JP2007062231A - 液体噴射装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検出センサや検出スケールの汚染を低減させることができると共にそれらの状態を直視することができる液体噴射装置及びその液体噴射装置を備えた記録装置を提供すること。
【解決手段】 検出センサ１６２とその近傍の検出スケール１６１の一部が、上部が開放されたカバー部材２３に覆われている。これにより、カバー部材に覆われた検出センサとその近傍の検出スケールの一部には異物が付着し難くなるので、検出センサとその近傍の検出スケールの一部の汚染を低減することができる。そして、カバー部材の開放上部から検出センサや検出スケールの状態を直視することができるので、検出センサや検出スケールのメンテナンスを簡易に行うことができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、往復移動しつつ液体を噴射する噴射ヘッドと、噴射ヘッドの移動位置を検出する検出手段とを備えた液体噴射装置及びその液体噴射装置を備えた記録装置に関する。

記録装置の１つであるシリアル方式のインクジェット式プリンタは、搬送部の紙送りローラにより用紙を副走査方向に搬送しつつ、記録部のキャリッジを主走査方向に往復移動させてキャリッジに搭載されている記録ヘッドからインクを吐出し記録するようになっている。このようなインクジェット式プリンタは、キャリッジの往復移動を案内するガイド軸と、キャリッジの移動位置を検出するリニアエンコーダのリニアスケールが、主走査方向に配設され、リニアエンコーダのセンサがキャリッジに搭載されている。

用紙の搬送・記録中は用紙の粉塵やインクのミスト等の異物が浮遊し易く、これらの異物がセンサやリニアスケールに付着すると、搬送精度や記録精度を低下させるおそれがある。そこで、センサの全体とリニアスケールの一部をカバーで覆うことにより、センサやリニアスケールの汚染を低減させたインクジェット式プリンタが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００１−１１３７７２号公報

上述した従来のインクジェット式プリンタでは、カバーは箱状に形成されており、そのカバーにセンサが内蔵されていると共にリニアスケールが貫装されている。従って、メンテナンス時にはカバーを外さないと、センサ自体の調子やセンサとリニアスケールとの具合を直接目視することができないため、工数が掛かるという問題があった。

本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、検出センサや検出スケールの汚染を低減させることができると共にそれらの状態を直視することができる液体噴射装置及びその液体噴射装置を備えた記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の液体噴射装置では、往復移動しつつ液体を噴射する噴射ヘッドと、前記噴射ヘッドの往復移動を案内するガイドレールと、前記ガイドレールに沿って配置され、中間上端が前記ガイドレールに固定された検出スケールと、前記噴射ヘッドと共に配置され、前記検出スケールの下端に沿って移動して前記噴射ヘッドの移動位置を検出する検出センサとを備えた液体噴射装置であって、前記検出センサとその近傍の前記検出スケールの一部が、上部が開放されたカバー部材に覆われていることを特徴としている。これにより、カバー部材に覆われた検出センサとその近傍の検出スケールの一部には異物が付着し難くなるので、検出センサとその近傍の検出スケールの一部の汚染を低減することができる。そして、カバー部材の開放上部から検出センサや検出スケールの状態を直視することができるので、検出センサや検出スケールのメンテナンスを簡易に行うことができる。

また、前記検出スケールと前記検出センサの相対位置を調整する調整部材を有することを特徴としている。これにより、カバー部材の開放上部から検出センサや検出スケールの状態を直視しながら検出スケールと検出センサの相対位置を簡易に調整することができる。上記目的達成のため、本発明の被記録媒体に記録する記録装置では、上記各液体噴射装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用を奏する記録装置を提供することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるプリンタの構成例を示す斜視図、図２は、そのプリンタの主要部の内部構成例を示す斜視図、図３は、そのプリンタの概略断面側面図である。図１及び図２に示すプリンタ１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判やＪＩＳ規格のＢ０判といった比較的大型のサイズの記録用紙にまで記録できる大型のインクジェット式プリンタであり、給紙部１１０と、本発明の特徴的な部分を含む記録部１２０と、搬送部２１０と、排紙部１３０と、脚部１４０がこの順で上部から配設された構成となっている。そして、記録部１２０及び搬送部２１０を制御する制御部２００が内蔵されている。給紙部１１０は一体化された記録部１２０及び搬送部２１０と排紙部１３０に対して分離可能に構成されており、これらはプリンタ本体として構成されている。そして、このプリンタ本体は脚部１４０に対して分離可能に構成されている。

給紙部１１０は、図１に示すように、記録部１２０の上部後方に突き出るように設けられている。そして、給紙部１１０の内部には、図２に示すように、２本のロール紙（用紙）がセット可能なロール紙ホルダ１１１が斜め上下に設けられ、給紙部１１０の前面には、図１及び図２に示すように、跳ね上げ式の開閉可能なロール紙カバー１１２がロール紙ホルダ１１１を覆うように取り付けられている。このロール紙カバー１１２により、ロール紙の汚染を防止することができると共に、ユーザの安全を確保することができる。

ロール紙ホルダ１１１は、図２に示すように、ロール紙を保持するスピンドル１１３と、給紙部１１０の両側壁内面に取り付けられて、スピンドル１１３の着脱及び懸架が可能な一対のスピンドル受け１１４、１１５を備えている。そして、スピンドル１１３は、中央にロール紙が装着された後、両端がスピンドル受け１１４、１１５に装着され、回転可能に軸支持されるようになっている。ロール紙カバー１１２は、図１及び図２に示すように、上部が回動可能に支持されており、下部を持って持ち上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。ユーザは、ロール紙カバー１１２の開閉を容易に行うことができ、ロール紙の交換作時間等を短縮させることができる。

記録部１２０は、図２に示すように、記録ヘッド（噴射ヘッド）１２１を搭載したキャリッジ１２２、記録ヘッド１２１と記録を実行する為の図示しない制御部とを接続するフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）１２３、記録ヘッド１２１とインクが入った図示しないインクカートリッジとをつなぐインクチューブ１２４、ロール紙の浮き上がりを防止する図示しない紙吸引手段等を備えている。そして、本発明の特徴的な部分として、キャリッジ１２２の主走査方向の移動位置を検出するリニアエンコーダ（検出センサ、検出スケール）１６０(図４等参照)を備えている。尚、このリニアエンコーダ１６０の詳細は後述する。

記録ヘッド１２１は、ブラックインクを吐出するブラックインク用記録ヘッドと、イエロー、ライトシアン、シアン、ライトマゼンタ、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用記録ヘッドとを備えている。そして、記録ヘッド１２１は、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口からロール紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。

キャリッジ１２２は、図２に示すように、主走査方向に設けられているガイドレール（傘状部材）１２７にコロを介して吊り下げられ、キャリッジベルト１２８に連結されており、図示しないキャリッジ駆動装置によってキャリッジベルト１２８が作動すると、キャリッジベルト１２８の動きに連行され、ガイドレール１２７に案内されて往復移動するようになっている。

ＦＦＣ１２３は、一端が制御部のコネクタに接続され、他端が記録ヘッド１２１のコネクタに接続されており、記録信号を制御部から記録ヘッド１２１に送るようになっている。インクチューブ１２４は、各色のインク用が配設されており、図示しないインク加圧供給手段を介して各一端が対応する各色のインクカートリッジにつながれ、各他端が対応する各色の記録ヘッド１２１につながれている。そして、インクチューブ１２４は、インク加圧供給手段によって加圧された各色のインクをインクカートリッジから記録ヘッド１２１に送るようになっている。

記録部１２０の上面及び前面には、図１及び図２に示すように、上蓋１２５及び前蓋１２６が記録ヘッド１２１やキャリッジ１２２等を覆うように取り付けられている。上蓋１２５は、後部が回動可能に支持されており、前部を持って押し上げ、あるいは押し下げることにより開閉するようになっている。前蓋１２６は、図１及び図２に示すように、下部が回動可能に支持されており、上部を持って押し下げ、あるいは押し上げることにより開閉するようになっている。ユーザは、上蓋１２５や前蓋１２６を開放することにより、それらの開放口を通して内部機構のメンテナンス作業等を行うことができる。

搬送部２１０は、図３に示すように、給紙部１１０から記録部１２０にかけて配設された平坦な給紙ガイド２１１、対向配置された接触・離間可能な紙送りローラ２１２及び従動ローラ２１３、キャリッジ１２２に搭載された記録ヘッド１２１と対向配置された平坦なプラテン２１４、記録部１２０から排紙部１３０にかけて配設された平坦な紙吸引部２１５、排紙部１３０に配設された排紙ガイド１３１を備えている。

給紙ガイド２１１、排紙ガイド１３１の各表面は、用紙搬送面として作用する。紙吸引部２１５の表面は、用紙搬送面及び用紙吸引面として作用する。即ち、紙吸引部２１５は、主走査方向に複数並設され、副走査方向に３列配設された吸引口２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃを備えており、記録部１２０の内部に配設されたファン２１７により外気が各吸引口２１５ａ、２１５ｂ、２１５ｃから吸引されることにより、紙吸引部２１５上を搬送されるロール紙を吸着するようになっている。

プラテン２１４の表面は、用紙搬送案内面として作用すると共に用紙吸引面としても作用する。即ち、プラテン２１４は、主走査方向に複数並設された吸引口２１４ａを備えており、記録部１２０の内部に配設されたファン２１７により外気が各吸引口２１４ａから吸引されることにより、プラテン２１４上を搬送されるロール紙を吸着するようになっている。従って、記録時において特にロール紙の幅が広くてもロール紙はプラテン２１４上で全幅にわたって確実に吸引されて平坦になるので、記録精度を高精度に維持することができる。

排紙部１３０は、図１及び図２に示すように、ロール紙を副走査方向に搬送する経路の一部を成す排紙ガイド１３１と、ロール紙を副走査方向に搬送する図示しない排紙ローラを備えている。また、排紙部１３０の前面側から見て右側には、図１及び図２に示すように、インクカートリッジを収納保持するカートリッジホルダ１５０が配設されている。

脚部１４０は、図１及び図２に示すように、移動用のコロ１４１を有する２本の支持柱１４２と、これらの支持柱１４２の間に掛け渡されている補強棒１４３を備えている。そして、支持柱１４２の上部にプリンタ本体１１０、１２０、１３０が載置されネジ止め固定されるようになっている。ユーザは、プリンタ１００のメンテナンス等のために背面側を見たいときや、プリンタ１００の設置場所を変更したいときに、コロ１４１によりプリンタ１００を容易に移動させることができる。

制御部２００は、図３に示すように、プリンタコントローラを構成する図示しないメイン基板を備えている。このメイン基板は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されている。そして、プリントエンジンを構成する給紙部１１０、記録部１２０、搬送部２１０等を制御するようになっている。

図４は、上記リニアエンコーダ１６０の周辺部を前面側から見た斜視図、図５は、それを背面側から見た斜視図、図６は、その側面図である。このリニアエンコーダ１６０は、リニアスケール（検出スケール）１６１とセンサユニット（検出センサ）１６２を備えている。リニアスケール１６１は、透明もしくは半透明のプラスチックで帯状に形成されており、スケール面が水平面に対して垂直（鉛直）、即ち重力方向となるようにして、両端部はガイドレール１６１の両端に設けられた図示しないフックに固定され、上端部は固定フック１６３を介してガイドレール１２７の下面１２７ａに密着するように固定されている。固定フック１６３は、金属等で断面が略Ｌ字の矩形板状に形成されており、一端側でリニアスケール１６１の上端部を挟み込んで固定し、他端側でガイドレール１２７の下面１２７ａにネジ等により固定されている。リニアスケール１６１は、長尺であるために、所定間隔を空けて複数の固定フック１６３により固定されている。

このような構成のリニアスケール１６１によれば、リニアスケール１６１の上方には全長に亘ってガイドレール１２７が傘のように被さって覆っていることになる。このため、用紙の搬送・記録中に浮遊する用紙の粉塵やインクのミスト等の異物は、ガイドレール１２７に遮られることになり、リニアスケール１６１には直接降り注がなくなる。更に、リニアスケール１６１はガイドレール１２７の下面１２７ａに懸架されてスケール面が水平面に対して垂直（鉛直）、即ち重力方向を向いているので、スケール面上にて異物は落下し易くなる。従って、リニアスケール１６１には異物が付着し難く、リニアスケール１６１の汚染が低減されるので、リニアスケール１６１の位置検出精度を高精度に維持して記録精度も高精度に維持することができる。

更に、リニアスケール１６１の上端部はガイドレール１２７の下面１２７ａに密着していて隙間が無いので、ファン２１７により発生する気流はリニアスケール１６１近辺には流れ込み難くなる。従って、気流内で浮遊している異物はリニアスケール１６１には付着し難く、リニアスケール１６１の汚染が低減されるので、リニアスケール１６１の位置検出精度を高精度に維持して記録精度も高精度に維持することができる。尚、リニアスケール１６１の上方に全長に亘って傘のように被さって覆うことが可能であればガイドレール１２７に特に限定されるものではなく、新たな傘状部材を設けても良い。

センサユニット１６２は、センサ２１、センサホルダ２２、カバー（カバー部材）２３及び固定ネジ２４を備えている。上述したようにリニアスケール１６１はガイドレール１２７の下面１２７ａから垂れ下がった状態になるので、センサ２１としては透過型センサが使用可能となる。即ち、センサ２１は、基板２１ａ上に隙間を空けて対向するように実装された受光素子２１ｂと発光素子２１ｃ及びその他の回路素子２１ｄを備えている。センサホルダ２２は、センサ２１を下方から覆うように略箱状に形成されている。カバー２３は、センサ２１を覆うセンサカバー２３ａと、キャリッジ１２２直近のリニアスケール１６１を覆うスケールカバー２３ｂを備えている。

このような構成のセンサユニット１６２によれば、センサカバー２３ａは、上部が開放されており、この開放上部２３ｃから受光素子２１ｂの一部と発光素子２１ｃが露出するようになっている。即ち、受光素子２１ｂと発光素子２１ｃの間に配置されるリニアスケール１６１の部分が露出するようになっている。従って、受光素子２１ｂ自体と発光素子２１ｃ自体の受発光等の調子や、受光素子２１ｂや発光素子２１ｃとリニアスケール１６１との間隙等の具合を直接目視することができるので、メンテナンス工数を低減させることができる。尚、開放上部２３ｃは、受光素子２１ｂと発光素子２１ｃの間に配置されるリニアスケール１６１の部分が露出可能であればその形成位置や形状に特に制限は無く、例えば受光素子２１ｂと発光素子２１ｃの一部が露出するようにしても良い。

更に、センサ２１を構成する受光素子２１ｂの一部と発光素子２１ｃを除く基板２１ａ、受光素子２１ｂの一部、回路素子２１ｄは、センサホルダ２２とカバー２３のセンサカバー２３ａにより略覆われ、センサ２１近傍のリニアスケール１６１の一部はカバー２３のスケールカバー２３ｂにより略覆われていることになる。このため、用紙の搬送・記録中に浮遊する用紙の粉塵やインクのミスト等の異物は、センサホルダ２２とカバー２３に遮られることになり、センサ２１やセンサ２１近傍のリニアスケール１６１の一部には付着し難くなるので、リニアスケール１６１の位置検出精度を高精度に維持して記録精度も高精度に維持することができる。また、センサ２１として反射型より高解像度の透過型を使用することができるので、リニアスケール１６１の位置検出精度を高めて記録精度も高めることができる。

図７は、センサユニット１６２の分解斜視図である。この図を参照してセンサユニット１６２の組立・取付方法を説明する。先ず、センサ２１をセンサホルダ２２内に挿入してネジ２５で固定し、センサホルダ２２の上からカバー２３を被せてセンサユニット１６２とする。次に、固定ネジ２４をセンサホルダ２２の固定穴２２ａに通してキャリッジ１２２に螺合する。

このとき、センサホルダ２２にはキャリッジ１２２に穿孔されている２つの長穴（調整部材）１２２ａに挿入可能な２本のピン（調整部材）２２ｂが突設されているので、これらのピン２２ｂを長穴１２２ａに挿入する。そして、カバー２３に形成されている開放上部２３ｃから受光素子２１ｂや発光素子２１ｃとリニアスケール１６１との間隙を直接目視しながらセンサユニット１６２（ピン２２ｂ）を長穴１２２ａに沿って移動させ、リニアスケール１６１に対するセンサ２１の位置を調整して固定ネジ（調整部材）２４を締め付ける。以上によりセンサユニット１６２の組立・取付が完了する。

以上のように、本実施形態のプリンタ１００によれば、センサ２１とその近傍のリニアスケール１６１の一部が、上部が開放されたカバー２３に覆われているので、カバー２３に覆われたセンサ２１とその近傍のリニアスケール１６１の一部には異物が付着し難くなり、センサ２１とその近傍のリニアスケール１６１の一部の汚染を低減することができる。そして、カバー２３の開放上部２３ｃからセンサ２１やリニアスケール１６１の状態を直視することができるので、センサ２１やリニアスケール１６１のメンテナンスを簡易に行うことができる。また、センサ２１とリニアスケール１６１の相対位置を調整する調整部材を構成する長穴１２２ａ、ピン２２ｂ及び固定ネジ２４を備えているので、カバー２３の開放上部２３ｃからセンサ２１やリニアスケール１６１の状態を直視しながらセンサ２１やリニアスケール１６１の相対位置を簡易に調整することができる。

また、リニアスケール１６１をスケール面が水平面に対して垂直になるように配設し、ガイドレール１２７をリニアスケール１６１の上端部に密着するように配設したので、リニアスケール１６１は、ガイドレール１２７が被せられると共に、ガイドレール１２７から垂下した状態で保持されることになり、異物が付着し難くなって汚染が低減される。更に、リニアスケール１６１の上端部とガイドレール１２７との間には隙間が無いので、その付近での異物が浮遊している気流が発生し難くなって汚染が低減される。更に、センサ２１として透過型センサを使用して高解像度の検出を行うことができるので、記録ヘッド１２１の記録精度を高めることができる。

また、傘状部材としてガイドレール１２７を兼用しているので新たな部材を配設する必要が無く、スペース効率を高めることができると共にコストを抑えることができる。また、リニアスケール１６１は、固定フック１６３を介してガイドレール１２７に固定されているので、リニアスケール１６１の上端部とガイドレール１２７とを簡易に密着させることができる。

用途に対応する液体を液体噴射ヘッドから被噴射媒体に噴射して液体を被噴射媒体に付着させる液体噴射装置の意味として、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（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を備えた装置にも適用可能である。また、記録ヘッドの移動位置を検出する検出手段を備えた記録装置であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。

本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視図である。 図１のプリンタの主要部の内部構成例を示す斜視図である。 図１のプリンタの概略断面側面図である。 図１のプリンタのリニアエンコーダの周辺部を前面側から見た斜視図である。 図４を背面側から見た斜視図である。 図４の側面図である。 図４のリニアエンコーダのセンサユニットの分解斜視図である。

符号の説明

２３ カバー、２３ｃ 開放上部、１００ インクジェット式プリンタ、１１０ 給紙部、１２０ 記録部、１２１ 記録ヘッド、１２２ キャリッジ、１２７ ガイドレール、１３０ 排紙部、１４０ 脚部、１５０ インクカートリッジホルダ、１６０ リニアエンコーダ、１６１ リニアスケール、１６２ センサユニット、１６３ 固定フック、２００ 制御部、２１０ 搬送部

Claims (3)

1. 往復移動しつつ液体を噴射する噴射ヘッドと、
   前記噴射ヘッドの往復移動を案内するガイドレールと、
   前記ガイドレールに沿って配置され、中間上端が前記ガイドレールに固定された検出スケールと、
   前記噴射ヘッドと共に配置され、前記検出スケールの下端に沿って移動して前記噴射ヘッドの移動位置を検出する検出センサとを備えた液体噴射装置であって、
   前記検出センサとその近傍の前記検出スケールの一部が、上部が開放されたカバー部材に覆われていることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記検出スケールと前記検出センサの相対位置を調整する調整部材を有することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 被記録媒体に記録する記録装置であって、
   請求項１又は２に記載の液体噴射装置を備えたことを特徴とする記録装置。
   

Images