JP4524925B2 - プリンタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ロール状の記録紙に印字するプリンタに関し、特に、印字ヘッドや紙送りローラを位置決めする位置決め機構を備えたプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種のプリンタにおいては、ロール紙状の記録紙を紙送り機構により送るとともに、印字ヘッドを紙幅方向に移動させながら記録紙に印字を行うようにしている。
【0003】
このような印字ヘッドは、複数のキャリッジ軸によって往復動可能に支持されるように構成されている。また、これらのキャリッジ軸は、本体フレームに紙幅方向と平行になるように設けられている。
【0004】
一方、紙送り機構は、通常の場合、複数の紙送りローラを有しているが、これらの紙送りローラは、印字ヘッドのヘッド面に対して記録紙が一定の間隔を保つように配置されている。ここで、紙送りローラの回転支軸としての役割を果す紙送り軸は、それぞれ、軸受部材を介して、本体フレームに紙幅方向と平行になるように回動自在に支持されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のプリンタにおいては、本体フレームとキャリッジ軸との間や、本体フレームと軸受部材との間に、はめあいにおける隙間が必ず生じ、その隙間により、印字の際に、キャリッジ軸や紙送り軸ががたつき、その結果、印字ヘッドのヘッド面と記録紙との間隔(ヘッドギャップ)を均一に保つことができず、また、紙送りローラによる紙送り量にむらが生じることがあった。
【0006】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、印字の際のキャリッジ軸等や紙送りローラのがたつきを防止してヘッドギャップを一定に保つとともに高い精度で紙送りすることが可能なプリンタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、記録紙に印字可能なヘッド面を有し、一対の第1のキャリッジ軸及び第2のキャリッジ軸に案内されることによって紙幅方向に往復動可能に構成された印字ヘッドと、回動自在に構成された紙送りローラの支軸である紙送り軸を有し、該紙送り軸の回転により前記記録紙を前記ヘッド面と所定の間隔をもって紙送りするように構成された紙送り機構と、前記ヘッド面が所定の平面と平行になるように前記第1のキャリッジ軸及び前記第2のキャリッジ軸を規制する第1の規制部及び第2の規制部と、前記紙送り機構によって送られる記録紙が前記ヘッド面と平行になるように前記紙送り軸を規制する第3の規制部とを有し、前記第1のキャリッジ軸及び前記第2のキャリッジ軸が、それぞれ、弾性部材により付勢されることによって前記第1の規制部及び前記第2の規制部に当接するとともに、前記紙送り軸が、前記弾性部材により付勢されることによって前記第3の規制部に当接するように構成された位置決め機構とを備えており、前記弾性部材は、前記紙送り軸に装着可能なコイル部と、該コイル部から前記第1のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第1の腕部と、前記コイル部から前記第2のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第2の腕部とからなるねじりコイルばねであることを特徴とするプリンタである。
【0008】
本発明の場合、印字ヘッド側の第1のキャリッジ軸及び第2のキャリッジ軸が、それぞれ、付勢されることにより、第1の規制部及び第2の規制部に押し付けられ、一方、紙送り軸が、付勢されることにより、第3の規制部に押し付けられる。
【0009】
その結果、印字の際、印字ヘッドの往復動により第1のキャリッジ軸等に振動が生じても、第1のキャリッジ軸及び第2のキャリッジ軸は、第1の規制部及び第2の規制部に押し付けられて動かない。また、例えば記録紙からの摩擦等により生じる外力が紙送り軸に加えられても、紙送り軸は、第3の規制部に押し付けられ、その位置で回転する。
【0010】
したがって、本発明によれば、紙送り機構内で紙送りローラが形成する紙送り面(所定の平面)と印字ヘッドのヘッド面との間隔(ヘッドギャップ)を一定に保つことができるとともに、紙送りローラの回転中心直線を一定の位置に保つことにより記録紙の送り量を一定にすることができる。
【0012】
本発明によれば、弾性部材により、第1のキャリッジ軸、第2のキャリッジ軸及び紙送り軸を一括して付勢することが可能になるため、部品点数を減らして位置決め機構自体を簡素な構成にすることができる。
【0013】
さらに、本発明において、位置決め機構は、第1の規制部及び第2の規制部が、第1のキャリッジ軸と第2のキャリッジ軸とを点接触によって支持するように構成されるとともに、第3の規制部が、紙送り軸を点接触によって支持するように構成されていることも効果的である。
本発明によれば、第1の規制部、第2の規制部及び第3の規制部を、点接触によって支持するようにしたことから、印字中において、第1のキャリッジ軸、第2のキャリッジ軸、及び紙送り軸をより効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリンタの好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0018】
図1は、本実施の形態のプリンタの概略構成を示す図である。図2は、同プリンタの正面側の本体フレームの概略構成を示す図である。図3(a)は、本実施の形態の印字ヘッド及び紙送りローラと位置決めばねとの位置関係を示す図であり、図3(b)は、本実施の形態の位置決め機構を示す図である。
【0019】
図1に示すように、本実施のプリンタ1は、例えば樹脂等から略箱状に形成された本体ケース2を有している。本体ケース2内の両側面(図1の手前側及び奥側の側面)には、一対の平行な本体フレーム3が設けられている。これらの本体フレーム3のうち、手前側の本体フレーム3aの形状は、図2に示すように、平板状に形成され、一方、奥側の本体フレーム3bの形状は、詳細は図示しないが、手前側の本体フレーム3aと略対称になるようにほぼ同一形状に形成されている。
【0020】
図1に示すように、本体ケース2の正面側(図1の左側)には、ケースカバー4が開閉自在に設けられている。このケースカバー4は、平行クランク機構5の一部と固定されている。ここで、平行クランク機構5は、一対の平行な第1のリンク部材6及び第2のリンク部材7と、第1のリンク部材6と第2のリンク部材7との間に配設された可動フレーム8とから構成されている。第1のリンク部材6及び第2のリンク部材7は、本体フレーム3の下側部分に回動自在に支持されている。一方、可動フレーム8は、本体ケース2の底部2aとほぼ平行になるように第1のリンク部材6及び第2のリンク部材7に回動自在に支持されている。そして、クランク機構5の可動フレーム8は、ケースカバー4の開閉に伴い、平行移動するように構成されている。
【0021】
本体ケース2の底部2aには、ロール紙Rを収容可能なロール紙ホルダ9が設けられ、このロール紙ホルダ9は、平行クランク機構5の内側に収まるように配置されている。
【0022】
プリンタ1は、紙送り機構10を有し、この紙送り機構10は、ロール紙Rから引き出された記録紙Sを挟むことが可能な紙送りローラ対であって、第1の紙送りローラ11及び第2の紙送りローラ12と、第3の紙送りローラ13及び第4の紙送りローラ14とからなる。
【0023】
第1の紙送りローラ11は、本体フレーム3の背面側(ケースカバー4から離れた側)の部位に回動自在に設けられている。ここで、図3(a)に示すように、第1の紙送りローラ11の回転支軸をなす紙送り軸11aは、紙軸受部材15を介して本体フレーム3に支持され、その紙軸受部材15の位置が後述する位置決め機構30により規制されるように構成されている。
【0024】
一方、図1に示すように、第2の紙送りローラ12は、可動フレーム8の背面側の部位に回動自在に設けられている。さらに、第2の紙送りローラ12は、可動フレーム8の移動に伴って第1の紙送りローラ11に対向して押圧可能に構成されている。
【0025】
また、第4の紙送りローラ14は、可動フレーム8の正面側の部位に回動自在に設けられている。さらに、第4の紙送りローラ14は、可動フレーム8が最上位に配置された場合にあっては、第1の紙送りローラ11との間に形成する平面が水平面と平行になるように配置されている。ここで、第1の紙送りローラ11と第4の紙送りローラ14との間に形成される平面とは、紙送り機構10によって送られる記録紙Sによって形成される平面であって、本実施の形態においては、以下「記録紙面P」という。
【0026】
一方、第3の紙送りローラ13は、本体フレーム3の正面側の部位に回動自在に設けられている。さらに、第3の紙送りローラ13は、可動フレーム8の移動に伴って第4の紙送りローラ14に対向して押圧可能に構成されている。
【0027】
そして、紙送り機構10は、詳細は図示しないが、駆動モータの動力が、歯車によって第1の紙送りローラ11に伝達される一方、この伝達による第1の紙送りローラ11の動力が、歯車やベルト等によって第4の紙送りローラ14に伝達されるように構成されている。なお、第2の紙送りローラ12及び第3の紙送りローラ13は、それぞれ、第1の紙送りローラ11及び第4の紙送りローラ14の回転に伴って従動回転するようになっている。
【0028】
図1又は図3(a)に示すように、本体フレーム3の第1の紙送りローラ11より上方側の部位には、印字機構20が設けられている。この印字機構20は、インクジェット方式により印字可能なキャリッジヘッド(印字ヘッド)21を有し、このキャリッジヘッド21の下側の略中央の部位には、インク液滴を吐出可能に構成された、平面状のヘッド面22が形成されている。また、キャリッジヘッド21は、一対のキャリッジ軸(第1のキャリッジ軸)23及びサブキャリッジ軸(第2のキャリッジ軸)24によって、紙幅方向に往復動可能に支持されている。かかるキャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24は、本体フレーム3aと本体フレーム3bとの間に設けられ、それぞれの位置が後述する位置決め機構30により規制されるように構成されている。
【0029】
ここで、キャリッジヘッド21の背面側(図3の右側)の部位には、キャリッジ軸23を軸受け可能な軸受部材25が設けられている。そして、キャリッジ軸23は、キャリッジヘッド21の軸受部材25にはまることにより、ヘッド面22内の印字方向と平行に配置されるようになっている。また、キャリッジヘッド21の正面側の部位には、サブキャリッジ軸24をその上側と下側とから挟持可能な挟持部26が突出形成されている。そして、サブキャリッジ軸24は、キャリッジヘッド21の挟持部26に挟まれることにより、キャリッジ軸23に対し、ヘッド面22と平行な面上において移動可能になっている。
【0030】
図3(b)に示すように、本実施の形態の位置決め機構30は、第1の規制孔(第1の規制部)31と、第2の規制孔(第2の規制部)32と、第3の規制孔(第3の規制部)33と、位置決めばね(弾性部材)34とからなっている。
【0031】
図2に示すように、第1の規制孔31は、本体フレーム3aの、キャリッジ軸23を支持すべき部位に、キャリッジ軸23と当接可能な大きさで設けられている。
【0032】
第2の規制孔32は、本体フレーム3aのサブキャリッジ軸24を支持すべき部位に、サブキャリッジ軸24と当接可能な大きさで設けられている。
【0033】
第3の規制孔33は、本体フレーム3aの、第1の紙送りローラ11の紙軸受部材15を支持すべき部位に、紙軸受部材15と当接可能な大きさで設けられている。ここで、本実施の形態においては、紙軸受部材15として、公知のフランジ付き円筒形軸受部材を用いている。
【0034】
他方、図1の奥側の本体フレーム3bには、詳細は図示しないが、本体フレーム3a側の位置決め機構10と対称形状同一の位置決め機構が設けられている。
【0035】
図3(b)に示すように、第1の規制孔31は、本体フレーム3aの背面側の端部において鉛直方向に延びる第1の鉛直規制縁31aと、下側の端部において水平方向に延びる第1の水平規制縁31bと有するような形状に形成されている。一方、第2の規制孔32は、本体フレーム3aの正面側の端部において鉛直方向に延びる第2の鉛直規制縁32aと、下側の端部において水平方向に延びる第2の水平規制縁32bとを有するような形状に形成されている。
【0036】
ここで、第1の鉛直規制縁31aは、ヘッド面22と紙送り機構10側の記録紙面Pについて紙送り方向の位置関係を、キャリッジ軸23によって決定するためのものであり、第1の水平規制縁31bは、キャリッジ軸23を記録紙面Pと一定の間隔に保つためのものである。
【0037】
また、第2の鉛直規制縁32aは、第1の鉛直規制縁31a及び第1の水平規制縁31bによって規制されるべきキャリッジ軸23に対し、サブキャリッジ軸24を一定の間隔に保つためのものであり、第2の水平規制縁31bは、当該キャリッジ軸23に対し、サブキャリッジ軸24をヘッド面22が紙送り機構10側の記録紙面Pと平行になるように位置決めするものである。
【0038】
一方、第3の規制孔33は、本体フレーム3aの上方側の端部において、第1の規制孔31と第2の規制孔32との間の鉛直方向の中心線を対称にして、斜め下方へ両側に延びる、第1の規制孔31側の第1の傾斜規制縁33aと、第2の規制孔32側の第2の傾斜規制縁33bとを有するような形状に形成されている。
【0039】
第1の傾斜規制縁33a及び第2の傾斜規制縁33bは、第1の規制孔31によって規制されるべきキャリッジ軸23及び第2の規制孔によって規制されるべきサブキャリッジ軸24に対し、第1の紙送りローラ11を一定の位置に決定するためのものである。
【0040】
図3(a)(b)に示すように、本実施の形態においては、位置決めばね34として、ねじりコイルばねを用いている。
【0041】
位置決めばねのコイル部34aは、その内径が紙軸受部材15の円筒部分の外径より若干大きくなるように形成されている。位置決めばね34の第1の腕部34aは、紙軸受部材15の円筒部分とキャリッジ軸23との双方に当接可能な長さに形成されている。一方、位置決めばね34の第2の腕部34cは、第1の腕部34aに対して所定の角度開く方向に、紙軸受部材15の円筒部分とサブキャリッジ軸24との双方に当接可能な長さに形成されている。
【0042】
そして、位置決めばね34は、コイル部34aが紙軸受部材15の円筒部分に装着され、これにより、第1の腕部34a及び第2の腕部34bが、閉じる方向に曲げられた状態で、それぞれ、キャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24に当接するようになっている。
【0043】
かかる構成を有する本実施の形態においては、図3(a)(b)に示すように、位置決めばね34の第1の腕部34bがキャリッジ軸23に当接することによって、キャリッジ軸23は、矢印A方向に示す、背面側の斜め下方向に付勢される。また、位置決めばね34の第2の腕部34cがサブキャリッジ軸24に当接することによって、サブキャリッジ軸24は、矢印B方向に示す、正面側の斜め下方向に付勢される。一方、位置決めばね34のコイル部34aは、第1の腕部34a及び第2の腕部34bの開く方向に戻る力によって、矢印C方向に示す上方向に移動して紙軸受部材15と当接し、これにより、紙軸受部材15は、矢印C方向に付勢される。
【0044】
上述の場合、キャリッジ軸23とサブキャリッジ軸24とが、互いに離れる方向に付勢されるため、それぞれは、第1の鉛直規制縁31aと第2の鉛直規制縁32aとに、常に点接触をもって押し付けられる。また、キャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24と第1の紙送りローラ11とが、互いに接近する方向に付勢されるため、それぞれは、第1の水平規制縁31b及び第2の水平規制縁32bと第1の傾斜規制縁33a及び第2の傾斜規制縁33bとに、常に点接触をもって押し付けられる。
【0045】
これにより、キャリッジ軸23とサブキャリッジ軸24との間隔が一定に保たれるとともに、キャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24と第1の紙送りローラ11とのそれぞれの間隔が一定に保たれるため、キャリッジヘッド21のヘッド面22と紙送り機構10側の記録紙面Pと平行に配置される。
【0046】
そして、印字の際、キャリッジヘッド21の往復動によりキャリッジ軸23やサブキャリッジ軸24に振動が生じても、キャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24が、位置決めばね34により常に第1の規制孔31及び第2の規制孔32に押し付けられているため、キャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24は、位置決め機構30によって定められた位置から動かない。
【0047】
その結果、キャリッジヘッド21は、そのヘッド面22を紙送り機構10側の記録紙面Pとの間隔(ヘッドギャプG)を一定に保ったまま、紙送り方向に往復動する。特に、この場合において、キャリッジヘッド21は、その挟持部26がサブキャリッジ軸24を移動可能に支持しているため、平行に保たれたキャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24上を円滑に移動する。
【0048】
一方、紙送りの際、第1の紙送りローラ11に、例えば記録紙Sからの摩擦等により生じる外力が加えられても、第1の紙送りローラ11の紙軸受部材15が、位置決めばね34により常に第3の規制孔33に押し付けられているため、第1の紙送りローラ11は、位置決め機構30によって定められた位置で回転する。
【0049】
その結果、第1の紙送りローラ11は、第4の紙送りローラ14との間に記録紙面Sを水平面と平行に保つとともに、回転中心直線を一定に保った状態で回転する。この場合、記録紙Sと第1の紙送りローラ11との接線上における紙送り方向の速度成分が、常に一定であるため、第1の紙送りローラ11は、記録紙Sの一定量を紙送り方向に送り出す。
【0050】
以上述べたように本実施の形態によれば、キャリッジヘッド21側のキャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24と、紙送り機構10の第1の紙送りローラ11とを、位置決め機構30により、位置決めするとともに印字の際に生じるがたつきを防止したため、ヘッドギャップGを一定に保った状態において高い精度で紙送りすることができる。
【0051】
特に、キャリッジヘッド21側のキャリッジ軸23及びサブキャリッジ軸24を第1の規制孔31と第2の規制孔32とに挿入するとともに、第1の紙送りローラ11の紙軸受部材15を第3の規制孔33に挿入した状態で、位置決めばね34を装着するだけで、ヘッドギャップGを一定にすることができるため、ヘッドギャプGを調製する必要がなくなるという利点がある。
【0052】
また、本実施の形態によれば、位置決めばね34により、キャリッジ軸23、サブキャリッジ軸24及び第1の紙送りローラ11を一括して付勢するようにしたことから、部品点数を減らして位置決め機構30自体を簡素な構成にすることができる。
さらに、本実施の形態によれば、キャリッジ軸23、サブキャリッジ軸24、第1の紙送りローラ11の紙軸受部材15のそれぞれを、第1の鉛直規制縁31aと第1の水平規制縁31bとの間、第2の鉛直規制縁32aと第2の水平規制縁32bとの間、第1の傾斜規制縁33aと第2の傾斜規制縁33bとの間で、点接触によって支持するようにしたことから、印字中において、キャリッジ軸23、サブキャリッジ軸24、第1の紙送りローラ11をより効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【0053】
さらに、本実施の形態によれば、キャリッジ軸23、サブキャリッジ軸24それぞれを、重力方向と略同一方向の第1の水平規制縁31aおよび第2の水平規制縁32bで支持するとともに、第1の紙送りローラ11を、第2の紙送りローラ12により押圧される方向と略同一方向に設けられた、第1の傾斜規制縁33aと第2の傾斜規制縁33bとの間で支持するようにしたことから、キャリッジ軸23、サブキャリッジ軸24、第1の紙送りローラ11をより効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【0054】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【0055】
例えば、上記実施の形態においては、インクジェット方式により印字を行うように構成されたキャリッジヘッド21を用いたが、本発明に係る位置決め機構は、これに限られることなく、ドットインパクト方式により印字を行うように構成されたキャリッジヘッドにも適用することができ、この場合、上記実施の形態と同様、インパクト面と記録紙面との間隔であるヘッドギャップを一定にすることができる。
【0056】
また、上記実施の形態においては、位置決めばね34としてねじりコイルばねを用いたが、これに限られず、例えば2個や3個のばねを種類を問わず用いることも可能である。もっとも、部品点数の観点からでは、上記実施の形態のように実施することが好ましい。
【0057】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、位置決め機構により、ヘッドギャップを一定に保った状態において高い精度で紙送りすることができる。
【0058】
また、本発明によれば、位置決めばねを用いたことにより、部品点数を減らして位置決め機構自体を簡素な構成にすることができる。
【0059】
本発明によれば、位置決め機構を点接触によって支持するようにしたことから、より効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【0060】
本発明によれば、位置決め方向を力の作用する方向と略同一方向にしたことにより、より効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態のプリンタの概略構成を示す図である。
【図2】同プリンタの正面側の本体フレームの概略構成を示す図である。
【図3】(a):本実施の形態の印字ヘッド及び紙送りローラと位置決めばねとの位置関係を示す図である。
(b):本実施の形態の位置決め機構を示す図である。
【符号の説明】
10 紙送り機構
11 第1の紙送りローラ
21 キャリッジヘッド(印字ヘッド)
22 ヘッド面
23 キャリッジ軸(第1のキャリッジ軸)
24 サブキャリッジ軸(第2のキャリッジ軸)
30 位置決め機構
31 第1の規制孔(第1の規制部)
32 第2の規制孔(第2の規制部)
33 第3の規制孔(第3の規制部)
34 位置決めばね(弾性部材)
Claims (2)
- 記録紙に印字可能なヘッド面を有し、一対の第1のキャリッジ軸及び第2のキャリッジ軸に案内されることによって紙幅方向に往復動可能に構成された印字ヘッドと、
回動自在に構成された紙送りローラの支軸である紙送り軸を有し、該紙送り軸の回転により前記記録紙を前記ヘッド面と所定の間隔をもって紙送りするように構成された紙送り機構と、
前記ヘッド面が所定の平面と平行になるように前記第1のキャリッジ軸及び前記第2のキャリッジ軸を規制する第1の規制部及び第2の規制部と、前記紙送り機構によって送られる記録紙が前記ヘッド面と平行になるように前記紙送り軸を規制する第3の規制部とを有し、前記第1のキャリッジ軸及び前記第2のキャリッジ軸が、それぞれ、弾性部材により付勢されることによって前記第1の規制部及び前記第2の規制部に当接するとともに、前記紙送り軸が、前記弾性部材により付勢されることによって前記第3の規制部に当接するように構成された位置決め機構とを備えており、前記弾性部材は、前記紙送り軸に装着可能なコイル部と、該コイル部から前記第1のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第1の腕部と、前記コイル部から前記第2のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第2の腕部とからなるねじりコイルばねであることを特徴とするプリンタ。 - 前記位置決め機構は、前記第1の規制部及び前記第2の規制部が、前記第1のキャリッジ軸と前記第2のキャリッジ軸とを点接触によって支持するように構成されるとともに、前記第3の規制部が、前記紙送り軸を点接触によって支持するように構成されていることを特徴とする請求項1記載のプリンタ。
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