JP5862151B2 - プリンターおよびその印刷ヘッド移動機構 - Google Patents

Description

本発明は、印刷ヘッドを記録媒体の上から退避させ、記録媒体から外れた位置まで移動させて待機させるプリンターおよびその印刷ヘッド移動機構に関する。

インクノズルから記録媒体にインクを吐出して印刷するインクジェットプリンターでは、インクノズルの目詰まりなどが発生すると印刷品質が低下するため、印刷ヘッドが待機中の間、印刷ヘッドをプラテン上から外れた位置（退避位置）に移動させてメンテナンス機構と対峙させ、インクノズル面をヘッドキャップで覆ってインクの蒸発を抑制したり、ヘッドキャップ内にインクを強制的に吐出させて目詰まりを解消するなどの動作を行う。

インクジェットプリンターとしては、印刷ヘッドを記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動可能に構成しておき、印刷ヘッドを記録媒体の幅方向に走査しながら印刷を行い、印刷が終了すると、印刷ヘッドをプラテンの隣に設定した退避位置まで移動させて待機させるシリアル方式のものが用いられている。この種のプリンターでは、退避位置の下側にメンテナンスユニットを配置しておくことにより、待機中の印刷ヘッドのインクノズル面にメンテナンスユニットを対峙させ、インクノズル面をキャッピングしてメンテナンスを行うことができる。

ここで、記録媒体の印刷領域全体をカバーできる幅にインクノズルを配列し、印刷ヘッドを記録媒体の幅方向に動かすことなく印刷を行うライン方式の印刷ヘッドを用いるインクジェットプリンターでは、印刷ヘッド自体の幅寸法が大きいため、上記のように記録媒体の幅方向に印刷ヘッドを移動させてプラテン上から退避させようとすると、プラテンの隣に幅広の印刷ヘッドと同じ幅のスペースを空けておく必要がある。従って、プリンターの装置幅が大きくなってしまうという問題点がある。

特許文献１には、ライン方式の印刷ヘッドを有するプリンター（インクジェット印刷装置）が開示されている。特許文献１のプリンターでは、記録媒体の搬送領域に対して幅方向に外れた位置に回転軸を設けており、印刷ヘッドの一端がこの回転軸に回転可能に支持されている。印刷ヘッドのメンテナンスを行うときには、回転軸を中心として印刷ヘッドを回転させることにより、印刷ヘッドを９０度回転させた姿勢にして記録媒体の上から退避させる。ライン方式の印刷ヘッドは、記録媒体の搬送方向に沿った寸法が幅寸法よりも小さいため、このような印刷ヘッドの退避方法により、印刷ヘッドの退避スペースの幅を狭くすることができる。従って、このような印刷ヘッドの移動方法を用いることにより、プリンターの装置幅を小さくすることが可能になる。

特開２０００−３０１７１０号公報

特許文献１のように、印刷ヘッドをその一端に設けられた支軸を中心として回転させる構成では、プラテン上から退避したときの印刷ヘッドが占めるスペースの幅は小さくできるものの、支軸を中心とする扇形の移動領域を印刷ヘッドが通過することになるため、印刷ヘッドとの干渉を避けるために、この扇形の移動領域を避けて他の部品を設置しなければならない。例えば、従来のように印刷ヘッドが幅方向にのみ移動する構成では、記録媒体に対峙する位置（印刷位置）に位置決めした印刷ヘッドに対して搬送ローラーなどの部品を記録媒体の搬送方向に沿って見た場合にその上流側に接近させて配置することができたが、印刷ヘッドを特許文献１のように回転させて移動させる場合には、扇形の移動領域と重ならないように搬送ローラーなどの部品を配置しなければならない。このため、搬送機構全体の設置サイズが大きくなってしまう。上流側の搬送ローラーとの干渉を避けるためには印刷ヘッドの回転方向を逆向きにして印刷位置の下流側に扇形の移動領域を設定することも考えられるが、下流側にはカッターなどの部品が配置されており、カッターの設置場所を変更しなければならないという不都合が生じる。

このように、特許文献１のように支軸を中心として印刷ヘッドを回転させると、従来は印刷ヘッドに接近させて配置することができた部品を印刷ヘッドから離して配置しなければならない。従って、印刷ヘッドの移動領域から退避させる部品の設置スペースを別途確保する必要があり、これによって装置が大型化してしまうという問題点がある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、印刷ヘッドを記録媒体の上から外れた位置（退避位置）に退避させるにあたり、その退避スペースの幅を小さくできる構成でありながら、印刷位置と退避位置との間を移動するときの印刷ヘッドの移動領域を従来よりも小さくできる印刷ヘッド移動機構およびこれを備えるプリンターを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、印刷ヘッドを搭載したキャリッジを前記印刷ヘッドのインクノズル面に対して垂直な回転軸線を中心として回転可能に支持するための回転軸を有し、前記キャリッジを記録媒体に対峙する印刷位置と、前記記録媒体の印刷領域の外側に退避した退避位置との間で往復移動させる印刷ヘッド移動機構であって、
前記印刷位置において、前記キャリッジは、前記記録媒体を搬送する搬送ローラーに対して、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置され、
前記退避位置において、前記キャリッジの少なくとも一部は、前記搬送ローラーに対して、前記記録媒体の前記搬送方向の上流側に配置され、
前記回転軸の移動によって前記キャリッジの姿勢が変化しながら、前記搬送ローラーと干渉させることなく、前記印刷位置と前記退避位置との間で前記キャリッジを移動させることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。

本発明は、このように、キャリッジの退避位置をその少なくとも一部が搬送ローラーの上流側にはみ出すような位置に設定した場合においても、キャリッジを搬送ローラーと干渉させることなく印刷位置と退避位置との間で移動させることができる。従って、このような退避位置を設定した場合（例えば、横長のキャリッジを回転させて退避位置では縦長の姿勢にする場合等）においても搬送ローラーを上流側に退避させる必要がなく、狭いスペースに印刷機構および搬送機構を集約して配置できる。よって、装置の小型化に有利で、単純な構成でありながら、キャリッジが印刷位置と退避位置の間を移動する間に、回転軸の移動によってキャリッジの姿勢を変化させることができる。

本発明において、前記印刷位置と前記退避位置の間の少なくとも一部の移動区間において、前記キャリッジが前記退避位置に向かうときには、前記キャリッジの移動方向における後端部分を直線状移動経路に沿って移動させながら、前記キャリッジの前記移動方向における先端部分を前記直線状移動経路から遠ざけるように前記キャリッジの姿勢を変化させ、前記キャリッジが前記印刷位置に向かうときには、前記キャリッジの移動方向における先端部分を前記直線状移動経路に沿って移動させながら、前記キャリッジの前記移動方向における後端部分を前記直線状移動経路に近づけるように前記キャリッジの姿勢を変化させるように構成することができる。

このようにすると、キャリッジを印刷位置から退避位置の側に移動させつつ姿勢変化させることができ、印刷位置では記録媒体を幅方向にカバーするように横長に配置されていた印刷ヘッドを、退避位置に向かうに従って回転させ、退避位置では縦長の姿勢にすることができる。また、印刷位置に戻るときはこの逆の動きをするようにキャリッジを移動させることができる。従って、キャリッジの退避スペースの幅を狭くすることができる。また、退避位置に向かう際に後端となる部分を中心としてキャリッジが回転するように姿勢変化させることができるため、キャリッジの移動領域を、キャリッジを扇形に回転させる場合に比べて小さくすることができる。従って、狭いスペースに印刷機構および搬送機構を集約して配置でき、装置の小型化に有利である。

本発明において、前記キャリッジの幅方向における一端を前記直線状移動経路に沿って案内する第１案内部と、前記キャリッジが前記印刷位置から前記退避位置に向けて移動するときに前記一端に対して移動方向における前方側に位置する前記キャリッジの部分に設けられた被案内部を、前記退避位置に向かうに従って前記直線状移動経路から遠ざかる経路部分を含む移動経路に沿って案内する第２案内部とを有する構成にすることができる。このようにすると、キャリッジの一端を第１案内部によって退避位置に向けて直線状に案内し、これによってキャリッジを全体として退避位置の側に移動させながら、先頭になっている被案内部を直線状移動経路から遠ざける方向に移動させ、退避位置に移動するにつれてキャリッジの傾きが増大するように回転させて姿勢を変化させることができる。従って、退避位置ではキャリッジを縦長の姿勢にして退避スペースの幅を狭くすることができると共に、退避位置に向かうときのキャリッジの移動領域を、キャリッジを扇形に回転させる場合に比べて小さくすることができる。

本発明において、前記キャリッジの前記幅方向の前記一端を前記直線状移動経路に沿って往復移動させる駆動手段を有することが望ましい。このようにすると、駆動手段による駆動方向は直線方向の往復移動のみとなり、複雑な経路に沿って動くように駆動手段を構成する必要がない。よって、駆動手段の構成を単純化することができる。

また、本発明において、前記第２案内部による移動経路における前記直線状移動経路から遠ざかる方向に延びる経路部分は、円弧状移動経路であることが望ましい。このようにすると、キャリッジをスムーズに回転させながら移動させることができる。

ここで、前記第２案内部は、前記被案内部の移動経路における前記印刷位置側の端部に設けられ、前記直線状移動経路と平行な第１直線経路に沿って前記被案内部を案内する第１直線案内部と、当該第１直線案内部における前記退避位置側の端部に接続され、前記円弧状移動経路に沿って前記被案内部を案内する円弧状案内部とを備えることが望ましい。このようにすると、被案内部が前記第１直線案内部によって案内されている間は、キャリッジを印刷位置のときの姿勢のままで幅方向に動かすことができる。従って、第１直線案内部の範囲内においてキャリッジの位置を微調整することができ、印刷ヘッドを記録媒体に対して幅方向に位置合わせすることができる。

本発明において、前記第１案内部によって案内される前記キャリッジの前記幅方向の前記一端を、前記印刷ヘッドのインクノズル面に対して垂直な回転軸線を中心として回転可能に支持するための回転軸を有し、前記第１案内部は、前記回転軸を支持しているスライダーと、当該スライダーを前記直線状移動経路と平行な方向に案内する案内部材とを備える構成にすることができる。このようにすると、単純な構成でありながら、キャリッジを回転可能な状態で直線に沿って往復移動させることができる。

ここで、前記回転軸は上下方向に延びており、前記第１案内部は、前記回転軸の上端部分に設けられた上側ガイドローラーと、前記回転軸の下端部分に設けられた下側ガイドローラーと、前記案内部材の上方に配置され、前記上側ガイドローラーを前記直線状移動経路に沿った方向に案内する上部ガイドと、前記案内部材の下方に配置され、前記下側ガイドローラーを前記直線状移動経路に沿った方向に案内する下部ガイドとを備える構成にすることができる。このようにすると、回転軸の上下端をガイドすることができるため、回転軸の傾きを防止できる。従って、キャリッジの傾きを抑制でき、印刷ヘッドのインクノズル面の傾きおよびプラテンギャップの変動を抑制して印刷精度を向上させることができる。

この場合に、前記上部ガイドは、上側の前記ガイドローラーに対し、前記キャリッジの重心側に配置され、前記下部ガイドは、下側の前記ガイドローラーに対し、前記キャリッジの重心とは逆の側に配置されていることが望ましい。このようにすると、回転軸がキャリッジの重心側に傾くのを防止できるため、回転軸によってキャリッジが片持ち状態で支持されている場合に、効果的にキャリッジの傾き防止を図ることができる。

また、前記第２案内部は、前記キャリッジの上方に配置されたガイドレールと、当該ガイドレールから前記被案内部を吊り下げた状態で前記ガイドレールに沿って走行する吊り下げ部とを備えることが望ましい。このように、上方に配置したガイドレールからキャリッジを吊り下げて案内するモノレール構造とすることにより、第２案内部を省スペースな構成にして装置幅の増大を抑制できる。

次に、本発明のプリンターは、
上記の印刷ヘッド移動機構と、
前記印刷位置において前記記録媒体上の印刷領域の幅方向の一端から他端までの範囲にインクを吐出可能に構成され、前記印刷ヘッド移動機構によって前記印刷位置および前記退避位置の間を移動する印刷ヘッドと、
前記印刷位置を経由する搬送経路に沿って前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記退避位置に移動した前記印刷ヘッドのメンテナンスを行うためのメンテナンス手段とを有することを特徴としている。

本発明によれば、キャリッジの退避位置をその少なくとも一部が搬送ローラーの上流側にはみ出すような位置に設定した場合においても、キャリッジを搬送ローラーと干渉させることなく印刷位置と退避位置との間で移動させることができる。従って、このような退避位置を設定した場合においても搬送ローラーを上流側に退避させる必要がなく、狭いスペースに印刷機構および搬送機構を集約して配置できる。よって、装置の小型化に有利である。

本実施形態のプリンターの全体構成を示す縦断面図である。 インクジェットヘッドおよびヘッド移動機構の説明図である。 ヘッド移動機構によるキャリッジの移動過程を示す説明図である。 ヘッド移動機構によるキャリッジの移動領域の説明図である。 ヘッド移動機構の側面図である。 ヘッド移動機構の印刷位置側の端部およびプラテンギャップ検出器の斜視図である。 ヘッド移動機構の斜め上から見た斜視図である。 モノレール機構の説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したプリンターおよびその印刷ヘッド移動機構を説明する。

（全体構成）
図１は本実施形態のプリンターの全体構成を示す縦断面図である。インクジェットプリンター１（以下、プリンター１という）は、複数種類のカラーインクを用いて長尺状の記録紙Ｐ（記録媒体）に印刷を行うものである。プリンター１の後側部分にはロール紙装填部２が設けられており、ここに装填されたロール紙３から引き出された記録紙Ｐは、ロール紙装填部２の前方に配置されたプラテン４の表面を経由する記録紙搬送経路５に沿って、プリンター前方に向かって搬送される。

ロール紙装填部２の上方には記録紙Ｐのスキューを防止するための用紙ガイド６が配置され、その後方にロール紙３から記録紙Ｐを引き出すための繰り出しローラー７が配置されている。記録紙Ｐは、ロール紙３から繰り出しローラー７に向かって斜め後方に引き出された後、繰り出しローラー７に掛け回される。そして、繰り出しローラー７から前方に引き出された記録紙Ｐは、用紙ガイド６の後方に配置された図示しない負荷ローラーを経由した後、用紙ガイド６およびその前方に配置された搬送ローラー対８を経由して、プラテン４の表面を通過するようにセットされる。搬送ローラー対８は、記録紙Ｐに下側から当接する駆動ローラー８ａと、駆動ローラー８ａの側に上方から付勢された従動ローラー８ｂ（搬送ローラー）とを備えている。なお、駆動ローラー８ａと従動ローラー８ｂを上下逆に配置することもできる。搬送ローラー対８の下側には駆動ローラー８ａを正逆方向に回転させるための紙送りモーター９が配置されている。繰り出しローラー７、搬送ローラー対８、紙送りモーター９等によって、記録紙Ｐを記録紙搬送経路５に沿って正逆方向に搬送するための搬送手段が構成されている。

プラテン４の上方にはキャリッジ１０に搭載されたインクジェットヘッド１１（印刷ヘッド）が配置されている。一方、プラテン４の下方にはインクカートリッジ装着部１２が設けられている。インクカートリッジ装着部１２には、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクのそれぞれを貯留するインクカートリッジが装着される。インクカートリッジ装着部１２にインクカートリッジを装着すると、インク供給管（図示省略）を介して、インク供給用のポンプ機構（図示省略）とインクカートリッジ内のインクタンクとが接続された状態となり、インクジェットヘッド１１へのインクの供給が可能となる。

図２はインクジェットヘッドおよびヘッド移動機構の説明図であり、図２（ａ）は平面構成を示す説明図、図２（ｂ）はプリンター前面側から見た概略断面構成を示す説明図である。図２（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１１は、第１ヘッド１１Ａおよび第２ヘッド１１Ｂを備える複合ヘッドであり、第１ヘッド１１Ａにはブラックおよびシアンのインクを吐出するインクノズル列が形成され、第２ヘッド１１Ｂにはイエローおよびマゼンダのインクを吐出するインクノズル列が形成されている。第１および第２ヘッド１１Ａ、１１Ｂは記録紙Ｐよりも幅広に形成されており、各ヘッドにおけるインクノズル列は、記録紙Ｐの印刷領域全体をカバーできる幅の領域に配列されている。

図２（ｂ）に示すように、第１および第２ヘッド１１Ａ、１１Ｂはインクノズル面１１ａを下向きにしてキャリッジ１０に搭載されており、キャリッジ１０を水平にしたとき、インクノズル面１１ａが水平になるように構成されている。キャリッジ１０は、各ヘッドのインクノズル面１１ａとプラテン４の表面を通過する記録紙Ｐとの間に予め設定した寸法のプラテンギャップＧが形成される高さにインクジェットヘッド１１を保持している。

プラテン４の側方にはメンテナンスユニット１３（メンテナンス手段）が配置されている。キャリッジ１０は、プラテン４の上方の印刷位置Ａから、メンテナンスユニット１３の上方のホームポジションＢ（退避位置／図２（ａ）（ｂ）において１点鎖線で示す位置）までの範囲でインクジェットヘッド１１を往復移動させる。インクジェットヘッド１１は、印刷位置Ａでは、長手方向を記録紙Ｐの搬送方向Ｘと直交する方向に向けた横向きの姿勢になっており、第１および第２ヘッド１１Ａ、１１Ｂに設けられた各色のインクノズル列が記録紙Ｐの印刷領域をカバーしている。一方、ホームポジションＢでは、インクジェットヘッド１１が印刷位置Ａでの姿勢から９０度回転した姿勢になっており、長手方向を搬送方向Ｘと一致させた縦向きの姿勢になっている。

プリンター１は、インクジェットヘッド１１を印刷位置Ａに位置決めして停止させ、この状態で記録紙Ｐを所定ピッチずつ搬送する毎にインクの吐出動作を行うことにより、記録紙Ｐへの印刷を行う。また、プリンター１は、印刷が終了すると、インクジェットヘッド１１をプラテン４の上から外れたホームポジションＢに退避させ、ホームポジションＢで待機させる。待機中には、メンテナンスユニット１３により、インクジェットヘッド１１のインクノズルの目詰まりを防止あるいは解消するためのメンテナンス動作を行う。すなわち、メンテナンスユニット１３の上端に設けられたヘッドキャップを上昇させてインクノズル面１１ａをキャッピングし、必要に応じてヘッドキャップ内へのインクの吐出動作やヘッドキャップ側からのインク吸引動作を行う。あるいは、メンテナンスユニット１３にワイピング機構を設けておき、インクノズル面１１ａをワイピングする。印刷を再開するときには、ヘッドキャップやワイピング機構を下側に退避させてから、インクジェットヘッド１１を印刷位置Ａに移動させる。

（ヘッド移動機構）
プリンター１は、インクジェットヘッド１１およびこれを搭載するキャリッジ１０を、印刷位置ＡからホームポジションＢまでの範囲で往復移動させるためのヘッド移動機構１４（印刷ヘッド移動機構）を備えている。図３はヘッド移動機構１４によるキャリッジ１０の移動過程を示す説明図であり、図４はヘッド移動機構１４によるキャリッジ１０の移動領域の説明図である。以下に、図３、４を参照して、ヘッド移動機構１４によるキャリッジ１０の移動経路および移動領域について説明する。ヘッド移動機構１４は、キャリッジ１０の幅方向の一端側の角部１０ａ（被案内部）と他端側の角部１０ｂの２箇所においてキャリッジ１０を支持しており、この２箇所を異なる移動経路に沿って案内するように構成されている。角部１０ａは、印刷位置ＡにおいてホームポジションＢの側に位置しており、角部１０ｂは、ホームポジションＢとは逆の側に位置している。図３に示すように、角部１０ａの移動経路Ｔ１は、搬送方向Ｘと直交する方向から搬送方向Ｘと平行な方向に方向転換しており、方向転換部分が円弧状移動経路になっている。一方、角部１０ｂの移動経路Ｔ２は、搬送方向Ｘと直交する方向に延びる直線状移動経路である。

図３（ａ）に示すように、角部１０ａの移動経路Ｔ１は、印刷位置Ａの側から順に、搬送方向Ｘと直交する短い第１直線経路Ｔ１ａと、円弧状経路Ｔ１ｂ（円弧状移動経路）と、搬送方向Ｘと平行な第２直線経路Ｔ１ｃを繋げた形状をしている。キャリッジ１０が印刷位置Ａのとき、角部１０ａは第１直線経路Ｔ１ａ上にあり、角部１０ｂは移動経路Ｔ２の始端部分（印刷位置Ａ側の端部）に位置している。円弧状経路Ｔ１ｂは、ホームポジションＢの側に向かうに従って移動経路Ｔ２から遠ざかる形状に設定されている。本例では、印刷位置ＡおよびホームポジションＢと、搬送ローラー対８との位置関係は以下のようになっている。図３（ａ）に示すように、印刷位置Ａは、搬送ローラー対８に対し、記録紙Ｐの搬送方向の下流側（図３（ａ）の矢印Ｘ１側）に設定されている。一方、ホームポジションＢは、記録紙Ｐの印刷領域の外側に退避した位置に設定されている。インクジェットヘッド１１は、ホームポジションＢでは９０度回転した縦向きの姿勢になっているため、その一端は印刷位置Ａのときと同様に搬送ローラー対８の下流側に位置しているものの、他端は、搬送ローラー対８に対し、搬送方向に沿って見た場合に上流側（図３（ａ）の矢印Ｘ２側）となる位置に配置されている。

キャリッジ１０が印刷位置ＡからホームポジションＢへ移動するときは、まず、図３（ｂ）に示すように、角部１０ａが第１直線経路Ｔ１ａに沿って搬送方向Ｘと直交する方向に移動する。このとき、角部１０ｂも同様に搬送方向Ｘと直交する方向に移動するため、キャリッジ１０は、印刷位置Ａと同じ姿勢のままで幅方向に移動する。次に、図３（ｃ）に示すように、角部１０ａが円弧状経路Ｔ１ｂに沿って移動する。このとき、角部１０ｂは移動経路Ｔ２に沿って直線状に進む一方で、角部１０ａは移動経路Ｔ２から搬送方向の上流側に向かって移動し、移動経路Ｔ２から離れてゆく。このため、キャリッジ１０は、角部１０ｂを中心として時計回りに回転しながら移動することになる。キャリッジ１０は、このような回転による姿勢変化が可能となるように、角部１０ｂにおいて、後述する回転軸３３により、インクジェットヘッド１１のインクノズル面に対して垂直な回転軸線を中心として回転可能な状態で支持されている。続いて、角部１０ａが第２直線経路Ｔ１ｃに沿って移動し、角部１０ｂは移動経路Ｔ２の終端部分（ホームポジションＢ側の端部）に沿って移動するときも、角部１０ａは移動経路Ｔ２から更に離れてゆくため、キャリッジ１０は時計回りに更に回転しながら移動する。図３（ｄ）に示すように、キャリッジ１０がホームポジションＢに到達したとき、印刷位置Ａのときの姿勢から９０度回転した姿勢になっている。ホームポジションＢから印刷位置Ａに戻るときは、この逆の過程で移動する。

印刷位置ＡとホームポジションＢとの間を移動するときのキャリッジ１０およびこれに搭載されたインクジェットヘッド１１の移動領域Ｒは、図４に示すようになっている。移動領域Ｒは、記録紙Ｐの左端部分においてわずかに印刷位置Ａの後方（図４の上方）にはみ出しているものの、印刷位置Ａから搬送方向の上流側に大きくはみ出すことのない領域となっている。この移動領域Ｒは、搬送ローラー対８と平面的に重なることのない領域となっているため、キャリッジ１０は、搬送ローラー対８を構成している２つのローラーのうち、記録紙Ｐを上側から押さえている従動ローラー８ｂと干渉することなく、印刷位置ＡとホームポジションＢとの間を移動することができる。ここで、比較のため、キャリッジ１０をその一端を中心として回転させたときの移動領域Ｒ１（従来の移動方法によるヘッド移動領域）を図４に示している。移動領域Ｒ１は、印刷位置Ａの後方に大きくはみ出す扇形の領域となっている。このように、従来の移動領域Ｒ１は、搬送ローラー対８と平面的に重なる領域となっており、搬送ローラー対８との干渉を避けるためには、搬送ローラー対８を上流側に大きく移動させる必要がある領域となっている。

次に、ヘッド移動機構１４の各部の構成について説明する。ヘッド移動機構１４は、図２（ａ）に示すように、記録紙搬送経路５による搬送方向（図２（ａ）のＸ方向）と直交する方向に延びるキャリッジフレーム１５と、キャリッジフレーム１５のホームポジションＢ側の端部に支持されているキャリッジモーター１６を備えている。キャリッジフレーム１５はプリンター１の装置本体フレームに支持されている。キャリッジフレーム１５のホームポジションＢ側の端部はホームポジションＢの左端まで延びており、この部分に、ホームポジションＢの左端位置に沿って搬送方向上流側（図２（ａ）の上方）に延びる吊り下げフレーム１７が取り付けられている。キャリッジフレーム１５は、上下方向に延びている垂直板部１５ａ（図５参照）と、垂直板部１５ａの上端から搬送方向上流側に向かって水平に延びている水平板部１５ｂを備えており、水平板部１５ｂの下側に吊り下げフレーム１７の基端部が固定されている。

図５はヘッド移動機構１４の側面図（図２（ａ）のＹ１方向から見た側面図）であり、図２（ａ）のＺ−Ｚ線よりも右側の部分は図示を省略している。また、図６はヘッド移動機構１４の印刷位置Ａ側の端部およびプラテンギャップ検出器の斜視図（図２（ａ）のＹ２方向から見た斜視図）であり、図７はヘッド移動機構１４の斜め上から見た斜視図である。そして、図８はキャリッジ１０を吊り下げるためのモノレール機構の説明図であり、図８（ａ）は平面構成を示す説明図、図８（ｂ）は部分斜視図である。ヘッド移動機構１４は、ホームポジションＢ側の角部１０ａを上から吊って円弧状経路Ｔ１ｂを含む移動経路Ｔ１に沿って案内するモノレール機構１８（第２案内部）と、ホームポジションＢとは逆の側の角部１０ｂを直線状の移動経路Ｔ２に沿って案内するスライド案内機構１９（第１案内部）とを備えている。

モノレール機構１８は、吊り下げフレーム１７におけるプラテン４側の縁部に形成されたガイドレール２０と、このガイドレール２０からキャリッジ１０の角部１０ａを吊り下げるために角部１０ａに設けられた吊り下げ部２１を備えている。ガイドレール２０は、図２（ａ）に示すように、第１直線経路Ｔ１ａを規定している短い第１直線レール部２０Ａと、円弧状経路Ｔ１ｂを規定しており、第１直線レール部２０Ａの左端から搬送方向上流側に向かって円弧状に延びている円弧状レール部２０Ｂと、第２直線経路Ｔ１ｃを規定しており、円弧状レール部２０Ｂの後端から搬送方向Ｘと平行に延びている第２直線レール部２０Ｃとを備えている。ガイドレール２０の各部分は、図５、図８に示すように、下向きに延びる垂直な壁部２２ａと、壁部２２ａの下端から壁部２２ａの両側に水平に延びる水平部２２ｂとを備えており、Ｔ字型を上下逆にした断面形状をしている。

吊り下げ部２１は、図８（ｂ）に示すように、キャリッジ１０の角部１０ａからガイドレール２０に向けて上向きに突出する突出部２３と、突出部２３の先端に設けられた走行部２４とを備えている。走行部２４は、突出部２３に対し、キャリッジ１０を水平にしたときに垂直な方向（すなわち、インクノズル面１１ａに対して垂直な方向）を向く回転軸線（図示省略）を中心として回転可能となるように取り付けられている。走行部２４は、軸線方向を水平にした走行ローラー２５およびこれを挟んで配置された一対のガイドローラー２６を備えるローラーユニット２７を、壁部２２ａの厚さに対応する隙間を空けて対向配置した構成である。各ガイドローラー２６は、軸線方向を垂直にして配置されている。走行部２４は、壁部２２ａをローラーユニット２７の隙間に挿入し、水平部２２ｂの上に各走行ローラー２５を載せた状態となるようにガイドレール２０に装着される。これにより、壁部２２ａの表裏両面をガイドローラー２６によってガイドしながら、水平部２２ｂの上を各走行ローラー２５が落下することなく走行可能になる。ガイドレール２０に沿って走行部２４を走行させると、角部１０ａは、ガイドレール２０に吊り下げられた状態で、第１直線レール部２０Ａ、円弧状レール部２０Ｂ、第２直線レール部２０Ｃによって規定される移動経路Ｔ１に沿って移動する。

スライド案内機構１９は、図５、図７に示すように、キャリッジフレーム１５の垂直板部１５ａに沿って、搬送方向Ｘと直交する方向に、且つ、水平に延びているキャリッジ軸３０（案内部材）と、このキャリッジ軸３０にスライド可能に支持されているスライダー３１と、スライダー３１をキャリッジ軸３０に沿って往復移動させるための駆動ベルト機構３２（駆動手段）を備えている。駆動ベルト機構３２はキャリッジモーター１６の出力回転に基づいて駆動される。図５に示すように、スライダー３１には水平に延びる角型断面の溝３１ａが形成されており、溝３１ａの内部にキャリッジ軸３０が装着されている。スライダー３１は、キャリッジ軸３０の表面に溝３１ａの内側面を摺動させながら、キャリッジ軸３０に沿ってスライドする。スライダー３１における溝３１ａの背面側には軸保持部３１ｂが形成されている。軸保持部３１ｂは、キャリッジ１０の角部１０ｂに取り付けられた垂直な回転軸３３を回転可能に保持している。

図５、図６に示すように、キャリッジ１０の角部１０ｂの上部には筒状部３４が形成され、ここに回転軸３３が挿通されている。また、角部１０ｂの下端部分には筒状部３４と同軸状に配置された円板状部分３５が形成されており、円板状部分３５の中央の軸孔に回転軸３３の下端側の部分が挿通されている。回転軸３３は、キャリッジ１０を水平な姿勢にしたとき、その回転軸線Ｌがインクノズル面１１ａおよびこれに対峙する記録紙Ｐの印刷面に対して垂直になるように取り付けられている。キャリッジ１０における筒状部３４の下側は、スライダー３１の軸保持部３１ｂを装着可能な凹み形状となっている。ここに軸保持部３１ｂが挿入され、軸保持部３１ｂの軸孔に回転軸３３の中央部分が挿入されている。このような構成により、回転軸３３を介して、キャリッジ１０がスライダー３１に回転自在に保持されると共に、スライダー３１を介してキャリッジ１０の角部１０ｂ側の重量がキャリッジ軸３０に支持された状態になっている。キャリッジ軸３０に沿ってスライダー３１を往復移動させると、これに伴い、キャリッジ１０の角部１０ｂおよび回転軸３３がキャリッジ軸３０に沿って搬送方向Ｘと直交する方向に往復移動する。

回転軸３３の上端は筒状部３４の上に突出しており、その先端には上部ガイドローラー３６が取り付けられている。キャリッジフレーム１５の上端部分に設けられた水平板部１５ｂの下側には、下向きに突出する矩形断面の上部ガイド３７が取り付けられている。上部ガイド３７と、キャリッジフレーム１５における垂直板部１５ａの上端部分との間に上部ガイドローラー３６が配置されており、上部ガイド３７は、上部ガイドローラー３６に対し、図５の右側から当接している。同様に、回転軸３３の下端は円板状部分３５の下側に突出しており、その先端に下部ガイドローラー３８が取り付けられている。キャリッジフレーム１５の垂直板部１５ａの下端部分には、下部ガイドローラー３８と同一高さの部分に下部ガイドローラー３８の側に突出する下部ガイド３９が取り付けられている。下部ガイド３９は、下部ガイドローラー３８に対し、図５の左側から当接している。

キャリッジ１０がキャリッジ軸３０に沿って往復移動するとき、上部ガイドローラー３６が上部ガイド３７の側面３７ａによってガイドされ、且つ、下部ガイドローラー３８が下部ガイド３９の側面３９ａによってガイドされながら移動する。ここで、キャリッジ１０は、回転軸３３の中央部分を支持しているスライダー３１を介して片持ち状態で支持されており、キャリッジ１０の重心Ｑは回転軸３３からずれている。このため、回転軸３３には、回転軸３３の上端をキャリッジ１０の重心Ｑの側（図５の右側）に傾ける回転力（図５の時計回りの方向への回転力）が作用している。しかしながら、上部ガイドローラー３６に対してキャリッジ１０の重心Ｑの側（図５の右側）に上部ガイド３７が配置され、下部ガイドローラー３８に対してキャリッジ１０の重心Ｑとは逆の側（図５の左側）に下部ガイド３９が配置されているため、キャリッジ１０の重量に起因する傾き方向への回転軸３３の傾きが防止され、キャリッジ１０が水平な姿勢で保持されている。

以上のように、本実施形態のプリンター１は、印刷位置Ａを搬送ローラー対８の下流側に設定し、ホームポジションＢをキャリッジ１０の一端が搬送ローラー対８の上流側まで移動した位置に設定した場合において、印刷位置Ａの上流側に配置された搬送ローラー対８と干渉させることなく、キャリッジ１０を印刷位置ＡとホームポジションＢとの間で移動させることができる。従って、搬送ローラー対８を上流側に退避させる必要がなく、狭いスペースに印刷機構および搬送機構を集約して配置できる。よって、プリンター１の小型化に有利である。

すなわち、本実施形態では、印刷位置ＡからホームポジションＢへ向けて移動する途中に進行方向後端の部分を中心としてキャリッジ１０を回転させ、ホームポジションＢでは９０度回転した姿勢にすることができる。従って、プラテン４の側方に確保すべき退避スペースの幅を小さくすることができ、プリンター１の装置幅の増大を抑制できる。また、図４に示したように、このような移動経路でキャリッジ１０を移動させるときは、キャリッジ１０の移動領域Ｒが従来の扇形の移動領域Ｒ１と比べて印刷位置Ａの上流側（図４の上方）に大きくはみ出すことがない。従って、搬送ローラー対８などの各種の部品を、従来の構成では配置できなかった移動領域Ｒ１の内側に配置できるようになる。よって、狭いスペースに印刷機構および搬送機構を集約して配置でき、プリンター１の小型化に有利である。

また、本実施形態では、円弧状に移動する角部１０ａではなく、直線状に移動する角部１０ｂを駆動することによってキャリッジ１０を動かしているため、駆動ベルト機構３２を直線状に配置することができる。従って、キャリッジ１０を動かすための駆動機構の構成を単純化することができる。また、角部１０ａを上から吊り下げるモノレール機構１８によって案内しているため、角部１０ａを案内するための機構を省スペースな構成にすることができ、装置幅の増大を抑制できる。

更に、本実施形態では、角部１０ａを円弧状経路Ｔ１ｂに沿って移動させているため、スムーズにキャリッジ１０を回転させることができる。また、角部１０ａの移動経路Ｔ１の始端部分に第１直線経路Ｔ１ａを設定しているため、角部１０ａが第１直線経路Ｔ１ａを移動する範囲内において、キャリッジ１０の姿勢を変えることなく、幅方向の位置を微調整することができる。よって、印刷位置Ａにおけるインクジェットヘッド１１の幅方向の位置を微調整することができ、インクジェットヘッド１１を記録紙Ｐに対して幅方向に位置合わせすることができる。

（改変例）
（１）上記実施形態では、ホームポジションＢにおいてキャリッジ１０を９０度回転させた姿勢にしているが、移動経路Ｔ１、Ｔ２を適宜設定することにより、ホームポジションＢにおけるキャリッジ１０の姿勢を任意の角度だけ傾けた姿勢にすることもできる。

（２）上記実施形態では、移動経路Ｔ２の一端に第１直線経路Ｔ１ａを設定することにより、印刷位置Ａにおけるキャリッジ１０の幅方向の位置決めを可能にしているが、移動経路Ｔ１、Ｔ２のホームポジションＢ側の端部に、ホームポジションＢにおけるキャリッジ１０の正確な位置決めを行うための移動経路部分を設定しておくこともできる。

（３）上記実施形態では、ホームポジションＢへの移動時に先頭になる角部１０ａを、もう一方の角部１０ｂの移動経路Ｔ２から遠ざかる方向に移動させるための移動経路として、図２（ａ）の円弧状レール部２０Ｂによって規定される円弧状経路Ｔ１ｂと、その後端に接続される第２直線経路Ｔ１ｃを設定しているが、角部１０ａの移動経路はこのような形状に限定されるものではなく、キャリッジ１０を搬送ローラー対８に干渉させない範囲で適宜変更することができる。例えば、円弧状経路Ｔ１ｂの径寸法を小さくして、第１直線経路Ｔ１ａおよび第２直線経路Ｔ１ｃをその分だけ長く設定してもよい。また、円弧状経路Ｔ１ｂを円弧以外の湾曲形状に設定しても良い。あるいは、円弧状経路Ｔ１ｂに代えて、第１直線経路Ｔ１ａおよび第２直線経路Ｔ１ｃに対して４５度の角度で交差する斜めの移動経路を設定してもよい。このような形状であっても、上記実施形態と同様に、キャリッジ１０をホームポジションＢの側に移動させながら回転させることができる。従って、図４の移動領域Ｒと同様に、印刷位置Ａから大きくはみ出すことのない領域を通って移動させることができる。

（４）上記実施形態では、キャリッジ１０の角部１０ｂを直線状の移動経路Ｔ２に沿って移動させるものとしていたが、角部１０ｂの移動経路を、キャリッジ１０を搬送ローラー対８に干渉させない範囲で適宜変更してもよい。例えば、角部１０ｂの移動経路の一部を、キャリッジ１０を搬送ローラー対８に干渉させない範囲で搬送方向の上流側あるいは下流側に移動させるようにしてもよい。一例として、記録紙ＰのホームポジションＢ側の端部位置に近づくに従って角部１０ｂを一旦搬送方向下流側に移動させ、その後上流側に戻すような経路を設定できる。このようにすると、キャリッジ１０の回転（姿勢変化）に伴う上流側へのはみ出し量を極力小さくすることができる。

（５）上記実施形態では、モノレール機構１８によるキャリッジ１０の支持位置をキャリッジ１０の端部（角部１０ａ）に設定しているが、モノレール機構１８による支持位置は、この位置からずらして設定することが可能である。例えば、より角部１０ｂに近い部分をモノレール機構１８で支持する構成にすることができる。あるいは、角部１０ｂに対して対角線上に位置する角部をモノレール機構１８で支持する構造にすることもできる。この場合は、新たに設定した支持位置が、図３、４に示すようにキャリッジ１０が移動するときにどのような移動軌跡上を移動するかを予め把握しておき、把握した移動軌跡に対応する形状にモノレール機構１８のガイドレール２０を設置すればよい。

（他の実施形態）
上記実施形態のヘッド移動機構１４は、キャリッジ１０を２点で支持して各支点をモノレール機構１８とスライド案内機構１９によって案内することによって回転させつつ移動させる構成であったが、他の構成の機構によって、キャリッジ１０に図３、図４に示したような動きをさせることも可能である。例えば、キャリッジ１０を角部１０ｂのみにおいて支持する構造にする一方で、スライダー３１に回転軸３３を中心としてキャリッジ１０を回転させるための回転機構を設けておき、スライダー３１をキャリッジ軸３０に沿って移動させながら回転機構を駆動してキャリッジ１０を回転させることにより、角部１０ｂを直線状に移動させながらキャリッジ１０の姿勢を変化させる構成にすることができる。この場合に、制御によってスライダー３１の位置とキャリッジ１０の回転角度を連動させてもよいし、スライダー３１を直線的に移動させる機構とキャリッジ１０の回転機構を機械的に連動させることにより、図３、４のようなキャリッジ１０の動きを実現できる構成にしてもよい。

あるいは、角部１０ｂとは異なる位置にキャリッジ１０を回転可能に支持するための回転軸と、この回転軸を中心としてキャリッジ１０を回転させるための回転機構を設ける構成であっても、図３、４のようなキャリッジ１０の動きを実現できる。この場合には、図３、４のような動きをキャリッジ１０がするときに回転軸が通る移動軌跡を予め把握して、この移動軌跡に沿って回転軸を案内する案内機構を設けておき、案内機構による案内位置に応じて回転機構による回転角度を変化させるように構成すればよい。このように、図３、図４に示したような動きは、キャリッジ１０の任意の部分に、当該キャリッジ１０をインクノズル面１１ａに対して垂直な回転軸線を中心として回転可能に支持するための回転軸を設けておき、印刷位置ＡとホームポジションＢとの間でキャリッジ１０が移動するとき、回転軸が移動することによってキャリッジ１０の姿勢を変化させるような各種の構成によって実現できる。

１…インクジェットプリンター（プリンター）、２…ロール紙装填部、３…ロール紙、４…プラテン、５…記録紙搬送経路、６…用紙ガイド、７…繰り出しローラー（搬送手段）、８…搬送ローラー対（搬送手段）、８ａ…駆動ローラー、８ｂ…従動ローラー（搬送ローラー）、９…紙送りモーター（搬送手段）、１０…キャリッジ、１０ａ…角部（被案内部）、１０ｂ…角部、１０ｃ…右側面、１１…インクジェットヘッド（印刷ヘッド）、１１ａ…インクノズル面、１１Ａ…第１ヘッド、１１Ｂ…第２ヘッド、１２…インクカートリッジ装着部、１３…メンテナンスユニット（メンテナンス手段）、１４…ヘッド移動機構（印刷ヘッド移動機構）、１５…キャリッジフレーム、１５ａ…垂直板部、１５ｂ…水平板部、１６…キャリッジモーター、１７…吊り下げフレーム、１８…モノレール機構、１９…スライド案内機構、２０…ガイドレール、２０Ａ…第１直線レール部（第１直線案内部）、２０Ｂ…円弧状レール部（円弧状案内部）、２０Ｃ…第２直線レール部、２１…吊り下げ部、２２ａ…壁部、２２ｂ…水平部、２３…突出部、２４…走行部、２５…走行ローラー、２６…ガイドローラー、２７…ローラーユニット、３０…キャリッジ軸（案内部材）、３１…スライダー、３１ａ…溝、３１ｂ…軸保持部、３２…駆動ベルト機構（駆動手段）、３３…回転軸、３４…筒状部、３５…円板状部分、３６…上部ガイドローラー、３７…上部ガイド、３７ａ…側面、３８…下部ガイドローラー、３９…下部ガイド、３９ａ…側面、Ａ…印刷位置、Ｂ…ホームポジション（退避位置）、Ｇ…プラテンギャップ、Ｌ…回転軸線、Ｐ…記録紙（記録媒体）、Ｑ…重心、Ｒ…移動領域、Ｒ１…移動領域、Ｔ１…移動経路、Ｔ１ａ…第１直線経路、Ｔ１ｂ…円弧状経路（円弧状移動経路）、Ｔ１ｃ…第２直線経路、Ｔ２…移動経路（直線状移動経路）、Ｘ…搬送方向

Claims (11)

1. 印刷ヘッドを搭載したキャリッジを前記印刷ヘッドのインクノズル面に対して垂直な回転軸線を中心として回転可能に支持するための回転軸を有し、前記キャリッジを記録媒体に対峙する印刷位置と、前記記録媒体の印刷領域の外側に退避した退避位置との間で往復移動させる印刷ヘッド移動機構であって、
   前記印刷位置において、前記キャリッジは、前記記録媒体を搬送する搬送ローラーに対して、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置され、
   前記退避位置において、前記キャリッジの少なくとも一部は、前記搬送ローラーに対して、前記記録媒体の前記搬送方向の上流側に配置され、
   前記回転軸の移動によって前記キャリッジの姿勢が変化しながら、前記搬送ローラーと干渉させることなく、前記印刷位置と前記退避位置との間で前記キャリッジを移動させることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
2. 請求項１において、
   前記印刷位置と前記退避位置の間の少なくとも一部の移動区間において、
   前記キャリッジが前記退避位置に向かうときには、前記キャリッジの移動方向における後端部分を直線状移動経路に沿って移動させながら、前記キャリッジの前記移動方向における先端部分を前記直線状移動経路から遠ざけるように前記キャリッジの姿勢を変化させ、
   前記キャリッジが前記印刷位置に向かうときには、前記キャリッジの移動方向における先端部分を前記直線状移動経路に沿って移動させながら、前記キャリッジの前記移動方向における後端部分を前記直線状移動経路に近づけるように前記キャリッジの姿勢を変化させることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
3. 請求項２において、
   前記キャリッジの幅方向における一端を前記直線状移動経路に沿って案内する第１案内部と、
   前記キャリッジが前記印刷位置から前記退避位置に向けて移動するときに前記一端に対して移動方向における前方側に位置する前記キャリッジの部分に設けられた被案内部を、前記退避位置に向かうに従って前記直線状移動経路から遠ざかる経路部分を含む移動経路に沿って案内する第２案内部とを有することを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
4. 請求項３において、
   前記キャリッジの前記幅方向の前記一端を前記直線状移動経路に沿って往復移動させる駆動手段を有することを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
5. 請求項３または４において、
   前記第２案内部による前記移動経路における前記直線状移動経路から遠ざかる方向に延びる前記経路部分は、円弧状移動経路であることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
6. 請求項５において、
   前記第２案内部は、
   前記被案内部の前記移動経路における前記印刷位置側の端部に設けられ、前記直線状移動経路と平行な第１直線経路に沿って前記被案内部を案内する第１直線案内部と、
   当該第１直線案内部における前記退避位置側の端部に接続され、前記円弧状移動経路に沿って前記被案内部を案内する円弧状案内部とを備えることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
7. 請求項３ないし６のいずれかの項において、
   前記第１案内部によって案内される前記キャリッジの前記幅方向の前記一端を、前記印刷ヘッドのインクノズル面に対して垂直な回転軸線を中心として回転可能に支持するための回転軸を有し、
   前記第１案内部は、前記回転軸を支持しているスライダーと、当該スライダーを前記直線状移動経路と平行な方向に案内する案内部材とを備えることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
8. 請求項７において、
   前記回転軸は上下方向に延びており、
   前記第１案内部は、
   前記回転軸の上端部分に設けられた上側ガイドローラーと、
   前記回転軸の下端部分に設けられた下側ガイドローラーと、
   前記案内部材の上方に配置され、前記上側ガイドローラーを前記直線状移動経路に沿った方向に案内する上部ガイドと、
   前記案内部材の下方に配置され、前記下側ガイドローラーを前記直線状移動経路に沿った方向に案内する下部ガイドとを備えることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
9. 請求項８において、
   前記上部ガイドは、前記上側ガイドローラーに対し、前記キャリッジの重心側に配置され、
   前記下部ガイドは、前記下側ガイドローラーに対し、前記キャリッジの重心とは逆の側に配置されていることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
10. 請求項３ないし９のいずれかの項において、
    前記第２案内部は、前記キャリッジの上方に配置されたガイドレールと、当該ガイドレールから前記被案内部を吊り下げた状態で前記ガイドレールに沿って走行する吊り下げ部とを備えることを特徴とする印刷ヘッド移動機構。
11. 請求項１ないし１０のいずれかの項に記載の印刷ヘッド移動機構と、
    前記印刷位置に配置されるとき、前記記録媒体上の印刷領域の幅方向の一端から他端までの範囲にインクを吐出可能に構成され、前記印刷ヘッド移動機構によって前記印刷位置および前記退避位置の間を移動する印刷ヘッドと、
    前記印刷位置を経由する搬送経路に沿って前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
    前記退避位置に移動した前記印刷ヘッドのメンテナンスを行うためのメンテナンス手段とを有することを特徴とするプリンター。

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