JPH02145362A - 記録ヘッドの保持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの記
録装置に用いられる印字素子列を有する記録ヘッド、す
なわち感熱記録や熱転写記録に用いられる発熱素子列記
録ヘッド、イオンフロー記録ヘッド、多針電極記録ヘッ
ド、ＬＥＤアレイ記録ヘッド、ＬＣＤアレイ記録ヘッド
、ＥＬ発光素子アレイ記録ヘッド、インクジェット素子
アレイ記録ヘッドなどの記録ヘッドとその保持方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来、プリンタ等の記録装置に用いられる記録ヘッドの
記録装置本体への保持手段としては、例えば米国特許第
４５１６８４７号明細書等には、第６図に示すような構
成のものが開示されている。

すなわち、第６図に示すように、印字素子列１０１及び
該印字素子列１０１に給電するための複数の給電用電極
を設けた積層電極部材を支持基板１０３に貼り付け、更
に積層電極部材の印字素子列１０１を配置した反対側に
バックボーン１０２を取り付けて記録ヘッド１０４を構
成し、該記録ヘッド１０４の両側支持基板１０３を、像
担持体１０５に沿って配設された位置決め部材１０６　
ａ、　１０６ｂ　上に載置し、給電部材１０７を記録ヘ
ッド１０４の両側支持基板１０３上に配置されている給
電用電極に弾性的に押圧接触させて給電するようにする
と共に、その圧接力により記録ヘッド１０４を位置決め
部材１０６ａ、　１０６ｂ上に位置決め保持するように
構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図に示した従来例においては、記録ヘッド１０４を
位置決め保持するための位置決め部材１０６ａ、１０６
ｂ　及び記録へラド１０４へ給電すると共に該記録ヘッ
ド１０４を位置決め部材１０６ａ、　１０６ｂへ圧接保
持するための給電部材１０７は、記録ヘッド１０４の両
側に分かれて配設されているため、像担持体１０５の外
周部に沿って広いスペースを必要とする。したがって、
像担持体周辺に配置される他のプロセス手段に対する配
置上の制約が大きくなるという問題点がある。また位置
決め部材の基準面の位置決め精度が部品精度の積み上げ
では確保できず、調整を必要とする欠点もあるものであ
る。

本発明は、従来の記録ヘッド及びその保持方法における
上記問題点を解決するためになされたもので、小さなス
ペースで高精度な位置決めを可能とする記録ヘッド及び
その保持方法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及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、像担持体に像を記録するための
印字素子列と該印字素子列に給電をするための複数の給
電用電極とを有する記録ヘッドの記録装置本体に対する
保持方法において、該記録ヘッドの給電用電極に弾性的
に押圧接触して給電する給電部材による圧接力によって
、該記録ヘッドを、記録装置本体に設けられた位置決め
部材に対して該記録ヘッドの印字素子列を有する面を介
して当接させることにより位置決め保持するものである
。

また本発明の記録ヘッドはその印字素子列を有する面に
スペーサ部材を備え、該記録ヘッドの複数の給電用電極
に弾性的に押圧接触して給電する給電部材による圧接力
によって、前記スペーサ部材を記録装置本体の位置決め
部材に対して当接させることにより記録装置本体に位置
決め保持されるように構成するものである。

このように、記録ヘッドを、印字素子列を有する面を介
して位置決め部材へ当接させ、給電部材の圧接力により
位置決め保持するものであるため、記録ヘッドの位置決
めを行うための機構が単純化されて位置決め精度が向上
すると共に、位置決め保持させるためのスペースは記録
ヘッドの配置スペースのみとなり、位置決め保持を行う
ための専用のスペースを省くことが可能となる。

また印字素子列を有する面にスペーサ部材を設けて記録
ヘッドを構成することにより、コンパクトな位置決め保
持手段で位置決め部材に対して所定の間隙を保って高精
度で位置決め保持できる記録ヘッドが得られる。

（実施例〕 以下実施例について説明する。第１図＾は、本発明に係
る記録ヘッドの一実施例として、プリンターに用いるイ
オンフロー記録ヘッドであるイオンカートリッジを示す
斜視図で、第１図田）は、その断面図である。イオンカ
ートリッジｌは、アルミニウム又は高剛性のプラスチッ
クからなるバックボーン２に、各種電極や絶縁層、接着
剤等をフレキシブルなシート状に重ね合わせた積層電極
部材３を貼り合わせて構成されている。この積層電極部
材３の最上層は保護、絶縁のためのラミネート層４とな
っている。そしてこのラミネート層４は、作像面となる
像担持体に対向し印字素子列を構成するスクリーン電極
面５と各給電用電８ｉ！６のみを露出させている。露出
したスクリーン電極面５の両端部には像担持体との間隔
を一定に保持するためのスペーサ７が設けられている。

なお給電用電極６中、６ａはフィンガー電極給電用電極
、６ｂはスクリーン電極給電用電橋、６Ｃはカートリッ
ジ不在検知用電極である。

バックボーン２は、第１図田）に示すように、多角形状
の断面を有する偏平な多角柱で形成されており、第１図
山）において左側の短辺部がスクリーン電極面５の配置
部となり、右側の上下２つの傾斜面が給電用電極６の配
置面となっている。なおイオンカートリッジ１の書き込
みデータ制御用電極への給電用電極は上下両傾斜面に分
割形成され、イオン放電電極への給電用電極は上側の傾
斜面にのみ形成されるようになっている。積層電極部材
３のバックボーン２への貼り付けはバックボーン２の一
方の傾斜面右端から始まり、スクリーン電極面配置部用
短辺を経由して裏側へ回り、他方の傾斜面の右端に達す
るように貼り付けられている。

この積層電極部材３の厚さは、はぼ０．１ｍｍ〜１ｍｍ
である。

このように構成したイオンカートリッジ１はオペレータ
が手動で交換可能に記録装置本体に装着されるようにな
っており、そのためバックボーン２の一端にはスラスト
方向位置決め用ピン８が取り付けられており、また反対
側の端面にはグリップが取り付けられている。

第２図は、第１図＾、旧）に示したプリンターの記録ヘ
ッドであるイオンカートリッジをプリンターに装着した
場合の周辺部の構成を示す断面図である。イオンカート
リッジ１はドラム状像担持体１０に対して水平面から約
２８°上方に傾いた状態で保持されている。このイオン
カートリッジｌの配置位置より像担持体１０の回転方向
下流側に沿って現像器１１．転写用コロナ帯電器１２．
クリーニングユニット１３．バイアスローラ１４．イレ
ーザ１５．マグネツト１６などが配設されている。イオ
ンカートリッジｌはその上下面を装置本体に取り付けら
れているタイバー２２．２３にガイドされ、後方から上
側及び下側ドライバー基板１８．１９に支持された給電
コネクタ２１の圧接力を受け、スクリーン電極面５がス
ペーサ７を介して像担持体ｌＯに押し付けられるように
して保持されている。

第３図は、イオンカートリッジ１の保持部及び駆動部の
構成を示す断面図である。　３１は本体フレームに位置
決め固定されているガイドフレームで、略コ字型の受は
皿状に形成されており、その底部にはイオンカートリッ
ジ制御用高圧電源基板３２及び２つの冷却ファン３３が
設置されている。このガイドフレーム３１の両側板には
それぞれ２個所の切り起こし部３４．３５が設けられて
いて、該切り起こし部３４．３５上にはスライドフレー
ム３６が載置されている。このスライドフレーム３６は
ガイドフレーム３１よりひとまわり小さいコ字型形状を
有しており、その底部は冷却ファン３３と対向する部分
で大きく切り欠かれている。

スライドフレーム３６の切欠部以外の残された底部には
、位置決めビン３７とそれにより位置決めされた下側ド
ライバー基板１９が取り付けられている。

一方、上側ドライバー基板１８は下側ドライバー基板１
９との間で位置決めされると同時に、基板間接続端子に
より電気的に結合され、更にその後端部でスライドフレ
ーム３６に固定されている。イオンカートリッジ１の書
き込みデータ制御用電極へ給電するための給電用電極は
上下両傾斜面に分割配置されており、一方イオン放電電
極へ給電するための給電用電極は上側傾斜面にのみ配置
されているので、上側ドライバー基板１８には書き込み
デー夕制御用回路とイオン放電電極駆動回路が形成され
ており、下側ドライバー基板１９にはイオン放電電極駆
動回路が配置されている。

上側ドライバー基板１８と下側ドライバー基板１９の像
担持体１０寄りの端部には、一対のイオンカートリッジ
用給電コネクタ２１が装着されており、この給電コネク
タ２１は多数の給電ばね３８を有している。この各給電
ばね３８はイオンカートリッジ１に設けられている給電
用電極６と高精度に位置決めされる必要がある。そのた
め上下両基板１８．１９の相対的な位置決めは、給電コ
ネクタ２１自身に設けられた位置決めビンと係合孔との
保合によって行われている。また上下両基板１８．１９
とイオンカートリッジｌとの位置決めは、イオンカート
リッジｌを位置決め保持しているタイバー２３に設けら
れているビンン４０と、上下両基板１８．１９を支持し
ているスライドフレーム３６の一端との保合により定め
られている。

カム軸３９はガイドフレーム３１に軸支され、スライド
フレーム３６の上方への動きを規制するようにガイドフ
レーム３１の両側板間に掛は渡されており、その両端に
はカム４１が設けられている。そしてカム軸３９の回動
に伴い、スライドフレーム３６に形成されているカムフ
ォロワー面４２又は４３に当接し、スライドフレーム３
６をガイドフレーム３１に対して前後に移動させるよう
になっている。すなわち、カム４１が一点鎖線で示す回
動位置へ達したとき、カムフォロワー面４３はカム４１
に押されて後退したのち、図示しない復帰ばねにより、
矢印位置まで後退する。この復帰ばねは、スライドフレ
ーム３６が給電コネクタ２１の圧接摩擦力等の負荷から
解放された時のみ、スライドフレーム３６を移動させる
駆動力として働く弱いばねである。

この際、カムフォロワー面４２が回動したカム４１に当
接する位置まで、スライドフレーム３６及び該フレーム
３６に取り付けられているドライバー基板１８、１９等
の各部材が後退することになる。そしてこの状態におい
てイオンカートリッジ１の装置本体への着脱が行われる
ようになっている。

またカム軸３９には、回動可能に支持されたガイド部材
４５が装着されており、該ガイド部材４５はカム軸３９
の回動によりスライドフレーム３６．ドライバー基板１
８．１９及び原基Ｆｉ１８．１９の端部に取り付けられ
ている給電コネクタ２１の後退に伴い、それらの各部材
より相対的に突出し、イオンカートリッジｌの着脱に際
して、その後端を規制して後退した給電コネクタ２１と
の干渉を防止するようにしている。

イオンカートリッジ１は装置本体フレームの開口部より
挿入され、タイバー２２．２３．ガイド部材４５及び像
担持体ｌＯの表面によりガイドされて所定位置に達した
のち、カム軸３９に連動する図示しないセットレバ−の
操作によりカム４１を回動してスライドフレーム３６を
像担持体１０方向へ移動させる。

この移動動作により、給電コネクタ２１の給電ばね３８
はイオンカートリッジｌの上下傾斜面に沿って進入し、
後で詳述するように、前進後期定量後退したスライドフ
レーム３６の移動終了位置に対応する傾斜面の途中位置
において、イオンカートリッジｌの給電用電極６に対し
て所定圧力（１ばねビン当たり４０ｇ〜２００　ｇ　）
で圧接する。

このように給電コネクタ２１の給電ばね３８がイオンカ
ートリッジ１の傾斜面上に配置されている給電用電極６
に圧接しているため、イオンカートリッジｌはその圧接
力の分力により像担持体１０へ、印字素子列を有するス
クリーン電極面５上のスペーサ７を介して圧接させられ
る。これによりイオンカートリッジｌのスクリーン電極
面５と像担持体ｌＯの表面のギャップは、スペーサ７の
厚みに応じた所定値に高精度で設定される。

一方、給電コネクタ２１の給電ばね３８の反力により、
ドライバー基板１８．１９は、その間隔を広げる方向に
力を受ける。その際、下側ドライバー基板１９の背面は
インシュレータ４６を介してスライドフレーム３６の底
面で支持され、上側ドライバー基板１８の背面は同じく
インシュレータ４６を介して、スライドフレーム３６に
固定されているタイバー４７によって支持されており、
それにより基板１８．１９間を広げる方向の力を抑える
ように構成されている。

上下給電コネクタ２１の給電ばね数は同数に設定されて
おり、またスライドフレーム３６はガイドフレーム３１
の切り起こし部３４．３５とカム軸３９とに挟まれて前
後動するように構成されているが、上下方向にも僅かに
動き得る余裕をもたせである。したがって給電コネクタ
２１の給電ばね３８がイオンカートリッジｌを押圧する
ときには、イオンカートリッジ１はドライバー基板１８
．１９間の中央に保持され、上下の給電コネクタ２１の
押圧力はバランスするようになっている。これにより給
電コネクタ２１の押圧力によって、イオンカートリッジ
１が回動あるいはタイバー２３の両端部に設けられてい
る基準面上からの浮きを生ずる方向に力を受けることは
なくなる。更にイオンカートリッジｌはタイバー４７の
前後両端近傍に取り付けられた押さえばね４８とスライ
ドフレーム３６の自重により、タイバー２３に設けられ
ている基準面に位置決めされている。

ガイドフレーム３１の底部に設けられている２つの冷却
ファン３３は、第３図において、下側から空気を吸入し
、上側へ吹き付ける方向に取り付けられている。スライ
ドフレーム３６の底部は、前述のように、ファン３３に
対向する部分は切り欠かれているため、下側から取り入
れられた空気流は、直接上側ドライバー基板１８へ吹き
付けられる。上側ドライバー基板１８に配置さ外テいる
制御用回路あるいは駆動回路を構成するパワートランジ
スタ等の発熱し易い部品は、ファンに対向する位置へ配
置されている。上側ドライバー基板１８に突き当たった
空気流の一部は、上側及び下側ドライバー基板１８．１
９間に流れ込み、給電コネクタ２１付近の圧力を高め、
給電コネクタ２１及びイオンカートリッジ１間の隙間よ
り流出する空気流を形成するので、給電用電極６や給電
ばね３８部分への浮遊トナーや、その他の浮遊物の付着
が防止、あるいは軽減される。

第４図八は、スライドフレーム３６を駆動するカム４１
の動作を説明する図であり、第４図田）は、給電コネク
タ２１の給電ばね３８がカートリッジ１に及ぼす力を説
明する図である。イオンカートリッジ１を所定位置に押
圧保持するため、スライドフレーム３６を移動させるに
は、カム４１を点線で示す退避位置からカム軸３９を中
心に矢印Ｑ方向に回転し、スライドフレーム３６を矢印
Ｐ方向に押し進める。

カム４１及びスライドフレーム３６の動作は、スライド
フレーム３６のカムフォロワー面４２とカム４１の外周
に形成した直線部４１ａが当接した実線で示す位置で完
了する。カム４１の外周には上記のように直線部４１ａ
が形成されていて、矢印で示すその上死点は第４図式で
実線で示す停止位置より、カム４１の回転角にしてθだ
け手前にあるように設定され、その上死点でスライドフ
レーム３６のストロークは最大値をとる。すなわちカム
４１は上死点を僅かに過ぎた位置で停止するようになっ
ており、それによりスライドフレーム３６は最大前進位
置より若干後退した位置で停止する。

給電コネクタ２１の給電ばね３８は、イオンカートリッ
ジ１゛の傾斜面上に当接し、第４図（Ｂ）に示すように
圧接力Ｆで圧接している。圧接力Ｆの分力の内、下向き
の分力Ｆ、は、イオンカートリッジｌにおいて対称的に
形成されている反対側の傾斜面上への他方の給電コネク
タ２１の給電ばね３８による圧接力の上向きの分力と相
殺される。左方向の分力Ｆ工はイオンカートリッジｌを
像担持体１００表面へ押圧する力として作用する。

また給電ばね３８は圧接力Ｆに等しい反力Ｎを受けるの
で、カム４１の回転によるスライドフレーム３６の移動
に伴って、給電ばね３８がカートリッジｌの傾斜面上を
移動する際には、カートリッジｌの傾斜面は摩擦力によ
ってｆ＝ｐＮの力を受ける。

カム４１が上死点に達した位置では、この摩擦力により
受ける力ｆは最大となり、この時点で給電ばね３８の移
動が停止したとすると、この摩擦力によって受ける力ｆ
により貯えられた応力が、給電ばね３８やカートリッジ
１のラミネート層４に残留し、カートリッジｌに過大な
力を加え続けることになってしまう。しかし本実施例に
おいては、カム４１が上死点を僅かに越えた位置で停止
するように構成しているため、上死点通過後、停止位置
に達するまでスライドフレーム３６は僅かに後退し、し
たがって給電ばね３８も僅かに後退して、摩擦力により
受ける力ｆの方向も点線図示のように反転する。

これにより摩擦応力を残留させることなく、イオンカー
トリッジｌを適切な押圧力で保持させることができる。

第５図へは本発明の他の実施例を一部断面で示す平面図
で、第５図山）はその側面図である。この実施例は、像
担持体ｌＯを保持するハウジング５１の両端部に、位置
決め部材５２を設け、この位置決め部材５２にイオンカ
ートリッジ１のスクリーン電極面５を当接させて位置決
め保持するようにしたものである。なお５３はハウジン
グ５１とイオンカートリッジ１間に挿入された押さえば
ねである。位置決め部材５２はスクリーン電極面５と像
担持体１０の表面の間に必要なスペース分だけ、像担持
体１０より突出するように配設されている。この突出量
の精度を組立治具の使用等により確保することにより、
必ずしも位置決め基準面を像担持体の表面としなくても
、第１の実施例と同様に省スペース効果は得ることがで
きる。

上記各実施例では、イオンカートリッジのバックボーン
の断面形状は図示のように多角形状としたものを示した
が、イオンカートリッジのバックボーンは上記形状のも
のに限らず、例えば断面矩形状のものなども用いること
ができ、その場合には、それぞれ対向する平行な面上に
印字素子列及び給電用電極が配置される。

〔発明の効果〕 以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、記録ヘッドを印字素子列を有する面を介して位置決め
部材へ当接させ、給電部材の圧接力により位置決め保持
させるようにしたので、記録ヘッドの位置決め保持のた
めに専用のスペースを殆ど必要とせず、単純な機構で高
精度な位置決め保持を行うことができる。またコンパク
トな機構で位置決め部材に対して所定の間隙を保って高
精度で位置決め保持できる記録ヘッドを容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図へは、本発明に係る記録ヘッドの一実施例である
イオンカートリッジの斜視図、第１図田）は、その断面
図、第２図は、第１図に示したイオンカートリッジを記
録装置本体に装着した状態を示す図、第３図は、イオン
カートリッジの装着部及び駆動部の構成を示す図、第４
図へは、スライドフレームを駆動するカムの動作説明図
、第４図田）は、給電コネクタの給電ばねのイオンカー
トリッジへ及ぼす力の説明図、第５図へは、本発明の記
録ヘッドの保持方法の他の実施例を示す図、第５図（Ｂ
）は、その側面図、第６図は、従来の記録ヘッドの保持
手段を示す図である。 図において、１はイオンカートリッジ、３は積層電極部
材、５はスクリーン電極面、６は給電用電極、７はスペ
ーサ、１０は像担持体、１８は上側ドライバー基板、１
９は下側ドライバー基板、２１は給電コネクタ、２２．
２３はタイバー、３１はガイドフレーム、３６はスライ
ドフレーム、３８は給電ばね、３９はカム軸、４１はカ
ム、４５はガイド部材を示す。 第１図 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社代理人弁理士
　　最　　上　　健　　治築２図 １０；家担珂俸 第４図 （Ａ） 銅５図 （Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像担持体に像を記録するための印字素子列と該印字
   素子列に給電をするための複数の給電用電極とを有する
   記録ヘッドの記録装置本体に対する保持方法において、
   該記録ヘッドの給電用電極に弾性的に押圧接触して給電
   する給電部材による圧接力によって、該記録ヘッドを、
   記録装置本体に設けられた位置決め部材に対して該記録
   ヘッドの印字素子列を有する面を介して当接させること
   により位置決め保持することを特徴とする記録ヘッドの
   保持方法。 ２、前記位置決め部材は、前記記録ヘッドによって記録
   される像を担持するための像担持体であり、前記記録ヘ
   ッドの印字素子列を有する面に設けられたスペーサ部材
   を前記像担持体の表面に当接させることにより、前記記
   録ヘッドを位置決め保持することを特徴とする請求項１
   記載の記録ヘッドの保持方法。 ３、前記位置決め部材に対する前記記録ヘッドの当接位
   置における法線に対して、前記記録ヘッドの複数の給電
   用電極がそれぞれ対称に配置され、前記給電部材による
   圧接力がそれぞれ対称に配置された複数の給電用電極に
   おいて略等しい力量となるようにしたことを特徴とする
   請求項１又は２記載の記録ヘッドの保持方法。 ４、印字素子列と該印字素子列に給電するための複数の
   給電用電極とを有する記録ヘッドにおいて、該記録ヘッ
   ドはその印字素子列を有する面にスペーサ部材を備え、
   該記録ヘッドの複数の給電用電極に弾性的に押圧接触し
   て給電する給電部材による圧接力によって、前記スペー
   サ部材を記録装置本体の位置決め部材に対して当接させ
   ることにより記録装置本体に位置決め保持されるように
   構成したことを特徴とする記録ヘッド。