JP2014221540A - インクジェットプリンター - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｙレールに対して追従性に優れ、インクの着弾精度が向上し、高画質化が可能なインクジェットプリンターの提供を目的とする。
【解決手段】 Ｙレールに移動可能に結合させる複数の取り付け構造部がキャリッジに設けられた構造のインクジェットプリンターにおいて、Ｙレールの上部と結合する取り付け構造部が、取り付け軸を支点として、支点からキャリッジの進行方向沿って両方の側に設けられたアームの先端にローラーを備え、キャリッジが移動する場合に、少なくとも支点一つに対して一つのローラーがＹレールと接し、移動することで、Ｙレールの多少の歪みに対しても、ローラーが常に接することができ、Ｙレールに沿って移動し、移動時の異常振動を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクを吐出することによって画像を記録するインクジェットプリンターに関する。

インクジェットプリンターは印刷の高速化、高画質化の要求に対応するために、印刷の速度向上と記録媒体上へ吐出するインクの着弾位置精度を上げる必要性が高まっている。装置を高速に動作させると従来は問題にならないレベルのキャリッジの振動がインクの着弾位置精度に影響をおよぼすため、キャリッジを案内するＹレールの直線精度を上げたり、キャリッジとＹレールとの結合部の剛性を上げたりすることでキャリッジが直線状のＹレールに忠実に沿って移動するように改善を図ってきた。

また、上述のような部品精度の向上だけではなく、キャリッジの振動などの動きを抑制する構成を備えるインクジェットプリンターが、例えば特開２０１３−１４０６３号公報に記載されている。この技術は、キャリッジに錘を搭載し、実質的に記録ヘッドの質量を増加させ、キャリッジの振動を抑える構成である。その結果、キャリッジの振動などの動きを抑制でき、これに起因するインクの着弾位置精度の悪化を小さくでき、キャリッジの挙動に伴う印字品質の低下を防止している。

特開２０１３−１４０６３号公報

実質的に記録ヘッドまたはキャリッジを重くすることで、振動量を抑制した場合に、大きい駆動力のモーターが必要になる。また、Ｙレールとの結合部の剛性を上げた場合に、やはり、結合部の重量が重くなってしまう。その一方で、プリンターに対して小型、軽量化も望まれている。また、印刷の高速化に伴い、キャリッジの移動速度も速くしなければならず、重いものを早く移動させることで、ベアリングにかかる負担が大きくなってしまうという問題がある。

本願発明は、上述のような問題に対して、簡易な構成であり、軽量でコンパクトであるが、Ｙレールに対して追従性に優れ、耐久性が高い、Ｙレールとの結合部を備えたインクジェットプリンターを提供する。

そのため、本発明のインクジェットプリンターは、記録媒体にインクを吐出する複数のプリントヘッドと、前記プリントヘッドが固定されるキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に沿って配置されたレールと、前記キャリッジを前記レールに移動可能に接続する複数のベアリングを備える取り付け構造部と、を有し、前記ベアリングは前記レールの上部と下部に配置され、夫々の前記ベアリングは前記レールに接し、前記取り付け構造部によって前記キャリッジを前記レールに沿って移動させながら前記プリントヘッドから前記記録媒体に前記インクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターにおいて、前記取り付け構造部は、複数あり、前記キャリッジの移動方向に離れて少なくとも２個所に配置され、夫々の前記取り付け構造部は、前記キャリッジに配置された支持軸と、前記支持軸に軸支されたアームと、を有し、前記アームの前記支持軸に対して対称の位置の夫々に前記ベアリングが配置され、前記アームに配置された前記ベアリングは、前記レールの前記上部に当接することを特徴とする。

本発明によって、Ｙレールに対して追従性に優れ、インクの着弾精度が向上し、高画質化が可能であり、さらに耐久性の高いインクジェットプリンターを提供できる。

キャリッジの構成を説明する図である。 Ｙレールにキャリッジが取付けられている状態を説明する図である。 インクジェットプリンターの一例を示す図である。

（実施の形態の概要）
本発明の実施の形態の概要を説明する。インクジェットプリンターはキャリッジにインクを吐出するプリントヘッドが搭載されており、このキャリッジがＹレールに沿って往復移動し、プリントヘッドから所望の位置にインクを吐出することにより画像を記録する。キャリッジはＹレールに対して複数の取り付け構造部で支持されている。例えば、アームの中央に軸を通し、アームの両端にベアリングを配置し、軸を中心にアームが回転可能にし、それをＹレールに当接させる。これをキャリッジの離れた位置に、例えば両端に、夫々配置し、Ｙレールに接続する。こうすることで、Ｙレールの歪みに対して、ベアリングが追従して移動し、少なくとも片側１つのベアリングはＹレールと接しながら移動することになる。また、Ｙレールの歪みの大きさに対して、軸の回転中心の移動量が小さくできるので、キャリッジの振動を抑制できる。

例えば、一つの取り付け構造部はＹレールに対して少なくとも５つのベアリングを介して固定されている。すなわちキャリッジに備えられた２つの取り付け構造部の一方の上部に回動可能なアームに２つ、下部に１つの３ベアリングが主に鉛直方向の力を受けるように配置され、上部に１つ、下部に１つのベアリングで主に水平方向の力を受けるように配置されている。他方の取り付け構造部にも同様に配置されている。こうした場合に片側で、アームに取り付けられた１つのベアリングを含み、４個のベアリングが常にＹレールに対して接する。アームに取り付けられた残りの１つのベアリングはＹレールに対して相対的に可動し、接離するので５個あるいは６個接する場合もある。アームに取り付けられた２つのベアリングによって、キャリッジをＹレールの上部に懸ける構造にすることで、一つのベアリングにかかる負担が減り、ベアリングの寿命が延びる。

キャリッジには、プリントヘッドのインクの吐出面が記録媒体に対向するように複数配置されている。また記録媒体の搬送方向と吐出面の長手方向が一致するように平行に配置されている。例えば、キャリッジにはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の各色に対応したプリントヘッドが搭載されている。さらに多くのプリントヘッドを搭載することもできる。

（実施の形態の詳細）
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、キャリッジの構成を説明する図である。図２は、Ｙレールにキャリッジが取付けられている状態を説明する図である。図３は、インクジェットプリンターの一例を示す図である。

先ずインクジェットプリンターの全体の構成について図３を用いて説明する。
インクジェットプリンター１には、Ｙレール２が装置のほぼ全幅に亘り備えられている。キャリッジ３の内部にインクジェットヘッドが搭載されている。ベルト６はプーリー７に掛けまわされたベルトであり、キャリッジ３がそのベルト６に固定されている。プーリー７に対になっているプーリーは図中キャリッジ３の影にあり図示していない。ベルト６は回転方向を変えて回転する。それに合わせて、ベルト６に固定されているキャリッジ３がＹレール２に沿って往復移動する。プラテン４は搬送ローラー５によって搬送される記録媒体を支持する。搬送ローラー５はプラテン４に沿って複数配置されている。記録媒体は、例えばプラスチックフィルムや紙などである。プラテン４に支持された記録媒体とキャリッジ３の間は、数ミリの間隔があるように配置される。記録媒体上にキャリッジ３に搭載されたプリントヘッドからインク吐出し、画像を記録する。キャリッジ３の移動方向すなわち走査方向は、記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に移動し、この例では直交する方向に移動する。記録媒体は搬送方向に間歇駆動され、停止しているときに記録され、搬送と記録が交互に行われる。

画像が記録された記録媒体は、インクジェットプリンター１の図中の奥側から手前側に搬送される。すなわち、Ｙレール２、キャリッジ３等の下側を通り出力される。そのため、Ｙレール２やキャリッジ３の取り付け構造部がインクジェットプリンター１の手前側に無いので、ユーザーは容易にキャリッジ３のカバー８を開けてプリントヘッドなどの位置調整などの作業ができる。また、キャリッジ３は移動でき、またキャリッジ３内にはプリントヘッドが配置されているので、その取り付けなどの作業が容易にできる。このようにメンテナンスや組み立ても容易にできる。また、Ｙレール２はインクジェットプリンター１の略全幅に等しい長さを持っており、キャリッジ３が走査するときのガイドとして機能する。

次に図１、図２を用いてキャリッジ３の支持構造を説明する。図１では、Ｙレール２は全体の長さに対して一部分を抜き出して描かれている。
キャリッジ３のヘッドベース１２にはプリントヘッド１９が４つ搭載されており、画像データに応じて適切なタイミングでインクを吐出して画像を記録媒体上に記録する。キャリッジ３はベルト６に取り付けられ、ベルト６を駆動することでキャリッジ３がそのベルト６と共に移動する。

キャリッジ３は取り付け構造部１０、１１を介してＹレール２に取り付けられている。第１取り付け構造部１０はキャリッジ３に対して紙面左側、第２取り付け構造部１１はキャリッジ３に対して紙面右側にあり、すなわち、キャリッジ３の走査方向の両端部に配置されている。ここで、各取り付け構造部１０、１１は同様な構成なのでその内一つについて説明する。

第１取り付け構造部１０に含まれるベアリングａ１３、ベアリングｂ１４、ベアリングｃ１５、ベアリングｄ２０、ベアリングｅ２１によってＹレール２から取り付け構造部１０が外れることなく走査可能に取り付いている。

取り付け構造部１０のうちベアリングａ１３、ベアリングｄ２０はＹレール２の下部に取りつけられている。取り付け構造部１０のうちベアリングｂ１４、ベアリングｃ１５、ベアリングｅ２１はＹレール２の上部に取りつけられている。

ベアリングａ１３は支持軸２８、ベアリングｃ１５は支持軸２７、ベアリングｄ２０は支持軸２８、ベアリングｅ２１は支持軸２５によって回転可能に支持されている。また、同様にベアリングｂ１４も図示はしていないが支持軸によって回転可能に支持されている。

各ベアリングは、支持ベース２４に取り付けられている。また、支持ベース２４はヘッドベース１２を固定している。支持ベース２４にネジ等の固定手段２２、２３によってヘッドベース１２が固定されている。

キャリッジ３の支持ベース２４の上部には凸部１６を備える。凸部１６は、ベアリングｂ１４とベアリングｃ１５を軸支するアーム１７の中央部を軸支する。アーム１７は支持軸１８によって回動可能に軸支されている。また、アーム１７にバネを接続し、Ｙレール２方向に付勢してもよい。そうすると、アーム１７に接続されたベアリングｂ１４とベアリングｃ１５が、Ｙレール２に付勢して当接することができ、好適に取り付け構造部１０および１１をＹレール２に取り付けることができる。付勢しなくとも、ベアリングｂ１４とベアリングｃ１５はキャリッジ３自体が荷重となるので、Ｙレール２に強く接することになる。他のベアリングもＹレールに付勢するようにバネを設けても良い。例えば、ベアリングａ１３を支持する部分を回動可能にし、バネでＹレール２方向に付勢しても良い。特に、Ｙレール２の下部はベアリングａ１３を設けたが、上部に設けたベアリングｂ１４とベアリングｃ１５のような、回動可能なアームに２つのベアリングを用いた構成の場合に強くＹレール２に接するように、バネで付勢すると、Ｙレール２の歪みに対して追従性が向上する。

Ｙレール２の頂上部を挟むように、ヘッドベース側のベアリングｅ２１と、ベアリングｂ１４とベアリングｃ１５が配置されている。Ｙレール２の下部を挟むようにヘッドベース側のベアリングｄ２０と、ベアリングａ１３が配置されている。取り付け構造部１０は、５つのベアリングによってＹレール２に垂直方向および水平方向に力が加わり、取り付いている。

１ インクジェットプリンター
２ Ｙレール
３ キャリッジ
４ プラテン
５ 搬送ローラー
６ ベルト
１０ 取り付け構造部
１１ 取り付け構造部
１２ ヘッドベース
１９ プリントヘッド
１３ ベアリングａ
１４ ベアリングｂ
１５ ベアリングｃ
１７ アーム
１８ 支持軸
２０ ベアリングｄ
２１ ベアリングｅ
２４ 支持ベース

Claims (4)

1. 記録媒体にインクを吐出する複数のプリントヘッドと、前記プリントヘッドが固定されるキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に沿って配置されたレールと、前記キャリッジを前記レールに移動可能に接続する複数のベアリングを備える取り付け構造部と、を有し、前記ベアリングは前記レールの上部と下部に配置され、夫々の前記ベアリングは前記レールに接し、前記取り付け構造部によって前記キャリッジを前記レールに沿って移動させながら前記プリントヘッドから前記記録媒体に前記インクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターにおいて、
   前記取り付け構造部は、複数あり、前記キャリッジの移動方向に離れて少なくとも２個所に配置され、
   夫々の前記取り付け構造部は、
   前記キャリッジに配置された支持軸と、
   前記支持軸に軸支されたアームと、を有し、
   前記アームの前記支持軸に対して対称の位置の夫々に前記ベアリングが配置され、前記アームに配置された前記ベアリングは、前記レールの前記上部に当接することを特徴とするインクジェットプリンター。
2. 前記取り付け構造部は、前記キャリッジの端部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター。
3. 前記アームを前記レールの方向に付勢するバネを有し、前記バネによって、前記アームを前記レール方向に付勢し、前記ベアリングを前記レールに付勢して当接させることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンター
4. 前記取り付け構造部は、
   前記支持軸とは異なる別の支持軸と、
   前記別の支持軸に軸支された前記アームとは異なる別のアームと、
   前記別のアームを前記レールの方向に付勢するバネを有し、
   前記別のアームの前記別の支持軸に対して対称の位置の夫々に前記ベアリングが配置され、前記別のアームに配置された前記ベアリングは、前記別のアームを付勢する前記バネによって前記レールの前記下部に付勢されて当接することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェットプリンター。

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