JP2006248016A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッドの前後にキャリッジの案内ガイドを設け、その案内ガイドを左右の両側板に支持させる構成では、２つの案内ガイドにねじれが生じやすく平行度がでにくい。また、ユーザーがロール紙を用いるような場合、ヘッドの前側に案内ガイドがあると、ロール紙をセットする際、じゃまになり、セット性が非常に悪くなる。
【解決手段】 装置本体を構成する左右の両側板に支持されたレールステイと、レールステイに支持されたメインレールとサブレールとを有し、キャリッジはメインレールと軸で勘合し、軸とのガタをなくすためにメインレールを水平方向に与圧する与圧機構を設け、更にサブレールの下面を前記キャリッジに固定され回転可能な回転部材が当接し、上面をキャリッジに揺動可能に固定され、かつ回転可能な回転部材が当接するように上下から狭持する狭持機構を持つ。そしてプリントヘッドをメインレールとサブレールとの外側に配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクを吐出するプリントヘッドを搭載したキャリッジが、記録媒体の搬送方向に対して垂直な方向に往復運動させることにより画像を形成する、インクジェット方式の画像形成装置で、特に、印字幅が２４インチを超えるような幅広タイプの画像形成装置に関する。

従来、キャリッジの構成に関して、ヘッド前後にキャリッジの案内ガイドを設け、その案内ガイドを左右の両側板に支持させる構成のものがある（例えば、特許文献１参照。）。

以下、図４、図５より従来のキャリッジ構成について説明する。

図４および図５に示す通り、プリントヘッド・キャリッジ１０は、プリンター・ハウジングまたはシャーシ４に取り付けられ、紙などの印刷媒体のプリンター内の移動通路を横切ってそれぞれ延びるスライダー・ロッド６とスライダー・バー８上をスライドする。この実施例においては、キャリッジ１０は、該キャリッジの後部下部にある横方向に間隔を置いて設けられた２個のブッシング（ｂｕｓｈｉｎｇ）と、キャリッジ前部の１個のスライダー支持体とにより、スライダー・ロッド６上に支持される。

図５は、複数のインク・カートリッジを用いる方式のインクジェットプリンターに採用するのが特に好適であるプリンター・キャリッジ１０を、前面下方から見た斜視図である。通常、黒色と、カラーインクジェット印刷に必要とされる三原色を含む合計４つのインク・カートリッジが使われる。キャリッジ１０は、間隔をおいて互いに平行に配置されたそれぞれ概ねＬ字形の５つのプレート１２、１４、１６、１８、２０からなる樹脂成形部材で構成され、これによりプレート相互の間に４つのプリンター・カートリッジ・リセプタクルが形成される。キャリッジ１０にはまた、一体に形成された前壁２４と、それぞれのプリンター・カートリッジのプリントヘッドに電力を供給するプリント回路（図示せず）を取り付けるための後壁２６とがある。また、キャリッジ１０にはさらに、一体に形成された底壁３０があり、この底壁に４つの開口３２、３４、３６、３８が設けられている。これらの開口にプリント・カートリッジのノズル部分が嵌め入れられ、そしてノズルから、紙などの印刷媒体へ下向きにインクが噴射されて印刷がおこなわれる。プリンター・キャリッジ１０はまた、その後部下部に一体に形成されたキャリッジ駆動ベルト支持棚４０と、このベルト支持棚の下側に配置された横長のスライダー・ロッド・リセプタクル５０とを有する。キャリッジ１０は、プリンター内に保持され、かつベルト４２によって前後に引かれる。このベルト４２は、キャリッジ１０に結合され、かつスライダー・ロッドの上方にあるベルト支持棚４０上に支持されている。キャリッジの位置は、光学エンコーダー・ストリップ４１によって検知される。従来の典型的なカートリッジは、通例円筒形をなす少なくとも２本のスライダー・ロッドによって支持される。これに対し、本従来技術によるカートリッジは、スライダー・ロッド・リセプタクル５０を貫いて延びる１本のスライダー・ロッド６（図５に仮想線をもって示す）により後部を支持され、そして前部を水平方向に延びる平坦なキャリッジ支持面を有するスライダー・バー８（図５に仮想線をもって示す）により支持される。またスライダー・バー８は、キャリッジ１０の前壁２４上の、間隔をおいて設けられた一対のアッパー・スライダー・バー・キャリッジ・サポート・ボス６２，６４と、少なくとも１個のローワー（ｌｏｗｅｒ）・スライダー・バー・ガイド・ボス６６の間に形成されるスライダー・バー・グルーブ６０に受け入れられる。

アッパー・スライダー・バー・キャリッジ・サポート・ボス６２，６４のそれぞれは、交換可能なウエア・シュー７０を収容することを目的として、垂直に延びるウエブ６７と外側に向けて延びる水平のフランジ６８を備えている。フランジ６８の各々には小さな窪み７２があり、これはウエア・シュー７０の向かい合う２つのフランジに設けられている突起７４を受けるためのものである。この箇所には樹脂でつくられたチャンネル形の部分があり、このチャンネルによりウエア・シュー７０はアッパー・ボス６２，６４の水平フランジ６８上にスライドして入り、そこで突起７４が窪み７２に噛合うことにより、ウエア・シュー７０がフランジ６８に保持される。したがって、ウエア・シュー７０は、突起７４を軸にして動くことが可能であり、これによりスライダー・バーの断面形状の多少の変化に対応する調整がなされるので、ウエア・シュー７０は交換する際に容易に取り外すことができる。キャリッジの前壁のローワー・ボス６６には、ボスの全長には延びていないアッパー・コンタクト・リップ６９を設けるのが望ましい。このリップ６９とウエア・シュー７０の下面との間には隙間があり、この隙間に、スライダー・バー８のアッパー・フランジが緊密にスライド可能に収容されている。
特開平７−９６６４６（第８頁、図４、図５）

しかしながら、従来のようなヘッドの前後にキャリッジの案内ガイドを設け、その案内ガイドを左右の両側板に支持させる構成では、２つの案内ガイドにねじれが生じやすく平行度がでにくい。また、ユーザーがロール紙を用いるような場合、ヘッドの前側に案内ガイドがあると、ロール紙をセットする際、じゃまになり、セット性が非常に悪くなる。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、キャリッジを案内する２つの案内ガイドの平行性をだし、さらに、安定した印字精度を保ちつつ、ユーザーが用紙をセットする際のセット性を向上させた、画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置では、プリントヘッドを備えたキャリッジが、可動しながら画像を形成する画像形成装置であって、装置本体を構成する左右の両側板に支持されたレールステイと、前記レールステイに支持されたメインレールと、同じく前記レールステイに支持され前記メインレールと水平方向に配置されたサブレールとを有し、前記キャリッジは、前記メインレールと軸で勘合し、さらに、前記軸とのガタをなくすために与圧機構を持ち、前記サブレールを上下から狭持する狭持機構を持ち、プリントヘッドを前記メインレールと前記サブレールとの外側に配置したことを特徴とする。

又、前記与圧機構は、前記キャリッジに取り付き、付勢部材を用い、前記メインレールを水平方向に与圧することを特徴とする。

又、前記狭持機構は、前記サブレールの下面を前記キャリッジに固定され回転可能な回転部材が当接し、前記サブレールの上面を前記キャリッジに揺動可能に固定され、かつ回転可能な回転部材が当接することを特徴する。

又他、前記記録手段は、記録部が信号に応じてインクを噴射して記録を行うインクジェット記録方式であることを特徴とする。

本発明によれば、レールのねじれによって生じる着弾精度のずれが無くなり、さらに、水平方向の与圧と、上下方向の挟み込みによって、主走査方向以外の方向に対してガタなしの構成をとることができ、さらなる着弾精度の向上を図ることができる。

以下に、本発明の実施形態を、図に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明を適用したキャリッジの側面図、図２は本発明を適用したキャリッジの正面図、図３は本発明に係るキャリッジを備えた画像形成装置の全体図である。

先ず、装置全体の概略構成について説明する。図３に示すように、本体１０１はスタンド１０３に乗っており、本体１０１の中に、主要ユニットが収められている。本体１０１の中には、用紙を搬送するための図示していない搬送ユニット、用紙に所定の記録を行うためのキャリッジユニット１０２、キャリッジユニット１０２を回復するための図示していない回復ユニットと、印字をするためのインクを貯蔵する図示していないインクタンクユニットを有している。

本体１０１は、図示していないパソコンと接続されており、パソコンからの印字命令に従って用紙に所定の画像を形成する。

パソコンから印字命令が発令されると、まず、キャリッジユニット１０２は回復ユニットにて所定の回復動作をおこなう。次に、搬送ユニットより用紙をロードし印字の準備を行う。そして、キャリッジユニット１０２は、主走査方向に往復移動しながら用紙の上に所定の吐出を行う。そして、搬送手段により、用紙を副走査方向に所定量搬送を行い、また、キャリッジユニット１０２は、主走査方向に往復移動しながら用紙の上に所定の吐出を行う。この動作をこり返す事によって、画像を形成していく。

次に、図１、図２より本発明の実施例を詳細に説明する。

先ず構成について図１、図２を用いて説明する。レールステイ１０８は、左側板１１５と右側板１１６に図示していないビスで固定されており、左側板１１５と右側板１１６の間は、下ステイ１１７が走っている。レールステイ１０８は、断面形状で箱型をしており、部分的に溶接、または、ビスで固定され、ねじれや曲げに対して強い剛性を持った形状をしている。レールステイ１０８の上面には、レール固定１０７を介してメインレール１０５が、メインレール１０５の下面から上面に向かって貫通しないタップを用いてビスで固定されている。タップのピッチは、メインレール１０５の長手方向にほぼ等間隔で配置されている。レール固定１０７もメインレール１０５の全領域をカバーするものではなく、ビスで固定される箇所に部分的に同一の形状のものが複数個存在している。

また、レールステイ１０８の上面には、サブレール固定１０９を介してサブレール１０６が、図示していないビスでレールステイ１０８に固定されている。ビスは、サブレール１０６の上面からサブレール固定１０９を貫通し、レールステイ１０８に存在するタップを用いている。サブレール固定１０９も、レール固定１０７と同様に、サブレール１０６の下面を全領域カバーするものではなく、ビスで固定される箇所に部分的に、同一の形状のものが複数個存在している。

キャリッジユニット１０２は、トランスレーター１０４と図示していないプリントヘッド、メインレール１０５に勘合する図示していない軸受け、サブレール１０６を上下で挟み込むための一対のコロ、メインレール１０５に与圧をかけるためのスライダー１１８が存在する。

サブレール１０６の下面と当接しながら回転するのがトランスレーターコロ１１０で、このトランスレーターコロ１１０は、トランスレーター１０４からでているボスにベアリングを介して圧入されている。サブレール１０６の上面と当接しながら回転するのが揺動コロ１１１で、この揺動コロ１１１は、揺動コロホルダ１１２のボスにベアリングを介して圧入されている。揺動コロホルダ１１２は、トランスレーター１０４のボスを支点として揺動するような構成になっており、コロバネ１１３でサブレール１０６の上面を揺動コロ１１１が圧接するようになっている。コロバネ１１３の荷重は、トランスレーターが受ける外乱の力で、トランスレーターコロ１１０がサブレール１０６の下面より離れる事が無い荷重に設定する必要があり、ちなみに、１５００ｇ程度の荷重が望ましい。

キャリッジユニット１０２のトランスレーターコロ１１０は、サブレール１０６の下面と当接する事により、サブレール１０６の下面を基準面として構成されることになる。サブレール１０６のレールステイ１０８からの高さは、サブレール固定１０９の高さ寸法の精度によってのみ決まり、サブレール１０６の板圧公差を含むことが無い。

また、トランスレーター１０４はメインレール１０５を軸として揺動コロ１１１がサブレール１０６の上面と離れる方向に回転する事はあっても、トランスレーターコロ１１０が、トランスレーター１０４から出ているボスに圧入されているので、逆方向に回転する事は無い。つまり、トランスレーター１０４は、プラテン１１４とこれ以上隙間が小さくなる事は無い。

スライダー１１８は、トランスレーター１０４に固定されていて、メインレール１０５に水平に、メインレール１０５を基準にキャリッジユニット１０２が左側（本体の正面から見ると手前側）に来るように、当接されている。スライダー１１８は、トランスレーター１０４とメインレール１０５を勘合している部分のすぐ近傍の２箇所に設置されている。スライダー１１８は、図示していない板バネとモールド部材（例えば、高密度ポリエチレン等）で構成されていて、モールド部分がメインレール１０５に当接する。板バネの荷重は、キャリッジユニット１０２が主走査方向に移動する際の摺動抵抗を増大させない程度の荷重である必要があり、例えば、５００ｇ程度×２の荷重である。

本発明を適用したキャリッジの側面図 本発明を適用したキャリッジの斜視図 本発明に係るキャリッジを備えた画像形成装置の全体図 従来の構成を説明する全体図 従来の構成を説明する詳細図

符号の説明

１０１ 本体
１０２ キャリッジユニット
１０３ スタンド
１０４ トランスレーター
１０５ メインレール
１０６ サブレール
１１０ トランスレーターコロ
１１１ 揺動コロ

Claims (5)

1. プリントヘッドを備えたキャリッジが、可動しながら画像を形成する画像形成装置であって、
   装置本体を構成する左右の両側板に支持されたレールステイと、前記レールステイに支持されたメインレールと、同じく前記レールステイに支持され前記メインレールと水平方向に配置されたサブレールとを有し、
   前記キャリッジは、前記メインレールと軸で勘合し、さらに、前記軸とのガタをなくすために与圧機構を持ち、前記サブレールを上下から狭持する狭持機構を持ち、プリントヘッドを前記メインレールと前記サブレールとの外側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記与圧機構は、前記キャリッジに取り付き、付勢部材を用い、前記メインレールを水平方向に与圧することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記狭持機構は、前記サブレールの下面を前記キャリッジに固定され回転可能な回転部材が当接し、前記サブレールの上面を前記キャリッジに揺動可能に固定され、かつ回転可能な回転部材が当接することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記記録手段は、記録部が信号に応じてインクを噴射して記録を行うインクジェット記録方式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。
5. 前記画像形成装置は、記録手段がインク吐出用の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ことを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。

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