JP2010214864A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過型のエンコーダスケールを用いたキャリッジ動作の位置検出を行っているインクジェットプリンタにて、ユーザーがキャリッジ近傍に手を入れても、エンコーダスケールに接触させなくする。
【解決手段】印字ヘッドが搭載され記録媒体の移動方向と交差する方向に走査するキャリッジ１と、キャリッジが走査する際にキャリッジの位置を検知するためのリニアエンコーダスケール７と、リニアエンコーダスケールの位置を検知するエンコーダセンサ８と、リニアエンコーダスケールを保護する保護部材１３と、各構成要素を収容するフレーム開口部１０を開閉する開閉可能なカバー１１と、を備え、保護部材は移動可能であり、開閉カバーが開いた時のみリニアエンコーダスケールを覆う。
【選択図】図３

Description

本発明は、透過型のエンコーダスケールを用いてキャリッジの位置検出を行うインクジェットプリンタ等の画像記録装置の改良に関し、特に人手により損傷、汚損され易いエンコーダスケールを保護するための技術に関する。

シリアル方式のインクジェットプリンタでは、印字ヘッドをキャリッジユニットにて用紙の搬送方向と直交する方向、すなわち主走査方向に走査することで印字を行うが、印刷媒体に対して正確な印字を行うためには、キャリッジの位置・移動量を検出する機構が必要であり、その検出機構としては透過型のリニアエンコーダスケールを用いる方式が既に知られている。
図１０に一般的なインクジェットプリンタのキャリッジの走査に関する構成を斜め後方から見た図を示す。
キャリッジ１０１は、ガイド軸１０２によって主走査方向Ｘへ進退自在に支持されており、モータによって回転駆動されるタイミングベルト１０３に対してクランプ１０４によって固定されている。また、キャリッジ１０１の移動経理の近傍には主走査方向Ｘと並行にエンコーダスケール１０５が固定配置されており、キャリッジ１０１に固定されたエンコーダセンサ１０６がエンコーダスケール１０５を読取るように構成されている。
しかし、これまでのエンコーダスケールを使用した方式では、正確にキャリッジ１０１の位置を検知するために、エンコーダスケール自体はキャリッジ近傍に位置させることが一般的であり、エンコーダスケールをキャリッジに搭載した光学式のエンコーダセンサ１０６で読み取ることから、エンコーダスケール自体は剥き出しになっている。エンコーダスケールとしては透過型のセンサに適した透明な樹脂製シート状の部材を使用しており、エンコーダスケール自体に強度を持たせることが困難である。

ところで、インクジェットプリンタにあっては、キャリッジ近傍にてジャムを起こした用紙Ｐの除去時や、オンキャリッジタイプのインクジェットプリンタの場合ではキャリッジ上のインクカートリッジの交換など、ユーザーがキャリッジに触れる機会がある。その際に、ユーザーの手がエンコーダスケールに触れてしまい、エンコーダスケール傷を付けたり、汚れを付けたり、或いは破損、変形させてしまうなどにより、キャリッジの位置の検知が正確にできなくなるという問題があった。
センサ誤検知によるキャリッジ位置の検知不良は、用紙上に記録される画像の良否に影響するだけでなく、キャリッジが制御できなくなり、高速で稼動するキャリッジが衝突して内部の機械が破損してしまう等、信頼性や耐久性に影響が出る場合もある。
また、一般的なインクジェットプリンタでは、エンコーダスケールの清掃や交換はユーザー自身が行うことが前提となっていないため、エンコーダスケールを破損させてしまうと、ユーザーでは対応ができない。

特開２００７−３２６２５７公報には、エンコーダケールへのインクミストや塵の付着防止のために、筒状の密閉容器で形成される密閉空間内に、エンコーダスケールとセンサを配置した構成が開示されている。
この発明は、エンコーダスケールを別の部材で覆うことで保護し、インクミストや塵の付着を防いではいるが、エンコーダスケールとエンコーダセンサを密閉容器内に収める構成であるため、エンコーダセンサとキャリッジとの間に空間が必要であり、センサや基板が高価になるという問題がある。
特開２００２−２０５４３５公報には、ユーザーがエンコーダスケールを誤って引き抜くことを防止するために、エンコーダスケールの引き抜きを阻止する係止機構が開示されている。
この発明は、ユーザーによるエンコーダ破損に対する対策に関するものではあるが、エンコーダスケールの誤引き抜き防止に有効であるに過ぎず、エンコーダスケールに触れて汚してしまうことを防ぐことは出来ない。

本発明は、透過型のエンコーダスケールを用いたキャリッジ動作の位置検出を行っているインクジェットプリンタにて、ユーザーがキャリッジ近傍に手を入れても、エンコーダスケールに接触させなくすることを目的とする。
具体的には、ユーザーがメンテナンス時にカバーを開けた際に、カバー開放動作と連動してエンコーダスケールをカバーで覆う等の構成を採用することにより、ユーザーがキャリッジ近傍に手を入れても、エンコーダスケールへの接触自体を防ぐことができる。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、記録媒体に画像を形成するための印字ヘッドと、前記印字ヘッドが搭載され、前記記録媒体の移動方向と交差する方向に走査するキャリッジと、前記キャリッジが走査する際にキャリッジの位置を検知するためのリニアエンコーダスケールと、前記リニアエンコーダスケールの位置を検知するエンコーダセンサと、前記リニアエンコーダスケールを保護する保護部材と、上記各構成要素を収容するフレームと、該フレームに設けた開口部を開閉する開閉可能なカバーと、を備える画像記録装置において、前記保護部材は移動可能であり、前記カバーが開いた時のみリニアエンコーダスケールを覆うことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像記録装置において、前記エンコーダスケール保護部材が装置の外装体の一部を構成していることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は、２に記載の画像記録装置において、前記開閉カバーと前記保護部材は連動することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像記録装置において、前記開閉カバーがエンコーダスケール保護部材を兼ねていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像記録装置において、前記開閉カバーが開いた時、前記保護部材が該開閉カバーと同じ方向に移動することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像記録装置において、前記キャリッジと前記保護部材が干渉する場合、該保護部材のキャリッジに触れる箇所のみが可動してキャリッジを避けることを特徴とする。

本発明によれば、シリアル方式のインクジェットプリンタにおいて、キャリッジの位置を検知するためのリニアエンコーダスケールがキャリッジ近傍にあるため、用紙ジャムなどのユーザーが行うメンテナンス操作の際に、ユーザーがエンコーダスケールに触ってしまい、エンコーダスケールに傷がつく／手の脂がつく／破損させてしまうなどにより、記録装置の修理が必要になってしまう不具合を解消できる。

（ａ）及び（ｂ）は本発明を適用する画像記録装置の一例としてのインクジェットプリンタの画像記録部（キャリッジ走査部）の構成を示す平面図、及び斜視図である。 キャリッジ周辺を側方から見た図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係るエンコーダスケール保護機構を備えたインクジェット記録装置の外観斜視図、保護機構の構成及び動作説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る画像記録装置の構成及び動作説明図である。 （ａ）は本発明の第３の実施形態に係る画像記録装置の外観図、（ｂ）（ｃ）は保護部材の動作説明図である。 本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第５の実施形態に係るインクジェットプリンタの外観構成、及び内部構成説明図である。 （ａ）は本発明の第６の実施形態に係るインクジェットプリンタの外観構成であり、（ｂ）及び（ｃ）は開閉動作を示す内部構成説明図である。 本発明の第７の実施形態に係るインクジェットプリンタの要部構成説明図である。 従来例の説明図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明を適用する画像記録装置の一例としてのインクジェットプリンタの画像記録部（キャリッジ走査部）の構成を示す平面図、及び斜視図である。
インクジェット記録装置は、記録部であるインクヘッド２を有したキャリッジ１を備え、キャリッジ１はモータ６の出力ギヤ６ａと従動ギヤ６ｂ間に張設されたタイミングベルト５に対して、タイミングベルトクランプ部１２により固定されている。キャリッジ１は、フレーム（外装カバー）３に設置されたガイド軸４に沿って動作するように構成されており、モータ６を駆動することによって主走査方向へ走行するタイミングベルト５により主走査方向へ進退移動する。その際にガイド軸４と平行に固定配置してあるエンコーダスケール７（透明な薄板材に所定ピッチで目盛り状の読み取り線が形成されている）を、キャリッジ１に搭載した光学式のエンコーダセンサ８で読み取ることにより、キャリッジ１の位置を把握し、この位置情報に基づいてキャリッジの動作を制御する。一方、記録媒体である用紙Ｐは用紙搬送機構９により搬送され、用紙Ｐ上をキャリッジ１が走査することにより、インクヘッド２からインクを吐出して用紙Ｐ上に画像を印字する。

図２はキャリッジ周辺を側方から見た図であり、用紙Ｐがジャムなどを起こした場合、特にキャリッジと用紙が接触した場合は、用紙がキャリッジの下側の搬送経路上に停止する。ジャムした用紙はユーザーの手作業によって除去されることとなるが、エンコーダスケール７はエンコーダセンサ８によってキャリッジの動作を検知するために使用されるという用途上、キャリッジの近傍、特にキャリッジの動作点（タイミングベルトクランプ部１２付近）や重心の近傍に配置されており、ユーザーが記録装置内部に手を入れてキャリッジ直下にあるジャムした用紙を処理しようとする際などに、触れやすい位置にある。

図３（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係るエンコーダスケール保護機構（以下、保護機構、という）Ａを備えたインクジェット記録装置の外観斜視図、保護機構の構成及び動作説明図である。
図２に基づいて説明したように、用紙Ｐがキャリッジ１の下側でジャムを起こした場合、またはオンキャリッジタイプのインクジェットプリンタにおけるキャリッジ上のインク交換の際など、図３（ａ）に示すように、ユーザーが記録装置の上部に設けた開口部１０を開閉するためにヒンジ部１１ａにより軸支された開閉カバー１１を開け、開口部内に手を入れてジャム処理などの必要な操作を行う。しかし、図３（ａ）に示すように、開口部１０は安全上、またはインク汚れ防止の必要から開口面積を余り広くできない。そのため、ユーザーはキャリッジの背後に位置するエンコーダスケール７に注意がいかずに触れてしまったり、ジャム用紙と間違えてつかんでしまう場合がある。
そこで、図３（ｂ）に示すように開閉カバーを開けた際に、開閉カバー１１の開放動作と連動して半円筒状のエンコーダスケール保護部材１３がフレーム（外装カバー）３より出てきて、エンコーダスケール７を覆い、ユーザーの手がエンコーダスケール７に接触することを防止するように構成する。開閉カバー１１を開けた際にのみエンコーダスケール保護部材１３がエンコーダスケール７を覆うように構成することで、ユーザーが触れることのない通常の動作時には、エンコーダスケールがむき出しの状態で、すなわち従来と変わらない構成を用いることができる。

これを更に詳細に説明すると、保護機構Ａは、フレーム３側に設けたフォトリンタラプタ１４ａと、開閉カバー１１側に設けた検知片１４ｂとからなる開閉検知センサ（カバーオープン検知スイッチ）１４と、図３（ｂ）に示した退避位置と（ｃ）に示した突出位置との間を回動する保護部材１３と、保護部材１３を駆動する駆動機構１５と、から構成されている。保護部材１３はフレーム３に設けた軸支部３ｂによって軸部１３ａを軸支されて矢印で示した退避・突出方向へ回動自在に軸支されており、突出時にはフレーム３に設けたスリット３ｃから突出してエンコーダスケール７を隠蔽するように円弧状に構成されている。駆動機構１５は、モータ１５ａと、モータ１５ａの出力ギヤからの駆動力を受けて順次回転するギヤ１５ｂ、１５ｃを備え、ギヤ１５ｃは軸支部３ｂにより支持された保護部材１３の軸部１３ａに一体化されている。
開閉カバー１１が閉止されているときには、開閉検知センサ１４が開閉カバーが閉止状態にあることを検知するため、図示しない制御部はモータ１５ａを駆動しない。このため、保護部材１３は図３（ｂ）に示した退避位置に位置している。一方、開閉カバー１１が開放されたときには、開閉検知センサ１４が開閉カバーが開放されたことを検知するため、図示しない制御部はモータ１５ａを開放方向へ駆動する。このため、保護部材１３は図３（ｃ）に示した突出位置に移動し、エンコーダスケール７を隠蔽する。このため、開口部１０が開放したとしても、ジャム処理などのために差し込まれた手がエンコーダスケールに接触する虞が皆無となる。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る画像記録装置の構成及び動作説明図であり、このインクジェットプリンタは、開閉カバー１１とは別に開口部１０を開閉するためのエンコーダ用の保護部材１３を設け、開口部１０から手を入れるためには保護部材１３を開口部内に押し込む必要があり、保護部材１３が開口部内に押し込まれた場合には保護部材が必ずエンコーダスケールを覆った状態となるようにしている。
図４（ｂ）に示すように保護部材１３はフレーム（外装カバー）３によってその軸部１３ａを回動自在に軸支されており、図４（ａ）に示した上昇位置（開口部閉止位置）と、（ｂ）に示した下降位置（エンコーダスケール隠蔽位置）との間を手動操作により回動する。図４（ａ）に示した上昇位置では保護部材１３は開口部１０を閉止しており手を開口部内に差し入れることが出来ない状態となっている。一方、図４（ｂ）に示した下降位置では保護部材は開口部を開放すると共にエンコーダスケールを隠蔽した状態となっており、ユーザーは開口部から手を差し入れてジャム処理などを行うことができる一方で、エンコーダスケールに触れることが出来ないため、これを損傷、汚損することがなくなる。つまり、ユーザーが記録装置内部に手を入れる場合は、必ずエンコーダスケールが保護部材により保護された状態となる。
なお、保護部材１３はキャリッジ１が保護部材の開閉軌跡と干渉しない位置にあるときにのみ下降位置に移動することができる。
また、外装部品としての保護部材１３によってエンコーダスケール保護部材を構成することにより、機能部品が多い記録装置内部の部品数を増やすことなく、また、従来の構成から内部部品の構成を大きく変更することなく保護部材を備えることができる。

次に、図５（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る画像記録装置の外観図、（ｂ）（ｃ）は保護部材の動作説明図である。
この実施形態に係るエンコーダスケール保護部材２０は、用紙の搬送方向に配置された複数本の細長い単位部材２１を樹脂シート等の可撓性を有した連結片（ヒンジ部材）２２により屈曲自在に（チェーン状に）連結したものであり、図５（ａ）（ｂ）に示したように開口部１０を閉止した位置と、（ｃ）のように開口部内に入り込むことによって開口部を開放した位置との間を進退できるように構成されている。また、各単位部材２１の両端部はフレーム３に設けたガイド３ａによってガイドされつつ所定の軌道に沿って進退する。つまり、保護部材２０はユーザーによる手動操作によりガイド３ａに沿って上記の各位置間を変形しながら移動することができる。保護部材２０を構成する各単位部材２１は連結片２２によって互いの位置を変化させることができるため、全体として柔軟に変形しながら開口部を閉止した位置と開放した位置との間を移動することが出来る。保護部材２０が（ｃ）に示した位置にあるときにはエンコーダスケール７を覆った状態となるため、開口部から差し入れられた手がエンコーダスケールを破損したり汚損することがない。
なお、保護部材２０はキャリッジ１が保護部材の開閉軌跡と干渉しない位置にあるときにのみ下降位置に移動することができる。

次に、図６は本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成説明図である。
この実施形態は図４に示した実施形態の保護部材１３を開閉カバー１１の開閉動作と連動させて動作させる連動機構３０を備えた構成が特徴的である。
本実施形態に係る連動機構３０は、開閉カバー１１の基部に設けた半月状の歯車３１と、エンコーダスケール保護部材１３のヒンジ部に設けた歯車３２とで構成され、二つの歯車３１、３２がかみ合うことにより、開閉カバー１１を開くと、自動的に保護部材１３がエンコーダスケール７を保護する下降状態になる。これにより、開閉カバーを開けた際には、必ずエンコーダスケールを保護することができ、さらに開閉カバーとは別体である保護部材１３を保護状態（隠蔽）にするための手間が省ける。なお、保護部材１３による開口部の開閉動作、エンコーダスケールの保護状態については図４と同様であるので、重複した説明は省略する。

次に、図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の第５の実施形態に係るインクジェットプリンタの外観構成、及び内部構成説明図である。
本実施形態では、エンコーダスケール保護部材１３が外装体の一部を構成し、かつ開閉カバー１１を兼ねている構成において、図４の実施形態と異なっている。図７（ａ）は、保護部材１３がエンコーダスケール７を保護していない状態を示し、図７（ｂ）は、保護部材１３がエンコーダスケール７を保護している状態を示している。
保護部材１３は、記録装置の開口部１０を開閉する開閉カバーを兼ね、非保護時には記録装置内部へつながる開口部１０を塞いでいる。保護時には開口部から内部に入り込んだ状態となってエンコーダスケール７を隠蔽する。即ち、保護部材は蓋状であり、ヒンジ１３ａによって開閉することができ、開いた状態になると、エンコーダスケール７を保護する。これによって、ユーザーが記録装置内部に手を入れる場合は、必ずエンコーダスケールが保護部材により保護された状態となる。開閉カバーをエンコーダスケール保護部材で構成することにより、さらに部品点数を減らすことができる。

次に、図８（ａ）は本発明の第６の実施形態に係るインクジェットプリンタの外観構成であり、（ｂ）及び（ｃ）は開閉動作を示す内部構成説明図である。
保護部材１３は蓋状でありヒンジ１３ａによって開閉することができ、下側に開いた状態になるとエンコーダスケール７を保護する。保護部材１３を（ｂ）に示すように下側に開くだけとすると、キャリッジ１が保護部材の真下にある場合にはキャリッジが邪魔になり、開くことができなくなってしまう。特にキャリッジと用紙が接触した際の用紙ジャムの場合、キャリッジが用紙に引っかかり動くことができなくなる場合がある。キャリッジによって保護部材が開かなくなると、ジャム用紙の処理もできなくなる。その場合を鑑みて、保護部材１３を図８（ｂ）のように、Ａ方向にもＢ方向にも回動するように構成することで、キャリッジが保護部材の移動経路上に存在しない時にはＡ方向に開くことができるためエンコーダスケールを保護することができ、キャリッジが真下（保護部材の移動経路）にある場合は保護部材をＢ方向に開くことで開口部１０を開くことができるようにしている。後者の場合、キャリッジがエンコーダスケールを隠蔽しており、手を開口部から差し込んだとしてもエンコーダスケールに触れる余地がなくなる。

次に、図９は本発明の第７の実施形態に係るインクジェットプリンタの要部構成説明図である。
この実施形態に係る保護部材４０は、一枚の板状の蓋部材ではなく、フレーム３によって軸部４１ａを回動自在に軸支された略凹形状のベース部４１と、ベース部４１の凹所内に差し渡された軸４２によって個別に回動自在に軸支された複数の可動片４３と、を備えている。複数の可動片４３は、軸４２に設けた図示しない弾性部材によってベース部４１と並行な姿勢（一枚の板状）となるように付勢されている。従って、保護部材４０がフレーム上面と並行な姿勢（略水平姿勢）にあって開口部１０を閉止しているときにはベース部４１及び全ての可動片４３は略水平姿勢となっている。一方、図９に示したように保護部材４０が開口部１０内に入り込む方向へ回動した時にキャリッジが回動経路上に位置している場合には、キャリッジ１と当接した可動片４３だけが弾性部材に抗して上方に押し上げられる。このため、押し上げられていない可動片４３はキャリッジの両側に位置するエンコーダスケール７を隠蔽して、手で触れることが出来ないようにする。
これによれば、キャリッジと保護部材が干渉する場合、保護部材のキャリッジに触れる箇所のみが可動してキャリッジを避けるように構成したので、キャリッジが保護部材の真下にある場合でも、エンコーダスケールを保護することができる。

以上のように本発明によれば、シリアル方式のインクジェットプリンタにおいて、キャリッジの位置を検知するためのリニアエンコーダスケールがキャリッジ近傍にあるため、用紙ジャムなどのユーザーが行うメンテナンス操作の際に、ユーザーがエンコーダスケールに触ってしまい、エンコーダスケールに傷がつく／手の脂がつく／破損させてしまうなどにより、記録装置の修理が必要になってしまう不具合を解消できる。

１…キャリッジ、２…インクヘッド、３…フレーム、４…ガイド軸、５…タイミングベルト、６…モータ、７…エンコーダスケール、８…エンコーダセンサ、９…用紙搬送機構、１０…開口部、１１…開閉カバー、１２…タイミングベルトクランプ部、１３…エンコーダスケール保護部材、１４…開閉検知センサ、１４ａ…フォトリンタラプタ、１４ｂ…検知片、１５ａ…モータ、１５…駆動機構、１５ａ…モータ、１５ｂ…ギヤ、１５ｃ…ギヤ、２０…エンコーダスケール保護部材、２１…単位部材、２２…連結片、３０…連動機構、３１、３２…歯車、４０…保護部材、４１…ベース部、４１ａ…軸部、４２…軸、４３…可動片

特開２００７−３２６２５７公報 特開２００２−２０５４３５公報

Claims (6)

1. 記録媒体に画像を形成するための印字ヘッドと、前記印字ヘッドが搭載され、前記記録媒体の移動方向と交差する方向に走査するキャリッジと、前記キャリッジが走査する際にキャリッジの位置を検知するためのリニアエンコーダスケールと、前記リニアエンコーダスケールの位置を検知するエンコーダセンサと、前記リニアエンコーダスケールを保護する保護部材と、上記各構成要素を収容するフレームと、該フレームに設けた開口部を開閉する開閉可能な開閉カバーと、を備える画像記録装置において、
   前記保護部材は移動可能であり、前記開閉カバーが開いた時のみリニアエンコーダスケールを覆うことを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置において、前記エンコーダスケール保護部材が装置の外装体の一部を構成していることを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項１又は、２に記載の画像記録装置において、前記開閉カバーと前記保護部材は連動することを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像記録装置において、前記開閉カバーがエンコーダスケール保護部材を兼ねていることを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像記録装置において、前記開閉カバーが開いた時、前記保護部材が該開閉カバーと同じ方向に移動することを特徴とする画像記録装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像記録装置において、前記キャリッジと前記保護部材が干渉する場合、該保護部材のキャリッジに触れる箇所のみが可動してキャリッジを避けることを特徴とする画像記録装置。

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