(57)【要約】【目的】特別な駆動源を要することなく、プラテン移動の短い距離で２つの状態を切り換えることができる機械式双安定機構及び該機構を用いたインクジェット記録装置を提供すること。【構成】直線往復運動を行う第１のキャリアと、前記第１のキャリアの片方向の１動作中にばねに力を蓄える手段と、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段と、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第２のキャリアと、前記蓄えた力の開放によって前記第２のキャリアが前記第１のキャリアと同一方向に動くことで第１のキャリアの往復運動により第２のキャリアが双安定の動作を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線往復運動を行う第１のキャリアと、前記第１のキャリアの片方向の１動作中にばねに力を蓄える手段と、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段と、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第２のキャリアと、前記蓄えた力の開放によって前記第２のキャリアが前記第１のキャリアと同一方向に動くことで第１のキャリアの往復運動により第２のキャリアが双安定の動作を行うことを特徴とする機械式双安定機構。
【請求項２】
前記第１のキャリアの片方向の動作によりばね力を蓄える手段とは、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第３のキャリアを設け、第３のキャリアを第２のキャリアとばねを介して接続し、第１のキャリアの位置を第３のキャリアに伝える中間部材を第１のキャリア上に設け、第２のキャリアを固定するロック部材を設ける第１のキャリアがその動作の両端から中央部に向かって移動する際に第２のキャリアと第３のキャリアの間に設けたばねが変形することであり、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段とは、前記第１のキャリアが所定の位置に来たときに、前記ロック部材に当接して変位させ、第２のキャリアの固定を解除することであり、前記中間部材にはカム面が設けられていて、前記第１のキャリアが前記第２のキャリアの固定を解除した後でもう少し進んだところで前記カム面に契合するピン部材があり、この契合により前記中間部材が変位することで前記中間部材と前記第３のキャリアの伝達が解除され、前記動作を第１のキャリアの往復動作の両方向で動作するように前記構成が２組設けられていて、第１のキャリアの往復動作により第１のキャリアが所定の位置にあるときに第２のキャリアの双安定の動作を行うことを特徴とする請求項１記載の機械式双安定機構。
【請求項３】
前記第２のキャリアによる双安定動作によって記録用紙を積載したプラテンを紙面が成す面と直交する方向に移動させ、記録用紙最上面が記録ヘッドの吐出口と一定になる状態と、プラテンが記録用紙のなす面と直交する方向にガイド支持されている状態を切り替える働きをすることを特徴とする請求項１又は２記載の機械式双安定機構を用いたインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械式双安定機構とこれを用いたインクジェット記録装置に関し、特に同じ大きさの記録用紙を複数枚重ねてプラテンに載せて印字するインクジェット記録装置に用いる機械式双安定機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭やオフィスで用いられる記録装置としてはパーソナルコンピュータに接続して使用するプリンタや、ワードプロセッサのプリンタ部、ファクシミリ、複写機などがある。これらの記録装置に用いられる記録方式は主に電子写真方式とインクジェット記録方式である。
【０００３】
インクを微少な液滴として被記録材に適宜に付着させることで印字物を得るインクジェット記録方式は、電子写真方式の記録装置に比べて装置が格別に安価で小型であり、普通紙への事務文書の印字から、専用紙への写真画像の印字まで幅広い印字物が手軽に得られることから近年多く用いられている。又、小型化に有利な利点を生かして携帯型のインクジェット記録装置も提案されている。
【０００４】
このようなインクジェット記録方式を用いた記録装置においては、記録用紙上に最適な画像を形成するために、記録用紙の記録面とインクジェット記録ヘッドの吐出口面との距離を一定に保つことが必要である。記録用紙の記録面とインクジェット記録ヘッドの吐出口面との距離が近過ぎると、インクジェット記録ヘッドが記録用紙の記録面に接触し、記録面が汚損したり、インクジェット記録ヘッドが損傷を受ける恐れがある。逆に、記録用紙の記録面とインクジェット記録ヘッドの吐出口面との距離が遠過ぎると画像品位の低下を招くという問題がある。
【０００５】
中でも、帳票やノート、メモ用紙等のように記録用紙を積載して一体を成している記録用紙をそのまま記録用紙として用いる場合は、使われるに連れて記録用紙群の厚みが大幅に変化するので対応が難しい。
【０００６】
通常の１枚の記録用紙に記録を行うインクジェット記録装置においては、記録用紙を搬送ローラ対で挟んで搬送を行うものである。ところが、重ねられた記録用紙群の最上面に記録を行う記録装置の場合には、記録用紙をローラ対で挟む構成は採れない。
【０００７】
そこで、積み重ねられた紙を台に載せ記録を行い、記録を行った用紙を剥離することで次の紙に記録を行う記録装置としては特開平９−５８０７３号に開示されている。
【０００８】
ところが、この提案においては記録ヘッドと記録用紙を積載する台との距離が一定であり、記録用紙群の厚さの変化によって記録ヘッドの吐出口面と記録用紙との距離を一定に保てない。
【０００９】
又、印字面を規制する構成が特開平９−２３４９１６号に開示されている。
【００１０】
ところが、搬送ローラ対で挟んで搬送する記録装置では印字後は印字された記録用紙を機外に排出する構成になっている。記録用紙を台に載せたままで印字された用紙のみを使用者が剥離する構成の場合、印字面を規制したままでは用紙が取り外せない、といって印字面の規制を外すと記録用紙の位置が不安定で操作しにくい。
【００１１】
そこで、記録時には記録用紙最上面をガイドし、使用者が記録用紙に触れる状態では記録用紙を載せたプラテンを固定すると良い。ところが、カム面等を用いてこの２つの状態の移行を行うには記録用紙群の厚みの変化量に対して数倍の長さのプラテン移動量が必要となり、記録装置を小型に構成できない。又、図１８に示すような従来の機械式の双安定機構を用いてプラテン支持の２つの状態をプラテンの副走査の移動を用いて切り替える方法もある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の双安定機構では、反対側の安定状態に切り替えるためには左右の安定点から中立点まで、つまり、レバー７０１の移動量の半分はレバー７０１がレバーを動かす部材と同期して動くことになり、レバーを動かす部材の移動中にレバー７０１が徐々に動いても良い空間を必要とする。
【００１３】
又、この機構では安定状態で常にばね力が働くために、定常的な負荷を作用させるとクリープして変形する樹脂では構成しにくいという問題もある。更に、２つの状態の移行のためにモータ等の駆動源を用意すると記録装置が高価なものとなる。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、特別な駆動源を要することなく、プラテン移動の短い距離で２つの状態を切り換えることができる機械式双安定機構及び該機構を用いたインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこでこの問題を解決するために、次のような構成とした。
【００１６】
１．キャリアの直線往復動作のストロークによりばね力を蓄える手段を設ける。
【００１７】
２．キャリアが所定の位置にくると蓄えたばね力を解除する手段を設ける。
【００１８】
３．解除されたばね力によって、キャリアの進行方向へ変位する部材を設ける。
【００１９】
４．前記部材の動きをプラテンの上下動に変換する手段を設ける。
【００２０】
５．この仕組みをキャリアの直線運動の往復両方向に設ける。
【００２１】
上記構成をより具体的に述べる。
【００２２】
請求項１記載の発明は、直線往復運動を行う第１のキャリアと、前記第１のキャリアの片方向の１動作中にばねに力を蓄える手段と、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段と、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第２のキャリアと、前記蓄えた力の開放によって前記第２のキャリアが前記第１のキャリアと同一方向に動くことで第１のキャリアの往復運動により第２のキャリアが双安定の動作を行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、前記第１のキャリアの片方向の動作によりばね力を蓄える手段とは、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第３のキャリアを設け、第３のキャリアを第２のキャリアとばねを介して接続し、第１のキャリアの位置を第３のキャリアに伝える中間部材を第１のキャリア上に設け、第２のキャリアを固定するロック部材を設ける第１のキャリアがその動作の両端から中央部に向かって移動する際に第２のキャリアと第３のキャリアの間に設けたばねが変形することであり、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段とは、前記第１のキャリアが所定の位置に来たときに、前記ロック部材に当接して変位させ、第２のキャリアの固定を解除することであり、前記中間部材にはカム面が設けられていて、前記第１のキャリアが前記第２のキャリアの固定を解除した後でもう少し進んだところで、前記カム面に契合するピン部材があり、この契合により前記中間部材が変位することで前記中間部材と前記第３のキャリアの伝達が解除され、前記動作を第１のキャリアの往復動作の両方向で動作するように前記構成が２組設けられていて、第１のキャリアの往復動作により第１のキャリアが所定の位置にあるときに第２のキャリアの双安定の動作を行うことを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、前記第２のキャリアによる双安定動作によって記録用紙を積載したプラテンを紙面が成す面と直交する方向に移動させ、記録用紙最上面が記録ヘッドの吐出口と一定になる状態と、プラテンが記録用紙のなす面と直交する方向にガイド支持されている状態を切り替える働きをすることを特徴とする。
【００２５】
請求項１記載の発明は、直線往復運動を行う第１のキャリアと、前記第１のキャリアの片方向の１  動作中にばねに力を蓄える手段と、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段と、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第２のキャリアと、前記蓄えた力の開放によって前記第２のキャリアが前記第１のキャリアと同一方向に動くことで第１のキャリアの往復運動により第２のキャリアが双安定の動作を行うこととしたので、第１のキャリアの移動動作の中で短い距離で第２のキャリアの双安定動作が行われる。
【００２６】
請求項２記載の発明は、前記第１のキャリアの片方向の動作によりばね力を蓄える手段とは、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第３のキャリアを設け、第３のキャリアを第２のキャリアとばねを介して接続し、第１のキャリアの位置を第３のキャリアに伝える中間部材を第１のキャリア上に設け、第２のキャリアを固定するロック部材を設ける第１のキャリアがその動作の両端から中央部に向かって移動する際に第２のキャリアと第３のキャリアの間に設けたばねが変形することであり、
前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段とは、前記第１のキャリアが所定の位置に来たときに、前記ロック部材に当接して変位させ、第２のキャリアの固定を解除することであり、前記中間部材にはカム面が設けられていて、前記第１のキャリアが前記第２のキャリアの固定を解除した後でもう少し進んだところで、前記カム面に契合するピン部材があり、この契合により前記中間部材が変位することで前記中間部材と前記第３のキャリアの伝達が解除され、前記動作を第１のキャリアの往復動作の両方向で動作するように前記構成が２組設けられていて、第１のキャリアの往復動作により第１のキャリアが所定の位置にあるときに第２のキャリアの双安定の動作を行うこととしたので、第２のキャリアの安定状態では第２のキャリアにばね力が働かない。
【００２７】
請求項３記載の発明は、前記第２のキャリアによる双安定動作によって記録用紙を積載したプラテンを紙面がなす面と直交する方向に移動させ、記録用紙最上面が記録ヘッドの吐出口と一定になる状態と、プラテンが記録用紙のなす面と直交する方向にガイド支持されている状態を切り替える働きをすることとしたので、前記２つの状態の移行範囲を小さく構成することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るインクジェット記録装置を示す外観斜視図である。
【００２９】
本発明に係るインクジェット記録装置は自動車の外観を模した形状となっている。これは製品形態の一例であり、本発明がこの形態に限定されるというものではない。
【００３０】
記録装置１００の外観は次のように構成されている。
【００３１】
即ち、１０１は全体を覆うメインケース、１０２は記録用紙を覆うペーパーカバー、１０３はインクタンクカバーであり、ここを開けることで、インクタンクやインクジェット記録ヘッドの交換を適宜に行うためのものである。１０４は自動車のライト形状を模した電源スイッチボタン、１０５は本記録装置の電源の入切を示す電源ランプ、１０６は電源スイッチボタン１０４の反対側のライト形状を模したペーパーカバーを開けるためのカバーオープンボタン、１０７はタイヤを模した足部材であり、足部材１０７は樹脂製の円形部材１０７ａの下部にのみ小さなゴム部材１０７ｂを取り付けている。
【００３２】
本説明においては自動車形状としての前側を「前」、向かって右側を「右」として方向を示す。又、同形状若しくは対称形状の部品が複数ある場合にはこの方向としての「前」「後」「右」「左」を部品名の添え字として表わすものとする。
【００３３】
図２はペーパーカバー１０２が開いた状態を示している。ペーパーカバー１０２は、左右一対のカバーリンク１０８ａ，１０８ｂにより支持されていて、更に、このカバーリンク１０８ａ，１０８ｂは、不図示のばねによりペーパーカバー１０２が開くように付勢されている。そこで、ペーパーカバーボタン１０６を押してペーパーカバー１０２の受け部１０２ａを引っ掛けていたペーパーカバーボタンのフック１０６ａを外すとペーペーカバー１０２が開く。
【００３４】
２００は記録用紙群であり、同一の大きさ裁断した記録用紙を複数枚重ね、奥側の端部を再剥離可能な糊で止めてある。このように再剥離可能な糊で貼り合わせてある記録用紙群は端部を通常の糊で綴じてある記録用紙群より付着している糊の面積が広く、記録面の平面性に優れている。３０１は記録用紙群２００を積載するプラテンである。記録用紙群２００の最下層の記録用紙裏側に付けられた糊を用いてプラテン３０１への固定を行う。
【００３５】
記録命令を受けると、記録用紙は記録装置内に引き込まれつつ印字を行い、印字が終了すると反転して又元の位置に戻ってくる。ペーパーカバー１０２を開けるとアクセスできる位置に記録用紙群２００がいるこの位置をアクセスポジションとする。
【００３６】
本発明に係るインクジェット記録装置は、通常のインクジェット記録装置のように記録用紙がローラ対に挟まれて一方向に搬送されるのではなく、プラテンに載せられて往復動作を行う構成である。このとき、装置内に引き込まれる動作時に印字を行う。復路で印字を行うと印字直後に記録用紙群２００がアクセスポジションに出てきてしまうため、印字濃度や印字モードによってはインクが定着していない場合があり、ユーザーは記録面の取り扱いに注意が必要となる。そこで、往路で印字を行えば元に戻る復路の時間でインクの定着が行える。
【００３７】
図３及び図４の斜視図を用いて本発明の内部機構の構成の概略の説明を行う。尚、図３は装置手前左斜め前から見た図、図４は装置手前右斜め前から見た図である。内部機構の説明のため図１及び図２で説明した外側を覆う部品は表示していない。
【００３８】
本実施の形態に係る記録装置は、記録ヘッドの直線往復移動である主走査と記録用紙の直線移動である副走査を直交させて組み合わせた所謂シリアルタイプの記録装置構成である。図３及び図４において、４００は記録手段の往復移動を行うための主走査ユニット、３００は記録用紙の副走査移動を行うための副走査ユニットである。
【００３９】
又、５００は印字信号に基づいて本記録装置の記録ヘッドやモータの駆動・制御を行う電気回路基板ユニットであり、５０１は電源コネクタ、５０２はインターフェイスコネクタ、５０３は電源スイッチ、５０４は電源ランプ用のＬＥＤである。底板シャーシ１１０に電気回路基板ユニット５００と副走査ユニット３００を載せて固定し、更に副走査ユニット３００に主走査ユニット４００を取り付けて全体が構成されている。これに前述のメインケース１０１等の外観部品を組み合わせて本実施の形態に係る記録装置が構成されている。
【００４０】
主走査ユニット４００の説明を行う。
【００４１】
４０１はインクジェット式に記録ヘッドであり、その下側にインク滴を吐出するノズル列が配置されている。記録ヘッド４０１は、キャリア４０２に載せられていて、更に記録ヘッド４０１には交換式のインクタンク４０３が載せられている。キャリア４０２は、平行に設けられたガイド軸４０４とガイドレール４０５により平行移動できるように支持されている。ガイドレール４０５は、金属の薄板でできたキャリアシャーシ４０６の一部を折り曲げて構成されている。主走査ユニット４００は、キャリアシャーシ４０６上に設けられている。キャリア４０２の駆動はキャリアモータ４０７によって不図示のベルトを介して行われ、キャリアモータ４０７の正逆回転によりキャリア４０２が往復移動する。これらの構成・動作はシリアルタイプのインクジェット記録装置としてごく一般的なものである。
【００４２】
次に、副走査ユニット３００の説明を行う。
【００４３】
副走査ユニット３００の構成・動作は主走査ユニットに比べて複雑なので、ここではサブユニットの概略構成を説明し、詳細については更に新たな図を用いて順番に説明する。
【００４４】
副走査ユニット３００は、右側のシャーシ右３０２と左側のシャーシ左３０３により大枠が構成されている。
【００４５】
記録用紙群２００を載せたプラテン３０１は、プラテンばね３０５を介してプラテンキャリア３０４により支持されている。プラテンキャリア３０４は、平行に配置されたプラテン軸３０６とプラテンガイドレール３０２ａにより平行移動可能に支持されている。プラテンキャリアの駆動はプラテンギア３０７（図５参照）とプラテンモータ３０８（図５参照）によりラックアンドピニオンの構成で行われる。
【００４６】
本実施の形態に係る記録装置は、大まかには矢印Ａ方向の記録手段の往復直線移動である主走査と、矢印Ａと直交する矢印Ｂ方向の記録用紙群２００の直線移動である副走査を適宜に組み合わせて記録用紙群２００への記録を行うものである。
【００４７】
本実施の形態の特徴としては、副走査が通常のインクジェット記録装置のようにオートシートフィーダから排紙部への一方向への移動するのではなくて、主走査のように往復移動することが特徴である。
【００４８】
更に、本発明においては、記録用紙が複数枚の用紙を積載した記録用紙群であるため記録用紙の残り枚数により積載高さが大幅に変化する。通常のインクジェット式記録装置であれば、記録に適した記録用紙は０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度である。ところが、０．１ｍｍの記録用紙を１００枚積載すると積載高さは１０ｍｍになり、使い始めの１０ｍｍから最後の１枚の０．１ｍｍまで変化する。その積載高さの変化に対応する仕組みが必要である。
【００４９】
積載高さの変化に対応するために、記録の際には記録用紙をばねで上方に付勢支持した上で最上面を記録ヘッドと所定の距離を設けて設置されたガイド部材に押し付ける構成とする。
【００５０】
しかし、使用者が記録用紙に触れる、つまり、記録用紙をプラテンに載せたり、記録後の記録用紙を１枚剥がしたりする際には上面にガイド部材を設けておく訳にはいかない。又、上下方向にばねで支持されたままでは押すと動いてしまうので触りにくい。そこで、記録動作でないときには上下の位置を規制する必要がある。そして、記録用紙の副走査動作中にこの２つの状態を適宜に橋渡しする仕組みが必要である。
【００５１】
３１０は使用者が記録用紙にアクセスするときのプラテン３０１の上下移動を規制するプラテンガイドである。図４において、３２０は記録用紙群２００の上下位置規制方法変更の橋渡しをする上下動ユニットあり、上下動歯車３２１と主走査ユニット４００の下に隠れて見えないリンク機構が組み合わさっている。３４０は前記上下動ユニット３２０を駆動するためのチャージユニットであり、３６０はチャージユニットを駆動するプッシュユニットで、３８０はプッシュユニット３６０を制御するリリースユニットである。これら４つのユニットを組み合わせて記録用紙群の上下動を行う。
【００５２】
記録用紙群２００をプラテン３０１に装着したり、又、記録済みの記録用紙を剥がすための位置においては、プラテン３０１はプラテンガイド３１０によって上下方向の位置が規制されている。そのため、この位置ではプラテン３０１上に記録用紙群２００をセットするためにプラテン３０１を上から押しても動かないし、又、印字された記録用紙を剥がすために記録用紙群２００を上方に引っ張っても浮き上がることもない。
【００５３】
図５〜図１３を用いて副走査の構成・動作について更に詳しく説明する。
【００５４】
図５は副走査の構成を説明するのに必要な部分のみを示す概略斜視図である。シャーシ左３０３等の部品も表示していないので部品が宙に浮いているように示されているが、これはシャーシ等の向こう側に隠れてしまう部品を分かり易く説明するためである。
【００５５】
記録用紙群２００はプラテン３０１に載っている。プラテン３０１はプラテンキャリア３０３に対して副走査方向には一体として動くが上下方向には自由に相対移動できるように構成されていて、更に間にプラテンばね３０５を設けて常にプラテンを上方へ付勢するようにしている。３１１は記録の際に記録用紙群２００の上面位置を規制するためのペーパーガイドである。
【００５６】
プラテンキャリア３０４は、平行に配置されたプラテン軸３０６とプラテンガイドレール３０２ａにより平行移動可能に支持されている。プラテンキャリア３０４にはその下面にラック３０４ａが設けられていてプラテンギア３０７を介してシャーシ左３０３に取り付けられたプラテンモータ３０８により往復駆動される。
【００５７】
プラテンガイド３１０は、プラテン３０１の両側に設けられたつば部を上下に挟み込んでガイドするようになっている。そこで、プラテン３０１がこの位置にあるときには使用者が記録用紙群２００に触っても動かない。
【００５８】
ペーパーガイド３１１は、記録用紙群２００の周辺の３辺に当接する形状になっている。４辺でないのは、プラテンキャリア３０４の往路進行方向側には当接部が設けられていなくて広く空いているためである。記録用紙群２００がペーパーガイド３１１に当接した状態では図１３に示すペーパーガイド３１１の連動腕３１１ａがプラテン３０１の連動口３０１ａに入り込んで連動口３０１ａの手前の壁に当接することでペーパーガイド３１１とプラテン３０１の上下方向の間隔は記録用紙群２００の厚さに応じて変化しながら副走査方向には一体に移動する。そのため、記録用紙群２００がペーパーガイド３１１に当接する際には連動腕３１１ａは連動口３０１ａに対して隙間をもって入り込み、それから副走査方向に隙間分ずれてから当接する。このずれる際に記録用紙２００の進行方向側の辺がペーパーガイド３１１に引っ掛からないようにするために、この辺には押さえ部を設けていない。
【００５９】
記録用紙２００の糊で綴じられた辺をこの奥側にして設置すれば、ガイド部材がなくても記録用紙面の浮きや撓みは少なく抑えられる。又、綴じた側を奥側にすれば、記録後に使用者が記録用紙を１枚取り去る動作もし易くなる。
【００６０】
又、ペーパーガイド３１１は、ここでは不図示のキャリアシャーシ４０６下面に折り曲げられたペーパーガイドそり４０６ａに突き当たるようになっている。又、上下方向と直交する方向にはペーパーガイドガイド３１２によりガイドされ副走査方向に往復移動するように支持されている。ペーパーガイドガイド３１２もここでは不図示のキャリアシャーシ４０６下面に取り付けられている。
【００６１】
以上により記録動作を行う状態では記録用紙群２００は、ペーパーガイド３１１を押し上げ、ペーパーガイド３１１はキャリアシャーシ４０６に突き当たるので、記録用紙群２００の厚さによらず記録用紙群２００上面と記録ヘッド４０１の吐出口面との距離を一定に保つことができる。ペーパーガイド３１２は、ペーパーガイドばね３１３により常に前側に付勢されている。
【００６２】
ここで問題は、記録位置とセット位置でのプラテンの支持の違う状態を滑らかに移行させる構成である。２つの状態間に十分に長い距離を設定できれば、緩やかな斜面を持つガイドレールを設ければ良いのであるが、それでは記録装置全体が無駄に大きなものとなってしまう。
【００６３】
そこで、本発明おいては、短いプラテン走査距離でプラテンの上下方向の移動を行う手段を設けている。それが上下動ユニット３２０であり、この上下動ユニット３２０を駆動制御するためのチャージユニット３４０、プッシュユニット３６０、ラッチユニット３８０である。
【００６４】
上下動ユニット３２０は、４節リンク機構を用いてプラテン３０１を上下させる。３２１は上下動歯車、３２２は上下動駆動軸、３２３は上下動リンク左後、３２４は上下動リンク右後、３２５は上下動従動軸、３２６は上下動リンク左前、３２７は上下動リンク右前、３２８は上下押しリンク左、３２９は上下押しリンク右である。上下動歯車３２１と上下動駆動軸３２２、上下動リンク左後３２３、上下動リンク右後ろは一体となって回動する。上下押しリンク左３２８と上下押しリンク右３２９の位置はプラテン３０１に設けられたつば部を押す位置になっている。
【００６５】
これらの部材を組み合わせて４節リンクを構成する。上下動駆動軸３２２と上下動従動軸３２５は、シャーシ右３０２とシャーシ左３０３に軸支される。この２つの軸の距離は上下押しリンク左３２８及び上下押しリンク右３２９に設けられた穴の間隔と同一であり、又、４つのリンク部材の軸間隔も同一である。そこで、図のように４節リンクを構成すると上下動駆動軸３２２の回動により上下押しリンク左３２８と上下押しリンク右３２９は水平を保ったままで高さが変わることになる。
【００６６】
そこで、プラテン３０１が副走査移動する中で記録位置と記録待機位置の中間の適切な位置にあるときに上下動歯車３２１を駆動すればプラテン３０１を押し下げたり、押し下げを解除することで、記録用紙上面位置規制モードとプラテン位置上下位置規制モードを切り替えることができる。
【００６７】
上下動ユニット３２０の駆動の説明の前にインクジェット記録ヘッドの回復装置である回復ユニット６００の説明を行う。
【００６８】
回復ユニット６００は、プラテンキャリア３０３上に設けられている。６９９は排インクを吸収させるための吸収体である。
【００６９】
図６に回復ユニット６００のみを取り出した外観斜視図を示す。
【００７０】
６０１は吐出口を覆うキャップ、６０２は吐出口面を拭うワイパーブレードであり、これらはゴムや熱可塑性のエラストマー等の柔らかい弾性部材で構成されている。キャップ６０１とブレード６０２は、シリンダ６０３から一体に延びて設けられたホルダ部分に取り付けられている。シリンダ６０３にはキャップばね６０４が掛けられていてキャップ６０１を記録ヘッドの吐出口面に押し付ける方向に付勢している。シリンダ６０３の横に同軸に設けられているのがポンプ歯車６０５であり、回復モータ６０６により駆動される。これら一連の部品は回復シャーシ６０７上に設けられていて、シャーシ６０７はプラテンキャリア３０３に固定されていてプラテンキャリア３０３と一体で副走査の動きをする。
【００７１】
又、シリンダ６０３内には記録ヘッド内のインクを吸引するための負圧発生手段が構成されていて、キャップチューブ６０８によりキャップ６０１とシリンダ６０３が接続されている。記録動作中においてはキャップは開状態のままで変わらないので、これ以降のプラテンの動作説明においては回復装置の図表示と説明は省略する。
【００７２】
次に、図７及び図８を用いて上下動歯車３２１の駆動について説明する。尚、図７及び図８は上下動歯車３２１の駆動を説明するための構成のみを表示した概略斜視図である。シャーシ右３０２に取り付けられている。
【００７３】
チャージユニット３４０は、上下動歯車３２１を駆動するばね力を貯めるユニットである。ばね力を貯めるための駆動源としてはプラテンキャリア３０４の動きを用いていて、プラテンキャリア３０４に一体に構成されたプッシュユニット３６０によるものである。更に、プッシュユニットの動作制御のためにリリースユニット３８０を設けている。
【００７４】
チャージユニット３４０は次のように構成されている。
【００７５】
チャージ軸３４１が副走査方向と平行に配置され、チャージアングル前３４２とチャージアングル後３４３を用いてここでは不図示のシャーシ右３０２に固定されている。チャージ軸３４１には門形のチャージラック３４４とチャージスライダ３４５が摺動可能に取り付けられていて、チャージスライダ３４５とチャージラック３４４の間にチャージばね前３４６とチャージばね後３４７とが中に軸が通るように設けられている。
【００７６】
又、図８に示すように、上下動歯車３２１の裏側にはラックロック爪３４８とラックロックばね３４９が設けられている。ラックロック爪３４８は、シャーシ右３０２に設けられた穴に引っ掛けるように取り付けられていて、シャーシ右３０２から離れる方向には回動可能に支持されている。ラックロックばね３４９は、ラックロック爪３４８をチャージラックに押し付けるように設けられている。又、図１０に示すように、プラテンキャリア３０４に設けられたロック解除ピン３６４は、ラックロック爪３４８をラックロックばね３４９の力に抗してチャージラックから引き離すように働く。
【００７７】
プッシュユニット３６０は次のように構成されている。
【００７８】
プッシュユニット３６０は、プラテンキャリア３０４の一部として一体に設けられたプッシュホルダ３６１、プッシュホルダ３６１に上方に突き当たっているプッシャー３６２、プッシャー３６２をプッシュホルダ３６１に押し付けるためのプッシュばね３６３から構成される。これ以降の説明においてプッシホルダ６１を表わす際にプラテンキャリア３０４全体を表示する必要がなければ、プッシュホルダ３６１のみを表示し、プラテンキャリア３０４全体は省略する。
【００７９】
リリースユニット３８０は次のように構成されている。
【００８０】
リリース軸３８１が副走査方向と平行に配置され、リリースホルダ３８２によってシャーシ右３０２に取り付けられている。リリース軸３８１にはプッシュリリーサー前３８３とプッシュリリーサー後３８４が回動可能に支持されていてプッシュリリーサーの腕部分が近づく方向に付勢するようにリリーサーばね３８５がプッシュリリーサー前３８３とプッシュリリーサー後３８４の間に取り付けられている。そして、２つのプッシュリリーサーは、リリースホルダ３８２に突き当たって止まっている。２つのプッシュリリーサーにはその内側にピンが設けられていて、それはプッシャー３６２に設けられたカム面と噛み合ってプッシャー３６２を下に引き降ろす働きをするものである。
【００８１】
次に、以上のような構成において、プラテンキャリア３０４の往復移動を駆動源として上下動ユニット３２０が駆動制御される様子のみに焦点を絞って説明する。
【００８２】
プラテンキャリア３０４が後方に移動するとやがてプラテンキャリア３０４と一体に動くプッシャー３６２がチャージスライダ３４５に突き当たり、チャージばね後３４７を押し縮めながら押し込んでいく（図９）。このとき、チャージラック３４４は、図中裏側に設けられたラックロック爪３４８が掛かっているので移動しない。プラテンキャリア３０４の移動が更に進むとプラテンキャリアに設けられたロック解除ピン３６４がラックロック爪３４８をチャージラック３４４から離れるように動かすため、チャージラック３４４の固定が外れてチャージラック３４４がチャージばね後３３７の力により後方へ移動する（図１０）。
【００８３】
そこで、チャージラック３３４のラックと噛み合った上下動歯車３２１が反時計方向に回転し、上下動リンクが上位置に移動する（図１１）。このとき、丁度プラテン３０１が上下動リンクの下にいるように設定しておけば、プラテン３０１がプラテンばね３０５により記録用紙群２００上面がペーパーガイド３１１下面に突き当たるまで上方へ移動する。このとき、プラテンキャリア３０４の駆動をロック解除位置で一旦止めても良いが、そのまま一定速度で動かし続ければ記録動作の無駄時間を減らすことができる。ペーパーガイド３１１の記録用紙群２００への当接部は記録用紙２００が進行する側は設けられていないので、斜めに当接しても稜線が引っ掛かるようなことはない。
【００８４】
更に、もう少しプラテンキャリア３０４が移動すると、プッシュリリーサー後３８４のリリースピン３８４ａがプッシャー３６２のトップカム面３６２ａに噛み合ってプッシャー３６２を引き下げる（図１２）。すると、プッシャー３６２がチャージスライダ３４５から外れて、チャージスライダ３４５はチャージばね後３４７のばね力によりチャージラック３４４の中央部分に戻る。プッシャー３６２は、そのままプラテンキャリア３０４と一緒に後方へ移動する。これで往路動作は終わりである。
【００８５】
次に、復路動作について説明する。
【００８６】
復路動作においても、ばねのチャージやロック解除等の動作は全く同じである。但し、チャージユニット３４０の動作が逆向きになることで、上下動歯車３２１が逆向きに回転することで上下動ユニット３２０の上下押しリンク左３２８、上下押しリンク３２９がプラテン３０１のつば部を押し下げる動きを行う点が異なる。
【００８７】
図１４に示すように、プラテンキャリア３０４が往路と逆向きに移動すると、チャージスライダ３４５を逆向きに移動させ、チャージばね前３４６が押し縮められる。ここでもチャージラック３４４は背面でラックロック爪３４８が止めているので移動しない。プラテンキャリア３０４上のロック解除ピン３６４がラックロック爪３４８を押し開く位置までプラテンキャリアが移動するとチャージラック３４４がチャージばね前３４６の力によって前方へ移動し、上下動歯車３２１を時計方向に回転させる。
【００８８】
このとき、プッシュリリーサー後３８４のピンはプッシャー３６２のサイドカム面３６２ｂを上るため、リリースばね３８５の力に抗して回転し、カム面に達しない。プッシャー３６２を引き降ろす働きをしない。往路では説明を省略したが、この動作は同じである。つまり、プッシャー３６２の制御に必要ない状態ではプッシュリリーサーは往路・復路共に動作しないようになっている。
【００８９】
このように構成すると、ロック解除ピン３６４がラックロック爪３４８を解除する同一の位置において、上下動ユニット３２０が動作する。つまり、記録用紙群２００が或る特定の位置に来ると往路では上下動ユニット３２０がプラテン３０１を上に引き上げ、復路では押し下げる働きをすることになる。
【００９０】
最後に記録装置全体の動作として説明する。主に図１５〜図１７を用いる。
【００９１】
使用者はカバーオープンボタン１０６を押してペーパーカバー１０２を開き、記録用紙群２００をプラテン３０１上の所定の位置にセットする（図２）。インターフェイスコネクタ５０２に接続したコンピュータ若しくはそれに類する情報処理装置から記録を行う旨の指示を行う（図５）。記録開始信号及び記録データが送られてくると、回復モータ６０６の駆動によりキャップ６０１が記録ヘッド４０１から離れる（図６）。
【００９２】
次に、プラテンモータ３０８が駆動してプラテン３０１をプラテンガイド３１０から引き出してインクジェット記録ヘッド対向面に移動させる（図１５）。プラテン３０１は、アクセスポジションではプラテンガイドによって上下位置が規制されている。プラテン３０１がプラテンガイド３１０から徐々に出てきても、そこには左右一対のの上下押しリンク３２８，３２９がプラテンガイド３１０の規制面と同じ高さで待ているのでプラテン３０１は水平のまま出てくる。プラテン３０１がプラテンガイド３１０から完全に外れる位置まで出てきたところで、プラテンキャリア３０２のロック解除ピン３６４がラックロック爪３４８を引く位置に設定してある。そこで、上下動ユニット３２０が動いてプラテン３０１を水平に保ったままで徐々に上方へ移動させる。
【００９３】
そのままプラテン３０１が情報へ移動すると今度はペーパーガイド３１１の下面に記録用紙群２００の最上面が突き当たって止まる。ペーパーガイド３１１は、キャリアシャーシ４０６を下方に折り曲げて構成したそり部４０６ａに突き当たって摺動している（図１７）。又、プラテン３０１は、プラテンキャリア３０４に対して上下方向に移動可能で且つ上方に付勢されている。そのため、記録用紙群２００の厚さによらず、記録用紙の最上面が常に同じ位置になり、記録ヘッド４０１の吐出口面からの距離を均一に保つことができる。記録用紙群２００の厚さの変化に対応するために上下動ユニット３２０のストロークは十分な長さが設けられている。
【００９４】
ペーパーガイド３１１には下方に延びた連動腕３１１ａが設けられていて、プラテン３０１に設けられた連動口３０１ａの前側の壁に突き当たる（図１６）。更に、ペーパーガイドばね３１３がペーパーガイド３１１を常に前方へ付勢している。そこで、プラテン３０１と印字の開始に伴い更にプラテン３０１が移動するとペーパーガイド３１１は記録用紙と一緒に移動する。
【００９５】
印字が終了するとプラテンモータ３０８を逆回転させて、プラテンキャリア３０４を逆向きに動かす。プラテンキャリア３０４が印字位置を通過した後上下動ユニット３２０の働きでプラテン３０１は、プラテンガイド３１０のガイド面まで押し下げられ、プラテンガイド３１０に入り込んでアクセスポジションに戻って一連の記録動作の終了である。
【００９６】
使用者は記録用紙群２００の一番上の印字された用紙を剥ぎ取れば良い。
【００９７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、直線往復運動を行う第１のキャリアと、前記第１のキャリアの片方向の１動作中にばねに力を蓄える手段と、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段と、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第２のキャリアと、前記蓄えた力の開放によって前記第２のキャリアが前記第１のキャリアと同一方向に動くことで第１のキャリアの往復運動により第２のキャリアが双安定の動作を行うこととしたので、第１のキャリアの移動動作の中で短い距離で第２のキャリアの双安定動作が行われ、第２のキャリアの移行範囲の小さい機械式双安定機構を構成することができる。
【００９８】
請求項２記載の発明によれば、前記第１のキャリアの片方向の動作によりばね力を蓄える手段とは、前記第１のキャリアと平行に直線往復運動を行う第３のキャリアを設け、第３のキャリアを第２のキャリアとばねを介して接続し、第１のキャリアの位置を第３のキャリアに伝える中間部材を第１のキャリア上に設け、第２のキャリアを固定するロック部材を設ける第１のキャリアがその動作の両端から中央部に向かって移動する際に第２のキャリアと第３のキャリアの間に設けたばねが変形することであり、前記第１のキャリアが所定の位置にあるときにその蓄えた力を開放する手段とは、前記第１のキャリアが所定の位置に来たときに、前記ロック部材に当接して変位させ、第２のキャリアの固定を解除することであり、前記中間部材にはカム面が設けられていて、前記第１のキャリアが前記第２のキャリアの固定を解除した後でもう少し進んだところで、前記カム面に係合するピン部材があり、この係合により前記中間部材が変位することで前記中間部材と前記第３のキャリアの伝達が解除され、前記動作を第１のキャリアの往復動作の両方向で動作するように前記構成が２組設けられていて、第１のキャリアの往復動作により第１のキャリアが所定の位置にあるときに第２のキャリアの双安定の動作を行うこととしたので、第２のキャリアの安定状態では第２のキャリアにばね力が働かないようにしたので、機械式双安定機構を樹脂で構成してもクリープしない。
【００９９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の双安定機構を用いたインクジェット記録装置において、前記第２のキャリアによる双安定動作によって記録用紙を積載したプラテンを紙面がなす面と直交する方向に移動させ、記録用紙最上面が記録ヘッドの吐出口と一定になる状態と、プラテンが記録用紙のなす面と直交する方向にガイド支持されている状態を切り替える働きをすることとしたので、前記２つの状態の移行範囲を小さく構成することができ、前記２つの状態の移行範囲を小さく構成できるので小型の記録装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る記録装置を示す別の概略斜視図である。
【図３】本発明に係る記録装置の内部構成を示す概略斜視図である。
【図４】本発明に係る記録装置の内部構成を示す別の概略斜視図である。
【図５】本発明に係る記録装置の機構構成を示す概略斜視図である。
【図６】本発明に係る記録装置の回復装置の構成を示す概略斜視図である。
【図７】本発明に係る記録装置の副走査機構の構成を示す概略斜視図である。
【図８】本発明に係る記録装置の副走査機構の構成を示す別の略斜視図である。
【図９】本発明に係る記録装置の副走査機構の動作を説明する概略斜視図である。
【図１０】本発明に係る記録装置の副走査機構の動作を説明する概略斜視図である。
【図１１】本発明に係る記録装置の副走査機構の動作を説明する概略斜視図である。
【図１２】本発明に係る記録装置の副走査機構の動作を説明する概略斜視図である。
【図１３】本発明に係る記録装置の副走査機構の動作を説明する概略斜視図である。
【図１４】本発明に係る記録装置の記録動作を説明する概略斜視図である。
【図１５】本発明に係る記録装置の記録動作を説明する別の概略斜視図である。
【図１６】本発明に係る記録装置の記録動作を説明する別の概略斜視図である。
【図１７】本発明に係る記録装置の記録動作を説明する別の概略斜視図である。
【図１８】従来の機械式双安定機構を説明する模式図である。
【符号の説明】
１００    記録装置
１０１    メインケース
１０２    ペーパーカバー
１０３    インクタンク交換カバー
１０４    電源スイッチボタン
１０５    電源ランプ
１０６    ペーパーカバーボタン
１０７    足部材
１１０    底板シャーシ
２００    記録用紙
３００    副走査ユニット
３０１    プラテン
３０２    シャーシ右
３０２ａ  プラテンガイドレール
３０３    シャーシ左
３０４    プラテンキャリア
３０５    プラテンばね
３０６    プラテン軸
３０７    プラテンギア
３０８    プラテンモータ
３１０    プラテンガイド
３１１    ペーパーガイド
３１２    ペーパーガイドガイド
３２０    上下動ユニット
３２１    上下動歯車
３２２    上下動駆動軸
３２３    上下動リンク左後
３２４    上下動リンク右後
３２５    上下動従動軸
３２６    上下動リンク左前
３２７    上下動リンク右前
３２８    上下押しリンク左
３２９    上下押しリンク右
３４０    チャージユニット
３４１    チャージ軸
３４２    チャージアングル前
３４３    チャージアングル後
３４４    チャージラック
３４５    チャージスライダ
３４６    チャージばね前
３４７    チャージばね後
３４８    ラックロック爪
３４９    ラックロックばね
３６０    プッシュユニット
３６１    プッシュホルダ
３６２    プッシャー
３６３    プッシュばね
３６４    ロック解除ピン
３８０    リリースユニット
３８１    リリース軸
３８２    リリースホルダ
３８３    プッシュリリーサー前
３８４    プッシュリリーサー後
３８５    リリーサーばね
４００    主走査ユニット
４０１    記録ヘッド
４０２    キャリア
４０３    インクタンク
４０４    ガイド軸
４０５    ガイドレール
４０６    キャリアシャーシ
４０７    キャリアモータ
５００    電気回路基板ユニット
６００    回復ユニット
【図１】
2004160933.tif 000003
【図２】
2004160933.tif 000004
【図３】
2004160933.tif 000005
【図４】
2004160933.tif 000006
【図５】
2004160933.tif 000007
【図６】
2004160933.tif 000008
【図７】
2004160933.tif 000009
【図８】
2004160933.tif 000010
【図９】
2004160933.tif 000011
【図１０】
2004160933.tif 000012
【図１１】
2004160933.tif 000013
【図１２】
2004160933.tif 000014
【図１３】
2004160933.tif 000015
【図１４】
2004160933.tif 000016
【図１５】
2004160933.tif 000017
【図１６】
2004160933.tif 000018
【図１７】
2004160933.tif 000019
【図１８】
2004160933.tif 000020