JP6024871B2 - 記録装置および液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、媒体に記録を行う記録ヘッドを備えたキャリッジおよび該キャリッジをその移動方向にガイドするガイド部材を備えた記録装置に関する。また本発明は、液体噴射ヘッドから被液体噴射材に対して液体を噴射する液体噴射装置に関する。

ここで、液体噴射装置とは、前記インクジェット式記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドが用いられ、該液体噴射ヘッドからインクに代えてその用途に対応する液体を被記録媒体に相当する被液体噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被液体噴射媒体に付着させる装置を含むものである。

尚、液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

記録装置や液体噴射装置の一例であるインクジェットプリンターは、記録ヘッドを搭載したキャリッジが主走査方向に往復動しつつ該記録ヘッドから被記録材にインクを吐出して記録を実行するように構成されている。キャリッジの往復動は、駆動モータを動力源とし、無端ベルトを介してその動力がキャリッジに伝達される構造が一般的である。キャリッジはスライド軸受を介してキャリッジガイド軸に案内されて軸線方向（主走査方向）に往復移動するようになっている（例えば特許文献１、２）。

キャリッジのスライド軸受がキャリッジガイド軸に対して摺動することになるため、その摺動を滑らかにするためにガイド軸には潤滑材としてグリス等が塗布されている。

特開２００１−２７７６３７号公報 特開２００６−８２３７９号公報

しかしながら、キャリッジの軸受とキャリッジガイド軸との摺動接触は全周接触ではなく、キャリッジの自重作用と、キャリッジに対する移動手段による牽引作用とにより、キャリッジの軸受とキャリッジガイド軸との摺動接触部位が、該キャリッジガイド軸の真上位置から偏った斜め上方位置を含む部位での摺動接触となる。そしてキャリッジの動作が繰り返されると、やがて前記摺動接触部位の潤滑材が次第に無くなっていき、摺動抵抗が大きくなり、耐久性、騒音振動の原因になる等の問題が生じる虞があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、キャリッジの軸受とガイド部材との間の摺動接触部位に潤滑材を良好に存在させ得る記録装置および液体噴射装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決する為の、本発明の第１の態様に係る記録装置は、媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに、第１の方向に移動可能に設けられるキャリッジと、前記キャリッジを前記第１の方向にガイドする、前記第１の方向に延びる軸状のガイド軸と、前記キャリッジと前記ガイド軸との間の摺動接触部位の周囲から前記摺動接触部位に潤滑材を導く手段と、を備え、前記潤滑材を導く手段は、前記ガイド軸の外側に遊嵌された円筒状部材を備え、前記キャリッジの移動時に前記円筒状部材が回動する構成であることを特徴とするものである。

本態様によれば、前記キャリッジの移動動作に伴い前記摺動接触部位から潤滑材が次第に無くなっても、前記摺動接触部位の周囲から前記摺動接触部位に潤滑材を導く手段、具体的にはキャリッジが移動する毎に回動する円筒状部材により、潤滑材を摺動接触部位に効果的に供給でき、前記摺動接触部位に潤滑材を良好に存在させることができる。その結果、前記摺動接触部位の負荷増大の回避と、耐久性の向上が実現できる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記摺動接触部位は、前記ガイド軸の上側領域にあり、前記円筒状部材には、径方向に貫通する孔が形成され、前記円筒状部材の回動により、前記孔が前記ガイド軸の下側から上側に向かい、前記摺動接触部位に到達する構成を備えることを特徴とする。

本態様によれば、前記円筒状部材には径方向に貫通する孔が形成され、前記円筒状部材の回動により、前記孔が前記ガイド軸の下側から上側に向かい、前記摺動接触部位に到達するので、下方に溜まった潤滑材を上方の摺動接触部位に効果的に導くことができる。また、孔が潤滑材溜まりとなり、これによって前記摺動接触部位に潤滑材をより効果的に供給することができる。

本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記円筒状部材が回動限度にある際に、前記ガイド軸の円周方向における前記孔の位置が、前記摺動接触部位の位置またはその周囲にあることを特徴とする。本態様によれば、前記孔に溜まった潤滑材が前記摺動接触部位の位置に長く留まることができ、前記摺動接触部位に効果的に潤滑材を供給することができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記キャリッジは、前記円筒状部材が前記第１の方向に一定ストローク移動可能であるように前記円筒状部材を収容する収容室を備えることを特徴とする。本態様によれば、前記円筒状部材が前記収容室に収容されるので、前記円筒状部材の回動に伴い潤滑材が飛散することを抑制できる。

本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記円筒状部材には、前記ガイド軸の軸線に対して交差する方向に延びるスリットが形成され、前記キャリッジには、前記スリットに入り込む突起が設けられ、前記キャリッジの移動に伴い前記突起が前記スリットを介して前記円筒状部材を回動させる構成を備えることを特徴とする。本態様によれば、簡素な構造で前記キャリッジの移動に伴い前記円筒状部材を回動させることができる。

本発明の第６の態様に係る液体噴射装置は、媒体に液体噴射を行う液体噴射ヘッドを備えるとともに、第１の方向に移動可能に設けられるキャリッジと、前記キャリッジを前記第１の方向にガイドする、前記第１の方向に延びる軸状のガイド軸と、前記キャリッジと前記ガイド軸との間の摺動接触部位の周囲から前記摺動接触部位に潤滑材を導く手段と、を備え、前記潤滑材を導く手段は、前記ガイド軸の外側に遊嵌された円筒状部材を備え、前記キャリッジの移動時に前記円筒状部材が回動する構成であることを特徴とする。

本態様によれば、第１の態様と同様に、前記キャリッジの移動動作に伴い前記摺動接触部位から潤滑材が次第に無くなっても、前記摺動接触部位の周囲から前記摺動接触部位に潤滑材を導く手段、具体的にはキャリッジが移動する毎に回動する円筒状部材により、潤滑材を摺動接触部位に効果的に供給でき、前記摺動接触部位に潤滑材を良好に存在させることができる。その結果、前記摺動接触部位の負荷増大の回避と、耐久性の向上が実現できる。

本発明に係る記録装置または液体噴射装置としてのプリンターの要部を示す斜視図である。 図１のプリンターの他の動作状態を示す斜視図である。 図１のプリンターの要部断面を示す斜視図である。 図１のプリンターの要部構造を示す一の動作状態の斜視図である。 図１のプリンターの要部構造を示す他の動作状態の斜視図である。 図１のプリンターの構成要素の円筒状部材の斜視図である。 図１のプリンターの一の動作状態の要部断面図である。 図１のプリンターの他の動作状態の要部断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、以下説明する実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることを前提として、以下本発明の一実施形態を図面に基づいて説明するものとする。

図１及び図２は本発明に係る「記録装置」あるいは「液体噴射装置」の一実施形態であるインクジェットプリンター（以下「プリンター」と言う）１の要部斜視図である。

プリンター１は、「ガイド部材」としてのキャリッジガイド軸２にガイドされると共に移動手段３により第１の方向（用紙幅に沿った主走査方向）とその反対方向とに往復移動されるキャリッジ４の下面部に、媒体の一例としての用紙というに記録を実行する記録実行手段（液体噴射実行手段の一例）の主たる構成要素として、図示しない記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）が備えられる。

キャリッジガイド軸２は、例えばステンレス製の円管材又は円柱体よりなり、本体フレーム（図示しない）に両端固定されている。

キャリッジ４は、キャリッジガイド軸２が挿通する一対のスライド軸受４ａ，４ｂと、下面部に備える図示しない記録ヘッドにインク（噴射液体の一例）を供給するための該インクを貯留するインクタンク５と、有している。

移動手段３は、キャリッジガイド軸２の両端に対応する位置に備えられた２つのプーリ３ａ，３ｂと、一方のプーリ３ａを駆動回転する制御用モータ３ｃと、２つのプーリ３ａ，３ｂ間に巻回された無端ベルト３ｄとを含み、無端ベルト３ｄがキャリッジ４に連結固定されている。

そしてプリンター１は、キャリッジ４のスライド軸受４ａ，４ｂとキャリッジガイド軸２との摺動接触部位の周囲から該摺動接触部位に潤滑材を導く手段として図３〜図６に示す円筒状部材６を備えている。

キャリッジ４は、キャリッジガイド軸２の軸方向に離間する位置に一対のスライド軸受４ａ，４ｂを備え一対のスライド軸受４ａ，４ｂを介して該キャリッジガイド軸２に係合案内されると共に、該一対のスライド軸受４ａ，４ｂ間においてキャリッジガイド軸２の外側に遊嵌される円筒状部材６を備え、さらに、円筒状部材６を収容するように一対の軸受４ａ，４ｂ間を繋いで断面略Ｕ形の空間に形成された収容室７を備えている。

そして、一対のスライド軸受４ａ，４ｂ間の距離が、円筒状部材６が一定ストロークＳだけ移動可能であるように円筒状部材６の長さよりも大きく設定されている（図１、図２）。
このため、円筒状部材６は、キャリッジ４が第１の方向（例えば図１において矢印Ａの方向：用紙幅方向に沿った主走査方向）への移動時に、移動方向前側となるスライド軸受４ｂとの間に隙間寸法Ｓを有し、移動方向後側となるスライド軸受４ａにより押動されていくようになっている。

そして、円筒状部材６とスライド軸受４ｂとの隙間は、キャリッジ４が移動端に到達して反対方向（図２に矢印Ｂの方向）に移動方向が反転するときには、円筒状部材６に関し移動方向後側となる。反転移動が行われると、この移動方向後側の隙間は、キャリッジ４が移動開始するに伴い、小さくなっていくと共に、円筒状部材６に関し移動方向前側に隙間が生じていく。移動方向後側の隙間が無くなると、図２に示すように、円筒状部材６が移動方向後側のスライド軸受４ｂにより押動されていく。

従って、円筒状部材６は、キャリッジ４が移動端に到達して反対方向に移動開始する際に、該キャリッジ４に対して隙間寸法Ｓだけストロークするようになっている。この場合、収容室７の底面に設けられた突起８と該円筒状部材６に設けられた螺旋状スリット９とが係合していて、螺旋状スリット９が突起８に対してすべり角を有しているので、円筒状部材６はキャリッジ４に対して隙間寸法Ｓだけストロークするときにキャリッジガイド軸２の周りに回動する。

円筒状部材６は、キャリッジ４に対して両方向にストロークするので、キャリッジガイド軸２の周りに両方向に回動するようになっている。螺旋状スリット９の周方向の一端から他端までに対応する円筒状部材６の中心角は、この実施形態では、この回動角度が９０度となるように設定されているが、スライド軸受間の距離を大きく取ると共に、螺旋状スリット９の螺旋を延長することにより、１〜３回転するように設定し得る。

そうして、円筒状部材６には、円周方向における配置間隔が９０度となるように離れた位置に、軸線方向に沿って複数（図では３個）の孔１０が設けられている。複数の孔１０は、円筒状部材６が一方向に９０度回動して停止したときに（例えば図７の状態）、概ね上下対称となる位置関係となり、また円筒状部材６が他方向に９０度回動して停止したときに（例えば図８の状態）、概ね左右対称となる位置関係となっている。尚、図３、図８、図９において直線Ｈは水平線、直線Ｖは垂直線を示している。

ここで、キャリッジガイド軸２とスライド軸受４ａ，４ｂとの間の摺動接触部位Ｃは、キャリッジガイド軸２の真上ではく、本実施例では真上から概ね４５度偏った位置にある。これは、キャリッジ４の自重がキャリッジガイド軸２の真上に掛かるから、本来であればキャリッジガイド軸２の真上に摺動接触部位Ｃが位置する筈であるが、キャリッジ４は無端ベルト３ｄから牽引力を受け、水平面内において回転しようとする傾向が生じるので、その影響によって摺動接触部位Ｃがキャリッジガイド軸２の真上ではなく、やや偏った場所に位置することとなる。

そして本実施形態では、図７及び図８においてキャリッジガイド軸２の円周方向における孔１０の位置が、摺動接触部位Ｃに概略一致している。そして孔１０は表面張力により潤滑材の一例である潤滑油を溜めておける口径を有している。孔１０は、潤滑油を導入して保持しさらに内側に導く機能を有する。なお、摺動接触部位Ｃは、キャリッジ４の自重及びキャリッジ４に対する牽引力などによって本実施例とは異なる場所に位置することとなる。

続いて、作用を説明する。摺動接触部位Ｃは、キャリッジガイド軸２の真上からずれた位置にあり、キャリッジ４が移動する毎にスライド軸受４ａ，４ｂがキャリッジガイド軸２の摺動接触部位Ｃの潤滑材を摺り切りするので、該摺動接触部位Ｃの潤滑材の被膜が次第に薄くなっていくと共に、摺動抵抗（負荷）が大きくなり、潤滑材の被膜が薄くなり過ぎると騒音振動の原因になる等の虞がある。

しかし、本実施形態によれば、キャリッジ４とキャリッジガイド軸２との摺動接触部位Ｃの周囲から前記摺動接触部位Ｃに潤滑材を導く手段としての円筒状部材６を備えており、該円筒状部材６は、キャリッジ４の第１の方向（用紙幅方向に沿った主走査方向）の移動時に一方向に回動すると共に、反対方向の移動時に反対方向に回動する。この様な円筒状部材６の回動により、摺動接触部位Ｃの周囲から前記摺動接触部位Ｃに積極的に潤滑油が導かれることとなり、摺動接触部位Ｃにおける負荷増大の回避と、耐久性の向上が実現できる。

また、円筒状部材６に形成された孔１０は、潤滑油を溜め、またそれを円筒状部材６の内側に導く。そして円筒状部材６の回動により、孔１０がキャリッジガイド軸２の下側から上側に向かい、摺動接触部位Ｃに到達する。これにより、摺動接触部位Ｃに、より効果的に潤滑油を導くことができる。なお、孔１０が無くても、円筒状部材６の内周面が潤滑油をキャリッジガイド軸２の周方向に引き延ばす作用を行うので、これにより、潤滑油を積極的に摺動接触部位Ｃに供給することができる。

加えて本実施形態では、円筒状部材６が回動限度にある際に（図７或いは図８の状態）、キャリッジガイド軸２の円周方向における孔１０の位置が、摺動接触部位Ｃの位置とほぼ一致するので、孔１０に溜まった潤滑油が摺動接触部位Ｃの位置に長く留まることができ、摺動接触部位Ｃに効果的に潤滑油を供給することができる。

更に円筒状部材６は、主走査方向に一定ストローク移動可能であるように円筒状部材６を収容する収容室７を備えるので、円筒状部材６の回動に伴い潤滑油が周囲に飛散することを抑制できる。加えて、収容室７の底部に潤滑油が溜まれば、孔１０がこの様に溜まった潤滑油をすくい上げ、これによって更に効果的に潤滑油を摺動接触部位Ｃに供給することができる。

尚、キャリッジガイド軸２の外周と円筒状部材６の内周との間のクリアランスは、狭すぎると油膜の剪断抵抗でキャリッジ４の動作負荷が大きくなる。また逆に広すぎると、潤滑油を摺動接触部位Ｃに供給することができない。その為、潤滑油の粘度を考慮して上記クリアランスを適切に設定することが好ましい。

尚、上記実施形態では、円筒状部材６を樹脂材料により形成している。しかしながら、例えば潤滑材を保持できる材料（例えば、フェルト材）などによって円筒状部材６を形成することも好適である。

１ プリンター、２ キャリッジガイド軸、３ 移動手段、３ａ，３ｂ プーリ、３ｃ 制御用モータ、３ｄ 無端ベルト、４ キャリッジ、４ａ，４ｂ スライド軸受、５ インクタンク、６ 円筒状部材（手段）、７ 潤滑材溜まり、８ 突起、９ 螺旋状スリット、１０ 孔、Ｃ 摺動接触部位、Ｓ 隙間寸法

Claims (4)

1. 媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに、第１の方向に移動可能に設けられるキャリッジと、
   前記キャリッジを前記第１の方向にガイドする、前記第１の方向に延びる軸状のガイド軸と、
   前記キャリッジと前記ガイド軸との間の摺動接触部位の周囲から前記摺動接触部位に潤滑材を導く手段と、を備え、
   前記潤滑材を導く手段は、前記ガイド軸の外側に遊嵌された円筒状部材を備え、前記キャリッジの移動時に前記円筒状部材が回動する構成を有し、
   前記摺動接触部位は、前記ガイド軸の上側領域にあり、
   前記円筒状部材には、径方向に貫通する孔が形成され、
   前記円筒状部材の回動により、前記孔が前記ガイド軸の下側から上側に向かい、前記摺動接触部位に到達する構成を備え、
   前記円筒状部材が回動限度にある際に、前記ガイド軸の円周方向における前記孔の位置が、前記摺動接触部位の位置またはその周囲にある、
   ことを特徴とする記録装置。
2. 媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに、第１の方向に移動可能に設けられるキャリッジと、
   前記キャリッジを前記第１の方向にガイドする、前記第１の方向に延びる軸状のガイド軸と、
   前記キャリッジと前記ガイド軸との間の摺動接触部位の周囲から前記摺動接触部位に潤滑材を導く手段と、を備え、
   前記潤滑材を導く手段は、前記ガイド軸の外側に遊嵌された円筒状部材を備え、前記キャリッジの移動時に前記円筒状部材が回動する構成を有し、
   前記キャリッジは、前記円筒状部材が前記第１の方向に一定ストローク移動可能であるように前記円筒状部材を収容する収容室を備える、
   ことを特徴とする記録装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の記録装置において、前記円筒状部材には、前記ガイド軸の軸線に対して交差する方向に延びるスリットが形成され、
   前記キャリッジには、前記スリットに入り込む突起が設けられ、
   前記キャリッジの移動に伴い前記突起が前記スリットを介して前記円筒状部材を回動させる構成を備える、
   ことを特徴とする記録装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の記録装置において、前記キャリッジは、前記ガイド軸の軸線方向に離間して位置する一対のスライド軸受を備え、
   前記円筒状部材は、前記一対のスライド軸受の間において前記ガイド軸の外側に遊嵌されることを特徴とする記録装置。

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