JP2007216522A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】線状磁性体を保護することができる記録装置を提供すること。
【解決手段】記録ヘッドが搭載されて往復移動するキャリッジ１２１と、このキャリッジの移動位置を検出する磁気センサ１５１及び線状磁性体１５２と、前記キャリッジの一端側を載置、且つ案内するキャリッジガイド１２８とを備える。前記キャリッジガイドは、磁性体で構成され、キャリッジ載置面と反対側の面に前記線状磁性体が配設されている。これにより、線状磁性体はキャリッジガイドにより覆われることになるので、線状磁性体を保護することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録ヘッドが搭載されて往復移動するキャリッジを備えた記録装置に関する。

一般的な記録装置の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、副走査方向に搬送される用紙に対して主走査方向に往復移動しながらインク滴を吐出して記録する記録ヘッドを備えている。通常、この記録ヘッドはキャリッジに搭載されており、このキャリッジが主走査方向に配設されたキャリッジガイド軸に沿って摺動するようになっている。このような構成において、高精度な記録を維持するためには、キャリッジの移動位置を正確に検出して制御する必要がある。そこで、キャリッジに磁気センサを取り付けると共に、キャリッジの移動方向と平行に線状磁性体を配置して、キャリッジの移動位置を検出する構成の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）。

特開平１１−１９８３７９号公報

上述したインクジェット式プリンタは、線状磁性体が露出して配置されているため、例えばプリンタのメンテナンス作業において誤って先端が磁化されたドライバ等が線状磁性体に接触すると、線状磁性体の磁気記録が消去されてしまう不具合が発生するおそれがある。また、インクが線状磁性体の表面に付着し易く、特に金属粉を含むインクの場合は磁気透過率が変化して、キャリッジの位置検出が正常に行えない不具合が発生するおそれがある。

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、線状磁性体を保護することができる記録装置を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の記録装置では、記録ヘッドが搭載されて往復移動するキャリッジと、このキャリッジの移動位置を検出する磁気センサ及び線状磁性体と、前記キャリッジの一端側を載置、且つ案内するキャリッジガイドとを備えた記録装置であって、前記キャリッジガイドは、磁性体で構成され、キャリッジ載置面と反対側の面に前記線状磁性体が配設されていることを特徴としている。これにより、線状磁性体はキャリッジガイドにより覆われることになるので、線状磁性体を保護することができる。

また、前記磁気センサは、前記キャリッジに配置されたセンサフレームと前記キャリッジガイドで磁気シールドされていることを特徴としている。これにより、磁気センサも保護することができる。また、前記磁気センサの移動方向前後に記録材払拭部材が配設されていることを特徴としている。これにより、仮に線状磁性体に記録材が付着したとしても、キャリッジの移動に伴って記録材払拭部材で記録材を払拭することができるので、線状磁性体や磁気センサの記録材による汚染を防止することができる。また、前記磁気センサは、前記キャリッジの自重方向とは逆方向に付勢されていることを特徴としている。これにより、キャリッジとキャリッジガイドとの間のガタを無くすことができるので、キャリッジを高精度に移動制御することができる。

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つであるインクジェット式プリンタの使用時の外観構成を前面側から見たときの斜視図である。尚、図１の説明において、「前後」はインクジェット式プリンタの前面側から見たときの方向をいうものとする。このインクジェット式プリンタ１００は、扁平な直方体状のハウジング１０１を備えた携帯性の高い薄型プリンタである。

ハウジング１０１の後部には、ハウジング１０１の上面と略同一面積の矩形平板状のカバー１０２が旋回自在に取り付けられている。このカバー１０２は、ハウジング１０１の後部側の端部両端が軸支持されており、これらの軸１０２ａを中心にハウジング１０１の上面から後方にかけての鈍角の範囲で旋回するようになっている。即ち、カバー１０２は、プリンタ使用時にはハウジング１０１の斜め上後方に向って突出しており、そのときは給紙する用紙Ｐを１枚若しくは複数枚積層保持する機能を有し、プリンタ不使用時にはハウジング１０１の上面に接しており、そのときはハウジング１０１を保護する機能を有している。そして、プリンタ不使用時にはカバー１０２はハウジング１０１の上面に接しているので、カバー１０２をコンパクトに収納しておくことができる。

更に、ハウジング１０１の後部には、直方体状の空きスペースが形成されて給紙口１０１ａが設けられていると共に用紙搬送部１１０の給紙ローラ１１１が配設されている。この給紙ローラ１１１は、プリンタ使用時にはカバー１０２に積層保持される用紙Ｐの給紙先端側に当接して給紙し、また、プリンタ不使用時には直方体状の空きスペースに収納されてカバー１０２によって覆われる。また、ハウジング１０１の前面には、スリット状の排紙口１０１ｂが設けられている。

図２及び図３は、上記インクジェット式プリンタ１００のハウジング１０１とカバー１０２を取り外した状態を背面側から見たときの斜視図及び上面側から見たときの平面図である。尚、図２及び図３の説明において、「前後」はインクジェット式プリンタの背面側から見たときの方向をいうものとする。ハウジング１０１の内部には、プリンタの主要構成部である用紙搬送部１１０及び本発明の特徴的な部分を含む画像記録部１２０等が収納されている。

用紙搬送部１１０は、紙受けとして機能しているカバー１０２から画像記録部１２０を通って排紙口１０１ｂに至る紙経路に沿って用紙を搬送する機能を有しており、上流側から下流側にかけて以下の部材が順に配設されている。即ち、給紙軸１１２に貫着されたローラホルダ１１３に回転可能に保持された給紙ローラ１１１、上下に対向配置されている１本の紙送りローラ１１４及び図示しない複数個の従動ローラ、上下に対向配置されている１本の排紙ローラ１１５及び図示しない複数個のギザローラが、背面側から前面側にかけて配設されている。

給紙ローラ１１１及び排紙ローラ１１５の外周面には、給送時及び搬送時の摩擦係数を高めるために複数のゴムローラが嵌入され、紙送りローラ１１４の外周面には、搬送時の摩擦係数を高めるためにゴムやセラミック粒子等が被覆されている。そして、給紙ローラ１１１及び給紙軸１１２は、給紙モータ１１６と図示しないギア機構を介して回転制御され、紙送りローラ１１４及び排紙ローラ１１５は、搬送モータ１１７とギア機構１１８及びベルト機構１１９を介して回転制御される。

また、従動ローラは、紙送りローラ１１４の上方に軸に沿って複数配列され、サイドフレーム１０３に固定されている従動ローラ受け台１０４に係止されており、図示しない１枚の板バネにより紙送りローラ１１４に当接されて付勢されている。ギザローラは、排紙ローラ１１５の下方に軸に沿って複数配列され、下フレーム１０５に固定されているギザローラ受け台１０６に係止されており、図示しない捩りコイルバネ等により排紙ローラ１１５に当接されて付勢されている。紙送りローラ１１４と従動ローラは、給紙口１０１ａから給紙される用紙を挟持して送り出すようになっている。排紙ローラ１１５とギザローラは、紙送りローラ１１４と従動ローラから搬送されてくる用紙を挟持して送り出すようになっている。

画像記録部１２０は、紙送りローラ１１４と従動ローラから搬送されてくる用紙に対して画像記録する機能を有しており、紙送りローラ１１４と排紙ローラ１１５の間に以下の部材が配設されている。即ち、下端面に取り付けられた図示しない記録ヘッドを用紙の搬送直交方向（主走査方向）に移動させるキャリッジ１２１、このキャリッジ１２１の移動を案内するキャリッジガイド軸１２２及びキャリッジガイド１２８、キャリッジ１２１の移動位置を検出する本発明の特徴的な部分であるリニアエンコーダ１５０を構成する磁気センサ１５１及び磁気テープ（線状磁性体）１５２が配設されている。更に、キャリッジ１２１の下方で搬送されてくる用紙を支持するプラテン１２３、インクカートリッジ１２４からインクを記録ヘッドへ供給するインクチューブ１２５等が配設されている。

キャリッジ１２１は、後部にキャリッジガイド軸１２２が摺動自在に貫装され、前部に形成されている突起部１２１ａがキャリッジガイド１２８上に摺動自在に載置されている。そして、キャリッジ１２１は、インクジェット式プリンタ１００が非記録状態であるオフ状態もしくはスタンバイ状態のときは図２及び図３に示す待機位置（ホームポジション）に位置しており、記録状態のときはホームポジションを離脱して搬送されてくる用紙の両側端部間を、キャリッジモータ１２６とベルト機構１２７を介してキャリッジガイド軸１２２とキャリッジガイド１２８に案内されて移動制御される。このとき、キャリッジ１２１の移動位置は、リニアエンコーダ１５０により検出されて制御されている。尚、このリニアエンコーダ１５０を構成する磁気センサ１５１及び磁気テープ１５２についての詳細は後述する。

記録ヘッドは、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（記録材）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、記録ヘッドは、各色毎のインクチューブ１２５に繋がる複数の圧力発生室とそれらに繋がるノズルを備えており、例えば圧電素子や発熱素子等により圧力発生室内の圧力を変動させて、圧力発生室内に貯留されているインクをノズルから吐出させるようになっている。

プラテン１２３は、矩形容器状に形成されており、内部にはいわゆる縁無し印刷を行うときに吐出されたインクのうち用紙から外れたインクを吸収する不織布やスポンジ等で成る図示しないインク吸収体が敷き詰められている。インクチューブ１２５は、上記各色用のチューブが束ねられてギザローラ受け台１０６の上面に配設されており、各一端が対応する各色のインクカートリッジ１２４に繋がれ、各他端が対応する各色の記録ヘッドに繋がれている。このインクチューブ１２５は、キャリッジ１２１の移動時にキャリッジ１２１等と干渉せず、かつ折れ曲ったり交差したりしないように、ギザローラ受け台１０６の上面に略Ｕ字状に湾曲させて配設されている。

図４及び図５は、上記リニアエンコーダ１５０とその周辺部を示す斜視図及び平面図と正面図である。尚、図４及び図５の説明において、「前後」はインクジェット式プリンタの背面側から見たときの方向をいうものとする。このリニアエンコーダ１５０は、磁気センサ１５１と磁気テープ１５２を備えている。磁気センサ１５１は、直方体状に形成されており、板バネで成るセンサバネ１５３の一端上面に貼着されている。そして、センサバネ１５３に貼着された磁気センサ１５１は、キャリッジ１２１の前部における突起部１２１ａの下方に埋設されているセンサフレーム１５４内に収納され、センサバネ１５３の他端が、センサフレーム１５４の底面に固定されている。即ち、磁気センサ１５１が貼着されたセンサバネ１５３は、長手方向が主走査方向を向いた片持ち梁の形態でセンサフレーム１５４内に収納固定されている。このセンサフレーム１５４は、磁性材で上面と前側側面が開放された箱状に形成されてキャリッジ１２１に埋め込まれている。そして、センサフレーム１５４の主走査方向の両側面外側には、インクミストや塵・埃等（記録材）を払拭するフェルト等で成るインク払拭部材１５５が配設されている。

磁気テープ１５２は、磁化されている検出面と反対側の面が、キャリッジガイド１２８におけるキャリッジ１２１の突起部１２１ａを載置する面と反対側の面に貼着されている。このキャリッジガイド１２８は、磁性材で断面が略Ｌ字の棒状に形成されて、逆Ｌ字の形、即ちキャリッジ１２１の載置面と磁気テープ１５２の貼着面を有する部分１２８ａが水平（例えばプラテン１２３面と平行）であって他の部分１２８ｂが垂直（例えばプラテン１２３面に鉛直）となるように、且つキャリッジガイド軸１２２と平行になるように配設されている。そして、キャリッジガイド１２８の上記水平部分１２８ａには、キャリッジ１２１の突起部１２１ａとセンサフレーム１５４との間に形成されている横溝１２１ｂが挟み込まれる。即ち、磁気テープ１５２は、検出面と反対側の面がキャリッジガイド１２８の上記水平部分１２８ａに覆われて保護されており、検出面は当該水平部分１２８ａの下面において下方を向いてセンサバネ１５３に貼着された磁気センサ１５１と当接されている。

このような構成のリニアエンコーダ１５０によれば、磁気テープ１５２の上面側及び前側部側はキャリッジガイド１２８により覆われることになるので、磁気テープ１５２の下面（検出面）側に対するインクミストや塵・埃等の付着や磁気記録の誤消去を防止して保護することができる。更に、磁気センサ１５１の上面と前側側面を除く４面側はセンサフレーム１５４により覆われ、磁気センサ１５１の上面側と前側側面側はキャリッジガイド１２８で覆われているので、磁気センサ１５１を磁気シールドして外部の磁気による検出不良を防止することができ、また、磁気センサ１５１の上面（検出面）側に対するインクミストや塵・埃等の付着を防止して保護することができる。従って、キャリッジ１２１を常に高精度に移動制御することができ、記録精度を高精度な状態に維持することができる。

また、磁気センサ１５１の移動方向前後にインク払拭部材１５５が配設されているので、仮に磁気テープ１５２の下面（検出面）側にインクミストや塵・埃等が付着したとしても、キャリッジ１２１の移動に伴ってインク払拭部材１５５でインクミストや塵・埃等を払拭してそれらによる汚染を防止することができる。従って、キャリッジ１２１を長期間にわたって高精度に移動制御することができ、記録精度を高精度な状態に維持することができる。また、磁気センサ１５１は、センサバネ１５３によりキャリッジ１２１の自重方向とは逆方向に付勢されているので、キャリッジ１２１とキャリッジガイド１２８との間のガタを無くすことができ、キャリッジ１２１を更に高精度に移動制御して記録精度を高精度な状態に維持することができる。

尚、上述した実施形態では、センサバネ１５３として、板バネを使用したが、コイルバネやゴム等を使用しても良い。また、センサフレーム１５４は、上面と前側側面が開放された箱状に形成したが、上面のみが開放された箱状もしくは上面のうち磁気センサ１５１部分のみが開口した箱状に形成しても良く、その場合のキャリッジガイド１２８は、断面が略Ｉ字の棒状に形成して水平（例えばプラテン１２３面と平行）に配設する。

以上のような構成のインクジェット式プリンタ１００において、用紙に記録する場合の動作を説明する。なお、インクジェット式プリンタ１００とコンピュータ等との接続配線や電源プラグの接続は既に完了しているものとする。先ず、ユーザは、指をカバー１０２の前端に掛け、カバー１０２を持ち上げ後方へ旋回させ、用紙の先端側を給紙口１０１ａに差し込んで図１に示す状態にする。これにより、用紙の後端側はカバー１０２に沿って保持されるので、用紙は手前に傾斜した状態でセッティングされることになる。そして、インクジェット式プリンタ１００をスタンバイ状態にし、コンピュータ等から記録指令を入力する。

すると、用紙は、給紙ローラ１１１により先端が紙送りローラ１１４と従動ローラの接触部に当接するまで送り出され、更に紙送りローラ１１４と従動ローラとの間に挟持されて副走査方向である前方へ送り出される。そして、用紙がプラテン１２３に達すると、キャリッジ１２１の主走査方向への移動が開始される。すなわち、ホームポジションに位置していたキャリッジ１２１は、ホームポジションを離脱してリニアエンコーダ１５０により移動位置が検出されながら搬送されてくる用紙の両端部間を往復移動する。

このとき、記録ヘッドは、副走査方向に搬送されつつある用紙に対し例えば圧電素子により圧力発生室内の圧力を変動させて、圧力発生室内に貯留されているインクをノズルから吐出して、用紙上に所定の文字や画像等を記録する。このときの記録ヘッドの走査タイミングやインク吐出タイミングは、制御部により制御され、高精度なインクドット制御、ハーフトーン処理等が実行されるようになっている。そして、用紙は、排紙ローラ１１５とギザローラとの間に挟持されて更に前方へ送り出され、最終的に記録が完了した用紙は排紙口１０１ｂから外部へ排紙される。

記録装置としてインクジェット式プリンタを例に説明したが、リニアエンコーダを備えていればこれに限定されるものではなく、例えばファクシミリやコピー機等にも適用可能である。また、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。

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使用時の外観構成を前面側から見たときの斜視図である。 図１のインクジェット式プリンタのハウジングとカバーを取り外した状態を背面側から見たときの斜視図である。 図１のインクジェット式プリンタのハウジングとカバーを取り外した状態を上面側から見たときの平面図である。 図１のインクジェット式プリンタのリニアエンコーダとその周辺部を示す斜視図である。 図４の平面図と正面図である。

符号の説明

１００ インクジェット式プリンタ、１０１ ハウジング、１０２ カバー、１１０ 用紙搬送部、１２０ 画像記録部、１２１ キャリッジ、１２２ キャリッジガイド軸、１２８ キャリッジガイド、１５０ リニアエンコーダ、１５１ 磁気センサ、１５２ 磁気テープ、１５３ センサバネ、１５４ センサフレーム、１５５ インク払拭部材

Claims (4)

1. 記録ヘッドが搭載されて往復移動するキャリッジと、このキャリッジの移動位置を検出する磁気センサ及び線状磁性体と、前記キャリッジの一端側を載置、且つ案内するキャリッジガイドとを備えた記録装置であって、
   前記キャリッジガイドは、磁性体で構成され、キャリッジ載置面と反対側の面に前記線状磁性体が配設されていることを特徴とする記録装置。
2. 前記磁気センサは、前記キャリッジに配置されたセンサフレームと前記キャリッジガイドで磁気シールドされていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記磁気センサの移動方向前後に記録材払拭部材が配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 前記磁気センサは、前記キャリッジの自重方向とは逆方向に付勢されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の記録装置。
   

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