JP2010058276A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】投光機と受光機との衝突のおそれがなく、通信距離を無駄に長くする必要がなく、記録領域外に配置される各種装置の位置に制約を与えることがなく、キャリッジ側とプリンタ本体側との間で光通信することのできるインクジェットプリンタを提供すること。
【解決手段】記録ヘッド３を搭載したキャリッジ１をプリンタ本体に主走査方向に移動可能に設け、キャリッジ１側とプリンタ本体側との間の通信を、投光機８及び受光機９のうちの一方をキャリッジ１側に配置し、他方をプリンタ本体側に配置し、投光機８及び受光機９のうちのプリンタ本体側に配置した方を、キャリッジ１側に配置した方よりも下位に配置すると共に、投光機８及び受光機９の各々の光軸Ｌ１、Ｌ２が主走査方向に対して斜めとなるように取り付ける。
【選択図】 図８

Description

本発明はインクジェットプリンタに関し、詳しくは、ノズルからインクを吐出する記録ヘッドを、プリンタ本体に主走査方向に移動可能に設けられたキャリッジ上に搭載し、キャリッジ側とプリンタ本体側との間の通信を、投光機と受光機を用いた光通信によって行うようにしたインクジェットプリンタに関する。

ノズルからインクを吐出する記録ヘッドをキャリッジに搭載し、該キャリッジをプリンタ本体に主走査方向に移動可能に設けたインクジェットプリンタにおいて、キャリッジ側とプリンタ本体側との間の通信を、投光機と受光機を用いた光通信によって行うようにしたものが知られている（特許文献１、２）。

これによると、キャリッジ側とプリンタ本体側との間を従来のリボンケーブル等の信号線を用いて接続する場合に生じる問題を解決することができる。
特開平６−１４３７２５号公報 特開平７−１０８７３７号公報

しかし、この場合、次のような新たな課題がある。

すなわち、投光機と受光機とのうちの一方をキャリッジ側に、他方をプリンタ本体側に配置した場合、両者の光軸を合わせるため、投光機と受光機を光軸が主走査方向に沿って同一軸となるように対向させて配置するようにしている。図１６はキャリッジ１００に受光機１０１を設け、プリンタ本体に投光機１０２を設けた態様を示している。

このとき、キャリッジ１００が主走査方向に沿ってオーバーランした場合、投光機１０２と受光機１０１とが衝突して破壊されてしまうおそれがある。このため、キャリッジ１００のオーバーランを検出するためのセンサ１０３を設け、このセンサ１０３によってオーバーランが検出された場合にキャリッジ１００を強制的に停止させるための手段を講じる必要があり、部品数増によって構造が複雑化すると共にコスト増を招く問題がある。

また、投光機又は受光機をプリンタ本体側に配置する場合、取り付ける位置がプリンタ本体のカバー等の比較的たわみ易い外装部材であるような場合、位置ズレが大きくなり、精度のよい通信ができなくなるおそれがあり、そのために、金属ステー等の安定した取付け部材を追加すると、やはり部品数増によるコスト増の問題や追加部材の取付けスペースの確保の問題がある。

更に、キャリッジ１００の主走査方向の移動範囲は、図１６のように投光機１０２と受光機１０１とが対向しているため、最大で投光機１０２の取付け位置までの範囲に限定されることになる。プリンタ本体には、図１７に示すように、記録ヘッドによる記録領域外に、記録ヘッドの各ノズルからのインク吐出の有無を検出するためのノズル欠検知装置１０４や、記録ヘッドのノズル面をワイピングしたり、ノズルからインクを吸引したりするメンテナンス装置１０５等を配置する場合があるが、これらの装置は、プリンタ本体側の投光機１０２の取付け位置よりも遠い側に配置することができず、いずれも投光機１０２よりも内側に配置せざるを得なくなる。

この場合、プリンタ本体側の投光機１０２の取付け位置を、図１７のようにノズル欠検知装置１０４やメンテナンス装置１０５よりも外側にすると、キャリッジ１００側の受光機１０１とプリンタ本体側の投光機１０２との間の通信距離が無駄に長くなってしまう。ノズル欠検知装置１０４によって欠検知を行う場合は、キャリッジ１００側とプリンタ本体側との間で検出信号等の各種信号を頻繁に送受信する必要があるが、メンテナンス装置１０５によってメンテナンスを行う場合は、プリンタ本体側の制御だけで稼働するため、キャリッジ１００側とプリンタ本体側との間で通信を行う必要がないためである。通信距離が長くなると、受光感度を上げるために増幅率を上げること等によってノイズの影響を受け易くなり、精度良く通信を行うことが困難になる問題がある。

このため、図１８（ａ）のように、メンテナンス装置１０５をプラテン１０６側に配置したり、図１８（ｂ）のように、メンテナンス装置１０５を、プラテン１０６を間に挟んでノズル欠検知装置１０４と反対側に配置したりすれば、投光機１０２の位置を、ノズル欠検知装置１０４に位置したキャリッジ１００側の受光機１０１に近接させて配置することができ、通信距離が短くなって精度良く通信を行うことができるようになるが、次のような問題がある。

一般に、ノズル欠検知は所定のタイミングでキャリッジ１００がノズル欠検知装置１０４の位置まで移動して来ることによって実行され、ノズル欠検知の結果、ノズルが正常であれば、直ぐにキャリッジ１００を記録領域内まで戻して次の記録を再開することができるように、プラテン１０６に隣接して配置されることが望まれる。ここで、ノズル欠検知の結果、ノズル詰まり等の異常が発見された場合は、キャリッジ１００をメンテナンス装置１０５の位置まで移動させてメンテナンスを行う必要がある。

ところが、図１８（ａ）の場合では、ノズル欠検知を行う際、ノズル欠検知装置１０４の位置までメンテナンス装置１０５を越えてキャリッジ１００を移動させなくてはならず、ノズル欠検知の結果、ノズルが正常でメンテナンスが不要の場合に記録を直ちに再開させたい場合も、ノズル欠検知装置１０４からメンテナンス装置１０５を越えてキャリッジ１００を移動させなくてはならず、キャリッジ１００の移動に無駄が多くなり、それだけ次の記録を再開するまでに時間が掛かってしまい、プリンタの記録速度を低下させる原因となってしまう。

また、図１８（ｂ）の場合では、キャリッジ１００をノズル欠検知装置１０４まで移動させる際の無駄はなくなるが、ノズル欠検知の結果、ノズルが異常でメンテナンスが必要な場合、ノズル欠検知装置１０４からメンテナンス装置１０５までプラテン１０６を越えて長い距離を移動させなくてはならず、やはり、上記同様にプリンタの記録速度を低下させる原因となってしまう。

そこで、本発明は、投光機と受光機とが衝突するおそれがなく、また、通信距離を無駄に長くする必要がなく、更に、記録領域外に配置される各種装置の位置に制約を与えることがなく、キャリッジ側とプリンタ本体側との間で光通信することのできるインクジェットプリンタを提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は以下の各発明によって解決される。

請求項１記載の発明は、ノズルからインクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジをプリンタ本体に主走査方向に移動可能に設け、前記キャリッジ側と前記プリンタ本体側との間の通信を、投光機及び受光機のうちの一方を前記キャリッジ側に配置し、他方を前記プリンタ本体側に配置することによって光通信によって行うようにしたインクジェットプリンタであって、前記投光機及び前記受光機のうちの前記プリンタ本体側に配置した方を、前記キャリッジ及び該キャリッジと共に移動する部材の主走査方向に沿う移動経路上から外れた位置に取り付けられていると共に、前記投光機及び前記受光機の各々の光軸が主走査方向に対して斜めとなるように取り付けられていることを特徴とするインクジェットプリンタである。

請求項２記載の発明は、前記投光機及び前記受光機のうちの前記プリンタ本体側に配置した方が、前記キャリッジ側に配置した方よりも下位に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタである。

請求項３記載の発明は、前記投光機及び前記受光機は、前記プリンタ本体を平面視した場合、互いの光軸が同一直線上となるように配置されていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタである。

請求項４記載の発明は、前記投光機及び前記受光機のうちの前記プリンタ本体側に配置した方が、前記キャリッジ側に配置した方よりも、副走査方向に沿うプリンタ本体の手前側又は奥側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタである。

請求項５記載の発明は、前記投光機及び前記受光機は、前記プリンタ本体を正面視した場合、互いの光軸が同一直線上となるように配置されていることを特徴とする請求項４記載のインクジェットプリンタである。

請求項６記載の発明は、前記投光機は複数設けられ、それぞれ取付け角度を異ならせて配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。

請求項７記載の発明は、前記受光機は複数設けられ、それぞれ取付け角度を異ならせて配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。

請求項８記載の発明は、前記投光機及び前記受光機の取付け角度は、互いの光軸の一致点が、通信動作時における前記キャリッジの主走査方向移動範囲両端の中間位置よりも遠い側寄りとなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。

請求項９記載の発明は、前記投光機及び前記受光機の通信距離に応じて、前記投光機の強度と前記受光機の感度のうちの少なくとも一方を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。

請求項１０記載の発明は、前記投光機が前記プリンタ本体側、前記受光機が前記キャリッジ側に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。

請求項１１記載の発明は、前記プリンタ本体に、前記記録ヘッドによる記録領域に隣接して、前記記録ヘッドの各ノズルから吐出されるインク滴を検出して検出信号を出力するノズル欠検知手段が配設されると共に、前記キャリッジ上に、前記記録ヘッドの各ノズルから前記ノズル欠検知手段によるノズル欠検知動作のための吐出開始信号を出力する吐出制御手段と、前記吐出制御手段からの吐出開始信号の出力から所定時間内の前記検知手段からの検出信号の有無によってノズル欠かどうかを判断する判断手段とを有するヘッド駆動基板を備えてなり、前記投光機は、前記ノズル欠検知手段による所定のノズル欠検知動作中の前記キャリッジの所定の移動範囲内において前記ノズル欠検知手段の検出信号を前記受光機に送信し、前記受光機は、受光された前記検出信号を前記ヘッド駆動基板の前記判断手段に送信する構成であることを特徴とする請求項１０記載のインクジェットプリンタである。

請求項１２記載の発明は、前記ノズル欠検知手段を挟んで主走査方向の前記記録領域の反対側に、前記記録ヘッドのメンテナンスを行うためのメンテナンス手段が配置されており、前記投光機は、前記メンテナンス手段が配置されたメンテナンス領域内に配置されていることを特徴とする請求項１１記載のインクジェットプリンタである。

請求項１３記載の発明は、前記投光機が前記キャリッジ側、前記受光機が前記プリンタ本体側に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。

本発明によれば、投光機と受光機とが衝突するおそれがなく、また、通信距離を無駄に長くする必要がなく、更に、記録領域外に配置される各種装置の位置に制約を与えることがなく、キャリッジ側とプリンタ本体側との間で光通信することのできるインクジェットプリンタを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明に係るインクジェットプリンタの要部を示す平面図、図２はその正面図である。

図中、１はキャリッジであり、プリンタ本体の主走査方向（図中Ａで示す方向）に亘って架設されたガイドレール２に沿って往復移動可能に設けられており、記録ヘッド３を搭載している。記録ヘッド３は、多数のノズルが配列されたノズル面３ａを下面とし、ノズル列方向が主走査方向と直交する副走査方向（図中Ｂで示す方向）に沿うようにキャリッジ１に取付けられている。ここでは、９個の記録ヘッド３がキャリッジ１に千鳥状に配列されているが、本発明において記録ヘッド３の数は特に問わない。

４はベルト搬送ユニットであり、詳細については省略するが、複数のローラに架け渡された搬送ベルトによって、紙、布帛、プラスチックシート等の記録メディアを副走査方向（図１中の下方向）に向けて搬送するようになっている。４ａは搬送ベルト表面によって各記録ヘッド３のノズル面３ａに対向するように形成されるプラテン面であり、このプラテン面４ａに載置されて搬送される記録メディアに対して、キャリッジ１に搭載された各記録ヘッド３からインク滴が吐出され、所望の画像記録が行われるようになっている。

ガイドレール２は、ベルト搬送ユニット４が配置されている領域、すなわち、記録ヘッド３が記録メディアに対して画像記録を行う記録領域よりも更に側方の記録領域外に延びており、キャリッジ１を記録領域から記録領域外まで移動可能としている。この記録領域外には、ベルト搬送ユニット４に近い方から順に、ノズル欠検知ユニット５、ノズルクリーニングユニット６、キャッピングユニット７が主走査方向に沿って配設されている。

ノズル欠検知ユニット５は、記録ヘッド３のノズルからのインク滴の吐出の有無を検出する検出手段であり、図３に示すように、ＬＥＤやレーザ等からなる発光部５１と、フォトセンサー等からなる受光部５２と、検出時に吐出されるインク滴ａを受け入れるインク受け部５３と、インク滴ａを検出した際の検出信号を出力する検出部５４とを有している。

発光部５１は、記録ヘッド３の各ノズルから吐出されるインク滴ａの通過を検出するための検出光ｄを出射し、受光部５２は、その検出光ｄを受光して検出部５４に光量信号を出力する。発光部５１と受光部５２は、主走査方向に直交する方向に沿う全ての記録ヘッド３のノズル列を間に挟むことができる程度の距離をおいて対向しており、検出光ｄの光軸が記録ヘッド３のノズル面３ａと平行であって、インク滴ａの吐出方向に沿う高さ位置がノズル面３ａの位置よりも低い位置となるように配置されている。これにより、キャリッジ１上のいずれかの記録ヘッド３のノズルが検出光ｄ上に位置したときに、そのノズルから吐出されるインク滴ａの進行経路は検出光ｄと交叉する。従って、検出光ｄ上に位置するいずれかの記録ヘッド３のノズルからインク滴ａを検出光ｄに向けて吐出させると、そのインク滴ａは検出光ｄを通過してインク受け部５３に着弾する。受光部５２は、このインク滴ａが検出光ｄを通過したときの陰影を捉え、そのときの光量信号の変化を検出部５４に送る。

検出部５４は、図４に示すように、電流増幅部５４ａ、交流増幅部５４ｂ、中域フィルタ５４ｃ、低域フィルタ５４ｄ、比較器５４ｅ及びフィルターパルス調整部５４ｆを備えている。受光部５２からの光量信号は、まず電流増幅部５４ａによって直流増幅され、その後、交流増幅部５４ｂによって光量信号の変動分が増幅される。この交流増幅部５４ｂからの出力信号は、中域フィルタ５４ｃを経由してノイズが除去された後、比較器５４ｅに入力される。一方、中域フィルタ５４ｃからの出力信号は低域フィルタ５４ｄにも入力される。低域フィルタ５４ｄは中域フィルタ５４ｃからの出力信号から基準信号を生成し、比較器５４ｅに入力する。比較器５４ｅは、中域フィルタ５４ｃを経て入力された出力信号と低域フィルタ５４ｄによって生成された基準信号とを比較し、出力信号が基準信号を越えた場合に信号出力する。比較器５４ｅから出力された信号は、フィルターパルス調整部５４ｆによって、比較器５４ｅからの出力信号にフィルタやパルス幅調整を行い、最終的な検出信号（Defect-out）として出力する。

図５は、ノズル欠検出用の吐出信号と、受光部５２の出力信号と、検出信号（Defect-out）との関係を示すタイミングチャートである。ここでは検出用の吐出開始信号（Def-Trig）によって、１つのノズルからインク滴ａを３発連続して吐出し、検出用インク滴を一まとまりのインク滴群とし、大きなインク滴群の塊として容易に検出できるようにしている。

ノズルからインク滴群が正常に吐出されると、インク滴群は検出光ｄの光軸を通過することによって受光部５２で捉えられる光量が一時的に低下する。検出部５４は、この受光部５２の出力信号の低下が基準信号（Vref）を超えた場合にインク滴群の通過有りの検出信号（Defect-out）を出力する。

ノズルクリーニングユニット６は、記録ヘッド３のノズル面３ａをワイピングローラやゴムブレード等のワイピング部材６ａを用いてワイピングすることにより、ノズル面３ａに付着した残留インクやゴミ等を除去するメンテナンス手段の一つである。メンテナンス時は、このノズルクリーニングユニット６の上方までキャリッジ１が移動してきた後、該キャリッジ１が下動もしくはノズルクリーニングユニット６が上動してノズル面３ａとワイピング部材６ａとを接触させ、キャリッジ１を主走査方向に移動させることによって該ノズル面３ａをワイピングする。

キャッピングユニット７は、各記録ヘッド３のノズル面３ａに対応して密着するためのキャップ７ａを有しており、このキャップ７ａを対応する記録ヘッド３のノズル面３ａに密着させた後、不図示の吸引手段を用いて各キャップ７ａ内を負圧にしてノズルからインクを吸引することで、ノズル詰まりの解消、気泡や不要インクの排出等を行うメンテナンス手段の一つである。メンテナンス時は、このキャッピングユニット７の上方までキャリッジ１が移動してきた後、該キャリッジ１が下動もしくはキャッピングユニット７が上動して各ノズル面３ａに各キャップ７ａを密着させ、不図示の吸引手段を駆動させることによって吸引を行う。

本発明において、これらノズルクリーニングユニット６及びキャッピングユニット７が配置される領域が、記録領域外におけるメンテナンス領域である。

ノズル欠検知ユニット５の検出部５４にはＬＥＤやレーザ等からなる投光機８が接続されており、プリンタ本体側に固定されている。一方、キャリッジ１にはフォトセンサー等からなる受光機９が搭載されている。投光機８は、ノズル欠検知ユニット５の検出部５４から出力される検出信号（Defect-out）に従って発光して赤外光を出射し、受光機９は、この投光機８からの出射光を受光する。これにより、ノズル欠検知ユニット５の検出部５４から出力される検出信号（Defect-out）は、光通信によってキャリッジ１上の記録ヘッド３に送信されるようにしている。

図６は、この光通信に関連する構成部分のブロック図である。キャリッジ１上には、各記録ヘッド３を駆動するためのヘッド駆動基板１０を備えており、受光機９はこのヘッド駆動基板１０に接続されている。

ヘッド駆動基板１０は、図７に示すように、吐出のための駆動信号を各記録ヘッド３に印加するドライバ１０ａと、ノズル欠検知のための吐出制御を行う吐出制御部１０ｂと、ノズルが欠ノズルであるかどうかを判断するための判断部１０ｃを有している。

吐出制御部１０ｂは、プリンタ本体内又は外部ＰＣのＣＰＵ１１からのノズル欠検知開始コマンドを受けて、予め決められた所定のシーケンスに従ってドライバ１０ａに対してノズル欠検知用の吐出開始信号（Def-Trig）を送信する。この吐出開始信号（Def-Trig）は同時に判断部１０ｃにも送信される。

判断部１０ｃは、投光機８から送信されるノズル欠検知ユニット５の検出部５４から出力された検出信号（Defect-out）を、受光機９を介して受信し、吐出制御部１０ｂがノズル欠検知用の吐出開始信号（Def-Trig）を出力した時点から、不図示のカウント手段によって予め定められた所定時間をカウントしており、この所定時間が経過するまでに、受光機９がノズル欠検知ユニット５の検出部５４から検出信号（Defect-out）を受信した場合に、そのノズルからインク滴ａの吐出有り、すなわち正常ノズルであることを判断し、所定時間が経過した時点で、受光機９が検出部５４から検出信号（Defect-out）を受信しなかった場合に、そのノズルからはインク滴ａの吐出がない、すなわち欠ノズルであることを判断する。判断結果は不図示のメモリに記憶される。

ここで、図８、図９を用いて、プリンタ本体側に取り付けられる投光機８とキャリッジ１側に取り付けられる受光機９との配置関係について説明する。図８（ａ）は投光機８と受光機９との配置関係を示す部分正面図、図８（ｂ）はその部分平面図であり、図９はノズル欠検知ユニット５を含めた配置関係の概略を示す正面図である。

本発明において、プリンタ本体側に配置された投光機８は、キャリッジ１及び該キャリッジ１と共に移動する部材（例えば記録ヘッド３、受光機９等のキャリッジ１に装備された部材）の主走査方向に沿う移動経路上から外れた位置に取り付けられている。

ここでは、プリンタ本体側に配置された投光機８は、キャリッジ１側に配置された受光機９よりも、高さ位置が下位となるように配置された態様を示している。すなわち、投光機８の上端８ａの高さ位置は、受光機９の下端９ａの高さ位置よりも下位にある。このため、キャリッジ１が投光機８側に向けて主走査方向に沿って移動してきても、受光機９と衝突することはない。もちろん、投光機８は、キャリッジ１自体及び該キャリッジ１と共に移動する部材の移動経路上から外れた位置に配置されているため、これらと衝突することもない。

これら投光機８と受光機９は、ノズル欠検知ユニット５によるノズル欠検知動作中に、上述したように検出信号（Defect-out）の送受信を行うが、キャリッジ１上には複数の記録ヘッド３が搭載されているため、ノズル欠検知動作開始から全ての記録ヘッド３のノズル欠検知動作を完了するまでには、図９に示すように、キャリッジ１は移動範囲Ｗだけ移動を行う必要があり、この間の全域で、投光機８と受光機９との間で検出信号（Defect-out）の送受信を可能とする必要がある。通常、投光機８と受光機９とは光軸が一致するように対向して配置されるが、本発明では両者が同一高さ位置にないため、以下のように投光機８と受光機９の取付けに工夫を講じている。

通常、通信距離が長い場合、送受信距離を伸ばすため、送信強度、受信感度を高める必要があり、その場合、送信角、受信角を狭くすることが行われる。しかし、一般に投光機８や受光機９は光軸近辺に強度、感度を持つため、光軸Ｌ１、Ｌ２を主走査方向に平行となるように向けると、長い通信距離では両者間で通信ができなくなってしまうおそれがある。キャリッジ１に多数の記録ヘッド３が搭載される大型のインクジェットプリンタの場合、その移動範囲Ｗは数百ｍｍにも及ぶため、この間の投光機８と受光機９とが最も遠い移動範囲Ｗの端から最も近い端までの全ての位置で、送受信を行わなくてはならない。

そこで、投光機８及び受光機９は、正面から見た場合、図８（ａ）に示すように、投光機８の光軸Ｌ１及び受光機９の光軸（中心軸）Ｌ２がそれぞれ主走査方向に対して斜めとなるように取り付けられている。すなわち、投光機８の投光面は上方に向き、受光機９の受光面は下方に向くように傾斜して取り付けられている。

図１０は、投光機（ＬＥＤ）の強度分布と受光機（フォトセンサー）の感度分布の一例を示している。いずれも光軸近辺に最も強度、感度を有しているが、光軸から外れた部分を利用して、移動範囲Ｗの全域において送受信可能となるように、投光機８と受光機９との取付け角度が設定される。

ここで、あるデバイス角度における投光機の強度をＸ、受光機の感度をＹ、デバイス間の距離をＬで表すと、投受光のシステム感度Ｚは次の式で表される。

Ｚ＝Ｘ＊Ｙ／Ｌ^２

よって、使用される投光機８、受光機９の実際の強度分布、感度分布及び設置位置のデータに基づいて計算することで、移動範囲Ｗの両端においてシステム感度を確保するように、投光機８及び受光機９の主走査方向に対する取付け角度を決めることができる。

実際の配置に当っては、図１１に示すように、投光機８及び受光機９の垂直方向の取付け角度を、互いの光軸Ｌ１、Ｌ２の一致点（これをＢ点とする。）が、通信動作時におけるキャリッジ１の移動範囲Ｗの両端（これを最も遠い側がＡ点、最も近い側がＣ点とする。）の中間位置（これをＤ点とする。）よりも遠い側（Ａ点側）寄りとなるように設定することが好ましい。

図１２のグラフに示すように、互いの光軸Ｌ１、Ｌ２の一致点をＡ点側へ持っていくにつれ、システム感度のピークが下がると同時に、Ａ点での感度が上がっていくが、Ａ点で光軸Ｌ１、Ｌ２を合わせると、逆側のＣ点で感度が不足してしまう。よって、同グラフより、キャリッジ１の移動範囲Ｗの両端での必要な感度を確保し、なお且つ両端及びピークの感度差をできるだけ小さくするように光軸Ｌ１、Ｌ２を合わせるには、移動範囲Ｗの中間位置（Ｄ点）からＡ点寄りの位置に設定するとよい。これにより、キャリッジ１の移動途中で感度を可変しなくても済むようになる。

一例を挙げると、ノズル欠検知動作時のキャリッジ１の移動範囲Ｗ＝５４４ｍｍの場合、投光機８の高さ位置（投光機８の投光面の中心位置）と受光機９の高さ位置（受光機９の受光面の中心位置）との間の離間距離Ｄ１＝１３６ｍｍ、キャリッジ１がＣ点に到達したときの受光機９（受光機９の受光面の中心位置）と投光機（投光機８の投光面の中心位置）との間の離間距離Ｄ２＝１５０ｍｍとした場合、両者の光軸Ｌ１、Ｌ２が同一直線上に一致するＢ点は、中間位置Ｄ点よりもＡ点寄りに２８ｍｍずれた位置となり、キャリッジ１の移動範囲Ｗの全域において投光機８から送信される検出信号（Defect-out）を受光機９によって受信可能であった。

なお、投光機８及び受光機９は、平面から見た場合、図８（ｂ）に示すように、互いの光軸Ｌ１、Ｌ２が同一直線上となるように配置されている。これは投光機８及び受光機９の横方向（水平方向）でのシステム感度を考慮しなくて済むためである。

このように、本発明によれば、プリンタ本体側の投光機８が、キャリッジ１及び該キャリッジ１と共に移動する部材の主走査方向に沿う移動経路上から外れた位置に取り付けられると共に、投光機８及び受光機９の各々の光軸が主走査方向に対して斜めとなるように取り付けられているため、キャリッジ１が主走査方向に移動しても互いに衝突することはなく、投光機１をキャリッジ１の全移動範囲途中に配置することができ、キャリッジ１の所定の移動範囲（ノズル欠検知動作のための移動範囲）内において通信が可能となり、通信距離を無駄に長くする必要がない。このため、図１、図２に示すように、投光機８は、記録領域外のメンテナンス領域内に配置することもできるようになり、プリンタ本体の幅が無駄に長くなるようなことはない。また、ノズルクリーニングユニット６やキャッピングユニット７の配置に制約を与えることもなく、記録速度を低下させることのない理想的な配置とすることができる。

投光機８の配置は、以上のように受光機９の位置よりも下位にする態様に限らず、キャリッジ１及び該キャリッジ１と共に移動する部材の主走査方向に沿う移動経路上から外れた位置に取り付けられていれば、副走査方向に沿うプリンタ本体の手前側又は奥側に配置する態様とすることもできる。この場合も、投光機８及び受光機９の各々の光軸Ｌ１、Ｌ２が主走査方向に対して斜めとなるように取り付けられる。

また、この場合は、投光機８及び受光機９は、正面から見た場合、図８（ｂ）に示すように、互いの光軸Ｌ１、Ｌ２が同一直線上となるように配置されていると、投光機８及び受光機９の縦方向（垂直方向）でのシステム感度を考慮しなくて済むために好ましい。これは、図８に示す投光機８と受光機９とが高さ方向である垂直方向にずれて配置された態様を、主走査方向に沿う方向から見て９０°回転させた態様となり、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、投光機８と受光機９とが水平方向にずれて配置される格好となる。ここでは、図１３（ａ）のようにプリンタ本体を平面から見た場合、投光機８の前側端８ｂが受光機９の後側端９ｂよりもプリンタ本体の奥側（後側）となるように位置がずれているが、図１３（ｂ）のようにプリンタ本体を正面から見た場合では、投光機８と受光機９の光軸Ｌ１、Ｌ２は一致する位置関係にある。

なお、キャリッジ１の移動範囲Ｗの全域で投光機８と受光機９との間の通信を可能とするための方法としては、キャリッジ１の移動に追随して投光機８と受光機９の光軸Ｌ１、Ｌ２を合わせるような回転機構を追加装備することも考えられるが、コスト高となる。本発明によれば、このような特別な機構を追加装備する必要なく、簡易且つ安価に安定した光通信を行うことができる。

本発明において、投光機８及び受光機９の通信距離に応じて、投光機８の発光強度と受光機９の受光感度のうちの少なくとも一方を変更する変更手段を有することは、通信の信頼性をより向上させることができるために好ましい。すなわち、投光機８と受光機９との間の距離が大きい又は両者の光軸Ｌ１、Ｌ２のズレが大きい場合は、投光機８の発光強度を大きくしたり、受光機９の受光感度を大きくしたりする。このような発光強度や受光感度の変更は、投光機８と受光機９との離間距離等に応じて、小、大の２段階又は小、中、大の３段階に変更する等、任意に設定して行うことができる。

また、本発明において、投光機８、受光機９は、それぞれ一つずつ用いただけの態様に限らず、以下のように複数用いた態様とすることもできる。

図１４（ａ）は投光機８を複数の投光機８Ａ〜８Ｃによって構成した態様である。この場合、各投光機８Ａ〜８Ｃのそれぞれの垂直方向の取付け角度を異ならせることにより、キャリッジ１の移動範囲Ｗの全域において１つの受光機９との間での通信の信頼性を向上させることができる。

図１４（ｂ）は受光機９を複数の受光機９Ａ〜９Ｃによって構成した態様である。この場合、各受光機９Ａ〜９Ｃのそれぞれの垂直方向の取付け角度を異ならせることにより、キャリッジ１の移動範囲Ｗの全域において１つの投光機８との間での通信の信頼性を向上させることができる。

図１４（ｃ）は投光機８、受光機９の双方を複数の投光機８Ａ〜８Ｃ、複数の受光機９Ａ〜９Ｃによって構成した態様である。この場合、各投光機８Ａ〜８Ｃ、各受光機９Ａ〜９Ｃのそれぞれの垂直方向の取付け角度を異ならせることにより、キャリッジ１の移動範囲Ｗの全域において各投光機８Ａ〜８Ｃと各受光機９Ａ〜９Ｃとの間での通信の信頼性を向上させることができる。

なお、図１４（ａ）〜（ｃ）においても、平面から見た場合は、図８（ｂ）同様、各投光機８Ａ〜８Ｃと各受光機９Ａ〜９Ｃの光軸は同一直線上となるように配置されていることが好ましい。

このように投光機８を複数用いた場合、各投光機８Ａ〜８Ｃから同時に送信するようにしてもよいし、移動範囲Ｗ中のキャリッジ１の位置に応じて、受光機９との間で十分なシステム感度を確保できる最適な投光機に順次切り替えて使用するようにしてもよい。

また、受光機９の場合も同様に、各受光機９Ａ〜９Ｃで同時に受信するようにしてもよいし、移動範囲Ｗ中のキャリッジ１の位置に応じて、投光機８との間で十分なシステム感度を確保できる最適な受光機に順次切り替えて使用するようにしてもよい。

以上の実施形態では、プリンタ本体側に投光機８だけを配置し、キャリッジ１側に受光機９だけを配置することにより、プリンタ本体側からキャリッジ１側だけに送信を行うようにしたが、投受光機のセットをもう１組設け、図１５に示すように、そのもう１組の投受光機のセットのうちの投光機８０をキャリッジ１側に受光機９と同様に取付け、受光機９０をプリンタ本体側に投光機８と同様に取付けるようにしてもよい。この場合、プリンタ本体側からキャリッジ１側へは、投光機８から受光機９に対してノズル欠検知動作時の検出信号（Defect-out）を送信し、キャリッジ１側からプリンタ本体側へは、投光機８０から受光機９０に対して、例えばノズル欠検知ユニット制御信号（発光部５１のON／OFF、感度変更等のコマンド）を送信するように、双方向での光通信を行うことができる。

この態様では、各投受光機のセット間で互いに干渉しないように、投光機８、８０からの出射光に変調をかけたり、投光機８と受光機９０、投光機８０と受光機９との間で仕切り等を設けることが好ましい。

また、本発明は、ノズル欠検知ユニット５の検出部５４からの検出信号（Defect-out）をキャリッジ１側に送信するものに限らず、キャリッジ１側とプリンタ本体側との間で各種信号を送受信する場合に適用できる。従って、送受信する信号によっては、プリンタ本体側に受光機のみを配置させ、キャリッジ１側に投光機のみを配置させる態様とすることもできる。

本発明に係るインクジェットプリンタの要部を示す平面図 本発明に係るインクジェットプリンタの要部を示す正面図 キャリッジとノズル欠検知ユニットを示す斜視図 ノズル欠検知ユニットの検出部の構成を示すブロック図 ノズル欠検出用の吐出信号と受光部の出力信号と検出信号との関係を示すタイミングチャート 光通信に関連する構成部分のブロック図 ヘッド駆動基板の構成を示すブロック図 （ａ）は投光機と受光機との配置関係を示す部分正面図、（ｂ）はその部分平面図 ノズル欠検知ユニットを含めた投光機と受光機との配置関係の概略を示す正面図 投光機（ＬＥＤ）の強度分布と受光機（フォトセンサー）の感度分布の一例を示す図 投光機及び受光機の取付け角度の設定方法を説明する図 ノズル欠検知動作時のキャリッジの移動範囲とシステム感度との関係を示すグラフ （ａ）は投光機と受光機との配置関係の別の態様を示す部分正面図、（ｂ）はその部分平面図 （ａ）は投光機を複数用いた態様を示す図、（ｂ）は受光機を複数用いた態様を示す図、（ｃ）は投光機と受光機をそれぞれ複数用いた態様を示す図 投受光機の組を２組設けた態様を示す図 キャリッジに受光機、プリンタ本体に投光機を設けた態様を示す従来技術を説明する図 記録領域外にノズル欠検知装置及びメンテナンス装置を配置した従来技術を説明する図 （ａ）（ｂ）はノズル欠検知装置とメンテナンス装置の従来技術による配置態様を説明する図

符号の説明

１：キャリッジ
２：ガイドレール
３：記録ヘッド
３ａ：ノズル面
４：ベルト搬送ユニット
４ａ：プラテン面
５：ノズル欠検知ユニット
５１：発光部
５２：受光部
５３：インク受け部
５４：検出部
６：ノズルクリーニングユニット
６ａ：ワイピング部材
７：キャッピングユニット
７ａ：キャップ
８、８Ａ〜８Ｃ、８０：投光機
８ａ：上端
８ｂ：前側端
９、９Ａ〜９Ｃ、９０：受光機
９ａ：下端
９ｂ：後側端
１０：ヘッド駆動基板
１１：ＣＰＵ
Ｌ１、Ｌ２：光軸
ａ：インク滴
ｄ：検出光

Claims (13)

1. ノズルからインクを吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジをプリンタ本体に主走査方向に移動可能に設け、前記キャリッジ側と前記プリンタ本体側との間の通信を、投光機及び受光機のうちの一方を前記キャリッジ側に配置し、他方を前記プリンタ本体側に配置することによって光通信によって行うようにしたインクジェットプリンタであって、
   前記投光機及び前記受光機のうちの前記プリンタ本体側に配置した方を、前記キャリッジ及び該キャリッジと共に移動する部材の主走査方向に沿う移動経路上から外れた位置に取り付けられていると共に、前記投光機及び前記受光機の各々の光軸が主走査方向に対して斜めとなるように取り付けられていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記投光機及び前記受光機のうちの前記プリンタ本体側に配置した方が、前記キャリッジ側に配置した方よりも下位に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記投光機及び前記受光機は、前記プリンタ本体を平面視した場合、互いの光軸が同一直線上となるように配置されていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記投光機及び前記受光機のうちの前記プリンタ本体側に配置した方が、前記キャリッジ側に配置した方よりも、副走査方向に沿うプリンタ本体の手前側又は奥側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記投光機及び前記受光機は、前記プリンタ本体を正面視した場合、互いの光軸が同一直線上となるように配置されていることを特徴とする請求項４記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記投光機は複数設けられ、それぞれ取付け角度を異ならせて配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記受光機は複数設けられ、それぞれ取付け角度を異ならせて配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記投光機及び前記受光機の取付け角度は、互いの光軸の一致点が、通信動作時における前記キャリッジの主走査方向移動範囲両端の中間位置よりも遠い側寄りとなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記投光機及び前記受光機の通信距離に応じて、前記投光機の強度と前記受光機の感度のうちの少なくとも一方を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記投光機が前記プリンタ本体側、前記受光機が前記キャリッジ側に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
11. 前記プリンタ本体に、前記記録ヘッドによる記録領域に隣接して、前記記録ヘッドの各ノズルから吐出されるインク滴を検出して検出信号を出力するノズル欠検知手段が配設されると共に、前記キャリッジ上に、前記記録ヘッドの各ノズルから前記ノズル欠検知手段によるノズル欠検知動作のための吐出開始信号を出力する吐出制御手段と、前記吐出制御手段からの吐出開始信号の出力から所定時間内の前記検知手段からの検出信号の有無によってノズル欠かどうかを判断する判断手段とを有するヘッド駆動基板を備えてなり、
    前記投光機は、前記ノズル欠検知手段による所定のノズル欠検知動作中の前記キャリッジの所定の移動範囲内において前記ノズル欠検知手段の検出信号を前記受光機に送信し、前記受光機は、受光された前記検出信号を前記ヘッド駆動基板の前記判断手段に送信する構成であることを特徴とする請求項１０記載のインクジェットプリンタ。
12. 前記ノズル欠検知手段を挟んで主走査方向の前記記録領域の反対側に、前記記録ヘッドのメンテナンスを行うためのメンテナンス手段が配置されており、
    前記投光機は、前記メンテナンス手段が配置されたメンテナンス領域内に配置されていることを特徴とする請求項１１記載のインクジェットプリンタ。
13. 前記投光機が前記キャリッジ側、前記受光機が前記プリンタ本体側に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。

Images