JP6003390B2

JP6003390B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP6003390B2
Application number: JP2012181249A
Authority: JP
Inventors: 祐樹守屋; 賢司柳下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-08-18
Filing date: 2012-08-18
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-08-18
Also published as: JP2014037108A; US9434182B2; US20140049589A1; US20150183247A1; US9010926B2

Description

本発明は、被記録媒体に記録する記録装置に関する。

従来から、被記録媒体に記録する記録装置が使用されている。このうち、被記録媒体を支持する支持部を有する移動体とその移動を案内するガイド軸とが設けられた記録装置が開示されている。例えば、特許文献１〜３には、ベルトに連結された移動体を備え、ベルトをモーターの動力で動かすことにより移動体を移動させる構成の記録装置が開示されている。

特開平１１−３３４８７１号公報特開２００８−２３８７８１号公報特開２０１０−６１４３４号公報

従来の記録装置は、移動体を移動する際に移動体が振動し、不具合を生じる場合があった。例えば、記録時における移動体の振動により記録位置にずれが生じ、所望の記録画像が得られない場合があった。
特許文献１の記録装置は移動体の振動の周期に対応して移動体を移動させることが可能な構成であるが、このような構成では記録速度が低下する場合がある。特許文献２及び特許文献３の記録装置は、その図等から、移動体に備えられた軸受がガイド軸を包み込む形状である。
このような軸受がガイド軸に対して該ガイド軸の全方向に拘束されて支持される構成では、ガイド軸の直線性の精度が低下した場合、軸受とガイド軸との接触面に働く摩擦力が大きくなり移動体を移動させることができなくなることがある。また、ガイド軸の直線性の精度を向上するために製造コストが高くなる場合がある。

また、被記録媒体を搬送するための移動体を備える記録装置において、移動体におけるベルトから移動力を受ける作用点の位置によっては移動体に回転力がかかる。このため、作用点の位置によって移動体の振動の程度が大きく異なる。しかしながら、特許文献１〜３には、移動体における作用点の位置が明確に記載されていない。このため、これらの記録装置では、移動体を移動する際の振動を抑制することができない場合があった。

そこで、本発明の目的は、被記録媒体を搬送するための移動体を移動する際の振動を抑制することである。

上記課題を解決するための本発明の第１の態様の記録装置は、被記録媒体に記録する記録部と、前記被記録媒体を支持する支持部を有しガイド軸上を移動する移動体と、を備え、前記移動体は、前記ガイド軸に支持され、該ガイド軸に対して重力と反対方向に移動可能である軸受と、前記移動のための移動力を受ける作用点であって、前記移動体の重心を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動の方向に沿う直線上に位置する作用点と、を有することを特徴とする。

ここで、「ガイド軸上を移動する」とは、ガイド軸の下方に移動体の重量が作用する状態で移動体が移動することを意味し、ガイド軸が水平面に対して斜めになっている場合も含まれる。また、「重心」とは、厳密な意味での重心の位置に限定されず重心付近の位置を含む意味である。また、「重力方向」とは、厳密な意味での重力方向に限定されず、少なくとも重力方向のベクトル成分を含む方向を意味する。なお、「重力と反対方向」とは、厳密な意味での重力方向と反対の方向に限定されず、少なくとも重力と反対方向のベクトル成分を含む方向を意味する。

本態様によれば、前記作用点は、前記移動体の重心を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動の方向に沿う直線上に設けられる。このため、前記移動体が移動する際、前記移動体は水平方向に回転力（重力方向を回転軸とした回転力）がかからない状態で移動するので水平方向の振動が低減される。
また、前記軸受はガイド軸に対して重力と反対方向に移動可能にガイド軸に支持される。このため、ガイド軸の直線性の精度が多少低下した場合でも移動体が移動できなくなるということを低減する。

本発明の第２の態様の記録装置は、被記録媒体に記録する記録部と、前記被記録媒体を支持する支持部を有しガイド軸上を移動する移動体と、を備え、前記移動体は、前記ガイド軸に支持され、該ガイド軸に対して重力と反対方向に移動可能である軸受と、前記移動のための移動力を受ける作用点であって、前記移動体の移動方向及び前記重力方向の両方向と交差する方向における前記支持部の中央部を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動方向に沿う直線上に位置する作用点と、を有することを特徴とする。

一般的な被記録媒体を搬送するための移動体を備える記録装置は、被記録媒体を支持する支持部が移動体の移動方向において略左右対称になっているものが多い。このため、このような記録装置では、「前記支持部の中央部を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動方向に沿う直線上」は、「前記移動体の重心を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動の方向に沿う直線上」と同様となる場合が多い。なお、「中央部」とは、厳密な意味での中央に限定されず中央付近の位置を含む意味である。
すなわち、本態様によれば、前記第１の態様と同様に、前記移動体が移動する際、前記移動体は水平方向に回転力（重力方向を回転軸とした回転力）がかからない状態で移動可能となり水平方向の振動の低減が可能になる。
また、前記軸受はガイド軸に対して重力と反対方向に移動可能にガイド軸に支持される。このため、ガイド軸の直線性の精度が多少低下した場合でも移動体が移動できなくなるということを低減する。

本発明の第３の態様の記録装置は、被記録媒体に記録する記録部と、前記被記録媒体を支持する支持部を有しガイド軸上を移動する移動体と、を備え、前記移動体は、前記ガイド軸に支持され、該ガイド軸に対して重力と反対方向に移動可能である軸受と、前記移動のための移動力を受ける作用点であって、重力方向において該移動体の重心の位置と前記軸受との間に位置する作用点と、を有することを特徴とする。

通常の記録装置では、前記移動体の重心は重力方向において前記軸受よりも上側になる。このような記録装置において前記作用点が前記移動体の重心よりも上側に設けられている場合、前記作用点が該重心の上側で受ける力と前記軸受が該重心の下側でガイド軸から受ける力との方向は逆方向となる。このため、該重心を基準に回転力（前記移動体の移動方向及び重力方向の両方向と交差する交差方向を回転軸とした回転力）がかかる。すなわち、該移動体の移動方向に対して前後方向に振動しやすくなる。

また、前記作用点が前記軸受よりも下側に設けられている場合、前記作用点が受ける力と前記軸受がガイド軸から受ける力とは、逆方向で共に前記移動体の重心よりも下側となる。しかし、前記作用点が受ける力は前記軸受がガイド軸から受ける力よりも大きく、前記作用点は前記軸受よりも該重心から遠い位置で力を受ける。このため、この場合も該重心を基準に回転力がかかり、該移動体の移動方向に対して前後方向に振動しやすくなる。

これに対し、本態様によれば、前記作用点は前記重力方向において前記移動体の重心と前記軸受との間で移動力を受ける。前記作用点が受ける力と前記軸受がガイド軸から受ける力とは、逆方向で共に前記移動体の重心よりも下側となる。前記作用点が受ける力は前記軸受がガイド軸から受ける力よりも大きいが、前記作用点は前記軸受よりも該重心から近い位置で力を受ける。このため、前記移動体が移動する際、該重心を基準にかかる回転力は相殺され、前記移動体は該移動体の移動方向に回転力がかからない状態で移動するので振動が低減される。

また、前記軸受はガイド軸に対して重力と反対方向に移動可能にガイド軸に支持される。このため、ガイド軸の直線性の精度が多少低下した場合でも移動体が移動できなくなるということを低減する。

本発明の第４の態様の記録装置は、前記第３の態様において、前記作用点は、前記移動体の重心を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動の方向に沿う直線上に位置する、又は前記移動体の移動方向及び前記重力方向の両方向と交差する方向における前記支持部の中央部を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動方向に沿う直線上に位置する、ことを特徴とする。

本態様によれば、前記移動体は、該移動体が移動する際、重力方向を回転軸とした回転力と、該移動体の移動方向及び重力方向の両方向と交差する交差方向を回転軸とした回転力と、の両方の回転力がかからない状態で移動するので振動がさらに低減される。

本発明の第５の態様の記録装置は、前記第１から第４のいずれか１つの態様において、該記録装置は、前記ガイド軸として複数のガイド軸を備え、前記軸受は、前記複数のガイド軸に対応して、一方のガイド軸に対して前記移動体の移動方向及び前記重力方向の両方向と交差する交差方向に拘束されている第１軸受と、他方のガイド軸に対して前記交差方向に移動可能である第２軸受と、を有することを特徴とする。

ここで、「拘束」とは、該当する方向において、ガイド軸に対して移動可能な隙間がほとんどない状態を意味する。

本態様によれば、前記軸受は、一方のガイド軸に対して前記重力方向及び前記移動体の移動方向の両方向と交差する交差方向に拘束されている第１軸受と、他方のガイド軸に対して前記交差方向に移動可能である第２軸受と、を有する。このため、前記ガイド軸に対する前記移動体の設置位置の自由度はさらに大きくなり、ガイド軸の直線性の精度が多少低下した場合でも移動体が移動できなくなるということをさらに低減する。

本発明の第６の態様の記録装置は、前記第１から第５のいずれか１つの態様において、前記作用点は、前記移動体における記録時の移動方向の先方側に設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、記録時において特に前記移動体の水平方向の振動をさらに低減可能になる。

本発明の第７の態様の記録装置は、前記第６の態様において、前記移動体は、記録時の移動方向とは逆方向に移動可能であり、前記作用点は、前記移動体における前記逆方向の先方側にも設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、記録時とは逆方向に前記移動体を移動する際においても、特に前記移動体の水平方向の振動をさらに低減可能になる。さらに、該逆方向に移動体を移動する際に記録を行うことが可能になる。

本発明の実施例１に係る記録装置の概略斜視図。本発明の実施例１に係る記録装置の概略側面図。本発明の実施例１に係る記録装置の要部概略図。本発明の被記録媒体の一例を示す斜視図。本発明の実施例１に係る記録装置の要部正面図。本発明の実施例２に係る記録装置の概略側面図。

以下に、本発明の実施例に係る記録装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
下記の実施例では記録装置として記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置を用いて説明している。しかし、本発明の記録装置は、インクジェット記録装置に限定されるわけではない。例えば、本発明は転写式の記録装置なども含む。
また、下記の実施例では被記録媒体Ｐとして布帛であるＴシャツを使用したが（図４参照）、本発明で使用可能な被記録媒体はＴシャツに限定されず、また布帛に限定されるわけでもない。

［実施例１］（図１〜図５）
最初に、本発明の実施例に係る記録装置について説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る記録装置の概略斜視図である。

本実施例の記録装置１は、本発明の移動体を構成するステージ７を備えている。なお、図１では、本発明の移動体を構成する他の構成要素は省略されている。ステージ７は、搬送部３に設けられた一対のガイド軸４に沿ってガイド軸４上を移動方向Ｘに移動する。なお、二本のガイド軸４は同じ構成であり、これらのガイド軸４は、下方から支持部材１５により支持されている。また、ステージ７は四隅にガイド軸４に支持される軸受８を備えている。ステージ７の内部にはベルト９から移動力を受ける作用点としてのベルトホルダー１１が設けられている。記録装置１には、その正面手前側（図１中の左下側）と正面奥側（図１中の右上側）にプーリー１０が設けられている。ベルト９は、前記正面手前側と正面奥側のプーリー１０に架けられ、プーリー１０を介して不図示のモーターの回転力が伝達されて回転する。

装置本体２には、記録部としての記録ヘッド６が備えられている。記録装置１は、キャリッジ５を介して移動方向Ｘと交差する走査方向Ｙに記録ヘッド６を往復移動させながら、記録ヘッド６から被記録媒体Ｐにインクを吐出させて所望の画像を形成する。

図２は、本発明の実施例１に係る記録装置の概略側面図である。
本発明の移動体１４は、ステージ７と、被記録媒体Ｐを支持する支持部としてのトレイ１３と、トレイ１３の高さを調整する高さ調整機構を兼ねた支柱１２とで構成されている。なお、トレイ１３はステージ７に対して取り外し可能である。

本実施例の記録装置１では、トレイ１３は矩形であり、移動体１４の移動方向Ｘにおいて左右対称になっている（図４（Ｂ）参照）。また、ステージ７及び支柱１２も移動方向Ｘにおいて略左右対称になっている。このため、移動体１４の重心Ｃの位置は、トレイ１３の幅方向において、移動体１４及びトレイ１３の中央部の位置である。また、移動体１４の重心Ｃの位置は、移動体１４のガイド軸４に対する重力方向Ｚにおいて、ステージ７の上部に設けられた支柱１２の位置である。

次に、本実施例における作用点としてのベルトホルダー１１の設けられている位置について説明する。
図３は、本発明の実施例１に係る記録装置の要部概略図である。
図３（Ａ）は、記録装置１の要部であるステージ７の平面図であり、トレイ１３及び支柱１２を省略した図である。

本実施例において、ベルトホルダー１１は、移動体１４の重心Ｃを通る重力方向Ｚの直線と交差し、移動体１４の移動方向Ｘに沿う直線Ｌ上で移動力を受ける。すなわち、ベルトホルダー１１は、図３（Ａ）において直線Ｌ上に設けられている。なお、本実施例において移動体１４は移動方向Ｘ及び重力方向Ｚの両方向と交差する方向Ｙに略対称である。このため、直線Ｌは、移動方向Ｘ及び重力方向Ｚの両方向と交差する方向におけるトレイ１３の中央部を通る重力方向の直線と交差し、且つ移動方向Ｘに沿う直線でもある。

記録時、ステージ７は方向Ｘ１に移動する。このため、記録時、ベルトホルダー１１には方向Ｘ１に力が加わる。また、記録時、軸受８には方向Ｘ２に力が加わる。例えば、図３（Ａ）中、直線Ｌの右側にベルトホルダー１１がずれて設けられていた場合、ステージ７にはＲ１方向に回転力が加わる。逆に、図３（Ａ）中、直線Ｌの左側にベルトホルダー１１がずれて設けられていた場合、ステージ７にはＲ２方向に回転力が加わる。

一方、本実施例のベルトホルダー１１は直線Ｌ上に設けられている。このため、ステージ７が移動する際、ステージ７は水平方向（方向Ｘ及びＹ）に回転力がかからない状態で移動するので振動が低減される。
なお、ベルトホルダー１１は、移動体１４における記録時の移動方向Ｘ１の先方側に設けられている。このため、このような構成ではないものに比べ、記録時において特に移動体１４の水平方向の振動をさらに低減可能になる。

図３（Ｂ）は、記録装置１の要部である移動体１４の側面図である。
本実施例において、ベルトホルダー１１は、重力方向Ｚにおいて移動体１４の重心Ｃと軸受８との間で移動力を受ける。

ベルトホルダー１１が移動体１４の重心Ｃよりも上側に設けられている場合、ベルトホルダー１１が重心Ｃの上側で受ける力の方向Ｘ１と軸受８が重心Ｃの下側でガイド軸４から受ける力の方向Ｘ２は逆方向となる。このため、重心Ｃを基準に回転力Ｒ３がかかる。すなわち、移動体１４の移動方向Ｘに振動しやすくなる。

また、ベルトホルダー１１が軸受８よりも下側に設けられている場合、ベルトホルダー１１が受ける力の方向Ｘ１と軸受８がガイド軸４から受ける力の方向Ｘ２とは逆方向となる。そして、これらの力を受ける位置は共に移動体１４の重心Ｃよりも下側となる。しかし、ベルトホルダー１１が受ける力は軸受８がガイド軸４から受ける力よりも大きく、ベルトホルダー１１は軸受８よりも重心Ｃから遠い位置で力を受ける。このため、この場合、重心Ｃを基準に回転力Ｒ４がかかる。すなわち、移動体１４の移動方向Ｘに振動しやすくなる。

一方、本実施例のベルトホルダー１１は、重力方向Ｚにおいて移動体１４の重心Ｃと軸受８との間で移動力を受ける。ベルトホルダー１１が受ける力の方向Ｘ１と軸受８がガイド軸４から受ける力の方向Ｘ２とは逆方向で、これらの力を受ける位置は共に前記移動体の重心よりも下側となる。また、ベルトホルダー１１が受ける力は軸受８がガイド軸４から受ける力よりも大きいが、ベルトホルダー１１は軸受８よりも重心Ｃから近い位置で力を受ける。このため、移動体１４が移動する際、重心Ｃを基準にかかる回転力は相殺され、移動体１４は移動方向Ｘに回転力がかからない状態で移動するので振動が低減される。

図４は、本発明の被記録媒体Ｐの一例を示す斜視図（Ａ）と、該被記録媒体Ｐをトレイ１３にセットした状態の斜視図（Ｂ）である。
図４（Ａ）は本実施例の被記録媒体ＰとしてのＴシャツである。この被記録媒体Ｐを図４（Ｂ）のように、トレイ１３の上面にセットする。本実施例の記録装置１は、図２に示される位置にあるトレイ１３にこのように被記録媒体Ｐをセットした後、記録を開始する。

図５は、本発明の実施例１に係る記録装置の要部であるステージ７の正面図である。
本実施例の記録装置１は、同じ構成の二本のガイド軸４が平行に備えられている。ステージ７には、この二本のガイド軸４に対応して第１軸受としての軸受８ａ及び第２軸受としての軸受８ｂが備えられている。軸受８ａは、二つの傾斜面により山形を成す切妻形状をしており、方向Ｙには拘束されて支持されているが重力方向Ｚ（重力と反対方向Ｚ１）には移動可能に支持されている。また、軸受８ｂは、上部に一部水平面を有し下部を半分程欠いた半円筒状の形状をしており、ガイド軸４に対して水平方向に隙間Ｇがある。このため、方向Ｙ及び重力方向Ｚ（重力と反対方向Ｚ１）に移動可能に支持されている。

ここで、「重力方向Ｚ（重力と反対方向Ｚ１）」とは、厳密な意味での重力方向（重力と反対方向）に限定されず、少なくとも重力方向（重力と反対方向）のベクトル成分を含む方向を意味する。また、重力方向Ｚとは、別の表現をすると、ステージ７の移動方向Ｘと記録ヘッド６の走査方向Ｙとで作られる面に交差する方向である。そして、重力と反対方向Ｚ１とは、重力方向Ｚに沿って支持部材１５がガイド軸４を支持する方向（支持部材１５からガイド軸４に向かう方向）である。

本実施例の記録装置１において、軸受８ａ及び軸受８ｂが共に重力方向Ｚには移動可能に支持され、軸受８ｂが方向Ｙにガイド軸４に対して隙間Ｇを有する構成しているのは以下の理由である。

軸受８ａ及び軸受８ｂが共にガイド軸４に全方向に拘束されていると、ガイド軸の直線性の精度が低下した場合、軸受とガイド軸との接触面に働く摩擦力が大きくなりステージ７を移動させることができなくなることがある。このため、ガイド軸の直線性の精度が多少低下した場合でも移動体が移動できなくなるということを低減するため、本発明の記録装置は軸受８ａ及び軸受８ｂが共に重力方向Ｚには移動可能に支持される構成としている。

また、本実施例の記録装置１において、軸受８ｂは方向Ｙにガイド軸４に対して隙間Ｇを有する構成である。このような構成とすることにより、ガイド軸の直線性の精度が多少低下した場合でも移動体が移動できなくなるということをさらに低減することを可能にしている。ただし、本発明はこのような構成には限定されない。
なお、軸受８ｂは方向Ｙに移動可能に支持されるが、軸受８ａは方向Ｙに拘束されて支持される。このため、ステージ７を移動する際に方向Ｙに振動することやガイド機能が低下することは抑制される。

［実施例２］（図６）
次に、実施例２の記録装置について説明する。
図６は、本発明の実施例２に係る記録装置の概略側面図である。なお、実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。

実施例１の記録装置１のベルトホルダー１１は、移動体１４における記録時の移動方向Ｘ１の先方側にのみ設けられていた。
一方、本実施例の記録装置１は、移動体１４における記録時の移動方向Ｘ１の先方側にベルトホルダー１１ａが設けられ、移動体１４における記録時の移動方向とは逆方向Ｘ２の先方側にベルトホルダー１１ｂが設けられている。このため、本実施例の記録装置１は、記録時など移動方向Ｘ１に移動体１４が移動する際においては、ベルトホルダー１１ａが移動力を受ける。また、記録時とは逆方向Ｘ２に移動体１４が移動する際においては、ベルトホルダー１１ｂが移動力を受ける。

このため、何れの方向に移動体１４が移動する際においても、移動体１４は移動方向の先方側で移動力を受けることができる。すなわち、記録時のみならず、記録時とは逆方向に移動体１４を移動する際においても、このような構成ではないものに比べ、特に移動体１４の水平方向の振動をさらに低減可能になる。さらに、該逆方向に移動体を移動する際に記録を行うことが可能になる。

［その他の実施例］
上記実施例の記録装置１はガイド軸として一対のガイド軸（二本のガイド軸）を備えているが、本発明の記録装置は、三本以上のガイド軸を備えていてもよい。

１記録装置、２装置本体、３搬送部、４ガイド軸、５キャリッジ、
６記録ヘッド、７ステージ、８、８ａ、８ｂ軸受、９ベルト、
１０プーリー、１１、１１ａ、１１ｂベルトホルダー、１２支柱、
１３トレイ、１４移動体、１５支持部材、Ｃ移動体１４の重心、Ｇ隙間、
Ｐ被記録媒体、Ｓ重心Ｃを通り移動方向Ｘと重力方向Ｚとで作られる面

Claims

被記録媒体に記録する記録部と、
前記被記録媒体を支持する支持部を有しガイド軸上を移動する移動体と、を備え、
前記移動体は、
前記ガイド軸に支持され、該ガイド軸に対して重力と反対方向に移動可能である軸受と、
前記移動のための移動力を受ける作用点であって、重力方向において該移動体の重心の位置と前記軸受との間に位置する作用点と、を有することを特徴とする記録装置。
請求項１に記載の記録装置において、
前記作用点は、
前記移動体の重心を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動の方向に沿う直線上に位置する、又は
前記移動体の移動方向及び前記重力方向の両方向と交差する方向における前記支持部の中央部を通る重力方向の直線と交差し、且つ前記移動方向に沿う直線上に位置する、ことを特徴とする記録装置。
請求項１又は２に記載の記録装置において、
該記録装置は、
前記ガイド軸として複数のガイド軸を備え、
前記軸受は、
前記複数のガイド軸に対応して、
一方のガイド軸に対して前記移動体の移動方向及び前記重力方向の両方向と交差する交差方向に拘束されている第１軸受と、他方のガイド軸に対して前記交差方向に移動可能である第２軸受と、を有することを特徴とする記録装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の記録装置において、
前記作用点は、前記移動体における記録時の移動方向の先方側に設けられていることを特徴とする記録装置。
請求項４に記載の記録装置において、
前記移動体は、記録時の移動方向とは逆方向に移動可能であり、
前記作用点は、前記移動体における前記逆方向の先方側にも設けられていることを特徴とする記録装置。