JP2006212798A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリッジ走査時のキャリッジ駆動源などからの振動を抑制させることの出来るインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載し往復走査するキャリッジと、前記キャリッジの往復走査をガイドするガイド手段と、前記キャリッジの往復走査を駆動する駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記キャリッジに伝達するベルト手段と、前記ベルト手段を保持するベルト保持部材と、を備えたインクジェット記録装置において、前記ベルト保持部材は前記ベルト手段の厚み方向の外側または内側に相当する部分とは異なる位置で前記キャリッジに対して回転可能に取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録ヘッドによって被記録媒体に記録を行う記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（被記録媒体）に画像を記録していくような構成を有している。このような記録装置は、記録方式によってインクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。

被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像が記録され、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（ピッチ搬送）が行なわれるという動作を繰り返して、被記録材の全体に記録が行われる。一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに、次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことによって、被記録材の全体に記録が行われる。

上記の記録装置のうち、シリアルスキャン方式を用いたインクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、特別の処理を施さない普通紙に記録することができ、ランニングコストが低く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。

特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て基板上に成膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板等を形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。

上記のインクジェット記録装置において、鮮明で高品位な記録結果を得るためには、シリアルスキャンの際にキャリッジの挙動を安定させることが非常に重要である。

シリアルスキャン方式の一般的なキャリッジ走査機構としては、キャリッジをガイドレールによって摺動自在に取り付けるとともに、一対の歯付きタイミングプーリに掛け回された歯付きベルトに係合し、歯付きタイミングプーリをモータで駆動することでキャリッジを往復走査させている。このようなベルトによる駆動方式では、キャリッジの駆動源であるモータの振動によりベルトが震えたり、あるいは歯付きタイミングプーリとベルトが噛み合うときに発生する振動によりベルトが震えたりする。この震えは、キャリッジが堅固に固定されていると、キャリッジに搭載されている記録ヘッドにまで伝達されることがある。また、キャリッジを走査する際の往復反転時や起動時に急激な速度変化によってキャリッジが振動することがある。これらは、キャリッジの挙動を不安定にするため、印字不良の原因となったり、またキャリッジに組み込まれている部品が共振するなどの騒音発生の原因となる。

このため、従来の構成においては、ベルトまたはこのベルトを保持する部材と、キャリッジとの間に、キャリッジの走査方向についての自由度が高くなるように弾性部材を配置して、モータからベルトを通してキャリッジに伝えられる振動、キャリッジ反転時の振動、ベルトの噛み合い振動を減衰する構成が用いられている。
特開２００３−８０７８６号公報 特開２００４−６６７８６号公報

しかしながら、近年、記録装置においては、装置本体の小型化、薄型化、軽量化が進み、また一方では、印刷画像の高精細化、高密度化が進んでおり、従来例のようなキャリッジの振動を減衰する構成では不十分で、印刷品位が劣化する場合がみられた。

そこで本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、効果的にモータからベルトを通じてキャリッジへ伝えられる振動を減衰させることができる、シリアルスキャン式記録装置におけるキャリッジと駆動ベルトの連結構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１の発明は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載し往復走査するキャリッジと、前記キャリッジの往復走査をガイドするガイド手段と、前記キャリッジの往復走査を駆動する駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記キャリッジに伝達するベルト手段と、前記ベルト手段を保持するベルト保持部材と、を備えたインクジェット記録装置において、
前記ベルト保持部材は前記ベルト手段の厚み方向の外側または内側に相当する部分とは異なる位置で前記キャリッジに対して回転可能に取り付けられていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記キャリッジと前記ベルト保持部材の間において前記駆動源からの振動を減衰する振動減衰部材を備え、前記ベルト保持部材は前記振動減衰部材を介してキャリッジに対して取り付けられていることを特徴とする。

第３の発明は、被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載し往復走査するキャリッジと、前記キャリッジの往復走査をガイドするガイド手段と、前記キャリッジの往復走査を駆動する駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記キャリッジに伝達するベルト手段と、前記ベルト手段を保持するベルト保持部材と、前記キャリッジには前記ベルト保持部材が取り付けられる突起部と、前記キャリッジと前記ベルト保持部材の間において前記駆動源からの振動を減衰する振動減衰部材と、を備えたインクジェット記録装置において、
前記振動減衰部材は前記キャリッジの前記突起部を包む状態で備えられ、
前記ベルト保持部材は前記ベルト手段の厚み方向の外側または内側に相当する部分とは異なる位置で前記振動減衰部材を介して前記キャリッジに対して回転可能に取り付けられていることを特徴とする。

第４の発明は、第１〜３の発明のいずれかの構成において、前記キャリッジの位置を規定する位置規定手段と、前記キャリッジには前記位置規定手段を検出する位置検出手段と、を備えていることを特徴とする。

第５の発明は、第４の発明の構成において、前記駆動源はＤＣモータであることを特徴とする。

以上の構成をとることにより、駆動源からの駆動力をキャリッジに伝達する構成において、キャリッジの突起部分に振動減衰部材であるダンパを差し込み、ダンパをベルトホルダと取付部材で包む様に取り付けたことにより、ダンパの圧縮力で振動減衰効果が得られるとともに、ベルトホルダが突起部分を中心に回動可能になったことにより、振動減衰効果をより効果的に得ることができる。

本発明の記録装置において、駆動源からの駆動力をキャリッジに伝達する構成において、キャリッジの突起部分に振動減衰部材であるダンパを差し込み、ダンパをベルトホルダと取付部材で包む様に取り付けたことにより、ダンパの圧縮力で振動減衰効果が得られるとともに、ベルトホルダが突起部分を中心に回動可能になったことにより、振動減衰効果をより効果的に得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の記録装置の外観斜視図である。２は回動可能に設けられたカバーを兼ねる給紙トレー、５は記録媒体を挿入する給紙口であり不使用時には給紙トレー２を閉じてホコリや異物の進入を防ぐことができる。６は記録媒体を排出する排紙口、３は回動可能に設けられた排紙カバーであり不使用時には給紙とレート同様に排紙カバー３を閉じてホコリや異物の進入を防ぐことができる。４は電源スイッチやＬＥＤなどからなる操作パネルである。

図２は、本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の内部構造を示す斜視図である。外装や本発明に直接関わらない部分については図示省略してある。

本実施形態の記録装置の全体構成について簡単に説明すると、記録シート（記録媒体）を１枚ずつ装置本体内部へ給送する自動給紙部１００と、自動給紙部１００から送出される記録シートを所望の記録位置へと導き、その後この記録位置から排出する搬送部（記録媒体搬送手段）２００と、搬送部２００の下流に位置する排出部３００と、搬送部２００によって記録位置に搬送された記録シートに所望の記録を行うインクジェット記録ヘッド４００ａを含むキャリッジ４００と、キャリッジ４００のインクジェット記録ヘッド４００ａ等に対する回復処理を行う回復部６００が、シャーシ７０１等に取り付けられて、適宜連動するようになっている。キャリッジ４００と対向する記録位置には、記録シートを支持して案内するプラテン２０３が設けられている。図１において、記録シートの搬送方向は矢印Ａで示されており、キャリッジ４００の走査方向（往復動作方向）は矢印Ｂで示されている。

なお本記録装置は携帯して使用することを主眼においた考慮がされている。手のひらの長さは７０ｍｍから１２０ｍｍ程度なので握りやすさを考慮すると厚さは６０ｍｍ以下が携帯性に優れている。また欧米などで市販されている事務机の引出しの内幅は、レターサイズ用のファイルを収めることを考慮して３１０ｍｍ以上のものが多い。これらの点を考慮し装置のサイズは厚さ５１．８ｍｍ、幅３１０ｍｍ、奥行き１７４ｍｍとして手でつかむことを可能でかつ机に引出しに収納可能なサイズとした。また記録装置の一番短い寸法を有する部分の面から直交する方向に記録媒体が排出されるように排紙口を設けてある。図１で説明すると装置の厚さ方向が一番短い寸法を有する面は横面、前面、後面である。本実施例では前面に排紙口を設けてある。

次に本実施例のキャリッジ構成について説明する。図２において、記録装置はガイドシャフト１１、ガイドレール１２を備え、キャリッジ４００はこれらガイドシャフト１１、ガイドレール１２に沿って往復走査を行う。また、キャリッジ４００にはキャリッジの位置を検出するための リニアエンコーダ４００ｂが搭載されており、記録装置に取り付けられたコードストリップ１３のライン数を読み取ることによりキャリッジの位置を検出することができる。キャリッジの駆動源としてＤＣモータであるキャリッジモータ１４を備え、タイミングベルト４０２を介してキャリッジ４００へ駆動力は伝達されている。なお、キャリッジモータ１４と、リニアエンコーダ４００ｂを使用したフィードバック制御により、キャリッジ４００は往復走査を行い、記録媒体へ記録を行う。

次に、本発明に係わるキャリッジ部の詳細について述べる。図３は上記の記録装置１のキャリッジ４００を背面から見た斜視図、図４はキャリッジ４００へのタイミングベルト４０２の連結部を示す詳細図である。

図３、図４を参照すると、キャリッジ４００の背面側において、ベルトホルダ４０３がタイミングベルト４０２と位相ズレが無いように、タイミングベルト４０２を挟み込んで固定されている。キャリッジ４００の背面には、駆動系からの振動を減衰し、キャリッジ４００に伝達しにくくする弾性部材であるダンパ４０４が直接固定され、かつ、このダンパ４０４を介してベルトホルダ４０３が取付部材４０５によって取り付けられている。

図５はキャリッジ４００の駆動伝達に関する部分を表すために、キャリッジ４００から各部品を外した状態の図である。前に説明したように、キャリッジモータ１４からの駆動力は、その伝達手段であるタイミングベルト４０２を介してキャリッジ４００に伝達されるが、タイミングベルト４０２を挟んで強固に保持した保持手段であるベルトホルダ４０３とキャリッジ４００との間には、ダンパ４０４が介在しており、これらの材料自体が駆動源からの振動のうち、減衰したい周波数の振動を減衰する効果（以下、「振動減衰効果」と称す。）を持っている。これらダンパ４０４等の構成について説明する。

図４において、略筒形状のダンパ４０４はキャリッジ４００の突起部分４００ｃにはめ込まれる。このとき、突起部分４００ｃの先端には爪部４０４ｄが出っ張っているため、突起部分４００ｃにはめ込んだダンパ４０４が脱落しないように保持される。また、突起部分４００ｃに嵌合するダンパ４０４の穴は楕円形状であり、キャリッジ４００の突起部分４００ｃも横断面が略楕円形となる外周形状を持ち、ダンパ４０４の楕円穴の内寸と、キャリッジ４００の突起部分４００ｃの外寸はほぼ同一寸法になっている。

次に、ダンパ４０４の側面方向からベルトホルダ４０３を取り付ける。ベルトホルダ４０３とキャリッジ４００の突起部分４００ｃは、キャリッジ４００の走査方向および突起部分４００ｃの突出方向に関してオーバーラップし（重なっており）、ベルトホルダ４０３には、ダンパ４０４を嵌め込む凹形状の取付部４０３ｂが形成されている。この取付部４０３ｂは、タイミングベルト４０２を取り付けたベルトホルダ４０３のタイミングベルトの厚み方向の外側または内側に相当する部分に備えるのではなく、タイミングベルト４２の幅方向に隣接した部分に備えられている。このような構成のベルトホルダ４０３をキャリッジ４００に備えた場合、キャリッジモータ１４から駆動力が与えられタイミングベルト４０２がキャリッジ４００を引っ張ろうとすると、ベルトホルダ４０３はキャリッジ４００の突起部分４００ｃを中心に回動しながら、キャリッジ４００を引っ張ることになる。このようにベルトホルダ４０３が回動可能な構成となっている。

このようにベルトホルダ４０３が回動可能になったことにより、キャリッジモータ１４やタイミングベルト４０２からの振動をベルトホルダ４０３の回動により効果的に減衰させることができる。

最後に、取付部材４０５をベルトホルダ４０３に取り付ける。このとき、ベルトホルダ４０３の両側面にはそれぞれ爪部４０３ａが取付部材４０５の両側面にそれぞれ形成された穴４０５ａに対応して設けられているため、互いに爪部４０３ａと穴４０５ａが係合する。この状態では、取付部材４０５とベルトホルダ４０３でダンパ４０４を隙間無く包むように挟んだ構成になるとともに、取付部材４０５とキャリッジ４００は接触せず、ベルトホルダ４０３と一体で動作する。このため、キャリッジモータ１４及びタイミングベルト４０２から発生する振動は、必ずダンパ４０４を介してキャリッジ４００に伝達されることになり、振動減衰効果を十分に得ることができる。

以上説明したように、駆動源からの駆動力をキャリッジ４００に伝達する構成において、キャリッジ４００の突起部分４００ｃに振動減衰部材であるダンパ４０４を差し込み、ダンパ４０４をベルトホルダ４０３と取付部材４０５で包む様に取り付けたことにより、ダンパ４０４の圧縮力で振動減衰効果が得られるとともに、ベルトホルダ４０３が突起部分４００ｃを中心に回動可能になったことにより、振動減衰効果をより効果的に得ることができる。

次に実施例２について述べる
図６は実施例２のキャリッジ４００へのタイミングベルト４０２の連結部を示す詳細図であり、図７はキャリッジ４００の駆動伝達に関する部分を表すために、キャリッジ４００から各部品を外した状態の図である。

本実施形態は実施例１とは異なり、まず、ダンパ４０４のない構成となっている。また、キャリッジ４００の突起部分４００ｃは円柱状の形状であり、ベルトホルダ４０３の取付部４０３ｂは穴形状となっており、ベルトホルダ４０３をキャリッジ下方から取り付け、ワッシャである取付部材４０５を突起部分４００ｃの溝部に取り付けることで、ベルトホルダ４０３の抜け止めとしている。
このような構成ととることにより、実施例１と同様に、キャリッジモータ１４から駆動力が与えられタイミングベルト４０２がキャリッジ４００を引っ張ろうとすると、ベルトホルダ４０３はキャリッジ４００の突起部分４００ｃを中心に回動しながら、キャリッジ４００を引っ張ることになる。このようにベルトホルダ４０３が回動可能な構成となっている。

このようにベルトホルダ４０３が回動可能になったことにより、キャリッジモータ１４やタイミングベルト４０２からの振動をベルトホルダ４０３の回動により効果的に減衰させることができる。

よって、ベルトホルダ４０３が突起部分４００ｃを中心に回動可能になったことにより、振動減衰効果をより効果的に得ることができ、かつ、実施例１とは異なりダンパを備えていないため、より安価な構成で振動減衰効果を得ることができる。

本発明の実施形態の記録装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態の記録装置の内部構造を示す斜視図である。 本発明の実施例１のキャリッジの背面から見た斜視図である。 本発明の実施例１のキャリッジのタイミングベルトの連結部を示す詳細図である。 本発明の実施例１のキャリッジから各部品を外した状態を示す図である。 本発明の実施例２のキャリッジのタイミングベルトの連結部を示す詳細図である。 本発明の実施例２のキャリッジから各部品を外した状態を示す図である。

符号の説明

２ 給紙トレー
３ 排紙カバー
５ 給紙口
６ 排紙口
８ ＬＦローラ
９ ピンチローラ
１０ 排紙ローラ
１１ ガイドシャフト
１２ ガイドレール
１３ コードストリップ
１４ キャリッジモータ
２１ 拍車
１００ 自動給紙部
２００ 搬送部（記録媒体搬送手段）
２０３ プラテン
３００ 排出部
４００ キャリッジ
４００ａ インクジェット記録ヘッド
４００ｂ リニアエンコーダ
４００ｃ 突起部分
４００ｄ 爪部
４０２ タイミングベルト
４０３ ベルトホルダ
４０３ａ 爪部
４０３ｂ 取付部
４０４ ダンパ
４０５ 取付部材
４０５ａ 穴
６００ 回復部
７０１ シャーシ

Claims (5)

1. 被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載し往復走査するキャリッジと、前記キャリッジの往復走査をガイドするガイド手段と、前記キャリッジの往復走査を駆動する駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記キャリッジに伝達するベルト手段と、前記ベルト手段を保持するベルト保持部材と、を備えたインクジェット記録装置において、
   前記ベルト保持部材は前記ベルト手段の厚み方向の外側または内側に相当する部分とは異なる位置で前記キャリッジに対して回転可能に取り付けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記キャリッジと前記ベルト保持部材の間において前記駆動源からの振動を減衰する振動減衰部材を備え、前記ベルト保持部材は前記振動減衰部材を介してキャリッジに対して取り付けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを搭載し往復走査するキャリッジと、前記キャリッジの往復走査をガイドするガイド手段と、前記キャリッジの往復走査を駆動する駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記キャリッジに伝達するベルト手段と、前記ベルト手段を保持するベルト保持部材と、前記キャリッジには前記ベルト保持部材が取り付けられる突起部と、前記キャリッジと前記ベルト保持部材の間において前記駆動源からの振動を減衰する振動減衰部材と、を備えたインクジェット記録装置において、
   前記振動減衰部材は前記キャリッジの前記突起部を包む状態で備えられ、
   前記ベルト保持部材は前記ベルト手段の厚み方向の外側または内側に相当する部分とは異なる位置で前記振動減衰部材を介して前記キャリッジに対して回転可能に取り付けられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記キャリッジの位置を規定する位置規定手段と、前記キャリッジには前記位置規定手段を検出する位置検出手段と、を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記駆動源はＤＣモータであることを特徴とするインクジェット記録装置。

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