドを1つの
ベース上に一体に構成することによって、各色の印字ず
れを小さくすることができ、しかもヘッド交換が容易で
あるという利点がある。
の従来例として、図16に、特開平9−289971号
公報に開示されたインクジェット記録ヘッド組立体の斜
視図を示す。
ド組立体1306は、インク吐出口が形成された複数の
インク吐出部を備えるベース1301と、それぞれのイ
ンク吐出部のインク吐出口から吐出されるインク滴間の
位置ずれ量を実際に測定したデータに基づいて各インク
吐出部毎に設定される位置データや、そのインク吐出部
に固有の特性データまたはその特性を補正するデータな
どを記録保存するROM1304が実装されたプリント
基板1302とを有する。
には、不図示のインクタンクなどからインク供給を受け
るためのインク供給口1303が設けられている。プリ
ント基板1302には接点電極1305が設けられてお
り、インクジェット記録ヘッド組立体は、この接点13
05を介して記録装置本体の制御部と接続される。
が上記ROM1304に記憶されたデータに基づいて、
インクを吐出する吐出エネルギーを発生する吐出エネル
ギー発生体を駆動する駆動信号のパルス発生タイミング
やそのパルス幅を補正処理する。これにより、印字ずれ
などの印字不良発生を防止することができる。
記録を行うことへのニーズが高まり、印字速度、解像度
や階調性のさらなる向上が要求されている。写真画質の
記録を可能とするために、前述の4色のインクのみなら
ず、各色の濃度を違えた6色、7色のインクを用いて高
階調の画像記録を実現する記録装置も提案されている。
このように、高速かつ高画質の記録が可能なインクジェ
ット記録装置を実現するには、複数のインクジェット記
録カートリッジを備えたタイプや、組みヘッドを備えた
タイプ、またはこれらを組み合わせたタイプの記録装置
とすることが望ましい。
カラー画像の記録を実現するには、各記録ヘッドから吐
出されたインク滴同士の記録媒体への着弾位置を正確に
一致させる必要がある。特に吐出口配列方向の、各色の
記録ヘッド間の相対的なずれは、最も印字品位に影響を
与えるため、各色の記録ヘッドを、吐出口配列方向の相
対なずれができる限り小さくなるように搭載する必要が
ある。吐出口配列方向の相対なずれを小さくすることが
可能なインクジェット記録装置として、記録ヘッドの吐
出口が所定の位置に正確に配置されるように、インクジ
ェット記録カートリッジにキャリッジの所定個所と当接
する突当部を設けた構成のインクジェット記録装置が知
られている。
リッジがキャリッジ上に複数並べて固定されるタイプの
インクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記
録カートリッジ481の従来例を示す図である。
1の筐体の役割を持つ部分である枠体482の内部に
は、インクを収容するインク貯蔵室が設けられており、
枠体482の側方には、このインク貯蔵室へインクを供
給するためのインク供給部485が枠体482に接続し
て設けられている。枠体482の底部のフェイス面48
3には吐出口(不図示)が配列されており、枠体482
の側面には、インクジェット記録カートリッジ481が
搭載されるキャリッジに設けられている接点と接続され
るコンタクトパッド484が設けられている。
b、482cが設けられており、これら突起部482
a、482b、482cがキャリッジの所定の個所に当
接されることによって、インクジェット記録カートリッ
ジ481がキャリッジに位置決めされて搭載される。
接されることによってインクジェット記録カートリッジ
481のX方向の位置決めが行われ、キャリッジの、コ
ンタクトパッド484の対向面に配設されている不図示
の突起がインクジェット記録カートリジに当接されるこ
とによってY方向の位置決めが行われ、Z方向の位置決め
は突起部482cの当接によって行われる。
82a,482b,482cおよびキャリッジの突起と
対応する箇所とを当接させるための加圧手段がキャリッ
ジに設けられている。X方向の加圧手段として、突起部
482aと482bの対向面に弾性部材(不図示)が配
設され、このX方向加圧手段によって突起部482aと
482bの中央部の壁が加圧され、突起部482a,4
82bがキャリッジに当接される。Y方向の加圧につい
ては、コンタクトパッド484がキャリッジの接点との
当接のために押圧に対して反発力を生じるように構成さ
れており、この反発力を利用してキャリッジの突起への
加圧が行われる。Z方向の加圧手段としては、カートリ
ッジ481を下方に押圧する手段(不図示)が備えられ
る。
色のインクに対応して複数の液体噴射ヘッドユニットを
搭載した記録装置においては、各液体噴射ヘッドユニッ
トの吐出口配列方向の相対的なずれが印字品位に大きく
影響を及ぼすので、各液体噴射ヘッドユニットを吐出口
配列方向の相対的なずれができる限り小さくなるように
キャリッジに搭載する必要がある。
めに複数の液体噴射ヘッドユニットを具える装置におい
て、そのうちの一つの液体噴射ヘッドユニットが他に対
して傾いて取り付けられた場合には、この傾いた液体噴
射ヘッドユニットにより記録されるドットが他の液体噴
射ヘッドユニットにより記録される隣接画素のドットと
重なって形成され易くなり、記録画像の品位が著しく低
下してしまう危惧がある。
れた液体噴射ヘッドユニットにおいては、圧力変化を利
用してインクを吐出させる際、圧力波が隣接するインク
流路に伝わったり、圧力変化を生じさせるための熱エネ
ルギーが隣接するインク流路に熱拡散されたりしてイン
クの吐出が不安定になるクロストークと呼ばれる現象が
生じる場合がある。このような現象の発生を抑止するた
め、吐出口群を複数の群に分割し、一度の吐出で全ての
吐出口からインクを吐出させるのではなく、分割された
群のいずれか1つに含まれる吐出口からだけインクを吐
出させるように駆動を行う方法がとられる場合がある。
このような分割駆動を行う場合、一度のインク吐出で形
成できる画像の画素の密度が低くなるので、記録ヘッド
を走査方向に対して傾けて配置し、形成画素の密度を高
めて印字品位が悪化しないようにする方法がとられる場
合がある。
傾きに誤差が生じると、画像品位の劣化が生じてしまう
という問題がある。特に、記録ヘッドを移動させて主走
査を行いつつ1ラインの画像記録を行い、その後記録媒
体を搬送して副走査を行い、これを繰り返して1枚の画
像記録を行うシリアルタイプの記録装置において、記録
ヘッドの傾きがある程度以上大きい場合には、1回の主
走査によって形成される画像領域間の境界の画素が少な
くなって、境界が白く浮き出てしまう。
に搭載できるようにするために、従来は、液体噴射ヘッ
ドユニットの所定の部分に設けた突き当て部をキャリッ
ジの所定の個所に当接させて位置決めする構成がとられ
ている。しかしながら、この構成では、液体噴射ヘッド
ユニットとキャリッジの接合部を高精度に形成する必要
があるため、コストが高くなるとともに、歩留まりも悪
くなるという問題がある。
に、インクジェット記録カートリッジ(液体噴射ヘッド
ユニット)481の筐体(枠体)482の一面の両端付
近、例えば側面の両端付近に突起部482a,482b
を設け、この突起部482a,482bをキャリッジの
所定箇所に当接させて位置決めしているため、突起部4
82a,482b間の高さや当接面の傾斜の公差、およ
びキャリッジ側の所定箇所の形成公差により、枠体48
2が変形されるように当接される場合がある。このよう
に不安定な当接状態となるため、インクジェット記録カ
ートリッジ481の搭載位置精度を高くすることが困難
であり、またインクジェット記録カートリッジ481の
着脱を行った後に、搭載位置がずれてしまう場合がある
という問題がある。さらに、インクジェット記録カート
リッジ481の各面において、両端付近に実質的に均等
に押圧力を加える構成であるため、インクジェット記録
カートリッジ481を回転させるような力に対する位置
規制作用が小さく、したがって、あらゆる方向に傾き易
く、搭載された液体噴射ヘッドユニットの吐出口配列方
向の相対なずれが生じやすいという問題がある。
録カートリッジ481を3方向から押圧して位置決めし
ているために、ある方向に加えられている押圧力により
生じる摩擦力が別方向の押圧力に対する負荷となってし
まう。そこで、この摩擦力に抗してしっかりと当接させ
ることができるように、各加圧手段の設定荷重をかなり
大きくする必要があり、その結果、インクジェット記録
カートリッジ481の脱着操作は大きな力を加えなけれ
ば行えなくなり、脱着の操作性が悪くなってしまう。さ
らに、高荷重に耐え得るように、枠体482の剛性を大
きくする必要があり、装置全体の製造コストが高くなっ
てしまう。また、インクジェット記録カートリッジ48
1を高荷重で押圧する構成では、装着する際に、生じる
摩擦力などの影響で突起部482a、482bの一部の
みがキャリッジに当接した状態になり、インクジェット
記録カートリッジ481がそのままの状態で搭載されて
しまう危惧がある。
クジェット記録カートリッジ481を脱着する際、コン
タクトパッド484が対向するキャリッジの接点に向か
って押圧された状態で上下に移動するため、コンタクト
パッド484が擦られて損傷する恐れがある。このた
め、コンタクトパッドおよびキャリッジの接点に、硬質
な表面コートを施したり、高価な材料を使用したりし
て、その耐久性を向上させることが必要となり、製造コ
ストが高くなる要因になってしまう。
プ、すなわちインクジェット記録ヘッド組立体1306
を搭載したインクジェット記録装置では、複数色のイン
ク吐出部が製造工程において一体的に組立られるため、
複数の液体噴射ヘッドユニットを使用する場合のよう
に、各色のインク吐出部の相対的な位置精度に関する前
述のような問題は生じないものの、以下のような問題が
ある。
ト記録ヘッド組立体1306の歩留りは、組み込まれる
複数色のインク吐出部の歩留まりを乗算したものになる
ので、単一色のインク吐出部を有する液体噴射ヘッドユ
ニットを複数色分作成する場合に比べて生産性が悪くな
ってしまうということである。
必要が生じた場合に、複数の液体噴射ヘッドユニットを
搭載した記録装置では、複数の内の交換が必要なものだ
けを交換すれば済むのに対して、組ヘッドタイプの記録
装置では、インクジェット記録ヘッド組立体1306全
体を交換する必要があり、交換に必要な費用が比較的高
くなってしまうという問題である。
ド組立体1306を製造する際に、高い相対位置精度で
各色のインク吐出部を組み付ける必要があるため、製造
コストが比較的高くなってしまうという問題である。
ユニットを高い位置精度でキャリジに搭載することが可
能な液体噴射記録装置、液体噴射ヘッドユニットおよび
液体噴射ヘッドユニットの搭載方法を提供することにあ
る。
め、本発明による液体噴射記録装置は、複数の吐出口か
ら液滴を吐出して記録媒体に記録を行う液体噴射ヘッド
と、液体噴射ヘッドを保持する筐体とが一体化された液
体噴射ヘッドユニットと、液体噴射ヘッドユニットを着
脱自在に搭載可能なキャリッジとを有する液体噴射記録
装置において、液体噴射ヘッドユニットは、底面の後部
の幅方向中央に設けられた、下方に延びる円柱形状のガ
イドピンと、背面の上部の幅方向中央に設けられた、後
方に向かって凸な球面を有する後方突起と、側面の前部
に設けられた円柱状突起および側方突起と、上面の後部
の両側端または両側端近傍に互いに対向して設けられ
た、後方側に向かって高くなるように傾斜した上面を有
する、1対のガイドリブと、ガイドリブの後方側にガイ
ドリブに接続されて設けられ、後方に向かって一旦低く
なった後高くなるように傾斜した上面を有する、幅方向
中央に設けられた受けリブとを有し、キャリッジは、液
体噴射ヘッドユニットを、円柱状突起を当接させた状態
でスライドさせてヘッドユニット搭載スペース内に案内
でき、その位置で液体噴射ヘッドユニットを円柱状突起
を軸として回転可能に保持するガイド溝と、液体噴射ヘ
ッドユニットをキャリッジに搭載する際には、押圧位置
が前側から後側に向かって実質的に水平に移動するよう
にガイドリブの上面を押圧し、液体噴射ヘッドユニット
をキャリッジに搭載した状態では、受けリブを押圧する
ヘッドセットプレートと、液体噴射ヘッドユニットをキ
ャリッジに搭載した状態で、ガイドピンの側面に当接す
るU字形状またはV字形状の第1のリブ状部と、後方突
起の球面に当接するU字形状またはV字形状の第2のリ
ブ状部と、側方突起に当接する受け部と、受け部に側方
突起を当接させるように液体噴射ヘッドユニットを押圧
するCRヘッドバネとを有することを特徴とする。
に当接させた状態でスライドさせて液体噴射ヘッドユニ
ットをヘッドユニット搭載スペース内の適性な位置に挿
入し、ガイドリブの上面を、押圧位置を前側から後側に
向かって実質的に水平に移動させるようにヘッドセット
プレートにより押圧して、液体噴射記録ヘッドユニット
を円柱状突起を軸として回転させ、これにより液体噴射
ヘッドユニットをこの軸周りの適正な角度位置に導き、
押圧位置をさらに後側に移動させて、最終的にヘッドセ
ットプレートにより受けリブの上面を押圧して、ガイド
ピンの側面を第1のリブ状部に当接させ、後方突起を第
2のリブ状部に当接させて、液体噴射ヘッドユニットの
前後左右の位置を適正にし、この状態で、液体噴射ヘッ
ドユニットの側面をCRバネにより押圧して、側方突起
をキャリッジの受け部に当接させ、液体噴射ヘッドユニ
ットの前後方向の水平面内の角度位置を適正にして、液
体噴射ヘッドユニットをキャリッジに搭載することがで
きる。
または両側端近傍に1対設けられているので、液体噴射
ヘッドユニットをこの上面を押圧しながら回転させる際
に、液体噴射ヘッドユニットが鉛直方向左右に傾かない
ように安定して回転させ、適正な位置に導くことができ
る。
端のガイドリブまでの幅方向の距離が同一になるように
ガイドリブを配置することにより、両側端のガイドリブ
に働く押圧力による、液体噴射ヘッドユニットが鉛直方
向左右に傾く方向へのモーメントを左右で同等にし、液
体噴射ヘッドユニットの鉛直方向左右に傾くようなふら
つきを効果的に抑制できる。
側に移動させていき、ガイドリブの上面から受けリブの
上面に移す際に、押圧位置の移動がスムースに行われる
ように、ガイドリブと受けリブとは滑らかに接続されて
いることが好ましい。
ように押圧する、より具体的な構成としては、ヘッドセ
ットプレートが、下方に突出した先端部分と、後部に形
成された軸と、上面に形成されたバネ受けとを有し、ヘ
ッドセットプレートの軸を下面の先端付近に回転可能に
支持し、根元に配置されたCRレバーシャフトを軸とし
て回転可能に保持され、回転させた時にヘッドセットプ
レートを液体噴射ヘッドユニットの上面に当接させる位
置に導くCRレバーと、CRレバーの底面とヘッドセッ
トプレートのバネ受けとに接合されたCRセットプレー
トバネとを有する構成とすればよい。この構成によれ
ば、CRレバーを回転させることにより、ヘッドセット
プレートの先端部分が、CRセットプレートバネの力に
より、ガイドリブの上面を、押圧位置を前側から後側に
向かって実質的に水平に移動するように押圧する。
噴射ヘッドユニットが、ガイドピンと第1のリブ状部と
が当接し後方突起と第2のリブ状部とが当接した状態を
保ったまま回転可能であるようにすれば、 CRヘッド
バネにより側方突起をキャリッジの受け部に当接させる
際、液体噴射ヘッドユニットを、回転させて、スムース
に、かつ前後左右の位置をずらすことなく移動させるこ
とができる。
するためには、例えば、後方突起の球面の中心を、ガイ
ドピンの円柱の中心線の延長線上に配置すればよい。す
なわち、このようにすれば、液体噴射ヘッドユニット
を、ガイドピンと第1のリブ状部とが当接し、後方突起
と第2のリブ状部とが当接した状態で、ガイドピンの円
柱の中心線を軸として回転可能に保持する構成とするこ
とができる。
ドピンの円柱の中心線の延長線上に位置するようにリブ
を配置することにより、ヘッドセットプレートからの押
圧力が、回転軸、すなわちガイドピンの円柱の中心線の
延長線に沿って加わるようにして、液体噴射ヘッドユニ
ットをこの回転軸周りに安定して回転可能にできる。ま
た、受けリブとヘッドセットプレートとの当接による摩
擦力が回転の妨げにならないように、受けリブとヘッド
セットプレートとの当接面積は小さいことが望ましく、
このため、特に、受けリブの幅が2mm以下であること
が望ましい。
ニットが、底面の後部に設けられた、下方に向かって凸
な球面を有する下方突起を有し、キャリッジが、液体噴
射ヘッドユニットをキャリッジに搭載した状態で側方突
起の球面に当接する、平らな上面を有するボスを有する
構成とすれば、ヘッドセットプレートの押圧力により側
方突起の球面をボスの上面に当接させて、液体噴射ヘッ
ドユニットの上下方向位置を適正にすることができる。
噴射ヘッドユニットを回転させる際に、ガイドピンが、
その側面が第1のリブ状部に当接する適正な位置に導か
れるように、先細になっているテーパー部を有すること
が望ましい。
て、液体噴射ヘッドユニットが、背面に形成された、電
気的な接続のためのコンタクトパッドを有し、キャリッ
ジが、コンタクトパッドと接続されるCRコネクタを有
する構成とすれば、液体噴射ヘッドユニットは、受けリ
ブが後方に向かって高くなるように傾斜した上面を有し
ているため、ヘッドセットプレートの押圧力により斜め
後方下側に押圧されるので、確実にコンタクトパッドと
CRコネクタとを当接させて、接続させることができ
る。この際、液体噴射ヘッドユニットは、回転されるよ
うにして後方に当接されるので、コンタクトパッドとC
Rコネクタタとが擦り合わされることはほとんどない。
ヘッドユニットの位置を適正な位置にするための、後方
突起、ガイドピン、下方突起の当接面は球面または円柱
面であり、このように曲面を有する面と平面との当接に
より位置決めを行う構成であるので、液体噴射ヘッドユ
ニットおよびキャリッジの歪みや当接力の相違などによ
る当接方向のずれなどに当接状態が影響されにくい。こ
のため、液体噴射ヘッドユニットを高精度に再現性よく
位置決めすることができる。側方突起についても、この
ように構成することが好ましく、具体的には、受け部に
当接される側方突起の面が球形状面または曲面形状面ま
たは多角形形状の一面であることが好ましい。
複数の吐出口から液滴を吐出して記録媒体に記録を行う
液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドを保持する筐体とが
一体化された、液体噴射記録装置本体のキャリッジに着
脱自在に搭載可能な液体噴射ヘッドユニットであって、
底面の後部の幅方向中央に設けられた、下方に延びる円
柱形状のガイドピンと、背面の上部の幅方向中央に設け
られた、後方に向かって凸な球面を有する後方突起と、
側面の前部に設けられた円柱状突起および側方突起と、
上面の後部の両側端または両側端近傍に互いに対向して
設けられた、後方側に向かって高くなるように傾斜した
上面を有する、1対のガイドリブと、ガイドリブの後方
側にガイドリブに接続されて設けられ、後方に向かって
一旦低くなった後高くなるように傾斜した上面を有す
る、幅方向中央に設けられた受けリブとを有し、円筒状
突起は、液体噴射記録ヘッドユニットを該円筒状突起を
軸として回転可能に支持するものであり、ガイドリブ
は、上面を押圧され、押圧位置が前側から後側に向かっ
て実質的に水平に移動されるにつれて、液体噴射記録ヘ
ッドユニットが円筒状突起を軸として適正な角度位置に
導かれるように回転するようにするものであり、受けリ
ブは、押圧位置がさらに後ろ側に移動されてその上面に
来た時に液体噴射ヘッドユニットが、斜め後方下側に押
圧され、ガイドピンの側面と前記後方突起の球面とがキ
ャリッジに当接されるようにするものであり、ガイドピ
ンと後方突起とは、ガイドピンの側面と後方突起の球面
とがキャリッジに当接された際に液体噴射ヘッドユニッ
トの前後左右の位置が適正になると共に、液体噴射ヘッ
ドユニットが当接された状態を保ったまま回転可能に保
持されるようにするものであり、側方突起は、液体噴射
ヘッドユニットが、ガイドピンの側面および後方突起の
球面がキャリッジに当接された状態を保ったまま回動さ
れた際に、キャリッジに当接してこの回転方向の角度位
置が適正になるようにするものであることを特徴とす
る。
載方法は、以上のような液体噴射記録装置の液体噴射ヘ
ッドユニットの搭載方法であって、円柱状突起を前記ガ
イド溝に当接させた状態でスライドさせて液体噴射ヘッ
ドユニットをヘッドユニット搭載スペース内に挿入する
工程と、ガイドリブの上面を、押圧位置を前側から後側
に向かって実質的に水平に移動させるようにしてヘッド
セットプレートにより押圧して、液体噴射記録ヘッドユ
ニットを円柱状突起を軸として回転させる工程と、最終
的にヘッドセットプレートにより受けリブの上面を押圧
して、ガイドピンの側面を第1のリブ状部に当接させ、
後方突起の球面を第2のリブ状部に当接させる工程と、
その後で、液体噴射ヘッドユニットの側面をCRバネに
より押圧して、ガイドピンの円柱の中心線を軸として液
体噴射ヘッドユニットを回転させ、側方突起を受け部に
当接させる工程とを有することを特徴とする。
形態について説明する。
ユニットを示しており、図1は左後方からの斜視図、図
2は右前方からの斜視図、図3は左前方からの斜視図で
ある。図4、5は、図1〜3に示した液体噴射ヘッドユ
ニットが搭載されるキャリッジを示しており、図4は斜
視図、図5は、 CRレバーおよびCRコネクタを外し
た状態の、図4とは異なる角度からの斜視図を示してい
る。図6は、図4,5に示したキャリッジに組み付けら
れるヘッドセットプレートの斜視図を示しており、図7
は、図4,5に示したキャリッジのCRコネクタ付近の
拡大平面図である。図8〜10は、液体噴射ヘッドユニ
ットをキャリッジに搭載する様子を示す側面図である。
図11、12は、液体噴射ヘッドユニットをキャリッジ
に搭載した状態の、それぞれ異なる一部分を断面して示
した側断面図である。なお、本実施形態において部品名
にCRと表示されているものはキャリッジに関連する部
材であることを示している。
構成について説明する。この液体噴射ヘッドユニット
は、底面に不図示のインク吐出口群を有しており、ここ
から上方に向かって各吐出口に連通する不図示のインク
流路が形成されている。これらの構成を有する下方の筐
体の上方には、各インク流路に連通する不図示のインク
液室が内部に形成された筐体が接続されている。上方の
筐体の前面には、液体噴射記録装置本体に接続され、イ
ンクおよび気体流通のための流通路を形成するジョイン
ト部416が設けられている。上方の筐体の後方には、
キャリッジ200のCRコネクタ216に接触して、イ
ンクを吐出させるためのエネルギー発生素子などを記録
装置本体に電気的に接続するコンタクトパッド421が
設けられている。上方の筐体の上面には、液体噴射ヘッ
ドユニット401をキャリジ200に搭載する際などに
液体噴射ヘッドユニット401を把持するための把手4
06が設けられている。
置決めのための構成について説明する。液体噴射記録ヘ
ッド401の左側面には、上方の筐体と下方の筐体との
つなぎ目付近の前方寄りに円柱状突起415が設けら
れ、また、上方の筐体の前下端には台形形状の側方突起
411が設けられている。液体噴射記録ヘッド401の
背面の上端付近の幅方向中央には、外側に向かって凸な
球面を有する後方突起409が設けられている。液体噴
射ヘッドユニット401の上方の筐体の底面の後端付近
には、途中から先細になったテーパー部を有する円柱形
状のガイドピン408が幅方向中央に設けられており、
外側に向かって凸な球面を有する下方突起410が幅方
向両端付近に1つづつ全部で2つ設けられている。液体
噴射ヘッドユニット401の上面後方には、後方に向か
って滑らかに上方に傾斜したガイドリブ407が幅方向
の両端に設けられ、ガイドリブ407の後方には、両脇
のガイドリブ407の傾斜に滑らかに接続された斜面が
設けられ、さらに後方には、後方に向かって一旦下方に
傾斜した後上方に傾斜した受けリブ417が幅方向中央
に設けられている。
載されるキャリッジ200の構成について説明する。
ニット401を搭載するためのヘッドユニット搭載スペ
ースが設けられている。このヘッドユニット搭載スペー
スの奥側の壁には四角い穴が設けられており、この穴部
に、液体噴射ヘッドユニット401と信号のやりとりを
行うためのCRコネクタ216が取り付けられている。
このCRコネクタ216には多数の接点が設けられてお
り、それぞれの接点は独立して前後に動くようになって
いる。この構造によれば、液体噴射ヘッドユニット40
1がキャリッジ200に搭載される際に、液体噴射ヘッ
ドユニット401の接点部分がコンタクトパッド421
の面にくるとCRコネクタ216の接点が引っ込むとと
もにCRコネクタ216の接点にはその反力により液体
噴射ヘッドユニット401の接点部分を押し返そうとす
る力が、図4の矢印H方向に働く。
37が、キャリッジ200の左右側壁に支持されたCR
レバーシャフト238により回動自在に支持されてい
る。このCRレバー237には、CRレバー237を回
動させるためのレバー部237aが設けられている。
載スペースの上方位置に、図6に示すようなヘッドセッ
トプレート239が保持されている。ヘッドセットプレ
ート239は、1個の液体噴射ヘッドユニット401に
対して1個設けられるようになっており、ここでは、1
個のキャリッジ200に1個の液体噴射ヘッドユニット
401が搭載される構成となっているため、1個のヘッ
ドセットプレート239が設けられている。これら液体
噴射ヘッドユニット401およびヘッドセットプレート
239の数は設計に応じて適宜変更することが可能であ
る。
設けられた軸239aが、CRレバー237に設けられ
たU字型の受け237bに嵌まり込んでおり、ヘッドセ
ットプレート239はこの部分を中心に回動可能であ
る。また、ヘッドセットプレート239の中央部にはバ
ネ受け239bが設けられており、この部分とCRレバ
ー237の裏面にあるバネ受け部との間には圧縮バネよ
りなるCRセットプレートバネ240が設けられてい
る。このCRセットプレートバネ240の作用により、
ヘッドセットプレート239は、CRレバー237を回
動させて液体噴射ヘッドユニット401をセットした状
態にした時に、後方左右に設けられた軸239aを中心
にヘッドセットプレート239の、下方に滑らかな曲面
を有する先端部分239cが下方奥側に移動するように
回転しようとする。これにより、液体噴射ヘッドユニッ
ト401をセットした状態では、液体噴射ヘッドユニッ
ト401はヘッドセットプレート239により下方奥側
に押し付けられる。ただし、液体噴射ヘッドユニット4
01がセットされていない状態においてヘッドセットプ
レート239がCRレバー237から外れないように、
CRレバー237にはヘッドセットプレート239の先
端部分左右に設けられたリブ239dを受ける部分23
7cが設けられている。
ペースの底面には、図5に示すように、上面が平らな円
錐台形状のボス200lが1個の液体噴射ヘッドユニッ
ト401に対して2個設けられている。これらボス20
0lは、各液体噴射ヘッドユニット401をセットした
時に、液体噴射ヘッドユニット401底面に設けられた
2個の下方突起410にそれぞれ突き当たる位置に配置
されており、これにより液体噴射ヘッドユニット401
の高さ方向の位置が決まる。また、この底面には、U字
形または図13に示すようにV字形の第1のリブ状部2
00mが1個の液体噴射ヘッドユニット401に対して
1個設けられており、各液体噴射ヘッドユニット401
がセットされた状態で、各液体噴射ヘッドユニット40
1底面に設けられたガイドピン408の側面がこれら第
1のリブ状部200mにそれぞれ突き当たるようになっ
ている。
ペースの奥側の垂直の壁の、CRコネクタ216の上方
には、U字形またはV字形の第1のリブ状部200mと
対向するように別のU字形または図13に示すようにV
字形の第2のリブ状部200nが設けられている。この
部分をキャリッジ200上方より見ると、図7または図
13に示すような構成となっている。すなわち、キャリ
ッジ200底面のU字形またはV字形の第1のリブ状部
200mと垂直の壁に設けられたU字形またはV字形の
第2のリブ状部200nとにより挟まれる部分に、円柱
形状200pが形成される。この垂直の壁の部分に設け
られたU字形またはV字形の第2のリブ状部200n
は、液体噴射ヘッドユニット401をセットした時に、
液体噴射ヘッドユニット401背面の接点部分コンタク
トパッド421の上方に設けられた、球面を有する後方
突起409が突き当たる位置に配置されている。
ペースの右側の壁には、上端から下方奥側に向かって斜
めに延びるガイド溝200qが設けられており、また液
体噴射ヘッドユニット401をセットした時に、液体噴
射ヘッドユニット401の側方突起411が突き当たる
位置に、不図示の受け部が設けられている。液体噴射ヘ
ッドユニット401を挟んでこの受け部の反対側の位置
には、側方突起411を受け部に突き当てるように作用
する、不図示のCRヘッドバネが設けられている。CR
ヘッドバネは、キャリッジ200のヘッドユニット搭載
スペースの外側に配置しても良いが、液体噴射ヘッドユ
ニット407の側方突起411が設けられている部分の
反対側に窪みを設け、この窪み内にCRヘッドバネを配
置すれば、複数の液体噴射ヘッドユニット407を配置
する場合、配置間隔を大きく取らなくて済む。また、こ
のように複数の液体噴射ヘッドユニット407の配置間
隔を狭くすることにより、複数の液体噴射ヘッドユニッ
ト407による記録画像の相対的な位置ずれを小さく
し、記録画像の品位を向上させることができる。
00に装填される液体噴射ヘッドユニット401の高さ
方向の位置決めは、図11および図12に示すように、
ヘッドセットプレート239により液体噴射ヘッドユニ
ット401の受けリブ417に加わる力の下方に向かう
分力g1により、キャリッジ200底面に設けられた2
個の上面が平らな円錐台形状のボス200lと液体噴射
ヘッドユニット401底面に設けられた2個の下方突起
410とが突き当てられることによりなされる。
後左右の位置決めは、CRコネクタ216によりコンタ
クトパッド421に向かって加わる反力HとCRレバー
237に設けられたCRセットプレートバネ240によ
りヘッドセットプレート239から受けリブ417に加
わる力の奥側への分力g2とにより、キャリッジ200
の底面に設けられたU字形またはV字形の第1のリブ状
部200mと液体噴射ヘッドユニット401底面に設け
られたガイドピン408の側面とが突き当てられ、キャ
リッジ200の奥側の垂直の壁に設けられた、U字形ま
たはV字形の第2のリブ状部200nと液体噴射ヘッド
ユニット401背面のコンタクトパッド421の上方に
設けられた、球面を有する後方突起409とが突き当て
られることによりなされる。すなわち、本実施形態で
は、図7または図13に示すように、キャリッジ200
の底面、奥側垂直壁にそれぞれ設けられた互いに対向す
るU字形またはV字形の、第1のリブ状部200mと第
2のリブ状部200nとの間に形成される円柱状部20
0pの位置に、液体噴射ヘッドユニット401の対応部
分が固定されることにより、液体噴射ヘッドユニット4
01の前後左右の位置決めがなされる。
部200mとの当接は円筒面とU字形またはV字形平面
との当接であり、後方突起409と第2のリブ状部20
0nとの当接は球面とU字形またはV字形平面との当接
であり、CRセットプレートバネ240およびCRコネ
クタ216の接点の押圧力により、液体噴射記録ヘッド
ユニット401の前後左右の位置ずれに対して、ずれを
戻そうとする方向に力が働く安定な位置決めがなされる
ので、液体噴射記録ヘッドユニット401の前後左右の
位置決めを高精度に、かつ再現性良く行うことができ
る。
200mとの当接により液体噴射ヘッドユニット401
の下方の左右の位置が規制され、後方突起409と第2
のリブ状部200nとの当接により上方の左右の位置
が、下方の位置と一致するように規制され、上下に離れ
た位置で位置規制が行われる構成であるので、液体噴射
ヘッドユニット401を、その高さ方向の左右への傾き
が小さくなるようにでき、またその状態で確実に保持す
ることができる。このように液体噴射ヘッドユニット4
01の高さ方向左右への傾きを小さくできるので、下方
突起410が、片側のみボス200lに当接された状態
になることなく、確実にボス200lに当接される。し
たがって、液体噴射ヘッドユニット401の高さ方向の
位置決めを高精度に行うことができる。
ピン408の円柱面と第1のリブ状部200mとの当
接、および後方突起409の球面と第2のリブ状部20
0nとの当接により、前後左右の位置を規制されつつ
も、回転可能である。この際、CRセットプレート23
9から加わる力の分力g2、CRコネクタの反力Hによ
り押圧力が加わっているので、当接面に摩擦力が生じる
が、これらの当接は円柱面と平面との当接または球面と
平面との当接であり、当接面積が小さいので、生じる摩
擦力は比較的小さい。また、下方突起410とボス20
0lとの当接面、およびCRセットプレート239と受
けリブ417との当接面でも、 CRセットプレート2
39から加わる力の分力g1の押圧力により摩擦力が生
じるが、下方突起410とボス200lとの当接は球面
と平面との当接であり、また、受けリブ417は狭い幅
を有しているので、当接面積が小さく、生じる摩擦力は
比較的小さい。したがって、液体噴射ヘッドユニット4
01は、前後左右の位置を規制された状態で、円柱形状
200pを中心として比較的小さな力で回転させること
ができる。回転の妨げとなる摩擦力が小さくなるよう
に、受けリブの幅は、特に2mm以下とすることが望ま
しい。
は円柱形状200pを中心として回転可能であり、キャ
リッジ200の手前側に設けられているCRヘッドバネ
により、液体噴射ヘッドユニット401の前側の下部に
設けてある台形形状の側方突起411と、キャリッジ2
00の手前側に設けられた受け部とを当接させることに
より、液体噴射ヘッドユニット401の回転方向(ヘッ
ドの吐出口配列方向の傾き)の位置決めがなされる。こ
こで、CRヘッドバネの押圧力は、液体噴射ヘッドユニ
ット401の回転の、円柱形状200p部分、すなわち
液体噴射ヘッドユニット401の実質的な最後端位置に
形成される回転中心に対して、液体噴射ヘッドユニット
401の実質的な最前端位置、すなわち回転の実質的な
最外周位置に加えられるので、てこの原理によって、小
さい荷重で強固に回転方向の位置を規制できる。また、
液体噴射ヘッドユニット401の回転の実質的な最外周
位置で回転位置を規制する、言い換えれば、液体噴射ヘ
ッドユニット401の実質的な最前端位置と最後端位置
との比較的長い保持点間で回転位置を規制するので、回
転方向の位置を高精度に位置決めできる。
ット401の位置を適正な位置にするための後方突起4
09、ガイドピン408、下方突起410の当接面は球
面または円柱面であり、このように曲面を有する面と平
面との当接により位置決めを行う構成であるので、液体
噴射ヘッドユニット401およびキャリッジ200の歪
みや当接力の相違などによる当接方向のずれなどに当接
状態が影響されにくい。このため、液体噴射ヘッドユニ
ット401を高精度に再現性よく位置決めすることがで
きる。側方突起415についても、このように構成する
ことが好ましく、具体的には、本実施形態のように台形
形状とする他、受け部に当接される側方突起415の面
が球形状面または曲面形状面または多角形形状の一面で
ある構成とすることが好ましい。
り付け手順について図8〜図12を参照して説明する。
持されたCRレバーシャフト238を中心にCRレバー
237を回転させて、図8に示すように、液体噴射ヘッ
ドユニット401をキャリッジ200に挿入可能なよう
に、 CRレバー237が上方に位置するようにしてお
く。この状態から、液体噴射ヘッドユニット401を、
液体噴射ヘッドユニット401の上部に設けられている
把手406を手で持ち、その吐出口を斜め下に向けて、
キャリッジ200の手前から矢印Jで示す方向に挿入す
る。
入していくと、図9に示すように、液体噴射ヘッドユニ
ット401の左側面に設けられた円柱状突起415が、
キャリッジ200のヘッドユニット挿入スペースの右側
の壁に設けられた、ヘッドユニット挿入案内用のガイド
溝200qに進入する。そしてさらに液体噴射ヘッドユ
ニット401を奥に挿入していくと、液体噴射ヘッドユ
ニット401は、ガイド溝200qに案内されながら、
キャリッジ200のヘッドユニット挿入スペース内に納
まる。そして、液体噴射ヘッドユニット401の側面の
手前側下方に設けられている台形状の側方突起部411
が受け部とCRヘッドバネとの間に挿入される。この
時、液体噴射ヘッドユニット401はまだ前傾状態であ
る。
ジ200のヘッドユニット挿入位置に挿入されたら、図
10に示すように、CRレバーシャフト238を中心に
CRレバー237を矢印F方向に回転させる。すると、
CRレバー237に保持されているヘッドセットプレー
ト239の先端部分239c(図6参照)が、液体噴射
ヘッドユニット401のガイドリブ407の上面の滑ら
かなスロープ面を押圧しつつ摺動し、液体噴射ヘッドユ
ニット401は円柱状突起415を中心として回転し起
立しながら背面に向かって押し込まれる。この際、ヘッ
ドセットプレート239の先端部分239cにより液体
噴射ヘッドの上面の幅方向両端に設けられたガイドリブ
407の上面が押圧されるので、液体噴射ヘッドユニッ
ト401の鉛直方向左右に傾くようなふらつきが規制さ
れ、かつ、円柱状突起415がガイド溝200qに当接
した状態で回動されることにより、液体噴射ヘッドユニ
ット401の回動軌跡が規制されるので、ガイドピン4
08を第1のリブ状部200mに向かって斜めに進入さ
せ、第1のリブ状部200mにガイドピン408の側面
が当接される適性な位置に確実に導くことができる。ま
た、同様に、液体噴射ヘッドユニット401の下方突起
410をボス200lに当接する位置に、後方突起40
9を第2のリブ状部200nに当接する位置に確実に導
くことができる。
ら両側端のガイドリブ407までの幅方向の距離が同一
になるようにガイドリブ407を配置することにより、
両側端のガイドリブに加わる押圧力による、液体噴射ヘ
ッドユニット401が鉛直方向左右に傾く方向へのモー
メントを左右で同等にし、液体噴射ヘッドユニット40
1の鉛直方向左右に傾くようなふらつきを効果的に抑制
できる。
て液体噴射ヘッドユニット401を起立させていくと、
ヘッドセットプレート239の先端部分239cが、ガ
イドリブ407の後方の斜面に達し、さらに回動させる
ことによりこの斜面を乗り越え、受けリブ417に当接
して固定される。これにより、液体噴射ヘッドユニット
401は前後左右および上下に動かないように強固に保
持される。この際、ガイドリブ407と受けリブ417
とは滑らかに接続されており、先端部分239cは滑ら
かな曲面を有しているので、液体噴射ヘッドユニット4
01をスムーズに回動させることができる。
17に当接されると、液体噴射ヘッドユニット401の
コンタクトパッド421はCRコネクタ216に当接さ
れ、ガイドピン408は、CRコネクタ216の接点の
反力Hにより第1のリブ状部200mに確実に当接さ
れ、後方突起409はヘッドセットプレート237から
の力の分力g2により第2のリブ状部200nに確実に
当接され、液体噴射ヘッドユニット401は適正な前後
左右位置に導かれる。この際、コンタクトパッド421
は、CRコネクタ216に向かって斜めに動かされて当
接されるので、コンタクトパッド421とCRコネクタ
216とはほとんど擦り合わされることはない。また、
液体噴射ヘッドユニット401の下方突起410は、ヘ
ッドセットプレート237からの力の分力g1により、
ボス200lに確実に当接され、液体噴射ヘッドユニッ
ト401は適正な上下位置に導かれる。また、液体噴射
ヘッドユニット401の側方突起411は、CRヘッド
バネの押圧力により、受け部に確実に当接され、液体噴
射ヘッドユニット401は適正な角度位置に導かれる。
すように、液体噴射ヘッドユニット401がキャリッジ
200のヘッドユニット搭載スペースに納まり、適正な
位置に導かれた状態で保持され、液体噴射ヘッドユニッ
ト401のキャリッジ200への取り付けが完了する。
ト記録装置によれば、幅の狭い液体噴射ヘッドユニット
401をキャリジ200に高精度に位置決めして搭載す
ることができる。この際、位置決めするための押圧力は
前述のように小さくて済む。このため液体噴射ヘッドユ
ニット401、およびキャリッジ200の剛性をさほど
大きくしなくても済むので、液体噴射ヘッドユニット4
01、およびキャリッジ200を軽量化でき、キャリジ
の走査動作を高速にできる。また、コンタクトパッド4
21とCRコネクタ216とはほとんど擦り合わされる
ことはないので、ほとんど摩損が発生することはない。
ット401をキャリッジ200に1つ配置する構成をし
めしたが、複数の液体噴射ヘッドユニット401を配置
する構成とすることもでき、この場合には、各液体噴射
ヘッドユニット401を高精度に位置決めできるので、
複数の液体噴射ヘッドユニット401の相対的な位置精
度をも高くすることがでる。このようにすることで、複
数色の画像を高い精度で重ねて記録して画像品位の高い
カラー画像を形成するようにできる。この際、複数の液
体噴射ヘッドユニット401を個別に保持できるので、
一部の液体噴射ヘッドユニット401を交換する必要が
生じた場合には、それだけを取り外して交換でき、従来
例で示した組ヘッドタイプのものに比べ、メンテナンス
費用を安価に抑えることができる。また、組ヘッドヘッ
ドタイプのものに比べ、生産時の歩留りも高くすること
ができる。
幅の狭い液体噴射ヘッドユニットをキャリジに高精度に
位置決めして搭載することができる。
て搭載する際に押圧されるガイドリブが、液体噴射ヘッ
ドユニットの上面の両側端または両側端近傍に設けられ
ているので、回転させる際に液体噴射ヘッドユニットが
鉛直方向左右に傾くようにふらつくことを効果的に抑止
できる。
トパッドが回転されるようにしてキャリッジのCRコネ
クタに当接されるので、コンタクトパッドとCRコネク
タとは、ほとんど擦り合わされることがなく、摩損しに
くい。
または曲面形状面または多角形形状の一面と平面との当
接であり、安定して当接が行われるので、高精度に再現
性よく位置決めを行うことができる。
いて、底面のガイドピンと背面の後方突起との、上下に
離れた位置での当接により、位置決め、保持を行う構成
であるので、液体噴射ヘッドユニットの鉛直方向左右へ
の傾きを小さくすると共に、この状態で確実に保持する
ことができる。また、これにより、下方突起が、確実に
ボスに当接されるようにでき、したがって、液体噴射ヘ
ッドユニットの高さ方向の位置決めを高精度に行うこと
ができる。
ンの中心軸周りに回転させる際、回転させるCRヘッド
バネの押圧力を回転中心から離れた外周位置に作用させ
る構成であるので、てこの原理によって、小さい荷重で
強固に回転方向の位置を規制できる。この際、液体噴射
ヘッドユニットの回転を、前後に離れた2つの位置で規
制する構成であるので、回転方向の位置を高精度に位置
決めし、この状態で確実に保持できる。
ッドユニットを、その傾きを高い精度で調整して配置で
きる。
噴射ヘッドユニットの対応位置を薄くすることにより、
液体噴射ヘッドユニットの幅からほとんどはみ出すこと
なく配置でき、したがって、液体噴射ヘッドユニットの
幅方向にはみ出て配置される部材が無いので、複数の液
体噴射ヘッドユニットを幅方向に短いピッチで配置する
ことができる。これにより、液体噴射ヘッドユニットの
配置スペースを小さくすることができる。これはさら
に、記録画像の品位を向上させることにもつながる。
プレートバネとは、その押圧力が互いに妨げあうことが
ほとんどないので、必要な押圧力が小さくて済む。
でき、さらにこれにより、高速で移動させるようにでき
る。
を高精度に位置決めして搭載することができるので、複
数の液体噴射ヘッドユニットを1つのキャリッジに搭載
する構成の液体噴射記録装置に本発明を適用することに
より、各液体噴射ヘッドユニットを高い相対位置精度で
搭載することができる。この構成では、各液体噴射ヘッ
ドユニットを個別に交換できるので、組みヘッドタイプ
の液体噴射ヘッドユニットを用いる場合に比べて、メン
テナンス費用を低く抑えることができ、また、歩留りを
高くすることができる。
トの左後方からの斜視図である。
斜視図である。
斜視図である。
ャリッジの斜視図である。
ある。
視図である。
面図である。
ッジに搭載する様子を示す側面図である。
ッジに搭載する様子を示す側面図である。
リッジに搭載する様子を示す側面図である。
リッジに搭載した状態を一部分を断面して示す側面図で
ある。
リッジに搭載した状態を図11とは異なる一部分を断面
して示す側面図である。
リッジのCRコネクタ付近の拡大平面図である。
である。
ある。
ジを示す斜視図である。
斜視図である。
Claims (25)
- 【請求項1】 複数の吐出口から液滴を吐出して記録媒
体に記録を行う液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを
保持する筐体とが一体化された液体噴射ヘッドユニット
と、該液体噴射ヘッドユニットを着脱自在に搭載可能な
キャリッジとを有する液体噴射記録装置において、 前記液体噴射ヘッドユニットは、 底面の後部の幅方向中央に設けられた、下方に延びる円
柱形状のガイドピンと、 背面の上部の幅方向中央に設けられた、後方に向かって
凸な球面を有する後方突起と、 側面の前部に設けられた円柱状突起および側方突起と、 上面の後部の両側端または両側端近傍に互いに対向して
設けられた、後方側に向かって高くなるように傾斜した
上面を有する、1対のガイドリブと、 該ガイドリブの後方側に該ガイドリブに接続されて設け
られ、後方に向かって一旦低くなった後高くなるように
傾斜した上面を有する、幅方向中央に設けられた受けリ
ブとを有し、 前記キャリッジは、 前記液体噴射ヘッドユニットを、前記円柱状突起を当接
させた状態でスライドさせてヘッドユニット搭載スペー
ス内に案内でき、その位置で前記円柱状突起を軸として
回転可能に保持するガイド溝と、 前記液体噴射ヘッドユニットを前記キャリッジに搭載す
る際には押圧位置が前側から後側に向かって実質的に水
平に移動するように前記ガイドリブの上面を押圧し、前
記液体噴射ヘッドユニットを前記キャリッジに搭載した
状態では前記受けリブを押圧するヘッドセットプレート
と、 前記液体噴射ヘッドユニットを前記キャリッジに搭載し
た状態で、前記ガイドピンの側面に当接するU字形状ま
たはV字形状の第1のリブ状部と、 前記後方突起の前記球面に当接するU字形状またはV字
形状の第2のリブ状部と、 前記側方突起に当接する受け部と、 前記受け部に前記側方突起を当接させるように前記液体
噴射ヘッドユニットを押圧するCRヘッドバネとを有す
ることを特徴とする液体噴射記録装置。 - 【請求項2】 前記ガイドリブが、前記受けリブの幅方
向の中心から両側端の前記ガイドリブまでの幅方向の距
離が同一になるように配置されていることを特徴とする
請求項1に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項3】 前記ガイドリブと前記受けリブとが滑ら
かに接続されていることを特徴とする請求項1または2
に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項4】 前記ヘッドセットプレートが、下方に突
出した先端部分と、後部に形成された軸と、上面に形成
されたバネ受けとを有し、 前記ヘッドセットプレートの軸を下面の先端付近に回転
可能に支持し、根元に配置されたCRレバーシャフトを
軸として回転可能に保持され、回転させた時に前記ヘッ
ドセットプレートを前記液体噴射ヘッドユニットの上面
に当接させる位置に導くCRレバーと、 該CRレバーの底面と前記ヘッドセットプレートの前記
バネ受けとに接合されたCRセットプレートバネとを有
する請求項1から3のいずれか1項に記載の液体噴射記
録装置。 - 【請求項5】 前記液体噴射ヘッドユニットが、前記ガ
イドピンと前記第1のリブ状部とが当接し前記後方突起
と前記第2のリブ状部とが当接した状態を保ったまま回
転可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれ
か1項に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項6】 前記後方突起の前記球面の中心が、前記
ガイドピンの円柱の中心線の延長線上に位置することを
特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の液体
噴射記録装置。 - 【請求項7】 前記液体噴射ヘッドユニットが、前記ガ
イドピンの前記円柱の中心線を軸として回転可能である
ことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項8】 前記受けリブの幅方向の中心が、前記ガ
イドピンの前記円柱の中心線の延長線上に位置すること
を特徴とする請求項6または7に記載の液体噴射記録装
置。 - 【請求項9】 前記受けリブの幅が2mm以下であるこ
とを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の
液体噴射記録装置。 - 【請求項10】 前記液体噴射ヘッドユニットが、底面
の後部に設けられた、下方に向かって凸な球面を有する
下方突起を有し、前記キャリッジが、前記液体噴射ヘッ
ドユニットを前記キャリッジに搭載した状態で前記側方
突起の前記球面に当接する平らな上面を有するボスを有
することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に
記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項11】 前記ガイドピンが先細になっているテ
ーパー部を有することを特徴とする請求項1から10の
いずれか1項に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項12】 前記液体噴射ヘッドユニットが、背面
に形成された、電気的な接続のためのコンタクトパッド
を有し、前記キャリッジが、前記コンタクトパッドと接
続されるCRコネクタを有することを特徴とする請求項
1から11のいずれか1項に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項13】 前記受け部に当接される前記側方突起
の面が球形状面または曲面形状面または多角形形状の一
面であることを特徴とする請求項1から12のいずれか
1項に記載の液体噴射記録装置。 - 【請求項14】 複数の吐出口から液滴を吐出して記録
媒体に記録を行う液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッド
を保持する筐体とが一体化された、液体噴射記録装置本
体のキャリッジに着脱自在に搭載可能な液体噴射ヘッド
ユニットであって、 底面の後部の幅方向中央に設けられた、下方に延びる円
柱形状のガイドピンと、 背面の上部の幅方向中央に設けられた、後方に向かって
凸な球面を有する後方突起と、 側面の前部に設けられた円柱状突起および側方突起と、 上面の後部の両側端または両側端近傍に互いに対向して
設けられた、後方側に向かって高くなるように傾斜した
上面を有する、1対のガイドリブと、 該ガイドリブの後方側に該ガイドリブに接続されて設け
られ、後方に向かって一旦低くなった後高くなるように
傾斜した上面を有する、幅方向中央に設けられた受けリ
ブとを有し、 前記円筒状突起は、液体噴射記録ヘッドユニットを該円
筒状突起を軸として回転可能に支持するものであり、 前記ガイドリブは、上面を押圧され、押圧位置が前側か
ら後側に向かって実質的に水平に移動されるにつれて、
液体噴射記録ヘッドユニットが前記円筒状突起を軸とし
て適正な角度位置に導かれるように回転するようにする
ものであり、 前記受けリブは、前記押圧位置がさらに後ろ側に移動さ
れてその上面に来た時に液体噴射ヘッドユニットが、斜
め後方下側に押圧され、前記ガイドピンの側面と前記後
方突起の球面とがキャリッジに当接されるようにるよう
にするものであり、 前記ガイドピンと前記後方突起とは、前記ガイドピンの
側面と前記後方突起の球面とがキャリッジに当接された
際に液体噴射ヘッドユニットの前後左右の位置が適正に
なると共に、液体噴射ヘッドユニットが当接された状態
を保ったまま回転可能に保持されるようにするものであ
り、 前記側方突起は、液体噴射ヘッドユニットが、前記ガイ
ドピンの側面および前記後方突起の球面が前記キャリッ
ジに当接された状態を保ったまま回動された際に、前記
キャリッジに当接してこの回転方向の角度位置が適正に
なるようにするものであることを特徴とする液体噴射ヘ
ッドユニット。 - 【請求項15】 前記ガイドリブが、前記受けリブの幅
方向の中心から両側端の前記ガイドリブまでの幅方向の
距離が同一になるように配置されていることを特徴とす
る請求項14に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項16】 前記ガイドリブと前記受けリブとが滑
らかに接続されていることを特徴とする請求項14また
は15に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項17】 前記後方突起の前記球面の中心が、前
記ガイドピンの円柱の中心線の延長線上に位置すること
を特徴とする請求項15から16のいずれか1項に記載
の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項18】 前記ガイドピンの前記円柱の中心線を
軸として回転可能であることを特徴とする請求項17に
記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項19】 前記受けリブの幅方向の中心が、前記
ガイドピンの前記円柱の中心線の延長線上に位置するこ
とを特徴とする請求項17または18に記載の液体噴射
ヘッドユニット。 - 【請求項20】 前記受けリブの幅が2mm以下である
ことを特徴とする請求項17から19のいずれか1項に
記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項21】 前記キャリッジに当接して液体噴射ヘ
ッドユニットの上下方向の位置を適正にするための、底
面の後部に設けられた、下方に向かって凸な球面を有す
る下方突起を有する請求項14から20のいずれか1項
に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項22】 前記ガイドピンが先細になっているテ
ーパー部を有することを特徴とする請求項14から21
のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項23】 背面に形成された、電気的な接続を行
うためのコンタクトパッドを有する請求項14から22
のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項24】 前記側方突起の前記キャリッジに当接
される面が球形状面または曲面形状面または多角形形状
の一面であることを特徴とする請求項14から23のい
ずれか1項に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 【請求項25】 請求項1から13のいずれか1項に記
載の液体噴射記録装置の前記液体噴射ヘッドユニットの
搭載方法であって、 前記円柱状突起を前記ガイド溝に当接させた状態でスラ
イドさせて前記液体噴射ヘッドユニットを前記ヘッドユ
ニット搭載スペース内に挿入する工程と、 前記ガイドリブの上面を、押圧位置を前側から後側に向
かって実質的に水平に移動させるようにして前記ヘッド
セットプレートにより押圧して、前記液体噴射記録ヘッ
ドユニットを前記円柱状突起を軸として回転させる工程
と、 前記押圧位置をさらに移動させ、最終的に前記ヘッドセ
ットプレートにより前記受けリブの上面を押圧して、前
記ガイドピンの側面を前記第1のリブ状部に当接させ、
前記後方突起の前記球面を前記第2のリブ状部に当接さ
せる工程と、 その後で、前記液体噴射ヘッドユニットの側面を前記C
Rバネにより押圧して、前記ガイドピンの円柱の中心線
を軸として前記液体噴射ヘッドユニットを回転させ、前
記側方突起を前記受け部に当接させる工程とを有する液
体噴射ヘッドユニットの搭載方法。
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