(57)【要約】 【課題】  ガイドシャフトを回転させる場合でも、キャリッジの軸受の当接面をガイドシャフトの堆積物のない面と摺動させることができ、キャリッジの摺動負荷抵抗の増大を防ぎ、安定したキャリッジの移動を確保する。【解決手段】  記録ヘッド９を搭載したキャリッジ１の移動を案内するガイドシャフト３と、キャリッジを摺動可能に支持するためにキャリッジに固定された軸受２と、ガイドシャフトを所定の回転角ずつ回転させるための回転手段と、を備える。軸受の内径面に、ガイドシャフトの周面に当接する当接面２１を所定のステップ角δごとに形成し、回転手段によるガイドシャフトの回転角θを、軸受の当接面のステップ角の整数倍に設定する。【選択図】  図１
2010155400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを搭載して移動するためのキャリッジと、
前記キャリッジの移動を案内するガイドシャフトと、
前記キャリッジに配され、前記ガイドシャフトと摺動する軸受と、
を備え、前記軸受の内径面に、前記ガイドシャフトと当接する当接面が所定のステップ角ごとに形成された記録装置であって、
前記ガイドシャフトを前記ステップ角の整数倍の角度で回転させることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記軸受の各当接面の間に、前記ガイドシャフトに接触しない凹部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記軸受の各当接面は均等なステップ角で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記ガイドシャフトに回転中心に対して偏心した偏心カムを設け、該偏心カムをカム座面に当接させた状態で回転させることにより前記キャリッジの高さを変化させることで、記録ヘッドと被記録材との間隔を変化させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
前記回転手段は、前記ガイドシャフトを回転させることにより記録ヘッドを昇降させる昇降手段を構成することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリッジに搭載された記録ヘッドにより被記録材に記録を行う記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の記録装置として、画像情報に基づいて記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が使用されている。記録装置では、ガイドシャフトに沿って摺動可能に支持されたキャリッジに記録ヘッドを搭載し、キャリッジの移動に同期した１ライン分の記録と被記録材のピッチ搬送とを交互に繰り返して１頁分の記録を行うシリアル記録方式が広く採用されている。
【０００３】
例えば、インクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口からインク滴を飛翔させて記録を行うことから、インクの主滴から分離した小滴や、被記録材から跳ね返った小滴が空気中に浮遊してインクミストを生じることがある。このインクミストはキャリッジの移動により引き起こされる空気流によって飛散されて装置内に拡散され、ギア、カムあるいはガイドシャフトといった機能部品に付着することがある。インクミストがキャリッジのガイドシャフトに付着すると、付着したインクが増粘、固着して堆積するようになる。そして、このガイドシャフト上の堆積物によってくキャリッジの摺動負荷が増大し、キャリッジの動きが不安定になって記録物の画質が低下したり、部品の耐久性が低下するなど、種々の弊害を引き起こすことがある。
【０００４】
このような弊害を防ぐための手段として、特許文献１には、キャリッジに設けられる軸受の内径面にガイドシャフトの周面と接触する当接面を円周方向一定間隔ごとに設けることにより、軸受面の面圧を高める構成が開示されている。かかる構成によれば、ガイドシャフトの付着物を高い面圧で削ぎ落とすとともに、削ぎ落とした異物を摺動面以外の領域へ押し出すことができる。これによって、キャリッジの移動の度に付着物を削り落とすことができ、摺動面を清掃された状態に維持することができる。
【０００５】
また、インクジェット記録装置でも、コンパクトディスクやカードのように小型で厚みのある被記録材に記録する場合がある。このような厚みの異なる被記録材に記録する場合、安定した記録画像を得るために記録ヘッドと被記録材との間隔を調整する必要がある。このような間隔を調整する手段の一つとして、特許文献２には、ガイドシャフトを昇降させてキャリッジの高さ位置を調整することにより、記録ヘッドと被記録材との間隔を適正に保持する方法が開示されている。この場合の昇降手段としては、ガイドシャフトに設けた偏心カムをシャーシに設けたカム座面に当接させておき、ガイドシャフトを回転させることによりキャリッジを昇降させる構成が採られている。
【特許文献１】特開２００７−０６９５６７号公報
【特許文献２】特開２００４−０４２３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術において、キャリッジを昇降させるためにガイドシャフトを回転させると、キャリッジの軸受の当接面が接触するガイドシャフト上の摺動面の位置が変化してしまう。そして、ガイドシャフトの回転量によっては、キャリッジの軸受の当接面が付着インク等が固着物が堆積した周面に接触することになる。このような状態になると、キャリッジが移動する際にガイドシャフト上の堆積物を軸受内部へ取り込んだり、堆積物が軸受とガイドシャフトとの間に詰まってキャリッジの動作不良を生じることがある。
【０００７】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、ガイドシャフトを回転させる場合でも、キャリッジの軸受の当接面をガイドシャフトの堆積物のない面に沿って摺動させることができ、キャリッジの摺動負荷抵抗の増大を防ぐことで安定した状態で移動させることができる記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、記録ヘッドを搭載して移動するためのキャリッジと、前記キャリッジの移動を案内するガイドシャフトと、前記キャリッジに配され、前記ガイドシャフトと摺動する軸受と、を備え、前記軸受の内径面に、前記ガイドシャフトと当接する当接面が所定のステップ角ごとに形成された記録装置であって、前記ガイドシャフトを前記ステップ角の整数倍の角度で回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ガイドシャフトを回転させる場合でも、キャリッジの軸受の当接面をガイドシャフトの堆積物のない面に沿って摺動させることができ、キャリッジの摺動負荷抵抗の増大を防ぐことで安定した状態で移動させることができる記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示す。図１は一実施形態に係る記録装置の斜視図である。図１において、キャリッジ１は軸受２を介してガイドシャフト３に沿って摺動可能に支持されている。ガイドシャフト３は、キャリッジ１の移動を案内するものであり、その両端部でシャーシ６に支持されている。キャリッジ１には記録ヘッド９が搭載されており、キャリッジ１は不図示のキャリッジモータの駆動によりガイドシャフト３に沿って摺動しながら被記録材Ｐの幅方向に往復移動する。
【００１１】
本実施形態では、画像情報に基づいて記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置を例に挙げて説明する。記録動作においては、不図示の給紙装置から給送されたシート状の被記録材Ｐがプラテン８上に搬送されてくると、キャリッジ１の初期位置からの移動が開始される。そして、そして、キャリッジ１の移動（走査）に同期して画像情報に基づいて記録ヘッド９を駆動することにより１ライン分の記録を行う。１ライン分の記録が終了したところで、不図示の搬送ローラにより被記録材Ｐを所定ピッチだけ搬送する。以降、１ライン分の記録と所定ピッチの搬送を交互ち繰り返すことで、１頁分の記録が行われる。記録を終了した被記録材は、不図示の排紙ローラにより装置本体外の排紙トレイ上に排出される。
【００１２】
この記録装置には、ＣＰＵ、メモリおよびＩ／Ｏ回路等を備えたコントローラかなる制御手段５０が設けられている。この制御手段５０は、内部メモリに予め格納された制御プログラムに従い、さらには各動作状態の検知信号に基づいて、駆動モータや各種装置の動作を制御する。これにより、被記録材Ｐの給送や搬送の動作を制御するとともに、画像情報に基づいて記録ヘッド９を制御することにより、被記録材Ｐに画像を記録していく。また、制御手段５０は、後述するガイドシャフト３の回転を制御する他、装置全体の動作やそのタイミングを制御するものである。
【００１３】
ガイドシャフト３の両端部には、軸心に対して偏心した偏心カム５が固定されている。ガイドシャフト３は、シャーシ６に設けられたカム座面７に偏心カム５の下部が当接することで回転可能に支持されており、不図示のモータにより回転させることにより昇降させることができる。このガイドシャフト３の昇降により、キャリッジ１とともに記録ヘッド９を昇降させることができる。記録ヘッド９の昇降により、記録ヘッド９と被記録材Ｐとの間隔を変更（調整）することができる。すなわち、偏心カム５の回転位置を制御することにより、記録ヘッド９の吐出口面とプラテン８上の被記録材Ｐとの間に適正なインク飛翔距離を確保し、高品位の画像記録を行うことができる。
【００１４】
図２はキャリッジの軸受の部分の側面図である。図３はガイドシャフトの偏心カムの部分の側面図である。図４は図２および図３の状態からガイドシャフトを所定の回転角（反時計回りに９０度）回転させたときのキャリッジの軸受の部分の側面図である。図５は図２および図３の状態からガイドシャフトを所定の回転角（反時計回りに９０度）回転させたときの偏心カムの部分の側面図である。図６は図２および図３の状態からガイドシャフトを反時計回りに６７．５度回転させたときのキャリッジの軸受の部分の側面図である。図７は図２および図３の状態からガイドシャフトを反時計回りに６７．５度回転させたときの偏心カムの部分の側面図である。
【００１５】
偏心カム５はガイドシャフト３の回転中心に対して偏心したカム形状を有しており、その最下点で、シャーシ６に固定されたカム座面７により支持されている。ガイドシャフト３は、不図示の昇降モータの駆動によりギア列を介して所定の回転角ずつ回転させることができる。この昇降モータは、ガイドシャフト３の回転手段を構成している。偏心カム５には、所定の回転角ごとの位置にガイドシャフト３の回転位置を設定するためのカムポジションが配されている。図示の例では、回転角９０度ごとに４つのカムポジションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている。回転手段によるガイドシャフト３の回転を制御することにより、偏心カム５とカム座面７との当接位置をカムポジションＡ〜Ｄのいずれかに変化させることができる。そして、各カムポジションにおける偏心量に応じてガイドシャフト３とカム座面７との距離、すなわちガイドシャフト３の高さ位置を変化させることができる。このようなガイドシャフト３の昇降により、キャリッジ１とプラテン８との間隔を変化させることができる。これにより、被記録材Ｐの厚さや材質等の種類によって記録ヘッド９の吐出口面とシート状の被記録材Ｐとの間のインク滴飛翔距離を画像記録に適した値に制御することができる。
【００１６】
キャリッジ１は軸受２を介してガイドシャフト３に摺動可能に支持されている。軸受２はキャリッジ１の移動方向両端部に圧入嵌合等により固定されている。軸受２の内径面には、ガイドシャフト３の周面の複数位置に当接するように、所定のステップ角ごとに複数の当接面２１が設けられている。各当接面２１は均等なステップ角δ（図示の例では８等分の４５度）で形成されている。各当接面２１の間にはガイドシャフト３と接触しない凹部２２が形成されている。このような軸受構造によれば、摺動面における面圧を高めることで、ガイドシャフト３の周面の付着物を容易に削ぎ落とすことができる。
【００１７】
一方、図２および図３の状態で記録していくと、ガイドシャフト３を回転させない場合でも、ガイドシャフト３の周面であって軸受２の当接面２１が接触していない面、すなわち各凹部２２と対応する面には、浮遊しているインクミストや紙粉等が付着しやすい。そして、それらが削ぎ落とされずに溜まっていくと時間経過とともに堆積物４が固着してしまう。ただし、ガイドシャフト３を回転させない場合は、ガイドシャフト３の周面のうちの当接面２１との摺動面ではキャリッジ１の移動ごとに付着物を掻き落とすことができる。また、凹部２２に対応する面に固着した堆積物は、キャリッジ１が移動するときに軸受２と接触することがないので、キャリッジ２の移動の妨げになることはなく、摺動負荷抵抗の増大の問題も生じない。
【００１８】
しかし、堆積物４が付着した状態で、記録ヘッド９と被記録材Ｐとの間隔を調整するためにガイドシャフト３を回転させた場合は、その回転角度によっては、図６に示すように、堆積物４が付着している面に軸受２の当接面２１が対向することがある。このような場合、キャリッジ１が移動するとき、当接面２１が堆積物４と接触しながら移動することになる。このため、堆積物４が摺動面に取り込まれることになり、急激な負荷抵抗の増大によりキャリッジ１の移動が不安定になり、記録画像の画質低下が生じることがある。また、摩擦負荷の増大によりキャリッジ駆動用モータに過大な負荷がかかり、スループットが低下してしまったり、さらにはキャリッジ駆動用モータが停止してしまうおそれもある。
【００１９】
そこで、本実施形態では、このような不都合を防ぐために、ガイドシャフト３を回転させた場合でも、キャリッジ１が移動するとき、軸受２の各当接面２１がガイドシャフト３の堆積物４が存在しない面を摺動し、堆積物４を有する領域と接触しない状態を保持するように構成されている。すなわち、図２および図３に示すように、ガイドシャフト３の偏心カム５の周面上に、ガイドシャフト３を所定の回転角ずつ回転させるときの基準となる位相角Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが等間隔の位置に設けられている。これらの位相角Ａ〜Ｄの位置は偏心カム５のカムポジションであり、偏心カム５は、これらの位相角Ａ〜Ｄの位置のいずれかを当接点として、シャーシ６に固定されたカム座面７により支持されるように制御される。図２および図３は、ガイドシャフト３および偏心カム５が位相角Ａを下向きとし、位相角Ａの位置を当接点としてカム座面７上に支持されている状態を示す。この状態では、ガイドシャフト３に対する軸受２の位相関係は、各凹部２２が堆積物４に対応し、各当接面２１が堆積物４が存在しない面に対応している。従って、キャリッジ１の移動範囲において、軸受２の当接面２１が堆積物４と接触することはない。なお、本実施形態における偏心カム５のカム形状は、位相角Ａの点がカム座面７に当接するときにキャリッジ１が最下位の位置となり、位相角Ｂ、Ｃの順に上昇し、位相角Ｄの点がカム座面７に当接するときにキャリッジ１が最上位の位置となるように形成されている。
【００２０】
図２および図３の状態から、キャリッジ１を上昇させるためにガイドシャフト３を反時計回りに角度θ（９０度）だけ回転させると、図４および図５に示すように、位相角Ｂの点が下向きとなってカム座面７に当接する状態で停止する。この場合、軸受２の当接面２１および凹部２２は全周にわたって所定のステップ角δ（４５度）ごとの等間隔位置に形成されている。つまり、ガイドシャフト３の回転角θは、当接面２１のステップ角δの整数倍（２倍）に設定されている。従って、ガイドシャフト３を回転させた状態でも、図４に示すように、キャリッジ１の移動範囲において軸受２の当接面２１がガイドシャフト３上の堆積物４に接触しない状態となる。これは、キャリッジ１をさらに昇降させるためにガイドシャフト３を他の位相角Ｃ、Ｄの点で支持する位置まで回転させる場合も同じであり、これらの回転角の位置でも当接面２１が堆積物４と重なる面になることはなく、前述のような不都合は発生しない。
【００２１】
すなわち、本実施形態では、ガイドシャフト３を回転させても軸受２の当接面２１が堆積物４に接触しない状態を保持するために、偏心カム５の回転角θは軸受２の内径ステップ角δの整数倍になるように、次の関係に設定される。
θ＝Ｎδ    Ｎ：整数
回転角θとステップ角δをこのような角度関係にすることで、偏心カム５がθ度進んでも、軸受２の当接面２１は堆積物４をＮ回乗り越えて動くだけであり、当接面２１と堆積物４が重なることはない。
【００２２】
図示の例では、Ａ―Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄ、Ｄ―Ａの各位相角の回転角θが９０度に設定されており、これに対する軸受２の当接面２１のステップ角δが４５度に設定されている。従って、θ＝９０度＝Ｎ×δ＝２×４５度の関係、すなわちＮが整数である関係となっている。このように制御手段５０により回転手段がガイドシャフト３を回転角θずつ回転させるように制御するので、ガイドシャフト３の回転位置に関わらず軸受２の当接面２１が堆積物４と重なることはない。これにより、ガイドシャフト３をどの位置へ昇降させる場合でも、キャリッジ１が移動するときの、ガイドシャフト３上の堆積物４に起因する前述のような不都合をなくすことができる。
【００２３】
ここで、ガイドシャフト３の回転角θが軸受２の当接面２１のステップ角δの整数倍でない場合の一例として、回転角θを図２および図３のＥ点で示すようなＡ−Ｅ区間のθ´＝６７．５度の位相角に設定した場合を説明する。この場合は、６７．５度＝Ｎ×δ＝１．５×４５度となり、Ｎ＝１．５となり整数倍ではなくなる。このような設定で、ガイドシャフト３を回転させると、図６および図７に示すように、軸受２の当接面２１がガイドシャフト３上の堆積物４と接触した状態でキャリッジ１が移動することになる。このため、キャリッジ１が移動するときの負荷抵抗の増大により記録時の走査が不安定となり、画質低下の原因となる。従って、図２および図３に示すような位相角Ｅは、当接面２１のステップ角δの整数倍ではなく、採用してはならない回転角である。
【００２４】
以上説明した実施形態によれば、キャリッジ１の昇降などに際しガイドシャフト３を回転させる場合、キャリッジ１の移動により清掃されているガイドシャフト３の周面が軸受２の摺動面となる状態を保持することができる。そのため、キャリッジ１が摺動するときにガイドシャフト３に付着した堆積物４を軸受面（摺動面）に取り込むことがなく、堆積物が軸受面に詰まることもなくなる。同時に、キャリッジ１の移動の度に、ガイドシャフト３の摺動面を清掃することになる。これにより、安定したキャリッジの移動を確保することができ、高速、高画質、高耐久性の画像記録を維持できる記録装置が提供される。
【００２５】
なお、被記録材Ｐとしては、シート状のカットシートやロールシートの他、厚くて剛性の大きい厚紙やＣＤなど種々のものを使用することができる。また、被記録材の材質は、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、布など、記録可能な種々のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態に係る記録装置の斜視図である。
【図２】キャリッジの軸受の部分の側面図である。
【図３】ガイドシャフトの偏心カムの部分の側面図である。
【図４】図２および図３の状態からガイドシャフトを所定の回転角（反時計回りに９０度）回転させたときのキャリッジの軸受の部分の側面図である。
【図５】図２および図３の状態からガイドシャフトを所定の回転角（反時計回りに９０度）回転させたときの偏心カムの部分の側面図である。
【図６】図２および図３の状態からガイドシャフトを反時計回りに６７．５度回転させたときのキャリッジの軸受の部分の側面図である。
【図７】図２および図３の状態からガイドシャフトを反時計回りに６７．５度回転させたときの偏心カムの部分の側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      キャリッジ
２      軸受
３      ガイドシャフト
４      堆積物
５      偏心カム
７      カム座面
９      記録ヘッド
２１    当接面
２２    凹部
５０    制御手段
Ｐ      被記録材
θ      回転角
δ      ステップ角
【図１】
2010155400.tif 000003
【図２】
2010155400.tif 000004
【図３】
2010155400.tif 000005
【図４】
2010155400.tif 000006
【図５】
2010155400.tif 000007
【図６】
2010155400.tif 000008
【図７】
2010155400.tif 000009