(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙に印字可能なヘッド面を有し、一対の第１のキャリッジ軸及び第２のキャリッジ軸に案内されることによって紙幅方向に往復動可能に構成された印字ヘッドと、
回動自在に構成された紙送りローラの支軸である紙送り軸を有し、該紙送り軸の回転により前記記録紙を前記ヘッド面と所定の間隔をもって紙送りするように構成された紙送り機構と、
前記ヘッド面が所定の平面と平行になるように前記第１のキャリッジ軸及び前記第２のキャリッジ軸を規制する第１の規制部及び第２の規制部と、前記紙送り機構によって送られる記録紙が前記ヘッド面と平行になるように前記紙送り軸を規制する第３の規制部とを有し、前記第１のキャリッジ軸及び前記第２のキャリッジ軸が、それぞれ、弾性部材により付勢されることによって前記第１の規制部及び前記第２の規制部に当接するとともに、前記紙送り軸が、前記弾性部材により付勢されることによって前記第３の規制部に当接するように構成された位置決め機構とを備えており、前記弾性部材は、前記紙送り軸に装着可能なコイル部と、該コイル部から前記第１のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第１の腕部と、前記コイル部から前記第２のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第２の腕部とからなるねじりコイルばねであることを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記位置決め機構は、前記第１の規制部及び前記第２の規制部が、前記第１のキャリッジ軸と前記第２のキャリッジ軸とを点接触によって支持するように構成されるとともに、前記第３の規制部が、前記紙送り軸を点接触によって支持するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ロール状の記録紙に印字するプリンタに関し、特に、印字ヘッドや紙送りローラを位置決めする位置決め機構を備えたプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のプリンタにおいては、ロール紙状の記録紙を紙送り機構により送るとともに、印字ヘッドを紙幅方向に移動させながら記録紙に印字を行うようにしている。
【０００３】
このような印字ヘッドは、複数のキャリッジ軸によって往復動可能に支持されるように構成されている。また、これらのキャリッジ軸は、本体フレームに紙幅方向と平行になるように設けられている。
【０００４】
一方、紙送り機構は、通常の場合、複数の紙送りローラを有しているが、これらの紙送りローラは、印字ヘッドのヘッド面に対して記録紙が一定の間隔を保つように配置されている。ここで、紙送りローラの回転支軸としての役割を果す紙送り軸は、それぞれ、軸受部材を介して、本体フレームに紙幅方向と平行になるように回動自在に支持されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のプリンタにおいては、本体フレームとキャリッジ軸との間や、本体フレームと軸受部材との間に、はめあいにおける隙間が必ず生じ、その隙間により、印字の際に、キャリッジ軸や紙送り軸ががたつき、その結果、印字ヘッドのヘッド面と記録紙との間隔（ヘッドギャップ）を均一に保つことができず、また、紙送りローラによる紙送り量にむらが生じることがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、印字の際のキャリッジ軸等や紙送りローラのがたつきを防止してヘッドギャップを一定に保つとともに高い精度で紙送りすることが可能なプリンタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、記録紙に印字可能なヘッド面を有し、一対の第１のキャリッジ軸及び第２のキャリッジ軸に案内されることによって紙幅方向に往復動可能に構成された印字ヘッドと、回動自在に構成された紙送りローラの支軸である紙送り軸を有し、該紙送り軸の回転により前記記録紙を前記ヘッド面と所定の間隔をもって紙送りするように構成された紙送り機構と、前記ヘッド面が所定の平面と平行になるように前記第１のキャリッジ軸及び前記第２のキャリッジ軸を規制する第１の規制部及び第２の規制部と、前記紙送り機構によって送られる記録紙が前記ヘッド面と平行になるように前記紙送り軸を規制する第３の規制部とを有し、前記第１のキャリッジ軸及び前記第２のキャリッジ軸が、それぞれ、弾性部材により付勢されることによって前記第１の規制部及び前記第２の規制部に当接するとともに、前記紙送り軸が、前記弾性部材により付勢されることによって前記第３の規制部に当接するように構成された位置決め機構とを備えており、前記弾性部材は、前記紙送り軸に装着可能なコイル部と、該コイル部から前記第１のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第１の腕部と、前記コイル部から前記第２のキャリッジ軸と当接可能な方向に延びる第２の腕部とからなるねじりコイルばねであることを特徴とするプリンタである。
【０００８】
本発明の場合、印字ヘッド側の第１のキャリッジ軸及び第２のキャリッジ軸が、それぞれ、付勢されることにより、第１の規制部及び第２の規制部に押し付けられ、一方、紙送り軸が、付勢されることにより、第３の規制部に押し付けられる。
【０００９】
その結果、印字の際、印字ヘッドの往復動により第１のキャリッジ軸等に振動が生じても、第１のキャリッジ軸及び第２のキャリッジ軸は、第１の規制部及び第２の規制部に押し付けられて動かない。また、例えば記録紙からの摩擦等により生じる外力が紙送り軸に加えられても、紙送り軸は、第３の規制部に押し付けられ、その位置で回転する。
【００１０】
したがって、本発明によれば、紙送り機構内で紙送りローラが形成する紙送り面（所定の平面）と印字ヘッドのヘッド面との間隔（ヘッドギャップ）を一定に保つことができるとともに、紙送りローラの回転中心直線を一定の位置に保つことにより記録紙の送り量を一定にすることができる。
【００１２】
本発明によれば、弾性部材により、第１のキャリッジ軸、第２のキャリッジ軸及び紙送り軸を一括して付勢することが可能になるため、部品点数を減らして位置決め機構自体を簡素な構成にすることができる。
【００１３】
さらに、本発明において、位置決め機構は、第１の規制部及び第２の規制部が、第１のキャリッジ軸と第２のキャリッジ軸とを点接触によって支持するように構成されるとともに、第３の規制部が、紙送り軸を点接触によって支持するように構成されていることも効果的である。
本発明によれば、第１の規制部、第２の規制部及び第３の規制部を、点接触によって支持するようにしたことから、印字中において、第１のキャリッジ軸、第２のキャリッジ軸、及び紙送り軸をより効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリンタの好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態のプリンタの概略構成を示す図である。図２は、同プリンタの正面側の本体フレームの概略構成を示す図である。図３（ａ）は、本実施の形態の印字ヘッド及び紙送りローラと位置決めばねとの位置関係を示す図であり、図３（ｂ）は、本実施の形態の位置決め機構を示す図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施のプリンタ１は、例えば樹脂等から略箱状に形成された本体ケース２を有している。本体ケース２内の両側面（図１の手前側及び奥側の側面）には、一対の平行な本体フレーム３が設けられている。これらの本体フレーム３のうち、手前側の本体フレーム３ａの形状は、図２に示すように、平板状に形成され、一方、奥側の本体フレーム３ｂの形状は、詳細は図示しないが、手前側の本体フレーム３ａと略対称になるようにほぼ同一形状に形成されている。
【００２０】
図１に示すように、本体ケース２の正面側（図１の左側）には、ケースカバー４が開閉自在に設けられている。このケースカバー４は、平行クランク機構５の一部と固定されている。ここで、平行クランク機構５は、一対の平行な第１のリンク部材６及び第２のリンク部材７と、第１のリンク部材６と第２のリンク部材７との間に配設された可動フレーム８とから構成されている。第１のリンク部材６及び第２のリンク部材７は、本体フレーム３の下側部分に回動自在に支持されている。一方、可動フレーム８は、本体ケース２の底部２ａとほぼ平行になるように第１のリンク部材６及び第２のリンク部材７に回動自在に支持されている。そして、クランク機構５の可動フレーム８は、ケースカバー４の開閉に伴い、平行移動するように構成されている。
【００２１】
本体ケース２の底部２ａには、ロール紙Ｒを収容可能なロール紙ホルダ９が設けられ、このロール紙ホルダ９は、平行クランク機構５の内側に収まるように配置されている。
【００２２】
プリンタ１は、紙送り機構１０を有し、この紙送り機構１０は、ロール紙Ｒから引き出された記録紙Ｓを挟むことが可能な紙送りローラ対であって、第１の紙送りローラ１１及び第２の紙送りローラ１２と、第３の紙送りローラ１３及び第４の紙送りローラ１４とからなる。
【００２３】
第１の紙送りローラ１１は、本体フレーム３の背面側（ケースカバー４から離れた側）の部位に回動自在に設けられている。ここで、図３（ａ）に示すように、第１の紙送りローラ１１の回転支軸をなす紙送り軸１１ａは、紙軸受部材１５を介して本体フレーム３に支持され、その紙軸受部材１５の位置が後述する位置決め機構３０により規制されるように構成されている。
【００２４】
一方、図１に示すように、第２の紙送りローラ１２は、可動フレーム８の背面側の部位に回動自在に設けられている。さらに、第２の紙送りローラ１２は、可動フレーム８の移動に伴って第１の紙送りローラ１１に対向して押圧可能に構成されている。
【００２５】
また、第４の紙送りローラ１４は、可動フレーム８の正面側の部位に回動自在に設けられている。さらに、第４の紙送りローラ１４は、可動フレーム８が最上位に配置された場合にあっては、第１の紙送りローラ１１との間に形成する平面が水平面と平行になるように配置されている。ここで、第１の紙送りローラ１１と第４の紙送りローラ１４との間に形成される平面とは、紙送り機構１０によって送られる記録紙Ｓによって形成される平面であって、本実施の形態においては、以下「記録紙面Ｐ」という。
【００２６】
一方、第３の紙送りローラ１３は、本体フレーム３の正面側の部位に回動自在に設けられている。さらに、第３の紙送りローラ１３は、可動フレーム８の移動に伴って第４の紙送りローラ１４に対向して押圧可能に構成されている。
【００２７】
そして、紙送り機構１０は、詳細は図示しないが、駆動モータの動力が、歯車によって第１の紙送りローラ１１に伝達される一方、この伝達による第１の紙送りローラ１１の動力が、歯車やベルト等によって第４の紙送りローラ１４に伝達されるように構成されている。なお、第２の紙送りローラ１２及び第３の紙送りローラ１３は、それぞれ、第１の紙送りローラ１１及び第４の紙送りローラ１４の回転に伴って従動回転するようになっている。
【００２８】
図１又は図３（ａ）に示すように、本体フレーム３の第１の紙送りローラ１１より上方側の部位には、印字機構２０が設けられている。この印字機構２０は、インクジェット方式により印字可能なキャリッジヘッド（印字ヘッド）２１を有し、このキャリッジヘッド２１の下側の略中央の部位には、インク液滴を吐出可能に構成された、平面状のヘッド面２２が形成されている。また、キャリッジヘッド２１は、一対のキャリッジ軸（第１のキャリッジ軸）２３及びサブキャリッジ軸（第２のキャリッジ軸）２４によって、紙幅方向に往復動可能に支持されている。かかるキャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４は、本体フレーム３ａと本体フレーム３ｂとの間に設けられ、それぞれの位置が後述する位置決め機構３０により規制されるように構成されている。
【００２９】
ここで、キャリッジヘッド２１の背面側（図３の右側）の部位には、キャリッジ軸２３を軸受け可能な軸受部材２５が設けられている。そして、キャリッジ軸２３は、キャリッジヘッド２１の軸受部材２５にはまることにより、ヘッド面２２内の印字方向と平行に配置されるようになっている。また、キャリッジヘッド２１の正面側の部位には、サブキャリッジ軸２４をその上側と下側とから挟持可能な挟持部２６が突出形成されている。そして、サブキャリッジ軸２４は、キャリッジヘッド２１の挟持部２６に挟まれることにより、キャリッジ軸２３に対し、ヘッド面２２と平行な面上において移動可能になっている。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、本実施の形態の位置決め機構３０は、第１の規制孔（第１の規制部）３１と、第２の規制孔（第２の規制部）３２と、第３の規制孔（第３の規制部）３３と、位置決めばね（弾性部材）３４とからなっている。
【００３１】
図２に示すように、第１の規制孔３１は、本体フレーム３ａの、キャリッジ軸２３を支持すべき部位に、キャリッジ軸２３と当接可能な大きさで設けられている。
【００３２】
第２の規制孔３２は、本体フレーム３ａのサブキャリッジ軸２４を支持すべき部位に、サブキャリッジ軸２４と当接可能な大きさで設けられている。
【００３３】
第３の規制孔３３は、本体フレーム３ａの、第１の紙送りローラ１１の紙軸受部材１５を支持すべき部位に、紙軸受部材１５と当接可能な大きさで設けられている。ここで、本実施の形態においては、紙軸受部材１５として、公知のフランジ付き円筒形軸受部材を用いている。
【００３４】
他方、図１の奥側の本体フレーム３ｂには、詳細は図示しないが、本体フレーム３ａ側の位置決め機構１０と対称形状同一の位置決め機構が設けられている。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、第１の規制孔３１は、本体フレーム３ａの背面側の端部において鉛直方向に延びる第１の鉛直規制縁３１ａと、下側の端部において水平方向に延びる第１の水平規制縁３１ｂと有するような形状に形成されている。一方、第２の規制孔３２は、本体フレーム３ａの正面側の端部において鉛直方向に延びる第２の鉛直規制縁３２ａと、下側の端部において水平方向に延びる第２の水平規制縁３２ｂとを有するような形状に形成されている。
【００３６】
ここで、第１の鉛直規制縁３１ａは、ヘッド面２２と紙送り機構１０側の記録紙面Ｐについて紙送り方向の位置関係を、キャリッジ軸２３によって決定するためのものであり、第１の水平規制縁３１ｂは、キャリッジ軸２３を記録紙面Ｐと一定の間隔に保つためのものである。
【００３７】
また、第２の鉛直規制縁３２ａは、第１の鉛直規制縁３１ａ及び第１の水平規制縁３１ｂによって規制されるべきキャリッジ軸２３に対し、サブキャリッジ軸２４を一定の間隔に保つためのものであり、第２の水平規制縁３１ｂは、当該キャリッジ軸２３に対し、サブキャリッジ軸２４をヘッド面２２が紙送り機構１０側の記録紙面Ｐと平行になるように位置決めするものである。
【００３８】
一方、第３の規制孔３３は、本体フレーム３ａの上方側の端部において、第１の規制孔３１と第２の規制孔３２との間の鉛直方向の中心線を対称にして、斜め下方へ両側に延びる、第１の規制孔３１側の第１の傾斜規制縁３３ａと、第２の規制孔３２側の第２の傾斜規制縁３３ｂとを有するような形状に形成されている。
【００３９】
第１の傾斜規制縁３３ａ及び第２の傾斜規制縁３３ｂは、第１の規制孔３１によって規制されるべきキャリッジ軸２３及び第２の規制孔によって規制されるべきサブキャリッジ軸２４に対し、第１の紙送りローラ１１を一定の位置に決定するためのものである。
【００４０】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態においては、位置決めばね３４として、ねじりコイルばねを用いている。
【００４１】
位置決めばねのコイル部３４ａは、その内径が紙軸受部材１５の円筒部分の外径より若干大きくなるように形成されている。位置決めばね３４の第１の腕部３４ａは、紙軸受部材１５の円筒部分とキャリッジ軸２３との双方に当接可能な長さに形成されている。一方、位置決めばね３４の第２の腕部３４ｃは、第１の腕部３４ａに対して所定の角度開く方向に、紙軸受部材１５の円筒部分とサブキャリッジ軸２４との双方に当接可能な長さに形成されている。
【００４２】
そして、位置決めばね３４は、コイル部３４ａが紙軸受部材１５の円筒部分に装着され、これにより、第１の腕部３４ａ及び第２の腕部３４ｂが、閉じる方向に曲げられた状態で、それぞれ、キャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４に当接するようになっている。
【００４３】
かかる構成を有する本実施の形態においては、図３（ａ）（ｂ）に示すように、位置決めばね３４の第１の腕部３４ｂがキャリッジ軸２３に当接することによって、キャリッジ軸２３は、矢印Ａ方向に示す、背面側の斜め下方向に付勢される。また、位置決めばね３４の第２の腕部３４ｃがサブキャリッジ軸２４に当接することによって、サブキャリッジ軸２４は、矢印Ｂ方向に示す、正面側の斜め下方向に付勢される。一方、位置決めばね３４のコイル部３４ａは、第１の腕部３４ａ及び第２の腕部３４ｂの開く方向に戻る力によって、矢印Ｃ方向に示す上方向に移動して紙軸受部材１５と当接し、これにより、紙軸受部材１５は、矢印Ｃ方向に付勢される。
【００４４】
上述の場合、キャリッジ軸２３とサブキャリッジ軸２４とが、互いに離れる方向に付勢されるため、それぞれは、第１の鉛直規制縁３１ａと第２の鉛直規制縁３２ａとに、常に点接触をもって押し付けられる。また、キャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４と第１の紙送りローラ１１とが、互いに接近する方向に付勢されるため、それぞれは、第１の水平規制縁３１ｂ及び第２の水平規制縁３２ｂと第１の傾斜規制縁３３ａ及び第２の傾斜規制縁３３ｂとに、常に点接触をもって押し付けられる。
【００４５】
これにより、キャリッジ軸２３とサブキャリッジ軸２４との間隔が一定に保たれるとともに、キャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４と第１の紙送りローラ１１とのそれぞれの間隔が一定に保たれるため、キャリッジヘッド２１のヘッド面２２と紙送り機構１０側の記録紙面Ｐと平行に配置される。
【００４６】
そして、印字の際、キャリッジヘッド２１の往復動によりキャリッジ軸２３やサブキャリッジ軸２４に振動が生じても、キャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４が、位置決めばね３４により常に第１の規制孔３１及び第２の規制孔３２に押し付けられているため、キャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４は、位置決め機構３０によって定められた位置から動かない。
【００４７】
その結果、キャリッジヘッド２１は、そのヘッド面２２を紙送り機構１０側の記録紙面Ｐとの間隔（ヘッドギャプＧ）を一定に保ったまま、紙送り方向に往復動する。特に、この場合において、キャリッジヘッド２１は、その挟持部２６がサブキャリッジ軸２４を移動可能に支持しているため、平行に保たれたキャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４上を円滑に移動する。
【００４８】
一方、紙送りの際、第１の紙送りローラ１１に、例えば記録紙Ｓからの摩擦等により生じる外力が加えられても、第１の紙送りローラ１１の紙軸受部材１５が、位置決めばね３４により常に第３の規制孔３３に押し付けられているため、第１の紙送りローラ１１は、位置決め機構３０によって定められた位置で回転する。
【００４９】
その結果、第１の紙送りローラ１１は、第４の紙送りローラ１４との間に記録紙面Ｓを水平面と平行に保つとともに、回転中心直線を一定に保った状態で回転する。この場合、記録紙Ｓと第１の紙送りローラ１１との接線上における紙送り方向の速度成分が、常に一定であるため、第１の紙送りローラ１１は、記録紙Ｓの一定量を紙送り方向に送り出す。
【００５０】
以上述べたように本実施の形態によれば、キャリッジヘッド２１側のキャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４と、紙送り機構１０の第１の紙送りローラ１１とを、位置決め機構３０により、位置決めするとともに印字の際に生じるがたつきを防止したため、ヘッドギャップＧを一定に保った状態において高い精度で紙送りすることができる。
【００５１】
特に、キャリッジヘッド２１側のキャリッジ軸２３及びサブキャリッジ軸２４を第１の規制孔３１と第２の規制孔３２とに挿入するとともに、第１の紙送りローラ１１の紙軸受部材１５を第３の規制孔３３に挿入した状態で、位置決めばね３４を装着するだけで、ヘッドギャップＧを一定にすることができるため、ヘッドギャプＧを調製する必要がなくなるという利点がある。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、位置決めばね３４により、キャリッジ軸２３、サブキャリッジ軸２４及び第１の紙送りローラ１１を一括して付勢するようにしたことから、部品点数を減らして位置決め機構３０自体を簡素な構成にすることができる。
さらに、本実施の形態によれば、キャリッジ軸２３、サブキャリッジ軸２４、第１の紙送りローラ１１の紙軸受部材１５のそれぞれを、第１の鉛直規制縁３１ａと第１の水平規制縁３１ｂとの間、第２の鉛直規制縁３２ａと第２の水平規制縁３２ｂとの間、第１の傾斜規制縁３３ａと第２の傾斜規制縁３３ｂとの間で、点接触によって支持するようにしたことから、印字中において、キャリッジ軸２３、サブキャリッジ軸２４、第１の紙送りローラ１１をより効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【００５３】
さらに、本実施の形態によれば、キャリッジ軸２３、サブキャリッジ軸２４それぞれを、重力方向と略同一方向の第１の水平規制縁３１ａおよび第２の水平規制縁３２bで支持するとともに、第１の紙送りローラ１１を、第２の紙送りローラ１２により押圧される方向と略同一方向に設けられた、第１の傾斜規制縁３３ａと第２の傾斜規制縁３３ｂとの間で支持するようにしたことから、キャリッジ軸２３、サブキャリッジ軸２４、第１の紙送りローラ１１をより効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【００５４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【００５５】
例えば、上記実施の形態においては、インクジェット方式により印字を行うように構成されたキャリッジヘッド２１を用いたが、本発明に係る位置決め機構は、これに限られることなく、ドットインパクト方式により印字を行うように構成されたキャリッジヘッドにも適用することができ、この場合、上記実施の形態と同様、インパクト面と記録紙面との間隔であるヘッドギャップを一定にすることができる。
【００５６】
また、上記実施の形態においては、位置決めばね３４としてねじりコイルばねを用いたが、これに限られず、例えば２個や３個のばねを種類を問わず用いることも可能である。もっとも、部品点数の観点からでは、上記実施の形態のように実施することが好ましい。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、位置決め機構により、ヘッドギャップを一定に保った状態において高い精度で紙送りすることができる。
【００５８】
また、本発明によれば、位置決めばねを用いたことにより、部品点数を減らして位置決め機構自体を簡素な構成にすることができる。
【００５９】
本発明によれば、位置決め機構を点接触によって支持するようにしたことから、より効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【００６０】
本発明によれば、位置決め方向を力の作用する方向と略同一方向にしたことにより、より効果的に一定の位置に保持してがたつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】同プリンタの正面側の本体フレームの概略構成を示す図である。
【図３】（ａ）：本実施の形態の印字ヘッド及び紙送りローラと位置決めばねとの位置関係を示す図である。
（ｂ）：本実施の形態の位置決め機構を示す図である。
【符号の説明】
１０  紙送り機構
１１  第１の紙送りローラ
２１  キャリッジヘッド（印字ヘッド）
２２  ヘッド面
２３  キャリッジ軸（第１のキャリッジ軸）
２４  サブキャリッジ軸（第２のキャリッジ軸）
３０  位置決め機構
３１  第１の規制孔（第１の規制部）
３２  第２の規制孔（第２の規制部）
３３  第３の規制孔（第３の規制部）
３４  位置決めばね（弾性部材）
【図１】
0004524925.tif 000002
【図２】
0004524925.tif 000003
【図３】
0004524925.tif 000004