JP3617626B2 - インクジェットプリンタのヘッド高さ調整機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッド下面に並ぶインク滴を噴射させる複数のノズルとプラテン上に搭載されたシート等のメディア表面との間の距離を、ヘッドを上下に昇降させて調整するためのインクジェットプリンタのヘッド高さ調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図３に示したような、プラテン１０上に搭載されたシート等のメディア２０上方をヘッド３０をプラテン１０表面とほぼ平行に走行させながら、その走行中のヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２のそれぞれからインク滴を所定のタイミングでプラテン１０上に搭載されたメディア２０表面方向に噴射させる構造のインクジェットプリンタが周知である。
このインクジェットプリンタによれば、そのプラテン１０上に搭載されたメディア２０表面に複数のインクのドットの配列からなる模様、線図又は文字をプリントできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラテン１０上に搭載されるメディア２０には、シート、布地、ロール紙等があって、そのメディア２０の厚さが、厚薄まちまちであって、一定ではない。
そのために、その厚薄の厚さを持つメディア２０をプラテン１０上に搭載した際には、そのプラテン１０に搭載されたメディア２０表面と、その上方をプラテン１０表面とほぼ平行に走行させるヘッド３０下面に並ぶノズル３２との間の距離Ｈも、大小に変化する。その際に、ヘッド３０下面のノズル３２から噴射されて、プラテン１０上に搭載されたメディア２０表面に着弾するインク滴の飛翔奇跡Ａの方向は、図４に示したように、ヘッド３０の走行速度Ｖとノズル３２から噴射されるインク滴の噴射速度Ｓとをベクトル的に合わせた方向となる。
その結果、厚いメディア２０がプラテン１０上に搭載された場合には、図５に示したように、そのメディア２０表面とその上方のヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２との間の距離Ｈ１が、標準的な距離Ｈよりも短くなる。そして、その厚いメディア２０表面方向に向けてその上方を走行するヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２のそれぞれからインク滴を速度Ｓで噴射させた場合に、図５に破線で示したような、通常の厚さのメディア２０がプラテン１０上に搭載された場合に比べて、そのインク滴が描くヘッド３０の走行方向に対して斜め後方を向く飛翔奇跡Ａが短くなってしまう。そして、そのインク滴が着弾するメディア２０表面の位置Ｘ１が、所望の位置Ｘ０よりも先方となってしまう。
逆に、薄いメディア２０がプラテン１０上に搭載された場合には、図６に示したように、そのメディア２０表面とヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２との間の距離Ｈ２が、標準的な距離Ｈよりもが長くなる。そして、その薄いメディア２０表面に向けてその上方を走行するヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２のそれぞれからインク滴を速度Ｓで噴射させた場合には、図６に破線で示したような、通常の厚さのメディア２０がプラテン１０上に搭載された場合に比べて、そのインク滴が描くヘッド３０の走行方向に対して斜め後方を向く飛翔奇跡Ａが長くなってしまう。そして、そのインク滴が着弾するメディア２０表面の位置Ｘ２が、所望の位置Ｘ０よりも後方となってしまう。
そして、その厚い又は薄いメディア２０表面にプリントされる多数のインクのドットの配列からなる模様、線図又は文字が歪んだり滲んだり、そのプリントされた模様、線図又は文字の位置が微妙にずれたりしてしまう。
【０００４】
その理由は、プラテン１０上に搭載されたメディア２０表面の上方をヘッド３０を往復移動させながら、そのヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２のそれぞれからインク滴を所定のタイミングで噴射させるからである。そのために、プラテン１０上に搭載されたメディア２０が厚かったり薄かったりすると、その往路を走行中のヘッド３０下面のノズル３２から噴射させて、プラテン上に搭載されたメディア２表面に着弾させたインク滴の位置と、その位置と同じ位置に当たる、復路を走行中のヘッド３０下面のノズル３２から噴射させて、プラテン上に搭載されたメディア２表面に着弾させたインク滴の位置とが、所望の位置から外れて、互いに左右にずれてしまうからである。
【０００５】
このような難点を解消するための手段として、プラテン１０上に搭載されたメディア２０上方を走行するヘッド３０下面に並ぶ複数のノズルから噴射させるインク滴の噴射のタイミングやそのインク滴の速度Ｓを、プラテン１０上に搭載されるメディア２０の厚薄の厚さに合わせて、インクジェットプリンタ操作用のソフト（プログラム）を変更して調整する方法がある。
しかしながら、その場合には、そのプラテンに搭載されるメディアの厚さが厚薄に変化するのに伴って、その都度、そのインクジェットプリンタ操作用のソフトを多大な手数をかけて変更しなければならない。そのために、この手段は、実用性に乏しい。
【０００６】
本発明は、このような課題を解消可能な、プラテン上に搭載されたメディアの厚さの厚薄に合わせて、そのメディア上方をプラテン表面とほぼ平行に走行させるヘッド下面に並ぶ複数のノズルとその下方のメディア表面との間の距離を、ヘッドをプラテンに対して上下に昇降させて、目的とする標準的な距離Ｈに手数をかけずに容易かつ迅速に調整して、そのヘッド下面に並ぶ複数のノズルのそれぞれからメディア表面方向に向けて噴射させるインク滴をメディア表面の所望の位置に常に的確に着弾させることができるインジェットプリンタのヘッド高さ調整機構（以下、ヘッド高さ調整機構という）を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のヘッド高さ調整機構は、ヘッドをプラテン上に搭載されたメディア上方をプラテン表面とほぼ平行に走行させながら、前記ヘッド下面に並ぶ複数のノズルのそれぞれからインク滴を所定のタイミングで噴射させるインクジェットプリンタのヘッド高さ調整機構であって、
前記ヘッドをプラテンに対して上下に昇降させる昇降手段と、プラテン上に搭載されたメディア表面とヘッド下面に並ぶ複数のノズルとの間の標準的な距離Ｈを呈示する呈示手段とが備えられて、該呈示手段により呈示されたヘッド下面に並ぶ複数のノズルとメディア表面との間の標準的な距離Ｈに基づき、プラテン上に搭載されたメディア表面とノズルとの間の距離が目的とする標準的な距離Ｈとなるように、前記昇降手段によりヘッドをプラテンに対して上下に昇降させることができるように構成されたことを特徴としている。
【０００８】
このヘッド高さ調整機構においては 呈示手段により、プラテン上に搭載されたメディア表面とその上方のヘッド下面に並ぶ複数のノズルとの間の標準的な距離Ｈを呈示できる。
次いで、その呈示手段により呈示されたヘッド下面に並ぶ複数のノズルとメディア表面との間の標準的な距離Ｈに基づき、昇降手段により、ヘッドをプラテンに対して上下に昇降させることができる。そして、メディア表面とヘッド下面に並ぶ複数のノズルとの間の距離を、プラテン上に搭載されたメディアの厚さの厚薄に合わせて、そのメディア表面とヘッド下面に並ぶ複数のノズルとの間の距離が目的とする標準的な距離Ｈとなるように、調整できる。
【０００９】
また、本発明のヘッド高さ調整機構は、前記昇降手段が、ヘッドが装着されたホルダーを上下に昇降自在に支持するスライダーであって、ガイドレールに沿ってプラテン上に搭載されたメディア上方をプラテン表面とほぼ平行に走行させるスライダーに対して、前記ホルダーを、カム機構を用いて、上下に昇降させる構造のものであることを特徴としている。
【００１０】
このヘッド高さ調整機構においては、ヘッドが装着されたホルダーを、ガイドレールに沿ってプラテン上方をプラテン表面とほぼ平行に走行させるスライダーに対して、カム機構を用いて、上下に昇降させることができる。そして、そのホルダーに装着されたヘッド下面に並ぶ複数のノズルとその下方のプラテンに搭載されたメディア表面との間の距離を、目的とする標準的な距離Ｈに調整できる。
【００１１】
本発明のヘッド高さ調整機構においては、前記呈示手段が、前記ホルダーに上下に昇降可能に支持されたロッドと、該ロッドを下方に降下させた際に、該ロッド下端が前記ヘッド下面に並ぶ複数のノズルから前記の目的とする標準的な距離Ｈだけ突出した高さ位置まで降下して停止するように、前記ロッドがホルダーに対して一定高さ以下に降下するのを防ぐ第１ストッパ機構と、前記ロッドをホルダーに対して上昇させる付勢力をロッドに付与する付勢手段と、該付勢手段により上昇させたロッドがホルダーに対して一定高さ以上に上昇するのを防ぐ第２ストッパ機構とからなる構造とすることを好適としている。
【００１２】
このヘッド高さ調整機構にあっては、ホルダーに上下に昇降可能に支持されたロッドを、付勢手段の付勢力に抗して、下方に降下させることができる。そして、そのロッド下端がヘッド下面に並ぶ複数のノズルから目的とする標準的な距離Ｈだけ突出した高さ位置まで降下した際に、第１ストッパ機構により、ロッドがホルダーに対してその高さ以下に降下するのを、防ぐことができる。そして、その降下させたロッドを、ホルダーに対して一定高さに停止させることができる。
その際には、昇降手段により、ホルダーをスライダーに対して適宜距離上方に上昇させておくことにより、上記のようにして、ホルダーに支持されたロッドを下方に降下させた際に、そのロッド下端がプラテン上に搭載されたメディアに突き当たって、ロッドを目的とする位置まで降下させることができなくなるのを防ぐことができる。
次いで、そのヘッド下面に並ぶ複数のノズルから目的とする標準的な距離Ｈだけ突出した高さ位置まで降下したロッド下端にプラテンに搭載されたメディア表面が当接した状態となるように、ロッドを支持するホルダーを、スライダーに対して、カム機構により下方に降下させることができる。そして、そのプラテン上に搭載されたメディア表面とヘッド下面に並ぶ複数のノズルとその下方との間の距離が、目的とする標準的な距離Ｈとなるように調整できる。
また、このようにして、ヘッド下面に並ぶ複数のノズルとメディア表面との距離調整を終えた後には、ロッドを、付勢手段の付勢力により、ホルダーに対して上方に上昇させることができる。そして、そのロッドがホルダーに対して一定高さ以上に上昇するのを、第２ストッパ機構により、防ぐことができる。そして、その上昇させたロッドを、ホルダーに対して一定高さに保持し続けることができる。そして、そのロッド下端が、プラテン上に搭載されたメディアに引っ掛かって、ヘッドの走行を妨げるのを、防ぐことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１と図２は本発明のヘッド高さ調整機構の好適な実施の形態を示し、図１はその正面図、図２はその平面図である。以下に、このヘッド高さ調整機構説明する。
【００１４】
図１と図２には、ヘッド３０をプラテン１０上に搭載されたメディア２０上方をプラテン１０表面とほぼ平行に走行させながら、ヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２のそれぞれからインク滴を所定のタイミングで、メディア２０表面に向けて速度Ｓで噴射させるインクジェットプリンタのヘッド高さ調整機構が示されている。
このヘッド高さ調整機構は、ヘッド３０をプラテン１０に対して上下に昇降させる昇降手段５０と、プラテン１０上に搭載されたメディア２０表面とヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２との間の標準的な距離Ｈを呈示する呈示手段６０とが備えられている。そして、呈示手段６０により呈示されたヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２とメディア２０表面との間の標準的な距離Ｈに基づき、プラテン１０上に搭載されたメディア２０表面とノズル３２との間の距離が目的とする標準的な距離Ｈとなるように、昇降手段５０によりヘッド３０をプラテン１０に対して上下に昇降させることができるように構成されている。
【００１５】
昇降手段５０は、ヘッド３０が直接に装着されたホルダー７０を上下に昇降自在に支持するスライダー８０であって、ガイドレール１２０に沿ってプラテン１０上方をプラテン１０とほぼ平行に走行させるスライダー８０に対して、ホルダー７０を、カム機構９０を用いて、上下に昇降させる構造をしている。
そして、そのカム機構９０を用いて、プラテン１０上方をプラテン１０表面とほぼ平行に走行させるスライダー８０に対して、ホルダー７０をそれに装着されたヘッド３０と共に上下に昇降させることができるように構成されている。そして、そのスライダー８０にホルダー７０を介して支持されたヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２とその下方のプラテン１０上に搭載されたメディア２０表面との間の距離を、目的とする標準的な距離Ｈに調整できるように構成されている。
【００１６】
具体的には、ホルダー７０が、図１と図２に示したように、スライダー８０の左右に上下に起立させて設けられた一対の起立棒７２を介して、スライダー８０に対して上下に昇降可能なようにスライダー８０に支持されている。ホルダー７０とスライダー８０とに亙っては、一対の引っ張りコイルばね７４が張設されている。そして、その引っ張りコイルばね７４により、ホルダー７０をスライダー８０に対して下方に降下させる付勢力がホルダー７０に付与されている。スライダー８０の下端縁には、ホルダー７０がスライダー８０に対して一定位置以下に降下するのを防ぐ一対のストッパー７６が延設されている。スライダー８０の左右表面には、一対のアーム８２が突設されている。そして、その一対のアーム８２が、その前方のホルダー７０部分に透設された穴７８を通して、ホルダー７０前方に突出している。ホルダー７０前方に突出した一対のアーム８２に亙っては、カム棒９２が支持されている。そして、その一方のアーム８２に、カム棒９２の前部が回転自在に螺挿されている。他方のアーム８２には、カム棒９２の後部が回転自在に挿通されている。カム棒９２の中途部の周囲面は、円錐台形状に形成されている。そして、その円錐台形状に形成されたカム棒９２の中途部の周囲面に、引っ張りコイルばね７４の付勢力を用いて、ホルダー７０に回転自在に支持されたカムローラ９４が押接されている。
そして、カム棒９２頭部を手に持つ等して、そのカム棒９２を正逆に回転させることにより、そのカム棒９２を一対のアーム８２に対して左右に移動させることができるように構成されている。そして、カム棒９２の円錐台形状をした中途部の周囲面をその左右に回転させながら移動させることができるように構成されている。そして、そのカム棒９２の円錐台形状をした中途部の周囲面に押接させたカムローラ９４を、ホルダー７０と共に、引っ張りコイルばね７４の付勢力に抗して、又は引っ張りコイルばね７４の付勢力を用いて、スライダー８０に対して一対の起立棒７２周囲を上下に昇降させることができるように構成されている。
カム棒９２、カムローラ９４、一対の起立棒７２、引っ張りコイルばね７４等は、昇降手段５０を構成している。
【００１７】
呈示手段６０は、図１に示したように、ホルダー７０に設けられた断面がコの字状をしたガイド枠１１０の上端腕と下端腕とに亙って上下に昇降可能に支持されたロッド１００と、そのロッド１００を下方に降下させた際に、ロッド１００下端がヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２から前記の目的とする標準的な距離Ｈだけ突出した高さ位置まで降下して停止するように、ロッド１００がホルダー７０に対して一定高さ以下に降下するのを防ぐ第１ストッパ機構１０２と、ロッド１００をホルダー７０に対して上昇させる付勢力をロッド１００に付与する付勢手段１０４と、その付勢手段１０４により上昇させたロッド１００がホルダー７０に対して一定高さ以上に上昇するのを防ぐ第２ストッパ機構１０６とから構成されている。
【００１８】
第１ストッパ機構１０２は、ロッド１００上部に嵌着された止め輪１０８であって、ロッド１００を上下に昇降可能に支持するガイド枠１１０の上端腕外側に係止させる止め輪１０８から構成されている。
第２ストッパ機構１０６は、ガイド枠１１０の内側空間に位置するロッド１００中途部に嵌着された止め輪１１２であって、ガイド枠１１０の上端腕内側に係止させる止め輪１１２から構成されている。
付勢手段１０４は、止め輪１１２とガイド枠１１０の下端腕内側との間のロッド１００の中途部周囲に遊嵌、挟持された圧縮コイルばね１１４から構成されている。
【００１９】
そして、ホルダー７０に設けられたガイド枠１１０に上下に昇降可能に支持されたロッド１００を、付勢手段１０４の付勢力に抗して、下方に降下させることができるように構成されている。そして、そのロッド１００下端がヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２から目的とする標準的な距離Ｈだけ突出した高さ位置まで降下した際に、第１ストッパ機構１０２により、ロッド１００がホルダー７０に対してその高さ以下に降下するのを防ぐことができるように構成されている。そして、その降下させたロッド１００を、ホルダー７０に対して一定高さに停止させることができるように構成されている。
その際には、カム機構９０により、ホルダー７０をスライダー８０に対して適宜距離上方に上昇させておくことにより、上記のようにして、ホルダー７０に支持されたロッド１００を下方に降下させた際に、そのロッド１００下端がプラテン１０上に搭載されたメディア２０に突き当たって、ロッド１００を目的とする位置まで降下させることができなくなるのを防ぐことができるように構成されている。
次いで、そのヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２から目的とする標準的な距離Ｈだけ突出した高さ位置まで降下したロッド１００下端にプラテン１０上に搭載されたメディア２０表面が当接した状態となるように、ロッド１００をガイド枠１１０を介して支持するホルダー７０であって、ヘッド３０が直接に装着されたホルダー７０を、スライダー８０に対して、カム機構９０により下方に降下させることができるように構成されている。そして、プラテン１０上に搭載されたメディア２０表面とヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２との間の距離が、目的とする標準的な距離Ｈとなるように調整できるように構成されている。
また、このようにして、ヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２とメディア２０表面との距離調整を終えた後には、ロッド１００を、付勢手段１０４の付勢力により、ホルダー７０に対して上方に上昇させることができるように構成されている。そして、そのロッド１００が、ホルダー７０に対して一定高さ以上に上昇するのを、第２ストッパ機構１０６により防ぐことができるように構成されている。そして、その上昇させたロッド１００を、ホルダー７０に対して一定高さに保持し続けることができるように構成されている。そして、そのロッド１００下端が、プラテン２０上に搭載されたメディア２０に引っ掛かって、ヘッド３０の走行を妨げるのを、防ぐことができるように構成されている。
【００２０】
図１に示したヘッド高さ調整機構は、以上のように構成されていて、このヘッド高さ調整機構においては 呈示手段６０により、プラテン１０上に搭載されたメディア２０表面とその上方のヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２との間の標準的な距離Ｈを呈示できる。
次いで、その呈示手段６０により呈示されたヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２とメディア２０表面との間の標準的な距離Ｈに合わせて、昇降手段５０により、予め適宜距離上方に上昇させておいたヘッド３０をプラテン１０に対して下方に降下させることができる。そして、メディア２０表面とヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２との間の距離を、プラテン１０上に搭載されたメディア２０の厚さの厚薄に合わせて、そのメディア２０表面とヘッド３０下面に並ぶ複数のノズル３２との間の距離が目的とする標準的な距離Ｈとなるように、調整できる。
【００２１】
図１に示したヘッド高さ調整機構において、呈示手段６０は、センサを用いた電子式のものを用いることが、可能である。
また、昇降手段５０も、それに合わせて、電動式のものを、用いることが、可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のヘッド高さ調整機構によれば、プラテン上に搭載された模様、線図又は文字をプリントする布地、シート等のメディアの厚さの厚薄に伴って、ヘッド下面に並ぶ複数のノズルとその下方のプラテン上に搭載されたメディア表面との間の距離が大小に変化しても、それに合わせて、ヘッドをプラテンに対して上下に昇降させることができる。そして、ヘッド下面に並ぶ複数のノズルとその下方のプラテン上に搭載されたメディア表面との間の距離を、常に目的とする標準的な距離Ｈに容易かつ的確に合わせることができる。そして、そのヘッド下面に並ぶ複数のノズルのそれぞれからプラテン上に搭載されたメディア表面方向に向けて速度Ｓで噴射させるインク滴の飛翔距離Ａを長短に変化させずに一定に保つことができる。そして、そのヘッド下面に並ぶ複数のノズルのそれぞれから噴射させたインク滴を、プラテン上に搭載された厚薄の厚さを持つメディア表面の所望位置に常にずれなく的確に着弾させることが可能となる。そして、複数のインクのドットの配列からなる模様、線図又は文字を、厚薄のメディア表面に歪みや滲みなく美麗にプリント可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘッド高さ調整機構の正面図である。
【図２】本発明のヘッド高さ調整機構の平面図である。
【図３】インクジェットプリンタの一部構造説明図である。
【図４】インクジェットプリンタの一部構造説明図である。
【図５】インクジェットプリンタの一部構造説明図である。
【図６】インクジェットプリンタの一部構造説明図である。
【符号の説明】
１０ プラテン
２０ メディア
３０ ヘッド
３２ ノズル
５０ 昇降手段
６０ 呈示手段
７０ ホルダー
８０ スライダー
９０ カム機構
９２ カム棒
９４ カムローラ
１００ ロッド
１０２ 第１ストッパ機構
１０４ 付勢手段
１０６ 第２ストッパ機構
１１０ ガイド枠

Claims (2)

1. ヘッドをプラテン上に搭載されたメディア上方をプラテン表面とほぼ平行に走行させながら、前記ヘッド下面に並ぶ複数のノズルのそれぞれからインク滴を所定のタイミングで前記メディアに表面に向けて噴射させるインクジェットプリンタのヘッド高さ調整機構であって、
   前記ヘッドをプラテンに対して上下に昇降させる昇降手段と、プラテン上に搭載されたメディア表面とヘッド下面に並ぶ複数のノズルとの間の標準的な距離Ｈを呈示する呈示手段とが備えられて、該呈示手段により呈示されたヘッド下面に並ぶ複数のノズルとメディア表面との間の標準的な距離Ｈに基づき、プラテン上に搭載されたメディア表面とノズルとの間の距離が目的とする標準的な距離Ｈとなるように、前記昇降手段によりヘッドをプラテンに対して上下に昇降させることができるように構成され、
   かつ、前記昇降手段が、ヘッドが装着されたホルダーを上下に昇降自在に支持するスライダーであって、ガイドレールに沿ってプラテン上に搭載されたメディア上方をプラテン表面とほぼ平行に走行させるスライダーに対して、前記ホルダーを、カム機構を用いて、上下に昇降させる構造のものであることを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド高さ調整機構。
2. 前記呈示手段が、前記ホルダーに上下に昇降可能に支持されたロッドと、該ロッドを下方に降下させた際に、該ロッド下端が前記ヘッド下面に並ぶ複数のノズルから前記の目的とする標準的な距離Ｈだけ突出した高さ位置まで降下して停止するように、前記ロッドがホルダーに対して一定高さ以下に降下するのを防ぐ第１ストッパ機構と、前記ロッドをホルダーに対して上昇させる付勢力をロッドに付与する付勢手段と、該付勢手段により上昇させたロッドがホルダーに対して一定高さ以上に上昇するのを防ぐ第２ストッパ機構とからなる請求項１記載のインクジェットプリンタのヘッド高さ調整機構。

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