(57)【要約】【課題】キャリッジの主走査方向の往復移動の際に生じる数十ミクロンレベルでのがたつきを簡易な装置構成で抑制する液体吐出装置を提供する。【解決手段】キャリッジ２３に、主ガイドロッド２１への対応部として軸受部４１を、副ガイドロッド２２への対応部としてキャリッジスライド部４２を形成する。主ガイドロッド２１は軸受部４１に対して遊嵌されている。キャリッジスライド部４２はキャリッジ２３の水平方向に対し所定の角度θを持った形状となっており、この角度を持った箇所において副ガイドロッド２２に当接している。これにより、スライド力とキャリッジ２３の自重により主ガイドロッド２１が軸受部４１の片方向に自然に圧接される。【選択図】図５
2007160532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドを搭載するキャリッジが主走査方向に往復摺動し印字を行う液体吐出装置であって、
前記キャリッジは、水平方向に横架された第１のガイド部材および第２のガイド部材により摺動可能に支持されており、
前記第１のガイド部材は、円柱形状であり、前記キャリッジに形成された軸受部に遊嵌し、
前記第２のガイド部材は、円柱形状であり、前記キャリッジの下面に形成された水平方向に対して所定の角度を持つ面に当接していることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
印字ヘッドを搭載するキャリッジが主走査方向に往復摺動し印字を行う液体吐出装置であって、
前記キャリッジは、水平方向に横架された第１のガイド部材および第２のガイド部材により摺動可能に支持されており、
前記第１のガイド部材は、円柱形状であり、前記キャリッジに形成された軸受部に遊嵌し、
前記第２のガイド部材は、上面が水平方向に対して所定の角度を持つ板形状であり、前記キャリッジに形成された当接部に該上面を当接していることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
前記所定の角度は、５度以上４５度以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関し、特に、キャリッジの主走査方向への往復摺動を行うことで印字を行う液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置のような液体吐出装置についての技術としては以下のものが知られている。
【０００３】
特許文献１では、印刷中のカートリッジ外れを検出し、インク残量を判断して停止動作を行うことにより、装置の生産性、信頼性を挙げるインクジェット画像形成装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、搬送ベルトと駆動ローラの間でスリップを生じて画質が低下すること、用紙の浮き上がりにより静電吸着力が効率的に得られなくなること、用紙を押さえるコロによりベルト駆動負荷が増大することでベルトの停止位置が低下すること、を抑制するインクジェット画像形成装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３５８７３３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３８１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような液体吐出装置において、印字ヘッドを搭載するキャリッジは主走査方向に往復移動する。このキャリッジには、一見滑らかに動いているように見えても実際には数十ミクロンのレベルで上下左右に振動・がたつきが発生している。
【０００６】
インクを噴射することで印字を行う印字ヘッドを搭載するキャリッジに数十ミクロンレベルでの振動が発生すると、印字画質に直接影響を及ぼし画質劣化につながる。よって、主走査方向での往復運動の位置精度には非常にシビアな精度が要求される。すなわち、キャリッジに生じる振動・がたつきを抑制することが画質劣化防止の課題となる。
【０００７】
しかし、上記の特許文献１、２に記載の技術においては、この点については何ら考慮していない。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みて提案されたものであり、液体吐出装置のキャリッジの主走査方向の往復移動の際に生じる数十ミクロンレベルでのがたつきを簡易な装置構成で抑制する液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、印字ヘッドを搭載するキャリッジが主走査方向に往復摺動し印字を行う液体吐出装置であって、前記キャリッジは、水平方向に横架された第１のガイド部材および第２のガイド部材により摺動可能に支持されており、前記第１のガイド部材は、円柱形状であり、前記キャリッジに形成された軸受部に遊嵌し、前記第２のガイド部材は、円柱形状であり、前記キャリッジの下面に形成された水平方向に対して所定の角度を持つ面に当接していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、印字ヘッドを搭載するキャリッジが主走査方向に往復摺動し印字を行う液体吐出装置であって、前記キャリッジは、水平方向に横架された第１のガイド部材および第２のガイド部材により摺動可能に支持されており、前記第１のガイド部材は、円柱形状であり、前記キャリッジに形成された軸受部に遊嵌し、前記第２のガイド部材は、上面が水平方向に対して所定の角度を持つ板形状であり、前記キャリッジに形成された当接部に該上面を当接していることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の液体吐出装置において、前記所定の角度は、５度以上４５度以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、第２のガイド部材がキャリッジの下面に形成された水平方向に所定の角度を持つ面に当接しているのでキャリッジにスライド力が生じる。該スライド力とキャリッジの自重により、第１のガイド部材が軸受部の片方向に自然に圧接することになるので、摺動に必要なクリアランスを確保しつつ、且つ、無用な遊びをなくし安定した状態でキャリッジを摺動させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の液体吐出装置について、実施の形態に即して説明する。なお、以下の実施形態においては、液体吐出装置の一種類であるインクジェット記録装置を用いて説明する。
【００１４】
＜インクジェット記録装置＞
図１を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置の構成について説明する。図１は、本実施形態のインクジェット記録装置１を側面方向から見たものを示す。
【００１５】
インクジェット記録装置１は、給紙トレイ２と、手差しトレイ３と、排紙トレイ４と、給紙ローラ５と、フリクションパッド６と、紙送りコロ７と、静電搬送ベルト８と、帯電チャージャ９と、排紙ローラ１０と、印字装置２０と、を有して構成される。
【００１６】
給紙トレイ２は、記録紙１１を格納するためのトレイである。ここに格納されている記録紙は印字出力時に搬送・給紙される。なお、図１のインクジェット記録装置１は給紙トレイ２を２つ有しており、該給紙トレイ２はそれぞれ異なるサイズの記録紙を格納している。
【００１７】
手差しトレイ３は、記録紙１１を手差しで給紙するためのトレイである。排紙トレイ４は、印字出力された記録紙１１を排紙するためのトレイである。
【００１８】
給紙ローラ５は、給紙トレイ２に格納される記録紙１１を搬送・給紙するためのローラである。フリクションパッド６は、給紙ローラ５に対向する位置に設けられたパッドであり、給紙ローラ５が一度に複数の記録紙１１を給紙しないように摩擦力を与える。給紙ローラ５およびフリクションパッド６により、記録紙１１は一枚ずつ分離されて搬送される。
【００１９】
紙送りコロ７は、記録紙１１の搬送経路上に設けられたコロであり、搬送される記録紙１１の紙送り角度を規定する。
【００２０】
帯電チャージャ９は、静電搬送ベルト８の表面を帯電させる。
【００２１】
静電搬送ベルト８は、記録紙１１を印字装置２０の印字ヘッド２４の下方側に搬送する。なお、静電搬送ベルト８の表面は帯電チャージャ８により帯電しているので、記録紙１１を吸着して搬送する。よって、記録紙１１が印字ヘッド２４に対してずれるという不都合は生じない。
【００２２】
印字装置２０は、記録紙１１に対し印字・印刷処理を行う。この印字装置２０については、後で詳述する。
【００２３】
排紙ローラ１０は、印字装置２０により印字出力がなされた記録紙１１を排紙トレイ４に導くためのローラである。
【００２４】
＜印字装置＞
次に、図２を参照して、印字装置２０について説明する。図２は、本実施形態の印字装置２０を上方から見たものを示す。
【００２５】
印字装置２０は、主ガイドロッド２１と、副ガイドロッド２２と、キャリッジ２３と、印字ヘッド２４と、インク供給チューブ２５と、メインタンク２６と、歯付きベルト２７と、駆動モータ２８と、駆動モータプーリ２９と、従動プーリ３０と、を有して構成される。
【００２６】
主ガイドロッド２１および副ガイドロッド２２は、印字装置２０の内部に水平に架け渡された円柱形状のロッドであり、キャリッジ２３を支持する。なお、両ガイドロッドは、その長手方向と主走査方向とを一致させる形で掛け渡されている。
【００２７】
キャリッジ２３は、主ガイドロッド２１および副ガイドロッド２２により摺動自在に支持されおり、両ガイドロッドの長手方向すなわち主走査方向に往復摺動する。
【００２８】
キャリッジ２３には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を噴射することで印字を行う印字ヘッド２４が各色毎に設けられている。なお、印字ヘッド２４は、下方にインク滴を噴射するヘッド部と、インクを保持するサブタンクと、から構成される。
【００２９】
印字ヘッド２４のサブタンクは４本の管の束からなるインク供給チューブ２５を介してメインタンク２６と接続されており、これによりメインタンク２６から各色印字ヘッド２４のサブタンクに対応した色のインクが供給される。
【００３０】
なお、インク噴射方式としては、圧電素子などの電気機械変換素子を利用してインク流路の一部を圧迫することで噴射口からインクを噴射するピエゾ型方式や、発熱抵抗体による膜沸騰でバブルを生じさせインクを加圧することによりインクを噴射するバブル型方式などがあるが、本実施形態のインクジェット記録装置１はいずれのインク噴射方式を用いた印字ヘッド２４であっても良い。
【００３１】
キャリッジ２３は、駆動モータ２８に直結された駆動モータプーリ２９および従動プーリ３０の上に張られた歯付きベルト２７に固定されている。なお、歯付きベルト２７はベルト方向が主ガイドロッド２１および副ガイドロッド２２と平行になるように設けられており、キャリッジ２３は駆動モータ２８の回転駆動に応じて主走査方向に往復する。
【００３２】
＜システム構成＞
次に、図３を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置１のシステム構成について説明する。
【００３３】
インクジェット記録装置１は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、ＮＶＲＡＭ３４と、画像メモリ３５と、印字装置制御部３６と、外部通信Ｉ／Ｆ３７と、操作部３８と、を有して構成される。
【００３４】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１は、中央演算装置であり、インクジェット記録装置１の全体制御を行う。具体的には、ＲＯＭ３２に記憶されているプログラムをＲＡＭ３３に展開し、該展開されたプログラムに従って、データ処理や演算処理などの各種処理を実行する。
【００３５】
ＲＯＭ（Read Only Memory）３２は、読み出し専用の不揮発性メモリであり、ＣＰＵ３１が各種演算や制御を行うための各種プログラム、データ、パラメータ等を格納する。
【００３６】
ＲＡＭ（Random Access Memory）３３は、プログラムやデータの書き込みを自在に行うことのできるメモリであり、ＣＰＵ３１が各種の処理を実行する上で必要なワーキングエリアを提供する。
【００３７】
ＮＶＲＡＭ（Nonvolatile ＲＡＭ）３４は、制御、タイミングなどの調整値や登録した複写モード設定などを格納するメモリである。ＮＶＲＡＭは不揮発性のメモリであるので、インクジェット記録装置１の電源を落としてもその設定値は保持される。
【００３８】
画像メモリ３５は、外部端末から受け付けた印字データ（印字・印刷対象となるデータ）を展開するための記憶領域である。
【００３９】
印字装置制御部３６は、インクジェット記録装置１の印字装置２０の動作制御を行う。具体的には、主走査カウンタおよび副走査カウンタの出力するカウント値に基づいて、画像メモリ３５に展開された印字データを記録紙１１上に形成するように印字装置２０の印字ヘッド２４および駆動モータ２８を制御する。
【００４０】
外部通信Ｉ／Ｆ３７は、インクジェット記録装置１の外部端末との接続を行うインターフェースであり、印字データや補助・制御データなどがやり取りされる。
【００４１】
操作部３８は、インクジェット記録装置１の外部からの操作入力、具体的にはユーザからの操作入力を受け付ける。この操作部３８は液晶タッチパネル３９等の入力装置と接続されている。
【００４２】
＜キャリッジの形状＞
次に、図４を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置１のキャリッジ２３の形状について説明する。図４は、キャリッジ２３およびその近傍の構成を側面方向から見たものを示す。なお、説明の簡略化のため必要以上の構成については図示していない。
【００４３】
図４に示すように、ガイドロッドへの対応部として、軸受部４１とキャリッジスライド部４２とがキャリッジ２３の下面に形成されている。軸受部４１は主ガイドロッド２１により支持され、キャリッジスライド部４２は副ガイドロッド２２により支持されている。
【００４４】
軸受部４１の径は、主ガイドロッド２１の径よりも大きなものとなっている。よって、主ガイドロッド２１は軸受部４１に対して遊びを持った状態で嵌め込まれている（遊嵌されている）。
【００４５】
キャリッジスライド部４２はキャリッジ２３の水平方向に対し所定の角度θを持った形状となっており、この角度を持った面において副ガイドロッド２２に当接している。従って、キャリッジ２３の自重による水平方向へのスライド力（押し付け力）がキャリッジ２３に生じることになる。
【００４６】
上述のスライド力とキャリッジ２３の自重により、キャリッジ２３は図５に示すような状態、すなわち、主ガイドロッド２１が軸受部４１の片方向に自然に圧接されることになる。これにより、キャリッジ２３は、摺動に必要なクリアランスを確保しつつ、且つ、無用な遊びをなくし安定した状態で主ガイドロッド２１および副ガイドロッド２２に支持されることになる。
【００４７】
＜効果＞
本実施形態のインクジェット記録装置１では、摺動に必要なクリアランスを確保しつつ、且つ、無用な遊びをなくし安定した状態でキャリッジ２３を摺動することができるので、簡易な構成で高精度な印字動作を行うことが可能となる。
【００４８】
＜補足事項＞
なお、キャリッジスライド部４２の水平方向に対する角度θは、０°より大きく９０°より小さい範囲の中から、キャリッジ２３の重量や走査スピード、キャリッジスライド部４２の材質に応じて設定する。
【００４９】
なお、角度θは、０°より大きく９０°より小さい値であればいずれの値であっても良いが、特に、５°から４５°の間の値であると好ましい。なぜなら、５°以下であると上記のガイドロッドによる安定した支持の点で支障が生じ、また、４５°以上であると２本のガイドロッドで自重を支えるという機能に対し支障が生じてしまうからである。
【００５０】
＜他の実施形態＞
なお、キャリッジ２３の構成は図６に示すような形状であっても良い。図６では、上述の実施形態のものと比較して、副ガイドロッド２２が板材からなるガイド板４３に、キャリッジスライド部４２がキャリッジ２３に設けられた当接部４４となっている。
【００５１】
図に示すように、ガイド板４３の上面は水平方向に対し所定の角度θを有する形状となっている。また、キャリッジ２３に設けられた当接部４４は、ガイド板４３の水平方向に対し角度を有する面に当接している。従って、上記の実施形態と同様に、キャリッジ２３の自重による水平方向へのスライド力（押し付け力）がキャリッジ２３に生じることになる。
【００５２】
上述のスライド力とキャリッジ２３の自重により、キャリッジ２３は、主ガイドロッド２１が軸受部４１の片方向に自然に圧接されることになる。これにより、本実施形態のインクジェット記録装置１においても、上記の実施形態のものと同様に、キャリッジ２３は摺動に必要なクリアランスを確保しつつ、且つ、無用な遊びをなくし安定した状態で主ガイドロッド２１および副ガイドロッド２２に支持される。
【００５３】
従って、本実施形態のインクジェット記録装置１でも、摺動に必要なクリアランスを確保しつつ、且つ、無用な遊びをなくし安定した状態でキャリッジ２３を摺動することができるので、簡易な構成で高精度な印字動作を行うことが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態のインクジェット記録装置１は副ガイドロッドの代わりに板材（ガイド板）を用いているので、上記の実施形態のものと比較して、軽量化、コストダウンの点で有利である一方、摺動に関わる面・部材の進捗度など部品精度の確保が難しいという点で不利である。よって、インクジェット記録装置１に要求されるスペックに応じて選定する。
【００５５】
また、ガイド板４３の水平方向に対する角度θについては、上述の実施形態のθの範囲と同様に、０°より大きく９０°より小さい範囲の値、より好ましくは、５°以上４５°以下である。この範囲である理由については上述のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００５６】
＜付記事項＞
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものにすぎず、本発明の実施の形態を限定する趣旨のものではない。よって、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施を行うことが可能である。例えば、上述の実施形態の説明においては、液体吐出装置の一例としてインクを噴射することで印字を行うインクジェット記録装置を用いて説明しているが、液体吐出装置はインクジェット記録装置に限られるものではない。
【００５７】
また、上記の実施形態においては、メインタンク、サブタンクを用いて行うインク供給方式を採用した印字装置を採用しているが、これに限らず、インクカートリッジ方式によるインク供給方式を採用することも可能である。
【００５８】
また、本発明の技術内容、すなわち、２軸上に支持される物体の安定した摺動動作を可能とするという技術内容は、液体吐出装置のキャリッジに限らず、例えば２軸上を高速に往復運動する装置などに対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】インクジェット記録装置の構成を示す側面図である。
【図２】印字装置の構成を示す上面図である。
【図３】インクジェット記録装置のシステム構成を示す図である。
【図４】キャリッジの側面方向の形状を示す図である。
【図５】キャリッジの自重およびキャリッジに作用するスライド力を説明するための図である。
【図６】他の実施形態のキャリッジの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    インクジェット記録装置
２０    印字装置
２１    主ガイドロッド
２２    副ガイドロッド
２３    キャリッジ
４１    軸受部
４２    キャリッジスライド部
４３    ガイド板
４４    当接部
【図１】
2007160532.tif 000003
【図２】
2007160532.tif 000004
【図３】
2007160532.tif 000005
【図４】
2007160532.tif 000006
【図５】
2007160532.tif 000007
【図６】
2007160532.tif 000008