JP6433290B2 - プリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント装置に関するものであり、特に、プリントヘッドとシートとの間隔を自動で切り替える切り替え機構を備えるプリント装置に関する。

インクジェット方式のプリント装置では、シートから離間して配置された非接触型のプリントヘッドからシートにインクを吐出することによりプリントを行う。

プリントヘッドとそれに対向するシートとの間の距離（以下、プリントギャップともいう）は、吐出されたインクの目的位置に対する着弾位置の精度の点からは、小さい方が望ましい。一方、プリント装置におけるプリントギャップの設定が小さいと、付与されたインクや環境湿度による膨潤によりシートにうねりが生じた場合や、厚いシートを用いた場合に、プリントヘッドとシートとが接触する可能性が高くなる。プリントヘッドとシートとが接触すると、プリントヘッドおよびシートの汚れ、吐出不良、および搬送されるシートの詰まり（いわゆるジャム）等が発生しやすい。

そこで、状況に応じてプリントギャップの設定を変更可能なインクジェットプリント装置が従来知られている。例えば特許文献１は、姿勢を変えることによってプリントギャップを変更するトグル部品をキャリッジが有し、トグル部品が突き当たることでトグル部品の姿勢を変える突当部をキャリッジの移動領域の両側に設けたインクジェットプリント装置を開示している。

米国特許第７０６３４６８号

しかしながら、特許文献１では、突当部は、プリントに必要なキャリッジの移動領域の両外側に位置付けられており、プリントギャップ切り替え用のキャリッジの移動領域を確保するために、プリント装置の幅を拡大する必要が生じ得る。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、プリントギャップ切り替え機能を有しつつ小型のプリント装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明のプリント装置は、シートにプリントを行うプリントヘッドが取り付けられるキャリッジと、キャリッジの移動を支持する支持部材と、キャリッジを移動させることにより、キャリッジに取り付けられたプリントヘッドとシートとの間隔を変更する切替手段と、を有するプリント装置であって、切替手段は、キャリッジに設けられ支持部材に対するキャリッジの位置を切り替えることで間隔を変更させる切替部材と、キャリッジの移動領域の一端の近傍において切替部材と当接する固定突当部と、キャリッジの移動領域内に突出可能に設けられ突出した状態で切替部材と当接する可動突当部と、を含み、切替部材は、固定突当部と当接することにより間隔が第１の距離となるようにキャリッジを変位させ、可動突当部と当接することにより間隔が前記第１の距離とは異なる第２の距離となるようにキャリッジを変位させることを特徴とする。

本発明によれば、プリントギャップ切り替え動作を行うための特別なキャリッジ移動領域を設ける必要がなく、装置サイズの小型化が可能になる。

第１の実施形態に係るプリント装置の斜視図である。 第１の実施形態に係るプリント装置の断面図である。 第１の実施形態に係るキャリッジの移動領域の上面図である。 第１の実施形態に係るプリントギャップを説明する図である。 第１の実施形態に係るキャリッジがキャップ部側にある背面斜視図である。 第１の実施形態に係るキャリッジがワイパ部側にある正面図である。 第１の実施形態に係る可動突当部材を説明する背面斜視図である。 第１の実施形態に係る可動突当部材とキャリッジの位置関係を示す図である。 第２の実施形態に係るキャリッジを説明する図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本明細書では、プリントヘッドとそれに対向するシートとの間の距離（間隔）を「プリントギャップ」と呼ぶ。この距離は、一般には、ヘッド・紙間距離と呼ばれることもある。

（インクジェットヘッドを用いるプリント装置）
図１は、本発明のプリントギャップ切替機構を備えたインクジェットプリント装置１の斜視図であり、図２はその断面図である。

プリント装置１は、給送部２と、搬送部３と、排出部４と、プリント部５と、キャップ部６と、ワイピング部７と、を有する。

給送部２から供給されたシートは、搬送部３に送られる。搬送部３では、主搬送ローラ３１と、主搬送ローラ３１に押圧されこれに従動して回転する従動ローラ３２と、からなる搬送ローラ対により、シートの向きをシート搬送方向に対して揃うように真っ直ぐに修正するレジスト動作が行われる。次いで、シートは、搬送ローラ対により、搬送部３からプリント部５に送られる。プリント部５において、シートは、プラテン３３に保持された状態で、プリントヘッド５１から吐出されたインクが付与されることによって画像が形成される。

プリントヘッド５１は、キャリッジ５２に取り付けられる。キャリッジ５２は、シート搬送方向と直交する方向（主走査方向）に移動可能にシャーシ５３（支持部材）に支持され、キャリッジ駆動モータ５４の駆動が伝達ベルト５５によって伝達されることで走査移動する。プリントヘッド５１は、キャリッジ５２に連れて移動しながら、画像形成を行う。画像形成は、１行分の画像のプリントと、シートのステップ送りと、を繰り返すシリアルプリント方式で行われる。画像形成が行われたシートは、排出部４に送られ、排出ローラ４１と排出拍車４２とによって排出トレイ４３上に排出される。

キャリッジの移動領域の一端側に、プリントヘッド５１のインク吐出部をキャップし保護するキャップ部６が設けられている。また、キャリッジの移動領域のもう一端側（反対端側）に、プリントヘッド５１のインク吐出部をクリーニングするワイピング部７（クリーニングユニット）が設けられている。

（プリントギャップ切り替え機構）
図３は、キャリッジの移動領域の上面図である。キャリッジ５２には、プリント装置前方側の主摺動部５２１と、プリント装置後方側のリア摺動部５２２と、が設けられている。シャーシ５３の主摺動面５３１およびリア摺動面５３２がキャリッジ５２の主摺動部５２１およびリア摺動部５２２を支持した状態で、キャリッジ５２の移動が行われる。リア摺動部５２２（切替部材）は、キャリッジ５２に対して、キャリッジの移動方向と直交する方向に延びる軸を中心に回動可能に取り付けられており、リア摺動面５３２と摺動する部分が回動することで、プリントギャップを切り替えるようになっている。

図４は、プリント部５の近傍の断面図である。本実施形態の構成において、リア摺動部５２２を回動させることでキャリッジ５２のシャーシ５３に対する姿勢を変えるよう変位させることができることを、図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて詳細に説明する。

図４（ａ）および図４（ｂ）において、キャリッジ５２のリア摺動部５２２および主摺動部５２１、ならびにキャリッジ５２に取り付けられたプリントヘッド５１は、プリント装置の後方側から前方側（図中、−Ｘ方向）に向かってこの順に並んでいる。上述のように、キャリッジ５２は、主摺動部５２１およびリア摺動部５２２で、シャーシ５３の主摺動面５３１およびリア摺動面５３２に支持されている。詳細には、主摺動部５２１は主摺動面５３１上に載置されている。また、リア摺動部５２２はリア摺動面５３２の下方からリア摺動面５３２と接触している。

図４（ａ）において、キャリッジ５２に取り付けられているプリントヘッド５１と、プリント対象となるシートが載置されるプラテン３３との間隔は、距離Ａ（第１の距離）だけ離れている。本実施形態では、このときのプリントヘッド５１の位置をプリントヘッドの初期（デフォルト）位置とし、このときのキャリッジ５２の姿勢を通常ポジションというものとする。

図４（ａ）に示す状態からリア摺動部５２２を回動させると、リア摺動部５２２がリア摺動面５３２を持ち上げようとする方向の力が生じ、その結果、プリント装置の後方側でキャリッジ５２がシャーシ５３側に引き寄せられる。これにより、主摺動部５２１と主摺動面５３１との接点を支点として、キャリッジ５２が回動し、プリント装置の前方側でプリントヘッド５１が持ち上がって、図４（ｂ）に示す状態になる。

図４（ｂ）において、プリントヘッド５１とプラテン３３との間隔は、距離Ａよりも大きい距離Ｂ（第２の距離）だけ離れている。厚いシートを用いる場合や、シートの単位面積当たりに付与するインク量が多い場合などは、図４（ｂ）に示す位置にプリントヘッド５１を位置付けることにより、プリントヘッドとシートとの接触の可能性を低減させることができる。本実施形態では、このときのキャリッジ５２の姿勢を広ポジションというものとする。

図４（ａ）に示す状態と図４（ｂ）に示す状態との切り替えを行う構成について説明する。図３に示されるように、キャリッジ移動領域の一端側には、シート搬送領域外に、キャップ部６と固定突当部５６とが設けられている。固定突当部５６は、キャリッジ５２のリア摺動部５２２が当接することで、キャリッジ５２の姿勢が図４（ａ）に示す状態となるように、リア摺動部５２２を回動させ、キャリッジ５２が変位する。

また、キャリッジ移動領域のもう一端側には、シート搬送領域外に、ワイピング部７と可動突当部５７とが設けられている。可動突当部５７は、キャリッジ５２のリア摺動部５２２が当接することで、キャリッジ５２の姿勢が図４（ｂ）に示す状態となるように、リア摺動部５２２を回動させ、キャリッジ５２が変位する。可動突当部５７は、不図示の駆動源からの駆動により、リア摺動部５２２と当接する位置と当接しない位置とに位置が選択的に切り替えられるようになっている。

図５は、本実施形態に係るプリント装置のキャップ部近傍の背面斜視図である。図５を用いて、キャリッジ５２がキャップ部６側にある状態を説明する。本実施形態では、キャリッジ５２に設けられた固定突当部５２３を、シャーシ５３に設けられた基準面５３３に突き当てる動作により、キャリッジの基準位置を確定させる。キャリッジが基準位置にある状態において、摺動部５２２は固定突当部５６により図４（ａ）に示す状態になるように回動させられており、プリントヘッド５２は初期位置に位置付けられる。このキャリッジの姿勢において、キャップ部６に設けられたキャップ６１をプリントヘッド５１に被覆させることで、プリントヘッド５１を保護することができる。

図６は、本実施形態に係るプリント装置のワイパ部近傍の正面図である。図６を用いて、キャリッジ５２がワイパ部７側にある状態を説明する。ワイパ部７は、ワイパ７１と、ワイパを保持するワイパホルダ７２と、ワイパホルダ７２に設けられたトリガ部７２１と、を備える。ワイパ７１は、プリントヘッド５１と当接してプリントヘッド５１をクリーニングするための部材であり、弾性部材でできている。ワイパホルダ７２は、プリント装置本体に、回動可能に軸支されている。トリガ部７２１は、キャリッジ５２に設けられたワイパトリガ突当部５２４と当接することによって、ワイパホルダ７２を回動させる。

図６（ａ）は、キャリッジ５２がワイピング以外の動作、例えばプリント動作を行う場合のキャリッジおよびワイパ部の状態を示す。キャリッジのワイパトリガ突当部５２４とワイパ部のトリガ部７２１とは当接せず、プリントヘッド５１にワイパ７１が触れないようになっている。

図６（ｂ）は、キャリッジ５２がワイピング動作を行う場合のキャリッジおよびワイパ部の状態を示す。ワイパトリガ突当部５２４がトリガ部７２１と当接してワイパホルダ７２を回動させることで、ワイパ７１はプリントヘッド５１と当接し、ワイピングが可能な状態になる。

ワイパ部７には、不図示のロック機構と、不図示のロック解除機構とが設けられている。ロック機構は、ワイパ７１がワイピング可能な状態なった後にワイパトリガ突当部５２４とトリガ部７２１とが離れてもワイピング可能状態が維持されるように、ワイパホルダ７２を保持する。また、ロック解除機構は、ワイピング動作が行われた後に、キャリッジ５２がトリガ部７２１から離れる方向に移動することによりワイピング可能状態を解除して、ワイピング部を図６（ａ）に示す状態にする。

図７は、本実施形態に係るプリント装置のワイパ部近傍のキャリッジおよびシャーシの背面斜視図である。図７を用いて、キャリッジ５２の姿勢を図４（ｂ）の状態に切り替えるための構成および動作を説明する。

図７に示すように、プリント装置のワイパ部側の端部には、可動突当部５７が設けられている。可動突当部５７は、不図示の駆動源からの駆動により、回動によって、キャリッジのリア摺動部５２２と当接可能な位置に突出可能に構成されている。まず、可動突当部５７を、リア摺動部５２２と当接可能な位置に突出するようにキャリッジの移動領域内に移動させる。次いで、リア摺動部５２２を、キャリッジ５２の基準位置側から図中矢印Ｅで示す方向に可動突当部５７に突き当てることにより、リア摺動部５２２を回動させて、キャリッジ５２の姿勢を切り替える。これにより、キャリッジ５２の姿勢が図４（ｂ）に示す状態となる。

本実施形態において、ワイパトリガ突当部５２４がトリガ部７２１と当接するときのキャリッジ５２の位置は、リア摺動部５２２と可動突当部５７とが当接するときのキャリッジ５２の位置よりも、キャリッジの移動領域において、外側（端側）に設定されている。換言すれば、ワイパトリガ突当部５２４がトリガ部７２１と当接するときのキャリッジ５２の位置は、リア摺動部５２２と可動突当部５７とが当接するときのキャリッジ５２の位置よりも、シート搬送領域から遠い側に設定されている。

図８は、本実施形態に係るプリント装置のワイパ部近傍のキャリッジおよびシャーシの背面図である。ワイピング動作は、図８に示すように、可動突当部５７をリア摺動部５２２と当接しない位置に回動させた後に行う。これによれば、ワイピング動作中に、可動突当部５７によりキャリッジ５２の姿勢が変更されることはなく、また、可動突当部５７によりワイピング動作が妨げられることはない。

第１の実施形態の構成によれば、プリントギャップ切り替え動作時にキャリッジが移動する領域を、固定突当部材と可動突当部材との間とすることができる。そのため、プリント装置に、プリントギャップ切り替えのための特別なキャリッジ移動領域を設ける必要がなく、装置サイズの小型化が可能になる。

本実施形態では、キャリッジ５２の姿勢を通常ポジションと広ポジションとの２つとした。リア摺動部５２２に複数のポジションで停止可能なカム形状を設け、リア摺動部５２２に対する可動突当部５７の突き当て量によってカムの停止位置を切り替えるようにすることで複数のポジションをとれるようにすることもできる。

また、第１の実施形態では、図５を用いて上述したキャリッジ５２の基準位置を確定する動作により、リア摺動部５２２は固定突当部５６と当接した状態となり、キャリッジの姿勢を通常ポジションに容易に戻すことができる。

（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態におけるプリントギャップ切り替え機構の構成を説明する図であり、シャーシ８１およびキャリッジ８２の部分的な背面斜視図である。第１の実施形態と共通する構成については、重複する説明を割愛する。

第１の実施形態では、プリントギャップ切り替えを、キャリッジ５２に設けたリア摺動部５２２の回動で行っていた。これに対し、第２の実施形態では、シャーシ８１と摺動するベアリングプレート８３と、固定突当部５６および可動突当部５７に突き当たることでスライド可能なスライド部材８４と、でプリントギャップ切り替えを行う。ベアリングプレート８３およびスライド部材８４は、いずれも、キャリッジ８２に取り付けられている。

ベアリングプレート８３は、キャリッジ８２に対して、キャリッジの移動方向である幅方向（Ｃ方向）において位置決めされており、シャーシ８１に対して、プリント対象となるシートの表面と直交する方向である高さ方向（Ｄ方向）に移動可能に構成されている。また、スライド部材８４は、キャリッジ８２に対して、高さ方向（Ｄ方向）において位置決めされており、幅方向（Ｃ方向）に移動可能となるように構成されている。

スライド部材８４に設けられた突当部８４１は、固定突当部５６または可動突当部５７に突き当たることで、図９中、矢印Ｃで示される方向にスライドさせられる。すると、スライド部材８４に設けられたカム面８４２によって、スライド部材８４とベアリングプレート８３とのＤ方向における位置関係が変化する。それによりシャーシ８１に対するスライド部材８４の高さ方向の位置が変化し、それに伴いキャリッジ８２の高さ方向の位置も変化することで、プリントギャップ切り替えが行われる。

第２の実施形態の構成によっても、プリントギャップ切り替え動作時にキャリッジが移動する領域を、固定突当部と可動突当部との間とすることができる。そのため、プリントギャップ切り替えのための特別なキャリッジ移動領域を設ける必要がなく、装置サイズの小型化が可能になる。

第２の実施形態では、スライド部材８４のカム面８４２に複数のポジションで停止可能なカム形状を設け、リア摺動部５２２に対する可動突当部５７の突き当て量によってカムの停止位置を切り替えることで複数のポジション間でポジション変更可能としてもよい。

また、第２の実施形態では、キャリッジ８２の基準位置を確定する動作により、突当部８４１は固定突当部５６と当接した状態となり、キャリッジ８２の姿勢を通常ポジションに容易に戻すことができる。

１ プリント装置
５ プリント部
６ キャップ部
７ ワイピング部
５１ プリントヘッド
５２ キャリッジ
５２１ 主摺動部
５２２ リア摺動部
５２３ 固定突当部
５２４ ワイパトリガ突当部
５３ シャーシ
５３１ 主摺動面
５３２ リア摺動面
５３３ 基準面
５７ 可動突当部
６１ キャップ
７１ ワイパ
７２ ワイパホルダ
７２１ ワイパトリガ

Claims (8)

1. シートにプリントを行うプリントヘッドが取り付けられるキャリッジと、
   前記キャリッジの移動を支持する支持部材と、
   前記キャリッジを移動させることにより、前記キャリッジに取り付けられたプリントヘッドとシートとの間隔を変更する切替手段と、
   を有するプリント装置であって、
   前記切替手段は、
   前記キャリッジに設けられ、前記支持部材に対する前記キャリッジの位置を切り替えることで、前記間隔を変更させる切替部材と、
   前記キャリッジの移動領域の一端の近傍において前記切替部材と当接する固定突当部と、
   前記キャリッジの移動領域内に突出可能に設けられ、突出した状態で前記切替部材と当接する可動突当部と、
   を含み、
   前記切替部材は、前記固定突当部と当接することにより前記間隔が第１の距離となるように前記キャリッジを変位させ、前記可動突当部と当接することにより前記間隔が前記第１の距離とは異なる第２の距離となるように前記キャリッジを変位させることを特徴とする、プリント装置。
2. 前記切替手段は、前記キャリッジの姿勢を変えることにより前記間隔を切り替えることを特徴とする、請求項１に記載のプリント装置。
3. 前記キャリッジが基準位置にあるときに、前記切替部材は前記固定突当部と当接するとともに、
   前記可動突当部は、前記移動領域において、前記基準位置とは反対端側に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のプリント装置。
4. 前記キャリッジの移動領域の一端において前記プリントヘッドを保護するキャップ部を有し、
   前記キャップ部と前記固定突当部とは、前記キャリッジの移動領域において同じ一端側にあることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のプリント装置。
5. 前記キャリッジが基準位置にあるときに、前記キャップ部は前記プリントヘッドを被覆できることを特徴とする、請求項４に記載のプリント装置。
6. プリントヘッドを当接によりクリーニングする弾性部材を有するクリーニングユニットを有し、
   前記クリーニングユニットは、前記キャリッジを当接させることにより、前記弾性部材を前記プリントヘッドに当接可能な姿勢に移動させるトリガ部を有し、
   前記キャリッジと前記トリガ部とが当接する位置は、前記切替部材と前記可動突当部とが当接する位置よりも、前記キャリッジの移動領域の端側にあることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のプリント装置。
7. 前記可動突当部は、前記キャリッジの移動領域内に突出する際の突き出し量を変更可能に構成されており、
   前記切替部材は、前記可動突当部と当接した際に、前記突き出し量に応じて、前記キャリッジの姿勢を異ならせることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のプリント装置。
8. 前記切替部材は、複数の位置で停止可能に構成されており、前記可動突当部と当接した際に、前記位置に応じて、前記キャリッジの姿勢を異ならせることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のプリント装置。