JP5912836B2

JP5912836B2 - インクジェットプリンター

Info

Publication number: JP5912836B2
Application number: JP2012110698A
Authority: JP
Inventors: 宏明神戸
Original assignee: 株式会社Ｏｋｉデータ・インフォテック
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-05-14
Also published as: JP2013237178A

Description

本発明は、インクを吐出することによって画像を記録するインクジェットプリンターに関する。

インクジェットプリンターは高速化、高画質化の要求に対応するために、速度向上と記録媒体上へ吐出するインクの着弾位置精度を上げる必要性が高まっている。インクを吐出するタイミングは、プリントヘッドの移動方向に沿って配置され、高精細かつ高精度に設けられた目盛を備えたリニアスケールをセンサーによって読み取り、読取った位置に応じて決定される。一方でリニアスケールは、目盛を高精細かつ高精度と設けるため製造が難しく、また非常にコストが高い部品である。また、インクジェットプリンターの幅に応じたリニアスケールが必要となり、幅が広くなればなるほど長いリニアスケールが必要となる。通常、リニアスケールは１本で構成されているため幅の異なるインクジェットプリンターの種類に応じて異なる長さのリニアスケールが必要となる。

全長に対して部分的にリニアスケールの目盛が印刷されたサブリニアスケールを複数枚重ねることによって、全体に目盛が付された長尺のリニアスケールを用いたインクジェットプリンターが、例えば特開２００５−９６１５７号公報に記載されている。

特開２００５−９６１５７号公報

従来の技術では、リニアスケールを接合するときにＵＶ硬化接着剤を用いていた。接合する部分同士を固定し、隙間にＵＶ硬化接着剤を流しこみ、紫外線を照射する工程を経ていた。ＵＶ硬化接着剤は塗布量や紫外線照射時間などを管理して接合強度の信頼性を管理しているが、ＵＶ硬化接着剤の厚み、すなわち接合するリニアスケール同士の間隔が接合強度に大きな影響を与えている。リニアスケール同士の間隔は紫外線照射前のリニアスケール押しつけ力によって管理しているが、接合面全体を均一に押し付けることができないためＵＶ硬化接着剤の厚みばらつきが生じていた。そのためＵＶ硬化接着剤による接合では接合部の強度に大きなばらつきがあった。またこれらの作業には接着剤のディスペンサーや紫外線照射機など専用の付帯設備が必要となっていた。さらにUV硬化接着剤は柔軟性がなく、リニアスケールの接合部にねじりなどの外力が加わると簡単に剥離してしまい、接合後の取り扱い性も悪かった。さらに上記の方法によって長尺化したリニアスケールを装置で用いると、ばらつきを考慮すると接合部の強度を低く規定するため、リニアスケールの長手方向に直角な方向の振動を抑制する張力を十分かけられないことによる振動に起因したリニアスケールの読取精度の低下やセンサーとの接触など不具合に至る原因となっていた。

本発明は、リニアスケールの接合作業を簡略化すると同時に、接合後のリニアスケール接合強度を向上しリニアスケールの振動を抑制可能な張力を与えられることを実現する。

本発明のインクジェットプリンターは、記録媒体にインクを吐出する複数のプリントヘッドと、前記プリントヘッドを搭載するキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に配置されたレールと、前記レールに沿って配置されたリニアスケールと前記リニアスケールの目盛を検出し信号を出力する読取センサーを備えるリニアエンコーダーと、を有し、前記キャリッジを前記レールに沿って移動させながら前記リニアエンコーダーの出力に基づいて前記プリントヘッドの位置を取得するインクジェットプリンターにおいて、前記リニアスケールは第１スケールと第２スケールを含み、お互いの目盛が重なるように前記第１スケールと前記第２スケールが重ねられ、その重ねられた部分であって前記リニアスケールの短手方向の中央より外側を前記第１スケールと前記第２スケールの厚み方向から押圧して挟み固定する固定手段と、前記第１スケールと前記第２スケールが前記レールに沿った方向であってお互いが離れる方向に力を加える弾性手段と、を備え、前記リニアスケールが前記レールに沿って直線状に配置されており、前記第１スケールと前記第２スケールの端部であって互いに重なる部分に前記短手方向の中央部が窪む凹部が形成され、前記凹部の突出部分が他方の突出部分に前記固定手段によって固定されることを特徴とする。

本発明によって、リニアスケールのＵＶ硬化接着剤を用いた接合工程にて必要な付帯設備が不要であり、接合強度が高く、かつ接合したリニアスケールに多少の外力や振動が加わってもリニアスケール長手方向に直角な方向の振動を抑制可能な張力をかけられるリニアスケールを備えたインクジェットプリンターを提供できる。

インクジェットプリンターの構成を説明する概略図である。リニアスケールの斜視図である。リニアスケールを固定するステープラー取り付け例を示す図である。リニアスケールを固定するステープラー位置の例を示す図である。

（実施の形態の概要）
本発明の実施の形態の概要を説明する。インクジェットプリンターはキャリッジにインクを吐出するプリントヘッドが搭載されており、このキャリッジがＹレールに沿って往復移動し、プリントヘッドから所望の位置にインクを吐出することにより画像を形成する。Ｙレールに沿って、キャリッジ往復方向が長手方向となるように、リニアスケールが設けられている。リニアスケールには、インクの吐出タイミングを決定するための条件となる目盛が印刷されている。目盛は等間隔に設けられ、高精細であり高精度に設けられている。リニアスケールの目盛はキャリッジ上に設けられた読取センサーによって非接触状態で読み取られ、目盛の有無を０又は１の値を示すパルス信号に置き換えられる。パルス信号をカウントすることでキャリッジ、プリントヘッド等の位置を取得し、インク吐出タイミングの生成の基となるデータとする。読取センサーはリニアスケールに対向し挟み込むような略コの字型をしており、リニアスケール短手方向の位置がずれると読取センサーとの距離が変わって読取精度が低下したり、リニアスケールと読取センサーが接触したりする恐れがある。

リニアスケールは長手方向に沿って、撓まずに直線状になるように、張られている。リニアスケールは、中央から両端方向に向かい互いに離れる方向であって長手方向に沿って引くことで張力が与えられ、その力によってリニアスケールの真直性と、短手方向の振動が抑制される。張力は引張バネ等の弾性手段をリニアスケールにかけることによって与えられる。またリニアスケールはインクジェットプリンター上に配置されているため、インクジェットプリンターの印刷動作などによってインクジェットプリンターが振動し、リニアスケールも加振される。したがってリニアスケールの長さが長くなるにしたがってリニアスケールにかける張力も大きくしないと、リニアスケールが加振されたときにリニアスケールの短手方向の振幅が大きくなり、結果としてリニアスケールの読取精度の低下や読取センサーとの干渉による破損が発生してしまう。またリニアスケールへ与える張力が小さいと振動の収束にも時間を要する。

リニアスケールの接合は以下の手順で行う。接合するリニアスケールには各々に目盛が印刷されている。目盛の位置が重なるように位置を合わせてステープラーで固定する。位置を正確に合わせるため顕微鏡上に２本のリニアスケールを載せ、一方のリニアスケールを固定、もう一方を目盛の位置が重なるように移動してメモリを合わせ位置調整する。２本のリニアスケールの位置が決まったら、両者が動かないようにする治具で仮に固定し、その後ステープラーで固定する。なお、リニアスケールの厚みや幅によっては治具で固定してもステープラーで固定するときにずれてしまうことがあるため、その場合はステープラーを貫通させる位置にあらかじめ下穴をあけておいても良い。例えば、下穴はピンのような先端が鋭いもので機械的にあけても、熱したピンを用いてリニアスケールを溶解または軟化させながらあけても良い。

また好ましくは、リニアスケールは樹脂製であり、ステープラーはリニアスケールより剛性の高いステンレス、アルミなどの金属製である。また、目盛はリニアスケールの短手方向の中央部に設けられ、それを間に挟むように、２枚のスケールをステープラーで固定する。また、リニアスケールの長手方向と２本のステープラーが平行になるよう固定する。リニアスケールは長手方向に張力が加えられ、張られる。このようにすることで、リニアスケールを重ねた部分において目盛がステープラーに重ならず正確に読み取ることができる。また、目盛は明部と暗部によって構成され、リニアスケールの端部と目盛の暗部が重なるように配置することが好ましい。目盛の読取時に、リニアスケールの端部の影による誤読取を防止できる。また、弾性接着剤を用いてステープラーの重なり部分を接着することで、ステープラーの端部が捲れることを防止でき、誤検出を防止できる。ステープラーによって、強力に圧することで、接着剤層の厚みをほぼ一定に保つことができ、また剛性も備えることができる。

また、リニアスケールの端部であって短手方向の両端が突出している凹部を設け、一方のリニアスケールの凹部の突出している部分と他方のリニアスケールの凹部でない部分が重なるようにする。また凹部の窪み部分に目盛を配置する。凹部の突出している部分にステープラーを貫通させることで、平行に配置されたステープラーの対向している範囲にお互いの目盛が重なる部分が位置することになる。このようにすることで、目盛の重なり部分がステープラーによって挟まれるので、捻りに対して強い剛性を得ることができる。このようにすることも好ましい。

なお、リニアスケールは２本を接合して１本とすることに限定せず、３本以上のリニアスケールを接合しても良い。また接合する部品は必ずしも目盛が印刷されているリニアスケールに限らず、リニアスケール以外の部品を接合しても良い。例えばリニアスケールをインクジェットプリンターに固定する都合上、リニアスケールに何らかの支持部を設けることがある。支持部はリニアスケールに取付けるバネをかける穴や、リニアスケールの振動を抑制する振動抑制部品を固定する穴が設けられている。このような目盛が設けられた目盛部と目盛が不要な支持部の接合に関しても有効である。特に目盛部と支持部の接合において目盛の位置合わせが不要なため、目盛部と支持部の平行度さえ許容範囲内に確保できればよい。そのため目盛部と支持部の接合には顕微鏡を用いず、目盛部と支持部の外形を基準に位置を決めても良い。

さらに接合する部品は必ずしもリニアスケールの長手方向へ接合する必要はなく、リニアスケールの長手方向と直交する向きに接合しても良い。リニアスケールの長手方向の中間位置に支持部を接合し、リニアスケールの姿勢を安定化しても良い。

この結果、ステープラーを用いて機械的に強固な接合方法を用いることにより、リニアスケールにかけられる張力を、ＵＶ硬化接着剤を用いていたときよりも大きくでき、リニアスケールの振動を抑制する効果が得られる。またＵＶ硬化接着剤と異なり接合部の強度のばらつきも抑えられ、張力の設定範囲を狭くでき、また取り付けも容易となる。

（実施の形態の詳細）
以下図面を用いて実施の形態を説明する。図1はインクジェットプリンターの構成を説明する概略図である。図２は、リニアスケールの斜視図である。図３はリニアスケールを固定するステープラー取り付け例を示す図であり、（ａ）は正面から、（ｂ）は側面から見た図である。図４はリニアスケールを固定するステープラー位置の例を示す図である。

図１は、インクジェットプリンターの構成を説明する斜視図である。インクジェットプリンターの幅方向に平行にレイアウトされたＹレール１をガイドとして図示していないプリントヘッドを保持したキャリッジ２が走査可能に固定されている。キャリッジ２はＹレール１上にレイアウトされたリニアスケール３をキャリッジ２上に設けた図示していない非接触のセンサーで読み取りながらＹレール１上を走査する。リニアスケール３はほぼＹレール１の長さと等しい長さである。キャリッジ２がＹレール１上を走査し、そのとき発生するセンサーのパルス信号を基に吐出タイミングが生成される。その吐出タイミングに応じてプリントヘッドを駆動し、インクが吐出される。インクはプラテン５に支持された、例えば樹脂フィルム、紙、布などの記録媒体４上に吐出され、画像として形成される。記録媒体４は図示しない搬送手段により搬送される。リニアスケール３はインクジェットプリンター上に配置されているため、インクジェットプリンターの動作による振動がリニアスケール３にも伝わる。また図示していないがリニアスケール３の両端は引張バネにてリニアスケール３の長手方向に張力がかけられている。この張力によりリニアスケール３の真直性と振動の抑制を実現している。

図２のリニアスケール６、リニアスケール７は長さが異なるが、両者を接合して１本のリニアスケールとして機能する。リニアスケール６、７の固定には２本のステープラー８が用いられている。この例では、同じ方向、すなわち一方の面側よりリニアスケール６、７を貫通する。リニアスケール６、７は幅方向中心位置が図示していない目盛を読み取るセンサー走査部となるため、ステープラー８はリニアスケール６、７の幅方向中心位置と重ならない位置にある。さらにステープラー８がセンサー走査部を横切らないようにするために、リニアスケール６、７の長手方向と平行になるように設けられている。

図３は、リニアスケール９、１０を貫通する２本のステープラー１１、ステープラー１２によって固定されている。ステープラー１１とステープラー１２は異なる方向、すなわち一方の面側からステープラー１１が、他方の面側からステープラー１２がリニアスケール９、１０を貫通して固定している。ステープラーはその構造上、貫通したリニアスケールの表裏でリニアスケールと接する形状が異なる。ステープラーを貫通させ始めるリニアスケール面ではステープラーとリニアスケールは線状に接するが、その反対面では貫通部根元の折り返し部と折り返された針先部の計4ヶ所で接している。そのため複数のステープラーを使用するときに貫通させる向きを変えることにより、表裏面のステープラーとリニアスケールの接し方を等しくし、リニアスケール接合部を外力に対して強固にすることが可能である。

図４はリニアスケール１３、１４に開いた貫通穴１５を示す。貫通穴１５はリニアスケール１３とリニアスケール１４の長手方向に沿った中心線に対して線対称に位置している。ステープラーの数を中心線の上下で揃えなかったり、線対称に配置しなかったりすると、リニアスケール１３とリニアスケール１４にねじれなどの外力が加わったときにリニアスケール１３とリニアスケール１４に変形しやすい方向、しにくい方向が発生する。そのため、貫通穴１５の何れかに負荷が大きくかかることがある。その結果、一部の貫通穴１５だけが拡大したり変形したりすることによりその貫通穴１５を通るステープラーの保持力が下がり、リニアスケール１３、１４の平行度が保てなくなることがある。

本発明は、リニアスケールを備えたプリンターに利用できる。

１Ｙレール
２キャリッジ
３リニアスケール
４記録媒体
５プラテン
６リニアスケール
７リニアスケール
８ステープラー
９リニアスケール
１０リニアスケール
１１ステープラー
１２ステープラー
１３リニアスケール
１４リニアスケール
１５貫通穴

Claims

記録媒体にインクを吐出する複数のプリントヘッドと、前記プリントヘッドを搭載するキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に沿って配置されたレールと、前記レールに沿って配置されたリニアスケールと前記リニアスケールの目盛を検出し信号を出力する読取センサーを備えるリニアエンコーダーと、を有し、前記キャリッジを前記レールに沿って移動させながら前記リニアエンコーダーの出力に基づいて前記プリントヘッドの位置を取得するインクジェットプリンターにおいて、
前記リニアスケールは第１スケールと第２スケールを有し、お互いの目盛が重なるように前記第１スケールと前記第２スケールが重ねられ、その重ねられた部分であって前記リニアスケールの短手方向の中央より外側を前記第１スケールと前記第２スケールの厚み方向から押圧して挟み固定する固定手段と、前記第１スケールと前記第２スケールが前記レールに沿った方向であってお互いが離れる方向に力を加える弾性手段と、を備え、前記リニアスケールが前記レールに沿って直線状に配置されており、
前記第１スケールと前記第２スケールの端部であって互いに重なる部分に前記短手方向の中央部が窪む凹部が形成され、前記凹部の突出部分が他方の突出部分に前記固定手段によって固定されることを特徴とするインクジェットプリンター。
前記固定手段はステープラーであり、前記ステープラーの長手方向が前記リニアスケールの短手方向に垂直な方向に平行であり、前記ステープラーによって固定する位置が、前記リニアスケールの前記短手方向の中央に対して対称の位置であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター。
前記第１スケールと前記第２スケールは樹脂製であり、前記ステープラーは金属製であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンター。
前記ステープラーは少なくとも前記第１スケール側から針を貫通させる第１ステープラーと前記第２スケール側から針を貫通させる第２ステープラーを有することを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンター。
前記目盛は暗部と明部が交互に配置され、前記第１スケールと前記第２スケールの端部がお互いの前記暗部と重なることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のインクジェットプリンター。
前記第１スケールと前記第２スケールの重なり部分が弾性接着剤によって固定されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のインクジェットプリンター。