JP2007152900A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリッジにカウンタを搭載するさいに回転モーメントより発生する振動を低減させる
【解決手段】 キャリッジが発生させる回転モーメントとカウンタが発生させる回転モーメントが互いに相殺するように、重心位置やベルト引張位置を設定することで、全体の回転モーメントを低減させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像を記録する記録手段と、前記記録手段を搭載するキャリッジと、前期キャリッジを動かす駆動ベルトと、前記キャリッジを支持するガイドシャフトとを備えたインクジェット記録装置に関するものである。

詳しくは前記キャリッジと、前記ガイドシャフトと、前記駆動ベルトを介して前記キャリッジと対称位置に取り付けられた重り(カウンタ)との、配置に関するものである。

一般にインクジェット記録装置は、ノズルから記録紙に対してインクを吐出することにより記録を行う記録装置であり、ノズルから吐出されるインクを形成するためのヘッドと、そのヘッドを乗せて往復運動するキャリッジと、ヘッドに対してインクを供給する供給系とから構成されている。上述したようなインクジェット記録装置は高速な印字や、様々なメディアに印字が可能であるためプリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等に利用されている。

近年のインクジェット記録装置は高速かつ高画質化が進み、銀塩写真並の高画質な記録を短時間で出力することが可能となった。このため市場のニーズは高速、高画質化はもちろんのこと、より付加価値が高い製品を求めるようになり、特に記録時の音や振動といった静粛性に関するニーズが近年注目を集めている。

このような音や振動が発生する原因はモータの駆動やギアの噛み合わせなど多くあるが、特に問題なのがキャリッジが駆動する際の揺れである。インクジェット記録装置では印字ヘッドを載せたキャリッジを往復させることで記録を行うが、キャリッジの向きを変えるための反転動作を行う際には、その反力が記録装置全体に伝わってしまい装置全体が揺れてしまう。

これらの問題を解決する手段として、特開平８−２７６５７７号公報に開示されている方法がある。これは２つの印字ヘッドを備えた記録装置において、それぞれの記録ヘッドを走査方向に対して逆位相で動かすことによりそれぞれの反力を相殺するというものである。また、印字ヘッドを１つしか持っていない場合には、２つ目の記録ヘッド相当の重量物を１つ目の印字ヘッド用の駆動ベルトを介して反対側に取り付け逆位相で動かすことで、特開平８−２７６５７７号公報にあるものと同等の効果を得ることができる。

反転時の反力Fは物体の質量ｍと加速度aによって決まるため（F = ma）、まったく同じ質量の印字ヘッドを逆位相で動かすことができれば両者の反力の和が零になるため相殺することができる。
特開平８−２７６５７７号公報

しかし、特開平８−２７６５７７号公報に記載のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドの加減速中に生じる反力による振動は低減されるけれども、反力が互いに反対方向にインクジェットプリンタ本体に加わるので、回転モーメント（偶力）が発生し、この回転モーメントによりインクジェットプリンタ本体が振動してしまう。

本発明は係る問題点を解決するためになされたもので、その目的は、キャリッジの加減速中に生じる反力および回転モーメントを最小にし、振動の少ない記録装置を提供することである。

このようなことから本発明では画像を記録する記録手段と、前記記録手段を搭載するキャリッジと、前記キャリッジを動かす駆動ベルトと前記キャリッジを支持するガイドシャフトと前記キャリッジの反転力を相殺するカウンタとを備えたインクジェット記録装置において前記カウンタは前記駆動ベルトを介して前記キャリッジの略対抗側に取り付けられ、前記キャリッジの反転力から生まれる回転モーメントが前記カウンタの反転力から生まれる回転モーメントと任意の点に対し相殺する方向になるよう配置することを特徴としている。

本発明では、カウンタの作用によりキャリッジ反転時の走査方向の振動を抑えるだけでなく、反転によって発生する回転モーメントによる振動も抑えることで、より静粛なインクジェット記録装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を示す。

図２は一般的なインクジェット記録装置を示した斜視図である。キャリッジ１は印字ヘッド２を搭載し駆動ベルト４から与えられる駆動力によってガイドシャフト３に沿って走査する。加速力をaとし、印字ヘッドを含んだキャリッジの重量をmとすると、反転力FはF＝maで表される。この一般的な構成では反転力Fはキャリッジ1が反転するたびに発生し、記録装置全体に広がっていく。この反転力がそのまま記録装置全体に伝わり、装置が揺れてしまう。

図３は一般的なインクジェット記録装置に対しカウンタ5を搭載した斜視図である。基本構成は図２と同じであるが、駆動ベルト4のキャリッジ1を介して反対側にカウンタウエイト5を搭載しており、キャリッジ1が走査するとキャリッジ1と逆位相で走査することになる。図２の状態では反転力Fはそのまま記録装置全体に伝わり揺れとなって表れていたが、図３のようにカウンタ5が搭載されたため、キャリッジ1と同じようにＦ'＝m'aという力が発生するようになる。このF'という力はキャリッジ1と逆位相で働く力であるためキャリッジ1の反転力Fを軽減させる作用がある。またキャリッジ1とカウンタ5の質量が等しい場合(m=m')には働く力のそれぞれが等しくなるため(F=F')、反転力は完全に相殺され反転力による揺れは零となる。

しかし実際には図1の図1（ａ）〜図1（ｂ）に示すように走査方向に働く力の他にベルトを引っ張った際の引っ張り力と、引っ張られた物体がその場にとどまろうとする力から、回転モーメント成分が発生する。これらは図1（ａ）〜図1（ｂ）に示す状態ではそれぞれのベルト4の引っ張り位置と重心の位置から、キャリッジ1が生み出すモーメントとカウンタ５が生み出すモーメントが同じ方向であるため、互いに増長しあう方向にモーメントが発生している。このため例えばキャリッジとカウンタ５が同じ重量であれば、カウンタ5搭載前に対し２倍の回転モーメントを生み出すことになる。つまりカウンタ５を搭載することで走査方向の揺れは相殺できても、回転モーメントに関しては逆に悪い方向に作用していることがわかる。

そこで本発明ではキャリッジ1とカウンタ5の回転モーメントが相殺する方向に働くようにそれぞれを配置することで、揺れのない記録装置を提供する。本発明の実施形態を図1（ｃ）〜図1（ｄ）に示す。

図１には＜case１＞(図1（ａ）〜図1（ｂ）)として前記図３と同じように一般的な記録装置の構成に対しカウンタ5を追加したのものが示されており、＜case２＞(図1（ｃ）〜図1（ｄ）)として本発明の実施形態を表したカウンタ５を追加した形態が示されている。ここで図1（ａ）〜図1（ｂ）と図1（ｃ）〜図1（ｄ）の違う点はカウンタ5の重心の位置である。キャリッジ1の回転モーメントに対して相殺する方向へ力がかかるように重心の位置を変えている。このようにキャリッジ1の重心とその回転方向、カウンタ5の重心とその回転方向との関係からそれらのモーメントを相殺する方向に設定することで、従来の走査方向の振動だけでなくモーメントによって発生する振動成分も相殺することができる。

本発明の図1（ｃ）〜図1（ｄ）ではカウンタ５のベルト４との接続部に対してカウンタ５の位置を変更し、ベルト４よりキャリッジ1に近い側へ配置することで回転モーメントの向きが反対になるようにしている。この他にもキャリッジ1側でも同じようにモーメントの向きが逆になるようにベルト４の引張位置やキャリッジの重心位置を変更することで、同様にモーメントの向きを変えることができる。

このようなことから前述したようにモーメント力を相殺し、振動を低減させる効果を得ることができる。

本発明の実施形態１を表した記録装置の平面図である 従来の一般的なインクジェット記録装置を表した斜視図である 従来の一般的なインクジェット記録装置に対しカウンタを搭載した斜視図である

符号の説明

１ キャリッジ
２ 印字ヘッド
３ ガイドシャフト
４ 駆動ベルト
５ カウンタウエイト
６ モータプーリ
７ アイドラプーリ
８ カウンタシャフト
９ 重心（●表記すべて）

Claims (2)

1. 画像を記録する記録手段と、
   前記記録手段を搭載するキャリッジと、
   前記キャリッジを動かす駆動ベルトと
   前記キャリッジを支持するガイドシャフトと
   前記キャリッジの反転力を相殺するカウンタと
   を備えたインクジェット記録装置において
   前記カウンタは前記駆動ベルトを介して前記キャリッジの略対抗側に取り付けられ、
   前記キャリッジが発生させる回転モーメントが
   前記カウンタが発生させる回転モーメントと
   任意の点に対し相殺する方向になるよう配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記カウンタはガイドシャフトによって支持され走査することを特徴とする請求項１のインクジェット記録装置。

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