JP2017064994A - プリント装置、キャリッジ装置及びフレキシブルサポート - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジに接続される電気ケーブル束やインクチューブ束が、キャリッジの移動でダメージを受けにくくする。
【解決手段】プリント装置は、キャリッジと本体側の固定部との間で、インクチューブ束１０３と信号ケーブル束１０２を支持するとともに、キャリッジの移動に伴って変形するフレキシブルサポート１０１を備えている。インクチューブ束１０３またはケーブル束１０２は、フレキシブルサポート１０１の外側に沿って配されている。フレキシブルサポート１０１の外側には、支持されるインクチューブ束１０３または信号ケーブル束１０２がフレキシブルサポート１０１以外に触れることを抑制するための突出部１０８が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明はキャリッジ装置を備えたプリント装置に関する。

特許文献１には、往復移動するキャリッジ装置を備えたシリアル方式のプリント装置が開示されている。この装置は、キャリッジとは別に本体側に設けられたインクタンクから、インクチューブを介してプリントヘッドにインクを供給する。そして、キャリッジの移動に追従してインクチューブが安定して移動するように、補助的な部材（フレキシブルサポート）によりインクチューブを支持している。

特開２００６−１５９６０３号公報

キャリッジには、インクチューブだけでなく電気的な信号ケーブルも接続され、キャリッジの移動に伴って信号ケーブルも変形する。信号ケーブルは、多数の配線を相互の電気的干渉なく引き回すために、フレキシブル・フラット・ケーブル（ＦＦＣ）を用いることが多い。このようなケーブルは物理的にダメージを受けやすく、インクチューブとともにキャリッジ移動に追従させるには、繊細な取り扱いを要する。

本発明は上記の事情に鑑み、キャリッジに接続される電気ケーブル束やインクチューブ束が、キャリッジの移動でダメージを受けにくいプリント装置、キャリッジ装置及びフレキシブルサポートを提供することを目的とする。

本発明のプリント装置は、プリントヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、前記プリントヘッドにインクを供給するチューブ束と、前記プリントヘッドに信号を伝達するケーブル束と、前記キャリッジと本体側の固定部との間で、前記チューブと前記ケーブル束を支持するとともに、前記キャリッジの移動に伴って変形するフレキシブルサポートと、を備え、前記チューブ束またはケーブル束は、前記フレキシブルサポートの外側に沿って配されており、前記フレキシブルサポートの外側には、支持される前記チューブ束または前記ケーブル束が前記フレキシブルサポート以外に触れることを抑制するための突出部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、キャリッジの移動の際に信号ケーブル束やインクチューブ束などがダメージを受けにくい。したがって長期間に渡って安定した装置稼働が可能となる。

本発明の実施形態に係るプリント装置の模式的な断面図である。 フレキシブルサポートの周辺を示した斜視図である。 フレキシブルサポートの周辺を示した側面図である。 フレキシブルサポートの詳細構造を示した斜視図である。 フレキシブルサポートの一部の断面図である。 本発明の優位性を明らかにするための比較例である。 変形例を示す図である。

本発明をプリント装置に適用した実施形態について説明する。なお、本発明はプリント装置に限らず、移動体が往復移動するキャリッジ装置に広く適用することができる。

図１に、プリント装置の模式的な断面図を示す。プリント装置１００は、プリントヘッド２、キャリッジ３を含むプリント部７を備える。プリントヘッド２には複数の吐出口（インクジェットノズル）が形成され、それぞれの吐出口に連通するように、プリントヘッド２の内部に複数の流路が形成されている。複数の流路のそれぞれには、ヒータやピエゾ素子などのインクジェット方式のエネルギ発生素子が配置されており、インクジェット方式で吐出口からインク滴が吐出される。なお、インクジェットに限らず他のプリント方式のプリントヘッドを用いてもよい。プリント部７とは別の位置には、プリントヘッド２に供給されるインクを貯留するインクタンクが配置されている。

キャリッジ３は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に沿って往復移動する。ロール状のシートは給紙部に設置されている。プリント装置１００は、回転駆動する搬送ローラ４と、搬送ローラ４に従動して回転するピンチローラ５とを備えている。プラテン６は、プリント部７に対向する位置にてシートを支持する。シート１は、搬送ローラ４とピンチローラ５との間にシートが挟まれた状態で搬送される。プリントヘッド２を主走査方向に移動させつつ、プラテン６上のシートに向かってインクを吐出させるプリント動作と、シートを副走査方向にステップ送りする搬送動作とを行う。これらのプリント動作と搬送動作とが繰り返されることによって、シリアルプリント方式で画像がプリントされる。プリント部７でプリントされたシートは、カッター８によってカットされてバスケット９へ排出される。

図２に、プリント装置１００のキャリッジ３近傍についての斜視図を示す。また、図３に、プリント装置１００のキャリッジ３の周辺部についての側面図を示す。

プリントヘッド２を搭載したキャリッジ３は、第１ガイドレール１１および第２ガイドレール１２によって案内されつつ、プリント装置１００の本体に支持されている。第１ガイドレール１１及び第２ガイドレール１２は、本体フレーム１０によって支持されている。キャリッジ３は、第１ガイドレール１１及び第２ガイドレール１２の延びる方向に沿って往復移動する。

以降、本実施形態の特徴でもある、フレキシブルサポートについて説明する。図２、図３において、プリント装置１００の本体側の固定部と、移動体であるキャリッジ３との間は、フレキシブルサポート１０１で接続されている。フレキシブルサポート１０１は、後述するように、複数の構成部品を繰り返しリンク接続した構造を有し、高剛性を持ちつつ所定方向にはフレキシブルに変形するキャタピラー（登録商標）のような構造を有する構造体である。

フレキシブルサポート１０１は、インクチューブ束１０３及び信号ケーブル束１０２（フラット・フレキシブル・ケーブル）を、長い範囲に渡って支持する。そして、フレキシブルサポート１０１は、キャリッジの移動に伴って、インクチューブ束１０３及び信号ケーブル束１０２と共に変形する。インクチューブ束１０３は、本体側に固定されたインクタンクからキャリッジ上のプリントヘッド２に対して、複数色のインクを供給する複数本のフレキシブルなインクチューブが束になったものである。信号ケーブル束１０２は、本体側に固定された制御部（制御基板）とキャリッジ３およびプリントヘッド２との間を電気的に接続するもので、複数本の信号線がフラット形状の束になったものである。インクチューブ束１０３および信号ケーブル束１０２は、キャリッジ３のハウジングを貫通して、プリントヘッド２に接続されている。

図４に、フレキシブルサポート１０１が湾曲している部位を拡大した斜視図を示す。フレキシブルサポート１０１は、ピン１０５により複数の構成単位が繰り返しリンク接続されている。一つの構成単位は、両脇で対向する一対の接続部材１０６と、その間を架け渡すようにつなぐ外梁１０７ａと内梁１０７ｂにより構成される。外梁１０７ａと内梁１０７ｂを併せて梁部１０７と称する。一つの構成単位は樹脂成型により作成された一部品である。これを一単位として、隣同士をピン１０５により回転可能にリンク接続し、チェーン状に長く接続していき、フレキシブルで長尺の構造体としてフレキシブルサポート１０１を構成している。

本明細書では、フレキシブルサポート１０１が湾曲したときに湾曲の外側となる側全体を「フレキシブルサポートの外側」と呼ぶ。逆に湾曲の内側となる側全体を「フレキシブルサポートの内側」と呼ぶ。外梁１０７ａはフレキシブルサポート１０１の外側に、内梁１０７ｂはフレキシブルサポートの内側に、並行して設けられている。一つの構成単位で見ると、対向する一対の接続部材１０６、および対向する外梁１０７ａと内梁１０７ｂにより囲まれた内空間Ｓが形成される。フレキシブルサポート１０１は複数の構成単位がチェーン状に接続されているので、それぞれの構成単位の内空間Ｓも接続されて、途切れなく貫通した内空間が形成される。後述するようにこの内空間に沿ってインクチューブ束１０３が配される。

ここで、外梁１０７ａの表面には、外側に向けて突出した一対の第１突出部１０８と、別の一対の第２突出部１１０が設けられている。これらフレキシブルサポートの外側に設けられた突出部が、本実施形態においては重要な役割を果たす。詳細については後述する。

このように、フレキシブルサポート１０１は、両端部に配置された一対の接続部材１０６、外梁１０７ａ、内梁１０７ｂによって構成され部分が１つの構成単位であり、この構成単位を直列に繰り返しリンク接続した構造を有する。この構造体は、高剛性を持ちつつ所定方向にはフレキシブルに変形する。フレキシブルサポート１０１は、装置内においてつねに一部が湾曲（変形）するように狭い空間に配され、キャリッジ３の往復移動に追従して、湾曲した部位（湾曲部）が移動していく。そして、フレキシブルサポート１０１の外側には突出部が設けられている。

なお、フレキシブルサポート１０１は、複数の構成単位をリンク接続した構造体であることは必須ではなく、全体をフレキシブルな弾性体によって構成したものであっても良い。

図５に、フレキシブルサポート１０１の一部を切り出した断面図を示す。内空間Ｓにインクチューブ束１０３が配置され。フレキシブルサポート１０１の外側に沿って信号ケーブル束１０２が配置されている。信号ケーブル束１０２の両端は、一対の第１突出部１０８により挟まれてゆるく保持される。一対の第１突出部１０８にと外張り１０７ａの表面により形成される凹部１０９に、信号ケーブル束１０２が保持されている、一対の第１突出部１０８は、保持される信号ケーブル束１０２よりも外側に向かって突出している。従って、信号ケーブル束１０２は、第１突出部１０８の外側の先端部１０８ａよりも内側に位置することになる。一対の第１突出部１０８の左右両側には、一対の第２突出部１１０が設けられている。第２突出部１１０は、第１突出部１０８と同じ高さ（突出量）を有する。

プリント動作でのキャリッジ往復移動に追従して、フレキシブルサポート１０１が変形しながら移動する。その際、フレキシブルサポート１０１の外側の一部と、本体フレーム１０とが当接する。フレキシブルサポート１０１の外側の一部と、装置の外装カバー１３の内面とが当接することもある。上述したように、フレキシブルサポート１０１の外側には、信号ケーブル束１０２よりも外側に突出した第１突出部１０８及び第２突出部１１０が設けられている。従って、信号ケーブル束１０２が、フレキシブルサポート以外の本体側の面と接触することが抑制され、信号ケーブル束１０２はダメージを受けずに済む。

また、信号ケーブル束１０２とインクチューブ束１０３は、フレキシブルサポート１０１の外側と内空間に物理的に分かれて配されている。フレキシブルサポート１０１がどのように変形しても、信号ケーブル束１０２とインクチューブ束１０３の分離した位置関係は維持される。そのため、両者が接触することは無く、且つ、信号ケーブル束１０２及びインクチューブ束１０３に過度の引っ張りや圧縮が作用することが抑えられる。

ここで、第１突出部１０８は、信号ケーブル束１０２が外れたり横ずれしないように保持する役割を果たし、両端の第２突出部１１０はフレキシブルサポート１０１の姿勢を安定させる役割を果たす。ただし、第１突出部１０８と第２突出部１１０の両方は必ずしも必要ではなく、一方を省略してもよい。

フレキシブルサポート１０１の突出部の先端が、本体フレーム１０あるいは外装カバー１３と当接する際には打音が生じやすい。この打音を小さくするため。図３に示すように、本体フレーム１０及び外装カバー１３のそれぞれにおいて、フレキシブルサポート１０１と当接する部分に、緩衝部材１４が貼りつけられている。緩衝部材１４は弾性を有し且つ表面の摩擦が小さいことが要求され、この例ではスポンジ状の弾性体に表面が平滑な樹脂フィルムが設けた部材である。

図６は、本発明の優位性を説明するための比較例を示すもので、フレキシブルサポートに突出部の形成されていない形態である。この比較例では、フレキシブルサポートの外側に沿って信号ケーブル束１０２が配されている。信号ケーブル束１０２を保護するものが無いので、信号ケーブル束１０２は、本体フレーム１０あるいは外装カバー１３に直接接触することになる。キャリッジの移動に伴って接触箇所も移動して、長期間の装置使用では信号ケーブル束１０２が摩耗していく。

これに対し、本実施形態では、第１突出部１０８及び第２突出部１１０が信号ケーブル束１０２よりも外側に突出するように形成されており、これら突出部が保護手段としての役割を果たす。すなわち、フレキシブルサポートの外側には、支持されるケーブル束がフレキシブルサポート以外に触れることを抑制するための突出部が設けられている。これにより、信号ケーブル束１０２が周囲と直接接触してダメージを受けることが抑えられるので、長期間に渡る装置使用でも信号ケーブル束１０２は良好な状態が維持される。また、信号ケーブル束１０２の両脇は第１突出部１０８でゆるく保持するので、信号ケーブル束１０２の幅方向の位置にずれが生じることなく、使用時に信号ケーブル束１０２がフレキシブルサポート１０１から外れにくい。

また、本実施形態では、フレキシブルサポート１０１の外側に信号ケーブル束１０２が配され、フレキシブルサポート１０１の内空間にインクチューブ束１０３が配されている。つまり、フレキシブルサポート１０１の湾曲部では、インクチューブ束１０３よりも信号ケーブル束１０２の方が曲率半径が大きくなる。これは、インクチューブに比べて、フレキシブル・フラット・ケーブルの方が小さな曲率で折り曲げられる力に対して物理的に弱いためである。このように、フレキシブルサポート１０１の外側に信号ケーブル束１０２を配し且つ突起部で保護することで、繊細な取り扱いを要する信号ケーブルが物理的にダメージを受けることを防いでいる。

ただし、この配置関係は必須構成ではなく、信号ケーブル束１０２に十分な湾曲半径を持たせることができるなら、信号ケーブル束１０２を内空間に配し、インクチューブ束１０３をフレキシブルサポート１０１の外側に配するようにしてもよい。また、信号ケーブル束１０２とインクチューブ束１０３の両方をフレキシブルサポート１０１で支持するのではなく、これらの一方のみをフレキシブルサポート１０１で支持し、他方はフレキシブルサポート１０１で支持しないようにしてもよい。いずれにしても、チューブ束とケーブル束とが物理的に分離されるので、キャリッジの移動中にこれらが接触することは無い。

図７はさらなる変形例を示す。この例では、インクチューブ束１０３と信号ケーブル１０４束の両方が、フレキシブルサポート１０１ａの外側に沿って配されている。フレキシブルサポートの内空間Ｓには、インクチューブ束１０３および信号ケーブル束１０４のいずれも配されていない。内空間を利用していないので、フレキシブルサポート１０１ａは内空間を持たない構造体としてもよい。信号ケーブル束１０４は複数の信号線を細い直径で丸くまとめた形状であり、インクチューブ束１０３とは左右に振り分けて物理的に干渉しない配置関係としている。第１突出部１０８および第２突出部１１０は先の実施例と同様であり、インクチューブ束１０３及び信号ケーブル束１０４よりも外側に向かって突出している。インクチューブ束１０３及び信号ケーブル束１０４は、突出部の保護作用により、フレキシブルサポート以外の周囲の壁面に触れることが抑制され、耐久性が向上する。

以上説明した実施形態によれば、キャリッジの移動の際に信号ケーブル束やインクチューブ束などがダメージを受けにくい。したがって長期間に渡って安定した装置稼働が可能となる。

２ プリントヘッド２
３ キャリッジ
１００ プリント装置
１０１ フレキシブルサポート
１０２ 信号ケーブル束
１０３ インクチューブ束
１０８ 突出部
１１０ 第２突出部

Claims (8)

1. プリントヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
   前記プリントヘッドにインクを供給するチューブ束と、
   前記プリントヘッドに信号を伝達するケーブル束と、
   前記キャリッジと本体側の固定部との間で、前記チューブと前記ケーブル束を支持するとともに、前記キャリッジの移動に伴って変形するフレキシブルサポートと、を備え、
   前記チューブ束またはケーブル束は、前記フレキシブルサポートの外側に沿って配されており、
   前記フレキシブルサポートの外側には、支持される前記チューブ束または前記ケーブル束が前記フレキシブルサポート以外に触れることを抑制するための突出部が設けられていることを特徴とするプリント装置。
2. 前記フレキシブルサポートは、複数の構成単位を繰り返しリンク接続した構造を有し、前記複数の構成部品のそれぞれに前記突出部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のプリント装置。
3. 前記フレキシブルサポートは内空間を有し、前記チューブ束と前記ケーブル束の一方は前記外側に配され、他方は前記内空間に配されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のプリント装置。
4. 前記外側に前記ケーブル束が配され、前記内空間に前記チューブ束が配されていることを特徴とする、請求項３に記載のプリント装置。
5. 前記チューブ束と前記ケーブル束との両方が、前記外側に沿って配されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のプリント装置。
6. 前記本体側には、前記突出部と当接する箇所に緩衝部材が設けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のプリント装置。
7. 往復移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに信号を伝達するケーブル束と、
   前記キャリッジと本体側の固定部との間で、前記ケーブル束を支持するとともに、前記キャリッジの移動に伴って湾曲した部位が移動するフレキシブルサポートと、を備え、
   前記ケーブル束は、前記フレキシブルサポートの外側に沿って配されており、
   前記フレキシブルサポートの外側には、支持される前記ケーブル束が前記フレキシブルサポート以外に触れることを抑制するための突出部が設けられていることを特徴とするキャリッジ装置。
8. 往復移動するキャリッジに接続されるケーブル束を支持し、前記キャリッジの移動に伴って変形するフレキシブルサポートであって、
   前記ケーブル束は、前記フレキシブルサポートの外側に沿って配されており、
   前記フレキシブルサポートの前記外側の部分には、支持される前記ケーブル束が前記フレキシブルサポート以外に触れることを抑制するための突出部が設けられていることを特徴とする、キャリッジ装置に用いられるフレキシブルサポート。