JP2005169849A

JP2005169849A - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP2005169849A
Application number: JP2003413396A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Tsuji; 正秋辻
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-30
Also published as: US20050147445A1

Abstract

【課題】主走査方向に沿って往復移動操作されるプリントヘッドと、印刷媒体を副走査方向に搬送する搬送機構と、プリントヘッドのノズルからインクを吐出させる機構とを備え、プリントヘッドはガイドレール上に循環型転がり案内機構を介して支持されたキャリッジに取り付けられているインクジェットプリンタにおいて、循環型転がり案内機構を予圧型としながらも出力画像にプリントヘッドの微小な脈動に基づく筋むら状の欠陥が生じ難いインクジェットプリンタを提供する。
【解決手段】７００ｄｐｉを超える解像度を有するインクジェットプリンタとし、且つ、循環型転がり案内３０の転動体３２を直径が２．８ｍｍ以下の転動体とした。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関し、より具体的には、主走査方向に沿って往復移動操作されるプリントヘッドと、印刷媒体を前記主走査方向と交差する副走査方向に搬送する搬送機構と、前記プリントヘッドのノズルからインクを吐出させる吐出制御機構とを備え、前記プリントヘッドは前記主走査方向に沿って延びたガイドレール上に循環型転がり案内機構を介して支持されたキャリッジに取り付けられているインクジェットプリンタに関する。

この種のインクジェットプリンタとしては、本発明に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記されたインクジェットプリンタでは、プリントヘッドを備えたプリンタ取付板がリニアガイドベアリング（循環型転がり案内機構）を介してガイドレールと摺動可能に係合しているので、プリントヘッドは特に副走査方向におけるガタツキの少ない状態で円滑に摺動操作をされることが期待できる。
特開平８−１０８５３０号公報（段落番号００６２、図１５）

ところで、特許文献１においては、循環型転がり案内機構の詳細について記載されていないが、転動体に予圧が加えられている予圧型のものを用いれば、循環型転がり案内機構とガイドレールとの間のガタがより厳密に取り除かれるので、プリントヘッドのガイドレールに対する副走査方向に関しての位置精度がさらに向上し、形成される画像の品質も向上することが期待される。しかし、実際には、単純に予圧型の循環型転がり案内機構をインクジェットプリンタのキャリッジに適用しただけでは、出力された画像に副走査方向に延びた筋むら状の欠陥が生じる傾向が見られることが判った。この現象は、循環型転がり案内機構に用いられている転動体（鋼球などを指す）が非負荷領域から負荷領域内に進入して弾性変形する瞬間、及び、負荷領域から非負荷領域内に進入して転動体が予圧から解放される瞬間に発生する衝撃に基づくキャリッジまたはプリントヘッドの微小な脈動に起因すると予測される。

したがって、本発明の目的は、画像の品質を高めるためにキャリッジに設ける循環型転がり案内機構を予圧型とし、しかも、出力された画像にキャリッジまたはプリントヘッドの微小な脈動に基づく筋むら状の欠陥が生じ難いインクジェットプリンタを提供することにある。

本発明の特徴構成は、主走査方向に沿って往復移動操作されるプリントヘッドと、印刷媒体を前記主走査方向と交差する副走査方向に搬送する搬送機構と、前記プリントヘッドのノズルからインクを吐出させる吐出制御機構とを備え、前記プリントヘッドは前記主走査方向に沿って延びたガイドレール上に循環型転がり案内機構を介して支持されたキャリッジに取り付けられているインクジェットプリンタであって、
７００ｄｐｉを超える解像度を有し、且つ、前記循環型転がり案内機構は転動体に予圧が加えられている予圧型であって、前記循環型転がり案内に設けられた転動体は直径が約２．８ｍｍ以下の転動体からなることにある。
出願人は種々の寸法の転動体と出力される画像の品質との関係を鋭意検討した結果、上記の特徴構成を備えた本発明のインクジェットプリンタでは出力される画像に実質的に欠陥が生じないという知見を得た。これは、転動体のサイズがベアリング（またはキャリッジ）のガイドレールに対する摺動作用を円滑化するために必要十分なサイズ（直径が約２．８ｍｍ以下）に設定されているために、転動体が負荷領域内に進入する時に受ける弾性変形の量がインクジェットプリンタの解像度との関係において十分に小さくなる、言い換えれば、発生する脈動が十分に小さく同時に高周波数となるためと推測される。

本発明によるその他の特徴および利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるであろう。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すインクジェット型のプリントシステムは、記録メディアＭｄ，Ｍｓ等からの画像データの取得やオーダ情報の取得を行い、必要に応じて補正処理を行うための受付ステーションＡと、受付ステーションＡから通信ケーブル１を介して伝送される画像データをオーダ情報に基づき出力メディアとしてのプリントペーパＰ（印刷媒体の一例）にプリントするプリントステーションＢとからなる。

受付ステーションＡは、ワゴン型の筐体５の上部に画像処理装置として機能する受付装置本体６と、表示面がタッチパネル７となっている液晶型のディスプレイ８とを備え、筐体５の上下方向の中間位置にはフラットベッドスキャナＦＳを備えている。受付装置本体６の前面にはフラッシュメモリ等からなる半導体型の記録メディアＭｓに保存された画像データを読み出す半導体ドライブ９、及び、ＣＤ−ＲやＤＶＤ等のディスク型の記録メディアＭｄに保存された画像データを読み出すディスクドライブ１０を備えている。

プリントステーションＢは、筐体１５の下部に２つのペーパマガジン収容部Ｂａを備え、筐体１５の上部にはプリントペーパＰに画像データをプリントするプリント部Ｂｂを備えている。また、筐体１５の側部にはインクカートリッジ部Ｂｃを備え、筐体１５の上面部には比較的小さいサイズのプリントペーパＰが横送りベルト１６を介して送り出される仕分け部１７と、大きいサイズのプリントペーパＰを受け止めるラック部１８とを備えている。

図２に示すように、２つのペーパマガジン収容部Ｂａは、前後方向のスライド作動によって前壁体１５Ａと一体的に開閉自在なドロワー２０を備え、このドロワー２０にロール状のプリントペーパＰを収容したマガジン２１が設置されている。プリント部Ｂｂには、透明樹脂板からなる窓部２２を形成した開閉自在な壁体１５Ｂが設けられており、この壁体１５Ｂの内部にプリントヘッドＨが備えられている。プリントヘッドＨは吐出制御機構（不図示）によって多数のノズルからプリントペーパＰにインク滴を吐出することにより副走査方向および主走査方向に関して約７２０ｄｐｉの解像度で画像をプリントする。インクカートリッジ部Ｂｃには、上下に延びた軸芯周りで揺動開閉自在な壁体１５Ｃが備えられ、この壁体１５Ｃの内部に複数のインクカートリッジ２３を挿抜自在にセットできる。インクカートリッジ２３は、ブラック（Ｋ）、ライトブラック（ＬＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、イエロー（Ｙ）のインクを封入した７つのタンクで構成されている。

図４に示すように、プリントペーパＰに画像データのプリントを行う際には、２つのペーパマガジン収容部Ｂａの何れか一方からプリントペーパＰを前搬送ユニットＵ１によってプリント部Ｂｂに搬送し、プリントヘッドＨによって画像データのプリントを行う。引き続き、このようにプリントされたプリントペーパＰはカッターユニットＵ２でプリントサイズに切断された後、反転ユニットＵ３で表裏を反転され、この反転ユニットＵ３から後搬送ユニットＵ４によって筐体上面の横送りベルト１６又はラック部１８に送り出されるように構成されている。

プリント部Ｂｂは、プリントペーパＰを搬送する圧着型の搬送ローラ対２６（搬送機構の一例）と、プリントペーパＰの裏面側を支持案内する案内プレート２７と、前述したプリントヘッドＨとを備えている。案内プレート２７には多数の微細な貫通孔（不図示）が設けられており、案内プレート２７の表側から裏面側に向かって前記貫通孔を介して吸引される空気流が引き起こす負圧によってプリントペーパＰは案内プレート２７上に押付けられながら副走査方向に搬送される。

図４と図５に示すように、案内プレート２７の上方には、前記副走査方向と直交する主走査方向（これはプリントペーパＰの幅方向と一致する）に沿って延びた一本のガイドレール２８が配置されている。ガイドレール２８には、２つの循環型転がり案内機構３０（以下ではリニアガイド３０と称する）を介してキャリッジ２９が摺動自在に懸架されており、このキャリッジ２９の下面に数列のノズルアレイ（不図示）を有するプリントヘッドＨが取り付けられている。２つのリニアガイド３０は、キャリッジ２９の上面に主走査方向で互いに離間した形で固定されている。
図６と図７に示すように、各リニアガイド３０は、ガイドレール２８に嵌合したスライダ３１を備え、スライダ３１のガイドレール２８の両側面に対向する２つの面には、ボール溝３１ａ（このうち直線状に延びた部位は後述する負荷領域Ｒを形成している）が形成されており、このボール溝３１ａとこれに対向するガイドレール２８のボール溝２８ａにより形成される無端状のボール軌道溝Ｑ内に多数の鋼球３２（転動体の一例）からなる転動体列が配されている。

スライダ３１の移動の際に、ボール軌道溝Ｑ内を個々の鋼球３２が転動しつつ、転動体列が循環することにより、スライダ３１の移動抵抗を大幅に減少させるようになっている。これらのリニアガイド３０は、キャリッジ２９とガイドレール２８の間における主走査方向と直交する方向（副走査方向およびプリントペーパＰの面と直交する方向）に関するガタツキを無くすための予圧が負荷領域Ｒにおける鋼球３２に加えられた予圧型のリニアガイドである。そして、キャリッジ２９のガイドレール２８に対する脈動が実質的に防止され、プリントペーパＰに出力される画像に筋むら状の欠陥が生じないように、直径が十分に小さな鋼球３２が用いられている。尚、キャリッジ２９の重量はプリントヘッドＨを含めて約３ｋｇであり、画像に筋むら状の欠陥が生じないために必要十分な前述の適正な鋼球３２のサイズ（直径が約２．８ｍｍ、言い換えれば７／６４インチ＝２５．４ｍｍ×７／６４）は、この重量が約３ｋｇ以下のキャリッジ２９に対して実験的に好適と判定された値、言い換えれば、約３ｋｇのキャリッジ２９を支持するために十分な大きさを持ち、且つ、発生する脈動が十分に小さく同時に高周波数であるために画像に筋むら状の欠陥が実質的に生じないサイズであり、仮にキャリッジ２９の重量が３ｋｇを超えれば、前述したサイズの鋼球３２では強度が不足し、不適格となることが予測される。
また、リニアガイド３０に用いられる転動体としては鋼球に限らず、直径が約２．７７８１２５ｍｍの鋼製のローラ状（円柱状）の転動体であっても良い。

キャリッジ２９はキャリッジ２９に一部が固定された無端状の平ベルト３３とこの平ベルト３３を回動させるモータ（不図示）とからなる駆動機構によって主走査方向に往復移動操作される。また、プリントヘッドＨは、駆動電力の調節によりインク滴の大きさを複数種に切り換え可能なものが使用され、画像データに基づいてプリントを行う際には画像データの階調に基づいて、１画素あたりのインク滴の数と、インク滴の大きさとを調節することで画像データに対応した階調を表現できるものが用いられている。

図４に戻るが、カッターユニットＵ２は、固定刃３４と可動刃３５とを備え、反射型の光センサを有したカット位置センサＣＳを備え、プリントペーパＰを送り出す排出ローラ３６を備えている。尚、プリント部Ｂｂで画像データのプリントが行われる際には、図３に示すように、間隔ｄを隔てた領域Ｇに画像のプリントを行うと共に、この間隔ｄの領域に切断マークｍが形成され、カッターユニットＵ２で切断を行う際には、カット位置センサＣＳの検出結果に基づき切断マークｍを基準にして間隔ｄより僅かに広い間隔となる領域を取り除き得ることにより、縁無しプリントでも画像の周囲に余白を残さないように切断作動が行われる。切断後のプリントペーパＰは排出ローラ３６によって反転ユニットＵ３へと排出される。

反転ユニットＵ３は、プリントペーパＰを圧着する一対の圧着ローラ３７を備えると共に、この一対の圧着ローラ３７を正逆両方向に駆動する搬送駆動機構（図示せず）と、この一対の圧着ローラ３７をローラの軸芯周りで９０度回転させる反転機構とを備えている。そして、カッターユニットＵ２からの先端側から送り込まれるプリントペーパＰを圧着ローラ３７で更に搬送して後端側を搬送する位置まで搬送した後、図４に矢印で示すように、ユニットを９０度回転させた後、圧着ローラ３７を逆転させることにより、プリントペーパＰを後端側から後搬送ユニットＵ４に送り出すよう作動する。

後搬送ユニットＵ４は、プリントペーパＰを搬送する複数の搬送ローラ３８を備えると共に、この搬送ローラ３８で搬送されるプリントペーパＰを横送りベルト１６とラック部１８との何れかに送り出す経路切り換え機構（図示せず）を備えている。
尚、インクカートリッジ部Ｂｃのインクカートリッジ２３に貯留されたインクは、リザーブタンク３９（図２を参照）に貯留され、このリザーブタンク３９からフレキシブル型の管路（不図示）を介してプリントヘッドＨに送られる。このようにインクカートリッジ２３からのインクをリザーブタンク３９に貯留することにより、プリント処理を中断することなくインクカートリッジ２３の交換を行うことが可能に構成されている。

プリントシステムの全体側面図プリントステーションの斜視図画像のプリント領域と切断マークとを示す図プリントステーションのプリントペーパの搬送経路を示す模式図プリント部Ｂｂの主な構成要素を示す模式的な斜視図リニアガイド３０付近を示す破断側面図リニアガイド３０付近の一部を示す破断正面図

符号の説明

Ｂｂプリント部
Ｐプリントペーパ
Ｈプリントヘッド
２６搬送ローラ対（搬送機構）
２７案内プレート
２８ガイドレール
２８ａボール溝
２９キャリッジ
３０リニアガイド（循環型転がり案内機構）
３１スライダ
３１ａボール溝
３２鋼球（転動体）
Ｑボール軌道溝
３３無端ベルト

Claims

主走査方向に沿って往復移動操作されるプリントヘッドと、印刷媒体を前記主走査方向と交差する副走査方向に搬送する搬送機構と、前記プリントヘッドのノズルからインクを吐出させる吐出制御機構とを備え、前記プリントヘッドは前記主走査方向に沿って延びたガイドレール上に循環型転がり案内機構を介して支持されたキャリッジに取り付けられているインクジェットプリンタであって、
７００ｄｐｉを超える解像度を有し、且つ、前記循環型転がり案内機構は転動体に予圧が加えられている予圧型であって、前記循環型転がり案内に設けられた転動体は直径が約２．８ｍｍ以下の転動体からなるインクジェットプリンタ。
前記キャリッジの重量が約３ｋｇ以下である請求項１に記載のインクジェットプリンタ。