JP2016000463A - 印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出部とキャップとの密閉性を確保できる印刷装置を提供する。【解決手段】規制部24は、固定部242、当接部241、偏心部材243等を備える。偏心部材243は、固定部242に軸支されて第一方向に延びる軸心Pを有する回転軸部244と、軸心Pに対して偏心した軸心Qを有する偏心軸部245とを備える。当接部241は、偏心軸部245において、軸心Qを中心に回転可能に支持される。当接部241は、上側からレール7の上端部71に当接して、キャリッジ20の第二端部29が下方向に移動することを規制する。回転軸部244を所定量回転させて当接部241の高さを微調整することで、プリンタは、第二端部29の高さを微調整することができる。【選択図】図12
Description
本発明は、液体を印刷媒体に吐出して印刷を行う印刷装置に関する。
従来、ノズルからインクを印刷媒体に吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、非印刷時のインク吐出面にノズル開口を封止するためのキャップを当接させて、インクの蒸発によるインクの粘度上昇等による印刷不良を防止可能なものが知られている。インクジェットヘッドは、印刷媒体の移動方向に対して直交する方向に設けられたガイド軸(シャフト)と、ガイド軸に平行に設けられたガイド板(レール)とによって支持されたキャリッジに搭載されることがある。特許文献1は、キャリッジに回動可能に設けられた偏心カムのカム面をレールに当接させて、インク吐出面と印刷媒体の印刷面との間隔を調整するギャップ調整手段を備えたインクジェットプリンタを開示する。
キャリッジにおいて、例えばレール側に取り付けられる部品がシャフト側に取り付けられる部品よりも多い場合、キャリッジのレール側に公差が生じやすくなる。この場合、吐出部のレール側に近接する側と、シャフト側に近接する側とで、キャップと吐出部との間隔が変わりやすくなる。キャップと吐出部との間に隙間が生じると、キャップは吐出部を十分に覆うことができず、キャップと吐出部との密閉性が確保できなくなり、外部環境の影響を受けやすくなる可能性がある。
本発明は、吐出部とキャップとの密閉性を確保できる印刷装置を提供することを目的とする。
本発明に係る印刷装置は、印刷媒体を第一方向へ搬送可能な印刷装置であって、液体を前記印刷媒体へ向けて吐出可能な吐出部と、前記吐出部を搭載し、前記第一方向と直交する方向である第二方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジの前記第一方向における一端部を支持し、前記第二方向に延びるガイドシャフトと、前記ガイドシャフトに対向して配置され、前記第二方向に延びるレール部材と、前記吐出部が前記液体を吐出する第三方向側から前記吐出部を覆うキャップと、前記キャリッジにおいて前記一端部とは反対側の他端部に設けられ、前記第三方向側の前記レール部材の第一端部を押圧する第一押圧部と、前記他端部において軸支されて前記第一方向に延びる回転軸部と、前記回転軸部に対して偏心した偏心軸部を有する偏心部材と、前記偏心軸部に支持されて前記第一押圧部の前記第三方向とは反対の方向である第四方向側に対向配置され、前記レール部材の前記第四方向側の第二端部に当接して前記キャリッジの前記第三方向への移動を規制する規制部と、前記回転軸部の回転を禁止する禁止部とを備える。
本発明によれば、キャリッジの一端部側は、ガイドシャフトによって支持されている。また、キャリッジの他端部側に設けられた第一押圧部は、レール部材の第一端部を、第三方向側から押圧する。また、規制部は、レール部材の第二端部に対して第四方向側から当接する。対向配置される第一押圧部と規制部とは、レール部材を第三方向および第四方向の双方から挟持することによって、キャリッジの他端部側を支持する。ここで、規制部は、偏心部材によって支持されている。例えば、キャリッジの他端部側に取り付けられる部品が一端部側よりも多い場合等、キャリッジの一端部側よりも他端部側に公差が生じやすくなることがある。このような場合でも、本発明に係る印刷装置は、偏心部材の回転軸部を回転することによって、回転軸に対する偏心軸の偏心量に応じて規制部の位置を第三方向側および第四方向側のいずれかに調整することができる。そして、禁止部は、回転軸部の回転を禁止することで、調整された規制部の位置を保持することができる。よって、本発明に係る印刷装置は、規制部の位置を調整することで、吐出部と、第三方向側から吐出部を覆うキャップとの隙間を解消しやすくなる。したがって、本発明に係る印刷装置は、吐出部をキャップで確実に覆うことができ、吐出部とキャップとの密閉性を確保することができる。
前記第一押圧部は、前記第一端部に当接する第一当接部材と、前記第一方向に向けて立設する第一支軸と、前記第一支軸を中心として搖動可能に設けられ、前記第一支軸とは反対側の端部において前記第一当接部材を支持する第一アーム部材と、前記第一当接部材が前記第一端部に当接する方向へ前記第一アーム部材を付勢する第一付勢部材とを備えてもよい。
この場合、第一当接部材は、第一アーム部材を付勢する付勢部材の付勢力によって第一端部に当接される。即ち、第一当接部材と規制部とによって、キャリッジの他端部はレール部材に対して確実に支持される。したがって、印刷装置は、調整された規制部の位置を保持して、吐出部とキャップとの隙間を解消できる。
前記第一支軸は、前記第一アーム部材が前記第一当接部材を支持する位置と、前記第一端部との間に中心を配置してもよい。第一支軸の中心が、第一アーム部材の第一当接部材を支持する位置と、前記第一端部との間に配置されない場合、第一アーム部材が第一当接部材を第一端部に対して当接させる力が、キャリッジの往復移動に対して負荷を与える方向に働きやすくなる。この場合、キャリッジの往復移動における速度が一定に保たれにくくなり、印刷品質に影響が及ぶ可能性がある。印刷装置は、キャリッジの往復移動に負荷を与えにくい位置に第一支軸の中心を配置することで、印刷品質の低下を防止できる。
前記印刷装置は、前記キャリッジの前記他端部に設けられ、前記ガイドシャフトと対向する側の前記レール部材の第三端部を押圧する二つの第二押圧部を備えてもよい。前記偏心部材は、前記二つの押圧部の間に配置されてもよい。
この場合、二つの第二押圧部は、偏心部材を間に挟んだ状態で、キャリッジの他端部を第三端部に押圧する。第三端部を押圧する二つの第二押圧部の押圧力の反力は、キャリッジをガイドシャフトに向けて第一方向に押圧する方向に働く。したがって、印刷装置は、ガイドシャフトに対するキャリッジのがたつきを低減して吐出部とキャップとの隙間を減らし、キャップをより確実に吐出部に当接させて、密閉性を確保することができる。
前記キャリッジは、複数の前記吐出部を前記第一方向に並べて搭載してもよい。前記複数の吐出部は、前記印刷媒体に対して前処理液を吐出する前処理用吐出部と、前記前処理用吐出部によって前記前処理液が吐出された後に、前記印刷媒体に対して後処理液を吐出する後処理用吐出部とを含んでもよい。前記後処理用吐出部は、前記キャリッジにおいて前記前処理用吐出部に対して前記一端部側に配置されてもよい。
キャリッジの一端部側はガイドシャフトによって支持されているため、公差による影響を受けにくい。前処理の施された印刷媒体に後処理を施す後処理用吐出部には、前処理用吐出部よりも高い精度で液体を吐出することが要求される。キャリッジは、公差による影響を受けにくい一端部側に、後処理用吐出部を配置する。よって、印刷装置は、特に後処理用吐出部にキャップを確実に覆わせて、後処理用吐出部とキャップとの密閉性を確保することができる。
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。まず、図1および図2を参照して、プリンタ1の概略構成について説明する。なお、図1の上方、下方、左下方、右上方、右下方、および左上方が、各々、プリンタ1の上方、下方、前方、後方、右方、および左方である。図1から図4においては、後述するパージユニット30,30(図5参照)の図示を省略している。
図1に示すように、プリンタ1は、印刷媒体であるTシャツ等の布帛(図示略)に対して、液体のインクを吐出することで印刷を行うインクジェットプリンタである。プリンタ1は、紙等を印刷媒体としてもよい。本実施形態においては、プリンタ1は、互いに異なる5種のインク(ホワイト(W)、ブラック(K)、イエロー(Y)、シアン(C)、およびマゼンタ(M))を下方へ向けて吐出することで、印刷媒体にカラー画像の印刷を行うことができる。以下の説明では、5種のインクのうち、ホワイトのインクを白インクといい、ブラック、シアン、イエロー、およびマゼンタの4色のインクを総称する場合はカラーインクという。以下の説明では、プリンタ1が印刷媒体を搬送する搬送方向(前後方向、副走査方向)を第一方向ともいい、第一方向と直交する方向(左右方向、走査方向)を第二方向ともいう。
プリンタ1は、筐体2、プラテン駆動機構6、一対のガイドレール3,3、プラテン5、トレイ4、枠体10、クリアランスセンサ8、ガイドシャフト9、レール7、キャリッジ20、支持部21L,21R、ヘッドユニット100,200、駆動ベルト101、駆動モータ19、および基板15を主に備える。
筐体2は、左右方向を長手方向とする略直方体状である。筐体2の右側手前の位置には、プリンタ1の操作を行うための操作部(図示略)が設けられている。操作部は、ディスプレイおよび操作ボタンを備える。ディスプレイは、各種情報を表示する。操作ボタンは、ユーザがプリンタ1の各種動作に関する指示を入力する際に操作される。
プラテン駆動機構6は、一対のガイドレール3,3(図2参照)を備える。一対のガイドレール3,3は、プラテン5、およびトレイ4を前後方向に搬送可能に支持する。プラテン駆動機構6は、後端部に設けられたモータ(図示略)を駆動源として、プラテン5およびトレイ4を、一対のガイドレール3,3に沿って筐体2の前後方向に移動する。プラテン5は、筐体2の前後方向を長手方向とする平面視略長方形状の板状である。プラテン5は、後述する枠体10の下方に設けられている。プラテン5の上面には、例えばTシャツ等の布帛からなる印刷媒体が載置される。トレイ4は、平面視矩形状であり、プラテン5の下方に設けられている。トレイ4は、ユーザがTシャツ等をプラテン5に載置する際に、Tシャツのそで等を受けることで、当該そで等が筐体2内部に落ちないように保護する。
枠体10は、平面視略長方形状の枠状である。枠体10は、筐体2の上部に設置される。クリアランスセンサ8は、枠体10の前方の位置に、枠体10の左右方向に亘って設けられている。クリアランスセンサ8は、プリンタ1の印刷実行時にプラテン5が一対のガイドレール3,3に沿って筐体2内を前後方向に移動する際に、プラテン5に載置された布帛等の皺やゴミなどの障害物を検出する。
枠体10は、ガイドシャフト9と、レール7とを内側においてそれぞれ支持する。ガイドシャフト9は、枠体10内側において第二方向に延びる中心軸線を有する軸状部を備える軸部材である。レール7は、ガイドシャフト9に対向して配置され、第二方向に延びる棒状部材である。ガイドシャフト9とレール7とは、互いに前後方向に離間している。
キャリッジ20は、ガイドシャフト9に対して、ガイドシャフト9に沿って左右方向に搬送可能に支持されている。支持部21L,21Rは、キャリッジ20の第一方向の一端部である第一端部28に設けられている。支持部21L,21Rは、ガイドシャフト9を挿通して、ガイドシャフト9に沿ってキャリッジ20を摺動可能に支持する。言い換えると、支持部21L,21Rは、ガイドシャフト9に係合する筒状である。図示しないが、支持部21L,21Rそれぞれの内部にはベアリング機構が設けられている。このため、キャリッジ20は、ガイドシャフト9に沿って円滑に摺動される。ヘッドユニット100,200は、キャリッジ20に搭載される。ヘッドユニット100,200それぞれの底面には、インクを印刷媒体へ向けて吐出可能なヘッド部105,205が設けられている(図4参照)。
図示しないが、ヘッド部105,205の内部は、カラーインクのそれぞれに対応して、左右方向に沿って4つに区分されている。ヘッド部105,205の底面には、水平面と平行な平面状の吐出面が形成されている。ヘッド部105の吐出面には、カラーインクの何れかを第一方向へ向けて吐出可能な微細な吐出口が複数設けられる。複数の吐出口は、吐出面の前側から前後方向に沿って後方へ配列し、且つ左右方向に沿って複数列になって並んでいる。複数の吐出口は、ヘッド部105,205の内部に設けられる複数の吐出チャンネル(図示略)と対応している。複数の吐出チャンネルは、ヘッド部105,205の内部に設けられる複数の圧電素子(図示略)が駆動することで、それぞれに対応する吐出口から、インクを下方向へ向けて吐出可能である。即ち、ヘッド部105は、ブラックインクを吐出する複数の吐出口を有する吐出口群、シアンインクを吐出する複数の吐出口を有する吐出口群、イエローインクを吐出する複数の吐出口を有する吐出口群、およびマゼンダインクを吐出する複数の吐出口を有する吐出口群を有する。また、ヘッド部205は、白インクを吐出する。ヘッド部205は、ヘッド部105と同様に4つに区分されて構成されているが、全ての吐出口から白インクが吐出される。以下の説明では、ヘッドユニット100,200それぞれのヘッド部105,205がインクを吐出する方向である下方向を第三方向ともいい、第三方向とは反対の方向である上方向を第四方向ともいう。
駆動ベルト101は、枠体10内側において、左右方向に沿って架け渡される帯状である。駆動ベルト101は、可撓性を有する樹脂製である。駆動モータ19は、枠体10内側の前方右側に設けられる。駆動モータ19は、前後方向においてガイドシャフト9とレール7との間に設けられる。駆動モータ19は、正逆回転可能であり、駆動ベルト101を介して、キャリッジ20と連結されている。駆動モータ19が駆動ベルト101を駆動することにより、キャリッジ20が第二方向に往復移動される。キャリッジ20は、ヘッドユニット100,200それぞれのヘッド部105,205を第一方向と直交する方向である第二方向に往復移動する。
基板15は、キャリッジ20の第二方向における位置を検出する光学センサ(図示略)を下側の面に備えた基板である。基板15は、キャリッジ20の第一端部28にビス留めによって固定されている。基板15は、キャリッジ20の第二方向における往復移動に随伴して第二方向に移動する。光学センサは、基板15と電気的に接続されている。枠体10の前方側の外側には、第二方向に帯状に延設され、キャリッジ20の第二方向における位置を示すパターンが形成されたエンコーダストリップ(図示略)が配設されている。エンコーダストリップには、光を透過させる透光部と光を遮断する遮光部とが、長手方向に等ピッチで交互に配置されたパターンが記されている。光学センサによって検出されたパターンに基づく信号は、基板15に出力される。基板15に搭載された各種電子素子からなる制御部は、当該信号に基づいてキャリッジ20の第二方向における位置を取得する。基板15は、キャリッジ20の第二方向における位置情報を、プリンタ1の主制御を司るメイン基板(図示略)に出力する。メイン基板は、基板15から出力された位置情報に基づいて、駆動モータ19の駆動およびヘッド部105,205内部の複数の圧電素子の駆動を制御する。
図3および図4を参照して、枠体10の構成について詳細に説明する。枠体10は、前方側にガイドシャフト9を、後方側にレール7を内側においてそれぞれ支持する。キャリッジ20は、ガイドシャフト9とレール7との間を、前後方向に架設する。キャリッジ20の第一端部28とは反対側(後方側)の第二端部29に、左側押圧部22、右側押圧部23、規制部24、および下側押圧部25が設けられている。左側押圧部22および右側押圧部23は、ガイドシャフト9と対向する側(前側)のレール7の前端部73を水平後方側に押圧する。規制部24は、レール7の第四方向側の端部である上端部71に当接して、キャリッジ20の第三方向側への移動を規制する。下側押圧部25は、レール7の第三方向側の端部である下端部72を上方に押圧する。言い換えると、キャリッジ20の第二端部29は、左側押圧部22、右側押圧部23、規制部24および下側押圧部25においてレール7に接している。
図4に示すように、ヘッドユニット100,200は、キャリッジ20において、それぞれのヘッド部105,205の吐出面を下側にして、第一方向に配列される。キャリッジ20は、ヘッド部105,205それぞれの吐出面が同じ高さになるように、ヘッドユニット100,200を支持する。ヘッドユニット100は、ヘッドユニット200よりも前方に位置する。ヘッドユニット100,200は、ガイドシャフト9に沿って、枠体10内側を左右方向に往復移動可能である。ヘッドユニット100はヘッド部105からカラーインクを吐出し、ヘッドユニット200はヘッド部205から白インクを吐出する。
本実施形態では、白インクは、カラーインクが吐出される前に、印刷媒体の色が濃い場合など印刷における下地として、印刷が行われる領域全体もしくは一部に吐出される。即ち、白インクは前処理用のインクである。カラーインクは、印刷が行われる領域全体もしくは一部に白インクが吐出された後、その領域に模様等を印刷するために使用される。即ち、カラーインクは後処理用のインクである。言い換えると、ヘッドユニット200は前処理用のヘッドユニットであり、ヘッドユニット100は後処理用のヘッドユニットである。このため、後処理用のインクを吐出するヘッドユニット100には、前処理用のインクを吐出するヘッドユニット200よりも高い精度でインクを吐出することが要求される。なお、白インクは模様等を印刷する後処理用のインクとしても使用される。このように、プリンタ1は、印刷媒体の色に関わらず、様々な印刷を行うことができる。
なお、印刷媒体の色および印刷画像によっては、必ずしも前処理用の白インクが吐出された後に、後処理用のカラーインクが吐出されなくてもよい。より具体的には、前処理用の白インクのみが吐出された領域、または後処理用のカラーインクのみが吐出された領域があってもよい。また、本実施形態では、前処理用のインクとして白インク、後処理用のインクとしてカラーインクが使用されているが、前処理用のインクと後処理用のインクの組み合わせおよびインクの種類等は適宜変更可能であり、本実施形態の場合に限定されない。
なお、本実施形態のプリンタ1は、少なくとも1個のヘッドユニット100を備えていればよい。また、本実施形態の例に限られず、キャリッジ20は、3個以上のヘッドユニットを第一方向に配列してもよい。また、ヘッドユニット100,200に備えられる吐出口群の態様は、上述した例に限定されない。例えば、ヘッドユニットに一種類の液体を吐出する吐出群が一つ備えられていてもよい。白インクを吐出する吐出口群と、カラーインクを吐出する吐出口群とが、同じヘッドユニットに備えられていてもよい。また、ヘッドユニットには、インクを吐出する吐出口群だけではなく、抜染用の処理剤、抜染用のインク等を吐出する吐出口群が備えられていてもよい。
図5および図6を参照して、二つのパージユニット30,30の配置について説明する。図5および図6に示すように、キャリッジ20の移動経路の右端から左端に近い位置に至る長い領域は印刷領域11となっており、印刷領域11の左方である移動経路の左端部は、キャリッジ20の原点位置となっている。二つのパージユニット30,30は、原点位置の下方に設けられる。
パージユニット30は原点位置にあるキャリッジ20に搭載されたヘッドユニット100,200のそれぞれに対してパージを行うための機構である。パージとは、ヘッド部105,205から異物および気泡等を含むインクを排出する動作である。パージユニット30は、ヘッドユニット100,200に対してパージを行うことで、ヘッド部105,205の目詰まりを回復することができる。パージユニット30は、ヘッド部105,205それぞれの吐出面に対して第三方向側から密着および離脱が可能なノズルキャップ33を有する。ノズルキャップ33は、キャリッジ20が原点位置に移動したときに、ヘッド部105,205それぞれの吐出面に対向する位置に設けられる。パージユニット30には、吸引ポンプ(図示略)が設けられている。パージユニット30は、ノズルキャップ33を介して、ヘッド部105,205から異物および気泡等を含むインクの吸引を行うことが可能である。また、印刷が行われない時には、ヘッド部105,205それぞれの吐出面はノズルキャップ33に覆われて、吐出面とノズルキャップ33との密閉性が保たれる。
図7から図9を参照して、パージユニット30の構造について説明する。図7に示すように、パージユニット30は、本体部31、キャップホルダ32、ノズルキャップ33等を備える。本体部31は、キャップホルダ32を移動可能に支持する略直方体状(箱型)の支持体である。キャップホルダ32は、上側が開口する略箱状であり、本体部31の上部に設けられる。キャップホルダ32は、内側にノズルキャップ33を載置する。ノズルキャップ33は、前後方向に長い略直方体状をなし、上面側に開放された凹部を有する。本実施形態では、ノズルキャップ33はシリコンゴム製である。また、キャップホルダ32の左端には、上方向に立設する立設部321が設けられる。キャップホルダ32の後端には、後方に向けて突出する二つの軸部322,323が設けられる。
図8に示すように、本体部31の内部には、軸部322を受ける切欠き部311、および軸部323を受ける切欠き部312が設けられる。切欠き部311の左端部は、切欠き部311の右端部よりも高い位置に設けられ、この左端部と右端部とは、左上がりに傾斜した経路で連結される。切欠き部312も、切欠き部311と同様に構成される。キャリッジ20が印刷領域11から原点位置へ移動する過程では、原点位置に至る直前でキャリッジ20が立設部321に対して右側から当接して、キャップホルダ32を左方へ押し動かす。その後、キャリッジ20が原点位置に到達するまでの間、キャリッジ20が立設部321を押し続け、軸部322は切欠き部311の内部を、軸部323は切欠き部312の内部を、それぞれ右側から左側へ移動する。このため、キャリッジ20が立設部321を押し続けることによって、軸部322,323は切欠き部311,312の内部の経路を右側から左側へ移動しながら、キャップホルダ32を徐々に上昇させる。
ここで、軸部322,323が切欠き部311,312の右端部の低い位置にある場合のキャップホルダ32の位置を待機位置と、軸部322,323が切欠き部311,312の左端部の高い位置にある場合のキャップホルダ32の位置を密着位置とする。ノズルキャップ33は、キャップホルダ32と一体に移動する。ノズルキャップ33は、キャップホルダ32が待機位置にある状態では、ヘッド部105,205それぞれの吐出面よりも低い高さで待機する。キャリッジ20に押されてキャップホルダ32が密着位置に向かって斜め左上方向へ変位する過程では、ノズルキャップ33の上端縁がヘッド部105,205それぞれの吐出面に対して接近していく。キャップホルダ32が密着位置に変位した状態では、ノズルキャップ33の上端縁がヘッド部105,205それぞれの吐出面に対して気密状に密着する(図9参照)。このように、プリンタ1では、キャリッジ20がキャップホルダ32を押し動かすようにしたので、キャップホルダ32を待機位置と密着位置との間において変位させるための専用の駆動源が不要である。
本実施形態では、キャリッジ20が原点位置に到達すると、ノズルキャップ33は、ヘッド部105,205それぞれの吐出面に対して第三方向側から密着して、ヘッド部105,205を覆う。ノズルキャップ33とヘッド部105,205それぞれの吐出面との間に気密空間を形成するため、ノズルキャップ33は、ヘッド部105,205それぞれの吐出面に対して押し付けられる。このため、原点位置におけるキャリッジ20は、ノズルキャップ33から上方向の力を受ける。この場合、ノズルキャップ33とヘッド部105,205との間隔が変わってしまい、ノズルキャップ33とヘッド部105,205それぞれの吐出面との密閉性を保ちにくくなる可能性がある。特に、本実施形態では、キャリッジ20に二つのヘッドユニット100,200が搭載される。このため、ヘッドユニット100,200のそれぞれに対して二つのパージユニット30,30が設けられている。よって、キャリッジ20は、二つのパージユニット30,30から上方向の力を受けることとなる。このような場合にも、プリンタ1は、規制部24および下側押圧部25によってキャリッジ20をレール7に対して上下方向において確実に支持することで、ノズルキャップ33とヘッド部105,205との間隔の変化を低減できる。即ち、仮に、原点位置におけるキャリッジ20がノズルキャップ33から上方向の力を受け、ノズルキャップ33とヘッド部105,205との間隔が変わってしまったとしても、プリンタ1は、キャリッジ20の構成を以下のようにすることで、ヘッド部105,205とノズルキャップ33との密閉性を確保することができる。
図10から図14を参照して、キャリッジ20の第二端部29の構成について詳細に説明する。なお、図11から図13においては、後述する偏心部材243を説明するため、規制部24を水平方向に切断して示している。
図10に示すように、キャリッジ20は、第二端部29における第二方向の両端のそれぞれに、左側押圧部22と右側押圧部23とを備える。言い換えると、第二端部29の左側に左側押圧部22が、右側に右側押圧部23がそれぞれ配置されている。左側押圧部22は、第二端部29の左側において、レール7を後方に押圧する。右側押圧部23は、第二端部29の右側において、レール7を後方に押圧する。また、図11に示すように、キャリッジ20は、第二端部29において左側押圧部22および右側押圧部23の間に配置される下側押圧部25、および下側押圧部25の第四方向側に対向配置される規制部24を備える。下側押圧部25は、レール7を上方に押圧する。
図10および図11に示すように、右側押圧部23は、支軸232、アーム部233、支持部材238、当接部231、およびコイルばね234を主に備える。支軸232は、第二端部29の右端において第四方向に延びて立設する軸状である。支軸232は、アーム部233およびコイルばね234を固定する。アーム部233は、支軸232を中心として搖動可能に設けられる。支持部材238は、アーム部233の支軸232とは反対側の端部において、当接部231を回転可能に支持する。当接部231は円筒状であり、本実施形態ではウレタンゴム製である。当接部231は、レール7の前端部73に当接する(図3および図10参照)。コイルばね234は、支軸232に巻回される。コイルばね234の上側の端部は、アーム部233の長手方向中央の固定部235に固定される。コイルばね234の下側の端部は、第二端部29に設けられた固定部236に固定される。コイルばね234は、当接部231が前端部73に当接する方向へアーム部233を付勢する付勢部材である。コイルばね234がアーム部233を付勢することにより、当接部231は、前端部73を後方へ押圧することができる。
左側押圧部22は、支軸222、アーム部223、支持部材228、当接部221、およびコイルばね224を主に備える。支軸222は、第二端部29の左端において第四方向に立設する軸状である。支軸222は、アーム部223およびコイルばね224を固定する。アーム部223は、支軸222を中心として搖動可能に設けられる。支持部材228は、アーム部223の支軸222とは反対側の端部において、当接部221を回転可能に支持する。当接部221も、当接部231と同様に、円筒状のウレタンゴム製である。当接部221は、レール7の前端部73に当接する(図3および図10参照)。コイルばね224は、支軸222に巻回される。コイルばね224の上側の端部は、アーム部223の長手方向中央の固定部225に固定される。コイルばね234の下側の端部は、第二端部29に設けられた固定部226(図10参照)に固定される。コイルばね224は、当接部221が前端部73に当接する方向へアーム部223を付勢する付勢部材である。コイルばね224がアーム部223を付勢することにより、当接部221は、前端部73を後方へ押圧することができる。左側押圧部22は、右側押圧部23と同様の構成であるが、支軸222、アーム部223、当接部221、およびコイルばね224が、右側押圧部23の支軸232、アーム部233、当接部231、およびコイルばね234に対して左右対称に配置されている。
下側押圧部25は、支軸252、アーム部253、支持部材258、当接部251、およびコイルばね254を主に備える。支軸252は、キャリッジ20の第二端部29の後端において後方に突出する軸状である。支軸252は、アーム部253およびコイルばね254を固定する(図11参照)。アーム部253は、支軸252を中心として搖動可能に設けられる。支持部材228は、アーム部253の支軸252とは反対側の端部において、当接部251を回転可能に支持する。当接部251は、円筒状のウレタンゴム製である。当接部251は、レール7の上端部71の反対側の下端部72に当接する(図13参照)。コイルばね254は、支軸252に巻回される。コイルばね254の上側の端部は、アーム部253の長手方向中央の固定部255に固定される。コイルばね254の下側の端部は、第二端部29に設けられた固定部256に固定される。コイルばね254は、当接部251が下端部72に当接する方向へアーム部253を付勢する付勢部材である。コイルばね254がアーム部253を付勢することにより、当接部251は、下端部72を上方へ押圧することができる。
規制部24は、固定部242、当接部241、偏心部材243、および禁止部249を主に備える。規制部24は、下側押圧部25の第四方向側に対向配置される。固定部242は、第二端部29の略中央において上方向に立設する部位である。当接部241は円筒状のウレタンゴム製であり、固定部242において、偏心部材243を用いて回転可能に支持される。当接部241は、レール7の上端部71に上側から当接する(図10参照)。禁止部249は、固定部242に対して偏心部材243を固定することで、偏心部材243が回転することを禁止するために設けられる部品である(図10参照)。本実施形態では、禁止部249は、いわゆるイモネジ(ネジ頭部がネジ部と同じ大きさのネジ)で構成される。固定部242にネジ止めされることで、禁止部249は、後述する回転軸部244を固定部242の内部に押し付けて固定することができる。なお、固定部242に対して偏心部材243を固定する手法はイモネジによるネジ止めに限られず、偏心部材243が回転することを禁止できる他の部材や手法を用いてよい。
図13に示すように、当接部241の下端部は、上側から上端部71に当接して、キャリッジ20の第二端部29が下方向に移動することを規制する。また、当接部251の上端部は、下側から下端部72を上方向に押圧する。即ち、当接部241と当接部251とは、レール7を上下方向に挟持することで、第二端部29の高さを位置決めする。
図12を参照して、偏心部材243について説明する。図12に示すように、偏心部材243は、第二端部29の後端において、左側押圧部22と右側押圧部23との間に配置される。偏心部材243は、固定部242に軸支されて第一方向に延びる軸心Pを有する回転軸部244と、軸心Pに対して偏心した軸心Qを有する偏心軸部245とを備える。当接部241は、偏心軸部245において、軸心Qを中心に回転可能に支持される。
前述したように、本実施形態では、キャリッジ20の第一端部28には、ガイドシャフト9に係合する支持部21L,21Rが設けられている。また、第二端部29には、レール7に接する左側押圧部22、右側押圧部23、規制部24および下側押圧部25が設けられている。このように、キャリッジ20の第二端部29側に配置される部品の数は、第一端部28側に配置される部品の数よりも多くなっている。部品点数が増えるに従い、部品間に累積する設計上の誤差の問題が生じやすくなる。また、本実施形態では、支持部21L,21Rは、ガイドシャフト9を挿通して支持する構造のため、ガイドシャフト9に対する第一端部28の位置がずれにくい。このため、第二端部29側に集積する公差は、第一端部28側に集積する公差よりも大きくなりやすい。
第一端部28側と第二端部29側とで集積する公差が異なる場合、公差の影響が上下方向に生じると、第一端部28側と第二端部29側とで、キャリッジ20の上下方向における位置(高さ)がわずかに異なりやすくなる可能性がある。第一端部28側と第二端部29側とでキャリッジ20の高さが異なると、第一端部28側に搭載されたヘッドユニット100と、第二端部29側に搭載されたヘッドユニット200の高さが異なることとなり、キャリッジ20は、ヘッド部105,205それぞれの吐出面を同じ高さに保ちにくくなる。本実施形態では、原点位置にあるキャリッジ20に搭載されたヘッド部105,205それぞれの吐出面に対して、ノズルキャップ33が第三方向側から密着する。このため、ヘッド部105,205それぞれの吐出面の高さが異なると、ヘッド部105,205それぞれの吐出面に対するノズルキャップ33の密着性の程度に差が生じやすくなる。この場合、ヘッド部105,205のうち、ノズルキャップ33の密着性の悪い方のヘッドに対してパージユニット30はパージを十分に実行できず、ヘッドの目詰まりを十分に回復できないことがある。また、ノズルキャップ33がヘッド部105,205それぞれの吐出面を、密閉性を保って覆うことができない場合には、ヘッド部105,205は外部環境の影響を受けやすくなる。また、インクの種類によっては吐出面のインクの乾燥を十分に防止できず、ひいては、プリンタ1がインクの吐出不良を引き起こしやすくなる可能性もある。
本実施形態では、偏心部材243の軸心Qは、軸心Pに対して1ミリメートル偏心している。このため、固定部242に軸支される回転軸部244を回転させると、軸心Qは、上下方向にそれぞれ1ミリメートル以内の範囲で変位する。この場合、軸心Qを中心として偏心軸部245に支持される当接部241は、偏心軸部245と一体に移動する。即ち、回転軸部244を回転させることで、プリンタ1は、当接部241の上下方向における位置を所定範囲内で微調整することができる。第二端部29の上下方向における位置決めは、当接部241と当接部251とがレール7を上下方向に挟持することでなされる。このため、回転軸部244を所定量回転させて当接部241の上下方向における位置を微調整することで、プリンタ1は、第二端部29の高さを微調整することができる。そして、第一端部28と第二端部29とを同じ高さに調整した状態で、回転軸部244を固定部242に対して禁止部249(図10参照)で固定することで、プリンタ1は、第一端部28側と第二端部29側との高さのわずかな違いを調整して解消することができる。これにより、プリンタ1は、ヘッド部105,205それぞれの吐出面がノズルキャップ33に対して平行になるように、ヘッド部105,205それぞれの吐出面とノズルキャップ33との間隔を均一に保ち、ヘッド部105,205それぞれの吐出面に対するノズルキャップ33の密着性を向上することができる。
なお、前述したように、後処理用のインクを吐出するヘッドユニット100には、前処理用のインクを吐出するヘッドユニット200よりも高い精度でインクを吐出することが要求される。このため、プリンタ1は、第二端部29側よりも公差の影響を受けにくい第一端部28側にヘッドユニット100を配置し、第二端部29側にヘッドユニット200を配置する(図4参照)。これにより、ヘッドユニット200のヘッド部205にノズルキャップ33を確実に当接させて、印刷品質を確保する。
プリンタ1を組み立てる作業者は、例えば、最初にプリンタ1を組み立てる場合に、回転軸部244を所定量回転させることで、第一端部28と第二端部29との高さ調整を行うことができる。また、作業者は、パージユニット30のノズルキャップ33を交換した場合にも、第一端部28と第二端部29との高さ調整を行うことで、ヘッド部105,205のそれぞれの吐出面がノズルキャップ33に対して平行になるように、ヘッド部105,205それぞれの吐出面とノズルキャップ33との間隔を均一にすることができる。これにより、ノズルキャップ33がヘッド部105,205それぞれの吐出面を、密閉性を保って覆うことができる。軸心Pに対する軸心Qの偏心量は、本実施形態の例に限られず、キャリッジ20の第一端部28側および第二端部29側に生ずる公差等に応じて、適宜変更してよい。
なお、図12に示すように、偏心部材243は、第二端部29において、左側押圧部22と右側押圧部23との間に配置される。左側押圧部22の当接部221および右側押圧部23の当接部231が前端部73を後方側に押圧する押圧力は、前端部73が当接部221,231を前方に押圧する反力を発生させる。この反力は、アーム部223,233を介してキャリッジ20に伝達し、キャリッジ20を前方に配置されたガイドシャフト9に対して押圧する方向に作用する。支持部21L,21Rがガイドシャフト9を挿通することで支持される第一端部28と比べて、左側押圧部22、右側押圧部23、下側押圧部25および規制部24においてレール7に接する第二端部29には、キャリッジ20に生じる微小ながたつき、およびキャリッジ20の加速度に起因する左右方向の傾きが生じやすい。偏心部材243を挟んだ第二端部29の第二方向における両端のそれぞれに、左側押圧部22および右側押圧部23が備えられることによって、支持部21L,21Rがガイドシャフト9の中心に向けて押し付けられて、キャリッジ20のがたつき、および左右方向の傾きが低減される。これにより、プリンタ1は、第一端部28側および第二端部29側とノズルキャップ33との間隔をより均一に保ち、ヘッド部105,205それぞれの吐出面とノズルキャップ33との密閉性をより向上することができる。
図14を参照して、下側押圧部25とレール7との配置について詳細に説明する。図14に示すように、アーム部253が当接部251を支持する位置である支持部材258の中心と、レール7の下端部72との間の上下方向の距離を、距離Lとする。本実施形態において、支軸252の中心から下端部72までの距離は、距離Lに等しい。支軸252の中心から下端部72までの距離は、距離L以内であることが好ましい。言い換えると、アーム部253が当接部251を支持する位置である支持部材258と、下端部72との間に、支軸252の中心が配置されることが好ましい。
当接部251は、アーム部253によって下端部72に対して押圧されて、わずかに弾性変形する。支軸252の中心から下端部72までの距離が距離Lよりも長い場合、当接部251が弾性変形から復元しようとする復元力は、キャリッジ20の右方への移動を妨げる方向に働きやすくなる。この状態でキャリッジ20がさらに右方に移動すると、当接部251は、アーム部253と下端部72との間に噛み込みやすくなり、キャリッジ20の右方への移動に負荷が発生しやすくなる。一方、キャリッジ20が左方へ移動する場合、弾性変形した当接部251の復元力は、当接部251の回転に伴って、アーム部253の支持部材228が設けられた側の端部を、支軸252を中心として下端部72から遠ざける方向に働く。このため、キャリッジ20の左方への移動時には、右方への移動時よりもキャリッジ20に対して負荷が生じにくくなる。移動方向に応じたキャリッジ20への負荷に偏りがある状態では、プリンタ1は、キャリッジ20の移動速度を一定に保ちにくくなる。プリンタ1の印刷品質を担保するため、キャリッジ20の移動速度は、左右方向のいずれへの移動においても一定に保たれることが好ましい。
支軸252の中心から下端部72までの距離が距離Lに等しい場合には、当接部251がアーム部253と下端部72との間に噛み込む問題は発生しにくい。また、支軸252の中心から下端部72までの距離が距離Lよりも短い場合、キャリッジ20が左右のいずれに向かって移動した場合にも、弾性変形した当接部251の復元力は、アーム部253の支持部材228が設けられた側の端部を、支軸252を中心として下端部72から遠ざける方向に働きやすい。即ち、支軸252の中心から下端部72までの距離が距離L以内の場合、移動方向に応じたキャリッジ20への負荷に偏りが発生しにくくなるため、プリンタ1は、キャリッジ20の移動速度を一定に保ちやすくすることができる。
以上説明したように、プリンタ1において、キャリッジ20の第一端部28側は、ガイドシャフト9によって支持されている。また、キャリッジ20の第二端部29側に設けられた下側押圧部25は、レール7の下端部72を上方に向けて押圧する。また、規制部24は、レール7の上端部71に対して上側から当接する。上下方向において対向配置される下側押圧部25と規制部24は、レール7を上下方向に挟持することによって、第二端部29の高さを位置決めする。規制部24は、偏心部材243を備える。偏心部材243は、固定部242に軸支されて第一方向に延びる軸心Pを有する回転軸部244と、軸心Pに対して偏心した軸心Qを有する偏心軸部245とを備える。本実施形態では、キャリッジ20の第二端部29側に配置される部品の数は、第一端部28側に配置される部品の数よりも多くなっている。このため、第二端部29側に集積する公差は、第一端部28側に集積する公差よりも大きくなりやすい。このような場合でも、プリンタ1は、偏心部材243の回転軸部244を回転することによって、回転軸部244の軸心Pに対する偏心軸部245の軸心Qの偏心量に応じて、偏心軸部245に支持される当接部241の上下方向における位置(高さ)を調整することができる。禁止部249は、固定部242に対して偏心部材243を固定することで、偏心部材243が回転することを禁止して、調整された当接部241の高さを保持することができる。よって、プリンタ1は、当接部241の高さを調整することで、ノズルキャップ33とヘッド部105,205との間隔の変化を低減できる。したがって、プリンタ1は、キャリッジ20が原点位置にある状態において、ノズルキャップ33とヘッド部105,205それぞれの吐出面との密閉性を向上できる。
下側押圧部25の当接部251は、アーム部253を付勢するコイルばね254の付勢力によって、レール7の下端部72に当接される。即ち、下側押圧部25の当接部251と、規制部24の当接部241とによって、第二端部29はレール7に対して上下方向に確実に支持される。したがって、プリンタ1は、調整された当接部241の高さを保持して、ノズルキャップ33とヘッド部105,205との間隔の変化を低減できる。
下側押圧部25の支軸252の中心が、アーム部253が当接部251を支持する位置である支持部材258と下端部72との間に配置されない場合、キャリッジ20の右方への移動に負荷が発生しやすくなる。この場合、キャリッジ20の往復移動における速度を一定に保ちにくくなり、プリンタ1の印刷品質に影響が及ぶ可能性がある。プリンタ1は、アーム部253が当接部251を支持する位置である支持部材258と、下端部72との間に、支軸252の中心を配置することで、印刷品質の低下を防止できる。
左側押圧部22および右側押圧部23は、第二端部29において偏心部材243を挟んだ第二端部29の左右方向における両端のそれぞれに配置される。左側押圧部22の当接部221および右側押圧部23の当接部231が前端部73を後方側に押圧する押圧力は、前端部73が当接部221,231を前方に押圧する反力を発生させる。この反力は、アーム部223,233を介してキャリッジ20に伝達し、キャリッジ20を前方のガイドシャフト9に対して押圧する方向に作用する。したがって、プリンタ1は、ガイドシャフト9に対するキャリッジ20のがたつきを低減して、ノズルキャップ33とヘッド部105,205との間隔の変化を低減し、ヘッド部105,205それぞれの吐出面に対するノズルキャップ33の密着性をより向上することができる。
キャリッジ20の第一端部28側は、ガイドシャフト9を挿通して支持する構造のため、第二端部29側よりも公差による影響を受けにくい。ヘッドユニット200が前処理用の白インクを吐出した後に、模様等を描くために後処理用のカラーインクを吐出するヘッドユニット100には、ヘッドユニット200よりも高い精度でインクを吐出することが要求される。キャリッジ20は、公差による影響を受けにくい第一端部28側に、ヘッドユニット100を配置する。よって、プリンタ1は、特にヘッドユニット100のヘッド部105にノズルキャップ33を確実に当接させて、ヘッド部105とノズルキャップ33との密閉性を確保することができる。
本実施形態において、ヘッドユニット100,200が、本発明の「吐出部」に相当する。キャリッジ20が、本発明の「キャリッジ」に相当する。ガイドシャフト9が、本発明の「ガイドシャフト」に相当する。レール7が、本発明の「レール部材」に相当する。ノズルキャップ33が、本発明の「キャップ」に相当する。下側押圧部25が、本発明の「第一押圧部」に相当する。偏心部材243が、本発明の「偏心部材」に相当する。規制部24が、本発明の「規制部」に相当する。禁止部249が、本発明の「禁止部」に相当する。
当接部251が、本発明の「第一当接部」に相当する。支軸252が、本発明の「第一支軸」に相当する。
アーム部253が、本発明の「第一アーム部材」に相当する。コイルばね254が、本発明の「第一付勢部材」に相当する。左側押圧部22および右側押圧部23が、本発明の「第二押圧部」に相当する。ヘッドユニット200が、本発明の「前処理用吐出部」に相当する。ヘッドユニット100が、本発明の「後処理用吐出部」に相当する。
アーム部253が、本発明の「第一アーム部材」に相当する。コイルばね254が、本発明の「第一付勢部材」に相当する。左側押圧部22および右側押圧部23が、本発明の「第二押圧部」に相当する。ヘッドユニット200が、本発明の「前処理用吐出部」に相当する。ヘッドユニット100が、本発明の「後処理用吐出部」に相当する。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、ヘッドユニット100とヘッドユニット200は前後方向に並んで配列されていればよい。プリンタ1は2つのヘッドユニット100,200を前後方向に完全に直列させなくてもよい。例えば、プリンタ1は、ヘッドユニット100とヘッドユニット200との位置を、前処理用の印刷と後処理用の印刷とを同一の工程で行うことのできる範囲で、相互に左右方向にずらした所謂千鳥配列としてもよい。また、ヘッド部105,205の内部は、カラーインクのそれぞれに対応して、左右方向に沿って4つに区分されているが、区分の数は適宜変更されてもよい。
上記の実施形態では、下側押圧部25の当接部251は円筒状である。当接部251は円筒状に限られず、レール7の下端部72に当接可能な形状であればよい。また、当接部251は、アーム部253に対して回転可能に支持される必要はなく、支持部材228によってアーム部253の端部に回転しないように固定されていてもよい。
ヘッドユニット100,200に供給される液体は、上記に例示したインクの他、ゴールドおよびシルバー等の他の色のインクであってもよい。また、ヘッドユニット100,200に供給される液体は実施形態のインクに限られず、例えば、前処理用のインクに替えて、インクの定着をよくするための処理剤、後処理用の液体としてカラーインクを使用してもよい。例えば、抜染印刷において、前処理用のインクに替えて抜染用の処理剤、後処理用のインクに替えて抜染用のインクを使用してもよい。即ち、ヘッドユニット100,200によって吐出可能な液体は、ヘッドユニット100,200から吐出可能な粘度等の性質を有する液体であればよい。従って、液体はインクに限らず、例えば、脱色剤等の化学薬剤でもよい。また、他の例では、前処理用の液体と後処理用の液体とが同じ種類の液体であってもよい。
1 プリンタ
7 レール
9 ガイドシャフト
20 キャリッジ
22 左側押圧部
23 右側押圧部
24 規制部
25 下側押圧部
33 ノズルキャップ
100,200 ヘッドユニット
243 偏心部材
249 禁止部
251 当接部
252 支軸
253 アーム部
254 コイルばね
7 レール
9 ガイドシャフト
20 キャリッジ
22 左側押圧部
23 右側押圧部
24 規制部
25 下側押圧部
33 ノズルキャップ
100,200 ヘッドユニット
243 偏心部材
249 禁止部
251 当接部
252 支軸
253 アーム部
254 コイルばね
Claims (5)
- 印刷媒体を第一方向へ搬送可能な印刷装置であって、
液体を前記印刷媒体へ向けて吐出可能な吐出部と、
前記吐出部を搭載し、前記第一方向と直交する方向である第二方向に往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジの前記第一方向における一端部を支持し、前記第二方向に延びるガイドシャフトと、
前記ガイドシャフトに対向して配置され、前記第二方向に延びるレール部材と、
前記吐出部が前記液体を吐出する第三方向側から前記吐出部を覆うキャップと、
前記キャリッジにおいて前記一端部とは反対側の他端部に設けられ、前記第三方向側の前記レール部材の第一端部を押圧する第一押圧部と、
前記他端部において軸支されて前記第一方向に延びる回転軸部と、前記回転軸部に対して偏心した偏心軸部を有する偏心部材と、
前記偏心軸部に支持されて前記第一押圧部の前記第三方向とは反対の方向である第四方向側に対向配置され、前記レール部材の前記第四方向側の第二端部に当接して前記キャリッジの前記第三方向への移動を規制する規制部と、
前記回転軸部の回転を禁止する禁止部と
を備えたことを特徴とする印刷装置。 - 前記第一押圧部は、
前記第一端部に当接する第一当接部材と、
前記第一方向に向けて立設する第一支軸と、
前記第一支軸を中心として搖動可能に設けられ、前記第一支軸とは反対側の端部において前記第一当接部材を支持する第一アーム部材と、
前記第一当接部材が前記第一端部に当接する方向へ前記第一アーム部材を付勢する第一付勢部材とを備えることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記第一支軸は、前記第一アーム部材が前記第一当接部材を支持する位置と、前記第一端部との間に中心を配置することを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
- 前記キャリッジの前記他端部に設けられ、前記ガイドシャフトと対向する側の前記レール部材の第三端部を押圧する二つの第二押圧部を備え、
前記偏心部材は、前記二つの押圧部の間に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の印刷装置。 - 前記キャリッジは、複数の前記吐出部を前記第一方向に並べて搭載し、
前記複数の吐出部は、前記印刷媒体に対して前処理液を吐出する前処理用吐出部と、前記前処理用吐出部によって前記前処理液が吐出された後に、前記印刷媒体に対して後処理液を吐出する後処理用吐出部とを含み、
前記後処理用吐出部は、前記キャリッジにおいて前記前処理用吐出部に対して前記一端部側に配置されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の印刷装置。
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