CN102139587B

CN102139587B - 滑架导向机构及打印机

Info

Publication number: CN102139587B
Application number: CN201110029447.8A
Authority: CN
Inventors: 花冈幸弘; 前川博宜
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: US8465124B2; US20110181661A1; JP5428897B2; JP2011152651A; CN102139587A

Abstract

本发明提供一种能够使用多个滚动轴承且在没有晃动的状态使滑架沿导向轴移动的打印机的滑架导向机构。该打印机的滑架导向机构具备滑架的轴承部从三个方向夹入导向轴的三个一组的滚动轴承。各滚动轴承的外圈以线接触状态与在导向轴的导向板上形成的朝向不同的外圈滚动用平面抵接，它们之间的抵接状态由板簧的作用力维持。由于能够防止滑架移动时在各方向的晃动、振动，尤其是由于还能够可靠防止绕导向轴的中心轴线的晃动、振动，所以能够可靠防止因滑架的晃动、振动导致印刷头振动而引起印刷品质的降低。

Description

滑架导向机构及打印机

技术领域

本发明涉及一种将搭载有印刷头的滑架向与记录纸输送方向正交的主扫描方向导向的打印机的滑架导向机构。更具体而言，其涉及一种能够在不产生晃动、振动的状态下将滑架导向的打印机的滑架导向机构。

背景技术

关于用于发行收据、期刊等的辊纸打印机等的串行(serial)型打印机，其使滑架边向与记录纸输送方向正交的主扫描方向往复移动，边利用搭载在其上的印刷头对记录纸进行印刷。若滑架与将其向主扫描方向导向的导向轴之间有间隙，当滑架移动时在滑架上产生晃动、振动，而搭载在其上的印刷头在记录纸上的印刷位置不稳定，从而产生印刷品质降低等弊端。尤其对于喷墨头而言，其向记录纸喷出的墨水液滴的击中位置变得不稳定，从而印刷品质容易降低。

为了解决这种问题，在专利文献1中记载的记录装置通过同时使用滚动轴承和滑动轴承的结构的轴承来利用滑架导向轴支承滑架，由此消除滑架导向轴与滑架间的晃动。另外，在专利文献2中记载的喷墨式图像形成装置通过安装在滑架上的轴承从三个方向夹入导轨(导向轴)，从而防止滑架与导轨间的晃动。

【专利文献1】日本特开平4-347676号公报

【专利文献2】日本特开2006-123456号公报

以往的使用滚动轴承对滑架进行导向的滑架导向机构具备剖面为圆形的导向轴，安装在滑架上的滚动轴承的外圈与导向轴的圆形外周面抵接成点接触状态。此外，在该状态下，在滚动轴承沿导向轴的圆形外周面滚动的同时，滑架移动。在配置有从外周侧的多个方向例如三个方向夹入导向轴的滚动轴承的情况下，能够可靠地阻止滑架向远离导向轴的方向的晃动、振动。然而，无法有效抑制滑架以剖面为圆形的导向轴为中心旋转的方向的晃动、振动。尤其是，在滑架与移动方向正交的方向(记录纸输送方向)上为细长形状的情况下，当滑架绕导向轴的中心轴线而振动时，该滑架的远离导向轴侧的部位的振动变大。其结果是，搭载在滑架上的印刷头对记录纸的位置发生变动，例如，对于喷墨头而言，印字压板缝隙(gap)在墨水喷嘴列方向上较大地变动，从而可能导致印刷品质降低。

发明内容

鉴于该问题点，本发明的目的在于提出能够使用多个滚动轴承而使导向轴将滑架支承成没有晃动、振动的状态的打印机的滑架导向机构。另外，还在于提出具备该新的滑架导向机构的打印机。

为了解决上述问题，提出本发明的滑架导向机构，其将搭载有印刷头的滑架向与记录纸输送方向正交的主扫描方向导向，该滑架导向机构的特征在于，具有：

导向轴，其沿所述主扫描方向延伸；

至少三个滚动轴承，将所述滑架相对于所述导向轴支承，且使该滑架沿该导向轴移动自如，

在所述导向轴的外周面形成有沿该导向轴的中心轴线方向延伸的至少三个外圈滚动用平面，这些外圈滚动用平面朝向互不相同的方向，

将所述外圈滚动用平面的数量及所述滚动轴承的数量设定成对于每个所述外圈滚动用平面至少有一个所述滚动轴承对置，

各滚动轴承具备：安装在所述滑架上的内圈支承轴、以同轴状态固定在该内圈支承轴上的内圈、以包围该内圈的方式配置成同轴状态的外圈、滚动自如地插入到所述内圈及外圈之间形成的圆环状轨道的多个滚动体，

各滚动轴承的所述外圈以沿该滚动轴承所对置的所述外圈滚动用平面在所述导向轴的中心轴线方向上滚动的方式与所述外圈滚动用平面抵接。

在本发明中，作为导向轴，替代一般使用的剖面为圆形的导向轴而使用具备沿该导向轴的中心轴线方向延伸的外圈滚动用平面的导向轴，这种外圈滚动用平面以朝向不同的方向的方式形成在导向轴外周面的多个部位上，形成各个外圈滚动用平面与滑架侧的各滚动轴承的外圈抵接的轴承结构。由于通过多个滚动轴承将滑架支承在导向轴上，所以能够消除滑架在上下、左右方向的晃动、振动。另外，各滚动轴承的外圈在包围导向轴的状态下以不同的朝向与各外圈滚动用平面以线接触的状态抵接。因此，能够可靠防止滑架绕导向轴的中心轴线的晃动、振动。

在此，为了能够可靠地防止滑架的晃动、振动，作为所述外圈滚动用平面，优选：至少形成第一外圈滚动用平面、与该第一外圈滚动用平面正交的第二外圈滚动用平面、相对于所述第一、第二外圈滚动用平面以小于90度的角度倾斜的第三外圈滚动用平面，与所述第三外圈滚动用平面对置的所述滚动轴承的所述内圈支承轴被施加规定的作用力，使该滚动轴承的所述外圈被向所述第三外圈滚动用平面施力。在该作用力下，形成分别对应的滚动轴承的外圈与其他外圈滚动用平面抵接的状态。

另外，作为具备外圈滚动用平面的导向轴，例如能够使用剖面为多边形的导向轴，但是从制造上的观点、重量减轻化的观点考虑，优选具备：剖面为圆形的导向轴主体、以包围该导向轴主体的圆形外周面的方式安装在该导向轴主体上的筒状的导向板。在这种情况下，只要将所述导向板弯折成筒状，形成在其外周面上形成有各个所述外圈滚动用平面的至少三个平板部分，从而形成使各平板部分的内周面与所述导向轴主体的所述圆形外周面抵接的状态即可。

另外，这样，在由导向轴主体和导向板构成导向轴的情况下，形成于所述导向轴主体的外周面与所述导向板的内周面之间的间隙能够用作润滑脂积存部，而对各滚动轴承进行润滑。

接着，为了可靠地防止以包括导向轴的中心轴线的平面上的导向轴侧的部位为中心的滑架的左右的晃动、振动，优选在滑架的主扫描方向的两端部分通过多个滚动轴承将滑架支承在导向轴上。尤其优选在所述滑架的所述主扫描方向的两侧的端部各配置有与所述第一外圈滚动用平面对置的一个所述滚动轴承和与所述第二外圈滚动用平面对置的一个所述滚动轴承。毋庸质疑，能够以与第一～第三外圈滚动用平面分别对置的方式在两端部分别配置三个一组的滚动轴承。

另外，本发明的打印机的特征在于具有上述结构的滑架导向机构、印刷头、滑架。

【发明效果】

在本发明的滑架导向机构中，滑架侧的滚动轴承的外圈以线接触状态与在导向轴的外周面的多个部位形成的各个外圈滚动用平面抵接。因此，能够有效防止滑架在各方向的晃动、振动。因此，本发明的打印机能够可靠地防止因滑架移动时的晃动、振动导致的印刷品质的降低。

附图说明

图1是表示适用本发明的辊纸打印机的外观立体图。

图2是辊纸打印机的打开开闭盖的状态的外观立体图。

图3是表示辊纸打印机的内部结构的简要纵剖视图。

图4是表示喷墨头及滑架导向机构的侧视图。

图5是表示滑架导向机构的立体图。

图6是滑架导向机构的沿图5的A-A线剖开后的局部的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明在喷墨式的辊纸打印机中适用本发明的实施方式。

[辊纸打印机的整体结构]

图1是表示适用本发明的辊纸打印机的外观立体图，图2是打开开闭盖的状态下的外观立体图。图示的辊纸打印机1使用多种彩色墨水对从辊纸抽出的长条状的记录纸进行彩色印刷。辊纸打印机1具备整体呈长方体形状的打印机壳体2，在该打印机壳体2的前面中央部分形成有辊纸安装用的开口部3。在开口部3安装有开闭盖4，在开闭盖4的上端配置有记录纸排出导向件5。在记录纸排出导向件5与打印机壳体2的开口部3的上缘部分之间形成记录纸排出口6。

在记录纸排出导向件5的前端下侧的部位安装有在打印机宽度方向的中央部向下方突出的操作片5a。当用手指钩挂该操作片5a并向打印机前方拉引时，该操作片5a向前方滚动而解除未图示的锁止部，从而能够将开闭盖4向打印机前方打开。当在该状态下进一步将操作片5a向跟前拉引时，能够将开闭盖4打开成从图1所示的开闭盖关闭位置4A到以下端为中心向前方倾倒的图2所示的开闭盖打开位置4B。当开闭盖4打开时，在打印机主体内部形成的辊纸收容部7开口，能够进行辊纸的更换作业等。

在打印机壳体2的前面的开闭盖4的右侧部分配列有电源开关8a、送纸开关8b、多个动作状态显示灯8c等。在打印机壳体2的前面的开闭盖4的左侧部分，朝向打印机前后方向延伸的纵长的剖面为长方形的墨盒安装部9的安装口9a开口，在该墨盒安装部9上安装有墨盒10。

图3是表示辊纸打印机1的内部结构的纵剖视图。辊纸收容部7具备向上方开口的剖面为弯曲状的辊纸托盘11，在此，辊纸12以能够滚动的状态被收容。辊纸12的从打印机后侧的部位卷出的长条状的记录纸13，通过抽出辊14及位于比其靠打印机后方及上方的张力辊15从辊纸收容部7的上方及后方侧的部位向打印机前方抽出。从张力辊15向前方抽出的记录纸13沿着位于辊纸收容部7的正上方的印字压板16的上表面向前方抽出，然后从记录纸排出口6向打印机前方抽出。

在印字压板16的正上方搭载有印刷头17(喷墨头)的滑架18配置成能够沿滑架导向机构40的导向轴41在打印机宽度方向(与记录纸输送方向正交的主扫描方向)上往复移动的状态。导向轴41架设于在钣金制的打印机主体框架19的打印机宽度方向的两侧配置的左右的侧板部分之间。在滑架18上搭载的印刷头17的喷嘴面17a空出一定缝隙地与印字压板16的上表面对置。

在滑架18上，在比由导向轴41支承的部位靠打印机后侧的部位安装有同步齿型带用钩20a(参照图4)。同步齿型带用钩20a与架设于在打印机宽度方向的两端配置的未图示的滑轮间的同步齿型带20连结并固定。同步齿型带20由滑架电动机21驱动，通过同步齿型带20，滑架18沿导向轴41在打印机宽度方向(主扫描方向)往复移动。

在印字压板16的后侧配置有送纸驱动辊22，送纸从动辊23从下侧压接在该送纸驱动辊22上。在印字压板16的前侧配置有排纸驱动辊24，排纸从动辊25从上侧压接在该排纸驱动辊24上。

以通过送纸驱动辊22及送纸从动辊23之间并经由印字压板16的上表面限定的印刷位置的方式输送记录纸13，将其通过排纸驱动辊24及排纸从动辊25之间向记录纸排出口6送出。通过由滑架导向机构40导向而沿打印机宽度方向往复移动的印刷头17对通过印刷位置的记录纸13的表面实施印刷。在配置于记录纸排出口6附近的记录纸切断机构26的固定刃26a及可动刃26b之间的位置，沿其宽度方向切断从排纸驱动辊24、排纸从动辊25之间送出的记录纸13。通过切断获得的一定长度的记录纸片(未图示)作为收据等发行。

[滑架导向机构]

图4是表示搭载有印刷头17的滑架18及滑架导向机构40的侧视图。图5是表示滑架18及滑架导向机构40的立体图，图6(A)、(B)是表示在图5的A-A线剖开的部分的纵剖视图及局部放大剖视图。参照这些附图进行说明。滑架导向机构40具备在打印机宽度方向(主扫描方向)A0延伸的导向轴41、安装在滑架18侧的多个在本例中为六个滚动轴承51～56。滑架18的打印机后端侧的部位经由具备这六个滚动轴承51～56的轴承部50由导向轴41支承。

另外，滑架导向机构40具备：在滑架18的打印机前端侧的部位朝打印机前方开口的剖面为矩形的导向槽18a、在以能够在该导向槽18a内滑动的状态插入到其内的状态下沿打印机宽度方向延伸的导轨19a。导轨19a形成于打印机主体壳体19侧(参照图3)。这样，滑架18在打印机前后方向的两端侧由导轨19a及导向轴41支承成能够沿打印机宽度方向滑动的状态。

滑架18例如为塑料成形品，其具备：在印刷头17朝下的状态下安装的沿打印机前后方向延伸的头安装板部分18b、在该前端形成的沿打印机上下方向延伸的前板部分18c、在头安装板部分18b的后端形成的后端部分18d。在前板部分18c，在向打印机前方突出的上下一对突出板部分之间形成有上述的导向槽18a。在后端部分18d构成安装有六个滚动轴承51～56的轴承部50。

导向轴41具备：剖面为圆形的导向轴主体42、以包围该导向轴主体42的圆形外周面42a的方式安装在该导向轴主体42上的筒状的导向板43。导向板43例如为金属板制品，其通过将一定厚度、一定宽度的金属板弯折为筒状而形成。在本例中，导向板43具备：朝向打印机下方的下侧水平板部分44、从该下侧水平板部分44的打印机前端缘向上方弯折成直角的垂直板部分45、从该下侧水平板部分44的上端缘向打印机后方弯折成直角的上侧水平板部分46、从该上侧水平板部分46的后端缘向下方弯折成大致45度的倾斜角度的倾斜板部分47、从该倾斜板部分47的下端缘向下方弯折的弯折板部分48。该弯折板部分48的下端缘与下侧水平板部分44的后端缘之间分离。

下侧水平板部分44沿导向轴41的中心轴线41a的方向延伸，朝向其下侧的外周面成为平坦的第一外圈滚动用平面44a，朝向其上侧的内周面与导向轴主体42的圆形外周面42a抵接。同样，垂直板部分45也沿中心轴线41a的方向延伸，其外周面成为平坦的第二外圈滚动用平面45a，其内周面与导向轴主体42的圆形外周面42a抵接。倾斜板部分47也沿中心轴线41a的方向延伸，其外周面成为平坦的第三外圈滚动用平面47a，其内周面与导向轴主体42的圆形外周面42a抵接。与此相对，上侧水平板部分46配置成稍空出间隙地与导向轴主体42的圆形外周面42a对置的状态。

在本例中，将导向板43弯折而形成第一～第三外圈滚动用平面44a、45a、47a，但是也可以形成朝向互不相同的方向的四个面以上的外圈滚动用平面。另外，导向轴41虽由剖面为圆形的导向轴主体42和导向板43构成，但是导向轴41也可以由单一构件形成。例如，能够配置剖面为多边形的实心轴或中空轴，将其外周面的各平坦的面用作外圈滚动用平面。

接着，在滑架18的后端部分18d形成比上述结构的导向轴41大一圈的剖面大致为矩形的轴穿过孔18e。该轴穿过孔18e贯通该后端部分18d地沿打印机宽度方向延伸，在此通过导向轴41。另外，在该后端部分18d，在轴穿过孔18e的打印机宽度方向的一侧端部在从三个方向包围插入到该轴穿过孔18e内的导向轴主体42的状态下装入三个第一～第三滚动轴承51～53。同样，在后端部分18d的轴穿过孔18e的打印机宽度方向的另一侧端部，在相对于第一～第三滚动轴承51～53呈左右对称的状态下装入从三个方向包围插入到轴穿过孔18e内的导向轴主体42的三个第四～第六滚动轴承54～56。

第一～第六滚动轴承51～56的结构相同，例如为球轴承。这种滚动轴承51～56的结构相同，参照图6(B)所示的第二滚动轴承52进行说明，其具备：安装于滑架的后端部分18d的内圈支承轴52a(51a、53a～56a)、在该内圈支承轴52a上固定成同轴状态的内圈52b(51b、53b～56b)、在包围该内圈52b(51b、53b～56b)的状态下配置成同轴状态的外圈52c(51c、53c～56c)、以滚动自如的方式插入到形成于内圈52b及外圈52c之间的圆环状轨道上的多个滚动体例如滚珠52d(51d、53d～56d)。

在此，第一、第四滚动轴承51、54在其内圈支承轴51a、54a在打印机前后方向延伸的状态下固定在滑架的后端部分18d上，其外圈51c、54c朝向轴穿过孔18e内，从其下侧向上方突出。此外，该外圈51c、54c以在导向板43的第一外圈滚动用平面44a上沿打印机宽度方向(中心轴线41a的方向)滚动的方式，以线接触状态与该外圈滚动用平面44a抵接。第二、第五滚动轴承52、55在其内圈支承轴52a、55a沿打印机上下方向延伸的状态下固定在滑架的后端部分18d上，其外圈52c、55c在轴穿过孔18e内向其前侧突出。此外，该外圈52c、55c在滚动自如的状态下以线接触状态与导向板43的第二外圈滚动用平面45a抵接。

与此相对，如图5、图6所示，第三、第六滚动轴承53、56在其内圈支承轴53a、56a向打印机前后及上下方向倾斜45度的方向延伸的状态下通过板簧57(施力构件)安装在后端部分18d上。即，根据图5可知，在后端部分18d分别形成用于安装内圈支承轴53a、56a的两端部分的一对轴安装槽18f。在安装于其上的内圈支承轴53a、56a上抵接有在板簧57上形成的四处弹簧片57a～57d，以将其保持成不能从轴安装槽18f脱出的状态。

另外，板簧57利用固定螺钉58拧入固定在后端部分18d上。通过调整该固定螺钉58的旋入量，能够调整板簧57对各内圈支承轴53a、56a的作用力。在板簧57的弹簧力作用下，第三、第六滚动轴承53、56的外圈53c、56c被压抵成与导向板43的第三外圈滚动用平面47a线接触的状态。通过调整固定螺钉58的旋入量来调整内圈支承轴53a、56a的作用力，由此能够调整所述第三、第六滚动轴承53、56对第三外圈滚动用平面47a的弹簧力(作用力)。另外，利用板簧57的弹簧力，导向板43被向其他的第一、二、四、五滚动轴承51、52、54、55侧施力。此外，维持其第一外圈滚动用平面44a及第二外圈滚动用平面45a与所述第一、二、四、五滚动轴承51、52、54、55的外圈51d、52d、54d、55d抵接的状态。

[滑架导向机构的作用效果]

滑架导向机构40保持在滑架18的端部18d的打印机宽度方向的两端部分别利用三个一组的滚动轴承51～53、54～56从三个方向夹入导向轴41的状态。另外，各滚动轴承51～56的外圈51c～56c分别以线接触状态抵接第一～第三外圈滚动用平面44a、45a、47a。而且，由于第三、第六滚动轴承53、56在板簧57的作用力下被向倾斜方向施力，所以与第一、第二、第四、第五滚动轴承51、52、54、55所对应的第一、第二外圈滚动用平面44a、45a形成没有间隙地抵接的状态。

这样，滑架18的轴承部50在其两端部由三个一组的滚动轴承51～53、54～56从三个方向夹入导向轴41。因此，滑架导向机构40能够可靠地防止滑架18移动时在打印机前后方向及上下方向(图5、6的箭头A1、A2的方向)的晃动、振动，也能够防止以导向轴41侧的部位为中心的滑架18在打印机宽度方向(图5的箭头A3的方向)的晃动、振动。进一步而言，由于各滚动轴承51～56的外圈51c～56c以线接触状态与朝向不同的第一～第三外圈滚动用平面44a、45a、47a相抵接，因此滑架导向机构40能够可靠地防止滑架绕导向轴41的中心轴线41a(图6的箭头A4的方向)的晃动、振动。

因此，滑架导向机构40能够使滑架18在不伴随晃动、振动的状态下沿打印机宽度方向往复移动。因此，滑架导向机构40能够克服因滑架18的晃动、振动导致搭载在其上的印刷头17的喷嘴面17a和印字压板16的缝隙发生变动的弊端、喷嘴面17a相对于印字压板的朝向发生变动的弊端，从而能够将印刷品质保持成期望的状态。

接着，在本例中，如上所述，导向轴41由剖面为圆形的导向轴主体42和将其包围的筒状的导向板43构成。其结果是，如图4、图6所示，在导向轴主体42的圆形外周面42a与导向板43的内周面之间，向打印机宽度方向延伸的间隙59形成为包围导向轴主体42的状态。该间隙能够用作润滑脂积存部。在此，能够使积存的润滑脂从在导向板43的弯折部分形成的润滑脂供给槽向外侧流出，以润滑轴承部50的摩擦部分。

需要说明的是，本例的滑架18的轴承部50具备六个滚动轴承51～56，在其主扫描方向的两端部利用三个一组的滚动轴承51～53、54～56从三个方向夹入导向轴41。替代于此，可以形成具备五个滚动轴承例如滚动轴承51～55的滑架18的轴承部50，在该主扫描方向的两端部，配置两个一组的滚动轴承51、52及滚动轴承54、55，使剩余的一个滚动轴承53在例如滑架18的主扫描方向的中央部分与第三外圈滚动用平面47a对置，利用板簧等对该滚动轴承53向第三外圈滚动用平面47a施力。在采用这种结构的情况下，也能够与本例同样地防止滑架18移动时的晃动、振动。

另外，在本例配置六个滚动轴承，但是只要配置能够从三个不同的方向夹入导向轴的至少三个滚动轴承即可。例如，对于小型且轻量的滑架等配置三个滚动轴承，能够将滑架的晃动、振动抑制到不影响实际使用的程度。

Claims

1.一种滑架导向机构，其将搭载有印刷头的滑架向与记录纸输送方向正交的主扫描方向导向，该滑架导向机构的特征在于，具有：

导向轴，其沿所述主扫描方向延伸；

至少三个滚动轴承，将所述滑架相对于所述导向轴支承，且使该滑架沿该导向轴移动自如；

在所述导向轴的外周面形成有沿该导向轴的中心轴线方向延伸的形成有至少三个外圈滚动用平面的导向板，

在所述导向板上形成的三个外圈滚动用平面朝向互不相同的方向，所述外圈滚动用平面包括：第一外圈滚动用平面、与该第一外圈滚动用平面正交的第二外圈滚动用平面、相对于所述第一、第二外圈滚动用平面以小于90度的角度倾斜的第三外圈滚动用平面，

各滚动轴承的所述外圈以沿该滚动轴承所对置的所述外圈滚动用平面在所述导向轴的中心轴线方向上滚动的方式与所述外圈滚动用平面抵接，

与所述第三外圈滚动用平面对置的所述滚动轴承的所述内圈支承轴通过板簧安装，在所述板簧的弹簧力作用下，与所述第三外圈滚动用平面对置的所述滚动轴承的所述外圈被向所述第三外圈滚动用平面施力，并且，利用所述板簧的弹簧力，所述第一外圈滚动用平面及所述第二外圈滚动用平面对与所述第一外圈滚动用平面及所述第二外圈滚动用平面对置的滚动轴承施力，

在所述导向板上形成的三个所述外圈滚动用平面的内周面与所述导向轴主体的圆形外周面相接，

所述导向轴主体的外周面与所述导向板的内周面之间成为润滑脂积存部，

在所述导向板上具有弯折部分，

在所述导向板的所述弯折部分上形成有使润滑脂从所述润滑脂积存部流出的润滑脂供给槽。

2.如权利要求1所述的滑架导向机构，其特征在于，

在所述滑架的所述主扫描方向两侧的端部各配置有与所述第一外圈滚动用平面对置的一个所述滚动轴承和与所述第二外圈滚动用平面对置的一个所述滚动轴承。

3.一种打印机，其具有权利要求1所述的滑架导向机构、所述印刷头和所述滑架。