JP2017047401A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷対象物が載置されるテーブルを有するステージと、副走査方向へステージを移動させるステージ駆動機構とを備える印刷装置において、ステージ駆動機構に不具合が生じても印刷装置を早期に復旧させることが可能な印刷装置を提供する。
【解決手段】この印刷装置は、印刷対象物が載置されるテーブル２を有するステージ３と、印刷対象物に向かってインク滴を吐出するインクジェットヘッドが搭載されるとともにテーブル２よりも上側に配置されるキャリッジと、主走査方向へキャリッジを移動させるキャリッジ駆動機構と、副走査方向へステージ３を移動させるステージ駆動機構９とを備えている。この印刷装置では、ステージ駆動機構９は、ステージ３に取り付けられる駆動源４２を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷対象物が載置されるテーブルと印刷対象物に向かってインク滴を吐出するインクジェットヘッドとを備える印刷装置に関する。

従来、フラットディスプレイの製造ラインに組み込まれて使用される液滴吐出装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の液滴吐出装置は、支持ベースと、Ｘ軸方向への移動が可能となるように支持ベース上に配置されるテーブルと、テーブルをＸ軸方向へ移動させるＸ軸駆動機構と、複数本の支柱に支持されるＹ軸支持ベースと、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向への移動が可能となるようにＹ軸支持ベース上に配置されるブリッジプレートと、ブリッジプレートに固定されるメインキャッリッジと、ブリッジプレートをＹ軸方向へ移動させるＹ軸駆動機構とを備えている。テーブルには、ワークが載置されている。メインキャリッジには、機能液吐出ヘッドを有するヘッドユニットが搭載されている。

特開２００６−４３４９６号公報

特許文献１に記載の液滴吐出装置において、テーブルに重量の重いワークが載置されると、Ｘ軸駆動機構に大きな負荷がかかるため、Ｘ軸駆動機構に不具合が生じやすくなるおそれがある。Ｘ軸駆動機構に不具合が生じると、液滴吐出装置が使用できなくなる場合があり、この場合には、液滴吐出装置を早期に復旧させることが好ましい。

そこで、本発明の課題は、印刷対象物が載置されるテーブルを有するステージと、副走査方向へステージを移動させるステージ駆動機構とを備える印刷装置において、ステージ駆動機構に不具合が生じても印刷装置を早期に復旧させることが可能な印刷装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の印刷装置は、印刷対象物が載置されるテーブルを有するステージと、印刷対象物に向かってインク滴を吐出するインクジェットヘッドが搭載されるとともにテーブルよりも上側に配置されるキャリッジと、上下方向に直交する主走査方向へキャリッジを移動させるキャリッジ駆動機構と、上下方向と主走査方向とに直交する副走査方向へステージを移動させるステージ駆動機構とを備え、ステージ駆動機構は、ステージに取り付けられる駆動源を備えることを特徴とする。

本発明の印刷装置では、ステージ駆動機構の駆動源がステージに取り付けられている。そのため、本発明では、ステージ駆動機構に不具合が生じた場合に、駆動源を含む、ステージに取り付けられたステージ駆動機構の構成部品をステージと一緒に取り外して、作業を行いやすい場所で、ステージ駆動機構の構成部品を交換したり、修理したりすることが可能になる。したがって、本発明では、ステージ駆動機構に不具合が生じても、ステージ駆動機構の不具合を短時間で解消することが可能になり、その結果、印刷装置を早期に復旧させることが可能になる。

本発明において、印刷装置は、たとえば、副走査方向への移動が可能となるようにステージを保持する本体フレームを備え、ステージ駆動機構は、駆動源としてのモータと、ステージに回動可能に取り付けられるとともにモータの動力で回転する回転部材と、本体フレームに固定され回転部材が係合するとともに回転部材の回転力が伝達される係合部材とを備えている。この場合には、たとえば、回転部材は、プーリであり、係合部材は、ベルトである。この場合には、ベルト以外の、ステージ駆動機構の構成部品をステージと一緒に取り外すことが可能になる。また、この場合には、回転部材は、係合部材に対して着脱自在となっていることが好ましい。このように構成すると、本体フレームからのステージの取外しが容易になる。

本発明において、印刷装置は、テーブルを昇降させる昇降機構を備え、ステージは、テーブルを昇降可能に保持するステージフレームを備え、昇降機構は、ステージに取り付けられるとともにステージフレームに対してテーブルを昇降させることが好ましい。このように構成すると、昇降機構に不具合が生じた場合に、昇降機構をステージと一緒に取り外して、作業を行いやすい場所で、昇降機構の構成部品を交換したり、修理したりすることが可能になる。したがって、昇降機構に不具合が生じても、昇降機構の不具合を短時間で解消することが可能になり、その結果、印刷装置を早期に復旧させることが可能になる。

本発明において、印刷装置は、副走査方向への移動が可能となるようにステージを保持する本体フレームと、副走査方向へステージを案内するガイド機構とを備え、ガイド機構は、本体フレームに固定されるガイドレールと、ステージに固定されガイドレールに上側から係合するガイドブロックとを備え、ガイドブロックは、ガイドレールから上側へ取外し可能となっていることが好ましい。このように構成すると、副走査方向へステージを案内するガイド機構が設けられていても、本体フレームからステージを容易に取り外すことが可能になる。

本発明において、たとえば、印刷装置は、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジを保持する懸架フレームを備え、懸架フレームは、２個の支柱部と、２個の支柱部を繋ぐ連結部とを備え、ステージは、２個の支柱部の間に配置されている。

以上のように、本発明では、印刷対象物が載置されるテーブルを有するステージと、副走査方向へステージを移動させるステージ駆動機構とを備える印刷装置において、ステージ駆動機構に不具合が生じても印刷装置を早期に復旧させることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる印刷装置の概略構成を示す正面図である。 図１に示すステージ、ステージ駆動機構および昇降機構等の平面図である。 図２のＥ−Ｅ方向から昇降機構の一部を示す図である。 図２のＦ−Ｆ方向からステージ駆動機構の一部を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（印刷装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる印刷装置１の概略構成を示す正面図である。図２は、図１に示すステージ３、ステージ駆動機構９および昇降機構１１等の平面図である。図３は、図２のＥ−Ｅ方向から昇降機構１１の一部を示す図である。図４は、図２のＦ−Ｆ方向からステージ駆動機構９の一部を示す図である。

本形態の印刷装置１は、業務用のインクジェットプリンタであり、印刷対象物が載置されるテーブル２を有するステージ３と、印刷対象物に向かってインク滴を吐出するインクジェットヘッド４が搭載されるキャリッジ５とを備えている。また、印刷装置１は、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジ５を保持する懸架フレーム６と、懸架フレーム６に対してキャリッジ５を主走査方向へ移動させるキャリッジ駆動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向への移動が可能となるようにステージ３を保持する本体フレーム８と、本体フレーム８に対してステージ３を副走査方向へ移動させるステージ駆動機構９と、副走査方向へステージ３を案内するガイド機構１０と、テーブル２を昇降させる昇降機構１１とを備えている。以下の説明では、主走査方向（図１等のＸ方向）を「左右方向」とし、副走査方向（図１等のＹ方向）を「前後方向」とする。

本体フレーム８は、底面部８ａと、底面部８ａの左右の両端から上側に向かって立ち上がる２個の側面部８ｂとを備えている。懸架フレーム６は、門型のフレームであり、２個の支柱部６ａと、２個の支柱部６ａを繋ぐ連結部６ｂとを備えている。支柱部６ａは、側面部８ｂから上側に向かって立ち上がるように側面部８ｂの上端側に固定されている。連結部６ｂの一端は、一方の支柱部６ａの上端側に固定され、連結部６ｂの他端は、他方の支柱部６ａの上端側に固定されており、連結部６ｂは、２個の支柱部６ａの上端側を繋いでいる。連結部６ｂには、キャリッジ５を左右方向へ案内するガイドレール１６が固定されている。ガイドレール１６は、ガイドレール１６の長手方向と左右方向とが一致するように連結部６ｂに固定されている。キャリッジ５には、ガイドレール１６に係合するガイドブロック（図示省略）が固定されている。

キャリッジ５は、ステージ３よりも上側に配置されている。すなわち、キャリッジ５は、テーブル２よりも上側に配置されている。キャリッジ５には、上述のようにインクジェットヘッド４が搭載されている。インクジェッドヘッド４は、下側に向かってインク滴を吐出するように、キャリッジ５に搭載されている。すなわち、インクジェッドヘッド４は、インクを吐出する複数のノズルが形成されたノズル面４ａが下側を向くように、キャリッジ５に搭載されている。

キャリッジ駆動機構７は、たとえば、２個のプーリ１８と、２個のプーリ１８に架け渡されるベルト１９と、プーリ１８を回転させるモータ（図示省略）とを備えている。２個のプーリ１８は、前後方向を回転の軸方向とする回転が可能となるように連結部６ｂに保持されている。ベルト１９の一部は、キャリッジ５に固定されている。モータは、連結部６ｂに取り付けられており、直接、あるいは、所定の動力伝達機構を介して２個のプーリ１８のうちの一方のプーリ１８に連結されている。

ステージ３は、左右方向において２個の側面部８ｂの間に配置されるとともに、底面部８ａよりも上側に配置されている。また、ステージ３は、左右方向において２個の支柱部６ａの間に配置されている。このステージ３は、テーブル２に加えて、テーブル２を昇降可能に保持するステージフレーム２０を備えている。ステージフレーム２０は、左右の側面を構成する２個の側面部２０ａと、２個の側面部２０ａを繋ぐ連結部２０ｂとを備えている。連結部２０ｂは、平板状に形成されており、連結部２０ｂの厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されている。また、連結部２０ｂは、２個の側面部２０ａの下端側を繋いでいる。

テーブル２は、平板状かつ矩形状に形成されており、テーブル２の上面は、平面となっている。このテーブル２は、左右方向において２個の側面部２０ａの間に配置されるとともに、連結部２０ｂよりも上側に配置されている。また、テーブル２は、矩形状に形成されるテーブル２の４つの端面のうちの互いに平行な２個の端面が前後方向と平行になり、残りの２個の端面が左右方向と平行になるように配置されている。

昇降機構１１は、テーブル２の四隅のそれぞれに配置されている。すなわち、印刷装置１は、４個の昇降機構１１を備えている。この昇降機構１１は、テーブル２の四隅のそれぞれでテーブル２を支持しており、テーブル２の四隅のそれぞれにおいてテーブル２を昇降させる。昇降機構１１は、ステージフレーム２０に回転可能に保持されるネジ軸２３と、ネジ軸２３を回転させるモータ２４と、ネジ軸２３に係合するとともにテーブル２に取り付けられるナット部材２５と、ネジ軸２３の回転量を検知する回転検知機構２６とを備えている。４個の昇降機構１１のそれぞれは、個別に駆動可能となっている。なお、図１では、昇降機構１１の各構成のうち、ネジ軸２３のみを図示している。また、図２では、回転検知機構２６の図示を省略している。

ネジ軸２３は、ネジ軸２３の軸方向と上下方向とが一致するように、２個の側面部２０ａの前後の両端側のそれぞれに回転可能に保持されている。すなわち、４本のネジ軸２３のそれぞれがステージフレーム２０の四隅のそれぞれに回転可能に保持されている。ナット部材２５は、テーブル２の四隅のそれぞれに取り付けられている。モータ２４は、２個の側面部２０ａの前後の両端側のそれぞれに固定されている。また、モータ２４は、側面部２０ａの下端側に固定されている。モータ２４の出力軸には、歯車２７が固定されている。歯車２７は、ネジ軸２３の下端側に固定される歯車２８と噛み合っており、歯車２７、２８を介してモータ２４の動力がネジ軸２３に伝達される。

回転検知機構２６は、図３に示すように、発光素子と発光素子に対向配置される受光素子とを有する光学式のセンサ２９と、ネジ軸２３の下端側に固定されてネジ軸２３と一緒に回転する円板状部材３０とを備えている。センサ２９は、発光素子と受光素子とが上下方向で対向するように側面部２０ａの下端側に固定されている。円板状部材３０には、センサ２９の発光素子から受光素子へ向かう光を遮断する遮光部と、センサ２９の発光素子から受光素子へ向かう光を通過させる切欠き部とが、円板状部材３０の周方向において交互に形成されている。

以上のように、昇降機構１１の各構成部品は、テーブル２またはステージフレーム２０に取り付けられている。すなわち、昇降機構１１は、ステージ３に取り付けられている。また、昇降機構１１は、ステージフレーム２０に対してテーブル２を昇降させる。

ステージ駆動機構９は、左右方向におけるステージ３の両側に配置されている。すなわち、印刷装置１は、２個のステージ駆動機構９を備えている。このステージ駆動機構９は、ステージ３に取り付けられる駆動源としてのモータ４２と、ステージ３に回転可能に取り付けられるとともにモータ４２の動力で回転する回転部材としてのプーリ４３と、本体フレーム８に固定されプーリ４３が係合するとともにプーリ４３の回転力が伝達される係合部材としてのベルト４４とを備えている。ベルト４４は、帯状に形成される有端ベルトである。ベルト４４の一端は、本体フレーム８の側面部８ｂの前後方向の一端側に固定され、ベルト４４の他端は、側面部８ｂの前後方向の他端側に固定されており、ベルト４４は、ベルト４４の長手方向と前後方向とが一致するように配置されている。

モータ４２は、ステージフレーム２０の側面部２０ａにブラケットを介して固定されている。プーリ４３は、回転軸５４の一端側に固定されている。回転軸５４は、回転軸５４の軸方向と左右方向とが一致するように側面部２０ａに回転可能に保持されている。すなわち、プーリ４３は、ステージ３に回転可能に保持されている。また、プーリ４３は、動力伝達機構４５を介してモータ４２に連結されている。

動力伝達機構４５は、回転軸５４の他端側に固定されるプーリ５５と、プーリ５５との間でベルト５６が架け渡されるプーリ５７と、プーリ５７が一端側に固定される回転軸５８と、回転軸５８の他端側に固定される歯車５９と、モータ４２の出力軸に固定されるとともに歯車５９と噛み合う歯車６０とを備えている。回転軸５８は、ブラケットを介して側面部２０ａに回転可能に取り付けられている。モータ４２および動力伝達機構４５は、上下方向において連結部２０ｂとテーブル２との間に配置されるとともに、２個の側面部２０ａの左右方向の内側に配置されている。プーリ４３は、２個の側面部２０ａの左右方向の外側に配置されている。

プーリ４３の前後の両側には、ベルト４４の下面に係合するプーリ４６が配置されている。プーリ４６は、側面部２０ａに回転可能に保持されている。図４に示すように、プーリ４６は、プーリ４３よりも上側に配置されている。プーリ４３は、ベルト４４の上面に係合している。ベルト４４は、プーリ４３と２個のプーリ４６とによって上下方向で折り返されている。プーリ４６は、プーリ４３とベルト４４の接触角を大きくする機能を果たしている。また、本形態では、ベルト４４の張力を調整する張力調整機構（図示省略）が設けられており、この張力調整機構によってベルト４４の張力を緩めることで、ベルト４４とプーリ４３、４６との係合状態を容易に解除することが可能となっている。すなわち、本形態では、プーリ４３、４６は、ベルト４４に対して着脱自在となっている。

なお、２個のモータ４２は同期して回転する。また、ステージフレーム２０には、ステージ駆動機構９および昇降機構１１を駆動、制御するための制御基板が取り付けられている。この制御基板には、コネクタが実装されている。このコネクタには、本体フレーム８側から引き出されるケーブルの先端が接続されている。具体的には、このコネクタには、ケーブルの先端に取り付けられたコネクタが接続されている。ステージフレーム２０に取り付けられる制御基板には、ケーブルおよびコネクタを介して電力が供給される。また、ステージフレーム２０に取り付けられる制御基板と本体フレーム８に取り付けられる制御基板との間では、ケーブルおよびコネクタを介して制御信号の送受信が行われる。

ガイド機構１０は、左右方向におけるステージ３の両側に配置されている。また、ガイド機構１０は、プーリ４３、４６およびベルト４４の上側に配置されている。このガイド機構１０は、本体フレーム８に固定されるガイドレール５０と、ステージ３に固定されガイドレール５０に係合するガイドブロック５１とを備えている。ガイドレール５０は、ガイドレール５０の長手方向と前後方向とが一致するように、本体フレーム８の側面部８ｂの上端面に固定されている。ガイドブロック５１は、ステージフレーム２０の側面部２０ａの上端側に、ブロック固定部材５２を介して固定されている。このガイドブロック５１は、２個の側面部２０ａの左右方向の外側に配置されている。また、ガイドブロック５１は、上側からガイドレール５０に係合しており、ガイドレール５０から上側へ取外し可能となっている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、ステージ駆動機構９を構成するモータ４２、プーリ４３、４６および動力伝達機構４５がステージフレーム２０に取り付けられている。すなわち、本形態では、ベルト４４以外の、ステージ駆動機構９の構成部品がステージ３に取り付けられている。そのため、本形態では、ステージ昇降機構９に不具合が生じた場合に、ベルト４４以外の、ステージ駆動機構９の構成部品をステージ３と一緒に取り外して、作業を行いやすい場所で、ベルト４４以外の、ステージ駆動機構９の構成部品を交換したり、修理したりすることが可能になる。したがって、本形態では、ステージ駆動機構９に不具合が生じても、ステージ駆動機構９の不具合を短時間で解消することが可能になり、その結果、印刷装置１を早期に復旧させることが可能になる。

また、本形態では、昇降機構１１がステージ３に取り付けられているため、昇降機構９に不具合が生じた場合にも、昇降機構１１をステージ３と一緒に取り外して、作業を行いやすい場所で、昇降機構１１の構成部品を交換したり、修理したりすることが可能になる。したがって、本形態では、昇降機構９に不具合が生じても、昇降機構９の不具合を短時間で解消することが可能になり、その結果、印刷装置１を早期に復旧させることが可能になる。また、本形態では、プーリ４３、４６がベルト４４に対して着脱自在となっているため、本体フレーム８からのステージ３の取外しが容易になる。

本形態では、ステージフレーム２０に固定されるガイドブロック５１は、本体フレーム８に固定されるガイドレール５０に上側から係合しており、ガイドレール５０から上側へ取外し可能となっている。そのため、本形態では、ガイド機構１０が設けられていても、本体フレーム８からステージ３を容易に取り外すことが可能になる。また、本形態では、ステージフレーム２０に取り付けられた制御基板上のコネクタと、本体フレーム８側から引き出されたケーブルの先端のコネクタとが接続されているため、制御基板上のコネクタと、ケーブル先端のコネクタとを切り離すことで、本体フレーム８からステージ３を容易に取り外すことが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態では、ステージ駆動機構９は、プーリ４３とベルト４４とを備えているが、ステージ駆動機構９は、プーリ４３およびベルト４４に代えて、係合部材としてのラックとこのラックに係合する回転部材としてのピニオンとを備えていても良い。この場合には、ラックは、本体フレーム８に固定され、ピニオンは、ステージ３に回転可能に取り付けられるとともにモータ４２の動力で回転する。また、上述した形態では、昇降機構１１は、ステージフレーム２０に対してテーブル２を昇降させるが、昇降機構１１は、本体フレーム８に対してステージ３を昇降させても良い。また、上述した形態では、ガイドブロック５１は、上側からガイドレール５０に係合しているが、ガイドブロック５１は、左右方向の外側または内側からガイドレール５０に係合しても良い。

１ 印刷装置
２ テーブル
３ ステージ
４ インクジェットヘッド
５ キャリッジ
６ 懸架フレーム
６ａ 支柱部
６ｂ 連結部
７ キャリッジ駆動機構
８ 本体フレーム
９ ステージ駆動機構
１０ ガイド機構
１１ 昇降機構
２０ ステージフレーム
４２ モータ（駆動源）
４３ プーリ（回転部材）
４４ ベルト（係合部材）
５０ ガイドレール
５１ ガイドブロック
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向

Claims (7)

1. 印刷対象物が載置されるテーブルを有するステージと、前記印刷対象物に向かってインク滴を吐出するインクジェットヘッドが搭載されるとともに前記テーブルよりも上側に配置されるキャリッジと、上下方向に直交する主走査方向へ前記キャリッジを移動させるキャリッジ駆動機構と、上下方向と主走査方向とに直交する副走査方向へ前記ステージを移動させるステージ駆動機構とを備え、
   前記ステージ駆動機構は、前記ステージに取り付けられる駆動源を備えることを特徴とする印刷装置。
2. 副走査方向への移動が可能となるように前記ステージを保持する本体フレームを備え、
   前記ステージ駆動機構は、前記駆動源としてのモータと、前記ステージに回動可能に取り付けられるとともに前記モータの動力で回転する回転部材と、前記本体フレームに固定され前記回転部材が係合するとともに前記回転部材の回転力が伝達される係合部材とを備えることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
3. 前記回転部材は、プーリであり、前記係合部材は、ベルトであることを特徴とする請求項２記載の印刷装置。
4. 前記回転部材は、前記係合部材に対して着脱自在となっていることを特徴とする請求項２または３記載の印刷装置。
5. 前記テーブルを昇降させる昇降機構を備え、
   前記ステージは、前記テーブルを昇降可能に保持するステージフレームを備え、
   前記昇降機構は、前記ステージに取り付けられるとともに前記ステージフレームに対して前記テーブルを昇降させ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。
6. 副走査方向への移動が可能となるように前記ステージを保持する本体フレームと、副走査方向へ前記ステージを案内するガイド機構とを備え、
   前記ガイド機構は、前記本体フレームに固定されるガイドレールと、前記ステージに固定され前記ガイドレールに上側から係合するガイドブロックとを備え、
   前記ガイドブロックは、前記ガイドレールから上側へ取外し可能となっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の印刷装置。
7. 主走査方向への移動が可能となるように前記キャリッジを保持する懸架フレームを備え、
   前記懸架フレームは、２個の支柱部と、２個の前記支柱部を繋ぐ連結部とを備え、
   前記ステージは、２個の前記支柱部の間に配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の印刷装置。

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