JP2006264037A - Moving mechanism and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複数本のガイドポストに案内されてスライドユニットが移動する移動機構及びこの移動機構が組み込まれた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a moving mechanism in which a slide unit moves while being guided by a plurality of guide posts, and an image forming apparatus incorporating the moving mechanism.
記録紙などの記録媒体(メディア)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の画像形成装置(インクジェット記録装置)が広く使用されている。インクジェット方式の画像形成装置は、印字ヘッド(記録ヘッド)から記録媒体にインクを吐出して記録(画像形成)を行うものである。印字ヘッドとしては、記録中(印字中)は固定されて移動しない固定タイプと、所定の主走査方向に走査するキャリッジに印字ヘッドが搭載されて移動する2つの移動タイプが知られている。固定タイプの印字ヘッドは、高速印字及び装置全体の小型化に有利なので増加傾向にある。 2. Description of the Related Art Inkjet image forming apparatuses (inkjet recording apparatuses) that form images by ejecting ink onto recording media such as recording paper are widely used. An inkjet image forming apparatus performs recording (image formation) by discharging ink from a print head (recording head) to a recording medium. As the print head, there are known a fixed type that is fixed during recording (during printing) and does not move, and two movement types in which the print head is mounted and moved on a carriage that scans in a predetermined main scanning direction. Fixed type print heads tend to increase because they are advantageous for high-speed printing and downsizing of the entire apparatus.
印字ヘッドがインクを繰り返し吐出し続けることにより、そのインク吐出口の周辺にインクや紙粉が付着するなどして正常なインク吐出の妨げとなることがある。このように正常なインク吐出の妨げを防止して常に最適な状態でインクを吐出するために、インクジェット方式画像形成装置には、通常、印字ヘッドのインク吐出状態を初期の正常な状態に回復する回復機構が備えられている。この回復機構には、印字ヘッドのインク吐出口を密閉するキャップや、インク吐出口及びその周辺を清掃するクリーニング部材が備えられている。 When the print head continues to eject ink repeatedly, ink or paper dust may adhere to the periphery of the ink ejection port, thereby preventing normal ink ejection. In order to prevent normal ink ejection from being disturbed in this manner and always eject ink in an optimal state, an ink jet image forming apparatus usually recovers the ink ejection state of the print head to the initial normal state. A recovery mechanism is provided. The recovery mechanism includes a cap that seals the ink discharge port of the print head, and a cleaning member that cleans the ink discharge port and its periphery.
固定タイプの印字ヘッドは、一般に、記録媒体にインクを吐出して画像を形成する記録ポジション、上記のキャップによってインク吐出口が密閉されるキャップポジション、及び上記のクリーニング部材によって清掃されるクリーニングポジションのいずれかに選択的に移動できるように構成されている。印字ヘッドが記録ポジションに位置するときは、他のポジションに比べて印字ヘッドが記録媒体に最も接近している。印字ヘッドがキャップポジションに位置するときは、画像形成をせずに待機している待機状態である。記録ポジションに位置する印字ヘッドが待機状態に移行(キャップポジションに移動)するためには、記録ポジションに位置する印字ヘッドが記録媒体から離れる方向に移動する(一般的には、上昇する。)。また、印字ヘッドがクリーニングポジションに位置するときは、キャップ上で予備吐出を行いワイピングブレードによりノズル面の清掃を行うので、キャップポジションよりも印字ヘッドは記録媒体から離れる(一般的には、さらに上昇する。) In general, the fixed type print head has a recording position for ejecting ink onto a recording medium to form an image, a cap position for sealing an ink ejection port by the cap, and a cleaning position for cleaning by the cleaning member. It is configured to be able to selectively move to either. When the print head is located at the recording position, the print head is closest to the recording medium as compared with other positions. When the print head is positioned at the cap position, it is a standby state in which the print head is on standby without image formation. In order for the print head located at the recording position to shift to the standby state (move to the cap position), the print head located at the recording position moves away from the recording medium (generally, rises). Further, when the print head is located at the cleaning position, preliminary discharge is performed on the cap and the nozzle surface is cleaned by the wiping blade. Therefore, the print head is separated from the recording medium than the cap position (generally, further rising) To do.)
ところで、画像形成装置のカラー化や高速化に伴って複数の印字ヘッドが必要となり、これら複数の印字ヘッドは、例えば記録ポジションからキャップポジションへ同時に移動するように構成されている。記録ポジションに位置する複数の印字ヘッドは、高画質化のためには記録媒体から等距離にあることが望ましい。また、複数の印字ヘッドがキャップポジションに位置するときは、キャップによるインク吐出口の密閉度を向上するために、キャップに平行な平面上に各印字ヘッドが位置することが望ましい。同様に、複数の印字ヘッドがクリーニングポジションに位置するときは、インク吐出口やその周辺を十分にクリーニングするために、クリーニングブレードから等間隔の平面上に各印字ヘッドが位置することが望ましい。 Incidentally, a plurality of print heads are required as the color and speed of the image forming apparatus increase, and the plurality of print heads are configured to move simultaneously from a recording position to a cap position, for example. The plurality of print heads positioned at the recording positions are preferably equidistant from the recording medium in order to improve the image quality. Further, when a plurality of print heads are positioned at the cap position, it is desirable that each print head be positioned on a plane parallel to the cap in order to improve the sealing degree of the ink discharge port by the cap. Similarly, when a plurality of print heads are positioned at the cleaning position, it is desirable that each print head be positioned on a plane that is equidistant from the cleaning blade in order to sufficiently clean the ink ejection openings and the periphery thereof.
上記のように複数の印字ヘッドを所定の平面上に位置させるためには、複数の印字ヘッドを一体として移動させる際に、同一姿勢を保ったまま移動させたり停止させたりする必要がある。ところで、カラー化、更には淡色インクの採用に伴って印字ヘッドの数が増えたり印字ヘッドの幅が広くなったりしているので、同時に移動する複数の印字ヘッド(印字ヘッド群)のサイズは大型化している。このため、同一姿勢を保ったままで印字ヘッド群を移動させるための構成が大型化、複雑化し、駆動部も複数箇所に必要となっている。 In order to position a plurality of print heads on a predetermined plane as described above, when the plurality of print heads are moved together, it is necessary to move or stop them while maintaining the same posture. By the way, as the number of print heads increases and the width of print heads increases along with the use of color and light color inks, the size of multiple print heads (print head groups) that move simultaneously is large. It has become. For this reason, the configuration for moving the print head group while maintaining the same posture is increased in size and complexity, and driving units are required at a plurality of locations.
本発明は、上記事情に鑑み、例えば大型の印字ヘッド群ががたつかずに(ぶれずに)同一姿勢を保ったままで移動できる比較的簡易な構成の移動機構及びこの移動機構が組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a moving mechanism having a relatively simple configuration that allows a large print head group to move while maintaining the same posture without rattling (without shaking), and an image incorporating this moving mechanism. An object is to provide a forming apparatus.
上記目的を達成するための本発明の移動機構は、互いに平行に配置されて所定の移動方向に延びる複数本のガイドポストと、これら複数本のガイドポストにそれぞれ接触しながら前記移動方向に移動する複数の接触移動部材と、これら複数の接触移動部材を接続して同時に移動させるスライドユニットとを備えた移動機構において、
(1)前記複数の接触移動部材のうちの一つを前記移動方向に移動させるように駆動する駆動部を備え、
(2)前記複数の接触移動部材のうち、前記駆動部によって駆動される駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材は、前記移動方向に直交する平面に対しては、前記駆動側接触移動部材が位置する平面とは異なる平面に位置するものであることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the moving mechanism of the present invention moves in the moving direction while contacting a plurality of guide posts arranged in parallel to each other and extending in a predetermined moving direction. In a moving mechanism comprising a plurality of contact moving members and a slide unit that connects and moves the plurality of contact moving members simultaneously,
(1) Provided with a drive unit that drives one of the plurality of contact moving members to move in the moving direction;
(2) Of the plurality of contact moving members, the contact moving member that is farthest from the driving side contact moving member driven by the driving unit is the driving side contact moving with respect to a plane orthogonal to the moving direction. The member is located on a plane different from the plane on which the member is located.
ここで、
(3)前記複数本のガイドポストは水平方向に延びるものであり、
(4)前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する前記移動方向の長さは、前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する前記移動方向の長さよりも短いものであり、且つ、
(5)前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も上流側の部分は、前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も上流側の部分よりも移動方向上流側に位置するものであり、且つ、
(6)前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も下流側の部分は、前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も下流側の部分よりも移動方向下流側に位置するものであってもよい。
here,
(3) The plurality of guide posts extend in the horizontal direction,
(4) The length in the moving direction in which the driving side contact moving member contacts the guide post is longer than the length in the moving direction in which the contact moving member farthest from the driving side contact moving member contacts the guide post. Is also short, and
(5) Of the portion where the contact moving member farthest from the drive side contact moving member contacts the guide post, the drive side contact moving member contacts the guide post at the most upstream portion in the moving direction. Is located on the upstream side in the movement direction from the most upstream part in the movement direction among the parts, and
(6) Of the portion where the contact moving member farthest from the drive side contact moving member contacts the guide post, the drive side contact moving member contacts the guide post at the most downstream portion in the moving direction. You may be located in the movement direction downstream rather than the most downstream part of the said movement direction among the parts.
さらに、
(7)前記複数本のガイドポストは水平方向以外の方向に延びるものであり、
(8)前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち最も上の部分は、前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち最も上の部分よりも上に位置するものであってもよい。
further,
(7) The plurality of guide posts extend in a direction other than the horizontal direction,
(8) The uppermost portion of the portion where the contact moving member farthest from the driving side contact moving member contacts the guide post is the uppermost portion of the portion where the driving side contact moving member contacts the guide post. It may be located above the portion.
また、上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成装置において、
(9)前記印字ヘッドは、前記スライドユニットに搭載されたものであり、
(10)上記した移動機構を備えたことを特徴とするものである。
An image forming apparatus of the present invention for achieving the above object is an image forming apparatus for forming an image by ejecting ink from a print head onto a recording medium.
(9) The print head is mounted on the slide unit,
(10) The moving mechanism described above is provided.
ここで、
(11)前記印字ヘッドを保持するヘッドホルダを備え、
(12)該ヘッドホルダは、前記スライドユニットに搭載されたものであってもよい。
here,
(11) A head holder for holding the print head is provided.
(12) The head holder may be mounted on the slide unit.
さらに、
(13)前記複数のガイドポストの長手方向一端部が固定されたベースプレートと、
(14)前記複数のガイドポストの長手方向他端部が固定されたアッパープレートとを備え、
(15)前記ベースプレート、前記アッパープレート、及び前記スライドユニットは熱膨張係数が同一のものであってもよい。
further,
(13) a base plate to which one end in the longitudinal direction of the plurality of guide posts is fixed;
(14) An upper plate to which the other longitudinal ends of the plurality of guide posts are fixed,
(15) The base plate, the upper plate, and the slide unit may have the same thermal expansion coefficient.
さらにまた、
(16)前記複数の接触移動部材は、前記ガイドポストが差し込まれた円筒状のブッシュであってもよい。
Furthermore,
(16) The plurality of contact moving members may be cylindrical bushes into which the guide posts are inserted.
さらにまた、
(17)前記スライドユニットを所定位置で停止させるストッパを備えてもよい。
Furthermore,
(17) You may provide the stopper which stops the said slide unit in a predetermined position.
さらにまた、
(18)前記駆動部は、
(18−1)前記駆動側接触移動部材と一体的に形成されたラックと、
(18−2)該ラックに噛み合うピニオンギアとを備えたものであってもよい。
Furthermore,
(18) The driving unit includes:
(18-1) a rack formed integrally with the drive side contact moving member;
(18-2) A pinion gear that meshes with the rack may be provided.
さらにまた、
(19)前記スライドユニットに固定されたフラグと、
(20)該フラグによってオン・オフされるフォトインタラプタとを備えてもよい。
Furthermore,
(19) a flag fixed to the slide unit;
(20) A photo interrupter that is turned on / off by the flag may be provided.
本発明によれば、駆動側接触移動部材が位置する平面(移動方向に直交する平面)と、駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が位置する平面とは異なるので、駆動側接触移動部材の移動に、上記の最も離れた接触移動部材は円滑に追従できることとなり、スライドユニットはがたつかずに(ぶれずに)同一姿勢を保ったままで円滑に移動する。 According to the present invention, since the plane on which the drive-side contact moving member is located (the plane perpendicular to the moving direction) is different from the plane on which the contact-moving member farthest from the drive-side contact moving member is located, the drive-side contact movement The farthest contact moving member can smoothly follow the movement of the member, and the slide unit moves smoothly while keeping the same posture without rattling (without shaking).
本発明は、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のプリンタに実現された。 The present invention has been realized in an ink jet printer that forms an image by ejecting ink onto a recording medium such as recording paper.
図1を参照して、本発明の移動機構が組み込まれたプリンタの一例を説明する。 With reference to FIG. 1, an example of a printer incorporating the moving mechanism of the present invention will be described.
図1は、本発明の移動機構が組み込まれたプリンタの一例を模式的に示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a printer in which the moving mechanism of the present invention is incorporated.
プリンタ10の上部には、インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ユニット20が配置されており、この記録ユニット20の下方には、矢印A方向(又はその反対方向)に記録媒体を搬送する搬送装置40が配置されている。記録ユニット20はベースプレート24上に配置されており、必要に応じてベースプレート24ごと搬送装置40に接近する方向、又は搬送装置40から遠ざかる方向に移動する。この記録ユニット20を移動させる機構として、本発明の移動機構が組み込まれている。
A
記録ユニット20にはインクを吐出する印字ヘッド(印字ヘッド)22K、22C、22lC、22M、22lM、22Y(図2参照)が矢印A方向(後述する無端ベルト42の移動方向であり、記録媒体の搬送方向)に並んで搭載されている。印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yは記録媒体搬送方向の上流側からそれぞれブラック、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、イエローのインクを吐出する。各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yには、記録媒体搬送方向に直交する方向(記録媒体の幅方向)にノズルが一列に並ぶ形で設けられており、6本の印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yから吐出されたインクを重ねて画像が形成される。各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yは、記録ユニット20内において吐出口(ノズルの開口)がキャップ(図示せず)で塞がれた状態で待機状態にあり、記録媒体が搬送装置40にセットされて印字直前になってから所定の印字ポジションに移動して印字を開始する。
In the
プリンタ10の背面側には、各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yにインクを供給するインク供給ユニット26が配置されている。このインク供給ユニット26の内部には、各色毎のインクタンク(図示せず)、記録ユニット20にインクを搬送するインクポンプ(図示せず)、及び各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yに水頭差によって所定の負圧を与える為のサブタンク(図示せず)が配置されている。
On the back side of the
記録媒体が記録ユニット20の下方を通過する際に、ブラック、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、イエローのインクが順次に記録媒体に吐出されてカラー画像が形成される。各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yには供給ポンプ(図示せず)によって上記のインクタンクからインク流路26aを経由して適宜にインクが供給される。
When the recording medium passes below the
搬送装置40は、記録媒体が載置される無端ベルト(搬送ベルト)42と、この無端ベルト42が掛け渡された駆動ローラ44と従動ローラ46などを備えている。プリンタ10では、無端ベルト42の回転方向に直交する方向に4本の無端ベルト42を並行に配置しているが、3本以下でも5本以上でもよい。駆動ローラ44は記録媒体搬送方向(矢印A方向)上流側に位置しており、従動ローラ46は記録媒体搬送方向下流側に位置している。
The conveying
駆動ローラ44の回転軸の長手方向両端部はベアリング(図示せず)を介して回動自在にフレーム(図示せず)に支持されている。駆動ローラ44の回転軸の長手方向一端部にはプーリ45が取り付けられており、このプーリ45と駆動モータ(搬送モータ)48にはタイミングベルト50が掛け渡されている。駆動モータ48が駆動することによりタイミングベルト50とプーリ45が回転して駆動ローラ44が回転する。この回転に伴って4本の無端ベルト42が矢印A,B方向に回転する。なお、従動ローラ46の回転軸の長手方向両端部も駆動ローラ44と同様にベアリング(図示せず)を介して回動自在にフレーム(図示せず)に支持されている。
Both ends in the longitudinal direction of the rotating shaft of the
無端ベルト42の下方には、無端ベルト42で搬送中の記録媒体を無端ベルト42に吸着する(吸い付ける)ためのチャンバー52が配置されている。このチャンバー52の下方にはファンユニット54が配置されており、チャンバー52とファンユニット54はホース53でつながれている(接続されている)。また、無端ベルト42には、記録媒体を無端ベルト42に吸着させるための複数の開口42aが形成されている。ファンユニット54が駆動することによりホース53aとチャンバー52を経由して複数の開口42aから空気が吸引されるので記録媒体が無端ベルト42に吸着されることとなる。
A
図2を参照して、プリンタ10の電気的な系統を説明する。
The electrical system of the
図2は、図1のプリンタの電気的な系統を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an electrical system of the printer of FIG.
ホストPC12から送信された記録データやコマンドはインターフェイスコントローラ102を介してCPU100に受信される。CPU100は、プリンタ10の記録データの受信、記録動作、記録媒体のハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。CPU100では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ106にビットマップ展開して描画する。記録前の動作処理としては、出力ポート114、モータ駆動部116を介してキャッピングモータ122とヘッドアップダウンモータ118を駆動し、各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yをキャッピング機構(図示せず)から離して記録ポジション(印字ポジション、画像形成位置)に移動させる。
Recording data and commands transmitted from the
続いて、出力ポート114、モータ駆動部116を介して記録媒体を繰り出すロールモータ(図示せず)や、一定速度で記録媒体を搬送する搬送モータ120等を駆動して記録媒体を記録位置に搬送する。一定速度で搬送される記録媒体にインクを吐出し始めるタイミング(記録タイミング)を決定するための先端検知センサ(図示せず)で記録媒体の先端位置を検出する。その後、記録媒体の搬送に同期して、CPU100はイメージメモリ106から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを、印字ヘッド制御回路112を経由して(介して)各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yに転送する。
Subsequently, a roll motor (not shown) that feeds the recording medium through the
CPU100の動作はプログラムROM104に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムROM104には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークRAM108を使用する。各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yのクリーニングや回復動作時に、CPU100は、出力ポート114、モータ駆動部116を介してポンプモータ124を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。
The operation of the
図3から図8までを参照して、移動機構が組み込まれた記録ユニット20の内部構造を説明する。
The internal structure of the
図3は、印字待機時における記録ユニットの内部構造を示す斜視図である。図4は、図3の記録ユニットの筐体とスライドユニットを示す斜視図である。図5は、図4のスライドユニットを示す上視図である。図6は、図4のスライドユニットを示す側面図である。図7は、図3の記録ユニットの筐体とキャップスライドユニットを示す斜視図である。図8は、ヘッドホルダの概略構成を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the recording unit during printing standby. 4 is a perspective view showing a housing and a slide unit of the recording unit of FIG. FIG. 5 is a top view showing the slide unit of FIG. FIG. 6 is a side view showing the slide unit of FIG. FIG. 7 is a perspective view showing a housing and a cap slide unit of the recording unit of FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of the head holder.
記録ユニット20は、記録ユニット20の底壁に相当する長方形状のベースプレート130、記録ユニット20の上壁に相当するアッパープレート132、及びベースプレート130とアッパープレート132を固定する3本のガイドポスト134a,134b,134cによって筐体が構成されている。2本のガイドポスト134a,134bは長方形状のベースプレート130の短辺の長手方向両端部から立ち上がっており、1本のガイドポスト134cは、他方の短辺の長手方向中央部から立ち上がっている。各ガイドポスト134a,134b,134cは互いに平行であり、その長手方向一端部(下端部)はベースプレート130に固定されており、長手方向他端部(上端部)はアッパープレート132に固定されている。
The
各ガイドポスト134a,134b,134cには、これらガイドポスト134a,134b,134cの約4分の1の長さのスライド軸受部136a,136b,136cが上下動(矢印D方向に移動)自在に取り付けられている。各ガイドポスト134a,134b,134cは各スライド軸受部136a,136b,136cを貫通している。各スライド軸受部136a,136b,136cは板状のスライドユニット138によって接続されており、スライド軸受部136a,136b,136cとスライドユニット138は、ガイドポスト134a,134b,134cに案内されて上下に同時に移動するように構成されている。即ち、スライドユニット138は、各スライド軸受部136a,136b,136cを同時に移動させる。なお、ベースプレート130、アッパープレート132、及びスライドユニット138は熱膨張係数が同一の材質から作製されている。このため、周辺の温度の変化に応じて同程度の膨張と収縮をするので、位置関係は高精度に保たれる。
On each
スライド軸受部136aにはラック140が固定されており、ラック140にはピニオンギア142が噛み合っている。ピニオンギア142は複数のギア144を介してモータ146につながっている。ピニオンギア142、複数のギア144、及びモータ146によって、本発明にいう駆動部が構成されている。モータ146が駆動することによりギア144が回転してピニオンギア142を回転させ、このピニオンギア142が回転することによりラック140が上下動し、この上下動に伴ってスライド軸受部136a,136b,136cとスライドユニット138が上下動する。
A
スライドユニット138は長方形の四辺を形成しており、この四辺に囲まれた内部には、直方体状のヘッドホルダ150が着脱自在に装着されている。図8に示すように、6つの印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Y(図2参照)はビス等によってヘッドホルダ150に固定されている。
The
ヘッドホルダ150の下方には、6つの印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yをクリーニングするために、キャップスライドユニット160が矢印C方向に移動できるようにベースプレート130に固定されている。キャップスライドユニット160には、図7に示すように、6つの印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yのフェイス面(吐出口面)をキャッピングするキャップ部材162と、フェイス面を拭き取るウレタンのブレード164が備えられている。記録ユニット20の待機時は、6つの印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yはキャップ部材162にキャッピングされた状態にある。
Below the
また、記録ユニット20の上部には、この記録ユニット20の動作を制御するCPU(制御基板)100が取り付けられている。ヘッドホルダ150の上部には、6つの印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yのインク吐出を制御する印字ヘッド制御回路(制御基板)112が搭載されている。
A CPU (control board) 100 that controls the operation of the
図4や図5に示すように、スライドユニット138は、スライド軸受部136a,136b,136cと、これらを連結する4枚の連結板138a,138b,138c,138dとによって構成されている。4枚の連結板138a,138b,138c,138dは長方形状になっている。スライドユニット138には、移動位置を認識するためのフラグ138fと、駆動伝達部材となるラック140が設けられている。フラグ138fは、図1に示すフォトインタラプタ148をオン・オフしてスライドユニット138の位置を認識する。なお、フォトインタラプタ148は支持板(図示せず)に固定されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
各スライド軸受部136a,136b,136cの内部には、円筒状のブッシュ137a,137b,137cが固定されている。これらのブッシュ137a,137b,137cにガイドポスト134a,134b,134cが差し込まれており、これらのブッシュ137a,137b,137cはそれぞれガイドポスト134a,134b,134cに接触しながら上下動する。ブッシュ137a,137bとブッシュ137cは、移動方向(矢印D方向)に直交する平面に対しては、互いに異なる平面に位置している。図6に示すように、ブッシュ137a,137bは、ブッシュ137cよりも低い位置に取り付けられている。ブッシュ137a,137bは、Laで示す範囲にあり、ブッシュ137cは、Lcで示す範囲にある。即ち、ブッシュ137a,137bはブッシュ137cよりもベースプレート130に近く、逆に言えば、ブッシュ137cはブッシュ137a,137bよりもベースプレート130から離れている。このようにガイドポスト134a,134b,134cに直接に接触するブッシュ137a,137b,137cのうちモータ146によって直接に上下動させられるブッシュ137a(本発明にいう駆動側接触移動部材の一例である)から最も離れたブッシュ137cの位置をブッシュ137aよりも上に位置させたので、ブッシュ137aの移動にブッシュ137cが円滑に追従できることとなり、スライドユニット138はがたつかずに(ぶれずに)同一姿勢を保ったままで円滑に移動する。
また、各ブッシュ137a,137b,137cと各ガイドポストの間には、これらの間で相対的に2分の1の速度で動く、ボールまたはコロからなる直動型のベアリング(図示せず)が挿入されていてもよい。スライドユニット138が昇降可能範囲の最大限に移動してもベアリンク(ブッシュ137aに接触するベアリング)がブッシュ137aの端部から飛び出ない長さにブッシュ137aの長さ(La)を設定する。このため、ベアリングとブッシュ137aの接触域(接触面積)が増えてスライドユニット138の傾きが防止される。また、3つの各ブッシュ137a,137b,137cの長さ全てを同様の長い構成とすると、それぞれのブッシュまたはガイドポストの平行度がわずかに違ってもスライドユニット138が滑らかに動かないことがある。従って、上記の長さのブッシュの設定は1つのブッシュ137aだけで必要十分である。なお、スライドユニット138の昇降に際してはガイドポスト134a,134b,134cに案内されて移動することになるので、スライドユニット138の位置精度を確保するためには、ベースプレート130に対するガイドポスト134a,134b,134cの垂直性が要求される。上記したガイドポスト134a,134b,134c、ブッシュ137a,137b,137c、スライドユニット138、モータ146等によって移動機構が構成されている。
Further, between the
キャップスライドユニット160は、図7に示すように、板状のキャップスライドベース166に種々の部品や部材が搭載されて構成されている。キャップスライドベース166には、その移動方向(矢印C方向)に並行に延びる部分に所定間隔離れた2つの軸受部168,168が固定されており、さらに、キャップスライドベース166の位置を認識するためのフラグ169が1つの軸受部168の近傍に固定されている。また、キャップスライドベース166には、2つの軸受部168,168とは反対側の部分に2つのスライドコロ170,170が取り付けられている。キャップスライドベース166には、上記したキャップ部材162とブレード164も固定されている。
As shown in FIG. 7, the
2つの軸受部168,168は、矢印C方向に延びるガイドロッド172に移動自在に固定されている。このガイドロッド172の長手方向両端部は、ベースプレート130に固定された一対のサポート部材174,174に支持されている。ベースプレート130には、矢印C方向に延びるガイドレール176が形成されており、このガイドレール176の上面を2つのスライドコロ170,170が転がる。キャップスライドユニット160は、モータ178を駆動源とする駆動ユニット180の駆動力によって、ガイドロッド172やガイドレール176に案内されながら矢印C方向に自在に移動する。なお、キャップスライドユニット160が移動した位置はフラグ169とフォトインタラプタ182a,182bによって検出される。
The two bearing
図9を参照して、記録ユニット20のクリーニング動作を説明する。
The cleaning operation of the
図9は、クリーニング動作が実行される記録ユニット20を示す斜視図である。この図では、図3に示す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。
FIG. 9 is a perspective view showing the
記録ユニット20のクリーニング動作は、印字開始前、所定のタイミング、又は必要が生じた際に実行される。このクリーニング動作では、印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yがクリーニングされる。
The cleaning operation of the
クリーニング動作が実行されるときは、ヘッドホルダ150は待機時のキャップ状態の位置よりも上昇し、スライドユニット138のフラグ138fがフォトインタラプタ149を遮断することにより、スライドユニット138とヘッドホルダ150が所定高さの位置に停止する。この所定高さの位置は、キャップスライドユニット160上の各ブレード164が印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yのフェイス面を拭き取るのに適した位置となっている。この位置でキャップスライドユニット160がモータ178の駆動を受けて矢印C2方向へ移動してワイピングを行う。このワイピングの際、各ブレード164は一様に平行移動するので、印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yはキャップスライドユニット160に対しての平面度及び平行度(各印字ヘッドのフェイス面がキャップスライドユニット160の平面に対して平行な面であること)を要求される。平面度及び平行度が出ていない場合は、フェイス面の拭き残しや拭きムラの原因となってしまい印字ヘッドの回復不良の原因となる。本実施例では、ヘッドホルダ150ならびにキャップスライドユニット160それぞれにおいて各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Y及び各ブレード164の平行性を確保した上、スライドユニット138とガイドポスト134a,134b,134cの直角性(スライドユニット138からガイドポスト134a,134b,134cが垂直に立ち上がっていること)も確保しているので、フェイス面の拭き残しや拭きムラは生じない。
When the cleaning operation is executed, the
その後、ヘッドホルダ150は上昇し、キャップスライドユニット160は印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yのキャッピング時と同じ位置に戻る。この位置は、キャップスライドユニット160のフラグ169がフォトインタラプタ182aを遮断することにより検知される。キャップスライドユニット160がキャップ位置に戻った段階で各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yは各キャップ部材162に向かって所定の発数予備吐出を行いクリーニングは完了する。各キャップ部材162に吐出されたインクは各キャップ部材に接続された回収チューブ(図示せず)を伝って回収ポンプ(図示せず)によりサブタンク(図示せず)に回収される。印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yからの予備吐出終了後は印字が開始されるか、又はキャッピング状態に戻る。
Thereafter, the
図10を参照して、記録ユニット20の記録動作(印字動作)を説明する。
The recording operation (printing operation) of the
図10は、記録動作が実行される記録ユニット20を示す斜視図である。この図では、図3に示す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。
FIG. 10 is a perspective view showing the
記録ユニット20が待機状態から記録状態に移行する際はヘッドホルダ150を一旦上昇させ、その状態でキャップスライドユニット160をモータ178の駆動により矢印C1方向に移動させる。ベースプレート130には各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yが下方へ通り抜けるための開口が形成されている。このため、ヘッドホルダ150はスライドユニット138と共に所定の記録ポジションまで移動する。ヘッドホルダ150と共にスライドユニット138が記録ポジションに到達したことは、記録ユニット20の本体に設けられたフォトインタラプタ148と、スライドユニット138に設けられたフラグ138fによって認識(検出)される。スライドユニット138が記録位置に位置するときはストッパ131によって停止させられる。
When the
印字状態における各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yのフェイス面は、記録媒体(メディア)に対する平行性が高いほど高画質化を図れる。このため、印字状態における各印字ヘッド22K、22C、22lC、22M、22lM、22Yひいてはヘッドホルダ150、スライドユニット138の記録媒体に対する平行度は高いものが要求され、位置精度を高くする必要がある。
The higher the parallelism with respect to the recording medium (medium), the higher the image quality of the face surfaces of the print heads 22K, 22C, 22lC, 22M, 22lM, and 22Y in the print state. For this reason, the print heads 22K, 22C, 22lC, 22M, 22lM, 22Y, and thus the
図11と図12を参照して、ブッシュ137a,137b,137cの位置関係について説明する。
The positional relationship between the
図11は、3つのブッシュの位置関係とモーメントを示す模式図である。図12は、移動機構の他の例を示す模式図である。 FIG. 11 is a schematic diagram showing the positional relationship and moments of the three bushes. FIG. 12 is a schematic diagram illustrating another example of the moving mechanism.
図11に示すように、ブッシュ137a,137bとブッシュ137cは、同一平面上ではなくスライド方向(矢印D方向)にずらして配置されている。即ち、ブッシュ137b,137cのうちブッシュ137aから最も離れたブッシュ137cは、移動方向(矢印D方向)に直交する平面に対しては、ブッシュ137aが位置する平面とは異なる平面に位置している。図12では、3本のガイドポスト134a,134b,134cは水平方向に延びている。ブッシュ137cがガイドポスト134cに接触する部分のうち最も上の部分139cは、ブッシュ137aがガイドポスト137aに接触する部分のうち最も上の部分139aよりも上に位置している。このような配置にした理由を説明する。
As shown in FIG. 11, the
図11において、二点鎖線で示す矢印は、スライドユニット138(図3等参照)が保持されている状態での力の方向等を示している。 In FIG. 11, an arrow indicated by a two-dot chain line indicates a force direction or the like in a state where the slide unit 138 (see FIG. 3 or the like) is held.
ガイドポスト134a,134b,134cに案内されて上下動するスライドユニット138(図3等参照)においては、スライド軸受部136aを基準にしてスライドユニット138の自重Wによって、スライド軸受部136aのブッシュ137aとガイドポスト134aとの接点P1回りのモーメントm1が発生する。また、このモーメントm1によって、スライド軸受部136cのブッシュ137cとガイドポスト134cとの接点P2にもモーメントm2が発生する。
In the slide unit 138 (see FIG. 3 and the like) that moves up and down as guided by the
モーメントm2は、ガイドポスト134cを矢印F1方向へ押す分力F1を発生させる。この分力F1が、ガイドポスト134cからの抗力F2と釣り合うので、スライド軸受部136cに作用するモーメントm2を打ち消すモーメントm3が得られる。この結果、スライド軸受部136cがモーメントの影響でぶれる(がたつく)ことを防止できる。一方、スライド軸受部136a,136cのブッシュ137a,137cを同一平面上(移動方向(矢印D方向)に直交する平面に対して、ブッシュ137a,137cが同一平面に位置しているように)に配置した場合には、抗力F2及びモーメントm2を打ち消すモーメントm3は発生しない。このため、移動中及び停止中のスライド軸受部136cはモーメントm2の影響を受けて不安定な状態(がたつき(ぶれ)の発生する状態)となる。このように、ガイドポスト134a,134cに直接に接触するブッシュ137a,137cをその移動方向にずらして配置することにより、これらの上下動作及び保持した状態でも常にスライドユニット138は常に安定した状態を得られる。
The moment m2 generates a component force F1 that pushes the
上記した例では、3本のガイドポスト134a,134b,134cがほぼ鉛直方向(水平方向以外の方向の一例である)に延びている例を説明した。図12を参照して、3本のガイドポスト134a,134b,134cが水平方向(矢印H1,H2方向)に延びている場合を説明する。
In the above-described example, the example in which the three
ここでは、3本のガイドポスト134a,134b,134cが水平方向(矢印H1,H2方向)に延びているとする。また、ガイドポスト134a(134b)に接触しているブッシュ137a(137b)の移動方向(矢印H1,H2方向)の長さをL1とし、ガイドポスト134cに接触しているブッシュ137cの移動方向(矢印H1,H2方向)の長さをL2とする。なお、ここでいう移動方向長さL2とは、移動方向の最上流側の接触位置から最下流側の接触位置までの距離をいい、その中間部分に接触していない部分(非接触部分)が存在していても、この非接触部分も含む長さである。
Here, it is assumed that the three
ここでL1,L2はL1<L2の関係にあり、L2の移動方向(矢印H1,H2方向)における両端部はL1の移動方向(矢印H1,H2方向)の両端部よりも常に上流かつ下流に位置する。ブッシュ137aを矢印H1方向に移動させることにより軸受中心P3にモーメントm3が発生する。この際、M21,N21にそれぞれガイドポスト134cを押す分力f1,f2が発生し、その抗力f11,f22と釣り合うので、この抗力f11及びf22によって、軸受中心P3に発生しているモーメントm3を打ち消す方向のモーメントm4が発生する。モーメントm4は軸受中心P3とM21及びN21の距離が大きいほど大きくなるのでモーメントm3を打ち消す力も大きくなりL2が大きいほどスライドユニット138の水平移動時の状態を安定に保つことが可能となる。また、ブッシュ137aを矢印2方向に移動させた場合も同様の効果により移動時のスライドユニット138の状態を安定に保つことが可能となる。なお、M21は、ブッシュ137cがガイドポスト134cに接触する部分のうち矢印H1方向の最も下流側(矢印H2方向の最も上流側であり、以下、同様)であって、ブッシュ137aに最も近い部分をいう。M22は、ブッシュ137cがガイドポスト134cに接触する部分のうち矢印H1方向の最も下流側であって、ブッシュ137aから最も離れている部分をいう。N21は、ブッシュ137cがガイドポスト134cに接触する部分のうち矢印H2方向の最も下流側であって、ブッシュ137aから最も離れている部分をいう。N22は、ブッシュ137cがガイドポスト134cに接触する部分のうち矢印H2方向の最も下流側であって、ブッシュ137aに最も近い部分をいう。
Here, L1 and L2 are in a relationship of L1 <L2, and both end portions in the L2 moving direction (arrow H1, H2 direction) are always upstream and downstream of both end portions in the L1 moving direction (arrow H1, H2 direction). To position. By moving the
図13から図15までを参照して実施例2を説明する。 A second embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 15.
図13は、実施例2の移動機構を示す斜視図であり、図4に示す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。図14は、図13の移動機構を示す上視図であり、図5に示す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。図15は、図13の移動機構を示す側面図であり、図6に示す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。 FIG. 13 is a perspective view showing the moving mechanism of the second embodiment, and the same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. FIG. 14 is a top view showing the moving mechanism of FIG. 13, and the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. FIG. 15 is a side view showing the moving mechanism of FIG. 13, and the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG.
実施例2の移動機構200が実施例1の移動機構と相違する点は、実施例2の移動機構200では、4本のガイドポスト234a,234b,234c,234dを備えており、各ガイドポスト234a,234b,234c,234dにはスライド軸受部236a,236b,236c,236dが取り付けられている。また、各スライド軸受部236a,236b,236c,236dの内部にはブッシュ237a,237b,237c,237dが組み込まれている。ブッシュ237a,237bは、スライド軸受部236a,236bの下端部(図15のL3で示す範囲)に位置しており、ブッシュ237c,237dは、スライド軸受部236c,236dの上端部(図15のL4で示す範囲)に位置している。ブッシュ237a,237bとブッシュ237c,237dとの位置関係は、実施例1で説明したブッシュ137a,137bとブッシュ137cとの位置関係と同じである。
The moving
スライド軸受部236a,236bは連結板238aで連結されており、スライド軸受部236b,236cは連結板238bで連結されている。また、スライド軸受部236c,236dは連結板238cで連結されており、スライド軸受部236d,236aは連結板238dで連結されている。なお、スライド軸受部236aにはラック140が固定されている。
The
実施例2の移動機構200では、4本のガイドポスト234a,234b,234c,234dと、4つのスライド軸受部236a,236b,236c,236dを備えているので、実施例1の移動機構よりも構成は複雑になるが剛性は向上し、より良い精度を確保できる。
The moving
10 プリンタ
20 記録ユニット
22K、22C、22lC、22M、22lM、22Y 印字ヘッド
130 ベースプレート
131 ストッパ
132 アッパープレート
134a,134b,134c ガイドポスト
136a,136b,136c スライド軸受部
137a,137b,137c ブッシュ
138 スライドユニット
140 ラック
142 ピニオンギア
146 モータ
150 ヘッドホルダ
10
Claims (10)
前記複数の接触移動部材のうちの一つを前記移動方向に移動させるように駆動する駆動部を備え、
前記複数の接触移動部材のうち、前記駆動部によって駆動される駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材は、前記移動方向に直交する平面に対しては、前記駆動側接触移動部材が位置する平面とは異なる平面に位置するものであることを特徴とする移動機構。 A plurality of guide posts that are arranged in parallel to each other and extend in a predetermined movement direction, a plurality of contact movement members that move in the movement direction while contacting each of the plurality of guide posts, and a plurality of the contact movement members. In a moving mechanism comprising a slide unit that is connected and moved simultaneously,
A driving unit for driving one of the plurality of contact moving members to move in the moving direction;
Of the plurality of contact moving members, the contact moving member farthest from the driving side contact moving member driven by the drive unit is positioned on the plane perpendicular to the moving direction. A moving mechanism characterized in that the moving mechanism is located on a plane different from the plane to be moved.
前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する前記移動方向の長さは、前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する前記移動方向の長さよりも短いものであり、且つ、
前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も上流側の部分は、前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も上流側の部分よりも移動方向上流側に位置するものであり、且つ、
前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も下流側の部分は、前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち前記移動方向の最も下流側の部分よりも移動方向下流側に位置するものであることを特徴とする請求項1に記載の移動機構。 The plurality of guide posts extend horizontally.
The length in the moving direction in which the driving side contact moving member contacts the guide post is shorter than the length in the moving direction in which the contact moving member farthest from the driving side contact moving member contacts the guide post. And
Of the portion where the contact moving member farthest from the driving side contact moving member contacts the guide post, the most upstream portion in the moving direction is the portion where the driving side contact moving member contacts the guide post. It is located on the upstream side in the movement direction with respect to the most upstream part in the movement direction, and
Of the portions where the contact moving member farthest from the drive side contact moving member contacts the guide post, the most downstream portion in the moving direction is the portion where the drive side contact moving member contacts the guide post. The moving mechanism according to claim 1, wherein the moving mechanism is located on the downstream side in the moving direction with respect to the most downstream portion in the moving direction.
前記駆動側接触移動部材から最も離れた接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち最も上の部分は、前記駆動側接触移動部材が前記ガイドポストに接触する部分のうち最も上の部分よりも上に位置するものであることを特徴とする請求項1に記載の移動機構。 The plurality of guide posts extend in a direction other than the horizontal direction,
The uppermost part of the part where the contact moving member farthest from the drive side contact moving member contacts the guide post is higher than the uppermost part of the part where the drive side contact moving member contacts the guide post. The moving mechanism according to claim 1, wherein the moving mechanism is also located above.
前記印字ヘッドは、前記スライドユニットに搭載されたものであり、
請求項1,2,又は3に記載の移動機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image by discharging ink from a print head to a recording medium,
The print head is mounted on the slide unit,
An image forming apparatus comprising the moving mechanism according to claim 1.
該ヘッドホルダは、前記スライドユニットに搭載されたものであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 A head holder for holding the print head;
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the head holder is mounted on the slide unit.
前記複数のガイドポストの長手方向他端部が固定されたアッパープレートとを備え、
前記ベースプレート、前記アッパープレート、及び前記スライドユニットは熱膨張係数が同一のものであることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 A base plate to which longitudinal ends of the plurality of guide posts are fixed;
An upper plate to which the other longitudinal ends of the plurality of guide posts are fixed;
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the base plate, the upper plate, and the slide unit have the same thermal expansion coefficient.
前記駆動側接触移動部材と一体的に形成されたラックと、
該ラックに噛み合うピニオンギアとを備えたものであることを特徴とする請求項4から8までのうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。 The drive unit is
A rack formed integrally with the drive side contact moving member;
The image forming apparatus according to claim 4, further comprising a pinion gear that meshes with the rack.
該フラグによってオン・オフされるフォトインタラプタとを備えたことを特徴とする請求項4から9までのうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。 A flag fixed to the slide unit;
The image forming apparatus according to claim 4, further comprising a photo interrupter that is turned on / off by the flag.
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