JPH07237398A - プロッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印字ヘッドの高さを規定するコロを用紙上の
任意の位置で用紙から離反し得るようにし、以って、印
字速度のスピードアップ化を図る。 【構成】 印字ヘッド８が取り付けられたキャリッジ１
０がＹレール６に沿って逆方向移動を行うと、それに伴
い、キャリッジ１０に回転自在に軸支されたカム１６が
概略１／２回転する。その回転周期中にカム１６の偏心
作用によって、キャリッジ１０がＹレール６に対して持
ち上げられ、印字ヘッド高さ規定用のコロ１２がプラテ
ン２上の用紙４から離れる。プロッタは、キャリッジ１
０移動（１ライン印字）、停止、微小距離逆行（キャリ
ッジ１０アップ）、停止、紙送り、移動（次ライン印字
開始）という手順で印字動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット又はサ
ーマル型のラスタプロッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すインクジェットプロッタが
従来知られている。このプロッタは、プラテン２上に用
紙４を横切る方向にＹレール６が配設され、該Ｙレール
６にインクジェット印字ヘッド８を搭載したキャリッジ
１０が移動自在に連結している。印字ヘッド８のノズル
８ａの、プラテン２に対する高さに影響するものとして
Ｙレール６前後の受け面の真直度、Ｙレール６前後の高
さの差、プラテン２の真直度、キャリッジ１０の製作精
度等がある。Ａ３，Ａ４等比較的小型のプリンタ、プロ
ッタでは、単にキャリッジ１０をＹレール６に移動自在
に連結した構成でも比較的精度が出しやすい。しかしＡ
１，Ａ０等の大型のプロッタでは、レール長が長くなる
ことによる精度悪化、キャリッジ自重によるレールのた
わみが付加され、これらのプロッタ印字精度誤差発生要
素が無視できないものとなる。この問題を解決するた
め、図１０に示すように、キャリッジ１０をＹレール６
に対して昇降自在に連結し、キャリッジ１０の印字ヘッ
ド８直近に印字ヘッド高さ規定用コロ１２，１２を設
け、ノズル８ａと紙面間の距離精度を高めることが行わ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】上記のように、キャ
リッジの印字ヘッド直近に印字ヘッド高さ規定用コロを
設けることにより、ノズルと紙面管の距離精度を容易に
得ることができる。しかしコロと用紙が接触することか
ら、紙送り時にコロが抵抗となるため、スキュウ（斜
行）の原因となったり、紙送り精度に悪影響を与えるも
のである。この点を解決する例として図９に示すよう
に、印字ヘッド８が用紙４端を抜けたときに用紙送りを
行う方式が存する。この方式の欠陥は印字ヘッドが紙送
りのたびに用紙端から外れる必要があり、印字が用紙の
ごく一部に行われる場合でも、印字ヘッドの移動が大き
くなり、印字を高速化できないことである。本発明は、
この問題を解決することを目的とするものである。

【０００４】

【問題点を解決する手段】上記目的を達成するため、本
発明は、用紙を支持するプラテンと、前記プラテンの上
方に、用紙搬送方向に対して直角な方向に配設されたＹ
レールと、Ｙレールに移動可能に取り付けられるととも
に印字ヘッドが取り付けられ少なくともこの印字ヘッド
取付側が前記プラテンに対して昇降自在なキャリッジ
と、前記印字ヘッドの印字部の近傍に位置して前記キャ
リッジ側に回転自在に軸支され前記キャリッジ側の重量
を前記プラテンを支点として支える前記プラテン上に載
置された印字ヘッド高さ規定用コロとを備え、コントロ
ーラの制御によって前記キャリッジを前記Ｙレールに沿
って前記プラテン上の用紙を横切る方向に移動し前記印
字ヘッドで用紙に１ライン分の印字作画を行った後、前
記用紙を前記プラテン上で前記Ｙレールの長手方向に対
して直角方向に所定量搬送し、しかる後に、前記印字ヘ
ッドによって、前記用紙に次ラインの印字作画を行うよ
うにしたプロッタにおいて、前記キャリッジと前記Ｙレ
ールとの間に前記キャリッジのＹレールに沿った駆動力
とカムを利用したキャリッジ昇降機構を設けたものであ
る。

【０００５】

【作用】印字すべき各ラインの長さが短い場合、キャリ
ッジを用紙上の１ライン終端又は始端の任意の位置で停
止し、次にキャリッジを逆行させてキャリッジ昇降機構
によりキャリッジを上昇させ印字ヘッド高さ規定用コロ
と用紙との接触を解除する。この状態で用紙を所定ピッ
チ搬送し、次にキャリッジを下降し次ラインの印字作画
を施行する。

【０００６】

【実施例】以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例
を参照して詳細に説明する。図１において、２はインク
ジェットプロッタのプラテン即ち用紙載置ガイド板であ
り、該プラテン２上を用紙４が図示省略した用紙搬送機
構によって図１中、右方向に搬送されるように構成され
ている。６は、前記用紙４の搬送方向に対して直角で且
つ前記プラテン２の用紙載置面に対して水平な方向に配
設されたＹレールであり、これの案内凸部６ａ，６ｂに
キャリッジ１０の案内凹部１０ａ，１０ｂが移動可能に
嵌合している。前記キャリッジ１０の一方の案内凹部１
０ａは、Ｙレール６の長手方向に垂直な平面内で前記レ
ール６の一方の案内凸部６ｂ，の中心Ｏ１を中心とし、
該中心Ｏ１と前記案内凸部６ａの中心Ｏ２間を半径とす
る円の軌跡に沿って、前記案内凸部６ａに対して上下方
向に所定量移動自在に構成され、且つ、前記キャリッジ
１０の他方の案内凹部１０ｂは、前記Ｙレール６の他方
の案内凸部６ｂに対して、Ｙレール６の長手方向に垂直
な平面内で所定量回転自在に構成されている。従って、
キャリッジ１０は、前記案内凸部６ｂを中心とする時計
及び反時計方向の回転によって、そのヘッド８取付側が
前記プラテン２に対して昇降することができるように構
成されている。

【０００７】前記キャリッジ１０の一側部には、インク
ジェット印字ヘッド８が固定され、該ヘッド８のノズル
８ａがプラテン２の表面に対向している。前記キャリッ
ジ１０の一側部には垂直方向に延長片１０ｃが形成さ
れ、該延長片１０ｃに前記Ｙレール６の長手方向に対し
て直角で且つプラテン２上の作画面に対して平行な軸線
を中心として一対の印字ヘッド高さ規定用コロ１２，１
２が回転自在に軸支され、該コロ１２は前記キャリッジ
１０の重量によって前記プラテン２上に載置されてい
る。前記キャリッジ１０は、コントローラによって制御
されるキャリッジ駆動装置（図示省略）に連結し、前記
キャリッジ１０は、該駆動装置によって前記Ｙレール６
に沿って正逆方向に駆動されるように構成されている。
前記キャリッジ１０には、前記Ｙレール６の長手方向に
対して直角で且つプラテン２上の作画面に対して水平に
配置されたカム軸１４の両端の円柱軸部１４ａが回転自
在に支承されている。前記カム軸１４の中間部には、板
状の偏心カム１６が固着されている。

【０００８】前記カム軸１４は、円柱軸部１４ａとこれ
に対して偏心して一体的に形成された偏心軸部１４ｂと
から成り、円柱軸部１４ａの両端が偏心軸部１４ｂの両
端面に突出し、この円柱軸部１４ａの両端がキャリッジ
１０に回転自在に支承されている。１８は、一端部が前
記キャリッジ１０に固着された押圧板ばねであり、その
下面が、前記カム軸１４の表面に弾接している。前記カ
ム１６の偏心最大部１６ａがＹレール６の案内凸部６ａ
の表面即ちコロ案内面の直上に移動したとき、コロ案内
面を支点としてキャリッジ１０のヘッド取付側が上昇し
て、コロ１２，１２がプラテン２表面から所定距離上昇
し、偏心最少部１６ｂがＹレール６のコロ案内面の直上
に移動したときは、偏心最少部１６ｂとコロ案内面との
間に所定の間隔Ｋが形成されるように、前記カム１６の
表面形状が形成されている。

【０００９】次に、本実施例の作用について説明する。
まず、カム１６によるキャリッジ昇降動作について説明
する。図３のＡの状態において、ばね１８の加圧力は、
円柱軸部１４ａに対する偏心軸部１４ｂとの偏心によっ
て、カム１６を時計方向に回転させる力として作用し、
カム１６の表面は、Ｙレール６のカム案内面に当接す
る。この状態から、キャリッジ１０がＹレール６に沿っ
て左方向に走ると、カム１６は、カム案内面との摩擦に
よってカム１６の偏心最少部１６ｂがコロ案内面に向か
う反時計方向に回転しようとする。しかしカム１６の表
面がカム案内面から離反する図３のＢの状態になる前
に、カム１６の表面とカム案内面との接触摩擦が減少
し、カム１６は、ばね１８圧でカム案内面に軽く接触し
つつ、回転することなく、カム案内面に沿ってキャリッ
ジ１０の移動方向にスライドする。該状態において、キ
ャリッジ１０のヘッド取付側は、Ｙレール６のコロ案内
面に対して上昇せず、コロ１２のプラテン２上の位置に
よって規定される高さを保持する。

【００１０】図３のＡの状態からキャリッジ１０が、右
方向へ走ると、即ち、カム１６の偏心最大部１６ａがカ
ム案内面に向けて回転する方向にキャリッジ１０をＹレ
ール６に沿って移動すると、カム１６は時計方向に回転
し、偏心最大部１６ａがカム案内面に移動する（図３の
Ｄ参照）。これにより、カム軸１４がカム案内面に対し
て所定量Ｌ上昇し、キャリッジ１０の取付側が上昇す
る。このキャリッジ１０の上昇によってコロ１２，１２
がプラテン２上の用紙４から上方向に所定間隔離反す
る。コントローラは、該キャリッジアップ状態におい
て、用紙搬送動作を図１中右方向に行う。キャリッジ１
０が更に右方向へ走ると、カム１６は図３Ｃの状態のま
ま、カム案内面をスライドする。尚、図３Ｃの状態か
ら、キャリッジ１０を逆方向に即ち左方向に移動すれ
ば、カム１６は、Ｄの状態となりキャリッジ１０が上昇
して、コロ１２，１２が用紙１４から離れる。

【００１１】図３は、カム１６一回転につき２ｍｍスト
ロークするカムの例である。ヘッド高さのバラツキはＹ
レール６の真直性及びキャリッジ１０の自重によるたわ
みが考えられる。ストレスなく製造できるヘッドの高さ
変化の範囲としては１ｍｍ程度である。図３の場合、ス
トローク２ｍｍのうち１ｍｍを下方向のマージンＫ、１
ｍｍをキャリッジ１０の昇降に用いている。ここでは理
想的な形で記述されている。本実施例では、一ヶ所にカ
ム１６を配置しているが、リンク等で二ヵ所連動させて
も良い。キャリッジ１０が持ち上るためには、カム１６
とＹレール６との接触面の摩擦係数が重要である。キャ
リッジ１０、１ｍｍ移動に対するカム１６の昇降量を小
さくすると摩擦係数の小さいものでも使えるが、キャリ
ッジ１０をアップさせるためのキャリッジ１０の移動量
は大きくなる。このため摩擦係数カム形状のバランスが
重要となる。

【００１２】次に図９を参照してコントローラの制御に
よる印字動作について説明する。コントローラは、ヘッ
ド８をヘッド最大移動範囲Ａ−Ｂ間において用紙４を横
切る方向に移動し、用紙４に１ラインの印字を行う。Ａ
−Ｂ間の任意の位置で１ラインの印字を終了すると、ヘ
ッド８を停止する。次に、コントローラはキャリッジ１
０をＹレール６に沿って微小距離ａ逆行させる。これに
より、キャリッジ１０は、Ｙレール６に対して上昇し、
コロ１２，１２と用紙４との接触が解かれる。キャリッ
ジ１０が上昇した状態でキャリッジ１０を停止し、キャ
リッジ１０上昇状態を保持した状態で、コントローラ
は、用紙４の搬送を行う。次に、コントローラは、キャ
リッジ１０を更に上記逆行方向に移動して、キャリッジ
１０を下降させ、コロ１２，１２を用紙４に接触させる
とともに、次ラインの印字を施行する。本実施例では、
キャリッジ１０が逆方向移動を行うとそれに伴いカム１
６が概略１／２回転する機構となっており、その回転周
期中に印字ヘッド８がわずかに持ち上げられる仕組みで
ある。このような方式によれば、わずかにヘッド移動量
は増えるものの、キャリッジ移動（１ライン印字）停
止、微小距離逆行（キャリッジアップ）、停止、紙送
り、移動（次ライン印字開始）という手順で、本願発明
の目的が達成できる。

【００１３】次に、キャリッジ昇降機構の他の実施例を
図４乃至図７を参照して説明する。２０は、キャリッジ
１０のカム挿入空間部２２に、Ｙレール６の長手方向に
対して直角方向に配置されたコロ支軸であり、その両端
が前記キャリッジ１０の側壁に回転自在に支承されてい
る。前記コロ支軸２０にはコロ２４が固着されている。
前記キャリッジ１０の一側部の嵌合凹部１０ｂは、前記
Ｙレール６の嵌合凸部６ｂに、Ｙレール６の長手方向に
対して直角方向にずれないように、且つ嵌合凸部６ｂを
中心としてＹレール６に垂直な平面内で回転し得るよう
に、スライド自在に嵌合している。また、前記キャリッ
ジ１０のヘッド取付側の嵌合凹部１０ａは、Ｙレール６
の長手方向に対して直角にずれないように、且つ、嵌合
凸部中心点Ｏ１，Ｏ２を半径とし、中心点Ｏ１を中心と
する円の軌跡に沿って所定範囲内で昇降自在に、前記嵌
合凸部６ａにスライド自在に嵌合している。

【００１４】前記キャリッジ１０の他側部には、印字ヘ
ッド８のノズル８ａとプラテン２上の用紙４との距離を
一定に保持するための一対のコロ１２，１２が回転自在
に軸支されている。前記嵌合凸部６ａには、直動カム２
６がスライド自在に嵌合し、該直動カム２６は、前記カ
ム挿入空間部２２の一対の壁面２８，３０間に配置され
ている。前記直動カム２６の前記壁面２８，３０間に前
記コロ２４が配置されている。前記直動カム２６の表面
には、前記コロ２０を最上昇位置に押し上げる平面カム
面２６ａと、該カム面２６ａにスムーズにコロ２０を案
内するための傾斜カム面２６ｂ，２６ｃが平面カム面２
６ａの両側に図７に示すように形成されている。前記直
動カム２６は、前記カム挿入空間部２２の両壁面２８，
３０間において、コロ２４を基準として、いづれか一方
側に位置している。

【００１５】上記した構成において、図４に示す如く、
直動カム２６がコロ２４の左側に位置した状態で、キャ
リッジ１０が右方向にＹレール６に沿って移動すると、
直動カム２６の左側面は、キャリッジ１０の壁面２８に
押動され、直動カム２６は、コロ２４と係合することな
く、キャリッジ１０と連動して右方向に移動する。コロ
１２，１２は、キャリッジ１０の重量によって、用紙４
の上から、プラテン２に当接し、キャリッジ１０の移動
と連動してプラテン２上の用紙４上を回転走行する。キ
ャリッジ１０がＹレール６に沿って図４中、左方向に逆
行すると、コロ２４が図７に示すように直動カム２６の
カム面２６ａに乗り上げ、キャリッジ１０のヘッド取付
側が上昇し、コロ１２，１２がプラテン２上の用紙４か
ら離れる。キャリッジ１０は、コロ２４が平面カム面２
６ａに乗り上げたところで停止し、該状態で用紙４の搬
送が行われる。

【００１６】用紙４の搬送が終了すると、キャリッジ１
０は図４中、尚も、左方向に移動する。このキャリッジ
１０の左方向の移動によって、コロ２４は直動カム２６
の傾斜カム面２６ｃを下り、カム２６から離脱し、キャ
リッジ１０に対するカム面２６ａの押し上げ力が解除さ
れ、キャリッジ１０は自重により下降し、コロ１２，１
２がプラテン２上の用紙４に当接する。このとき、直動
カム２６は、図４中、点線で示すようにコロ２４の右側
に移動し、キャリッジ１０の他方の壁面３０に当接し、
キャリッジ１０の左方向の移動と連動して、Ｙレール６
に沿って左方向にスライド移動する。このキャリッジ１
０の左方向の移動中、印字ヘッド８によって、用紙４に
１ライン分の印字が施行される。図４に点線で示す如
く、コロ２４に対して直動カム２６が右側に位置した状
態において、キャリッジ１０を、今度は、右側に微小量
移動させれば、上記した原理によって、キャリッジ１０
のヘッド取付側が上昇し、コロ１２，１２が用紙４から
離反する。

【００１７】本実施例を要約すると、楔形状の直動カム
２６をＹレール６上に置き、キャリッジ１０にはカム２
６を一定ストロークフリーとなるような箱即ちカム挿入
空間部２２の中に閉じ込めたような構造を持ち、更に、
キャリッジ１０にはコロ２４がカム２６の位置によって
はこれに当接する高さに回転自在に設けられている。図
４でキャリッジ１０が左方向に移動すると、コロ２４は
直動カム２６を乗り越えていき、キャリッジ１０を持ち
上げることになる。第１の実施例の板カムの方式と原理
は同一であるが、キャリッジ移動距離とキャリッジアッ
プのピークの関係が固定されるという利点がある。ま
た、キャリッジが短い距離の移動で、アップするように
する場合、コロ２４をゴムローラにする等高摩擦処理を
行い、更に後述するように、Ｙレール６に当接するコロ
を設け、そこから丸ベルトを用い回転力を得るようにす
れば、キャリッジ昇降動作の安定した機構とすることが
できる。

【００１８】上記コロ２４の直動カム２６のカム面への
乗り上げを容易にするための実施例が図８に示されてい
る。キャリッジ１０には回転自在にコロ３２が軸支さ
れ、該コロ３２の回転を無端状ベルト３４を介して、コ
ロ支軸２０に伝達している。これによりキャリッジ１０
のＹレール６に沿った移動に伴って、コロ２４に回転駆
動力が付与される。この場合、前記コロ３２をキャリッ
ジ１０の上昇時におけるキャリッジ１０の傾きに追従さ
せるため、該コロ３２に図に示すように面取り加工を行
うことが望ましい。尚、本発明の実施例をインクジェッ
トプロッタについて説明したが、サーマルプロッタにも
応用することが可能である。

【００１９】

【効果】本発明は上述の如く構成したので、印字時、印
字ヘッドの用紙に対する高さを一定に保持できるととも
に用紙搬送をスムーズに行うことができ、しかも印字速
度の高速化を図ることができる効果が存する。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロッタの側面図である。

【図２】プロッタの平面図である。

【図３】印字ヘッドを昇降させるカムの動作説明図であ
る。

【図４】プロッタの他の実施例を示す正面図である。

【図５】同上、平面図である。

【図６】同上、側面図である。

【図７】印字ヘッド昇降用カムの他の実施例を示す、動
作説明図である。

【図８】プロッタの他の実施例を示す側面図である。

【図９】プロッタの印字動作を示す説明図である。

【図１０】従来のプロッタの側面図である。

【符号の説明】

２ プラテン ４ 用紙 ６ Ｙレール ８ 印字ヘッド １０ キャリッジ １２ コロ １４ カム軸 １４ａ 円柱軸部 １４ｂ 偏心軸部 １６ 偏心カム １８ ばね ２０ コロ支軸 ２２ カム挿入空間部 ２４ コロ ２６ 直動カム ２８ 壁面 ３０ 壁面 ３２ コロ ３４ ベルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙を支持するプラテンと、前記プラテ
   ンの上方に、用紙搬送方向に対して直角な方向に配設さ
   れたＹレールと、Ｙレールに移動可能に取り付けられる
   とともに印字ヘッドが取り付けられ少なくともこの印字
   ヘッド取付側が前記プラテンに対して昇降自在なキャリ
   ッジと、前記印字ヘッドの印字部の近傍に位置して前記
   キャリッジ側に回転自在に軸支され前記キャリッジ側の
   重量を前記プラテンを支点として支える前記プラテン上
   に載置された印字ヘッド高さ規定用コロとを備え、コン
   トローラの制御によって前記キャリッジを前記Ｙレール
   に沿って前記プラテン上の用紙を横切る方向に移動し前
   記印字ヘッドで用紙に１ライン分の印字作画を行った
   後、前記用紙を前記プラテン上で前記Ｙレールの長手方
   向に対して直角方向に所定量搬送し、しかる後に、前記
   印字ヘッドによって、前記用紙に次ラインの印字作画を
   行うようにしたプロッタにおいて、前記キャリッジと前
   記Ｙレールとの間に前記キャリッジのＹレールに沿った
   駆動力とカムを利用したキャリッジ昇降機構を設けたこ
   とを特徴とするプロッタ。
2. 【請求項２】 前記キャリッジ昇降機構を、前記キャリ
   ッジ側に、カム面が前記Ｙレールに当接すべく回転自在
   に軸支した偏心カムにより構成し、前記カム面の偏心最
   大部が前記レール上に移動したとき前記キャリッジが最
   上昇位置に上昇し前記印字ヘッド高さ規定用コロがプラ
   テン上の用紙から離反するようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載のプロッタ。
3. 【請求項３】 前記キャリッジ昇降機構を、前記キャリ
   ッジに形成したカム挿入空間に位置して前記キャリッジ
   に回転自在に軸支されたカム乗り上げ用コロと、カム面
   が前記カム乗り上げ用コロの下方の両側に移動し得るよ
   うに前記カム挿入空間の両壁面間に位置して前記レール
   にスライド自在に取り付けられ、前記カム面が前記カム
   乗り上げ用コロを最上昇位置に案内する平面カム面とこ
   れの両側に形成された傾斜面とから成る直動カムとによ
   って構成したこと特徴とする請求項１に記載のプロッ
   タ。