JP2001315399A - 印刷装置の印刷ギャップ調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初めて使用する印刷媒体や厚さの不明な印刷
媒体に対しても、印刷ギャップを正しく把握し、適正な
値になるように印刷ギャップを調整する。 【解決手段】 印刷ヘッド１３を搭載した往復移動可能
なキャリッジ６と、キャリッジ６に対向して配置された
プラテン１とを備え、印刷ヘッド１３とプラテン１との
間に印刷媒体３を案内供給して印刷する印刷装置の印刷
ギャップ調整機構において、キャリッジ６は、印刷ヘッ
ド１３を固着し印刷ヘッド１３とプラテン１との距離を
可変とすべく移動可能な可動部６ｂ、可動部６ｂの移動
を案内する固定部６ａ、および可動部６ｂを移動すべく
固定部６ａに配設された駆動手段１０、１８、２５、２
６、３２を有し、印刷媒体３表面と印刷ヘッド１３との
距離を測定する印刷ギャップ測定手段と、印刷ギャップ
が適正値となるように駆動手段２６を制御する制御手段
とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷ヘッドとプラ
テンとの間に印刷媒体を案内供給して印刷する印刷装置
の印刷ギャップ調整機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷装置の印刷ギャップ調整機構
に関しては、「印字装置のプラテンギャップ調整機構」
として、特開平９−２５４４６３号公報所載の技術が開
示されている。図５および図６を用いて、この技術を説
明する。図５はプラテンギャップ調整機構を備えた印字
装置の平面図、図６はプラテンギャップ調整機構を備え
た印字装置の側面図である。

【０００３】図５および図６において、印字ヘッドを搭
載したハンマバンク１０２は、ベース１０６上に固定さ
れたシャトルユニット１０７ａ、１０７ｂに取付けられ
ている。また、ベース１０６の両側には、一対のフレー
ム１０５、１０５が前後方向に位置調整可能に配設され
ている。一対のフレーム１０５、１０５は、ベース１０
６上において、一対の偏心カム１０４ａ、１０４ｂをコ
ントロールレバー１０９で回動することにより移動す
る。プラテン１０１は、一対のプラテンブッシュ１０３
ａ、１０３ｂを介して一対のフレーム１０５、１０５に
取付けられ、一対のプラテンブッシュ１０３ａ、１０３
ｂの回転により移動する。コントロールレバー１０９を
調整ポジションから印字ポジションに動かすと、プラテ
ン１はプラテンギャップ分だけ移動する。

【０００４】上記構成のプラテンギャップ調整機構で
は、まず、一対のプラテンブッシュ１０３ａ、１０３ｂ
を回してプラテン１０１をハンマバンク１０２から十分
離す。つぎに、コントロールレバー１０９を調整ポジシ
ョンの位置に設定しておいて（図６に示す状態）、一対
のプラテンブッシュ１０３ａ、１０３ｂを回転させて、
プラテン１０１をハンマバンク１０２に接触させる（図
５に示す状態）。この際、ハンマバンク１０２の中央部
もプラテン１０１と接触していることを確認する。その
後、印字ポジションに設けられた印字用紙の種類または
厚さに応じた目盛り１１１に、コントロールレバー１０
９を移動させ、プラテンギャップの調整を終了する。こ
の方法によれば、簡便にしかも再現性よくプラテンギャ
ップを設定できるので、容易に、しかも常にバラツキの
少ない高い印刷品質が得られるとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術によれば、使用頻度の高い特定の印刷媒体、または厚
さの分かっている印刷媒体については、適切なプラテン
ギャップが設定できるものの、初めて使用する印刷媒体
や厚さの不明な印刷媒体に対しては対応できないという
問題点があった。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、請求項１、２、３または４に係る発明の課
題は、初めて使用する印刷媒体や厚さの不明な印刷媒体
に対しても、印刷ギャップを正しく把握し、適正な値に
なるように印刷ギャップを調整し得る印刷装置の印刷ギ
ャップ調整機構を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１、２、３または４に係る発明は、印刷ヘッ
ドを搭載した往復移動可能なキャリッジと、該キャリッ
ジに対向して配置されたプラテンとを備え、前記印刷ヘ
ッドと前記プラテンとの間に印刷媒体を案内供給して印
刷する印刷装置の印刷ギャップ調整機構において、前記
キャリッジは、前記印刷ヘッドを固着し該印刷ヘッドと
前記プラテンとの距離を可変とすべく移動可能な可動
部、該可動部の移動を案内する固定部、および前記可動
部を移動すべく前記固定部に配設された駆動手段を有
し、前記印刷媒体表面と前記印刷ヘッドとの距離を測定
する印刷ギャップ測定手段と、印刷ギャップが適正値と
なるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備す
る。

【０００８】請求項１、２、３または４に係る発明の印
刷装置の印刷ギャップ調整機構では、印刷に先立ち、予
め印刷媒体と印刷ヘッドとの間の印刷ギャップを印刷ギ
ャップ測定手段で測定しておき、これが適正値に対しズ
レがある場合には、制御手段により、駆動手段でキャリ
ッジの固定部を駆動し、これに案内されて印刷ヘッドを
固着した可動部がプラテンに対して移動する。

【０００９】請求項２または４に係る発明の印刷装置の
印刷ギャップ調整機構では、上記作用に加え、固定部に
設けられた螺旋面と、可動部に設けられ螺旋面に当接す
る接触面とを備え、駆動手段により螺旋面を回転させる
ことによって、これに当接する接触面を有する可動部の
移動を案内しつつ、プラテンに対して印刷ヘッドを移動
させる。

【００１０】請求項３または４に係る発明の印刷装置の
印刷ギャップ調整機構では、上記作用に加え、固定部お
よび可動部にそれぞれ設けた螺旋状溝と、該螺旋状溝同
士の間に介装したボールとを備え、駆動手段により固定
部に設けた螺旋状溝を回転させることによって、ボール
を介して螺旋状溝を有する可動部の移動を案内しつつ、
プラテンに対して印刷ヘッドを移動させる。

【００１１】請求項４に係る発明の印刷装置の印刷ギャ
ップ調整機構では、上記作用に加え、可動部と固定部と
の間に、可動部を固定部の方向に付勢する弾性部材を備
えたことにより、弾性部材が可動部を固定部の方向に付
勢して、可動部の移動に際してガタツキの発生を抑制す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、具体的な実施の形態につい
て説明する。

【００１３】（実施の形態１）図１〜図３は実施の形態
１を示し、図１は印刷ギャップ調整機構を搭載した印刷
装置の斜視図、図２は印刷ギャップ調整機構の一部を破
裁した側面図、図３は印刷ヘッド移動機構の縦断面図で
ある。

【００１４】図１において、印刷ヘッド１３（図２参
照）を保持したキャリッジ６は、水平方向に配設された
２本の長尺円柱部材からなるキャリッジガイド２に摺動
可能に保持されている。プラテン１は、キャリッジ６に
保持された印刷ヘッド１３に対向する位置に配設されて
いる。プラテン１の面１ａ上には、図示しない多数の吸
引孔が穿設され、吸引孔は図示しない真空源に接続され
ており、印刷媒体３は面１ａ上に吸引されながら案内さ
れている。後述する印刷ギャップＧ（図２参照）を測定
するための印刷ギャップ測定手段としてのセンサ９がキ
ャリッジ６の移動ベース１４（図２参照）上に配設さ
れ、印刷媒体３に対向する位置に固定されている。セン
サ９は、ＬＥＤ、レーザ等の発光素子と、フォトダイオ
ード、ＣＣＤラインセンサ等の受光素子との組合せから
構成されており、印刷媒体３の表面に対して発光素子か
ら光を発射し、印刷媒体３の表面にて反射した光を受光
素子により受光するようになっている。また、センサ９
は、装置本体外に配置された制御手段としての制御装置
７に電気的に接続されており、センサ９からの信号を制
御装置７に伝達する。

【００１５】図２において、キャリッジ６は、主に、固
定部としての固定ユニット６ａと、可動部としての可動
ユニット６ｂと、両ユニット間に張架された弾性部材２
４とから構成されている。固定ユニット６ａは、主に、
固定ベース１２と、これに配設された駆動モータ２６
と、固定ベース１２に対し回転可能に支持された少なく
とも３本の固定支柱１８とから構成されている。固定ベ
ース１２には、少なくとも３ヶ所に円形穴が穿設され、
それぞれの円形穴に固定側ベアリングケース２１が可動
ユニット６ｂ側から嵌装固定されている。固定側ベアリ
ングケース２１には、可動ユニット６ｂ側から固定側ベ
アリング２０の外輪が嵌装され、固定側ベアリング２０
が脱落しないように固定側ベアリング押さえ２３により
固定している。また、固定側ベアリング２０の内輪に
は、可動ユニット６ｂ側から中央部が大径で両端部が小
径の円柱状に一体的に形成された段付き形状の固定支柱
１８が嵌装されている。

【００１６】固定支柱１８は、固定側ベアリング２０の
内輪に一方の小径部１８ａが嵌装され、その段部で支持
されるとともに、固定ユニット６ａ側から固定側ベアリ
ングナット２２で固定側ベアリング２０の内輪に螺着さ
れている。一方、固定支柱１８の他方の小径部１８ｂは
その端部が、図３に示すように、後述する印刷ヘッド移
動機構の可動支柱ベース１５の穴部１５ａに案内支持さ
れるとともに、端面には、螺旋形状の螺旋面としての螺
旋端面３１が形成されている。さらに、図２に示すよう
に、固定支柱１８の小径部１８ｂには、全ての固定支柱
１８に亘ってタイミングベルトからなる回転伝達ベルト
１０が巻回されている。また、１本の固定支柱１８と、
固定ベース１に配設された駆動モータ２６の軸に固定さ
れた駆動プーリ２５とはタイミングベルトからなる動力
ベルト３２で連結されている。駆動モータ２６は、制御
装置７と電気的に接続され、制御装置７からの信号によ
り、回転、停止して制御されるようになっている。回転
伝達ベルト１０、固定支柱１８、駆動プーリ２５、駆動
モータ２６および動力ベルト３２により駆動手段を構成
している。

【００１７】一方、可動ユニット６ｂは、可動ベース１
４と、これに固着された印刷ヘッド１３と、固定支柱１
８に対向して配置され可動ベース１４に可動支柱ベース
１５を介して配設された可動支柱１７（図３参照）とか
ら構成されている。可動ベース１４には、固定支柱１８
に対向した位置に円形穴が穿設されており、それぞれの
円形穴に可動支柱ベース１５が、プラテン１側から嵌装
固定されている。可動支柱ベース１５には、図３に示す
ように、固定支柱１８側に穴１５ａが穿設され、この穴
１５ａに略円柱状の可動支柱１７が嵌装固定されてい
る。可動支柱１７の固定支柱１８側の端面には、三角形
状の突起からなる接触面３０が形成されている。

【００１８】図２に示すように、固定ベース１２と可動
ベース１４との間は、引張りコイルバネ等からなる弾性
部材２４が張架されており、その間隔を狭める方向に常
に付勢されている。従って、可動ベース１４は、固定ベ
ース１２側に常時付勢されており、固定支柱１８の螺旋
端面３１と、可動支柱１７の接触面３０とは常に接触し
た状態にある。また、固定支柱１８と可動支柱１７との
対は、少なくとも３対以上用いられ、可動ベース１４が
固定ベース１２と平行に保ちながら、スムーズにかつ安
定的に前後移動できるように、キャリッジ６内に配置さ
れている。

【００１９】上記構成の印刷装置による印刷工程につい
て、図１および図２を用いて説明する。印刷媒体３が図
示しない装置本体にセットされ印刷開始指令が発せられ
ると、印刷装置は印刷の前工程に入り、印刷媒体３は印
刷媒体給紙方向である矢印αの方向に送られ、プラテン
１上を上から下に走行する。この際、印刷媒体３は、プ
ラテン１に穿設された図示しない多数の吸引孔から空気
が吸引されることにより、プラテン１に密着しながら走
行する。制御装置７からの指令により、センサ９は印刷
ヘッド１３と印刷媒体３との間の間隔（以下、印刷ギャ
ップＧと称する）を測定し、その結果を制御装置７に送
り返す。すなわち、センサ９の発光素子は印刷媒体３に
対し、一定の角度で光を照射しているため、印刷ギャッ
プＧが適正値からずれると、受光素子による反射光の受
光状態が異なってくる。

【００２０】例えば、受光素子がＣＣＤラインセンサの
場合、反射光を最も多く受光するＣＣＤ素子の番号が適
正な印刷ギャップＧの場合とは異なり、このズレ量を測
定することにより印刷ギャップＧの適正値からのズレが
求められる。この結果、制御装置７が印刷ギャップＧが
適正値であると判断すれば、前工程からそのまま印刷動
作に入る。すなわち、キャリッジ６を矢印Ｘ方向に移動
させるとともに、印刷媒体３の供給を再開する。また、
これとは逆に、制御装置７が印刷ギャップＧを適正値で
ないと判断すれば、適正値となるようにキャリッジ６内
の可動ベース１４を矢印Ｙ方向に移動させた後、印刷を
開始する。

【００２１】以下、図１〜図３を用いて、印刷ギャップ
Ｇを適正値にする作用を詳述する。制御装置７は、印刷
ギャップＧの測定結果から適正値に対する過不足分を演
算し、これに見合う分だけ駆動モータ２６を右または左
に回転させる。その駆動力は、駆動プーリ２５および少
なくとも３本ある固定支柱１８のうち１本に掛けられて
いる動力ベルト３２を介してその固定支柱１８を回転さ
せ、さらに、回転伝達ベルト１０を介して全ての固定支
柱１８を回転させる。これにより、全ての固定支柱１８
を同時にしかも同期して回転させることができる。この
とき、前述したように、固定支柱１８の螺旋端面３１と
可動支柱１７の接触面３０とは常に接触した状態にあ
り、しかも可動支柱１７と可動支柱ベース１５との回転
は規制されているので、固定支柱１８の回転により、図
３に示す印刷ヘッド移動機構の可動支柱１７は、弾性部
材２４の付勢力に抗して、螺旋端面３１の形状に従って
接触面３０が滑りながら矢印Ｙ方向に移動する。これに
より、印刷ギャップＧが適正値になる方向へ可動ベース
１４および印刷ヘッド１３が移動することになる。制御
装置７は、印刷ギャップＧが適正値になったことをセン
サ９で確認した後、印刷ヘッド１３の矢印Ｙ方向への移
動を終了させ、印刷動作に入る。

【００２２】本実施の形態によれば、初めて使用する印
刷媒体や厚さの不明な印刷媒体に対しても、印刷ギャッ
プを正しく把握し、適正な値になるように、印刷ヘッド
を高速かつ精度よく位置決めして、印刷ギャップを調整
することができる。また、全ての可動支柱を同期して等
量移動させることができるとともに、弾性部材でガタを
とりつつタイミングベルトを介して可動ベースを駆動し
ているので、高速かつ高精度の位置決めが実現できる。
これにより、高速かつ高画質印刷が可能になるという効
果を得ることができる。

【００２３】本実施の形態におけるセンサ９による印刷
ギャップＧの測定は、印刷の前工程であれば、印刷媒体
３の走行中に行ってもよいし、印刷媒体３の走行を一旦
停止した後、行ってもよい。また、本実施の形態では、
固定支柱１８に螺旋端面３１を設ける構成としたが、逆
にして、可動支柱１７側に螺旋端面３１を設ける構成に
しても、同様の機能を実現することができる。

【００２４】（実施の形態２）図４は実施の形態２を示
し、印刷ヘッド移動機構の縦断面図である。本実施の形
態は、実施の形態１と印刷ヘッド移動機構のみが異な
り、他の部分は実施の形態１と同一のため、同一部分の
図と説明を省略する。また、図４においても、実施の形
態１と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略す
る。

【００２５】図４において、固定ユニット６ａ（図２参
照）側の固定支柱４１の先端部４１ｂの外周面には、螺
旋状溝としてのオス側螺旋状溝４２が形成されている。
一方、可動ユニット６ｂ（図２参照）は、可動ベース１
４と、これに配設された印刷ヘッド１３（図２参照）
と、固定支柱４１に対向して配置され可動ベース１４に
配設された可動支柱４３とから構成されている。可動ベ
ース１４には、固定支柱４１に対向した位置に円形穴が
穿設されており、それぞれの円形穴に可動支柱４３が、
プラテン１（図２参照）側から嵌装固定されている。可
動支柱４３には、固定支柱４１側に穴４３ａが穿設さ
れ、この穴４３ａの内周面には、螺旋状溝としてのメス
側螺旋状溝４４が形成されている。固定支柱４１の先端
部４１ｂは、可動支柱４３の穴４３ａに挿入され、オス
側螺旋状溝４２とメス側螺旋状溝４４との間にボール４
５が介装され、固定支柱４１が回転自在に案内されるよ
うに構成されている。その他の構成は、実施の形態１と
同様である。

【００２６】上記構成の印刷装置の印刷ギャップ調整機
構を用いた、印刷ギャップＧを適正値にする作用を説明
する。図４において、固定支柱４１は可動支柱４３にボ
ール４５を介して案内されており、しかも可動支柱４３
の回転は規制されているので、固定支柱４１の回転によ
り、可動支柱４３は、弾性部材２４（図２参照）の付勢
力に抗して矢印Ｙ（図１参照）方向に移動する。その他
の作用は実施の形態１と同様である。

【００２７】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様の効果に加え、ボールを介して回転運動を直線運動に
変換しているので、各構成部材に無理な力が掛からず、
印刷装置の寿命を長くすることができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１、２、３または４に係る発明に
よれば、印刷に先立ち、予め印刷媒体と印刷ヘッドとの
間の印刷ギャップを印刷ギャップ測定手段で測定してお
き、これが適正値に対しズレがある場合には、制御手段
により、駆動手段でキャリッジの固定部を駆動し、これ
に案内されて印刷ヘッドを固定した可動部がプラテンに
対して移動するので、初めて使用する印刷媒体や厚さの
不明な印刷媒体に対しても、印刷ギャップを正しく把握
し、適正な値になるように、印刷ヘッドを高速かつ精度
よく位置決めして、印刷ギャップを調整することができ
る。これにより、高速かつ高画質印刷が可能になるとい
う効果を得ることができる。

【００２９】請求項２または４に係る発明によれば、上
記効果に加え、駆動手段により螺旋面を回転させること
によって、これに当接する接触面を有する可動部の移動
を案内しつつ、プラテンに対して印刷ヘッドを移動させ
るので、簡単な構成で印刷ヘッドを高速かつ精度よく位
置決めして、印刷ギャップを調整することができる。

【００３０】請求項３または４に係る発明によれば、上
記効果に加え、駆動手段により固定部に設けた螺旋状溝
を回転させることによって、ボールを介して螺旋状溝を
有する可動部の移動を案内しつつ、プラテンに対して印
刷ヘッドを移動させるので、各構成部材に無理な力が掛
からず、印刷装置の寿命を長くすることができる。

【００３１】請求項４に係る発明によれば、上記効果に
加え、弾性部材が可動部を固定部の方向に付勢して、可
動部の移動に際してガタツキの発生を抑制するので、可
動部の位置決めを高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の印刷ギャップ調整機構を搭載し
た印刷装置の斜視図である。

【図２】実施の形態１の印刷ギャップ調整機構の一部を
破裁した側面図である。

【図３】実施の形態１の印刷ヘッド移動機構の縦断面図
である。

【図４】実施の形態２の印刷ヘッド移動機構の縦断面図
である。

【図５】従来技術のプラテンギャップ調整機構を備えた
印字装置の平面図である。

【図６】従来技術のプラテンギャップ調整機構を備えた
印字装置の側面図である。

【符号の説明】

１ プラテン ３ 印刷媒体 ６ キャリッジ ６ａ 固定ユニット ６ｂ 可動ユニット １０ 回転伝達ベルト １３ 印刷ヘッド １８ 固定支柱 ２５ 駆動プーリ ２６ 駆動モータ ３２ 動力ベルト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷ヘッドを搭載した往復移動可能なキ
   ャリッジと、該キャリッジに対向して配置されたプラテ
   ンとを備え、前記印刷ヘッドと前記プラテンとの間に印
   刷媒体を案内供給して印刷する印刷装置の印刷ギャップ
   調整機構において、 前記キャリッジは、前記印刷ヘッドを固着し該印刷ヘッ
   ドと前記プラテンとの距離を可変とすべく移動可能な可
   動部、該可動部の移動を案内する固定部、および前記可
   動部を移動すべく前記固定部に配設された駆動手段を有
   し、前記印刷媒体表面と前記印刷ヘッドとの距離を測定
   する印刷ギャップ測定手段と、印刷ギャップが適正値と
   なるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備す
   ることを特徴とする印刷装置の印刷ギャップ調整機構。
2. 【請求項２】 前記固定部に設けられた螺旋面と、前記
   可動部に設けられ前記螺旋面に当接する接触面とを備
   え、前記駆動手段により前記螺旋面を回転させることに
   よって前記可動部の移動を案内することを特徴とする請
   求項１記載の印刷装置の印刷ギャップ調整機構。
3. 【請求項３】 前記固定部および前記可動部にそれぞれ
   設けた螺旋状溝と、該螺旋状溝同士の間に介装したボー
   ルとを備え、前記駆動手段により前記固定部に設けた螺
   旋状溝を回転させることによって、前記可動部の移動を
   案内することを特徴とする請求項１記載の印刷装置の印
   刷ギャップ調整機構。
4. 【請求項４】 前記可動部と前記固定部との間に、前記
   可動部を前記固定部の方向に付勢する弾性部材を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の印刷装置
   の印刷ギャップ調整機構。