JP2012158038A - Printing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a printing apparatus that supplies ink to a print head by an ink tube.
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。
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。
In the conventional apparatus such as
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。 The present invention has been made in view of the recognition of the above-described problems. By reducing damage to the ink supply tube accompanying the reciprocating movement of the carriage, it is possible to realize a printing apparatus that does not require maintenance for tube replacement over a long period of time. With the goal.
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。 The printing apparatus of the present invention includes a print head that ejects ink, a carriage on which the print head is mounted, a first guide unit that guides the reciprocation of the carriage, and an ink connected to the print head. A tube that is provided in parallel with the first guide portion and that guides the tube along the tube; and the carriage or a member that is provided integrally with the carriage, and the tube And an urging member that urges a part of the lens in a direction away from the second guide portion.
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。 According to the present invention, the contact between the tube and the second guide portion is alleviated by the urging member, so that damage to the ink supply tube accompanying the reciprocating movement of the carriage is reduced. As a result, a printing apparatus that does not require maintenance for tube replacement over a long period of time is realized.
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。
A printing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a main part of the printing apparatus. The printing apparatus of this embodiment is a so-called serial printing method. When the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The tip of the regulating
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。
A guide plate 13 (third guide portion) is provided downstream of the
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。
The
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。
The direction in which the
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。
As the
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。
The
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。
Apart from this, the
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。
FIG. 2 is an enlarged view showing the regulating
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。
In order to suppress the rotation of the regulating
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。
As described above, the
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。
As shown in FIG. 1A, in a state where the
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。
FIG. 3 is a diagram for explaining the force acting while the
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。
When the
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。
The magnitude of the rotational moment d is proportional to the frictional force c. The frictional force c is proportional to the contact pressure (force b−force a) between the regulating
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。
FIG. 4 is a diagram showing some modified examples of the structure described in FIG. FIG. 4A shows a first modification. Instead of the leaf spring in the example of FIG. 2, a
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。
In any of the above embodiments, by providing the regulating
[1] Since the
[2] Since the sliding resistance between the regulating
[3] Since the change in the frictional force between the regulating
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)
DESCRIPTION OF
6
11 Guide plate (equivalent to the second guide part)
Claims (5)
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。 A print head for ejecting ink;
A carriage on which the print head is mounted;
A first guide for guiding reciprocation of the carriage;
A tube connected to the print head and supplying ink to the print head;
A second guide part that is provided in parallel with the first guide part and guides the tube along;
An urging means provided on the carriage or a member provided integrally with the carriage, and urges a part of the tube in a direction away from the second guide portion;
A printing apparatus comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015142998A (en) * | 2013-12-24 | 2015-08-06 | セイコーエプソン株式会社 | recording device |
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- 2011-01-31 JP JP2011018280A patent/JP2012158038A/en active Pending
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