JP5783357B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、例えば紫外線硬化インクなどのインク滴を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドから媒体（メディア）に吐出された紫外線硬化インクに対して紫外線を照射する紫外線ランプとを備えている。このインクジェットプリンタでは、インクヘッドから媒体に吐出された紫外線硬化インクを紫外線ランプによって紫外線を照射することで硬化させて記録を行っている。

Ｙ軸ユニットは、装置本体の媒体を支持するステージ部の長手方向に設けられた走査ガイドに沿って副走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられている。また、吐出ヘッドはキャリッジに搭載され、キャリッジはＹ軸ユニットのＹ軸方向支持部材（Ｙバー）に設けられた走査ガイドに沿って主走査方向（Ｙ軸方向）に往復動可能に設けられている。また、Ｙ軸ユニットは、吐出ヘッドが１ライン記録する毎に副走査方向に所定量移動し、主走査方向へのキャリッジの移動とＹ軸ユニットの副走査方向への移動を交互にくりかえしながら対向するステージ部に吸着保持された媒体に対して記録が行われる。ステージ部に副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられたリニアスケールを、記録ユニット（例えばキャリッジが主走査方向に移動するものの場合）に設けられたＸ軸リニアセンサ（光センサ）によって読み取って、モータ駆動によるＹ軸ユニットの副走査方向への移動量が制御される。

スケールと光センサを用いた位置検出機構の構成を特開２００２−３６１９０１号公報の図６を参照して以下に例示する。光センサ３１は、発光ダイオード３１ａとフォトトランジスタ３１ｂが透明の樹脂シートからなるリニア円コーダ用スケール２１を介して対向配置されている。光センサ３１はスケール２１に断続して形成された黒色ストライプ２１ａによって得られる光の断続状態をオンオフ信号に変換して、キャリッジの走査方向の位置が検出される。光センサ３１を保持するホルダ３２ａ，３２ｂには清掃手段（ウレタン樹脂）３３，３４が発光ダイオード３１ａとフォトトランジスタ３１ｂの両側に配置され、スケール２１を挟みこむように対向して設けられている。このウレタン樹脂３３，３４は、スケール２１に常時摺接しておりキャリッジが走査するとスケール２１上を摺動する。これにより吐出ヘッドのノズルを清掃するワイピング動作若しくはインク滴を空吐出させるフラッシング動作などにより、飛散したインクがスケール２１に付着したとしても即座に清掃できるので、光センサ３１による吐出ヘッドの走査方向の位置検出に支障をきたさないようになっている（特許文献１、図６参照）。

特開２００２−３６１９０１号公報

しかしながら、上述した清掃手段（ウレタン樹脂）３３，３４は、ホルダ３２ａ，３２ｂに直接固定されてしかもスケール２１に常時摺接しているため、清掃手段３３，３４のみを交換する場合にホルダ３２ａ，３２ｂから取り外し難いという問題がある。これに対して、清掃手段３３，３４をホルダ３２ａ，３２ｂごと交換するとすれば、発光ダイオード３１ａやフォトセンサ３１ｂも一緒に交換することとなるため、メンテナンスコストが高くなる。また、仮に、清掃手段３３，３４のみをホルダ３２ａ，３２ｂから取り外せるとしても、光センサ３１を構成する発光ダイオード３１ａやフォトセンサ３１ｂの両側に配置されるため光センサ３１が位置ずれしやすいという問題もある。

本発明の目的は、上記課題を解決し、記録ユニットに設けられた媒体上の位置を検出する位置検出部の交換を要さず該位置検出部の位置ずれも起こし難く、被検出部をクリーニングするクリーニング部材の交換作業が容易に行えるインクジェット記録装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、以下の構成を備える。即ち、吐出ヘッドを有し、該吐出ヘッドから対向する媒体にインク滴を吐出しながら該媒体に対して相対移動させて記録が行われる記録ユニットを備えたインクジェット記録装置であって、前記媒体に対する相対的移動位置を検出する位置検出部が前記記録ユニットに固定され、当該位置検出部の検出面を除いて外側を覆う取付カバーが前記記録ユニットに着脱可能に各々組み付けられ、前記取付カバーには、前記位置検出部によって検出される被検出部に当接するクリーニング部材が組み付けられており、前記記録ユニットと前記媒体との相対移動に伴い前記クリーニング部材が前記被検出部を摺動することによって、該被検出部を前記クリーニング部材によってクリーニングすることを特徴とする。

上記構成によれば、被検出部に当接したまま摺動するクリーニング部材が記録ユニットに着脱自在に支持されているので、媒体に対する記録ユニットの相対的移動位置を検出する位置検出部の交換が不要であり該位置検出部の位置ずれを起こし難く、記録ユニットに設けられたクリーニング部材のみを交換すれば足りるので交換作業が容易に行える。
また、吐出ヘッドのノズルを清掃するワイピング動作若しくはインク滴を空吐出させるフラッシング動作などにより、飛散したインクが被検出部に付着したとしても記録ユニットの移動によりクリーニング部材により即座に拭き取るとことができる。

また、本発明においては、前記記録ユニットは、主走査方向に往復動するキャリッジと、該キャリッジを主走査方向に往復動可能に支持するとともに主走査方向と直交する副走査方向に移動する支持部材と、該支持部材に設けられた前記位置検出部及びクリーニング部材とを具備し、前記支持部材を副走査方向に移動可能に支持するとともに前記媒体を載置するステージ部と、該ステージ部に前記位置検出部に対向配置され、前記クリーニング部材が摺動する前記被検出部が設けられていてもよい。
上記構成によれば、記録ユニットの副走査方向の移動に伴って位置検出部により副走査方向の位置検出が行われるとともに、クリーニング部材による被検出部のクリーニングが行なえる。

また、本発明においては、前記位置検出部であるリニアセンサと、前記被検出部であるリニアスケールが対向配置されており、前記クリーニング部材が前記リニアスケールに付勢状態で常時当接するように組み付けられていることが望ましい。
上記構成によれば、クリーニング部材がリニアスケールに付勢状態で常時当接するように組み付けられているので、記録ユニットを移動させるとクリーニング部材によるリニアスケールのクリーニング動作が確実に行える。よって、リニアセンサによる位置検出が確実かつ高精度で行える。

また、本発明においては、前記クリーニング部材は、前記取付カバーに対して前記被検出部に対して常時当接するように前記位置検出部の移動方向両側に各々組み付けられることが好ましい。
これにより、記録ユニットがいずれの方向に移動しても位置検出部の移動方向手前側に設けられたクリーニング部材によって被検出部をクリーニングすることができる。

また、本発明においては、前記クリーニング部材は弾性材が用いられ、前記被検出部に対して弾性変形させて押し当てられているのが好ましい。
これにより、クリーニング部材に格別な部品を設けなくとも弾性材を弾性変形させるだけでクリーニング部材を常時付勢状態で被検出部に押し当てることができる。

また、本発明においては、前記クリーニング部材は可撓性を有する不織布が用いられ、該不織布が複数枚重ね折りされたまま前記被検出部に対して撓んだ状態で押し当てられて組み付けられていても良い。
これにより、不織布自体の撓みによって被検出部に押し当てられたまま摺動することで簡易な構成で汚れをふき取ることができる。

更に本発明においては、前記記録ユニットを支持する支柱に連結されたスライダーが当該記録ユニットの移動方向に平行に設けられたガイドレールに移動可能に連繋しており、前記スライダーに対して前記取付カバーを介して前記クリーニング部材がその押し当て方向及び摺動方向に位置決めされて着脱自在に組み付けられていてもよい。
これにより、作業者がステージ部の幅より両側に張り出した記録ユニットの直下の空いた作業スペースに入って行うクリーニング部材の交換作業の作業負担を軽減することができる。

本発明によれば、記録ユニットに設けられた媒体上の位置を検出する位置検出部の交換を要さず該位置検出部の位置ずれも起こし難く、被検出部をクリーニングするクリーニング部材の交換作業が容易に行えるインクジェット記録装置を提供することができる。

インクジェット記録装置の外観斜視図である。 Ｙ軸ユニットに備えたＹバーとステージ部に備えたガイドレールとの連繋を示す斜視図である。 Ｙバーの支柱が連結するスライダーとＸガイドレールとの連繋構造を示す拡大斜視図である。 クリーニング部材とリニアスケールの当接状態を示す左斜視図である。 クリーニング部材とリニアスケールの当接状態を示す左右側面図である。 支持部材に支持された位置検出部（リニアセンサ）の斜視図である。 支持部材に対して取付カバーを装着する手順を示す右斜視図である。 支持部材に対して取付カバーを装着する手順を示す左斜視図である。 支持部材に対して取付カバーを高さ方向に重ね合わせた状態を示す右斜視図である。 支持部材に対して取付カバーを高さ方向に重ね合わせた状態を示す左斜視図である。 支持部材に対して取付カバーを移動方向にスライドさせて位置決めした状態を示す右斜視図である。 支持部材に対して取付カバーを移動方向にスライドさせて位置決めした状態を示す左斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一部材には同一の符号を付する。なお、以下の説明において、主走査方向はキャリッジが往復動する方向（Ｙ軸ユニットの長手方向）、副走査方向は、主走査方向と直交するステージ部（吸着プレート）の長手方向（Ｙ軸ユニットの移動方向）を各々指し示すものとする。

図１は、インクジェット記録装置の外観を示す斜視図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１は、例えばフラットベッド型インクジェットプリンタが用いられる。Ｙ軸ユニット２には、記録ユニットを構成するキャリッジ７（図２参照）及びスライダー１１が設けられている。キャリッジ７は主走査方向に往復動するキャリッジ７（図２参照）が設けられている。このキャリッジ７には、対向するステージ部３（装置本体）に吸着支持された印刷対象である媒体に紫外線硬化型のインク滴（以下、「紫外線硬化インク」という）を吐出する吐出ヘッドが搭載されている。また、キャリッジ７には図示しないが例えばＭ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色インク滴を吐出する吐出ヘッドが搭載される。Ｙ軸ユニット２は、キャリッジ７が往復動する主走査方向（Ｙ軸方向）と直交する副走査方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能に設けられている。尚、媒体には、普通紙などの紙類のほかに、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル），ＰＬＡ（ポリ乳酸），ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート），ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などの樹脂シート、織布、不織布などの布シート、アルミやステンレスなどの金属シート、或いは複合材料からなる合成シートなどの各種材料が含まれるものとする。

Ｙ軸ユニット２には、キャリッジ７に搭載され吐出ヘッドから吐出直後の紫外線硬化インクに紫外線を照射して一次硬化させる紫外線硬化ランプがキャリッジ７の走査方向両側に各々設けられている。紫外線硬化ランプユニットはＬＥＤ素子を光源として搭載されており、吐出ヘッドに設けられた各色ヘッドの記録範囲に対応して設けられている。また、Ｙ軸ユニット２のユニットカバー４にも二次硬化用の紫外線硬化ランプが設けられていても良い。

図２において、Ｙ軸ユニット２にはキャリッジ７が主走査方向に移動する際のＹ軸ガイドレール５が設けられたＹバー（Ｙ軸支持部材）６が設けられている。キャリッジ７はＹ軸直動ガイド８を通じてＹ軸ガイドレール５と連繋している。キャリッジ７には図示しないサーボモータにより回転駆動する無端状のタイミングベルトの一部が連結されている。このサーボモータを正逆回転駆動することで、キャリッジ７が主走査方向（Ｙ軸方向）へ往復動するようになっている。

図３において、Ｙバー６の長手方向両側には支柱６ａが各々設けられている。各支柱６ａはＸ軸移動機構に連結されている。Ｘ軸動機構は、ステージ部３の幅方向両側に設けられたＸ軸フレーム９上に設けられている。Ｘ軸フレーム９上に長手方向（副走査方向）に設けられたＸ軸ガイドレール１０に、スライダー１１がＸ軸直動ガイド１２を介してスライド可能に連繋している。このスライダー１１に支柱６ａが連結されて、Ｙ軸ユニット２が副走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられている。スライダー１１には図示しないサーボモータにより正逆回転駆動するタイミングベルト１３の一部が連結されている。タイミングベルト１３は無端状のベルトであり、ステージ部３の長手方向両端に設けられたプーリ１４に架設されている。上記サーボモータを所定方向に回転駆動すると、タイミングベルトを通じてスライダー１１が所定方向に移動するようになっている。

また、図６に示すようにＸ軸フレーム９上には長手方向（副走査方向）に沿ってリニアスケール１５（被検出部）が設けられている。リニアスケール１５には、目視できないが長手方向に連続する凹凸面が形成されている。また、スライダー１１（記録ユニット）にはセンサステー１６（支持部材）が設けられている。センサステー１６には、Ｘ軸リニアセンサ１７（位置検出部）がリニアスケール１５に対向して設けられている。Ｘ軸リニアセンサ１７は発光部と受光部を備え、対向するリニアスケール１５に発光部より照射して得られた反射光を受光部で受光することにより例えば±１．０μｍの分解能でスライダー１１（記録ユニット）の副走査方向の移動位置を検出することができるようになっている。

図４において、スライダー１１に設けられたセンサステー１６に対して取付カバー１８が上下方向及び移動方向（図４矢印参照）に位置決めされて着脱自在に組み付けられる。取付カバー１８にはクリーニング部材１９が固定されている。クリーニング部材１９は、Ｘ軸リニアセンサ１７の近傍（移動方向両側）でリニアスケール１５に常時当接するように着脱自在に組み付けられている。

以下、クリーニング部材１９及びこれが固定される取付カバー１８の構成について説明する。図５（ａ）（ｂ）において、取付カバー１８は、センサステー１６に上方から重ね合せる重ね合わせ面１８ａとクリーニング部材１９を取付ける取付面１８ｂ、これらに直交して組み付けられる補強面１８ｃを備えている。補強面１８ｃはクリーニング部材１９の取付面を兼用している（図５（ｂ）参照）。

クリーニング部材１９は弾性材が用いられ、リニアスケール１５に対して弾性変形させて常時付勢状態で押し当てられているのが好ましい。具体的には、クリーニング部材１９は可撓性を有する不織布（フエルト材）が用いられ、該不織布が複数枚重ね折りされたまま板金１８ｄと共に取付面１８ｂ及び補強面１８ｃにねじ止め固定されている。これにより、取付カバー１８をセンサステー１６に取り付けると、各クリーニング部材１９がリニアスケール１５に対して撓んだ状態で押し当てられて組み付けられる。

図７及び図８において、センサステー１６の長手方向両端には係止片１６ａが起立形成されている。また一方側の係止片１６ａの近傍にはボールラッチ１６ｂが設けられている。係止片１６ａの起立先端部はストッパーを兼ねて元端部より幅広となるように例えばＴ字状に形成されている。また、取付カバー１８の重ね合わせ面１８ａには、係止片１６ａに対応する位置に挿入孔と係止孔が連続した挿入係止孔１８ｅと、ボールラッチ１６ｂの挿入孔と係止孔が連続した挿入係止孔１８ｆが各々形成されている。また、重ね合わせ面１８ａの中央辺縁部には、取付カバー１８を掴んでハンドリングしやすいように把持部１８ｇが起立形成されている。

上述したクリーニング部材１９を記録ユニットに組み付ける場合の作業について図７乃至図１２を参照して説明する。先ず、図７及び図８に示すように、作業者が取付カバー１８の把持部１８ｇを掴んでセンサステー１６の上方から補強面１８ｃが外向きになるように重ね合わせ面１８ａを重ね合わせる。取付カバー１８には、予め板金１８ｄとともにクリーニング部材１９が固定されている。

図９及び図１０に示すように、センサステー１６の係止片１６ａを挿入係止孔１８ｅの大径孔である挿入孔側に挿入し、ボールラッチ１６ｂを挿入係止孔１８ｆの挿入孔に挿入する。そして、図１１及び図１２に示すように、係止片１６ａ及びボールラッチ１６ｂが挿入孔から係止孔側へ係止するように挿入係止孔１８ｅ，１８ｆに挿入したまま、取付カバー１８をスライドさせる。これにより、センサステー１６に取付カバー１８が装着されて上下方向及び移動方向に位置決めされて取り付けられる。このとき、取付カバーに固定されて組み付けられたクリーニング部材１９は、リニアスケール１５に対して常時撓んだ状態で押し当てられて組み付けられる。

上述した実施形態では、クリーニング部材１９を取付カバー１８に対してＸ軸リニアセンサ１７の移動方向両側に２か所ずつ設けられているが、１か所であっても良く、また一方側のみに設けられていても良い。また、クリーニング部材１９は、不織布に限らず、ウレタンやスポンジなどの弾性を有しかつ吸湿性のある部材であれば他の部材であっても良い。

また、リニアスケール１５はステージ部３（装置本体側）に設けられ、Ｘ軸リニアセンサ１７がスライダー１１（記録ユニット）に設けられていたが、これらをＹ軸ユニット２側に設けることも可能である。例えば、リニアスケール１５をＹバー６の長手方向に沿って設け、Ｙ軸リニアセンサをキャリッジ７（記録ユニット）に搭載した場合についても適用することができる。

本発明によれば、Ｘ軸リニアセンサ１７の外装側にリニアスケール１５に常時当接するクリーニング部材１９が着脱自在に組み付けられているので、記録ユニットの移動位置を検出するＸ軸リニアセンサ１７の交換や位置ずれを起こし難く、クリーニング部材１９のみの交換作業が容易に行える。
よって、吐出ヘッドのノズルを清掃するワイピング動作若しくはインク滴を空吐出させるフラッシング動作などにより、飛散したインクがリニアスケール１５に付着したとしても記録ユニットの移動によりクリーニング部材１９により即座に拭き取るとことができる。

また、クリーニング部材１９がリニアスケール１５に付勢状態で常時当接するように組み付けられているので、記録ユニットを移動させるとクリーニング部材１９によるリニアスケール１５のクリーニング動作が確実に行える。よって、Ｘ軸リニアセンサ１７による記録ユニットの位置検出が確実かつ高精度で行える。

また、クリーニング部材１９は取付カバー１８に固定されており、当該取付カバー１８がＸ軸リニアセンサ１７を支持するセンサステー１６に対してクリーニング部材１９の押し当て方向及び摺動方向に位置決めされて組み付けられるので、センサステー１６と取付カバー１８の位置決め精度が維持されれば、クリーニング部材１９のリニアスケール１５に対する位置決めが行なえるので、クリーニング部材１９を交換する際の装着作業が容易に行える。

また、クリーニング部材１９は弾性材が用いられ、リニアスケール１５に対して弾性変形させて押し当てられているので、クリーニング部材１９に格別な部品を設けなくとも弾性材を弾性変形させるだけでクリーニング部材１９を常時付勢状態でリニアスケール１５に押し当てることができる。

また、クリーニング部材１９は可撓性を有する不織布が用いられ、該不織布が複数枚重ね折りされたままリニアスケール１５に対して撓んだ状態で押し当てられて組み付けられていると、不織布自体の撓みによってリニアスケール１５に押し当てられたまま摺動することで簡易な構成で汚れをふき取ることができる。

更には、Ｙ軸ユニット２の支柱６ａを支持するスライダー１１が当該Ｙ軸ユニット２の移動方向に平行に設けられたＸ軸ガイドレール１０に連繋しており、スライダー１１に設けられたセンサステー１６に対して取付カバー１８がクリーニング部材１９の押し当て方向及び摺動方向に位置決めされて着脱自在に組み付けられているので、作業者がステージ部３の幅より両側に張り出したＹ軸ユニット２の直下の空いた作業スペースに入って行うクリーニング部材１９の交換作業の作業負担を軽減することができる。

尚、上記実施形態では、媒体が固定で記録ユニットが移動するように構成されているが、必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち、記録ユニットが媒体に対して相対的移動する装置構成であればよく、記録ユニットを固定させ媒体を移動するように構成してもよい。例えばＹバー６が装置本体に固定されており、この装置本体に２つのローラ間に懸架され、ローラの駆動にともなって回動するベルトを有し、ベルト上に載置された媒体がキャリッジ７の往復動する主走査方向と直交する副走査方向に連続搬送されるインクジェット記録装置であってもよい。

１ インクジェット記録装置 ２ Ｙ軸ユニット ３ ステージ部 ４ ユニットカバー５ Ｙ軸ガイドレール ６ Ｙバー ６ａ 支柱 ７ キャリッジ ８ Ｙ軸直動ガイド ９ Ｘ軸フレーム １０ Ｘ軸ガイドレール １１ スライダー １２ Ｘ軸直動ガイド １３ タイミングベルト １４ プーリ １５ リニアスケール １６ センサステー １６ａ 係止片 １６ｂ ボールラッチ １７ Ｘ軸リニアセンサ １８ 取付カバー １８ａ 重ね合わせ面 １８ｂ 取付面 １８ｃ 補強面 １８ｄ 板金 １８ｅ，１８ｆ 挿入係止孔 １８ｇ 把持部 １９ クリーニング部材

Claims (7)

1. 吐出ヘッドを有し、該吐出ヘッドから対向する媒体にインク滴を吐出しながら該媒体に対して相対移動させて記録が行われる記録ユニットを備えたインクジェット記録装置であって、
   前記媒体に対する相対的移動位置を検出する位置検出部が前記記録ユニットに固定され、当該位置検出部の検出面を除いて外側を覆う取付カバーが前記記録ユニットに着脱可能に各々組み付けられ、
   前記取付カバーには、前記位置検出部によって検出される被検出部に当接するクリーニング部材が組み付けられており、
   前記記録ユニットと前記媒体との相対移動に伴い前記クリーニング部材が前記被検出部を摺動することによって、該被検出部を前記クリーニング部材によってクリーニングすることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ユニットは、主走査方向に往復動するキャリッジと、該キャリッジを主走査方向に往復動可能に支持するとともに主走査方向と直交する方向に移動する支持部材と、該支持部材に設けられた前記位置検出部及びクリーニング部材とを具備し、
   前記支持部材を副走査方向に移動可能に支持するとともに前記媒体を載置するステージ部と、該ステージ部に前記位置検出部に対向配置され、前記クリーニング部材が摺動する前記被検出部が設けられている請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記クリーニング部材は、前記取付カバーに対して前記被検出部に常時当接するように前記位置検出部の移動方向両側に各々組み付けられている請求項１又は請求項２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記位置検出部であるリニアセンサと、前記被検出部であるリニアスケールが対向配置されており、前記クリーニング部材が前記リニアスケールに付勢状態で常時当接するように組み付けられている請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
5. 前記クリーニング部材は弾性材が用いられ、前記被検出部に対して弾性変形させて押し当てられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
6. 前記クリーニング部材は可撓性を有する不織布が用いられ、該不織布が複数枚重ね折りされたまま前記被検出部に対して撓んだ状態で押し当てられて組み付けられる請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。
7. 前記記録ユニットを支持する支柱に連結されたスライダーが当該記録ユニットの移動方向に平行に設けられたガイドレールに移動可能に連繋しており、前記スライダーに対して前記取付カバーを介して前記クリーニング部材がその押し当て方向及び摺動方向に位置決めされて着脱自在に組み付けられている請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のインクジェット記録装置。

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