(57)【要約】【課題】プリントヘッドの折り返しによる衝撃が効果的に抑制されるプリンタを提供する。【解決手段】記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構と、主走査方向に往復移動しながら記録媒体に画像を形成するプリントヘッドＨとを筐体１内に備え、少なくともプリントヘッドＨと同等の質量を備えたカウンターウェイト３１と、カウンターウェイト３１を筐体１に支持する弾性体ＲＢとを有する吸振ユニット３０が設けられているプリンタ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構と、
主走査方向に往復移動しながら記録媒体に画像を形成するプリントヘッドと、を筐体内に備え、
少なくとも前記プリントヘッドと同等の質量を備えたカウンターウェイトと、前記カウンターウェイトを前記筐体に支持する弾性体とを有する吸振ユニットが設けられているプリンタ。
【請求項２】
前記搬送機構および前記プリントヘッドを除くプリンタ構成部材の少なくとも一部が前記カウンターウェイトを構成している請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記カウンターウェイトが前記弾性体を介して前記筐体に支持されたコモンプレートを有し、前記コモンプレートに前記プリンタ構成部材が支持されている請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記カウンターウェイトを構成する前記プリンタ構成部材が、画像形成に伴って質量が変動する質量可変部材を含み、且つ、
前記吸振ユニットは前記質量可変部材の質量減少分を補う質量補填機構を有する請求項２または３に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記質量可変部材は、可撓性チューブを介して前記プリントヘッドに供給されるインクを貯蔵したインク貯蔵部を含み、前記質量補填機構は、前記インク貯蔵部の質量減少分に対応するダミーウェイトを前記吸振ユニットの前記カウンターウェイトに供給する請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記カウンターウェイトを構成する前記プリンタ構成部材が、画像形成に伴って質量が変動する質量可変部材を含み、且つ、
前記吸振ユニットは前記質量可変部材の質量減少に応じて前記弾性体の弾性率を調整する弾性率調整機構を有する請求項２または３に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記吸振ユニットが前記プリントヘッドの移動方向の両端付近に分割配置された２つの吸振ユニットからなる請求項１から６のいずれかに記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構と、主走査方向に往復移動しながら記録媒体に画像を形成するプリントヘッドとを備えたプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプリンタに関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記された発明では、出力される印刷物に見られるムラの原因を、キャリッジ（プリントヘッド）の駆動源であるモータの固有振動またはキャリッジ自体の移動に伴う固有振動と捉え、ムラのない高印刷品位の画像を得るための手段として、キャリッジ（プリントヘッド）に動吸振器を設けることが記されている。動吸振器の具体例として、ゴムを介して錘をキャリッジの上面に固着すること、錘の重さはキャリッジの移動中に測定した共振周波数に基づいて選択することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３３７９２４号公報（００２３段落、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記されたプリンタでは、プリントヘッドが印字中における振動の問題を解決できても、プリントヘッドが印字範囲外にある折り返し点で急減速および急加速する際に生じる振動の問題は解決されなかった。
【０００５】
すなわち、昨今のインクジェットプリンタ等では、プリントヘッドを往復移動させるためのモータ、タイミングベルトなどといった走行系の耐久性を高める、装置の静音化を図るなどの目的で、左右の折り返し点においてプリントヘッドの速度を滑らかに増減させるソフトウェアが検討され、採用されている。
【０００６】
しかし、そのような速度制御による対策では、プリントヘッドが例えば１０００グラムを超える質量を有し、しかも、より高い印刷速度を要求される現状において、プリントヘッドが往復移動のための折り返し時にプリンタ本体に与える衝撃を十分に抑制できていない。そのため、特にプリンタをラックなどに設置した場合、プリントヘッドが折り返す際の衝撃によってプリンタ本体がラックごと左右に揺れる現象が生じ、場合によっては、搬送中の記録媒体が横ずれなどを起こす虞があった。また、この折り返しによる衝撃の問題は、特許文献１に記された動吸振器をプリントヘッドに搭載する方法でも解決できていない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術によるプリンタが与える課題に鑑み、プリントヘッドの折り返しによる衝撃が効果的に抑制されたプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴構成は、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送機構と、
主走査方向に往復移動しながら記録媒体に画像を形成するプリントヘッドと、を筐体内に備え、
少なくとも前記プリントヘッドと同等の質量を備えたカウンターウェイトと、前記カウンターウェイトを前記筐体に支持する弾性体とを有する吸振ユニットが設けられている点にある。
【０００９】
本発明の第１の特徴構成によるプリンタでは、プリントヘッドが折り返し点で急減速および急加速する際にプリントヘッドが筐体に与える左右の揺れに対して、弾性体を介して筐体に支持されたカウンターウェイトが、弾性体を弾性変形させながら慣性により元の位置に残留しようとして筐体と逆の向きに揺れる現象が生じる結果、揺れがキャンセルされて、プリントヘッドによる筐体の揺れが急速に吸収される。
【００１０】
本発明の他の特徴構成は、前記搬送機構および前記プリントヘッドを除くプリンタ構成部材の少なくとも一部が前記カウンターウェイトを構成している点にある。
【００１１】
本構成であれば、元からプリンタ構成として必要な部材、例えば制御装置やインクカートリッジなどをカウンターウェイトとして利用するため、吸振目的専用として新たに配置した部材のみでカウンターウェイトを構成する場合に比して、プリンタの総重量が少なくて済み、また、プリンタの筐体内で吸振ユニットが占める容積も少なくて済む。
【００１２】
本発明の他の特徴構成は、前記カウンターウェイトが前記弾性体を介して前記筐体に支持されたコモンプレートを有し、前記コモンプレートに前記プリンタ構成部材が支持されている点にある。
【００１３】
本構成であれば、個々には質量がまちまちの種々のプリンタ構成部材から適切な総重量となるような複数のプリンタ構成部材を適宜選択してコモンプレートに支持することができる。したがって、吸振効果を発揮し易い適切な質量のカウンターウェイトの大半をプリンタ構成部材のみで構成でき易い。また、カウンターウェイトが弾性体を介して支持された一つのコモンプレートに統合されるため、吸振ユニットの揺れが単純化される。その結果、より大きな吸振効果が得られる、弾性体に必要な適切な弾性率の計算が単純化される、などの波及効果が生じる。
【００１４】
本発明の他の特徴構成は、前記カウンターウェイトを構成する前記プリンタ構成部材が、画像形成に伴って質量が変動する質量可変部材を含み、且つ、
前記吸振ユニットは前記質量可変部材の質量減少分を補う質量補填機構を有する点にある。
【００１５】
本構成であれば、質量の変化しない制御装置など以外のプリンタ構成部材もカウンターウェイトとして適用可能となり、結果的に、カウンターウェイトの中で元々のプリンタ構成部材が占める割合を大きくできるので、プリンタの総重量がより少なくて済み、また、プリンタの筐体内で吸振ユニットが占める容積もより少なくて済む。また、質量補填機構を有するので、カウンターウェイトの全体としての質量は画像形成の進行に関わらず一定となり、精度の高い吸振効果を維持できる。
【００１６】
本発明の他の特徴構成は、前記質量可変部材は、可撓性チューブを介して前記プリントヘッドに供給されるインクを貯蔵したインク貯蔵部を含み、前記質量補填機構は、前記インク貯蔵部の質量減少分に対応するダミーウェイトを前記吸振ユニットの前記カウンターウェイトに供給する点にある。
【００１７】
本構成であれば、元々のプリンタ構成部材の中でも質量および体積が比較的大きなインク貯蔵部を吸振ユニットとして適用可能となるため、より大きな吸振効果を期待できる。
【００１８】
本発明の他の特徴構成は、前記カウンターウェイトを構成する前記プリンタ構成部材が、画像形成に伴って質量が変動する質量可変部材を含み、且つ、
前記吸振ユニットは前記質量可変部材の質量減少に応じて前記弾性体の弾性率を調整する弾性率調整機構を有する点にある。
【００１９】
本構成であれば、質量の変化しない制御装置など以外のプリンタ構成部材もカウンターウェイトとして適用可能となり、結果的に、吸振ユニットの中で元々のプリンタ構成部材が占める割合を大きくできるので、プリンタの総重量がより少なくて済み、また、プリンタの筐体内で吸振ユニットが占める容積もより少なくて済む。また、弾性率調整機構を有するので、カウンターウェイトの全体としての質量減少に関わらず吸振ユニットの吸振効果を一定とすることができ、精度の高い吸振効果を維持できる。
【００２０】
本発明の他の特徴構成は、前記吸振ユニットが前記プリントヘッドの移動方向の両端付近に分割配置された２つの吸振ユニットからなる点にある。
【００２１】
本構成であれば、２つの吸振ユニットが、プリントヘッドが急減速および急加速によって筐体に左右の揺れを与える２つの折り返し点の各々に近接配置されるので、揺れを吸収する吸振効果がより迅速に現れる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るプリンタの構成を示す破断側面図である。
【図３】本発明に係るプリンタの作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
〔全体構成〕
図１及び図２に示すインクジェットプリンタは、本発明に係るプリンタの一実施形態であり、筐体１の内部に、記録媒体としてのプリントペーパＰをロール状のプリントペーパＲＰから引き出して副走査方向にそって搬送する搬送機構Ａ、および、供給されたプリントペーパＰに画像を形成するプリント部Ｂを備える。
搬送機構Ａは、搬送方向でプリント部Ｂの上流側と下流側とに配置された圧着型の搬送ローラ４、５を備えている。この搬送機構Ａは筐体１の外部の手差しトレイ６にセットしたカットペーパを圧着型の供給ローラ７によって取込んでプリント部Ｂに供給することもできる。
【００２４】
プリント部Ｂは、図１と図２に示すように、主走査方向（Ｘ軸方向）に往復移動するプリントヘッドＨと、プリントペーパＰの搬送経路を挟んで対向する位置に配置した吸引ユニット状のペーパガイド１２とを備えている。
筐体１の内部には他に、プリントを完了したプリントペーパＰの部位を切り離す切断部Ｃ、裏印字部Ｄ、巻癖を矯正するデカール部Ｅ、制御ユニットＦ、インク貯留部Ｇなどを備えている。
【００２５】
プリントヘッドＨは、キャリッジ１０、キャリッジ１０に連結されプリントペーパＰにインクを吐出して情報をプリントするインク吐出ユニット１１、および、キャリッジ１０の上方を覆うキャリッジカバー１６を有する。また、吸引ユニット状のペーパガイド１２は、ケース状のユニット上面に形成された多数の開口から空気を吸引し、下方に送り出す電動ファン（不図示）を内蔵している。
切断部Ｃは、プリントペーパＰを圧着状態で搬送する搬送ローラ２１と、プリントペーパＰを切断する円盤状カッター２２と、この円盤状カッターを主走査方向Ｘに往復移動させる作動機構２３とを備えている。
【００２６】
裏印字部Ｄは、プリントペーパＰの裏面側に情報をプリントする印字ヘッド２４を備えている。デカール部ＥはプリントペーパＰの巻癖を矯正するために、プリントペーパＰを、ロール状のプリントペーパＲＰの巻方向と逆方向に湾曲させて搬送するように１つの搬送ローラ２５と、この搬送ローラ２５に対向する位置に配置された１つの矯正ローラ２６と、複数のガイド板２７とを備えている。このデカール部Ｅは搬送ローラ２５を駆動する電動モータ（不図示）を備え、搬送ローラ２５と矯正ローラ２６とでプリントペーパＰを圧着して搬送する際に巻癖を矯正する。
インク貯留部Ｇには複数のインクカートリッジ（不図示）がセットされ、このインク貯留部Ｇから送られるインクは中間タンク（不図示）から可撓性チューブ（不図示）を介してプリントヘッドＨに供給される。
【００２７】
〔プリント処理形態〕
プリントを行う場合には、搬送機構ＡによってプリントペーパＰの先端部をプリント部Ｂの下部位置に送り込んで停止する。この状態で吸引ユニット状のペーパガイド１２からの負圧をプリントペーパＰの裏面側に作用させることで、ペーパガイド１２の上面にプリントペーパＰを吸着して平滑な状態に維持する。このような状態においてプリントヘッドＨを主走査方向（Ｘ軸方向）に往復作動させながらインク吐出ユニット１１からプリントペーパＰにインクを吐出して画像情報などのプリントを行う。
【００２８】
具体的に説明すると、プリントヘッドＨを第１折り返し点ＨＰ（ホームポジション）から第２折り返し点ＴＰに向かって主走査方向Ｘに移動させながら、インク吐出ユニット１１からインクを吐出してプリントを行う。プリントヘッドＨが第２折り返し点ＴＰに達すると、搬送機構ＡによりプリントペーパＰを副走査方向（Ｙ軸方向）に所定量だけ搬送する。この搬送の後に、プリントヘッドＨを主走査方向の他方に（第２折り返し点ＴＰから第１折り返し点ＨＰに）移動させ、インク吐出ユニット１１からインクを吐出しながらプリントペーパＰに情報のプリントを行うことになる。
【００２９】
このプリントヘッドＨの往復作動によって情報がプリントされたプリントペーパＰが切断部Ｃに搬送された場合、このプリントペーパＰの切断位置が円盤状カッター２２の切断位置に達した時点で搬送を停止する。この停止状態において作動機構２３が円盤状カッター２２を主走査方向に移動させることによりプリントペーパＰがプリントサイズに切断される。
【００３０】
次に、切断されたプリントペーパＰは裏印字部Ｄの印字ヘッド２４においてオーダを特定する情報等がプリントされる。更に、このプリントペーパＰはデカール部Ｅの搬送ローラ２５、矯正ローラ２６、ガイド板２７に送られることによりカールが矯正された後、排出トレイ２の上面に排出される。
【００３１】
（吸振ユニット）
筐体１の底部のプリントヘッドＨの往復軌道の真下に相当する箇所で、特にプリントヘッドＨの第１折り返しＨＰと第２折り返し点ＴＰの中心付近に位置する箇所に、プリントヘッドＨが２つの折り返し点ＨＰ，ＴＰで発生させる衝撃の影響を緩和するための吸振ユニット３０が設置されている。吸振ユニット３０は、筐体１の底面に弾性体ＲＢを介して支持されたカウンターウェイト３１を備える。カウンターウェイト３１は、筐体１の底面に固定された弾性体ＲＢの上面に固定されたコモンプレート３２と、このコモンプレート３２の上面に振動しないように固定された制御ユニットＦおよび質量調整用ウェイトＷを有する。
【００３２】
ここでは、コモンプレート３２の質量と制御ユニットＦの質量との合計が、インクを含んだプリントヘッドＨの質量よりも僅かに小さくなるようにコモンプレート３２の質量が決められている。したがって、質量調整用ウェイトＷは、カウンターウェイト３１の質量をプリントヘッドＨの質量と同等にするための微調整用として設置されている。弾性体ＲＢは一種のシリコンゲルで形成された直方体を呈している。制御ユニットＦとコモンプレート３１と弾性体ＲＢとはいずれもプリントヘッドＨの移動方向に沿って延びた長尺状とされている。
【００３３】
インクジェットプリンタの筐体１が通常の棚上（不図示）に設置されている場合、図３に示すように、プリントヘッドＨが第１折り返しＨＰを出て第２折り返し点ＴＰに達した瞬間にプリントヘッドＨから筐体１に右向きの力Ｆ１が加えられるので、筐体１はインクジェットプリンタを支持している棚板と一体的に右向きに移動する。この移動の瞬間に吸振ユニット３０のカウンターウェイト３１は慣性によってその場に残ろうとするので、弾性体ＲＢを弾性変形させながら、結果的に筐体１に対して左側に移動する。このようにインクジェットプリンタの筐体１とは逆向きに移動するカウンターウェイト３１の作用によって、棚上のインクジェットプリンタの揺れが迅速に抑制される。
インクジェットプリンタを支持している棚の剛性が小さく揺れが大きくなる傾向があるほど、カウンターウェイト３１の逆向きの移動量も増大する。
【００３４】
コモンプレート３２の上に載置するプリンタ構成物としては、他に、プリンタ電源、ヘッドクリーニングユニット、プリント仕分けユニット、出力後のプリントに載置されたインクを乾燥させるための乾燥ユニット、などが考えられる。
【００３５】
尚、弾性体ＲＢとしてどのような弾性特性のシリコンゲルを用いるか、および、弾性体ＲＢの高さ寸法などは、該当するプリンタを用いての実地実験、コンピュータを用いた吸振のシミュレーション、往復移動するプリントヘッドＨが２つの折り返し点ＨＰ，ＴＰを通過する前後に測定した共振周波数などに基づいて決定することが可能である。
【００３６】
〔別実施形態〕
〈１〉吸振ユニットの質量をプリントヘッドＨの質量に合わせるのではなく、いわゆる定点理論（Ｐ点Ｑ点理論）に基づいて、インクジェットプリンタの筐体１を含む全体を振動の主体と考えた場合、最も良い吸振効果が期待できるのは、吸振ユニットの質量を、筐体１やプリントヘッドＨをも含むインクジェットプリンタの総重量の１０〜２０％に設定した構成となる。この場合はシリコンゲルの種類や弾性体ＲＢの高さ寸法などをあらためて決定し直す必要がある。先ず吸振ユニットの質量を１０％にした構成と２０％にした構成を試み、十分な効果が得られない場合は、１０％と２０％の中間に当たる質量を検討していけばよい。
【００３７】
〈２〉吸振ユニットの少なくとも一部としてインク貯蔵部Ｇ（質量可変部材の一例）を用いることも可能である。この場合、プリントヘッドＨによる画像形成に伴ってインク貯蔵部Ｇ内のインクが消費されるため、この消費に関わらず吸振ユニットの質量を一定に保つための質量補填機構を設けるとよい。
具体的な構成としては、例えば、弾性体ＲＢによって支持されたコモンプレート３２の上にインク貯蔵部Ｇと、質量補填タンクとを固定し、プリントヘッドＨによる画像形成に応じて、消費したインクの質量に対応する質量のエチレングリコール（ダミーウェイトの一例）などを、筐体１内のコモンプレート３２以外の箇所またはインクジェットプリンタの筐体１の外に設置した予備タンクから可撓性チューブを介して質量補填タンクに補充する構成とすることができる。インクの消費に応じて補充すべき質量の値は、制御ユニットＦからプリントヘッドＨに送られる駆動信号またはプリント中の画像データに基づいて算出することができる。
プリントヘッドＨによる画像形成に伴って質量が変動する質量可変部材の例としては、インクカートリッジＧの他にプリントペーパＰが考えられる。
【００３８】
〈３〉プリントヘッドＨによる画像形成に伴って質量が変動する質量可変部材を吸振ユニットとして用いる場合、質量可変部材の質量減少に関わらず一定の吸振効果を得るための手段として、前述の質量補填機構を設ける代わりに、質量可変部材の質量減少に応じて弾性体の弾性率を調整する弾性率調整機構を有する構成とすることも可能である。弾性率調整機構の具体的な構成としては、例えば、温度によって弾性率が変化する形状記憶高分子ゲルを弾性体ＲＢとして用い、この弾性体ＲＢの温度を制御する温調機構を弾性率調整機構とすることができる。
【００３９】
〈４〉吸振ユニットをプリントヘッドＨの移動方向の両端付近、すなわち、プリントヘッドＨが２つの折り返し点ＨＰ，ＴＰの真下に相当する筐体１の底部に分割配置された２つの吸振ユニットとして構成しても良い。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ  搬送機構
Ｂ  プリント部
Ｆ  制御ユニット
Ｇ  インク貯留部
Ｈ  プリントヘッド
ＨＰ  第１折り返し点（ホームポジション）
Ｐ  プリントペーパ
ＲＢ  弾性体
ＴＰ  第２折り返し点
Ｗ  質量調整用ウェイト
Ｘ  主走査方向
Ｙ  副走査方向
１  筐体
４、５  搬送ローラ
６  手差しトレイ
７  供給ローラ
３０  吸振ユニット
３１  カウンターウェイト
３２  コモンプレート
【図１】
2010221653.tif 000003
【図２】
2010221653.tif 000004
【図３】
2010221653.tif 000005