(57)【要約】      （修正有）【課題】待機中の位置決め部材の変形を抑制し、液体吐出の精度が高い液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体吐出装置が、液体吐出ヘッドと、キャリッジ３と、キャリッジ３を案内するガイド部材８と、第１位置決め部材１０と、第２位置決め部材１１と、付勢部材１２とを備えている。キャリッジ３は、液体吐出領域とその外側の待機位置とにわたって移動可能である。第１位置決め部材１０は、キャリッジ３に取り付けられており、ガイド部材８に当接する。第２位置決め部材１１は、キャリッジ３に第１位置決め部材１０と対向するように取り付けられ、ガイド部材８に対して接離可能に支持されている。付勢部材１２は、第２位置決め部材１１をガイド部材８に近づけるように付勢する。ガイド部材８は、待機位置に、第２位置決め部材１１に面する部分が切り欠かれた切り欠き部１５を有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを搭載し、前記液体吐出ヘッドによる液体吐出領域と該液体吐出領域の外側の待機位置とにわたって移動可能なキャリッジと、前記キャリッジを案内するガイド部材と、前記キャリッジに取り付けられており前記ガイド部材に当接する第１位置決め部材と、前記キャリッジに前記第１位置決め部材と対向するように取り付けられており前記ガイド部材に対して接離可能に支持されている第２位置決め部材と、前記第２位置決め部材を前記ガイド部材に近づけるように付勢する付勢部材と、を備え、
前記ガイド部材は、前記待機位置に、前記第２位置決め部材に面する部分が切り欠かれた切り欠き部を有している、液体吐出装置。
【請求項２】
前記キャリッジが前記待機位置にある状態で、前記第２位置決め部材は前記ガイド部材の前記切り欠き部に対向する位置にある、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記キャリッジが前記待機位置にある状態で、前記第２位置決め部材は前記ガイド部材の前記切り欠き部に対して非接触の状態に保持される、請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第２位置決め部材は、前記キャリッジに回動可能に配置された可動アームに取り付けられており、
前記待機位置には、前記可動アームに当接して該可動アームの回動を規制する制限部が設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記制限部は、前記第２位置決め部材が前記ガイド部材の前記切り欠き部に当接する前に前記可動アームに当接して該可動アームの回動を規制する、請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記第１位置決め部材は、前記キャリッジに対して不動の固定アームに固定されており、前記キャリッジが前記液体吐出領域にある状態で、前記ガイド部材は、前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材とによって挟みつけられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記キャリッジが前記液体吐出領域にある状態で、前記付勢部材の付勢力によって前記第２位置決め部材が前記ガイド部材を押圧するとともに、前記第１位置決め部材が前記ガイド部材を押圧する、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は姿勢保持用ガイドレールであり、前記第１の位置決め部材および前記第２の位置決め部材は前記姿勢保持用ガイドレールに沿って回転可能なコロである、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記姿勢保持用ガイドレールと平行に延び、前記キャリッジを回動可能に支持するとともに前記キャリッジを案内する支持ガイドレールをさらに有する、請求項８に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記ガイド部材の前記切り欠き部は、前記待機位置から前記キャリッジが走査を開始して一定速度に到達する位置までの加速領域にわたって設けられている、請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記液体吐出領域の外側に、前記キャリッジの移動に伴って前記第１位置決め部材と前記第２位置決め部材の少なくとも一方の表面に当接する清掃部材をさらに有する、請求項１から１０のいずれか１項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する。
【背景技術】
【０００２】
往復移動するキャリッジに搭載された液体吐出ヘッドから液体を吐出して画像記録等を行う液体吐出装置において、記録品質向上のために液滴の着弾位置を高精度化するように、キャリッジの姿勢を一定に保持する機構を含む構成がある（特許文献１参照）。この姿勢保持機構によると、キャリッジに搭載した付勢手段によって位置決め部材を押して、キャリッジを案内するガイドレールに位置決め部材を当接させることで、キャリッジの姿勢を一定に保持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2001-328258号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、ガイドレールは強度および精度の面から金属材料で形成されている。一方、ガイドレールに当接する位置決め部材は、摺動音をできるだけ小さくするために樹脂材料（例えばＰＯＭ）で形成されていることが多い。そのため、とりわけ大型のキャリッジが用いられる場合に姿勢保持のための付勢力（例えばバネ力）を大きくすると、装置停止時など長時間にわたる待機中に、樹脂材料への過負荷によるクリープ現象が発生する可能性が高くなる。クリープの発生により位置決め部材が変形してキャリッジの姿勢が変動し、液体吐出の精度が低下し、良好な画像を形成できなくなる可能性がある。
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、待機中の位置決め部材の変形を抑制し、液体吐出の精度が高い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】
【０００５】
本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを搭載したキャリッジと、キャリッジを案内するガイド部材と、第１位置決め部材と、第２位置決め部材と、付勢部材とを備えている。キャリッジは、液体吐出ヘッドによる液体吐出領域と液体吐出領域の外側の待機位置とにわたって移動可能である。第１位置決め部材は、キャリッジに取り付けられており、ガイド部材に当接する。第２位置決め部材は、キャリッジに第１位置決め部材と対向するように取り付けられており、ガイド部材に対して接離可能に支持されている。付勢部材は、第２位置決め部材をガイド部材に近づけるように付勢する。ガイド部材は、待機位置に、第２位置決め部材に面する部分が切り欠かれた切り欠き部を有している。
【０００６】
この構成によると、液体吐出ヘッドが液体吐出領域にあるときには、キャリッジに取り付けられている第１位置決め部材とそれに対向する第２位置決め部材とが、付勢部材の付勢力によってガイド部材にそれぞれ当接する。従って、キャリッジの姿勢が一定に保たれる。それに対し、液体吐出ヘッドが待機位置にある時には、ガイド部材に切り欠き部が設けられているので、第２位置決め部材がガイド部材の切り欠き部に当接しないか、または当接しても押圧力が小さい。従って、待機位置では第１位置決め部材および第２位置決め部材に過剰な負荷が加わらず、クリープ現象の発生が抑えられる。その結果、第１位置決め部材および第２位置決め部材が変形しないので、液体吐出領域における液体吐出ヘッドの良好な姿勢保持が可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置において、待機中の位置決め部材の変形を抑制し、高精度の液体吐出が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の液体吐出装置の要部を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の液体吐出装置の液体吐出時の姿勢保持ユニットとその周辺部を示す側面図である。
【図３】図１に示す液体吐出装置の液体吐出時のキャリッジとガイドレールを示す背面図である。
【図４】図１に示す液体吐出装置の待機時のキャリッジとガイドレールを示す背面図である。
【図５】図１に示す液体吐出装置の待機時の姿勢保持ユニットとその周辺部を示す側面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の液体吐出装置の待機時のキャリッジとガイドレールを示す背面図と、キャリッジの走査距離と走査速度の関係を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の液体吐出装置の待機時のキャリッジとガイドレールを示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の代表的な実施形態に係る、液体を吐出する液体吐出ヘッド２を搭載した液体吐出装置の構成を示す斜視図である。記録媒体１に対向する位置に液体吐出ヘッド２を搭載したキャリッジ３は、支持ガイドレールである第１ガイドレール４を中心として回動可能に、かつ第１ガイドレール４に沿って往復移動可能に案内および支持されている。キャリッジ３の移動範囲の一端にプーリ付きキャリッジモータ５（プーリのみ図示）が配置され、他端にアイドルプーリ６が配置され、これらにタイミングベルト７が掛け回されている。キャリッジ３とタイミングベルト７とが連結されているため、キャリッジモータ５の回転に応じて、タイミングベルト７が回転し、キャリッジ３が移動する。また、第１ガイドレール４と平行に延びるガイド部材である第２ガイドレール（姿勢保持用ガイドレール）８が設置され、キャリッジ３の第２ガイドレール８に近接する部分には姿勢保持ユニット９が設けられている。姿勢保持ユニット９では、本発明の第１位置決め部材の一例である位置決めコロ１０が回転可能に配置されている。位置決めコロ１０が第２ガイドレール８に当接することにより、第１ガイドレール４を中心としたキャリッジ３の回転が抑えられている。
【００１０】
キャリッジ３は、キャリッジモータ５およびタイミングベルト７に駆動されて、記録媒体１を横切る主走査方向（矢印Ａ方向）に、第１ガイドレール４に沿って往復移動する。この時の移動範囲は、キャリッジモータ５の回転動作を制御することにより、第１ガイドレール４の軸方向の一方の端（第１端）と他方の端（第２端）との間とされている。記録媒体１は、搬送モータ（不図示）によって、キャリッジ３の移動方向（主走査方向）と交差する副走査方向（矢印Ｂ方向）に搬送される。
【００１１】
非記録時には、キャリッジ３は、２点鎖線で示されている長さＬの液体吐出領域（記録領域）Ｓの側方位置にて待機する。待機時には、液体吐出ヘッド２内のインクの乾燥を防ぐために、図示しないが液体吐出ヘッド２の吐出口はキャップによってキャッピングされるのが一般的である。図１に示す例では、待機位置Ｔは、記録領域Ｓの外側であって、アイドルプーリ６が位置している、キャリッジ３の移動範囲の他端側に存在する。
【００１２】
次に、以上のような構成の液体吐出装置の、より具体的ないくつかの実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図２は、図１に示す液体吐出装置の、液体吐出時（記録時）における姿勢保持ユニット９とその周辺部を模式的に示す側面図である。図３は、液体吐出時のキャリッジ３と、第１ガイドレール４と、第２ガイドレール８を模式的に示す背面図である。図４は、キャリッジ３が待機位置Ｔにある時のキャリッジ３と、第１ガイドレール４と、第２ガイドレール５を模式的に示す背面図である。図５は、キャリッジ３が待機位置Ｔにある時の姿勢保持ユニット９とその周辺部を模式的に示す側面図である。
【００１３】
図２に示すように、姿勢保持ユニット９は、不動の固定アーム１８と、回動軸１４を中心として回動可能な可動アーム１７を有している。固定アーム１８には、前述した第１位置決め部材である位置決めコロ１０が取り付けられ、可動アーム１７には、第２位置決め部材の一例である突き当てコロ１１が取り付けられている。可動アーム１７は、付勢部材の一例である圧縮バネ１２によって回動方向に付勢されている。固定アーム１８には、可動アーム１７の回動軌跡と干渉する位置に制限部１３が設けられている。図３に示すように、突き当てコロ１１は、第２ガイドレール８を挟んで位置決めコロ１０と対向する位置にあり、可動アーム１７の回動によって、第２ガイドレール８に接離可能である。可動アーム１７は圧縮バネ１２によって、突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に近づく方向に付勢されている。第２ガイドレール８は、基本的には断面円形の円柱状であるが、キャリッジ３の待機位置Ｔにあたる部分には、突き当てコロ１１に面する部分が切り欠かれた切り欠き部１５が設けられている。
【００１４】
液体吐出ヘッド２が記録領域Ｓにある時には、圧縮バネ１２の付勢力によって可動アーム１７が回動し、突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に当接する。それにより、位置決めコロ１０が第２ガイドレール８に対して相対的に所定の付勢力で突き当たる状態になり、記録中のキャリッジ３の姿勢が一定に保たれる。
一方、キャリッジ３が待機位置Ｔにある時には、図５に示すように、可動アーム１７は圧縮バネ１２の付勢力によって回動軸１４を中心として回動し、突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に近づく。しかし、第２ガイドレール８には切り欠き部１５が設けられているので、可動アーム１７が大きく変位しないと突き当てコロ１１が切り欠き部１５に当接しない。そして、第２ガイドレール８の切り欠き部１５に突き当てコロ１１が当接する前に、可動アーム１７が制限部１３に当接して可動アーム１７のそれ以上の回動が制止される。従って、待機位置Ｔでは、突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に対して非接触の状態に保たれる。こうすることで、キャリッジ３の待機中は、位置決めコロ１０および突き当てコロ１１が圧縮バネ１２による負荷から解放される。
【００１５】
従来の液体吐出装置では、電源が切られた状態などで長時間放置されると、圧縮バネ１２の付勢力によって位置決めコロ１０および突き当てコロ１１が第２ガイドレール８を押圧した状態で保持される。通常、位置決めコロ１０および突き当てコロ１１は樹脂材料からなるため、第２ガイドレール８を押圧することにより大きな負荷が加わった樹脂がクリープ現象を引き起こす可能性がある。
【００１６】
しかし、本実施形では、第２ガイドレール８の切り欠き部１５と、可動アーム１７の回動を規制する制限部１３とが設けられている。そのため、液体吐出が行われず液体吐出ヘッドが待機位置Ｔにある時には、圧縮バネ１２の付勢力にかかわらず、突き当てコロ１１は第２ガイドレール８に当接しない状態に保持される。従って、圧縮バネ１２の付勢力によって樹脂に大きな負荷がかかることはなく、クリープ現象の発生を抑えることが可能である。その結果、変形していない位置決めコロ１０および突き当てコロ１１と第２ガイドレール８とによって、液体吐出中のキャリッジ２の姿勢が保たれ、高精度の液体吐出が可能で、良好な記録画像を得ることができる。
【００１７】
本実施形態においては、キャリッジ３の待機位置Ｔにおいて、突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に当接しないように、制限部１３によって可動アーム１７の回動を規制している。しかし、クリープ現象が発生しない程度の負荷で突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に当接している状態で、可動アーム１７の回動を規制してもよい。すなわち、本発明では、液体吐出中に突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に当接する際の押圧力に比べて、待機位置Ｔにおける押圧力が小さくなって負荷が軽減するように構成すればよい。さらに、本実施形態においては、第２ガイドレール８に切り欠き部１５を設けるとともに、この第２ガイドレール８に姿勢保持ユニット９の位置決めコロ１０および突き当てコロ１１が当接する構成である。しかし、このような構成に限定されず、第１ガイドレール４に切り欠き部を設けて、位置決めコロ１０および突き当てコロ１１が第１ガイドレール４に当接する構成であってもよい。
【００１８】
また、本実施形態においては、第１位置決め部材および第２位置決め部材の一例としてそれぞれ回転体のコロ１０，１１を用いたが、これに限定されず、非回転体の摺動部材を第１位置決め部材および第２位置決め部材として用いることもできる。
【００１９】
さらに、本実施形態においては、第２ガイドレール８の切り欠き部１５が、記録領域Ｓの外側の他端側（アイドルプーリ６側）のみに設けられている。しかし、記録領域Ｓの外側の一端側（キャリッジモータ５側）と他端側の両方に切り欠き部１５が設けられた構成であってもよい。その場合、例えば、一端側を液体吐出ヘッド２のキャッピングポジションを兼ねた電源切断時のキャリッジ待機位置とし、他端側を液体吐出ヘッド２の定期交換時のキャリッジ待機位置と設定してもよい。
【００２０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態の液体吐出装置の基本構成は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同様な部分については説明を省略する。
図６（ａ）は、待機位置Ｔにあるキャリッジ３と、第１ガイドレール４と、第２ガイドレール８を模式的に示す背面図である。図６（ｂ）は、キャリッジ３が、図６（ａ）に示す待機位置Ｔから図面右側の記録領域Ｓに向かって走査するときの走行距離Ｘ（横軸）に対する、キャリッジの速度Ｖ（縦軸）を表したグラフであり、横軸は図６（ａ）と対応している。
【００２１】
図６に示す待機位置Ｔにて待機している液体吐出ヘッド２は、次の液体吐出（記録）の指令を受けると、記録領域Ｓに移動して液体吐出を行う。すなわち、待機位置Ｔは、キャリッジ２の走査開始位置であり、キャリッジ２は待機位置（走査開始位置）Ｔから徐々に速度を上げていき、一定速度（所定の走査速度）で記録領域Ｓ内を走査する。従って、待機位置Ｔからキャリッジ２が走査を開始して一定速度に到達するまでの領域（図６（ｂ）の０からＸPまでの範囲）が、キャリッジ２の加速領域である。本実施形態では、第２ガイドレール８の切り欠き部１５が、キャリッジ３の加速領域に設けられている。これにより、キャリッジ３が加速する期間中の圧縮バネ１２による付勢力を解放させ、摺動負荷を軽減させている。
【００２２】
通常、キャリッジモータ５は、キャリッジ３の加速時に最も大きなパワーを発生する必要がある。姿勢保持ユニット９の圧縮バネ１２により姿勢保持のための付勢力が加わることでキャリッジ３の摺動負荷が増すと、姿勢保持のための付勢力が加わらない構成に比べて、キャリッジモータ５をさらにパワーアップさせる必要が生じるおそれがある。または、キャリッジ３の加速度の低下を招くおそれがある。それに対し、本実施形態では、キャリッジ３の加速時には突き当てコロ１１が第２ガイドレール８に当接しないか、または当接しても押圧力が小さいため、キャリッジ３の摺動負荷が小さくてすむ。従って、キャリッジモータ５をパワーアップさせなくても、十分大きな加速度が得られ、液体吐出による記録の高速化が可能である。
【００２３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態の液体吐出装置の基本構成は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同様な部分については説明を省略する。
図７は、待機位置Ｔにあるキャリッジ３と、第１ガイドレール４と、第２ガイドレール８を模式的に示す背面図である。本実施形態では、位置決めコロ１０に対向する位置に、多孔質材（例えばスポンジ）などからなる清掃部材１６が設けられている。
【００２４】
位置決めコロ１０および突き当てコロ１１には、液体吐出ヘッド２から吐出された液体がミスト状になって付着したり、埃が付着したりすることがある。その場合、位置決めコロ１０や突き当てコロ１１の表面に、付着したミストや埃によって凹凸が生じる。従来は、位置決めコロ１０や突き当てコロ１１の表面の凹凸に起因して、キャリッジ３が往復移動するたびに位置決めコロ１０、突き当てコロ１１、および第２ガイドレール８から異音が発生するおそれがある。また、位置決めコロ１０や突き当てコロ１１の表面の凹凸に起因して、キャリッジ３が振動してその姿勢が変動するおそれがある。その場合、液体吐出ヘッド２から吐出された液体の着弾位置が正規の位置からずれ、記録画像の品質が低下して良好な画像が得られないことがある。
【００２５】
そこで、本実施形態では、図７に示すように、第２ガイドレール８の切り欠き部１５に対向する範囲内で、位置決めコロ１０に当接可能な位置に、清掃部材１６が固定されている。清掃部材１６は、図示しないが液体吐出装置本体（筐体やフレーム等）に取り付けられて移動不能に固定されている。従って、キャリッジ３が清掃部材１６に対向する位置を通過する度に、清掃部材１６が位置決めコロ１０に当接して、表面に付着したミストや埃を除去する。
【００２６】
仮に、姿勢保持のための付勢力によって第２のガイドレールを押圧している位置決めコロ１０に清掃部材１６を当接させる構成であると、キャリッジ３の摺動負荷が増大し、キャリッジモータ５のパワーアップが必要となるおそれがある。しかし、本実施形態によると、位置決めコロ１０に清掃部材１６が当接する清掃時には、切り欠き部１５および制限部１３によって第２のガイドレール８に突き当てコロ１１が接触しないか、または当接しても押圧力が小さい。そのため、キャリッジ３の摺動負荷が小さい状態にある。従って、位置決めコロ１０に清掃部材１６が当接してもキャリッジ３の摺動負荷はさほど大きくなく、キャリッジモータ５をパワーアップしなくてもキャリッジの円滑な往復移動および加速が阻害されることはない。その結果、高精度の液体吐出が可能であり、常に良好な画像を形成することができる。
【００２７】
本実施形態では、清掃部材１６を位置決めコロ１０に当接させているが、これに限定されず、例えば突き当てコロ１１に当接して清掃するように第２ガイドレール８の切り欠き部１５に清掃部材を設置した構成であってもよい。位置決めコロ１０に当接する清掃部材１６と、突き当てコロ１１に当接する清掃部材とをともに有する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
２  液体吐出ヘッド
３  キャリッジ
４  第１ガイドレール（支持ガイドレール）
８  第２ガイドレール（ガイド部材、姿勢保持用ガイドレール）
１０  位置決めコロ（第１位置決め部材）
１１  突き当てコロ（第２位置決め部材）
１２  圧縮バネ（付勢部材）
１３  制限部
１５  切り欠き部
１６  清掃部材
１７  可動アーム
１８  固定アーム
Ｓ    液体吐出領域（記録領域）
Ｔ    待機位置（走査開始位置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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