JP2007152812A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】シリアル型のインクジェットプリンタにおいて、キャリッジ位置検出用のリニアスケールがインクミストにより汚れてしまうことを防止すること。
【解決手段】ロール紙プリンタ１のインクジェットヘッド１４が搭載されているキャリッジ１５は、キャリッジモータ４６によってキャリッジガイド軸４４に沿って往復移動する。キャリッジ１５の後側にはキャリッジ位置検出用のリニアスケール４８が配置され、これとインクジェットヘッド１４の間は、キャリッジ移動経路全体に亘って配置した空気流規制板５１により遮断され、インクジェットヘッド１４の側で発生したインクミストがリニアスケールの側に飛散することが阻止される。キャリッジ移動経路の両側に位置する側板部分４２、４３には空気流通用の開口部４２ａ、４３ａが形成され、キャリッジ移動に伴う空気の流れが円滑化され、インクミストの発生が抑制される。
【選択図】図４

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する。さらに詳しくは、インクジェットヘッドの移動位置を検出するために当該インクジェットヘッドの移動経路に沿って配置されているリニアスケールがインクミストで汚れることを防止あるいは抑制するための機構を備えた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る。また、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（すなわち、キャリッジの移動位置）を検出するために、キャリッジの移動経路に沿ってリニアスケールが配置される。例えば光学式のリニアスケールの場合には、当該リニアスケールには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、ＤＣモータの回転方向、回転速度などの回転状態（すなわち、キャリッジの移動方向および移動速度）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。

ここで、インクジェットヘッドから記録紙に向けて吐出されたインク液滴の一部は微細なインクミストとなって浮遊する。また、インクジェットヘッドのノズル面は狭いギャップで記録紙に対峙しており、インクジェットヘッドを搭載しているキャリッジが往復移動すると、これらの間が負圧状態となり、インク液滴の一部が巻き上げられてインクミストが発生する。発生したインクミストは、キャリッジの移動に伴って発生する空気流に乗って周囲に飛散して、キャリッジの周囲に配置されている部品の表面を汚すおそれがある。特に、キャリッジ移動に伴って発生する空気流がキャリッジの移動方向とは直交する方向に流れると、キャリッジ近傍位置においてその移動経路に沿って配置されているリニアスケールの表面がインクミストで汚れ、正常な位置検出動作が阻害されるおそれがある。

このような弊害を回避するために、特許文献１では、吹き出しファンをキャリッジの移動経路の近傍に配置して、キャリッジの移動方向に向かう空気流を形成して、発生したインクミストがリニアスケールの側に向かわないようにしている。また、特許文献２では、キャリッジの表面に空気流規制手段としての規制リブを設けて、キャリッジの移動に伴って発生する空気流が、キャリッジ後側のリニアスケールに向かわないように規制している。
特開平１１−１３８７８１号公報 特開２００５−８８２３５号公報

ここで、レシートなどを発行するロール紙プリンタなどの小型プリンタにおいては、インクジェットヘッドを移動させるためのスペースが狭いので、空気流形成用の吹き出しファンを設置するスペースや、規制リブが表面に形成されたキャリッジを移動させるためのスペースを確保できない場合が多い。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ロール紙プリンタなどの小型のインクジェットプリンタに用いるのに適した、リニアスケールがインクミストで汚れることを防止可能な機構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、前記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ヘッド移動機構と、前記インクジェットヘッドの移動経路に沿って配置されているリニアスケールと、前記インクジェットヘッドから前記リニアスケールに向かう空気流を遮断するために、当該インクジェットヘッドおよびリニアスケールの間において前記移動経路に沿って配置した空気流規制板とを有していることを特徴としている。

インクジェットヘッドの移動経路に沿って空気流規制板を配置することにより、移動経路全体に亘って、インクジェットからリニアスケールの側に回り込む空気流を確実に遮断できる。よって、インクミストがリニアスケールの表面に付着して当該表面を汚してしまうことを防止できる。

また、空気流規制板はインクジェットヘッドの移動経路に沿って配置されている。インクジェットヘッド回りの部品、キャリッジガイド、リニアスケールなどは移動経路と平行に配置されているので、これらの部品の間には移動経路の方向に沿ってデッドスペースが形成される。かかるデットスペースを利用して空気流規制板を配置できるので、寸法増加を招くことなく、空気流規制板を配置することができる。したがって、本発明は、部品の設置スペースに制約のある小型のインクジェットプリンタに用いるのに適している。

ここで、本発明では、前記インクジェットヘッドの移動経路の両端に配置されている側板を有し、これらの側板の少なくとも一方は、空気流通用の開口部を備えていることを特徴としている。

かかる開口部を介して、インクジェットヘッドの移動空間と外部との間で空気の流通を確保することにより、インクジェットヘッドの移動に伴う周囲の空気の流れを円滑化できる。また、狭いギャップで対峙しているインクジェットヘッドのノズル面と記録紙の間に発生する負圧状態も緩和できる。この結果、インクミストの発生量を低減でき、これによっても、リニアスケールの表面がインクで汚れてしまうことが抑制される。

次に、前記ヘッド移動機構は、一般に、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と、このキャリッジを前記移動経路に沿って案内するために前記側板の間に架け渡したキャリッジガイド軸と、前記キャリッジを前記キャリッジガイド軸に沿って往復移動させるためのキャリッジモータとを備えた構成とされる。この場合、前記側板のそれぞれにおける前記キャリッジに対峙する部分に前記開口部を形成しておけばよい。

本発明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の移動経路に沿って、インクジェットヘッドとリニアスケールの間に空気流規制板を配置して、移動経路全体に亘って、インクジェットヘッドの側からリニアスケールの側に向かう空気流を遮断している。また、空気流規制板はインクジェットヘッドの移動方向に沿って配置すればよいので、当該空気流規制板の設置スペースを確保することが容易である。

したがって、本発明によれば、吹き出しファンを配置することなく、あるいはキャリッジ表面に規制リブを形成することなく、リニアスケールがインクミストによって汚れてしまうことを確実に防止できる。よって、特に小型のインクジェットプリンタに適した、リニアスケールがインクミストで汚れてしまうことを防止可能な機構を実現できる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したロール紙プリンタの実施の形態を説明する。

図１はインクジェット式の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にした状態の外観斜視図である。これらの図を参照して説明すると、本例のロール紙プリンタ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５ａ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５ａ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１１が開放状態となり、プリンタ前方からロール紙１２（図４参照）の交換作業などを行うことができる。

開閉蓋５ａの右隣にも開口部１ｃが形成されており、ここには、下端を中心として開閉可能な開閉蓋５ｂが取り付けられている。この開閉蓋５ｂを開けると、インクカートリッジ装填部（図３参照）が開放状態となり、インクカートリッジ（図示せず）の交換などを行うことができる。開閉蓋５ａの左隣は操作面５ｃとなっており、ここには、ＬＥＤからなる状態表示ランプ６、ペーパーフィードボタン７などが配列されている。

図３はロール紙プリンタ１における外装ケース１ａに内蔵されているプリンタ機構部を示す斜視図である。プリンタ機構部１０の幅方向の中央部にはロール紙収納部１１が形成されており、このロール紙収納部１１にはロール紙１２（図４参照）がプリンタ幅方向に向いた横置き状態で収納されるようになっている。ロール紙収納部１１の上側には、ヘッドユニット１３が水平に取り付けられている。ヘッドユニット１３には、後述のように、インクジェットヘッド１４が搭載されたキャリッジ１５と、このキャリッジ１５を往復移動させるためのキャリッジ移動機構（ヘッド移動機構）１６と、紙送りモータ１７が搭載されている。

ロール紙収納部１１の右側には、インクカートリッジ装填部１８およびヘッドメンテナンスユニット１９が配置されている。下側に配置されているインクカートリッジ装填部１８には、その前面から、インクカートリッジ（図示せず）を装着可能である。例えば、シアン、マゼンタおよびイエローの各色のインクが充填されているインクカートリッジが装填可能である。上側に配置されているヘッドメンテナンスユニット１９は、公知のヘッドメンテナンスユニットと同様に、インクジェットヘッド１４のノズル面を払拭するためのワイパーおよびノズル面の各ノズルから吐出あるいは排出された廃インクを回収するための回収部（図示せず）が備わっている。

インクカートリッジ装着部１８に装着されたインクカートリッジのインクは、インクチューブ２０を介して、インクジェットヘッド１４に供給される。

なお、ロール紙収納部１１の左側は基板装着部２２とされており、ここには、不図示の制御基板が装着されている。

図４はプリンタ機構部１０をプリンタ前後方向に沿って切断した場合の概略縦断面図である。ロール紙収納部１１とヘッドユニット１３の間には、その後側の部位に、プリンタ前後方向に向けて記録紙ガイド２３が水平に配置されている。記録紙ガイド２３の前側には、一段高い位置においてプリンタ前後方向に向けてプラテンガイド２４が水平に配置されている。プラテンガイド２４の真上には、キャリッジ１５に搭載されたインクジェットヘッド１４が下向き状態で位置している。インクジェットヘッド１４のノズル面１４ａは、プラテンガイド２４の上面２４ａに対して一定のギャップで対峙しており、当該上面２４ａ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２４と、記録紙ガイド２３との間には、第１紙送りローラ２５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２５には下側から所定幅の第１紙押さえローラ２６が所定の押圧力で押し付けられている。第１紙送りローラ２５は、ヘッドユニット１３の左側の外面に配置されているベルト・プーリ式の伝達機構２７（図５参照）を介して紙送りモータ１７によって駆動される。プラテンガイド２４における前端側の部位には、第２紙送りローラ２８が配置されている。第２紙送りローラ２８には、上側から第２紙押さえローラ２９が押し付けられている。

図４において太い一点鎖線で示すように、ロール紙収納部１１に収納されているロール紙１２から引き出された記録紙１２ａが、記録紙ガイド２３によってガイドされ、第１紙送りローラ２５および第１紙押さえローラ２６の間からプラテンガイド２４の上面２４ａ（印字位置）を経由して第２紙送りローラ２８および第２紙押さえローラ２９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２５および第２紙送りローラ２８が回転すると、記録紙１２ａの搬送が開始される。記録紙１２ａの搬送に同期させて、キャリッジ１５を印字幅方向に移動させながらインクジェットヘッド１４を駆動して、印字位置（２４ａ）を通過する記録紙１２ａの表面に印字が行われる。

次に、記録紙排出口２には、鋏式の記録紙切断装置３０が配置されている。記録紙切断装置３０の固定刃３１は上向き状態で垂直に配置されており、その可動刃３２は下向きで垂直に配置されている。可動刃駆動機構３３によって可動刃３２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３１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１２ａを幅方向に切断できる。記録紙１２ａに対する一連の印字が終了した後に、例えば、印字後の記録紙１２ａの部分を記録紙排出口２から所定長さだけ排出した状態で搬送を停止し、この状態で記録紙切断装置３０によって記録紙１２ａを切断すると、所定長さの印刷済みの記録紙片を発行できる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、ヘッドユニット１３を示す平面図、右側側面図および左側側面図である。以下に、図３ないし図５を参照してヘッドユニット１３の構成を説明する。

ヘッドユニット１３はヘッドユニットフレーム４１を備えており、このヘッドユニットフレーム４１の左右の側板部分４２、４３の間に、キャリッジガイド軸４４がプリンタ幅方向に水平に架け渡されている。インクジェットヘッド１４が搭載されているキャリッジ１５の後面の下側部分には、キャリッジガイド軸４４が貫通しているガイド軸穴部１５ａが形成されている。また、キャリッジ１５の前面の下端部分は、プリンタ幅方向に水平に延びるガイドレール４５に乗っており、キャリッジ１５は一定の姿勢を保持したままプリンタ幅方向に往復移動可能である。

キャリッジ移動機構１６は、キャリッジモータ４６と、このキャリッジモータ４６によって駆動されるタイミングベルト４７とを備えている。タイミングベルト４７は、キャリッジガイド軸４４の後側近傍位置においてプリンタ幅方向に水平に架け渡されており、キャリッジ１５のガイド軸穴部１５ａから後方に突出したベルト連結部１５ｂに固定されている。

また、キャリッジモータ４６としてＤＣモータが用いられており、そのサーボ駆動制御のために、リニアスケール４８が配置されている。リニアスケール４８は、プリンタ幅方向に水平に延びているキャリッジガイド軸４４とタイミングベルト４７の間の上側近傍位置において、これらと平行に配置されている。リニアスケール４８におけるプリンタ後側に面する表面に、例えばスリットパターン（図示せず）が形成されている。キャリッジ１５におけるガイド軸穴部１５ａの上側の部位にはホトセンサ４９が搭載されており、当該ホトセンサ４９は、キャリッジ１５が移動すると、リニアスケール４８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なっている。

さらに、図４に示すように、タイミングベルト４７の後側にはヘッドユニットフレーム４１の側の垂直仕切り板５０が配置されている。当該垂直仕切り板５０は左右の側板部分４２、４３の間においてプリンタ幅方向に架け渡されている。この垂直仕切り板５０の前面には、タイミングベルト４７と記録紙ガイド２３の間に位置するように、空気流規制板５１が取り付けられている。空気流規制板５１は、垂直仕切り板５０から前方に水平に延びている水平板部分５１ａと、この水平板部分５１ａの前端から上方に傾斜している傾斜板部分５１ｂとを備えた断面形状をしており、左右の側板部分４２、４３の間の全幅に亘って延びている。換言すると、キャリッジ１５の移動範囲に亘って配置されている。また、この空気流規制板５１の水平板部分５１ａは、キャリッジ１５に搭載されているインクジェットヘッド１４のノズル面１４ａとほぼ同一の高さ位置とされている。この空気流規制板５１によって、キャリッジ１５の後側の位置において、インクジェットヘッド１４のノズル面１４ａとリニアスケール４８との間が実質的に遮断された状態となっている。

ここで、キャリッジ１５の移動経路、すなわちインクジェットヘッド１４の移動経路はキャリッジガイド軸４４によって規定されたプリンタ幅方向（印字幅方向）であり、当該キャリッジ１５の移動空間１５Ａの周囲は、図３、図５（ａ）から分かるように、ヘッドユニットフレーム４１の左右の側板部分４２、４３、前板部分５２および垂直仕切り板部分５１によって囲まれている。また、当該移動空間１５Ａの下側は、プラテンガイド２４および記録紙ガイド２３によって封鎖された状態となっている。

本例では、左右の側板部分４２、４３には、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、キャリッジ１５の左右の側面が対峙する部分に、開口部４２ａ、４３ａが形成されている。具体的には、開口部４２ａ、４３ａは、キャリッジ１５に搭載されているインクジェットヘッド１４のノズル面１４ａの側方に対峙する部位に形成されている。

このように、空気流規制板５１および左右の開口部４２ａ、４３ａを備えたヘッドユニット１３においては、インクミストの発生量を少なくでき、しかも、発生したインクミストがリニアスケース４８の表面に付着してしまうことを防止できる。

すなわち、キャリッジ１５が移動しながら、そこに搭載されているインクジェットヘッド１４から記録紙１２ａに向けてインク液滴が吐出されると、吐出されたインクの一部がインクミストとなって周囲に飛散する。また、インクジェットヘッド１４のノズル面１４ａは狭いギャップでプラテンガイド２４上の記録紙１２ａに対峙した状態で移動するので、ノズル面１４ａと記録紙１２ａの間には、インクジェットヘッド１４の移動に伴って負圧状態が形成され、記録紙１２ａに向けて吐出されたインク液滴の一部が巻き上げられて周囲に飛散する。

本例のヘッドユニット１３では、キャリッジ１５の移動空間１５Ａの両側を囲っている左右の側板部分４２、４３に空気流通用の開口部４２ａ、４３ａが形成されている。これらの開口部４２ａ、４３ａは、インクジェットヘッド１４のノズル面１４ａに対応する部位に形成されている。したがって、キャリッジ１５が左右に移動する際には、これらの開口部４２ａ、４３ａを通って、キャリッジ移動空間１５Ａに対して空気が円滑に流通する。よって、キャリッジ移動空間１５Ａにおいてキャリッジ移動に伴って発生する空気の流れが円滑化され乱流の発生が抑制される。また、キャリッジ１５の移動に伴って生ずる、インクジェットヘッド１４のノズル面１４ａと記録紙１２ａの間の負圧状態も緩和される。この結果、インクミストの発生量を低減できる。

また、インクジェットヘッド１４のノズル面１４ａと、リニアスケール４８の間が、キャリッジ移動経路の全体に亘って、空気流規制板５１によって実質的に遮断されている。この空気流規制板５１により、ノズル面１４ａと記録紙１２ａの間において発生したインクミストがキャリッジ１５の後側からリニアスケール４８に向けて飛散することが阻止される。よって、インクミストによってリニアスケール４８の表面が汚れてしまうことが防止される。

このように、本例では、インクミストの発生を少なくでき、しかも、インクミストがリニアスケールの側に向かうことを阻止できるので、インクミストによるリニアスケール４８の汚れを確実に防止あるいは抑制できる。

また、空気流規制板５１は、タイミングベルト４７と記録紙ガイド２３の間に形成されているプリンタ幅方向（キャリッジ移動経路に沿った方向）に延びる空きスペースを利用して配置されている。したがって、寸法増加を招くことくなく、空気流規制板５１を配置できるので、プリンタの小型・コンパクト化を阻害することがない。

なお、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プリンタ機構部を示す斜視図である。 図３のプリンタ機構部の概略縦断面図である。 図３のプリンタ機構部の平面図、左右の側面図である。

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、１１ ロール紙収納部、１２ ロール紙、１２ａ 記録紙、１３ ヘッドユニット、１４ インクジェットヘッド、１４ａ ノズル面、１５ キャリッジ、１５ａ ガイド軸穴部、１５ｂ ベルト連結部、１６ キャリッジ移動機構、１７ 紙送りモータ、２３ 記録紙ガイド、２４ プラテンガイド、４１ ヘッドユニットフレーム、４２，４３ 側板部分、４４ キャリッジガイド軸、４６ キャリッジモータ、４７ タイミングベルト、４８ リニアスケール、５０ 垂直仕切り板、５１ 空気流規制板

Claims (3)

1. インクジェットヘッドと、
   前記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ヘッド移動機構と、
   前記インクジェットヘッドの移動経路に沿って配置されているリニアスケールと、
   前記インクジェットヘッドから前記リニアスケールに向かう空気流を遮断するために、当該インクジェットヘッドおよびリニアスケールの間において前記移動経路に沿って配置した空気流規制板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、
   前記インクジェットヘッドの移動経路の両端に配置されている側板を有し、
   これらの側板の少なくとも一方は、空気流通用の開口部を備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 請求項２において、
   前記ヘッド移動機構は、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と、このキャリッジを前記移動経路に沿って案内するために前記側板の間に架け渡したキャリッジガイド軸と、前記キャリッジを前記キャリッジガイド軸に沿って往復移動させるためのキャリッジモータとを備えており、
   前記側板のそれぞれには、前記キャリッジに対峙する部分に前記開口部が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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