JP2013052526A - プリンターおよびその印刷ヘッドの傾き調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷位置において支軸を中心にして回転可能に構成されたキャリッジの傾き調整機構を、角度調整範囲が大きく、単純且つ軽量な構成にすること。
【解決手段】インクジェットプリンター１におけるインクジェットヘッド１１の傾き調整機構５０は、横長の開口５１が形成されたキャリッジフレーム１５と、開口５１に装着される楔形スペーサー５２と、楔形スペーサー５２に対峙するキャリッジ１０の部分に設けられた度当てローラー５３と、キャリッジ１０とサイドフレーム５６との間に配置された付勢部材５５を備える。キャリッジ１０は、印刷位置Ａでは付勢部材５５の付勢力によって反時計回りに付勢され、度当てローラー５３が楔形スペーサー５２の斜面５２ａに当接した位置で停止する。楔形スペーサー５２を左右に動かすと斜面５２ａに沿って度当てローラー５３が前後に動くため、キャリッジ１０の傾きを調整できる。
【選択図】図９

Description

本発明は、印刷ヘッドを記録媒体の幅方向に動かすことなく印刷を行うライン方式のプリンターおよびその印刷ヘッドの姿勢を調整するための傾き調整機構に関する。

記録媒体の幅全体をカバーできる幅にインクノズルを配列し、印刷ヘッドを記録媒体の幅方向に走査することなく印刷を行うライン方式のインクジェットプリンターにおいては、印刷ヘッドの幅が大きいため、印刷ヘッドの傾きが印刷品質に及ぼす影響が大きい。例えば、印刷ヘッドが回転して紙幅方向に対して傾いた姿勢になった場合や、記録媒体のスキューが生じた場合には、記録媒体の左端から右端までの広い範囲でインクノズル列が傾いて配列された状態になるため、左端側のインクノズルと右端側のインクノズルの位置ずれ量が大きくなってしまう。そこで、傾き調整機構を設けて印刷ヘッドの姿勢（傾き）を調整できるようにしたプリンターが用いられている。

従来の印刷ヘッドの傾き調整機構としては、キャリッジに対する印刷ヘッドの取り付け角度を調整するものが用いられている。また、特許文献１には、ライン方式のヘッドユニットに傾き調整機構を設けた構成が開示されている。特許文献１のプリンターは、横長のヘッドユニットの右端に回動軸を設けてこれを中心としてヘッドユニットを回転可能にしており、ヘッドユニットの左端に位置補正装置を設けている。位置補正装置は、ねじ軸およびボールねじナットを備えており、ねじ軸を回転させることによってヘッドユニットの左端を前後方向に動かすことができる。これにより、単票紙の傾きに応じてヘッドユニットの傾きを調整できる。

特開２０１１−２５５２３号公報

キャリッジに対する印刷ヘッドの取り付け角度を調整する方式の傾き調整機構は、キャリッジ内に搭載されているため、角度調整範囲が狭く、調整範囲を大きくとろうとするとキャリッジを大型化させる必要があり、メカサイズが大きくなってしまうという問題点がある。また、キャリッジの重量の増加によってキャリッジを移動させるための消費電力が増加してしまうという問題点もある。更に、キャリッジに対して印刷ヘッドを取り付ける際に最適な角度に取り付けることができるものの、ヘッド取付後に傾き調整を行うのは困難である。

また、特許文献１の傾き調整機構は、ねじ軸を回転させるための駆動機構および駆動源を必要とするものであり、構成が複雑である。また、特許文献１の傾き調整機構は、ライン方式のヘッドユニットを全体として傾けることができるものの、ヘッドユニットの一端に傾き調整機構が固定されており、ヘッドユニットを幅方向に移動させて記録紙の上から退避させる構成に適用できるものではない。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、角度調整範囲が大きく、単純且つ軽量な構成で印刷位置における印刷ヘッドの傾きを調整できる傾き調整機構およびこれを備えるプリンターを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の印刷ヘッドの傾き調整機構は、
印刷ヘッドを搭載し、一端側に設けられた支軸を中心にして正逆方向に回転可能に支持されたキャリッジが記録媒体に対峙する印刷位置にあるとき、当該キャリッジを予め設定した回転方向に付勢する付勢手段と、
前記予め設定した回転方向とは逆の側から前記キャリッジに対峙する傾き調整部材と、
前記傾き調整部材が取り付けられ、且つ、当該傾き調整部材の取付位置を調整可能に構成された支持部材とを有し、
前記キャリッジが前記印刷位置に移動すると、前記付勢手段の付勢力によって前記キャリッジが前記傾き調整部材に押し付けられ、当該傾き調整部材の前記支持部材への取付位置に応じた回転位置に前記キャリッジが位置決めされることを特徴としている。

本発明は、このような構成により、印刷位置において支点を中心にして回転可能な状態になっているキャリッジを傾き調整部材の側に付勢して、傾き調整部材に押し付けられた位置に位置決めできる。そして、傾き調整部材の取付位置を調整し、これによってキャリッジの回転位置を調整して、キャリッジの傾きを調整できる。このようにすると、印刷ヘッドを搭載するキャリッジをその一端を中心として回転可能にした構成を利用して傾き調整を行うことができ、必要な構成としては、キャリッジを付勢する付勢手段と、キャリッジに対峙させた傾き調整部材およびその支持部材を設けるだけでよい。従って、キャリッジを大型化させる必要がなく、簡単且つ軽量な構成にすることができる。よって、装置の小型化に有利であり、キャリッジを移動させるための消費電力の増大も抑制できる。また、キャリッジがその一端を中心として回転するため、角度調整範囲が大きい。更に、付勢部材によってキャリッジを傾き調整部材に押し付けて位置決めするため、キャリッジを支持する機構のガタ寄せを行うことができ、印刷位置におけるキャリッジのガタつきを解消できるという利点もある。

本発明において、前記キャリッジにおける前記傾き調整部材に対峙する部分に設けられた度当て部を有し、前記傾き調整部材として、前記度当て部に対峙する斜面を備える楔状部材を用いる構成にすることができる。このようにすると、傾き調整部材（楔状部材）をキャリッジの度当て部が設けられた側面に対して平行移動させることにより、斜面を度当て部に対して進退動させることができる。よって、キャリッジの傾きを調整できる。

また、本発明において、前記付勢手段は、前記キャリッジの側面と、印刷位置において当該側面に対峙するサイドフレームとの間に配置された付勢部材を備え、当該付勢部材は、前記キャリッジが印刷位置に移動したことに基づいて弾性変形し、その弾性復帰力によって前記キャリッジを前記サイドフレームとは逆の側に付勢する構成にすることができる。このようにすると、サイドフレームを利用して、キャリッジが印刷位置に移動したときだけキャリッジに付勢力を加えることができる。

ここで、前記支持部材として、前記印刷位置と、前記記録媒体の側方に退避した退避位置との間を往復移動する前記キャリッジの移動経路に沿って延びるキャリッジフレームを用いることができる。このようにすると、キャリッジ移動機構の構成部材を利用して傾き調整部材を支持できるため、構成を単純化でき、部材点数を削減できる。

この場合に、前記キャリッジフレームは、前記傾き調整部材を取り付けるための開口を備え、前記傾き調整部材は、前記開口から前記キャリッジ側に突出した状態で、前記開口の一端から他端までの範囲をスライド可能であり、前記開口の一端から他端までの範囲の任意の位置に前記傾き調整部材を固定するための固定手段を有する構成にすることができる。このようにすると、傾き調整部材の取付位置を連続的に調整でき、印刷ヘッドの傾きを微調整できる。

このとき、前記開口における前記傾き調整部材のスライド方向に沿った縁部分に目盛りが設けられていることが望ましい。このようにすると、目盛りを参照して、傾き調整部材を基準取付位置に容易に取り付けることができる。また、キャリッジの傾き調整完了後に傾き調整部材の取付位置を読み取ることができるため、メンテナンス等のために傾き調整部材を取り外した場合に、元の位置に正確に取り付けることができる。

次に、本発明のプリンターは、
記録媒体に対峙する印刷位置において前記記録媒体上の印刷領域の幅方向の一端から他端までの範囲にインクを吐出可能に構成された印刷ヘッドと、
当該印刷ヘッドを搭載しており、一端側に設けられた支軸を中心にして正逆方向に回転可能に支持されたキャリッジと、
前記印刷位置を経由する搬送経路に沿って前記記録媒体を搬送する手段と、
上記の傾き調整機構とを有することを特徴としている。

本発明によれば、印刷ヘッドを搭載するキャリッジをその一端を中心として回転可能にした構成を利用して傾き調整を行うことができ、必要な構成としては、キャリッジを付勢する付勢手段と、キャリッジに対峙させた傾き調整部材およびその支持部材を設けるだけでよい。従って、キャリッジを大型化させる必要がなく、簡単且つ軽量な構成にすることができる。よって、装置の小型化に有利であり、キャリッジを移動させるための消費電力の増大も抑制できる。また、キャリッジがその一端を中心として回転するため、角度調整範囲が大きい。更に、付勢部材によってキャリッジを傾き調整部材に押し付けて位置決めするため、キャリッジを支持する機構のガタ寄せを行うことができ、印刷位置におけるキャリッジのガタつきを解消できるという利点もある。

本実施形態のプリンターの全体構成を示す縦断面図である。 インクジェットヘッドおよびヘッド移動機構の説明図である。 ヘッド移動機構によるキャリッジの移動過程を示す説明図である。 ヘッド移動機構によるキャリッジの移動領域の説明図である。 ヘッド移動機構の側面図である。 ヘッド移動機構の印刷位置側の端部およびプラテンギャップ検出器の斜視図である。 ヘッド移動機構の斜め上から見た斜視図である。 モノレール機構の説明図である。 傾き調整機構の説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したプリンターおよびその印刷ヘッドの傾き調整機構を説明する。

（全体構成）
図１は本実施形態のプリンターの全体構成を示す縦断面図である。インクジェットプリンター１（以下、プリンター１という）は、複数種類のカラーインクを用いて長尺状の記録紙Ｐ（記録媒体）に印刷を行うものである。プリンター１の後側部分にはロール紙装填部２が設けられており、ここに装填されたロール紙３から引き出された記録紙Ｐは、ロール紙装填部２の前方に配置されたプラテン４の表面を経由する記録紙搬送経路５に沿って、プリンター前方に向かって搬送される。

ロール紙装填部２の上方には記録紙Ｐのスキューを防止するための用紙ガイド６が配置され、その後方にロール紙３から記録紙Ｐを引き出すための繰り出しローラー７が配置されている。記録紙Ｐは、ロール紙３から繰り出しローラー７に向かって斜め後方に引き出された後、繰り出しローラー７に掛け回される。そして、繰り出しローラー７から前方に引き出された記録紙Ｐは、用紙ガイド６の後方に配置された図示しない負荷ローラーを経由した後、用紙ガイド６およびその前方に配置された搬送ローラー対８を経由して、プラテン４の表面を通過するようにセットされる。搬送ローラー対８は、記録紙Ｐに下側から当接する駆動ローラー８ａと、駆動ローラー８ａの側に上方から付勢された従動ローラー８ｂとを備えている。搬送ローラー対８の下側には駆動ローラー８ａを正逆方向に回転させるための紙送りモーター９が配置されている。繰り出しローラー７、搬送ローラー対８、紙送りモーター９等によって、記録紙Ｐを記録紙搬送経路５に沿って正逆方向に搬送するための搬送手段が構成されている。

プラテン４の上方にはキャリッジ１０に搭載されたインクジェットヘッド１１（印刷ヘッド）が配置されている。一方、プラテン４の下方にはインクカートリッジ装着部１２が設けられている。インクカートリッジ装着部１２には、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクのそれぞれを貯留するインクカートリッジが装着される。インクカートリッジ装着部１２にインクカートリッジを装着すると、インク供給管（図示省略）を介して、インク供給用のポンプ機構（図示省略）とインクカートリッジ内のインクタンクとが接続された状態となり、インクジェットヘッド１１へのインクの供給が可能となる。

図２はインクジェットヘッドおよびヘッド移動機構の説明図であり、図２（ａ）は平面構成を示す説明図、図２（ｂ）はプリンター前面側から見た概略断面構成を示す説明図である。図２（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１１は、第１ヘッド１１Ａおよび第２ヘッド１１Ｂを備える複合ヘッドであり、第１ヘッド１１Ａにはブラックおよびシアンのインクを吐出するインクノズル列が形成され、第２ヘッド１１Ｂにはイエローおよびマゼンダのインクを吐出するインクノズル列が形成されている。第１および第２ヘッド１１Ａ、１１Ｂは記録紙Ｐよりも幅広に形成されており、各ヘッドにおけるインクノズル列は、記録紙Ｐの印刷領域全体をカバーできる幅の領域に配列されている。

図２（ｂ）に示すように、第１および第２ヘッド１１Ａ、１１Ｂはインクノズル面１１ａを下向きにしてキャリッジ１０に搭載されており、キャリッジ１０を水平にしたとき、インクノズル面１１ａが水平になるように構成されている。キャリッジ１０は、各ヘッドのインクノズル面１１ａとプラテン４の表面との間に予め設定した寸法のプラテンギャップＧが形成される高さにインクジェットヘッド１１を保持している。

プラテン４の側方にはメンテナンスユニット１３が配置されている。キャリッジ１０は、プラテン４の上方の印刷位置Ａから、メンテナンスユニット１３の上方のホームポジションＢ（退避位置／図２（ａ）（ｂ）において１点鎖線で示す位置）までの範囲でインクジェットヘッド１１を往復移動させる。インクジェットヘッド１１は、印刷位置Ａでは、長手方向を記録紙Ｐの搬送方向Ｘと直交する方向に向けた横向きの姿勢になっており、第１および第２ヘッド１１Ａ、１１Ｂに設けられた各色のインクノズル列が記録紙Ｐの印刷領域をカバーしている。一方、ホームポジションＢでは、インクジェットヘッド１１が印刷位置Ａでの姿勢から９０度回転した姿勢になっており、長手方向を搬送方向Ｘと一致させた縦向きの姿勢になっている。

プリンター１は、インクジェットヘッド１１を印刷位置Ａに位置決めして停止させ、この状態で記録紙Ｐを所定ピッチずつ搬送する毎にインクの吐出動作を行うことにより、記録紙Ｐへの印刷を行う。また、プリンター１は、印刷が終了すると、インクジェットヘッド１１をプラテン４の上から外れたホームポジションＢに退避させ、ホームポジションＢで待機させる。待機中には、メンテナンスユニット１３により、インクジェットヘッド１１のインクノズルの目詰まりを防止あるいは解消するためのメンテナンス動作を行う。すなわち、メンテナンスユニット１３の上端に設けられたヘッドキャップを上昇させてインクノズル面１１ａをキャッピングし、必要に応じてヘッドキャップ内へのインクの吐出動作やヘッドキャップ側からのインク吸引動作を行う。あるいは、メンテナンスユニット１３にワイピング機構を設けておき、インクノズル面１１ａをワイピングする。印刷を再開するときには、ヘッドキャップやワイピング機構を下側に退避させてから、インクジェットヘッド１１を印刷位置Ａに移動させる。

（ヘッド移動機構）
プリンター１は、インクジェットヘッド１１およびこれを搭載するキャリッジ１０を、印刷位置ＡからホームポジションＢまでの範囲で往復移動させるためのヘッド移動機構１４を備えている。図３はヘッド移動機構１４によるキャリッジ１０の移動過程を示す説明図であり、図４はヘッド移動機構１４によるキャリッジ１０の移動領域の説明図である。以下に、図３、４を参照して、ヘッド移動機構１４によるキャリッジ１０の移動経路および移動領域について説明する。ヘッド移動機構１４は、キャリッジ１０の幅方向の一端側の角部１０ａと他端側の角部１０ｂの２箇所においてキャリッジ１０を支持しており、この２箇所を異なる移動経路に沿って案内するように構成されている。角部１０ａは、印刷位置ＡにおいてホームポジションＢの側に位置しており、角部１０ｂは、ホームポジションＢとは逆の側に位置している。図３に示すように、角部１０ａの移動経路Ｔ１は、搬送方向Ｘと直交する方向から搬送方向Ｘと平行な方向に方向転換しており、方向転換部分が円弧状移動経路になっている。一方、角部１０ｂの移動経路Ｔ２は、搬送方向Ｘと直交する方向に延びる直線状移動経路である。

図３（ａ）に示すように、角部１０ａの移動経路Ｔ１は、印刷位置Ａの側から順に、搬送方向Ｘと直交する短い第１直線経路Ｔ１ａと、円弧状経路Ｔ１ｂと、搬送方向Ｘと平行な第２直線経路Ｔ１ｃを繋げた形状をしている。キャリッジ１０が印刷位置Ａのとき、角部１０ａは第１直線経路Ｔ１ａ上にあり、角部１０ｂは移動経路Ｔ２の始端部分（印刷位置Ａ側の端部）に位置している。円弧状経路Ｔ１ｂは、ホームポジションＢの側に向かうに従って移動経路Ｔ２から遠ざかる形状に設定されている。

キャリッジ１０が印刷位置ＡからホームポジションＢへ移動するときは、まず、図３（ｂ）に示すように、角部１０ａが第１直線経路Ｔ１ａに沿って搬送方向Ｘと直交する方向に移動する。このとき、角部１０ｂも同様に搬送方向Ｘと直交する方向に移動するため、キャリッジ１０は、印刷位置Ａと同じ姿勢のままで幅方向に移動する。次に、図３（ｃ）に示すように、角部１０ａが円弧状経路Ｔ１ｂに沿って移動する。このとき、角部１０ｂは移動経路Ｔ２に沿って直線状に進む一方で、角部１０ａは移動経路Ｔ２から離れてゆく。このため、キャリッジ１０は、角部１０ｂを中心として時計回りに回転しながら移動することになる。キャリッジ１０は、このような回転による姿勢変化が可能な状態で支持されている。続いて、角部１０ａが第２直線経路Ｔ１ｃに沿って移動し、角部１０ｂは移動経路Ｔ２の終端部分（ホームポジションＢ側の端部）に沿って移動するときも、角部１０ａは移動経路Ｔ２から離れてゆくため、キャリッジ１０は時計回りに回転しながら移動する。図３（ｄ）に示すように、キャリッジ１０がホームポジションＢに到達したとき、印刷位置Ａのときの姿勢から９０度回転した姿勢になっている。ホームポジションＢから印刷位置Ａに戻るときは、この逆の過程で移動する。

印刷位置ＡとホームポジションＢとの間を移動するときのキャリッジ１０およびこれに搭載されたインクジェットヘッド１１の移動領域Ｒは、図４に示すようになっている。移動領域Ｒは、記録紙Ｐの左端部分においてわずかに印刷位置Ａの後方（図４の上方）にはみ出しているものの、印刷位置Ａから大きくはみ出すことのない領域となっている。ここで、比較のため、キャリッジ１０をその一端を中心として回転させたときの移動領域Ｒ１（従来の移動方法によるヘッド移動領域）を図４に示している。移動領域Ｒ１は、印刷位置Ａの後方に大きくはみ出す扇形の領域となっている。

次に、ヘッド移動機構１４の各部の構成について説明する。ヘッド移動機構１４は、図２（ａ）に示すように、記録紙搬送経路５による搬送方向（図２（ａ）のＸ方向）と直交する方向に延びるキャリッジフレーム１５と、キャリッジフレーム１５のホームポジションＢ側の端部に支持されているキャリッジモーター１６を備えている。キャリッジフレーム１５はプリンター１の装置本体フレームに支持されている。キャリッジフレーム１５のホームポジションＢ側の端部はホームポジションＢの左端まで延びており、この部分に、ホームポジションＢの左端位置に沿って搬送方向上流側（図２（ａ）の上方）に延びる吊り下げフレーム１７が取り付けられている。キャリッジフレーム１５は、上下方向に延びている垂直板部１５ａ（図５参照）と、垂直板部１５ａの上端から搬送方向上流側に向かって水平に延びている水平板部１５ｂを備えており、水平板部１５ｂの下側に吊り下げフレーム１７の基端部が固定されている。

図５はヘッド移動機構１４の側面図（図２（ａ）のＹ１方向から見た側面図）であり、図２（ａ）のＺ−Ｚ線よりも右側の部分は図示を省略している。また、図６はヘッド移動機構１４の印刷位置Ａ側の端部およびプラテンギャップ検出器の斜視図（図２（ａ）のＹ２方向から見た斜視図）であり、図７はヘッド移動機構１４の斜め上から見た斜視図である。そして、図８はキャリッジ１０を吊り下げるためのモノレール機構の説明図であり、図８（ａ）は平面構成を示す説明図、図８（ｂ）は部分斜視図である。ヘッド移動機構１４は、ホームポジションＢ側の角部１０ａを上から吊って円弧状経路Ｔ１ｂを含む移動経路Ｔ１に沿って案内するモノレール機構１８と、ホームポジションＢとは逆の側の角部１０ｂを直線状の移動経路Ｔ２に沿って案内するスライド案内機構１９とを備えている。

モノレール機構１８は、吊り下げフレーム１７におけるプラテン４側の縁部に形成されたガイドレール２０と、このガイドレール２０からキャリッジ１０の角部１０ａを吊り下げるために角部１０ａに設けられた吊り下げ部２１を備えている。ガイドレール２０は、図２（ａ）に示すように、第１直線経路Ｔ１ａを規定している短い第１直線レール部２０Ａと、円弧状経路Ｔ１ｂを規定しており、第１直線レール部２０Ａの左端から搬送方向上流側に向かって円弧状に延びている円弧状レール部２０Ｂと、第２直線経路Ｔ１ｃを規定しており、円弧状レール部２０Ｂの後端から搬送方向Ｘと平行に延びている第２直線レール部２０Ｃとを備えている。ガイドレール２０の各部分は、図５、図８に示すように、下向きに延びる垂直な壁部２２ａと、壁部２２ａの下端から壁部２２ａの両側に水平に延びる水平部２２ｂとを備えており、Ｔ字型を上下逆にした断面形状をしている。

吊り下げ部２１は、図８（ｂ）に示すように、キャリッジ１０の角部１０ａからガイドレール２０に向けて上向きに突出する突出部２３と、突出部２３の先端に設けられた走行部２４とを備えている。走行部２４は、突出部２３に対し、垂直な回転軸線（図示省略）を中心として回転可能となるように取り付けられている。走行部２４は、軸線方向を水平にした走行ローラー２５およびこれを挟んで配置された一対のガイドローラー２６を備えるローラーユニット２７を、壁部２２ａの厚さに対応する隙間を空けて対向配置した構成である。各ガイドローラー２６は、軸線方向を垂直にして配置されている。走行部２４は、壁部２２ａをローラーユニット２７の隙間に挿入し、水平部２２ｂの上に各走行ローラー２５を載せた状態となるようにガイドレール２０に装着される。これにより、壁部２２ａの表裏両面をガイドローラー２６によってガイドしながら、水平部２２ｂの上を各走行ローラー２５が落下することなく走行可能になる。ガイドレール２０に沿って走行部２４を走行させると、角部１０ａは、ガイドレール２０に吊り下げられた状態で、第１直線レール部２０Ａ、円弧状レール部２０Ｂ、第２直線レール部２０Ｃによって規定される移動経路Ｔ１に沿って移動する。

スライド案内機構１９は、図５、図７に示すように、キャリッジフレーム１５の垂直板部１５ａに沿って、搬送方向Ｘと直交する方向に、且つ、水平に延びているキャリッジ軸３０と、このキャリッジ軸３０にスライド可能に支持されているスライダー３１と、スライダー３１をキャリッジ軸３０に沿って往復移動させるための駆動ベルト機構３２を備えている。駆動ベルト機構３２はキャリッジモーター１６の出力回転に基づいて駆動される。図５に示すように、スライダー３１には水平に延びる角型断面の溝３１ａが形成されており、溝３１ａの内部にキャリッジ軸３０が装着されている。スライダー３１は、キャリッジ軸３０の表面に溝３１ａの内側面を摺動させながら、キャリッジ軸３０に沿ってスライドする。スライダー３１における溝３１ａの背面側には軸保持部３１ｂが形成されている。軸保持部３１ｂは、キャリッジ１０の角部１０ｂに取り付けられた垂直な回転軸３３（支軸）を回転可能に保持している。

図５、図６に示すように、キャリッジ１０の角部１０ｂの上部には筒状部３４が形成され、ここに回転軸３３が挿通されている。また、角部１０ｂの下端部分には筒状部３４と同軸状に配置された円板状部分３５が形成されており、円板状部分３５の中央の軸孔に回転軸３３の下端側の部分が挿通されている。回転軸３３は、キャリッジ１０を水平な姿勢にしたとき、その回転軸線Ｌがインクノズル面１１ａおよびこれに対峙する記録紙Ｐの印刷面に対して垂直になるように取り付けられている。キャリッジ１０における筒状部３４の下側は、スライダー３１の軸保持部３１ｂを装着可能な凹み形状となっている。ここに軸保持部３１ｂが挿入され、軸保持部３１ｂの軸孔に回転軸３３の中央部分が挿入されている。このような構成により、回転軸３３を介して、キャリッジ１０がスライダー３１に回転自在に保持されると共に、スライダー３１を介してキャリッジ１０の角部１０ｂ側の重量がキャリッジ軸３０に支持された状態になっている。キャリッジ軸３０に沿ってスライダー３１を往復移動させると、これに伴い、キャリッジ１０の角部１０ｂおよび回転軸３３がキャリッジ軸３０に沿って搬送方向Ｘと直交する方向に往復移動する。

回転軸３３の上端は筒状部３４の上に突出しており、その先端には上部ガイドローラー３６が取り付けられている。キャリッジフレーム１５の上端部分に設けられた水平板部１５ｂの下側には、下向きに突出する矩形断面の上部ガイド３７が取り付けられている。上部ガイド３７と、キャリッジフレーム１５における垂直板部１５ａの上端部分との間に上部ガイドローラー３６が配置されており、上部ガイド３７は、上部ガイドローラー３６に対し、図５の右側から当接している。同様に、回転軸３３の下端は円板状部分３５の下側に突出しており、その先端に下部ガイドローラー３８が取り付けられている。キャリッジフレーム１５の垂直板部１５ａの下端部分には、下部ガイドローラー３８と同一高さの部分に下部ガイドローラー３８の側に突出する下部ガイド３９が取り付けられている。下部ガイド３９は、下部ガイドローラー３８に対し、図５の左側から当接している。

キャリッジ１０がキャリッジ軸３０に沿って往復移動するとき、上部ガイドローラー３６が上部ガイド３７の側面３７ａによってガイドされ、且つ、下部ガイドローラー３８が下部ガイド３９の側面３９ａによってガイドされながら移動する。ここで、キャリッジ１０は、回転軸３３の中央部分を支持しているスライダー３１を介して片持ち状態で支持されており、キャリッジ１０の重心Ｑは回転軸３３からずれている。このため、回転軸３３には、回転軸３３の上端をキャリッジ１０の重心の側（図５の右側）に傾ける回転力（図５の時計回りの方向への回転力）が作用している。しかしながら、上部ガイドローラー３６に対してキャリッジ１０の重心Ｑの側（図５の右側）に上部ガイド３７が配置され、下部ガイドローラー３８に対してキャリッジ１０の重心Ｑとは逆の側（図５の左側）に下部ガイド３９が配置されているため、キャリッジ１０の重量に起因する傾き方向への回転軸３３の傾きが防止され、キャリッジ１０が水平な姿勢で保持されている。

（プラテンギャップ調整機構（ＡＰＧ機構））
上記のように、キャリッジ１０は、スライダー３１を介してキャリッジ軸３０に装着されており、キャリッジ軸３０によって上下位置が規定されている。本例のプリンター１は、キャリッジ軸３０が上下動可能な状態で支持されており、キャリッジ軸３０を上下動させることによってキャリッジ１０の上下位置を調整し、これによってインクジェットヘッド１１のインクノズル面１１ａとプラテン４との距離（プラテンギャップＧ）を調整するためのＡＰＧ機構４０を備えている。

ＡＰＧ機構４０は、キャリッジ軸３０の印刷位置Ａ側およびホームポジションＢ側の各端部に回転不能に取り付けられたカム部材４１と、その下側に配置されたカムピン４２を備えている。カム部材４１は、回転位置に応じて径寸法が連続的に変化する外周形状をしており、カム部材４１の外周面をカム面４１ａとして用いている。カム部材４１はカム面４１ａに当接するカムピン４２によって下側から支持されている。ＡＰＧ機構４０は、キャリッジ軸３０を介してカム部材４１を回転させるためのＡＰＧモーター（図示省略）を備えている。カム部材４１が回転すると、カムピン４２に当接するカム面４１ａの位置が変化し、これに応じてキャリッジ軸３０が上下動する。カム部材４１およびカムピン４２は、キャリッジ軸３０の印刷位置Ａ側およびホームポジションＢ側の各端部に配置されているため、キャリッジ軸３０は水平な姿勢を保ったままで上下動する。

プリンター１は、プラテンギャップＧを検出するためのプラテンギャップ検出器４４を備えており、プリンター１の制御部は、プラテンギャップ検出器４４の検出出力に基づいてＡＰＧ機構４０のＡＰＧモーターを制御してカム部材４１を適切な回転位置まで回転させ、プラテンギャップＧを基準寸法に調整する処理を行う。プラテンギャップ検出器４４は、図６に示すように、プラテン４の右端位置に設けられた検出部４５と、キャリッジ１０の右側面１０ｃにおける検出部４５に対応する位置に設けられた検出凸部４６を備えている。検出部４５には、検出凸部４６を挿入可能な上向きの溝部４５ａが形成されており、溝部４５ａを挟み、発光部と受光部（図示省略）が対向配置されている。検出部４５は、溝部４５ａ内に入った検出凸部４６によって発光部からの検査光が遮られたことを受光部からの出力によって検出し、これに基づいてキャリッジ１０が基準位置まで下降したことを検出する構成となっている。

（傾き調整機構）
図９は傾き調整機構の説明図である。キャリッジ１０は、上記のように角部１０ｂに設けられた回転軸３３を中心として回転可能に支持されているが、もう一方の角部１０ａはモノレール機構１８によって上端のみを支持されている。モノレール機構１８は、走行部２４を構成する部品がガイドレール２０に対して僅かに遊びのある状態に装着されている。従って、この遊びの範囲内で角部１０ａの位置が変動するおそれがあり、図９において破線Ｃで示すように、印刷位置Ａにおいてキャリッジ１０が回転軸３３を中心として回転して、記録紙Ｐの幅方向に対して傾いた姿勢になってしまうおそれがある。記録紙Ｐの幅方向に対してキャリッジ１０が傾いた状態で印刷を行うと、キャリッジ１０に搭載されたインクジェットヘッド１１のインクノズル列が記録紙Ｐの紙幅方向（搬送方向Ｘと直交する方向）に対して斜めに配列された状態で印刷が行われ、印刷精度が低下してしまう。このため、本例のプリンター１には、キャリッジ１０の傾きを調整するための傾き調整機構５０が設けられている。

傾き調整機構５０は、横長の開口５１（図７、図９参照）が形成された垂直板部１５ａを備えるキャリッジフレーム１５（支持部材）と、この開口５１に装着される楔形スペーサー５２（傾き調整部材／楔状部材）と、楔形スペーサー５２に対峙するキャリッジ１０の部分に設けられた度当てローラー５３（度当て部）を備えている。本例では、キャリッジ１０の角部１０ａの下端部分に度当てローラー５３が配置されている。また、傾き調整機構５０は、キャリッジ１０の右側面１０ｃから右側に突出している突出部材５４と、突出部材５４を右側に付勢するための付勢部材５５と、印刷位置Ａにおけるキャリッジ１０の右側方に配置されたサイドフレーム５６とを備えている。突出部材５４の先端はサイドフレーム５６に対峙している。突出部材５４、付勢部材５５、およびサイドフレーム５６は、印刷位置Ａにおいてキャリッジ１０を左側に付勢するための付勢手段を構成している。

本例では、上述したプラテンギャップ検出器４４の検出凸部４６を筒状に形成しており、この筒状部内に突出部材５４が装着されている。突出部材５４は、検出凸部４６から右側に大きく突出した突出位置と、キャリッジ１０の右側面１０ｃの側に後退した後退位置との間を移動可能に構成されている。付勢部材５５は、検出凸部４６内に配置されており、突出部材５４を検出凸部４６の先端から右側に突出させる方向に付勢している。付勢部材５５としては、圧縮バネなどを用いることができる。

楔形スペーサー５２は楔形形状をしており、開口５１に横向きに取り付けられている。楔形スペーサー５２は、開口５１を通ってキャリッジ１０の側に突出する部分の先端に斜面５２ａが形成されている。斜面５２ａの傾き方向は、開口５１の幅方向の一端側（図９の左側）から他端側（図９の右側）に向かうに従ってキャリッジ１０側への突出寸法が増大する方向となっている。図７に示すように、楔形スペーサー５２の下端部分には、開口５１の下端縁を形成しているキャリッジフレーム１５の部分に重なって延びる板状部分５２ｂが設けられ、この部分に長孔５２ｃ（固定手段）が形成されている。板状部分５２ｂをキャリッジフレーム１５に当接させることにより、楔形スペーサー５２のキャリッジ１０側への突出位置が決まるようになっている。

開口５１は楔形スペーサー５２よりも幅広に形成されている。開口５１内で楔形スペーサー５２を左右方向にスライドさせることにより、楔形スペーサー５２の取付位置を左右方向に調整可能となっている。楔形スペーサー５２を位置決めした後、長孔５２ｃに固定ネジ５２ｄ（固定手段）をネジ止めすることにより、楔形スペーサー５２を開口５１内の任意の位置に固定することができる。開口５１の上端縁には楔形スペーサー５２のスライド方向に延びる目盛り５１ａが形成されているため、この目盛り５１ａに従い、楔形スペーサー５２を予め設定した基準取付位置に取り付けることができる。また、キャリッジ１０の傾き調整後に楔形スペーサー５２の取付位置を読み取って記録することができる。また、一旦楔形スペーサー５２を取り外した後、目盛り５１ａに従って取り外し前と同位置に再度取り付けることができる。

図９に示すように、キャリッジ１０が印刷位置Ａに到達すると、突出部材５４がサイドフレーム５６に突き当たり、付勢部材５５が圧縮方向に弾性変形する。付勢部材５５は、その弾性復帰力によって突出部材５４を右側に付勢し、サイドフレーム５６を押圧する。サイドフレーム５６は固定されているため、キャリッジ１０における付勢部材５５および突出部材５４の取付位置には、サイドフレーム５６とは逆の側に向かう反力が作用する。すなわち、印刷位置Ａでは、付勢部材５５の付勢力に基づき、キャリッジ１０を図９の反時計回り方向に回転させる付勢力が作用する。この付勢力によるキャリッジ１０の回転動作は、度当てローラー５３が楔形スペーサー５２の斜面５２ａに突き当たることによって停止する。このとき、キャリッジ１０の角部１０ａはキャリッジフレーム１５の垂直板部１５ａの側に付勢されているため、キャリッジ１０を支持するモノレール機構１８を構成する各部材を遊びの範囲の一端側に位置決めでき、ガタ寄せが行われた状態になる。

図９において破線Ｃで示すように、キャリッジ１０およびこれに搭載されたインクジェットヘッド１１が記録紙Ｐに対して反時計回りに傾いた姿勢になったときには、楔形スペーサー５２を左側にスライドさせて、楔形スペーサー５２の取付位置を左側に移動させる。このようにすると、斜面５２ａが左側に平行移動するため、度当てローラー５３に正対する斜面５２ａの部分が、キャリッジ１０側への突出量が大きい斜面５２ａの右端寄りの部分になる。このため、度当てローラー５３が取り付けられたキャリッジ１０の角部１０ａが、付勢力に逆らってキャリッジ１０の側に押し戻される。これにより、付勢力に逆らってキャリッジ１０が時計回りに回転する。楔形スペーサー５２を適切な寸法だけ移動させることにより、キャリッジ１０およびインクジェットヘッド１１を、記録紙Ｐに対して直交する姿勢に戻るまで回転させることができる。従って、キャリッジ１０およびインクジェットヘッド１１の傾きを解消できる。

一方、キャリッジ１０およびインクジェットヘッド１１が、記録紙Ｐに対して破線Ｃの姿勢とは逆の向き（時計回りの方向）に傾いた姿勢になっていたときには、楔形スペーサー５２の取付位置を右側にずらして傾きを調整する。このときは、度当てローラー５３に正対する斜面５２ａの部分が、キャリッジ１０側への突出量が小さい斜面５２ａの左端寄りの部分になるため、度当てローラー５３が取り付けられたキャリッジ１０の角部１０ａが楔形スペーサー５２の側に押し出され、付勢力による回転方向（反時計回り方向）にキャリッジ１０が更に回転する。従って、キャリッジ１０およびインクジェットヘッド１１を記録紙Ｐに対して直交する姿勢に戻すことができ、傾きを解消することができる。

以上のように、本実施形態のプリンター１における傾き調整機構５０は、インクジェットヘッド１１を搭載するキャリッジ１０を、その一端側の角部１０ｂに設けられた回転軸３３を中心として回転させ、その傾きを調整することができる。具体的には、印刷位置Ａにおいて、キャリッジ１０の右側面１０ｃに反時計回りの付勢力を加える付勢手段（サイドフレーム５６、突出部材５４、付勢部材５５）を設け、その一方で、キャリッジ１０の角部１０ａに度当てローラー５３を配置して、この度当てローラー５３を楔形スペーサー５２の斜面５２ａに押し付けてキャリッジ１０を位置決めできるように構成している。そして、開口５１における楔形スペーサー５２の取付位置を左右に移動可能にしたことにより、楔形スペーサー５２の取付位置に応じて決まるキャリッジ１０の回転位置を調整できるようにして、キャリッジ１０の傾きを調整できるように構成している。

このようにすると、回転軸３３によってキャリッジ１０を回転可能に支持する回転機構を利用してキャリッジ１０およびこれに搭載したインクジェットヘッド１１の傾き調整を行うことができ、追加すべき構成としては、印刷位置Ａの右側にあるサイドフレーム５６を利用してキャリッジ１０を付勢するための突出部材５４および付勢部材５５と、キャリッジフレーム１５に形成した開口５１およびこれにスライド可能に取り付けた楔形スペーサー５２と、度当てローラー５３だけでよい。なお、度当てローラー５３を省略して、角部１０ａを楔形スペーサー５２に直接押し付ける構成にすることも可能である。従って、キャリッジ１０を大型化させる必要がなく、簡単且つ軽量な構成にすることができる。よって、装置の小型化に有利であり、キャリッジ１０を移動させるための消費電力の増大も抑制できる。また、キャリッジ１０がその一端を中心として全体として回転するため、インクジェットヘッド１１の角度調整範囲が大きい。更に、キャリッジ１０を反時計回りに付勢しているため、キャリッジ１０を支持するモノレール機構１８等のガタ寄せを同時に行うことができる。よって、印刷位置Ａにおけるキャリッジ１０のガタつきを解消できるという利点もある。

（改変例）
（１）上記実施形態では、楔形スペーサー５２の取付位置を左右方向に調整することで、斜面５２ａを左右方向に移動させ、これによって度当てローラー５３を前後方向（図９の上下方向）に移動させてキャリッジ１０の回転位置を調整しているが、傾き調整部材の形状やその移動方向をこれと異なるように設定することもできる。例えば、度当てローラー５３に対峙する位置に直方体状のスペーサーを配置して、このスペーサーを垂直板部１５ａから度当てローラー５３の側に突出させた状態に取り付けておき、このスペーサーの取付位置を垂直板部１５ａに対して垂直な方向に移動させることにより、度当てローラー５３の側への突出寸法を調整できるように構成してもよい。また、楔形スペーサー５２の斜面５２ａをその一端に向かうにつれてキャリッジ１０側への突出量が増大する湾曲面にしてもよい。

（２）上記実施形態では、キャリッジ１０の右側面１０ｃの幅方向の中央部分を付勢部材５５による付勢位置に設定しているが、付勢位置はこのような位置に限定されるものではない。望ましくは、回転軸３３が設けられた角部１０ｂからより離れた位置に付勢力が加わるように構成するとよい。例えば、図９において符号Ｄで示す位置に突出部材５４および付勢部材５５を設けるとよい。

（３）上記実施形態では、突出部材５４および付勢部材５５をキャリッジ１０に設けていたが、このような機構をサイドフレーム５６の側に設けても良い。また、付勢部材５５として圧縮バネ以外のものを用いることもできる。すなわち、サイドフレーム５６とキャリッジ１０との間に、キャリッジ１０の右側面１０ｃがサイドフレーム５６に接近したときにこの間に挟まれて弾性変形する弾性部材（付勢部材）を設けておき、この弾性部材の弾性復帰力によってキャリッジ１０をサイドフレーム５６とは逆の側に付勢する構成であればよい。

１…インクジェットプリンター（プリンター）、２…ロール紙装填部、３…ロール紙、４…プラテン、５…記録紙搬送経路、６…用紙ガイド、７…繰り出しローラー（搬送手段）、８…搬送ローラー対（搬送手段）、８ａ…駆動ローラー、８ｂ…従動ローラー、９…紙送りモーター（搬送手段）、１０…キャリッジ、１０ａ…角部、１０ｂ…角部、１０ｃ…右側面、１１…インクジェットヘッド（印刷ヘッド）、１１ａ…インクノズル面、１１Ａ…第１ヘッド、１１Ｂ…第２ヘッド、１２…インクカートリッジ装着部、１３…メンテナンスユニット、１４…ヘッド移動機構、１５…キャリッジフレーム（支持部材）、１５ａ…垂直板部、１５ｂ…水平板部、１６…キャリッジモーター、１７…吊り下げフレーム、１８…モノレール機構、１９…スライド案内機構、２０…ガイドレール、２０Ａ…第１直線レール部、２０Ｂ…円弧状レール部、２０Ｃ…第２直線レール部、２１…吊り下げ部、２２ａ…壁部、２２ｂ…水平部、２３…突出部、２４…走行部、２５…走行ローラー、２６…ガイドローラー、２７…ローラーユニット、３０…キャリッジ軸、３１…スライダー、３１ａ…溝、３１ｂ…軸保持部、３２…駆動ベルト機構、３３…回転軸（支軸）、３４…筒状部、３５…円板状部分、３６…上部ガイドローラー、３７…上部ガイド、３７ａ…側面、３８…下部ガイドローラー、３９…下部ガイド、３９ａ…側面、４０…ＡＰＧ機構、４１…カム部材、４１ａ…カム面、４２…カムピン、４４…プラテンギャップ検出器、４５…検出部、４５ａ…溝部、４６…検出凸部、５０…傾き調整機構、５１…開口、５１ａ…目盛り、５２…楔形スペーサー（傾き調整部材／楔状部材）、５２ａ…斜面、５２ｂ…板状部分、５２ｃ…長孔（固定手段）、５２ｄ…固定ネジ（固定手段）、５３…度当てローラー（度当て部）、５４…突出部材、５５…付勢部材、５６…サイドフレーム、Ａ…印刷位置、Ｂ…ホームポジション（退避位置）、Ｇ…プラテンギャップ、Ｌ…回転軸線、Ｐ…記録紙（記録媒体）、Ｑ…重心、Ｒ…移動領域、Ｒ１…移動領域、Ｔ１…移動経路、Ｔ１ａ…第１直線経路、Ｔ１ｂ…円弧状経路、Ｔ１ｃ…第２直線経路、Ｔ２…移動経路

Claims (7)

1. 印刷ヘッドを搭載し、一端側に設けられた支軸を中心にして正逆方向に回転可能に支持されたキャリッジが記録媒体に対峙する印刷位置にあるとき、当該キャリッジを予め設定した回転方向に付勢する付勢手段と、
   前記予め設定した回転方向とは逆の側から前記キャリッジに対峙する傾き調整部材と、
   前記傾き調整部材が取り付けられ、且つ、当該傾き調整部材の取付位置を調整可能に構成された支持部材とを有し、
   前記キャリッジが前記印刷位置に移動すると、前記付勢手段の付勢力によって前記キャリッジが前記傾き調整部材に押し付けられ、当該傾き調整部材の前記支持部材への取付位置に応じた回転位置に前記キャリッジが位置決めされることを特徴とする印刷ヘッドの傾き調整機構。
2. 請求項１において、
   前記キャリッジにおける前記傾き調整部材に対峙する部分に設けられた度当て部を有し、
   前記傾き調整部材は前記度当て部に対峙する斜面を備える楔状部材であることを特徴とする印刷ヘッドの傾き調整機構。
3. 請求項１または２において、
   前記付勢手段は、
   前記キャリッジの側面と、印刷位置において当該側面に対峙するサイドフレームとの間に配置された付勢部材を備え、
   当該付勢部材は、前記キャリッジが印刷位置に移動したことに基づいて弾性変形し、その弾性復帰力によって前記キャリッジを前記サイドフレームとは逆の側に付勢することを特徴とする印刷ヘッドの傾き調整機構。
4. 請求項１ないし３のいずれかの項において、
   前記支持部材は、前記印刷位置と、前記記録媒体の側方に退避した退避位置との間を往復移動する前記キャリッジの移動経路に沿って延びるキャリッジフレームであることを特徴とする印刷ヘッドの傾き調整機構。
5. 請求項４において、
   前記キャリッジフレームは、前記傾き調整部材を取り付けるための開口を備え、
   前記傾き調整部材は、前記開口から前記キャリッジ側に突出した状態で、前記開口の一端から他端までの範囲をスライド可能であり、
   前記開口の一端から他端までの範囲の任意の位置に前記傾き調整部材を固定するための固定手段を有することを特徴とする印刷ヘッドの傾き調整機構。
6. 請求項５において、
   前記開口における前記傾き調整部材のスライド方向に沿った縁部分に目盛りが設けられていることを特徴とする印刷ヘッドの傾き調整機構。
7. 記録媒体に対峙する印刷位置において前記記録媒体上の印刷領域の幅方向の一端から他端までの範囲にインクを吐出可能に構成された印刷ヘッドと、
   当該印刷ヘッドを搭載しており、一端側に設けられた支軸を中心にして正逆方向に回転可能に支持されたキャリッジと、
   前記印刷位置を経由する搬送経路に沿って前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   請求項１ないし６のいずれかの項に記載の印刷ヘッドの傾き調整機構とを有することを特徴とするプリンター。