JP2016210052A - インクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジを小型化するよう効率的なレイアウトで構成し、かつ、キャリッジのメンテナンスや修理を容易に行うことができるようになる。【解決手段】主走査方向に沿って配置されるガイドレールに摺動可能に配置されるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造において、副走査方向における背面側をガイドレールに摺動可能に配置され、副走査方向における前面側に係合手段を有する昇降機構と、上記係合手段に取り外し自在に装着される板状体であるブラケットとを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造に関し、さらに詳細には、インクヘッドなどをキャリッジの片側に搭載して構成されるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造に関する。

従来より、インクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造として、所謂、片持ち走査を行うキャリッジが知られている。

ここで、従来のインクジェットプリンタにおいて、キャリッジは、インクヘッドや紫外線照射ランプなどを搭載して主走査方向に摺動しながらメディア上にインクを吐出して印刷を行う。そのため、キャリッジのインクヘッド等を搭載している面とは異なる面である副走査方向における背面側には、インクジェットプリンタ内部に主走査方向に延長して配設されるガイドレールに係合する係合手段が配置されている。

なお、本明細書においては、印刷対象となるメディアの幅方向を「主走査方向」と適宜称することとし、メディアの長手方向を「副走査方向」と適宜称することとする。このメディアの幅方向たる主走査方向とメディアの長手方向たる副走査方向とは、互いに直交するものである。

キャリッジの背面側はガイドレールに係合するよう構成されていることから、キャリッジに搭載されるインクヘッドなどは、キャリッジの副走査方向における前面側に配設されるベース部に固定して搭載されることとなる。

ここで、ベース部は、例えば、板金により構成される板状体である。

従来のインクジェットプリンタのキャリッジ構造においては、上記ベース部には、ベース部の前面側にインクヘッドや紫外線照射ランプなどを配置可能であるように複数のネジ穴が穿設されている。

さらに、ベース部は、高さ方向において昇降可能であるように、背面側に高さ方向に延長して配設される昇降軸を有する。

従来、インクジェットプリンタにおけるインクヘッドや紫外線照射ランプなどは、印字のためにキャリッジ上で昇降可能であることが求められる。

そのため、昇降可能であるようにするためには、インクヘッドや紫外線照射ランプなどをすべてベース部に配置する必要がある。

しかしながら、上記において説明したように、ベース部は、昇降軸が配置されていることや部品を搭載するために複数のネジ穴が穿設されているため、さらなる部品を設置可能である領域は限られている。

インクヘッドや紫外線照射ランプをベース部に取り付けるためには、昇降軸が配設されている領域をよけたり、既に穿設されているネジ穴をよけたりするなどの必要があり、レイアウトに制約があることから効率的なレイアウトが難しくキャリッジが大型化するという問題点があった。

ここで、効率的なレイアウトとは、例えば、キャリッジが大型化しないような部品の配置や、配線が複雑化しないように部品の配置を意味する。

従って、こうした効率的なレイアウトが難しいと、キャリッジが大型化したり、キャリッジ上において配線が複雑になるという新たな問題点を招来するものである。

さらに、上記において説明したように、ベース部は限られた領域であるため、取り付ける部品を増やすことが難しいという問題点があった。

さらにまた、限られた領域に多くの部品が搭載されていることにより、メンテナンスや修理に手間を要するという問題点があった。

なお、本願出願人が特許出願時に知っている先行技術は、上記において説明したようなものであって文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術情報はない。

本発明は、従来の技術の有する上記したような種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャリッジを小型化するよう効率的なレイアウトで構成することができるようにしたインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造を提供しようとするものである。

また、本発明の目的とするところは、キャリッジのメンテナンスや修理を容易に行うことができるようにしたインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、キャリッジのベース部にブラケットを設けるようにしたものである。

即ち、本発明は、主走査方向に沿って配置されるガイドレールに摺動可能に配置されるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造において、副走査方向における背面側をガイドレールに摺動可能に配置され、副走査方向における前面側に係合手段を有する昇降機構と、上記係合手段に取り外し自在に装着される板状体であるブラケットとを有するようにした。

また、本発明は、上記した発明において、上記ブラケットは、少なくとも、インクヘッドと紫外線照射ランプとを取り付けるための孔と、上記係合手段に係合可能な開口部とを配置可能な領域を有し、上記インクヘッドと上記紫外線照射ランプとを一体的に搭載しながら、上記開口部を介して上記係合手段に係合可能であるようにした。

本発明は、以上説明したように構成されているので、キャリッジを小型化するよう効率的なレイアウトで構成することができるようになるという優れた効果を奏する。

また、本発明は、以上説明したように構成されているので、キャリッジのメンテナンスや修理を容易に行うことができるようになるという優れた効果を奏する。

図１は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造の実施の形態の一例を示した概略構成斜視説明図である。 図２は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造について図１に示すＩＩ−ＩＩ線における断面を示した概略構成断面説明図である。 図３は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造に用いるブラケットの実施の形態の一例を示した概略構成斜視説明図である。 図４は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造に用いるブラケットに対して部品を取り付けた状態の一例を示した概略構成説明図である。 図５は、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造の実施の形態の一例を示した概略構成斜視説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造の実施の形態の一例について詳細に説明するものとする。

図１および図２を参照しながら説明すると、まず、図１に示すキャリッジ１０は、インクジェットプリンタ内部において主走査方向に沿って配設されるガイドレール１２に対して主走査方向に摺動自在に配置されるコ字形状を有する背面側ベース部１４と、背面側ベース部１４内の主走査方向における両端部付近に高さ方向に沿ってそれぞれ配設される昇降軸１６および昇降軸１８と、背面側ベース部１４の凹部内に昇降軸１６および昇降軸１８に挿通されて昇降自在に配設されるコ字形状を有する前面側ベース部２０と、前面側ベース部２０の凸部であって、副走査方向における前面側の面に後述する金具２０ｃ、金具２０ｄ、金具２０ｅおよび金具２０ｆにより取り外し自在に係合される板状体よりなるブラケット２２と、ブラケット２２の副走査方向における前面側に配置されるインクヘッド搭載部２４と、ブラケット２２の前面側の面に配置されるものであって、インクヘッド搭載部２４の主走査方向における両端部に位置するように配置される２つの紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８と、背面側ベース部１４の上方側に背面側ベース部１４と連結して配設され昇降軸１６および昇降軸１８を回転させて前面側ベース部２０を昇降させるよう駆動する駆動部３２と、昇降軸１６の上端部に固定されたプーリー１６ａと、昇降軸１８の上端部に固定されたプーリー１８ａと、プーリー１６ａとプーリー１８ａとの間に無端状に張り渡されて駆動部３２の動力をプーリー１６ａとプーリー１８ａとに伝達してプーリー１６ａおよびプーリー１８ａを回転させる駆動ベルト３４とを有して構成される。

上記において示したキャリッジ１０に搭載される部品は、図２に示すように、キャリッジ１０の片側、即ち、本実施の形態においては、副走査方向における前面側に搭載される。

より詳細には、背面側ベース部１４は、コ字形状の凹部を副走査方向における前面側に向けて配置され、両側面は上方側面部１４ｂおよび下方側面部１４ｃとしてそれぞれ高さ方向における上方側と下方側とに位置する向きで配置される。

そして、ガイドレール１２と背面側ベース部１４との間は、図２に示すように、背面側ベース部１４の背面側に配設された係合部１４ａがガイドレール１２に摺動自在に嵌合する。

次に、昇降軸１６および昇降軸１８は、背面側ベース部１４に軸心周りに回転可能に配置されるが、昇降軸１６および昇降軸１８いずれも、上方側の端部を背面側ベース部１４の上方側面部１４ｂに係止され、下方側の端部を背面側ベース部１４の下方側面部１４ｃに係止される。

また、昇降軸１６の上方側であって、背面側ベース部１４の上方側面部１４ａ上にプーリー１６ａが配置される。プーリー１６ａの中心軸は、昇降軸１６の中心軸と同軸上に位置するように配置され、プーリー１６ａと昇降軸１６とは連動してプーリー１６ａが回転すると昇降軸１６も同時に回転する。

同様に、昇降軸１８の上方側であって、背面側ベース部１４の上方側面部１４ａ上にプーリー１８ａが配置される。プーリー１８ａの中心軸は、昇降軸１８の中心軸と同軸上に位置するように配置され、プーリー１８ａと昇降軸１８とは連動しプーリー１８ａが回転すると昇降軸１８も同時に回転する。

次に、前面側ベース部２０は、コ字形状を構成する前面側ベース部２０の両側面となる上方側面部２０ａおよび下方側面部２０ｂをそれぞれ高さ方向における上方側と下方側とに位置する向きで配置される。そして、コ字形状の凸部を前面側に向けるように配置され、背面側ベース部１４の凹部に収納されるように配置される。

即ち、背面側ベース部１４と前面側ベース部２０とは、コ字形状の凹部が互いに向かい合わせになり、かつ、背面側ベース部１４が前面側ベース部２０を包含するように配置される。

その際、背面側ベース部１４に配置された昇降軸１６および昇降軸１８は、前面側ベース部２０の上方側面部２０ａおよび下方側面部２０ｂとにそれぞれ挿通され、前面側ベース部２０は、昇降軸１６および昇降軸１８に摺動自在に係合し、昇降可能であるようになされている。

即ち、昇降軸１６および昇降軸１８は、それぞれ上方側から順に、前面側ベース部２０の上方側面部２０ａと前面側ベース部２０の下方側面部２０ｂとに挿通され、その両端部をそれぞれ背面側ベース部１４の上方側面部１４ｂと下方側面部１４ｃとに配設されており、背面側ベース部１４と前面側ベース部２０とは、昇降軸１６および昇降軸１８を介して一体となっている。

なお、昇降軸１６および昇降軸１８の下方側の所定の領域には、螺旋状のネジ山がそれぞれ刻まれている。

こうした昇降軸１６および昇降軸１８が有する螺旋状のネジ山には、前方側ベース部２０の下方側面部２０ｂに穿設されて昇降軸１６および昇降軸１８を挿通させるネジ穴が係合しており、プーリー１６ａおよびプーリー１８ａの回転に伴って昇降軸１６および昇降軸１８が回転すると、前面側ベース部２０の下方側面部２０ｂに穿設された孔が螺旋状の溝に沿って上方側もしくは下方側に移動し、前面側ベース部２０が昇降することとなる。

なお、プーリー１６ａおよびプーリー１８ａの間に張り渡された駆動ベルト３４は、駆動部３２により作動するようになされており、駆動部３２が駆動することにより、駆動ベルト３４が作動してプーリー１６ａおよびプーリー１８ａが回転し、同時に昇降軸１６および昇降軸１８が回転するようになされている。

また、前面側ベース部２０表面には、ブラケット２２を係合するための係合手段が配置される。

こうした係合手段は、上記において説明した前面側ベース部２０に搭載するすべての部品の配置を決定後に配置される。

即ち、前面側ベース部２０に対して、必要な部品が配置され、また、必要な孔が穿設された後に、前面側ベース部２０表面に存在する使用されていない領域に対して係合手段を配置するものである。なお、前面側ベース部２０表面に存在する使用されていない領域を、以下、「設置可能領域」と適宜に称する。

本実施の形態においては、図５に示すように、前面側ベース部２０表面の設置可能領域に金具２０ｃ、金具２０ｄ、金具２０ｅおよび金具２０ｆを係合手段として設けるようにする。

次に、図１および２とともに図３を参照しながら、ブラケット２２について説明すると、ブラケット２２は、前面側ベース部２０の表面に設けられた係合手段を介して前面側ベース部２０に係合される。

そのため、ブラケット２２の形状および面積は、自由に決定することが可能であるものであるが、少なくとも、上記前面側ベース部２０が有する係合手段に係合可能である範囲にわたる領域を有すること、必要な部品をすべて搭載可能であること、既に穿設されている孔や配置されている部品の妨げになる領域は避けるようにすることが必要である。

また、ブラケット２２は、上記部品を搭載するため、所定の強度が必要となるため、例えば、１．６ｍｍ〜２．６ｍｍ程度の厚さで構成したり、材料として、ＳＰＣＣやＡ５０５２Ｐなどの鋼板を用いる。

なお、本実施の形態においては、ブラケット２２が平面状の板状体を有するようにしている。

ブラケット２２が板状体から形成されることにより、副走査方向におけるキャリッジ１０のガイドレール１２からのオーバーハング量を少なくすることができるため、スペースを有効に活用することができる。また、ガイドレール１２に対するキャリッジ１０の取付け強度を確保することができる。

また、ブラケット２２が平面状であることにより、ブラケット２２の剛性を高いものにすることができ、ガイドレール１２に対するキャリッジ１０の取付け強度を確保することができる。

本実施の形態においては、ブラケット２２は、主走査方向における左方側および右方側にそれぞれインクヘッド搭載部２４、紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８を取り付けるための取付部２２ａおよび取付部２２ｂを有し、取付部２２ａおよび取付部２２ｂとの間には、取付部２２ａと取付部２２ｂとを連結する連結部２２ｃを有する。

また、ブラケット２２の中央部には、切り欠かれた領域である凹部２２ｄを有する。

こうした凹部２２ｄは、前面側ベース部２０に既に穿設された孔や配置された部品の妨げとなるためにブラケット２２の一部を切り欠いて構成するようにしたものである。

即ち、ブラケット２２は、取付部２２ａと連結部２２ｃと取付部２２ｂとで、凹部２２ｄを取り囲む平面状の板状体であるように構成されている。

さらに、ブラケット２２の取付部２２ａには、凹部２２ｄに隣接する位置に、略長方形形状の開口部２２−１および開口部２２−２が穿設され、また、ブラケット２２の取付部２２ｂには、凹部２２ｄに隣接する位置に、略長方形形状の開口部２２−３および開口部２２−４が穿設されている。

こうした４つの開口部２２−１、開口部２２−２、開口部２２−３および開口部２２−４は、ブラケット２２を前面側ベース部２０表面が有する金具２０ｃ、金具２０ｄ、金具２０ｅ、金具２０ｆと噛み合わせて前面側ベース部２０とブラケット２２とを連結させる。

なお、ブラケット２２の開口部２２−１は前面側ベース部２０の金具２０ｃに相当する位置に穿設されており、開口部２２−２は金具２０ｅに相当する位置に穿設されており、開口部２２−３は金具２０ｄに相当する位置に穿設されており、開口部２２−４は間具２０ｆに相当する位置に穿設されている。

図３に示すように、ブラケット２２の取付部２２ａには、主走査方向における左方側の領域に３つの孔２２−５、孔２２−６、孔２２−７が縦に並んで穿設されている。こうした孔２２−５、孔２２−６および孔２２−７は紫外線照射ランプ２６を係止する際に用いる。

また、ブラケット２２の取付部２２ａには、凹部２２ｄ側の領域に３つの孔２２−１１、孔２２−１２、孔２２−１３が縦に並んで穿設されている。こうした孔２２−１１、孔２２−１２および孔２２−１３は、インクヘッド搭載部２４を係止する際に用いる。

また、ブラケット２２の取付部２２ｂには、主走査方向における右方側の領域に３つの孔２２−８、孔２２−９、孔２２−１０が縦に並んで穿設されている。こうした孔２２−８、孔２２−９および孔２２−１０は紫外線照射ランプ２８を係止する際に用いる。

また、ブラケット２２の取付部２２ｂには、凹部２２ｄ側の領域に３つの孔２２−１４、孔２２−１５、孔２２−１６が縦に並んで穿設されている。こうした孔２２−１４、孔２２−１５および孔２２−１６は、孔２２−１１、孔２２−１２および孔２２−１３とともにインクヘッド搭載部２４を係止する際に用いる。

そして、ブラケット２２上には、２つの紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８と、インクヘッド搭載部２４とが図４に示すように配設される。

インクヘッド搭載部２４、２つの紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８は、ブラケット２２へ取り付ける前は、各部品が個々に存在しているものであるが、ブラケット２２に取り付けることにより一体となり、インクヘッド搭載部２４と紫外線照射ランプ２６と紫外線照射ランプ２８とは同時に動かすことが可能となる。

なお、上記インクヘッド搭載部２４には、インクヘッドやインクノズルなどのインク吐出のための部品が搭載されるものであるが、こうしたインクヘッド搭載部２４に関する技術は従来より公知の技術であるため、その説明は省略する。

また、インクヘッド搭載部２４の両端部に配置される紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８は、インクヘッドより吐出されたインクをＵＶ光を照射することによりインクを固化させるものであるがこうした紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８に関する技術は従来より公知の技術であるため、その説明は省略する。

以上の構成において、図５を参照しながら、本実施の形態によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造であるキャリッジ１０の構成について説明すると、図５には、ブラケット２２と一体となったインクヘッド搭載部２４、紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８を前面側ベース部２０に取り付ける前の状態を示す概念構成斜視説明図を示している。

前面側ベース部２０には、昇降軸１６ａおよび昇降軸１８ａが挿通され、また、その表面である凸部には複数の孔が穿設されている。

そして、前面側ベース部２０には、さらに、ブラケット２２取り付けのために配置された金具２０ｃ、金具２０ｄ、金具２０ｅおよび金具２０ｆを有する。

こうした金具２０ｃ、金具２０ｄ、金具２０ｅおよび金具２０ｆは、インクヘッド搭載部２４や紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８などの重みに耐えるよう所定の強度が必要となるが、ブラケット２２を係止することができるものであれば、複数の箇所に分散することが可能であるため、他の構成の邪魔にならない場所を自由に選択することができる。

そして、上記金具２０ｃ、金具２０ｄ、金具２０ｅおよび金具２０ｆに、ブラケット２２が有する開口部２２−１、開口部２２−３、開口部２２−２および開口部２２−４をそれぞれ噛み合わせることによりブラケット２２を前面側ベース部２０に配置する。

本実施の形態においては、インクヘッド搭載部２４と紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８とをブラケット２２を介して一体的にすることを可能としているため、インクヘッド搭載部２４と紫外線照射ランプ２６および紫外線照射ランプ２８のすべての部品を前面側ベース部２０に対して一度に取り付けることが可能となる。

なお、上記金具２０ｃ、金具２０ｄ、金具２０ｅおよび金具２０ｆとして、ネジを用いて前面側ベース部２０とブラケット２２とを連結することが好ましい。

本実施の形態によるキャリッジ１０においては、上記において説明したブラケット２２を設けることによって、具体的には、キャリッジ幅を５１６ｍｍから４５６ｍｍへ短縮できることが確認されており、こうしたキャリッジを有するインクジェットプリンタ本体は、幅３１６８ｍｍから２８６７ｍｍへ短縮できることが確認されている。

このように、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造であれば、キャリッジを小型化することが可能であり、キャリッジの小型化に伴ってインクジェットプリンタ本体を小型化することも可能である。

上記において説明したように、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造であるキャリッジ１０によれば、ブラケットを用いることにより、限られた領域に対して効率的なレイアウトが可能になるため、キャリッジを小型化することが可能である。

また、本発明によるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造であるキャリッジ１０によれば、インクヘッド搭載部および２つの紫外線照射ランプをブラケットを介して一体的に構成するようにしたことにより、インクヘッド搭載部および２つの紫外線照射ランプの前面側ベース部に対する取り付けおよび取り外しが容易になり、修理やメンテナンスに要する手間を省くことが可能である。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（４）に示すように変形することができるものである。

（１）上記した実施の形態においては、ブラケットの形状を上記において説明したＵ字形状を有するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ブラケットの形状は、上記において説明したように、配置する場所やブラケットに搭載する部品に合わせて効率的なレイアウトとなるような形状であれば自由に設計してよいものである。

（２）上記した実施の形態においては、本発明によるキャリッジ構造をインクジェットプリンタに用いるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、加工装置に用いるカットユニットなど、キャリッジの片側に部品を搭載するものであれば利用することが可能である。

（３）上記した実施の形態においては、ブラケットが開口部を有し、前方側ベース部が金具を有するようにし、ブラケットの開口部と前方側ベース部の金具とが係合するようにして前方側ベース部にブラケットを取り付けたが、これに限られるものではないことは勿論であり、前方側ベース部の穿設可能な領域に開口部を設け、ブラケット上の当該開口部に相当する位置に当該開口部に引っかけてブラケットを前方側ベース部に取り付けることが可能なツメのような係合手段を有するようにしてもよい。

（４）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（３）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、インクジェットプリンタなどのキャリッジの片側に部品を搭載する際に利用することができるものである。

１０ キャリッジ、１２ ガイドレール、１４ 背面側ベース部、１６、１８ 昇降軸、２０ 前面側ベース部、２２ ブラケット、２４ インクヘッド搭載部、２６、２８ 紫外線照射ランプ、３２ 駆動部、３４ 駆動ベルト

Claims (2)

1. 主走査方向に沿って配置されるガイドレールに摺動可能に配置されるインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造において、
   副走査方向における背面側をガイドレールに摺動可能に配置され、副走査方向における前面側に係合手段を有する昇降機構と、
   前記係合手段に取り外し自在に装着される板状体であるブラケットと
   を有することを特徴とするインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造。
2. 請求項１に記載のインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造において、
   前記ブラケットは、少なくとも、インクヘッドと紫外線照射ランプとを取り付けるための孔と、前記係合手段に係合可能な開口部とを配置可能な領域を有し、前記インクヘッドと前記紫外線照射ランプとを一体的に搭載しながら、前記開口部を介して前記係合手段に係合可能である
   ことを特徴とするインクジェットプリンタにおけるキャリッジ構造。

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