JP5617444B2

JP5617444B2 - 接地構造及び記録装置

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Publication number: JP5617444B2
Application number: JP2010193557A
Authority: JP
Inventors: 康司矢島; 大輔蛭間; 亮濱野; 原田考人; 考人原田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2030-08-31
Also published as: JP2012054002A; CN102381057A; US20120051822A1; CN102381057B; US8827579B2

Description

本発明は、部材同士を導通させて電気的接地状態とする接地構造及びそのような接地構造を備えた記録装置に関する。

例えばインクジェット式プリンター等の記録装置では、キャリッジに取り付けられた記録ヘッドにインク滴を吐出するための複数のノズルが設けられ、これらのノズルからインク滴が記録用紙（記録媒体）に向けて吐出されることにより記録処理が実施される。

このようなインクジェット式プリンターにおいて、記録ヘッドがプリンターの筐体に対して異なった電位を有すると、ノズルから吐出されるインク滴が帯電し、インク滴が記録用紙上の所望の位置に着弾しない等の問題が生じることがある。これを防止するために、記録ヘッドは、プリンターの筐体に対して接地（アース）され、プリンター本体と略同電位とするべく特許文献１等の接地構造が施されている。また、インクジェット式プリンター等の記録装置以外の機器等においても様々な理由から特許文献１等の接地構造が施されることがある。

特許文献１の接地構造では、接地対象物である金属製部材側に付勢力が作用する金属製の板ばね部材の付勢力によってこの板ばね部材と前記金属製部材とが当接されることで電気的接地状態としている。

特開平１−２５３９９８号公報

ところで、特許文献１の接地構造の場合では、板ばね部材による一方向の付勢力のみによって接地対象物である金属製部材と接地がなされていた。このため、例えば振動や衝撃などによって、瞬間的に各部材が離間されて接地状態が解除される虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定した接地状態を維持可能とする接地構造及びそのような接地構造を備えた記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の接地構造は、部材同士を当接させて導通状態とする接地構造であって、一方の部材には、その少なくとも一部にねじ状部を設け、他方の部材には、前記一方の部材のねじ状部に対して付勢力を伴って嵌入状態で係止する係止部を設け、前記一方の部材及び前記他方の部材は搬送方向に沿って移動する搬送体を構成する部材であって、前記係止部は前記搬送体の搬送方向において当該搬送体の外側から内側へ貫通した状態の前記ねじ状部を挟むように当該ねじ状部に対して圧接している。

この構成によれば、一方の部材のねじ状部に対して他方の部材の係止部が付勢されつつ嵌入されて係止するため、ばね部材による付勢力のみによる従来構成の接地構造と比較して、付勢力による圧接状態に加えてねじ状部との嵌入状態での係止によって係止部の移動を抑えることができる。このため、振動や衝撃などによっても一方の部材と他方の部材との当接状態が解除されることを抑えることができ、安定した接地状態を維持することができる。したがって、搬送方向への搬送体の移動時であっても係止部とねじ状部とを確実に当接させることが可能となり、より確実に接地状態を維持することができる。

本発明の記録装置は、搬送方向に沿って移動する搬送体に支持された状態で記録媒体に対して記録処理を施す記録手段と、前記記録手段を接地するための上記構成の接地構造とを備えた。

この構成によれば、上記の接地構造と同様の効果を奏することができる記録装置を提供することができる。

実施形態のプリンターの概略斜視図。キャリッジの斜視図。（ａ）はキャリッジの平面図、（ｂ）は記録ヘッドの平面図、（ｃ）は記録ヘッドを下方から見た場合の斜視図。（ａ）はキャリッジの断面図、（ｂ）はキャリッジの要部拡大断面図。（ａ）は接地部材の平面図、（ｂ）は接地部材の正面図、（ｃ）は接地部材の右側面図。

以下、本発明を記録装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、「プリンター」と略す場合もある。）に具体化した実施形態を図１〜図５に従って説明する。なお、以下の説明において、「左右方向」、「前後方向」及び「上下方向」をいう場合は、特に説明がない限り、各図において矢印で示す「左右方向」、「前後方向」及び「上下方向」をいうものとする。また、この場合における「左右方向」は搬送体に支持された記録手段の移動方向である主走査方向に相当すると共に、「前後方向」は記録媒体の搬送方向である副走査方向に相当し、「上下方向」は鉛直方向に相当する。

図１に示すように記録装置としてのプリンター１は、記録用紙Ｐ（記録媒体）に対してインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２と、この記録ヘッド２を搭載するとともに左右方向Ｘにおいて往復移動するキャリッジ３とを備えている。すなわち、記録ヘッド２はプリンター１が有するフレーム１１内を左右方向Ｘにキャリッジ３とともに移動する。

箱体形状の長手方向が左右方向Ｘとなるように延設されたフレーム１１内には、主ガイド軸１２及び副ガイド軸１３が架設されている。これらの各ガイド軸１２，１３は、左右方向Ｘに延設された軸部材であって、キャリッジ３はこれらのガイド軸１２，１３を介してフレーム１１に支持されている。

また、フレーム１１には、主ガイド軸１２の左右方向Ｘにおける両端部と対応する位置に駆動プーリー１４及び従動プーリー１５が回転自在に設けられている。駆動プーリー１４には、駆動源としての電動モーター１６が接続されるとともに、各プーリー１４，１５間には、キャリッジ３に固定されたタイミングベルト１７が掛け渡されている。そして、キャリッジ３は、各ガイド軸１２，１３にガイドされながら電動モーター１６の駆動により左右方向Ｘに往復移動するようになっている。なお、本実施形態では、駆動プーリー１４、従動プーリー１５、電動モーター１６、及びタイミングベルト１７によって搬送体の一例であるキャリッジ３を各ガイド軸１２，１３に沿って移動させる搬送手段が構成されている。

また、主ガイド軸１２の下方には、記録用紙Ｐを支持する支持部材１８が架設されている。記録用紙Ｐは、プリンター１が備える紙送り機構（図示略）により前方に向けて搬送されて、図１に示すように支持部材１８上に給送される。

また、インクタンクがキャリッジ３上に設けられていない所謂オフキャリッジタイプのプリンター１は、キャリッジ３外の固定位置に設けられたインクタンク４と、インクタンク４からキャリッジ３に支持された記録ヘッド２内へインクを供給する可撓性のインク供給チューブ５とを備えている。インクタンク４は、メンテナンス容易性の観点から交換可能なインクカートリッジにより構成されることが好ましい。

インクタンク４は、複数色のインクを貯蔵するための複数のインク貯蔵空間を有している。また、インク供給チューブ５には、インクタンク４から記録ヘッド２内に供給される複数色のインクに応じて、各色のインクを供給するための複数のインク供給路が設けられている。

記録用紙Ｐに印刷を施す場合には、インクタンク４からインク供給チューブ５を介して記録ヘッド２内へインクが供給される。そして、記録ヘッド２がその下面に設けられる多数のノズル（図示略）からインクを記録用紙Ｐに対して噴射する。このときに、キャリッジ３が主走査方向である左右方向Ｘに移動するとともに、記録用紙Ｐが副走査方向である前後方向Ｙに逐次搬送されることにより、記録ヘッド２は記録用紙Ｐ上に二次元の画像を記録する。

次に、キャリッジ３及びこのキャリッジ３に設けられる接地構造について詳しく説明する。
図１に示すように、キャリッジ３の上部には、キャリッジ３の内部を覆うようにキャリッジカバー６が設けられている。キャリッジカバー６には、インク供給チューブ５が挿入されるチューブ挿入部６ａが設けられている。チューブ挿入部６ａは、キャリッジカバー６により覆われているキャリッジ３内にインク供給チューブ５を導くための開口である。

図２は、図１に示すキャリッジ３からキャリッジカバー６及びサブキャリッジ７を取り外した状態の斜視図である。また、図３（ａ）は同状態にサブキャリッジ７を加えた状態の平面図であって、図３（ｂ）は記録ヘッド２の平面図であり、図３（ｃ）は記録ヘッド２の斜視図である。

図２に示すように、キャリッジ３は、上側と下側が開口した矩形枠状の本体部３１を有し、その本体部３１の４つの外面のうち１つの外面にはキャリッジ３を主ガイド軸１２（図１参照）に取り付ける際に用いる軸取付部３２が設けられている。

キャリッジ３の本体部３１は、左右方向Ｘに延設された前側壁部３３と、前側壁部３３の右端に接続されて前側壁部３３から後方に向けて延設された右側壁部３４と、前側壁部３３の左端に接続されて前側壁部３３から後方に向けて延設された左側壁部３５と、左右の側壁部３４，３５の後端から左右方向Ｘに延設された後側壁部３６とを有している。そして、後側壁部３６の上部には前方から副ガイド軸１３（図１参照）が摺接する平面視円弧状の摺接部３６ａが設けられている。

本体部３１の後端には軸取付部３２が設けられている。具体的には、図３に示すように、右側壁部３４及び左側壁部３５の各々の後端に軸取付部３２が設けられている。各軸取付部３２には、主ガイド軸１２が挿通されるとともに後方に開口する挿通開口３２ａ（図２参照）が形成されている。

図２に示すように、各壁部３３〜３６によって、キャリッジ３の本体部３１には矩形の開口が構成されている。この開口は、キャリッジ３を上下方向Ｚに貫通する開口であって、上方から見て略四角形状に形成されている。この本体部３１に設けられた開口に、キャリッジ３に対して位置調整可能なサブキャリッジ７が設けられる。そして、図３（ａ）に示すように、サブキャリッジ７がねじ７ａにてキャリッジ３内に固定されている。

またサブキャリッジ７は、キャリッジ３と同様に上下方向Ｚに貫通する開口を有するように四角枠状に形成されている。このサブキャリッジ７の開口内には、下方に向けてインクを噴射する記録ヘッド２（図４参照）が配設されている。記録ヘッド２は、インク供給チューブ５から供給される各色のインクに応じて複数（本実施形態では５つ）設けられている。各記録ヘッド２は、ねじ止めによりサブキャリッジ７に固定され、サブキャリッジ７を介してキャリッジ３に固定される構成となっている。

図３（ｃ）に示すように、記録ヘッド２は、その下部側にノズルプレート２１が備えられている。また、ノズルプレート２１には、その下部にノズルカバー２２が取り付けられている。そして、記録ヘッド２のノズルプレート２１には、その長手方向の一端側及び他端側に板片状の取付腕部２１ａ，２１ｂがそれぞれ水平方向に突出するように設けられている。

ノズルカバー２２は、記録ヘッド２におけるノズル（図示略）が形成されたノズル形成面２ａの周縁を覆ってノズル形成面２ａを保護するとともに、ノズル形成面２ａの電位を接地電位に調整するために用いる部材である。ノズルカバー２２は、極めて薄いステンレス材等からなる導電性を有する金属板を加工して形成されている。ノズルカバー２２は、その長手方向の一端側及び他端側にノズルプレート２１の取付腕部２１ａ，２１ｂよりも突出長さが短い板片状の取付片部２２ａを有している。そして、これらの各取付片部２２ａには、それぞれ取付孔（図示略）が形成されている。

ノズルプレート２１の取付腕部２１ａ，２１ｂには、ノズルカバー２２をねじ止め固定するための貫通孔（図示略）がノズルカバー２２の取付片部２２ａに形成された取付孔と対応する位置にそれぞれ設けられている。この貫通孔の内周面には、カバー取付ねじ２３が螺合可能な雌ねじが切ってある。ノズルカバー２２は、カバー取付ねじ２３によりノズルプレート２１の取付腕部２１ａ，２１ｂに外側（ノズル形成面２ａ側）からねじ止め固定される。このとき、カバー取付ねじ２３の頭部分の裏側とノズルカバー２２と間に金属ワッシャ等を介装しても良い。カバー取付ねじ２３は、金属（電気伝導体）で形成されたねじである。そして、ノズルカバー２２を記録ヘッド２に取り付けた状態において、カバー取付ねじ２３の先端（図４（ａ）（ｂ）においては上端）は、図示の如くキャリッジ３の内側に面する部分まで突出した状態となる。すなわち、ノズルプレート２１にノズルカバー２２を取り付けた状態では、キャリッジ３の外側から内側へカバー取付ねじ２３が貫通した状態になる。

また、キャリッジ３内には、記録ヘッド２側からみて電気的に主ガイド軸１２側であるプリンター１の筐体フレーム（図示略）とカバー取付ねじ２３との電気的導通を図って前記カバー取付ねじ２３及び記録ヘッド２を電気的接地状態とするための接地部材８（図５（ａ）〜（ｃ）参照）が設けられている。なお、本実施形態では、部材同士を当接させて導通状態とする接地構造において、カバー取付ねじ２３が一方の部材に相当し、接地部材８が他方の部材に相当する。

接地部材８は、一枚の金属板（電気伝導体）を加工して形成されている。図３及び図４に示すように接地部材８は、キャリッジ３内に設置された状態において左右方向Ｘつまり主走査方向に延びるベース部８０を備えている。

図５（ａ）に示すように、ベース部８０の前端縁からは、ノズルプレート２１及びノズルカバー２２を各記録ヘッド２にねじ止め固定するカバー取付ねじ２３毎に対応する複数（本実施形態では５つ）の係止片８１と、複数（本実施形態では５つ）の第１延出片８２とが左右方向Ｘにおいて交互に並ぶように延設されている。

係止片８１は、平板状をなすベース部８０と直交する方向に延出した第１延出片８２の延出方向（上下方向Ｚ）に対して交わる方向であって且つベース部８０に対しても非垂直に交差する方向に延出するとともに、その先端側には前方に延出するように屈曲されてなる係止部８１ａを有している。この係止部８１ａは、その先端部が略Ｖ字状をなす二股形状を成すとともに、その先端部における厚みは前記カバー取付ねじ２３に螺旋状に形成されたねじ溝（ねじ状部）２３ａの溝幅以下に設定され、ねじ溝２３ａ内に嵌入可能とされている。また、この係止部８１ａは、その二股形状でカバー取付ねじ２３を挟み込むようにしてカバー取付ねじ２３に当接し得るように構成されている。このため、左右方向Ｘにおいてこの係止部８１ａと前記カバー取付ねじ２３とが２点で当接するようになっている。

第１延出片８２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、サブキャリッジ７の後部に立設される断面Ｕ字状の被固定部材７０の前部側壁７１の前面と前後方向Ｙにおいて当接するようになっている。

一方、図４（ｂ）及び図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ベース部８０における長手方向（左右方向）の両端部の後端縁からは、２つの接続片８３が係止片８１の延出方向とは略反対となる方向に向けて延設されている。この２つの接続片８３は、主ガイド軸１２と電気的に接続されつつキャリッジ３の後側壁部３６の内面に沿って設けられる導電性を有する板状部材（図示略）と当接することで主ガイド軸１２と電気的に接続される。

また、ベース部８０の後端縁からは、前記被固定部材７０の後部側壁７２と当接する第２延出片８４と、被固定部材７０の内底部７３と当接する第３延出片８５と、前記後部側壁７２の内面側に凹設される凹溝（図示略）の内面と上下方向Ｚにおいて当接する第４延出片８６とが設けられている。

上記のように構成された接地部材８では、サブキャリッジ７の後部に立設される断面Ｕ字状の被固定部材７０の前部側壁７１及び後部側壁７２に対して接地部材８の第１延出片８２及び第２延出片８４が前後方向Ｙにおいて被固定部材７０を挟み込むように当接するため、接地部材８の前後方向Ｙの移動が規制されている。また、被固定部材７０の内底部７３と当接する第３延出片８５及び各側壁７１，７２の上端と当接するベース部８０、後部側壁７２の前記凹溝の内面と上下方向Ｚにおいて当接する第４延出片８６とで接地部材８の上下方向Ｚの移動が規制されている。また、係止片８１の係止部８１ａの先端部が二股形状とされて前記カバー取付ねじ２３を左右方向Ｘにおいて挟み込むように構成されているため、キャリッジ３の搬送方向である接地部材８の左右方向Ｘへの移動も規制されている。

この接地部材８は、キャリッジ３の軸取付部３２に取付けられる主ガイド軸１２と直接的若しく他の導電性部材を介して接続されるとともに、主ガイド軸１２はプリンター１の筐体フレームと直接的若しく他の金属性部材（導体）を介して接続される。このため、接地部材８及びカバー取付ねじ２３を介して記録ヘッド２（ノズルカバー２２）がプリンター１の筐体フレームに対して接地状態とされることになり、ノズル形成面２ａ周辺の帯電を好適に抑制させることができる。このとき、接地部材８の係止部８１ａはカバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａに対して係止部８１ａ（係止片８１）自身の弾性変形に基づいた付勢力によって圧接するように付勢されているため、接地状態が解除されることが抑えられる。また、係止部８１ａの先端部は螺旋状に形成されたねじ溝２３ａの形成方向に倣うように捩り変形を伴って嵌入される構成であり、その嵌入した係止状態では係止部８１ａ自身の元の形状に戻ろうとする復帰力でねじ溝２３ａの内面に圧接することになるため、より確実な接地を図ることができる。また、前述したように上下方向Ｚにおいても係止部８１ａが前記カバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａによって移動を規制されるため、その接地状態が解除されることが抑えられる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）カバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａに対して接地部材８の係止部８１ａが付勢されつつ嵌入されて係止するため、ばね部材による付勢力のみによる従来構成の接地構造と比較して、付勢力による圧接状態に加えて前記ねじ２３のねじ溝２３ａとの嵌入状態での係止によって係止部８１ａの移動を抑えることができる。このため、振動や衝撃などによっても各部材（ねじ２３及び接地部材８）の当接状態（接地状態）が解除されることを抑えることができ、安定した接地状態を維持することができる。

（２）係止部８１ａの形状を略Ｖ字状としてカバー取付ねじ２３を挟み込むように構成することで、係止部８１ａ前記ねじ２３とが２点以上で接触するように構成されるため、より確実に前記ねじ２３と接地部材８とを接触させて記録ヘッド２の接地状態を維持することができる。

（３）カバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａへの嵌入によって係止部８１ａがねじ溝２３ａの溝形成方向に倣って捩られるため、より確実な接地状態を得ることができる。
（４）接地部材８における先端部が二股形状の係止部８１ａがカバー取付ねじ２３におけるねじ溝２３ａに対してキャリッジ３の搬送方向においてカバー取付ねじ２３を挟む態様で当接させられるため、搬送方向へのキャリッジ３の移動時であっても係止部８１ａとねじ２３とを確実に当接させることが可能となり、より確実に接地状態を維持することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、カバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａと係止する接地部材８の係止部８１ａの先端形状を略Ｖ字状としたが、これに限らず、例えば略Ｕ字状等のその他の二股形状としてもよい。

・上記実施形態では、係止部８１ａの先端形状を二股形状としたが、これに限らず、係止部８１ａの先端を二股以外の形状、例えば単なる矩形形状などとしてもよい。このような構成であっても係止部８１ａがカバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａに自身の弾性変形に基づいたねじ２３側への付勢力によって嵌入されることで、ねじ溝２３ａによって上下方向Ｚへの移動が規制される。このため、単に付勢力のみによる接地構造と比較して、より確実に接地状態とすることが可能となる。

・上記実施形態では、カバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａの形成方向に対して接地部材８の係止部８１ａの取付け方向が所定角度だけ交差する様に傾斜した状態で嵌入させる構造としたが、予め、カバー取付ねじ２３のねじ溝２３ａの形成方向に沿って接地部材８の係止部８１ａを取付ける構成としてもよい。また、ねじ溝２３ａは、カバー取付ねじ２３の軸部の軸方向全体に限らず、軸方向で接地部材８の係止部８１ａと対応する一部の外周面部位に形成されていてもよい。

・上記実施形態では、記録装置をインクジェット式プリンター１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。

・上記実施形態では、インクジェット式プリンター１に具体化したが、これに限らず、他の電気機器やその他の接地を要するものに対して前述のような接地構造を採用してもよい。

１…プリンター（記録装置）、２…記録ヘッド（記録手段）、３…キャリッジ（搬送体）、７…サブキャリッジ（搬送体）、８…接地部材（他方の部材）、２３…カバー取付ねじ（一方の部材）、２３ａ…ねじ溝（ねじ状部）、８１ａ…係止部。

Claims

部材同士を当接させて導通状態とする接地構造であって、
一方の部材には、その少なくとも一部にねじ状部を設け、
他方の部材には、前記一方の部材のねじ状部に対して付勢力を伴って嵌入状態で係止する係止部を設け、
前記一方の部材及び前記他方の部材は搬送方向に沿って移動する搬送体を構成する部材であって、
前記係止部は前記搬送体の搬送方向において当該搬送体の外側から内側へ貫通した状態の前記ねじ状部を挟むように当該ねじ状部に対して圧接している
ことを特徴とする接地構造。
搬送方向に沿って移動する搬送体に支持された状態で記録媒体に対して記録処理を施す記録手段と、前記記録手段を接地するための請求項１に記載の接地構造とを備えたことを特徴とする記録装置。