JPH1034980A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録装置において、装置の組
み立てを容易にするとともに、移動時のキャリッジの傾
きに基づくインクドロップの付着位置ずれを修正可能に
する。 【解決手段】 記録媒体に沿って移動するキャリッジ２
と、このキャリッジの記録媒体対向部に回動自在に取り
付けられた共通支持板５と、この共通支持板５を回動さ
せてキャリッジ２に対する位置調節を行う調節手段を構
成する調整ビス１０、スプリング１１および突出部１２
と、前記共通支持板５上に設けられ、記録媒体対向面に
形成されたノズル１５，１７が前記キャリッジ２の移動
方向（矢印ａ方向）に沿って並ぶように配置されたヘッ
ド部３Ｃ，３Ｍ，４Ｙ，４Ｂｋとを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号に応じて
ノズルからインクドロップを吐出し、記録紙等の記録媒
体に付着させて画像を記録するインクジェット記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ノズルからインクドロップを
吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェット
記録装置が知られている。特に、カラープリント用のイ
ンクジェット記録装置として、記録媒体に沿って移動す
るキャッリジに複数のヘッドを設け、これらの各ヘッド
の複数のノズルからそれぞれ異なる色のインクを吐出さ
せてカラー画像を形成するものが実用化されている。

【０００３】この種のインクジェット記録装置で高品質
のカラー画像を形成するには、各ヘッドのノズルからそ
れぞれ吐出されたインクドロップを記録媒体上の所望位
置に正確に付着させ、色彩再現を厳密に行う必要があ
る。そのためには、まず、各ヘッドの複数のノズルが正
確な位置に形成されていなければならない。また、正確
に形成されたノズルを有する各ヘッドを支持部材である
キャリッジに対して取り付ける際にも、各ヘッドのノズ
ル相互の位置関係が高精度に設定されていることが要求
される。そのために、例えば、キャリッジに取り付ける
ための部材である共通支持板上に各ヘッドを固定する際
にも、適当な治具を用いるなどして精度を確保する必要
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のように
して各ヘッドを共通支持板に高精度に配置したとして
も、この共通支持板をキャリッジに取り付ける際に位置
誤差がでれば、各ヘッドのノズルから吐出されるインク
ドロップの付着位置がキャリッジの移動方向と直交する
方向にずれることになる。したがって、この位置ずれを
防止するためにキャリッジへの共通支持板の取り付けに
も高精度が要求され、それゆえに装置の組み立て作業が
困難なものになっていた。

【０００５】また、一般に、キャリッジは摺動軸に沿っ
て摺動しつつ移動するが、摺動部における僅かながたつ
きやその周囲の歪み等に起因して、移動時にキャリッジ
が若干傾くことがある。その場合には、キャリッジへの
共通支持板の取り付けが高精度になされていたとして
も、移動時のキャリッジの傾きによって共通支持板とと
もに各ヘッドも傾き、記録媒体上でのインクドロップの
付着位置に前記と同様のずれが生ずる。さらに、長期の
使用により前記摺動部が摩耗するなどによってキャリッ
ジの傾きが発生し、これにより後発的にインクドロップ
の付着位置ずれが発生することもある。このように、従
来のインクジェット記録装置では、インクドロップを所
望の位置に所望の状態で付着させるために、インクジェ
ットヘッドを支持部材に取り付けるのに高い精度が要求
され装置の組み立てが困難になるという問題や、ヘッド
取り付け後にインクドロップの付着位置ずれが生じるな
どの問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
インクジェット記録装置は、前記課題を解決するため
に、インクを吐出するノズルを有したインクジェットヘ
ッドと、該インクジェットヘッドを支持する支持部材
と、該支持部材と前記ノズルとの相対位置を調節する調
節手段とを備えたものである。

【０００７】

【発明の効果】本発明にかかるインクジェット記録装置
では、インクジェットヘッドを支持部材に取り付けた後
に、調節手段によって支持部材に対するノズルの相対的
な位置の調節を行えるので、インクジェットヘッドの取
り付け時に高い精度が要求されず、装置の組み立てが容
易になる。

【０００８】また、支持部材の傾きに応じて調節手段に
よりノズルの位置を調節することができる。これによ
り、ノズルから吐出されるインクドロップが記録媒体に
付着する位置のずれを修正することができる。したがっ
て、本発明によれば、実際の使用状態に応じてインクド
ロップの付着位置のずれを適宜修正することができ、画
像品質を維持することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施
形態であるカラープリント用のインクジェット記録装置
の主要部の模式図である。図１に示すように、インクジ
ェット記録装置１００は基台５０を備えている。基台５
０上には所定の間隔をおいて対向する一対の側壁５１が
設けてある。側壁５１の間には、バックアップロール５
４、ガイドロッド５３、およびボール螺子５２が平行に
架け渡されている。バックアップロール５４およびボー
ル螺子５２はそれぞれ回動自在としてあり、それぞれモ
ータ５６、５５に駆動連結してある。また、ガイドロッ
ド５３とボール螺子５２とに係合するようにキャリッジ
２が設けてある。キャリッジ２は螺子孔（図示せず）を
有し、この螺子孔とボール螺子５２との組み合わせによ
り、ボール螺子５２の回転に基づいてキャリッジ２がガ
イドロッド５３とボール螺子５２とに沿って矢印ａ方向
（以下、「主走査方向」という）に往復移動できるよう
になっている。キャリッジ２はまた後述するインクジェ
ットヘッドをバックアップロール５４に対向する面に備
えており、バックアップロール５４の外周面に沿ってそ
の周方向に搬送される用紙等の記録媒体に対してこのイ
ンクジェットヘッドからインクドロップを吐出して記録
媒体上に画像が形成されるようになっている。画像形成
を行う際、キャリッジ２は主走査方向に一定速度で移動
する。

【００１０】図２は、キャリッジ２の記録媒体対向部の
構成を示す斜視図である。図２に示すように、キャリッ
ジ２の記録媒体対向部には、共通支持板５が抜け止めビ
ス７によって回動自在に取り付けられている。この共通
支持板５は、抜け止めビス７の取り付け部とは反対側の
側部において、キャリッジ２に固定された係合部８に係
合され、キャリッジ２に密着するように押さえられてい
る。また、共通支持板５には、係合部８の上方に折り曲
げ部９が形成されている。そして、この折り曲げ部９を
貫通する調整ビス１０の先端が、キャリッジ２から突出
する突出部１２のねじ孔にねじ込まれている。折り曲げ
部９と突出部１２との間の調整ビス１０の周囲には、ス
プリング１１が装着されており、折り曲げ部９を突出部
１２から離れる方向に付勢している。これら調整ビス１
０、スプリング１１、および突出部１２によって共通支
持板５の位置調節手段が構成され、調整ビス１０を回転
させて抜け止めビス７を中心に共通支持板５を回動させ
ることにより、キャリッジ２に対する共通支持板５の位
置調節を行えるようになっている。なお、前記調節手段
は本実施形態のものに限られず、共通支持板５を回動さ
せてキャリッジ２に対する位置調節ができる機構であれ
ば各種の実施形態を採用可能である。

【００１１】共通支持板５には、２つのマルチヘッド
３，４が互いに平行に、かつ主走査方向と直交する矢印
ｂ方向（以下、「副走査方向」という。）に関してほぼ
同じ高さに固定されている。マルチヘッド３，４には、
各インク色に対応して複数のヘッドが設けてある。すな
わち、マルチヘッド３は、図３に示すように、シアン用
ヘッド部３Ｃおよびマゼンタ用ヘッド部３Ｍを、その中
央断面Ｘに関して対称に一体的に備えている。また、マ
ルチヘッド４も同様に、イエロー用ヘッド部４Ｙとブラ
ック用ヘッド部４Ｂｋを一体的に備えている。マルチヘ
ッド３，４は、供給されるインクが異なるだけでそれら
の構成は同じであるため、以下、マルチヘッド３の構成
について説明し、マルチヘッド４の構成については説明
を省略する。なお、本実施形態のように、各色のヘッド
部を複数のヘッドに分割して配置すると、各ヘッドの加
工は、一つのヘッドに全色のヘッド部を形成する場合よ
りも容易になる。このため、本実施形態は製造コストの
点で有利である。

【００１２】マルチヘッド３は記録媒体対向部にチャン
ネルプレート２０を備えている。チャンネルプレート２
０は、樹脂、金属等の平板からなり、その裏面には複数
の凹部が形成されている。このチャンネルプレート２０
の凹部形成面には、図４に示すように、この凹部を覆う
ように金属、樹脂等の薄膜からなる隔壁２１が接着され
ている。この隔壁２１で覆われたチャンネルプレート２
０の各凹部の内部にそれぞれインクチャンネル２２、イ
ンレット２３およびインク供給室２４が形成されてい
る。

【００１３】インクチャンネル２２は、主走査方向に沿
い、かつ副走査方向に等ピッチで複数配列されている。
各インクチャンネル２２には、それぞれ対応するインレ
ット２３を介してインク供給室２４から供給されたイン
クが収容されるようになっている。

【００１４】チャンネルプレート２０の記録媒体対向面
には、各インクチャンネル２２に連通するそれぞれ複数
の小径ノズル１５と大径ノズル１７が、インクチャンネ
ル２２の長手方向に沿う１つの直線上に並んで形成され
ている。ノズル１５、１７は、各インクチャンネル２２
の、インレット２３接続部とは反対側の端部付近に連通
するように設けられている。そして、小径ノズル１５か
らは小さいインクドロップが吐出され、大径ノズル１７
からは、前記小径ノズル１５から吐出されるものよりも
大きいインクドロップが吐出されるようになっている。

【００１５】なお、本実施形態では、同じインクについ
て大，小インクドロップを吐出させるためにノズル径を
変えたが、これに限らず大、小インクドロップを吐出さ
せるためには各種の手段を採用することができ、例え
ば、各ノズルを同じ大きさに形成して後述する圧電部材
への電圧印加条件を変えることによってインクドロップ
の大きさを変化させるようにしてもよい。また、各ノズ
ル１５，１７を直線上にではなく、例えば、同じ直線に
沿って千鳥状に配置してもよいし、また、小径ノズル１
５の列１６と大径ノズル１７の列１８とを主走査方向に
若干ずらして配置してもよい。

【００１６】図４に示すように、隔壁２１の下面は、ス
ペーサ部材３０，３１，３２を介して、セラミック等の
高剛性材料からなる基板３３に固定されている。基板３
３上には、隔壁２１を介してインクチャンネル２２に対
向するとともに、インクチャンネル２２の長手方向に沿
ってそれぞれ配置された複数の圧電部材２５が固定され
ている。圧電部材２５は、電圧印加時の変形に基づき隔
壁２１を介してインクチャンネル２２に収容されたイン
クを加圧し、ノズル１５，１７からインクドロップを吐
出させる加圧手段である。

【００１７】圧電部材２５は、例えば、ジルコン酸鉛や
チタン酸鉛などの圧電材料からなる矩形体の上，下面に
電極がそれぞれ形成されてなるもので、インクチャンネ
ル２２よりも長さと幅が僅かに小さく形成されている。
圧電部材２５は分極処理されており、上下に設けられた
電極に電圧を印加することにより変形する。圧電部材２
５の上面の電極はこれと接触する導電性の隔壁２１を介
してアースに接続されている。他方、下面の電極は、基
板３３上に各圧電部材２５に対応してパターン形成され
た個別引き出し線と導通しており、この引き出し線を介
して図示しないドライバにそれぞれ接続されている。こ
のドライバにより画像信号に応じて圧電部材２５に電圧
を印加されるようになっている。なお、圧電部材２５の
各電極の引き出し方法は本実施形態のものに限らず種々
変更可能である。

【００１８】つぎに、以上の構成からなるインクジェッ
ト記録装置１００でカラープリントを行う前のインクド
ロップ付着位置の調整について説明する。マルチヘッド
３のシアン用ヘッド部３Ｃおよびマゼンタ用ヘッド部３
Ｍには、インク供給口２６，２６を介してインク供給室
２４，２４にシアン、マゼンタの各インクがそれぞれ供
給され、インレット２３を経て各インクチャンネル２２
に収容されている。同様に、マルチヘッド４のイエロー
用ヘッド部４Ｙとブラック用ヘッド部４Ｂｋにも、イエ
ローおよびブラックのインクが各インクチャンネル２２
にそれぞれ収容されている。

【００１９】また、各マルチヘッド３，４を固定した共
通支持板５は、キャリッジ２に取り付けた際に基準位置
に設定されている。この基準位置では、主走査方向に沿
った直線上に各ヘッド部３Ｃ，３Ｍ，４Ｙ，４Ｂｋのノ
ズル１５または１７が１つづつ並ぶように前記各ヘッド
が配置されている。

【００２０】この状態で、プリント開始前に、キャリッ
ジ２を主走査方向に移動させるとともに、圧電部材２５
に電圧を印加してノズルからインクドロップを吐出さ
せ、記録媒体上に形成された各色のインクドットの重な
り具合を確認する。例えば、イエロー用ヘッド部４Ｙと
シアン用ヘッド部３Ｃの副走査方向最上流側にそれぞれ
位置する大径ノズル１７，１７からインクドロップを記
録媒体上の同じ位置に付着するタイミングでそれぞれ吐
出させ、この２つのインクドロップによって記録媒体に
形成される各ドットがほぼ重なっていればよい。

【００２１】しかし、図５に示すように、移動時のキャ
リッジ２の傾きによって各マルチヘッド３，４が主走査
方向に対して僅かに傾いた状態で各ノズル１７，１７か
らインクドロップが吐出するために、２つのインクドッ
トの付着位置がずれている場合には、キャリッジ２に対
する共通支持板５の位置調節を行う。具体的には、図５
（ａ）に示すように、シアンドット（Ｃ）がイエロード
ット（Ｙ）の上方にずれている場合、抜け止めビス７を
緩めるとともに調整ビス１０を緩めて、共通支持板５を
図６の矢印Ａ方向に僅かに回転させる。反対に、図５
（ｂ）に示すように、シアンドット（Ｃ）がイエロード
ット（Ｙ）の下方にずれている場合には、調整ビス１０
を締め付けて共通支持板５を図６の矢印Ｂ方向に僅かに
回転させる。このようにして２つのドットが正確に重な
るように調整し、抜け止めビス７を締め付けたのち、プ
リントを開始する。

【００２２】以上に説明したように、前記インクジェッ
ト記録装置１によれば、マルチヘッド３，４を固定した
共通支持板５をキャリッジ２に取り付けた後に、調整ビ
ス１０によりキャリッジ２に対する共通支持板５の位置
調節を行えるので、共通支持板５の取り付けに高い精度
が要求されず、装置の組み立てが容易になる。特に、本
実施形態のように複数のインクジェットヘッドを有する
場合に本発明は有効である。なぜならば、ヘッドを複数
有する場合、ヘッドの取り付け誤差は各ヘッドごとに生
じるため、ヘッド取り付けの誤差が大きくなりやすく、
ヘッドの取り付けにより高い精度が要求されるからであ
る。

【００２３】また、移動時のキャリッジ２の傾きによっ
て生じるインクドロップの付着位置ずれも同様にして修
正することができる。さらに、長期の使用によってイン
クドロップの付着位置ずれが後発的に発生した場合に
も、同様にして修正可能である。このように、実際の使
用状態に応じてインクドロップの位置ずれを適宜修正す
ることができるので、高品質画像を維持することができ
る。

【００２４】なお、本実施形態のインクジェット記録装
置１００では、各インク色に対応したヘッド部３Ｃ，３
Ｍ，４Ｙ，４Ｂｋを２つづつ一体形成してマルチヘッド
３，４としたが、これら４つのヘッド部を一体形成して
もよいし、逆に、各ヘッドをそれぞれ別体に形成しても
よい。なお、全てのヘッド部を一体的に形成した場合
は、充分な加工精度があればヘッド上での各ノズル間の
相対的な位置ずれは問題にならないが、ヘッドをキャリ
ッジ等の支持部材へ取り付ける際に生じる誤差や、実使
用の過程で後発的に生じる位置ずれに関しては、本実施
形態で説明したのと同様の課題を有している。また、本
実施形態ではカラープリント用のインクジェット記録装
置について説明したが、本発明は単色プリント用の記録
装置にも適用できる。

【００２５】また、前記調整ビス１０、スプリング１１
等で構成される共通支持板５の調節手段は、記録装置内
のスペース節約の都合上、マルチヘッド３，４の側方に
設けるのが好ましいが、各ヘッド３，４の上方または下
方に設けてもよい。さらに、本実施形態においては、イ
ンクジェットヘッドが固定された長方形の支持板の一端
に設けられた軸を中心に支持板を回動させるようにした
が、これに限らず、例えば、図７に示すように、円形の
支持板５の中心に回転軸７を配置し、ノズルの位置調節
を行っても支持板５とキャリッジ２との相対位置が変わ
らないようにした形態でもよい。

【００２６】また、本実施形態においては、記録媒体に
対して平行な面内でのノズルの位置調節を行う例につい
て示したが、これに限らず、図８に示すように、ヘッド
から記録媒体に向かう方向に関して位置調節を行う形態
であってもよい。図８の実施形態は、共通支持板５の一
端部に螺番部６０を設けるとともに、この螺番部６０の
形成部とは反対側の端部に調整ビス６１を設けたもので
ある。調整ビス６１を回転させることにより、螺番部６
０を軸として共通支持板５がキャリッジ２に対して接離
するように回動する。調整ビス６１には図２で説明した
のと同様のスプリング６２が外嵌されキャリッジ２と共
通支持板５との間に挟持されている。したがって、調整
ビス６１を締めることにより共通支持板５をキャリッジ
２に近づけることができ、逆に調整ビス６１を緩めるこ
とにより共通支持板５をキャリッジ２から離す方向に位
置調節することができる。このように、ヘッドから記録
媒体に向かう方向に関してノズルの位置調節を可能とす
ることにより、インクドロップの記録媒体への突入角度
や飛翔距離等を調整することができ、インクドロップを
所望の状態で記録媒体に付着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態であるインクジェット記
録装置の主要部の模式図である。

【図２】 図１のインクジェット記録装置に設けられた
キャリッジの記録媒体対向面の構成を示す斜視図であ
る。

【図３】 図２のキャリッジに設けられたマルチヘッド
の正面図である。

【図４】 図３のマルチヘッドのIII−III線断面図であ
る。

【図５】 （ａ），（ｂ）ともに、色が異なる２つのイ
ンクドロップを記録媒体上で重ねたときの付着位置がず
れた状態を示す図である。

【図６】 ２つのインクドロップの位置ずれを修正する
ための各ヘッドの位置調整について説明する図である。

【図７】 本発明の他の実施形態であるヘッド付近の斜
視図である。

【図８】 本発明のさらに他の実施形態であるヘッド付
近の斜視図である。

【符号の説明】

２…キャリッジ、３…マルチヘッド、３Ｃ…シアン用ヘ
ッド部、３Ｍ…マゼンタ用ヘッド部、４…マルチヘッ
ド、４Ｙ…イエロー用ヘッド部、４Ｂｋ…ブラック用ヘ
ッド部、５…共通支持板、１０…調整ビス（調節手
段）、１１…スプリング（調節手段）、１２…突出部
（調節手段）、１５，１７…ノズル、１００…インクジ
ェット記録装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するノズルを有したインク
   ジェットヘッドと、 該インクジェットヘッドを支持するための支持部材と、 該支持部材と前記ノズルとの相対位置を調節する調節手
   段とを備えたインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記支持部材は記録媒体に沿って移動す
   るキャリッジである請求項１のインクジェット記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記支持部材は複数のインクジェットヘ
   ッドを支持する請求項１のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記インクジェットヘッドは複数のノズ
   ルを有する請求項１のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記調節手段は、前記インクジェットヘ
   ッドを固定支持するとともに前記支持部材に対して回動
   可能に設けられた支持板と、該支持板を回動された位置
   に保持する保持手段とを備える請求項１のインクジェッ
   ト記録装置。