JP2005212205A - 被記録材の検出装置、記録装置及び液体噴射装置 - Google Patents

被記録材の検出装置、記録装置及び液体噴射装置 Download PDF

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Abstract

【課題】高感度の光反射式センサを使用しなくても被記録材の高精度の検出を可能にし、傾斜配置されるプラテンを備える場合において、プラテン上を流れ落ちるインクが搬送経路を構成する諸部材に到達し、付着するのを防止する。
【解決手段】上記課題を解決するために本発明の被記録材の検出装置1は、主走査方向Xに往復動するキャリッジ10に対して搭載される光反射式センサ30と、光反射式センサ30から照射された光の受光部31を有するプラテン28とを備え、プラテン28における受光部31には、光反射式センサ30から照射された光に対する反射光量ないし反射速度を低下させる反射率低下手段32が設けられている。また反射率低下手段32としてプラテン28上の搬送リブ33を被記録材Pの搬送方向に分断して形成される凹陥部34を採用し、この凹陥部34をプラテン28上を流れ落ちるインクの回収溝としても利用した。
【選択図】図3

Description

本発明は、キャリッジガイド軸に沿って記録ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して搭載される光反射式センサと、光反射式センサから照射された光の受光部を有するプラテンとを備え、光反射式センサとプラテン間を通過する被記録材を検出する被記録材の検出装置及び該検出装置を備えた記録装置に関する。
更に本発明はインク等の液体をそのヘッドから吐出(噴射)して被記録材(被液体噴射材)に記録を実行する(液体を付着する)インクジェット式記録装置などの液体噴射装置及び該液体噴射装置において設けられる被液体噴射材の検出装置に関するものである。
ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録材に記録を行なうプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録材に相当する被液体噴射材に噴射して、前記液体を前記被液体噴射材に付着させる装置を含む意味で用いる。
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレーや面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
以下、インクジェット式記録装置あるいは液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンタを採り上げて説明する。インクジェットプリンタにはインクを直接吐出して記録を実行する記録ヘッドと、記録ヘッドの下方に位置し、搬送される被記録材を支承すると共に記録ヘッドと被記録材との間のギャップを規定するプラテンが設けられている。また記録ヘッドはキャリッジガイド軸に沿って記録ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して設けられており、その近傍には被記録材の有無や通過タイミングを検出する検出手段が設けられている。
キャリッジに対して設けられる検出手段としては、光反射式のセンサが多く使用されており、当該センサから照射された光をプラテン上の受光部に当てて、被記録材の有無によって僅かに相違する反射光量の違い等に基づいて被記録材の検出を行っている。しかし被記録材の有無によって相違する反射光量等の差異は極僅かであり、このような極僅かな差異まで識別できる比較的高価な高感度センサの使用が余儀なくされていた。
またインクジェットプリンタには、積重可能な給送用カセットが前面下方に着脱可能に配設され、給送用カセットから給送された被記録材に記録が実行されて、後部上方に位置する排出用スタッカ上に記録後の用紙が排出される構成のインクジェットプリンタが存在する。このような構成のインクジェットプリンタでは、レイアウトの関係上、記録ヘッド及びプラテンが傾斜して配置される場合が多い。
また従来のプラテンは上面が平坦で、その上に搬送方向に長く延びる搬送リブが主走査方向に適宜の間隔を隔てて複数本、並設されるという構成を採っていた。従ってこのような構成のプラテンが傾斜して配置された場合にはプラテン上に吐出されたインクは上記平坦な上面を流れ落ち、搬送経路を構成する、その下方に位置する搬送用ローラ等の諸部材に到達し、搬送用ローラ等に付着し、汚す場合があった。
尚、ロール紙を使用するインクジェットプリンタにあっては、下記特許文献1に示すようにロール紙の紙幅の相違に基づいてプラテン上にインクが空打ちされ、プラテンがそのインクで汚れてしまい、用紙にそのインクが付着するという不具合を防止するためにプラテン上に開口を形成する構成が開示されている。しかし印刷データと用紙サイズが異なっている場合には、上記開口は意味をなさず、プラテン上へのインクの空打ち、インクの付着は生じていたのが現状であった。また特許文献1にはこの開口と光反射式センサとの関係、この開口がプラテン上を流れ落ちるインクの回収溝として利用できる旨の開示は何らなされていない。
特開2001−105583号公報
そこで本発明は、このような背景技術及び背景技術が抱える問題点を踏まえてなされたものであって、高感度の光反射式センサを使用しなくても被記録材の高精度の検出が可能で、傾斜配置されるプラテンを備える場合であっても、インクがプラテン上を流れ落ちることに起因する搬送経路を構成する諸部材へのインクの付着を防止できる、極めて安価且つ有用な被記録材の検出装置及び該検出装置を備えた記録装置等を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するために本発明の第1の態様に係る被記録材の検出装置は、キャリッジガイド軸に沿って記録ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して搭載される光反射式センサと、光反射式センサから照射された光の受光部を有するプラテンとを備え、光反射式センサとプラテン間を通過する被記録材を検出する被記録材の検出装置であって、前記プラテンにおける受光部には、光反射式センサから照射された光に対する反射光量ないし反射速度を低下させる反射率低下手段が設けられていることを特徴とするものである。
本発明の第1の態様によれば、光反射式センサから照射された光は、被記録材が存在する場合には、高い反射率によって被記録材の上面に反射して光反射式センサに戻ってくる。そして被記録材が存在しない場合には、反射率低下手段によって反射率の弱められた光が光反射式センサに戻ってくる。従って被記録材の有無の識別が明瞭になるから、それほど感度の高い光反射式センサを使用しなくても高精度の被記録材の検出が可能となる。
本発明の第2の態様に係る被記録材の検出装置は、第1の態様において、前記反射率低下手段はプラテンの受光部に設けられ、プラテン上の搬送リブを被記録材の搬送方向に分断して形成される凹陥部であることを特徴とするものである。
本発明の第2の態様によれば、反射率低下手段の構成が簡単になり、凹陥部の深さを調整することで検出感度を容易に可変である。
本発明の第3の態様に係る被記録材の検出装置は、第2の態様において、前記プラテンの前記記録ヘッドと対向する表面は傾斜面として形成されて成り、前記凹陥部は前記プラテンの前記傾斜面を伝って流れ落ちるインクの回収溝としての機能を兼ねるように構成されていることを特徴とするものである。
本発明の第3の態様によれば、傾斜配置されるプラテン上面を流れ落ちるインクの搬送経路を構成する諸部材への付着を防止できる。
本発明の第4の態様に係る被記録材の検出装置は、第2または第3の態様において、前記搬送リブは凹陥部によって搬送方向上流側に位置する第1リブと搬送方向下流側に位置する第2リブとに分断されており、第1リブと第2リブとの距離は搬送される被記録材の端部の浮きに起因する記録ヘッド擦れを防止し得るように設定されていること特徴とするものである。
本発明の第4の態様によれば、搬送に伴って生ずる被記録材の端部の浮きにより、記録ヘッドに被記録材が当接して記録面が汚れてしまう事態が防止される。
本発明の第5の態様に係る記録装置は、キャリッジガイド軸に沿って記録ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して搭載される光反射式センサと、光反射式センサから照射された光の受光部を有するプラテンとを備え、光反射式センサとプラテン間を通過する被記録材を検出する被記録材の検出装置を備える記録装置であって、前記被記録材の検出装置は第1〜第4のいずれか1つの態様の被記録材の検出装置であることを特徴とするものである。
本発明の第5の態様によれば、高感度の光反射式センサを使用しなくても被記録材の高精度の検出が可能で、傾斜配置されるプラテンを備える場合であっても、インクがプラテン上を流れ落ちることに起因する搬送経路を構成する諸部材へのインクの付着を防止できる、極めて安価且つ有用な被記録材の検出装置を備える記録装置を提供することが可能となる。
本発明の第6の態様に係る液体噴射装置は、キャリッジガイド軸に沿って液体噴射ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して搭載される光反射式センサと、光反射式センサから照射された光の受光部を有するプラテンとを備え、光反射式センサとプラテン間を通過する被液体噴射材を検出する被液体噴射材の検出装置を備える液体噴射装置であって、前記プラテンにおける受光部には、光反射式センサから照射された光に対する反射光量ないし反射速度を低下させる反射低下手段が設けられていることを特徴とするものである。
以下、本願発明に係る被記録材の検出装置及び該検出装置を備えた液体噴射装置の一例である記録装置について説明する。最初に記録装置を実施するための最良の形態としてインクジェットプリンタを採り上げて、その全体構成の概略を図面に基づいて説明する。図1はインクジェットプリンタの概略を示す斜視図、図2はインクジェットプリンタの概略を示す側断面図である。
図示のインクジェットプリンタ100は、被液体噴射材の一例である被記録材P(以下単に用紙Pともいう。)を積重可能な給送用カセット2が前面下方に着脱可能に配設され、給送用カセット2から給送された用紙Pに記録が実行されて後部上方に位置する排出用スタッカ50上に記録後の用紙Pが排出される構成のインクジェットプリンタである。
給送用カセット2の内部には、給送用カセット2内に積重された用紙Pを自動給送するための「自動給送手段」を構成するホッパ16が揺動軸17を揺動支点として揺動自在に配設されている。ホッパ16は給送時には、縮設された押上げバネBの付勢力によって上方に揺動し、ホッパ16によって積重されている用紙Pの最上位の用紙Pが給送用カセット2の奥部上方に配設されているピックアップローラ4に対して圧設される。そしてピックアップローラ4の回転によって最上位の用紙Pは給送用カセット2内から引き出され、プリンタ本体3の内部に配設されている給送用ローラ14及びリタードローラ15に向けて用紙搬送方向Aへ送り出される。
給送用ローラ14とリタードローラ15は上記ホッパ16と共に「自動給送手段」を構成している。このうち給送用ローラ14は、図示しない駆動モータからの回転駆動力が伝達されて給送回転方向AFに駆動回転する。一方、リタードローラ15は一定の回転抵抗を有する状態で従動回転可能に軸支されて上記給送用ローラ14へ圧接されている。そしてピックアップローラ4の回転によって給送用カセット2内から引き出された用紙Pは、給送用ローラ14とリタードローラ15との間に挟持された状態で給送用ローラ14の給送回転方向AFへの駆動回転により搬送用駆動ローラ19a及び搬送用従動ローラ19bとによって構成される搬送用ローラ19へ向けて給送される。
また上記リタードローラ15の回転抵抗は給送用ローラ14の周面の摩擦抵抗より小さく、かつ重送される用紙P間の摩擦抵抗より大きくなるように設定されている。
給送された用紙Pは、搬送用駆動ローラ19aと搬送用従動ローラ19bとの間に挟持された状態で搬送用駆動ローラ19aの駆動回転によって主走査方向Xと直交する副走査方向Yへ所定の搬送量で搬送される。このうち搬送用従動ローラ19bは複数個設けられており、個々にローラホルダ18によって従動回転可能に軸支されている。またローラホルダ18は図示しない付勢手段からの付勢力を常時受けており、これにより搬送用従動ローラ19bは常に搬送用駆動ローラ19aに圧接したニップ状態が保たれている。
搬送用ローラ19によって挟圧された状態で搬送される用紙Pは搬送用従動ローラ19bの近傍、用紙搬送方向A下流側に位置する補助押えローラ5及び押え板6によって上方から押圧され、浮き上がりが防止された状態で記録ヘッド13下方の記録ポジション26に導かれる。記録ポジション26に導かれた用紙Pは後述する本発明の検出装置1によって用紙Pの通過タイミング等が検出され、記録が開始され、キャリッジ10及び用紙Pの動作によって用紙Pの記録面のほぼ全面に亘って所望の記録が実行される。
そして、該キャリッジ10には用紙P等に液体の一例であるインクを吐出(噴射)して記録を行う液体噴射ヘッドの一例である記録ヘッド13が搭載されている。またプリンタ本体3内の上部スペースには液体カートリッジの一例であるインクカートリッジCが設けられており、インクカートリッジC内のインクは図示しないインク供給手段によって図示しないインクチューブを経てキャリッジ10内に導かれる。またキャリッジ10には、主走査方向Xの両端部に設けられるプーリ間に巻回される無端ベルト11が接続されており、図示しないモータからの駆動力を受けてキャリッジ10は主走査方向Xに往復動し得るようになっている。
記録ヘッド13の下方には、記録ヘッド13と対向して記録ヘッド13のヘッド面と用紙P等との間のギャップPGを規定するプラテン28が設けられている。尚、上記ギャップPGは高精度の記録を実行する上で極めて重要な要素となっており、用紙Pの厚さの変化に応じて適宜調節されるようになっている。そしてキャリッジ10とプラテン28との間に用紙P等を副走査方向Yに所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド13を主走査方向Xに一往復させる間に記録ヘッド13から用紙P等にインクを噴射する動作とを交互に繰り返すことによって用紙P等に記録が行なわれる。
記録ヘッド13の用紙搬送方向Aの下流には排出用駆動ローラ20aと排出用ギザローラ20bとによって構成される被液体噴射材排出手段の一例である排出用ローラ20が設けられ、この排出用ローラ20によって排出された用紙Pは更に下流に位置する被液体噴射材受け部の一例である排出用スタッカ50上の載置面51に排出されるようになっている。
排出用ギザローラ20bは、その外周に複数の歯を有する歯付きローラであり、排出用ギザローラ用の図示しないローラホルダによって自由回転可能に軸支されている。排出用ギザローラ20bの上流には補助ギザローラ22が設けられ、用紙Pは該補助ギザローラ22によってやや下方に押し付けられるようになっている。また搬送用従動ローラ19bは搬送用駆動ローラ19aよりその軸芯位置がやや下流側に配設されていて、更に排出用ギザローラ20bは排出用駆動ローラ20aよりその軸芯位置がやや上流側に配設されている。
このような構成によって用紙Pは搬送用ローラ19と排出用ローラ20との間において僅かに下に凸となる俗に「逆ぞり」と呼ばれている湾曲状態となり、記録ヘッド13に対向する位置にある用紙Pはプラテン28に押し付けられ、これにより用紙Pの浮き上がりが防止され、正常に記録が実行されるようになっている。尚、補助ギザローラ22は排出用ギザローラ20bと同様に歯付きローラから構成されており、図示しない補助ギザローラ用のローラホルダに軸支されている。
[実施例]
次に、このようなインクジェットプリンタ100に対して適用される本願発明に係る被記録材の検出装置について説明する。図3は被記録材の検出装置周辺を拡大して示す側断面図、図4は被記録材の検出装置周辺の平面図である。被記録材の検出装置1は、搬送用ローラ19と排出用ローラ20との間に設けられている。具体的にはキャリッジ10に対して搭載される光反射式センサ30と、光反射式センサ30から照射された光の受光部31を有するプラテン28とを備えることによって構成されている。尚、プラテン28は前述したように記録ポジション26に搬送されてきた用紙Pを下方から支承し、記録ヘッド13と用紙Pとの間のギャップPGを規定することを本来の役割とするものであるが、本発明ではこのようなプラテン28の一部を被記録材の検出装置1における構成部材の一部として利用しているのである。
プラテン28における受光部31には、光反射式センサ30から照射された光に対する反射光量ないし反射速度(以下本明細書においてこれらを包含する意味で反射率の語を使用する)を低下させる反射率低下手段32が設けられている。本実施例では反射率低下手段32としてプラテン28上の搬送リブ33を用紙Pの搬送方向に分断することによって形成される側面視U字状の凹陥部34を適用した。また上記搬送リブ33は凹陥部34によって搬送方向上流側に位置する第1リブ35と、搬送方向下流側に位置する第2リブ36とに分断されており、本実施例では搬送用ローラ19のニップ点Nから第2リブ36における被記録材搬送方向に平行な表面に対する傾斜面と前記表面との境界点Qまでの距離Lを一例として約17mm、第1リブ35の後端の点Rから上記境界点Qまでの距離Sを一例として約7mmに設定している。
ここで、NQ間の距離L及び、RQ間の距離Sは、用紙Pの浮き上がりを含めたPG変動を防止し、用紙Pが記録ヘッド13に当接するのを防止すると共に、記録ドットの着弾位置精度に関係する。従って、NQ間の距離LとRQ間の距離Sは、上記作用を奏するように、搬送用従動ローラ19bによる用紙の逆ぞり角度、及びプラテン28に対するPG方向距離等を勘案して設定される。
また凹陥部34は、図3に示すように傾斜配置されているプラテン28の搬送リブ33を伝って流れ落ちるインクの回収溝としての機能を併せ持っている。また凹陥部34にはプラテン28上面の搬送リブ33が形成されていない平坦面37上に吐出され、流れ落ちるインクもいっしょに流入し、凹陥部34の下方及び凹陥部34の側方に一部突出して設けられる吸収材38によって吸収され、下方に位置する回収容器39内に回収される構成になっている。
次にこのようにして構成される被記録材の検出装置1の作動態様を用紙Pが存在する場合と、用紙Pが存在しない場合及びプラテン28上のインクが回収される場合に分けて説明する。用紙Pが存在する場合には、光反射式センサ30から照射された光は、用紙Pの上面に到達し、用紙Pの上面に反射して比較的高い反射率によって再び光反射式センサ30に戻り、用紙Pの存在が確認される。一方、用紙Pが存在しない場合には、光反射式センサ30から照射された光は、凹陥部34内に進入し、その底面に到達後反射して反射率が低下した状態で再び光反射式センサ30に戻る。従って上記用紙Pが存在する場合に比べて反射率の差異が明確になるため、用紙Pが存在しないことが容易に判断される。
また用紙Pの記録面から外れ、プラテン28上に吐出されたインクは、プラテン28における第2リブ36あるいは平坦面37を伝って下方に向けて流れ落ち、凹陥部34内に流入する。凹陥部34内に流入したインクは凹陥部34の開放された側端面から当該部位に一部突出して設けられている吸収材38によって吸収され、下方の回収容器39内に回収されていく。従って第2リブ36を伝って流れるインクは第1リブ35には到達せず、その下方に位置する搬送用ローラ19等には至らないため、搬送用ローラ19等にインクが付着して汚れる事態は回避される。
[他の実施例]
本願発明に係る被記録材の検出装置及び該検出装置を備えた記録装置等は以上述べたような構成を基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内の部分的構成の変更や省略等を行なうことも勿論可能である。例えば、凹陥部34の形状は側面視U字状に限らず、側面視V字状や側面視凹字状であってもよい。また凹陥部34の深さも種々選択でき、用紙Pの有無の識別が容易になる範囲内で適宜設定できる。
また図5に示すように凹陥部34以外の反射率低下手段32を採用することも可能である。
図5(a)に示すものは、プラテン28の受光部31に開口40を形成し、この開口40を反射率低下手段32として使用したものである。図5(b)に示すものは、プラテン28の受光部31に光の吸収率の高い光吸収材41を貼設し、この光吸収材41を反射率低下手段32として使用したものである。また図5(c)は、プラテン28の受光部31自体の表面を粗くして、光反射式センサ30から照射された光を乱反射させることによって反射率を低下させるようにした反射率低下手段32を示す。更に図5(d)は、乱反射材42をプラテン28の受光部31貼設することによって反射率を低下させるようにした反射率低下手段32をそれぞれ示している。尚、図5(b)〜(d)の実施例の場合にはプラテン28上を流れ落ちるインクの回収経路を別に確保する必要があることから、第2リブ36の境界点Q付近に図示のようなインク回収溝43が別に設けられている。
インクジェットプリンタの概略を示す斜視図である。 インクジェットプリンタの概略を示す側断面図である。 被記録材の検出装置周辺を拡大して示す側断面図である。 被記録材の検出装置周辺の平面図である。 反射率低下手段の構成を変えた他の実施例を示す側断面図である。
符号の説明
1 (被記録材の)検出装置、2 給送用カセット、3 プリンタ本体、
4 ピックアップローラ、5 補助押えローラ、6 押え板、10 キャリッジ、
11 無端ベルト、12 キャリッジガイド軸、13 記録ヘッド、
14 給送用ローラ、15 リタードローラ、16 ホッパ、17 揺動軸、
18 ローラホルダ(搬送用従動ローラの)、19 搬送用ローラ、
19a 搬送用駆動ローラ、19b 搬送用従動ローラ、20 排出用ローラ、
20a 排出用駆動ローラ、20b 排出用ギザローラ、22 補助ギザローラ、
26 記録ポジション、28 プラテン、30 光反射式センサ、31 受光部、
32 反射率低下手段、33 搬送リブ、34 凹陥部、35 第1リブ、
36 第2リブ、37 平坦面、38 吸収材、39 回収容器、40 開口、
41 光吸収材、42 乱反射材、43 インク回収溝、50 排出用スタッカ、
51 載置面、100 インクジェットプリンタ(記録装置)、P 用紙(被記録材)、
PG (記録ヘッドと被記録材との間の)ギャップ、X 主走査方向、Y 副走査方向、B 押上げバネ、A 用紙搬送方向、AF 給送回転方向、RR 戻し回転方向、
N ニップ点(搬送用ローラの)、Q 境界点、L (NQ間の)距離、R 後端の点、
S (RQ間の)距離

Claims (6)

  1. キャリッジガイド軸に沿って記録ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して搭載される光反射式センサと、光反射式センサから照射された光の受光部を有するプラテンとを備え、光反射式センサとプラテン間を通過する被記録材を検出する被記録材の検出装置であって、
    前記プラテンにおける受光部には、光反射式センサから照射された光に対する反射光量ないし反射速度を低下させる反射率低下手段が設けられていることを特徴とする被記録材の検出装置。
  2. 請求項1において、前記反射率低下手段はプラテンの前記受光部に設けられ、プラテン上の搬送リブを被記録材の搬送方向に分断して形成される凹陥部であることを特徴とする被記録材の検出装置。
  3. 請求項2において、前記プラテンの前記記録ヘッドと対向する表面は傾斜面として形成されて成り、前記凹陥部は前記プラテンの前記傾斜面を伝って流れ落ちるインクの回収溝としての機能を兼ねるように構成されていることを特徴とする被記録材の検出装置。
  4. 請求項2または3において、前記搬送リブは凹陥部によって搬送方向上流側に位置する第1リブと搬送方向下流側に位置する第2リブとに分断されており、第1リブと第2リブとの距離は、搬送される被記録材の端部の浮きに起因する記録ヘッド擦れを防止し得るように設定されていることを特徴とする被記録材の検出装置。
  5. キャリッジガイド軸に沿って記録ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して搭載される光反射式センサと、光反射式センサから照射された光の受光部を有するプラテンとを備え、光反射式センサとプラテン間を通過する被記録材を検出する被記録材の検出装置を備える記録装置であって、
    前記被記録材の検出装置は請求項1〜4のいずれか1項に記載の被記録材の検出装置であることを特徴とする記録装置。
  6. キャリッジガイド軸に沿って液体噴射ヘッドの主走査方向に往復動するキャリッジに対して搭載される光反射式センサと、光反射式センサから照射された光の受光部を有するプラテンとを備え、光反射式センサとプラテン間を通過する被液体噴射材を検出する被液体噴射材の検出装置を備える液体噴射装置であって、
    前記プラテンにおける受光部には、光反射式センサから照射された光に対する反射光量ないし反射速度を低下させる反射低下手段が設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
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