JPH0542746A

JPH0542746A - 印刷ヘツドの装着及び方位角度調整装置

Info

Publication number: JPH0542746A
Application number: JP3357778A
Authority: JP
Inventors: Pii Hofuman Erudon; エルドン・ピー・ホフマン
Original assignee: Sony Tektronix Corp
Current assignee: Tektronix Japan Ltd
Priority date: 1990-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1993-02-23
Also published as: US5083143A

Abstract

(57)【要約】【目的】印刷ヘッド１２をキャリッジ３０へ安定した
精度で装着できるとともに、印刷ヘッドの方位角度が、
他の印刷ヘッドのアライメントを乱さずに、精度、感度
良く調整できる。【構成】印刷ヘッド１２を保持するインク貯蔵タンク
２８は、対向する傾斜を有する１対の合わせ面６０ａ及
び６２ａ並びにガイド面８０をもっている。キャリッジ
３０は、対向する傾斜を有する１対の装着傾斜面６０及
び６２並びにガイド面８０をもち、１対の締め付けプレ
ート６８で加える力により、それぞれが対応するインク
貯蔵タンク２８の合わせ面６０ａ及び６２ａ並びにガイ
ド面８０と合致するとともに、ガイド面８０にそって並
進移動する。このとき、合わせ面及び装着傾斜面は、１
対の対向する傾斜を有しているので、並進移動によって
印刷ヘッド１２の方位角度を調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータとともに
用いるグラフィック・プリンタに関し、特に、可動キャ
リッジ機構に装着され、印刷素子が高密度に配列された
印刷ヘッドの精密なアライメントを調整する印刷ヘッド
の装着及び方位角度調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷データの増加に伴い、データを減少
させる技術が必要となってきた。そのなかで重要なもの
としては、コンピュータ・グラフィックとその関係分
野、コンピュータ・グラフィック印刷がある。グラフィ
ック印刷技術の進歩は、急ピッチで進み、高情報密度、
フル・カラー印刷及び高速印刷へという傾向を強めてい
る。

【０００３】こうした傾向からプリンタ技術には、多方
面の技術が提案されている。これら技術領域の１つとし
て、グラフィック印刷ヘッド技術がある。印刷ヘッド
は、電気的に駆動されるデバイスであり、文字及び形状
を画像として印刷媒体上に印刷する。形状の印刷には、
熱転写、ドット・インパクト、電子写真、レーザ及びイ
ンク・ジェット等の多様な技術を用いた印刷ヘッドで行
われる。印刷ヘッドは、典型的には、固定又は可動の印
刷素子１個１個からなるアレイ（配列）で構成される。

【０００４】図７は、従来のインク・ジェット印刷装置
１０の概略図である。これは、微少円形インク・ジェッ
ト・オリフィス（印刷素子のインク噴射口）１４からな
るアレイを有する印刷ヘッド１２を装備しており、各オ
リフィス１４は、インク滴１６をインク噴射経路１８に
沿って印刷媒体２０の方向に噴射し、画像２２を作る。
印刷媒体２０は、印刷媒体供給ドラム２６の回転によっ
て２４の方向に進む。印刷ヘッド１２は、インク貯蔵タ
ンク２８と一体になっており、ガイド・レール３２に沿
って滑る可動キャリッジ３０に装着されている。１対の
駆動ハブ３８に巻きつけた駆動バンド３６が、ガイド・
レール３２の長さ方向に沿って往復運動３４をすること
により、キャリッジ３０は駆動される。そして、印刷媒
体２０に対する印刷ヘッド１２の位置関係に応じたタイ
ミングで、インク・ジェット・オリフィス１４からイン
ク滴１６の噴射を制御し、画像２２の印刷を完成する。

【０００５】図８は、シャープ株式会社（奈良県）製な
どの典型的なインク・ジェット・ヘッド構造４０を示し
た図である。インク・ジェット・ヘッド構造４０は、多
数のインク・ジェット・オリフィス１４を有する印刷ヘ
ッド１２を装備している。印刷ヘッド１２は、インク貯
蔵タンク２８と一体になっており、キャリッジ３０に装
着されている。インク貯蔵タンク２８の１端は、インク
貯蔵タンク２８の底面４３の側縁４２の脇に、ねじ４１
でキャリッジ３０にしっかりと取り付けられる。インク
貯蔵タンク２８の他端には、底面４３の側縁４２の脇で
キャリッジ３０と間隔をあけて、ジャックねじ４４で力
が加えられる。ジャックねじ４４を回転させると方位角
度４５が変わり、インク貯蔵タンク２８の底面４３とガ
イド・レール３２の長さ方向の軸４６との配置角度が定
まる。方位角度４５が変わると、インク・ジェット・オ
リフィス１４の中心を結んだ仮想の線４７の傾斜が変わ
るので、各オリフィス１４の垂直方向の間隔に影響す
る。

【０００６】往復運動３４の過程における印刷ヘッド１
２の１回の通過で、インク滴１６は印刷媒体上に乗る
が、これによって垂直高度４９を有する、いわゆる、印
刷帯（プリント・バンド）４８が定まる。ジャックねじ
機構の使用に際しては、機械的な不安定さ、調整感度の
限界及び方位角度４５の調整と印刷帯４８の垂直高度４
９との間の相互関係が問題となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、可動キャリ
ッジに対する印刷ヘッドの装着及びアライメント関す
る。本発明の印刷ヘッドは、従来より高い情報密度を有
しながら広いカラー領域で高速印刷できる。しかし、高
情報密度を有する印刷ヘッドには、組み込まれたその印
刷装置に可動部品の機械的なアライメント及び調整の安
定性について厳密性が要求される。

【０００８】そこで、本発明の目的は、印刷ヘッドの方
位角度を他の印刷ヘッドのアライメント又は間隔を乱さ
ずに、精度及び感度の良い調整ができる可動キャリッジ
への印刷ヘッドの装着及び方位角度調整装置を提供する
ことである。

【０００９】本発明の他の目的は、印刷ヘッドのアライ
メントの安定性が確保された印刷ヘッドの装着装置を提
供することである。

【００１０】また、本発明の目的は、印刷ヘッド、イン
ク貯蔵タンク及びキャリッジの組立構造が大きな場合に
高速及び高加速度の運動に対して、印刷ヘッドのアライ
メントを保つことができる装置を提供することである。

【００１１】さらに本発明の他の目的は、印刷ヘッドの
組立構造と印刷ヘッドのアライメントの機能を一体に統
合した安価な構造を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、傾斜角度を有
する３つの面を用いて所定平面内のいくつかの点に沿っ
て、印刷ヘッド構造の可動キャリッジとインク貯蔵タン
クを合致させる。回転支点で回転可能な１対の締め付け
プレートにより、インク貯蔵タンク（印刷ヘッド保持手
段を兼ねる。）の合わせ面とキャリッジの装着傾斜面と
を合致させる力が生じ、同時に、装着傾斜面で定まる平
面内の点においてキャリッジに相対するインク貯蔵タン
クの並進移動調整が行われる。インク貯蔵タンクは、ガ
イド・レールに平行な方向にガイド面を横切って並進移
動する。一方、接触点（合わせ面上の点）は、互いに向
き合う等しい大きさの角度の傾斜を有する１対の装着傾
斜面を横切って並進移動する。３つの面を適切に配置す
れば、精度及び感度の良い印刷ヘッドの方位角度の調整
ができる。

【００１３】

【実施例】図１は、インク・ジェット・ヘッド構造５０
を示している。これには、９６個のインク・ジェット・
オリフィス１４を有する印刷ヘッド１２が描かれてお
り、オリフィス１４は、間隔を置いて、重ならず、平行
且つ直線な対、アレイ５２ａ及び５２ｂとして配置され
ている。アレイ５２ａ及び５２ｂは、それぞれ４８個の
オリフィスを有し、図に示すように傾斜している。各オ
リフィスのアレイ５２ａ及び５２ｂにおいて隣合うオリ
フィス１４は、０．０８４ｍｍの垂直方向間隔５４と
０．８４ｍｍの水平方向間隔５６を有する。インク・ジ
ェット・オリフィスのアレイ５２ａ及び５２ｂは、印刷
ヘッド１２に対し全幅で８３．３ｍｍの幅がある。

【００１４】印刷ヘッド１２は、オリフィス・アレイ５
２ａ及び５２ｂが精度良く配列されていれば、１ミリ・
メータ当たり１２ドットのパターンで印刷媒体上にイン
ク滴１６を乗せてカラー画像を印刷できる。このときの
印刷動作において、オリフィス・アレイ５２ａの各オリ
フィス１４はインク滴１６を、オリフィス・アレイ５２
ｂの対応する位置にある各オリフィス１４から出された
インク滴１６の上に正確に乗せていく。一方のインク滴
１６の上に他のインク滴１６を乗せていくアライメント
を「整合（正確な重ね合わせ）」と呼ぶ。

【００１５】オリフィス・アレイ５２ａ及び５２ｂが適
切に整合されていれば、印刷帯３６は、適当な幅を持
つ。また、インク滴１６の整合は、各インク・ジェット
・オリフィス１４からのインク滴１６の噴射が適切に行
われるかにかかっている。しかし、本発明では、インク
滴の整合に影響する印刷ヘッド１２のアライメントと装
着という機械的な側面についてのみ述べる。図１、２、
３、４及び５は、インク・ジェット・ヘッド構造５０の
構成と調整機構の詳細な構造図である。

【００１６】インク・ジェット・ヘッド構造５０は、１
キロ・グラムの重量を有し、６７５ミリ・メータ毎秒の
速さで動き、加速度は１９．５メータ毎秒毎秒に達す
る。。このようなインク・ジェット・ヘッド構造が高品
質の印刷性能を達成、維持するために、印刷ヘッド１２
及びインク貯蔵タンク２８は、一体に予め組み立てら
れ、キャリッジ３０上で傾斜を有する１対の装着傾斜面
６０及び６２に噛み合わせられる。つまり、インク貯蔵
タンク２８は、印刷ヘッド保持手段として用いられる。
図１、２、３及び４でわかるように装着傾斜面６０及び
６２は、互いに向き合い対称関係にあり、同じ値の傾斜
角度６４及び６６の傾斜をそれぞれ有している。１対の
締め付けプレート６８は、それぞれキャップねじ７０で
キャリッジ３０の側面に保持される。各締め付けプレー
ト６８は、互いに反対方向に配置された１対の肩部７２
及び７４を有し、その一端と他端がそれぞれインク貯蔵
タンク２８とキャリッジ３０に接触点を有している。締
め付けプレート６８の肩部７２は、キャリッジ３０の両
側面から突き出た回転支点７６に接触し、また、締め付
けプレート６８の肩部７４は、インク貯蔵タンク２８の
両側面から突き出た有傾面接触タブ７７に接触してい
る。キャップねじ７０を締め付けるか又はゆるめれば、
締め付けプレート６８は、回転支点を支点に動き、有傾
面タブ７７には並進移動成分７８を有する力が加わる。
締め付けプレート６８は、同時に、インク貯蔵タンクを
適切な位置に制止し、有傾面タブ７７に加わる力の締め
付け成分７９により、インク貯蔵タンク２８を装着傾斜
面６０及び６２に押しつける。

【００１７】インク貯蔵タンク２８の方位角度４５を調
整し、これによって印刷帯３６の幅を調整するために
は、締め付けプレート６８を締め付けるキャップねじ７
０が明らかに緩んでいる状態で、キャップねじ７０を前
に進めるか後ろにゆるめるかするだけで良く、これによ
って、インク貯蔵タンク２８は、キャリッジ３０に対し
て相対的に、ガイド・レール３２の長さ方向の軸４６と
平行な双方向３４に沿って並進移動する。この相対的な
並進移動によりインク貯蔵タンク２８は、装着傾斜面６
０上である垂直距離を動き、装着傾斜面６２上では同じ
垂直距離で且つ逆の方向へと動き、これによって、ガイ
ド・レール３２に対する相対的なインク貯蔵タンク２８
の方位角度４５が変わる。オリフィスのアレイ５２ａ及
び５２ｂは、装着傾斜面６０及び６２の間にその中心が
あるので、上述の移動によっても印刷帯３６の中心のガ
イド・レール３２に対する相対的な垂直高度は影響を受
けない。一旦必要な方位角度４５が得られたなら、キャ
ップねじ７０を固く締めれば良い。

【００１８】好適な実施例において、調整精度、調整安
定性及び締め付け力は、装着傾斜面の傾斜角度６４及び
６６の傾きによって得られ、それは、ガイド・レール３
２の長さ方向の中心軸４６に対し相対的に５．５度とな
る。装着傾斜面６０及び６２は、キャリッジ３０を構成
する面の一部分である。図４に示すインク貯蔵タンク２
８の対になった合わせ面６０ａ及び６２ａは、往復運動
の方向３４に垂直で、装着傾斜面６０及び６２と接触す
る線に沿った弧に成形するのが好ましい。可動キャリッ
ジ３０は、１５％のガラス繊維及び１５％の練りガラス
を含むポリエステル・イミドから圧力鋳造（ダイカス
ト）により製造する。インク貯蔵タンク２８は、マグネ
シウムから圧力鋳造により製造する。キャップねじ７０
には、ユニファイ細目ねじＮｏ．１０−３２ＵＮＦの５
／８インチ、アレン・ヘッド・タイプなどを用い、名目
６キロ・グラム・センチメータのトルクで締め付ける。
方位角度４５の調整感度を変えるには、装着傾斜面の傾
斜角度６４及び６６の値を等しく変えるか、キャップね
じ７０のねじ山のピッチを変えれば良い。

【００１９】図２は、図１のインク・ジェット・ヘッド
構造５０の右側立面図であり、印刷ヘッド１２、インク
貯蔵タンク２８、キャリッジ３０及び締め付けプレート
６８の相対的な位置関係を示している。また、図２は、
装着傾斜面６２とキャリッジ３０のガイド面８０を右側
から見た図である。締め付けプレート６８によって有傾
面接触タブに加えれる力により、インク貯蔵タンク２８
は、装着傾斜面６２とガイド面８０との間にあるコーナ
ー８２へ押しやられる。インク・ジェット・ヘッドの左
側構造は、鏡に映した関係にあり、力の向きが逆になる
ことを除けば同じ力が加わる。

【００２０】図３は、インク貯蔵タンク２８、キャリッ
ジ３０、締め付けプレート６８及びキャップねじ７０の
動作関係を説明する図である。キャップねじ７０は、締
め付けプレート６８を通り抜けてキャリッジ３０にある
ねじ穴８４にねじ込まれる。締め付けプレート６８の肩
部７２は回転支点７６で回転し、肩部７４を介してイン
ク貯蔵タンク２８の有傾接触タブ７７に力を伝える。こ
の力は、キャップねじ７０の締め付けのトルクに比例す
る。有傾接触タブ７７に対するこの力は、インク貯蔵タ
ンク２８に伝わり、その方向は、有傾接触タブ７７の面
に対する法線方向である。この力は、並進移動成分７８
と締め付け成分７９とを有する。よって、キャップねじ
７０、締め付けプレート６８及び有傾接触タブ７７を組
み合わせれば、キャリッジ３０に対するインク貯蔵タン
ク２８の並進移動を調整すると共に、インク貯蔵タンク
２８をキャリッジ３０に対して装着傾斜面６２とインク
貯蔵タンク２８の合わせ面６２ａとにおいて、しっかり
と合致させる力が生じるように働く。

【００２１】図４は、インク・ジェット・ヘッド構造５
０の分解組立等角図であり、印刷ヘッド１２、インク貯
蔵タンク２８、キャリッジ３０、ガイド面８０、装着傾
斜面６０及び６２、有傾接触タブの１つ、底面４３、１
側面の側縁４２、締め付けプレート６８、キャップねじ
７０並びに１方の回転支点７６が示されており、これら
が、インク貯蔵タンク２８とキャリッジ３０が組み合わ
せられる前の状態で描かれている。

【００２２】図５は、キャリッジ３０の等角図であり、
装着傾斜面６０及び６２、ガイド面８０並びに長さ方向
の軸４６に沿った移動方向との間の角度の関係を示して
いる。両ガイド面８０は、ガイド面平面９２内に配置さ
れる。ガイド面平面９２は、長さ方向の軸４６と平行に
合わせる。装着傾斜面６０は、第１傾斜平面９４に含ま
れ、装着傾斜面６２は、第２傾斜面９６に含まれる。好
適な実施例においては、第１傾斜面９４及び第２傾斜面
９６を両方ともガイド平面９２に垂直にしているが、他
の角度にしてもよい。第１傾斜面９４及び第２傾斜面９
６は、等しい大きさの傾斜で、長さ方向の軸４６に対し
て反転した向きに、それぞれ装着傾斜面の傾斜角度の６
４及び６６を構成する。

【００２３】図６は、本発明の他の実施例の部分断面図
である。この実施例では、２つの締め付けプレート６８
のどちらか一方が、第１ばねピン１０２でばね１００を
引っかけるように変更されている。ねじ穴８４は、長い
ばねの通路１０４に変更されている。第２ばねピン１０
６には、穴口１０８からアクセスでき、ばね１００の他
端が引っかかる。この実施例において、有傾接触タブ７
７に作用するばね１００の力は、構造の組み合わせが動
作又は駆動したときに、キャリッジ３０の装着傾斜面６
０とインク貯蔵タンク２８の合わせ面６０ａとの間に生
じる並進移動の力に充分に打ち勝つ大きさをのものであ
る。この実施例では、組立及び調整が上述の好適実施例
より容易になるが、印刷ヘッドの構造が大きくなった
り、ばねの力を越える加速度がかかると調整の安定度が
減少する。

【００２４】当業者には、本発明を逸脱することなく上
述の実施例の詳細を変更できることは自明であろう。例
えば、インク・ジェット・ヘッドには、多様なアレイ又
は行列の技術のなかの１つを用いても良い。従って、イ
ンク・ジェット型以外の他の印刷ヘッドに、本発明の装
着及びアライメントを応用しても良く、この場合、イン
ク貯蔵タンクの代わりになる印刷ヘッド保持手段を用い
れば良い。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、対称関係にある対の傾
斜を用いることにより、印刷ヘッドの方位角度を他の印
刷ヘッドのアライメントを乱さずに、精度及び感度の良
い調整ができる。また、印刷ヘッドの組立構造と印刷ヘ
ッドの方位角度の調整等のアライメントの機能を一体構
造で実現したため、構造が簡素になり、キャリッジの運
動に対しても安定性があり、また、安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャリッジに装着された印刷ヘッドの部分拡大
図、並びに装着及びアライメント装置を含む本発明の正
面立面図である。

【図２】本発明のインク・ジェット・ヘッド構造の側面
立面図である。

【図３】締め付けプレート、ねじ、回転支点及びインク
貯蔵タンクと可動キャリッジ間の境界領域にある角の接
触を示す、図２を線５−５で切断した拡大断面図であ
る。

【図４】ガイド面、装着傾斜面、有傾接触タブ及び締め
付けプレートを示す、本発明のインク・ジェット・ヘッ
ドの分解組立等角図である。

【図５】装着面平面の方位を示す本発明の可動キャリッ
ジ構造の等角図である。

【図６】本発明の他の実施例による締め付けプレート、
インク貯蔵タンク及びキャップねじの代わりにばねを用
いた可動キャリッジの部分拡大図である。

【図７】従来のインク・ジェット印刷装置の部分等角概
略図である。

【図８】印刷ヘッドの方位角度を調整するためにジャッ
クねじを用いた従来の印刷ヘッドの正面立面図である。

【符号の説明】

１２印刷ヘッド１４オリフィス２８インク貯蔵タンク３０キャリッジ３４キャリッジの往復運動の方向５０アレイ（オリフィスの配列）６０装着傾斜面６０ａ合わせ面６２装着傾斜面６２ａ合わせ面６４傾斜角度６６傾斜角度６８締め付けプレート７０キャップねじ７２肩部７４肩部７６回転支点７７有傾接触タブ８０ガイド面８４ねじ穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに向き合う傾斜角度を有する１対の
合わせ面、及びガイド面を有し、印刷ヘッドを保持する
印刷ヘッド保持手段と、互いに向き合う傾斜角度を有する１対の装着傾斜面、及
びガイド面を有し、それぞれが対応する上記印刷ヘッド
保持手段の上記１対の合わせ面及び上記ガイド面と接触
するキャリッジと、上記印刷ヘッド保持手段と上記キャリッジに連結され、
それぞれ対応する上記合わせ面及び上記装着傾斜面を合
致させ且つ上記保持手段と上記キャリッジを上記ガイド
面に沿って相対的に並進移動させる力を加える締め付け
プレートとを具え、上記合わせ面及び上記装着傾斜面がそれぞれが有する傾
斜方向に互いに上記ガイド面に沿って相対的に並進移動
することにより、上記印刷ヘッドの方位角度を調整する
ことを特徴とする印刷ヘッドの装着及び方位角度調整装
置。