JP2007098876A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】シリアル型インクジェットプリンタにおいて、キャリッジモータの駆動制御のための位置、速度情報などを得るために用いるリニアスケールの汚れに起因して検出不良となることを防止すること。
【解決手段】ロール紙プリンタ１では、インクジェットヘッド１１が搭載されているキャリッジ１８がＤＣモータからなるキャリッジモータ２１によって駆動され、駆動制御のためにキャリッジ１８の近傍にリニアスケール３０が配置されている。キャリッジ１８には、リニアスケール３０のスリットパターンが形成されている表面３０ａに接触した状態で、インク吸収性素材からなるワイパー３２が搭載されている。キャリッジ１８の移動に伴ってワイパー３２がリニアスケール３０の表面３０ａを払拭し、その汚れを除去する。
【選択図】図５

Description

本発明は、印字幅方向にインクジェットヘッドを移動させながら印字を行うシリアル型のインクジェットプリンタに関し、特に、インクジェットヘッドを移動させるためにサーボ制御が用いられているインクジェットプリンタに関するものである。

シリアル型のインクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジを印字幅方向に往復移動させながら記録紙に印字が行われ、キャリッジを移動させるためのモータとしてＤＣモータが用いられる場合には、その回転方向および回転位置を検出するために、印字幅方向に沿ってリニアスケールが配置される。リニアスケールには透過型あるいは反射型の複数のスリット列が形成されており、キャリッジに搭載されているホトセンサによってスリット列を読み取ることにより、例えば、９０度位相のずれたＡ相およびＢ相信号が生成され、これらに基づき、キャリッジの移動方向および移動速度、すなわち、ＤＣモータの回転方向、回転速度などの回転状態が検出される。検出結果に基づきＤＣモータがフィードバック制御され、キャリッジに搭載されているインクジェットヘッドの移動が制御されるようになっている。特許文献１には、リニアスケールを用いてフィードバック制御されるＤＣモータからなるキャリッジモータを備えたインクジェットプリンタが開示されている。
特開２００４−１４２３４１号公報

ここで、インクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドのノズルから吐出したインク液滴が記録紙に着弾してそこに付着して印字ドットを形成するが、ノズルから吐出されたインク液滴の一部はインクミストとなって記録紙に付着せずに周囲に飛散する。リニアスケールは、キャリッジの移動経路の近傍、すなわち、そこに搭載されているインクジェットヘッドの近傍に配置される。したがって、インクジェットヘッドのノズルから発生して周囲に飛散したインクミストがリニアスケールの表面に付着する可能性がある。

リニアスケールの表面がインクミストで汚れると、そこに形成されているスリットパターンをホトセンサによって正確に読み取ることが出来なくなる可能性がある。このような検出不良が発生すると、ホトセンサ出力から生成される各相のエンコードパルス信号のパルス数、パルス間隔が、実際のキャリッジに移動量あるいは移動速度に対応しなくなり、キャリッジモータの制御精度が低下し、印字品質の低下を招く。勿論、インクミスト以外の異物、例えば紙粉がリニアスケールの表面に付着した場合にも同様な弊害が発生するおそれがある。

特に、ロール紙プリンタなどのような小型のインクジェットプリンタにおいては、狭いスペース内にインクジェットヘッド、リニアスケールなどの部品が組み付けられる。したがって、このようなリニアスケールの汚れが発生しやすい。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、インクミストなどの汚れに起因したリニアスケールの検出不良を防止可能な機構を備えたインクジェットプリンタを提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドを印字幅方向に移動させるための駆動源として用いるモータと、このモータの回転速度および回転方向を検出するために、前記印字幅方向に配置したリニアスケールと、このリニアスケールに付着した異物を除去するための異物除去部材とを有していることを特徴としている。

前記異物除去部材は前記リニアスケールの表面に接触した状態で前記印字幅方向に移動可能なものとすることができる。

異物除去部材によって定期的に、あるいは必要に応じて、リニアスケールの表面に付着した異物を除去すれば、インクミストなどの汚れに起因するリニアスケールの検出不良を防止できる。

ここで、一般的には、前記インクジェットヘッドはキャリッジに搭載され、このキャリッジが前記モータによって前記印字幅方向に移動するように構成される。

この場合には、前記異物除去部材を、前記キャリッジによって前記印字幅方向に移動させるようにすればよい。

例えば、前記異物除去部材を前記キャリッジに搭載しておけばよい。あるいは、必要に応じて、キャリッジに連結させ、キャリッジによって印字幅方向に移動させ、再び元の位置に戻すようにしてもよい。

リニアスケールの汚れの主な原因はインクミストであるので、前記異物除去部材としてはインク吸収性のある素材から形成されたものを用いることが望ましい。

以上説明したように、本発明のインクジェットプリンタでは、リニアスケールに付着した異物を除去するための異物除去部材を有しているので、当該異物除去部材を定期的に、あるいは必要に応じて用いてリニアスケールの汚れを除去することにより、リニアスケールの検出不良を確実に防止できる。よって、本発明によれば、インクジェットヘッドを移動させるためのモータの制御精度の低下を防止できるので、良好な印字品質を保持できる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したシリアル型のインクジェットプリンタの実施の形態を説明する。

図１は本発明を適用したロール紙プリンタの外観斜視図であり、図２はその開閉蓋を全開した状態の外観斜視図である。ロール紙プリンタ１は、全体としてほぼ直方体形状をした外装ケース１ａを備えており、その前面には所定幅の記録紙排出口２が形成されている。記録紙排出口２の下側には排紙ガイド３が前方に突出しており、当該排紙ガイド３の側方には蓋開閉レバー４が配置されている。外装ケース１ａにおける排紙ガイド３および蓋開閉レバー４の下側には矩形の開口部１ｂが形成されており、この開口部１ｂは前方に開けることのできる開閉蓋５で封鎖されている。蓋開閉レバー４を操作して不図示の蓋ロック機構を解除して、排紙ガイド３を前方に引くと、図２に示すように、開閉蓋５が下端部を中心として前方にほぼ水平となるまで開く。開閉蓋５を開くと、プリンタ内部に形成されているロール紙収納部６が開放状態となり、プリンタ前方からロール紙の交換作業などを行うことができる。

図３はロール紙プリンタ１の内部構造を示す概略縦断面図であり、外装ケース１ａを取り外した状態で示してある。図４は図３の矢印IVの方向から見た場合の平面図である。プリンタ内部に形成されているロール紙収納部６は、ロール紙７を転動可能な状態で保持するロール紙ホルダ８を備えている。ロール紙収納部６の上方における後側の部位にはプリンタ前後方向に水平に記録紙ガイド９が配置されている。記録紙ガイド９の前側には、一段高い位置においてプリンタ前後方向に水平に、プラテンガイド１０が配置されている。プラテンガイド１０の真上には、インクジェットヘッド１１が配置されている。インクジェットヘッド１１のノズル面１１ａは、プラテンガイド１０の上面１０ａに対して一定のギャップで対峙しており、当該上面１０ａによって印字位置が規定されている。

印字位置を規定しているプラテンガイド１０と、記録紙ガイド９との間には、第１紙送りローラ１２がプリンタ幅方向に水平に架け渡されている。第１紙送りローラ１２には下側から所定幅の第１紙押さえローラ１３が所定の押圧力で押し付けられている。第１紙押さえローラ１３は、ベルト・プーリ式の伝達機構１４を介して紙送りモータ１５によって駆動される（図４参照）。プラテンガイド１０における前端側の部位には、第２紙送りローラ１６が配置されている。第２紙送りローラ１６には、上側から第２紙押さえローラ１７が押し付けられている。

次に、図４から分かるように、インクジェットヘッド１１はキャリッジ１８に搭載されており、キャリッジ１８は、プリンタ幅方向に水平に延びるキャリッジガイド１９に沿ってプリンタ幅方向（印字幅方向）に移動可能な状態で支持されている。キャリッジ１８はプリンタ幅方向に架け渡したタイミングベルト２０に連結されており、タイミングベルト２０はキャリッジモータ２１によって駆動される。キャリッジモータ２１を駆動すると、キャリッジ１８に搭載されているインクジェットヘッド１１がプリンタ幅方向に移動し、この移動に同期してインクジェットヘッド１１が駆動されて、ロール紙７から繰り出されて印字位置を通過する記録紙７ａの表面に印字が行われる。

なお、キャリッジ１８にはフレキシブルプリント配線基板２９の一端が接続されており、ここを介して、インクジェットヘッド１１への給電などが行われる。また、インクジェットヘッド１１には、ロール紙収納部６の側方に配置されているインクカートリッジ収納部に収納されているインクカートリッジからインクチューブを介してインクが供給されるようになっている。図においては、これらのインク供給系を省略してある。

一方、図３に示すように、記録紙排出口２には、鋏式の記録紙切断装置２２が配置されている。記録紙切断装置２２の固定刃２３は上向き状態で垂直に配置されており、その可動刃２４は下向きで垂直に配置されている。可動刃駆動機構２５によって可動刃２４がプリンタ幅方向の一方の端を支点として上下方向に旋回すると、固定刃２３との接触点がプリンタ幅方向に移動して、これらの間に位置する記録紙７ａを幅方向に切断できる。

このように構成されているロール紙プリンタ１では、図３において太い一点鎖線で示すように、ロール紙収納部６に収納されているロール紙７から引き出された記録紙７ａが、記録紙ガイド９によってガイドされ、第１紙送りローラ１２および第１紙押さえローラ１３の間からプラテンガイド１０の上面１０ａ（印字位置）を経由して第２紙送りローラ１６および第２紙押さえローラ１７の間を通って記録紙排出口２から外部に引き出された状態にセットされる。

この状態で第１紙送りローラ１２および第２紙送りローラ１６が回転すると、記録紙７ａの搬送が開始される。記録紙７ａの搬送に同期させてインクジェットヘッド１１が駆動され、印字位置を通過する記録紙７ａの表面に印字が行われる。例えば、印字後の記録紙７ａが記録紙排出口２から排出された状態で搬送が停止し、記録紙切断装置２２によって記録紙７ａが切断され、所定長さのレシートとして印刷済みの記録紙片が発行される。

ここで、本例のキャリッジモータ２１はＤＣモータが用いられており、そのサーボ駆動制御のための回転位置、回転速度などを検出するために、リニアスケール３０が配置されている。

図５は、リニアスケール３０が配置されている部分を示す部分斜視図であり、図４における矢印Ｖで示す、キャリッジ１８の部分を斜め後方から見た場合のものである。図３ないし５を参照して説明すると、リニアスケール３０は、キャリッジガイド１９およびタイミングベルト２０の間の上方位置において、これらと平行に垂直姿勢で配置されている。図示を省略しているが、リニアスケール３０におけるプリンタ後側に面する表面３０ａには、例えば反射型のスリットパターンが形成されている。キャリッジ１８には反射型のホトセンサ３１が搭載されており、当該ホトセンサ３１は、キャリッジ１８が移動すると、リニアスケール３０の表面に沿って移動してスリットパターンを検出するように位置決めされている。

ホトセンサ３１の隣接位置には、インク吸収材からなる直方体形状のワイパー３２（異物除去部材）がキャリッジ１８に搭載されている。ワイパー３２はリニアスケール３０に対して後側に位置しており、その前面３２ａが常にリニアスケール３０におけるスリットパターンが形成されている表面３０ａに接触した状態に保持されている。

このように、本例のロール紙プリンタ１では、リニアスケール３０の表面３０ａを払拭するためのワイパー３２が備わっている。キャリッジ１８が移動すると、そこに搭載されているワイパー３２によってリニアスケール３０の表面３０ａが払拭される。よって、リニアスケール３０の表面３０ａにインクミストなどの異物が付着して汚れたままになることを防止でき、汚れに起因してホトセンサ３１によるスリットパターンの検出不良が発生することを確実に防止できる。この結果、キャリッジモータ２１のサーボ駆動制御の制御不良を防止できる。

なお、ワイパー３２は着脱可能な状態でキャリッジ１８に搭載して、その払拭面である前面３２ａが汚れた場合に新しいものと交換できるようにしてもよい。

また、ワイパー３２をキャリッジ１８に搭載する代わりに、印字幅から外れた待機位置に配置しておき、ホームポジションに戻ったキャリッジ１８にワイパー３２を連結して、例えば印字幅方向に一往復させ、再び待機位置に戻して連結を解除するようにしてもよい。この場合には、インクジェットヘッド１１のノズルクリーニング動作などと同様に、定期的に、あるいは電源投入時などにおいて、このようなリニアスケール３２のワイピング動作を行えばよい。

さらに、ワイパー３２としてインク吸収性の素材から形成したものを用いているが、ゴムパッドなどような弾性素材からなるものを用いて、リニアスケール表面に付着した異物を掻き落とすようにしてもよい。勿論、双方の素材からなる積層部材を用いて、キャリッジ往動時には例えばインク吸収素材によるワイピングを行い、復動時にはゴムパッドによるワイピングを行うようにしてもよい。

次に、上記の例は本発明をロール紙プリンタに適用したものであるが、本発明はロール紙プリンタに限定されるものではなく、それ以外のシリアル型のインクジェットプリンタに適用可能なことは勿論である。

本発明を適用したロール紙プリンタの外観斜視図である。 開閉蓋を開いた状態のロール紙プリンタの外観斜視図である。 図１のロール紙プリンタの内部構造を示す概略縦断面図である。 図３の矢印IVの方向から見た場合の平面図である。 リニアスケールの配置部分を示す部分斜視図である。

符号の説明

１ ロール紙プリンタ、２ 記録紙排出口、３ 排紙ガイド、４ 蓋開閉レバー、５ 開閉蓋、６ ロール紙収納部、７ ロール紙、７ａ 記録紙、８ ロール紙ホルダ、１０ プラテンガイド、１０ａ 上面（印字位置）、１１ インクジェットヘッド、１２ 第１紙送りローラ、１３ 第１紙押さえローラ、１６ 第２紙送りローラ、１７ 第２紙押さえローラ、１８ キャリッジ、１９ キャリッジガイド、２０ タイミングベルト、２１ キャリッジモータ、２２ 記録紙切断装置、３０ リニアスケール、３０ａ スリットパターンが形成されている表面、３１ ホトセンサ、３２ ワイパー（異物除去部材）、３２ａ 前面

Claims (6)

1. インクジェットヘッドと、
   このインクジェットヘッドを印字幅方向に移動させるための駆動源として用いるモータと、
   このモータの回転状態を検出するために、前記印字幅方向に配置したリニアスケールと、
   このリニアスケールに付着した異物を除去するための異物除去部材とを有していることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 請求項１において、
   前記異物除去部材は前記リニアスケールの表面に接触した状態で前記印字幅方向に移動可能であることを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 請求項１または２において、
   前記インクジェットヘッドが搭載されているキャリッジを有し、
   前記モータは前記キャリッジを前記印字幅方向に移動させるためのキャリッジモータであることを特徴とするインクジェットプリンタ。
4. 請求項３において、
   前記異物除去部材は、前記キャリッジによって前記印字幅方向に移動することを特徴とするインクジェットプリンタ。
5. 請求項４において、
   前記異物除去部材は、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
6. 請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
   前記異物除去部材はインク吸収性のある素材から形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。

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