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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