JP4667300B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、被記録材に沿って移動可能なキャリッジに搭載された記録ヘッドにより被記録材に画像を記録する記録装置に関し、詳しくは、記録ヘッドと被記録材のギャップを切り替えることができる記録装置に関する。

一般に、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の機能を有する記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより、被記録材である紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒などに画像（文字や記号等を含む）を形成するように構成される。記録装置における走査方式にはシリアルタイプとラインタイプがある。シリアルタイプは、記録ヘッドを被記録材に沿って移動させる主走査と被記録材を所定ピッチで紙送りする副走査とを交互に繰り返しながら画像を記録していく方式である。ラインタイプは、一括して１ライン分を記録しながら被記録材の紙送り（副走査）のみで画像を記録していく方式である。また、記録装置は、記録方式によって、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式、感熱式、ワイヤドット式などに分けることができる。上記シリアルタイプの記録装置の場合、一般に、記録ヘッドは主走査方向に移動するキャリッジ上に搭載され、キャリッジの移動に同期して記録ヘッドを駆動することにより画像を記録していく。そして１ライン分の記録と所定量の紙送りとを交互に繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。

このような記録装置の中に、封筒や厚紙などのような厚い被記録材に記録するものがある。厚い被記録材に記録する場合は、記録ヘッドと被記録材の距離（ギャップと称する）が過小になり、記録ヘッドが被記録材を擦ってしまうことがある。これを回避するためには、ギャップは一定以上小さくすることはきわめて困難である。その一方では、近年ますます高画質化が進み、光沢紙などの特殊紙においては、記録ヘッドと被記録材のギャップをさらに小さくして記録を行うことが必要になっている。このような相対立する要求を両立させるための従来技術が、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。

特許文献１には、キャリッジユニットの上部に、装置本体のシャーシと摺動可能でかつ回転可能に支持された摺動部材を取り付ける構成が開示されている。この摺動部材には、回転中心からの距離が異なる複数の面が形成されている。そして、摺動部材を回転させてシャーシとの摺動面を切り替えることにより、キャリッジをガイドシャフト中心に回転させ、これによって、被記録材と記録ヘッドとのギャップを切り替えている。こうすることで、封筒などの厚い被記録材を記録するときには、記録ヘッドと被記録材とのギャップを広くし、光沢紙などの特殊紙に記録するときには狭くすることができる。

特許文献２には、ガイドシャフトの両端にカムを設けるとともに、装置本体のシャーシにカム当接面を設け、さらに、ガイドシャフトをシャーシに対して副走査方向に位置決めした状態で上下方向に変位可能とする構成が開示されている。こうすることで、カムを回転駆動することにより、ガイドシャフトの副走査方向の位置を変化させずに、キャリッジの高さ位置を変化させることができる。
特開平７−２７６７３６号公報 特開２００４−４２３４６号公報

しかしながら、上記の各特許文献に記載の従来技術では次のような技術的課題があった。すなわち、特許文献１の技術では、キャリッジユニットの上部に取り付けられた摺動部材を回転させてキャリッジをガイドシャフト中心に回転させてることにより、記録ヘッドと被記録材のギャップを切り替えている。このため、切り替えたポジションの少なくとも一方では、キャリッジが被記録に対して傾斜する格好となり、一定以上の高品位の画像記録が困難になることがある。また、ギャップを切り替えるための摺動部材は、キャリッジと別体に構成する必要がある。このため、キャリッジのシャーシと摺動部材との間で１部品分の部品公差が加わることになり、特に記録品位を必要とする光沢紙などの特殊紙に記録するような場合に、記録ヘッドと被記録材とのギャップを十分な精度で管理しにくくなることがある。

特許文献２の技術では、ガイドシャフトが丸軸である必要があり、その両端のカム及びガイドシャフトを下方向に付勢するバネが必要であり、さらに、ガイドシャフトの両端に設けられたカムを回転させる駆動源が必要となる。そのため、構成が複雑になりコストが嵩むことになる。

本発明は以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、簡単かつ安価な構成で、キャリッジを被記録材に対して傾斜させることなく記録ヘッドと被記録材のギャップを容易に切り替えることができ、被記録材の種類に関わらず高品位の画像記録が可能な記録装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、被記録材に記録を行う記録ヘッドを搭載して主走査方向に移動可能なキャリッジと、該キャリッジに対する第１の位置と該第１の位置よりも前記キャリッジから突出する第２の位置とに移動可能な摺動部材と、該摺動部材が前記第１の位置にある場合は前記キャリッジが当接し、前記摺動部材が前記第２の位置にある場合は前記摺動部材が当接することにより、前記キャリッジの前記主走査方向の移動を案内するためのガイド部材と、前記記録ヘッドと対向する位置で被記録材を支持するためのプラテンと、を備える記録装置であって、前記キャリッジに配され、前記主走査方向に沿って前記キャリッジに対して相対移動することにより、前記摺動部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させるための切替部材を備え、該切替部材を前記キャリッジに対して相対移動させることにより、前記摺動部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させ、前記キャリッジを前記プラテンに支持された被記録材の記録がなされる面と直交する方向に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、簡単かつ安価な構成で、キャリッジを被記録材に対して傾斜させることなく記録ヘッドと被記録材のギャップを容易に切り替えることができ、被記録材の種類に関わらず高品位の画像記録が可能な記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明による記録装置の一実施形態の斜視図である。図２は本発明による記録装置の一実施形態の縦断面図である。なお、図１及び図２は、記録装置がインクジェット記録装置である場合を例示している。本実施形態に係る記録装置１は、給紙部２、送紙部３、排紙部４、記録５及び回復処理部６を備えている。記録部５は記録手段を構成するものであり、本実施形態に係るシリアルタイプの記録装置では往復移動可能なキャリッジ５０に搭載された記録ヘッド７により、被記録材を走査しながら画像を形成していくように構成されている。また、装置本体には、制御回路を搭載した電気基板等からなる不図示の電気部９が取り付けられている。

まず、給紙部２について説明する。給紙部２は、記録用紙等の被記録材を積載する圧板２１、被記録材を給送する給紙ローラ２８、被記録材を１枚ずつに分離する分離ローラ２４１、被記録材を積載位置に戻すための戻しレバー２２などを給紙ベース２０に取り付けて構成されている。給紙ベース又は装置外装（不図示）には、給紙するための被記録材を積載して保持する給紙トレイ（不図示）が取り付けられている。給紙ローラ２８は、断面円弧状をしており、被記録材の幅方向位置を規制するための基準面に近い方の位置に配設されている。給紙ローラ２８の駆動は、給紙部２に設けられた後述する送紙部３の駆動源であるＬＦモータ（不図示）からギア列を介して伝達される。

圧板２１には、被記録材の積載位置を規制するための可動サイドガイド２３が移動可能に設けられている。圧板２１は給紙ベース２０に設けられた回転軸を中心に回転可能であり、圧板バネ２１２により給紙ローラ２８に向けて付勢されている。給紙ローラ２８と対向する圧板２１の部位には、下層近くの被記録材の重送を防止するための人工皮等の摩擦係数の大きい材質からなる分離シート２１３が設けられている。圧板２１は、圧板カム（不図示）によって給紙ローラ２８に押圧、離間するように駆動される。給紙ベース２０には、分離ローラ２４１が取り付けられた分離ローラホルダ２４が回転可能に軸支され、分離ローラバネ（不図示）により分離ローラ２４１を給紙ローラ２８に付勢するように構成されている。

分離ローラ２４１は、トルクリミッタとしてのクラッチバネ（不図示）を有し、負荷トルクが所定以上のときに回転する。また、分離ローラ２４１は、分離ローラリリースシャフト（不図示）とコントロールカム（不図示）によって、給紙ローラ２８に押圧、離間可能に支持されている。給紙ベース２０の給紙ローラ２８の近傍位置には、最上層以外の被記録材を積載位置に戻すための戻しレバー２２が回転可能に取り付けられている。戻しレバー２２は、戻しレバーバネ（不図示）で解除方向に付勢されており、コントロールカム（不図示）によって回転されることで被記録材を戻すことができる。通常の待機状態では、圧板２８は圧板カムでリリースされており、分離ローラ２４１はコントロールカム（不図示）でリリースされている。戻しレバー２２は、積載された被記録材を奥へ押し込むことがないように、積載口を塞ぐ位置に設けられている。

この待機状態から、給紙動作が始まると、モータの駆動により、まず分離ローラ２４１が給紙ローラ２８に圧接される。そして、戻しレバー２２がリリースされ、圧板２１が給紙ローラ２８に押圧される。この状態で被記録材の給紙が開始される。被記録材は分離ローラホルダ２４に設けられた前段分離部で前進移動を制限されており、所定枚数のみが給紙ローラ２８と分離ローラ２４１のニップ部へ送り出される。送り出された被記録材は、このニップ部で分離され、最上位の被記録材のみが送紙部３の搬送ローラ３６へ向けて給送される。被記録材が搬送ローラ３６とピンチローラ３７のニップ部に到達すると、圧板２１は圧板カム（不図示）によってリリースされ、分離ローラ２４１はコントロールカム（不図示）によってリリースされる。また、戻しレバー２２はコントロールカム（不図示）によって積載位置に戻される。このとき、給紙ローラ２８と分離ローラ２４１のニップ部に到達していた被記録材は、戻しレバーの戻り移動により積載位置まで戻すことができる。

次に、送紙部３について説明する。送紙部３は、被記録材を搬送する搬送ローラ３６及び不図示のＰＥ（紙端検知）センサなどを備えている。搬送ローラ３６は、金属軸の表面にセラミックの微小粒をコーティングした構造を有し、両端の金属部分をシャーシ１１側の軸受３８で回転可能に軸支されている。軸受３８と搬送ローラ３６との間には、該搬送ローラに所定の負荷トルクを与えるためのローラテンションバネ（不図示）が装着されている。これにより、搬送ローラ３６の回転を安定させ、安定した搬送を行うことができる。

搬送ローラ３６には、複数のピンチローラ３７が従動回転可能に押圧されている。各ピンチローラ３７は、ピンチローラホルダ３０に保持され、ピンチロラバネ（不図示）により搬送ローラ３６に向けて圧接可能に押圧されている。これにより、被記録材の搬送力を生み出している。この場合、ピンチローラホルダ３０の回転軸がシャーシ１１の軸受に回転自在に取り付けられている。ピンチローラホルダ３０には、被記録材の先端及び後端の検出をＰＥセンサ（不図示）に伝えるセンサレバー３１が設けられている。搬送ローラ３６の搬送方向下流側には、記録時の被記録材を案内支持するためのプラテン３４が配置されている。このプラテンはシャーシ１１に取り付けられている。

給紙部２から給送される被記録材は、ピンチローラホルダ３０に案内されながら搬送ローラ３６とピンチローラ３７のニップ部へ送り込まれる。この時、搬送ローラ３６は未だ停止しており、被記録材の先端がニップ部に衝突した状態でさらに所定量だけ給送することで、被記録材の頭出し（レジ取り）が行われる。また、この時、センサレバー３１で被記録材の先端を検知し、被記録材の記録開始位置を求めている。そして、ＬＦモータで搬送ローラ３６を回転させ、被記録材をプラテン３４上の記録開始位置まで搬送する。プラテン３４上には、搬送基準面となるリブが形成されている。このリブの配置構成によって、被記録材と記録ヘッド７とのギャップ（距離）を管理するとともに、後述の排紙部４と協働して被記録材の浪打ちを規制している。

搬送ローラ３６の駆動は、ＤＣモータからなるＬＦモータ（不図示）の回転を、タイミングベルト（不図示）を介して、ローラ軸に設けたプーリ３６１に伝達することにより行われる。また、搬送ローラ３６のローラ軸には、搬送量を検出するためのコードホイール３６２が設けられている。このコードホイールの外周部には、円弧長さ１インチ当たり１５０〜３００本のピッチでマーキングが形成されている。このマーキングを読み取るためのエンコーダセンサ（不図示）は、コードホイール３６２に隣接する位置でシャーシ１１に取り付けられている。

次に、記録部５について説明する。搬送ローラ３６の搬送方向下流側であって、プラテン３４と対向する位置に、画像を形成する記録ヘッド７が設けられている。記録ヘッド７は、被記録材の幅方向に往復移動可能なキャリッジ５０に搭載されている。つまり、本実施形態に係る記録装置はシリアルタイプの記録方式を採るものである。記録部５は、キャリッジ５０に記録ヘッド７等を搭載して構成されるキャリッジユニット５０ａ、及びキャリッジユニット５ａ（又はキャリッジ５０）の駆動機構などで構成されている。また、記録部５は、記録ヘッドと対向する位置で被記録材を案内支持するプラテン３４などで構成されている。また、本実施形態における記録ヘッド７としては、カラー記録が可能なインクジェット記録ヘッドが用いられている。このため、記録ヘッド７はインク色に対応した複数の記録ヘッドで構成されている。各記録ヘッドのそれぞれには、別体のインクタンク７１が交換可能に装着されている。

記録ヘッド７は、画像情報に基づいて吐出口から被記録材へインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッドである。記録ヘッドのインク吐出部（吐出口が配列された吐出面）と被記録材の記録面との間には、インク滴を飛翔させるための所定（例えば０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度）の距離（ギャップ）を設ける必要がある。また、被記録材としては、インク滴を着弾させて画像を形成できるものであれば、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒など、種々の材質及び形態のものを使用することができる。また、記録ヘッド７のインク吐出方式にも、吐出エネルギー発生手段として電気熱変換体を用いるもの、電気機械変換体を用いるものなど種々の方式があるが、いずれの方式を採用しても良い。例えば、本実施形態における記録ヘッド７としては、そのうちでも、電気熱変換体のヒータ等により吐出口内のインクを加熱し、この熱によるインクの膜沸騰を利用してインクを吐出するものが使用されている。つまり、記録ヘッド７は、加熱によってインク中に生成される気泡の成長又は収縮によって生じる圧力変化によって、記録ヘッド７の各吐出口から選択的にインクが吐出することで、被記録材に画像を記録するものである。

キャリッジ５０に記録ヘッド７等を搭載することでキャリッジユニット５０ａが構成されている。記録ヘッド７は、ヘッドセットレバー５１により、キャリッジ５０上の所定位置に位置決め保持されている。キャリッジユニット５ａは、装置本体に設けられたガイド部材（ガイドレール）５２と装置本体のシャーシ１１の摺動部１１１とによって、被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する（通常、直交する）主走査方向に往復移動可能に案内支持されている。この場合、キャリッジ５０の上端部に設けた当接面５０ｅが前記シャーシ１１の摺動部１１１に当接した状態で案内支持されている。

図３は図２中のキャリッジユニット５ａの側面図である。図４は図３のキャリッジユニット５ａの後面図である。図１〜図４において、キャリッジユニット５ａのガイド部材であるガイドレール５２は略Ｌ字形状の断面を有する。そして、キャリッジ５０には、ガイドレール５２と摺動可能なベアリング部材５８が取り付けられている。このベアリング部材５８は、キャリッジ５０に対し上下方向に相対変位可能に取り付けられている。また、ベアリング部材５８は、ガイドレール５２に対するキャリッジ５０の副走査方向の姿勢を安定させるための部材であり、このため、ベアリング部材５８を被記録材搬送方向下流側へ付勢するためのバネ５８１が設けられている。つまり、装置本体に設けられたガイドレール５２をバネ５８１の付勢力によってキャリッジ５０とベアリング部材５８との間に挟み込むことにより、該キャリッジの副走査方向の姿勢を安定化させている。

キャリッジ５０の下部にはガイドレール５２の水平部に当接可能な摺動面（高さ方向摺動面）５０ｂが形成されている。また、ベアリング部材５８の下部にもガイドレール５２の水平部に当接可能な摺動面（高さ方向摺動面）５８ｂが形成されている。これらの高さ方向摺動面５０ｂ、５８ｂは、キャリッジ５０及びその搭載部品の自重によってガイドレール５２に当接することにより、キャリッジ５０の上下方向の位置を規制することができる。また、キャリッジ５０の上端部の当接面５０ｅをシャーシ１１の摺動部１１１に当接させることにより、該キャリッジの回転方向の姿勢を安定化している。なお、キャリッジ５０の位置調整は、ガイドレール５２のシャーシ１１に対する取り付け位置を工場で調整することにより行われる。

キャリッジ５０にはキャリッジカバー５３が取り付けられる。キャリッジカバー５３は、ユーザーが記録ヘッド７をキャリッジに装着する際の案内部材として機能する。同時に、インクタンク７１を保持する部材としても機能する。キャリッジ５０は、シャーシ１１に取り付けられたキャリッジモータ５４により、タイミングベルト５５を介して駆動される。このタイミングベルト５５は、キャリッジモータの反対側に配設されたアイドルプーリ５６によって、一定の張力を付与されて張架されている。タイミングベルト５５はキャリッジ５０に連結されている。キャリッジ５０の位置を検出するためのコードストリップ５７がタイミングベルト５５と平行に張設されている。このコードストリップには、例えば１インチ当たり１５０〜３００本のピッチでマーキングが形成されている。キャリッジ５０上には、コードストリップ５７を読み取るためのエンコーダセンサ（不図示）が搭載されている。

ベアリング部材５８は、後述するようにキャリッジ５０に対して上下方向に相対変位することで、ガイドレール５２に対するキャリッジ５０の高さ位置を切り替えるものである。このキャリッジ５０の高さ位置の切り替えにより、記録ヘッド７と被記録材との間の距離であるギャップを切り替えることができる。このベアリング部材５８によるギャップ切替の構成及び動作については、後述する。
以上説明した構成で被記録材に画像を形成するときは、搬送ローラ対３６、３７により被記録材を記録開始位置（搬送方向の位置）へ搬送する。これと共に、キャリッジモータ５４によりキャリッジ５０を記録開始位置（搬送方向と交差する方向の位置）へ移動させる。これにより、記録ヘッド７は記録開始位置にセットされる。次いで、電気部９からの信号により、画像情報に基づく記録ヘッド７の駆動、キャリッジ５０の同期駆動、搬送ローラ３６の駆動などを制御しながら、記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して画像を記録していく。

次に、排紙部４について説明する。排紙部４は、記録ヘッド７より搬送方向下流側に配置された排紙ローラ４０、排紙ローラ４０に所定圧で当接して従動回転可能な拍車４２、搬送ローラ３６の駆動を排紙ローラ４０に伝達するためのギア列、などを備えている。本実施形態では、排紙ローラ４０はプラテン３４に取り付けられている。排紙ローラ４０は、金属軸に複数のローラゴム部を設けた構造になっている。排紙ローラ４０は、搬送ローラ３６の駆動がアイドラギアを介して伝達されることで、該搬送ローラと同期駆動される。排紙ローラ４０の複数のローラゴム部に対応して複数の拍車４２が設けられている。各拍車４２は、周囲に複数の突起部を形成したＳＵＳの薄板を樹脂部と一体成型した構造を有する。この拍車４２は、棒状のコイルバネからなる拍車バネ（不図示）によって拍車ホルダ４３に取り付けられている。また、この拍車バネによって、拍車４２は排紙ローラ４０に圧接されている。

複数の拍車４２には、機能から見て２種類に分けられる。その一つは、各ローラゴム部に押圧されることで主に被記録材の搬送力を生み出すものである。もう一つは、各ローラゴムの間に配置されることで主に被記録材の記録時の浮き上がりを抑えるものである。また、拍車ホルダ４３の変形及びシャーシ１１の変形を抑えるために、板状の金属部材からなる拍車ステイ４４が取り付けられている。以上の構成によって、記録部５で画像を形成された被記録材は、排紙ローラ４０と拍車４２とのニップ部に挟まれて搬送され、装置本体外の排紙トレイ（不図示）へ排出される。

次に、回復処理部６について説明する。インクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口の目詰まりを防止するとともにインク吐出性能を維持回復するための回復処理部６が設けられている。回復処理部６は、吸引ポンプ６０、キャップ６１及びワイパー６２を備えている。キャップ６１は記録ヘッド７の吐出面に密着されて吐出口を覆うことで記録ヘッドのインク乾燥を低減する。吸引ポンプは、キャップで吐出口を密閉した状態で作動することで、吐出口からインクを吸引し、吐出口内のインクをリフレッシュする。ワイパー６２は、記録ヘッドの吐出面を拭き取り清掃する。吸引ポンプ６０としては、ピストン・シリンダ式のポンプの他に、例えば、キャップ６１に接続されたチューブをしごくことにより、該チューブ内に発生する負圧を吐出口に作用させるいわゆるチューブポンプなどが使用される。

図５は図３中のキャリッジとベアリング部材の斜視図である。図６は図３中のキャリッジとベアリング部材とスライド部材の斜視図である。図７は図２中の記録ヘッドと被記録材のギャップを切り替える切替機構のギャップを小さくしたときの後面図である。図８は図７の切替機構のギャップを大きくしたときの後面図である。図９は図７の切替機構のギャップを小さくしたときの側面図である。図１０は図９の切替機構のギャップを大きくしたときの側面図である。次に、図１〜図８を用いて、記録ヘッド７と被記録材の間の距離（ギャップ）を切り替えるためのベアリング部材５８の構成及び動作を説明する。図３〜図８において、キャリッジ５０は、シャーシ１１に設けられたガイドレール５２及び摺動部１１１によって安定した姿勢で往復移動できるように案内支持されている。

キャリッジ５０の搬送方向上流側の後面には、図３に示すように、断面Ｌ字状のベアリング部材５８がＬ字の垂直面を上流側にして上下方向に相対変位可能に取り付けられている。キャリッジ５０とベアリング部材５８との間には、該ベアリング部材を該キャリッジに対して搬送方向下流側へ向けて（図３中の左向き方向に）付勢するためのバネ５８１が取り付けられている。このバネ５８１の付勢力によって、シャーシ１１に設けられたガイドレール５２を、キャリッジ５０の搬送方向摺動面５０ａとベアリング部材５８の搬送方向摺動面５８ａとで挟持している両側から挟み込んでいる。これによって、キャリッジ５０の下部の搬送方向の位置を規制し、該キャリッジの姿勢を安定化させている。

また、ガイド部材であるガイドレール５２に対するキャリッジ５０の上下方向の高さ位置については、該キャリッジの自重によって該キャリッジの下部又はベアリング部材５８の下部がガイドレール５２に当接することによって、切替可能に設定されている。つまり、記録ヘッド７と被記録材のギャップを通常の小さい値に設定する場合は、図３に示すようにキャリッジ７の高さ方向摺動面５０ｂをガイドレール５２の水平部に当接させる。この状態で、キャリッジユニット５ａをガイドレール５２及び摺動部１１１に沿って移動（主走査）させながら、電気部９からの信号により、記録ヘッド７から被記録材へインクを吐出して画像を形成する。この状態は、被記録媒体が厚くない場合、つまり被記録材の厚みが封筒のような厚紙以外であり、画像品位が求められる場合に用いられる。このときのキャリッジユニット５ａの位置を通常ポジションと称し、このときのギャップを「通常のギャップ」と称する。

この通常のギャップを形成する通常ポジションのときの状態について、以下にさらに説明する。このとき、ベアリング部材５８は、ベアリング部材用のバネ５８１により搬送方向に付勢され、搬送方向では摺動面５８ａの部位でガイドレール５２に対し摺動可能に当接している。一方、高さ方向では、ベアリング部材の摺動面５８ｂがキャリッジの摺動面５０ｂよりも高い位置にあるため、ベアリング部材５８はガイドレール５２と接触していない。また、ベアリング部材５８とキャリッジ５０との間には、図４に示すように、キャリッジ移動方向にスライド可能なスライド部材５８３が装着されている。このスライド部材５８３の詳細については後述する。そこで、図３〜図５に示すように、この通常ポジションの状態では、ベアリング部材５８は、キャリッジ５０との間に装着された上向き付勢バネ３５２により上昇位置に保持されている。このため、この状態では、ベアリング部材５８（その摺動面５８ｂ）がガイドレール５２に接触することはない。また、ベアリング部材５８は、両側部分に取り付けられた付勢バネ５８２により下向きにも付勢されており、高さ方向のうち下向き方向にもキャリッジ５０と当接して位置決めされている。また、ベアリング部材５８は、この両側の付勢バネ５８２の箇所で、キャリッジ５０に対して主走査方向に位置決めされている。

キャリッジ５０の背面（搬送方向上流側の面、後面）近傍には、キャリッジ５０とベアリング部材５８との間でキャリッジ移動方向にスライド可能なスライド部材５８３が装着されている。このスライド部材５８３は、搬送方向と交差する方向（主走査方向）に細長い部材であり、その長さ方向（搬送方向と交差する方向、主走査方向）にスライド可能である。また、スライド部材５８３は、キャリッジ５０の移動によりその両端部５８３ａ、５８３ｂが装置本体の一部（図示の例ではシャーシ１１の側面）に突き当たることにより、スライド方向の位置を規制できるものである。スライド部材５８３は、搬送方向では、図６に示すようにキャリッジ５０とベアリング部材５８の間に挟まれることで位置決めされている。また、スライド部材５８３の高さ方向の位置は、上向き方向にはキャリッジ５０に当接することにより位置決めされ、下向き方向にはベアリング部材５８に当接することで位置決めされる。この位置決めは、キャリッジとベアリング部材との間に作用するバネ付勢力によって安定化されている。

次に、上記構成のベアリング部材５８及びスライド部材５８３による記録ヘッド７と被記録材のギャップの切替動作を、図７〜図１０を用いて具体的に説明する。図７及び図９は、それぞれ、キャリッジユニット５ａが通常ポジションにあるときの状態を示す。記録部５において記録ヘッド７により被記録材に記録するとき、キャリッジユニット５ａ（従ってキャリッジ５０）の主走査方向の位置を確定する必要がある。このために、先ず、キャリッジ５０を図７中の左方向へ移動させ、スライド部材５８３の図示左側端部５８３ａをシャーシ１１の側面に突き当てる。この突き当て動作によってキャリッジ５０の初期位置を確定させる。この状態では、スライド部材５８３は、スライド方向（主走査方向）ではキャリッジ５０の一部に当接して位置規制されており、それ以上図７中の黒矢印方向にスライド（変位）することはない。

本実施形態では、上述のように、キャリッジ５０の初期位置出しをスライド部材５８３の端部５８３ａの突き当てによって行っている。これに代えて、スライド部材５８３がある程度スライド移動したところで、キャリッジ５０の端部をシャーシ１１に当てることにより初期位置出しを行う構成としても良い。この構成によれば、初期位置出しの際に介在する部品数を減らすことにより、より正確な位置出しを実現することができる。このような通常ポジションの状態で、厚さが一定以下の通常の被記録材に対する通常の記録動作が行われる。

これに対し、被記録材が封筒や一定以上の厚みを有する厚紙であったり、被記録材が非常にカールしやすい材質である場合には、記録ヘッド７（そのインク吐出部）と被記録材のギャップを拡大させる必要がある。そのためには、キャリッジ５０をガイド部材５２に当接した通常ポジション（通常のギャップの位置）より高い位置に切り替える必要がある。このときのキャリッジ５０の位置を厚紙ポジションと称する。図７及び図９のような通常ポジションでは、キャリッジユニット５ａは、自重（図中の下向き横線矢印）によって、その高さ方向摺動面５０ｂの部位でガイドレール５２に当接している。このとき、ベアリング部材５８は、前述のように、バネ５８２によって上向きに付勢されることで上方位置に位置決めされている。このため、ベアリング部材の高さ方向摺動面５８ｂはガイドレール５２の上方に位置し接触していない。

スライド部材５８３は、そのスライド方向の位置を規制されることで、キャリッジ５０に対するベアリング部材５８の上下方向の相対位置を変化させるものである。このスライド部材５８３の一部に形成された上向き面５８３ｆはキャリッジ５０の一部に形成された下向き面５０ｆと常に当接している。つまり、キャリッジ５０は、該キャリッジ５０に形成された受け面５０ｆとスライド部材５８３に形成されたキャリッジ支持面５８３ｆとを介して、該スライド部材によって支持されている。従って、スライド部材とキャリッジとの上下方向の相対位置は変化しない。一方、スライド部材５８３の下向き面にはカム面５８３ｅが形成されており、ベアリング部材５８の上向き面にはこのカム面５８３ｅに当接する突起状の当接部５８ｅが形成されている。スライド部材５８３のスライド位置を変化させて当接部５８ｅのカム面５８３ｅ上の当接位置を変化させることにより、キャリッジ５０に対するベアリング部材５８の上下方向の相対位置を変化させることができる。このように相対位置が変化する場合でも、キャリッジとベアリング部材との間に作用するバネ付勢力によって安定した状態で位置規制される。

以上の構成において、大きいギャップ（拡大ギャップ）を取る厚紙ポジションで記録するときは、キャリッジユニット５ａを図７及び図８中の右方向へ移動させる。これにより、スライド部材５８３の右側の端部５８３ｂを装置本体の一部であるシャーシ１１の反対側の側面に衝突させる。この衝突によって、スライド部材５８３は、図８中の黒矢印の方向にスライド移動を開始する。すると、ベアリング部材５８は、スライド部材５８３に設けられたカム面５８３ｅによって、図８及び図１０中の斜線矢印の方向に移動する。つまり、ベアリング部材５８がキャリッジ５０に対して相対的に下方へ変位する。ベアリング部材の摺動面５８ｂがキャリッジの摺動面５０ｂより下方に位置するようになる。このため、ベアリング部材５８がその摺動面５８ｂでガイドレール５２に当接することになり、キャリッジ５０は反対にガイドレール５２から上方へ離間する位置へ変位させられる。この際、ベアリング部材５８はスライド部材５８３のカム面５８３ｅによってさらに下方へ変位しようとするが、この下向き変位はガイドレール５２との当接によって阻止される。

すなわち、ベアリング部材の摺動面５８ｅがガイドレール５２に当接することで、該ガイドレールからの反力がカム面５８３ｅを介してスライド部材５８３へ伝達され、さらに該スライド部材を介して上方位置を規制しているキャリッジ５０へ伝達される。これによって、キャリッジユニット５ａ（キャリッジ５０）は、図８及び図１０中の横線矢印で示すような上向き方向へ変位していく。この状態までスライド部材５８３の端部５８３ｂがシャーシ１１の側面によって黒矢印方向に押し込まれると、スライド部材５８３は、その一部がキャリッジ５０の一部に衝突することで、それ以上はスライド移動しない。つまり、それ以上、スライド部材５８３は図８中の黒矢印方向に動かない。この状態が、記録ヘッド７と被記録材のギャップを拡大させた上記の厚紙ポジションの状態となる。

この厚紙ポジションでは、キャリッジ５０が通常ポジションから上方へ移動したことから、該キャリッジの高さ方向摺動面５０ｂはガイドレール５２から離間している。従って、厚紙ポジションにおけるキャリッジユニット５ａの高さ方向の位置は、ベアリング部材５８の高さ方向摺動面５８ｂによって規制されることになる。この状態で、キャリッジユニット５ａを主走査方向に走査させながら、電気部９からの信号に基づいて記録ヘッド７からインクを吐出することにより、封筒等の厚手の被記録材へインクを吐出して画像を形成する。本実施形態におけるキャリッジユニット５ａのギャップ切替、すなわち記録ヘッド７と被記録材との間の距離の切替は、以上の構成及び動作によって実現される。

本実施形態では、スライド部材５８３をキャリッジ移動方向にスライドさせることによりベアリング部材５８の高さ位置を切り替えるように構成されている。これは、スライド部材５８３を省略し、ユーザーの手動操作でキャリッジユニット５ａを動かすことによって通常ポジションから厚紙ポジションへ切り替えるように構成しても良い。また、キャリッジユニット５ａを厚紙ポジションから通常ポジションへ移動する場合は、前述と同様に、キャリッジ５０の初期位置出し動作において該キャリッジを装置本体の一部（例えばシャーシ）に突き当てることにより容易に実現することができる。また、通常ポジション及び厚紙ポジションの間の両方向の切り替えは、ユーザーがベアリング部材５８を手動操作で動かすことによっても前述と同様のギャップ切替を実行することができる。こうすることで、スライド部材５８３を省略して部品点数の削減と部品間の精度向上を図ることができる。さらに、ユーザーがキャリッジ５０を手動操作で動かすことによっても前述と同様のギャップ切替を実現することができる。こうすることで、駆動機構を簡略化することができる。

以上説明した実施形態によれば、キャリッジ５０の初期位置出しに用いるシャーシ１１の一方の側面に該キャリッジ又は該キャリッジ上のスライド部材５８３を突き当てるように構成されている。これにより、キャリッジユニット５ａを通常ポジション（通常の小さいギャップ）に設定することができる。また、キャリッジ５０をシャーシ１１の反対側の側面に突き当てることで、キャリッジユニット５ａを厚紙ポジション（大きな拡大ギャップ）に設定することができる。つまり、記録開始時に行われる記録ヘッド７の初期位置出しを利用して、キャリッジユニット５ａを必ず通常ポジションに設定することができる。このため、センサや駆動機構を追加することなく、安価な構成でキャリッジユニット５ａのギャップ設定を確定させることができる。

これにより、キャリッジユニット５ａの高さ位置が重要な各種動作を安定して実行することができる。すなわち、記録ヘッド７の適正なギャップ設定による記録画像の品位保持のみならず、図１の回復処理部６におけるキャップ６１のキャッピング動作やワイパー６２による拭き取り清掃などの回復動作も安定して実行することができる。また、光沢紙などの通常ポジションで記録すべき被記録材に、厚紙ポジションのまま記録することで画像品位が低下することを防止することができる。また、本実施形態では、通常ポジションのときはキャリッジ５０の高さ方向摺動面５０ｂでガイドレール５２と摺動し、厚紙ポジションのときはベアリング部材５８の高さ方向摺動面５８ｂでガイドレール５２と摺動する。かかる構成によれば、記録品位を求められる通常ポジションでは、直接キャリッジ５０で摺動することができ、介在する部品の増加による精度の低下を回避することができる。

また、本実施形態によれば、ドライバ上で選択された被記録材の紙種やサイズによってギャップを切り替えることができる。これにより、ギャップの切り替えが必要な場合にのみ、自動でギャップを切り替えることができる。さらに、本実施形態によれば、キャリッジユニット５ａの高さ方向の変位は平行移動のみで行われる。従って、記録ヘッド７と被記録材のギャップを、被記録材の記録面に対してキャリッジ（従って記録ヘッド）の姿勢を傾けることなく、互いの平行を保ったままキャリッジの高さ位置（従って記録ヘッドと被記録材のギャップ）を切り替えることができる。このため、キャリッジユニットを傾けてギャップを切り替える構成に比べ、ギャップを切り替えたときの画像記録の品位低下を確実に防止でき、一層高品位な画像記録が可能となる。

なお、以上の実施形態では、記録ヘッドからインクを吐出して記録するインクジェット記録装置を例に挙げて説明した。本発明は、これに限定されるものではなく、記録ヘッドと被記録材のギャップを設ける記録装置であれば、その他の記録方式の記録装置に対しても同様に適用可能なものである。また、本発明は、記録ヘッドの数や配置構成に関わらず同様に適用可能であり、インクジェット記録装置の場合、さらに使用するインクの種類や性状等に関わらず同様に適用可能である。さらに、本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、撮像画像形成装置などの単体装置に限定されるものではない。つまり、本発明は、これらを組み合わせた複合装置、あるいはコンピュータシステムなどの複合装置における記録装置としても広く適用可能である。被記録材についても、本発明は、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒など、画像を記録できるものであれば、材質や形態に関わらず使用することができる。

本発明による記録装置の一実施形態の斜視図である。 本発明による記録装置の一実施形態の縦断面図である。 図２中のキャリッジユニットの側面図である。 図３のキャリッジユニットの後面図である。 図３中のキャリッジとベアリング部材の斜視図である。 図３中のキャリッジとベアリング部材とスライド部材の斜視図である。 図２中の記録ヘッドと被記録材のギャップを切り替える切替機構のギャップを大きくしたときの後面図である。 図７の切替機構のギャップを小さくしたときの後面図である。 図７の切替機構のギャップを大きくしたときの側面図である。 図９の切替機構のギャップを小さくしたときの側面図である。

符号の説明

１ 記録装置
２ 給紙部
３ 送紙部
４ 排紙部
５ 記録部
５ａ キャリッジユニット
７ 記録ヘッド
９ 電気部
１１ シャーシ
１１１ 摺動部
２８ 給紙ローラ
３４ プラテン
３６ 搬送ローラ
３７ ピンチローラ
５０ キャリッジ
５０a 摺動面（キャリッジのガイドレールとの搬送方向摺動面）
５０ｂ 摺動面（キャリッジのガイドレールとの高さ方向摺動面）
５０ｅ 当接部（キャリッジ）
５２ ガイド部材（ガイドレール）
５４ キャリッジモータ
５８ ベアリング部材
５８a 摺動面（ベアリング部材のガイドレールとの搬送方向摺動面）
５８ｂ 摺動面（ベアリング部材のガイドレールとの高さ方向摺動面）
５８ｅ 当接部
５８１ バネ（ベアリング部材の搬送方向付勢用のバネ）
５８２ バネ（ベアリング部材の上向き付勢用のバネ） ５８３ スライド部材
５８３ａ、５８３ｂ スライド部材の両端の当接部
５８３ｅ カム面

Claims (6)

1. 被記録材に記録を行う記録ヘッドを搭載して主走査方向に移動可能なキャリッジと、
   該キャリッジに配され、該キャリッジに対する第１の位置と該第１の位置よりも前記キャリッジから突出する第２の位置とに移動可能な摺動部材と、
   該摺動部材が前記第１の位置にある場合は前記キャリッジが当接し、前記摺動部材が前記第２の位置にある場合は前記摺動部材が当接することにより、前記キャリッジの前記主走査方向の移動を案内するためのガイド部材と、
   前記記録ヘッドと対向する位置で被記録材を支持するためのプラテンと、
   を備える記録装置であって、
   前記キャリッジに配され、前記主走査方向に沿って前記キャリッジに対して相対移動することにより、前記摺動部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させるための切替部材を備え、
   該切替部材を前記キャリッジに対して相対移動させることにより、前記摺動部材を前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させ、前記キャリッジを前記プラテンに支持された被記録材の記録がなされる面と直交する方向に移動させることを特徴とする記録装置。
2. 前記キャリッジを前記主走査方向に移動させて前記切替部材を装置本体に突き当てることにより、前記切替部材を相対移動させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記摺動部材が前記ガイド部材に当接するときの前記記録ヘッドと前記プラテンとの距離は、前記キャリッジが前記ガイド部材に当接するときの前記距離よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記摺動部材を前記プラテンから離れる方向に付勢するバネを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記切替部材を前記キャリッジに対して相対移動させたときに前記切替部材に設けられたカム面により前記摺動部材を前記プラテンに近づく方向に移動させることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記記録ヘッドは、インクを吐出して被記録材に記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の記録装置。

Images