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発明の名称 印刷装置の印刷ギャップ調整機構
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−315399(P2001−315399A)
公開日 平成13年11月13日(2001.11.13)
出願番号 特願2000−134147(P2000−134147)
出願日 平成12年5月8日(2000.5.8)
代理人 【識別番号】100069420
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 武
【テーマコード(参考)】
2C064
【Fターム(参考)】
2C064 CC04 CC08 DD02 DD05 DD09 DD14 
発明者 高橋 一友
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 印刷ヘッドを搭載した往復移動可能なキャリッジと、該キャリッジに対向して配置されたプラテンとを備え、前記印刷ヘッドと前記プラテンとの間に印刷媒体を案内供給して印刷する印刷装置の印刷ギャップ調整機構において、前記キャリッジは、前記印刷ヘッドを固着し該印刷ヘッドと前記プラテンとの距離を可変とすべく移動可能な可動部、該可動部の移動を案内する固定部、および前記可動部を移動すべく前記固定部に配設された駆動手段を有し、前記印刷媒体表面と前記印刷ヘッドとの距離を測定する印刷ギャップ測定手段と、印刷ギャップが適正値となるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする印刷装置の印刷ギャップ調整機構。
【請求項2】 前記固定部に設けられた螺旋面と、前記可動部に設けられ前記螺旋面に当接する接触面とを備え、前記駆動手段により前記螺旋面を回転させることによって前記可動部の移動を案内することを特徴とする請求項1記載の印刷装置の印刷ギャップ調整機構。
【請求項3】 前記固定部および前記可動部にそれぞれ設けた螺旋状溝と、該螺旋状溝同士の間に介装したボールとを備え、前記駆動手段により前記固定部に設けた螺旋状溝を回転させることによって、前記可動部の移動を案内することを特徴とする請求項1記載の印刷装置の印刷ギャップ調整機構。
【請求項4】 前記可動部と前記固定部との間に、前記可動部を前記固定部の方向に付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項1、2または3記載の印刷装置の印刷ギャップ調整機構。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、印刷ヘッドとプラテンとの間に印刷媒体を案内供給して印刷する印刷装置の印刷ギャップ調整機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、印刷装置の印刷ギャップ調整機構に関しては、「印字装置のプラテンギャップ調整機構」として、特開平9−254463号公報所載の技術が開示されている。図5および図6を用いて、この技術を説明する。図5はプラテンギャップ調整機構を備えた印字装置の平面図、図6はプラテンギャップ調整機構を備えた印字装置の側面図である。
【0003】図5および図6において、印字ヘッドを搭載したハンマバンク102は、ベース106上に固定されたシャトルユニット107a、107bに取付けられている。また、ベース106の両側には、一対のフレーム105、105が前後方向に位置調整可能に配設されている。一対のフレーム105、105は、ベース106上において、一対の偏心カム104a、104bをコントロールレバー109で回動することにより移動する。プラテン101は、一対のプラテンブッシュ103a、103bを介して一対のフレーム105、105に取付けられ、一対のプラテンブッシュ103a、103bの回転により移動する。コントロールレバー109を調整ポジションから印字ポジションに動かすと、プラテン1はプラテンギャップ分だけ移動する。
【0004】上記構成のプラテンギャップ調整機構では、まず、一対のプラテンブッシュ103a、103bを回してプラテン101をハンマバンク102から十分離す。つぎに、コントロールレバー109を調整ポジションの位置に設定しておいて(図6に示す状態)、一対のプラテンブッシュ103a、103bを回転させて、プラテン101をハンマバンク102に接触させる(図5に示す状態)。この際、ハンマバンク102の中央部もプラテン101と接触していることを確認する。その後、印字ポジションに設けられた印字用紙の種類または厚さに応じた目盛り111に、コントロールレバー109を移動させ、プラテンギャップの調整を終了する。この方法によれば、簡便にしかも再現性よくプラテンギャップを設定できるので、容易に、しかも常にバラツキの少ない高い印刷品質が得られるとしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技術によれば、使用頻度の高い特定の印刷媒体、または厚さの分かっている印刷媒体については、適切なプラテンギャップが設定できるものの、初めて使用する印刷媒体や厚さの不明な印刷媒体に対しては対応できないという問題点があった。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項1、2、3または4に係る発明の課題は、初めて使用する印刷媒体や厚さの不明な印刷媒体に対しても、印刷ギャップを正しく把握し、適正な値になるように印刷ギャップを調整し得る印刷装置の印刷ギャップ調整機構を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、請求項1、2、3または4に係る発明は、印刷ヘッドを搭載した往復移動可能なキャリッジと、該キャリッジに対向して配置されたプラテンとを備え、前記印刷ヘッドと前記プラテンとの間に印刷媒体を案内供給して印刷する印刷装置の印刷ギャップ調整機構において、前記キャリッジは、前記印刷ヘッドを固着し該印刷ヘッドと前記プラテンとの距離を可変とすべく移動可能な可動部、該可動部の移動を案内する固定部、および前記可動部を移動すべく前記固定部に配設された駆動手段を有し、前記印刷媒体表面と前記印刷ヘッドとの距離を測定する印刷ギャップ測定手段と、印刷ギャップが適正値となるように前記駆動手段を制御する制御手段とを具備する。
【0008】請求項1、2、3または4に係る発明の印刷装置の印刷ギャップ調整機構では、印刷に先立ち、予め印刷媒体と印刷ヘッドとの間の印刷ギャップを印刷ギャップ測定手段で測定しておき、これが適正値に対しズレがある場合には、制御手段により、駆動手段でキャリッジの固定部を駆動し、これに案内されて印刷ヘッドを固着した可動部がプラテンに対して移動する。
【0009】請求項2または4に係る発明の印刷装置の印刷ギャップ調整機構では、上記作用に加え、固定部に設けられた螺旋面と、可動部に設けられ螺旋面に当接する接触面とを備え、駆動手段により螺旋面を回転させることによって、これに当接する接触面を有する可動部の移動を案内しつつ、プラテンに対して印刷ヘッドを移動させる。
【0010】請求項3または4に係る発明の印刷装置の印刷ギャップ調整機構では、上記作用に加え、固定部および可動部にそれぞれ設けた螺旋状溝と、該螺旋状溝同士の間に介装したボールとを備え、駆動手段により固定部に設けた螺旋状溝を回転させることによって、ボールを介して螺旋状溝を有する可動部の移動を案内しつつ、プラテンに対して印刷ヘッドを移動させる。
【0011】請求項4に係る発明の印刷装置の印刷ギャップ調整機構では、上記作用に加え、可動部と固定部との間に、可動部を固定部の方向に付勢する弾性部材を備えたことにより、弾性部材が可動部を固定部の方向に付勢して、可動部の移動に際してガタツキの発生を抑制する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、具体的な実施の形態について説明する。
【0013】(実施の形態1)図1〜図3は実施の形態1を示し、図1は印刷ギャップ調整機構を搭載した印刷装置の斜視図、図2は印刷ギャップ調整機構の一部を破裁した側面図、図3は印刷ヘッド移動機構の縦断面図である。
【0014】図1において、印刷ヘッド13(図2参照)を保持したキャリッジ6は、水平方向に配設された2本の長尺円柱部材からなるキャリッジガイド2に摺動可能に保持されている。プラテン1は、キャリッジ6に保持された印刷ヘッド13に対向する位置に配設されている。プラテン1の面1a上には、図示しない多数の吸引孔が穿設され、吸引孔は図示しない真空源に接続されており、印刷媒体3は面1a上に吸引されながら案内されている。後述する印刷ギャップG(図2参照)を測定するための印刷ギャップ測定手段としてのセンサ9がキャリッジ6の移動ベース14(図2参照)上に配設され、印刷媒体3に対向する位置に固定されている。センサ9は、LED、レーザ等の発光素子と、フォトダイオード、CCDラインセンサ等の受光素子との組合せから構成されており、印刷媒体3の表面に対して発光素子から光を発射し、印刷媒体3の表面にて反射した光を受光素子により受光するようになっている。また、センサ9は、装置本体外に配置された制御手段としての制御装置7に電気的に接続されており、センサ9からの信号を制御装置7に伝達する。
【0015】図2において、キャリッジ6は、主に、固定部としての固定ユニット6aと、可動部としての可動ユニット6bと、両ユニット間に張架された弾性部材24とから構成されている。固定ユニット6aは、主に、固定ベース12と、これに配設された駆動モータ26と、固定ベース12に対し回転可能に支持された少なくとも3本の固定支柱18とから構成されている。固定ベース12には、少なくとも3ヶ所に円形穴が穿設され、それぞれの円形穴に固定側ベアリングケース21が可動ユニット6b側から嵌装固定されている。固定側ベアリングケース21には、可動ユニット6b側から固定側ベアリング20の外輪が嵌装され、固定側ベアリング20が脱落しないように固定側ベアリング押さえ23により固定している。また、固定側ベアリング20の内輪には、可動ユニット6b側から中央部が大径で両端部が小径の円柱状に一体的に形成された段付き形状の固定支柱18が嵌装されている。
【0016】固定支柱18は、固定側ベアリング20の内輪に一方の小径部18aが嵌装され、その段部で支持されるとともに、固定ユニット6a側から固定側ベアリングナット22で固定側ベアリング20の内輪に螺着されている。一方、固定支柱18の他方の小径部18bはその端部が、図3に示すように、後述する印刷ヘッド移動機構の可動支柱ベース15の穴部15aに案内支持されるとともに、端面には、螺旋形状の螺旋面としての螺旋端面31が形成されている。さらに、図2に示すように、固定支柱18の小径部18bには、全ての固定支柱18に亘ってタイミングベルトからなる回転伝達ベルト10が巻回されている。また、1本の固定支柱18と、固定ベース1に配設された駆動モータ26の軸に固定された駆動プーリ25とはタイミングベルトからなる動力ベルト32で連結されている。駆動モータ26は、制御装置7と電気的に接続され、制御装置7からの信号により、回転、停止して制御されるようになっている。回転伝達ベルト10、固定支柱18、駆動プーリ25、駆動モータ26および動力ベルト32により駆動手段を構成している。
【0017】一方、可動ユニット6bは、可動ベース14と、これに固着された印刷ヘッド13と、固定支柱18に対向して配置され可動ベース14に可動支柱ベース15を介して配設された可動支柱17(図3参照)とから構成されている。可動ベース14には、固定支柱18に対向した位置に円形穴が穿設されており、それぞれの円形穴に可動支柱ベース15が、プラテン1側から嵌装固定されている。可動支柱ベース15には、図3に示すように、固定支柱18側に穴15aが穿設され、この穴15aに略円柱状の可動支柱17が嵌装固定されている。可動支柱17の固定支柱18側の端面には、三角形状の突起からなる接触面30が形成されている。
【0018】図2に示すように、固定ベース12と可動ベース14との間は、引張りコイルバネ等からなる弾性部材24が張架されており、その間隔を狭める方向に常に付勢されている。従って、可動ベース14は、固定ベース12側に常時付勢されており、固定支柱18の螺旋端面31と、可動支柱17の接触面30とは常に接触した状態にある。また、固定支柱18と可動支柱17との対は、少なくとも3対以上用いられ、可動ベース14が固定ベース12と平行に保ちながら、スムーズにかつ安定的に前後移動できるように、キャリッジ6内に配置されている。
【0019】上記構成の印刷装置による印刷工程について、図1および図2を用いて説明する。印刷媒体3が図示しない装置本体にセットされ印刷開始指令が発せられると、印刷装置は印刷の前工程に入り、印刷媒体3は印刷媒体給紙方向である矢印αの方向に送られ、プラテン1上を上から下に走行する。この際、印刷媒体3は、プラテン1に穿設された図示しない多数の吸引孔から空気が吸引されることにより、プラテン1に密着しながら走行する。制御装置7からの指令により、センサ9は印刷ヘッド13と印刷媒体3との間の間隔(以下、印刷ギャップGと称する)を測定し、その結果を制御装置7に送り返す。すなわち、センサ9の発光素子は印刷媒体3に対し、一定の角度で光を照射しているため、印刷ギャップGが適正値からずれると、受光素子による反射光の受光状態が異なってくる。
【0020】例えば、受光素子がCCDラインセンサの場合、反射光を最も多く受光するCCD素子の番号が適正な印刷ギャップGの場合とは異なり、このズレ量を測定することにより印刷ギャップGの適正値からのズレが求められる。この結果、制御装置7が印刷ギャップGが適正値であると判断すれば、前工程からそのまま印刷動作に入る。すなわち、キャリッジ6を矢印X方向に移動させるとともに、印刷媒体3の供給を再開する。また、これとは逆に、制御装置7が印刷ギャップGを適正値でないと判断すれば、適正値となるようにキャリッジ6内の可動ベース14を矢印Y方向に移動させた後、印刷を開始する。
【0021】以下、図1〜図3を用いて、印刷ギャップGを適正値にする作用を詳述する。制御装置7は、印刷ギャップGの測定結果から適正値に対する過不足分を演算し、これに見合う分だけ駆動モータ26を右または左に回転させる。その駆動力は、駆動プーリ25および少なくとも3本ある固定支柱18のうち1本に掛けられている動力ベルト32を介してその固定支柱18を回転させ、さらに、回転伝達ベルト10を介して全ての固定支柱18を回転させる。これにより、全ての固定支柱18を同時にしかも同期して回転させることができる。このとき、前述したように、固定支柱18の螺旋端面31と可動支柱17の接触面30とは常に接触した状態にあり、しかも可動支柱17と可動支柱ベース15との回転は規制されているので、固定支柱18の回転により、図3に示す印刷ヘッド移動機構の可動支柱17は、弾性部材24の付勢力に抗して、螺旋端面31の形状に従って接触面30が滑りながら矢印Y方向に移動する。これにより、印刷ギャップGが適正値になる方向へ可動ベース14および印刷ヘッド13が移動することになる。制御装置7は、印刷ギャップGが適正値になったことをセンサ9で確認した後、印刷ヘッド13の矢印Y方向への移動を終了させ、印刷動作に入る。
【0022】本実施の形態によれば、初めて使用する印刷媒体や厚さの不明な印刷媒体に対しても、印刷ギャップを正しく把握し、適正な値になるように、印刷ヘッドを高速かつ精度よく位置決めして、印刷ギャップを調整することができる。また、全ての可動支柱を同期して等量移動させることができるとともに、弾性部材でガタをとりつつタイミングベルトを介して可動ベースを駆動しているので、高速かつ高精度の位置決めが実現できる。これにより、高速かつ高画質印刷が可能になるという効果を得ることができる。
【0023】本実施の形態におけるセンサ9による印刷ギャップGの測定は、印刷の前工程であれば、印刷媒体3の走行中に行ってもよいし、印刷媒体3の走行を一旦停止した後、行ってもよい。また、本実施の形態では、固定支柱18に螺旋端面31を設ける構成としたが、逆にして、可動支柱17側に螺旋端面31を設ける構成にしても、同様の機能を実現することができる。
【0024】(実施の形態2)図4は実施の形態2を示し、印刷ヘッド移動機構の縦断面図である。本実施の形態は、実施の形態1と印刷ヘッド移動機構のみが異なり、他の部分は実施の形態1と同一のため、同一部分の図と説明を省略する。また、図4においても、実施の形態1と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。
【0025】図4において、固定ユニット6a(図2参照)側の固定支柱41の先端部41bの外周面には、螺旋状溝としてのオス側螺旋状溝42が形成されている。一方、可動ユニット6b(図2参照)は、可動ベース14と、これに配設された印刷ヘッド13(図2参照)と、固定支柱41に対向して配置され可動ベース14に配設された可動支柱43とから構成されている。可動ベース14には、固定支柱41に対向した位置に円形穴が穿設されており、それぞれの円形穴に可動支柱43が、プラテン1(図2参照)側から嵌装固定されている。可動支柱43には、固定支柱41側に穴43aが穿設され、この穴43aの内周面には、螺旋状溝としてのメス側螺旋状溝44が形成されている。固定支柱41の先端部41bは、可動支柱43の穴43aに挿入され、オス側螺旋状溝42とメス側螺旋状溝44との間にボール45が介装され、固定支柱41が回転自在に案内されるように構成されている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0026】上記構成の印刷装置の印刷ギャップ調整機構を用いた、印刷ギャップGを適正値にする作用を説明する。図4において、固定支柱41は可動支柱43にボール45を介して案内されており、しかも可動支柱43の回転は規制されているので、固定支柱41の回転により、可動支柱43は、弾性部材24(図2参照)の付勢力に抗して矢印Y(図1参照)方向に移動する。その他の作用は実施の形態1と同様である。
【0027】本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果に加え、ボールを介して回転運動を直線運動に変換しているので、各構成部材に無理な力が掛からず、印刷装置の寿命を長くすることができる。
【0028】
【発明の効果】請求項1、2、3または4に係る発明によれば、印刷に先立ち、予め印刷媒体と印刷ヘッドとの間の印刷ギャップを印刷ギャップ測定手段で測定しておき、これが適正値に対しズレがある場合には、制御手段により、駆動手段でキャリッジの固定部を駆動し、これに案内されて印刷ヘッドを固定した可動部がプラテンに対して移動するので、初めて使用する印刷媒体や厚さの不明な印刷媒体に対しても、印刷ギャップを正しく把握し、適正な値になるように、印刷ヘッドを高速かつ精度よく位置決めして、印刷ギャップを調整することができる。これにより、高速かつ高画質印刷が可能になるという効果を得ることができる。
【0029】請求項2または4に係る発明によれば、上記効果に加え、駆動手段により螺旋面を回転させることによって、これに当接する接触面を有する可動部の移動を案内しつつ、プラテンに対して印刷ヘッドを移動させるので、簡単な構成で印刷ヘッドを高速かつ精度よく位置決めして、印刷ギャップを調整することができる。
【0030】請求項3または4に係る発明によれば、上記効果に加え、駆動手段により固定部に設けた螺旋状溝を回転させることによって、ボールを介して螺旋状溝を有する可動部の移動を案内しつつ、プラテンに対して印刷ヘッドを移動させるので、各構成部材に無理な力が掛からず、印刷装置の寿命を長くすることができる。
【0031】請求項4に係る発明によれば、上記効果に加え、弾性部材が可動部を固定部の方向に付勢して、可動部の移動に際してガタツキの発生を抑制するので、可動部の位置決めを高精度に行うことができる。




 

 


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