JP4375438B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出するヘッドを走査方向に移動させながら被記録媒体に画像を形成するインクジェットプリンタに関する。

従来より、被記録媒体にインクを吐出するヘッドと、該ヘッドを搭載して走査方向に移動可能なキャリッジと、上記走査方向に長尺状に設けられ、上記キャリッジを上記走査方向に案内するガイド部材と、を備えたインクジェットプリンタが提案されている。このように構成されたインクジェットプリンタでは、キャリッジはガイド部材によって案内されて走査方向に移動し、そのキャリッジに搭載されたヘッドが適宜のタイミングでインクを吐出することにより、用紙等の被記録媒体に画像を形成することができる。

また、この種のインクジェットプリンタでは、上記ヘッドの上記ガイド部材に対する角度を調整する必要がある。すなわち、上記ヘッドの角度を上記ガイド部材に対して調整・位置決めすることによって、上記ヘッドの角度を用紙等の被記録媒体に対して調整する必要がある。そこで、上記走査方向に移動されるメインキャリッジに、ヘッドが設けられたサブキャリッジを回動可能に設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１９３４７２号公報

ところが、上記公報のようにメインキャリッジに対してサブキャリッジを回動可能に設ける場合、構成が複雑化し、製造コストが上昇するばかりでなくキャリッジの重量も増加し耐久性も低下する。また、メインキャリッジ，サブキャリッジを設ける以外の調整方法としては、例えば、ガイド部材にその軸方向の２箇所で一対の角度規定部材を押し当て、一方の角度規定部材をキャリッジに固定すると共に他方の角度規制部材をガイド部材の外周方向に進退させることによって、上記角度を調整することも考えられる。

図７はそのような機構を有するキャリッジ１５０の構成を表す下面図である。図７に示すように、ヘッドとしてのインクジェットヘッド４を搭載したキャリッジ１５０の図７における右側端面には、先端が正六角形に構成されスパナによって回動可能な調整部１５１が設けられ、この調整部１５１を回動させることにより、可動スライダ１５２が図７における上下方向（以下、図７における下方を前方という）移動する。また、キャリッジ１５０の左側端面近傍には、キャリッジ１５０に固定された固定スライダ１５３が設けられ、可動スライダ１５２，固定スライダ１５３の後方には、その可動スライダ１５２，固定スライダ１５３との間に板状のガイド部材としてのガイド板１１（図６参照）を挟み付ける圧接スライダ１５４が設けられている。

角度規定部材としてのスライダ１５２〜１５４は、それぞれポリアセタール，ナイロン等の摺動性のよい樹脂で成形され、圧接スライダ１５４は後方から図示しないコイルバネによって付勢力を加えられることにより、可動スライダ１５２，固定スライダ１５３との間にガイド板１１を挟み付ける。そして、調整部１５１を回動させて可動スライダの前後方向の位置を調整することにより、インクジェットヘッド４を含むキャリッジ１５０全体の角度をガイド板１１に対して調整することが可能となる。このような機構を採用すれば、メインキャリッジ，サブキャリッジを設ける場合に比べて構成を簡略化することができ、製造コストを低減できるばかりでなく、キャリッジ１５０を軽量化して耐久性も向上させることができる。

しかしながら、この場合、図６（Ｂ）に模式的に示すように、ガイド板１１と可動スライダ１５２，固定スライダ１５３との接触が面接触でなくなることがあり、すると可動スライダ１５２，固定スライダ１５３が磨耗し易くなる。従って、このような機構を採用したとしても、耐久性向上には更なる改良の余地があった。そこで、本発明は、ヘッドのガイド部材に対する角度を調整可能にしたインクジェットプリンタにおいて、上記角度調整のための機構を簡略化してかつ耐久性を向上させることを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明のインクジェットプリンタは、被記録媒体にインクを吐出するヘッドと、該ヘッドを搭載して走査方向に移動可能なキャリッジと、上記走査方向に長尺状に設けられ、上記キャリッジを上記走査方向に案内するガイド部材と、上記キャリッジに回動可能に設けられ、上記ガイド部材に面接触する接触面を有し、その接触面が上記走査方向に直交する方向から上記ガイド部材に面接触することにより、上記キャリッジの上記ガイド部材に対する角度を規定する角度規定部材と、それぞれ前記接触面の法線の角度が異なる複数の回動位置に、該角度規定部材を位置付けることができる回動位置変更手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記角度規定部材は、上記キャリッジに、上記ヘッドに対向配置された上記被記録媒体の表面に直交する線を軸として回動可能であるように設けられたことを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成に加え、上記キャリッジに設けられ、上記ガイド部材に上記角度規定部材の反対側から付勢力を加えることにより上記角度規定部材を上記ガイド部材に圧接する付勢部材を、更に備えたことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、上記角度規定部材は、その角度規定部材の上記走査方向両端に上記接触面を有することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の構成に加え、上記角度規定部材は、上記走査方向の一端が上記キャリッジに回動可能に軸支されたことを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、上記ガイド部材は、上記ヘッドに対向配置された上記被記録媒体の表面に直角に配置された平板状の板材からなることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加え、上記ヘッドが上記キャリッジに一体に固定されたことを特徴としている。

上記のように構成された請求項１記載の本発明では、キャリッジはガイド部材に案内されて走査方向に移動する。また、キャリッジには角度規定部材が回動可能に設けられ、その角度規定部材は、上記走査方向に直交する方向からガイド部材に接触面を面接触させることにより、上記キャリッジの上記ガイド部材に対する角度を規定する。更に、角度規定部材の回動位置は回動位置変更手段によって変更可能である。このため、本発明では、回動位置変更手段によって、それぞれ前記接触面の法線の角度が異なる複数の回動位置に、該角度規定部材を位置付けることができることにより、キャリッジに搭載されたヘッドのガイド部材に対する角度を、簡単な構成によって調整することができる。すなわち、被記録媒体に対するヘッドの位置を簡単な構成によって調整することができる。

また、本発明では、角度規定部材をキャリッジに回動可能に設け、その角度規定部材の接触面をガイド部材に面接触させているので、キャリッジの角度を変更した場合にもガイド部材と角度規定部材の接触面との面接触が維持される。このため、本発明では、角度規定部材の磨耗を抑制して、耐久性を向上させることもできる。また、このため、角度規定部材にはそれほど耐磨耗性の高くない安価な材料を使用することも可能となる。

請求項２記載の発明では、角度規定部材が、ヘッドに対向配置された被記録媒体の表面に直交する線を軸として回動可能であるため、請求項１記載の発明の効果に加えて、上記角度の調整が画像の品質に及ぼす効果が一層顕著になるといった効果が生じる。

請求項３記載の発明では、付勢部材から加えられる付勢力により角度規定部材がガイド部材に圧接されるので、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、キャリッジの角度を所望の角度に一層良好に維持することができるといった効果が生じる。

請求項４記載の発明では、角度規定部材が走査方向両端でガイド部材に面接触するので、角度規定部材のガイド部材に沿った長さ全体を利用して上記角度を規定することができる。従って、本発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、キャリッジの角度を所望の角度に一層良好に維持することができるといった効果が生じる。

請求項５記載の発明では、角度規定部材の一端がキャリッジに軸支されているので、請求項４記載の発明の効果に加えて、その軸を基準にすることにより、キャリッジの上記走査方向に直交する方向の配置を角度規定部材の回動に関わらず所望の基準位置に良好に維持することができるといった効果が生じる。

請求項６記載の発明では、ガイド部材と角度規定部材との接触は平面同士の接触となるため、角度規定部材をガイド部材に面接触させる構成が容易になる。従って、本発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、角度規定部材の不良等を少なくして歩留まりを向上させると共に、製造コストを一層良好に低減することができるといった効果が生じる。

請求項７記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、ヘッドがキャリッジに固定されているため製造が容易で耐久性もよいといった効果が生じる。また、前述のようにキャリッジの角度を変更可能にした効果が一層顕著に表れる。

［インクジェットプリンタの全体構成］
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用されたインクジェットプリンタの主要部の構成を表す斜視図であり、図２はその上面図である。図１に示すように、このインクジェットプリンタの下カバー体１は、図示しない用紙トレイを装着可能な開口部１Ａを下方に備え、その用紙トレイに収納された被記録媒体の一例としての用紙（図示省略）はペーパフィードローラ２を含む各種ローラを介してプラテン３上に搬送される。なお、以下の説明では、ペーパフィードローラ２からプラテン３に向かう方向を前方という。

プラテン３の前方上方には、ヘッドの一例としてのインクジェットヘッド４（図３参照）を搭載したキャリッジ５を、左右方向（走査方向）に移動可能に支持するベース部１０が設けられている。インクジェットヘッド４には、図示省略したチューブを介して同じく図示省略したインクタンクからインクが供給されている。そして、インクジェットヘッド４は、プラテン３上に搬送された用紙に、上記走査方向に移動しながらノズル面に形成された複数のノズルから個々にインクを吐出することにより、その用紙に画像を形成する。

次に、ベース部１０は、鉄板をプレス加工することによって構成され、ベース部１０の後端は垂直に上方へ折り曲げられることにより、キャリッジ５を上記走査方向に案内するガイド部材の一例としてのガイド板１１を構成している。また、ベース部１０の上面には、モータ１２によって回転される駆動プーリ（図示省略）と、自由回転する従動プーリ１４とが設けられ、その駆動プーリと従動プーリ１４との間に、タイミングベルト１５が架設されている。また、キャリッジ５はタイミングベルト１５の一部に固定されており、モータ１２を介してタイミングベルト１５を回転させることによりキャリッジ５を上記走査方向に移動させることができる。更に、ベース部１０の上方には、キャリッジ５に搭載されたセンサ（図示省略）によりキャリッジ５の位置を検出するためのエンコーダストリップ１６が架設されている。

［キャリッジ５の構成］
次に、キャリッジ５のガイド板１１への装着部の構成について、詳細に説明する。図３は、インクジェットヘッド４を搭載したキャリッジ５の構成を表す下面図である。図３に示すように、キャリッジ５の右側端面には、先端が正六角形に構成されスパナによって回動可能な調整部５１が設けられ、キャリッジ５の下面には、角度規定部材の一例としての可動スライダ５２がキャリッジ５の下面から突出した軸５３によって回動可能に軸支されている。この可動スライダ５２は、後述のように、調整部５１が回動されることにより軸５３を中心に回動する。また、可動スライダ５２の後方には、その可動スライダ５２との間にガイド板１１を挟み付ける圧接スライダ５４が設けられている。可動スライダ５２と圧接スライダ５４とがガイド板１１を挟み付けることにより、インクジェットヘッド４のガイド板１１に対する角度が規定される。

図４は、可動スライダ５２，圧接スライダ５４の近傍の部品構成を表す分解斜視図である。可動スライダ５２，圧接スライダ５４は、それぞれポリアセタール，ナイロン等の摺動性のよい樹脂で成形されている。圧接スライダ５４は、フック５４Ａを介してキャリッジ５に前後方向に摺動可能に取り付けられている。そして、圧接スライダ５４は、後側面の上記走査方向両端近傍から付勢部材の一例としての一対のコイルバネ５６（ゴム等であってもよい）によって付勢力を加えられることにより、可動スライダ５２との間にガイド板１１を挟み付ける。可動スライダ５２は、その上記走査方向一端に上下方向に穿設された開口部５２Ａを前述の軸５３に嵌合させることにより、プラテン３上に搬送された用紙の表面に直交する線を軸として回動可能に支持される。更に、可動スライダ５２，圧接スライダ５４は、ガイド板１１との対向面の上記走査方向両端に、ガイド板１１に摺動可能に面接触する接触面５２Ｃ，５４Ｃを備えている。

一方、調整部５１には、周囲に溝が形成された円盤状の位置決め板５１Ａと偏心カム５１Ｂとが一体に回転可能に設けられ、この調整部５１は、リンク部材５７と共に板バネ部材５８によってキャリッジ５の右側面に取り付けられる。リンク部材５７は、偏心カム５１Ｂを受け入れるカム穴５７Ａを有し、そのカム穴５７Ａには、偏心カム５１Ｂに当接するカム受け面５７Ｂが形成されている。そして、板バネ部材５８は、調整部５１を回転可能に、かつ、リンク部材５７を前後方向に摺動可能に、キャリッジ５に取り付ける。このため、リンク部材５７は調整部５１の回転に応じて前後方向に摺動し、位置決め板５１Ａと板バネ部材５８との係合により調整部５１の回転位置が維持される。

更に、リンク部材５７には、可動スライダ５２の他端に上下方向に穿設された開口部５２Ｄに嵌合する軸５７Ｃが設けられている。このため、前述のように調整部５１を回転させてリンク部材５７を前後方向に摺動させることにより、可動スライダ５２を軸５３を中心に回動させることができる。

図５は、リンク部材５７近傍のキャリッジ５の構成を、一部の部品を省略して描いた拡大斜視図である。図５に示すように、キャリッジ５の右側面に突設された軸５９を中心にして調整部５１の偏心カム５１Ｂ（図４参照）が回転する。すると、カム受け面５７Ｂと偏心カム５１Ｂとの当接により、リンク部材５７が前後方向に摺動し、これに連動して可動スライダ５２が軸５３を中心に回動する。なお、可動スライダ５２が回動すると、右側のコイルバネ５６が伸縮することにより圧接スライダ５４も同様に回動する。

［本実施の形態の効果］
このため、本実施の形態のインクジェットプリンタでは、調整部５１を回転させて可動スライダ５２を回動させることにより、ガイド板１１に対するインクジェットヘッド４の角度を調整することができる。本実施の形態では、前述の公報のようにメインキャリッジ，サブキャリッジを設ける場合に比べて構成を簡略化することができ、製造コストを低減できるばかりでなく、キャリッジ５を軽量化して耐久性も向上させることができる。

また、本実施の形態では、図６（Ａ）に模式的に示すように、可動スライダ５２を回動させても可動スライダ５２とガイド板１１との面接触が維持される。このため、図６（Ｂ）に例示した前述の比較例とは異なり、インクジェットヘッド４の角度を調整することによって接触面５２Ｃとガイド板１１との接触面積が減少しない（変化しない）ので、可動スライダ５２の磨耗を抑制して、耐久性を向上させることができる。

すなわち、スライダが磨耗するとガイド板１１に対するインクジェットヘッド４の角度が変わり、印刷される画像の品質が低下する。また、スライダが磨耗するとキャリッジ５がガイド板１１に沿って移動されるときの姿勢が安定せず、これによっても上記品質が低下する。これに対して、本実施の形態では、上記のように可動スライダ５２の磨耗を抑制することができるので、画像の品質を良好に維持することができる。

また、このため、可動スライダ５２にはそれほど耐磨耗性の高くない安価な材料を使用することも可能となる。更に、本実施の形態では、可動スライダ５２の一端がキャリッジ５から突出した軸５３によって支持されているので、その軸５３を基準にすることによりキャリッジ５の前後方向の配置を可動スライダ５２の回動に関わらず基準位置に維持することができる。

［本発明の他の実施の形態］
なお、本発明は上記実施の形態になんら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で種々の形態で実施することができる。例えば、可動スライダ５２，圧接スライダ５４は、ガイド板１１と対向する面全体で面接触してもよい。但し、上記実施の形態のように、可動スライダ５２，圧接スライダ５４が走査方向両端で面接触する場合、可動スライダ５２，圧接スライダ５４のガイド板１１に沿った長さ全体を利用して上記ヘッドの角度を良好に規定することができ、しかも、キャリッジ５の移動時に加わる抵抗を必要最小限に止めることができる。また、可動スライダ５２の回動軸はその中心に設けられてもよい。

更に、可動スライダ５２をガイド板１１に面接触させる機構としては、必ずしもコイルバネ５６等の付勢部材を利用する必要はなく、例えば、プラテン３が副走査方向に傾斜している場合は、キャリッジ５の自重を利用して可動スライダ５２をガイド板１１に面接触させてもよい。但し、上記実施の形態のように付勢部材を利用した場合、インクジェットヘッド４の上記角度を所望の角度に一層良好に維持することができる。

また更に、上記実施の形態では、用紙の表面に直交する線を軸としてインクジェットヘッド４の角度を調整しているが、インクジェットヘッド４の角度を例えば水平な軸やそれ以外の軸を中心に回動させる機構にも本発明は適用することができる。但し、上記実施の形態のように用紙の表面に直交する線を軸として角度を調整する場合、上記角度の調整が画像の品質に及ぼす効果は一層顕著になる。

更に、ガイド部材は円柱状の軸であってもよい。但し、上記実施の形態のように、ガイド部材が平板状の板材からなる場合、構成が容易になり、不良等を少なくして歩留まりを向上させると共に、製造コストを一層良好に低減することができる。

また、本発明は、前述の公報のようにメインキャリッジとサブキャリッジとを備えたインクジェットプリンタにも適用することができる。この場合、メインキャリッジに対するサブキャリッジの角度調整を粗調整とし、ガイド部材に対するメインキャリッジの角度調整を微調整とすれば、サブキャリッジをメインキャリッジに取り付ける機構を簡略化することができる。

本発明が適用されたインクジェットプリンタの主要部の構成を表す斜視図である。 そのインクジェットプリンタの主要部の構成を表す上面図である。 そのインクジェットプリンタのキャリッジの構成を表す下面図である。 そのキャリッジのスライダ近傍の部品構成を表す分解斜視図である。 そのキャリッジのリンク部材近傍の構成を表す拡大斜視図である。 そのキャリッジの効果を比較例との対比により表す説明図である。 そのキャリッジの比較例の構成を表す下面図である。

符号の説明

３…プラテン ４…インクジェットヘッド ５…キャリッジ
１０…ベース部 １１…ガイド板 １２…モータ
１５…タイミングベルト ５１…調整部 ５１Ａ…位置決め板
５１Ｂ…偏心カム ５２…可動スライダ ５２Ｃ…接触面
５３，５７Ｃ，５９…軸 ５４…圧接スライダ ５６…コイルバネ
５７…リンク部材 ５７Ａ…カム穴 ５７Ｂ…カム受け面
５８…板バネ部材

Claims (7)

1. 被記録媒体にインクを吐出するヘッドと、
   該ヘッドを搭載して走査方向に移動可能なキャリッジと、
   上記走査方向に長尺状に設けられ、上記キャリッジを上記走査方向に案内するガイド部材と、
   上記キャリッジに回動可能に設けられ、上記ガイド部材に面接触する接触面を有し、その接触面が上記走査方向に直交する方向から上記ガイド部材に面接触することにより、上記キャリッジの上記ガイド部材に対する角度を規定する角度規定部材と、
   それぞれ前記接触面の法線の角度が異なる複数の回動位置に、該角度規定部材を位置付けることができる回動位置変更手段と、
   を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 上記角度規定部材は、上記キャリッジに、上記ヘッドに対向配置された上記被記録媒体の表面に直交する線を軸として回動可能であるように設けられていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 上記キャリッジに設けられ、上記ガイド部材に上記角度規定部材の反対側から付勢力を加えることにより上記角度規定部材を上記ガイド部材に圧接する付勢部材を、
   更に備えたことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットプリンタ。
4. 上記角度規定部材は、その角度規定部材の上記走査方向両端に上記接触面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
5. 上記角度規定部材は、上記走査方向の一端が上記キャリッジに回動可能に軸支されたことを特徴とする請求項４記載のインクジェットプリンタ。
6. 上記ガイド部材は、上記ヘッドに対向配置された上記被記録媒体の表面に直角に配置された平板状の板材からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
7. 上記ヘッドが上記キャリッジに一体に固定されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。

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