特許 6040614 液体噴射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040614

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】液体噴射装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20161128BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 303

   B41J2/175 503

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-165545(P2012-165545)

(22)【出願日】2012年7月26日

(65)【公開番号】特開2014-24232(P2014-24232A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2015年7月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116665

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 和昭

(74)【代理人】

【識別番号】100164633

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 圭介

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100107261

【弁理士】

【氏名又は名称】須澤 修

(72)【発明者】

【氏名】大川 壮志

(72)【発明者】

【氏名】平澤 雄輔

(72)【発明者】

【氏名】西 伸幸

(72)【発明者】

【氏名】関澤 剛

【審査官】 小宮山 文男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０８９４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０４２７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３６５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５５１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１４５１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を噴射する液体噴射装置であって、
液体を噴射する印刷ヘッドを搭載し、主走査方向に移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジを前記主走査方向に移動させるベルトと、
前記キャリッジの前記主走査方向の移動を案内するガイド板と、
前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの前記主走査方向の移動を案内するように前記ガイド板に案内されるガイド部材と、
前記キャリッジに設けられ、前記ガイド部材を前記ガイド板に向けて付勢する付勢部材と、
を備え、
前記ガイド板の前記主走査方向における一方の端部において、
前記キャリッジが前記一方の端部側から前記ガイド板の他方の端部側へ向って移動する際に、前記キャリッジを加速させる第１の加速力の絶対値と、
前記キャリッジが前記他方の端部側から前記一方の端部側へ向って移動する際に、前記キャリッジを減速させる第１の減速力の絶対値と、は同じであり、
前記ガイド板の前記主走査方向における前記他方の端部において、
前記キャリッジが前記他方の端部側から前記一方の端部側へ向って移動する際に、前記キャリッジを加速させる第２の加速力の絶対値と、
前記キャリッジが前記一方の端部側から前記他方の端部側へ向って移動する際に、前記キャリッジを減速させる第２の減速力の絶対値と、は同じであり、
前記ベルトは、前記主走査方向と交差する副走査方向における前記キャリッジの一方の端部側に設けられた固定部に固定され、
前記付勢部材は、前記キャリッジの前記固定部に対して前記主走査方向における前記一方の端部側に設けられた第１付勢部材と、前記キャリッジの前記固定部に対して前記主走査方向における前記他方の端部側に設けられた第２付勢部材と、で構成され、
前記第１付勢部材の付勢力は、前記ガイド板の前記他方の端部において前記キャリッジを加速および減速させる際に前記キャリッジに加わる回転モーメント力によって前記第１付勢部材に印加される第１の押圧力に対応させたものとし、
前記第２付勢部材の付勢力は、前記ガイド板の前記一方の端部において前記キャリッジを加速および減速させる際に前記キャリッジに加わる回転モーメント力によって前記第２付勢部材に印加される第２の押圧力に対応させたものとし、
前記印刷ヘッドに対しインクを供給するためのチューブを更に備え、
各前記回転モーメント力には、前記チューブの剛性によって生じる回転モーメント力が含まれることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項2】

請求項１記載の液体噴射装置であって、
前記第１の押圧力および前記第２の押圧力のうち、最も大きいものが生ずる一方の位置における前記付勢部材の付勢力を最も大きくし、他方の位置における前記付勢部材の付勢力を前記一方の位置における前記付勢部材の付勢力より小さくしたことを特徴とする液体噴射装置。

【請求項3】

請求項２記載の液体噴射装置であって、
前記一方の位置における前記付勢部材の付勢力を「１」とし、前記キャリッジの往復動作の際の前記キャリッジに加わる各前記回転モーメント力に基づき計算にて求められた前記他方の位置における前記付勢部材の付勢力が「０．Ｘ」（Ｘは正の値）となるとき、前記他方の位置における前記付勢部材の付勢力を「０．Ｘ」以上で「１」未満としたことを特徴とする液体噴射装置。

【請求項4】

請求項１、２または３記載の液体噴射装置であって、
前記キャリッジの往復動作のとき、前記キャリッジの前記第１の加速力および前記第１の減速力の絶対値と、前記キャリッジの前記第２の加速力および前記第２の減速力の絶対値と、を異ならせ、
各前記付勢部材が位置する場所における前記キャリッジに加わる各前記回転モーメント力を異ならせたことを特徴とする液体噴射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体噴射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体噴射装置の一例としてのインクジェット記録装置は、印刷ヘッドと、その印刷ヘッドを搭載し、被記録物の給送方向に対して略直角の走査方向に往復移動するキャリッジと、キャリッジを走査方向に案内するガイド板とを備えるものが知られている（特許文献１）。この特許文献１記載のインクジェット記録装置では、キャリッジとガイド板の間における摩擦およびガイド板のたわみにより、キャリッジが走査方向へ移動中に、ぶれる場合がある。このため、特許文献１では、これを防ぐため、ガイド部材を、ガイド板およびキャリッジの両方へ押圧する方向へ付勢するコイルばねからなる付勢部を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１５５１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１記載のような液体噴射装置で用いられている付勢部の付勢力は、キャリッジの姿勢保持のため、許される最大の力としている。このため、付勢部を複数設けているものでは、付勢部の合計付勢力は、非常に大きなものとなり、キャリッジ駆動時の負荷が大きくなる。負荷が大きくなると、キャリッジを駆動するモータを強力なもの、すなわちサイズの大きなもの、にする必要が生じ、大型化したり、高価格化したりしてしまう。また、負荷が大きくなると、キャリッジ駆動時の消費電流が多くなり、環境に好ましいものではなくなり、さらには、ガイド部材の摩耗が増加してしまい、耐久性が落ちてしまう。

【0005】

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、キャリッジの姿勢安定のために必要な負荷を小さくできるキャリッジ姿勢支持装置および該キャリッジ姿勢支持装置を備えた液体噴射装置を提供しよう、とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射装置であって、液体を噴射する印刷ヘッドを搭載し、主走査方向に移動可能なキャリッジと、キャリッジを主走査方向に移動させるベルトと、キャリッジの主走査方向の移動を案内するガイド板と、キャリッジに設けられ、前記キャリッジの前記主走査方向の移動を案内するようにガイド板に案内されるガイド部材と、キャリッジに設けられ、ガイド部材をガイド板に向けて付勢する付勢部材と、を備え、ガイド板の主走査方向における一方の端部において、キャリッジが一方の端部側からガイド板の他方の端部側へ向って移動する際に、キャリッジを加速させる第１の加速力の絶対値と、キャリッジが他方の端部側から一方の端部側へ向って移動する際に、キャリッジを減速させる第１の減速力の絶対値と、は同じあり、ガイド板の主走査方向における他方の端部において、キャリッジが他方の端部側から一方の端部側へ向って移動する際に、キャリッジを加速させる第２の加速力の絶対値と、キャリッジが一方の端部側から他方の端部側へ向って移動する際に、キャリッジを減速させる第２の減速力の絶対値と、は同じあり、ベルトは、主走査方向と交差する副走査方向におけるキャリッジの一方の端部側に設けられた固定部に固定され、付勢部材は、キャリッジの固定部に対して主走査方向における一方の端部側に設けられた第１付勢部材と、キャリッジの固定部に対して主走査方向における他方の端部側に設けられた第２付勢部材と、で構成され、第１付勢部材の付勢力は、ガイド板の他方の端部においてキャリッジを加速および減速させる際にキャリッジに加わる回転モーメント力によって第１付勢部材に印加される第１の押圧力に対応させたものとし、第２付勢部材の付勢力は、ガイド板の一方の端部においてキャリッジを加速および減速させる際にキャリッジに加わる回転モーメント力によって第２付勢部材に印加される第２の押圧力に対応させたものとしている。

【0007】

このように構成すると、次のような問題、すなわち、複数の付勢部材の付勢力を大きい方で統一してしまい、合計の負荷が大きくなるという問題、を回避することができる。この結果、キャリッジの姿勢安定のために必要な負荷を小さくできることとなる。

【0008】

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、第１の押圧力および第２の押圧力のうち、最も大きいものが生ずる一方の位置における付勢部材の付勢力を最も大きくし、他方の位置における付勢部材の付勢力を一方の位置における付勢部材の付勢力より小さくしたものとしている。この場合には、距離と力の一方または両者が異なることで、トルクとなる回転モーメント力が異なる状態（この状態は非常に多く発生する）のとき、使用されているすべての付勢部材の合計負荷を小さくでき、低負荷の液体噴射装置とすることができる。

【0009】

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、一方の位置における付勢部材の付勢力を「１」とし、キャリッジの往復動作の際のキャリッジに加わる各回転モーメント力に基づき計算にて求められた他方の位置における付勢部材の付勢力が「０．Ｘ」（Ｘは正の値）となるとき、他方の位置における付勢部材の付勢力を「０．Ｘ」以上で「１」未満としている。この場合には、印字ずれを防ぐことができると共に付勢部材の合計負荷を小さくでき、低負荷の液体噴射装置とすることができる。

【0010】

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、キャリッジの往復動作のとき、キャリッジの第１の加速力および第１の減速力の絶対値と、キャリッジの第２の加速力および第２の減速力の絶対値と、を異ならせ、各付勢部材が位置する場所におけるキャリッジに加わる各回転モーメント力を異ならせたものとしている。この場合には、印字時におけるキャリッジの動作制御の自由度が高まり、効率的な印字動作にできる確率が高まると共に付勢部材の合計負荷を小さくでき、低負荷の液体噴射装置とすることができる。

【0011】

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、印刷ヘッドに対しインクを供給するためのチューブを有し、各回転モーメント力には、チューブの剛性によって生じる回転モーメント力が含まれるものとしている。このように構成する場合には、キャリッジの往復動作のときの加速と減速によって生じる各回転モーメント力だけではなく、チューブの剛性によって生じるモーメントを考慮することとなり、各付勢部材の付勢力を一層適切なものとすることができ、付勢部材の合計負荷をより小さくでき、より低負荷の液体噴射装置とすることができる。

【0012】

さらに、本発明の他の側面は、ターゲットに液体を噴射する液体噴射装置において、上述のキャリッジ姿勢支持装置を有した液体噴射装置としている。この場合、キャリッジ走査時の姿勢安定を低負荷で実現できる液体噴射装置となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施の形態に係る液体噴射装置としてのプリンターの内部構成の概要を示す斜視図である。

【図2】図１に示すプリンターにおけるキャリッジとガイド板とガイド部材とベルトの部分を示す要部平面図である。

【図3】図１のプリンターに使用されているキャリッジとガイド板とベルトとを示す斜視図である。

【図4】図１に示すプリンターにおけるキャリッジの加速時の様子を説明するための平面図である。

【図5】図１に示すプリンターにおけるキャリッジの減速時の様子を説明するための平面図である。

【図6】図１に示すプリンターにおいて、キャリッジに加わる回転モーメントの様子を説明するための図で、図４の状態に対応した図である。

【図7】図１に示すプリンターにおいて、キャリッジに加わる回転モーメントの様子を説明するための図で、図５の状態に対応した図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施の形態に係る液体噴射装置としてのプリンター１およびキャリッジ姿勢支持装置１０について、図１から図７に基づいて説明する。なお、本実施の形態のプリンター１は、インクジェット式のプリンターである。このインクジェット式のプリンターとしては、インクを噴射して印刷可能であれば、いかなる噴射方法を採用した装置でも良い。

【0015】

また、以下の説明においては、下方側とは、プリンター１が設置される側を指し、上方側とは、設置される側から離間する側を指す。また、印刷媒体が供給される側を給送側（手前側）、印刷媒体が排出される側を排紙側（奥側）として説明する。また、後述するキャリッジ１１が移動する方向を主走査方向、主走査方向に直交する方向であって印刷媒体が搬送される方向を副走査方向とする。

【0016】

＜プリンター１の概略構成＞
図１に示すように、プリンター１は、キャリッジ姿勢支持装置１０を有し、他のプリンターと同様、キャリッジ１１を主走査方向に往復移動させるキャリッジ機構１２と、印刷媒体を副走査方向に搬送させる搬送機構１３と、印刷機構１４と、制御部（図示省略）と、各機構の外部を囲む筐体部１５等を主要な構成要素として、保有している。なお、キャリッジ姿勢支持装置１０の詳細については、各機構の説明の後で詳述する。

【0017】

＜キャリッジ機構１２の構成＞
キャリッジ機構１２は、１個のキャリッジ１１と、キャリッジ１１を往復動作させるための駆動源となるキャリッジモーター（図示省略）と、キャリッジ１１が固定される１本のベルト２１と、キャリッジ１１を主走査方向に案内する１枚のガイド板２２と、ベルト２１が巻回される歯車プーリや従動プーリ（共に図示省略）などを備えている。

【0018】

キャリッジ１１は、各色のインクカートリッジを搭載可能としている。このキャリッジ１１には、図２に示すように、１個のガイド部材２３と、２つ付勢部材となる図２の左側の左付勢バネ２４と右側の右付勢バネ２５が設けられている。キャリッジ１１は、キャリッジ１１に取り付けられたベルト２１によって引っ張られることで、ガイド板２２に沿って、主走査方向に移動する。ガイド部材２３は、図２の左側に配置される左付勢バネ２４と、図２の右側に配置される右付勢バネ２５とにより付勢されており、キャリッジ１１は、ガイド部材２３によりガイド板２２に押圧されることで安定した姿勢を保持する。なお、キャリッジ１１の下方側には、インク滴を噴射可能な印刷ヘッド３２が設けられている。

【0019】

また、ベルト２１は、無端ベルトであり、その一部がキャリッジ２１の背面に固定されている。このベルト２１は、歯車プーリと従動プーリに巻回され、両者の間に張設されている。そして、キャリッジモーター（図示省略）によって歯車プーリが駆動されることで、ベルト２１は、主走査方向に往復動をする。ガイド板２２は、キャリッジ１１を主走査方向に貫通するように設置されている。

【0020】

＜搬送機構１３の構成＞
搬送機構１３は、図１に示すように、印刷媒体（ターゲットに対応）を搬送するためのＰＦモーター（図示省略）やそのＰＦモーターを駆動源として回転する給紙ローラー３１を下方側に具備している。また、給紙ローラー３１よりも排紙側（奥側）には、印刷媒体を搬送／挟持するための不図示のＰＦローラー対が設けられている。印刷媒体は、搬送機構１３によって、手前側の下方側から、排紙側の上方側に搬送される。

【0021】

＜印刷機構１４の構成＞
キャリッジ１１には、インク滴を印刷媒体に噴射可能な印刷ヘッド３２（図２参照）が設けられている。印刷ヘッド３２は、プラテン３３に対向する様に配設されている。印刷ヘッド３２は、アクチュエータユニットと、流路ユニットとを備えている。このプリンター１は、不図示のインクタンクからチューブ（図示省略）を介してインクを印刷ヘッド３２に供給する方式のものである。しかし、プリンターとしては、インクカートリッジを備えるものとし、インクが無くなると、対象となるインクカートリッジを新しいものに交換する方式のものとしても良い。

【0022】

＜キャリッジ姿勢支持装置１０の構成＞
キャリッジ姿勢支持装置１０は、図２、図３に示すように、液体を噴射する印刷ヘッド３２を搭載し、主走査方向に移動可能なキャリッジ１１と、キャリッジ１１を主走査方向に案内するガイド板２２と、キャリッジ１１に取り付けられガイド板２２に案内されるガイド部材２３と、キャリッジ１１の姿勢保持のためにキャリッジ１１に設けられる２つの付勢部材となる、図２の左側に配置される左付勢バネ２４と、図２の右側に配置される右付勢バネ２５とを有する。

【0023】

キャリッジ１１は、図３に示すように、略立方形の箱状であり、その中にインクカートリッジや印刷ヘッド３２や他の機構部が配置されたものである。そして、図２に示すように、一端側（図２では上側の端部）にて、ベルト２１に固定されている。ガイド板２２は、１枚の平板から構成され、その平面部がガイド部材２３に対向するように、かつベルト２１に平行となるように設置されている。

【0024】

ガイド板２２は、ＳＵＳなどの金属から形成された板部材とされているが、樹脂材としてもよい。ガイド板２２は、図１に示すように、主走査方向に伸びる長尺状とされ、その両端は、キャリッジ１１に固定されている。また、ガイド板２２は、上述したように、キャリッジ１１を主走査方向に貫通するように設置されている。

【0025】

ガイド部材２３は、図２に示すように、キャリッジ１１が停止状態では、ベルト２１およびガイド板２２に平行となるように、かつ左付勢バネ２４と右付勢バネ２５とを橋渡しするように設置される。そして、ガイド部材２３は、キャリッジ１１と共に主走査方向に移動する。ガイド部材２３は、キャリッジ１１とガイド板２２との間に、副走査方向に移動可能に組み込まれるが、図２に示す設置状態では、手前側はガイド板２２に当接し、奥側（背面側）は、左付勢バネ２４と右付勢バネ２５とに当接し、手前側にも奥側にも移動できないようになっている。ガイド部材２３は、図２に示すように、ガイド板２２の平面部分に接する部分が２箇所存在しており、一方は、左付勢バネ２４に押される左当接部４１となり、他方は、右付勢バネ２５に押される右当接部４２となっている。

【0026】

左当接部４１は、ガイド板２２に当接する部分（図２の下側部分）と、左付勢バネ２４に当接する部分（図２の上側部分）が樹脂材とされ、その両者に挟まれる部分には、心材としての金属が埋め込まれ、金属芯部４３とされている。左当接部４１の背面側には、左付勢バネ２４が配置されているが、この左付勢バネ２４の中心を通るように、円柱部４４がガイド部材２３の背面から垂直に突出している。この円柱部４４は、左付勢バネ２４を支持するものであり、左付勢バネ２４の長さが拡大、縮小できるよう、左付勢バネ２４の設置時の長さより小さくされている。

【0027】

また、左当接部４１は、図２において、紙面に対し垂直方向に伸びる三角状の切欠き筋４５が設けられることで、図において左右に分離され、かつ隣接することとなる２つの当接面を有するものとなっている。各当接面は、四角形状の平面とされている。左当接部４１の近傍であって、ガイド部材２３の中心に近い側に四角状のたわみ用切欠き部４６が設けられ、左当接部４１がたわみ用切欠き部４６からたわみ可能とされている。このたわみ用切欠き部４６の背面には、ガイド部材２３をキャリッジ１１に対し支持し、位置決めするため、およびガイド部材２３の排紙側（奥側）への移動と主走査方向への移動を阻止するために、その先端と外側の面がキャリッジ１１に当接または近接する支持軸４７がその背面から垂直方向に突出している。また、左当接部４１の背面で図２の左側には、キャリッジ１１に勘合し、ガイド部材２３の確実な位置決めを行う小さな突起部４８が設けられている。

【0028】

右当接部４２は、ガイド部材２３の中心線５１を基準として、左当接部４１と対称な形状とされている。また、ガイド部材２３自体がその中心線５１を基準として、対称な形状とされている。さらに、ガイド部材２３の両端部５２，５２は、先端が細くなる断面三角状にされ、両当接部４１，４２をたわみ易くしている。ガイド部材２３自体が対称な形状とされている結果、金属芯部４３と同様な金属芯部５３が右当接部４２に配置されている。すなわち、ガイド板２２に当接する部分（図２の下側部分）と、右付勢バネ２５に当接する部分（図２の上側部分）が樹脂材とされ、その両者の中心には心材としての金属が埋め込まれ、金属芯部５３が形成されている。

【0029】

右当接部４２の背面側には、右付勢バネ２５が配置されているが、この右付勢バネ２５の中心を通るように、円柱部４４と同様な円柱部５４がガイド部材２３の背面から垂直に突出している。この円柱部５４は、右付勢バネ２５を支持するものであり、右付勢バネ２５の長さが拡大、縮小できるよう、右付勢バネ２５の設置時の長さより小さくされている。この円柱部５４と上述した円柱部４４は、共に、次のような形状としてもよい。すなわち、ガイド部材２３とキャリッジ１１の両者から突出した部材を設け、その両先端を対向させ、かつ間隔をあけるように設置したり、キャリッジ１１側のみに設置したり、時には、省略したりしてもよい。

【0030】

また、右当接部４２は、図２において、紙面に対し垂直方向に伸びる三角状の切欠き筋５５が設けられることで、図において左右に分離され、かつ隣接することとなる２つの当接面を有するものとなっている。この切欠き筋４５，５５は、ガイド部材２３の摩耗粉を逃がす役割を果たしている。また、右当接部４１の近傍であって、ガイド部材２３の中心に近い側に四角状のたわみ用切欠き部５６が設けられ、右当接部４２がたわみ用切欠き部５６からたわみ可能とされている。このたわみ用切欠き部５６の背面には、ガイド部材２３をキャリッジ１１に対し支持し、位置決めするため、およびガイド部材２３の排紙側（奥側）への移動と主走査方向への移動を阻止するために、その先端と外側の面がキャリッジ１１に当接または近接する支持軸５７がその背面から垂直方向に突出している。また、右当接部４２の背面で図２の右側には、キャリッジ１１に勘合し、ガイド部材２３の確実な位置決めを行う小さな突起部５８が設けられている。この突起部５８は、上述の突起部４８と共に、その両者の外側の面が、キャリッジ１１の内側方向に向いた面であって主走査方向で対向するように設けられた各面に当接しつつ、嵌合し、ガイド部材２３の主走査方向の位置決めを行っている。また、ガイド板２２をはさんでガイド部材２３と対向するようにガイド対向部材５９が配置されている。ガイド部材２３とガイド対向部材５９とで、ガイド板２２を挟み込むことで、キャリッジ１１がスムーズに案内されることになる。

【0031】

左付勢バネ２４と右付勢バネ２５は、共に、キャリッジ１１の一部と、ガイド部材２３の背面との間に設置されている。設置状態では、共に、縮小状態（被押圧状態）とされ、キャリッジ１１とガイド部材２３の両者を押す（＝付勢する）状態とされている。この結果、ガイド部材２３の両当接部４１，４２は、ガイド板２２を押圧している状態となり、キャリッジ１１は、安定した姿勢状態となる。

【0032】

左付勢バネ２４と右付勢バネ２５とは、同じ形状の圧縮コイルバネとなっているが、この実施の形態では、左付勢バネ２４と右付勢バネ２５の付勢力の比を「０．８：１」とし、左付勢バネ２４の付勢力を右付勢バネ２５の付勢力より弱くしている。このような付勢力の差が生じていても、図２に示すような停止状態や低速移動状態では、キャリッジ１１を回動させるような力が発生しておらず、その姿勢が傾くことはない。しかし、右付勢バネ２５の付勢力が左付勢バネ２４の付勢力より大きくなっているので、右当接部４２におけるガイド板２２への押圧力は大きくなり、右当接部４２での摩耗量は、左当接部４１での摩耗量より大きくなる。ただし、従来は、大きい付勢力に合わせていたので、従来の技術思想では、左当接部４１での摩耗量は、右当接部４２での摩耗量と同じとなり、この実施の形態に比べ、従来の場合の合計の摩耗量は多くなる。

【0033】

以上の構成のキャリッジ姿勢支持装置１０は、以下の特徴を有する。すなわち、付勢部材としては、ガイド板２２に沿って、図２において、左側の左付勢バネ２４と右側の右付勢バネ２５の計２つが設けられていること。さらに、各付勢バネ２４，２５の付勢力を、キャリッジ１１に加わる回転モーメント力によって各付勢バネ２４，２５に印加される押圧力に対応させたものとしている。この実施の形態では、回転モーメント力は、各付勢バネ２４，２５が位置する場所での力とし、「各付勢バネ２４，２５が位置する場所」としては、後述する点Ｍ１や点Ｍ２またはガイド板２２へのガイド部材２３の接触部としている。この形態も、各付勢バネ２４，２５が位置する場所に該当するものとする。

【0034】

＜押圧力に対応させた構成とキャリッジ１１の動作＞
以下に、「押圧力に対応させた」の内容とキャリッジ１１の動作について、図４〜図７を参照しながら説明する。

【0035】

プリンター１は、印刷開始の信号を受けて、キャリッジ１１が主走査方向に動く。図４と図６は、キャリッジ１１が図において左から右に加速する時にキャリッジ１１に加わる力を示したものである。ベルト２１が右方向である矢示Ａの方向に引っ張られることで、キャリッジ１１は加速する。この加速力を図６で、Ｂ１（右向きの矢示）と表示する。キャリッジ１１は、ガイド板２２の図６で示す上側部分に比べ、下側部分の重さがより大きいため、キャリッジ１１には、点Ｍ１（ガイド板２２の中心線Ｐ１と、左付勢バネ２４の中心線Ｐ２の交点）を中心とし、時計回り方向に回転モーメントＣ１が発生し、キャリッジ１１は、図４と図６において、時計回り方向に回転しようとする。一方、右付勢バネ２５は、ガイド板２２を押しており、その押す力の反力Ｎ１がキャリッジ１１に加わり、反時計方向（矢示Ｃ２方向）にキャリッジ１１を回転させようとする。回転モーメントＣ１は、加速力Ｂ１×距離Ｌ１（点Ｍ１からベルト２１の中心までの距離）、となる。点Ｍ１における右付勢バネ２５による回転モーメントＣ２は、反力Ｎ１×距離Ｒ１（点Ｍ１から点Ｍ２での距離）、となる。ここで、点Ｍ２は、ガイド板２２の中心線Ｐ１と、右付勢バネ２５の中心線Ｐ３の交点である。なお、回転モーメントＣ１は、点Ｍ２または接触部Ｓ１では、「Ｃ１×（Ｒ１÷Ｌ１）」となる力（図６で下方に向く力）が働く。なお、回転モーメントＣ１、Ｃ２を計算する場合、ガイド板２２の中心線Ｐ１上の点Ｍ１，Ｍ２や距離Ｒ１を採用しているが、これは考え方や計算をしやすくするためのもので、実際は、ガイド板２２とガイド部材２３の接触部Ｓ１，Ｓ２やガイド板２２とガイド対向部材５９の接触部などが基準となる。

【0036】

回転モーメントＣ１が回転モーメントＣ２より大きくなる、すなわち、「Ｃ１÷Ｒ１」の値が反力Ｎ１より大きくなると、キャリッジ１１の矢示Ｃ１方向の回転が生じ、インクの着弾ズレが起こる。すなわち、キャリッジ１１の回転により、右付勢バネ２５が押し縮められると、キャリッジ１１が矢示Ｃ１の方向に回転し、キャリッジ１１の姿勢が傾く。よって、キャリッジ１１の回転を抑え、姿勢を安定させるためには、キャリッジ１１の回転モーメントＣ１に耐え得る右付勢バネ２５の付勢力、すなわち、キャリッジ１１の加速に耐え得る付勢力、を発生させる必要がある。なお、右当接部４２とガイド板２２の接触部分は、右当接部４２の当接面全体であるが、計算の都合上、その中心を接触部Ｓ１としたり、ガイド板２２の中心線Ｐ１と右付勢バネ２５の中心線との交点である点Ｍ２としたり、してもよい。また、当接面全体を考慮した計算方法や他の計算方法を採用してもよい。

【0037】

キャリッジ１１の急加速が行われた後、キャリッジ１１は定速走行される。この定速移動時において、印刷媒体にインクが噴射される。その後、キャリッジはゆっくりと減速される。図５と図７は、キャリッジ１１が図において、左から右に移動している状態（矢示Ａ）から減速する時にキャリッジ１１に加わる力を示したものである。この減速力を図７で、Ｂ２（左向きの矢示）と表示する。キャリッジ１１は、ガイド板２２の図７で示す上側部分に比べ、下側部分の重さがより大きいため、キャリッジ１１には、点Ｍ２を中心とし、反時計回り方向に回転モーメントＣ３が発生し、キャリッジ１１は、図５と図７において、反時計回り方向に回転しようとする。一方、左付勢バネ２４は、ガイド板２２を押しており、その押す力の反力Ｎ２がキャリッジ１１に加わり、時計方向（矢示Ｃ４方向）にキャリッジ１１を回転させようとする。回転モーメントＣ３は、加速力Ｂ２×距離Ｌ２（点Ｍ２からベルト２１の中心までの距離）、となり、点Ｍ２における左付勢バネ２４による回転モーメントＣ４は、反力Ｎ２×距離Ｒ２（点Ｍ２から左付勢バネ２４までの距離）、となる。回転モーメントＣ３は、点Ｍ１または接触部Ｓ２では、「Ｃ３×（Ｒ２÷Ｌ２）」となる力（図７で下方に向く力）が働く。なお、この実施の形態では、距離Ｒ１と距離Ｒ２が等しくなっている。また、インクの噴射は、定速走行の時のみに行うのが良いが、加速時または／および減速時にも行うようにしても良い。

【0038】

回転モーメントＣ３が回転モーメントＣ４より大きくなる、すなわち、「Ｃ３÷Ｒ２」の値が反力Ｎ２より大きくなると、キャリッジ１１の矢示Ｃ３方向の回転が生じ、インクの着弾ズレが起こる。すなわち、キャリッジ１１の回転により、左付勢バネ２４が押し縮められると、キャリッジ１１が矢示Ｃ３の方向に回転し、キャリッジ１１の姿勢が傾く。よって、キャリッジ１１の回転を抑え、姿勢を安定させるためには、キャリッジ１１の回転モーメントＣ３に耐え得る左付勢バネ２４の付勢力、すなわち、キャリッジ１１の減速に耐え得る付勢力、を発生させる必要がある。なお、左当接部４１とガイド板２２の接触部分は、左当接部４１の当接面全体であるが、計算の都合上、その中心を接触部Ｓ２としたり、ガイド板２２の中心線Ｐ１と左付勢バネ２５の中心線Ｐ２との交点である点Ｍ１としたり、してもよい。また、当接面全体を考慮した計算方法や他の計算方法を採用してもよい。

【0039】

加速力と減速力が同じであり、距離Ｌ１と距離Ｌ２が同じであれば、回転モーメントＣ１と回転モーメントＣ３が等しくなり、左付勢バネ２４と右付勢バネ２５の付勢力は等しい設定が最適であるが、加速力と減速力が異なる場合または／および距離Ｌ１と距離Ｌ２が異なる場合は、それぞれの付勢力を別々に設定することが望ましい。なお、接触部Ｓ１，Ｓ２での回転モーメント力を考慮するのは、ガイド板２２とガイド部材２３との接触部分の負荷が問題とされるためである。

【0040】

この実施の形態のプリンター１では、距離Ｌ１と距離Ｌ２を同じとしているが、矢示Ａ方向では、加速力を大きくし（急加速とし）、減速力を小さくし（緩やかな減速とし）、矢示Ａとは逆方向では、加速力を小さくし（この値の絶対値は、矢示Ａ方向の減速力と同じ）、減速力を大きくしている（この値の絶対値は、矢示Ａ方向の加速力と同じ）。このため、キャリッジ１１がどちらの方向に動いても、右付勢バネ２５側に対し、より大きな回転モーメント力が働き、回転モーメントＣ１は回転モーメントＣ３に比べ大きくなる。このため、右付勢バネ２５の付勢力を、左付勢バネ２４の付勢力より、大きくしている。具体的には、矢示Ａ方向の加速力と矢示Ａとは反対方向の減速力の合計と、矢示Ａ方向の減速力と矢示Ａとは反対方向の加速力の合計との比、すなわち両者の回転モーメント力の比、が「１：０．８」となっているため、反力Ｎ１と反力Ｎ２との比が、「１：０．８」となるようにしている。すなわち、右付勢バネ２５と左付勢バネ２４の付勢力の比を、押圧力の比に対応させ、「１：０．８」としている。このように構成した点が「押圧力に対応させた」の内容である。しかし、後述するように、押圧力の比と完全に対応させるのではなく、単に、押圧力が大きい方の付勢部材の付勢力を大きくし、押圧力が小さい方の付勢部材の付勢力を小さくする場合などを含むものである。

【0041】

両付勢バネ２４，２５は、圧縮コイルバネとしている。このような圧縮コイルバネの場合、右付勢バネ２５の付勢力を大きくし、左付勢バネ２４の付勢力を小さくする方法としては、種々の方法が採用できる。たとえば、両付勢バネ２４，２５のコイル長を同じとし、ばね定数（ニュートンＮ／長さｍｍ）を右付勢バネ２５の方を大きくする方法がある。また、同じばね定数とし、ばね長さを変える方法でも良い。この場合、設置時に、右付勢バネ２５の方のたわみ量が大きくなり、右付勢バネ２５の付勢力が、左付勢バネ２４の付勢力に比べ、大きくなる。このような方法の中の１つを採用することで、上述の分力Ｎ１１に耐え得る付勢力を有する右付勢バネ２５としている。そして、左付勢バネ２４の付勢力は、右付勢バネ２５の付勢力の０．８倍の付勢力のものとしている。

【0042】

＜本実施の形態の主な効果＞
キャリッジ１１を走査する時の負荷は、左付勢バネ２４の付勢力と右付勢バネ２５の付勢力の総和（バネにかかる荷重の総和）に比例する。従来は、上述の例で言えば、左付勢バネ２４の付勢力を、右付勢バネ２５の付勢力と同じ大きさである「１」としていた。このため、キャリッジ１１を走査する時の負荷は、大きなものとなっていた。上述の例で言えば、「１＋１＝２」の大きさとなっていた。この実施の形態のキャリッジ姿勢支持装置１０では、加速力、減速力に応じてそれぞれの付勢力を設定することで、キャリッジ１１の姿勢安定に必要な合計付勢力を最小にでき、キャリッジ１１の走査時の姿勢安定を低負荷で実現することできる。この実施の形態では、上述の例に従えば、「１＋０．８＝１．８」の付勢力となる。このため、キャリッジ１１を駆動するキャリッジモーター（図示省略）を小出力なもの、すなわちサイズの小さなもの、にすることができ、小型化でき、低価格なものにすることができる。また、負荷が小さくなるので、キャリッジ１１の駆動時の消費電流が少なくなり、環境に好ましいものとなる。さらには、ガイド部材２３の摩耗が減少し、耐久性が向上する。また、印字も、主走査方向の往復動のいずれの方向の動作時においても、従来と同様、安定した印字が行える。

【0043】

この実施の形態では、キャリッジ１１の往復動作のときのキャリッジ１１の加速力と減速力を異ならせ、各接触部Ｓ１，Ｓ２におけるキャリッジ１１に加わる回転モーメント力を異ならせている。そして、右付勢バネ２５と左付勢バネ２４の各付勢力を、各接触部Ｓ１，Ｓ２におけるキャリッジ１１に加わるキャリッジ１１の加速時と減速時の回転モーメント力に対応させたものとしている。上述の例で言えば、接触部Ｓ１における回転モーメントＣ１と回転モーメントＣ２が等しくなるように右付勢バネ２５のバネ力を決め、接触部Ｓ２における回転モーメントＣ３と回転モーメントＣ４が等しくなるように左付勢バネ２４のバネ力を決めることになる。このため、印字時におけるキャリッジ１１の動作制御の自由度が高まり、効率的な印字動作にできる確率が高まると共に付勢部材の合計負荷を小さくでき、低負荷のキャリッジ姿勢支持装置１０とすることができる。

【0044】

＜他の態様について＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は要旨を変更しない限り、種々変更することができる。たとえば、上述の実施の形態では、「各付勢部材となる左付勢バネ２４と右付勢バネ２５の各付勢力を、各付勢バネ２４，２５が位置する場所でのキャリッジ１１に加わる回転モーメント力に対応させたものとしている」の例として、右付勢バネ２５と左付勢バネ２４の付勢力の比を、各接触部Ｓ１，Ｓ２における押圧力の比に対応させ、「１：０．８」としているものを示した。しかし、押圧力の比が「１：０．８」の場合、右付勢バネ２５と左付勢バネ２４の付勢力の比を、「１：０．７５」としたり、「１：０．８５」としたり、「１：０．９」としてもよい。

【0045】

すなわち、各接触部Ｓ１，Ｓ２におけるキャリッジ１１に加わる回転モーメント力から生ずる押圧力のうち、最も大きいものが生ずる位置（上述の例では接触部Ｓ１）における付勢部材（上述の例では右付勢バネ２５）の付勢力を最も大きくし、他の付勢部材（上述の例では左付勢バネ２４）の付勢力を、最も大きくした付勢力より小さくしたものとするようにしても良い。この場合にも、すべての付勢部材の合計負荷を小さくでき、低負荷のキャリッジ姿勢支持装置とすることができる。なお、小さい方の付勢力をあまり小さくしすぎると、姿勢安定の面では弱くなることがあり、好ましくは、押圧力に耐えうる値以上（上述の例では、左付勢バネ２４は、右付勢バネ２５の付勢力の０．８倍以上の付勢力）とするのが良い。

【0046】

また、キャリッジ１１の往復動作のときの一方方向のみで印字が行われる場合や両方向で印字が行われる場合があるが、負荷と印字品質の両者を考えると、両方向での回転モーメント力を考慮する必要があり、各接触部での両方向に対する各最大押圧力の比を取ることとなる。負荷のみを考慮する場合も、両方向での押圧力を考え、各接触部での両方向での各最大押圧力の比をとることとなるが、このときは、印字品質も必然的に安定する。印字品質のみを考慮する場合は、印字が行われる方向での押圧力のみを考慮すれば良い。ただし、仮に、両方向で印字が行われる場合には、両方向での押圧力を考慮することとなり、結果として、負荷と印字品質の両者を考えることとなる。なお、

【0047】

また、各接触部Ｓ１，Ｓ２に発生するキャリッジ１１に加わる各回転モーメント力から生ずる力の比に基づき各付勢バネ２４，２５の付勢力の比を求め、その比を、最も大きくした付勢力（上述の例では、右付勢バネ２５の付勢力）を「１」とし、他の付勢力（上述の例では、左付勢バネ２４の付勢力）を「０．Ｘ」（Ｘは正の値：上述の例では８）となる値としたとき、他の付勢力の実際の値を「０．Ｘ」以上で「１」未満とするようにしてもよい。この場合には、印字ずれを防ぐことができると共に付勢部材（上述の例では、左付勢バネ２４と右付勢バネ２５）の合計負荷を小さくでき、低負荷のキャリッジ姿勢支持装置とすることができる。

【0048】

また、上述の実施の形態では、キャリッジ１１の加速力と減速力を異ならせているが、同じとした場合にも、距離Ｌ１，Ｌ２が異なる場合がある。この場合、各接触部Ｓ１，Ｓ２におけるキャリッジ１１に加わる回転モーメント力が異なることとなるので、各押圧力も異なる確率が高い。よって、キャリッジ１１の加速力と減速力が同じであっても、各付勢バネ２５，２４の付勢力を押圧力の比に対応させて異なるものにするのが好ましい。

【0049】

さらに、上述の実施の形態では、印刷ヘッドに対しインクを供給するためのチューブを有するプリンター１となっており、キャリッジ１１の回転モーメント力には、チューブの剛性によって生じる回転モーメント力を含むようにするのが好ましい。このようなプリンター１の場合には、キャリッジ１１の往復動作のときの加速と減速によって生じる回転モーメント力だけではなく、チューブの剛性によって生じる回転モーメント力を考慮するのが好ましい。このような考慮により、各付勢部材の付勢力を一層適切なものとすることができ、付勢部材の合計負荷をより小さくでき、より低負荷のキャリッジ姿勢支持装置とすることができる。なお、チューブの剛性によって生じる回転モーメント力が小さい場合や計算しづらい場合などでは、チューブの剛性によって生じる回転モーメント力を考慮しないようにしても良い。なお、交換可能なインクカートリッジを使用するプリンターの場合には、キャリッジの往復動作のときの加速と減速によって生じる回転モーメント力だけのみを考慮すれば良い場合が多い。

【0050】

付勢力を求めるため、回転モーメント力を計算する場合、キャリッジ１１内のインクの量が満杯のときを対象として計算するのが好ましい。これは、そのときが、最大の回転モーメント力となるからである。しかし、印字品質をある程度、保ちつつ、負荷を小さくしたい場合などでは、キャリッジ１１内のインクの量が満杯と空のときの中間のときを対象として計算しても良い。インクカートリッジを使用する場合も、すべてのインクカートリッジのインクが満杯のときを対象とするのが好ましいが、各カートリッジが満杯と空の中間のときの状態を対象として計算しても良い。

【0051】

また、仮に、キャリッジ１１が矢示Ａ方向に動く場合の接触部Ｓ１に加わる回転モーメント力から発生する付勢部材の軸方向かつ手前側への力をＤ１１とし、接触部Ｓ２に加わる回転モーメント力から発生する付勢部材の軸方向かつ手前側への力をＤ２１とし、キャリッジ１１が矢示Ａとは反対方向に動く場合の接触部Ｓ１における同様の力をＤ３１とし、接触部Ｓ２における同様の力をＤ４１としたとき、上述の実施の形態の場合、各力が、Ｄ１１＝Ｄ３１、Ｄ２１＝Ｄ４２、であった。すなわち、接触部Ｓ１では、矢示Ａ方向とその反対のいずれの方向でも同じ大きさの力が加わり、また接触部Ｓ２でも、いずれの方向でも同じ大きさの力が加わっていた。その両者の比は、１：０．８であった。しかし、Ｄ１１とＤ３１が異なり、Ｄ２１とＤ４１が異なる場合がある。このような場合、各接触部Ｓ１，Ｓ２では、大きい方の値を取るようにしてもよい。たとえば、Ｄ１１＜Ｄ３１、Ｄ２１＞Ｄ４１であった場合、分力の比を得るときは、接触部Ｓ１ではＤ３１を取り、接触部Ｓ２ではＤ２１を取ることとなる。

【0052】

さらに、上述の実施の形態では、右付勢バネ２５と左付勢バネ２４の２つの付勢部材を有するプリンター１を示したが、付勢部材は複数であればよく、３つや４つでも良い。また、付勢部材としては、圧縮コイルバネからなるものを示したが、皿バネとしたり、板バネとしたり、引っ張りコイルバネとしたり、さらには、バネ以外の弾性部材（たとえば、ゴム、伸び縮みする樹脂材）としても良い。なお、引っ張りコイルバネの場合、ガイド板２２を乗り越えるように設けられ、分力が大きくなる側の引っ張り力を、分力が小さくなる側の引っ張り力に比べ、小さくするようにする。

【0053】

また、回転モーメント力を計算するに当たって、各当接部４２，４１とガイド板２２の接触部分である各接触部Ｓ１，Ｓ２の所での回転モーメント力を考慮したが、各付勢バネ２４，２５への押圧力は、実際は、各付勢バネ２４，２５とキャリッジ１１との当接部分に加わる。このため、回転モーメント力の計算において、各付勢バネ２５，２４とキャリッジ１１との当接部分である当接部Ｔ１，Ｔ２（図６参照）の所での回転モーメント力と各付勢バネ２５，２４の軸方向の力を計算してもよい。また、上述したように、各接触部Ｓ１，Ｓ２を点Ｍ１，Ｍ２で代用してもよい。

【0054】

回転モーメント力などを計算するに当たって、さらには、各付勢バネ２４，２５の長さ方向の途中部分の所での回転モーメント力とその軸方向の力を計算してもよい。いずれにしても、ある程度の誤差は生ずるが、回転モーメント力と各付勢バネ２５，２４の軸方向の力は、各付勢バネ２４，２５の位置のいずれかの部分や接触部Ｓ１，Ｓ２や点Ｍ１，Ｍ２で計算すればよい。すなわち、各付勢部材の付勢力は、各付勢部材が位置する場所やその近傍でのキャリッジ１１に加わる回転モーメント力から発生する付勢部材の軸方向の力に対応させたものとすれば良い。

【0055】

なお、距離Ｌ１とＬ２が同じで、距離Ｒ１とＲ２が同じ場合、回転モーメント力の比が、各付勢バネ２４，２５の押圧力の比に一致する。このように、回転モーメント力の比が、各付勢バネ２４，２５の押圧力の比に一致する場合は、回転モーメント力の比によって付勢部材の付勢力に差を設けるようにしてもよい。

【0056】

液体噴射装置としては、液体噴射のターゲットとなる紙に印字・描画するプリンター１以外に、ターゲットとなる時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液をターゲットとなる基板上に噴射する噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体をターゲットに噴射する噴射装置等がある。

【符号の説明】

【0057】

１…プリンター（液体噴射装置の一例に対応）、１０…キャリッジ姿勢支持装置、１１…キャリッジ、１２…キャリッジ機構、１３…搬送機構、１４…印字機構、１５…筐体、２１…ベルト、２２…ガイド板、２３…ガイド部材、２４…左付勢バネ（付勢部材）、２５…右付勢バネ（付勢部材）、３２…印刷ヘッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】