(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で、キャリッジのヨーイングを効果的に低減してキャリッジを高精度に移動することができるキャリッジ移動装置を提供する。【解決手段】キャリッジ５１の移動を案内する主ガイド部材２０と、主ガイド部材を中心としてキャリッジ５１が回転することを規制する副ガイド部材と、キャリッジ５１に配され主ガイド部材２０と摺動する係合部５８と、を備える。主ガイド部材２０は、鉛直方向に配される第１の平面２０ａと、第１の平面に対して鉛直方向上部が鉛直方向下部よりも離間する方向に配される第２の面２０ｂと、を有し、係合部は第１の面及び第２の面と点接触する。【選択図】図４
2008137192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジの移動を案内する主ガイド部材と、
前記キャリッジの前記主ガイド部材を中心として前記キャリッジが回転することを規制する副ガイド部材と、
前記キャリッジに配され前記主ガイド部材と摺動する係合部と、
を備えたキャリッジの移動装置において、
前記主ガイド部材は、鉛直方向に配される第１の平面と、該第１の平面に対して鉛直方向上部が鉛直方向下部よりも離間する方向に配される第２の面と、を有し、前記係合部は、前記キャリッジ移動方向と垂直な平面において、前記第１の面及び前記第２の面と点接触することを特徴とするキャリッジ移動装置。
【請求項２】
前記主ガイド部材は、板材に曲げ加工を加えた断面Ｖ字状の部材であることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ移動装置。
【請求項３】
前記主ガイド部材は、溝を形成した部材であることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ移動装置。
【請求項４】
前記係合部は、前記キャリッジの移動方向に延びる連続面で形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のキャリッジ移動装置。
【請求項５】
キャリッジに搭載された記録ヘッドにより記録シートに画像を記録する記録装置において、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のキャリッジ移動装置を具備することを特徴とする記録装置。
【請求項６】
キャリッジに搭載された読取センサにより原稿を読み取る画像読取装置において、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のキャリッジ移動装置を具備することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録シートに画像を記録する記録ヘッド、または原稿を読み取る読取センサを搭載して移動するキャリッジ移動装置に関する。また、このキャリッジ移動装置を具備する記録装置、画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復移動可能なキャリッジに搭載された記録ヘッドにより、画像情報に基づいて記録シートに記録を行う記録装置として、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等が使用されている。また、往復移動可能なキャリッジに搭載された読取センサにより原稿の画像を読み取る画像読取装置も使用されている。これらのキャリッジを移動する装置においては、記録シートや原稿を走査している際、特に、キャリッジのヨーイング方向（鉛直軸回りの回転方向）の回転振動振幅の大小が画像品質に大きな影響を及ぼす。このため、鉛直軸回りの振動性の揺動（ヨーイング）を抑制のための種々の提案がなされている。
【０００３】
特許文献１には、インクジェットプリンタにおいてキャリッジを軸で支持する構成が開示されている。図６は特許文献１に開示されたキャリッジの軸受部の構成を説明する断面図である。図６において、２００は記録装置本体に設置されたガイド軸であり、２５８はガイド軸２００に沿って移動するキャリッジ（不図示）の軸受である。キャリッジの軸受は一般的には円形断面の孔で形成されるが、軸受２５８は、断面がいわゆる梨形をした孔で形成されている。この軸受２５８の内面には１対の斜面２５８ａ、２５８ｂが形成されており、これらの斜面がガイド軸２００の円周面に当接している。
【０００４】
一般的な円形断面の軸受では、キャリッジがヨーイング振動する際、ガイド軸に対して軸受が図６中の矢印Ｙで示すヨーイング方向に振動しやすいという不都合があった。これに対し、図６の構造では、キャリッジがヨーイングする際、該キャリッジの軸受２５８がガイド軸２００から受ける抗力は矢印Ａ方向の２箇所となる。つまり、キャリッジは、軸受２５８を介して、２箇所の矢印Ａで示すように、重力に対する垂直抗力の他に水平方向の抗力を受けることになる。このため、ヨーイングの原因となるような水平方向の外力が加えられても、キャリッジは、ある限界までは矢印Ｙ方向の動きを阻止され、ヨーイングしないことが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、キャリッジの移動を案内するガイド部材を板金で形成することが開示されている。
【特許文献１】特開平０７−０１９２４６号公報
【特許文献２】特開２００３−２８５４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、特に、プリンタ等の記録装置やスキャナ等の画像読取装置では、小型化とともに、高さをより低くすることが要請されている。キャリッジ周辺の高さを低くする方策の一つとして、特許文献１に記載された軸受２５８の底面２５８ｃの部分を削除する方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、一般にキャリッジは樹脂で形成されることが多いことから、次のような不都合がある。すなわち、軸受２５８の底面部２５８ｃを削除してしまうと、１対の斜面２５８ａ、２５８ｂのみでキャリッジの重量を支えることになるため、これらの斜面の間の剛性を高くすることが必要となる。従って、軸受２５８の補強のために、該軸受を含むキャリッジ全体が大型化し、キャリッジ周辺の全高を低減することが困難になるという不都合が生じる。
【０００７】
また、特許文献２の構成では、ヨーイングを抑制するためにキャリッジをゴム状弾性体を介して板金レールに押し付ける必要があり、キャリッジの位置精度が低下したり構造が複雑になるという不都合が生じる。そのため、ヨーイング振動を十分に排除することができず、高精細画像に対応することが困難であるという不都合もあった。
【０００８】
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、簡単な構成で、キャリッジのヨーイングを効果的に低減してキャリッジを高精度に移動することができるキャリッジ移動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのために、本発明は、キャリッジの移動を案内する主ガイド部材と、前記キャリッジの前記主ガイド部材を中心として前記キャリッジが回転することを規制する副ガイド部材と、前記キャリッジに配され前記主ガイド部材と摺動する係合部と、を備えたキャリッジの移動装置において、前記主ガイド部材は、鉛直方向に配される第１の平面と、該第１の平面に対して鉛直方向上部が鉛直方向下部よりも離間する方向に配される第２の面と、を有し、前記係合部は、前記キャリッジ移動方向と垂直な平面において、前記第１の面及び前記第２の面と点接触することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な構成で、キャリッジのヨーイングを効果的に低減してキャリッジを高精度に移動することができるキャリッジ移動装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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又は対応部分を示すものである。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本発明によるキャリッジ移動装置を用いるのに好適な記録装置の斜視図である。なお、図１は記録装置がインクジェット記録装置である場合を示す。図１において、記録装置１００には、記録媒体である記録シートを装置本体内へ給送するための給紙部１０１と、装置本体内の記録領域を通して記録シートを搬送する搬送部１０２が設けられている。さらに、画像情報に基づいて記録シートに画像を記録する記録部１０３と、記録ヘッドの記録性能を維持回復するための回復部１０４が設けられている。
【００１３】
給紙部１０１に積載された記録シートは、給紙ローラによって１枚ずつ分離されて搬送部１０２へ給送される。搬送部１０２へ給送された記録シートは搬送ローラ１２１と従動ローラ（ピンチローラ）１２２の間の摩擦力によって記録部１０３を通して搬送される。記録部１０３では、記録シートの幅方向に移動するキャリッジ５１に搭載された記録ヘッド１９によって画像を記録される。記録された記録シートは搬送ローラ１２１と協働して駆動される排紙ローラ１２３と従動ローラ（例えば拍車）によって装置本体外へ（矢印Ｊ方向へ）排出される。インクジェット記録装置においては、画像情報に基づいて、記録ヘッドに設けられた複数の吐出口から選択的にインクを吐出することにより、記録シートに画像が記録される。回復部１０４は、キャリッジ５１の移動範囲であって記録領域を外れた所定位置に配置されている。回復部１０４は、例えば、記録ヘッド１９の吐出口面を覆うキャップ、該キャップに接続された吸引回復用の負圧発生源、吐出口面を拭き取り清掃するワイパーなどで構成される。
【００１４】
記録部１０３は、記録ヘッド１９を搭載して移動するためのキャリッジ５１を具備する。キャリッジ５１は、装置本体内部に左右方向に互いに平行に設置された２本のガイドレール２０、２１に沿って往復移動可能に案内支持されている。一方のガイドレール２０は、キャリッジ５１の移動を案内するとともにその質量を支持する主ガイド部材を構成している。他方のガイドレール２１は、主ガイド部材２０を中心としてキャリッジ５１が回転することを規制するとともにキャリッジ５１の移動を補助的に案内している。キャリッジ５１の一部をこれら主ガイド部材２０及び副ガイド部材２１に係合させることにより、キャリッジ移動装置が構成されている。また、記録ヘッド１９としては、例えば、サーマル式のインクジェット記録ヘッドが使用される。この記録ヘッドは、各吐出口内に配設された電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させるものである。
【００１５】
図２は本発明の第１の実施形態に係るキャリッジ移動装置を例示する斜視図である。図３は図２のキャリッジ移動装置をキャリッジ移動方向と垂直な面で切断した断面図である。図４は本発明の第１の実施形態に係るキャリッジ移動装置の主ガイド部材及び係合部をキャリッジ移動方向と垂直な面で断面した断面図である。図２に示すキャリッジ移動装置は、キャリッジ５１を主ガイド部材（メインガイドレール）２０及び副ガイド部材（サブガイドレール）２１に沿って走査移動させる構成を有する。また、キャリッジ５１に連結されたキャリッジベルト５５と、キャリッジベルト５５を駆動する駆動プーリ５３と、駆動プーリ５３が直結されたＤＣモータからなるキャリッジモータ５２と、を有している。
【００１６】
駆動プーリ５３は、主ガイド部材２０及び副ガイド部材２１の一端部（図２の左端部）の近傍に配されており、他端部（図２の右端部）の近傍にはアイドラプーリ５４が配されている。キャリッジベルト５５は、駆動プーリ５３及びアイドラプーリ５４に掛け回されることで、主ガイド部材２０及び副ガイド部材２１に平行に張架されている。そして、キャリッジ５１はキャリッジベルト５５の一部に連結されている。また、主ガイド部材２０及び副ガイド部材２１と平行にリニアエンコーダスケール５６が張架されている。一方、キャリッジ５１には、リニアエンコーダスケール５６の目盛りを読み取るためのエンコーダセンサ（不図示）が搭載されている。エンコーダセンサでエンコーダスケール５６の目盛りを読み取ることで、キャリッジ５１の位置情報を検知することができる。
【００１７】
リニアエンコーダスケール５６には、例えば１５０ｌｐｉ（ラインパーインチ）の等間隔でマーク（目盛り）が印刷されている。この１５０ｌｐｉは、２５．４ｍｍ／１５０≒１６９．３μｍに相当する。このマークをキャリッジ５１上のリニアエンコーダセンサで検知することにより、キャリッジの位置を正確に検知することができる。また、キャリッジ５１が移動している時には、リニアエンコーダセンサのエンコーダ信号の時間間隔から、キャリッジの移動速度を算出することができる。
【００１８】
図４において、キャリッジ５１には、主ガイド部材２０と摺動する係合部５８が設けられている。係合部５８と摺動する主ガイド部材２０の案内支持面３０には、鉛直方向に配される第１の平面２０ａと、第１の平面２０ａに対して鉛直方向上部が鉛直方向下部よりも離間する方向に配される第２の平面２０ｂと、が形成されている。そして、係合部５８は、キャリッジ移動方向と垂直な断面において、第１の平面２０ａ及び第２の平面２０ｂのそれぞれに点接触している。係合部５８は、樹脂で形成され、当接部５８ａで第１の平面２０ａに点接触し、当接部５８ｂで第２の平面２０ｂに点接触している。この構成により、第１の平面２０ａ及び第２の平面２０ｂとの当接部５８ａ及び５８ｂに作用する抗力の作用方向を係合部の略中心に向かわせることができる。この抗力は、Ｒａ、Ｒｂで表せる。
【００１９】
この構成により、キャリッジ移動の際の係合部５８における撓みの発生を無くすことができ、撓みに起因する振動も無くすことができる。また、係合部５８により主ガイド部材２０を囲む必要がないため、装置本体の高さを低減することができる。また、本実施形態では、主ガイド部材２０は、ステンレス又は鋼板等の板材に曲げ加工を加えた断面Ｖ字状の部材で形成されている。係合部５８は、キャリッジ移動方向において、１箇所でも良く、複数箇所でも良い。
【００２０】
図３に示すように、キャリッジ５１の摺動係合部５８と摺動する主ガイド部材２０の案内支持面３０はＶ字状に形成される。このため、主ガイド部材２０のキャリッジ５１との摺動性を向上させるためには、第１の平面２０ａと第２の平面２０ｂに潤滑油を塗布するだけでよく、メンテナンスのための作業性を向上させることができる。また、主ガイド部材２０の案内支持面３０がＶ字状であるため、塗布した潤滑油が垂れ落ちることがなく、粘性の低い潤滑油を塗布することも可能になる。また、主ガイド部材２０は、ステンレス又は鋼板をＬ字状に曲げ加工した部材で形成され、その表面は必要に応じて表面処理が施される。さらに、主ガイド部材２０の両端部は、シャーシに位置決め固定するために、嵌合固定可能な形状にされたり、ねじ締結が可能な構造になっている。
【００２１】
以上説明した第１の実施形態によれば、主ガイド部材２０を板金成形加工で製作できるので、従来の中実丸棒を加工したガイド軸を使用する構成に比べ、部品コストの低減が可能である。すなわち、簡単かつ低価格な構造で、高画質の記録あるいは高精度の原稿読取りが可能であり、しかも耐久性にも優れた、キャリッジ移動装置が得られる。
【００２２】
なお、図４に示すように、キャリッジ５１には、主ガイド部材２０の下側へ突出した外れ防止リブ５９が設けられている。この外れ防止リブ５９は、キャリッジ５１が該主ガイド部材から離脱することを確実に防止するための部材である。外れ防止リブ５９と主ガイド部材２０の間の隙間は、約０．５ｍｍ程度に選定されている。このような外れ防止リブ５９により、インクジェット記録装置などにおいてキャリッジ５１に装着される記録ヘッド１９（図２）の底部の吐出口面にキャップを圧接するような場合でも、該キャリッジが持ち上げられることを防止している。
【００２３】
（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態に係るキャリッジ移動装置の主ガイド部材及び係合部をキャリッジ移動方向と垂直な面で切断した断面図である。第１の実施形態は、、主ガイド部材２０を金属の板材に曲げ加工を加えた断面Ｖ字状の部材で構成したが、第２の実施形態では、装置本体の左右方向に延びる中実のブロック材で構成した。すなわち、機械加工等により左右方向に延びる断面谷形の溝を形成し、該溝により案内支持部３０が構成されている。主ガイド部材２０の溝は、鉛直方向に配される第１の平面２０ａと、第１の平面２０ａに対して鉛直方向上部が鉛直方向下部よりも離間する方向に配される第２の面２０ｂとを有する。これにより、第１の実施形態と同様の断面Ｖ字状の案内支持部３０が形成されている。
【００２４】
第２の実施形態によっても、キャリッジ移動の際の係合部５８における撓みの発生を無くすことができ、撓みに起因する振動も無くすことができる。また、係合部５８により主ガイド部材２０を囲む必要がないため、装置本体の高さを低減することができる。
【００２５】
なお、以上の実施形態では、本発明に係るキャリッジ移動装置を、キャリッジに搭載された記録ヘッドにより画像を記録する記録装置で用いる場合を説明した。本発明に係るキャリッジ移動装置は、キャリッジに搭載された読取センサにより原稿を読み取る画像読取装置においても使用することができる。画像読取装置の場合は、上述の記録部１０３に対応する領域を搬送される原稿の画像情報を、キャリッジに搭載されて移動する読取センサにより読み取るように構成される。さらに、本発明に係るキャリッジ移動装置は、記録ヘッドと読取センサを備えた画像読取記録装置においても、上述と同様な態様で使用することができる。
【００２６】
なお、本発明は、記録装置に適用する場合、プリンタ、複写機、ファクシミリ、撮像画像形成装置などの単体の記録装置に限定されるものではない。本発明は、これらを組み合わせた複合装置、あるいはコンピュータシステムなどの複合装置における記録装置に対しても広く適用可能である。これは、画像読取装置や画像読取記録装置に適用する場合も同様である。また、本願における画像は文字や記号等を含む全ての出力可能な像を意味する。さらに記録シートもしくは原稿の材質についても、紙、プラスチックシート、写真調印画紙、布、ＯＨＰ用シートなど、画像を記録できるものもしくは画像情報を有するものであれば、材質や形態に関わらず使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るキャリッジ移動装置を適用するのに好適な記録装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るキャリッジ移動装置の斜視図である。
【図３】図２のキャリッジ移動装置をキャリッジ移動方向と垂直な面で切断した断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るキャリッジ移動装置の主ガイド部材及び係合部をキャリッジ移動方向と垂直な面で切断した断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るキャリッジ移動装置の主ガイド部材及び係合部をキャリッジ移動方向と垂直な面で切断した断面図である。
【図６】従来のキャリッジの軸受部の構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１９      記録ヘッド
２０      主ガイド部材
２１      副ガイド部材
５１      キャリッジ
５２      キャリッジモータ
５３      駆動プーリ
５４      アイドラプーリ
５５      キャリッジベルト
５６      リニアエンコーダスケール
５８      係合部
【図１】
2008137192.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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