JP4468862B2 - Image forming apparatus positioning mechanism and method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機等に採用されるインクジェット方式の画像形成装置に係わり、画像形成媒体を搬送する搬送機構とインクヘッドを搬送機構に対して離間させて保持するキャリッジとを位置決めする画像形成装置の位置決め機構及びその方法に関する。 The present invention relates to an inkjet image forming apparatus employed in, for example, a printer, a facsimile machine, a copying machine, and the like, and includes a transport mechanism that transports an image forming medium and a carriage that holds an ink head apart from the transport mechanism. The present invention relates to a positioning mechanism and a method of an image forming apparatus for positioning.
インクヘッドと画像形成媒体を搬送する搬送機構とを分離した方式の画像形成装置としては、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１には、一般に画像形成媒体としての用紙の幅方向に多数のインク吐出ノズルを配列したラインタイプの記録ヘッドを使用したフルライン型が開示されている。
この方式の画像形成装置は、紙詰まり等のジャムの発生により詰まったジャム紙の除去や記録ヘッドの詰まり等を回復させる回復機構などを記録ヘッドと搬送機構であるプラテンとの間に挿入するために、これら記録ヘッドとプラテンとの間を所定の間隔に確保する必要がある。このために記録ヘッドとプラテンとの間隔を相対的に変化させる必要がある。
For example,
This type of image forming apparatus inserts a recovery mechanism that removes jammed paper that has been jammed due to the occurrence of a jam, such as a paper jam, or a recovery mechanism that recovers a jam in the printhead, between the printhead and the platen that is the transport mechanism. In addition, it is necessary to ensure a predetermined distance between the recording head and the platen. For this reason, it is necessary to relatively change the interval between the recording head and the platen.
又、この方式の画像形成装置は、例えば画像形成媒体を搬送する上流側から下流側に向ってＫ（ブラック）Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロ）の各色毎の複数の記録ヘッドがそれぞれ画像形成媒体の搬送方向に対して直交する方向に配設されており、これら上流側の記録ヘッドと下流側の記録ヘッドとの間の距離が長い。このような各記録ヘッドの配設では、各記録ヘッドにそれぞれ設けられた多数のインク吐出ノズル列の方向と画像形成媒体の搬送方向とが直交していないと、画像形成媒体を搬送中に各記録ヘッドから各色のインクを噴出して画像形成媒体上に画像を形成する動作中に当該画像形成媒体上における各色の色重ねで位置ずれが生じた場合、搬送方向に向って先頭側の画像形成媒体上での位置ずれが僅かであっても、画像形成媒体の後ろ側になる程位置ずれが大きくなり、画像形成媒体上に形成される画像の画質に影響を及ぼす。 Further, this type of image forming apparatus has, for example, a plurality of recording heads for each color of K (black) C (cyan) M (magenta) Y (yellow) from the upstream side to the downstream side for conveying the image forming medium. Each of them is arranged in a direction orthogonal to the conveying direction of the image forming medium, and the distance between the upstream recording head and the downstream recording head is long. In such an arrangement of the recording heads, the direction of the large number of ink ejection nozzle arrays provided in each recording head and the conveying direction of the image forming medium are not orthogonal to each other while the image forming medium is being conveyed. When misregistration occurs due to color overlap of each color on the image forming medium during the operation of ejecting ink of each color from the recording head to form an image on the image forming medium, image formation on the leading side in the transport direction Even if the positional deviation on the medium is small, the positional deviation becomes larger as the position is behind the image forming medium, which affects the image quality of the image formed on the image forming medium.
このため、記録ヘッドとプラテンとの間隔を離す等して相対的に変化させた後、再び、画像形成させるための所定の印字位置に記録ヘッドとプラテンとの位置関係を設定する際、これら記録ヘッドとプラテンとの相対位置は、所定の印字位置に正確に再現されなければならない。又、記録ヘッドとプラテンとの相対位置は、印字動作中及び輸送時の振動によって変化してはならない。 For this reason, when the positional relationship between the recording head and the platen is set again at a predetermined printing position for image formation after the recording head and the platen are relatively changed, for example, by separating the recording head and the platen. The relative position between the head and the platen must be accurately reproduced at a predetermined printing position. In addition, the relative position between the recording head and the platen should not change due to vibration during printing operation and during transportation.
これらを解決する一般的な方法として例えば特許文献２に開示されている技術があり、この技術は、記録ヘッドを搭載するキャリッジに位置決め手段を設けると共に、画像形成媒体の搬送機構に位置決め手段を設け、これら位置決め手段を用いて記録ヘッドを搭載するキャリッジと搬送機構との相対位置関係を一定に方法である。
このように特許文献２の技術は、ただ単に、記録ヘッドと搬送機構との相対位置関係を設定するだけであり、このため、例えば印字動作中に発生する振動や搬送中に加わる衝撃等によって記録ヘッドと搬送機構との各位置決め手段に応力が加わると、これら位置決め手段が変形することがある。このように各位置決め手段に変形が生じると、記録ヘッドと搬送機構との相対位置関係がずれてしまい、画像形成媒体上における各色の色重ねにおいて位置ずれが生じる。
As described above, the technique of
本発明は、画像形成媒体を搬送する搬送機構と、インクを噴出するインクヘッドと、このインクヘッドを搬送機構に対して離間させて保持するキャリッジと、少なくとも２箇所において搬送機構とキャリッジとを位置決めするそれぞれ係合部と被係合部とを有する少なくとも２つの位置決め部とを備えた画像形成装置の位置決め機構において、搬送機構の重心位置を各位置決め部の近接位置に位置付ける重心位置付け部材を具備した画像形成装置の位置決め機構である。
本発明は、画像形成媒体を搬送する搬送機構とインクを噴出するインクヘッドを搬送機構に対して離間させて保持するキャリッジとを位置決めし、インクヘッドから噴出されたインクを画像形成媒体に着弾させて画像を形成する画像形成装置の位置決め方法において、搬送機構の重心位置を各位置決め部の近接位置に位置付ける画像形成装置の位置決め方法である。
The present invention relates to a transport mechanism that transports an image forming medium, an ink head that ejects ink, a carriage that holds the ink head apart from the transport mechanism, and positions the transport mechanism and the carriage in at least two locations. In the positioning mechanism of the image forming apparatus provided with at least two positioning portions each having an engaging portion and an engaged portion, a center-of-gravity positioning member is provided for positioning the center of gravity of the transport mechanism in the proximity of each positioning portion. 2 is a positioning mechanism of an image forming apparatus.
The present invention positions a transport mechanism that transports an image forming medium and a carriage that holds an ink head that ejects ink away from the transport mechanism, and causes the ink ejected from the ink head to land on the image forming medium. In the image forming apparatus positioning method for forming an image, the image forming apparatus positioning method positions the center of gravity of the transport mechanism at a position close to each positioning unit.
本発明は、インクヘッドと搬送機構との位置決め精度を高め、画像形成媒体上における各色の色重ねの位置ずれを低減できる画像形成装置の位置決め機構及びその方法を提供できる。 The present invention can provide a positioning mechanism and a method for an image forming apparatus that can improve the positioning accuracy between the ink head and the transport mechanism and reduce the color misregistration of each color on the image forming medium.
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１及び図２は画像形成装置の位置決め構造の構成図であって、図１は側面図、図２はキャリッジとフレーム周りを示す平面図である。画像形成装置の両側面には、それぞれ各第１のフレーム１、２が設けられている。これら第１のフレーム１、２の間には、各連結フレーム５、６がねじ締めにより連結されている。第１のフレーム１、２の各内側には、それぞれ各第２のフレーム３、４が設けられている。これら第２のフレーム３、４に有する剛性は、第１のフレーム１、２の剛性よりも大きい。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are configuration diagrams of the positioning structure of the image forming apparatus. FIG. 1 is a side view, and FIG. 2 is a plan view showing the carriage and the periphery of the frame. The
各第１のフレーム１、２は、当該画像形成装置内に画像形成媒体７を供給する供給部（記録用紙であれば給紙部）Ｍと、画像形成媒体７を排出する排出部（記録用紙であれば排紙部）Ｎと、図示しないブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロ（Ｙ）の各色のインクをそれぞれ補給するインク補給機構と、制御回路等を要する電装系となどを支持する。
各第２のフレーム３、４は、レジストローラ部１０における回転軸１７の両端部をベアリング２３ａ、２３ｂを介して支持している。これらベアリング２３ａ、２３ｂの内側には、それぞれキャリッジ８の両側の各キャリッジアーム１６がネジにより締結されている。キャリッジ８の他方は、図２（ｂ）に示す各キャリッジガイド機構２４、２５によって各連結フレーム５、６の各当接部５ａ、６ｂに当接され、これによりキャリッジ８の高さ方向（Ｚ方向）の移動が規制されている。
Each of the
Each of the
このキャリッジ８は、ＫＣＭＹの各色のインク液をそれぞれ噴出する各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、１１ｃ、１１ｃ’、１１ｍ、１１ｍ’、１１ｙ、１１ｙ’（以下、インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’と記す）を搭載する。これらインクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’は、それぞれ複数のインクヘッドを画像形成媒体７の搬送方向Ａに対して直交方向（Ｙ方向）に例えば３個づつ２列で、かつ画像形成時に隙間を生じないようにヘッドノズル列を互いに重なるように配列されている。
The
ベルトプラテン９は、キャリッジ８のヘッド下面側で上下可能に、かつキャリッジ８に対して対向配置されている。このベルトプラテン９は、例えば無端の帯状の搬送ベルト１２を例えば３つのプラテンローラ１３ａ、１３ｂ、１３ｃにより支持し、このうち例えば上流側のローラ１３ａを回転駆動して搬送ベルト１２を移動させる。なお、プラテンローラ１３ｃは、搬送ベルト１２に対してテンションを与える。搬送ベルト１２は、複数の孔（不図示）が設けられ、これら孔からエアーを吸引することで、搬送ベルト１２上に画像形成媒体７を吸着保持する。以上により、搬送ベルト１２の移動によって画像形成媒体７は、搬送方向Ａに一定の搬送速度で搬送される。
The
このベルトプラテン９は、当該ベルトプラテン９の両側に形成される各下端縁９ａ、９ｂにおいて、ベルトプラテンの上下機構である２本のプラテン上下機構アーム１４、１５の各端部１４ｂ、１５ｂ上に載置される。これらプラテン上下機構アーム１４、１５は、それぞれ軸１４ａ、１５ａにより矢印イ方向、矢印ロ方向に同期して回転可能に支持されている。これらプラテン上下機構アーム１４、１５が同期して回転すると、図３に示すように各プラテン上下機構アーム１４、１５の各端部１４ｂ、１５ｂがそれぞれベルトプラテン９の各下端縁９ａ、９ｂを摺動する。これにより、ベルトプラテン９は、矢印ハ方向（Ｚ方向）に昇降する。なお、ベルトプラテン９の各下端縁９ａ、９ｂは、画像形成媒体７の搬送方向Ａ（Ｘ方向）における上流側と下流側とに形成されている。
The
このベルトプラテン９は、画像形成媒体７への画像形成時に、図１に示すようにベルトプラテン９とキャリッジ８における各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’のインク吐出口との間隔を予め設定された画像形成用の間隔に狭めた高さ位置に配置される。又、画像形成媒体７の詰りや各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’のメンテナンス時（例えばジャム処理等）に、ベルトプラテン９は、図３に示すようにベルトプラテン９とキャリッジ８における各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’のインク吐出口との間隔を予め設定されたメンテナンス用の間隔に広げた高さ位置に配置される。
When the
図４に示すように各キャリッジアーム１６がキャリッジ８の両側面から下方に延出されて形成されている。これらキャリッジアーム１６は、画像形成媒体７の搬送方向Ａにおいて、キャリッジ８における画像形成媒体７の供給部Ｍの直ぐ後側に設けられている。
これらキャリッジアーム１６の下端部は、レジストローラ部１０をレジストローラ軸１７の両端で、第２のフレーム３、４の内側に回転可能に軸支する各ベアリング２３ａ、２３ｂに嵌合されている。このレジストローラ部１０を軸支する高さ位置は、当該レジストローラ部１０の各ローラ１８の上端面をベルトプラテン９における搬送ベルト１２の高さ位置に略一致させると共に、レジストローラ部１０の各ローラ１８に対となる各ローラ１８ａが設けられている。このレジストローラ部１０は、画像形成媒体７の搬送方向Ａに対して略直交方向に設けられている。すなわち、レジストローラ部１０は、各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’に対して平行に設けられる。
As shown in FIG. 4, each
The lower ends of these
又、キャリッジアーム１６は、レジストローラ部１０の高さ方向（Ｚ方向）の移動を規制している。このレジストローラ部１０は、軸１７と、この軸１７に所定間隔毎に設けられた各ローラ１８とから構成される。これらローラ１８は、画像形成媒体７に対する摩擦係数が大きいことが好ましい。このレジストローラ部１０の軸１７の両端部は、図２に示すようにそれぞれ各第２のフレーム３、４にベアリング２３ａ、２３ｂを介して回転可能に軸支され、かつ各ベアリング２３ａ、２３ｂがキャリッジアーム１６に嵌合されることで、キャリッジ８と一体的に構成されている。
Further, the
キャリッジ８には、例えば図２に示すように位置決め部の被係合部としての各キャリッジピン１９、２０がＺ方向に向けて垂下して固定されている。これらキャリッジピン１９、２０は、キャリッジ８における画像形成媒体７の搬送方向Ａの上流側にそれぞれ設けられている。これらキャリッジピン１９、２０は、それぞれ剛性の高い材料により円柱状に形成され、各下端部にそれぞれ円錐状部１９ａ、２０ａが形成されている。これらキャリッジピン１９、２０は、ベルトプラテン９に係合してキャリッジ８とベルトプラテン９との位置関係を規制し、レジストローラ部１０により導入される画像形成媒体７の搬送姿勢とベルトプラテン９による画像形成媒体７の搬送姿勢とを略一致させる。
For example, as shown in FIG. 2, carriage pins 19 and 20 as engaged portions of the positioning portion are suspended and fixed to the
一方、これらキャリッジピン１９、２０と対向するベルトプラテン９上の各位置には、それぞれ図５に示すように位置決め部の係合部としての各位置決め孔２１、２２が設けられている。なお、ｙｃは、Ｘ方向の中心線を示す。各位置決め孔２１、２２は、それぞれベルトプラテン９の両縁部９ａ、９ｂで、かつ画像形成媒体７の搬送方向Ａの上流側に設けられている。
このうち一方の位置決め孔２１は、キャリッジピン１９が係合するもので、円形に形成されている。この位置決め孔２１の径は、キャリッジピン１９の径と略同一径に嵌合可能に形成されている。
他方の位置決め孔２２は、キャリッジピン２０が嵌合するもので、長穴状に形成されている。なお、位置決め孔２２は長穴状に形成されているので、キャリッジピン２０との係合度は、位置決め孔２１とキャリッジピン１９との係合度よりも低い。この位置決め孔２２は、短径がキャリッジピン２０の径と略同一径に形成され、かつ長径がキャリッジピン２０の径よりも所定の長さだけ長く形成されている。
位置決め孔２２の長径は、一方のキャリッジ１９と位置決め孔２１との係合、及びキャリッジピン２０と当該位置決め孔２２とが同時に係合するときのキャリッジ８とベルトプラテン９との係合の容易性を考慮して形成されたもので、係合前のキャリッジ８とベルトプラテン９の位置ずれ量に応じた長さに形成されている。又、キャリッジピン２０と位置決め孔２２とは、図示しないバネの付勢力によって常に所定の位置に係合する。
On the other hand, at positions on the
One of the positioning holes 21 is engaged with the
The
The long diameter of the
上流側のプラテンローラ１３ａには、重心移動部としての駆動モータ２３が接続されている。この駆動モータ２３は、プラテンローラ１３ａを回転駆動して搬送ベルト１２を移動させる。又、この駆動モータ２３は、ベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設けられ、ベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔２１、２２側に移動させる。
The
図６はベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との位置関係及びベルトプラテン９に対する外力によりＹ軸方向に加速度が加わったときに各キャリッジピン１９、２０に働く反力及びモーメントの説明図を示す。
同図において、ｍはベルトプラテン９の質量、Ｌ１は重心位置Ｇとキャリッジピン１９、２０とのＸ方向の距離、Ｌ２は各キャリッジピン１９、２０間の距離を示す。ここで、キャリッジ８とベルトプラテン９とが各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２によって位置決めされている状態に、キャリッジ８及びベルトプラテン９に対して画像形成動作中や輸送中の振動によってＹ方向に加速度ａが加わったときのキャリッジピン１９回りの回転モーメントの釣り合いについて考える。
キャリッジピン１９回りのベルトプラテン９の回転モーメントＮ１は、
Ｎ１＝ｍ・ａ・Ｌ１ …（１）
となる。キャリッジピン２０に働く力をＦｂとすると、ベルトプラテン９に働く反力もＦｂとなり、ベルトプラテン９に働く反力Ｆｂの回転モーメントＮ２は、
Ｎ２＝Ｆｂ・Ｌ２ …（２）
となる。
これら回転モーメントＮ１、Ｎ２が釣り合うので、
Ｎ１＋Ｎ２＝０ …（３）
が成り立つ。式（３）に式（１）及び式（２）を代入すると、
ｍ・ａ・Ｌ１＋Ｆｂ・Ｌ２＝０ …（４）
が成り立つ。
式（４）式を変形すると、キャリッジピン２０に働く反力Ｆｂは、
Ｆｂ＝−ｍ・ａ・Ｌ１／Ｌ２ …（５）
となる。
同様に、キャリッジピン２０に働くベルトプラテン９の回転モーメントをＮ３、キャリッジピン１９に働く力をＦａ、ベルトプラテン９に働く反力Ｆａの回転モーメントをＮ４とすると、
Ｎ３＝ｍ・ａ・Ｌ１ …（６）
Ｎ４＝Ｆａ・Ｌ２ …（７）
Ｎ３＋Ｎ４＝０ …（８）
Ｆａ＝−ｍ・ａ・Ｌ１／Ｌ２ …（９）
が成り立つ。
式（５）及び式（９）より、
Ｆａ＝Ｆｂ＝−ｍ・ａ・Ｌ１／Ｌ２ …（１０）
が成り立つ。この式（１０）より重心位置Ｇとキャリッジピン１９、２０とのＸ方向の距離Ｌ１が短ければ、各キャリッジピン１９、２０にそれぞれ働く各力Ｆａ、Ｆｂは小さくなることが分かる。
6 shows the positional relationship between the center of gravity G of the
In the figure, m is the mass of the
The rotational moment N 1 of the
N 1 = m · a · L 1 (1)
It becomes. If the force acting on the
N 2 = Fb · L 2 (2)
It becomes.
Since these rotational moments N 1 and N 2 are balanced,
N 1 + N 2 = 0 (3)
Holds. Substituting Equation (1) and Equation (2) into Equation (3),
m · a · L 1 + Fb · L 2 = 0 (4)
Holds.
When the equation (4) is transformed, the reaction force Fb acting on the
Fb = −m · a · L 1 / L 2 (5)
It becomes.
Similarly, if the rotational moment of the
N 3 = m · a · L 1 (6)
N 4 = Fa · L 2 (7)
N 3 + N 4 = 0 (8)
Fa = −m · a · L 1 / L 2 (9)
Holds.
From Equation (5) and Equation (9),
Fa = Fb = −m · a · L 1 / L 2 (10)
Holds. Is shorter in the X direction of the distance L 1 between the position of the center of gravity G and the carriage pins 19 and 20 from the equation (10), each force Fa acting respectively on the carriages pins 19, 20, Fb is can be seen that small.
図７は駆動モータ２３がローラ１３ｂに接続され、各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの位置関係が考慮されていない例を示す。この場合、ベルトプラテン９のＸ方向の長さをｂとすると、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０とのＸ方向の距離Ｌ１は、
Ｌ１＝（５／８）・ｂ …（１１）
とした場合である。この式（１１）を上記式（９）に代入すると、
Ｆａ＝Ｆｂ＝−ｍ・ａ・（５／８）・ｂ／Ｌ２ …（１２）
となる。
FIG. 7 shows an example in which the
L 1 = (5/8) · b (11)
This is the case. Substituting this equation (11) into the above equation (9),
Fa = Fb = −m · a · (5/8) · b / L 2 (12)
It becomes.
これに対して上記図５は、駆動モータ２３がローラ１３ａに接続され、各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの位置関係が考慮されている本実施の形態の場合を示す。
この場合、ベルトプラテン９のＸ方向の長さをｂとすると、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０とのＸ方向の距離Ｌ１は、
Ｌ１＝（１／８）・ｂ …（１３）
となり、この式（１３）を式（９）に代入すると、
Ｆａ＝Ｆｂ＝−ｍ・ａ・（１／８）・ｂ／Ｌ２ …（１４）
となる。
ここで、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０の変形量との関係を表すグラフを図８に示す。なお、同図はベルトプラテン９に加速度が働いた場合の各キャリッジピン１９、２０に働く反力よりこれらキャリッジピン１９、２０の変形量を計算したものである。
ここで、加速度ａがベルトプラテン９に働いた場合、各キャリッジピン１９、２０に加わる荷重をＦとすると、荷重Ｆは上記式（９）より、
Ｆ＝−ｍ・ａ・Ｌ１／Ｌ２
となる。
各キャリッジピン１９、２０の断面２次モーメントをＩとすると、この断面２次モーメントＩは、
Ｉ＝πｄ４/６４ …（１５）
となる。
各キャリッジピン１９、２０の支点から荷重点までの距離をＬ３（図１に図示）、縦弾性係数をＥ、各キャリッジピン１９、２０の最大撓み量をＹとすると、この最大撓み量Ｙは、
Ｙ＝ＦＬ３ ４/（３ＥＩ） …（１６）
となる。
しかるに、これらに下記条件を代入することにより図８に示すグラフが得られる。なお、ベルトプラテン９の質量ｍは１５［ｋｇ］、ベルトプラテン９の搬送方向の長さは６５０［ｍｍ］、ベルトプラテン９の搬送方向に直交する長さは４５０［ｍｍ］、加速度ａは１０［Ｎ・ｍ／ｓ２］、各キャリッジピン１９、２０の直径ｄは８［ｍｍ］、各キャリッジピン１９、２０の長さは１２０［ｍｍ］、各キャリッジピン１９、２０の縦弾性係数Ｅは１８６×１０３［Ｎ／ｍｍ２］として計算した。
On the other hand, in FIG. 5, the
In this case, assuming that the length of the
L 1 = (1/8) · b (13)
And substituting this equation (13) into equation (9),
Fa = Fb = −m · a · (1/8) · b / L 2 (14)
It becomes.
Here, a graph showing the relationship between the center of gravity position G of the
Here, when the acceleration a is applied to the
F = −m · a · L 1 / L 2
It becomes.
Assuming that the cross-sectional secondary moment of each
I = πd 4/64 ... ( 15)
It becomes.
When the distance from the fulcrum of each
Y = FL 3 4 / (3EI) (16)
It becomes.
However, the graph shown in FIG. 8 is obtained by substituting the following conditions into these. The mass m of the
本画像形成装置において、インク滴の目標着弾位置と実際の着弾位置との距離をインク着弾ズレ量と定義する。
そこで、本画像形成装置において、画像解像度を２００ｄｐｉとした場合、許容されるインク着弾ズレ量の許容値は、
インク滴間距離２５．４［ｍｍ］÷２００ｄｐｉ＝０．１２７［ｍｍ］
の約１／２である６０［μｍ］以下とし、インク着弾ズレ量がこの値以下であれば、形成された画像の画質への着弾ズレの影響はない。
図８に示すグラフから本画像形成装置において着弾ズレ量６０μｍ以内で各キャリッジピン１９、２０に変形が起こるベルトプラテン９の重心位置Ｇは、ベルトプラテン９の上流から搬送方向Ａの下流側へ約０．２［ｍ］までの地点であり、ベルトプラテン９の搬送方向Ａの長さの約３分の１の長さである。
In this image forming apparatus, the distance between the target landing position of the ink droplet and the actual landing position is defined as an ink landing deviation amount.
Therefore, in the present image forming apparatus, when the image resolution is 200 dpi, the allowable value of the allowable ink landing deviation amount is
Ink droplet distance 25.4 [mm] / 200 dpi = 0.127 [mm]
If the ink landing deviation amount is less than or equal to 60 [μm], which is about ½ of the above, there is no impact of the landing deviation on the image quality of the formed image.
From the graph shown in FIG. 8, the center of gravity G of the
図７に示すように各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの位置関係が考慮されていない場合であれば、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との距離がベルトプラテン９の搬送方向Ａ（Ｘ方向）の長さの８分の５の長さ、すなわち着弾ズレ量６０μｍ以内で各キャリッジピン１９、２０の変形が起こるベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０とのＸ方向距離以上となってしまう。
このため、各キャリッジピン１９、２０に働く反力Ｆａ、Ｆｂの働きにより各キャリッジピン１９、２０に変形が発生し、特にベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が変化し、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれが生じてしまう。
If the positional relationship between the carriage pins 19 and 20 and the positioning holes 21 and 22 and the center of gravity G of the
For this reason, the carriage pins 19 and 20 are deformed by the reaction forces Fa and Fb acting on the carriage pins 19 and 20, and the relative positional relationship between the
これに対して上記図５に示すように駆動モータ２３をベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設け、ベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔２１、２２側に移動させるというベルトプラテン９の重心位置Ｇが考慮されている場合は、考慮されていない場合と比べて、上記式（１４）及び式（１２）により各キャリッジピン１９、２０に働く反力Ｆａ・Ｆｂは、ベルトプラテン９の重心位置Ｇが考慮されていない場合の５分の１になる。
これにより、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との距離は、ベルトプラテン９の搬送方向Ａの長さの８分の１の長さ、すなわち着弾ズン量６０μｍ以内で各キャリッジピン１９、２０の変形が起こるベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０とのＸ方向の距離以下になる。
この結果、各キャリッジピン１９、２０は変形せず、ベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が長期間に亘って精度高く維持され、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれを防ぐことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the
As a result, the distance between the center of gravity G of the
As a result, the carriage pins 19 and 20 are not deformed, the relative positional relationship between the
次に、画像形成装置の画像形成動作について説明する。
第１の工程において、各プラテンアーム１４、１５は、それぞれ各軸１４ａ、１５ａを中心に同期して回転し、ベルトプラテン９を図１に示すように持ち上げる。これにより、ベルトプラテン９とキャリッジ８における各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’のインク吐出口との間隔は、予め設定された画像形成用の間隔に狭めた高さ位置に配置される。これと共に、キャリッジ８から垂下した各キャリッジピン１９、２０がそれぞれベルトプラテン９における位置規制用の各位置決め孔２１、２２に係合される。これにより、ベルトプラテン９は、位置決めされる。このとき、キャリッジピン１９は、円形の位置決め孔２１に対して係合−し、キャリッジピン２０は、長穴形状の位置決め孔２２に対して係合度低く係合される。
Next, an image forming operation of the image forming apparatus will be described.
In the first step, the
次に、第２の工程において、画像形成媒体７が供給されると、この画像形成媒体７は、レジストローラ部１０の静止により搬送姿勢を決定された後、搬送力によりベルトプラテン９に導入される。このベルトプラテン９は、画像形成媒体７の導入と共に、当該画像形成媒体７を搬送ベルト１２上に吸着保持しながら搬送ベルト１２の移動と共に各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’の下方に搬送する。この搬送中の画像形成媒体７上には、各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’から順次ＫＣＭＹの各色のインクが噴出されて画像形成される。
このとき、駆動モータ２３をベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設け、ベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔２１、２２側に移動させ、この状態で、レジストローラ部１０の軸方向とベルトプラテン９による搬送方向Ａとが互いに垂直な関係に保たれているので、この結果、前述した画像形成媒体７上における各色の重色ずれは生じない。
Next, when the
At this time, the driving
メンテナンス時、プラテン上下機構アーム１４、１５は、それぞれ各軸１４ａ、１５ａを中心に同期して回転し、ベルトプラテン９を図３に示すように下降し、ベルトプラテン９とキャリッジ８における各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’のインク吐出口との間隔を予め設定されたメンテナンス用の間隔に広げる。この状態で、画像形成媒体７の詰りの除去やジャム処理、各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’等のメンテナンスが行なわれる。
メンテナンス終了後、再び、ベルトプラテン９は持ち上げられ、このベルトプラテン９とキャリッジ８における各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’のインク吐出口との間隔は、予め設定された画像形成用の間隔に狭めた高さ位置に配置される。
During maintenance, the platen
After completion of the maintenance, the
このようなメンテナンス時も、前記同様に、駆動モータ２３をベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設けてベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔２１、２２側に移動させ、この状態でキャリッジ８の各キャリッジピン１９、２０がそれぞれベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２に嵌め込められるので、レジストローラ部１０とキャリッジ８とベルトプラテン９との位置関係は保たれ、レジストローラ部１０の軸方向とベルトプラテン９による搬送方向Ａとは、互いに垂直な関係が保たれる。
従って、メンテナンス等によりキャリッジ８とベルトプラテン９との接離を何回繰り返しても、レジストローラ部１０とキャリッジ８とベルトプラテン９との位置関係は保たれる。なお、各キャリッジピン１９、２０の各下端部は、それぞれ円錐状部１９ａ、２０ａに形成されているので、各位置決め孔２１、２２内に係合しやすい。
During such maintenance, similarly to the above, the
Therefore, no matter how many times the
このように上記第１の実施の形態によれば、駆動モータ２３をベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設け、ベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔２１、２２側に移動させたので、キャリッジ８とベルトプラテン９とを位置決めする各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２とベルトプラテン９の重心位置Ｇとが接近して堅固に位置決め固定できる。
As described above, according to the first embodiment, the
この結果、画像形成媒体７上に対して各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’から順次ＫＣＭＹの各色のインクを噴出させて画像形成を行う画像形成動作中や輸送中に振動が加わっても、各キャリッジピン１９、２０は変形せず、画像形成動作を繰り返しても、ベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が長期間に亘って精度高く維持され、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれを防ぐことができる。
As a result, vibration is applied during an image forming operation or transportation during which image forming is performed by ejecting ink of each color of KCMY sequentially from each of the
又、上記第１の実施の形態によれば、各キャリッジピン１９、２０が画像形成媒体７の搬送方向Ａの上流側に設けられているので、画像形成媒体７がジャムを起こした際、キャリッジピン１９がベルトプラテン９の手前側でＸ方向の中心線ｙｃ上に設けられている場合に比べて、キャリッジピン１９が邪魔にならずに容易にジャム紙を除去できる。
Further, according to the first embodiment, since the carriage pins 19 and 20 are provided on the upstream side in the transport direction A of the
なお、上記第１の実施の形態は、少なくとも上下位置を規制されたキャリッジ８に対し、対向配置されたベルトプラテン９を上下移動させてキャリッジ８のキャリッジピン１９、２０とベルトプラテン９上の各位置決め孔２１、２２とによって位置決めする構成としたが、例えば少なくともベルトプラテン９側の上下位置を規制し、レジストローラ部１０をベルトプラテン９に一体的に支持すると共に、キャリッジ８を上下移動可能に支持する構成としてもよい。
In the first embodiment, at least the
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、画像形成装置の構成は、図１乃至図４に示す構成と同一であり、かつ図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図９は画像形成装置の位置決め構造の側面構成図を示し、図１０はベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との位置関係を示す。ベルトプラテン９のプラテンローラ１３ｃは、Ｘ方向の中心線ｙｃよりも搬送方向Ａの上流側に設けられている。すなわち、プラテンローラ１３ｃは、ベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２側に配置されている。このプラテンローラ１３ｃは、重心移動部として機能するもので、ベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設けられ、ベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔２１、２２側に移動させる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the image forming apparatus is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, and the same parts as those in FIG.
FIG. 9 is a side view of the positioning structure of the image forming apparatus, and FIG. 10 shows the positional relationship between the center of gravity G of the
ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０とのＸ方向の距離は、ベルトプラテン９のＸ方向の長さの３分の１以内に位置する。各キャリッジピン１９、２０とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの距離Ｌ１は、（１／８）ｂ以下になるので、各キャリッジピン１９、２０の変形量を上記第１の実施の形態よりも少なくできる。
The distance in the X direction between the gravity center position G of the
このように上記第２の実施の形態によれば、駆動モータ２３をベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設けると共に、プラテンローラ１３ｃをベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設け、ベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔２１、２２側に移動させた。
これにより、各キャリッジピン１９、２０がそれぞれ各位置決め孔２１、２２に係合した状態で、画像形成動作中や輸送中に振動による加速度がベルトプラテン９に加わったとき、各キャリッジピン１９、２０回りのベルトプラテン９の回転モーメントを従来よりも小さくでき、各キャリッジピン１９、２０の変形を抑えることができる。この結果、画像形成動作を繰り返しても、ベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が長期間に亘って精度高く維持され、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれを防ぐことができる。
As described above, according to the second embodiment, the
As a result, when the acceleration due to vibration is applied to the
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、画像形成装置の構成は、図１乃至図４に示す構成と同一であり、かつ図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１１はベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との位置関係を示す。ベルトプラテン９には、複数の吸引室、例えば２つの吸引室２４、２５が設けられている。これら吸引室２４、２５は、Ｘ方向の中心線ｙｃに沿って設けられた仕切り板２６を介して搬送方向Ａの上流側と下流側とに設けられている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the image forming apparatus is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, and the same parts as those in FIG.
FIG. 11 shows the positional relationship between the gravity center position G of the
これら吸引室２４、２５内には、重心移動部としての複数の吸引ファン２７−１〜２７−４が設けられており、これら吸引ファン２７−１〜２７−４は、上流側の吸引室２４内の設置数の方が下流側の吸引室２５内の設置数よりも多く設定されており、例えば搬送方向Ａの上流側の吸引室２４内に３つの吸引ファン２７−１〜２７−３が設けられ、下流側の吸引室２５内に１つの吸引ファン２７−４が設けられている。これら吸引ファン２７−１〜２７−４は、ベルトプラテン９の重心位置ＧをＸ方向の中心線ｙｃを搬送方向Ａの上流側である各位置決め孔２１、２２側に移動させる。これにより、ベルトプラテン９の重心位置Ｇは、ベルトプラテン９の搬送方向Ａの長さｂにおける上流側から３分の１以内の各位置決め孔２１、２２側に位置する。
In these
このように上記第３の実施の形態によれば、搬送方向Ａの上流側の吸引室２４内に３つの吸引ファン２７−１〜２７−３を設け、下流側の吸引室２５内に１つの吸引ファン２７−４を設け、ベルトプラテン９の重心位置ＧをＸ方向の中心線ｙｃを搬送方向Ａの上流側である各位置決め孔２１、２２側に移動させた。
これにより、各キャリッジピン１９、２０がそれぞれ各位置決め孔２１、２２に係合した状態で、画像形成動作中や輸送中に振動による加速度がベルトプラテン９に加わったとき、各キャリッジピン１９、２０回りのベルトプラテン９の回転モーメントを従来よりも小さくでき、各キャリッジピン１９、２０の変形を抑えることができる。この結果、画像形成動作を繰り返しても、ベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が長期間に亘って精度高く維持され、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれを防ぐことができる。
As described above, according to the third embodiment, the three suction fans 27-1 to 27-3 are provided in the
As a result, when the acceleration due to vibration is applied to the
又、搬送方向Ａの上流側の吸引室２４内に３つの吸引ファン２７−１〜２７−３を設け、下流側の吸引室２５内に１つの吸引ファン２７−４を設けたので、ベルトプラテン９に画像形成媒体７が供給される上流側の吸引力が強くなるので、画像形成媒体７の搬送方向Ａの先端側がベルトプラテン９のベルト１２上に吸着されるとき、図示されないローラのニップ力アンバランスにより画像形成媒体７の後端の手前側と奥側のニップ抵抗が異なっていても、画像形成媒体７先端がベルトプラテン９上で回転することなく吸着される。
これにより、各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’の各インク吐出ノズル列とベルトプラテン９による画像形成媒体７の搬送方向Ａとが直交し、画像形成媒体７に対して各色のインクを噴射して画像を形成する動作中に、画像形成媒体７上における各色の色重ねにおいて位置ずれが生じることを防止できる。
Since three suction fans 27-1 to 27-3 are provided in the
As a result, the ink discharge nozzle rows of the respective
搬送方向Ａの上流側の吸引室２４内に設けられている３つの吸引ファン２７−１〜２７−３と、下流側の吸引室２５内に設けられている１つの吸引ファン２７−４との各回転数を異ならせ、例えば下流側の吸引ファン２７−４の回転数を大きくし、上流側の吸引室２４と下流側の吸引室２５とによる各吸引力を均一化してもよい。
Three suction fans 27-1 to 27-3 provided in the
又、各吸引ファン２７−１〜２７−４をそれぞれ仕切り板により囲って当該吸引ファン２７−１〜２７−４毎を各吸引室内に設け、これと共に各吸引ファン２７−１〜２７−４の各回転数を制御して、各吸引室毎に吸引力を調整できるようにしてもよい。 Further, each of the suction fans 27-1 to 27-4 is surrounded by a partition plate, and each of the suction fans 27-1 to 27-4 is provided in each suction chamber, together with each of the suction fans 27-1 to 27-4. The number of rotations may be controlled so that the suction force can be adjusted for each suction chamber.
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、画像形成装置の構成は、図１乃至図４に示す構成と同一であり、かつ図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１２はベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との位置関係を示す。ベルトプラテン９には、１つの吸引室２８が設けられている。この吸引室２８内には、複数の吸引ファン、例えば４つの吸引ファン２７−１〜２７−４が設けられている。これら吸引ファン２７−１〜２７−４は、重心移動部として機能するもので、Ｘ方向の中心線ｙｃよりも搬送方向Ａの上流側に設けられ、ベルトプラテン９の重心位置ＧをＸ方向の中心線ｙｃよりも各位置決め孔２１、２２側に移動させる。これにより、ベルトプラテン９の重心位置Ｇは、ベルトプラテン９の搬送方向Ａの長さｂにおける上流側から３分の１以内の各位置決め孔２１、２２側に位置する。又、各吸引ファン２７−１〜２７−４が動作し、吸引動作を行うと、ベルトプラテン９の全面に亘って吸引力が発生する。このときの吸引力は、上流側の方が下流側よりも強くなる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the image forming apparatus is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, and the same parts as those in FIG.
FIG. 12 shows the positional relationship between the gravity center position G of the
このように上記第４の実施の形態によれば、ベルトプラテン９の１つの吸引室２８内に例えば４つの吸引ファン２７−１〜２７−４をＸ方向の中心線ｙｃよりも搬送方向Ａの上流側に設け、ベルトプラテン９の重心位置ＧをＸ方向の中心線ｙｃよりも各位置決め孔２１、２２側に移動させた。
これにより、各キャリッジピン１９、２０がそれぞれ各位置決め孔２１、２２に係合した状態で、画像形成動作中や輸送中に振動による加速度がベルトプラテン９に加わったとき、各キャリッジピン１９、２０回りのベルトプラテン９の回転モーメントを従来よりも小さくでき、各キャリッジピン１９、２０の変形を抑えることができる。この結果、画像形成動作を繰り返しても、ベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が長期間に亘って精度高く維持され、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれを防ぐことができる。
As described above, according to the fourth embodiment, for example, four suction fans 27-1 to 27-4 in the
As a result, when the acceleration due to vibration is applied to the
又、上記第３の実施の形態と同様に、ベルトプラテン９に画像形成媒体７が供給される上流側の吸引力が強くなるので、画像形成媒体７の搬送方向Ａの先端側がベルトプラテン９のベルト１２上に吸着されるとき、図示されないローラのニップ力アンバランスにより画像形成媒体７の後端の手前側と奥側のニップ抵抗が異なっていても、画像形成媒体７先端がベルトプラテン９上で回転することなく吸着される。これにより、各インクヘッド群１１ｋ、１１ｋ’、…、１１ｙ’の各インク吐出ノズル列とベルトプラテン９による画像形成媒体７の搬送方向Ａとが直交し、画像形成媒体７に対して各色のインクを噴射して画像を形成する動作中に、画像形成媒体７上における各色の色重ねにおいて位置ずれが生じることを防止できる。
Further, as in the third embodiment, since the upstream suction force at which the
次に、本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、画像形成装置の構成は、図１乃至図４に示す構成と同一であり、かつ図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１３はベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との位置関係を示す。ベルトプラテン９には、複数の吸引室、例えば２枚の仕切り板２９、３０によって
３つの吸引室３１、３２、３３が設けられている。これら吸引室３１、３２、３３は、搬送方向Ａの上流側から下流側に向って設けられている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the image forming apparatus is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, and the same parts as those in FIG.
FIG. 13 shows the positional relationship between the gravity center position G of the
搬送方向Ａの上流側の吸引室３１には、例えば２つの吸引ファン２７−１、２７−２が設けられ、中間の吸引室３１には、例えば１つの吸引ファン２７−３が設けられ、下流側の吸引室３３には、例えば１つの吸引ファン２７−４が設けられている。これら吸引ファン２７−１〜２７−４は、重心移動部として機能するもので、ベルトプラテン９の重心位置ＧをＸ方向の中心線ｙｃよりも各位置決め孔２１、２２側、ここでは上流側の吸引室３１の領域内に移動させる。
For example, two suction fans 27-1 and 27-2 are provided in the
このように上記第５の実施の形態によれば、搬送方向Ａの上流側から下流側に向って各吸引室３１、３２、３３を設け、上流側の吸引室３１に２つの吸引ファン２７−１、２７−２を設け、中間の吸引室３１と下流側の吸引室３３とにそれぞれ各１つの吸引ファン２７−３、２７−４を設けたので、ベルトプラテン９の重心位置ＧをＸ方向の中心線ｙｃよりも各位置決め孔２１、２２側、ここでは上流側の吸引室３１の領域内に移動させることができ、上記第４の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the
次に、本発明の第６の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、画像形成装置の構成は、図１乃至図４に示す構成と同一であり、かつ図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１４は画像形成装置の位置決め構造の側面構成図を示し、図１５はベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との位置関係を示す。キャリッジ８には、搬送方向Ａにおける中間位置の各キャリッジピン１９、２０がＺ方向に向けて垂下して固定されている。ベルトプラテン９には、各キャリッジピン１９、２０に対応する各位置にそれぞれ各位置決め孔２１、２２が設けられている。従って、キャリッジ８から垂下した各キャリッジピン１９、２０がそれぞれベルトプラテン９における位置規制用の各位置決め孔２１、２２に係合されることにより、ベルトプラテン９は、位置決めされる。このとき、キャリッジピン１９は、円形の位置決め孔２１に対して係合し、キャリッジピン２０は、長穴形状の位置決め孔２２に対して係合度低く係合される。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the image forming apparatus is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, and the same parts as those in FIG.
FIG. 14 is a side view of the positioning structure of the image forming apparatus, and FIG. 15 shows the positional relationship between the center of gravity G of the
ベルトプラテン９の搬送方向Ａにおける中間位置には、プラテンローラ１３ｃが設けられている。このプラテンローラ１３ｃは、Ｘ方向の中心線ｙｃに沿って設けられている。このプラテンローラ１３ｃは、駆動モータ２３が接続されている。この駆動モータ２３は、プラテンローラ１３ｃを回転させて搬送ベルト１２を移動させる。
A
このような構成であれば、ベルトプラテン９の重心位置Ｇは、ベルトプラテン９の搬送方向Ａにおける中間位置であるＸ方向の中心線ｙｃ上で、かつこの中心線ｙｃ上の駆動モータ２３側に移動する。すなわち、ベルトプラテン９の重心位置Ｇは、当該ベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に設けられる。
With such a configuration, the center of gravity position G of the
このように上記第６の実施の形態によれば、キャリッジ８における搬送方向Ａの中間位置に各キャリッジピン１９、２０を設けると共に、これらキャリッジピン１９、２０に対応して各位置決め孔２１、２２を設け、かつＸ方向の中心線ｙｃに沿って設けられたプラテンローラ１３ｃに駆動モータ２３を接続した。これにより、ベルトプラテン９の重心位置Ｇは、当該ベルトプラテン９における各位置決め孔２１、２２の近接位置に移動するので、キャリッジ８とベルトプラテン９とを位置決めする各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２とベルトプラテン９の重心位置Ｇとが接近して堅固に位置決め固定できる。
As described above, according to the sixth embodiment, the carriage pins 19 and 20 are provided at the intermediate positions in the transport direction A of the
この結果、各キャリッジピン１９、２０がそれぞれ各位置決め孔２１、２２に係合した状態で、画像形成動作中や輸送中に振動による加速度がベルトプラテン９に加わったとき、各キャリッジピン１９、２０回りのベルトプラテン９の回転モーメントを「０」にすることができ、各キャリッジピン１９、２０の変形を抑えることができる。しかるに、画像形成動作を繰り返しても、ベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が長期間に亘って精度高く維持され、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれを防ぐことができる。
As a result, when each
なお、上記第６の実施の形態は、次のように変形してもよい。
例えば、図１６に示すように例えば２つの吸引ファン２７−１、２７−２と２つの吸引ファン２７−３、２７−４とがＸ方向の中心線ｙｃを中心に対称に設けられている。これにより、ベルトプラテン９の重心位置Ｇは、ベルトプラテン９の搬送方向Ａにおける中間位置であるＸ方向の中心線ｙｃ上になるので、上記同様の効果を奏することができる。
The sixth embodiment may be modified as follows.
For example, as shown in FIG. 16, for example, two suction fans 27-1 and 27-2 and two suction fans 27-3 and 27-4 are provided symmetrically about the center line yc in the X direction. As a result, the center of gravity G of the
又、図１７に示すようにプラテンローラ１３ｃに駆動モータ２３が接続されていてもよい。これにより、ベルトプラテン９の重心位置Ｇは、ベルトプラテン９の搬送方向Ａにおける中間位置であるＸ方向の中心線ｙｃ上で、かつこの中心線ｙｃ上の駆動モータ２３側に移動するものとなり、上記同様の効果を奏することができる。
Further, as shown in FIG. 17, a
次に、本発明の第７の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、画像形成装置の構成は、図１乃至図４に示す構成と同一であり、かつ図５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１８は画像形成装置の位置決め構造の側面構成図を示し、図１９はベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン１９、２０との位置関係を示す。ベルトプラテン９における一側面、例えば図１８に示すベルトプラテン９の手前側の側面における搬送方向Ａの上流側と下流側とには、それぞれ位置決め部としての各キャリッジピン３４、３５がＺ方向に向けて垂下して固定されている。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the image forming apparatus is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, and the same parts as those in FIG.
FIG. 18 is a side configuration diagram of the positioning structure of the image forming apparatus, and FIG. 19 shows the positional relationship between the gravity center position G of the
ベルトプラテン９には、各キャリッジピン３４、３５に対応する各位置にそれぞれ位置決め部としての各位置決め孔３６、３７が設けられている。このうち一方の位置決め孔３６は、キャリッジピン３４が係合するもので、円形に形成されている。この位置決め孔３６の径は、キャリッジピン３４の径と略同一径に係合可能に形成されている。
他方の位置決め孔３７は、キャリッジピン３５が係合するもので、長穴状に形成されている。なお、位置決め孔３７は長穴状に形成されているので、キャリッジピン３５との係合度は、位置決め孔３６とキャリッジピン３４との係合度よりも低い。この位置決め孔３７は、短径がキャリッジピン３５の径と略同一径に形成され、かつ長径がキャリッジピン３５の径よりも所定の長さだけ長く形成されている。この位置決め孔３７の長径は、一方のキャリッジピン３４と位置決め孔３６との係合、及びキャリッジピン３５と当該位置決め孔３７とが同時に係合するときのキャリッジ８とベルトプラテン９との係合の容易性を考慮して形成されたもので、係合前のキャリッジ８とベルトプラテン９の位置ずれ量に応じた長さに形成されている。
従って、キャリッジ８から垂下した各キャリッジピン３４、３５がそれぞれベルトプラテン９における各位置決め孔３６、３７に係合されることにより、ベルトプラテン９は、位置決めされる。
The
The
Therefore, the
上流側のプラテンローラ１３ａには、重心移動部としての駆動モータ２３が接続されている。この駆動モータ２３は、プラテンローラ１３ａを回転駆動して搬送ベルト１２を移動させる。又、この駆動モータ２３は、ベルトプラテン９における位置決め孔３６の近接位置に設けられ、ベルトプラテン９の重心位置Ｇを各位置決め孔３６、３７側に移動させる。
The
図１９を参照してベルトプラテン９に対する外力によりＸ方向に加速度が加わったときに各キャリッジピン３４、３５に働く反力及びモーメントについて説明する。同図において、ｍはベルトプラテン９の質量、Ｇは重心位置、Ｌ４は重心位置Ｇとキャリッジピン３４、３５とのＹ方向の距離、Ｌｂはキャリッジピン３４、３５間の距離とする。
キャリッジ８とベルトプラテン９とが各キャリッジピン３４、３５と各位置決め孔３６、３７とにより位置決めされている状態で、キャリッジ８及びベルトプラテン９に画像形成動作や輸送時の振動によって、Ｘ方向に加速度ａが加わった場合のキャリッジピン３４回りの回転モーメントの釣り合いについて考える。
Referring to FIG. 19, reaction forces and moments acting on the carriage pins 34 and 35 when acceleration is applied in the X direction by an external force applied to the
In a state where the
キャリッジピン３４回りのベルトプラテン９の回転モーメントＮ１は、
Ｎ１＝ｍ・ａ・Ｌ４ …（１７）
により表せる。
キャリッジピン３５に働く力をＦｄとすると、ベルトプラテン９に働く反力もＦｄとなり、ベルトプラテン９に働く反力Ｆｂの回転モーメントＮ２は、
Ｎ２＝Ｆｄ・Ｌ５ …（１８）
となる。
これら回転モーメントＮ１、Ｎ２は釣り合うので、
Ｎ１＋Ｎ２＝０ …〈１９）
となる。
The rotational moment N 1 of the
N 1 = m · a · L 4 (17)
It can be expressed by
When the force acting on the
N 2 = Fd · L 5 (18)
It becomes.
Since these rotational moments N 1 and N 2 are balanced,
N 1 + N 2 = 0 ... <19)
It becomes.
上記式（１９）に式（１７）及び式（１８）を代入すると、
ｍ・ａ・Ｌ４＋Ｆｄ・Ｌ５＝０ …（２０）
が求められる。
上記式（２０）を変形すると、キャリッジピン３５に働く反力Ｆｄは、
Ｆｄ＝−ｍ・ａ・Ｌ４／Ｌ５ …（２１）
となる。
同様に、キャリッジピン３５に働くベルトプラテン９の回転モーメントをＮ３、キャリッジピン３４に働く力をＦｃ、ベルトプラテン９に働く反力Ｆｃの回転モーメントをＮ４とすると、
Ｎ３＝ｍ・ａ・Ｌ４ …（２２）
Ｎ４＝Ｆｃ・Ｌ５ …（２３）
Ｎ３＋Ｎ４＝０ …（２４）
Ｆｃ＝−ｍ・ａ・Ｌ４／Ｌ５ …（２５）
となる。
上記式（２０）及び式（２５）より、
Ｆｃ＝Ｆｄ＝−ｍ・ａ・Ｌ４／Ｌ５ …（２６）
となる。
上記式（２６）より、重心位置Ｇとキャリッジピン３４、３５とのＹ方向の距離Ｌ４が小さければ、各キャリッジピン３４、３５に働く各々の力Ｆｃ、Ｆｄは小さくなることが分かる。
Substituting Equation (17) and Equation (18) into Equation (19) above,
m · a · L 4 + Fd · L 5 = 0 (20)
Is required.
When the above equation (20) is transformed, the reaction force Fd acting on the
Fd = −m · a · L 4 / L 5 (21)
It becomes.
Similarly, if the rotational moment of the
N 3 = m · a · L 4 (22)
N 4 = Fc · L 5 (23)
N 3 + N 4 = 0 (24)
Fc = −m · a · L 4 / L 5 (25)
It becomes.
From the above formula (20) and formula (25),
Fc = Fd = −m · a · L 4 / L 5 (26)
It becomes.
From the formula (26), the smaller the Y direction a distance L 4 between the position of the center of gravity G and the carriage pins 34 and 35, each of the force Fc acting on the
図２０は駆動モータ２３がローラ１３ａに接続され、各キャリッジピン３４、３５及び各位置決め孔３６、３７からなる位置決め部とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの間隔が離れ、これら各キャリッジピン３４、３５及び各位置決め孔３６、３７とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの位置関係が考慮されていない例を示す。
この場合、ベルトプラテン９のＹ方向の長さをＣとすると、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン３４、３５とのＸ方向の距離Ｌ４は、
Ｌ４＝（３／４）・Ｃ …（２７）
となる場合であり、上記式（２７）を上記式（２５）に代入すると、キャリッジピン３４に働く力Ｆｃは、
Ｆｃ＝Ｆｄ＝−ｍ・ａ・（３／４）・Ｃ／Ｌ４ …（２８）
となる。
In FIG. 20, the
In this case, assuming that the length of the
L 4 = (3/4) · C (27)
When the above equation (27) is substituted into the above equation (25), the force Fc acting on the
Fc = Fd = −m · a · (3/4) · C / L 4 (28)
It becomes.
一方、図２１は駆動モータ２３がローラ１３ａに接続され、各キャリッジピン３４、３５及び各位置決め孔３６、３７からなる位置決め部とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの位置関係が考慮されている本実施の形態を示す。
この場合、ベルトプラテン９のＹ方向の長さをＣとすると、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン３４、３５とのＹ方向の距離Ｌ４は、
Ｌ４＝（１／４）Ｃ …（２９）
となる。上記式（２９）を上記式（２５）に代入すると、キャリッジピン３４に働く力Ｆｃは、
Ｆｃ＝Ｆｄ＝−ｍ・ａ・（１／４）・Ｃ／Ｌ５ …（３０）
となる。
ここで、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン３４、３５の変形量との関係を表すグラフを図２２に示す。同図に示すグラフは、ベルトプラテン９に加速度ａが働いた場合の各キャリッジピン３４、３５に働く反力に基づいて各キャリッジピン３４、３５の変形量を計算したものである。
加速度ａがベルトプラテン９に働いた場合、各キャリッジピン３４、３５にかかる荷重をＦとすると、上記式（２５）より、
Ｆ＝−ｍ・ａ・Ｌ４／Ｌ５
となる。
On the other hand, FIG. 21 shows a book in which the
In this case, assuming that the length of the
L 4 = (1/4) C (29)
It becomes. When the above equation (29) is substituted into the above equation (25), the force Fc acting on the
Fc = Fd = −m · a · (1/4) · C / L5 (30)
It becomes.
Here, a graph showing the relationship between the center of gravity position G of the
When the acceleration a is applied to the
F = −m · a · L 4 / L 5
It becomes.
又、各キャリッジピン３４、３５の断面２次モーメントをＩとすると、
Ｉ＝πd４/６４ …（３１）
となる。
Further, when the moment of inertia of the cross section of each
I = πd 4/64 ... ( 31)
It becomes.
又、各キャリッジピン３４、３５の支点から荷重点までの距離をＬ３、縦弾性係数をＥ、各キャリッジピン３４、３５の最大撓み量をＹとすると、
Ｙ＝Ｆ・Ｌ3 4／（３ＥＩ） …（３２）
となる。
しかるに、次の条件を代入することにより図２２に示すグラフを得る。すなわち、ベルトプラテン９の質量ｍ＝１５［ｋｇ］、ベルプラテン９の搬送方向Ａの長さ６５０［ｍｍ］、ベルトプラテン９の搬送方向Ａに直交する長さ４５０［ｍｍ］、力速度ａ＝１０［Ｎ・ｍ／ｓ２］、各キャリッジピン３４、３５の直径ｄ＝８［ｍｍ］、各キャリッジピン３４、３５の長さ１４０［ｍｍ］、各キャリッジピン３４、３５の縦弾性係数Ｅ＝１８６×１０３［Ｎ／ｍｍ２］として計算した。
Further, if the distance from the fulcrum of each
Y = F · L 3 4 / (3EI) (32)
It becomes.
However, the graph shown in FIG. 22 is obtained by substituting the following conditions. That is, the mass m of the
本発明の画像形成装置において許容される画像形成媒体７上でのインクの着弾ズレ量は、上記第１の実施の形態と同様に、６０μｍ以下とする。この着弾ズレ量以下であれば、当該着弾ズレによる画像形成媒体７上に形成される画像の画質への影響はない。
図２２に示すグラフから分かるように、本実施の形態において、インクの着弾ズレ量６０μｍ以内となる各キャリッジピン３４、３５の変形が起こるベルトプラテン９の重心位置Ｇは、ベルトプラテン９の手前側からＹ方向へ約０．３［ｍ］までの地点であり、ベルトプラテン９のＹ方向の長さの約３分の２の長さである。
The amount of ink landing deviation allowed on the image forming medium 7 in the image forming apparatus of the present invention is set to 60 μm or less, as in the first embodiment. If the amount of landing deviation is equal to or less than this amount, the landing deviation does not affect the image quality of the image formed on the
As can be seen from the graph shown in FIG. 22, in the present embodiment, the center of gravity G of the
図２０に示すように各キャリッジピン３４、３５及び各位置決め孔３６、３７からなる位置決め部とベルトプラテン９の重心位置Ｇとの位置関係が考慮されていない場合、ベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン３４、３５との距離がベルトプラテン９の搬送方向Ａの長さの４分の３の長さ、すなわち着弾ズレ量６０μｍ以内で各キャリッジピン３４、３５に変形が起こるベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン３４、３５とのＸ方向の距離以上となってしまう。このため、各キャリッジピン３４、３５に働く各反力Ｆｃ、Ｆｄの働きによって各キャリッジピン３４、３５が変形し、ベルトプラテン９とキャリッジ８との相対位置関係が変化し、画像形成媒体７上における各色の色重ねに位置ずれが生じてしまう。
As shown in FIG. 20, when the positional relationship between the positioning portion including the carriage pins 34 and 35 and the positioning holes 36 and 37 and the gravity center position G of the
これに対して本実施の形態のようにベルトプラテン９の重心位置Ｇが各キャリッジピン３４、３５及び各位置決め孔３６、３７からなる位置決め部に近接して考慮されている場合は、上記考慮されていない場合と比べて上記式（１４）及び式（１２）により各キャリッジピン３４、３５に働く各反力Ｆｃ、Ｆｄは、ベルトプラテン９の重心位置Ｇが考慮されていない場合の３分の１になり、かつベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン３４、３５との距離がベルトプラテン９におけるＹ方向の長さの４分の１の長さ、すなわちインクの着弾ズレ量６０μｍ以内で各キャリッジピン３４、３５に変形が起こるベルトプラテン９の重心位置Ｇと各キャリッジピン３４、３５とのＹ方向の距離以下になる。
これにより、各キャリッジピン３４、３５は変形せず、ベルトプラテン９とキャリッジ２０との相対位置関係が長期間に亘って精度高く維持され、画像形成媒体７上におけるＫＣＭＹの各色の色重ねにおいて位置ずれを防ぐことができる。
On the other hand, when the center of gravity G of the
Accordingly, the carriage pins 34 and 35 are not deformed, and the relative positional relationship between the
又、各キャリッジピン３４、３５は、画像形成媒体７の搬送方向Ａの上流側と下流側で、かつ画像形成媒体７の搬送方向Ａの長さよりも広い間隔で配置されているので、画像形成媒体７がジャムを起こしたときのジャム紙の除去は、キャリッジピン３４がベノレトプラテン９の手前側又はベルトプラテン９のＸ方向の中心で係合する場合に比べてキャリッジビン１９が退避しているので、容易に除去できる。
Further, the carriage pins 34 and 35 are arranged on the upstream side and the downstream side in the transport direction A of the
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形してもよい。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment, You may deform | transform as follows.
例えば、搬送機構の重心位置を各位置決め部の近接位置に移動させる重心移動部は、ベルトプラテン９における各キャリッジピン３４、３５及び各位置決め孔３６、３７からなる位置決め部側に重し等のウエイト部を設けることにより実現してもよい。
For example, the center-of-gravity moving unit that moves the center-of-gravity position of the transport mechanism to a position close to each positioning unit is weighted to the positioning unit side including the carriage pins 34 and 35 and the positioning holes 36 and 37 in the
重心移動部は、駆動モータ２３、プラテンローラ１３ｃ又は各吸引ファン２７−１〜２７−４のいずれかを各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２からなる位置決め部側に設けるのに限らず、駆動モータ２３、プラテンローラ１３ｃ又は各吸引ファン２７−１〜２７−４のいずれかを各キャリッジピン３４、３５及び各位置決め孔３６、３７からなる位置決め部のうち少なくとも２つを組み合わせてベルトプラテン９の重心位置Ｇを各キャリッジピン１９、２０及び各位置決め孔２１、２２からなる位置決め部側に移動させてもよい。
The center-of-gravity moving part is not limited to providing any one of the
１，２：第１のフレーム、３，４：第２のフレーム、５，６：連結フレーム、５ａ，６ａ：当接部、７：画像形成媒体、Ｍ：供給部、Ｎ：排出部、８：キャリッジ、９：ベルトプラテン、９ａ，９ｂ：ベルトプラテンの各下端縁、１０：レジストローラ部、１１ｋ，１１ｋ’，１１ｃ，１１ｃ’，１１ｍ，１１ｍ’，１１ｙ，１１ｙ’：インクヘッド群、１２：ベルト、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ：プラテンローラ、１４，１５：プラテン上下機構アーム，１５ａ：軸、１４ｂ，１５ｂ：プラテン上下機構アームの各端部、１６：キャリッジアーム、１７：レジストローラの軸、１８：ローラ、１９，２０：キャリッジピン、１９ａ，２０ａ：円錐状部、２１，２２：位置決め孔、２３：駆動モータ、２４，２５：吸引室、２６：仕切り板、２７−１〜２７−４：吸引ファン、２８：吸引室、２９，３０：仕切り板、３１，３２，３３：吸引室、３４，３５：キャリッジピン、３６，３７：位置決め孔。 1, 2: First frame, 3, 4: Second frame, 5, 6: Connection frame, 5a, 6a: Abutting portion, 7: Image forming medium, M: Supply portion, N: Discharge portion, 8 : Carriage, 9: Belt platen, 9a, 9b: Each lower edge of the belt platen, 10: Registration roller portion, 11k, 11k ′, 11c, 11c ′, 11m, 11m ′, 11y, 11y ′: Ink head group, 12 : Belt, 13a, 13b, 13c: platen roller, 14, 15: platen vertical mechanism arm, 15a: shaft, 14b, 15b: each end of platen vertical mechanism arm, 16: carriage arm, 17: registration roller shaft, 18: roller, 19, 20: carriage pin, 19a, 20a: conical portion, 21, 22: positioning hole, 23: drive motor, 24, 25: suction chamber, 26: partition plate, 2 -1～27-4: suction fan, 28: suction chamber, 29, 30: partition plate, 31, 32 and 33: suction chamber, 34 and 35: the carriage pins 36, 37: positioning hole.
Claims (15)
前記搬送機構の重心位置を前記各位置決め部の近接位置に位置付ける重心位置付け部材、
を具備したことを特徴とする画像形成装置の位置決め機構。 A transport mechanism that transports the image forming medium, an ink head that ejects ink, a carriage that holds the ink head apart from the transport mechanism, and positions the transport mechanism and the carriage at at least two locations. In the positioning mechanism of the image forming apparatus provided with at least two positioning portions each having an engaging portion and an engaged portion,
A center-of- gravity positioning member that positions the center of gravity of the transport mechanism in the proximity of each positioning unit;
A positioning mechanism for an image forming apparatus.
前記重心位置付け部材は、前記駆動モータを前記搬送機構における前記各位置決め部側に配置する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の位置決め機構。 The transport mechanism includes a transport belt for transporting the image forming medium, and a drive motor that drives the transport belt,
The center-of-gravity positioning member arranges the drive motor on each positioning part side in the transport mechanism,
The positioning mechanism for an image forming apparatus according to claim 1.
前記重心位置付け部材は、前記ローラを前記搬送機構における前記各位置決め部側に配置する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の位置決め機構。 The transport mechanism includes a transport belt for transporting the image forming medium, and a roller for applying tension to the transport belt,
The center-of-gravity positioning member arranges the roller on each positioning part side in the transport mechanism.
The positioning mechanism for an image forming apparatus according to claim 1.
前記重心位置付け部材は、前記吸引機構を前記搬送機構における前記各位置決め部側に配置する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の位置決め機構。 The transport mechanism includes a transport belt for sucking and holding the image forming medium, and a suction mechanism for sucking and holding the image forming medium on the transport belt,
The center-of-gravity positioning member arranges the suction mechanism on each positioning portion side in the transport mechanism.
The positioning mechanism for an image forming apparatus according to claim 1.
前記重心位置付け部材は、前記駆動モータ、前記ローラ又は前記吸引機構のうち少なくとも２つを前記各位置決め部側に配置する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の位置決め機構。 The transport mechanism sucks and holds the image forming medium, a drive motor that drives the transport belt, a roller that applies tension to the transport belt, and sucks the image forming medium onto the transport belt. A suction mechanism for holding,
The center of gravity positioning member is arranged with at least two of the drive motor, the roller, or the suction mechanism on each positioning part side,
The positioning mechanism for an image forming apparatus according to claim 1.
前記搬送機構の重心位置を前記各位置決め部の近接位置に位置付けることを特徴とする画像形成装置の位置決め方法。 A transport mechanism that transports the image forming medium and a carriage that holds an ink head that ejects ink away from the transport mechanism are positioned, and the ink ejected from the ink head is landed on the image forming medium. In an image forming apparatus positioning method for forming an image by
The method of positioning an image forming apparatus characterized by locating the center of gravity of the transport mechanism to position near the respective positioning portions.
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