JP2007223049A - キャリッジの支持機構及び液体噴射装置と記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジの往復移動時の振動の発生を低減することができるキャリッジの支持機構及び液体噴射装置と記録装置を提供すること。
【解決手段】ベアリング２３を介してガイド手段１２７に往復移動可能に取り付けられたキャリッジ１２２の支持機構は、ベアリング支持軸２６と前記ベアリングとの間、もしくは前記ベアリング支持軸とベアリング取付部２１ａとの間に緩衝部材１０、１１が挿入されている。これにより、ベアリングが回転することにより発生する振動を緩衝部材によりキャリッジへ伝達する手前で緩衝もしくは遮断することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ベアリングを介してガイド手段に往復移動可能に取り付けられたキャリッジの支持機構及び液体噴射装置と記録装置に関する。

記録装置の１つであるシリアル方式のインクジェット式プリンタは、搬送部の紙送りローラにより用紙を副走査方向に搬送しつつ、記録部のキャリッジを主走査方向に往復移動させてキャリッジに搭載されている記録ヘッドのノズル開口からインク滴を吐出し記録するようになっている。このようなインクジェット式プリンタのキャリッジは、例えばベアリングを介してガイドレールに往復移動可能に取り付けられている（特許文献１、２参照）。

特開２００５−２３８８１８号公報 特開２００５−１６９７４６号公報

上述したインクジェット式プリンタは、ベアリングが回転することにより振動が発生する。そして、その振動はキャリッジを介して記録ヘッドに伝達されるので、インク滴の着弾精度が乱れて画質が劣化するおそれがある。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、キャリッジの往復移動時の振動の発生を低減することができるキャリッジの支持機構及び液体噴射装置と記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明のキャリッジの支持機構では、ベアリングを介してガイド手段に往復移動可能に取り付けられたキャリッジの支持機構であって、ベアリング支持軸と前記ベアリングとの間、もしくは前記ベアリング支持軸とベアリング取付部との間に緩衝部材を挿入したことを特徴としている。これにより、ベアリングが回転することにより発生する振動を緩衝部材によりキャリッジへ伝達する手前で緩衝もしくは遮断することができる。また、前記緩衝部材は、弾性を有し、振動吸収可能な材料で成ることを特徴としている。これにより、ベアリングの回転振動を減衰させてキャリッジの振動を低減させることができる。

上記目的達成のため、本発明の液体噴射装置では、キャリッジに搭載された液体を噴射する液体噴射装置であって、上記各キャリッジの支持機構を備えたことを特徴としている。また、上記目的達成のため、本発明の被記録媒体に記録する記録装置では、上記液体噴射装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記作用を奏する液体噴射装置又は記録装置を提供することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるプリンタの構成例を示す斜視図、図２は、そのプリンタの主要部の内部構成例を示す斜視図、図３は、そのプリンタの概略断面側面図である。図１及び図２に示すプリンタ１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判やＪＩＳ規格のＢ０判といった比較的大型サイズの用紙にまで記録できる大型のインクジェット式プリンタであり、給紙部１１０と、搬送部２１０と、排紙部１３０と、脚部１４０がこの順で上部から配設された構成となっている。そして、本発明の特徴的な部分を含む記録部（液体噴射装置）１２０が、搬送部２１０の斜め上方に配設されている。

プリンタ本体として一体化された記録部１２０、搬送部２１０、排紙部１３０は、給紙部１１０と脚部１４０に対して分離可能に構成されており、記録部１２０及び搬送部２１０を制御する制御部２００が内蔵されている。プリンタ本体の上面及び前面には、上蓋１２５及び前蓋１２６が記録部１２０や搬送部２１０等を覆うように取り付けられている。上蓋１２５は、後部が回動可能に支持されており、前部を持って押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。前蓋１２６は、下部が回動可能に支持されており、上部を持って押し下げ、あるいは押し上げることにより開閉するようになっている。ユーザは、上蓋１２５や前蓋１２６を開放することにより、それらの開放口を通して内部機構のメンテナンス作業等を行うことができる。

給紙部１１０は、図１に示すように、記録部１２０の上部後方に突き出るように設けられている。そして、給紙部１１０の内部には、図２に示すように、２本のロール紙（用紙）がセット可能なロール紙ホルダ１１１が斜め上下に設けられ、給紙部１１０の前面には、図１及び図２に示すように、跳ね上げ式の開閉可能なロール紙カバー１１２がロール紙ホルダ１１１を覆うように取り付けられている。このロール紙カバー１１２により、ロール紙ホルダ１１１に保持されているロール紙の汚染を防止することができると共に、ユーザの安全を確保することができる。

ロール紙ホルダ１１１は、ロール紙を保持するスピンドル１１３と、給紙部１１０の両側壁内面に取り付けられて、スピンドル１１３の着脱及び懸架が可能な一対のスピンドル受け１１４、１１５を備えている。そして、スピンドル１１３は、中央にロール紙が装着された後、両端がスピンドル受け１１４、１１５に装着され、回転可能に軸支持されるようになっている。ロール紙カバー１１２は、上部が回動可能に支持されており、下部を持って持ち上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、ロール紙カバー１１２の開閉を容易に行うことができ、ロール紙の交換作業時間等を短縮させることができる。

搬送部２１０は、図３に示すように、給紙部１１０から記録部１２０にかけて配設された平坦な給紙ガイド２１１、対向配置された接触・離間可能な紙送りローラ２１２及び従動ローラ２１３、キャリッジ１２２に搭載された記録ヘッド１２１と対向配置された平坦なプラテン２１４、記録部１２０から排紙部１３０にかけて配設された平坦な紙吸引部２１５、排紙部１３０に配設された排紙ガイド１３１を備えている。給紙ガイド２１１、排紙ガイド１３１の各表面は、用紙搬送面として作用する。紙吸引部２１５の表面は、用紙搬送面及び用紙吸引面として作用する。即ち、紙吸引部２１５は、主走査方向に複数並設され、副走査方向に３列配設された吸引口２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃを備えており、記録部１２０の内部に配設されたファン２１７により外気が各吸引口２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃから吸引されることにより、紙吸引部２１５上を搬送されるロール紙を吸着するようになっている。

プラテン２１４の表面は、用紙搬送案内面として作用すると共に用紙吸引面としても作用する。即ち、プラテン２１４は、主走査方向に複数並設された吸引口２１４ａを備えており、記録部１２０の内部に配設されたファン２１７により外気が各吸引口２１４ａから吸引されることにより、プラテン２１４上を搬送されるロール紙を吸着するようになっている。従って、記録時において特にロール紙の幅が広くてもロール紙はプラテン２１４上で全幅にわたって確実に吸引されて平坦になるので、記録精度を高精度に維持することができる。排紙部１３０は、図１及び図２に示すように、ロール紙を副走査方向に搬送する経路の一部を成す排紙ガイド１３１と、ロール紙を副走査方向に搬送する図示しない排紙ローラを備えている。また、排紙部１３０の前面側から見て右側には、インクカートリッジを収納保持するカートリッジホルダ１５０が配設されている。

脚部１４０は、図１及び図２に示すように、移動用のベアリング１４１を有する２本の支持柱１４２と、これらの支持柱１４２の間に掛け渡されている補強棒１４３を備えている。そして、支持柱１４２の上部にプリンタ本体１１０、１２０、１３０が載置されネジ止め固定されるようになっている。ユーザは、プリンタ１００のメンテナンス等のために背面側を見たいときや、プリンタ１００の設置場所を変更したいときに、ベアリング１４１によりプリンタ１００を容易に移動させることができる。制御部２００は、プリンタコントローラを構成する図示しないメイン基板を備えている。このメイン基板は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されている。そして、プリントエンジンを構成する給紙部１１０、記録部１２０、搬送部２１０等を制御するようになっている。

記録部１２０は、図２に示すように、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）１２１及び記録ヘッド１２１に繋がる図４に示すヘッド用バルブユニット１２９を搭載したキャリッジ１２２、記録ヘッド１２１と図３に示す制御部２００とを接続するフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）１２３、ヘッド用バルブユニット１２９とインクが入った図示しないインクカートリッジとをつなぐインク供給チューブ１２４、ロール紙の浮き上がりを防止する図示しない紙吸引手段等を備えている。

記録ヘッド１２１は、ブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１２１は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口からロール紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。

キャリッジ１２２は、主走査方向に設けられているガイドレール１２７に本発明の特徴的な部分である図４に示すベアリング２３を介して吊り下げられ、キャリッジベルト１２８に連結されている。そして、キャリッジ１２２は、図示しないキャリッジ駆動装置によってキャリッジベルト１２８が作動すると、キャリッジベルト１２８の動きに連行され、ガイドレール１２７に案内されて往復移動するようになっている。尚、上記ベアリング２３の詳細については後述する。

ＦＦＣ１２３は、一端が制御部２００のコネクタに接続され、他端が記録ヘッド１２１のコネクタに接続されており、記録信号を制御部２００から記録ヘッド１２１に送るようになっている。インク供給チューブ１２４は、各色のインク用が配設されており、図示しないインク加圧供給手段を介して各一端が対応する各色のインクカートリッジに繋がれ、各他端が対応する各色のヘッド用バルブユニット１２９に繋がれている。そして、インク供給チューブ１２４は、インク加圧供給手段によって加圧された各色のインクをインクカートリッジからヘッド用バルブユニット１２９を介して記録ヘッド１２１に送るようになっている。このヘッド用バルブユニット１２９は、インクカートリッジからインク供給チューブ１２４を介して供給されるインクに混入している不純物等をフィルタリングした後、所定のタイミングで開弁して所定量のインクを記録ヘッド１２１に供給するようになっている。

図４は、上記キャリッジ１２２とその周辺部を示す側面図、図５は、キャリッジ１２２の斜視図である。このキャリッジ１２２は、メインキャリッジ２１とサブキャリッジ２２の２体構造で構成されている。メインキャリッジ２１は、板状に形成されており、背面側に取り付けられたベアリング２３を介してガイドレール１２７に懸架され支持されている。このベアリング２３は、既存の例えば内径４ｍｍ、外径９ｍｍのボールベアリングが使用される。ベアリング２３は、ベアリング支持軸２６を介してメインキャリッジ２１のベアリング取付部２１ａに取り付けられている。そして、ベアリング２３は、メインキャリッジ２１の四隅にそれぞれ２個ずつ配設されてガイドレール１２７の下両縁部に形成されたガイド部１２７ａに係止されている。

サブキャリッジ２２は、箱状に形成されており、サブキャリッジ背板がメインキャリッジ２１の前面側に記録ヘッド１２１のノズル形成面に対して垂直方向に移動可能に取り付けられている。これにより、記録ヘッド１２１のノズル形成面とプラテン２１４の用紙搬送面とのギャップを容易に且つ精度良く調節することができる。サブキャリッジ２２のサブキャリッジ底板には、上部にヘッド用バルブユニット１２９が取り付けられた記録ヘッド１２１が搭載されている。このヘッド用バルブユニット１２９を備えた記録ヘッド１２１は、ヘッド用バルブユニット１２９と記録ヘッド１２１の背面がサブキャリッジ背板に押し付けられた状態で、サブキャリッジ底板の前部に取り付けられているヘッド固定板２４とヘッド固定バネ２５により固定されている。ヘッド固定板２４は、ヘッド用バルブユニット１２９を備えた記録ヘッド１２１のノズル形成面に対して垂直方向の位置ずれを規制し、ヘッド固定バネ２５は、ヘッド用バルブユニット１２９を備えた記録ヘッド１２１の副走査方向の位置ずれを規制する。

図６及び図７は、キャリッジ１２２の支持機構の詳細を示す断面側面図、側面図及び平面図である。図６及び図７に示すキャリッジ１２２の支持機構は、上述したようにベアリング支持軸２６が、ベアリング２３に挿入され、更にメインキャリッジ２１のベアリング取付部２１ａに嵌入されて、抜け止め２７により固定された構成となっている。そして、図６に示すキャリッジ１２２の支持機構は、ベアリング支持軸２６とベアリング２３の間に緩衝部材１０が挿入されている。また、図７に示すキャリッジ１２２の支持機構は、ベアリング支持軸２６とベアリング取付部２１ａの間に緩衝部材１１が挿入されている。緩衝部材１０、１１は、弾性を有し、振動吸収可能な材料、例えばエラストマ（ゴム、熱可塑性エラストマ）もしくはゲル等の高分子系材料で円筒状に形成されている。

このような緩衝部材１０、１１を介在させることにより、ベアリング２３が回転することで発生する振動を緩衝部材１０、１１によりキャリッジ１２２へ伝達する手前で緩衝もしくは遮断することができる。つまり、ベアリング２３の回転振動を減衰させてキャリッジ１２２の振動を低減させることができる。更に、ベアリング２３の回転振動による加振周波数がキャリッジ１２２の固有振動数と一致しないようにベアリング２３を選択もしくは設計することにより、キャリッジ１２２の共振を回避して振動を更に低減させることができる。

尚、上述した実施形態では、キャリッジ１２２としてメインキャリッジ２１とサブキャリッジ２２の２体構造に適用する例を説明したが、１体構造のキャリッジであっても同様に適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

用途に対応する液体を液体噴射ヘッドから被噴射媒体に噴射して液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置の意味として、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等を備えた装置にも適用可能である。また、ベアリングを介してガイドレールに往復移動可能に取り付けられたキャリッジを備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。

本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図である。 図１のプリンタの主要部の内部構成例を示す斜視図である。 図１のプリンタの概略断面側面図である。 図１のプリンタのキャリッジとその周辺部を示す側面図である。 図４のキャリッジの斜視図である。 図４のキャリッジの支持機構の詳細を示す断面側面図、側面図及び平面図である。 図４のキャリッジの支持機構の別の詳細を示す断面側面図、側面図及び平面図である。

符号の説明

１０、１１ 緩衝部材、２１ メインキャリッジ、２１ａ ベアリング取付部、２２ サブキャリッジ、２２ａ サブキャリッジ背板、２２ｂ サブキャリッジ底板、２３ ベアリング、２６ ベアリング支持軸、１００ インクジェット式プリンタ、１１０ 給紙部、１２０ 記録部、１２１ 記録ヘッド、１２２ キャリッジ、１２７ ガイドレール、１２９ ヘッド用バルブユニット、１３０ 排紙部、１４０ 脚部、１５０ インクカートリッジホルダ、２００ 制御部、２１０ 搬送部

Claims (4)

1. ベアリングを介してガイド手段に往復移動可能に取り付けられたキャリッジの支持機構であって、
   ベアリング支持軸と前記ベアリングとの間、もしくは前記ベアリング支持軸とベアリング取付部との間に緩衝部材を挿入したことを特徴とするキャリッジの支持機構。
2. 前記緩衝部材は、弾性を有し、振動吸収可能な材料で成ることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジの支持機構。
3. キャリッジに搭載された液体を噴射する液体噴射装置であって、
   請求項１又は２に記載のキャリッジの支持機構を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
4. 被記録媒体に記録する記録装置であって、
   請求項３に記載の液体噴射装置を備えたことを特徴とする記録装置。
   

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