ヘッド移動機構を備えたインクジェットプリンタ
【課題】摩耗により生じるラインヘッドの微小移動量の誤差をなくし、高品質な画像記録を行う。
【解決手段】本発明の一実施形態は、複数のノズルが配列されたラインヘッドと、ラインヘッドを保持するヘッドホルダと、を有するヘッドユニットと、ヘッドユニットを前記配列の方向となる主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、を具備し、ヘッド移動機構は、異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有し、該当接位置でヘッドホルダに当接するカムと、ヘッドホルダをカムに向かって付勢する付勢部材と、カムを回転させて、前記当接位置で停止させるモータと、を有し、さらに、モータによるカムの回転時に、カムとヘッドホルダとを離間させる当接解除部と、を有するインクジェットプリンタである。
【解決手段】本発明の一実施形態は、複数のノズルが配列されたラインヘッドと、ラインヘッドを保持するヘッドホルダと、を有するヘッドユニットと、ヘッドユニットを前記配列の方向となる主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、を具備し、ヘッド移動機構は、異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有し、該当接位置でヘッドホルダに当接するカムと、ヘッドホルダをカムに向かって付勢する付勢部材と、カムを回転させて、前記当接位置で停止させるモータと、を有し、さらに、モータによるカムの回転時に、カムとヘッドホルダとを離間させる当接解除部と、を有するインクジェットプリンタである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド移動機構を備えたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複数のノズルが配列されたインクヘッドを搭載し、ピエゾ方式等によりこれらノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタの一例として、画像記録の高速化を図るために、記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に配列された１つ、又は複数のインクヘッドにより構成されたラインヘッドを有し、記録媒体のみを移動させて画像を記録するフルライン型インクジェットプリンタ（以下、ラインプリンタと称す。）がある。
【０００３】
このようなラインプリンタでは、ラインヘッドを構成している各インクヘッドに形成されたノズルの間隔（ノズルピッチ）が、そのまま、主走査方向の記録ドット密度となるが、例えば、特許文献１には、ラインヘッドを主走査方向（ノズル列方向）に微小移動させることでノズルピッチ以上の高密度な画像記録を行うインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（ラインヘッド）を固定するキャリッジと、キャリッジの長手方向（主走査方向）一端側に設けられた偏向送りカムと、キャリッジの長手方向（主走査方向）他端側に設けられた付勢ばねと、を有する。偏心送りカムは、付勢ばねによって常にキャリッジと接触した状態となっている。この状態で偏心送りカムをパルスモータにより回転させることによって、ラインヘッドが主走査方向に微小移動し、高密度な画像記録を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７１９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、キャリッジと偏心送りカムとが常に当接した状態でラインヘッドを主走査方向に微小移動させている。このため、キャリッジと偏心送りカムとの一方、又は両方が摩耗してしまう。この結果、ラインヘッドを所望の位置に正確に微小移動させることができなくなり、記録される画像の品質が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、摩耗により生じるラインヘッドの微小移動量の誤差をなくし、高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタ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】
【０００７】
本発明による一実施形態は、複数のノズルが配列されたラインヘッドと、前記ラインヘッドを保持するヘッドホルダと、を有するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを前記配列の方向となる主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、を具備するインクジェットプリンタであって、前記ヘッド移動機構は、異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有し、該当接位置で前記ヘッドホルダに当接するカムと、前記ヘッドホルダを前記カムに向かって付勢する付勢部材と、前記カムを回転させて、前記当接位置で停止させるモータと、を有し、さらに、前記モータによる前記カムの回転時に、該カムと前記ヘッドホルダとを離間させる当接解除部と、を有するインクジェットプリンタである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、摩耗により生じるラインヘッドの微小移動量の誤差をなくし、高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明のインクジェットプリンタを概略的に示す正面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、解像度を２倍としたときの１回目の画像記録時における画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図、図３（ｂ）は、ヘッドホルダとカムとの当接状態を示す概略的な側面図である。
【図４】図４は、複数のノズルが設けられたラインヘッド及びこれらノズルから記録媒体に吐出された１回目の記録ドットを示す図である。
【図５】図５（ａ）は、当接解除部を駆動させたときの画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図、図５（ｂ）は、ヘッドホルダとカムとを示す概略的な側面図である。
【図６】図６（ａ）は、解像度を２倍としたときの２回目の画像記録時における画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図、図６（ｂ）は、ヘッドホルダとカムとの当接状態を示す概略的な側面図である。
【図７】図７は、主走査方向にｄ／２だけ移動したラインヘッド及びこのラインヘッドの複数のノズルから記録媒体に吐出された１回目及び２回目の記録ドットを示す図である。
【図８】図８（ａ）並びに図８（ｂ）は、変形例１の画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図である。
【図９】図９（ａ）並びに図９（ｂ）は、変形例２の画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態におけるカムを示す斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）乃至図１１（ｄ）は、第２の実施形態におけるカムとヘッドホルダとの当接状態を時系列的に示す概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図７を参照して説明する。
図１は、インクジェットプリンタ１の構成を概略的に示す正面図である。インクジェットプリンタ１は、媒体供給部１０と、搬送部２０と、画像記録部３０と、第１のヘッド移動部としてのヘッド移動機構４０（図１には示されない、図２並びに図３参照）と、第２のヘッド移動部としての当接解除部５０（図１には示されない、図２並びに図３参照）と、昇降機構６０と、クリーニング部７０と、媒体排出部８０と、を有している。これら構成部は、媒体排出部８０の後述する排出トレイ８２を除いて、プリンタ本体フレーム２内に収容されている。また、これら構成部は、パーソナルコンピュータやＣＰＵ等の演算処理部を備えた不図示の制御部により制御される。
【００１２】
まず、媒体供給部１０について説明する。
媒体供給部１０は、本実施形態ではインクジェットプリンタ１の最下部に配置されている。この媒体供給部１０は、所定の大きさにカットされた記録紙やフィルム等の記録媒体（カット媒体）３を収納する供給トレイ１１と、供給トレイ１１内に収納された記録媒体３を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１２と、ピックアップローラ１２によって取り出された記録媒体３を搬送部（搬送経路）２０へ案内するための供給ガイド１３と、を有している。
【００１３】
供給トレイ１１には、一定の圧力でピックアップローラ１２に記録媒体３を当接させるための不図示のばねが設けられている。また、ピックアップローラ１２には、記録媒体３が搬送部２０の後述するドラム２２に電気的に吸着された後において従動ローラとして機能するように、不図示のワンウェイクラッチが内蔵されている。
【００１４】
次に、搬送部２０について説明する。
搬送部２０は、帯電ローラ２１と、ドラム２２と、媒体端検知部２３と、除電器２４と、剥離爪２５と、を有している。
【００１５】
帯電ローラ２１は、搬送部（搬送経路）２０における最上流側に、ドラム２２に対向して設けられている。この帯電ローラ２１は、供給ガイド１３により案内された記録媒体３をドラム２２の外周面に案内するとともに、正放電することで記録媒体３をドラム２２の外周面に電気的に吸着させる働きをする。本実施形態では、オゾンが発生しにくいように、＋帯電としている。
【００１６】
ドラム２２は、ドラム２２の回転軸２２ａによって、プリンタ本体フレーム２に回転可能に軸支されている。このドラム２２は、記録時に記録媒体３を巻き付けて搬送するのに用いられ、回転軸２２ａに連結された不図示のモータを駆動させることによって、図１に矢印で示した方向（時計回り）に一定速度で回転する。また、ドラム２２の回転軸２２ａには、相対的回転角を検出する図示しないエンコーダが連結されている。なお、ドラム２２は、中空アルミ円筒と両側面のフランジとからなり、円筒表面は絶縁プラスチックコートされている。また、ドラム２２自体はスラスト方向のガタが発生しないように構成されている。
【００１７】
媒体端検知部２３は、帯電ローラ２１の下流側の搬送経路に、ドラム２２に対向して設けられている。この媒体端検知部２３は、発光素子と受光素子とを有している。媒体端検知部２３は、発光素子からの光がドラム２２の外周面又は記録媒体３の表面で反射されて受光素子に受信されたとき、ドラム２２の外周面と記録媒体３の表面との反射率の違いによって、ドラム２２上に吸着された記録媒体３の境界（記録媒体端）を検知し、記録媒体３の絶対的回転位置を検出する。
【００１８】
除電器２４は、詳細は後述する画像記録部３０の下流側の搬送経路に、ドラム２２に対向して設けられている。この除電器２４は、交流放電をすることでドラム２２に電気的に吸着された状態にある記録媒体３の吸着力をなくす（除電する）働きをする。
剥離爪２５は、その先端部がドラム２２の外周面に接するように配置され、吸着力がなくなった記録媒体３をドラム２２から剥離するとともに、媒体排出部８０へ案内する。なお、剥離動作を行うときを除いて、剥離爪２５の先端部は、除電器２４による除電タイミングと同期して駆動される不図示のアクチュエータにより、ドラム２２の外周面から離間した位置に退避される。
【００１９】
次に、画像記録部３０について、図１乃至図３を参照して説明する。
図２は、画像記録部３０、ヘッド移動機構４０及び当接解除部５０を示す斜視図である。また、図３（ａ）は、画像記録部３０、ヘッド移動機構４０及び当接解除部５０を示す概略的な側面図、図３（ｂ）は、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接状態を示す概略的な側面図である。
【００２０】
画像記録部３０は、部媒体端検知部２３と除電器２４との間の搬送経路中に、ドラム２２の外周面に沿うように対向して設けられている。この画像記録部３０は、ラインヘッド３１及びラインヘッド３１を保持するヘッドホルダ３２により構成されているヘッドユニットと、一端側がヘッドホルダ３２に、他端側が不図示の記録部固定フレームにそれぞれ接続され、ヘッドホルダ３２を記録部固定フレームに対して鉛直方向に吊り下げ式に保持するヘッド支持機構となる２枚１組の平行板ばね３３と、を有している。本実施形態では、搬送経路の上流側から順番に、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のラインヘッド３１がヘッドホルダ３２に一体的に組み合わされて、ヘッドユニットを構成している。
【００２１】
なお、本実施形態のラインヘッド３１は、記録媒体３の搬送方向に直交する方向に記録媒体３の記録領域を超えるように配列された１つのインクヘッド、あるいは互い違いに（千鳥状に）配列された複数のインクヘッドによって構成されている。
【００２２】
ラインヘッド３１のノズル面３１ａ、すなわちドラム２２に対向している側には、複数のノズル３１ｂがノズルピッチｄで列をなして形成（配列）されている。ドラム２２に電気的に吸着された記録媒体３がラインヘッド３１の下方を通過したとき、ラインヘッド３１は、不図示の制御部から受信した画像記録データに応じてこれらノズル３１ｂからインクを吐出して、記録媒体３に画像を記録する。
平行板ばね３３は、弾性材料でできており、材料の弾性域内で外力に応じて撓むことで、ヘッドホルダ３２を主走査方向に略直進移動可能なように保持している。
【００２３】
次に、第１のヘッド移動部としてのヘッド移動機構４０及び第２のヘッド移動部としての当接解除部５０について、図２並びに図３を参照して説明する。
ヘッド移動機構４０は、ラインヘッド３１の長手方向（主走査方向）一端側に設けられ、ヘッドホルダ３２に当接するカム４１と、カム４１に接続され、カム４１を駆動（回転）させるためのモータ４２とからなる駆動部と、ラインヘッド３１の長手方向他端側に設けられ、ヘッドホルダ３２をカム４１に向かって付勢する付勢ばね４３と、を有している。
また、本実施形態では、当接解除部５０として、カム４１と同じ側、つまりラインヘッド３１の長手方向一端側に、プル／プッシュタイプのソレノイド５１が設けられている。ソレノイド５１は、付勢ばね４３による付勢力とは逆方向に、ヘッドホルダ３２に外力を与える。なお、ソレノイド５１は、記録部固定フレームによって支持されている。
【００２４】
カム４１は、図３（ｂ）に示すように、ヘッドホルダ３２と当接する第１の当接位置Ａ１を含む第１の径部と、第２の当接位置Ａ２を含む第２の径部とを有する。つまり、カム４１は、異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有する偏心カムである。本実施形態では、両位置のカム４１の径差は、ノズルピッチｄの半分のｄ／２相当の距離としている。
カム４１は、カムの外周端面（カム曲面）の１点でヘッドホルダ３２に接しており、モータ４２を駆動させることによりカム４１の径差に応じて、ヘッドユニット（ラインヘッド３１、ヘッドホルダ３２）を図３（ａ）に矢印で示した方向に微小移動させる。なお、駆動部（カム４１、モータ４２）は、記録部固定フレームによって支持されている。
【００２５】
圧縮コイルばねである付勢ばね４３は、一端側が不図示の記録部固定フレームに、他端側がヘッドホルダ３２にそれぞれ接続されている。そして付勢ばね４３は、十分な付勢力によってヘッドホルダ３２をカム４１（カム曲面）に向けて付勢することで、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接した状態を保つ。なお、本実施形態における付勢ばね４３の付勢力Ｆｂは、後述する微小移動時の最大加速度αｍａｘによってヘッドユニットに発生する最大荷重Ｆｍａｘ=Ｍ×αｍａｘ（Ｍはヘッドユニットの質量）よりも大きくなるようなばねが選定されている（Ｆｂ＞Ｆｍａｘ）。
【００２６】
次に、昇降機構６０について説明する。
昇降機構６０は、不図示の記録部固定フレームに螺合され、鉛直方向に延びたリードスクリュ６１と、リードスクリュ６１の上端部に取り付けられた第１のギヤ６２と、昇降モータ６３の軸６３Ａに取り付けられ、第１のギヤ６２と嵌合している第２のギヤ６４と、を有している。この昇降機構６０は、昇降モータ６３の駆動によってリードスクリュ６１が回転すると、リードスクリュ６１と螺合された記録部固定フレームが昇降する。かくして、昇降機構６０は、画像記録部３０を、ヘッドクリーニング時や画像記録待機時においてドラム２２から退避した退避位置と、画像記録時においてドラム２２に近接している画像記録位置とに移動させる。
【００２７】
次に、クリーニング部７０について説明する。
クリーニング部７０は、ドラム２２の外周面に沿うように対向して設けられている。このクリーニング部７０は、画像記録部３０のラインヘッド３１をクリーニングするために設けられている。そのため、特に図示しないが、ラインヘッド３１をクリーニングするためのワイプブレードや吸引機構等の既知のクリーニング機構を有している。
【００２８】
このクリーニング部７０は、待機時や画像記録時には、図１に示すように、ラインヘッド３１の近傍に配置されている（退避位置）。クリーニングを行う際は、まず、昇降機構６０によって画像記録部３０を上昇、すなわちドラム２２から上方に離間させる。これにより、画像記録部３０とドラム２２との間に空間が形成される。次に、クリーニング部７０を不図示のクリーニング部移動機構によって前記空間に向かって移動させ、画像記録部３０と対向させる（クリーニング位置）。そして、クリーニング部７０が、画像記録部３０（ラインヘッド３１）のクリーニングを行う。クリーニングが終わると、画像記録部３０及びクリーニング部７０は、図１に示す退避位置に移動する。
【００２９】
次に、媒体排出部８０について説明する。
媒体排出部８０は、ベルトユニット８１と、排出トレイ８２と、を有している。ベルトユニット８１は、不図示の吸引ユニットと、複数のローラと、これらローラに架け渡された複数の孔が形成された無端ベルトと、により構成されている。このベルトユニット８１は、画像記録後に剥離爪２５によってドラム２２から剥離された記録媒体３の記録面の裏面を無端ベルト上に吸引吸着して、排出トレイ８２へと搬送する。排出トレイ８２は、画像記録された記録媒体３を整列収納する。
【００３０】
以上のように構成されたインクジェットプリンタ１による、１枚の記録媒体３への一連の画像記録動作について、図３乃至図７を参照して説明する。以下では、解像度を２倍にするために、つまりノズルピッチｄの２倍の密度で画像を記録するために、１回目の画像記録の後、ヘッドユニット（ラインヘッド３１、ヘッドホルダ３２）をノズルピッチｄの半分ｄ／２だけ移動させて、２回目の画像記録を行う場合について説明する。
【００３１】
画像記録動作が開始されると、ドラム２２が図１の矢印方向（時計回り）に回転し始める。そして、予め設定されたタイミングを見計らって、記録媒体３が供給トレイ１１からピックアップローラ１２により１枚送り込まれる。送り込まれた記録媒体３は、供給ガイド１３により案内されて、帯電ローラ２１、ドラム２２の外周面へと搬送される。同時に、帯電ローラ２１は、正（＋）放電を開始し、記録媒体３をドラム２２の外周面に電気的に吸着させる。
【００３２】
ドラム２２の外周面に吸着された記録媒体３は、ドラム２２の回転に従って搬送され、媒体端検知部２３の下方を通過する。このとき、媒体端検知部２３が、ドラム２２の外周面上での記録媒体３の搬送方向の先端を検出する。先端が検出されると、この検出した情報、及びエンコーダ情報が、不図示の制御部に送信され、これら情報に基づいて続く画像記録部３０（ラインヘッド３１）による記録媒体３への画像記録開始及び終了のタイミングが決定される。そして、Ｃ、Ｋ、Ｍ、Ｙの各ラインヘッド３１のノズル３１ｂから、記録すべき所望のデータに基づいて各色のタイミングでインクが吐出されて、図４に示すように、記録媒体３に１回目の画像記録がなされる。このとき、ヘッド移動機構４０のカム４１は、図３（ｂ）に示すように、第１の当接位置Ａ１でヘッドホルダ３２と当接している。
【００３３】
そして、１回目の画像記録の後、除電器２４を作動させず、故に記録媒体３がドラム２２から剥離されることなくもう１回転させて、記録媒体３が再びラインヘッド位置に達する。
【００３４】
このとき、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、カム４１を回転させる前に、当接解除部５０としてのソレノイド５１を伸張させることで、付勢ばね４３による付勢力とは反対方向の外力をヘッドホルダ３２に与える。そして、図５（ｂ）に示すように、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接状態を解除する。つまりヘッドホルダ３２とカム４１とを離間させる。この状態で、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接位置が、カム４１の第１の当接位置Ａ１から第２の当接位置Ａ２へと変更されるように、モータ４２を駆動させてカム４１を回転させる。回転中、ヘッドホルダ３２とカム４１とが離間されているため、これらが摩耗することはない。
【００３５】
その後、図６（ａ）に示すように、ソレノイド５１を縮ませて元の位置に戻す。すると、ヘッドホルダ３２とカム４１とは、付勢ばね４３による付勢力によって図６（ｂ）に示すように、カム４１が図３（ｂ）に示す状態から１８０°回りきった状態で、第２の当接位置Ａ２で再び接触する。そして、ヘッドホルダ３２とカム４１とが第２の当接位置Ａ２で当接した状態で、２回目の画像記録がなされる。つまり、図７に示すように、ラインヘッド３１を正確にｄ／２だけ移動させた状態で、１回目の画像記録がなされた記録媒体３に再び画像記録がなされる。
【００３６】
このように、カム４１が回転する際、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接状態を当接解除部５０としてのソレノイド５１により解除するため、ヘッドホルダ３２及びカム４１は摩耗しない。つまり、摩耗により生じるヘッドユニットの移動量の誤差をなくすことによって、記録される画像品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００３７】
また、カムを回転させるモータ４２にかかる負荷を小さくすることができるため、モータを小型化することができ、低コスト化に寄与する。なお、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接位置を第２の当接位置Ａ２から第１の当接位置Ａ１に切り替える時も同様にヘッドホルダ３２とカム４１との当接を解除する。
【００３８】
少なくとも画像記録動作中は、ラインヘッド３１のノズル面３１ａ又はその近傍に、記録媒体３に印加した静電電位と同じ電位（この例では＋電位）で数百ボルト〜数キロボルトのバイアス電位を印加している。このため、ドラム２２に静電気で密着した記録媒体３やゴミ等は、同じ電位のノズル面３１ａとは反発し合い、ノズル面３１ａやノズル３１ｂに付着しにくくなっている。
【００３９】
画像記録の終了した記録媒体３が除電器２４の下方を通過するのとほぼ同時に、除電器２４はＡＣ放電を開始し、ドラム２２に電気的に密着された記録媒体３のドラム２２の外周面への吸着力をなくす（除電する）。
【００４０】
その直後、剥離爪２５が、不図示のアクチュエータにより、除電器２４による除電のタイミングと同期して駆動され、記録媒体３をドラム２２の外周面から剥離して、記録媒体３の搬送方向の先端をベルトユニット８１に受け渡す。ベルトユニット８１は、少なくとも画像記録時は矢印方向に、ドラム２２の周速よりも速い速度で移動している。よって、ベルトユニット８１上に移動した記録媒体３は、不図示の吸引ユニットの負圧で無端ベルトの穴を介して、無端ベルト上に密着搬送される。そして、記録媒体３は、排出トレイ８２上に排出される。かくして、１枚の記録媒体３への一連の画像記録動作が終了する。
【００４１】
なお、本実施形態では、ドラム２２への記録媒体３の吸着手段として帯電ローラ２１で発生される静電気を利用しているが、例えば、絶縁されたドラム２２の外周面に網目上の電位のかかる配線を施し、この網目に電位をかけて電荷により記録媒体３を電気的に吸着するようにしてもよい。あるいは、ドラム２２の外周面に複数の貫通穴を設け、ドラム２２内を負圧にして、記録媒体３をドラム２２の外周面に吸着させてもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、ラインヘッド３１の微小移動量をｄ／２、第１の当接位置Ａ１と第２の当接位置Ａ２との径差を前記微小移動量に等しいｄ／２、１回の補間記録におけるカム４１の回転量を１８０°としているが、微小移動量、カム４１の径差の割り付け、及びカム４１の回転量はこれに限定されない。
【００４３】
また、本実施形態では、解像度を２倍にするためにラインヘッド３１をノズルピッチｄの半分ｄ／２だけ移動させているが、ラインヘッド３１の移動量はこれに限定されない。つまり、ノズルピッチをｄ、１枚当たりの記録回数をｎ回とし、ラインヘッド３１の１回当たりの移動量Ｍがｄ／ｎ（ｎは２以上の任意の整数）となるようにカム４１の形状を変更することによって、ノズルピッチｄのｎ倍の解像度の補間記録を行うことも可能である（この場合、Ｍ＜ｄ）。また、１回当たりの移動量Ｍを（ｎ＋１）ｄ ／ｎとすることで、ノズルピッチｄのｎ倍の解像度の補間記録を行うことも可能である（この場合、Ｍ＞ｄ）。
【００４４】
（変形例１）
変形例１について、図８を参照して説明する。変形例１では、当接解除部５０として、ソレノイド５１に代わって電磁石５２を用いる。
【００４５】
本変形例では、図８（ａ）に示すように、カム４１が設けられているのと同じ側に電磁石５２を配置し、さらに、この電磁石５２が発生するものと同一の磁極５３をヘッドホルダ３２に配置している。そして、図８（ａ）に示すように電磁石５２に通電すると、電磁石５２と磁極５３との磁気反発力によってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。
【００４６】
また、図８（ｂ）に示すように、付勢ばね４３が設けられているのと同じ側に、つまりカム４１が設けられているのとは反対側に電磁石５２を配置してもよい。なお、ヘッドホルダ３２自体が磁性体であれば、磁極を配置しなくてもよい。そして、図８（ｂ）に示すように電磁石５２に通電すると、電磁石５２と磁極５３との磁気吸引力によってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。このように本変形例においても前述した第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００４７】
（変形例２）
変形例２について、図９を参照して説明する。変形例２では、当接解除部５０として、ソレノイド５１に代わって圧電素子５４を用いる。
【００４８】
本変形例では、図９（ａ）に示すように、ヘッドホルダ３２の、カム４１が設けられているのと同じ側に、圧電素子５４が設けられている。そして、図９（ａ）に示すように圧電素子５４を駆動すると、圧電素子５４が伸長もしくは収縮することよってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。
【００４９】
また、図９（ｂ）に示すように、ヘッドホルダ３２の、付勢ばね４３が設けられているのと同じ側に、つまりカム４１が設けられているのとは反対側に、圧電素子５４を設けてもよい。そして、図９（ｂ）に示すように圧電素子５４を駆動すると、圧電素子５４が伸長もしくは収縮することよってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。このように本変形例においても前述した第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図１０並びに図１１を参照して説明する。以下では、第１の実施形態と同等の構成部材には同じ参照符号を付して、その説明は省略する。
【００５１】
第１の実施形態及び変形例では、当接解除部５０としてのソレノイド５１、電磁石５２、圧電素子５４などによって、カム４１の回転時に、このカム４１とヘッドホルダ３２との当接状態を解除したが、本実施形態では、このカム（以下、第１のカム４５と称する）と、このカムと一体的に駆動（回転）されるさらなるカム（以下、第２のカム４６と称する）とを有するカム４４を設ける。本実施形態では、第２のカム４６が当接解除部５０としての役割を果す。
【００５２】
図１０は、カム４４（第１のカム４５及び第２のカム４６）を示す斜視図である。これら第１のカム４５及び第２のカム４６は、モータ軸４２ａを介してモータ４２に連結されており、モータ４２を駆動させたとき、一体的に回転されるように、相対的な回転位置を固定して併設されている。これら第１のカム４５と第２のカム４６との両方が、ヘッドホルダ３２と当接する第１の当接位置Ａ１及び第２の当接位置Ａ２を有しているが、第１のカム４５は、これら当接位置Ａ１、Ａ２以外の外周面がヘッドホルダ３２と当接しない形状となっている。つまり、第１のカム４５は、ヘッドホルダ３２がカム４４の第１の当接位置Ａ１又は第２の当接位置Ａ２と当接するように微小位置決めを行う微調整用のカムであり、第２のカム４６は、摩擦で擦り減っても構わない，粗い位置決めを行う粗調整用のカムである。
【００５３】
図１１（ａ）乃至図１１（ｄ）は、本実施形態におけるヘッドホルダ３２とカム４４との当接状態を時系列的に示す概略的な側面図である。１回目の画像記録時には、図１１（ａ）に示すように、カム４４（第１のカム４５及び第２のカム４６）は、第１の当接位置Ａ１でヘッドホルダ３２と当接している。その後、図１１（ｂ）に示すように、モータ４２を駆動させることによって、カム４４を回転させる。回転中、第２のカム４６の外周面はヘッドホルダ３２に常に当接しているが、第１のカム４５の外周面はヘッドホルダ３２から離間されている。つまり、微調整用の第１のカム４５は、回転中、ヘッドホルダ３２との摩擦により摩耗しない。
【００５４】
そして、図１１（ｃ）に示すように、カム４４（第１のカム４５及び第２のカム４６）が、第２の当接位置Ａ２でヘッドホルダ３２と当接するところで、モータ４２が停止され、カム４４は回転を停止する。この状態で２回目の画像記録がなされる。つまり、第１の実施形態と同様に、ヘッドユニットを正確にｄ／２だけ移動させた状態で、１回目の画像記録がなされた記録媒体３に再び画像記録がなされる。
【００５５】
また、さらなる画像記録時には、図１１（ｄ）に示すように、モータ４２を駆動させることによってカム４４を再び回転させる。回転中、上記と同様に、第２のカム４６の外周面はヘッドホルダ３２に当接しているが、第１のカム４５の外周面はヘッドホルダ３２から離間されている。
【００５６】
このように、本実施形態では、当接解除部５０として第１の実施形態のようなソレノイド等を設ける必要がない。本実施形態では、当接解除部５０として第２のカム４６を設け、第２のカムの駆動源として第１のカム４５を回転させる駆動源を用いることによって、新たな駆動源を設けることなく、ヘッドホルダ３２と第１のカム４５との当接状態を解除し、これらの間の摩耗をなくすことができる。
【００５７】
また、粗調整用の第２のカム４６がヘッドホルダ３２と当接することにより摩耗が生じても、第１のカム４５がヘッドホルダ３２と当接する位置の精度には影響を与えないので、高品質な画像記録を維持することができる。
【００５８】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良並びに変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…インクジェットプリンタ、２…プリンタ本体フレーム、３…記録媒体、１０…媒体供給部、１１…供給トレイ、１２…ピックアップローラ、１３…供給ガイド、２０…搬送部、２１…帯電ローラ、２２…ドラム、２３…媒体端検知部、２４…除電器、２５…剥離爪、３０…記録部、３１…ラインヘッド、３１ａ…ノズル面、３１ｂ…ノズル、３２…ヘッドホルダ、３３…平行板ばね、４０…ヘッド移動機構、４１…カム、４２…ステッピングモータ、４３…付勢ばね、４４…カム、４５…第１のカム、４６…第２のカム、５０…当接解除部、５１…ソレノイド、５２…電磁石、５３…磁極、５４…圧電素子、６０…昇降機構、６１…リードスクリュ、６２…第１のギヤ、６３…昇降モータ、６４…第２のギヤ、７０…クリーニング部、８０…媒体排出部、８１…ベルトユニット、８２…媒体排出トレイ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド移動機構を備えたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、複数のノズルが配列されたインクヘッドを搭載し、ピエゾ方式等によりこれらノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタの一例として、画像記録の高速化を図るために、記録媒体の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に配列された１つ、又は複数のインクヘッドにより構成されたラインヘッドを有し、記録媒体のみを移動させて画像を記録するフルライン型インクジェットプリンタ（以下、ラインプリンタと称す。）がある。
【０００３】
このようなラインプリンタでは、ラインヘッドを構成している各インクヘッドに形成されたノズルの間隔（ノズルピッチ）が、そのまま、主走査方向の記録ドット密度となるが、例えば、特許文献１には、ラインヘッドを主走査方向（ノズル列方向）に微小移動させることでノズルピッチ以上の高密度な画像記録を行うインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（ラインヘッド）を固定するキャリッジと、キャリッジの長手方向（主走査方向）一端側に設けられた偏向送りカムと、キャリッジの長手方向（主走査方向）他端側に設けられた付勢ばねと、を有する。偏心送りカムは、付勢ばねによって常にキャリッジと接触した状態となっている。この状態で偏心送りカムをパルスモータにより回転させることによって、ラインヘッドが主走査方向に微小移動し、高密度な画像記録を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７１９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、キャリッジと偏心送りカムとが常に当接した状態でラインヘッドを主走査方向に微小移動させている。このため、キャリッジと偏心送りカムとの一方、又は両方が摩耗してしまう。この結果、ラインヘッドを所望の位置に正確に微小移動させることができなくなり、記録される画像の品質が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、摩耗により生じるラインヘッドの微小移動量の誤差をなくし、高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタ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】
【０００７】
本発明による一実施形態は、複数のノズルが配列されたラインヘッドと、前記ラインヘッドを保持するヘッドホルダと、を有するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを前記配列の方向となる主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、を具備するインクジェットプリンタであって、前記ヘッド移動機構は、異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有し、該当接位置で前記ヘッドホルダに当接するカムと、前記ヘッドホルダを前記カムに向かって付勢する付勢部材と、前記カムを回転させて、前記当接位置で停止させるモータと、を有し、さらに、前記モータによる前記カムの回転時に、該カムと前記ヘッドホルダとを離間させる当接解除部と、を有するインクジェットプリンタである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、摩耗により生じるラインヘッドの微小移動量の誤差をなくし、高品質な画像記録を行うことができるインクジェットプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明のインクジェットプリンタを概略的に示す正面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、解像度を２倍としたときの１回目の画像記録時における画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図、図３（ｂ）は、ヘッドホルダとカムとの当接状態を示す概略的な側面図である。
【図４】図４は、複数のノズルが設けられたラインヘッド及びこれらノズルから記録媒体に吐出された１回目の記録ドットを示す図である。
【図５】図５（ａ）は、当接解除部を駆動させたときの画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図、図５（ｂ）は、ヘッドホルダとカムとを示す概略的な側面図である。
【図６】図６（ａ）は、解像度を２倍としたときの２回目の画像記録時における画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図、図６（ｂ）は、ヘッドホルダとカムとの当接状態を示す概略的な側面図である。
【図７】図７は、主走査方向にｄ／２だけ移動したラインヘッド及びこのラインヘッドの複数のノズルから記録媒体に吐出された１回目及び２回目の記録ドットを示す図である。
【図８】図８（ａ）並びに図８（ｂ）は、変形例１の画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図である。
【図９】図９（ａ）並びに図９（ｂ）は、変形例２の画像記録部、ヘッド移動機構及び当接解除部を示す概略的な側面図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態におけるカムを示す斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）乃至図１１（ｄ）は、第２の実施形態におけるカムとヘッドホルダとの当接状態を時系列的に示す概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図７を参照して説明する。
図１は、インクジェットプリンタ１の構成を概略的に示す正面図である。インクジェットプリンタ１は、媒体供給部１０と、搬送部２０と、画像記録部３０と、第１のヘッド移動部としてのヘッド移動機構４０（図１には示されない、図２並びに図３参照）と、第２のヘッド移動部としての当接解除部５０（図１には示されない、図２並びに図３参照）と、昇降機構６０と、クリーニング部７０と、媒体排出部８０と、を有している。これら構成部は、媒体排出部８０の後述する排出トレイ８２を除いて、プリンタ本体フレーム２内に収容されている。また、これら構成部は、パーソナルコンピュータやＣＰＵ等の演算処理部を備えた不図示の制御部により制御される。
【００１２】
まず、媒体供給部１０について説明する。
媒体供給部１０は、本実施形態ではインクジェットプリンタ１の最下部に配置されている。この媒体供給部１０は、所定の大きさにカットされた記録紙やフィルム等の記録媒体（カット媒体）３を収納する供給トレイ１１と、供給トレイ１１内に収納された記録媒体３を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１２と、ピックアップローラ１２によって取り出された記録媒体３を搬送部（搬送経路）２０へ案内するための供給ガイド１３と、を有している。
【００１３】
供給トレイ１１には、一定の圧力でピックアップローラ１２に記録媒体３を当接させるための不図示のばねが設けられている。また、ピックアップローラ１２には、記録媒体３が搬送部２０の後述するドラム２２に電気的に吸着された後において従動ローラとして機能するように、不図示のワンウェイクラッチが内蔵されている。
【００１４】
次に、搬送部２０について説明する。
搬送部２０は、帯電ローラ２１と、ドラム２２と、媒体端検知部２３と、除電器２４と、剥離爪２５と、を有している。
【００１５】
帯電ローラ２１は、搬送部（搬送経路）２０における最上流側に、ドラム２２に対向して設けられている。この帯電ローラ２１は、供給ガイド１３により案内された記録媒体３をドラム２２の外周面に案内するとともに、正放電することで記録媒体３をドラム２２の外周面に電気的に吸着させる働きをする。本実施形態では、オゾンが発生しにくいように、＋帯電としている。
【００１６】
ドラム２２は、ドラム２２の回転軸２２ａによって、プリンタ本体フレーム２に回転可能に軸支されている。このドラム２２は、記録時に記録媒体３を巻き付けて搬送するのに用いられ、回転軸２２ａに連結された不図示のモータを駆動させることによって、図１に矢印で示した方向（時計回り）に一定速度で回転する。また、ドラム２２の回転軸２２ａには、相対的回転角を検出する図示しないエンコーダが連結されている。なお、ドラム２２は、中空アルミ円筒と両側面のフランジとからなり、円筒表面は絶縁プラスチックコートされている。また、ドラム２２自体はスラスト方向のガタが発生しないように構成されている。
【００１７】
媒体端検知部２３は、帯電ローラ２１の下流側の搬送経路に、ドラム２２に対向して設けられている。この媒体端検知部２３は、発光素子と受光素子とを有している。媒体端検知部２３は、発光素子からの光がドラム２２の外周面又は記録媒体３の表面で反射されて受光素子に受信されたとき、ドラム２２の外周面と記録媒体３の表面との反射率の違いによって、ドラム２２上に吸着された記録媒体３の境界（記録媒体端）を検知し、記録媒体３の絶対的回転位置を検出する。
【００１８】
除電器２４は、詳細は後述する画像記録部３０の下流側の搬送経路に、ドラム２２に対向して設けられている。この除電器２４は、交流放電をすることでドラム２２に電気的に吸着された状態にある記録媒体３の吸着力をなくす（除電する）働きをする。
剥離爪２５は、その先端部がドラム２２の外周面に接するように配置され、吸着力がなくなった記録媒体３をドラム２２から剥離するとともに、媒体排出部８０へ案内する。なお、剥離動作を行うときを除いて、剥離爪２５の先端部は、除電器２４による除電タイミングと同期して駆動される不図示のアクチュエータにより、ドラム２２の外周面から離間した位置に退避される。
【００１９】
次に、画像記録部３０について、図１乃至図３を参照して説明する。
図２は、画像記録部３０、ヘッド移動機構４０及び当接解除部５０を示す斜視図である。また、図３（ａ）は、画像記録部３０、ヘッド移動機構４０及び当接解除部５０を示す概略的な側面図、図３（ｂ）は、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接状態を示す概略的な側面図である。
【００２０】
画像記録部３０は、部媒体端検知部２３と除電器２４との間の搬送経路中に、ドラム２２の外周面に沿うように対向して設けられている。この画像記録部３０は、ラインヘッド３１及びラインヘッド３１を保持するヘッドホルダ３２により構成されているヘッドユニットと、一端側がヘッドホルダ３２に、他端側が不図示の記録部固定フレームにそれぞれ接続され、ヘッドホルダ３２を記録部固定フレームに対して鉛直方向に吊り下げ式に保持するヘッド支持機構となる２枚１組の平行板ばね３３と、を有している。本実施形態では、搬送経路の上流側から順番に、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のラインヘッド３１がヘッドホルダ３２に一体的に組み合わされて、ヘッドユニットを構成している。
【００２１】
なお、本実施形態のラインヘッド３１は、記録媒体３の搬送方向に直交する方向に記録媒体３の記録領域を超えるように配列された１つのインクヘッド、あるいは互い違いに（千鳥状に）配列された複数のインクヘッドによって構成されている。
【００２２】
ラインヘッド３１のノズル面３１ａ、すなわちドラム２２に対向している側には、複数のノズル３１ｂがノズルピッチｄで列をなして形成（配列）されている。ドラム２２に電気的に吸着された記録媒体３がラインヘッド３１の下方を通過したとき、ラインヘッド３１は、不図示の制御部から受信した画像記録データに応じてこれらノズル３１ｂからインクを吐出して、記録媒体３に画像を記録する。
平行板ばね３３は、弾性材料でできており、材料の弾性域内で外力に応じて撓むことで、ヘッドホルダ３２を主走査方向に略直進移動可能なように保持している。
【００２３】
次に、第１のヘッド移動部としてのヘッド移動機構４０及び第２のヘッド移動部としての当接解除部５０について、図２並びに図３を参照して説明する。
ヘッド移動機構４０は、ラインヘッド３１の長手方向（主走査方向）一端側に設けられ、ヘッドホルダ３２に当接するカム４１と、カム４１に接続され、カム４１を駆動（回転）させるためのモータ４２とからなる駆動部と、ラインヘッド３１の長手方向他端側に設けられ、ヘッドホルダ３２をカム４１に向かって付勢する付勢ばね４３と、を有している。
また、本実施形態では、当接解除部５０として、カム４１と同じ側、つまりラインヘッド３１の長手方向一端側に、プル／プッシュタイプのソレノイド５１が設けられている。ソレノイド５１は、付勢ばね４３による付勢力とは逆方向に、ヘッドホルダ３２に外力を与える。なお、ソレノイド５１は、記録部固定フレームによって支持されている。
【００２４】
カム４１は、図３（ｂ）に示すように、ヘッドホルダ３２と当接する第１の当接位置Ａ１を含む第１の径部と、第２の当接位置Ａ２を含む第２の径部とを有する。つまり、カム４１は、異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有する偏心カムである。本実施形態では、両位置のカム４１の径差は、ノズルピッチｄの半分のｄ／２相当の距離としている。
カム４１は、カムの外周端面（カム曲面）の１点でヘッドホルダ３２に接しており、モータ４２を駆動させることによりカム４１の径差に応じて、ヘッドユニット（ラインヘッド３１、ヘッドホルダ３２）を図３（ａ）に矢印で示した方向に微小移動させる。なお、駆動部（カム４１、モータ４２）は、記録部固定フレームによって支持されている。
【００２５】
圧縮コイルばねである付勢ばね４３は、一端側が不図示の記録部固定フレームに、他端側がヘッドホルダ３２にそれぞれ接続されている。そして付勢ばね４３は、十分な付勢力によってヘッドホルダ３２をカム４１（カム曲面）に向けて付勢することで、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接した状態を保つ。なお、本実施形態における付勢ばね４３の付勢力Ｆｂは、後述する微小移動時の最大加速度αｍａｘによってヘッドユニットに発生する最大荷重Ｆｍａｘ=Ｍ×αｍａｘ（Ｍはヘッドユニットの質量）よりも大きくなるようなばねが選定されている（Ｆｂ＞Ｆｍａｘ）。
【００２６】
次に、昇降機構６０について説明する。
昇降機構６０は、不図示の記録部固定フレームに螺合され、鉛直方向に延びたリードスクリュ６１と、リードスクリュ６１の上端部に取り付けられた第１のギヤ６２と、昇降モータ６３の軸６３Ａに取り付けられ、第１のギヤ６２と嵌合している第２のギヤ６４と、を有している。この昇降機構６０は、昇降モータ６３の駆動によってリードスクリュ６１が回転すると、リードスクリュ６１と螺合された記録部固定フレームが昇降する。かくして、昇降機構６０は、画像記録部３０を、ヘッドクリーニング時や画像記録待機時においてドラム２２から退避した退避位置と、画像記録時においてドラム２２に近接している画像記録位置とに移動させる。
【００２７】
次に、クリーニング部７０について説明する。
クリーニング部７０は、ドラム２２の外周面に沿うように対向して設けられている。このクリーニング部７０は、画像記録部３０のラインヘッド３１をクリーニングするために設けられている。そのため、特に図示しないが、ラインヘッド３１をクリーニングするためのワイプブレードや吸引機構等の既知のクリーニング機構を有している。
【００２８】
このクリーニング部７０は、待機時や画像記録時には、図１に示すように、ラインヘッド３１の近傍に配置されている（退避位置）。クリーニングを行う際は、まず、昇降機構６０によって画像記録部３０を上昇、すなわちドラム２２から上方に離間させる。これにより、画像記録部３０とドラム２２との間に空間が形成される。次に、クリーニング部７０を不図示のクリーニング部移動機構によって前記空間に向かって移動させ、画像記録部３０と対向させる（クリーニング位置）。そして、クリーニング部７０が、画像記録部３０（ラインヘッド３１）のクリーニングを行う。クリーニングが終わると、画像記録部３０及びクリーニング部７０は、図１に示す退避位置に移動する。
【００２９】
次に、媒体排出部８０について説明する。
媒体排出部８０は、ベルトユニット８１と、排出トレイ８２と、を有している。ベルトユニット８１は、不図示の吸引ユニットと、複数のローラと、これらローラに架け渡された複数の孔が形成された無端ベルトと、により構成されている。このベルトユニット８１は、画像記録後に剥離爪２５によってドラム２２から剥離された記録媒体３の記録面の裏面を無端ベルト上に吸引吸着して、排出トレイ８２へと搬送する。排出トレイ８２は、画像記録された記録媒体３を整列収納する。
【００３０】
以上のように構成されたインクジェットプリンタ１による、１枚の記録媒体３への一連の画像記録動作について、図３乃至図７を参照して説明する。以下では、解像度を２倍にするために、つまりノズルピッチｄの２倍の密度で画像を記録するために、１回目の画像記録の後、ヘッドユニット（ラインヘッド３１、ヘッドホルダ３２）をノズルピッチｄの半分ｄ／２だけ移動させて、２回目の画像記録を行う場合について説明する。
【００３１】
画像記録動作が開始されると、ドラム２２が図１の矢印方向（時計回り）に回転し始める。そして、予め設定されたタイミングを見計らって、記録媒体３が供給トレイ１１からピックアップローラ１２により１枚送り込まれる。送り込まれた記録媒体３は、供給ガイド１３により案内されて、帯電ローラ２１、ドラム２２の外周面へと搬送される。同時に、帯電ローラ２１は、正（＋）放電を開始し、記録媒体３をドラム２２の外周面に電気的に吸着させる。
【００３２】
ドラム２２の外周面に吸着された記録媒体３は、ドラム２２の回転に従って搬送され、媒体端検知部２３の下方を通過する。このとき、媒体端検知部２３が、ドラム２２の外周面上での記録媒体３の搬送方向の先端を検出する。先端が検出されると、この検出した情報、及びエンコーダ情報が、不図示の制御部に送信され、これら情報に基づいて続く画像記録部３０（ラインヘッド３１）による記録媒体３への画像記録開始及び終了のタイミングが決定される。そして、Ｃ、Ｋ、Ｍ、Ｙの各ラインヘッド３１のノズル３１ｂから、記録すべき所望のデータに基づいて各色のタイミングでインクが吐出されて、図４に示すように、記録媒体３に１回目の画像記録がなされる。このとき、ヘッド移動機構４０のカム４１は、図３（ｂ）に示すように、第１の当接位置Ａ１でヘッドホルダ３２と当接している。
【００３３】
そして、１回目の画像記録の後、除電器２４を作動させず、故に記録媒体３がドラム２２から剥離されることなくもう１回転させて、記録媒体３が再びラインヘッド位置に達する。
【００３４】
このとき、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、カム４１を回転させる前に、当接解除部５０としてのソレノイド５１を伸張させることで、付勢ばね４３による付勢力とは反対方向の外力をヘッドホルダ３２に与える。そして、図５（ｂ）に示すように、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接状態を解除する。つまりヘッドホルダ３２とカム４１とを離間させる。この状態で、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接位置が、カム４１の第１の当接位置Ａ１から第２の当接位置Ａ２へと変更されるように、モータ４２を駆動させてカム４１を回転させる。回転中、ヘッドホルダ３２とカム４１とが離間されているため、これらが摩耗することはない。
【００３５】
その後、図６（ａ）に示すように、ソレノイド５１を縮ませて元の位置に戻す。すると、ヘッドホルダ３２とカム４１とは、付勢ばね４３による付勢力によって図６（ｂ）に示すように、カム４１が図３（ｂ）に示す状態から１８０°回りきった状態で、第２の当接位置Ａ２で再び接触する。そして、ヘッドホルダ３２とカム４１とが第２の当接位置Ａ２で当接した状態で、２回目の画像記録がなされる。つまり、図７に示すように、ラインヘッド３１を正確にｄ／２だけ移動させた状態で、１回目の画像記録がなされた記録媒体３に再び画像記録がなされる。
【００３６】
このように、カム４１が回転する際、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接状態を当接解除部５０としてのソレノイド５１により解除するため、ヘッドホルダ３２及びカム４１は摩耗しない。つまり、摩耗により生じるヘッドユニットの移動量の誤差をなくすことによって、記録される画像品質の低下を防ぐことが可能となる。
【００３７】
また、カムを回転させるモータ４２にかかる負荷を小さくすることができるため、モータを小型化することができ、低コスト化に寄与する。なお、ヘッドホルダ３２とカム４１との当接位置を第２の当接位置Ａ２から第１の当接位置Ａ１に切り替える時も同様にヘッドホルダ３２とカム４１との当接を解除する。
【００３８】
少なくとも画像記録動作中は、ラインヘッド３１のノズル面３１ａ又はその近傍に、記録媒体３に印加した静電電位と同じ電位（この例では＋電位）で数百ボルト〜数キロボルトのバイアス電位を印加している。このため、ドラム２２に静電気で密着した記録媒体３やゴミ等は、同じ電位のノズル面３１ａとは反発し合い、ノズル面３１ａやノズル３１ｂに付着しにくくなっている。
【００３９】
画像記録の終了した記録媒体３が除電器２４の下方を通過するのとほぼ同時に、除電器２４はＡＣ放電を開始し、ドラム２２に電気的に密着された記録媒体３のドラム２２の外周面への吸着力をなくす（除電する）。
【００４０】
その直後、剥離爪２５が、不図示のアクチュエータにより、除電器２４による除電のタイミングと同期して駆動され、記録媒体３をドラム２２の外周面から剥離して、記録媒体３の搬送方向の先端をベルトユニット８１に受け渡す。ベルトユニット８１は、少なくとも画像記録時は矢印方向に、ドラム２２の周速よりも速い速度で移動している。よって、ベルトユニット８１上に移動した記録媒体３は、不図示の吸引ユニットの負圧で無端ベルトの穴を介して、無端ベルト上に密着搬送される。そして、記録媒体３は、排出トレイ８２上に排出される。かくして、１枚の記録媒体３への一連の画像記録動作が終了する。
【００４１】
なお、本実施形態では、ドラム２２への記録媒体３の吸着手段として帯電ローラ２１で発生される静電気を利用しているが、例えば、絶縁されたドラム２２の外周面に網目上の電位のかかる配線を施し、この網目に電位をかけて電荷により記録媒体３を電気的に吸着するようにしてもよい。あるいは、ドラム２２の外周面に複数の貫通穴を設け、ドラム２２内を負圧にして、記録媒体３をドラム２２の外周面に吸着させてもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、ラインヘッド３１の微小移動量をｄ／２、第１の当接位置Ａ１と第２の当接位置Ａ２との径差を前記微小移動量に等しいｄ／２、１回の補間記録におけるカム４１の回転量を１８０°としているが、微小移動量、カム４１の径差の割り付け、及びカム４１の回転量はこれに限定されない。
【００４３】
また、本実施形態では、解像度を２倍にするためにラインヘッド３１をノズルピッチｄの半分ｄ／２だけ移動させているが、ラインヘッド３１の移動量はこれに限定されない。つまり、ノズルピッチをｄ、１枚当たりの記録回数をｎ回とし、ラインヘッド３１の１回当たりの移動量Ｍがｄ／ｎ（ｎは２以上の任意の整数）となるようにカム４１の形状を変更することによって、ノズルピッチｄのｎ倍の解像度の補間記録を行うことも可能である（この場合、Ｍ＜ｄ）。また、１回当たりの移動量Ｍを（ｎ＋１）ｄ ／ｎとすることで、ノズルピッチｄのｎ倍の解像度の補間記録を行うことも可能である（この場合、Ｍ＞ｄ）。
【００４４】
（変形例１）
変形例１について、図８を参照して説明する。変形例１では、当接解除部５０として、ソレノイド５１に代わって電磁石５２を用いる。
【００４５】
本変形例では、図８（ａ）に示すように、カム４１が設けられているのと同じ側に電磁石５２を配置し、さらに、この電磁石５２が発生するものと同一の磁極５３をヘッドホルダ３２に配置している。そして、図８（ａ）に示すように電磁石５２に通電すると、電磁石５２と磁極５３との磁気反発力によってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。
【００４６】
また、図８（ｂ）に示すように、付勢ばね４３が設けられているのと同じ側に、つまりカム４１が設けられているのとは反対側に電磁石５２を配置してもよい。なお、ヘッドホルダ３２自体が磁性体であれば、磁極を配置しなくてもよい。そして、図８（ｂ）に示すように電磁石５２に通電すると、電磁石５２と磁極５３との磁気吸引力によってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。このように本変形例においても前述した第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００４７】
（変形例２）
変形例２について、図９を参照して説明する。変形例２では、当接解除部５０として、ソレノイド５１に代わって圧電素子５４を用いる。
【００４８】
本変形例では、図９（ａ）に示すように、ヘッドホルダ３２の、カム４１が設けられているのと同じ側に、圧電素子５４が設けられている。そして、図９（ａ）に示すように圧電素子５４を駆動すると、圧電素子５４が伸長もしくは収縮することよってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。
【００４９】
また、図９（ｂ）に示すように、ヘッドホルダ３２の、付勢ばね４３が設けられているのと同じ側に、つまりカム４１が設けられているのとは反対側に、圧電素子５４を設けてもよい。そして、図９（ｂ）に示すように圧電素子５４を駆動すると、圧電素子５４が伸長もしくは収縮することよってヘッドホルダ３２とカム４１との当接が解除され、この状態でカム４１を回転させる。このように本変形例においても前述した第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００５０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図１０並びに図１１を参照して説明する。以下では、第１の実施形態と同等の構成部材には同じ参照符号を付して、その説明は省略する。
【００５１】
第１の実施形態及び変形例では、当接解除部５０としてのソレノイド５１、電磁石５２、圧電素子５４などによって、カム４１の回転時に、このカム４１とヘッドホルダ３２との当接状態を解除したが、本実施形態では、このカム（以下、第１のカム４５と称する）と、このカムと一体的に駆動（回転）されるさらなるカム（以下、第２のカム４６と称する）とを有するカム４４を設ける。本実施形態では、第２のカム４６が当接解除部５０としての役割を果す。
【００５２】
図１０は、カム４４（第１のカム４５及び第２のカム４６）を示す斜視図である。これら第１のカム４５及び第２のカム４６は、モータ軸４２ａを介してモータ４２に連結されており、モータ４２を駆動させたとき、一体的に回転されるように、相対的な回転位置を固定して併設されている。これら第１のカム４５と第２のカム４６との両方が、ヘッドホルダ３２と当接する第１の当接位置Ａ１及び第２の当接位置Ａ２を有しているが、第１のカム４５は、これら当接位置Ａ１、Ａ２以外の外周面がヘッドホルダ３２と当接しない形状となっている。つまり、第１のカム４５は、ヘッドホルダ３２がカム４４の第１の当接位置Ａ１又は第２の当接位置Ａ２と当接するように微小位置決めを行う微調整用のカムであり、第２のカム４６は、摩擦で擦り減っても構わない，粗い位置決めを行う粗調整用のカムである。
【００５３】
図１１（ａ）乃至図１１（ｄ）は、本実施形態におけるヘッドホルダ３２とカム４４との当接状態を時系列的に示す概略的な側面図である。１回目の画像記録時には、図１１（ａ）に示すように、カム４４（第１のカム４５及び第２のカム４６）は、第１の当接位置Ａ１でヘッドホルダ３２と当接している。その後、図１１（ｂ）に示すように、モータ４２を駆動させることによって、カム４４を回転させる。回転中、第２のカム４６の外周面はヘッドホルダ３２に常に当接しているが、第１のカム４５の外周面はヘッドホルダ３２から離間されている。つまり、微調整用の第１のカム４５は、回転中、ヘッドホルダ３２との摩擦により摩耗しない。
【００５４】
そして、図１１（ｃ）に示すように、カム４４（第１のカム４５及び第２のカム４６）が、第２の当接位置Ａ２でヘッドホルダ３２と当接するところで、モータ４２が停止され、カム４４は回転を停止する。この状態で２回目の画像記録がなされる。つまり、第１の実施形態と同様に、ヘッドユニットを正確にｄ／２だけ移動させた状態で、１回目の画像記録がなされた記録媒体３に再び画像記録がなされる。
【００５５】
また、さらなる画像記録時には、図１１（ｄ）に示すように、モータ４２を駆動させることによってカム４４を再び回転させる。回転中、上記と同様に、第２のカム４６の外周面はヘッドホルダ３２に当接しているが、第１のカム４５の外周面はヘッドホルダ３２から離間されている。
【００５６】
このように、本実施形態では、当接解除部５０として第１の実施形態のようなソレノイド等を設ける必要がない。本実施形態では、当接解除部５０として第２のカム４６を設け、第２のカムの駆動源として第１のカム４５を回転させる駆動源を用いることによって、新たな駆動源を設けることなく、ヘッドホルダ３２と第１のカム４５との当接状態を解除し、これらの間の摩耗をなくすことができる。
【００５７】
また、粗調整用の第２のカム４６がヘッドホルダ３２と当接することにより摩耗が生じても、第１のカム４５がヘッドホルダ３２と当接する位置の精度には影響を与えないので、高品質な画像記録を維持することができる。
【００５８】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな改良並びに変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…インクジェットプリンタ、２…プリンタ本体フレーム、３…記録媒体、１０…媒体供給部、１１…供給トレイ、１２…ピックアップローラ、１３…供給ガイド、２０…搬送部、２１…帯電ローラ、２２…ドラム、２３…媒体端検知部、２４…除電器、２５…剥離爪、３０…記録部、３１…ラインヘッド、３１ａ…ノズル面、３１ｂ…ノズル、３２…ヘッドホルダ、３３…平行板ばね、４０…ヘッド移動機構、４１…カム、４２…ステッピングモータ、４３…付勢ばね、４４…カム、４５…第１のカム、４６…第２のカム、５０…当接解除部、５１…ソレノイド、５２…電磁石、５３…磁極、５４…圧電素子、６０…昇降機構、６１…リードスクリュ、６２…第１のギヤ、６３…昇降モータ、６４…第２のギヤ、７０…クリーニング部、８０…媒体排出部、８１…ベルトユニット、８２…媒体排出トレイ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルが配列されたラインヘッドと、前記ラインヘッドを保持するヘッドホルダと、を有するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを前記配列の方向となる主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、を具備するインクジェットプリンタであって、
前記ヘッド移動機構は、
異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有し、該当接位置で前記ヘッドホルダに当接するカムと、
前記ヘッドホルダを前記カムに向かって付勢する付勢部材と、
前記カムを回転させて、前記当接位置で停止させるモータと、を有し、さらに、
前記モータによる前記カムの回転時に、該カムと前記ヘッドホルダとを離間させる当接解除部と、
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記当接解除部が前記カムと前記ヘッドホルダを離間させるタイミングは、前記カムを回転させる前であることを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記当接解除部は、前記ヘッドホルダを介して前記付勢部材を変形させることにより、前記カムと前記ヘッドホルダとを離間させることを特徴とする請求項２のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記当接解除部は、前記付勢ばねを直接変形させることにより、前記カムと前記ヘッドホルダとを離間させることを特徴とする請求項２のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記当接解除部は、前記カムと一体的に回転することにより、前記カムと前記ヘッドホルダとを離間させることを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【請求項１】
複数のノズルが配列されたラインヘッドと、前記ラインヘッドを保持するヘッドホルダと、を有するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを前記配列の方向となる主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、を具備するインクジェットプリンタであって、
前記ヘッド移動機構は、
異なる径部に位置された少なくとも２つの当接位置を有し、該当接位置で前記ヘッドホルダに当接するカムと、
前記ヘッドホルダを前記カムに向かって付勢する付勢部材と、
前記カムを回転させて、前記当接位置で停止させるモータと、を有し、さらに、
前記モータによる前記カムの回転時に、該カムと前記ヘッドホルダとを離間させる当接解除部と、
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記当接解除部が前記カムと前記ヘッドホルダを離間させるタイミングは、前記カムを回転させる前であることを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記当接解除部は、前記ヘッドホルダを介して前記付勢部材を変形させることにより、前記カムと前記ヘッドホルダとを離間させることを特徴とする請求項２のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記当接解除部は、前記付勢ばねを直接変形させることにより、前記カムと前記ヘッドホルダとを離間させることを特徴とする請求項２のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記当接解除部は、前記カムと一体的に回転することにより、前記カムと前記ヘッドホルダとを離間させることを特徴とする請求項１のインクジェットプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−６６５２９（Ｐ２０１２−６６５２９Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４５２３（Ｐ２０１０−２１４５２３）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]