JP2001030562A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのガイド部材間の摩擦抵抗の違いによる
振動が大きい。 【解決手段】 キャリッジ１３とフロントガイドロッド
１２との間に主走査方向に回転可能なキャリッジ支持部
材４２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置に関し、特に記
録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動走査
して記録する記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プ
ロッタ等の各種画像記録装置（画像形成装置と同じ意味
で用いる。）として用いられるインクジェット記録装置
として、記録ヘッドであるインクジェットヘッドをキャ
リッジに搭載し、このキャリッジを主走査方向に移動走
査しながら用紙（画像が記録されるものの意味であり、
紙に限らない。）を副走査方向に移動して、記録ヘッド
のノズル孔からインク滴を吐出することで用紙に画像を
記録するものがある。

【０００３】このようなキャリッジを移動走査するシリ
アル方式の記録装置においては、キャリッジ移動用モー
タの回転をキャリッジの直線移動に伝達変換するため
に、キャリッジを案内する案内機構と、ステッピングモ
ータと、このステッピングモータに取付けた駆動プーリ
と、アイドラプーリと、これらの駆動プーリとアイドラ
プーリとの間に架けたベルト又はワイヤとからなる主走
査機構を備えるのが一般的である。

【０００４】従来のシリアル型記録装置における案内機
構としては、キャリッジの前方側を摺動自在に支持する
主ガイド部材と後方側を摺動自在に支持する従ガイド部
材を用いるものが一般的である。この場合、キャリッジ
は円筒形の軸受部材等を介して主ガイド部材に支持する
が、軸受部材やガイド部材は比較的正確に寸法を出すこ
とができるので、数十μｍという高精度のクリアランス
で摺動自在に支持することが可能であり、モノクロ記録
を行う記録装置には十分であった。

【０００５】ところが、複数の色のインクを用いてカラ
ー画像を記録するカラー記録装置では、数十μｍという
クリアランスでも色ずれに影響を与えるので、種々の対
策が講じられている。

【０００６】例えば、特開平５−３０１３５２号公報
に記載されているように、キャリッジに主走査方向に平
行な２つの軸を貫通させて案内支持するようにしたも
の、特開平８−５８１７３号公報に記載されているよ
うに、キャリッジを２つの軸に挟みこむように支持する
もの、特開平８−１０８５９３号公報に記載されてい
るように、キャリッジを主軸に対して回動可能とし、他
方のガイドはキャリッジの自重でシャフト上に載置させ
るものなどがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の各種案内機構（キャリツジ支持方式）は、キャ
リツジをある摩擦係数を有する２つのガイド部材で支持
されているので、キャリツジの駆動を開始した時のキヤ
リツジ速度の立上り特性が２つのガイド部材の間で異な
って微妙にずれることがある。

【０００８】この場合、仮に初期状態で、両者の摩擦係
数が同等になるように設計したとしても、経時的にガイ
ド部材とキャリツジの軸受孔等との間のガタにゴミ等が
付着することなどにより、２つのガイド部材の摩擦係数
に微妙な差異が生じることは避けられない。また、キャ
リッジの軸受部に油等の潤滑剤を塗布した場合には,２
つのガイド部材での潤滑剤の劣化具合の差により、両者
の間の摩擦係数は微妙に異なってしまう。

【０００９】このように、キヤリツジの立上り特性にキ
ヤリッジ前後でずれにより生じた振動周期をもった状態
で印写を行った場合、この振動周期がそのまま記録結果
に反映される。すなわち、図９に示すように、キャリッ
ジのフロントガイド部材（従ガイド部材）側が先行した
場合或いは主ガイド部材側が先行した場合、それぞれド
ット位置が正規の位置からずれることになり、画像品質
が低下する。

【００１０】特に、カラーインクジェツト記録装置のよ
うに色重ねをする記録装置で、各色の記録ヘッドをキャ
リツジの走査方向に対し並べて配置している場合には,
この振動位相が各色間でずれるために、図１０に示すよ
うに２つの異なる色のドット位置がずれて印字され、画
像品質の低下は顕著になる。

【００１１】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、画像品質を向上することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る記録装置は、記録ヘッドを搭載したキ
ャリッジを主ガイド部材と従ガイド部材とで主走査方向
に案内し、従ガイド部材とキャリッジとの間に主走査方
向に回転可能なキャリッジ支持部材を有する構成とした
ものである。

【００１３】ここで、キャリッジ支持部材と前記従ガイ
ド部材とは点接触していることが好ましく、特にキャリ
ッジ支持部材と従ガイド部材とは一点で接触しているこ
とが好ましい。この場合、キャリッジ支持部材が球体形
状であり、従ガイド部材が平面を有する部材である構
成、或いは、キャリッジ支持部材が円柱形状であり、従
ガイド部材が断面円形状の部材である構成とすることが
できる。

【００１４】また、記録ヘッドがインク滴を吐出するイ
ンクジェットヘッドである記録装置に適用することでよ
り効果的である。インクジェットヘッドとしては電気機
械変換素子、或いは振動板と対向する電極などをインク
滴吐出のためのエネルギー発生手段とするものがある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明に係るインクジ
ェット記録装置の機構部の概略斜視説明図、図２は同機
構部の側断面説明図である。

【００１６】このインクジェット記録装置は、記録装置
本体１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キ
ャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録
ヘッド、記録ヘッドへのインクを供給するインクカート
リッジ等で構成される印字機構部２等を収納し、装置本
体１の下方部には前方側から多数枚の用紙３を積載可能
な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）４を抜
き差し自在に装着することができ、給紙カセット４から
給送される用紙３を取り込み、印字機構部２によって所
要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ
６に排紙する。

【００１７】印字機構部２は、図示しない左右の側板に
横架した主ガイド部材であるメインガイドロッド１１と
従ガイド部材であるフロントガイドロッド１２とでキャ
リッジ１３を主走査方向（図２で紙面垂直方向）に摺動
自在に保持し、このキャリッジ１３の下面側にはイエロ
ー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック
（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するノズルを有するイ
ンクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４をインク滴
吐出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ１３の上側
には記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各
インクタンク（インクカートリッジ）１５を交換可能に
装着している。

【００１８】ここで、記録ヘッド１４としては、各色の
インク滴を吐出する複数個のヘッドを主走査方向に並べ
て配置したものでも、或いは、各色のインク滴を吐出す
るノズルを有する１個のヘッドを用いたものでもよい。
また、記録ヘッド１４に用いるインクジェットヘッド
は、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通す
る吐出室（圧力室、加圧液室、液室、インク流路等とも
称される。）と、この吐出室内のインクを加圧するエネ
ルギーを発生するアクチュエータ手段（エネルギー発生
手段）とを備えて、アクチュエータ手段を駆動すること
で吐出室内インクを加圧してノズルからインク滴を吐出
させるものである。

【００１９】このインクジェットヘッドとしては、吐出
室壁面を形成する振動板を圧電素子などの電気機械変換
素子で変形変位させるもの、あるいは、発熱抵抗体など
の電気熱変換素子によって吐出室内で膜沸騰によるバブ
ルを発生させるもの、吐出室壁面を形成する振動板とこ
れに対向する電極とを有して、振動板を電極との間で発
生させる静電力で変形変位させるものなどを用いること
ができる。

【００２０】そして、キャリッジ１３は主走査モータ１
６で回転される駆動プーリ（駆動タイミングプーリ）１
７と従動プーリ（アイドラプーリ）１８との間に張装し
たタイミングベルト１９に連結して、主走査モータ１６
を駆動制御することによってキャリッジ１３、すなわち
記録ヘッド１４を主走査方向に移動するようにしてい
る。

【００２１】一方、記録ヘッド１４の下方側には、記録
ヘッド１４による印写位置に対して用紙３を副走査方向
に搬送するために、搬送ローラ２１と搬送従動ローラ２
２との間に用紙３を静電吸着して搬送する搬送ベルト２
３を張装して配設し、この搬送ベルト２３には中間ロー
ラ２４によってテンションを付与している。そして、搬
送ローラ２１と搬送ベルト２３を挟んで対向する位置に
搬送ベルト２３を帯電させるためのバイアスローラ２５
を配設している。さらに、搬送ベルト２３の平面起点部
付近には用紙３を搬送ベルト２３側に押し付ける押さえ
ローラ２６を配設している。

【００２２】また、給紙カセット４から用紙３を搬送ベ
ルト２３上に給紙するため、用紙３を１枚ずつ分離して
給送する給紙コロ２７及びフリクションパッド２８と、
給送される用紙３を搬送ローラ２１に案内するガイド部
材２９を設けている。

【００２３】以上のように構成したインクジェット記録
装置においては、給紙カセット４から用紙３を搬送ベル
ト２３に給送する。このとき、バイアスローラ２５によ
って搬送ベルト２３が帯電されているので、搬送ベルト
２３に用紙３が静電吸着されて副走査方向に搬送され
る。一方、キャリッジ１３は主走査モータ１６が回転駆
動させることでメインガイドロッド１１とフロントガイ
ドロッド１２で案内されて主走査方向に移動走査され
る。

【００２４】そこで、記録ヘッド１４から印写画像に応
じてインク滴を吐出させることによって用紙３上に画像
が記録され、記録後の用紙３が排紙トレイ６に排出され
る。

【００２５】次に、このインクジェット記録装置におけ
る案内機構（キャリッジ支持機構）詳細について図３乃
至図５を参照して説明する。なお、図３はキャリッジ部
分の拡大側面説明図、図４はキャリッジ支持部材部分の
拡大説明図、図５は同じくキャリッジ支持部材部分の斜
視説明図である。キャリッジ１３の装置後方側（用紙搬
送方向下流側）は、メインガイドロッド１１にて軸受部
材４１を介して高精度に位置決め保持している。この軸
受部材４１としては、ベアリング、燒結軸受などを使用
することができる。

【００２６】一方、キャリッジ１３の装置前方側（用紙
搬送方向上流側）は、フロントガイドロッド１２にて案
内保持するのであるが、キャリッジ１３とフロントガイ
ドロッド１２との間には主走査方向に回転可能なキャリ
ッジ支持部材４２を設けている。このキャリッジ支持部
材４２は、図４及び図５に示すように、球体形状の支持
部材４３に回動軸４４を固着したものであり、キャリッ
ジ１３の保持部１３ａにて回転可能に保持している。こ
の場合、キャリッジ支持部材４２の回動軸４４は副走査
方向に配置することで、支持部材４３は主走査方向に回
転可能になる。

【００２７】そして、フロントガイドロッド１２は断面
方形状に形成してキャリッジ支持部材４２側の面に平面
を有するものを用いている。したがって、キャリッジ支
持部材４２の球体形状の支持部材４３とフロントガイド
ロッド１２は一点で点接触している。

【００２８】この場合、キャリッジ支持部材１２の支持
部材４３は球体形状に限るものではなく、例えば断面楕
円形状などでも良い。一方、フロントガイドロッド１２
も断面方形状のものに限られるものではないが、少なく
ともキャリッジ支持部材４２側の面が平面であることが
好ましく、例えば断面三角形状、台形状などでも良い。
また、フロントガイドロッド１２は軸状部材に限らず、
ステ−（板）状部材などでも良い。

【００２９】このようにキャリッジ１３とフロントガイ
ドロッド１２との間に主走査方向に回転可能なキャリッ
ジ支持部材４２を設けたので、キャリッジ１３とフロン
トガイドロッド１２との摩擦係数が小さくなる。それに
よって、キャリッジ１３の立ち上がり時にメインガイド
ロッド１１とフロントガイドロッド１２との間の摩擦抵
抗の違いによる振動が極めて低減し、印字ドット位置の
バラツキがなくなって位置精度が向上するので、画像品
質が向上する。

【００３０】特に、この実施形態のようにキャリッジ支
持部材４２とフロントガイドロッド１２とを点接触させ
ることでキャリッジ支持部材４２とフロントガイドロッ
ド１２との摩擦抵抗が極めて小さくなり、一層振動が低
減して画像品質が向上する。しかも点接触を一点で行う
ことで、更に摩擦抵抗が小さくなり、一層振動が低減し
て画像品質が向上する。

【００３１】次に、図６及び図７を参照してキャリッジ
支持部材４２とフロントガイドロッド１２の他の実施形
態について説明する。この実施形態では、キャリッジ支
持部材４２の支持部材４３を断面円形の円柱形状にし、
フロントガイドロッド１２も断面円形状にして、これら
を直交する方向で配置している。

【００３２】このようにしても、キャリッジ支持部材４
２の支持部材４３とフロントガイドロッド１２とを一点
で点接触させることができ、上記実施形態と同様の作用
効果を得ることができる。

【００３３】次に、図８を参照してキャリッジ支持部材
４２及びキャリッジ１３での保持形態の他の実施形態に
ついて説明する。この実施形態では、キャリッジ支持部
材４２を球体形状として、回動軸４４をなくし、キャリ
ッジ１３の保持部１３ａに形成した略球状凹部１３ｂに
キャリッジ支持部材４２を回転可能に嵌め込んで保持し
ている。

【００３４】このようにしても、キャリッジ支持部材４
２の支持部材４３とフロントガイドロッド１２とを一点
で点接触させることができ、上記実施形態と同様の作用
効果を得ることができる。また、キャリッジ支持部材４
２自体を球体形状として回動軸を持たないでキャリッジ
１３に回転可能に保持するので、回動軸のぶれによる摩
擦抵抗を生じなくなる。

【００３５】なお、上記実施形態においては、本発明を
インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、記
録ヘッドにインクジェットヘッド以外のヘッド、例えば
サーマルヘッドなどを使用する記録装置にも適用するこ
とができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る記録
装置によれば、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主ガ
イド部材と従ガイド部材とで主走査方向に案内し、従ガ
イド部材とキャリッジとの間に主走査方向に回転可能な
キャリッジ支持部材を有する構成としたので、キャリッ
ジ立ち上がり時の振動を低減してドット位置精度を高く
することができ、画像品質が向上する。

【００３７】ここで、キャリッジ支持部材と従ガイド部
材とは点接触させることで、両者の摩擦抵抗が一層低減
し、特にキャリッジ支持部材と従ガイド部材とは一点で
接触させることで、両者の間の摩擦抵抗をより一層低減
することができる。

【００３８】この場合、キャリッジ支持部材が球体形状
であり、従ガイド部材が平面を有する部材である構成、
或いは、キャリッジ支持部材が円柱形状であり、従ガイ
ド部材が断面円形状の部材である構成とするで、簡単な
構成で点接触させることができる。

【００３９】また、記録ヘッドがインク滴を吐出するイ
ンクジェットヘッドである記録装置に適用することでよ
り、インク滴の着弾位置精度が向上して良好がカラー画
像を形成することができる。インクジェットヘッドとし
ては電気機械変換素子、或いは振動板と対向する電極な
どをインク滴吐出のためのエネルギー発生手段とするも
のに適用することで、インク滴の着弾位置精度が向上し
て良好なカラー画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の機構部
の概略斜視説明図

【図２】同機構部の側断面説明図

【図３】キャリッジ部分の拡大側断面説明図

【図４】キャリッジ支持部材部分の拡大説明図

【図５】同キャリッジ支持部材部分の斜視説明図

【図６】キャリッジ支持部材及び従ガイド部材の他の例
を示す拡大説明図

【図７】同じくキャリッジ支持部材部分の斜視説明図

【図８】キャリッジ支持部材及びその保持部の他の例を
示す拡大説明図

【図９】キャリッジの振動と印写ドットの関係を説明す
る説明図

【図１０】キャリッジの振動とカラー印写ドットの関係
を説明する説明図

【符号の説明】

１…装置本体、２…印写機構部、３…用紙、４…給紙カ
セット、６…排紙トレイ、１１…メインガイドロッド、
１２…フロントガイドロッド、１３…キャリッジ、１４
…記録ヘッド、４２…キャリッジ支持部材、４３…支持
部材、４４…揺動軸。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを搭載したキャリッジを主ガ
   イド部材と従ガイド部材とで主走査方向に案内する記録
   装置において、前記従ガイド部材とキャリッジとの間に
   主走査方向に回転可能なキャリッジ支持部材を有するこ
   とを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の記録装置において、前
   記キャリッジ支持部材と前記従ガイド部材とは点接触し
   ていることを特徴とする記録装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の記録装置において、前
   記キャリッジ支持部材と前記従ガイド部材とは一点で接
   触していることを特徴とする記録装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の記録装置におい
   て、前記キャリッジ支持部材が球体形状であり、前記従
   ガイド部材が平面を有する部材であることを特徴とする
   記録装置。
5. 【請求項５】 請求項２又は３に記載の記録装置におい
   て、前記キャリッジ支持部材が円柱形状であり、前記従
   ガイド部材が断面円形状の部材であることを特徴とする
   記録装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の記録
   装置において、前記記録ヘッドがインク滴を吐出するイ
   ンクジェットヘッドであることを特徴とする記録装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の記録装置において、前
   記インクジェットヘッドがインク滴を吐出させるための
   電気機械変換素子を備えていることを特徴とする記録装
   置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の記録装置において、前
   記インクジェットヘッドがインク滴を吐出させるための
   振動板とこれに対向する電極とを備えていることを特徴
   とする記録装置。