JP7468000B2 - 記録装置 - Google Patents
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Description
特許文献2のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドを往復移動可能に支持するキャリッジが、スライダーカム機構を用いて垂直方向に昇降されている。
第1の態様に係る記録装置は、媒体に記録する記録部を支持するフレーム部を備えたキャリッジと、前記フレーム部に取り付けられた少なくとも1つの被案内部と、装置本体に設けられ前記被案内部を第1方向に案内する少なくとも1つの案内部と、前記第1方向と交差する第2方向における前記案内部の位置とは異なる位置で前記フレーム部と接触することで、前記キャリッジを前記第1方向に移動させる移動部と、前記フレーム部に設けられ、前記被案内部と当接することで前記移動部に対する前記フレーム部の回動を制限する少なくとも1つの制限部と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記被案内部が前記案内部と接触することで、前記案内部に対する前記被案内部の回動が制限される。さらに、前記被案内部と前記制限部とが当接することで、前記被案内部に対して前記フレーム部がずれることが制限される。換言すると、前記被案内部と前記制限部とが当接することで、前記移動部に対して前記フレーム部が回動することが制限される。これにより、前記キャリッジが前記案内部に対して相対的に回動されるのを抑制することができる。
以下、本発明に係る記録装置の一例としての実施形態1のプリンター10を具体的に説明する。
図1には、プリンター10が表されている。プリンター10は、記録用紙に代表される媒体Pに対し、液体の一例であるインクを吐出することで記録を行うインクジェット方式の装置として構成されている。なお、各図には、X-Y-Z座標系が示されている。
Z方向は、第1方向の一例であり、プリンター10の装置高さ方向で且つ鉛直方向である。X方向は、第2方向の一例であり、プリンター10の装置幅方向で且つ水平方向である。Y方向は、厚さ方向(第3方向)の一例であり、プリンター10の装置奥行方向で且つ水平方向である。X方向、Y方向及びZ方向は、互いに直交する。
基部13は、X方向に間隔をあけて配置された支持ユニット13A、13Bと、支持ユニット13A、13Bによって支持された縦壁ユニット13Cとを備える。
媒体支持部14は、支持ユニット13Aと支持ユニット13Bとの間で縦壁ユニット13Cに対する-Z方向に配置され、媒体PをZ方向において支持する。
媒体搬送部16は、搬送ローラー16Aと不図示のモーターとを含んで構成されており、搬送ローラー16Aの回転によって媒体Pを+Y方向に搬送する。本実施形態では、+Y方向が副走査方向に相当する。
本実施形態では、2本のスライドレール19がZ方向に間隔をあけて設けられ、X方向に延びている。また、スライドレール19は、縦壁ユニット13C(図1参照)に支持されている。スライドレール19には、X方向に移動可能な不図示のスライダーが支持されている。
ケーブルクランプ25は、後述する記録ヘッド73に接続された不図示のケーブル等を支持する。
制御部20は、不図示のCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びストレージを含み、プリンター10における媒体Pの搬送や、記録ヘッド73による媒体Pへの情報の記録動作等を制御する。なお、記録ヘッド73の詳細については、後述する。
ガイドフレーム21は、本体フレームの一例であり、本体部12に設けられている。また、ガイドフレーム21は、後述するガイドレール36が取り付けられた部材である。具体的には、ガイドフレーム21は、X-Z面に沿って配置された平板部26を有する。平板部26は、Y方向から見てY方向に長い矩形状に形成されている。平板部26の-Y方向の側面は、スライドレール19の不図示のスライダーに取り付けられている。これにより、ガイドフレーム21は、X方向に移動可能となっている。
ガイドフレーム21、上フレーム23及びサブユニット27は、一体となってX方向に往復移動される。ケーブルクランプ25は、ガイドフレーム21、上フレーム23及びサブユニット27の移動に追従可能に構成されている。
側壁38Bは、縦壁38Aの-X方向の端部から-Y方向に延びている。側壁38BのZ方向の中央部には、ネジ45(図8参照)が締結される締結孔38Dが形成されている。側壁38Bの-X方向の側面47は、Y-Z面に沿った平面とされている。
側壁38Cは、縦壁38Aの+X方向の端部から-Y方向に、側壁38Bの高さと同じ高さとなるように延びている。側壁38CのZ方向の中央部には、ネジ45が締結される締結孔38Eが形成されている。側壁38Cの+X方向の側面49は、Y-Z面に沿った平面とされている。
カップリング部材58は、ネジ軸54の-X方向の端部に取り付けられている。また、カップリング部材58は、キャリッジ70(図2参照)がスライドレール19の-X方向の端部のホーム位置に移動された状態において、不図示の他のカップリング部材に連結されるようになっている。他のカップリング部材は、不図示のモーターに連結されている。これにより、キャリッジ70がホーム位置にある場合に、ネジ軸54が不図示のモーターによって正方向又は逆方向に回転可能とされている。
ここで、カムユニット52は、X方向におけるガイドレール36の位置とは異なる位置で、後述するベアリング78と接触することで、キャリッジ70(図2参照)をZ方向に移動させるようになっている。このように、プリンター10では、カムユニット52を用いてキャリッジ70をZ方向に移動させることで、媒体支持部14の上面14A(図1参照)と、記録ヘッド73の下面73A(図1参照)とのZ方向の間隔を、媒体Pの厚さに合わせて調整可能となっている。
2つの位置決めピン62は、平板部26における点Aに対して-X方向に位置する平板部26の部位に、Z方向に間隔をあけて配置されている。また、2つの位置決めピン62は、側面26Aから+Y方向に突出されている。さらに、2つの位置決めピン62は、ガイドレール36Rが位置決めピン62の外周面に対して+X方向に接触することで、ガイドレール36RをX方向に位置決めする。
このように、4つの位置決めピン62は、X方向においてガイドレール36R、36Lと接触する。
このように、4つの補助ピン64は、ガイドレール36からガイドブロック38が抜けるのを防ぐ抜止部材として機能する。
Y方向から見て、外周面78Aと上面56とが接触する位置を点Bで表す。点Bは、一例として、重心線Mよりも-X方向に位置している。このため、フレーム部71にZ方向の外力が作用した場合において、サブフレーム74は、矢印+Rで示す方向に回動しようとする。サブフレーム74が+R方向に回動した場合、サブフレーム74の+X方向の端部が、サブフレーム74の-X方向の端部よりも-Z方向に下がるようになる。
なお、ガイドブロック38L、39Lの+X方向の端部からサブフレーム74の+X方向の端部までのX方向の長さは、ガイドブロック38R、39Rの-X方向の端部からサブフレーム74の-X方向の端部までのX方向の長さよりも長い。
テーパー面85は、底部81Aに向けて傾斜した傾斜面である。テーパー面85のうち+X方向の端部となる部位は、Z方向から見て、-X方向に向かうにつれて+Y方向に位置するように傾斜している。
+Z方向の制限ピン82の外周面82Aは、ガイドブロック38Rの側面47(図7参照)と接触する。Z方向において、外周面82Aと側面47とが接触する位置の高さは、一例として、締結孔38D(図7参照)の中心位置の高さよりも高い。
-Z方向の制限ピン82の外周面82Aは、ガイドブロック39Rの側面47と接触する。なお、-Z方向の制限ピン82とガイドブロック39Rとの位置関係は、+Z方向の制限ピン82とガイドブロック38Rとの位置関係と同様とされている。
ネジ89は、軸部89Aと、軸部89Aと一体に形成された頭部89B(図8参照)とを有する。軸部89Aの外周面には、不図示の雄ネジが形成されている。頭部89Bは、不図示のドライバーによって回転されるようになっている。
ネジ89は、軸部89Aが孔部83に挿通され且つネジ孔87Bに螺合されることで、丸ナット87を+Y方向に引き込むと共に、丸ナット87を凹部81及び側面49に接触させるようになっている。
ガイドブロック38Rとガイドブロック38L、ガイドブロック39Rとガイドブロック39Lは、X方向に間隔をあけてサブフレーム74に取り付けられている。
カムユニット52は、X方向において2組のガイドブロック38の間となる点Bの位置で、サブフレーム74のベアリング78とZ方向に接触している。
図10に示されるように、プリンター10において、落下等によるZ方向の不図示の衝撃力が、キャリッジ70(図2参照)に作用したとする。この場合において、サブフレーム74の-Z方向の端部はカム部材55のみに支持されている。また、点Bは、重心線Mに対して-X方向に位置している。
つまり、カムユニット52がX方向におけるガイドレール36の位置とは異なる位置でフレーム部71と接触している。このため、キャリッジ70に衝撃力が作用した場合に、フレーム部71には、カムユニット52との接触位置である点Bを支点として回動する方向となる+R方向に力が作用する。この場合、ガイドブロック38R、39Rに対してサブフレーム74を含むフレーム部71がずれようとする。これにより、フレーム部71がカムユニット52に対して相対的に回動しようとする。
また、キャリッジ70がガイドレール36Rに対して相対的に回動されるのが抑制されることで、X-Y面に対する記録ヘッド73の傾きが抑制されるので、記録ヘッド73と媒体PとのZ方向の間隔が、X方向及びY方向で異なるのを抑制することができる。
一方、丸ナット87には、ネジ89が螺合されていることで、引込力となる+Y方向の力F4が作用している。そして、外周面87Aの周方向の一部がテーパー面85に押し付けられることで、丸ナット87には、テーパー面85からの反力F2が作用している。反力F2のうち-X方向の分力が、押付力F3としてガイドブロック38Rに作用することで、ガイドブロック38Rが制限ピン82に押し付けられている。
このように、プリンター10によれば、ガイドブロック38Rが制限ピン82と押付部84とで挟まれた状態となるので、フレーム部71におけるガイドブロック38Rの位置がX方向にずれるのを抑制することができる。なお、ガイドブロック39R(図10参照)における作用については、ガイドブロック38Rと同様の作用となるため、説明を省略する。
次に、本発明に係る記録装置の一例としての実施形態2のプリンター90について説明する。なお、実施形態1のプリンター10と共通する部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。また、実施形態1のプリンター10と同様の作用及び効果についても説明を省略する。
2つの位置決めピン92Rは、平板部26における点Aに対して-X方向に位置する平板部26の部位に、Z方向に間隔をあけて配置されている。また、2つの位置決めピン92Rは、側面26AからY方向を軸方向として+Y方向に突出されている。さらに、2つの位置決めピン92Rは、ガイドレール36Rが位置決めピン92Rの外周面に対して+X方向に押し当てられることで、ガイドレール36RをX方向に位置決めする。具体的には、ガイドレール36RのZ方向の両端部が、2つの位置決めピン92Rと+X方向に接触されている。
位置決めピン92LのY方向の高さは、ガイドブロック38L、39Lの+Z方向の端面又は-Z方向の端面と接触可能となる高さに設定されている。
このように、位置決めピン92R、92Lは、X方向においてガイドレール36R、36Lと接触する。また、位置決めピン92R、92Lは、ガイドレール36R、36Lからガイドブロック38R、38L、39R、39Lが抜けるのを防ぐ抜止部材として機能するようになっている。換言すると、位置決めピン92は、ガイドレール36がガイドフレーム21に対して移動することを抑制する機能と、ガイドレール36からガイドブロック38が抜け落ちることを抑制する機能と、を有する。
プリンター90では、フレーム部71の回動開始に伴ってガイドブロック38Rからガイドレール36Rへ不図示の力が作用し、ガイドレール36Rがガイドフレーム21に対して+X方向に移動しようとした場合に、ガイドレール36Rが位置決めピン92Rと接触することで、ガイドレール36Rの+X方向の移動が制限される。これにより、ガイドフレーム21に対するガイドレール36Rの位置ずれを抑制することができる。
なお、プリンター90では、制限ピン82及び丸ナット87が、ガイドユニット32、34の両方に設けられている。このため、制限ピン82及び丸ナット87をガイドユニット32のみに対して設けた構成に比べて、フレーム部71の回動をさらに抑制することができる。
図13に示されるように、プリンター10において、丸ナット87(図7参照)に代えて、押付部の一例としての押付ユニット94を用いてもよい。
押付ユニット94は、接触部の一例としてのカム部材95と、付勢部96とを備える。カム部材95は、Y方向を軸方向として回動可能に設けられた偏心カムとして構成されている。付勢部96は、カム部材95に同軸で回動可能に取り付けられたギア97と、Z方向を軸方向としてギア97を回転させるウォームギア98とを有する。ウォームギア98は、一例として、ドライバー99を用いて回転される。
ここで、ドライバー99を用いてZ方向の上方からウォームギア98が回転されることで、カム部材95がギア97と共に回動され、カム部材95がガイドブロック38Rを制限ピン82に押し付ける。このように、ドライバー99を用いてZ方向の上方から押付ユニット94を操作して、ガイドブロック38Rを制限ピン82に押し付けてもよい。
図14には、変形例2のプリンター100が示されている。プリンター100は、スライドレール19と、キャリッジ102と、内フレーム104と、外フレーム106と、4つのガイドユニット32と、4つの丸ナット87と、4つの制限ピン82とを含んで構成されている。キャリッジ102は、記録ヘッド73を備えている。本変形例では、Z方向は、第1方向の一例であり、プリンター100の装置高さ方向で且つ鉛直方向である。X方向は、厚さ方向(第3方向)の一例であり、プリンター100の装置幅方向で且つ水平方向である。Y方向は、第2方向の一例であり、プリンター100の装置奥行方向で且つ水平方向である。X方向、Y方向及びZ方向は、互いに直交する。
丸ナット87は、縦壁部106Bと縦壁部104Bとの間、及び縦壁部106Cと縦壁部104Cとの間に配置されており、不図示のネジが螺合されることで、ガイドブロック38を制限ピン82に向けて押し付けている。
ここで、ガイドブロック38がガイドレール36と接触することで、ガイドレール36に対するガイドブロック38の回動が制限される。さらに、ガイドブロック38と制限ピン82とが当接することで、ガイドブロック38に対する縦壁部106B、106Cの回動が制限される。これにより、キャリッジ102がガイドレール36に対して相対的に回動されるのを抑制することができる。
また、キャリッジ102がガイドレール36に対して相対的に回動されるのが抑制されることで、X-Y面に対する記録ヘッド73の傾きが抑制されるので、記録ヘッド73と媒体PとのZ方向の間隔が、X方向及びY方向で異なるのを抑制することができる。
プリンター10、90において、押付部84が設けられていなくてもよい。
押付部84は、接触部86及び付勢部88のような別体のものに限らず、一体とされていてもよい。例えば、サブフレーム74に回転可能に支持されたネジを回して軸方向に移動させ、ガイドブロック38、39と接触させることで、ガイドブロック38、39を制限ピン82に押し付けてもよい。
位置決めピン62は、設けられていなくてもよい。
各フレームのX方向の長さが短い構成では、ガイドユニット32及びカムユニット52を有し且つガイドユニット34を有さない構成であってもよい。つまり、案内部及び被案内部は、1つであってもよい。また、案内部及び被案内部は、2つに限らず、3つ以上あってもよい。
制限ピン82は、案内部の数とは別に、1つ又は3つ以上設けられていてもよい。
ガイドレール36の数、ガイドブロック38、39の数は、実施形態1、2、変形例1、2とは異なる数であってもよい。
13B…支持ユニット、13C…縦壁ユニット、14…媒体支持部、14A…上面、
16…媒体搬送部、16A…搬送ローラー、18…走査部、19…スライドレール、
20…制御部、21…ガイドフレーム、23…上フレーム、25…ケーブルクランプ、
26…平板部、26A…側面、27…サブユニット、32…ガイドユニット、
34…ガイドユニット、36…ガイドレール、36L…ガイドレール、
36R…ガイドレール、38…ガイドブロック、38A…縦壁、38B…側壁、
38C…側壁、38D…締結孔、38E…締結孔、38F…窪み部、
38L…ガイドブロック、38R…ガイドブロック、39…ガイドブロック、
39L…ガイドブロック、39R…ガイドブロック、41…ネジ、45…ネジ、
47…側面、49…側面、52…カムユニット、53…ブラケット、54…ネジ軸、
55…カム部材、55A…孔部、56…上面、56A…平面、56B…傾斜面、
58…カップリング部材、62…位置決めピン、64…補助ピン、70…キャリッジ、
71…フレーム部、72…メインフレーム、72A…底板部、72B…側板部、
73…記録ヘッド、73A…下面、74…サブフレーム、74A…側面、
75…ブラケット、76…本体カバー、77…軸部、78…ベアリング、
78A…外周面、79…ネジ、81…凹部、81A…底部、81B…周壁部、
82…制限ピン、82A…外周面、83…孔部、84…押付部、85…テーパー面、
86…接触部、87…丸ナット、87A…外周面、87B…ネジ孔、88…付勢部、
89…ネジ、89A…軸部、89B…頭部、89C…窪み部、90…プリンター、
92L…位置決めピン、92R…位置決めピン、94…押付ユニット、95…カム部材、
96…付勢部、97…ギア、98…ウォームギア、99…ドライバー、
100…プリンター、102…キャリッジ、102A…側面、104…内フレーム、
104A…取付部、104B…縦壁部、104C…縦壁部、106…外フレーム、
106A…取付部、106B…縦壁部、106C…縦壁部、A…点、B…点、C…点、
M…重心線、F1…反力、F2…反力、F2…反力、F3…押付力、F4…力
Claims (6)
- 媒体に記録する記録部を支持するフレーム部を備えたキャリッジと、
前記フレーム部に取り付けられた少なくとも1つの被案内部と、
装置本体に設けられ前記被案内部を第1方向に案内する少なくとも1つの案内部と、
前記第1方向と交差する第2方向における前記案内部の位置とは異なる位置で前記フレーム部と接触することで、前記キャリッジを前記第1方向に移動させる移動部と、
前記フレーム部に設けられ、前記被案内部と当接することで前記移動部に対する前記フレーム部の回動を制限する少なくとも1つの制限部と、を備え、
前記フレーム部には、前記被案内部を前記制限部に押し付ける押付部が設けられている、
ことを特徴とする記録装置。 - 請求項1に記載の記録装置において、
前記押付部は、
前記被案内部と接触する接触部と、
前記接触部を前記被案内部に向けて付勢する付勢部と、
を備える、
ことを特徴とする記録装置。 - 請求項2に記載の記録装置において、
前記フレーム部には、前記第1方向及び前記第2方向の両方と交差する第3方向に貫通する孔部が形成され、
前記接触部は、外周面が前記被案内部と接触するナットであり、
前記付勢部は、前記フレーム部に形成された凹部と、前記孔部に挿通され、前記ナットに螺合されることで前記ナットを前記凹部及び前記被案内部に接触させるネジと、を有する、
ことを特徴とする記録装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の記録装置において、
前記装置本体には、前記案内部が取り付けられる本体フレームが設けられ、
前記本体フレームには、前記第2方向において前記案内部と接触する本体接触部が設けられている、
ことを特徴とする記録装置。 - 請求項4に記載の記録装置において、
前記本体接触部は、前記案内部の前記第1方向の両端部と接触され且つ該両端部において前記被案内部と接触可能に設けられている、
ことを特徴とする記録装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の記録装置において、
複数の前記案内部は、前記第2方向に間隔をあけて前記装置本体に設けられ、
複数の前記被案内部は、前記第2方向に間隔をあけて前記フレーム部に取り付けられ、
前記移動部は、前記第2方向における複数の前記被案内部の間の位置で前記フレーム部と接触する、
ことを特徴とする記録装置。
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