JP2003237165A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】キャリッジや印字ヘッドの振動を抑制した画像
形成装置を提供する。 【解決手段】ベルト１８の回転に伴ってキャリッジ２０
が矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動し、この往復動の際の慣性力
が従動プーリー４４に伝わり、この伝わった慣性力によ
ってテンションばね４８が振動する。テンションばね４
８の振動はベルト１８に伝わって増幅される。このた
め、ベルト１８が矢印Ｄ，Ｅ方向に振動し、この振動に
伴ってコロ６２も矢印Ｄ，Ｅ方向に振動し始める。コロ
６２の振動は、コイルばね６８が矢印Ｄ，Ｅ方向に伸縮
することによって吸収される。即ち、ベルト１８の振動
は振動抑制ユニット６０によって抑制される。この結
果、キャリッジ２０の往復運動に伴ってベルト１８が振
動しても、この振動は振動抑制ユニット６０によって抑
制されるので、キャリッジ２０の振動が抑制されること
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に画像を
形成するための印字ヘッドを所定の主走査方向に往復動
させながら記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータやワークステーションの出
力装置の一つとして、記録紙などの記録媒体にインクを
吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装
置が知られている。このインクジェット方式画像形成装
置は、通常、インクが吐出する複数のノズルが形成され
た印字ヘッドと、この印字ヘッドを搭載して主走査方向
に往復動するキャリッジと、この主走査方向に直交する
方向（副走査方向であり記録媒体搬送方向）に記録媒体
を搬送する記録媒体搬送装置とを備えている。

【０００３】このようなインクジェット方式画像形成装
置で記録媒体に画像を形成する際は、記録媒体搬送装置
で搬送中の記録媒体を一時的に停止させ、キャリッジを
主走査方向に往復動させながら、画像情報を担持した画
像信号に基づいて複数のノズルから選択的にインクを吐
出し、記録媒体のうちノズルの出口（インク吐出口）に
向き合う画像形成領域に位置する部分に１バンド分の画
像を形成する。その後、記録媒体を１バンド分の幅だけ
搬送して停止させ、再び、キャリッジを主走査方向に往
復動させながら、画像信号に基づいてノズルからインク
を吐出し、記録媒体のうち画像形成領域に新たに位置す
る部分に画像を形成する。このような動作を繰り返すこ
とによって記録媒体に画像を形成する。

【０００４】上記したインクジェット方式画像形成装置
では、印字ヘッドのインク吐出口を増やしたりその耐久
性を向上させたりすることにより、いっそう大きなサイ
ズ（大判）の記録媒体に画像を形成できる。画像を形成
できる記録媒体の大判化に伴ってインクジェット方式画
像形成装置の幅は広くなり、この結果、キャリッジが印
字ヘッドと共に一スキャンで移動する距離（一往復の距
離）も長くなる。

【０００５】また、記録媒体の大判化に伴って画像形成
速度（出力速度）を速めるので、キャリッジの移動速度
も速くなる。さらに、フルカラー印刷における画質向上
のために、インクの種類が４種類から６種類若しくは７
種類に増えている。このようにインクの種類が増える結
果、インク吐出口の数が増大し、この増大に伴ってキャ
リッジや印字ヘッドが大型化してその重量も増えてい
る。

【０００６】ところで、上記したキャリッジには無端ベ
ルトの一部が固定されており、この無端ベルトを回転さ
せることによりキャリッジを主走査方向に往復動させて
いる。ベルトに所謂「遊び」が生じた場合、キャリッジ
がスムーズに往復動しないおそれがあるので、ベルトに
はばねなどによって張力を付与させている。このため、
ベルトは常に張った状態であって「遊び」は生じない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、大型のキャ
リッジや印字ヘッドが速い速度で往復動した場合、振動
が生じ易い。この振動は、ベルトに張力を付与するばね
では吸収しきれずに、ベルトが振動する。ベルトが振動
した場合は、この振動に起因してキャリッジや印字ヘッ
ドも振動し、印字ヘッドから吐出されるインクが正規の
位置に着弾しないおそれもある。このように印字ヘッド
からのインク吐出が不安定になることにより、記録媒体
に形成される画像の品質（画質）が低下する。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、キャリッジや
印字ヘッドの振動を抑制した画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する
ための印字ヘッドを搭載して所定の主走査方向に往復動
するキャリッジと、該キャリッジを前記主走査方向に往
復動させる駆動力を該キャリッジに伝達する伝達部材と
を備え、前記印字ヘッドを前記主走査方向に往復動させ
ながら記録媒体に画像を形成する画像形成装置におい
て、（１）前記伝達部材が振動することを抑制する振動
抑制手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】ここで、（２）前記振動抑制手段は、前記
キャリッジに取り付けられたものであってもよい。

【００１１】また、前記振動抑制手段は、（３）前記伝
達部材に接触して従動回転するコロと、（４）このコロ
の回転中心軸を回転自在に支持するベアリングと、
（５）該コロの振動を吸収することにより前記伝達部材
の振動を抑制するコイルばねとを備えたものであっても
よい。

【００１２】さらに、（６）前記コロは、前記コイルば
ねの付勢力によって前記伝達部材に押圧されたものであ
ってもよい。

【００１３】さらにまた、（７）前記コロは、前記伝達
部材を挟み込む一対のものであり、この一対のコロによ
って前記伝達部材の振動を抑制するものであってもよ
い。

【００１４】さらにまた、（８）前記伝達部材は、前記
キャリッジにその一部が固定されて該キャリッジと共に
移動するベルト若しくはワイヤからなるものであっても
よい。

【００１５】さらにまた、（９）前記印字ヘッドは、イ
ンクを吐出することにより記録媒体に画像を形成するも
のであってもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施形態
を説明する。

【００１７】図１，図２，及び図３を参照して、本発明
の画像形成装置の一例であるインクジェット方式のプロ
ッタを説明する。

【００１８】図１は、インクジェット方式のプロッタの
概略構成を示す斜視図である。図２は、キャリッジやベ
ルトを裏側から示す背面図である。図３は、振動抑制ユ
ニットを示す模式図である。

【００１９】プロッタ１０は、図１に示すように、矢印
Ａ方向に搬送される記録紙１２が載置されるプラテン１
４を備えている。このプラテン１４の上方には、プラテ
ン１４に対して平行に２本の走査レール（ガイドレー
ル）１６が掛け渡されている。この走査レール１６に
は、モータ（図示せず）と無端のベルト１８（本発明に
いう伝達部材の一例である）によって矢印Ｂ，Ｃ方向
（矢印Ａ方向に直交する方向であり、主走査方向の一例
である）に往復動する（走査する）キャリッジ２０がス
ライド軸受（図示せず）を介して取り付けられている。

【００２０】キャリッジ２０には、インクを吐出するイ
ンク吐出口（ノズルの出口であり、図示せず）を有する
４つの印字ヘッド２２Ｋ（ブラック），２２Ｃ（シア
ン），２２Ｍ（マゼンタ），２２Ｙ（イエロー）が搭載
されている。インク吐出口の前方は、画像が形成される
画像形成領域２３である。記録紙１２のうち画像形成領
域２３に位置する部分にインク吐出口からインクが吐出
され、これにより、この部分に画像が形成される。

【００２１】また、キャリッジ２０の移動可能な範囲の
うち画像形成領域２３から離れた位置には、ノズルから
インクを強制的に吸引し、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，
２２Ｍ，２２Ｙに形成されたインク供給経路やノズルな
どをクリーニングして印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２
Ｍ，２２Ｙのインク吐出状態を初期の吐出状態にする回
復装置３０が配置されている。

【００２２】回復装置３０には、４つの印字ヘッド２２
Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙそれぞれのインク吐出口を
覆うゴム製の４つのキャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，
３２Ｙが備えられている。各キャップ３２Ｋ，３２Ｃ，
３２Ｍ，３２Ｙには廃インクチューブ（図示せず）の一
端が接続されており、この廃インクチューブの他端は吸
引ポンプ（図示せず）に接続されている。なお、４つの
キャップ３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙはキャップ台
３２に固定されている。

【００２３】ロール紙などの記録紙１２に画像を形成す
るに当っては、プラテン１４に記録紙１２を載置し、プ
ラテン１４に形成された開口部（図示せず）から外周面
の一部を露出した搬送ローラ２４と、記録紙１２の両端
部を上方から押えるピンチローラ２６とによって記録紙
１２を挟持しながら、搬送モータ（図示せず）によって
搬送ローラ２４を回転させて記録紙１２を搬送する。記
録紙１２の上方でキャリッジ２０を矢印Ｂ，Ｃ方向に往
復動させ、ヘッド制御部（図示せず）から印字ヘッド２
２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙに送信された画像情報を
担持する画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し
て、記録紙１２のうち画像形成領域２３に位置する部分
に画像を形成する。

【００２４】画像を形成し終ると、キャリッジ２０に搭
載されたカッタ（図示せず）を所定位置まで飛び出させ
て記録紙１２を所定サイズに裁断する。なお、画像形成
動作中、ノズルなどをクリーニングするために、ノズル
からインクを吸引することが必要な状態になると、キャ
リッジ２０を回復装置３０の上方に移動させる。

【００２５】上述したように、キャリッジ２０はベルト
１８などによって矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動する。ベルト
１８は、図２に示すように、その両端部がそれぞれ駆動
プーリー４２と従動プーリー４４とに掛け渡された無端
ベルトである。また、ベルト１８の一端部１８ａはコマ
４６ａによってキャリッジ２０に固定されており、ベル
ト１８の他端部１８ｂはコマ４６ｂによってキャリッジ
２０に固定されている。

【００２６】駆動プーリー４２は、モータ（図示せず）
によって回転する。この回転に伴って、従動プーリー４
４が回転すると共にベルト１８も回転し、これにより、
キャリッジ２０が矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動する。

【００２７】従動プーリー４４は、キャリッジ２０を挟
んで駆動プーリー４２とは反対の側に配置されている。
従動プーリー４４は中心軸４６を中心にして回転するも
のであり、この中心軸４６は、テンションばね４８によ
って矢印Ｃ方向に付勢されている。中心軸４６は矢印Ｃ
方向の上流側からテンショナー５０に嵌め込まれてお
り、このテンショナー５０の矢印Ｃ方向上流側端面には
テンションばね４８の一端部が取り付けられている。ま
た、テンションばね４８の他端部は、プロッタ１０に固
定されたストッパ５２に固定されている。従って、テン
ションばね４８によって、従動プーリー４４は矢印Ｃ方
向に押されていることとなる。このため、ベルト１８の
全体には常に張力が付与されており、ベルト１８が緩む
ことはない。このような状態でキャリッジ２０は矢印
Ｂ，Ｃ方向に往復動する。

【００２８】キャリッジ２０には、ベルト１８の振動を
抑制する２つの振動抑制ユニット６０（本発明にいう振
動抑制手段の一例である）が配置されている。２つの振
動抑制ユニット６０は、ベルト１８を挟んでコマ４６
ａ，４６ｂとは反対側に配置されている。一つの振動抑
制ユニット６０はコマ４６ａに向き合う位置に配置され
ており、他の一つの振動抑制ユニット６０はコマ４６ｂ
に向き合う位置に配置されている。各振動抑制ユニット
６０は同じ構造であるので、ここでは、一方の振動抑制
ユニット６０の構造を説明する。

【００２９】振動抑制ユニット６０はキャリッジ２０に
取り付けられており、キャリッジ２０と共に矢印Ｂ，Ｃ
方向に往復動する。この往復動の際に振動抑制ユニット
６０は、ベルト１８が振動することを抑制する。振動抑
制ユニット６０には、ベルト１８に接触してこのベルト
１８の回転に伴ってベルト１８に接触しながら従動回転
するコロ６２が備えられている。コロ６２の回転中心に
は、コロ６２と共に回転する回転中心軸６４が配置され
ており、回転中心軸６４を中心にしてコロ６２が回転す
る。

【００３０】回転中心軸６４は、ベアリング６６に回転
自在に支持されている。このベアリング６６によってコ
ロ６２が高速でも安定して回転できる。ベアリング６６
にはコイルばね６８の一端部が固定されている。コイル
ばね６８は、ベルト１８に直交する方向（矢印Ｄ方向）
に延びている。コイルばね６８の他端部は、筐体７０に
固定されており、筐体７０はキャリッジ２０に固定され
ている。従って、コイルばね６８の他端部は移動しない
が、一端部は矢印Ｄ方向及びその反対方向に移動する。
これによりコイルばね６８が伸縮する。また、コイルば
ね６８は、ベアリング６６を矢印Ｄ方向に付勢してい
る。従って、コロ６２はベルト１８を矢印Ｄ方向に押圧
している（押し付けている）こととなる。

【００３１】上述したように、ベルト１８の回転に伴っ
てキャリッジ２０が矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動する。この
往復動の際の慣性力が従動プーリー４４に伝わり、この
伝わった慣性力によってテンションばね４８が振動す
る。テンションばね４８の振動はベルト１８に伝わって
増幅される。このため、ベルト１８が矢印Ｄ，Ｅ方向に
振動し、この振動に伴ってコロ６２も矢印Ｄ，Ｅ方向に
振動し始める。

【００３２】しかし、この振動は、コイルばね６８が矢
印Ｄ，Ｅ方向に伸縮することによって吸収される。即
ち、ベルト１８の振動は振動抑制ユニット６０によって
抑制される。この結果、キャリッジ２０の往復運動に伴
ってベルト１８が振動しても、この振動は振動抑制ユニ
ット６０によって抑制されるので、キャリッジ２０の振
動が抑制される。従って、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，
２２Ｍ，２２Ｙの振動も抑制されるので、印字ヘッド２
２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙの振動に起因して画質が
低下することが防止される。なお、３つ以上の振動抑制
ユニット６０をキャリッジ２０に取り付けてもよい。ま
た、振動抑制ユニット６０をキャリッジ２０に取り付け
ずに、プロッタ１０の本体に取り付けてもよい。この場
合、キャリッジ２０の走査の邪魔にならない位置に振動
抑制ユニット６０を取り付ける。

【００３３】図４を参照して、振動抑制ユニットの他の
例を説明する。

【００３４】図４は、他の例の振動抑制ユニットが取り
付けられたキャリッジ裏側から示す背面図である。この
図では、図２に示された構成要素と同一の構成要素には
同一の符号が付されている。

【００３５】キャリッジ１２０の基本的構造は、図２に
示すキャリッジ２０の基本的構造と同じである。キャリ
ッジ１２０の特徴は、一対の振動抑制ユニット６０でベ
ルト１８を挟み込んだ点にある。キャリッジ１２０に取
り付けられた振動抑制ユニット６０は、キャリッジ２０
に取り付けられた振動抑制ユニット６０と同一構造のも
のである。２つの振動抑制ユニット６０は、ベルト１８
のうちコマ４６ａに向き合う部分を挟み込んでいる。し
かし、ベルト１８のうちコマ４６ｂに向き合う部分を２
つの振動抑制ユニット６０で挟み込んでもよいし、ベル
ト１８の他の部分を２つの振動抑制ユニット６０で挟み
込んでもよい。

【００３６】上記のようにベルト１８を２つの振動抑制
ユニット６０で挟み込んでも、ベルト１８の振動を抑制
できる。従って、印字ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，
２２Ｙの振動も抑制されるので、印字ヘッド２２Ｋ，２
２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙの振動に起因して画質が低下する
ことが防止される。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置では、伝達部材の振動を振動抑制手段が抑制する。こ
のため、伝達部材の振動に起因するキャリッジの振動も
抑制される。従って、キャリッジに搭載された印字ヘッ
ドの振動も抑制されるので、印字ヘッドの振動に起因し
て画質が低下することが防止される。

【００３８】ここで、前記振動抑制手段は、前記キャリ
ッジに取り付けられたものである場合は、伝達部材から
キャリッジに伝達される振動が振動抑制手段によってい
っそう確実に抑制されるので、キャリッジの振動がいっ
そう確実に抑制される。

【００３９】また、前記振動抑制手段は、前記伝達部材
に接触して従動回転するコロと、このコロの回転中心軸
を回転自在に支持するベアリングと、該コロの振動を吸
収することにより前記伝達部材の振動を抑制するコイル
ばねとを備えたものである場合は、ベアリングによって
コロが高速でも安定して回転でき、簡易な構成の振動抑
制手段が得られる。

【００４０】さらに、前記コロは、前記コイルばねの付
勢力によって前記伝達部材に押圧されたものである場合
は、コロが伝達部材を押圧しているので、伝達部材の振
動がいっそう抑制される。

【００４１】さらにまた、前記コロは、前記伝達部材を
挟み込む一対のものであり、この一対のコロによって前
記伝達部材の振動を抑制するものである場合は、コロが
伝達部材を挟み込んでいるので、伝達部材の振動がいっ
そう抑制される。

【００４２】さらにまた、前記伝達部材は、前記キャリ
ッジにその一部が固定されて該キャリッジと共に移動す
るベルト若しくはワイヤからなるものである場合は、簡
易な構造の伝達部材が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット方式のプロッタの概略構成を示
す斜視図である。

【図２】キャリッジやベルトを裏側から示す背面図であ
る。

【図３】振動抑制ユニットを示す模式図である。

【図４】他の例の振動抑制ユニットが取り付けられたキ
ャリッジ裏側から示す背面図である。

【符号の説明】

１０ プロッタ １８ ベルト ２０，１２０ キャリッジ ２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ 印字ヘッド ６０ 振動抑制ユニット ６２ コロ ６４ 回転中心軸 ６６ ベアリング ６８ コイルばね

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に画像を形成するための印字ヘ
   ッドを搭載して所定の主走査方向に往復動するキャリッ
   ジと、該キャリッジを前記主走査方向に往復動させる駆
   動力を該キャリッジに伝達する伝達部材とを備え、前記
   印字ヘッドを前記主走査方向に往復動させながら記録媒
   体に画像を形成する画像形成装置において、 前記伝達部材が振動することを抑制する振動抑制手段を
   備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記振動抑制手段は、 前記キャリッジに取り付けられたものであることを特徴
   とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記振動抑制手段は、 前記伝達部材に接触して従動回転するコロと、 このコロの回転中心軸を回転自在に支持するベアリング
   と、 該コロの振動を吸収することにより前記伝達部材の振動
   を抑制するコイルばねとを備えたものであることを特徴
   とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記コロは、 前記コイルばねの付勢力によって前記伝達部材に押圧さ
   れたものであることを特徴とする請求項３に記載の画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記コロは、 前記伝達部材を挟み込む一対のものであり、この一対の
   コロによって前記伝達部材の振動を抑制するものである
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記伝達部材は、 前記キャリッジにその一部が固定されて該キャリッジと
   共に移動するベルト若しくはワイヤからなるものである
   ことを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか
   一項に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記印字ヘッドは、 インクを吐出することにより記録媒体に画像を形成する
   ものであることを特徴とする請求項1から６までのうち
   のいずれか一項に記載の画像形成装置。