(57)【要約】【課題】  キャリッジの往復移動に伴うインク供給用のチューブのダメージを軽減することで、長期間に渡りチューブ交換のメンテナンスを不要とする。【解決手段】  プリントヘッドを搭載するキャリッジと、キャリッジの往復移動を案内する第１ガイド部と、第１ガイド部と並行に設けられインクチューブを沿わせて案内する第２ガイド部とを有する。キャリッジもしくはキャリッジと一体的に設けられた部材に、インクチューブの一部を第２ガイド部から離れる方向に付勢する付勢手段が設けられている。【選択図】  図２
2012158038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドを搭載するキャリッジと、
前記キャリッジの往復移動を案内する第１ガイド部と、
前記プリントヘッドに接続され、前記プリントヘッドにインクを供給するチューブと、
前記第１ガイド部と並行に設けられ、前記チューブを沿わせて案内する第２ガイド部と、
前記キャリッジもしくは前記キャリッジと一体的に設けられた部材に設けられ、前記チューブの一部を前記第２ガイド部から離れる方向に付勢する付勢手段と、
を備えることを特徴とするプリント装置。
【請求項２】
前記付勢手段は前記前記キャリッジもしくは前記キャリッジと一体的に取り付けられた部材に取り付けられた弾性体を有し、前記弾性体は前記チューブの一部に取り付けられた部品に接触して前記方向に付勢するものであり、前記キャリッジの移動に伴って前記チューブの引き回しが変化することにより前記部品から前記弾性体に作用する力が変化することを特徴とする、請求項１記載のプリント装置。
【請求項３】
プリントの際のシートの搬送方向において前記プリントヘッドよりも下流に第３ガイド部が設けられ、前記プリントヘッドに接続された前記チューブは前記第２ガイド部と前記第３ガイド部の間で湾曲して引き回されることを特徴とする、請求項１または２に記載のプリント装置。
【請求項４】
前記搬送方向において、前記第２ガイド部は前記プリントヘッドよりも上流に設けられていることを特徴とする、請求項３記載のプリント装置。
【請求項５】
前記チューブには、チューブ表面と他との直接の接触を減らすための複数の保護部品が間隔をもって取り付けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリントヘッドにインクチューブによりインクを供給するプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、キャリッジに保持されるプリントヘッドに、インクチューブを介してインクを供給するプリント装置が開示されている。キャリッジの往復移動に追従可能とするため、インクチューブは途中に湾曲した形状を持つように引き回されている。キャリッジが移動するとそれに連れて湾曲の部位も移動するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０９６０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような従来の装置では、プリントヘッドに接続されるインクチューブは湾曲して引き回されているので、チューブの復元力によって湾曲を解消する方向に引き回しの形状が膨らむ。そのため、膨らんだ部位が装置内の他の部位に接触する。この状態でキャリッジが往復移動を繰り返すと、チューブ表面が接触によって摩耗したり傷がついたりしてインクチューブの寿命が短くなる可能性がある。
【０００５】
本発明は上述の課題の認識に鑑みてなされたもので、キャリッジの往復移動に伴うインク供給用のチューブのダメージを軽減することで、長期間に渡りチューブ交換のメンテナンスが不要なプリント装置の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプリント装置は、インクを吐出するプリントヘッドと、前記プリントヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジの往復移動を案内する第１ガイド部と、前記プリントヘッドに接続され、前記プリントヘッドにインクを供給するチューブと、前記第１ガイド部と並行に設けられ、前記チューブを沿わせて案内する第２ガイド部と、前記キャリッジもしくは前記キャリッジと一体的に設けられた部材に設けられ、前記チューブの一部を前記第２ガイド部から離れる方向に付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、付勢部材によりチューブと第２ガイド部との接触を緩和することで、キャリッジの往復移動に伴うインク供給用のチューブのダメージが軽減される。その結果、長期間に渡りチューブ交換のメンテナンスが不要なプリント装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態のプリント装置の構成を示す図
【図２】規制部材とその周囲の構造を示す拡大図
【図３】キャリッジ１が移動中に作用する力を説明するための図
【図４】図２の構造の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照して本発明の実施形態にかかるプリント装置について説明する。図１はプリント装置の要部を示す構成図である。本実施形態のプリント装置はいわゆるシリアルプリント方式である。キャリッジ１が第１方向に移動する際にプリントヘッド２からインク吐出させる（主走査）。不図示のシート供給部から供給されたシートは、キャリッジの移動と移動の合間に１バンド分、第１方向と交差する第２方向（シート搬送方向）にシート搬送機構によりステップ送りされる（副走査）。これら主走査と副走査を繰り返すことで、シートに２次元の画像形成が行われる。なお、プリントの際にシートが移動する第２方向において、シート供給部に近い側を「上流」、その逆側を「下流」という。
【００１０】
キャリッジ１は、キャリッジガイド軸５（第１ガイド部）に支持案内され、駆動機構（モータ，プーリ等）の駆動に伴って第１方向に往復移動が可能である。キャリッジ１にはプリントヘッド２が搭載されている。
【００１１】
プリントヘッド２は、画像形成に用いられる６色のインクに対応して複数のプリントヘッド２ａ〜２ｆを有しており、各プリントヘッドにはインクジェット方式でインクを吐出する複数の吐出口が形成されている。インクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。プリントヘッド２のインク吐出口からインクが吐出されると、吐出口に連通した微細な液路の毛管力によって、プリントヘッド２のインク室からインク充填（リフィル）動作が行われる。インク室が負圧となって、インクタンク４に収容されているインクがインクチューブ３を通ってインク室側に吸い上げられ、インク供給がなされる。あるいは、インクをインクタンク４からプリントヘッド２へと供給するポンプを設けるようにしてもよい。
【００１２】
インクチューブ３は、独立した流路を持つ各色に対応した６本のインクチューブが一束となって構成されている。インクチューブ３はキャリッジ１の第２方向の下流側に設けられた接続部１００に接続され、接続部１００を介してプリントヘッド２にインクが供給されるようになっている。また、キャリッジ１には、走査方向における片方の脇に補助部材６が一体的に設けられている。接続部１００に接続されたインクチューブ３は、接続部１００から補助部材６とキャリッジ１の間を第２方向の上流側に引き回される、規制部材７に保持されている。規制部材７は、補助部材６の上流側の端部に所定の角度範囲で回動可能であるように取り付けられている。補助部材６の上端には弾性体である板バネ８が取り付けられ、補助部材６が上流側（図中、反時計回り）に回動すると板バネ８により規制部材７を押し戻す方向に力が作用する。この付勢手段の詳細については後述する。インクチューブ３は規制部材７に保持されて、第２方向から第１方向にチューブの向きが変えられる。
【００１３】
規制部材７の先、インクチューブ３は、第１方向に沿ってキャリッジ１の移動範囲に渡ってガイド面が形成されたガイド板１１（第２ガイド部）に沿って第１方向に引き回される。ガイド板１１のガイド面により、インクチューブ３が外側（第２方向の上流側）に膨らむことが規制される。ガイド板１１はプリント装置全体の構造的な剛性を高め、必要なプリント精度を得るための補強部材としての役割も持っている。
【００１４】
ガイド板１１の下流にはガイド板１３（第３ガイド部）がガイド板１１と並行に設けられている。ガイド板１１に案内されたインクチューブ３は、下流方向に大きく湾曲して第１方向において１８０°向きが変わる。ガイド板１３のガイド面により、インクチューブ３が外側（第２方向の下流側）に膨らむことが規制される。このように、第２方向においてプリントヘッド２よりも下流にガイド板１３が設けられ、プリントヘッド２に接続されたインクチューブ３はガイド板１１とガイド板１３の間で湾曲して引き回される。
【００１５】
インクチューブ３はキャリッジ１の往復移動の中央近傍に設けられた支持部１０に支持されている。支持部１０はガイド板１３の端部に位置している。支持部１０の先、インクチューブ３は再び第１方向において１８０°向きが変わる。そして、プリント装置の２カ所の隅に設置された２つのインクタンク４に、インクチューブ３を構成する６本のチューブが３本ずつに分岐して接続される。規制部材７から支持部１０までの間において、インクチューブ３には、チューブ表面と他との直接の接触を減らすためのビーズ状の保護部品１２が間隔をもって複数取り付けられている。支持部１０とインクタンク４はキャリッジ１が移動に拘わらず固定されているので、この間ではインクチューブ３は移動せずに固定されている。
【００１６】
キャリッジ１からインクチューブ３が引き出される方向が、プリントの際にシートが搬送される方向における上流側であるのは、以下の理由による。プリント装置の使用者は下流側にいて下流側に出力されるシートを受け取る。また、使用者がインク補充を容易にするために、インクタンク４はプリント装置の下流側に配置している。キャリッジ１とインクタンク４の間で引き回されたインクチューブ３に湾曲を持たせるには、キャリッジ１の上流側からインクチューブを引き出して、ガイド板１１とガイド板１３挟まれた空間で湾曲を持たせ、下流のインクタンク４に導く構成が合理的である。もし、キャリッジ１の下流からインクチューブ３を引き出すと、引き回しの途中に湾曲を形成して、同じく下流側に位置するインクタンク４に導くことは配置上の困難を伴う。
【００１７】
キャリッジ１の移動に伴ってインクチューブ３も移動して、インクチューブ３とガイド板１１およびガイド板１３とが当接する位置が変化する。すなわち、キャリッジ１がキャリッジガイド軸５に沿って往復移動すると、インクチューブ３は上流のガイド板１１と下流のガイド板１３の間で湾曲位置が移動しながら変形しつつキャリッジ１に追従する。図１（ａ）はキャリッジ１が移動端部に位置する様子を、図１（ｂ）は移動最中のキャリッジ１が中央近傍に位置する様子を示す。これらの図を比較することで、インクチューブ３の湾曲位置およびガイド板１１およびガイド板１３との当接位置が変化することが理解されよう。
【００１８】
湾曲したインクチューブ３は元の形状に戻ろうとする復元力を持っている。復元力はガイド板１１およびガイド板１３を押し広げようとする力として作用する。インクチューブ３に取り付けられた複数の保護部品１２は、インクチューブ３が直接ガイド板１１およびガイド板１３と摺動することを減らす。これにより、インクチューブ３の摩耗や傷みが軽減される。
【００１９】
これとは別に、インクチューブ３が補助部材６から規制部材７にかけて小さな角度で屈曲する部位では、インクチューブ３はより大きな力で復元しようとする。この力がガイド板１１に作用すると、インクチューブは摩耗や傷みなどのダメージを受けやすい。本実施形態ではこれを防ぐため、以下に説明する構造を備えている。
【００２０】
図２は規制部材７とその周囲の構造を示す拡大図である。補助部材６の下流ではインクチューブ３は小さな角度で屈曲する。この部分でのチューブの復元力により、規制部材７は回動中心１０１を中心にガイド板１１に近づく方向（矢印Ｂ方向）に回動して、規制部材７の一部がガイド板１１に接触して摺動する。
【００２１】
規制部材７の回動を抑制するために、補助部材６には弾性体である板バネ８が取り付けられている。板バネ８は規制部材７に対してガイド板１１から離れる方向（矢印Ａ方向）に力を作用させる。矢印Ｂの押圧力（力ｂ）は矢印Ａの付勢力（力ａ）よりもやや大きくなる程度に、板バネ８の弾性力が設定されている。これらの力は相殺し合って、規制部材７から実際にガイド板１１に作用する力は、（力ｂ−力ａ）の小さなものとなる。
【００２２】
このように、規制部材７でインクチューブ３が直接ガイド板１１に強い力で接触することを規制するともに、規制部材７がガイド板１１に当接する力も緩和している。これにより、インクチューブ３が摺動により摩耗や傷を受けることが軽減される。さらに、規制部材７とガイド板１１との摺動抵抗が小さいので、キャリッジ移動が安定するとともに必要なモータ駆動力も低減させることができる。インクチューブ３は規制部材７の先でガイド板１１のガイド面に当接するが、主にビーズ状の保護部品１２がガイド面に接触するので、チューブ表面のダメージは非常に小さい。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、キャリッジ１が一方の移動端にある状態では、インクチューブ３は固定された支持部１０の方に引っ張られて、ガイド板１１から離れて小さく湾曲する。この状態から図１（ｂ）の状態にキャリッジ１が向かう際には、インクチューブ３の湾曲半径ｒが徐々に大きくなる。そして、ある位置（遷移位置と呼ぶ）でインクチューブ３の上流側がガイド板１１のガイド面に接触してからは、その後は一定の湾曲半径ｒとなる。
【００２４】
図３は、キャリッジ１が移動中に作用する力を説明するための図である。この状態ではキャリッジ１は図中左に向かって走査移動している。ガイド板１１のガイド面に対して摺動する規制部材７には、キャリッジの移動方向と逆方向に摩擦力ｃ（矢印Ｃ）が作用する。この摩擦力は規制部材７、補助部材６に伝わって、キャリッジガイド軸５に支持されているキャリッジ１全体を図中、時計回りに傾かせる回転モーメントｄ（矢印Ｄ）が発生する。
【００２５】
図１（ａ）のようにインクチューブ３とガイド板１１とが非接触の状態のときには、矢印Ｃの摩擦力は働かない。つまり、キャリッジ１が移動端から移動を開始して遷移位置に達するまでは矢印Ｃの摩擦力は作用しないので、キャリッジ１の傾きも生じない。キャリッジ１が遷移位置に達すると初めて規制部材７がガイド板１１に接触するので、突如摩擦力Ｃが作用することになる。このため、移動中のキャリッジ１に対して矢印Ｄで示す回転モーメントが突如発生して、キャリッジ１の安定した移動の挙動を乱す可能性がある。これは、シート上へのインク着弾位置の乱れの要因となる。
【００２６】
回転モーメントｄの大きさは摩擦力ｃに比例する。摩擦力ｃは規制部材７とガイド板１１の間の当接圧力（力ｂ−力ａ）に比例する。したがって、板バネ８の弾性力によって力ａを作用させることで、遷移点での回転モーメントｄを小さくして、キャリッジ１の挙動の乱れによるインク着弾精度の低下を抑制するものである。
【００２７】
図４は、図２で説明した構造のいくつかの変形例を示す図である。図４（ａ）は第１の変形例である。図２の例の板バネに替えて、補助部材６と規制部材７の間に弾性体である引っ張りバネ１５を介在させている。引っ張りバネ１５により、規制部材７を時計回りに回転させる力（矢印Ｅ）を作用させる。図４（ｂ）は第２の変形例である。補助部材６の端部に弾性体である圧縮バネ１６を設けて、規制部材７を時計回りに回転させる力（矢印Ｅ）を作用させる。さらに別の形態として、規制部材７自体を弾性体で構成するようにしてもよい。さらに、規制部材７は、補助部材６ではなくキャリッジ１自体に取り付けるようにしてもよい。
【００２８】
以上のいずれの実施形においても、弾性体でガイド板１１から離れる方向に付勢された規制部材７を設けることで、規制部材７が弱い力でガイド板１１に当接する。その結果、以下の作用効果が得られる。
［１］インクチューブ３が強い力でガイド板１１に押し付けられることが抑制されるので、キャリッジの往復移動に伴うチューブ表面のダメージが軽減される。その結果、長期間に渡りチューブ交換のメンテナンスが不要なプリント装置が実現する。
［２］規制部材７とガイド板１１との摺動抵抗が小さいので、キャリッジ移動が安定するとともに必要なモータ駆動力も低減させることができる。
［３］規制部材７とガイド板１１の間の摩擦力の変化が小さいので、移動中のキャリッジ１の挙動が安定し、高いインク着弾精度つまり高い品質のプリントを行うことができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  キャリッジ
２  プリントヘッド
３  インクチューブ
５  キャリッジガイド軸（第１ガイド部に相当）
６  補助部材
７  規制部材
８  板バネ（付勢部材に相当）
１１  ガイド板（第２ガイド部に相当）
【図１】
2012158038.tif 000003
【図２】
2012158038.tif 000004
【図３】
2012158038.tif 000005
【図４】
2012158038.tif 000006