JP2009113432A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットプリンタにおいて、運搬時等に振動や衝撃が加わってもキャリッジが支持レール部から脱落しないようにすると共に、製造コストを低くする。
【解決手段】筐体１０の内部では、キャリッジ４１が円形断面を有するシャフト４４により保持されている。キャリッジ４１は、その上部の摺接部４１ａが、キャリッジ４１の背方に立設されたキャリッジフレーム４５の上部から前方に断面鉤形状に延設された支持レール部４５ａに摺接するようにして、回動しないように配置されている。キャリッジ４１にはキャリッジフレーム４５に向け略水平に突出する脱落防止片４１ｄが形成されており、キャリッジフレーム４５には脱落防止片４１ｄの下方に前方に突出する突起部４５ｂが形成されている。振動や衝撃等が加わっても、突起部４５ｂに脱落防止片４１ｄが当接し摺接部４１ａが支持レール部４５ａに摺接したまま保持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクを吐出するノズルが搭載されたキャリッジを主走査方向に往復移動させることにより記録紙上に画像をプリントするインクジェットプリンタに関し、特に、キャリッジが略円形断面を有するシャフトに摺動可能に保持されているものに関する。

従来より、キャリッジを主走査方向の所定の移動経路内で往復移動させながら、記録紙に向けてキャリッジからインクを吐出することにより、記録紙に画像を形成（プリント）する機能を有するインクジェットプリンタが用いられている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。このようなインクジェットプリンタとしては、キャリッジ駆動時の抵抗を少なくして高速且つスムーズにキャリッジを往復移動させるため、キャリッジが円形断面を有するシャフトに摺動可能に保持された構造を有するものがある。

図５，図６は、上記のようなキャリッジ保持構造の一例を示す。インクカートリッジ等が搭載され、下部に設けられた記録ヘッド８４３からインクを吐出するキャリッジ８４１は、記録紙Ｐの搬送方向（図５に矢印で示す）に対し直交する主走査方向が長手方向となるように配置されたシャフト８４４に、摺動可能に配置されている。また、図６に示すように、キャリッジ８４１の上部には摺接部８４１ａが設けられており、キャリッジ８４１は、この摺接部８４１ａが、キャリッジ８４１の背後に設けられたキャリッジフレーム８４５から、前方に、断面鉤形状に、主走査方向にわたり延設された支持レール部８４５ａに当接するようにして配置されている。シャフト８４４は円形断面を有するため、キャリッジ８４１には、その自重によりシャフト８４４周りに回動するモーメントが生じているが、摺接部８４１ａが支持レール部８４５ａに当接していることにより、キャリッジ８４１がシャフト８４４に対し回動せず、記録ヘッド８４３と記録紙Ｐとの距離が、常に略一定となるように構成されている。

ところで、このような構造を有するインクジェットプリンタでは、プリンタの輸送時又は運搬時に振動や衝撃が加わると、一時的にシャフト８４４やキャリッジフレーム８４５が弾性変形することがある。キャリッジフレーム８４５が、例えばその主走査方向両端部近傍部位にてプリンタ本体の他のフレームに接続されている場合、キャリッジフレーム８４５やそれに支持されたシャフト８４４の変形量は、それらの主走査方向中央部で特に大きくなる。このとき、キャリッジ８４１が、特に、主走査方向中央部となる移動経路中央付近に位置していると、キャリッジフレーム８４５の変形に伴って支持レール部８４５ａが歪んだり、シャフト８４４が歪んだりし、摺接部８４１ａが支持レール部８４５ａから外れ、図７に示すように、キャリッジ８４１が支持レール部８４５ａから脱落してシャフト８４４を軸に回動し、それ以後、キャリッジ８４１を駆動できなくなるおそれがある。

このような問題点について、キャリッジ８４１の脱落防止策としては、例えば、特許文献１に開示されているようにキャリッジの一部に係止可能なキャリッジロック部材を設けること等により、輸送中にキャリッジ８４１を移動経路の側部近傍で移動しないように固定しておくこと等が考えられる。このほか、キャリッジ８４１を固定可能な構造としては、例えば、キャリッジとガイド軸の端部にそれぞれリンク棒保持部又はそれに嵌合するリンク棒を設けた構造が特許文献２に開示されており、また、キャリッジから筐体側壁に係合するレバーを設けた構造が特許文献３に開示されている。しかしながら、これらの構造では、キャリッジ８４１を固定するために新たな可動部品等を設けるため、製造コストが増加してしまうという問題が発生する。また、キャリッジにキャリッジをロックするための部材を設けた場合、キャリッジの重量が重くなり、キャリッジを高速で往復移動させにくくなる。

また、キャリッジ８４１の脱落防止策として、例えば新品出荷時には、キャリッジ８４１が移動しないように、厚紙等をストッパとしてプリンタの筐体内部に配置すればよい。しかしながら、この場合、出荷前にストッパをセットする手間がかかる。また、出荷後においてはその厚紙等が廃棄されてしまうことが多く、その後の運搬時等には、なお、上記問題が発生しうる。さらにまた、キャリッジ８４１の広い部位でシャフト４４に保持されるように構成した場合、シャフト４４が撓みにくく、キャリッジ４１が脱落しにくくなると考えられるが、この場合、キャリッジ８４１が大型化することから、製造コストが高くなる。
特開２００５−２３１０７４号公報 特開２００２−２１１０６５号公報 特開２００６−１９２６９７号公報

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、運搬時等に振動や衝撃が加わったときにキャリッジが支持レール部から脱落することを防止することができる低コストで製造可能なインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、筐体と、前記筐体内部に収納され、記録紙を一枚ずつ筐体内部に給紙し副走査方向に搬送する記録紙搬送機構と、前記記録紙搬送機構により搬送される記録紙に向けてインクを吐出しその記録紙上にプリントする記録ヘッドを搭載し、副走査方向に略直交する主走査方向に往復移動するキャリッジと、前記筐体内部に主走査方向が長手方向となるように配置され、略円形断面を有しており、前記キャリッジを摺動可能に保持するシャフトと、前記筐体内部の前記キャリッジの背方に、前記移動経路に沿って立設されており、前記シャフトの両側部近傍部位を保持するキャリッジフレームとを備え、前記キャリッジフレームには、その上部から前方に延設され先端部で下方に折れ曲がる断面鉤形状を有する支持レール部が形成されており、前記キャリッジは、その一部に形成された摺接部の前端部が前記支持レール部の背面に摺接するようにして配置され、往復移動時に前記シャフトを中心として回転しないように支持されているインクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジは、その背面から前記キャリッジフレームの表面近傍まで突出するように形成された脱落防止片を有し、前記キャリッジフレームには、前記脱落防止片の下方で前記脱落防止片に近接する位置に前記キャリッジフレームに向け立設された１つ又は２つ以上の突起部が設けられており、前記キャリッジは、前記脱落防止片が前記突起部に当接するとき、前記摺接部が前記支持レール部に摺接している状態が保たれるように構成されているものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記突起部は、前記シャフトの主走査方向略中央部に対応する位置に１つのみ配置されているものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記キャリッジフレームは板金部材を用いて形成されており、前記突起部は、前記キャリッジフレームの一部を前方に折り曲げることにより当該キャリッジフレームと一体に形成されているものである。

請求項１の発明によれば、インクジェットプリンタの輸送運搬時等に振動や衝撃等が加わってキャリッジフレームやシャフトが変形しても、脱落防止片が突起部に当接することにより、摺接部が支持レール部に摺接している状態が保たれるので、摺接部が支持レール部から外れてキャリッジが脱落することを防止することができる。キャリッジやキャリッジフレームに可動部品等を設けることなく、キャリッジの脱落を防止することができるので、プリンタの製造コストを低減することができる。

請求項２の発明によれば、振動や衝撃等によるキャリッジフレームやシャフトの変形量が比較的大きくなる部位に突起部が配置されており、脱落する可能性が高くなる主走査方向略中央部付近にキャリッジがあるときに脱落防止片が突起部に当接するので、より効果的にキャリッジの脱落を防止することができる。

請求項３の発明によれば、突起部をキャリッジフレームと同一の部材で一体に形成することができるので、インクジェットプリンタの製造工程を簡素化することができ、製造コストをさらに低減することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は、本実施形態に係るインクジェットプリンタを示す。このインクジェットプリンタ（以下、プリンタと称する）１は、画像形成部４が、インクを吐出する記録ヘッド４３を下面に有するインクカートリッジ４０が搭載されたキャリッジ４１を、主走査方向（図１に矢印Ａで示す）に往復移動させることにより、主走査方向と直交する副走査方向（図２に矢印Ｂで示す）に搬送される記録紙Ｐに画像を形成するものである。プリンタ１は、筐体１０と、筐体１０の上背部に設けられプリントされる記録紙Ｐが装填されるサポート部材２と、サポート部材２に装填された記録紙Ｐを筐体１０の内部に給紙し副走査方向に搬送する記録紙搬送機構３と、キャリッジ４１等を有し筐体１０の内部に収納されている画像形成部４と、筐体１０の前面下方に設けられ、プリントされた記録紙Ｐが排出される排紙トレイ５とを有している。筐体１０の前面には、前方に開口し、プリントされた記録紙Ｐが排出される排紙口１５が形成されている。排紙トレイ５は、この排紙口１５の下方に配置されている。このプリンタ１は、例えば外部のパーソナルコンピュータ（図示せず）等と接続されており、このパーソナルコンピュータ等から送信されるディジタル画像データ及びコマンド等に基づいて、記録紙Ｐにプリントする機能を有している。

サポート部材２は、板形状に形成されており、回動軸部２ａにて、筐体１０の上背部に回動可能に軸支されている。排紙トレイ５は、本実施形態において、筐体１０に対し前後方向に摺動可能に取り付けられている。プリンタ１は、プリントしない収納時や運搬時等には、サポート部材２を筐体１０の上面に沿うような閉姿勢として、且つ、排紙トレイ５を筐体１０内に向けスライドさせて筐体１０内に収納した状態にして、よりコンパクトに収納し、容易に運搬することができるように構成されている。

記録紙搬送機構３は、サポート部材２に保持された記録紙Ｐを画像形成部４による画像形成位置まで搬送する第１搬送機構３ａと、画像形成部４によって画像が形成された記録紙を排紙トレイ５に搬送する第２搬送機構３ｂと、第１搬送機構３ａ及び第２搬送機構３ｂを駆動するためのフィードモータ３０等で構成されている。第１搬送機構３ａは、サポート部材２に載置された記録紙Ｐを筐体１０の内部に送出するピックアップローラ３１と、インクが吐出される部位となるプラテン３５の上流側に設けられ、ピックアップローラ３１によって送出された記録紙Ｐをプラテン３５側に送出する給紙ローラ３２と、記録紙Ｐを給紙ローラ３２に押圧する押圧ローラ３３等によって構成されている。また、第２搬送機構３ｂは、プラテン３５にて画像形成部４により画像が形成された記録紙Ｐを排紙トレイ５に搬送する排紙ローラ３８と、記録紙Ｐを排紙ローラ３８に押圧するスターホイール３９等によって構成されている。

画像形成部４は、インクが充填されたインクカートリッジ４０と、インクカートリッジ４０を支持しながら、主走査方向に往復移動するキャリッジ４１と、キャリッジ４１を駆動するキャリッジ駆動モータ４２等によって構成されている。インクカートリッジ４０の下面には、プラテン３５上に搬送された記録紙Ｐにインクを吐出する記録ヘッド４３が設けられている。キャリッジ４１は、主走査方向が長手方向になるように、主走査方向に略平行に配設され円形断面を有するシャフト４４によって、摺動自在に支持されている。

キャリッジ４１は、キャリッジ駆動モータ４２に駆動されて、シャフト４４に沿って所定の移動範囲を往復移動する。移動範囲としては、例えば、筐体１０内部の左側面近傍に設定されたホームポジションを基点とし、そのホームポジションから、例えばＡ４サイズの記録紙Ｐが縦方向に給紙される場合における記録紙Ｐの幅寸法を超える程度にキャリッジ４１が移動した位置までの区間を含む範囲が設定されている。なお、キャリッジ駆動モータ４２の出力は、ベルト等を介してキャリッジ４１に伝達される。

ここで、図２に示すように、キャリッジ４１の背方には、例えば鋼板等の板金部材を用いて形成されたキャリッジフレーム４５が、副走査方向に直交するような姿勢で立設されている。キャリッジフレーム４５は、筐体１０の内部でキャリッジ４１の移動経路に沿うように配置されており、その左右両端部近傍部位で筐体１０又は他のフレーム部材等に接着又は連結されている。キャリッジフレーム４５には、例えば、キャリッジ駆動モータ４２や、記録紙搬送機構３及び画像形成部４等の制御を行う制御回路が搭載された回路基板５０等が取り付けられている。シャフト４４は、その両端部が、前方に向け略垂直に折り曲げられたキャリッジフレーム４５の両側部に保持されている。筐体１０は、その上面が、キャリッジフレーム４５及び支持レール部４５ａの上部に近接するように、低い位置に形成されており、プリンタ１の小型化が図られている。

図３は、キャリッジフレーム４５とキャリッジ４１を示す。キャリッジフレーム４５の上部には、前方に延設されその先端部が下方に折れ曲がるような断面鉤形状に形成された支持レール部４５ａが形成されている。図２に示すように、キャリッジ４１の上背部には、摺接部４１ａが上方に向け突設されており、その摺接部４１ａの前方に、ストッパ部４１ｂが上方に向け突設されている。摺接部４１ａは、その前面の一部が、支持レール部４５ａに摺接するように前方に突出するように形成されている。キャリッジ４１は、キャリッジ４１がシャフト４４に支持され配置された状態で、この支持レール部４５ａの背面に摺接部４１ａの前端部が摺接するようにして配置される。すなわち、本実施形態において、シャフト４４が円形断面を有するため、キャリッジ４１にはその重力によりシャフト４４を中心に回動するようにモーメントが働くが、摺接部４１ａが支持レール部４５ａに当接することにより、キャリッジ４１は回動しないように支持される。キャリッジ４１がこのように回動しないように配置された状態で、ストッパ部４１ｂは、支持レール部４５ａの前面から僅かに前方に離れた位置に位置するように形成されている。これにより、プリンタ１の姿勢が傾いた場合等に、キャリッジ４１が、摺接部４１ａと支持レール部４５ａとが離れる方向に大きく回動することが防止されている。キャリッジ４１の駆動時には、キャリッジ４１は、このように記録ヘッド４３と記録紙Ｐとの距離が常に一定となるように支持された状態で、摺接部４１ａを支持レール部４５ａに摺接させながら、シャフト４４に沿って往復移動する。円形断面のシャフト４４を用いることにより、キャリッジ４１が高速に安定して移動可能である。

ここで、本実施形態において、図３に示すように、キャリッジフレーム４５のうち、シャフト４４の主走査方向略中央部に対応する主走査方向略中央部の所定位置には、前方に突出するように、１つの突起部４５ｂが設けられている。また、キャリッジ４１には、キャリッジ４１本体の上背部からキャリッジフレーム４５の表面近傍まで、略水平に突出するように形成された脱落防止片４１ｄが設けられている。脱落防止片４１ｄは、キャリッジ４１の本体と一体に形成されている。図２に示すように、突起部４５ｂは、脱落防止片４１ｄの下方に、この脱落防止片４１ｄに上下方向に近接するように形成されている。

図４は、キャリッジフレーム４５の突起部４５ｂが形成されている部位を示す。脱落防止片４１ｄは、例えば、キャリッジ４１の略全幅にわたりキャリッジフレーム４５に向け突出するように形成されている。突起部４５ｂは、本実施形態において、例えば、キャリッジフレーム４５の板金部の一部を打ち抜くことによりキャリッジフレーム４５に矩形の舌片部を形成し、その舌片部を前方に折り曲げることにより、キャリッジフレーム４５に一体に形成されている。キャリッジ４１が取り付けられて記録紙Ｐに画像を形成可能な状態において、突起部４５ｂは、その上端部と脱落防止片４１ｄの下面との上下方向の距離が、支持レール部４５ａの下端部とキャリッジ４１の摺接部４１ａが当接する部位との上下方向の距離よりも小さくなるように形成されている。

このプリンタ１では、このように、キャリッジフレーム４５に突起部４５ｂが設けられており、キャリッジ４１に脱落防止片４１ｄが設けられているので、突起部４５ｂの上方に脱落防止片４１ｄがあるような、キャリッジ４１がシャフト４４の主走査方向略中央部に位置する状態で、プリンタ１に振動や衝撃等が加わってキャリッジフレーム４５やシャフト４４が変形しても、脱落防止片４１ｄが突起部４５ｂに当接することにより、摺接部４１ａが支持レール部４５ａに摺接している状態が保たれる。従って、摺接部４１ａが支持レール部４５ａから外れてキャリッジ４１が脱落することを防止することができ、常に画像形成可能な状態を保つことができる。キャリッジ４１やキャリッジフレーム４５に可動部品等を設けることなく、キャリッジ４１の脱落を防止することができるので、プリンタ１の製造コストを低減することができる。

また、本実施形態では、キャリッジ４１が振動や衝撃等により脱落する可能性が比較的高くなるような主走査方向略中央部付近にあるときに、脱落防止片４１ｄが突起部４５ｂに当接するので、キャリッジフレーム４５に１つの突起部４５ｂを設けるだけで、より効果的にキャリッジ４１の脱落を防止することが可能になる。突起部４５ｂは、キャリッジフレーム４５と同一の板金部材を用いてキャリッジフレーム４５と一体に形成されているので、プリンタ１の製造工程を簡素化することができ、プリンタ１の製造コストをさらに低減することができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、突起部は、上述とは異なる形状に形成されていてもよく、２箇所以上に設けられていてもよい。また、突起部は、キャリッジフレームとは別の部材を用いて構成されたものをキャリッジフレームに配置することにより、キャリッジフレームに設けられていてもよい。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの一例を示す斜視図。 上記インクジェットプリンタの側面図。 上記インクジェットプリンタのキャリッジ及びキャリッジフレームを示す斜視図。 上記キャリッジフレームの突起部が設けられている部位を示す断面斜視図。 従来のインクジェットプリンタのキャリッジの保持構造を示す斜視図。 上記保持構造を示す側面図。 シャフト周りに回動した状態の上記キャリッジを示す側面図。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
３ 記録紙搬送機構
１０ 筐体
４０ インクカートリッジ
４１ キャリッジ
４１ａ 摺接部
４１ｄ 脱落防止片
４３ 記録ヘッド
４４ シャフト
４５ キャリッジフレーム
４５ａ 支持レール部
４５ｂ 突起部
Ａ 主走査方向
Ｂ 副走査方向
Ｐ 記録紙

Claims (3)

1. 筐体と、
   前記筐体内部に収納され、記録紙を一枚ずつ筐体内部に給紙し副走査方向に搬送する記録紙搬送機構と、
   前記記録紙搬送機構により搬送される記録紙に向けてインクを吐出しその記録紙上にプリントする記録ヘッドを搭載し、副走査方向に略直交する主走査方向に往復移動するキャリッジと、
   前記筐体内部に主走査方向が長手方向となるように配置され、略円形断面を有しており、前記キャリッジを摺動可能に保持するシャフトと、
   前記筐体内部の前記キャリッジの背方に、前記移動経路に沿って立設されており、前記シャフトの両側部近傍部位を保持するキャリッジフレームとを備え、
   前記キャリッジフレームには、その上部から前方に延設され先端部で下方に折れ曲がる断面鉤形状を有する支持レール部が形成されており、
   前記キャリッジは、その一部に形成された摺接部の前端部が前記支持レール部の背面に摺接するようにして配置され、往復移動時に前記シャフトを中心として回転しないように支持されているインクジェットプリンタにおいて、
   前記キャリッジは、その背面から前記キャリッジフレームの表面近傍まで突出するように形成された脱落防止片を有し、
   前記キャリッジフレームには、前記脱落防止片の下方で前記脱落防止片に近接する位置に前記キャリッジフレームに向け立設された１つ又は２つ以上の突起部が設けられており、
   前記キャリッジは、前記脱落防止片が前記突起部に当接するとき、前記摺接部が前記支持レール部に摺接している状態が保たれるように構成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記突起部は、前記シャフトの主走査方向略中央部に対応する位置に１つのみ配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記キャリッジフレームは板金部材を用いて形成されており、前記突起部は、前記キャリッジフレームの一部を前方に折り曲げることにより当該キャリッジフレームと一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタ。

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