(57)【要約】【課題】キャリッジガイド軸を用いないキャリッジガイドフレーム構造において、摺動部の間隙によって生じるメインフレームに対するキャリッジの振れとずれを抑え、キャリッジの位置検出誤差の最大値が小さいキャリッジ位置検出装置及びそれを備えた記録装置を提供すること。【解決するための手段】キャリッジガイド部１３と摺動部１４が滑らかに摺動できる程度の間隙を有する装置に、位置検出器１６の中央を通る面３０から左右等距離の位置に摺動部１４を形成することにより、キャリッジ１２の位置検出におけるメインフレーム１１に対するキャリッジ１２の振れの影響を最も小さい部位に位置検出器１６を配置する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジガイド部と位置検出面が主走査方向に伸びるように設けられたメインフレームと、前記キャリッジガイド部と嵌合し摺動する摺動部と前記位置検出面に対向しキャリッジの位置を検出する位置検出器とが設けられたキャリッジと、を備え、前記キャリッジガイド部と前記摺動部の間に前記キャリッジが主走査方向に移動可能な程度の間隙を有する装置におけるキャリッジ位置検出装置であって、
前記間隙を有するために生じる前記メインフレームに対する前記キャリッジの振れの影響が最も小さい位置に前記位置検出器が備えられていることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項２】
キャリッジガイド部と位置検出面が主走査方向に伸びるように設けられたメインフレームと、前記キャリッジガイド部と嵌合し摺動する摺動部と前記位置検出面に対向しキャリッジの位置を検出する位置検出器とが設けられたキャリッジと、を備え、前記キャリッジガイド部と前記摺動部の間に前記キャリッジが主走査方向に移動可能な程度の間隙を有する装置におけるキャリッジ位置検出装置であって、
前記摺動部が、主走査方向軸に垂直且つ前記位置検出器の中央を通る面を対称面として、対称に形成されていることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記摺動部が前記キャリッジの中央部位から左右等距離の２箇所に分けて形成され、前記中央部位に位置検出装置を設けたことを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記キャリッジを前記メインフレームに付勢するキャリッジ付勢手段を備えたものであること特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出器を前記位置検出面に付勢する位置検出器付勢手段を備え、前記位置検出器を前記位置検出面に接触させたものであることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出器は前記位置検出付勢手段と一体に設けられていることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記キャリッジ付勢手段と前記位置検出器付勢手段を兼用する兼用型付勢手段を備えたものであることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記各付勢手段の付勢力が弾性体の復元力を利用するものであることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出面が、前記キャリッジガイド部に設けられているものであることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出面が磁気スケールであり、前記位置検出器が磁気センサであることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記キャリッジの底部に、メインフレームに水平に設けられた支持板と摺動する底面摺動部を備えたものであることを特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置を備えたものであることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【従来の技術】プリンタ、複写機等の記録装置において、図４のようにキャリッジガイド軸を用いないフレーム構造として、記録装置の骨格であるメインフレーム１にキャリッジ２の主走査方向に伸びるレールや溝等のキャリッジガイド部３を設け、キャリッジ２に溝やフック等の摺動部４を設け、摺動部４がキャリッジガイド部３を摺動することで、キャリッジ２が直接メインフレーム１のキャリッジガイド部３上を案内されるキャリッジガイドフレーム構造がある。キャリッジガイドフレーム構造を用いることで、キャリッジガイド軸を不要とし軽量化や小型化を図ることができる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャリッジガイド軸とキャリッジ２に設けた穴の組合せであれば軸と穴の嵌め合いであるため、加工が比較的容易で機密性の高い隙間の管理が可能であるのに対し、キャリッジ位置検出装置のキャリッジガイド部３と摺動部２は角や面を有する凹凸形状の組合せであるため、隙間の管理は難しく比較的大きな隙間を形成することになる。そのため、キャリッジガイドフレーム構造の場合、図５に示すように、メインフレーム１とキャリッジ２の間に間隙５や振れθが生じる。
【０００３】
間隙５は、図５、図６に示すように、キャリッジ２のキャリッジガイド部３に対する振れθや、基準位置ｓからの主走査方向に垂直な方向へのずれΔｓの原因であり、この振れθやずれΔｓは、キャリッジの位置や移動量の検出時に誤差を生ずる原因となる。キャリッジ２の位置や移動量の検出には、メインフレーム１に位置検出面として設けたスリット（図示ぜず）とキャリッジ２に位置検出器として設けた光学式センサ（図示せず）と、を組み合わせたリニアエンコーダが用いられることが多いが、キャリッジ２の振れθは、光学式センサの幾何学的誤差を発生し、キャリッジ２のずれΔｓは、この幾何学的誤差を拡大することになる。また、キャリッジ２のずれΔｓは、位置検出面と位置検出器の間隔であり、光学式センサ以外の位置検出器を用いた場合には、このずれΔｓ自体が検出精度に影響することもある。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、キャリッジガイド軸を用いないキャリッジガイドフレーム構造において、キャリッジガイド部と摺動部の間の間隙によって生じるキャリッジの振れとずれを抑え、キャリッジの位置検出における誤差の最大値が小さいキャリッジ位置検出装置及びそれを備えた記録装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本願請求項１に記載のキャリッジ位置検出装置は、キャリッジガイド部と位置検出面が主走査方向に伸びるように設けられたメインフレームと、前記キャリッジガイド部と嵌合し摺動する摺動部と前記位置検出面に対向しキャリッジの位置を検出する位置検出器とが設けられたキャリッジと、を備え、前記キャリッジガイド部と前記摺動部の間に前記キャリッジが主走査方向に移動可能な程度の間隙を有する装置におけるキャリッジ位置検出装置であって、前記間隙を有するために生じる前記メインフレームに対する前記キャリッジの振れの影響が最も小さい位置に前記位置検出器が備えられていることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明によれば、キャリッジの位置を検出する位置検出器をキャリッジの振れの影響が最も小さい位置に配置することで、摺動部とキャリッジガイド部が滑らかに摺動できる程度の間隙を確保しつつ、キャリッジの振れによって生じる位置検出の誤差の最大値を、他の部分に位置検出器を配置するよりも小さくすることができる。
【０００７】
また、本願請求項２に記載のキャリッジ位置検出装置は、キャリッジガイド部と位置検出面が主走査方向に伸びるように設けられたメインフレームと、前記キャリッジガイド部と嵌合し摺動する摺動部と前記位置検出面に対向しキャリッジの位置を検出する位置検出器とが設けられたキャリッジと、を備え、前記キャリッジガイド部と前記摺動部の間に前記キャリッジが主走査方向に移動可能な程度の間隙を有する装置におけるキャリッジ位置検出装置であって、前記摺動部が、主走査方向軸に垂直且つ前記位置検出器の中央を通る面を対称面として、対称に形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、位置検出器の位置がメインフレームに対するキャリッジの振れの影響が最も小さい位置となり、キャリッジの振れによって生じる位置検出の誤差の最大値を小さくすることができる。
【０００９】
また、本願請求項３に記載のキャリッジ位置検出装置は、本願請求項１または本願請求項２に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記摺動部が前記キャリッジの中央部位から左右等距離の２箇所に分けて形成され、前記中央部位に位置検出装置を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、キャリッジの中央部位に位置検出器を設け、そこから等距離の位置に２つの摺動部を設けることで、位置検出器を設けているキャリッジの中央部位はキャリッジの振れの影響が最も小さい位置となり、位置検出の誤差の最大値を小さくすることができる。
【００１１】
また、本願請求項４に記載のキャリッジ位置検出装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記キャリッジを前記メインフレームに付勢するキャリッジ付勢手段を備えたものであること特徴とするキャリッジ位置検出装置。
【００１２】
本発明によれば、キャリッジガイド部と摺動部の間に隙間が存在しても、キャリッジ付勢手段によって、キャリッジの摺動部をメインフレームのキャリッジガイド部に付勢させることによって、キャリッジのキャリッジガイド部に対する垂直な方向のずれを抑制し、位置検出精度のばらつきを抑えることができる。
【００１３】
また、本願請求項５に記載のキャリッジ位置検出装置は、本願請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出器を前記位置検出面に付勢する位置検出器付勢手段を備え、前記位置検出器を前記位置検出面に接触させたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、位置検出面と位置検出器を常に接触させることで、位置検出器と位置検出面の間への物体の侵入を防ぐことができる。また、位置検出面と位置検出器を常に接触させることで、位置検出器が位置検出面との間隔によって位置検出精度が異なるような場合には、位置検出精度を一定にすることもできる。
【００１５】
また、本願請求項６に記載の記録装置は、本願請求項５に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出器は前記位置検出器付勢手段と一体に設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明によれば、位置検出器付勢手段に位置検出器を備えることで、キャリッジ位置検出装置をよりコンパクトに形成することができる。
【００１７】
また、本願請求項７に記載のキャリッジ位置検出装置は、本願請求項５または本願請求項６に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記キャリッジ付勢手段と前記位置検出器付勢手段を兼用する兼用型付勢手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明によれば、キャリッジ付勢手段と位置検出器付勢手段の２種類の付勢手段を兼用型付勢手段の１種類にまとめることで、部品点数を減らすことができる。
【００１９】
また、本願請求項８に記載の記録装置は、本願請求項４〜７のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記各付勢手段の付勢力が弾性体の復元力を利用することを特徴とするものである。
【００２０】
本発明によれば、各付勢手段の付勢力に弾性体の復元力を用いているため、常にほぼ一定の押し付け力を加えることができるとともに、弾性体の材質や形状の変更や、スペーサを挟むなど構造的な面から弾性体の変形量を調節することで、付勢力を容易に調節ができる。
【００２１】
また、本願請求項９に記載の記録装置は、本願請求項１〜８のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出面が、前記キャリッジガイド部に設けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明によれば、位置検出面をキャリッジガイド部に形成することで、キャリッジ位置検出装置をより、コンパクトに形成することができる。
【００２３】
また、本願請求項１０の発明は、本願請求項１〜９のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記位置検出面が磁気スケールであり、前記位置検出器が磁気センサであることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明によれば、位置検出に磁気を用いることにより、ミスト状に微細化し浮遊した吐出インク滴等の付着物が位置検出面に付着しても、原理的には位置検出の精度に影響することがなく、位置検出面に付着した付着物による誤差を極力抑えることができる。
【００２５】
また、本願請求項１１の発明は、本願請求項１〜１０のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置であって、前記キャリッジの底部に、メインフレームに水平に設けられた支持板と摺動する底面摺動部を備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
本発明によれば、キャリッジガイド部のみならずキャリッジの底部に底面側摺動部を設け、キャリッジ底部からも支持することにより、キャリッジの自重により生じるキャリッジガイド部と摺動部の片当たりを防止することができる。
【００２７】
また、本願請求項１２の発明は、本願請求項１〜１１のいずれか一項に記載のキャリッジ位置検出装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
本発明によれば、キャリッジガイド軸を用いずに、キャリッジの位置検出精度のばらつきを小さく抑えたキャリッジ位置検出装置を備えることによって、コンパクトで印字品質の高い記録装置を得ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るキャリッジ位置検出装置の後方からの斜視図であり、図２は本発明に係るキャリッジ位置検出装置についての図３の矢印ＩＩ−ＩＩ線に沿う左側からの断面図であり、図３は本発明に係るキャリッジ位置検出装置についての図２の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う下側からの断面図である。
【００３０】
はじめに、キャリッジ位置検出装置全体の構造について説明し、キャリッジの形状、付勢手段の順で説明する。
＜キャリッジ位置検出装置全体の構造＞
図１に示すキャリッジ位置検出装置は、ベースフレーム２１と主走査方向に伸びるキャリッジガイド部１３とベールフレーム２１から水平に突き出る支持板１９とを設けたメインフレーム１１と、メインフレーム１１のキャリッジガイド部１３に主走査方向に伸びるように設けられた位置検出面１５と、キャリッジガイド部１３上を滑らかに摺動するように嵌合される摺動部１４と位置検出面１５に対向する位置検出器１６とを設けたキャリッジ１２を備えている。
【００３１】
また、左側からの断面図である図２に示すように、キャリッジ２とメインフレーム１１は、摺動部１４とキャリッジガイド部１３、及びキャリッジ２の底部に設けられた底面摺動部２０と支持板１９で接しており、位置検出器１６は位置検出面１５と接している。位置検出器１６に設けられた符号２２の部材は、位置検出を行う位置検出素子を示したものである。
【００３２】
また、下側からの断面図である図３に示すように、位置検出器１６とキャリッジ１２本体の間には、弾性体１８としてばねが挟み込まれている。
【００３３】
本実施例では、位置検出面１５がキャリッジガイド部１３に設けられているが、この位置検出面１５はベースフレーム２１や支持板１９に設けるようにすることも可能である。このとき、位置検出器１６は位置を検出できるよう再配置すればよい。
【００３４】
また、キャリッジ１２が支持板１９によって支持されているため、摺動部１４とキャリッジガイド部１３において、キャリッジ２の自重によって片当たりが生じることを防止している。
【００３５】
また、位置検出素子２２と位置検出面１５の組合せとしては、受光素子とスリットの様な光学的に位置検出を行うための組合せや、ホール素子と磁気スケールの様な磁気的に位置検出を行うための組合せが可能であり、微細化インク滴の影響や小型化を考慮すると、ホール素子と磁気スケールを用いた磁気的に位置検出を行う組合せが好ましい。
＜キャリッジの形状＞
図１及び図３に示すように、面３０は主走査方向に垂直で位置検出器１６の中央を通る面で、摺動部１４はこの面３０を対称面として形成されている。さらに、面３０はキャリッジ１２の中央に位置しているため、位置検出器１６がキャリッジ１２の中央部位に設けられているとともに、左右に設けられた摺動部１４はキャリッジ１２の中央部位から等距離の位置に設けられている。
【００３６】
また、面３０とキャリッジ１２の中央部位は必ずしも一致する必要はなく、摺動部１４の中央がキャリッジ１２の振れの影響が最も小さい位置となるので、この位置に位置検出器１６を設けるように、摺動部１４と位置検出器１６の相対的な位置関係が保たれれば良い。
＜付勢手段＞
図３は、弾性体１８としてばねをキャリッジ１２と位置検出器１６との間に挟み込むことで付勢手段１７を形成しており、付勢手段の付勢力が弾性体１８の復元力を利用したものとしての実施例を示している。
【００３７】
この付勢手段１７は、位置検出器１６を位置検出面１５に付勢する位置検出器付勢手段としての実施例となっている。また、この付勢手段１７は、キャリッジ１２の摺動部１４をメインフレーム１１のキャリッジガイド部１３に付勢するキャリッジ付勢手段としての実施例でもある。すなわち、位置検出手段１７は位置検出器付勢手段とキャリッジ付勢手段を兼用しており、兼用型付勢手段としての実施例でもある。さらに、この付勢手段１７には位置検出器１６が備えられており、位置検出器１６が位置検出器付勢手段と一体に設けられている実施例でもある。
【００３８】
付勢手段は各所を付勢するものであり、必ずしも実施例のように全てを１つの付勢手段にまとめる必要はなく、各付勢手段は複数設けても良い。また、位置検出器をキャリッジに直接設け、位置検出器付勢手段と分けても良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、メインフレームのキャリッジガイド部とキャリッジの摺動部との間に間隙を有するために、メインフレームに対してキャリッジが振れ、キャリッジの位置検出に影響する場合に、位置検出器を摺動部の中央に配置するなど、キャリッジの振れの影響が最も小さい位置に設けることで、キャリッジ位置検出装置による位置検出において、キャリッジの振れの影響を最も小さくすることができる。
【００４０】
さらに、位置検出器と位置検出面に磁気センサと磁気スケールを用いることで、微細化したインク滴等が位置検出面に付着しても、原理的に誤差を生じることはなく、キャリッジ位置検出装置による位置検出の誤差を極力抑えることができる。
【００４１】
したがって、位置検出誤差の小さいキャリッジ位置検出装置を提供できるとともに、それを備えた印字品質の高い記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャリッジ位置検出装置の後方からの斜視図である。
【図２】本発明に係るキャリッジ位置検出装置についての図３の矢印ＩＩ−ＩＩ線に沿う左側面からの断面図である。
【図３】本発明に係るキャリッジ位置検出装置についての図２の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う下面からの断面図である。
【図４】従来のキャリッジ位置検出装置についての後方からの斜視図である。
【図５】従来のキャリッジ位置検出装置のキャリッジの振れを示す水平断面図である。
【図６】従来のキャリッジ位置検出装置のキャリッジの基準位置を示す水平断面図である。
【符号の説明】
１　メインフレーム
２　キャリッジ
３　キャリッジガイド部
４　摺動部
５　キャリッジガイド部と摺動部の間隙
１１　メインフレーム
１２　キャリッジ
１３　キャリッジガイド部
１４　摺動部
１５　位置検出面
１６　位置検出器
１７　押し付け機構
１８　弾性体
１９　支持板
２０　底面摺動部
２１　ベースフレーム
２２　位置検出素子
３０　走査方向軸に垂直且つ位置検出器の中央を通る面
【図１】
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【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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