JP2017128070A

JP2017128070A - キャリッジ装置

Info

Publication number: JP2017128070A
Application number: JP2016010176A
Authority: JP
Inventors: 健一阿部; Kenichi Abe; 佐々木　健志; Kenji Sasaki; 健志佐々木
Original assignee: Canon Finetech Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27
Also published as: US10029495B2; US20170210152A1

Abstract

【課題】簡易な構成で媒体の位置ずれを抑制することが可能なキャリッジ装置を提供する。【解決手段】主走査方向に移動するキャリッジ１５をガイドするキャリッジガイド部材３５は、キャリッジ１５の一部を当接させて移動経路を案内するキャリッジガイド面４０と、記録媒体１１１が載置部に載置された際に、主走査方向と副走査方向とのそれぞれに記録媒体１１１の位置を規制する主走査方向規制部６４と副走査方向規制部６５とを同一部材で備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、所定の位置に配置された媒体に対して、走査しながら所定の処理を行うキャリッジ装置に関する。

位置決めされたシートに対して、主走査方向に移動しながら、記録を行う記録装置や画像の読み取りを行う読取装置が知られている。これらの装置では、記録や読み取りを行うヘッドが、主走査方向に延在するように設けられたシャフトをガイドにして移動しながら媒体に対して各処理が行われる。これらの処理にあたり、処理を行う装置とシートの相対的な位置ずれを考慮することが重要となる。

そこで、特許文献１には、キャリッジに検知手段を設けて、シートの位置ずれを検知し、その結果に基づき記録する画像の補正をすることで、画像の精度向上を図るプリンタが開示されている。

特開２０１０−１０７２３２号公報

しかし特許文献１の方法では、キャリッジにシートを読取るセンサを設けているため、構成や制御が複雑であり、更に部品追加によるコストアップになる。

よって本発明は、簡易な構成で処理を行う装置とシートとの相対的な位置ずれを抑制することが可能なキャリッジ装置を提供することを目的とする。

そのため本発明のキャリッジ装置は、シートに所定の処理を行う処理手段をキャリッジに搭載可能であり、前記キャリッジが所定方向に往復移動可能であるキャリッジ装置において、該キャリッジ装置に対するシートの位置を決める位置決め手段と、前記キャリッジの前記所定方向における移動をガイドするガイド手段と、が同一の部材で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で処理を行う装置とシートとの相対的な位置ずれを抑制することが可能なキャリッジ装置を実現することができる。

記録装置の概略構造を示す断面図である。記録装置を示した斜視図である。記録媒体供給部を示す側面図である。キャリッジガイド部材とキャリッジユニットの位置関係を示す断面図である。パージ部を示した斜視図である。キャリッジユニットを示した分解斜視図である。ヘッドユニット構造を示した斜視図である。記録ヘッド経路切替え装置を示した図である。読取装置を示した斜視図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。なお、本実施形態では、記録手段をキャリッジに搭載した記録装置について説明するが、他の処理手段をキャリッジ搭載したキャリッジ装置としてもよい。

図１は、記録装置１００の概略構造を示す断面図であり、図２は、本実施形態の記録装置１００を示した斜視図である。本実施形態における記録装置１００は、記録ヘッドを搭載し、記録ヘッドを走査することで媒体（以下、記録媒体ともいう）に記録を行う記録装置である。以下、記録装置１００の主要動作に関わる部位を説明する。

記録装置１００は、記録中の記録媒体１１１を搭載する載置部６１、記録中に記録媒体１１１が移動しないように押圧保持するリフタ部１０、記録時に吐出口から液体を吐出する記録ヘッド１２と記録ヘッド１２を保持するヘッドホルダ１３を備えている。更に記録装置１００は、記録ヘッド１２とヘッドホルダ１３とがユニット化されたヘッドユニット１４、それを搭載可能なキャリッジ１５、記録ヘッド１２のクリーニング機構及び待機時のキャッピング機構を備えたパージ部２０を備えている。更に記録装置１００は、キャリッジユニット１５を所定方向に移動させるキャリッジ駆動部３０、走査時のキャリッジユニット１５をガイドするキャリッジガイド部材３５を備えている。更に記録装置１００は、記録中の媒体を搭載する載置部６１を備えており、記録媒体１１１の載置部６１に隣接してキャリッジユニット１５の一部を当接させて移動経路を案内しつつ記録媒体セット時の副走査方向の位置規制をするキャリッジガイド面４０が設けられている。更に記録装置１００は、各機能の動作を制御する本体制御部５０を備えている。

以下、各機能部についての詳細説明をする。
（記録媒体供給部）
本実施形態では、ユーザの手作業により記録装置１００に記録媒体１１１が供給される。記録媒体１１１は、記録動作開始前に載置部６１に載置される。載置部６１は、ユーザの手動操作で動作する把手レバーと付勢手段とを介して、セット位置と記録可能位置との間で、記録時の記録媒体１１１の記録面に対して垂直方向に移動可能に構成されている。なお、把手レバーには角度検知手段が設けられており、角度検知手段で把手レバーの動作角度を検知することで、載置部６１の位置を判断している。また、装置本体には、載置部６１が記録可能位置にある状態で、記録媒体１１１の領域の一部に当接する記録媒体有無検知手段が備えられている。この記録媒体有無検知手段によって、記録媒体の有無を検知することができる。なお、本実施形態では検知フラグ部品を介して記録媒体の有無を検知しているが、その他の例えばセンサ等を使った検知方法でもよい。また、検知位置については記録媒体１１１の何れの部分でもよい。

図３は、記録媒体供給部を示す側面図であり、図４は、キャリッジガイド部材３５とキャリッジユニット１５と記録媒体１１１との位置関係を示す断面図である。キャリッジガイド部材３５には、記録媒体１１１が載置部６１に載置された際に、主走査方向と（主走査方向と交差する）副走査方向とのそれぞれに記録媒体１１１の位置を規制する位置規制部が設けられている。位置規制部の主走査方向における規制は、主走査方向規制部６４（図１参照）、副走査方向における規制は、副走査方向規制部６５が記録媒体１１１の位置を規制している。これら主走査方向規制部６４と副走査方向規制部６５とは、いずれもキャリッジガイド部材３５に同一部材として構成されている。

記録媒体供給部には、記録媒体１１１をベースプレート部材６３に対して垂直方向上方に押圧当接できるベースプレート部６６がリフターベース付勢部材６９を介して設けられている。ベースプレート部６６によって記録媒体１１１は、その厚みに関わらず一定の押圧力によりベースプレート部材６３に押し付けられている。これらの記録媒体固定手段により記録中の記録媒体１１１は押圧、固定されている。このように記録媒体１１１が押圧、固定されることで、記録ヘッド１２と記録媒体１１１との距離を一定距離に保つことができる。

なお、本実施形態では、記録媒体１１１の供給作業自体は、ユーザによる手作業であるが、自動供給装置を用いた自動供給でもよい。どちらの場合であっても、記録媒体１１１の供給方向を記録媒体１１１が主走査方向規制部６４と副走査方向規制部６５の両方に押し付けられる方向とすることにより、記録媒体１１１の位置ずれを抑制することができる。

ユーザによって記録媒体１１１がセットされると、角度検知手段と記録媒体有無検知手段の検知結果とに基づき、制御部は、待機時での状態を認識し、次の動作の準備を行う。

（パージ部）
図５は、パージ部２０を示した斜視図である。パージ部２０は、クリーニング機構及び待機時のキャッピング機構を備えており、待機時には、キャッピング機構のキャップ８によって、記録ヘッド１２の吐出口における液体の蒸発を防止するために、吐出口が設けられた吐出口面をキャップしている。また、このパージ部２０は、記録ヘッド１２の吐出口面のクリーニング手段も備えており、待機位置へ移動する過程で記録ヘッド１２の吐出口面にクリーニングブレード６を当接し、付着した液体（以下、インクともいう）を拭き取る。また、キャッピング状態で、キャップ８と接続されたポンプを駆動してキャップ内の気圧を下げて、吐出口内のインクを吸引、排出することもできる。

（キャリッジ駆動部）
キャリッジ駆動部は、キャリッジユニット１５の駆動力であるモータ７１（図２参照）と、その駆動力を伝達する駆動ベルト７２とを備えており、キャリッジユニット１５と連動させることで記録ヘッド１２を主走査方向へ往復移動する。本実施形態では、モータ７１はＤＣモータを使用しているが、ステッピングモータなど、動力源を駆動ベルト７２に伝達できる手段であればよい。キャリッジユニット１５に保持された記録ヘッド１２は、液体吐出部とインクタンクとを含むカートリッジとして一体構成されており、幅方向に摺動可能な程度に隙間を持ってヘッドホルダ１３に取り付けられヘッドユニット１４を構成している。

図６は、キャリッジユニット１５を示した分解斜視図であり、図７は、ヘッドユニット構造を示した斜視図である。ヘッドユニット１４は、キャリッジユニット１５に保持された状態で、ベルト駆動により主走査方向に移動する。ヘッドホルダ１３は、記録ヘッド１２に備えられた導通部と接触して電気信号の受け渡しを行うカートリッジ制御基板２２を備えており、導通部材を介してカートリッジの取付け状態などを制御部に伝える。また、記録ヘッド１２の記録中の姿勢を安定させるため、ヘッドホルダ１３は回動支持部を備え、記録ヘッド１２を押圧保持可能な押さえ部材７３で保持している。本実施形態の構成では、押さえ部材７３をネジで締め付けることで記録ヘッド１２を押圧しているが、例えばヘッドホルダ１３に係合する爪形状や、付勢部材によって押圧する構成でもよい。

（キャリッジガイド部材を含むキャリッジ装置）
次に、本発明の第１の実施形態のキャリッジ装置におけるキャリッジの経路案内ガイドについて説明する。キャリッジユニット１５を往復移動させる際、走査経路を案内するために装置本体にはキャリッジガイド部材３５の一部にキャリッジガイド面４０（図４参照）を備えており、キャリッジユニット１５はキャリッジガイド面４０に当接しながら主走査方向へ移動する。つまり前述したようにキャリッジガイド部材３５は、キャリッジの主走査方向の走査経路をガイドするキャリッジガイド面４０と、記録媒体１１１を主走査方向に規制する主走査方向規制部６４（図１参照）と、副走査方向に規制する副走査方向規制部６５とを備えている。このように、記録媒体１１１の位置を規制する主走査方向規制部６４と副走査方向規制部６５および移動時のキャリッジユニット１５をガイドするキャリッジガイド面４０を同一の部材に設ける。これによって、組み立て誤差等も最小限に抑えることができ、記録媒体１１１の位置に対する走査時のキャリッジの位置ずれを最小限に抑えることが可能となる。また、キャリッジガイド面４０には、走査中のキャリッジユニット１５の傾きを最小限に抑えるキャリッジ傾き補正部材４１が設けられている。以上説明したように、キャリッジガイド面４０と、主走査方向規制部６４と、副走査方向規制部６５とを同一部材に備えることで、記録媒体１１１に対する記録位置精度を最小単位の誤差にすることができる。これによって、記録媒体１１１に出力される記録結果の出力位置精度をより高精度のものにすることができる。

（記録手段）
駆動力を受けたキャリッジユニット１５は主走査方向に移動し、記録媒体の上部を通過するタイミングで記録ヘッド１２から液体が吐出され、記録媒体に画像が形成される。キャリッジユニット１５が記録動作するにあたり、キャリッジユニット１５の位置検出手段が必要である。そこで記録装置１００は、キャリッジユニット１５の動作領域上にリニアエンコーダ７４（図２参照）を備えており、キャリッジユニット１５に設けられたリニアエンコーダ読取手段によって主走査方向の位置を検出している。位置検出手段は、リニアエンコーダの代用として、ロータリーエンコーダやステッピングモータ、透過型センサなど位置検出機能を持った技術であれば代用可能である。

（記録ヘッド経路切替え装置）
次に、記録ヘッド１２の動作における経路の切替えについて説明する。記録装置１００において、主たる記録の目的は１インチ幅のバーコード及び関連する文字である。しかし、用いられる記録ヘッド１２の記録可能領域は０．５インチ幅である。そのため１インチ幅の記録を行うためには、少なくとも２回の記録動作が必要となる。そこで本実施形態では、記録動作中に主走査方向に対して直行する方向に記録ヘッド１２の経路の切替える切替え手段を採用している。この切替え手段について以下で説明する。

記録装置１００ではキャリッジユニット１５が記録ヘッドユニット１４を保持する構成とし、往路と復路とで経路の異なるレールガイド部材９０に、ヘッドホルダ１３の押圧当接部１６を押圧付勢部材１７を介して押圧当接させながら案内される構成となっている。そして、記録動作にあたり往路と復路とで押圧当接部１６の当接部を変更することで、記録ヘッドユニット１４が往路と復路とで異なる経路を走査する。

図８（ａ）、（ｂ）は、記録ヘッド経路切替え装置を示した図である。記録動作が開始されるとキャリッジユニット１５は、矢印Ａの方向へ移動する第１の経路を走査し、記録媒体上で往路分の記録作業が行われる。その後、第１の経路の可動方向下流側に設けられ、第２の経路に向かって形成されたレールガイド部材９０の傾斜部８９に到達する。キャリッジユニット１５の移動中、ヘッドホルダ１３の一部である押圧当接部１６は、レールガイド部材９０に対して主走査方向に直行する方向に記録ヘッドユニット１４の位置決め部として押圧付勢部材１７で押圧されている。傾斜部８９には、レールガイド部材９０とは別に構成された案内経路切替え手段９２が備えられている。この案内経路切替え手段９２は、所定の回動軸を中心に回動し、通常状態では、押圧当接部１６を第１の経路から第２の経路へ導くようレールガイド部材９０に対して付勢されている。また、案内経路切替え手段９２は、ヘッドホルダ１３が傾斜部８９を移動する過程で、押圧当接部１６に当接している間は、記録ヘッドユニット１４の移動方向下流側に退避する機構を備えている。キャリッジユニット１５が傾斜部８９に到達すると、押圧当接部１６は、傾斜部８９の傾斜を利用して主走査方向に直行する方向に移動し、記録ヘッドユニット１４は、次の記録領域である第２の経路へ精度よく案内される。第１の経路から第２の経路に入った記録ヘッドジユニット１４は、案内経路切替え手段９２が退避位置から通常状態位置に戻った後、矢印Ｂの方向に向かって復路記録動作に入る。これによって、記録ヘッドジユニット１４は、案内経路切替え手段（以下、案内レールともいう）９２を第２の経路の一部として移動し、復路記録作業に入り記録媒体上で再び記録作業を行う。復路における記録開始のタイミングは、キャリッジユニット１５の位置検出手段によって制御されている。

復路における記録が終了した記録ヘッドユニット１４は、引き続きレールガイド部材９０に沿って移動を続ける。ここで、記録ヘッドユニット１４に搭載された記録ヘッドは、フェイス面のクリーニングや、吐出口のキャッピングなど、次のジョブへの準備として第１の経路上に備えられた記録ヘッド待機位置に移動する。そのためキャリッジユニット１５がレールガイド部材９０の第２の経路から、記録後の領域端部でその延長線上に待機位置のある第１の経路に向かうよう第１経路案内部９１が設けられている。この第１経路案内部９１は、レールガイド部材９０とは別部材の案内レール９２で構成されおり、所定の回動点を中心に回転機能を備え、記録ヘッドユニット１４を第１の経路へ案内している。ここで、記録ヘッドユニット１４は、レールガイド部材９０および案内レール９２に押圧しながら移動しているため、回動機能を持つ案内レール９２は、記録ヘッドユニット１４に押されつつ第１の経路側へ回動する。復路（第２経路）における記録動作を終え、案内レール９２上を通過した記録ヘッドユニット１４は、待機位置へ移動し所定の処理が行われた後、次のジョブが入力されると再びレールガイド部材９０の第１の経路へ入り記録作業に入る。

このとき、案内レール９２が第１の経路に向かった角度で保持されたままでは、次のジョブ実行時に記録ヘッドユニット１４は、往路記録時にレールガイド部材９０の第２の経路側へ案内されてしまう。そのため、案内レール９２は、次のジョブ開始時までに記録ヘッドが第１の経路上を移動するのに影響のない位置まで退避する必要がある。そこで本実施形態では、案内レール９２は、記録ヘッドユニット１４の押圧方向と相反する方向に、記録ヘッドユニット１４の押圧力より小さな力で、案内レール付勢部材９４で付勢保持されている。これにより、記録ヘッドユニット１４が第１の経路に沿って移動中、つまり案内レール９２上を通過していない間は、案内レール９２は付勢力によりレールガイド９０の第２の経路側へ回動する。そして、記録ヘッドユニット１４が復路で案内レール９２上を通過している間は記録ヘッドユニット１４の押圧力により第１の経路に案内する角度に回動し、記録ヘッドユニット１４が往路側へ案内される。

（記録後ヘッドフェイス面清掃機構）
第１の経路へ案内された記録キャリッジユニット１５は、待機位置に戻る直前、記録ヘッドの吐出口面（フェイス面）にパージ装置のクリーニングブレード６が当接し、記録時の残留インクを拭き取る。その後、待機位置にて記録キャリッジユニット１５は停止し、フェイス面がキャップ８によりキャッピングされる。記録された記録媒体は、ユーザによって取り出され一連の記録動作が終了する。

このように、主走査方向に移動するキャリッジをガイドするキャリッジガイド面４０と、記録媒体の位置を決める主走査方向規制部６４と副走査方向規制部６５と、を同一部材に備える。これによって、簡易な構成で、記録媒体の位置ずれを抑制することが可能なキャリッジ装置を実現することができた。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

第１の実施形態では、キャリッジユニット１５と記録媒体１１１とは、同一部材を基準として精度よく位置決めされ、位置ずれを抑制しつつ記録を行うことができる構成を説明した。しかし、第１の実施形態では、積極的にキャリッジガイド面４０に対してキャリッジユニット１５を当接させていない。また、記録媒体１１１についても、主走査方向規制部６４と、副走査方向規制部６５とで位置決めをしているが、積極的に当接させていない。よって、部品寸法公差の範囲内でキャリッジユニット１５と記録媒体１１１との間にずれが生じる可能性が有る。

そこで、本実施形態では、キャリッジガイド面４０に対してキャリッジユニット１５を積極的に当接させ、記録媒体１１１を主走査方向規制部６４と、副走査方向規制部６５とに積極的に当接させる。これによって、より精度良くキャリッジユニット１５と記録媒体１１１との位置決めをすることができ、より高精度な記録を実現することができる。

実現の手段としては、記録媒体１１１を主走査方向規制部６４と、副走査方向規制部６５とへ付勢する記録媒体付勢手段を設け、更に、キャリッジユニット１５をキャリッジガイド面４０に付勢するキャリッジ付勢手段を設ける。記録媒体付勢手段およびキャリッジ付勢手段としては、弾性部材やバネ等を用いる。

このように、キャリッジガイド面４０に対してキャリッジユニット１５を積極的に当接させ、記録媒体１１１を主走査方向規制部６４と、副走査方向規制部６５とに積極的に当接させる。これによって、簡易な構成で、記録媒体１１１の位置ずれを抑制することが可能なキャリッジ装置を実現することができた。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。

第１の実施形態と第２の実施形態では、記録媒体１１１に対して、キャリッジ装置によって主走査方向に走査される記録ヘッドで記録を行う構成を説明した。本実施形態では、キャリッジ装置に搭載された読取手段によって、記録媒体１１１に記録された画像を読み取る構成について説明する。このように、キャリッジ装置に読取手段を搭載して移動しつつ記録媒体の画像を読み取ることで、高精度な読取を実現することができる。

図９は、本実施形態の読取装置を示した斜視図である。図に示すように本実施形態では、読取手段１１０がキャリッジに搭載されている。この読取手段１１０が記録媒体上を走査することで、記録媒体１１１に記録された画像を高精度に読み取ることができる。

（その他の実施形態）
これまで説明した実施例においては、記録媒体の位置を決める主走査方向規制部６４と副走査方向規制部６５とが両方設けられた構成としているが、記録媒体の位置精度が求められる方向についてのみ規制部を設ける構成としても良い。

１４記録ヘッドユニット
１５キャリッジユニット
３５キャリッジガイド部材
４０キャリッジガイド面
６４主走査方向規制部
６５副走査方向規制部
９０レールガイド部材
９２案内レール
１１１記録媒体

Claims

シートに所定の処理を行う処理手段をキャリッジに搭載可能であり、
前記キャリッジが所定方向に往復移動可能であるキャリッジ装置において、
該キャリッジ装置に対するシートの位置を決める位置決め手段と、
前記キャリッジの前記所定方向における移動をガイドするガイド手段と、が同一の部材で構成されていることを特徴とするキャリッジ装置。
前記処理手段は、シートに液体を吐出して記録を行う記録手段であることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ装置。
前記処理手段は、シートに記録された画像を読み取る読取手段であることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ装置。
前記キャリッジは、往復移動における往路と復路とで、異なる経路を移動することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のキャリッジ装置。
シートを前記位置決め手段に対して付勢するシート付勢手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のキャリッジ装置。
前記キャリッジを前記ガイド手段に対して付勢するキャリッジ付勢手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のキャリッジ装置。
シートを、前記処理手段によって処理が施されるシートの面に垂直な方向に押圧する押圧手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のキャリッジ装置。
前記ガイド手段に、前記キャリッジの傾きを補正する補正手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のキャリッジ装置。