JP7275604B2 - 移動体、液体を吐出する装置 - Google Patents

Description

本発明は移動体、液体を吐出する装置に関する。

液体を吐出する液体吐出ヘッドをキャリッジに搭載した装置においては、キャリッジに搭載された液体吐出ヘッドに対して液体を供給するチューブや液体吐出ヘッドを駆動する電源、信号を与えるケーブルやハーネスを接続する。

従来、一端側が液体供給元側と接続し、他端側がＵ字状の反転部を介してキャリッジの先端部において液体噴射ヘッド側と接続する液体チューブと、液体チューブを保持するチューブ保持部材とを備え、チューブ保持部材は、キャリッジの先端部に固定された液体噴射装置が知られている（特許文献１）。

特許第５７６１４９６号公報

ところで、キャリッジなどの移動体の移動距離が長くなった場合、チューブ・ケーブル類の本数が多くなった場合などには、チューブ・ケーブル類を収納して這い回すケーブルキャリアなどの保持部材が使用される。

このとき、特許文献１に開示の構成と同様に、保持部材の端部を移動体に固定すると、収納しているチューブ・ケーブル類のコシが強い場合など、折り返し部で移動体に反力が加わり、移動体の姿勢が変動するという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、移動体の姿勢変動を抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る移動体は、
ケーブル及びチューブの少なくともいずれかを収納した保持部材が取付けられ、液体を吐出するヘッドを搭載した移動体であって、
前記移動体への前記保持部材の取付け部は、前記移動体に対して変位可能に取付けられ、
前記保持部材の取付け部と前記移動体との間には、前記取付け部を所定の方向に付勢する付勢手段を有し、
前記付勢手段は、前記取付け部の前記保持部材が引出される側の端部と前記移動体との間に介在する引っ張り付勢手段である
構成とした。

本発明によれば、移動体の姿勢変動を抑制することができる。

本発明に係る印刷装置の一例の機構部の側面説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく要部斜視説明図である。 本発明の第１実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造（連結構造）の説明に供するキャリッジ部分の斜視説明図である。 同じく側面説明図である。 同じく正面説明図である。 比較例１におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造の説明に供するキャリッジ部分の正面説明図である。 同じく側面説明図である。 本発明の第２実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造の説明に供するキャリッジ部分の正面説明図である。 同じく側面部分断面説明図である。 本発明の第３実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材の取付け構造の説明に供するキャリッジ部分の正面説明図である。 同じく側面部分断面説明図である。 同じく作用説明に供するケーブルキャリアの姿勢の遷移状態の一例を示す正面説明図である。 同じくトルクリミッタを備えないときのケーブルキャリアの姿勢の遷移状態の一例を示す正面説明図である。 本発明の第４実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造の説明に供するキャリッジ部分の正面説明図である。 同じく作用説明に供する正面説明図である。 本発明の第５実施形態の説明に供する側面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る印刷装置の一例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は同印刷装置の機構部の側面説明図、図２は同じく平面説明図、図３は同じく要部斜視説明図である。

この印刷装置１は、液体を吐出する装置としてのシリアル型インクジェット記録装置である。印刷装置１は、装置本体１００内に、ロール紙などのシート材２に印刷する印刷部１０と、シート材２を搬送する搬送部２０とを備えている。また、印刷装置１は、装置本体１００の外側に、シート材２がロール状に巻き回された繰り出しロール３を収容するロール収容部３０と、シート材２を巻き取った巻取りロール４を収容するロール巻き取り部４０を備えている。

印刷部１０は、左右の側板１０１Ａ、１０１Ｂに架け渡したステー部材１０３に取り付けたガイド部材１０２で移動体であるキャリッジ１０５を主走査方向（矢印Ｘ方向）に往復移動可能に保持して案内する。キャリッジ１０５は、背面側に設けた嵌合部１０５ａがガイド部材１０２に移動可能に嵌合している。

キャリッジ１０５には、３つの液体吐出ユニット１１０（１１０Ａ～１１０Ｃ）を搭載している。液体吐出ユニット１１０は、液体吐出手段としての液体吐出ヘッド（ヘッド）１１１と、ヘッド１１１に液体を供給するサブタンク１１２とを一体化して構成している。

装置本体１００の一端部側には、各色の液体を収容した複数のメインタンク（液体カートリッジ）１２０が交換可能に装着されるカートリッジホルダ１２１が配置されている。このカートリッジホルダ１２１に装着されたメインタンク１２０から送液ポンプなどによって各色の供給チューブ１２３を介して各液体吐出ユニット１１０のヘッド１１１に各色の液体が供給される。

また、キャリッジ１０５には、装置本体１００側に配置される制御基板との間でフレキシブルケーブル１６１を介して接続される中継基板１６０が搭載され、ヘッド１１１を駆動するための電源、信号などが中継基板１６０に転送される。

搬送部２０は、印刷部１０のシート材搬送方向（矢印Ｙ方向：副走査方向）上流側に、搬送手段である搬送ローラ２０１及び対向ローラ２０２が配置され、シート材２を挟んで搬送する。

また、搬送部２０は、ヘッド１１１に対向するプラテン部材２０３と、プラテン部材２０３の吸引孔２０３ａを介してシート材２を吸着する吸引機構部２０４を備えている。なお、図２では吸引孔２０３ａは部分的に図示しているが、プラテン部材２０３の全体に配置される。

この搬送部２０の入口側には繰り出しロール３から繰り出されるシート材２を案内する搬送ガイド部材２０５が、出口側にはシート材２を巻取りロール４に案内する搬送ガイド部材２０６がそれぞれ配置されている。

また、キャリッジ１０５の主走査方向の一方側にはヘッド１１１の維持回復（メンテナンス）を行う維持回復機構１５０が配置されている。

維持回復機構１５０は、例えばヘッド１１１のノズル面をキャッピングするキャップ１５１と、ノズル面を払拭するウェブ１５３などを含む払拭ユニット１５２を備えている。

この印刷装置１においては、シート材２を搬送ローラ２０１と対向ローラ２０２によってプラテン部材２０３上を吸着しながら搬送方向に搬送する。

そこで、キャリッジ１０５を主走査方向に移動させながら印刷信号に応じてヘッド１１１を駆動することにより、停止しているシート材２に所要の色の液体を吐出して１行分を印刷し、シート材２を所定量搬送後、次の行の印刷を行うことを繰り返して印刷し、シート材２を排出する。

次に、本発明の第１実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造（連結構造）について図４ないし図６を参照して説明する。図４は同実施形態におけるキャリッジ部分の斜視説明図、図５は同じく側面説明図、図６は同じく正面説明図である。

本実施形態では、複数本の供給チューブ１２３及びフレキシブルケーブル１６１は、保持部材であるケーブルキャリア１７０内に収納保持して這い回している。

ケーブルキャリア１７０には、先端部にキャリッジ１０５に取付ける取付けブラケット１７１を備えている。一方、キャリッジ１０５の上面には、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１を連結する支持部１７２を備えている。

ここで、ケーブルキャリア１７０のキャリッジ１０５への取付け部である取付けブラケット１７１は、キャリッジ１０５の支持部１７２に、支軸１７３によって変位可能（ここでは、回動可能）に取り付けている。このとき、取付けブラケット１７１の回動方向は、キャリッジ１０５の移動に応じて変形するケーブルキャリア１７０の座屈方向となる。

このように構成したので、図６（ａ）に示すように、キャリッジ１０５が矢印Ｘ１方向に移動するとき、ケーブルキャリア１７０は取付けブラケット１７１が支軸１７３を支点として、図６（ｂ）に示す矢印Ａ方向に回動する。

したがって、ケーブルキャリア１７０はキャリッジ１０５を下方に押し付けるように変形し、キャリッジ１０５を持ち上げる方向にキャリッジ１０５に力が作用することがない。

これにより、キャリッジ１０５の姿勢変動がなく、安定した印刷を行うことができる。

ここで、比較例１について図７及び図８を参照して説明する。図７は同比較例１におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造の説明に供するキャリッジ部分の正面説明図、図８は同じく側面説明図である。

比較例１では、複数本の供給チューブ１２３及びフレキシブルケーブル１６１を収納保持するケーブルキャリア１７０は、先端部の取付けブラケット１７１をキャリッジ１０５の上面に締結部材１７５で固定している。

この比較例１の構成にあっては、図７（ａ）に示すように、キャリッジ１０５が矢印Ｘ１方向に移動するとき、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１は回動することができない。

このとき、ケーブルキャリア１７０が湾曲したときに内部に収納してチューブ１２３やケーブル１６１などの復元力による反力によって、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１が持ち上がろうとする力Ｆが生じる。

そのため、図８に示すように、キャリッジ１０５にはキャリッジ１０５を持ち上げる力Ｆが作用して、キャリッジ１０５は矢印Ｃ方向に回動変位し、姿勢変動が発生し、ヘッドユニット１１０のヘッド１１１とシート材２との間のギャップＧが変動する。つまり、キャリッジ１０５の主走査方向Ｘの位置、搬送方向Ｙの上流側と下流側との間で、ギャップＧのばらつきが発生し、印刷品質が劣化する。

これに対して、本実施形態に構成によれば、キャリッジ１０５に対して持ち上げる力Ｆが作用しないので、キャリッジ１０５の姿勢変動に伴うギャップＧの変動も少なく、安定した印刷品質を得ることができる。

次に、本発明の第２実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造について図９及び図１０を参照して説明する。図９は同実施形態におけるキャリッジ部分の正面説明図、図１０は同じく側面部分断面説明図である。

本実施形態では、キャリッジ１０５側の支持部１７２には上下方向の長穴１７６を設けている。そして、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１の支軸１７３を長穴１７６内に移動可能に嵌め込んでいる。

このように構成したので、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１は主走査方向と直交する面内において矢印方向に変位することができる。

これにより、ケーブルキャリア１７０の捻じれによる力がキャリッジ１０５に加わることを低減できる。

つまり、ケーブルキャリア１７０に収納している供給チューブ１２３、フレキシブルケーブル１６１のコシに偏差があるとき、ケーブルキャリア１７０の片側一方が持ち上がり、ケーブルキャリア１７０が捻じれることがある。

このとき、支軸１７３が上下方向で固定されていると、取付けブラケット１７１が傾くことができないので、ケーブルキャリア１７０の捻じれ方向の力がそのままキャリッジ１０５に作用して、キャリッジ１０５の姿勢変動が生じるおそれある。

これに対し、支軸１７３が上下方向に移動可能に支持されていることで、図１０（ｂ）に示すように、取付けブラケット１７１がケーブルキャリア１７０の捻じれに合わせて例えば矢印方向に傾くことができる。

これにより、ケーブルキャリア１７０の捻じれ方向の力がキャリッジ１０５に作用しないので、キャリッジ１０５の姿勢変動を抑制できる。

次に、本発明の第３実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材の取付け構造について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は同実施形態におけるキャリッジ部分の正面説明図、図１２は同じく側面部分断面説明図である。

本実施形態では、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１の支軸１７３に、取付けブラケット１７１に作用する力を減衰する減衰手段としてのトルクリミッタ１７８を備えている。

次に、本実施形態の作用について図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は本発明の第３実施形態の作用説明に供するケーブルキャリアの姿勢の遷移状態の一例を示す正面説明図、図１４はトルクリミッタを備えないときのケーブルキャリアの姿勢の遷移状態の一例を示す正面説明図である。

まず、図１４に示すように、第３実施形態のトルクリミッタ１７８を備えていない構成において、図１４（ａ）に示すように、ケーブルキャリア１７０が延びて湾曲している状態からキャリッジ１０５を矢印Ｘ２方向に移動させる。このとき、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ケーブルキャリア１７０は縮む（折り返しの長さが長くなる）姿勢に遷移する。

ここで、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１の支軸１７３にトルクリミッタ１７８を備えていない場合、支軸１７３は自由回転（矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向のいずれの方向へも回転）することができる。

そのため、キャリッジ１０５の矢印Ｘ２方向への移動に伴って、例えば図１４（ａ）に示すようにケーブルキャリア１７０が矢印Ｄ方向（下方向）に移動し、図１４（ｂ）に示すようにケーブルキャリア１７０がリバウンドして矢印Ｅ方向（上方向）に移動し、さらに図１４（ｃ）に示すようにケーブルキャリア１７０が再び矢印Ｄ方向に移動する。

このように、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１の支軸１７３にトルクリミッタ１７８を備えていない場合、ケーブルキャリア１７０が上下にバウンドして、キャリッジ１０５に衝撃が加わるおそれがある。

これに対して、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１の支軸１７３にトルクリミッタ１７８を備えることで、支軸１７３の矢印Ｂ方向への回転には負荷がかかることになる。

これにより、図１３に示すように、キャリッジ１０５が矢印Ｘ２方向へ移動するとき、ケーブルキャリア１７０は常に矢印Ｄ方向（下方向）に移動し、バウンドが抑制され、キャリッジ１０５の姿勢が更に安定する。

次に、本発明の第４実施形態におけるチューブ・ケーブル類の保持部材のキャリッジへの取付け構造について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は同実施形態におけるキャリッジ部分の正面説明図、図１６は同じく作用説明に供する正面説明図である。

本実施形態では、ケーブルキャリア１７０の取付けブラケット１７１と支持部１７２との間に、ケーブルキャリア１７０の湾曲部が下方向に引かれる方向に取付けブラケット１７１を付勢する付勢手段としての弾性部材である引っ張りコイルバネ１７９を装着している。

これにより、図１６（ａ）に示すように引っ張りコイルバネ１７９を備えることで、図１６（ｂ）に示す引っ張りコイルバネ１７９を備えない場合に比べて、ケーブルキャリア１７０の膨らみを抑えることができる。

つまり、チューブ・ケーブル類の本数が増えるに従ってチューブ・ケーブル類のコシが強くなるため、ケーブルキャリア７０の膨らみが増加し、キャリッジ１０５が移動したときの上下方向の振動が大きくなる。

そこで、本実施形態のように引っ張りコイルバネ１７９などの弾性部材によって付勢することで、ケーブルキャリア１７０の膨らみを抑制し、キャリッジ１０５の移動に伴う上下方向の振動を抑制することができる。

次に、本発明の第５実施形態について図１７を参照して説明する。図１７は同実施形態の側面説明図である。

本実施形態では、ケーブルキャリア１７０とキャリッジ１０５との連結部となる支持部１７２は、キャリッジ１０５を移動可能に保持するガイド部材１０２の上方に配置されている。なお、キャリッジ１０５はタイミングベルト１０９を介して主走査方向に移動走査される。

これにより、キャリッジ１０５に加わるモーメントを低減し、ケーブルキャリア１７０の振動を低減することができる。

なお、上記各実施形態では、移動体への保持部材の取付け部を移動体に対して回動可能に取付けることで、取付け部が変位可能に取付けられている構成とした例で説明したが、これに限るものではない。例えば、移動体の取付け部を、弾性部材を介して、保持部材に取付ける構成とすることができる。また、移動体の取付け部及び保持部材の一方に長穴状の溝を、他方に溝に移動可能に係合する凸部を備えて、移動体の移動におうじて取付け部がスライドする構成とすることができる。

また、上記各実施形態では、チューブ及びケーブル（ハーネス）を収納した保持部材の例で説明しているが、チューブ及びケーブル（ハーネス）のいずれかを収納した保持部材を移動体に取付ける場合にも同様に本発明を適用できる。

また、上記各実施形態では印刷装置の液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジを移動体として説明したが、移動体はこれに限るものではない。例えば、画像読取り装置の読み取りユニットを移動体として案内する装置などにも、本発明を同様に適用することができる。

１ 印刷装置
２ シート材
１０ 印刷部
２０ 搬送部
１００ 装置本体
１０２ ガイド部材
１０３ ステー部材
１０５ キャリッジ（移動体）
１１０ ヘッドユニット
１７０ ケーブルキャリア（保持部材）
１７１ 取付けブラケット
１７２ 支持部
１７３ 支軸
１７６ 長穴
１７８ トルクリミッタ（減衰手段）
１７９ 引っ張りコイルバネ（付勢手段）

Claims (6)

1. ケーブル及びチューブの少なくともいずれかを収納した保持部材が取付けられ、液体を吐出するヘッドを搭載した移動体であって、
   前記移動体への前記保持部材の取付け部は、前記移動体に対して変位可能に取付けられ、
   前記保持部材の取付け部と前記移動体との間には、前記取付け部を所定の方向に付勢する付勢手段を有し、
   前記付勢手段は、前記取付け部の前記保持部材が引出される側の端部と前記移動体との間に介在する引っ張り付勢手段である
   ことを特徴とする移動体。
2. 前記保持部材の取付け部は、前記保持部材の座屈方向に回動可能に取付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動体。
3. 前記保持部材の取付け部は、前記移動体に対して上下方向に移動可能に取付けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体。
4. 前記保持部材の取付け部は、前記移動体を移動可能に保持するガイド部材の上方に配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の移動体。
5. 前記保持部材の取付け部には、前記取付け部に作用する力を減衰する減衰手段を有している
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の移動体。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の移動体を備えている
   ことを特徴とする液体を吐出する装置。

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