JP2007137061A - 移動可能キャリッジを備えたプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、印刷面上の紙詰まりに起因し得るプリントヘッドの損傷又は誤調整から保護されるプリンタを提供する。
【解決手段】 キャリッジ、ガイドレール、及び印刷面を有するプリンタであって、キャリッジは、ガイドレールに沿って移動可能であり且つ印刷面に面したプリントヘッドを運び、且つ印刷面の平面に垂直方向に移動可能であり、停止すなわちブレーキ機構によって特徴付けられる。ブレーキ機構は、印刷面の平面に垂直な上記の方向におけるプリントヘッドの移動に反応し、且つキャリッジの移動を停止するよう適合される。
【選択図】図３

Description

本発明は、キャリッジ、ガイドレール及び印刷面を有するプリンタに係る。キャリッジは、ガイドレールに沿って移動可能であり且つ印刷面と面したプリントヘッドを運び、且つ印刷面の平面に垂直方向に移動可能である。

この種のプリンタ、たとえばインクジェットプリンタにおいて、一枚の紙又は如何なる他の記録媒体が、印刷面の上を副走査方向に進行する。プリントヘッドが、キャリッジに配置される。キャリッジは、印刷面と面するような位置にあり、且つプリントヘッドのノズルフェースが、印刷面上の紙とともに狭い隙間を形成する。駆動機構が、ガイドレールに沿った主走査方向におけるキャリッジの前後移動を引き起こし、主走査方向におけるキャリッジの位置は、定規等を用いて検出される。検出結果に基づいてプリントヘッドの複数のノズルが、適切なタイミングで噴射されるので、インクドットが、紙の意図された位置に印刷される。この目的を達成するために、キャリッジのプリントヘッドの位置は、高精度に調整されなければならない。

本発明の目的は、印刷面上の紙詰まりに起因し得るプリントヘッドの損傷又は誤調整から保護されるプリンタを提供することである。

本目的を達成するために、本発明によるプリンタは、停止機構を有する。停止機構は、印刷面の平面に垂直な方向におけるプリントヘッドの移動に反応し、且つキャリッジの移動を停止させるよう適合される。

印刷面上に紙詰まりが起こったとき、紙は、印刷面とプリントヘッドのノズルフェースとの間の狭い隙間に蓄積する。このことは、主走査方向におけるプリントヘッドの移動を妨害又は阻止し、且つ駆動機構がガイドレールに沿ってキャリッジを駆動し続ける場合、損傷が起こり易くなる。しかしながら、紙詰まりはまた、プリントヘッドを、印刷面から離れてわずかに上方に移動させる。この上方移動は、典型的には１乃至３ｍｍであり、且つ本発明によれば、この移動は、停止機構をトリガするので、キャリッジを矯正的に停止させることによって損傷を回避する。このことは、ガイドレールに沿った如何なる位置であってもよい。

本発明の有用な詳細及び更なる発展については、従属クレームに示される。

好ましい一実施形態において、プリントヘッドは、キャリッジに強固にマウントされ、且つ印刷面に対するプリントヘッドの上方移動が、プリントヘッドを含むキャリッジの傾斜移動によって可能になり、キャリッジは、ガイドレールの支え（fulcrum）周りを傾斜する。次に、停止機構はまた、キャリッジを、案内から外れることから防ぐ効果も有する。

ガイドレール及びキャリッジは、エンドストップを提供するよう設計できる。エンドストップは、キャリッジの傾斜移動を限定し、それゆえプリントヘッドの持ち上げ移動を比較的少なくする。

一実施形態において、ガイドレール上及びキャリッジ上の共働する複数のエンドストップが、ブレーキ面として構成される。ブレーキ面は、紙詰まりによってプリントヘッドの持ち上げ移動が起きるとき、互いに係合するようもたらされる。それゆえ、停止機構は、ブレーキ機構として具現化され、且つ紙によって生成されてプリントヘッドを印刷面から持ち上げて離す傾向のある力が、ブレーキ機構のブレーキ駆動力として直接用いられる。

別の実施形態において、複数のエンドストップのうち１つ、好ましくはキャリッジ上にあるエンドストップが、スイッチ又は接触センサとして構成される。スイッチ又は接触センサは、電気信号を発して駆動機構を停止させる。電気信号は、センサ又はスイッチが起動される限度までプリントヘッドが持ち上げられると、直ちに発せられる。

他の複数の実施形態において、プリントヘッドは、キャリッジに対して、印刷面の平面と垂直方向に移動可能であるようマウントされてもよく、且つブレーキ及びセンサ若しくはスイッチは、夫々プリントヘッドとキャリッジとの間の相対的移動によって作動されてもよい。

本発明の好ましい実施形態を、図面と併せて以下に説明する。

図１に示すプリンタは、フレーム１０を含む。フレーム１０は、下方支持構造１２を有する。下方支持構造１２は、２本の支柱１４、２本のクロスバー１６、及び２本のクロスバー１６から上昇している２つのマウンティングプレート１８により形成される。プレート様の機能ブロック２０が、各マウンティングプレート１８へ取り付けられ且つそれとともに平行に延在する。

２つの軸受２２が、フィードローラ２４を、回転可能に支持する。フィードローラ２４は、２つのマウンティングプレート１８の間にある。

シート支持プレート２６が、２つの機能ブロック２０上に水平に支持され且つ印刷面２６’を形成する。印刷面２６’の役割は、記録媒体であるシートＳを支持することであり、シートＳは、Ｘ方向（図１の平面に垂直）にフィードローラ２４によって進行する。フィードローラ２４の駆動機構が、簡略さのためここでは図示されていない。

ガイドレール２８が、２つの機能ブロック２０の上端上に座し且つフィードローラ２４の軸線方向Ｙに平行して延在する。キャリッジ３０が、ガイドレール２８上に案内され、且つ駆動機構によって駆動されて、ガイドレール２８に沿って前後に移動する。駆動機構は、たとえばベルト３２によって形成される。キャリッジ３０は、シート支持プレート２６にわたって延在する一部分を有し、このキャリッジ部分の下側にプリントヘッド３４が、マウントされ、それによりシートＳと面するようにされる。シートＳは、印刷面２６’にわたって進行する。プリントヘッド３４は、たとえばホットメルトインクジェットのプリントヘッドであってもよい。

従来型の設計を有し得る検出及び制御システム（図示せず）が、キャリッジ３０のＹ位置を検出する。検出及び制御システムはまた、キャリッジ３０が記録媒体を横断する間、プリントヘッド３４の複数のプリントユニット又はノズルが励磁されるタイミングを決定する。

図２に示すように、ガイドレール２８は、形材（profile member）によって形成され、形材は、２つの円柱ロッド３６、３８を支持する。２つの円柱ロッド３６、３８上には、キャリッジ３０が、ローラ軸受で支持され且つ案内される。ガイドレール２８は、機能ブロック２０のＶ字形状の上面上に座し且つそれによって正確にＸ方向（すなわち記録媒体が進行する方向）に、且つ印刷面２６’に垂直なＺ方向に位置付けられる。

プリントヘッド３４が上方に向けられた力の影響下にあるとき、プリントヘッド３４は、印刷面２６’から方向Ｚに持ち上げられて離れることができる。何故なら、プリントヘッド３４が強固に結合されたキャリッジ３０は、円柱ロッド３６周りを傾斜することが可能だからである。しかしながら、この傾斜移動は、エンドストップ４０によって限定される。エンドストップ４０は、キャリッジ３０から突出し且つガイドレール２８のフランジ４２の下側にわずかな隙間を形成する。

図１に示すように、ベルト３２は、プーリ４４周りを辿る。プーリ４４は、モータ４６によって駆動される。プリンタが動作しているとき、モータ４６は、速度制御されるので、キャリッジ３０は、ガイドレール２８に沿って等速度で移動される。印刷信号が、可撓性のケーブル４８を通ってプリントヘッド３４のノズル作動器へ送信される。

フィードローラ２４及びシート支持プレート２６は、種々の幅のシートＳ又は紙ウェブを扱うことが可能であり、幅は、たとえばシート寸法Ａ４からＡ０まで対応する。図１において、比較的小さい寸法のシートＳが、印刷面２６’にわたって進行し、且つ図面において強調して示す通りシートＳの複数の縁部は、上方にめくれているので、キャリッジ３０がガイドレール２８に沿って移動するとき、縁部は、プリントヘッド３４に衝突する。かかる事象が発生した場合、シートＳは、プリントヘッド３４のノズルフェースと印刷面２６’との間の隙間においてしわになるので、激しい紙詰まりが起こり得る。紙詰まりは、プリントヘッド３４又はそのマウント構造の部品の損傷又変形の危険を伴う。この危険は、上述したような、プリントヘッド３４が特定の限定内で印刷面２６’から持ち上げられて離れることができるという事実では、解消されない。何故なら、キャリッジ３０が移動し続ける限り、紙は、更に印刷面２６’とプリントヘッド３４との間の隙間に蓄積される傾向にあるからである。

紙詰まり蓄積の危険を回避するため、エンドストップ４０及びフランジ４２は、キャリッジ３０の停止機構を設けるよう構成される（図３参照）。図３は、シートＳが、印刷面２６’とプリントヘッド３４の下側のノズルフェースとの間に詰まった状態を示すので、キャリッジ３０は、円柱ロッド３６の中央軸線周りを傾斜する。キャリッジ３０のエンドストップ４０及びガイドレール２８のフランジ４２が、夫々ブレーキ面５０、５２とともに形成される。ブレーキ面５０、５２は、比較的高い摩擦係数をもたらし、且つブレーキ面５０、５２が、キャリッジ３０の傾斜移動によって互いに嵌め合い係合がなされるよう傾く。それゆえ、紙詰まりが起こると直ぐに、ブレーキ面５０、５２が互いに対して押しつけられ、ガイドレール２８に沿ったキャリッジ３０の移動にブレーキがかかる。モータ４６は、回転し続けることができるが、モータの出力軸とプーリ４４との間のスリップ結合５４が、ベルト３２が更に移動し且つブレーキ面５０、５２のブレーキ力に打ち勝つ（overcome）ことから防ぐ。それゆえ、ブレーキ面５０、５２は、単純且つそれでも効率的且つ感度の良い停止機構を形成し、停止機構は、紙詰まりが悪化してプリントヘッド３４へ損傷を与えるまえに、キャリッジ３０の停止に至らせる。スリップタイプの結合の代替として、モータ２６を、極限スイッチとともに設けることができる。極限スイッチは、ブレーキ面によって引き起こされた抵抗が大きくなると、モータを停止させる。

紙詰まりが除去されたとき、キャリッジ３０は、ロッド３８上に支持される元の位置へと傾斜して戻り、印刷工程を、開始することができる。

図４は、変更形態を示す。当該変更形態において、ブレーキ機構は、センサ５６又はスイッチによって形成される。センサ５６又はスイッチは、エンドストップ４０上に、フランジ４２の下側と面するような位置にマウントされ、且つセンサ５６がフランジ４２に接触すると直ちに電気信号を送る。この信号は、ケーブル４８を介してモータ４６の駆動回路へ送信されて、モータ４６の停止を引き起こす。モータ４６は、ステップモータ又はより一般的には、高いブレーキ力を生成できるモータであることができるので、キャリッジ３０は、紙詰まりが起きると直ぐに、瞬時に停止される。

上述した２種類の停止機構はまた、互いに組み合わされてもよいことを理解されたい。

本発明によるプリンタの正面図である。 図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。 プリンタのキャリッジ及びガイドレールの拡大図であり、異なった実施形態の停止機構を示す。 プリンタのキャリッジ及びガイドレールの拡大図であり、異なった実施形態の停止機構を示す。

符号の説明

１０ フレーム
１２ 下方支持構造
１４ 支柱
１６ クロスバー
１８ マウンティングプレート
２０ 機能ブロック
２２ 軸受
２４ フィードローラ
２６ シート支持プレート
２６’ 印刷面
２８ ガイドレール
３０ キャリッジ
３２ ベルト
３４ プリントヘッド
３６、３８ 円柱ロッド
４０ エンドストップ
４２ フランジ
４４ プーリ
４６ モータ
４８ ケーブル
５０、５２ ブレーキ面
５４ スリップ結合
５６ センサ
Ｓ シート

Claims (8)

1. キャリッジ（３０）と、
   ガイドレール（２８）と、
   前記キャリッジ（３０）を前記ガイドレール（２８）と平行方向（Ｖ）に駆動する駆動トレイン（４６、４４、３２）と、
   印刷面（２６’）と、
   を有し、
   前記キャリッジ（３０）は、前記ガイドレール（２８）に沿って移動可能であり且つ前記印刷面（２６’）と面するプリントヘッド（３４）を運び、且つ前記印刷面（２６’）の平面に垂直方向（Ｚ）に移動可能であるプリンタであって、
   前記印刷面（２６’）の平面に垂直な前記の方向（Ｚ）における前記プリントヘッド（３４）の移動に反応し、且つ前記ガイドレール（２８）と平行方向（Ｙ）にある前記キャリッジ（３０）の移動を停止するよう適合される停止機構（５０、５２、５６）を特徴とするプリンタ。
2. 前記プリントヘッド（３４）は前記キャリッジ（３０）へ強固にマウントされ、且つ前記キャリッジ（３０）は前記ガイドレール（２８）によって形成される支え（３６）周りを傾斜できる、
   請求項１記載のプリンタ。
3. 前記停止機構は２つのブレーキ面（５０、５２）を有し、２つの当該ブレーキ面（５０、５２）は、前記プリントヘッド（３４）の移動によって前記印刷面（２６’）の平面に垂直な前記方向（Ｚ）に互いに係合するようもたらされ、且つ前記駆動トレイン（４６、４４、３２）の駆動力に打ち勝つブレーキ力を生成する、
   請求項１又は２記載のプリンタ。
4. 前記ブレーキ面（５０、５２）は前記キャリッジ（３０）及び前記ガイドレール（２８）に夫々形成される、
   請求項３記載のプリンタ。
5. 前記ガイドレール（２８）は前記キャリッジ（３０）を支持する２つの平行する円柱ロッド（３６、３８）を有し、前記ガイドレール（２８）の前記ブレーキ面（５２）は、前記のロッドのうち１つ（３８）の下に延在するフランジ（４２）に当該ロッド（３８）から外向きの（facing away）側部に形成され、且つ前記キャリッジ（３０）の前記ブレーキ面（５０）は、前記キャリッジ（３０）の本体から突出するエンドストップ（４０）に形成される、
   請求項４記載のプリンタ。
6. 前記キャリッジ（３０）のための前記駆動トレイン（４６、４４、３２）は、スリップタイプ結合（５４）を有する、
   請求項２乃至５の何れか一項に記載のプリンタ。
7. 前記停止機構はセンサ（５６）を有し、該センサ（５６）は、前記印刷面（２６’）の平面に垂直な前記の方向（Ｚ）にある前記プリントヘッド（３４）の移動を検出し、且つ信号を生成して前記キャリッジ（３０）を駆動するモータ（４６）を停止させる、
   先行する請求項の何れかに記載のプリンタ。
8. 前記センサ（５６）は前記ガイドレール（２８）のフランジ（４２）と面する位置において前記キャリッジ（３０）にマウントされる、
   請求項７記載のプリンタ。

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