JP2009083123A - キャリッジ高さ調節装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジをガイド軸とガイドレールで下から支える構成を有する記録装置で、キャリッジを昇降動させてペーパーギャップを調節する安価な構成を有するキャリッジ高さ調節装置及び記録装置を提供することにある。
【解決手段】キャリッジ１を支持するガイド軸３と、傾斜部４ａを有し、キャリッジ１の下部に設けたキャリッジスライダ８を支持するガイドレール４と、ガイド軸３の両端に、回動可能かつ回動中心と偏心させて嵌着した軸受部材９と、を備え、軸受部材９が回動中心と偏心して回転することによりガイド軸３側のキャリッジ１の高さが変化するのに合わせてキャリッジスライダ８が傾斜部４ａに沿って移動することによりガイドレール４側の前記キャリッジ１の高さが変化するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、キャリッジを前後２ヶ所で支えて往復動作を案内する、ガイド軸とガイドレールで構成された、インクジェットプリンタ、インクジェット記録装置等の記録装置に搭載するキャリッジ高さ調節装置（ペーパーギャップの調整装置）及びこれを搭載するインクジェットプリンタ、インクジェット記録装置等の記録装置に関するものである。

記録装置であるインクジェットプリンタにおいて、キャリッジを支え、このキャリッジの動作を案内する構成は従来から種々知られている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
特許文献１には、キャリッジを支える２つの軸体を持ち、軸体の高さにより記録材である用紙とキャリッジに搭載した記録装置との高さを変える機構で、軸体の一端に取り付けられる軸受部材から延びるように設けられた第１のレバーと、第２の軸体の軸受部材に設けられた第２のレバーをリンクで結合し、軸受部材の回動により高さを調節する機能が開示されている。
特許文献２には、キャリッジと用紙のギャップを調節する機構について開示がなされている。特許文献３には、インクジェット記録ヘッドを移動させるキャリッジを保持する軸を偏心軸とし、この偏心軸を回転させることで記録ヘッドと被印刷用紙とのギャップを変化させる構成が開示されている。
インクジェットプリンタのキャリッジを支え、動作を案内する構成として、キャリッジの前後に２本のガイド軸を用いた構成がある。この構成は、キャリッジを前後で支えているために、バランスがよくキャリッジが上下に振動しにくいという特徴がある。しかし、この構成では表面精度が高く高価なガイド軸を２本用いているために材料費が高くなってしまう。
そのため、ガイド軸の代わりにキャリッジの下面にスライダを設け、板金（ガイドレール）で下から支持する構成が提案されている。このタイプの構成はガイドレールを、本体を構成するフレーム（板金）にネジ止めしたり、そのままフレームを構成する板金を利用したりしている。

一方で、インクジェット式記録装置はキャリッジに搭載されたヘッドからインクを一定距離だけ離れた紙へ吐出して記録を行うため、用紙とヘッドとの距離（ペーパーギャップ）が適切な間隔にされることが正常な印字品質を得る上で必須となる。そこで、封筒やはがきに印刷する場合など、紙の厚みや種類によっては、ヘッドと紙の距離を調整する機構が設けられている。
２本のガイド軸を用いた構成では、ペーパーギャップの調整のために、２本のガイド軸を偏心軸構造とすることで、ガイド軸の回転によって、キャリッジを昇降動させることによって間隔を調整する機構等が用いられている。
特開２００２−１２７５４２公報 特開２００６−３１５２７２公報 特開２００５−８１７１７公報

しかしながら、キャリッジをガイド軸とガイドレールで下から支える構成の記録装置は、ガイドレール自体が記録装置のフレームの一部であるために、ガイドレールを稼動させてキャリッジを上昇させることが難しい。そのため、反対に用紙の位置（プラテン）を下げる等の手段が用いられているが、キャリッジ単体を動かす構成よりも、機構が複雑になってしまうという欠点がある。
特許文献１は２本の軸を使用した構成に限定した技術であり、その他のものには使用できない。また、特許文献２はキャリッジではなく、プラテンが移動する機構についての技術のため、機構が複雑であり、また、ベルト搬送のような搬送機構の場合には適用できない。
さらに、特許文献３はキャリッジの前方をガイド板にのせ、後ろ側をガイド軸で支える構成であるが、調整するのはガイド軸側だけであり、ガイド板は固定で、高さを調節することはできない。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、キャリッジをガイド軸とガイドレールで下から支える構成を有する記録装置で、キャリッジを昇降動させてペーパーギャップを調節する安価な構成を有するキャリッジ高さ調節装置（ペーパーギャップの調整装置）及び記録装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、記録材に記録を行なう記録部を備えたキャリッジの高さ位置を調節するキャリッジ高さ調節装置において、前記キャリッジを支持するガイド軸と、傾斜部を有し、前記キャリッジの下部に設けたキャリッジスライダを支持するガイドレールと、前記ガイド軸の両端に、回動可能かつ回動中心と偏心させて嵌着した軸受部材と、を備え、前記軸受部材が回動中心と偏心して回転することにより前記ガイド軸側の前記キャリッジの高さが変化するのに合わせて前記キャリッジスライダが前記傾斜部に沿って移動することにより前記ガイドレール側の前記キャリッジ高さが変化するキャリッジ高さ調節装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記ガイドレールは折り曲げによりレール部が形成されている、板状部材である請求項１記載のキャリッジ高さ調節装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記ガイドレールが装置フレームの一部である請求項２記載のキャリッジ高さ調節装置を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記キャリッジに前記記録材の先端を検知する記録材センサを備えている請求項１乃至３のいずれか１項記載のキャリッジ高さ調節装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載のキャリッジ高さ調節装置を備えることを特徴とする記録装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、記録部を支持するガイド軸と、傾斜部を有し、かつ前記記録部の下部に設けたキャリッジスライダを支持するガイドレールと、前記ガイド軸の両端に、回動可能かつ回動中心と偏心させて嵌着した軸受部材と、前記ガイド軸及び前記ガイドレールを支える装置フレームと、前記記録部の高さ位置を調節する高さ調節手段と、を備えた記録装置において、前記軸受部材が回動中心と偏心して回転することにより前記ガイド軸側の前記記録部の高さが変化するのに合わせて前記キャリッジスライダが前記傾斜部に沿って移動することにより前記ガイドレール側の前記キャリッジ高さが変化することを特徴とする記録装置を特徴とする。

本発明によれば、ガイド軸とガイドレールに乗ったキャリッジスライダにより、重心位置を挟んで前後２箇所で下側から支えられる場合のキャリッジ高さ調節装置において、ガイドレールとスライダが傾斜部で接しており、ガイド軸は両端を回転中心より偏心させてある軸受部材に嵌着されているため、軸受部材を回動させ、キャリッジの後部が上方かつ後方に向かって移動することで、傾斜部で接触しているスライダとガイドレールも、キャリッジ後部の動きに合わせて上方かつ後方に向かって移動するので、水平にキャリッジの高さを変更することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態を適用するインクジェット記録装置の機構部の概要を示す斜視図である。
インクジェット記録装置であるこのインクジェットプリンタ２０は記録部を備えたキャリッジ１の図示後端部を、装置フレーム２に取り付けたガイド軸３上に摺動可能に設置している。また、キャリッジ１の図示前端部の下端部下面をガイドレール４上に摺動可能に設置している。
さらに、このキャリッジ１を、駆動ベルト（タイミングベルト）５を介して矢印Ａ方向（主走査方向）に移動させるステッピングモータ等からなるモータ６を備えている。
一方、インクジェット記録装置は、記録材である用紙７を矢印Ｂ方向（副走査方向）に送るための副走査系（図示せず）を備え、キャリッジ１を矢印Ａ方向（主走査方向）に移動させながら用紙７を矢印Ｂ方向に送り、図示してない記録部からインクを吐出して用紙７に画像を印字する。

図２は本発明による記録装置のキャリッジの第１の実施の形態を示す側面図である。図３は図２のキャリッジに通常よりも厚い用紙を通した場合の状態を示す側面図である。
記録材に記録を行なう記録部を備えたキャリッジ１の高さ位置を調節するキャリッジ高さ調節装置は、キャリッジ１を主走査方向にガイドするガイド軸３と、図２及び図３では図の左側であるキャリッジ１の前方の下側に設けられたキャリッジスライダ８を支持するガイドレール４とを備えている。
ガイド軸３の両端（図２及び図３では一端のみを示す）には、回動可能で、かつ回動中心と偏心して嵌着される軸受部材９を備え、かつガイドレール４は斜面（傾斜部）４ａを備えて設置されている。ガイド軸３によりこのガイド軸３側のキャリッジ１の高さを変更することに同期して、ガイドレール４側のキャリッジ１の高さも変更させる。
この第１の実施の形態のキャリッジ１は、ガイド軸３とガイドレール４に乗ったキャリッジスライダ（副走査系）８により、重心位置を挟んで前後２箇所で下側から支えられている。この第１の実施の形態において、ガイドレール４の形状は図１のガイドレール４とは異なっている。

キャリッジスライダ８はガイドレール４と傾斜部４ａで接しており、ガイド軸３は両端を回転中心より偏心させてある軸受部材９に嵌着されている（図中、Ｄカット部にて装置フレーム（図示せず）固定されている）。
軸受部材９を回動させ、キャリッジ１の図示後部が後方に向かって上方に移動することで、傾斜部４ａで接触しているキャリッジスライダ８とガイドレール４も、キャリッジ１の後部の動きに合わせて後方に向かって上方に移動し、水平にキャリッジ１の高さを変更することができる。図２は通常の厚さの用紙７を通した場合のキャリッジの位置を示し、図３は通常よりも厚い用紙７’を通した場合の状態を示している。
このように、本発明によるキャリッジ高さ調節装置はガイド軸３とガイドレール４に乗ったキャリッジスライダ８により、重心位置を挟んで前後２箇所で下側から支えられている構成である。
この場合、ガイドレール４とキャリッジスライダ８が傾斜部４ａで接しており、ガイド軸３は両端を回転中心より偏心させてある軸受部材９に嵌着されている。このため、軸受部材９を回動させ、キャリッジ１の後部が後方に向かって上方に移動することができる。
これによって傾斜部で接触しているキャリッジスライダ８とガイドレール４も、キャリッジ後部の動きに合わせて傾斜部４ａを後方に向かって移動することで、水平にキャリッジの高さを変更することができる。

図４は本発明による記録装置のキャリッジの第２の実施の形態を示す側面図である。図５は図４のキャリッジに通常よりも厚い用紙を通した場合の状態を示す側面図である。
図４及び図５を参照して、この第２の実施の形態では、ガイドレール４は、装置フレーム２に固定された板材を曲げたもので形成されているので、コストダウンをすることができる。
ガイドレール４は折り曲げることによりレール部（傾斜部）４ａが形成されている、板状部材である。図４では、通常の暑さの用紙７が通され、図５では、通常よりも厚い用紙７’を通している。
このように、この第２の実施の形態のガイドレール４は、装置フレーム２に固定された板材を折り曲げて形成されており、傾斜部４ａを有する構造材を必要としないので、コストダウンをすることができる。

図６は本発明による記録装置のキャリッジの第３の実施の形態を示す側面図である。図６において、キャリッジスライダ８は装置フレームの一部分を折り曲げて形成されたガイドレール４’に乗っている。このガイドレール４’は、装置フレーム２と別体ではなく、装置フレーム２をそのまま使用して、キャリッジスライダ８を折り曲げて傾斜部４ａを形成している。
このように、キャリッジスライダ８と接触する傾斜部４ａを有するガイドレール４’を別体の構造部材として使用することがなく、記録装置の装置フレーム２をガイドレールとして使用できるので、コストダウンをすることができる。

図７は本発明による記録装置のキャリッジの第４の実施の形態を示す概略斜視図である。図７において、キャリッジ１の側面には、詳細は説明しないが用紙センサ１０を設置している。
本発明のキャリッジ１の上昇機構の場合、キャリッジ１が上下とともに前後にも動くために、送られてくる用紙の先端の位置が変わってしまうため、用紙７の先端を検知する、例えば、光センサからなる用紙センサ１０を備えている方が良い。
このように、キャリッジ１に用紙の先端を検知する用紙センサ１０を備えている。本発明のキャリッジ１の上昇機構の場合には、キャリッジ１が上下とともに前後にも動く。このために送られてくる用紙の先端の位置が変わってしまう。そこで、用紙の先端を検知する用紙センサ１０を備えておけば、位置を変更した場合でも、書き足し位置が一定にできる。
図示はしていないが、本発明の記録装置の他の実施の形態によれば、記録部を支持するガイド軸及びガイドレールと、これらのガイド軸及びガイドレールを支えるフレームを備えており、そして記録部の高さ位置（キャリッジの高さ位置）を調節する高さ調節装置を備えている。

ガイド軸の両端には、フレームに回動可能で、かつ回動中心と偏心して嵌着される軸受部材を備え、かつガイドレールは傾斜部を備えて設置されている。これによって、ガイド軸によりガイド軸側のキャリッジの高さを変更することに同期して、ガイドレール側のキャリッジの高さも変更させる。
かかる記録装置としては、記録ヘッド据え置き型のラインヘッドプリンタがある。ラインヘッドを回動可能なガイド軸とガイドレールで保持し、高さ調整を可能としている。
本発明では記録方法として、記録材に対して１回の主走査で画像を形成する、いわゆる１パス印字を用いても良いし、記録材の同一領域に対して同一のノズル群あるいは異なるノズル群によって複数回の主走査を行い、画像を形成する、いわゆるマルチパス印字を用いても良い。これらの記録方法は適宜組み合わせて用いることができる。

以下で、マルチパス印字について説明する。ここでは１つの記録領域に対して４回の主記録走査（４パス）を実行することによって画像を完成させる場合を例にとって説明する。
図８はマルチパス印字における画像処理部を概略的に示すブロック図である。図８のブロック図において、各ブロックは、入力端子１１、記録バッファ制御部１２、パス数設定部１３、マスク処理部１４、マスクパターンテーブル１５、ヘッドＩ／Ｆ部１６、記録ヘッド１７を示している。
入力端子１から入力されたビットマップデータは記録バッファ制御部により、記録バッファ１２の所定のアドレスに格納される。記録バッファ１２は１スキャンと記録材（紙）送り量分のビットマップデータを格納できる容量を有し、ＦＩＦＯメモリのような記録材送り量単位のリングバッファを構成している。
記録バッファ制御部は、記録バッファ１２を制御し、１スキャン分のビットマップデータが記録バッファ１２に格納されるとプリンタエンジン（図示せず）を起動し、記録ヘッド１７の各ノズルの位置に応じて記録バッファ１２よりビットマップデータを読み出し、パス数設定部１３に入力する。
また、入力端子１から次回のスキャンのビットマップデータが入力されると、記録バッファ１２の空き領域（記録が完了した紙送り量に相当する領域）に格納するように記録バッファ１２を制御する。

次に、画像処理部におけるパス数設定部１３のより具体的構成例を説明する。パス数設定部１３では分割パス数を決定し、そのパス数をマスク処理部１４へ出力する。
マスクパターンテーブル１５では予め格納されているマスクパターンテーブル、例えば、２パス記録、４パス記録、８パス記録のマスクパターンから、必要なマスクパターンを決定された分割パス数に応じて選択し、マスク処理５に出力する。
マスク処理部１４は、記録バッファ１２に格納されているビットマップデータを、マスクパターンを用いてパス記録毎にマスクしてヘッドドライバ（図示せず）に出力すると、そのヘッドドライバではそのマスクされたビットマップデータを記録ヘッド１７が用いる順に並び替え、記録ヘッド１７に転送する。このように、マルチパス印字を用いることで、１パス印字では目立つ白スジや濃度ムラを平均化して目立たなくすることができる。

本発明の実施の形態を適用するインクジェット記録装置の機構部の概要を示す斜視図である。 本発明による記録装置のキャリッジの第１の実施の形態を示す側面図である。 図２のキャリッジに通常よりも厚い用紙を通した場合の状態を示す側面図である。 本発明による記録装置のキャリッジの第２の実施の形態を示す側面図である。 図４のキャリッジに通常よりも厚い用紙を通した場合の状態を示す側面図である。 本発明による記録装置のキャリッジの第３の実施の形態を示す側面図である。 本発明による記録装置のキャリッジの第４の実施の形態を示す概略斜視図である。 マルチパス印字における画像処理部を概略的に示すブロック図である。

符号の説明

１ キャリッジ（記録部）、２ 装置フレーム、３ ガイド軸、４ ガイドレール、４ａ ガイドレールの傾斜部、６ モータ、７ 記録材（用紙）、７’ 厚い記録材（厚い用紙）、８ キャリッジスライダ、９ 軸受部材、１０ 記録材（用紙）センサ、２０ 記録装置（インクジェットプリンタ、インクジェット記録装置）

Claims (6)

1. 記録材に記録を行なう記録部を備えたキャリッジの高さ位置を調節するキャリッジ高さ調節装置において、
   前記キャリッジを支持するガイド軸と、
   傾斜部を有し、前記キャリッジの下部に設けたキャリッジスライダを支持するガイドレールと、
   前記ガイド軸の両端に、回動可能かつ回動中心と偏心させて嵌着した軸受部材と、を備え、
   前記軸受部材が回動中心と偏心して回転することにより前記ガイド軸側の前記キャリッジの高さが変化するのに合わせて前記キャリッジスライダが前記傾斜部に沿って移動することにより前記ガイドレール側の前記キャリッジ高さが変化することを特徴とするキャリッジ高さ調節装置。
2. 前記ガイドレールは折り曲げによりレール部が形成されている、板状部材であることを特徴とする請求項１記載のキャリッジ高さ調節装置。
3. 前記ガイドレールが装置フレームの一部であることを特徴とする請求項２記載のキャリッジ高さ調節装置。
4. 前記キャリッジに前記記録材の先端を検知する記録材センサを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のキャリッジ高さ調節装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項記載のキャリッジ高さ調節装置を備えることを特徴とする記録装置。
6. 記録部を支持するガイド軸と、傾斜部を有し、かつ前記記録部の下部に設けたキャリッジスライダを支持するガイドレールと、前記ガイド軸の両端に、回動可能かつ回動中心と偏心させて嵌着した軸受部材と、前記ガイド軸及び前記ガイドレールを支える装置フレームと、前記記録部の高さ位置を調節する高さ調節手段と、を備えた記録装置において、
   前記軸受部材が回動中心と偏心して回転することにより前記ガイド軸側の前記記録部の高さが変化するのに合わせて前記キャリッジスライダが前記傾斜部に沿って移動することにより前記ガイドレール側の前記キャリッジ高さが変化することを特徴とする記録装置。

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