(57)【要約】【課題】キャリッジの移動を案内する案内部材の軸受の円筒度を劣化させることなく、キャリッジと平板との平行度を精密に維持することのできるキャリッジの平行度調整装置を提供すること。【解決手段】支持部材６ａ、６ｂによって支持された案内部材３ａ、３ｂに沿って移動するキャリッジ１と該キャリッジ１に対向する平板５との間の平行度を調整するキャリッジの平行度調整装置であって、前記支持部材６ａ、６ｂによって支持される位置の近傍において前記案内部材３ａ、３ｂを撓ませる手段を有することを特徴とするキャリッジの平行度調整装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材によって支持された案内部材に沿って移動するキャリッジと該キャリッジに対向する平板との間の平行度を調整するキャリッジの平行度調整装置であって、前記支持部材によって支持される位置の近傍において前記案内部材を撓ませる手段を有することを特徴とするキャリッジの平行度調整装置。
【請求項２】
前記案内部材の少なくとも一方端部は前記支持部材を貫通しており、前記案内部材を撓ませる手段は 、前記支持部材を貫通した端部に、前記案内部材の軸方向と直交する方向から応力を付与する手段であることを特徴とする請求項１記載のキャリッジの平行度調整装置。
【請求項３】
前記案内部材を撓ませる手段は、前記案内部材の軸方向から、該案内部材の少なくとも一方端部の端面における軸の中心からずれた位置を押圧する手段であることを特徴とする請求項１記載のキャリッジの平行度調整装置。
【請求項４】
前記案内部材を撓ませる手段を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のキャリッジの平行度調整装置。
【請求項５】
前記キャリッジと前記平板との距離を検出する検出手段を有し、該検出手段により検出された結果に基づいて前記駆動手段を駆動する制御手段を有することを特徴とする請求項４記載のキャリッジの平行度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持部材によって支持された案内部材に沿って移動するキャリッジと該キャリッジに対向する平板との間の平行度を調整するキャリッジの平行度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の幅方向に亘って主走査移動する過程で記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出することによって記録媒体上に画像記録を行うインクジェット記録装置では、記録ヘッドはキャリッジに搭載され、このキャリッジを記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する主走査方向に沿って往復移動させるようにしている。一方、記録ヘッドによって画像記録を行う記録部では、記録媒体の裏面は平板によって支持され、記録面の平滑性が維持されるようになっている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置において、記録媒体上に高品質の画像を記録するには、記録媒体の幅方向に亘って主走査される記録ヘッドと記録媒体との間の距離が、記録媒体の幅方向で常に一定である必要がある。このため、インクジェット記録装置には、主走査方向に沿って往復移動するキャリッジと、このキャリッジに対向する平板との間を平行に保つように調整する平行度調整装置を設けたものがある。
【０００４】
従来、このようなキャリッジの平行度調整装置には、特許文献１に記載されているものが知られている。図８にこの装置の概略を示す。
【０００５】
キャリッジ１００は２本の案内部材１０１、１０２に支持されており、図示しない駆動手段によって、これら案内部材１０１、１０２に沿って往復移動可能とされている。案内部材１０１、１０２はその両端部がそれぞれ側板１０３、１０４に支持されており、そのうちの一方の側板１０３では、案内部材１０１、１０２に偏心軸受１０５、１０６がそれぞれ設けられ、この偏心軸受１０５、１０６を介して各案内部材１０１、１０２が支持されている。なお、キャリッジ１００には１つ又は複数の記録ヘッドが搭載されるが、ここでは図示省略している。
【０００６】
ここで、各案内部材１０１、１０２を図中の矢視方向Ａのように回転させると、各案内部材１０１、１０２は図中の矢視方向Ｂのように変動する。これにより、キャリッジ１００と平板１０７との平行度を調整している。
【０００７】
また、特許文献２には、偏心軸受を回転させるためにステッピングモータ等による駆動手段を設け、さらに、キャリッジに圧電素子のような距離検出センサを設けることで、自動制御で平行度を調整する装置も知られている。
【０００８】
しかしながら上記の装置では、キャリッジと平板との平行度は正確に出せない問題が発生した。それは実験により、図９に示す現象によって、キャリッジと平板との平行度が乱れるためであることがわかった。
【０００９】
図９（ａ）に示すように、キャリッジ１００が側板１０３の近くにあるときに、平板１０７との距離をｈに調整済みであるとする。しかし、（ｂ）に示すように、キャリッジ１００が中央に位置する場合、キャリッジ１００の重量による撓みで案内部材１０１、１０２が最大ｖだけ下降し、平板１０７との距離がｈ’に変化する。また、（ｃ）に示すように、加工ばらつき等により偏心軸受１０５、１０６の外周面と側板１０３の穴内面との平行度が乱れて、案内部材１０１、１０２が角度αのように傾く。これによりキャリッジ１００が中央に位置する場合にてｈ’’に変化してしまう。（ｂ）、（ｃ）の現象は、キャリッジ１００が中央にあるときに、平板１０７との距離をｈに調整した場合でも同様に起こる。
【００１０】
このような問題を解決するものとしてに、案内部材を支持する間隔Ｌ（図９（ｂ）参照）を小さくして、案内部材の変形を最小限に留めようとする装置が知られている。図１０に装置の簡単な断面図を示す。
【００１１】
この装置は、キャリッジ２００と軸受２０１の下部を切り欠き、切り欠いた場所に支持部材２０２を挿入して案内部材２０３の下面を支持するものである。支持部材２０２の間隔を短くできるので、案内部材２０３の変形を最小限に留めることができる。しかしながら、軸受２０１を切り欠くことにより、軸受２０１の円筒度が劣化するので、軸受２０１と案内部材２０３との嵌め合い隙間が大きくなり、キャリッジ２００の位置精度が劣化する問題がある。
【００１２】
以上のように、案内部材をその両端部のみで支持すると、案内部材がたわむことや変形することで、キャリッジの位置精度が劣化してしまう。しかし、支持部材を中央側にも設けるようにすると、軸受の円筒度が劣化するので、結局、キャリッジの位置精度が劣化してしまう。
【特許文献１】実用新案登録第２５２８２９３号公報
【特許文献２】特公平７−１２１６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明の課題は、キャリッジの移動を案内する案内部材の軸受の円筒度を劣化させることなく、キャリッジと平板との平行度を精密に維持することのできるキャリッジの平行度調整装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、支持部材によって支持された案内部材に沿って移動するキャリッジと該キャリッジに対向する平板との間の平行度を調整するキャリッジの平行度調整装置であって、前記支持部材によって支持される位置の近傍において前記案内部材を撓ませる手段を有することを特徴とするキャリッジの平行度調整装置である。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記案内部材の少なくとも一方端部は前記支持部材を貫通しており、前記案内部材を撓ませる手段は 、前記支持部材を貫通した端部に、前記案内部材の軸方向と直交する方向から応力を付与する手段であることを特徴とする請求項１記載のキャリッジの平行度調整装置である。
【００１７】
請求項３記載の発明は、前記案内部材を撓ませる手段は、前記案内部材の軸方向から、該案内部材の少なくとも一方端部の端面における軸の中心からずれた位置を押圧する手段であることを特徴とする請求項１記載のキャリッジの平行度調整装置である。
【００１８】
請求項４記載の発明は、前記案内部材を撓ませる手段を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のキャリッジの平行度調整装置である。
【００１９】
請求項５記載の発明は、前記キャリッジと前記平板との距離を検出する検出手段を有し、該検出手段により検出された結果に基づいて前記駆動手段を駆動する制御手段を有することを特徴とする請求項４記載のキャリッジの平行度調整装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、キャリッジの移動を案内する案内部材の軸受の円筒度を劣化させることなく、キャリッジと平板との平行度を精密に維持することのできるキャリッジの平行度調整装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るキャリッジの平行度調整装置を備えたインクジェット記録装置の一例を示す概略図である。
【００２３】
同図において、記録ヘッドＨ（ここでは８個のヘッドから構成されるが、ヘッドの数は限定されない。）を搭載したキャリッジ１は、その上側に取り付けられたすべり軸受１ａと、該キャリッジ１の背面側に取り付けられたすべり軸受１ｂとを有しており、これらすべり軸受１ａ、１ｂが、対向する２枚の側板２ａ、２ｂの間に亘って架設された２本の丸棒からなる案内部材３ａ、３ｂに沿って摺動することで、該案内部材３ａ、３ｂに案内されて、図１中のＡ方向に往復移動可能とされている。なお、キャリッジ１には、ワイヤー４が取り付けられており、図示しないモータの駆動力がワイヤー４によって伝達されることで、該キャリッジ１は上記案内部材３ａ、３ｂに沿って往復移動する。
【００２４】
キャリッジ１の下面側、すなわち記録ヘッドＨによってインクが吐出される側には、間隔をおいて平板５が配置されており、キャリッジ１と平板５との間を図示しない記録媒体がキャリッジ１の移動方向と直交する方向に搬送される際の該記録媒体の裏面を密着して支持し、画像記録時の記録面の平滑性を維持するようになっている。
【００２５】
ここにおいて、図中Ａ方向におけるキャリッジ１と平板５との間の距離精度は、図示上側の案内部材３ａと下側の案内部材３ｂの位置精度によって決定される。本実施形態では、上側の案内部材３ａにおいて、キャリッジ１の上部に取り付けられたすべり軸受１ａが、該案内部材３ａの後方の側面のみを摺動するように配置されている。また、案内部材３ａは、すべり軸受１ａの摺動側とは反対側において、該案内部材３ａをその長さ方向に沿って支持する支持板３１ａが固定ねじ３２ａによって狭い間隔で固定されていることにより、撓みは最小限に留められている。一方、下側の案内部材３ｂは、該案内部材３ｂと略平行に延びる支持板３１ｂに取り付けられた支持部材６ａ、６ｂによって、その両端部が支持されている。
【００２６】
図１における手前側の支持部材６ａにおける案内部材３ｂの支持構造を図２に示す。支持部材６ａには、案内部材３ｂの端部を若干の隙間を持って嵌め入れる凹部６１が形成されており、案内部材３ｂの端部は、この凹部６１内において、その端面３ｂ’が固定ねじ６２によって固定されている。
【００２７】
固定ねじ６２は、案内部材３ｂの軸中心Ｏよりも上部において該案内部材３ｂを支持部材６ａに固定している。また、支持部材６ａには、上記固定ねじ６２の下方に押圧ねじ６３が螺着されており、その押圧ねじ６３の先端は、案内部材３ｂの軸中心Ｏよりも下部において、上記凹部６１内に位置する案内部材３ｂの端面３ｂ’に当接している。
【００２８】
押圧ねじ６３は、本発明における案内部材を撓ませる手段として機能しており、該押圧ねじ６３を案内部材３ｂの端面３ｂ’における軸中心Ｏよりも下部に対してねじ込んでいくことで、該案内部材３ｂの端面３ｂ’に応力を付与すると、案内部材３ｂは図１中のＣ方向に撓みが発生し、キャリッジ１と平板５との距離が調整される。
【００２９】
案内部材を撓ませる手段としての押圧ねじ６３によって案内部材３ｂに撓みを能動的に付与することで、撓みは支持部材６ａからの距離に対して累乗に比例することから、この押圧ねじ６３のねじ込みによって、案内部材３ｂの中央部を特に上昇させることができる。従って、キャリッジ１の自重によって案内部材３ｂの中央部において該案内部材３ｂが下方に撓んでしまい、キャリッジ１の移動範囲における該キャリッジ１と平板５との平行度が崩れる場合でも、押圧ねじ６３をねじ込んで、案内部材３ｂの中央部を上昇させるように調整することで、図３（ａ）に模式的に示すように、案内部材３ｂの中央部におけるキャリッジ１と平板５との間の距離は一定のｈ１に確保され、両者の平行度が維持される。これによって、図９の（ｂ）、（ｃ）に示したような撓みや変形による、キャリッジ１の移動範囲における該キャリッジ１と平板５との平行度の崩れの問題を解消することができる。
【００３０】
この場合、案内部材３ｂの撓みは弾性変形なので、キャリッジ１が例えば案内部材３ｂの支持部材６ｂ側に移動したとき、図３（ｂ）に示すように、案内部材３ｂの中央部は上方に撓むことによって平板５との間の距離はｈ１からｈ２に変化する。しかし、キャリッジ１は撓みの影響の少ない案内部材３ｂの端部に位置しているので、平板５との距離はｈ１に保つことができる。
【００３１】
また、従来のように軸受を切り欠く必要もないため、軸受の円筒度を劣化させることもない。
【００３２】
なお、図３（ｃ）に示すように、案内部材３ｂや支持部材６ａの加工ばらつき等によって、案内部材３ｂの中央部においてキャリッジ１の重量が掛かった時の該キャリッジ１と平板５との間の距離がｈ２となるような場合には、固定ねじ６２と押圧ねじ６３とを図２とは上下逆の配置とし、押圧ねじ６３で案内部材３ｂの端面３ｂ’の軸中心Ｏよりも上部を押圧することで、案内部材３ｂの中央部においてキャリッジ１の重量が掛かった時の該キャリッジ１と平板５との間の距離をｈ１に維持することができる。
【００３３】
また、押圧ねじ６３の押圧の反力による変形を防ぐため、支持部材６ａや支持板３１ｂは図示Ｂ方向の寸法を大にすることによって断面係数を大きくしている。
【００３４】
かかる案内部材を撓ませる手段は、案内部材３ｂの他方の端部を支持している支持部材６ｂにおいても同様に設けることができるが、少なくともいずれか一方に設けられていればよい。
【００３５】
図４は、案内部材を撓ませる手段の別の態様の要部を示している。ここでは図１における下側の案内部材３ｂのみを示している。
【００３６】
同図において、案内部材３ｂは、側板２ａを貫通しており、その端部が側板２ａによって支持されている。従って、ここでは側板２ａが支持部材として機能している。この支持部位において、案内部材３ｂと側板２ａとの間には偏心軸受７が設けられており、案内部材３ｂは、この偏芯軸受７を調整することによって、案内部材３ａ、３ｂ相互間の平行度及び案内部材３ｂと平板５との間の平行度を調整可能とされ、これらの平行度を調整することによって、案内部材３ｂの平行度が初期状態とされる。
【００３７】
側板２ａの外側には、案内部材３ｂの貫通した端部を間に挟むように２枚の台板２１、２２が形成されており、各台板２１、２２に、案内部材３ｂの端部に対応して案内部材を撓ませる手段としての押圧ねじ８ａ、８ｂが設けられている。
【００３８】
この押圧ねじ８ａ、８ｂは、それぞれ台板２１、２２に螺合し、先端が案内部材３ｂの端部に対して、該案内部材３ｂの軸方向と直交する方向から押圧するように配置されており、該押圧ねじ８ａ、８ｂを案内部材３ｂの端部に対してねじ込んでいくことで、案内部材３ｂの端部に応力を付与し、該案内部材３ｂを図１のＣ方向に沿って撓ませるようになっている。
【００３９】
各押圧ねじ８ａ、８ｂは、その進退方向がいずれも垂直方向とされている。従って、図示上側の押圧ねじ８ａをねじ込んでいくと、案内部材３ｂは、側板２ａにおいて支持されている部位を支点として、略中央部が図１のＣ方向に沿って上方向に撓み、図示下側の押圧ねじ８ｂをねじ込んでいくと、案内部材３ｂは、側板２ａにおいて支持されている部位を支点として、略中央部が図１のＣ方向に沿って下方向に撓む。
【００４０】
このような押圧ねじ８ａ、８ｂからなる案内部材を撓ませる手段を用いることによっても、上記と同様の効果を奏する。
【００４１】
以上説明した押圧ねじ６３、８ａ、８ｂのねじ込み操作は、作業者がドライバー等の適宜の操作治具を用いて手動で行うものに限らず、それら押圧ねじ６３、８ａ、８ｂを回転駆動させるための駆動手段を設け、この駆動手段を駆動させることによって行うようにすることも好ましい。
【００４２】
この態様を図５に示す。図１、図４と同一符号は同一構成を示している。
【００４３】
下側の案内部材３ｂは、図４に示したように側板２ａを貫通し、偏芯軸受７を介して側板２ａに支持されている。９は偏芯軸受７を回転させる平行度調整モータであり、その駆動軸に設けられたピニオン９ａが、偏芯軸受７に形成されたギヤ部７ａと噛合することで、この平行度調整モータ９の駆動によって偏芯軸受７を回転させ、案内部材３ｂと平板５との平行度を自動で初期調整する。
【００４４】
１０は撓み調整モータであり、その駆動軸に設けられた撓み調整カム１０ａのカム面が、側板２ａを貫通した案内部材３ｂの端部に対し、該案内部材３ｂの軸方向と交叉する上方向から当接しており、該撓み調整モータ１０の駆動によって撓み調整カム１０ａが回転することで、該撓み調整カム１０ａのカム面によって案内部材３ｂの端部に応力を付与する。
【００４５】
これら平行度調整モータ９、撓み調整モータ１０は、印加されるパルス数に応じて回転角度が微量に調整されるステッピングモータを用いることが好ましい。
【００４６】
１１は好ましく設けられる距離検出センサであり、キャリッジ１における平板５と対向する底面に設けられ、平板５との間の距離を光学的に非接触で検出する。
【００４７】
この距離検出センサ１１が設けられた場合の制御系の主要部の構成ブロック図を図６に示す。
【００４８】
距離検出センサ１１によって平板５との間の距離が検出された検出結果は、制御部１２に出力される。制御部１２には、予めキャリッジ１と平板５との間の適正な距離のデータが記憶されており、距離検出センサ１１からの検出結果と記憶された距離データとを比較し、その差分を解消するように撓み調整モータ１０に駆動信号を出力する。撓み調整モータ１０は、制御部１２からの駆動信号に基づいて駆動することで、撓み調整カム１０ａを回転させ、案内部材３ｂの撓み量を調整する。
【００４９】
これによって、キャリッジ１と平板５との平行度を自動的に調整することが可能となる。
【００５０】
なお、かかる平行度の調整制御は、初期設定時に或いは定期的に、キャリッジ１を移動範囲の中央部に位置させ、その位置での平板５との間の距離を距離検出センサ１１によって検出することによって行うことができる。
【００５１】
また、制御部１２は、平行度調整モータ９の駆動を制御することによって偏芯軸受７を回転させ、案内部材３ｂと平板５との平行度を自動で初期調整する。
【００５２】
図７は、案内部材の取り付け構造の他の例を示す要部断面図である。図中、１３はキャリッジ（図示せず）の主走査方向に沿う往復移動を案内する丸棒からなる案内部材であり、１４は案内部材１３の端部を支持する側板である。
【００５３】
案内部材１３は、その端面１３ａが傾斜面とされており、具体的には、図７（ｂ）に示すように、垂直面を形成する側板１４の内側面１４ａに端面１３ａが当接した時に、該案内部材１３の軸が端部において側板１４の内側面１４ａから若干斜め上方に向かうように、軸方向に対して所定の角度で傾斜している。
【００５４】
側板１４の外側面１４ｂには、略半球状に膨出する膨出部１４ｃが形成されており、その中心には、側板１４を貫通する開口１４ｄが形成されている。
【００５５】
案内部材１３は、上記膨出部１４ｃが形成されている部位の内側面１４ａ側において、その端面１３ａが当接し、側板１４の外側面１４ｂ側から上記開口１４ｄに挿入された固定ねじ１５によって固定されている。このとき、案内部材１３の端面１３ａは傾斜面とされているため、図７（ｂ）に示すように、該端面１３ａが側板１４の内側面１４ａと完全に面接触した状態では、案内部材１３の軸は若干斜め上方に向かうように配置され、固定ねじ１５は、上記膨出部１４ｃの若干下側から案内部材１３の軸方向に沿ってねじ込むことにより固定している。
【００５６】
しかして、両側板間を案内部材１３の長さよりも若干短くし、かかる取り付け構造を案内部材１３の両端部において同様に採用することで、案内部材１３の中央部を上方向に撓ませることができる。従って、案内部材１３の端面１３ａの傾斜角度を適切に設定することで、キャリッジの重量による案内部材１３の中央部での下方向の撓みを打ち消すことができ、キャリッジに対向する平板（図示せず）との間の平行度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るキャリッジの平行度調整装置を備えたインクジェット記録装置の一例を示す概略図
【図２】支持部材における案内部材の支持構造を示す断面図
【図３】（ａ）〜（ｃ）はキャリッジと平板との関係を示す模式図
【図４】は案内部材を撓ませる手段の別の態様の要部を示す概略図
【図５】別の態様に係るキャリッジの平行度調整装置を備えたインクジェット記録装置の一例を示す概略図
【図６】距離検出センサが設けられた場合の制御系の主要部の構成ブロック図
【図７】（ａ）（ｂ）案内部材の取り付け構造の他の例を示す要部断面図
【図８】従来の平行度調整装置を示す概略図
【図９】（ａ）〜（ｃ）は従来の平行度調整装置の問題点を説明する図
【図１０】従来の案内部材と軸受との構造を示す断面図
【符号の説明】
【００５８】
Ｈ：記録ヘッド
１：キャリッジ
１ａ、１ｂ：すべり軸受
２ａ、２ｂ、１４：側板
３ａ、３ｂ、１３：案内部材
４：ワイヤー
５：平板
６ａ、６ｂ：支持部材
６１：凹部
６２：固定ねじ
６３：押圧ねじ
７：偏芯軸受
８ａ、８ｂ：押圧ねじ
９：平行度調整モータ
１０：撓み調整モータ
１１：距離検出センサ
１２：制御部
【図１】
2005059547.tif 000003
【図２】
2005059547.tif 000004
【図３】
2005059547.tif 000005
【図４】
2005059547.tif 000006
【図５】
2005059547.tif 000007
【図６】
2005059547.tif 000008
【図７】
2005059547.tif 000009
【図８】
2005059547.tif 000010
【図９】
2005059547.tif 000011
【図１０】
2005059547.tif 000012