特開 2024-175387 液体吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024175387

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20241211BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 307

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093142

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100182453

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 英明

(72)【発明者】

【氏名】中沢 祐哉

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EB30

2C056EC07

2C056EC33

2C056FB02

2C056FB03

2C056FB04

2C056FB05

2C056HA07

2C056HA08

2C056HA09

2C056HA10

2C056HA11

2C056HA12

(57)【要約】

【課題】ヘッド取付部材が傾いて昇降機構に衝突することによる部品の損傷及び変形を防止する。
【解決手段】液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッド２２と、液体吐出ヘッド２２が取り付けられるヘッド取付部材２１と、ヘッド取付部材２１を昇降させる昇降機構４０と、昇降機構４０と対向するヘッド取付部材２１の側面に設けられ、ヘッド取付部材２１が傾いた際に昇降機構４０に突き当たる突き当て部材３６とを備え、突き当て部材３６が昇降機構４０に突き当たることにより、昇降機構４０の昇降動作が停止される。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドが取り付けられるヘッド取付部材と、
前記ヘッド取付部材を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構と対向する前記ヘッド取付部材の側面に設けられ、前記ヘッド取付部材が傾いた際に前記昇降機構に突き当たる突き当て部材とを備え、
前記突き当て部材が前記昇降機構に突き当たることにより、前記昇降機構の昇降動作が停止されることを特徴とする液体吐出装置。

【請求項2】

前記突き当て部材は、前記ヘッド取付部材よりも前記昇降機構が配置される側へ突出する請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記突き当て部材は、前記ヘッド取付部材の前記側壁の少なくとも上下範囲全体に渡って設けられる請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記突き当て部材は、上下方向に伸びる直線状に形成される請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

前記ヘッド取付部材から突出する前記突き当て部材の突出量は、前記ヘッド取付部材が傾いて前記突き当て部材が前記昇降機構に突き当たった場合に、前記ヘッド取付部材を保持する保持部の変形が許容範囲内となるように設定される請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項6】

前記ヘッド取付部材の中心が、前記ヘッド取付部材の傾き時の回転中心とは異なる位置にある請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項7】

前記ヘッド取付部材の中心が、前記ヘッド取付部材の傾き時の回転中心と同じ位置にある請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項8】

前記昇降機構は、前記ヘッド取付部材を昇降させる駆動力を付与するステッピングモータを有し、
前記突き当て部材が前記昇降機構に突き当たることにより、前記ステッピングモータが脱調して駆動が停止される請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項9】

液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドが取り付けられるヘッド取付部材と、
前記ヘッド取付部材を昇降させる昇降機構と、
前記ヘッド取付部材が傾いた際に弾性変形する弾性部材とを備え、
前記弾性部材が弾性変形することにより、前記昇降機構の昇降動作が停止されることを特徴とする液体吐出装置。

【請求項10】

前記昇降機構は、前記ヘッド取付部材を昇降させる駆動力を付与するステッピングモータを有し、
前記弾性部材が弾性変形することにより、前記ステッピングモータが脱調して駆動が停止される請求項９に記載の液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体吐出装置の一例として、シートに液体を吐出して画像を形成するインクジェット式の画像形成装置が知られている。

【0003】

斯かる画像形成装置においては、シートに対して液体を吐出する液体吐出ヘッドの位置を調整したり、メンテナンス時に液体吐出ヘッドをメンテナンス位置などへ移動させたりする昇降機構が設けられている。

【0004】

例えば、特許文献１（特開２０２１－４５８５３号公報）においては、複数の液体吐出ヘッド（プリントヘッド）などが取り付けられるヘッド取付部材（プリントバー）を昇降させる昇降機構として、ヘッド取付部材（プリントバー）の両側に配置される一対のボールねじと、各ボールねじを駆動させる一対の昇降モータを備える構成が開示されている。この場合、一対の昇降モータの駆動及び停止を同じタイミングで行うことにより、ヘッド取付部材（プリントバー）を水平に保ちながら昇降させることができる。

【0005】

しかしながら、一方の昇降モータ又はボールねじにおいて動作不良が生じた場合は、ヘッド取付部材を水平に保つことができず、ヘッド取付部材に傾きが生じる。その結果、ヘッド取付部材が昇降機構に衝突すると、ヘッド取付部材に取り付けられている部品が損傷又は変形する虞があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明においては、ヘッド取付部材が傾いて昇降機構に衝突することによる部品の損傷及び変形を防止することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドが取り付けられるヘッド取付部材と、前記ヘッド取付部材を昇降させる昇降機構と、前記昇降機構と対向する前記ヘッド取付部材の側面に設けられ、前記ヘッド取付部材が傾いた際に前記昇降機構に突き当たる突き当て部材とを備え、前記突き当て部材が前記昇降機構に突き当たることにより、前記昇降機構の昇降動作が停止されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ヘッド取付部材が傾いて昇降機構に衝突することによる部品の損傷及び変形を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第一実施形態に係る液体吐出装置の構成を示す図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係る液体吐出ユニットの構成を示す図である。

【図3】本発明の第一実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係るヘッドモジュール及び昇降機構の正面図である。

【図5】本発明の第一実施形態に係るヘッドモジュール及び昇降機構の平面図である。

【図6】画像形成時におけるヘッドモジュールの昇降動作を説明するための図である。

【図7】メンテナンス時におけるヘッドモジュールの昇降動作を説明するための図である。

【図8】本発明の第一実施形態に係る特徴部分の構成を示すヘッドモジュール及び昇降機構の正面図である。

【図9】本発明の第一実施形態に係る特徴部分の構成を示すヘッドモジュール及び昇降機構の平面図である。

【図10】本発明の第一実施形態において、ヘッド取付部材に傾きが生じた場合の態様を示す図である。

【図11】本発明の第一実施形態において、ヘッド取付部材が昇降機構よりも上方に位置するときに、ヘッド取付部材に傾きが生じた場合の態様を示す図である。

【図12】ヘッド取付部材の中心が回転中心とは異なる位置にある場合の衝突箇所を説明するための図である。

【図13】突き当て部材をヘッド取付部材の上端部及びその近傍のみに設けた例を示す図である。

【図14】ヘッド取付部材の中心が回転中心と同じ位置にある場合の衝突箇所を説明するための図である。

【図15】突き当て部材をヘッド取付部材の上端部と下端部及びこれらの近傍のみに設けた例を示す図である。

【図16】ヘッド取付部材の中心と回転中心との間の距離とヘッド取付部材の傾斜角度との関係を説明するための図である。

【図17】突き当て部材の突出量とヘッド取付部材の傾斜角度との関係を説明するための図である。

【図18】突き当て部材、ヘッド基板及びヘッド基板冷却手段の位置関係を示す正面図である。

【図19】突き当て部材、ヘッド基板及びヘッド基板冷却手段の位置関係を示す平面図である。

【図20】本発明の第二実施形態に係るヘッドモジュール及び昇降機構の正面図である。

【図21】本発明の第二実施形態において、ヘッド取付部材に傾きが生じた場合の態様示す図である。

【図22】比較例に係るヘッドモジュール及び昇降機構の正面図である。

【図23】比較例おいて、ヘッド取付部材に傾きが生じた場合の課題を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付し、一度説明した後ではその説明を省略する。

【0011】

＜液体吐出装置の構成＞
まず、図１に基づき、本発明の第一実施形態に係る液体吐出装置の構成について説明する。

【0012】

図１の液体吐出装置１００は、シートＳに液体を吐出して画像を形成するインクジェット式画像形成装置である。液体吐出装置１００は、シート供給部１と、前処理部２と、画像形成部３と、乾燥部４と、反転機構部５と、シート排出部６とを備えている。

【0013】

シート供給部１は、画像が形成される記録媒体としてのシートＳを供給する部分である。シート供給部１は、複数のシートＳを収容可能な供給トレイ１１と、供給トレイ１１からシートＳを１枚ずつ分離して送り出す給送装置１２とを備えている。給送装置１２によって送り出されたシートＳは、前処理部２へ供給される。

【0014】

前処理部２は、シート供給部１から供給されたシートＳに処理液を塗布する部分である。前処理部２は、処理液を塗布する処理液塗布装置１３を備えている。処理液は、例えば、インクを凝集させる機能を有する液などであり、インクのにじみ防止や浸透補助などの画質向上を目的として、処理液塗布装置１３によって画像形成前のシートＳに塗布される。処理液が塗布されたシートＳは、画像形成部３へ搬送される。

【0015】

画像形成部３は、シートＳに対して画像を形成する部分である。画像形成部３は、液体吐出部１５と、第一担持回転体１４と、第二担持回転体１６と、第三担持回転体１７と、第一搬送ベルト１８とを備えている。第一担持回転体１４、第二担持回転体１６及び第三担持回転体１７は、シートＳを外周面に担持して回転することにより、シートＳを搬送する回転体である。前処理部２から搬送されたシートＳは、第一担持回転体１４上に担持され、第二担持回転体１６へ渡される。また、第二担持回転体１６へ渡されたシートＳは、第二担持回転体１６から第三担持回転体１７へ渡される。さらに、シートＳは、第三担持回転体１７から第一搬送ベルト１８へ渡される。液体吐出部１５は、第二担持回転体１６上に担持されるシートＳに対して液体のインクを吐出する複数の液体吐出ユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋを有している。本実施形態においては、第二担持回転体１６の回転方向（シートＳの搬送方向）の上流側から順に、シアンインク用の液体吐出ユニット１５Ｃ、マゼンタインク用の液体吐出ユニット１５Ｍ、イエローインク用の液体吐出ユニット１５Ｙ、ブラックインク用の液体吐出ユニット１５Ｋが配置されている。なお、各液体吐出ユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋの配置は、図１に示される順に限定されるものではなく、任意の順番でもよい。また、必要に応じて、白色、金色、銀色などの特色のインクを吐出する液体吐出ユニットを追加してもよい。シートＳが各液体吐出ユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋとの対向位置に搬送されると、各液体吐出ユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５ＫからシートＳへインクが吐出され、画像が形成される。

【0016】

乾燥部４は、加熱手段３１と第二搬送ベルト３２とを有する加熱装置３０を備えている。加熱手段３１は、シートＳ上のインクを乾燥させるためにシートＳを加熱する手段である。加熱手段３１は、シートＳに対して非接触に配置される温風発生装置、高周波誘導加熱装置などの非接触式の加熱手段のほか、シートＳに対して接触するように配置される加熱ローラ又は加熱ドラムなど接触式の加熱手段であってもよい。第二搬送ベルト３２は、加熱手段３１の下方に対向するように配置される。第一搬送ベルト１８から第二搬送ベルト３２へシートＳが受け渡されると、第二搬送ベルト３２によってシートＳが搬送される。そして、シートＳが加熱手段３１と対向する位置に搬送されると、加熱手段３１によってシートＳが加熱され、シートＳ上のインクの乾燥が促進される。

【0017】

反転機構部５は、両面印刷を行う場合にシートＳを表裏反転させて再び画像形成部３へ搬送する機構である。具体的に、反転機構部５は、スイッチバック搬送部２４と、戻し搬送部２５とを有している。シートＳの両面に画像を形成する場合は、画像形成部３においてシートＳの表側の面に画像が形成された後、シートＳが乾燥部４を通過して反転機構部５へ搬送される。そして、スイッチバック搬送部２４によってシートＳが前後逆向きに搬送された後、シートＳは、戻し搬送部２５を通って第一担持回転体１４の上流側へ搬送される。これにより、シートＳは、表裏反転された状態で画像形成部３へ供給される。そして、画像形成部３において、シートＳの裏側の面に画像が形成された後、シートＳは、乾燥部４による乾燥処理を経て、反転機構部５からシート排出部６へ搬送される。

【0018】

シート排出部６は、画像形成後のシートＳが排出される部分である。シート排出部６は、シートＳを載置する排出トレイ２６を備えている。シート排出部６においてシートＳが排出されると、シートＳは排出トレイ２６上へ順次積み重ねられて載置される。

【0019】

＜液体吐出ユニットの構成＞
図２に、本発明の第一実施形態に係る液体吐出ユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋの構成を示す。

【0020】

図２に示されるように、各液体吐出ユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋは、例えば、フルライン型ヘッドを含むヘッドモジュール２０を有している。ヘッドモジュール２０は、直方体形状のヘッド取付部材２１と、ヘッド取付部材２１の下面に互い違いに設けられる複数の液体吐出ヘッド２２を有している。複数の液体吐出ヘッド２２は、シート搬送方向Ｃとは交差するシート幅方向（図２における横方向）へ配列された複数のノズル２３から成るノズル列を複数有している。画像情報に基づく駆動信号によって各液体吐出ユニット１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋの吐出駆動が制御されると、ノズル２３からシートＳへインクが吐出され、シートＳ上に画像情報に応じた画像が形成される。

【0021】

＜制御部の構成＞
図３は、本発明の第一実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。

【0022】

図３に示されるように、液体吐出装置１００は、画像形成動作などの各種動作を制御する制御部２００を備えている。具体的に、制御部２００は、主制御部２０１と、画像入力部２０２と、滴付着量算出部２０３と、速度設定部２０４と、坪量設定部２０５と、液体吐出制御部２０７と、搬送制御部２０８と、乾燥制御部２０９とを備えている。

【0023】

主制御部２０１は、液体吐出装置１００全体の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びその他の固定データを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、画像情報を一時格納するＲＡＭ（Random Access Memory）と、液体吐出装置１００の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能なＮＶＲＡＭ(Non-Volatile Random Access Memory)などにより構成される。

【0024】

主制御部２０１は、速度設定部２０４によってシートの速度が設定されると、設定された速度の情報に基づき搬送制御部２０８へ制御信号を送信する。搬送制御部２０８は、主制御部２０１からの制御信号を得て、搬送部４００の搬送動作を制御する。これにより、シートが設定された速度で搬送される。

【0025】

また、主制御部２０１は、画像入力部２０２に印刷画像の情報が入力されると、入力された画像情報に基づき液体吐出制御部２０７へ制御信号を送信する。液体吐出制御部２０７は、主制御部２０１からの制御信号を得て、液体吐出部１５の吐出動作を制御する。これにより、液体吐出部１５から液体が吐出され、画像情報に応じた画像がシートに形成される。

【0026】

また、画像入力部２０２に入力された画像情報は、主制御部２０１のほか、滴付着量算出部２０３にも送られる。滴付着量算出部２０３は、画像入力部２０２からの画像情報に基づき、画像形成に必要な液体の滴付着量を算出する。主制御部２０１は、滴付着量算出部２０３から得られた滴付着量と、坪量設定部２０５から得られたシートの坪量に加え、温度検知手段２９から得られる加熱手段３１の温度情報に基づき、乾燥制御部２０９へ制御信号を送信する。乾燥制御部２０９は、主制御部２０１からの制御信号を得て、加熱手段３１の加熱温度を制御する。これにより、加熱手段３１が適切な加熱温度に制御され、シートの乾燥処理が良好に行われる。

【0027】

＜昇降機構の構成＞
続いて、図４及び図５を参照しつつ、本発明の第一実施形態に係るヘッドモジュール２０の昇降機構の構成及について説明する。図４は、本発明の第一実施形態に係るヘッドモジュール２０及び昇降機構４０の正面図、図５は、本発明の第一実施形態に係るヘッドモジュール２０及び昇降機構４０の平面図である。

【0028】

図４及び図５に示されるように、ヘッドモジュール２０の両側には、ヘッド取付部材２１を昇降させる一対の昇降機構４０が配置されている。一対の昇降機構４０は、それぞれ、ボールねじ４１と、電動モータ４２とを有している。ボールねじ４１は、電動モータ４２の回転運動を上下方向の直線運動に変換してヘッド取付部材２１を昇降させる運動変換機構である。電動モータ４２が駆動すると、ボールねじ４１のねじ軸が回転することにより、ねじ軸に取り付けられるナットがねじ軸に沿って直線移動する。ナットは、ヘッド取付部材２１を保持する保持部４３を介してヘッド取付部材２１と連結されているため、それぞれの昇降機構４０のナットがねじ軸に沿って直線移動すると、ナットと一緒にヘッド取付部材２１が移動することにより、ヘッド取付部材２１が水平に保持されたまま上昇又は下降する。なお、ヘッド取付部材２１を昇降させる手段として、ボールねじに代えて、すべりねじ、あるいはその他の直動アクチュエータを用いてもよい。

【0029】

図６は、画像形成時におけるヘッドモジュール２０の昇降動作を説明するための図である。

【0030】

画像形成が行われる場合は、各昇降機構４０を駆動させて、図６に示されるように、ヘッド取付部材２１を、第二担持回転体１６の上方に退避した退避位置から、第二担持回転体１６に対して接近する画像形成位置へ移動させる。これにより、液体吐出ヘッド２２が第二担持回転体１６によって搬送されるシートＳに対して最適な位置（距離）に配置され、液体吐出ヘッド２２からシートＳに液体を吐出して画像形成可能な状態となる。

【0031】

図７は、メンテナンス時におけるヘッドモジュール２０の昇降動作を説明するための図である。

【0032】

メンテナンス動作が行われる場合、図７に示されるように、メンテナンスユニット５０が水平方向へ移動してヘッドモジュール２０の下方に配置される。このとき、液体吐出ヘッド２２に対するメンテナンスユニット５０の衝突を回避するため、ヘッド取付部材２１はメンテナンスユニット５０の移動に合わせて一旦上昇して退避する。そして、メンテナンスユニット５０がヘッドモジュール２０の下方に配置されると、ヘッド取付部材２１が降下する。これにより、ヘッドモジュール２０がメンテナンス位置へ配置され、メンテナンスユニット５０によって液体吐出ヘッド２２を保湿したりクリーニングしたりするメンテナンス動作を行えるようになる。また、メンテナンス動作が行われた後、再び画像形成を行うためにヘッドモジュール２０を画像形成位置へ移動させる場合は、メンテナンスユニット５０が水平方向へ移動してヘッドモジュール２０と第二担持回転体１６との間から退避する。

【0033】

＜昇降機構における課題＞
ここで、本発明とは別の比較例に係るヘッドモジュールを例に、昇降機構における課題について説明する。

【0034】

図２２は、比較例に係るヘッドモジュール及び昇降機構の正面図である。

【0035】

図２２に示されるように、比較例に係るヘッドモジュール８０は、本発明の第一実施形態に係るヘッドモジュール２０と同じように、下面に複数の液体吐出ヘッド８２が取り付けられたヘッド取付部材８１を有している。また、ヘッドモジュール８０の両側には、ヘッド取付部材８１を昇降させる一対の昇降機構９０が設けられている。比較例に係る昇降機構９０は、本発明の第一実施形態に係る昇降機構４０と同じように、ボールねじ９１と、電動モータ９２とを有している。従って、比較例においても、一対の昇降機構９０の電動モータ９２を同じタイミングで駆動又は停止させることにより、ヘッド取付部材８１を水平に保ちながら昇降させることができる。

【0036】

しかしながら、図２３に示されるように、右側の昇降機構９０において動作不良が生じた場合は、ヘッド取付部材８１の右端の移動が左端の昇降動作に追従できなくなるため、ヘッド取付部材８１に傾きが生じる。その結果、ヘッド取付部材８１が昇降機構９０に衝突すると、ヘッド取付部材８１に搭載されるヘッド基板、ヘッド基板冷却手段などの部品が損傷又は変形する虞がある。また、ヘッド取付部材８１の衝突後も昇降機構９０の駆動が継続されてヘッド取付部材８１が降下すると、液体吐出ヘッド８２がシートを担持する回転体又はメンテナンスユニットに衝突して部品が損傷したり変形したりする虞がある。また、ヘッド取付部材８１の衝突後も昇降機構９０の駆動が継続されると、ヘッド取付部材８１の傾きが増すため、ヘッド取付部材８１を保持する部品などが破損する虞もある。

【0037】

そこで、本発明の第一実施形態においては、ヘッド取付部材が傾いて昇降機構に衝突することによる部品の損傷及び変形を防止するため、次のような対策を講じている。以下、本発明の第一実施形態に係る特徴部分の構成について説明する。

【0038】

＜特徴部分の構成＞
図８は、本発明の第一実施形態に係る特徴部分の構成を示すヘッドモジュール２０及び昇降機構４０の正面図、図９は、本発明の第一実施形態に係る特徴部分の構成を示すヘッドモジュール２０及び昇降機構４０の平面図である。

【0039】

図８及び図９に示されるように、本発明の第一実施形態においては、昇降機構４０と対向するヘッド取付部材２１の両側面２１ａに、突き当て部材３６が設けられている。突き当て部材３６は、上下方向に連続して直線状に伸びるように形成され、ヘッド取付部材２１の各側壁２１ａの上下範囲全体に渡って設けられている。また、各突き当て部材３６は、ヘッド取付部材２１の両側面２１ａから各昇降機構４０が配置される側へ向かって突出するように配置される。ただし、各突き当て部材３６は、ヘッド取付部材２１が水平に保持される状態において、各昇降機構４０に対して接触しないように間隔をあけて配置されている。

【0040】

このように、本発明の第一実施形態においては、ヘッド取付部材２１の両側面２１ａに突き当て部材３６が設けられているため、ヘッド取付部材２１に傾きが生じた場合は、突き当て部材３６が昇降機構４０に対して突き当たる。例えば、図１０に示されるように、右側の昇降機構４０の動作不良により、ヘッド取付部材２１の左側のみが降下してヘッド取付部材２１が傾斜した場合は、左側の突き当て部材３６が昇降機構４０に対して突き当たる。これにより、昇降機構４０に対するヘッド取付部材２１の衝突が回避されるため、衝突による部品の損傷及び変形が防止される。

【0041】

また、突き当て部材３６が昇降機構４０に突き当てられると、昇降機構４０の駆動が停止される。具体的に、本発明の第一実施形態においては、電動モータ４２として、パルス信号に同期して回転駆動するステッピングモータを用いているため、突き当て部材３６が昇降機構４０に突き当てられると、突き当ての負荷によってパルス信号とモータ回転との同期が失われてステッピングモータが脱調し、駆動が停止される。これにより、ヘッド取付部材２１の降下が継続されなくなるため、液体吐出ヘッド２２が第二担持回転体１６又はメンテナンスユニット５０に衝突するのを回避できる。

【0042】

以上のように、本発明の第一実施形態によれば、ヘッド取付部材２１に傾きが生じたとしても、突き当て部材３６が昇降機構４０に突き当てられることにより、昇降動作を停止させることができるため、ヘッド取付部材２１が昇降機構４０に直接衝突したり、液体吐出ヘッド２２が第二担持回転体１６に衝突したりすることによる部品の損傷又は変形を防止できる。また、ヘッド取付部材２１を保持する保持部４３の変形及び破損も防止できる。このため、装置の信頼性が向上する。

【0043】

また、本発明の第一実施形態においては、突き当て部材３６がヘッド取付部材２１の側壁２１ａの上下範囲全体に渡って設けられているため、図１１に示されるように、ヘッド取付部材２１が昇降機構４０よりも上方に位置するときに、ヘッド取付部材２１に傾きが生じた場合でも、突き当て部材３６を昇降機構４０に突き当てることができる。このため、ヘッド取付部材２１を広い範囲に渡って保護できる。

【0044】

また、突き当て部材３６は、側壁２１ａの上下範囲全体に渡って設けられる場合に限らず、側壁２１ａの上下範囲の一部に設けられてもよい。例えば、図１２に示されるように、ヘッド取付部材２１の中心Ｏが傾き時の回転中心Ｐよりも上方に位置する場合は、特にヘッド取付部材２１の上端部２１ｂが昇降機構４０に対して衝突しやすい。このため、図１３に示されるように、突き当て部材３６を衝突しやすい上端部２１ｂ及びその近傍にのみ設けてもよい。反対に、ヘッド取付部材２１の中心Ｏが傾き時の回転中心Ｐよりも下方に位置する場合は、特にヘッド取付部材２１の下端部が昇降機構４０に対して衝突しやすいので、突き当て部材３６を衝突しやすい下端部及びその近傍にのみ設けるのがよい。このように、突き当て部材３６を衝突しやすい箇所のみに設けることにより、昇降機構４０に対するヘッド取付部材２１の衝突を効果的に回避できると共に、突き当て部材３６を小さくして低コスト化を図れる。

【0045】

また、図１４に示されるように、ヘッド取付部材２１の中心Ｏが傾き時の回転中心Ｐと同じ位置にある場合は、ヘッド取付部材２１に傾きが生じると、ヘッド取付部材２１の上端部２１ｂ及び下端部２１ｃの両方が昇降機構４０に対して衝突しやすい。従って、この場合は、図１５に示されるように、突き当て部材３６を、ヘッド取付部材２１の上端部２１ｂと下端部２１ｃ及びこれらの近傍にのみ設けることにより、昇降機構４０に対するヘッド取付部材２１衝突を効果的に回避できる。また、この場合は、上端部２１ｂ及び下端部２１ｃに設けられる２つの突き当て部材３６の両方が昇降機構４０に対して突き当てられるため、１つあたりの突き当て部材３６に生じる衝撃が低減される。これにより、ヘッド取付部材２１に生じる衝撃も低減されるため、ヘッド取付部材２１に搭載される部品の損傷及び変形をより効果的に防止できる。

【0046】

ところで、ヘッド取付部材２１に傾きが生じると、ヘッド取付部材２１を保持する保持部４３に負荷がかかったり変形したりするため、保持部４３が破損する虞がある。このような保持部４３の破損を抑制するには、ヘッド取付部材２１の傾斜角度を小さくすることが好ましい。

【0047】

ヘッド取付部材２１の傾斜角度を小さくする方法の１つに、図１６に示されるヘッド取付部材２１の中心Ｏと回転中心Ｐとの間の距離Ａを大きくすることが挙げられる。ヘッド取付部材２１の中心Ｏと回転中心Ｐとの間の距離Ａが大きい場合（図１６（ａ）の距離Ａ１の場合）は、ヘッド取付部材２１の中心Ｏと回転中心Ｐとの間の距離Ａが小さい場合（図１６（ｂ）の距離Ａ２の場合）に比べて、少ない回転量で突き当て部材３６が昇降機構４０に突き当たるため、ヘッド取付部材２１の傾斜角度θは小さくなる（θ１＜θ２）。

【0048】

また、図１７に示されるヘッド取付部材２１から突出する突き当て部材３６の突出量Ｂを大きくすることによっても、ヘッド取付部材２１の傾斜角度を小さくすることが可能である。すなわち、突き当て部材３６の突出量Ｂが大きい場合（図１７（ａ）の突出量Ｂ１の場合）は、突き当て部材３６の突出量Ｂが小さい場合（図１７（ｂ）の突出量Ｂ２の場合）に比べて、少ない回転量で突き当て部材３６が昇降機構４０に突き当たるため、ヘッド取付部材２１の傾斜角度θは小さくなる（θ１＜θ２）。

【0049】

従って、ヘッド取付部材２１の中心Ｏと回転中心Ｐとの間の距離Ａ、又は、突き当て部材３６の突出量Ｂ、あるいはこれらの両方を調整することにより、ヘッド取付部材２１の傾斜角度θを小さくし、保持部４３の変形を許容範囲内に抑えることができる。このことから、突き当て部材３６の突出量Ｂは、ヘッド取付部材２１の中心Ｏと回転中心Ｐとの間の距離Ａに応じて、保持部４３の変形が許容範囲内となるように適宜設定されることが好ましい。

【0050】

突き当て部材３６は、例えば、ゴム材料などの摩擦係数が高い材料により構成されることが好ましい。突き当て部材３６が摩擦係数の高い材料により構成されることにより、昇降機構４０に対して突き当て部材３６が突き当たったときの抵抗力が増し、ステッピングモータを脱調させて駆動を停止させやすくなる。また、突き当て部材３６が突き当たったときの抵抗力を高めるため、突き当て部材３６の表面粗さを粗くしてもよい。また、同じ理由で、突き当て部材３６が突き当たる昇降機構４０の部分の摩擦係数を高くしたり、表面粗さを粗くしたりしてもよい。

【0051】

また、図１８及び図１９に示されるように、ヘッド取付部材２１内には、ヘッド基板５１と、ヘッド基板５１に接触するように配置されるヘッド基板冷却手段５２とが搭載されている。ヘッド取付部材２１が昇降機構４０に衝突した際のヘッド基板５１及びヘッド基板冷却手段５２の損傷又は変形をより確実に防止できるようにするため、図１８及び図１９に示されるように、突き当て部材３６は、ヘッド基板５１及びヘッド基板冷却手段５２よりも、昇降機構４０が配置される側へ突出し、ヘッド基板５１及びヘッド基板冷却手段５２よりも高い位置にまで伸びるように配置されることが好ましい。

【0052】

＜その他の実施形態の構成＞
続いて、本発明の第一実施形態とは異なる他の実施形態について説明する。以下、主に本発明の第一実施形態とは異なる部分について説明し、同じ部分については適宜説明を省略する。

【0053】

図２０は、本発明の第二実施形態に係るヘッドモジュール及び昇降機構の正面図である。

【0054】

図２０に示されるように、本発明の第二実施形態においては、ヘッド取付部材２１の各昇降機構４０側の両端部に、それぞれ複数の弾性部材４４が設けられている。ここでは、弾性部材４４としてコイルばねなどのばね部材を用いている。また、弾性部材４４として、ゴム部材を用いてもよい。各弾性部材４４は、ヘッド取付部材２１の左右の上端部及び下端部から昇降機構４０側へ突出する各突片部２１ｄと、ヘッド取付部材２１を保持する保持部４３との間に設けられている。このため、弾性部材４４は、各保持部４３を上下方向に挟むように設けられている。ヘッド取付部材２１が水平に保持される状態においては、各弾性部材４４の弾性力が互いにつり合った状態に保持される。

【0055】

また、本発明の第二実施形態においては、各保持部４３が、ヘッド取付部材２１に対して回転軸３７を介して連結されている。回転軸３７は、図２０の紙面直交方向に伸びる軸を中心として回転する軸である。このため、保持部４３とヘッド取付部材２１は、に図２０中の矢印Ｅ方向に相対的に回転可能に連結されている。

【0056】

図２１は、本発明の第二実施形態において、ヘッド取付部材２１に傾きが生じた場合の態様を示す図である。

【0057】

図２１に示されるように、右側の昇降機構４０において動作不良が生じた結果、ヘッド取付部材２１に傾きが生じた場合、ヘッド取付部材２１の傾きに応じて各弾性部材４４が圧縮又は伸長される。詳しくは、ヘッド取付部材２１に傾きが生じると、傾きに伴ってヘッド取付部材２１が回転軸３７を中心に回転し、上下の突片部２１ｄと保持部４３との間の間隔が変化する。これにより、各弾性部材４４が圧縮又は伸長される。図２１に示される例においては、ヘッド取付部材２１が傾くことにより、右上側と左下側の各弾性部材４４が伸長され、左上側と右下側の各弾性部材４４が圧縮される。

【0058】

各弾性部材４４が圧縮又は伸長されると、弾性部材４４が元のつり合い状態に戻ろうとする弾性復元力が生じるので、ヘッド取付部材２１が傾く方向とは反対方向の力が生じる。このため、その後の昇降動作が規制される。具体的に、図２１に示される例においては、各弾性部材４４の弾性復元力によって、ヘッド取付部材２１を水平方向に戻そうとする力が作用するため、ヘッド取付部材２１の左側をさらに降下させようとする動作が規制される。これにより、左側の昇降機構４０のステッピングモータに負荷がかかるので、ステッピングモータが脱調する。その結果、ステッピングモータの駆動が停止される。

【0059】

このように、本発明の第二実施形態においては、ヘッド取付部材２１に傾きが生じたとしても、弾性部材４４が弾性変形することにより、昇降機構４０の昇降動作が停止される。これにより、液体吐出ヘッド２２が第二担持回転体１６又はメンテナンスユニット５０に衝突することを回避できるため、液体吐出ヘッド２２の衝突による部品の損傷及び変形を防止できる。また、本発明の第二実施形態においては、第一実施形態のような突き当て部材３６を設けなくても昇降動作を停止させることができるため、突き当てに伴う衝撃の発生も回避できる。このため、ヘッド取付部材２１に搭載される部品の損傷及び変形をより効果的に防止できるようになる。

【0060】

以上、各実施形態を例に本発明について説明した。

【0061】

ここで、本発明に係る「液体吐出装置」には、液体吐出装置の一例であるインクジェット式の画像形成装置のほか、液体吐出部を備え、液体吐出部を駆動させて、シートに液体を吐出する装置であれば、種々の液体吐出装置が含まれる。従って、本発明に係る「液体吐出装置」は、吐出された液体によって文字、図形などの有意な画像を可視化するものに限らない。例えばそれ自体意味を持たないパターンなどを形成するもの、三次元像を造形するもの、さらにはシートの表面を改質するなどの目的でシートの表面に処理液を吐出する処理液吐出装置なども、「液体吐出装置」として含まれる。

【0062】

また、本発明に係る「液体吐出装置」は、シートの給送、搬送、排出に係わる手段、前処理装置のほか、後処理装置などが含むものであってもよい。さらに、「液体吐出装置」は、シートに対して液体吐出部が相対的に移動するものであってもよいし、液体吐出部が相対的に移動しないものであってもよい。具体例としては、液体吐出ヘッド（液体吐出部）を移動させるシリアル型の液体吐出装置、液体吐出ヘッド（液体吐出部）を移動させないライン型の液体吐出装置などが挙げられる。

【0063】

液体が吐出される「シート」には、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどが含まれる。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板が挙げられる。「シート」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。また、「シート」は、あらかじめシート搬送方向に所定のサイズに裁断されたシート（カット紙など）のほか、ロール状に巻かれた長尺のシート（ロール紙など）であってもよい。

【0064】

また、「液体吐出装置」によって吐出される「液体」は、液体吐出部から吐出可能な粘度又は表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、又は加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒などの溶媒、染料、顔料などの着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤などの機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウムなどの生体適合材料、天然色素などの可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどである。これらは、例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子、発光素子の構成要素、電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液などの用途で用いることができる。

【0065】

以上説明した本発明の態様をまとめると、本発明には、少なくとも下記の態様が含まれる。

【0066】

［第１の態様］
第１の態様は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドが取り付けられるヘッド取付部材と、前記ヘッド取付部材を昇降させる昇降機構と、前記昇降機構と対向する前記ヘッド取付部材の側面に設けられ、前記ヘッド取付部材が傾いた際に前記昇降機構に突き当たる突き当て部材とを備え、前記突き当て部材が前記昇降機構に突き当たることにより、前記昇降機構の昇降動作が停止される液体吐出装置である。

【0067】

［第２の態様］
第２の態様は、第１の態様において、前記突き当て部材は、前記ヘッド取付部材よりも前記昇降機構が配置される側へ突出する液体吐出装置である。

【0068】

［第３の態様］
第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記突き当て部材は、前記ヘッド取付部材の前記側壁の少なくとも上下範囲全体に渡って設けられる液体吐出装置である。

【0069】

［第４の態様］
第４の態様は、第１から第３のいずれか１つの態様において、前記突き当て部材は、上下方向に伸びる直線状に形成される液体吐出装置である。

【0070】

［第５の態様］
第５の態様は、第１から第４のいずれか１つの態様において、前記ヘッド取付部材から突出する前記突き当て部材の突出量は、前記ヘッド取付部材が傾いて前記突き当て部材が前記昇降機構に突き当たった場合に、前記ヘッド取付部材を保持する保持部の変形が許容範囲内となるように設定される液体吐出装置である。

【0071】

［第６の態様］
第６の態様は、第１から第５のいずれか１つの態様において、前記ヘッド取付部材の中心が、前記ヘッド取付部材の傾き時の回転中心とは異なる位置にある液体吐出装置である。

【0072】

［第７の態様］
第７の態様は、第１から第５のいずれか１つの態様において、前記ヘッド取付部材の中心が、前記ヘッド取付部材の傾き時の回転中心と同じ位置にある液体吐出装置である。

【0073】

［第８の態様］
第８の態様は、第１から第７のいずれか１つの態様において、前記昇降機構は、前記ヘッド取付部材を昇降させる駆動力を付与するステッピングモータを有し、前記突き当て部材が前記昇降機構に突き当たることにより、前記ステッピングモータが脱調して駆動が停止される液体吐出装置である。

【0074】

［第９の態様］
第９の態様は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドが取り付けられるヘッド取付部材と、前記ヘッド取付部材を昇降させる昇降機構と、前記ヘッド取付部材が傾いた際に弾性変形する弾性部材とを備え、前記弾性部材が弾性変形することにより、前記昇降機構の昇降動作が停止される液体吐出装置である。

【0075】

［第１０の態様］
第１０の態様は、第９の態様において、前記昇降機構は、前記ヘッド取付部材を昇降させる駆動力を付与するステッピングモータを有し、前記弾性部材が弾性変形することにより、前記ステッピングモータが脱調して駆動が停止される液体吐出装置である。

【符号の説明】

【0076】

２１ ヘッド取付部材
２１ａ 側面
２２ 液体吐出ヘッド
３６ 突き当て部材
４０ 昇降機構
４１ ボールねじ
４２ 電動モータ（ステッピングモータ）
４４ 弾性部材
１００ 液体吐出装置
Ｏ ヘッド取付部材の中心
Ｐ ヘッド取付部材の傾き時の回転中心

【先行技術文献】

【特許文献】

【0077】

【特許文献1】特開２０２１－４５８５３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】