JP2000127553A

JP2000127553A - 印刷装置

Info

Publication number: JP2000127553A
Application number: JP10302497A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mita; 謙二三田
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】被印刷物の厚みが変わってもヘッドの高さを
自動調整し、小型化でき、高い距離測定精度を維持でき
る印刷装置を提供する。【解決】インクが吐出されるオリフィス６，７，８，
９を有するヘッド５と、該ヘッド５に固定された駆動部
１４と、被印刷物３６の表面から前記オリフィス６，
７，８，９の吐出面までの距離を測定する距離センサ３
１とを備え、前記測定距離が所定値になるべく、前記駆
動部１４が前記ヘッド５の高さを調整するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の印刷装置は例えば特開平
５−１４７２０７号公報に示されている。この公報によ
ると、インクが吐出されるオリフィスを有するヘッド
と、ヘッドを固定するキャリッジとが設けられている。
そして、被印刷物（例えば紙）にインクを吐出し、キャ
リッジを移動し、紙の別の部分にインクを吐出し、印刷
を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そして上述の装置で
は、ヘッドの表面に残留インクが付着するためにインク
の吐出方向にばらつきが出来る。また最近では１４４０
ｄｐｉ等の様に高精細な印刷装置が出現しているが、ド
ット間隔が小さいので、印刷ドットの重なりを防止する
ために、被印刷物の表面からオリフィスの吐出面までの
距離が厳密に要求される。そのため、上記装置では、被
印刷物の厚さ、（例えば、普通紙とハガキ等）に従っ
て、手動ボタンにより、ヘッドの高さを変えている。こ
の様に手動なので、煩わしい操作が必要となる第１の欠
点がある。

【０００４】この欠点を解消するために、本発明者は、
ヘッドの隣りに取付台を設け、取付台に接触型の距離セ
ンサを設けた。そして距離センサの出力により、ヘッド
の高さを自動調整する事を試みた。しかし、取付台を別
途設けるので、装置が大型化する第２の欠点がある。更
に、距離センサは、ヘッドとは別に設けた取付台に設け
るので、ヘッドと取付台の取付ばらつきにより、測定精
度が悪い第３の欠点がある。そして、距離センサは接触
型であるので、先端が摩耗し、測定精度が劣化する第４
の欠点がある。故に、本発明はこの様な従来の欠点を考
慮して、被印刷物の厚みが変わってもヘッドの高さを自
動調整し、小型化でき、高い測定精度を維持できる印刷
装置を提供する。

【０００５】

【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の本発明は、インクが吐出されるオリフィ
スを有するヘッドと、該ヘッドに固定された駆動部と、
被印刷物の表面から前記オリフィスの吐出面までの距離
を測定する距離センサとを備え、前記測定距離が所定値
になるべく、前記駆動部が前記ヘッドの高さを調整する
ものである。

【０００６】請求項２の本発明は、前記駆動部は、主走
査方向に移動するキャリッジと、該キャリッジに固定さ
れかつ前記ヘッドの高さを調整する可動部とから成るも
のである。

【０００７】請求項３の本発明は、前記距離センサは非
接触型であるものである。

【０００８】請求項４の本発明は、前記ヘッドは複数の
オリフィスが形成され、前記距離センサは前記オリフィ
ス間に位置すべく、前記ヘッド内に固定されるものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態１に
係る印刷装置１を図１ないし図３に従い説明する。図１
は印刷装置１の断面図、図２は印刷装置１に用いられる
キャリッジ等の平面図、図３は図２のＡＡ断面図であ
る。

【００１０】これらの図に於て、キャリッジ２は例えば
プラスチックから成り、平面から見れば、略額縁状に形
成され（図２参照）、断面して見れば、略凹状に形成さ
れている（図３参照）。キャリッジ２の後方側には、軸
受け３が形成され、軸４は軸受け３に挿入されている。
キャリッジ２は軸４により、主走査方向（図１の紙面に
対し直交方向）に案内されている。

【００１１】ヘッド５は例えば直方体状のものであり、
正面から見れば、４個のオリフィス６、７、８、９が形
成されている（図３参照）。オリフィス６は側面から見
れば、例えば６４個のオリフィス６０１、６０２、…６
６４が各々離れて形成されたものである。各オリフィス
６０１〜６６４の途中の側壁には、各々、圧電素子（図
示せず）が設けられ、各オリフィス６０１〜６６４の先
端は絞られ、入口部１０が形成されている（図１参
照）。同様に、オリフィス７、８、９は各々、６４個の
オリフィスが形成され、その先端は各々、入口部１１、
１２、１３が形成されている。

【００１２】駆動部１４の下端はヘッド５の上端に固定
されている。駆動部１４は例えば、キャリッジ２と、磁
石１５、１６と、可動部１７と、コイル１８と、支持部
１９、２０、２１、２２等により構成されている。磁石
１５、１６は側面から見れば、凹状に形成され、各々、
キャリッジ２の内面の上辺と、底辺に固定されている。

【００１３】可動部１７は例えばプラスチックから成
り、略直方体状に形成されている。コイル１８は例えば
銅線が積層されたものである。コイル１８の右側の内面
は可動部１７の右側面に固定され、コイル１８の左側の
内面は可動部１７の左側面に固定されている。コイル１
８の上辺は磁石１５の凹部の空間内に位置し、コイル１
８の底辺は磁石１６の凹部の空間内に位置する様に、コ
イル１８は設けられている（図２参照）。

【００１４】支持部２０は例えば燐青銅の様な、良導電
性のバネ材から成り、コ字状に形成され、その中間部分
はキャリッジ２の右側面に固定されている。支持部２０
の上辺は、可動部１７の上面の右下隅部に固定されてい
る。支持部２０の底辺は、可動部１７の底面の右下隅部
に固定されている（図２と図３参照）。支持部１９の中
間部分はキャリッジ２の右側面に固定され、上辺は可動
部１７の上面の右上隅部に固定され、底辺は可動部１７
の底面の右上隅部に固定されている。

【００１５】同様に、支持部２２は例えば燐青銅から成
り、逆コ字状に形成され、中間部分はキャリッジ２の左
側面に固定され、上辺は可動部１７の上面の左下隅部に
固定され、底辺は可動部１７の底面の左下隅部に固定さ
れている（図２と図３参照）。また、支持部２１は燐青
銅等から成り、中間部分はキャリッジ２の左側面に固定
され、上辺は可動部１７の上面の左上隅部に固定され、
底辺は可動部１７の底面の左上隅部に固定されている。
この様に、可動部１７は支持部１９、２０、２１、２２
により、８ケ所を支持されている。以上の部品により、
駆動部１４が構成されている。

【００１６】可動部１７の適所に４個の凹部が形成さ
れ、各凹部に第１インクタンク２３と、第２インクタン
ク２４と、第３インクタンク２５と、第４インクタンク
２６が収納されている。第１インクタンク２３には例え
ば黒色インクが充填され、第２インクタンク２４にはイ
エロウインクが充填され、第３インクタンク２５にはマ
ジェンタインクが充填され、第４インクタンク２６には
シアンインクが充填されている。

【００１７】チューブ２７は第１インクタンク２３の出
口部と、オリフィス６の入口部１０とを接続すべく設け
られている。チューブ２８は第２インクタンク２４の出
口部と、オリフィス７の入口部１１とを接続すべく設け
られている。チューブ２９は第３インクタンク２５の出
口部と、オリフィス８の入口部１２とを接続すべく設け
られている。チューブ３０は第４インクタンク２６の出
口部と、オリフィス９の入口部１３とを接続すべく設け
られている。この様に、オリフィス６、７、８、９から
適宜、インクが吐出される様に構成されている。

【００１８】距離センサ３１は例えば、発光部３２と、
レンズ３３、３４と、受光部３５等から構成され、非接
触型である。発光部３２は例えば半導体レーザ素子から
成り、受光部３５は例えばＣＣＤから成る。発光部３２
から放出された光はレンズ３３を通り、被印刷物（例え
ば紙）の表面で反射され、反射光はレンズ３４を通り、
受光部３５に入射する。

【００１９】被印刷物３６の表面から、オリフィス６、
７、８、９の吐出面までの距離Ｂが所定値（例えば１．
５ｍｍ）である時、受光部３５への入射光の平均値のポ
イントがＣ方向の中心位置になる様に、距離センサ３１
は設定されている。また、距離Ｂが所定値より小さい時
は、入射光の平均値のポイントがＣ方向の中心位置より
右側にずれる。距離センサ３１に設けられた演算部（図
示せず）は、上記ずれ量により距離Ｂを演算し、出力す
る。

【００２０】同様に、距離Ｂが所定値より大きい時は、
入射光の平均値のポイントがＣ方向の中心位置より左側
にずれる。演算部は、上記ずれ量により距離Ｂを演算
し、出力する。この様に、距離センサ３１は、被印刷物
３６の表面からオリフィス６、７、８、９の吐出面まで
の距離Ｂを測定し、測定値を出力する。そして、距離セ
ンサ３１は、オリフィス７とオリフィス８との間に位置
する様に、ヘッド５内に固定されている。これらの駆動
部１４と、ヘッド５と、インクタンク２３、２４、２
５、２６と、チューブ２７、２８、２９、３０と、距離
センサ３１により、キャリッジ組立品３７が構成されて
いる。

【００２１】図１に示す様に、キャリッジ組立品３７の
下方に紙受け台３８が設けられ、紙受け台３８の前方に
排紙ローラ３９、ローラ４０が設けられ、紙受け台３８
の後方に送紙ローラ４１、ローラ４２が設けられてい
る。

【００２２】送紙ローラ４１の後方に給紙ケーシング４
３が配置されている。給紙ケーシング４３内に、給紙ロ
ーラ４４と昇降機構４５が設けられている。給紙ケーシ
ング４３の後方に紙ガイド４６が配置され、被印刷物
（例えば紙）３６が、昇降機構４５および紙ガイド４６
の上に載置されている。

【００２３】次に、図４の電気ブロック図に従い、印刷
装置１の電気的構成を説明する。図４に於て、制御部４
７は例えば、マイクロコンピュータ等から成る。給紙ロ
ーラ４４を駆動する給紙モータ４８と、ヘッド５と、駆
動部１４は、制御部４７の各出力端子に接続されてい
る。また、距離センサ３１は制御部４７の入力端子に接
続されている。

【００２４】ホストコンピュータ（例えばパーソナルコ
ンピュータ等から成るが図示せず）はプリンタ出力制御
ドライバを内蔵しており、印刷装置１に電気的接続され
ている。プリントスイッチ４９は例えば、ホストコンピ
ュータの表示画面上に表示され、使用者がマウス等を操
作する事により、オン又はオフの決定がなされる。この
様にして、プリントスイッチ４９は、プリンタ出力制御
ドライバを介して、制御部４７の入力端子に接続されて
いる。これらの部品により、印刷装置１が構成されてい
る。

【００２５】次に、印刷装置１の動作を図１ないし図４
に従い説明する。最初に、使用者はプリントスイッチ４
９を押す。制御部４７は、昇降機構４５を持上げる様に
制御し、給紙モータ４８を通電させる。その結果、１枚
の紙３６が移動開始し、先端が送紙ローラ４１に達す
る。

【００２６】次に、制御部４７は送紙ローラ４１を駆動
させ、紙３６はヘッド５の下方へ進む。そして、制御部
４７は、ヘッド５と駆動部１４と距離センサ３１を通電
させる。その結果、距離センサ３１は、被印刷物３６の
表面からオリフィス６，７，８、９の吐出面までの距離
Ｂの測定を開始し、測定距離Ｂを制御部４７へ出力す
る。

【００２７】仮に、制御部４７は測定距離Ｂが所定値
（例えば１．５ｍｍ）より小さいと判定すれば、制御部
４７は駆動部１４のコイル１８に対し、正の電流を印加
する。その結果、コイル１８には、上方向の磁場が印加
され、コイル１８は上方向へ移動する（図３参照）。こ
の時、コイル１８に固定された可動部１７は、支持部１
９、２０、２１、２２に支持されながら、上方向へ移動
する。その結果、可動部１７に固定されたヘッド５も上
方向へ移動する。そして、制御部４７は測定距離Ｂが所
定値に一致したと判定すれば、制御部４７はコイル１８
に対し、電流の供給を停止する。

【００２８】同様に、制御部４７は測定距離Ｂが所定値
より大きいと判定すれば、制御部４７はコイル１８に対
し、負の電流を印加する。その結果、コイル１８は下方
向に移動し、可動部１７およびヘッド５も下方向に移動
する。制御部４７は測定距離Ｂが所定値に一致したと判
定すれば、制御部４７はコイルに対し、電流の供給を停
止する。この様に、距離センサ３１が測定した距離Ｂが
所定値になるべく、駆動部１４がヘッド５の高さを調整
する様に、制御部４７は制御する。

【００２９】そして、制御部４７はヘッド５をして、印
刷動作を行わせる。即ち、制御部４７はキャリッジモー
タ（図示せず）を駆動させ、キャリッジ２を走査方向の
左端から右端へ移動させる。制御部４７は、オリフィス
６、７、８、９に設けられた圧電素子をして電圧を印加
し、例えば１４４０ｄｐｉの高解像度にて、インク液を
適宜吐出させ、印刷を行う。この様にして、印刷動作が
終了すると、制御部４７は排紙ローラ３９を駆動させ、
印刷された被印刷物３６を排紙し、動作を終了する。

【００３０】次に、本発明の実施の形態２に係る印刷装
置５０を、図５の斜視図に従い説明する。基台５１は、
中央部に載置面５２と、端部に案内部５３、５４が設け
られている。キャリッジ組立品３７は図１ないし図３で
示した物と同一であり、横案内部５５に案内され、横
（Ｄ）方向に移動する。移動部５６はモータ（図示せ
ず）により駆動され、横案内部５５の１端を支持し、か
つ案内部５３により案内される構成となっている。横案
内部５５の他端は案内部５４により案内される。この様
にして、移動部５６と、キャリッジ組立品３７と、横案
内部５５は縦（Ｅ）方向に移動可能に構成されている。
被印刷物（例えばＴシャツ）５７は載置面５２上に載置
され、押さえ金具（図示せず）にて適所を押さえられ、
固定されている。

【００３１】次に、印刷装置５０の動作を、図５に従い
説明する。キャリッジ組立品３７を構成する距離センサ
（図３と同じ物）は、被印刷物５７の表面からオリフィ
スの吐出面までの距離を測定する。その測定距離が所定
値になるべく、駆動部（図３と同じ）がヘッド（図３と
同じ）の高さを調整する様に、制御部（図４と同じ）は
制御する。

【００３２】その結果、Ｔシャツ５７の様に表面に凹凸
が有る物でも、Ｔシャツ５７の表面とオリフィスの吐出
面までの距離は正確に維持される。故に、隣接する印刷
ドット間で印刷が重なる事なく、高精細な印刷を行う事
が出来る。なお、図３に於いて、距離センサ３１をオリ
フィス６、７、８、９の各近傍に設置（合計４個）する
事により、より正確な距離測定が出来る。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の本発明では、駆動部がヘッド
の高さを調整する事により、被印刷物の表面からオリフ
ィスの吐出面までの距離が所定値に維持される。その結
果、被印刷物の厚みが変わったり、又は表面に凹凸があ
っても、インク滴は適正な位置に吐出される。故に、隣
接する印刷ドット間で印刷が重なる事なく、高精細な印
刷が出来る。また、上記距離は、駆動部が自動的に調整
するので、従来の様な手動切替操作が不要となり、操作
性が向上する。

【００３４】請求項２の本発明では、駆動部は、主走査
方向に移動するキャリッジと、キャリッジに固定されか
つヘッドの高さを調整する可動部から成る。この様に、
キャリッジと可動部を１体化するので、装置が小型化で
きる。

【００３５】請求項３の本発明では、距離センサを非接
触型で構成するので、接触型のセンサの様に、センサの
先端が摩耗し、測定、精度が劣化する事を防止できる。

【００３６】請求項４の本発明では、ヘッドは複数のオ
リフィスが形成され、距離センサはオリフィス間に位置
すべく、ヘッド内に固定される。この様に、オリフィス
間に距離センサを設けるので、距離センサとヘッドが一
体化し、距離検出精度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る印刷装置１の断面
図である。

【図２】上記印刷装置１に用いられるキャリッジ組立品
１の平面図である。

【図３】図２のＡＡ断面図である。

【図４】上記印刷装置１の電気ブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る印刷装置５０の斜
視図である。

【符号の説明】５ヘッド６、７、８、９オリフィス１４駆動部３１距離センサ３６被印刷物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA09 EA23 EB03 EB07 EB37 EB52 EC04 EC11 EC35 FA10 HA05 HA08 HA12 KD06 2C064 CC04 CC05 CC13 DD06 DD09 DD10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクが吐出されるオリフィスを有する
ヘッドと、該ヘッドに固定された駆動部と、被印刷物の
表面から前記オリフィスの吐出面までの距離を測定する
距離センサとを備え、前記測定距離が所定値になるべ
く、前記駆動部が前記ヘッドの高さを調整する事を特徴
とする印刷装置。
【請求項２】前記駆動部は、主走査方向に移動するキ
ャリッジと、該キャリッジに固定されかつ前記ヘッドの
高さを調整する可動部とから成る事を特徴とする請求項
１の印刷装置。
【請求項３】前記距離センサは非接触型である事を特
徴とする請求項１の印刷装置。
【請求項４】前記ヘッドは複数のオリフィスが形成さ
れ、前記距離センサは前記オリフィス間に位置すべく、
前記ヘッド内に固定された事を特徴とする請求項１の印
刷装置。