JP7293742B2

JP7293742B2 - プリンター

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Publication number: JP7293742B2
Application number: JP2019045631A
Authority: JP
Inventors: 昌一永松
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2039-03-13
Also published as: JP2020146895A; US11117381B2; US20200290361A1

Description

本発明は、プリンターに関する。

従来、例えば、特許文献１に示すように、記録媒体を支持するプラテンと、記録ヘッドを搭載したキャリッジと、キャリッジを支持するガイド軸と、を備えたプリンターが知られている。

特開２０１０－１８８７００号公報

しかしながら、上記プリンターでは、プラテンとガイド軸とがフレームの別々の部分に支持される。このため、例えば、プリンターの輸送中に振動や衝撃等を受けた場合、プラテンが支持されるフレーム部分とガイド軸が支持されるフレーム部分とが別々に変形するため、プラテンとガイド軸との間隔が一定に保持されない、すなわち、吐出ヘッドとプラテンとの間隔が一定に保持されない、という課題があった。

本願のプリンターは、記録媒体を支持するプラテンと、支持された前記記録媒体に向けて液体を液滴として吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを移動可能に支持するガイド軸と、第１フレームと、前記第１フレームに対向して配置される第２フレームと、を備え、前記ガイド軸の一方の端部が前記第１フレームに固定され、前記ガイド軸の他方の端部が前記第２フレームに固定され、前記プラテンの前記ガイド軸に沿った方向における一方の端部が前記第１フレームに固定され、前記プラテンの前記ガイド軸に沿った方向における他方の端部が前記第２フレームに固定されることを特徴とする。

上記プリンターは、前記第１フレームと前記第２フレームとの間の第１領域に、前記吐出ヘッドの、前記液滴が吐出されるノズル面を覆うキャップを備え、前記プラテンを側面視したとき、前記キャップと前記プラテンとが重なって配置されることが好ましい。

上記プリンターは、前記第１フレームと前記第２フレームとの間の第１領域以外の領域であって、前記ガイド軸が延在する方向に設けられる第２領域に、前記吐出ヘッドの、前記液滴が吐出されるノズル面を覆うキャップを備え、前記キャリッジは、前記ガイド軸に支持される部分の位置に対して前記吐出ヘッドの前記ノズル面の位置を前記第２領域側の方向にずらすオフセット部を有し、前記キャップで前記ノズル面が覆われる状態において、前記ノズル面が前記第２領域に位置することが好ましい。

上記プリンターでは、前記ガイド軸の剛性と前記プラテンの剛性とが等しいことが好ましい。

第１実施形態にかかるプリンターの構成を示す斜視図。第１実施形態にかかるプリンターの構成を示す正面模式図。第１実施形態にかかるプリンターの構成を示す平面模式図。第２実施形態にかかるプリンターの構成を示す正面模式図。第２実施形態にかかるプリンターの構成を示す平面模式図。第２実施形態にかかる吐出ヘッドのメンテナンス状態を示す平面模式図。

１．第１実施形態
まず、プリンター１の構成について説明する。図１は、プリンター１の構成を示す斜視図である。プリンター１は、記録媒体としての用紙Ｓに印刷可能なインクジェットプリンターである。図１に示すように、プリンター１は、本体フレーム２を備える。本体フレーム２は、箱状を成し、プリンター１の外形を構成する。本体フレーム２内には、キャリッジ２０やプラテン５０等が配置される。

キャリッジ２０は、装着部３０を備える。また、キャリッジ２０は、吐出ヘッド４０を搭載する。キャリッジ２０は、ガイド軸２１に移動可能に支持される。ガイド軸２１は、円柱状を成し、Ｘ軸に沿った方向に延在する。ガイド軸２１には、キャリッジ２０がＸ軸に沿った＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に往復移動可能な状態で支持される。

装着部３０は、液体としてのインクを収容可能なカートリッジ１０を着脱可能に構成される。装着部３０に装着されるカートリッジ１０は、単数でも複数でもよい。本実施形態では、装着部３０に、４つのカートリッジ１０が着脱可能に装着される。各カートリッジ１０には、例えば、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクの４種類のインクが収容される。カートリッジ１０は、装着部３０に対して装着部３０に設けられた液体導入針に差し込んだ状態で装着される。これにより、カートリッジ１０に収容されたインクは、液体導入針を介して吐出ヘッド４０に供給される。

吐出ヘッド４０は、複数のノズルを備え、各ノズルからインクを液滴として吐出する。吐出ヘッド４０は、インク吐出機構として、例えば、ピエゾ素子を備え、ピエゾ素子の駆動によって各ノズルからインクが吐出される。本実施形態の吐出ヘッド４０は、色が異なる上記４種類のインクを吐出可能である。吐出ヘッド４０は、インクが吐出されるノズル面４０ａを－Ｚ方向に向けた状態でキャリッジ２０に保持される。

また、プリンター１は、キャリッジ２０と用紙Ｓとを相対的に移動させる主走査送り機構および副走査送り機構を備える。
主走査送り機構は、キャリッジモーター５２および駆動ベルト５４を備える。駆動ベルト５４を介してキャリッジモーター５２の動力をキャリッジ２０に伝達することによって、キャリッジ２０がガイド軸２１に沿って往復移動する。副走査送り機構は、搬送モーター５６および駆動ローラー５８を備え、搬送モーター５６の動力を駆動ローラー５８に伝達することによって、＋Ｙ方向に用紙Ｓを搬送する。副走査送り機構により、用紙Ｓはプラテン５０に搬送される。搬送された用紙Ｓはプラテン５０の支持面５５に支持される。
プラテン５０は、板状を成し、平面視において略矩形である。プラテン５０の支持面５５は略平坦面を成す。プラテン５０の支持面５５は、ノズル面４０ａに対向して配置される。そして、プラテン５０の支持面５５に支持された用紙Ｓに対して、吐出ヘッド４０からインクが吐出されることにより、用紙Ｓに文字、図形および画像などが印刷される。

また、プリンター１は、クリーニング部６０を備える。本実施形態のクリーニング部６０は、プラテン５０の用紙Ｓが搬送される領域に対して－Ｘ方向側に設けられる。クリーニング部６０は、吐出ヘッド４０に対して各種メンテナンスを行うものである。クリーニング部６０は、キャッピング部６１を備える。キャッピング部６１は、凹部を有するキャップ６２を備える。キャッピング部６１は、図示しない駆動モーターを含む昇降機構が設けられ、キャップ６２をＺ軸に沿って移動可能に構成される。そして、プリンター１が稼動していない時に、吐出ヘッド４０からインクが吐出されるノズル面４０ａをキャップ６２で密着させて覆うことにより、インクが乾燥してノズルが詰まるなどの不具合が生じないようにすることができる。

また、クリーニング部６０は、ノズルに対してクリーニングを行う機能を有する。具体的には、例えば、長時間ノズルからインクが吐出されなかったり、ノズルに紙粉などの異物が付着したりすると、ノズルが目詰まりすることがある。そこで、ノズル面４０ａをキャップ６２で密着させて覆った状態で、図示ないポンプ等の吸引装置を用いて、ノズルから強制的にインクを吸引する。これにより、ノズル内の異物が除去される。また、クリーニング部６０では、キャップ６２の凹部に向けてノズルからインクを吐出させる。すなわち、フラッシングを行うことでノズルはクリーニングされ、ノズルの吐出状態を良好な状態にすることができる。

次に、ガイド軸２１、プラテン５０及びキャップ６２等にかかる詳細な構成について説明する。図２は、プリンター１の構成を示す正面模式図であり、図３は、プリンター１の構成を示す平面模式図である。

図２及び図３に示すように、プリンター１は、第１フレーム２０１と第２フレーム２０２とを備える。本実施形態では、第１フレーム２０１及び第２フレーム２０２は、本体フレーム２の一部を成す。具体的には、本体フレーム２の＋Ｘ方向端部に設けられた第１フレーム２０１と、本体フレーム２の－Ｘ方向端部に設けられた第２フレーム２０２と、を備える。第１フレーム２０１及び第２フレーム２０２は板状を成し、互いに対向し略平行に配置される。

ガイド軸２１の＋Ｘ方向の一方の端部２１ａは、第１フレーム２０１の－Ｘ方向側の内側面２０１ａに固定される。一方、ガイド軸２１の－Ｘ方向の他方の端部２１ｂは、第２フレーム２０２の＋Ｘ方向側の内側面２０２ａに固定される。また、プラテン５０のガイド軸２１に沿った方向、すなわち、Ｘ軸に沿った方向における一方の端部５０ａは第１フレーム２０１の内側面２０１ａに固定される。一方、プラテン５０のガイド軸２１に沿った方向、すなわち、Ｘ軸に沿った方向における他方の端部５０ｂは第２フレーム２０２の内側面２０２ａに固定される。換言すれば、第１フレーム２０１には、ガイド軸２１の一方の端部２１ａとプラテン５０の一方の端部５０ａとが固定され、第２フレーム２０２には、ガイド軸２１の他方の端部２１ｂとプラテン５０の他方の端部５０ｂとが固定される。すなわち、ガイド軸２１及びプラテン５０は、互いに同一のフレーム対としての第１フレーム２０１と第２フレーム２０２とに固定される。

本実施形態では、ガイド軸２１とプラテン５０の支持面５５とが略平行に配置される。また、ガイド軸２１における一方の端部２１ａと他方の端部２１ｂとの距離寸法と、プラテン５０のガイド軸２１に沿った方向における一方の端部５０ａと他方の端部５０ｂとの距離寸法と、が略等しい。

ここで、ガイド軸２１の剛性とプラテン５０の剛性とが略等しいことが好ましい。この場合、ガイド軸２１の材質とプラテン５０の材質とが同じでもよいし、異なってもよい。ガイド軸２１及びプラテン５０の材質としては、例えば、金属材、樹脂材、または、これらの複合材等を適用することができる。また、ガイド軸２１とプラテン５０との剛性が等しくなるように、それぞれの形状を適宜設定することができる。さらに、第１フレーム２０１と第２フレーム２０２との剛性が略等しいことが好ましい。この場合、第１フレーム２０１と第２フレーム２０２が同じ材質であり、形状が互いに略同一であることが好ましい。

また、本実施形態にかかるクリーニング部６０のキャップ６２は、第１フレーム２０１と第２フレーム２０２との間の第１領域Ｐ１であって、プラテン５０の－Ｘ方向側に配置される。詳細には、プラテン５０の用紙Ｓが支持され得る印刷領域に対して－Ｘ方向に配置される。プラテン５０の一部に貫通孔５１が設けられ、当該貫通孔５１に対応する位置にキャップ６２が配置される。キャッピング部６１は、貫通孔５１を介して、キャップ６２をＺ軸に沿って昇降移動を行うことができる。そして、図２に示すように、プラテン５０を側面視したとき、すなわち、プラテン５０の支持面５５の用紙Ｓの搬送方向である＋Ｙ方向から見た場合、キャップ６２とプラテン５０とが重なって配置される。これにより、吐出ヘッド４０が用紙Ｓに向けて液滴を吐出する印刷領域を確保しつつ、プリンター１をコンパクトに構成することができる。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

第１フレーム２０１には、キャリッジ２０が支持されるガイド軸２１の一方の端部２１ａとプラテン５０の一方の端部５０ａとが固定される。また、第２フレーム２０２には、ガイド軸２１の他方の端部２１ｂとプラテン５０の他方の端部５０ｂとが固定される。すなわち、ガイド軸２１とプラテン５０とが互いに同一のフレーム対に固定される。これにより、例えば、プリンター１の輸送中において振動や衝撃等を受けた場合、ガイド軸２１及びプラテン５０を介して第１フレーム２０１と第２フレーム２０２とが同様に変形する。このため、ガイド軸２１とプラテン５０との間隔が一定に保持される。従って、ガイド軸２１に支持された吐出ヘッド４０のノズル面４０ａとプラテン５０の支持面５５との間隔を一定に保持することができる。
なお、本実施形態では、第１フレーム２０１と第２フレーム２０２とは、本体フレーム２の－Ｙ方向に設けられた背面フレームや、本体フレーム２の－Ｚ方向に設けられた底面フレームに接続される。従って、プリンター１の輸送中において振動や衝撃等を受けた場合、第１フレーム２０１及び第２フレーム２０２は、ガイド軸２１及びプラテン５０に加え、上記背面フレームや底面フレームを介しても変形し得る。

また、ガイド軸２１の剛性とプラテン５０の剛性とが等しいことから、プリンター１の輸送中において振動や衝撃等を受けた場合、第１フレーム２０１と第２フレーム２０２とが同様に変形しやすくなり、吐出ヘッド４０とプラテン５０との間隔を一定に保持することができる。

２．第２実施形態
次に、第２実施形態について説明する。図４は、プリンター１Ａの構成を示す正面模式図であり、図５は、プリンター１Ａの構成を示す平面模式図である。また、図６は、吐出ヘッド４０のメンテナンス状態を示す平面模式図である。

図４及び図５に示すように、プリンター１Ａは、用紙Ｓを支持する支持面５５を有する板状のプラテン５０と、インクを液滴として吐出する吐出ヘッド４０と、吐出ヘッド４０を搭載したキャリッジ２０Ａと、キャリッジ２０Ａを支持するガイド軸２１と、第１フレーム２０１と、第２フレーム２０２と、を備える。第１フレーム２０１には、ガイド軸２１の一方の端部２１ａが固定される。第２フレーム２０２には、ガイド軸２１の他方の端部２１ｂが固定される。また、第１フレーム２０１には、プラテン５０のガイド軸２１に沿った方向における一方の端部５０ａが固定され、第２フレーム２０２には、プラテン５０のガイド軸２１に沿った方向における他方の端部５０ｂが固定される。また、吐出ヘッド４０から液滴が吐出されるノズル面４０ａを覆うキャップ６２を備える。
なお、キャリッジ２０Ａの構成及びキャップ６２の配置以外の構成については、第１実施形態と同様なので説明を省略する。

キャップ６２は、第１フレーム２０１と第２フレーム２０２との間の第１領域Ｐ１以外の領域であって、ガイド軸２１が延在する方向であるＸ軸に沿った方向に設けられた第２領域Ｐ２に配置される。本実施形態では、第２フレーム２０２の－Ｘ方向側に第２領域Ｐ２が設けられ、当該第２領域Ｐ２にキャップ６２を備えたクリーニング部６０が配置される。また、クリーニング部６０の－Ｘ方向側には、第２フレーム２０２と対向する板状の第３フレーム２０３が設けられる。すなわち、クリーニング部６０は、ガイド軸２１及びプラテン５０が配置される領域としての第１領域Ｐ１とは異なる領域としての第２領域Ｐ２に配置される。本実施形態では、第１領域Ｐ１は、Ｘ軸に沿った方向において第１フレーム２０１と第２フレーム２０２との間の領域であり、第２領域Ｐ２は、Ｘ軸に沿った方向において第２フレーム２０２と第３フレーム２０３との間の領域である。

キャリッジ２０Ａは、ガイド軸２１に支持される部分の位置に対して吐出ヘッド４０のノズル面４０ａの位置を第２領域Ｐ２側の方向にずらすオフセット部１００を有する。オフセット部１００の一部は、ガイド軸２１に移動可能に支持される。本実施形態のオフセット部１００は、平面視においてオフセット部１００のガイド軸２１に支持される部分の位置に対して－Ｘ方向に屈曲する屈曲部を有したＬ字状部材であり、オフセット部１００の－Ｘ方向端部に装着部３０が接続される。装着部３０には吐出ヘッド４０が接続される。従って、本実施形態では、オフセット部１００がガイド軸２１に支持される部分の位置に対して、吐出ヘッド４０のノズル面４０ａの位置が第２領域Ｐ２側の方向である－Ｘ方向側にオフセットされる。

そして、図６に示すように、キャップ６２でノズル面４０ａが覆われる状態において、ノズル面４０ａが第２領域Ｐ２に位置する。すなわち、キャップ６２がノズル面４０ａを覆う状態において、オフセット部１００は第１領域Ｐ１に位置するが、吐出ヘッド４０はオフセット部１００により－Ｘ方向にオフセットされるため、ノズル面４０ａは第２フレーム２０２を超えて第２領域Ｐ２に位置する。これにより、吐出ヘッド４０は、＋Ｘ方向側から－Ｘ方向側に移動するとき、第１領域Ｐ１を超えて第２領域Ｐ２に移動し、ノズル面４０ａを、第２領域Ｐ２に配置されたキャップ６２と対向させることができる。なお、第２フレーム２０２の吐出ヘッド４０が通過する部分は、吐出ヘッド４０と干渉しないように逃げ溝等の逃げ部が設けられる。

以上、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

キャップ６２はガイド軸２１やプラテン５０が配置される第１領域Ｐ１とは別の第２領域Ｐ２に配置される。このため、プラテン５０の領域にキャップ６２を配置する構成に比べ、プラテン５０の構成を簡易化することができる。また、プラテン５０の剛性にかかる算出を容易に行うことができる。

３．変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

・変形例１
第１実施形態では、キャップ６２は、プラテン５０の－Ｘ方向に対応する位置に配置したが、この構成に限定されない。例えば、キャップ６２は、プラテン５０の＋Ｘ方向に対応する位置に配置してもよい。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。

・変形例２
第２実施形態では、キャップ６２は、第２フレーム２０２の－Ｘ方向側に配置したが、この構成に限定されない。例えば、キャップ６２を、第１フレーム２０１の＋Ｘ方向側に配置してもよい。この場合、例えば、図５に示すオフセット部１００の取り付け方向を平面視において１８０°反転させた状態でオフセット部１００をガイド軸２１に支持させる。そして、オフセット部１００の＋Ｘ方向端部に装着部３０を接続し、当該装着部３０に吐出ヘッド４０を接続する。これにより、オフセット部１００がガイド軸２１に支持される部分の位置に対して、吐出ヘッド４０のノズル面４０ａの位置が＋Ｘ方向にオフセットされる。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。

・変形例３
第１及び第２実施形態では、第１フレーム２０１及び第２フレーム２０２は、本体フレーム２の一部としたが、これに限定されない。第１フレーム２０１及び第２フレーム２０２が、本体フレーム２とは別個に構成されてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。

・変形例４
第１及び第２実施形態では、ガイド軸２１のＸ軸に沿った方向における距離寸法と、プラテン５０のＸ軸に沿った方向における距離寸法と、が略等しい構成について説明したが、これに限定されない。例えば、上記ガイド軸２１の距離寸法と、プラテン５０の距離寸法とが異なった構成でもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。

以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。

プリンターは、記録媒体を支持するプラテンと、支持された前記記録媒体に向けて液体を液滴として吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを移動可能に支持するガイド軸と、第１フレームと、前記第１フレームに対向して配置される第２フレームと、を備え、前記ガイド軸の一方の端部が前記第１フレームに固定され、前記ガイド軸の他方の端部が前記第２フレームに固定され、前記プラテンの前記ガイド軸に沿った方向における一方の端部が前記第１フレームに固定され、前記プラテンの前記ガイド軸に沿った方向における他方の端部が前記第２フレームに固定されることを特徴とする。

この構成によれば、第１フレームには、キャリッジが支持されるガイド軸の一方の端部とプラテンの一方の端部とが固定される。また、第２フレームには、キャリッジが支持されるガイド軸の他方の端部とプラテンの他方の端部とが固定される。すなわち、ガイド軸とプラテンとが互いに同一のフレーム対に固定される。これにより、例えば、プリンターの輸送中において振動や衝撃を受けた場合、ガイド軸及びプラテンを介して第１フレームと第２フレームとが同様に変形する。このため、ガイド軸とプラテンとの間隔が一定に保持される。従って、ガイド軸に支持された吐出ヘッドとプラテンとの間隔を一定に保持することができる。

この構成によれば、吐出ヘッドが記録媒体に向けて液滴を吐出する印刷領域を確保しつつ、プリンターをコンパクトに構成することができる。

この構成によれば、キャップはガイド軸やプラテンが配置される第１領域とは別の第２領域に配置される。このため、プラテンの構成が簡易化されるとともに、プラテンの剛性にかかる設計等を容易に行うことができる。

この構成よれば、例えば、プリンターの輸送中において振動や衝撃等を受けた場合、第１フレームと第２フレームとが同様に変形しやすくなり、吐出ヘッドとプラテンとの間隔を一定に保持することができる。

１，１Ａ…プリンター、２…本体フレーム、１０…カートリッジ、２０，２０Ａ…キャリッジ、２１…ガイド軸、２１ａ…一方の端部、２１ｂ…他方の端部、３０…装着部、４０…吐出ヘッド、４０ａ…ノズル面、５０…プラテン、５０ａ…一方の端部、５０ｂ…他方の端部、５１…貫通孔、５５…支持面、６０…クリーニング部、６１…キャッピング部、６２…キャップ、１００…オフセット部、２０１…第１フレーム、２０１ａ…内側面、２０２…第２フレーム、２０２ａ…内側面、２０３…第３フレーム、Ｐ１…第１領域、Ｐ２…第２領域。

Claims

記録媒体を支持するプラテンと、
支持された前記記録媒体に向けて液体を液滴として吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを搭載したキャリッジと、
前記キャリッジを移動可能に支持するガイド軸と、
第１フレームと、
前記第１フレームに対向して配置される第２フレームと、を備え、
前記ガイド軸の一方の端部が前記第１フレームに固定され、前記ガイド軸の他方の端部
が前記第２フレームに固定され、
前記プラテンの前記ガイド軸に沿った方向における一方の端部が前記第１フレームに固
定され、前記プラテンの前記ガイド軸に沿った方向における他方の端部が前記第２フレー
ムに固定され、
前記第１フレームと前記第２フレームとの間の第１領域以外の領域であって、前記ガイ
ド軸が延在する方向に設けられる第２領域に、前記吐出ヘッドの、前記液滴が吐出される
ノズル面を覆うキャップを備え、
前記キャリッジは、前記ガイド軸に支持される部分の位置に対して前記吐出ヘッドの前
記ノズル面の位置を前記第２領域側の方向にずらすオフセット部を有することを特徴とす
るプリンター。
請求項１に記載のプリンターであって、
前記キャップで前記ノズル面が覆われる状態において、前記ノズル面が前記第２領域に
位置することを特徴とするプリンター。
請求項１又は請求項２記載のプリンターであって、
前記ガイド軸の剛性と前記プラテンの剛性とが等しいことを特徴とするプリンター。