【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガイドシャフトとガイドレールとで被走査体をスライド自在に支持して往復移動させるシリアル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録情報に基づいて用紙等の記録媒体に画像を記録するプリンタやファクシミリ等の記録装置、または原稿上の画像を読取る読取り装置などにおいては、装置本体に設置されたガイドシャフト等の案内部材に沿って往復移動可能なキャリッジ上に記録ヘッドや読取りヘッドを搭載し、キャリッジを駆動して記録媒体や原稿を走査することで情報の記録や読取りが行なわれる。
【０００３】
このようにキャリッジを往復移動させるシリアル装置は種々の機器で使用されており、キャリッジは、通常２本以上の案内部材（ガイドシャフト等）によって往復移動可能に案内支持されている。そこで、このように１つ以上の案内部材によってキャリッジの走査方向が規定され、これらに案内されてヘッドを搭載したキャリッジを往復走査しながら所定の作用をなす装置をシリアル装置と呼ぶ。
【０００４】
代表的なシリアル装置には、記録ヘッドを往復走査させて、走査方向と略直角方向に搬送される記録媒体上に画像を形成するシリアル型記録装置や、読取りヘッドを往復走査させて同様に搬送される媒体上の画像を読取るシリアル型画像読取り装置などがある。
【０００５】
シリアル装置は、記録媒体の大きさに比べ、記録や読取りに要するヘッドの記録領域や読取り領域が小さくて済むため、装置サイズやコストを抑制することができ、主に家庭やオフィスの卓上で使用する記録装置や読取り装置において一般的に利用されている。シリアル型記録装置は、記録手段としての記録ヘッドを搭載したキャリッジの往復走査に同期して、記録ヘッドを記録情報に基づいて駆動することにより、記録媒体上に画像記録を行う。
【０００６】
ここで、上述のようなシリアル装置の一従来例として一般的なインクジェット記録装置を図３ないし図５を参照して以下に説明する。なお、図３はインクジェット記録装置の内部機構の斜視図、図４は側面図、図５は平面図である。
【０００７】
図３および図４に例示するように、インクジェット記録装置は、紙、布、ＯＨＰシート、等の記録媒体Ｐを搬送手段で搬送し、キャリッジ４０１に搭載された記録手段である記録ヘッド５００により記録媒体Ｐに記録を行う。このとき、記録ヘッド５００は主走査方向に往復移動させ、これに同期して画像信号に応じて記録ヘッド５００を駆動して吐出口からインクを吐出させることにより、記録媒体Ｐに１ライン分の記録が行われる。
【０００８】
１ライン分の記録が終了したところで記録媒体Ｐを所定量だけ副走査方向に紙送りし、次いで上記の主走査による記録動作を行って次のラインを記録する。このような記録動作と紙送り動作を交互に繰り返すことで記録媒体Ｐ全体への記録が行われる。
【０００９】
記録ヘッド５００は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するものであり、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えている。また、記録ヘッド５００は、電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させ、そのインク滴を記録媒体Ｐに着弾させることでドットマトリクスの記録を行う。
【００１０】
キャリッジ４０１は記録ヘッド５００を搭載して往復移動させるためのものである。記録装置には２本の案内部材、すなわち１本のガイドシャフト４０２と１本のガイドレール３０５が記録媒体Ｐの搬送方向（Ｙ）に対して直交する主走査方向（Ｘ）に架設されており、キャリッジ４０１はこれらの案内部材に沿って往復移動可能に案内支持されている。
【００１１】
ガイドシャフト４０２の両端部の近傍には駆動プーリおよび従動プーリが取り付けられており（図示せず）、両プーリ間にはキャリッジ４０１と係止したタイミングベルト４１２が架け渡され、テンションばね（図示せず）によって張架されている。
【００１２】
また、駆動プーリにはキャリッジモータ（駆動モータ）が連結されており（図示せず）、このキャリッジモータの正逆駆動によってキャリッジ４０１がガイドシャフト４０２およびガイドレール３０５に沿って往復移動する。このキャリッジ４０１の往復走査に伴い所定のタイミングで記録情報に基づいて記録ヘッド５００を駆動することにより、不図示の記録媒体Ｐに画像記録が行われる。
【００１３】
また、キャリッジ４０１には記録ヘッド５００とともにインクタンク（図示せず）が搭載されており、このインクタンクから記録ヘッド５００へインクを供給するように構成されている。この場合、インクタンクは記録ヘッド５００に対して一体化してもよく、また、着脱可能に装着してもよい。
【００１４】
なお、ガイドレール３０５は、ガイドシャフト４０２の記録媒体Ｐの搬送方向（Ｙ）の下流側に配置されており、両者の配列関係は略水平方向となっている。キャリッジ４０１には、ガイドシャフト４０２が貫通嵌合する軸受部材４０１ａ，４０１ｂ、および、ガイドレール３０５と当接して摺動可能な摺動部（ガイドレール当接部）４０１ｃが設けられている。
【００１５】
軸受部材４０１ａ，４０１ｂは主走査方向に離間した２ヶ所に設けられており、摺動部４０１ｃはその間に配置されている。図４（ｂ）に示すように、軸受部材４０１ａ，４０１ｂの内径は、ガイドシャフト４０２に対して滑らかに摺動するため、ガイドシャフト４０２の外径よりも４０〜９０μｍ程度大きい寸法にされている。
【００１６】
このため、軸受部材４０１ａ，４０１ｂとガイドシャフト４０２との間にはガタ９が存在するが、キャリッジ４０１は自重で記録媒体Ｐに近接する（Ｚ）方向に寄っているため、ガタ９は軸受部材４０１ａ，４０１ｂの下側で最も大きく、記録媒体Ｐの搬送方向（Ｙ）には上流側、下流側ともほぼ均等な空隙となっている。
【００１７】
また軸受部材４０１ａ，４０１ｂ近傍の走査方向中央には、駆動伝達部４０１ｄが設けられている。駆動伝達部４０１ｄにはタイミングベルト４１２が一体的に、またはキャリッジモータなど駆動手段からの駆動力の脈動を減衰させるための弾性部材を介して取り付けられている。
【００１８】
上述のような構成において、従来のインクジェット記録装置では、キャリッジ４０１の走査中に、例えば、ガイドレール３０５上にキズやゴミなどの障害物があると、キャリッジ４０１は、レール摺動部４０１ｃ側では抵抗を受けて遅れるので、図５に示すように、駆動伝達部４０１ｄ側すなわち軸受部材４０１ａ，４０１ｂ側が先に進む方向の回転モーメント（矢印Ｈ）が発生する。
【００１９】
また、キャリッジ４０１が走査を開始する際には、キャリッジモータよりタイミングベルト４１２を介して駆動伝達部４０１ｄへと駆動力Ｂが加えられてキャリッジ４０１が加速する。しかし、通常キャリッジ４０１の重心Ａはキャリッジ４０１の中央付近にあり、駆動力作用点から離れているため、この場合も、キャリッジ４０１には、自身の慣性力により瞬間的に重心Ａを中心とした回転モーメント（矢印Ｈ）が作用する。
【００２０】
上述のような場合、軸受部材４０１ａ，４０１ｂには、それぞれ矢印Ｃ、Ｄ方向に応力が作用するので、図５（ａ）に示すように、左側の軸受部材４０１ａでは軸受内径の上流側のガタ９が最大となり、図５（ｃ）に示すように、右側の軸受部材４０１ｂでは軸受内径の下流側のガタ９が最大となる。さらに、ガイドシャフト４０２からの反発により反対方向に回転する動きも生じ、その結果、キャリッジ４０１が振動することになる。
【００２１】
また、キャリッジ４０１の加速時にかかる最大回転力Ｂは、記録ヘッド５００を含めたキャリッジ４０１の自重と、加速中のキャリッジ４０１にかかる最大加速度（通常は重力加速度の２倍程度）との積に略比例する。また、軸受部材４０１ａ，４０１ｂにかかる回転力Ｃ、Ｄは、キャリッジ４０１の駆動力伝達部４０１ｄから重心位置ＡまでのＹ方向の距離Ｌｙと重心位置Ａから軸受部材４０１ａ，４０１ｂまでのＸ方向の距離Ｌｘａ，Ｌｘｂの比をかけた、
Ｃ＝Ｂ×Ｌｙ／Ｌｘａ
Ｄ＝Ｂ×Ｌｙ／Ｌｘｂ
に、それぞれ略比例する。
【００２２】
記録ヘッド５００には、インクを吐出する吐出ノズルがＹ方向に列状に形成されているが、近年の記録速度の向上により、吐出ノズル数が増加し、吐出ノズル列が長くなる傾向にある。また複数色のインクを用いて写真などの高精細な画像記録を行う記録ヘッド５００には、各インク色に対応するノズル列が、キャリッジ４０１の走査方向に互いに離間して設けられている。
【００２３】
インクジェット記録装置においては、キャリッジ４０１の一回の走査でノズル列に相当する幅の画像記録を行った後、記録媒体ＰをＬＦローラ２０１によって所定量だけ紙送りし、ついで再びキャリッジ４０１の走査による次の画像記録を行うといった動作を繰り返して画像形成が行われる。
【００２４】
この走査の全域または一部で、前述のようにキャリッジ４０１の微少な回転（または揺動）があると、例えば、Ｙ方向に平行な直線を記録しようとして記録ヘッド５００から吐出されたインク滴の列は、Ｙ方向に対してある傾きを持ったドット列として記録媒体Ｐ上に着弾する。
【００２５】
さらに、往復双方向の走査時に画像記録を行うインクジェット記録装置では、往方向走査時と復方向走査時とで、上述のノズル列の傾き方向が反対となるので、顕著なドットの位置ずれが起こる場合がある。
【００２６】
特に、カラー印刷のために複数のノズル列を有する記録ヘッド５００を搭載したインクジェット記録装置では、例えば、記録媒体Ｐ上の同じ位置にシアン（Ｃ）インクとマゼンタ（Ｍ）インクとを着弾させようと、キャリッジモータおよび記録ヘッド５００の制御を行っても、シアンのノズル列からインクを吐出する時とマゼンタのノズル列からインクを吐出する時とでキャリッジ４０１の微少な回転（または揺動）角度が異なり、色間のドット位置ずれが起こる場合もある。
【００２７】
このようなドットの位置ずれは罫線のがたつきや不快な色ムラとなって画像の品位を低下させるため、特に高画質、高精細な画像印刷を行う記録装置に於いては、キャリッジ４０１の微少な回転（または揺動）を抑制しなければならない。
【００２８】
特に、記録装置の高さを低減するため、ガイドシャフト４０２とガイドレール３０５とがキャリッジ４０１の重心を挟んで略水平に並列に配置され、軸受部材４０１ａ，４０１ｂのＸ方向間隔Ｌｘに比べてキャリッジ４０１の駆動力伝達部４０１ｄから重心位置ＡまでのＹ方向の距離Ｌｙがほぼ等しいインクジェット記録装置では、上述したようにキャリッジ４０１に発生する回転（または揺動）が大きく、また矢印Ｈで示す記録媒体Ｐと平行な面に発生するため、記録画質の高画質化、高精細化が困難であった。
【００２９】
このような課題を解決するため、キャリッジに設けられた２ヶ所の軸受に押圧機構を設け、弾性部材によってキャリッジをガイドシャフトへと付勢することにより、キャリッジのがたつきを抑制する提案がある（例えば、特許文献１参照）。
【００３０】
【特許文献１】
特開平６−７９９４４号公報
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に開示されたインクジェット記録装置では、キャリッジをガイドシャフトへと付勢する方向が考慮されていないため、前述のように加速や外乱によりキャリッジ４０１に発生する回転モーメントを効果的に抑制できない場合がある。
【００３２】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、ガイドシャフトとガイドレールとでスライド自在に支持して往復移動させる被走査体に加速や外乱のために発生する回転モーメントを効果的に抑制できるシリアル装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明のシリアル装置は、主走査方向と各々平行なガイドシャフトとガイドレールとが副走査方向に配列されており、ガイドシャフトとガイドレールとで被走査体がスライド自在に支持されており、被走査体をガイドシャフトの近傍で作用させる応力により主走査方向に往復移動させ、被走査体と対向する位置で媒体を副走査方向に移動させるシリアル装置であって、被走査体が、主走査方向に離反した位置に配置されてガイドシャフトを各々保持する複数の軸受部材と、軸受部材の各々の近傍でガイドシャフトを副走査方向に押圧する複数の押圧機構と、を有している。
【００３４】
このため、ガイドレールに障害物があるときや被走査体が加速したときは、主走査方向と副走査方向とに平行な平面での回転モーメントが被走査体に作用し、軸受部材には副走査方向に応力が作用する。しかし、この軸受部材の近傍で押圧機構がガイドシャフトを副走査方向に押圧しているので、被走査体の回転モーメントが効果的に抑制される。
【００３５】
なお、本発明で云う各種要素は、かならずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の要素が１個の部材として形成されていること、ある要素が他の要素の一部であること、ある要素の一部と他の要素の一部とが重複していること、等も可能である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１および図２を参照して以下に説明する。ただし、本実施の形態に関して前述した一従来例と同一の部分は、同一の名称を使用して詳細な説明は省略する。なお、図１は本発明のシリアル装置の実施の一形態であるインクジェット記録装置の要部の平面図であり、図２は側面図である。
【００３７】
本形態のインクジェット記録装置では、図１に示すように、軸受部材４０１ａ，４０１ｂの近傍で記録媒体Ｐの搬送方向（Ｙ方向）の下流側の位置に摺動部材１０ａ，１０ｂが設けられており、これらの間に弾性部材１１ａ，１１ｂが設けられている。弾性部材１１ａ，１１ｂは、キャリッジ４０１に中央で装着された一枚の板バネからなり、左右両端に装着された摺動部材１０ａ，１０ｂをガイドシャフト４０２の中心に向かって押圧している。
【００３８】
このため、図１（ｂ）に示すように、キャリッジ４０１は摺動部材１０ａ，１０ｂおよび弾性部材１１ａ，１１ｂにより、記録媒体Ｐの搬送方向であるＹ方向の下流側に押圧保持され、ガタ９は軸受部材４０１ａ，４０１ｂのＹ方向の下流側で最も大きく、Ｚ方向には上側、下側ともほぼ均等な空隙となっている。
【００３９】
なお、キャリッジ４０１にガイドシャフト４０２が組み込まれていない状態では、摺動部材１０ａ，１０ｂは軸受部材４０１ａ，４０１ｂ内に突出しており、キャリッジ４０１の側方からガイドシャフト４０２が挿入されると、摺動部材１０ａ，１０ｂが押しのけられて弾性部材１１が撓む。
【００４０】
摺動部材１０ａ，１０ｂの先端は、ガイドシャフト４０２挿入方向に対しＲ面が設けられているので、ガイドシャフト４０２が引っかかることなくスムーズに組み込むことができる。なお、摺動部材１０は、摩擦係数が低く摩耗しにくい材質、例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）や含油燒結金属等で形成されている。
【００４１】
本形態のインクジェット記録装置では、例えば、キャリッジ４０１の走査中にガイドレール３０５上にキズやゴミなどの障害物があると、キャリッジ４０１はレール摺動部４０１ｃ側では抵抗を受けて遅れ、駆動伝達部４０１ｄ側すなわち軸受部材４０１ａ，４０１ｂ側では先に進む方向の回転モーメント（Ｈ）を受ける。
【００４２】
また、キャリッジ４０１が走査を開始する際に、キャリッジモータよりタイミングベルト４１２を介して駆動伝達部４０１ｄへと駆動力Ｂが加えられると、キャリッジ４０１は自身の慣性力により瞬間的に重心Ａを中心とした回転モーメント（Ｈ）が発生する。
【００４３】
上述のような場合、軸受部材４０１ａ，４０１ｂは回転力Ｃ、Ｄを受けるが、キャリッジ４０１の進行方向である矢印Ｂ側の軸受部材４０１ｂは、図１（ｂ）に示すように、矢印Ｄ’で示すように摺動部材１０ｂおよび弾性部材１１ｂによってすでに同方向に押圧保持されている。一方、進行方向の反対側である軸受部材４０１ａには摺動部材１０ａおよび弾性部材１１ａの押圧と反対方向の回転力Ｃがかかるが、回転力Ｃよりも高い押圧力Ｃ’で摺動部材１０ａが押圧されているので、図１（ｂ）の状態が保たれ、なめらかなキャリッジ４０１の走査が維持される。
【００４４】
図中矢印Ｂと反対方向に加速する場合も同様に、進行方向反対側である軸受部材４０１ｂに摺動部材１０ｂおよび弾性部材１１ｂの押圧と反対方向の回転力がかかるが、回転力よりも高い押圧力Ｄ’で摺動部材１０ｂが押圧されているので、図１（ｂ）の状態が保たれ、なめらかなキャリッジ４０１の走査が維持される。
【００４５】
本形態のインクジェット記録装置では、上述のように軸受部材４０１ａ，４０１ｂが保持されているので、キャリッジ４０１が外乱や加速のために回転（または揺動）することがなく、円滑に往復走査するので、記録ヘッド５００から吐出されたインク滴が位置ずれなく記録媒体Ｐに着弾し、罫線のがたつきや不快な色ムラのない高画質、高精細な画像印刷を行うことができる。
【００４６】
また、本形態のインクジェット記録装置では、摺動部材１０ａ，１０ｂが軸受部材４０１ａ，４０１ｂの内側でガイドシャフト４０２に当接するので、軸受部材４０１ａ，４０１ｂとして既存の市販部品を使用することが可能である。しかも、キャリッジ４０１の横幅が拡大することもなく、キャリッジ４０１のデッドスペースを有効利用することができる。
【００４７】
さらに、本形態のインクジェット記録装置では、一対の摺動部材１０ａ，１０ｂを押圧する一対の弾性部材１１ａ，１１ｂが、１個の板バネの両側部分からなるので、その構造が簡単で部品点数と組立工数とを削減して生産性を向上させることができる。
【００４８】
しかも、摺動部材１０ａ，１０ｂが、摩擦係数が低く耐摩耗性が高いポリアセタール樹脂や含油燒結金属等で形成されているので、摺動抵抗を無為に上昇させることなくガイドシャフト４０２を押圧することができ、その摺動性能を長期的に維持することができる。
【００４９】
なお、弾性部材１１による押圧機構摺動部材１０、１１の所要押圧力Ｃ’、Ｄ’は、軸受部材４０１ａ，４０１ｂにかかる回転力以上である必要がある。キャリッジ１の自重と加速中のキャリッジ１にかかる最大加速度との積から求められる最大回転力に、キャリッジ１の駆動力伝達部１ｄから重心位置Ａまでの距離Ｌｙと重心位置Ａから軸受部１ａ，１ｂまでの距離Ｌｘａ，Ｌｘｂの比を乗算し、
Ｃ’≧Ｂ×Ｌｙ／Ｌｘａ’
Ｄ’≧Ｂ×Ｌｙ／Ｌｘｂ’
とすることが好適である。
【００５０】
すなわち所要押圧力Ｃ’、Ｄ’を低減するためには、駆動伝達部４０１ｄから押圧部までのＸ方向の距離Ｌｘａ’、Ｌｘｂ’をなるべく長くとることが望ましい。
【００５１】
［実施の形態の変形例］
本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、本形態では、摺動部材１０ａ，１０ｂを軸受部材４０１ａ，４０１ｂの内側に配列したが、外側に配列してもよく、それによっても同様もしくはより高い作用および効果が得られる。
【００５２】
また、本形態では、摺動部材１０を弾性部材１１によりＹ方向の上流側へ押圧する構成としたが、逆にＹ方向の下流側へ押圧してもよく、それによっても同様の作用および効果が得られる。
【００５３】
さらに、本形態では、一対の摺動部材１０ａ，１０ｂを押圧する弾性部材１１ａ，１１ｂが１個の板バネの両側部分からなることを例示したが、例えば、弾性部材として、複数の摺動部材ごとに個々にコイルスプリングを装着するようなことも可能である。
【００５４】
また、本形態では、シリアル装置として記録媒体Ｐに画像を記録するインクジェット記録装置を例示したが、例えば、本発明は記録媒体Ｐから画像を読取走査するスキャニング装置などにも適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明のシリアル装置では、被走査体の軸受部材の近傍で押圧機構がガイドシャフトを副走査方向に押圧しているので、ガイドレールに障害物があるときや被走査体が加速したときに、被走査体に回転モーメントが発生して軸受部材に副走査方向の応力が作用しても、これを良好に抑制して被走査体の不適な変位を防止することができるので、例えば、インクジェット記録装置の印刷品質やスキャニング装置の読取品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシリアル装置の実施の一形態であるインクジェット記録装置の要部の平面図である。
【図２】インクジェット記録装置の要部の側面図である。
【図３】一従来例のインクジェット記録装置の内部機構の斜視図である。
【図４】インクジェット記録装置の要部の側面図である。
【図５】インクジェット記録装置の要部の平面図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ 摺動部材
１１ａ，１１ｂ 弾性部材
３０５ ガイドレール
４０１ 被走査体の一部であるキャリッジ
４０１ａ，４０１ｂ 軸受部材
５００ 被走査体の一部である記録ヘッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a serial device that reciprocates while supporting a scanned object slidably with a guide shaft and a guide rail.
[0002]
[Prior art]
In a recording device such as a printer or a facsimile that records an image on a recording medium such as a sheet based on recording information, or a reading device that reads an image on a document, a guide member such as a guide shaft installed in a main body of the device is used. A recording head and a reading head are mounted on a reciprocally movable carriage, and the recording and reading of information are performed by driving the carriage to scan a recording medium or an original.
[0003]
The serial device for reciprocating the carriage as described above is used in various devices, and the carriage is usually guided and supported by two or more guide members (a guide shaft or the like) so as to reciprocate. Therefore, a device in which the scanning direction of the carriage is defined by one or more guide members and performs a predetermined action while being reciprocally scanned by the carriage on which the head is mounted and guided by these members is called a serial device.
[0004]
A typical serial device includes a serial type recording device that forms an image on a recording medium conveyed in a direction substantially perpendicular to the scanning direction by reciprocating a recording head and a reciprocating scan by a reciprocating scanning head. There is a serial type image reading device for reading an image on a medium to be read.
[0005]
Since the serial device requires a smaller recording area and reading area of the head for recording and reading compared to the size of the recording medium, the size and cost of the device can be reduced, and the serial device is mainly used on a desktop in a home or office. It is generally used in a recording device and a reading device. The serial recording apparatus records an image on a recording medium by driving the recording head based on recording information in synchronization with reciprocal scanning of a carriage on which a recording head serving as recording means is mounted.
[0006]
Here, a general ink jet recording apparatus as a conventional example of the above-described serial apparatus will be described below with reference to FIGS. 3 is a perspective view of an internal mechanism of the ink jet recording apparatus, FIG. 4 is a side view, and FIG. 5 is a plan view.
[0007]
As illustrated in FIGS. 3 and 4, the inkjet recording apparatus transports a recording medium P such as paper, cloth, an OHP sheet, or the like by a transport unit, and performs recording by a recording head 500 that is a recording unit mounted on a carriage 401. Recording is performed on the medium P. At this time, the recording head 500 is reciprocated in the main scanning direction, and in synchronization with this, the recording head 500 is driven in accordance with an image signal to discharge ink from the discharge port, thereby recording one line on the recording medium P. A record is made.
[0008]
When the recording of one line is completed, the recording medium P is fed by a predetermined amount in the sub-scanning direction, and then the recording operation by the main scanning is performed to record the next line. By repeating such a recording operation and a paper feeding operation alternately, recording on the entire recording medium P is performed.
[0009]
The recording head 500 ejects ink using thermal energy, and includes an electrothermal converter for generating thermal energy. Further, the recording head 500 causes film boiling in the ink by the thermal energy applied by the electrothermal transducer, and causes the ink to be ejected from the ejection port by utilizing the pressure change due to the growth and shrinkage of bubbles generated at that time. The dot matrix is recorded by causing the ink droplet to land on the recording medium P.
[0010]
The carriage 401 carries the recording head 500 and reciprocates. In the printing apparatus, two guide members, that is, one guide shaft 402 and one guide rail 305 are provided in the main scanning direction (X) orthogonal to the conveyance direction (Y) of the printing medium P. The carriage 401 is guided and supported so as to be able to reciprocate along these guide members.
[0011]
A drive pulley and a driven pulley are attached near both ends of the guide shaft 402 (not shown), and a timing belt 412 locked with the carriage 401 is stretched between the pulleys and a tension spring (not shown). Zu).
[0012]
A carriage motor (drive motor) is connected to the drive pulley (not shown), and the carriage 401 reciprocates along the guide shaft 402 and the guide rail 305 by forward / reverse drive of the carriage motor. By driving the recording head 500 based on the recording information at a predetermined timing with the reciprocating scanning of the carriage 401, an image is recorded on a recording medium P (not shown).
[0013]
An ink tank (not shown) is mounted on the carriage 401 together with the recording head 500, and the ink is supplied from the ink tank to the recording head 500. In this case, the ink tank may be integrated with the recording head 500, or may be detachably mounted.
[0014]
Note that the guide rail 305 is disposed downstream of the guide shaft 402 in the transport direction (Y) of the recording medium P, and the arrangement relationship between the guide rails is substantially horizontal. The carriage 401 is provided with bearing members 401 a and 401 b through which the guide shaft 402 fits, and a sliding portion (guide rail contact portion) 401 c slidable in contact with the guide rail 305.
[0015]
The bearing members 401a and 401b are provided at two locations separated in the main scanning direction, and the sliding portion 401c is disposed therebetween. As shown in FIG. 4B, the inner diameters of the bearing members 401a and 401b are about 40 to 90 μm larger than the outer diameter of the guide shaft 402 in order to slide smoothly on the guide shaft 402. .
[0016]
For this reason, the play 9 exists between the bearing members 401 a and 401 b and the guide shaft 402, but the carriage 401 is shifted toward the recording medium P by its own weight in the (Z) direction. The gap is the largest on the lower side of 401a, 401b, and the upstream and downstream sides of the recording medium P are substantially uniform in the transport direction (Y).
[0017]
A drive transmitting unit 401d is provided at the center in the scanning direction near the bearing members 401a and 401b. A timing belt 412 is attached to the drive transmission unit 401d integrally or via an elastic member for attenuating a pulsation of a drive force from a drive unit such as a carriage motor.
[0018]
In the above-described configuration, in the conventional inkjet recording apparatus, during scanning of the carriage 401, for example, if there is an obstacle such as a scratch or dust on the guide rail 305, the carriage 401 is moved to the side of the rail sliding portion 401c. Since the delay is caused by the resistance, as shown in FIG. 5, a rotational moment (arrow H) is generated in a direction in which the drive transmitting portion 401d, that is, the bearing members 401a and 401b advance.
[0019]
When the carriage 401 starts scanning, a driving force B is applied from the carriage motor to the drive transmission unit 401d via the timing belt 412 to accelerate the carriage 401. However, the center of gravity A of the carriage 401 is usually located near the center of the carriage 401 and is distant from the point of application of the driving force. In this case as well, the carriage 401 momentarily centers around the center of gravity A due to its own inertial force. A rotational moment (arrow H) acts.
[0020]
In the case described above, since stress acts on the bearing members 401a and 401b in the directions of arrows C and D, respectively, as shown in FIG. 9 is the largest, and as shown in FIG. 5C, in the right bearing member 401b, the play 9 on the downstream side of the bearing inner diameter is the largest. Further, the repulsion from the guide shaft 402 causes a rotation in the opposite direction, and as a result, the carriage 401 vibrates.
[0021]
The maximum rotational force B applied during acceleration of the carriage 401 is substantially equal to the product of the weight of the carriage 401 including the recording head 500 and the maximum acceleration applied to the carriage 401 during acceleration (usually about twice the gravitational acceleration). Proportional. The rotational forces C and D applied to the bearing members 401a and 401b are the distance Ly in the Y direction from the driving force transmitting portion 401d of the carriage 401 to the center of gravity A and the X direction from the center of gravity A to the bearing members 401a and 401b. Multiplied by the ratio of distances Lxa, Lxb,
C = B × Ly / Lxa
D = B × Ly / Lxb
, Respectively, are approximately proportional.
[0022]
In the recording head 500, ejection nozzles for ejecting ink are formed in a row in the Y direction, but the number of ejection nozzles tends to increase and the ejection nozzle row becomes longer due to recent improvements in printing speed. Further, the print head 500 that performs high-definition image recording of a photograph or the like using a plurality of colors of ink is provided with nozzle rows corresponding to each ink color, separated from each other in the scanning direction of the carriage 401.
[0023]
In the ink jet recording apparatus, an image having a width corresponding to a nozzle row is printed in one scan of the carriage 401, and then the recording medium P is fed by a predetermined amount by the LF roller 201, and then the carriage 401 scans again. Image formation is performed by repeating the operation of performing the next image recording.
[0024]
When the carriage 401 is slightly rotated (or oscillated) as described above in the whole or a part of the scanning, for example, the ink droplets ejected from the recording head 500 in an attempt to record a straight line parallel to the Y direction are printed. The row lands on the recording medium P as a row of dots having a certain inclination with respect to the Y direction.
[0025]
Furthermore, in an ink jet recording apparatus that performs image recording during reciprocating bidirectional scanning, the above-described nozzle rows are inclined in the opposite directions during forward scanning and backward scanning, so that significant dot displacement occurs. There are cases.
[0026]
In particular, in an ink jet recording apparatus equipped with a recording head 500 having a plurality of nozzle rows for color printing, for example, cyan (C) ink and magenta (M) ink land on the same position on the recording medium P. Even when control of the carriage motor and the print head 500 is performed, the minute rotation (or swing) angle of the carriage 401 changes when ink is ejected from the cyan nozzle row and when ink is ejected from the magenta nozzle row. Are different from each other, and a dot displacement between colors may occur.
[0027]
Such a positional shift of the dots causes rattling of the ruled lines and unpleasant color unevenness, thereby deteriorating the quality of the image. Therefore, particularly in a recording apparatus that performs high-quality and high-definition image printing, the carriage 401 is not used. Minute rotation (or swing) must be suppressed.
[0028]
In particular, in order to reduce the height of the recording apparatus, the guide shaft 402 and the guide rail 305 are arranged substantially horizontally in parallel with the center of gravity of the carriage 401 interposed therebetween, and the carriage is smaller than the X-direction interval Lx of the bearing members 401a and 401b. In the ink jet recording apparatus in which the distance Ly in the Y direction from the driving force transmitting portion 401d of the 401 to the center of gravity A in the Y direction is substantially equal, the rotation (or swing) generated in the carriage 401 is large as described above, and the recording indicated by the arrow H is performed. Since it occurs on a surface parallel to the medium P, it has been difficult to improve the recording quality and the definition.
[0029]
In order to solve such a problem, there is a proposal in which pressing mechanisms are provided on two bearings provided on the carriage, and the carriage is urged toward the guide shaft by an elastic member, thereby suppressing rattling of the carriage. (For example, see Patent Document 1).
[0030]
[Patent Document 1]
JP-A-6-79944
[Problems to be solved by the invention]
However, in the ink jet recording apparatus disclosed in the above publication, since the direction in which the carriage is urged toward the guide shaft is not considered, the rotational moment generated in the carriage 401 due to acceleration or disturbance is effectively suppressed as described above. It may not be possible.
[0032]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and effectively reduces a rotational moment generated due to acceleration or disturbance in a scanned object that is slidably supported and reciprocated by a guide shaft and a guide rail. It is an object of the present invention to provide a serial device capable of reducing the number of serial devices.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
In the serial device of the present invention, a guide shaft and a guide rail each parallel to the main scanning direction are arranged in the sub-scanning direction, and the object to be scanned is slidably supported by the guide shaft and the guide rail. A serial device for reciprocating a scanning body in a main scanning direction by a stress acting near a guide shaft and moving a medium in a sub-scanning direction at a position facing the scanning body, wherein the scanning body is in a main scanning direction. A plurality of bearing members are disposed at positions separated from the bearing member and respectively hold the guide shafts, and a plurality of pressing mechanisms for pressing the guide shaft in the sub-scanning direction near each of the bearing members.
[0034]
For this reason, when there is an obstacle on the guide rail or when the object to be scanned is accelerated, a rotational moment in a plane parallel to the main scanning direction and the sub-scanning direction acts on the object to be scanned, and the bearing member has an auxiliary moment. Stress acts in the scanning direction. However, since the pressing mechanism presses the guide shaft in the sub-scanning direction in the vicinity of the bearing member, the rotational moment of the scanned object is effectively suppressed.
[0035]
It should be noted that the various elements referred to in the present invention do not necessarily need to be individually independent, and that a plurality of elements are formed as one member, that an element is a part of another element, It is also possible that some of the elements overlap with some of the other elements.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, the same portions as those of the conventional example described above with reference to the present embodiment are denoted by the same names, and detailed description is omitted. FIG. 1 is a plan view of a main part of an ink jet recording apparatus which is an embodiment of the serial device of the present invention, and FIG. 2 is a side view.
[0037]
In the ink jet recording apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 1, sliding members 10a and 10b are provided near the bearing members 401a and 401b at a downstream position in the transport direction (Y direction) of the recording medium P. , Elastic members 11a and 11b are provided between them. The elastic members 11 a and 11 b are formed of a single leaf spring mounted at the center of the carriage 401, and press the sliding members 10 a and 10 b mounted on both left and right ends toward the center of the guide shaft 402.
[0038]
For this reason, as shown in FIG. 1B, the carriage 401 is pressed and held by the sliding members 10a and 10b and the elastic members 11a and 11b on the downstream side in the Y direction, which is the conveying direction of the recording medium P, and plays back. Is largest on the downstream side in the Y direction of the bearing members 401a and 401b, and the upper and lower sides in the Z direction are substantially uniform.
[0039]
In a state where the guide shaft 402 is not incorporated in the carriage 401, the sliding members 10a and 10b protrude into the bearing members 401a and 401b, and when the guide shaft 402 is inserted from the side of the carriage 401, the sliding members 10a and 10b slide. The moving members 10a and 10b are pushed away, and the elastic member 11 bends.
[0040]
Since the front ends of the sliding members 10a and 10b are provided with an R surface in the insertion direction of the guide shaft 402, the guide shaft 402 can be smoothly incorporated without being caught. The sliding member 10 is formed of a material having a low coefficient of friction and a low wear resistance, for example, a polyacetal resin (POM), an oil-impregnated sintered metal, or the like.
[0041]
In the ink jet recording apparatus of this embodiment, for example, if there is an obstacle such as a scratch or dust on the guide rail 305 during scanning of the carriage 401, the carriage 401 is delayed due to resistance on the rail sliding portion 401c side, and the drive transmission is performed. The portion 401d side, that is, the bearing members 401a and 401b side receives a rotational moment (H) in the forward direction.
[0042]
When the carriage 401 starts scanning, when a driving force B is applied from the carriage motor to the drive transmission unit 401d via the timing belt 412, the carriage 401 momentarily moves to the center of gravity A due to its own inertial force. Is generated.
[0043]
In the case described above, the bearing members 401a and 401b receive the rotational forces C and D, but the bearing member 401b on the arrow B side, which is the traveling direction of the carriage 401, has an arrow D 'as shown in FIG. As shown by, they are already pressed and held in the same direction by the sliding member 10b and the elastic member 11b. On the other hand, a rotational force C in a direction opposite to the pressing of the sliding member 10a and the elastic member 11a is applied to the bearing member 401a on the opposite side of the traveling direction, but the sliding member 10a is pressed with a pressing force C ′ higher than the rotational force C. Is pressed, the state of FIG. 1B is maintained, and smooth scanning of the carriage 401 is maintained.
[0044]
Similarly, when the vehicle accelerates in the direction opposite to the arrow B in the drawing, a rotational force in a direction opposite to the pressing of the sliding member 10b and the elastic member 11b is applied to the bearing member 401b on the opposite side in the traveling direction, but is higher than the rotational force. Since the sliding member 10b is pressed by the pressing force D ', the state of FIG. 1B is maintained, and the smooth scanning of the carriage 401 is maintained.
[0045]
In the ink jet recording apparatus of this embodiment, since the bearing members 401a and 401b are held as described above, the carriage 401 does not rotate (or swing) due to disturbance or acceleration, and smoothly scans back and forth. In addition, ink droplets ejected from the recording head 500 land on the recording medium P without displacement, and high-quality, high-definition image printing without rattling of ruled lines and unpleasant color unevenness can be performed.
[0046]
Further, in the ink jet recording apparatus of this embodiment, since the sliding members 10a and 10b abut on the guide shaft 402 inside the bearing members 401a and 401b, it is possible to use existing commercially available parts as the bearing members 401a and 401b. is there. Moreover, the dead space of the carriage 401 can be effectively used without increasing the lateral width of the carriage 401.
[0047]
Furthermore, in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, the pair of elastic members 11a and 11b that press the pair of sliding members 10a and 10b are formed on both sides of one leaf spring, so that the structure is simple and the number of parts is small. The number of assembling steps can be reduced and productivity can be improved.
[0048]
In addition, since the sliding members 10a and 10b are formed of a polyacetal resin or an oil-impregnated sintered metal having a low coefficient of friction and a high wear resistance, the guide shaft 402 can be pressed without unnecessarily increasing the sliding resistance. And its sliding performance can be maintained for a long period of time.
[0049]
Note that the required pressing forces C ′ and D ′ of the pressing mechanism sliding members 10 and 11 by the elastic member 11 need to be equal to or greater than the rotational force applied to the bearing members 401a and 401b. The maximum rotational force obtained from the product of the weight of the carriage 1 and the maximum acceleration applied to the carriage 1 during acceleration is calculated by adding the distance Ly from the driving force transmission unit 1d of the carriage 1 to the center of gravity A and the bearings 1a, Multiply by the ratio of the distances Lxa, Lxb to 1b,
C ′ ≧ B × Ly / Lxa ′
D ′ ≧ B × Ly / Lxb ′
It is preferable that
[0050]
That is, in order to reduce the required pressing forces C ′ and D ′, it is desirable to make the distances Lxa ′ and Lxb ′ in the X direction from the drive transmitting unit 401d to the pressing unit as long as possible.
[0051]
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the present embodiment, and allows various modifications without departing from the gist thereof. For example, in the present embodiment, the sliding members 10a and 10b are arranged inside the bearing members 401a and 401b, but they may be arranged outside, so that the same or higher action and effect can be obtained.
[0052]
In the present embodiment, the sliding member 10 is pressed to the upstream side in the Y direction by the elastic member 11, but may be pressed to the downstream side in the Y direction. Is obtained.
[0053]
Further, in the present embodiment, the elastic members 11a and 11b for pressing the pair of sliding members 10a and 10b are illustrated as being composed of both side portions of one leaf spring. It is also possible to mount a coil spring individually for each.
[0054]
Further, in the present embodiment, an ink jet recording apparatus that records an image on the recording medium P is illustrated as a serial device. However, for example, the present invention is also applicable to a scanning apparatus that reads and scans an image from the recording medium P.
[0055]
【The invention's effect】
In the serial device of the present invention, since the pressing mechanism presses the guide shaft in the sub-scanning direction in the vicinity of the bearing member of the scanned object, when there is an obstacle on the guide rail or when the scanned object is accelerated, Even if a rotational moment is generated on the scanned object and a stress in the sub-scanning direction acts on the bearing member, this can be suppressed well and inappropriate displacement of the scanned object can be prevented. The printing quality of the apparatus and the reading quality of the scanning apparatus can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a main part of an ink jet recording apparatus which is an embodiment of a serial device of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a main part of the ink jet recording apparatus.
FIG. 3 is a perspective view of an internal mechanism of an ink jet recording apparatus of a conventional example.
FIG. 4 is a side view of a main part of the ink jet recording apparatus.
FIG. 5 is a plan view of a main part of the ink jet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
10a, 10b Sliding member 11a, 11b Elastic member 305 Guide rail 401 Carriage 401a, 401b which is a part of scanned object Bearing member 500 Recording head which is a part of scanned object
