説明

プリンター

【課題】記録ヘッドにタンクが追従するプリンターを小型化する。
【解決手段】プリンターは、液体を吐出する記録ヘッドが搭載されるヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジを主走査方向に摺動自在に支持するヘッドガイドと、前記記録ヘッドに供給される液体を貯蔵するタンクが搭載されるタンクキャリッジと、前記タンクキャリッジを前記主走査方向に摺動自在に支持するタンクガイドと、前記ヘッドガイドに支持された前記ヘッドキャリッジと前記タンクガイドに支持された前記タンクキャリッジとを牽引する駆動部と、を備え、前記タンクキャリッジの往復軌跡の前記主走査方向の幅は前記ヘッドキャリッジの往復軌跡の前記主走査方向の幅以下である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はプリンターに関し、特にタンクと記録ヘッドの搬送機構に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、往復移動する記録ヘッドにタンクを追従させながらタンクに貯蔵されている液体を吐出することによって画像等を形成する大型のプリンターが知られている。例えば特許文献1には記録ヘッドとインクタンクを1つのキャリッジに搭載し、キャリッジを往復移動させるプリンターが開示されている。また特許文献2には記録ヘッドとインクタンクを別々のキャリッジに搭載し、2つのキャリッジを往復移動させるプリンターが開示されている。記録ヘッドにインクタンクを追従させることによって、インクタンクから記録ヘッドにインクを供給するチューブを短くすることができる。かかるチューブを短くすることによってチューブの流路抵抗やチューブ内での気泡発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平6−182985号公報
【特許文献2】特開昭62−218131号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1、2に開示された構造では体格の大きなインクタンクを記録ヘッドと同じ距離だけ往復移動させることになるため、プリンターが大型化するという問題がある。また特許文献2に開示された構造では、記録ヘッドを搬送するためのモーターと動力伝達機構と、インクタンクを搬送するためのモーターと動力伝達機構とを別々に備えなければならないため製造コストが高くなるという問題もある。
【0005】
本発明はこれらの問題を解決するために創作されたものであって、記録ヘッドにタンクが追従するプリンターを小型化することを目的の1つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
(1)上記目的を達成するためのプリンターは、液体を吐出する記録ヘッドが搭載されるヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジを主走査方向に摺動自在に支持するヘッドガイドと、前記記録ヘッドに供給される液体を貯蔵するタンクが搭載されるタンクキャリッジと、前記タンクキャリッジを前記主走査方向に摺動自在に支持するタンクガイドと、前記ヘッドガイドに支持された前記ヘッドキャリッジと前記タンクガイドに支持された前記タンクキャリッジとを牽引する駆動部と、を備え、前記タンクキャリッジの往復軌跡の前記主走査方向の幅は前記ヘッドキャリッジの往復軌跡の前記主走査方向の幅以下である。
本発明によるとタンクキャリッジとヘッドキャリッジの往復軌跡の主走査方向の幅をヘッドキャリッジの往復軌跡の幅以下に抑えることによって、プリンターを小型化することができる。
【0007】
(2)上記目的を達成するためのプリンターにおいて、前記駆動部は、前記ヘッドキャリッジと前記タンクキャリッジとを牽引するための共通のモーターと、前記ヘッドキャリッジと前記タンクキャリッジとを異なる変速比で前記モーターに連動させる動力伝達機構とを備えてもよい。
本発明によると、製造コストを低減することができるとともに、プリンターをさらに小型化することができる。
【0008】
(3)上記目的を達成するためのプリンターにおいて、前記ヘッドガイドと前記タンクガイドとが垂直方向にずらして配置されてもよい。
【0009】
(4)上記目的を達成するためのプリンターにおいて、前記ヘッドガイドと前記タンクガイドとが水平方向にずらして配置されてもよい。
(5)前記タンクキャリッジの前記主走査方向の幅は前記ヘッドキャリッジの前記主走査方向の幅よりも広くてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図2】本発明の実施形態にかかる模式図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
1.第一実施形態
図1に本発明の第一実施形態としてのプリンター1の主要な構成要素を示す。尚、図示されている構成要素は理解を容易にするために簡略化されている。図1はプリンター1の図示しないケース内部の背面から見た構造を模式的に描いたものである。プリンター1は記録ヘッド62を主走査方向(図1に示すx軸と平行な方向)に往復移動させながら画像を大判の用紙99に形成するインクジェット型シリアルプリンターである。
【0012】
記録ヘッド62はヘッドキャリッジ60の下部に搭載される。記録ヘッド62は、ピエゾ方式、サーマル方式等のインク吐出機構を備えている。記録ヘッド62は図示しない駆動回路に接続され、当該駆動回路によって印加される駆動信号に応じてインクを吐出する。記録ヘッド62はヘッドキャリッジ60と一体に形成されていても良いし、ヘッドキャリッジ60とは別体に交換可能に形成されていても良い。ヘッドキャリッジ60はヘッドガイド55に対して摺動自在に取り付けられた嵌合部61を備えている。嵌合部61にはヘッドガイド55が挿入された貫通孔が形成されている。
【0013】
ヘッドガイド55は主走査方向と平行に架設された棒状部材であって、両端が図示しないフレームに固定されている。ヘッドガイド55はヘッドキャリッジ60の嵌合部61に挿入された状態でヘッドキャリッジ60を主走査方向に摺動自在に支持している。
【0014】
ヘッドキャリッジ60の嵌合部61には原動プーリー51および従動プーリー52に架け渡された無端ベルト50が固定されている。原動プーリー51および従動プーリー52は図示しないフレームに回転軸が回転自在に固定されている。
【0015】
インクカートリッジ11はインクが色別に貯蔵されたタンクである。インクカートリッジ11はタンクキャリッジ10の上部に交換可能に搭載される。タンクキャリッジ10はタンクガイド35に対して摺動自在に取り付けられた嵌合部12を備えている。嵌合部12にはタンクガイド35が挿入された貫通孔が形成されている。大容量のインクカートリッジ11を搭載するために、タンクキャリッジ10の主走査方向の幅はヘッドキャリッジ60の主走査方向の幅よりも広くなっている。
【0016】
タンクガイド35は、タンクキャリッジ10がヘッドキャリッジ60、無端ベルト50等と干渉しないようにヘッドガイド55よりも上方(z軸正方向)の領域において主走査方向と平行に架設された棒状部材である。タンクガイド35の両端は図示しないフレームに固定されている。タンクガイド35はタンクキャリッジ10の嵌合部12に挿入された状態でタンクキャリッジ10を主走査方向に摺動自在に支持している。
【0017】
タンクキャリッジ10の嵌合部12には原動プーリー31および従動プーリー32に架け渡された無端ベルト30が固定されている。原動プーリー31および従動プーリー32は図示しないフレームに回転軸が回転自在に固定されている。
【0018】
原動プーリー31、51は図示しない歯車を介して共通のモーター40によって駆動される。モーター40は図示しない駆動回路に接続され、当該駆動回路によって印加される駆動信号に応じて回転する。
【0019】
記録ヘッド62の直下にはプラテン70が備えられる。プラテン70は用紙99を記録ヘッド62に対してz軸方向に位置決めする部材である。
【0020】
インクチューブ17は柔軟な管状部材であって、インクカートリッジ11に貯蔵されたインクを記録ヘッド62に供給するための流路を構成する。インクチューブ17の一端はタンクキャリッジ10に固定され、図示しないコネクタを介してインクカートリッジ11の内部流路に接続される。インクチューブ17の他端はヘッドキャリッジ60に固定され、図示しないコネクタを介して記録ヘッド62の内部流路に接続される。
【0021】
モーター40の駆動力をタンクキャリッジ10に伝達する原動プーリー31、従動プーリー32、無端ベルト30、図示しない歯車等で構成された第一の動力伝達機構の変速比は、モーター40の駆動力をヘッドキャリッジ60に伝達する原動プーリー51、従動プーリー52、無端ベルト50、図示しない歯車等で構成された第二の動力伝達機構の変速比と異なっている。なお変速比は、タンクキャリッジ10、ヘッドキャリッジ60の変位をモーター40の回転数で除した値とする。具体的には、タンクキャリッジ10を駆動する第一の動力伝達機構の変速比はヘッドキャリッジ60を駆動する第二の動力伝達機構の変速比よりも小さい。このためモーター40の回転に連動して移動するタンクキャリッジ10、ヘッドキャリッジ60の変位は、タンクキャリッジ10の方が小さくなる。
【0022】
以上の構成を有するプリンター1は次のように作動する。
用紙99は図示しない給紙ローラーおよび排紙ローラーによって副走査方向(y軸方向)にプラテン70の上を搬送される。
【0023】
インクカートリッジ11から供給されたインクは記録ヘッド62によって用紙99に向けて吐出される。モーター40が回転すると、プーリー31,32,無端ベルト30等によってヘッドキャリッジ60が主走査方向に牽引されるとともに、プーリー51,52,無端ベルト50等によってタンクキャリッジ10も主走査方向に牽引される。モーター40からタンクキャリッジ10へ動力を伝達する第一の動力伝達機構の変速比がモーター40からヘッドキャリッジ60へ動力を伝達する第二の動力伝達機構の変速比よりも小さいため、タンクキャリッジ10のホームポジションからの最大変位Dはヘッドキャリッジ60のホームポジションからの最大変位Dよりも短くなる。
【0024】
タンクキャリッジ10およびヘッドキャリッジ60の変位はそれぞれのホームポジションH、Hを原点として制御される。タンクキャリッジの10のホームポジションHとヘッドキャリッジ60のホームポジションHはそれぞれの往復範囲の中央から見て同じ側にある。そしてタンクキャリッジ10とヘッドキャリッジ60がそれぞれのホームポジションに位置しているとき、主走査方向において、タンクキャリッジ10の外側(往復範囲の中央から見て遠い方)の端がヘッドキャリッジ60の外側(往復範囲の中央から見て遠い方)の端と同じ位置になるように、ホームポジションH、Hが設定されている。
【0025】
タンクキャリッジ10が破線で示すように最大変位Dの位置に位置決めされるとき、ヘッドキャリッジ60も破線で示すように最大変位Dの位置に位置決めされる。このとき、主走査方向において、タンクキャリッジ10の外側(往復範囲の中央から見て遠い方)の端がヘッドキャリッジ60の外側(往復範囲の中央から見て遠い方)の端と同じ位置になるように、上述した第一の動力伝達機構の変速比が第二の動力伝達機構の変速比に対して相対的に設定されている。このため、タンクキャリッジ10の往復軌跡の主走査方向の幅Lはヘッドキャリッジ60の往復軌跡の主走査方向の幅Lと等しくなる。
【0026】
本実施形態によると、タンクキャリッジ10の往復軌跡の主走査方向の幅Lとヘッドキャリッジ60の往復軌跡の主走査方向の幅Lとが等しく、これらの軌跡の主走査方向の両端が揃う。このため、タンクキャリッジ10、インクカートリッジ11、ヘッドキャリッジ60、記録ヘッド62等を往復移動可能に収容するための図示しないケースの内部空間を従来に比べて小さくすることができる。
また本実施形態によると、タンクキャリッジ10とヘッドキャリッジ60とを共通のモーター40によって牽引するため、従来に比べて構造が簡素化され、製造コストが低減される。
また本実施形態によると、タンクガイド35とヘッドガイド55を垂直方向(z方向)にずらして配置しているため、副走査方向(y方向)においてケースの内部空間を小さく構成することができる。したがって、プリンター1の設置面積を小さくすることができる。
【0027】
2.他の実施形態
図2に示すプリンター2のようにタンクガイド35とヘッドガイド55とを副走査方向(y方向)にずらして配置し、副走査方向を水平方向と平行にしても良い。タンクガイド35とヘッドガイド55とを水平方向にずらして配置する場合には、プリンター2の外形の高さを低くすることができる。尚、図示されている構成要素は理解を容易にするために簡略化されているが、図2は図示しないケースの内部を上方から見たプリンター2の構造を模式的に描いたものである。
【0028】
また、記録ヘッド62よりも外形が大きなタンクキャリッジ10およびインクカートリッジ11の往復軌跡を狭くすることができれば、それぞれがホームポジションまたは最大変位位置にある状態でのタンクキャリッジ10とヘッドキャリッジ60の相対的な位置関係は、主走査方向においてそれぞれの外側端が揃っていなくても良い。例えばタンクキャリッジ10の外側端がヘッドキャリッジ60の外側端よりも内側に位置しても良い。この場合、タンクキャリッジ10の往復軌跡の主走査方向の幅をヘッドキャリッジ60の往復軌跡の主走査方向の幅よりも狭く設定できるため、プリンターの外形をさらに小さくすることができる。一方、タンクキャリッジ10の最大変位Dとヘッドキャリッジ60の最大変位Dとの差が大きくなるほど、インクチューブ17の長さが必要になる。このため、プリンターの最大外形寸法を変えずにインクチューブ17の長さを短くできるという点において、それぞれがホームポジションおよび最大変位位置にある状態でのタンクキャリッジ10の外側端の位置とヘッドキャリッジ60の外側端の位置とを主走査方向において揃えることは合理的である。
【0029】
また、タンクキャリッジ10とヘッドキャリッジ60を互いに異なるモーターによって牽引しても良い。この場合、タンクキャリッジ10を牽引するモーターの回転速度をヘッドキャリッジ60の回転速度よりも低くすることでタンクキャリッジ10の最大変位をヘッドキャリッジ60の最大変位未満に制御しても良いし、2つのモーターを非同期で駆動することでタンクキャリッジ10の最大変位をヘッドキャリッジ60の最大変位未満に制御しても良い。
【0030】
またヘッドガイド55およびタンクガイド35はヘッドキャリッジ60及びタンクキャリッジ10を主走査方向に摺動自在に支持できる形態であれば良く、例えばレール(軌条)等でもよい。
【0031】
また、プリンターは用紙に画像を形成する用途以外にも、例えば大型のガラス基板に薄膜を形成するといった他の用途に用いられるものであってもよい。すなわち、記録ヘッドから吐出される液体はインクに限らず、フォトレジスト等であっても良い。
【符号の説明】
【0032】
1…プリンター,2…プリンター,10…タンクキャリッジ,11…インクカートリッジ,12…嵌合部,17…インクチューブ,30…無端ベルト,31…原動プーリー,32…従動プーリー,35…タンクガイド,40…モーター,50…無端ベルト,51…原動プーリー,52…従動プーリー,55…ヘッドガイド,60…ヘッドキャリッジ,61…嵌合部,62…記録ヘッド,70…プラテン,99…用紙,H…ホームポジション,H…ホームポジション

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を吐出する記録ヘッドが搭載されるヘッドキャリッジと、
前記ヘッドキャリッジを主走査方向に摺動自在に支持するヘッドガイドと、
前記記録ヘッドに供給される液体を貯蔵するタンクが搭載されるタンクキャリッジと、
前記タンクキャリッジを前記主走査方向に摺動自在に支持するタンクガイドと、
前記ヘッドガイドに支持された前記ヘッドキャリッジと前記タンクガイドに支持された前記タンクキャリッジとを牽引する駆動部と、
を備え、
前記タンクキャリッジの往復軌跡の前記主走査方向の幅は前記ヘッドキャリッジの往復軌跡の前記主走査方向の幅以下である、
プリンター。
【請求項2】
前記駆動部は、前記ヘッドキャリッジと前記タンクキャリッジとを牽引するための共通のモーターと、前記ヘッドキャリッジと前記タンクキャリッジとを異なる変速比で前記モーターに連動させる動力伝達機構とを備える、
請求項1に記載のプリンター。
【請求項3】
前記ヘッドガイドと前記タンクガイドとが垂直方向にずらして配置される、
請求項1または2に記載のプリンター。
【請求項4】
前記ヘッドガイドと前記タンクガイドとが水平方向にずらして配置される、
請求項1または2に記載のプリンター。
【請求項5】
前記タンクキャリッジの前記主走査方向の幅は前記ヘッドキャリッジの前記主走査方向の幅よりも広い、
請求項1から4のいずれか一項に記載のプリンター。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−125930(P2012−125930A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−276682(P2010−276682)
【出願日】平成22年12月13日(2010.12.13)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】