(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリッジの移動に追随して動作する帯状部材の動的な挙動を抑制することを可能とする記録装置を提供する。【解決手段】筺体１１側の帯状部材８の固定部と、筺体１１から帯状部材８が離れる部分である接離部１４と、を結んだ直線上となる、筐体１１の所定位置に、帯状部材８が凸形状となる凸部１３を設ける。そして、このときの接離部１４の位置は、「キャリッジ３における帯状部材８の固定部と帯状部材８の湾曲部の垂直頂点との間の帯状部材８の自重」＝「帯状部材８の湾曲部を拡げようとする曲げ剛性に基づく上方に向かう力」、という条件を満たすキャリッジの位置である。このように筐体１１の所定位置に凸部１３を設けることにより、その曲げ剛性によってより大きな曲率半径の形状になろうとする帯状部材８に作用する上記自重による曲げモーメントに係わる距離を小さくすることができる。【選択図】図６
2015020411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを搭載したキャリッジが往復移動することによって記録を行う記録装置であって、
前記キャリッジに一端を固定し、他端を前記記録装置における前記キャリッジの移動領域の下側に延在する筐体の一部に固定され、前記キャリッジから当該移動方向に延び途中部位で湾曲部を形成した後、前記移動方向と逆方向に延びて前記筐体の一部の固定部に至る帯状部材であって、前記キャリッジの移動に伴って前記湾曲部の位置が変わる帯状部材、を具え、
前記筐体の固定部と前記筺体から前記帯状部材が離れる接離部との間に、前記帯状部材が凸または凹となる形状を前記筺体に設けたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記接離部は、前記キャリッジが、「前記帯状部材における、前記キャリッジの固定部と前記湾曲部の鉛直方向頂点部との間の当該帯状部材の自重」＝「前記帯状部材の前記湾曲部を拡げようとする力に基づく鉛直上方を向いた力」となる条件を満たす位置にあるときの接離部であ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】
前記筺体に設けた前記帯状部材が凸となる形状は、当該形状が設けられた位置と前記接離部との間で前記帯状部材が前記筐体に接した状態とすることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置に関し、詳しくは、記録ヘッドを搭載したキヤリッジの移動に追随して移動する帯状部材の挙動を制御する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録装置では、複数のインク供給チューブを束ねたものやフレキシブル基板などの帯状部材が、一方がキャリッジに固定され、他方が記録装置本体側に固定されて、キャリッジの移動に追随するよう用いられる形態がある。この帯状部材は、弾性変形可能なものであり、キャリッジの移動に伴い、形成する湾曲部の位置を変化させるよう動作する。このような帯状部材の動作では、帯状部材が不規則な変形を生じ、装置本体側と衝突して帯状部材自体を損傷したり、衝突あるいは変形による振動によって記録ヘッドによる記録精度が低下したりすることがある。
【０００３】
特許文献１には、帯状部材の動作に伴って、その曲げ剛性による、より大きな曲率半径の湾曲形状を採ろうとする力によって生じる、いわゆる逆反りを生じることを防止する技術が記載されている。具体的には、帯状部材の一部を、そのＵ字状湾曲部の開放部側が徐々に拡がるように部材に沿わせる配置とするものである。これにより、帯状部材のＵ字状湾曲部の開放部側を徐々に拡げることにより、帯状部材がより大きな曲率半径の湾曲形状を採る領域を確保して逆反りを低減し、帯状部材の本体との衝突を防ぐことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５６２３０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される技術は、帯状部材の静的な変形に対応することができるが、帯状部材の動作に伴って生じ得る帯状部材の振動などの動的な挙動を制御することはできない。具体的には、帯状部材がキャリッジの移動に伴って動作するとき、帯状部材は、キャリッジとの固定部と動作に伴い形成される湾曲部との間で自重によるたるみが生じる。この帯状部材のたるみは、上記キャリッジとの固定部と湾曲部との距離が小さくなる方向に移動するのに伴って小さくなる。これは、上記距離が小さくなることによって、「帯状部材の自重」が小さくなり、一方で、「帯状部材自身が開放しようとする力」、つまり、その曲げ剛性によってより大きな曲率半径の湾曲形状をとろうとする力が大きくなることによる。そして、上記距離が、「帯状部材の自重」より「帯状部材自身が開放しようとする力」が大きくなる距離になると、たるみが解消するだけでなくそれを超えて上方にオーバーシュートする。この振動的な挙動はキャリッジに影響し、最終的にキャリッジに搭載される記録ヘッドによる、例えばインクの吐出方向の偏向などとなって、記録される画像の質を低下させることになる。
【０００６】
本発明の目的は、キャリッジの移動に追随して動作する帯状部材の動的挙動を抑制することが可能な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】
【０００７】
そのために本発明では、記録ヘッドを搭載したキャリッジが往復移動することによって記録を行う記録装置であって、前記キャリッジに一端を固定し、他端を前記記録装置における前記キャリッジの移動領域の下側に延在する筐体の一部に固定され、前記キャリッジから当該移動方向に延び途中部位で湾曲部を形成した後前記移動方向と逆方向に延びて前記筐体の一部の固定部に至る帯状部材であって、前記キャリッジの移動に伴って前記湾曲部の位置が変わる帯状部材、を具え、前記筐体の固定部と前記筺体から前記帯状部材が離れる接離部との間に、前記帯状部材が凸または凹となる形状を前記筺体に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上の構成によれば、キャリッジの移動に追随して動作する帯状部材の動的挙動を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図ある。
【図２】図１に示す記録装置における、記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動のための機構を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る記録装置における、帯状部材８の撓みを説明するための模式図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、帯状部材の撓み量を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、キャリッジの移動に伴う帯状部材の連続的な挙動を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、帯状部材の撓み量を小さくする構成を模式的に示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る、帯状部材８の撓み量を小さくした構成における帯状部材８の連続的な挙動を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る、凸部の位置によって異なる帯状部材の振動低減効果を説明する図である。
【図９】（ａ）〜（ｉ）は、凸部の位置に応じた帯状部材の挙動の違いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図ある。また、図２は、図１に示す記録装置における、記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動のための機構を示す斜視図である。
【００１２】
これらの図に示されるように、記録ヘッド２を複数（以下、本実施形態では、１つとして説明する。）搭載するキャリッジ３は、ガイド部材であるガイド軸４によって回動可能および摺動自在に案内支持される。キャリッジ３の移動範囲の一端にプーリ付きキャリッジモータ５が配置され、他端にアイドルプーリ６が配置され、これらにタイミングベルト７がかけられ、キャリッジ３とタイミングベルト７とが連結される。記録ヘッド２と対向する位置にプラテン９が設けられている。このプラテン上に記録媒体１を搬送し、この記録媒体に記録ヘッド２からインクを吐出して記録を行うことができる。さらに、記録ヘッド２のメンテナンスを行うためのヘッドメンテナンス機構（不図示）が非記録領域に設けられている。ヘッドメンテナンス機構（不図示）には、例えば、非記録時に記録ヘッド２のノズルの開口部を封止するためのキャッピング装置（不図示）やノズル面に付着した異物や余分なインクを掻き取るためのワイパー（不図示）などがある。この構成により、キャリッジ３は図中矢印Ａの方向（主走査方向）に、ガイド軸４の軸方向における一方の端と他方の端との間をガイド軸４に沿って往復移動することができる。搬送モータ（不図示）によって搬送ローラ２２を回転させることにより、記録媒体１を、キャリッジ３の移動方向と交差する方向（図中矢印Ｂの方向：副走査方向）に搬送する。
【００１３】
図２に示されるように、帯状部材８が、その一端がキャリッジ３に、また、他端がキャリッジの移動領域の下側に延在する本体側筺体１１の一部に位置する筺体固定部１２に取り付けられている。本実施形態の帯状部材８は、電気信号を伝えるための配線を備えたフラットケーブルにマイラーと重ね合わせて形成されたものである。このフラットケーブルを介して記録ヘッドのノズルごとに設けられた電気熱変換素子を駆動するための電気信号などを、本体側の電気基板（不図示）から記録ヘッド側の駆動回路に供給することができる。フラットケーブルは細長くかつ薄いフィルム形状をなしており、その内部または表面に駆動信号を伝達するための導体パターンが形成されている。フラットケーブルにマイラーと重ね合わせることにより帯状部材８が一定の曲げ剛性を持つことができる。
【００１４】
図３は、本実施形態の記録装置における、帯状部材８の撓みを説明するための模式図である。帯状部材８は、キャリッジ３から主走査方向に延び途中の部分でＵ字形の湾曲部を形成する。そして、キャリッジ３の移動に伴い湾曲部の位置が移動する。帯状部材８のキャリッジ側の固定部から帯状部材の湾曲部の垂直頂点との間では、帯状部材８は空中に位置することになる。空中に位置する帯状部材８は、その自重に（よる曲げモーメント）よって下方にたるみ、その撓み量は、帯状部材８のキャリッジ３との固定部と帯状部材８に形成された湾曲部の垂直頂点ｆとの距離に対応した部分の自重Ｆ（ｘ）と、帯状部材８に作用する湾曲部を開放しようとする力との関係によって変化する。
【００１５】
図４（ａ）および（ｂ）は、帯状部材の撓み量を説明する図である。図４（ａ）は、「帯状部材８のキャリッジ側固定部と帯状部材８の湾曲部の垂直頂点との間の帯状部材８の自重Ｆ（ｘ）」が、「帯状部材８の湾曲部を開放しようとする力に基づく上向きの力ｆ」よりも大きいとき、すなわち、Ｆ（ｘ）＞ｆのとき、帯状部材の撓み量がｈ１であることを示している。帯状部材８のキャリッジ側の固定部と帯状部材８の湾曲部の垂直頂点との距離が大きい程（曲げモーメントが大きくなって）、帯状部材８の撓み量は大きく、上記距離が小さくなると、帯状部材８の撓み量は除々に小さくなる。そして、図４（ｂ）に示す、Ｆ（ｘ）＝ｆとなる距離になると、帯状部材８の撓み量は、最小の値ｈｍｉｎとなる。
【００１６】
図５（ａ）〜（ｃ）は、キャリッジの移動に伴う帯状部材の連続的な挙動を説明する図である。帯状部材８の一端が固定されたキャリッジ３が、帯状部材８のキャリッジ３側固定部と帯状部材８の湾曲部の垂直頂点との間の距離が短くなる方向に移動すると（図５（ａ））、上述したように、帯状部材８の撓みは除々に小さくなっていく（図５（ｂ））。帯状部材８の撓みが徐々に小さくなる動きには慣性が作用し、帯状部材８のキャリッジ側の固定部と帯状部材８の湾曲部の垂直頂点との上記距離がＦ（ｘ）＝ｆとなる距離よりも短くなると、自重による撓みとは反対方向にオーバーシュートする（図５（ｃ））。キャリッジ３の移動速度が増すほどたるみが小さくなる速度は大きく帯状部材８に作用する慣性力も大きくなりオーバーシュート量も大きくなる。そのままキャリッジ３が移動を継続するとオーバーシュートした帯状部材８は振動モードに遷移して上下に移動しつつ、振動が徐々に収束し最小撓み量になる。
【００１７】
図６は、本発明の一実施形態に係る、帯状部材の撓み量を小さくする構成を模式的に示す図である。図６に示すように、帯状部材８は、キャリッジ３からその移動方向に延び途中部位で湾曲部を形成した後、上記移動方向と逆方向に延びて筐体１１の一部に設けられた固定部１２に至る。そして、筺体１１側の帯状部材８の固定部と、筺体１１から帯状部材８が離れる部分である接離部１４と、を結んだ直線上となる、筐体１１の所定位置に、帯状部材８が凸形状となる凸部１３を設ける。そして、このときの接離部１４の位置は、「キャリッジ３における帯状部材８の固定部と帯状部材８の湾曲部の垂直頂点との間の帯状部材８の自重」＝「帯状部材８の湾曲部を拡げようとする曲げ剛性に基づく鉛直上方に向かう力」、という条件を満たすキャリッジの位置である。このように筐体１１の所定位置に凸部１３を設けることにより、その曲げ剛性によってより大きな曲率半径の形状になろうとする帯状部材８に作用する上記自重による曲げモーメントに係わる距離を小さくすることができる。換言すれば、凸部１３を設けることにより、帯状部材８の挙動に関する支点の位置を調整するものである。これにより、図６において破線で示す、凸部を設けない場合の帯状部材の撓みに比較して、実線で示す、凸部１３を設けた場合、より撓みの量が少なくなる。
【００１８】
図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る、帯状部材８の撓み量を小さくした構成における帯状部材８の連続的な挙動を説明する図である。図７（ａ）および（ｂ）に示すように、キャリッジ３の移動によって、キャリッジ３における帯状部材８の固定部と帯状部材８の湾曲部の垂直頂点との間の帯状部材の距離は小さくなって行き、それに応じて撓み量も少なくなって行く。この場合、図６にて上述したように、凸部１３を設けることにより、設けない場合（図中の破線）よりも撓み量自体を小さくすることができる（図中の実線）。また、図７（ｃ）に示すように、キャリッジ３が上述のＦ（ｘ）＝ｆとなる距離では、帯状部材のオーバーシュートを生じるが、その量は、設けない場合（図中の破線）よりも小さくすることができる（図中の実線）。これにより、帯状部材８の振動を抑制することができ、キャリッジ３への振動の伝搬を小さくすることが可能となる。
【００１９】
図８は、本発明の一実施形態に係る、凸部の位置によって異なる帯状部材の振動低減効果を説明する図であり、図９（ａ）〜（ｉ）は、凸部の位置に応じた帯状部材の挙動の違いを説明する図である。
【００２０】
図８において、縦軸は凸部１３を設けない場合の帯状部材の振動値、例えば、オーバーシュートの最大幅を１００％としたときの、本実施形態の凸部を設けた場合の各位置での最大振幅を示し、横軸は、筺体１１における帯状部材８の固定部１２と、筺体１１に対する帯状部材８の接離部１４と、の間において凸部１３が配置される位置の距離を表している。そして、キャリッジ３の位置が、「キャリッジ３における帯状部材８の固定部と、帯状部材８の湾曲部の鉛直方向頂点部と、の間の帯状部材の自重」＝「帯状部材８の湾曲部が拡がろうとする力に基づく上向きの力」を満たす位置にあるときの、筺体に対する帯状部材８の接離部１４の位置を、距離０とし、この位置から固定部１２側の位置をその位置までの距離で表している。この横軸における位置ａ、ｂ、ｃ、ｅは、それぞれ図９（ａ）、図９（ｂ）〜（ｄ）、図９（ｅ）〜（ｈ）、図９（ｉ）に対応している。
【００２１】
位置ａは、上記距離０の位置に凸部１３を設けた場合であり、図９（ａ）に示すように、帯状部材８の撓みが解消したときに（オーバーシュートするとき）、帯状部材は凸部１３を乗り上げた状態であり、筺体１１とは接していない。この状態では、帯状部材８が筐体１１に接している区間の距離である間隔Ｘが存在しない。このため、帯状部材８の湾曲部を拡げようとする力が有効に作用しない。この結果、オーバーシュートを抑制できず、図８に示すように、振動値は１２０％となる。
【００２２】
位置ｂは、距離５０ｍｍの位置であり、この位置に凸部１３を設けた場合は、図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、帯状部材８の撓みが解消したときに、帯状部材は凸部１３を乗り上げた後筺体１１と小さい間隔で接している。この状態では、帯状部材８が筐体１１に接する間隔Ｘが位置ａの場合より大きくなることから、帯状部材８の湾曲部を拡げようとする力が多少得られ、図８に示すように、それに応じてオーバーシュートを抑制できる（約７０％）。
【００２３】
位置ｃ〜ｅは、距離が約９０〜２２０ｍｍの位置であり、この位置に凸部１３を設けた場合は、帯状部材８の撓みが解消したときに、帯状部材は、凸部を乗り越し一定距離移動した状態で筺体１１とは十分接している。この状態では、間隔Ｘが位置ｂの場合より広くなるため、帯状部材８の湾曲部を拡げようとする力が有効に働く。この結果、図８に示すように、効果的にオーバーシュートを抑制できる（約４０％）。
【００２４】
位置ｆは、距離が約２５０ｍｍの位置であり、この位置に凸部１３を設けた場合は、帯状部材８の撓みが解消したときに、帯状部材は、凸部を乗り越し一定距離移動した状態で筺体１１と十分な間隔Ｘで接している。この状態では、間隔Ｘが広すぎ、帯状部材８の湾曲部を拡げようとする力がオーバーシュート部分に十分に伝わらず、図８に示すように、それ程オーバーシュートを抑制できない（約７５％）。
【００２５】
（他の実施形態）
なお、上述の実施形態では、帯状部材８がフラットケーブルとマイラーの重ね合わせたものとしていたが、これに限定されるものではなく、フレキシブル基板など、曲げ剛性をもつ帯状部材であれば本発明を適用することができる。
【００２６】
また、上述の実施形態では、凸部を用いる形態を説明したが、凸部を凹部とした構成のものにおいても同様の効果を得ることができる。また、キャリッジ３に記録ヘッド２を搭載して説明したが、スキャナに用いられる読み取りヘッドを搭載したものでも同様二歩発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
２    記録ヘッド
３    キャリッジ
８    帯状部材
１１    筺体
１２    筺体固定部
１３    凸部
１４    接離部
【図１】
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【図２】
2015020411.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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