JP2013202827A - 記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】移動可能なキャリッジに記録ヘッドと共にセンサユニットを備える場合に、センサユニット内へのインクミストの侵入を抑えつつ、センサユニットに対するケーブルの接続および接続解除が容易な記録装置を提供すること。
【解決手段】センサユニット1のハウジング2とキャリッジ8との対向面の少なくとも一方に、記録ヘッド9のインクの吐出方向とは異なる方向に切り欠かれた切欠部10を形成する。センサユニット1のハウジング2に形成した開口部18と切欠部10を通して、光センサ1のフレキシブルケーブル3を配線する。
【選択図】図5

Description

本発明は、インクジェット方式の記録ヘッドを保持するキャリッジへの、センサユニットの取り付け技術に関するものである。
インクジェット方式の記録ヘッドは、インクを吐出する際にインクミストを発生する。このインクミストは極めて小さく、記録装置の機内を浮遊して構成部品に付着した場合には、種々の影響を及ぼすおそれがある。例えば、記録ヘッドを交換する際にユーザが操作するレバーにインクミストが付着した場合には、ユーザの手を汚してしまうおそれがある。また、回路基板にインクミストが付着すると誤動作を引き起こすおそれがあり、また、記録画像などを読み取るためのセンサユニットにインクミストが付着した場合には、そのセンサユニットの機能の劣化を招くおそれがある。
特許文献1には、記録ヘッドおよび回路基板を備える移動可能なヘッドホルダ(キャリッジに相当)において、回路基板にインクミストが付着しないように、シール部材を介して、電気回路基板全体をカバーによって覆う構成が記載されている。回路基板は、フレキシブルケーブルを介して、装置本体側の制御回路に接続される。
特許第4645151号公報
特許文献1に記載の構成において、回路基板から引き出されるフレキシブルケーブルの引き出し部分は、ヘッドホルダとカバーとの間においてシール部材によりシールされている。そのため、回路基板に対してフレキシブルケーブルを抜き差しするためには、カバーを外して、シールを解かなければならない。仮に、そのような回路基板と共にセンサユニットをヘッドホルダに備えた場合には、そのセンサユニットに接続されるケーブの引き出し部分も同様に、ヘッドホルダとカバーとの間においてシール部材によりシールされることが考えられる。その場合、センサユニットを交換する際には、カバーを外してシールを解かなければならない。また、そのセンサユニットを交換した後は、シール部材を圧縮するようにカバーを取り付けて、センサユニット用のケーブルの引き出し部分を再度シールしなければならない。また、単に、ヘッドホルダに形成した開口部を通して、センサユニット用のケーブルをシールせずに引き出した場合には、その開口部からインクミストがセンサユニットの内部に侵入するおそれがある。
本発明の目的は、キャリッジに取り付けられたセンサユニットセンサユニットの内部へのインクミストの侵入を抑えつつ、センサユニットユニットへのケーブルの接続が容易な構造を持つ記録装置を提供することにある。
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット方式の記録ヘッドを保持して移動するキャリッジと、前記キャリッジに取り付けられるセンサユニットとを有する記録装置であって、前記センサユニットは、前記キャリッジの側面に取り付けられるハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、発光素子、受光素子およびコネクタが実装される基板と、を有し、前記ハウジングは開口を有し、前記ハウジングが前記キャリッジに取り付けられた状態では前記側面により前記開口が塞がれており、前記ハウジングと前記側面とが対向する部位には、前記ハウジングと前記側面の少なくとも一方に、前記ハウジングの内部から前記記録ヘッドからインクが吐出する方向とは異なる方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成されており、前記コネクタに接続される電気的なケーブルは、前記切欠部を通して配線されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、センサユニットのハウジングとキャリッジとの対向面の少なくとも一方に、記録ヘッドのインクの吐出方向とは異なる方向に切り欠かれた切欠部と、センサユニットのハウジングに形成した開口部と、を通して光センサのケーブルを配線する。これにより、特別なシール構造を必要とすることなく、ハウジングの開口部からセンサユニット内へのインクミストの侵入を抑えつつ、センサユニットに対するケーブルの接続および接続解除の作業性を向上させることができる。
本発明の第1の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略断面図である。 図1の記録装置の要部の側面図である。 図2のIII矢視の拡大図である。 図1の記録装置の制御系の要部のブロック構成図である。 図3におけるセンサユニットの断面図である。 図5のセンサユニットを同図中の右側から見た側面図である。 図5のVII矢視図である。 本発明の第2の実施形態における要部の断面図である。 本発明の第3の実施形態における要部の断面図である。 本発明の第4の実施形態における要部の断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の概略断面図である。本例の記録装置100はシリアルスキャンタイプであり、主走査方向(図1中紙面の表裏方向)に移動可能なキャリッジ8に、インクを吐出可能のインクジェット方式の記録ヘッド9が着脱可能に搭載されている。図2は、キャリッジ8を図1中の紙面の裏側から見た概略断面図、図3は、キャリッジ8を図2中の矢印III方向から見た拡大図である。
キャリッジ8は、ガイド軸19と板金製のガイド板20によって、矢印Xの主走査方向に移動可能にガイドされている。ガイド軸19は、キャリッジ8の軸受とスライド可能に嵌合し、ガイド板20は、キャリッジ8の上下のガイドコロ21,22の間に挟み込まれている。上側のガイドコロ21は、キャリッジ8の定位置に回転可能に取り付けられ、下側のガイドコロ22は、図示していないバネによってガイド板20の下面を押圧しながら回転するように、キャリッジ8の定位置に回転可能に取り付けられている。キャリッジ8は、図示していないキャリッジモータにより、ガイド軸19およびガイド板20にガイドされつつ矢印Xの主走査方向に往復移動される。キャリッジ8には記録ヘッド9が搭載されている。キャリッジ8には更に、主走査方向におけるキャリッジ8の一方側(図3中の左側)に、シート上の情報を光学的に読み取るセンサユニット1が取り付けられている。
記録ヘッド9の直下にはプラテン23が配備されており、そのプラテン23の上を通して、シート11が主走査方向と交差(本例の場合は直交)する矢印Yの副走査方向に搬送される。シート11は、図示していない搬送モータによって回転されるLFローラ26により、副走査方向に搬送される。
記録ヘッド9には、インクジェット方式によりインクを吐出可能な複数のノズルが形成されており、それらのノズルは、主走査方向と交差(本例の場合は、直交)する方向に沿うノズル列を形成するように配列されている。ノズルは、電気熱変換素子(ヒータ)やピエゾ素子などの吐出エネルギ発生素子を用いて、インクジェット方式によりインクを吐出する。
図4は、記録装置100の制御系の要部のブロック構成図である。CPU30は、記録装置100の全体の制御を司る制御部である。搬送モータ制御部28は、LFローラ26を駆動するための搬送モータを制御し、キャリッジモータ制御部29は、キャリッジ8を移動させるためのキャリッジモータを制御する。ヘッド駆動制御部31は記録ヘッド9を制御し、センサ制御部32はセンサユニット1を制御し、記憶部33は、後述する調整値などを記憶する。記録装置100は、パーソナルコンピュータなどのホスト装置27から受信した画像データに基づいて、シート11に画像を記録することができる。
図5は、センサユニット1の断面図、図6は、センサユニット1を図5中の右側から見た側面図、図7は、図5のVII矢視図である。
センサユニット1は、ハウジング2、基板4、コネクタ5、発光素子6、および受光素子7を含む。基板4の上面(一方の面)にはコネクタ5がハンダ付けで実装され、その下面(他方の面)には発光素子6と受光素子7がハンダ付けで実装されている。コネクタ5には、フレキシブルケーブル3(FFC:フレキシブル・フラット・ケーブル)の一端が抜き差し可能に接続されており、その他端は、キャリッジ8の内部に備わる不図示のキャリッジ基板に接続されている。キャリッジ基板は、インクジェット記録装置の制御部に接続されている。したがってフレキシブルケーブル3は、センサユニット1のコネクタ5とインクジェット記録装置とを電気的に接続可能なケーブルである。
キャリッジ8に搭載された記録ヘッド9は、キャリッジ8と共に主走査方向に往復移動しながらインクを吐出することにより、記録ヘッド9の直下に位置するシート11に画像を記録する。
キャリッジ8の図5中の左側に取り付けられたセンサユニット1は、キャリッジ8に搭載される記録ヘッド9の最下面よりも上方に位置するように着脱可能に装着されている。ハウジング2には、図5中の右側に開口する開口部18が形成されており、センサユニット1は、その開口部18の周縁部がキャリッジ8の図5中左方の側面8Aの部位に密着するように取り付けられている。したがって、センサユニット1を取り付けられたときに、そのハウジング2の開口部18は、キャリッジ8の側面8Aによって閉塞される。キャリッジ8の側面8Aは、キャリッジ8の移動方向に面する。
ハウジング2には、図6のように、センサユニット1をキャリッジ8に位置決めするための位置決め穴13,14が形成されている。位置決め穴14は長孔である。これらの位置決め穴13,14に対して、キャリッジ8の側面8Aに設けられた不図示のボスが嵌合することにより、センサユニット1が位置決めされる。ハウジング2に設けられた穴15、およびキャリッジ8の側面8Aに設けられた不図示の穴に、ビス34を取り付けることにより、センサユニット1は、キャリッジ8の側面8Aに対して密着するように固定される。
ハウジング2は、スナップフィットにより取り付けられたハウジングカバーと共に、基板4、コネクタ5、発光素子6、および受光素子7を覆っている。センサユニット1には、発光素子6の発光路と受光素子7の受光路を形成するためのピンホール17が形成されている。ピンホール17には、レンズや透明板を取り付けてもよい。
ハウジング2の開口部18の周縁部の上側部分には、その開口部18の内部から上方に向かうように、つまり記録ヘッド9におけるインクの吐出方向とは逆方向に向かって切り欠かれた切欠部10が形成されている。
一端がコネクタ5に接続されたフレキシブルケーブル3は、ハウジング2の開口部18から上方に向かうように、部分3Aにおいて90度折り曲げられてから、切欠部10とキャリッジ8の側面8Aとの間を通して上方に引き出される。ハウジング2の上方に引き出されたフレキシブルケーブル3は、さらに部分3Bにおいて90度折り曲げられてから、キャリッジ8の側面8Aに形成された不図示の開口部を通して、不図示のキャリッジ基板に接続される。このように、切欠部10を通して配線されるフレキシブルケーブルは、切欠部10の前後におけるフレキシブルケーブルの部分3A,3Bが、切欠部の切り欠き方向とは異なる方向(本例の場合は、直交する方向)に曲げられている。それらの部分3A,3Bの内の少なくとも一方を曲げるようにしてもよい。
サービスマンが現在のセンサユニット1をメンテナンスする、あるいは新規なものと交換する場合には、まず、サービスマンはビス34を外して、現在のセンサユニット1のハウジング2をキャリッジ8から取り外す。その後、開口部18を通して、フレキシブルケーブル3の一端をコネクタ5から抜き放してから、そのフレキシブルケーブル3の一端を新規なセンサユニット1のコネクタ5に接続する。その後、メンテナンス済もしくは新規なセンサユニット1のハウジング2をビス34によってキャリッジ8に固定する。その際、図5のように、切欠部10を通してフレキシブルケーブル3を引き出すように配線する。このように、ハウジング2を取り外すことによりセンサユニット1を容易に交換することができ、フレキシブルケーブル3は、特別なシール部材を備えていない切欠部10を通して、ハウジング2の外部に引き出すことができる。
センサユニット1は、シート11の先端、左端部、および右端部を検知する他、シート11に記録された画像の読み取りに用いることができる。シート11の先端を検知することにより、画像の記録開始位置を判断して、シート11の先端に、指示された余白(先端余白)を形成することができる。また、シート11の左右の端部を検知することにより、シート11の左右の端部に、指示された余白(左右余白)を形成することができ、さらに、シート11を副走査方向に搬送させたときの斜行を検知することもできる。また、センサユニット1によって、シート11に記録した特定の画像(テストパターン)を読み取ることにより、記録ヘッド9による画像の記録位置を調整(レジ調整)することができる。その調整値は記憶部33に保存され、ヘッド駆動制御部31は、その記憶部33に記憶されている調整値に基づいて、記録ヘッド9からのインクの吐出タイミングを制御することにより、画像の記録位置を調整することができる。
センサユニット1による、シート11の先端や左右端の検知動作について説明する。キャリッジ8の側面8Aに取り付けられているセンサユニット1は、キャリッジ8と共に移動する。キャリッジモータ制御部29は、図示していないキャリッジモータによりキャリッジ8を矢印Xの主走査方向に移動させる。その移動中に、センサユニット1は発光素子6と受光素子7によって、プラテン23の上面の色である黒と、シート11の色である白と、の境界を検知する。すなわち、まず、キャリッジ8が図5中矢印X1の左方向に移動し、その際に、センサユニット1がプラテン23の上面の色である黒を検知する。そして、キャリッジ8が左方にある程度移動したときに、センサユニット1はシート11の色である白を検知することになる。そのときの移動位置をシート11の右端部の位置と認識し、その位置情報を記憶部33に記憶する。さらに、キャリッジ8が左方にある程度移動したときに、センサユニット1はシート11の色である白から、プラテン23の上面の色である黒を検知することになる。そのときの移動位置をシート11の左端部の位置と認識し、その位置情報を記憶部33に記憶する。
次に、センサユニット1によるシート11の先端の検知動作について説明する。
キャリッジモータ制御部29は、記憶部33に記憶されたシート11の左端部と右端部の位置情報に基づいて、不図示のキャリッジモータを駆動させることにより、シート11の右端部から所定距離ずれた特定位置までキャリッジ8を移動させる。その後、搬送モータ制御部28がLFローラ26を駆動させて、シート11を副走査方向に搬送させる。シート11を搬送させている間に、発光素子6と受光素子7によって、プラテン23の上面の色である黒と、シート11の色である白と、の境界を検知する。まず、センサユニット1は、プラテン23の上面によって反射された発光素子6の照射光を受光素子7が受光することにより、プラテン23の上面の色である黒を検知する。LFローラ26によってシート11が副走査方向に搬送されることにより、センサユニット1は、プラテン23の上面の色である黒から、シート11の色である白を検知することになる。その時点においてシート11の先端を検出したと認識し、その先端の位置情報を記憶部33に記憶する。
次に、画像の記録方法について説明する。
パーソナルコンピュータ形態などのホスト装置27から、CPU30が画像の記録命令を受信すると、搬送モータ制御部28、キャリッジモータ制御部29、ヘッド駆動制御部31、および記憶部33が機能して、シート11に画像を記録する。すなわち、まず、搬送モータ制御部28の制御下において、不図示の搬送モータ制御部28によってLFローラ26が駆動されることにより、シート11は副走査方向に一定量搬送される。その後、キャリッジモータ制御部29の制御下において、不図示のキャリッジモータがキャリッジ8を主走査方向に移動させる。その際、記憶部33に記憶されている位置情報に基づいて、ヘッド駆動制御部31が記録ヘッド9からインクを吐出させることにより、シート11上に一定幅の画像が記録される。このようなシート11の一定量の搬送動作と、記録ヘッド9を移動させつつノズルからインクを吐出する動作と、を繰り返すことにより、シート11上に画像を順次記録する。
次に、インクミストについて説明する。
記録ヘッド9から吐出されたインクは、シート11に着弾して画像を記録すると共に、その一部は、非常に小さなインクミストとして、記録装置の機内を浮遊することがある。キャリッジ8が図3中左方の矢印X1方向に移動するときには、インクミストがキャリッジ8の図3中の右側に浮遊する。一方、キャリッジ8が図3中右方の矢印X2方向に移動するときには、インクミストがキャリッジ8の図3中の左側、つまりセンサユニット1の付近を浮遊することになる。仮に、そのインクミストがセンサユニット1の発光素子6や受光素子7に付着した場合には、発光素子6の発光量および受光素子7の受光量が低下し、その読み取り精度の劣化を招くおそれがある。
次に、センサユニット1におけるフレキシブルケーブル3の引き出し部分の構成について説明する。
本例の場合は、図5に示すように、コネクタ5におけるフレキシブルケーブル3の差し込み面5Aと、基板4の端面4Aと、が同一面内に位置し、基板4は、端面4Aがハウジング2の段部2Aに当接するようにハウジング2に固定されている。また、図6に示すように、開口部18の幅W0は、コネクタ5の幅W1および基板4の幅W2よりも小さく設定されている。センサユニット1は、ハウジング2の開口部18がキャリッジ8の側面8Aに密着するように固定される。そのため、開口部18の内部に通じるように、ハウジング2のキャリッジ8の側面8Aとの間に形成される隙間は、フレキシブルケーブル3が引き出される切欠部10の部分の隙間だけとなる。その隙間は、フレキシブルケーブル3が部分2A,3Bにおいて90度折り曲げられているため、そのフレキシブルケーブル3によってほとんど塞がれることになる。したがって、センサユニット1の内部と外部とが連通する隙間は、図6に示すように、コネクタ5の上方においてフレキシブルケーブル3の同図中左右に位置する極めて小さな隙間36と、極めて小さなピンホール17のみとなる。
また、切欠部10は、ノズルの吐出口が形成される記録ヘッド9の吐出口面9Aが位置する図5中下側とは反対に、つまりインクが吐出される記録ヘッド9の下側とは反対に、ハウジング2における図5中の上側に形成されている。そのため、切欠部10はインクミストの発生位置の反対側に位置し、その切欠部10からはインクミストが極めて入りにくい。つまり、切欠部10は、ハウジング2の内部から外部に向かって、記録ヘッド9からのインクの吐出方向とは異なる方向に切り欠かれているため、その切欠部10からはインクミストが極めて入りにくい。また、ハウジング2の開口部18がキャリッジ8の側面8Aに密着して塞がれるため、その開口部ウ18からインクミストが入り込むことはない。また、ハウジング2の底面のピンホール17は直径1mm以下と極めの小さいため、そのピンホール17からはインクミストが極めて入りにくい。また、この部分にレンズを設けた場合には、レンズによってインクミストがハウジング内部に侵入することが防がれる。
これらの結果、インクを吐出した際に発生するインクミストが浮遊したとしても、そのインクミストはセンサユニット1の内部にまで侵入することはない。したがって、基板4、発光素子6、および受光素子7にインクミストが付着することによるセンサユニット1の性能の劣化を防止することができる。
このように、ハウジングは開口を有し、ハウジングがキャリッジに取り付けられた状態ではキャリッジの側面により開口が塞がれる。そして、センサユニットのハウジングとキャリッジの側面とが対向する部位では、ハウジングに、ハウジングの内部から記録ヘッドからインクが吐出する方向とは異なる方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成されている。これにより、特別なシール構造を必要とすることなく、ハウジングの開口部からセンサユニット内へのインクミストの侵入を抑えつつ、センサユニットに対するケーブルの接続および接続解除の作業性を向上させることができる。
(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態の説明図である。本実施形態の場合は、第1の実施形態においてハウジング2に形成されていた切欠部10の代わりに、キャリッジ8の側面8Aに切欠部35を形成している。フレキシブルケーブル3は、第1の実施形態の場合と同様に、部分3Aにて90度折り曲げられてから、キャリッジ8の切欠部35に沿って上方に引き出される。さらにフレキシブルケーブル3は、第1の実施形態の場合と同様に、部分3Bにて90度折り曲げられてから、キャリッジ8の側面8Aに形成されている不図示の開口部を通されて、その他端が不図示のキャリッジ基板に接続される。
このように、センサユニットのハウジングとキャリッジの側面とが対向する部位には、側面に、ハウジングの内部から記録ヘッドからインクが吐出する方向とは異なる方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成されている。これにより、第1の実施形態を同様の効果を得ることができる。
(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態の説明図である。本実施形態の場合は、第1の実施形態におけるハウジング2の切欠部10に合う大きさの弾性部材12(例えば、スポンジやゴムのような部材)を備えており、その弾性部材12は、キャリッジ8の側面8Aに両面テープ等で貼り付ける。弾性部材12は、センサユニット1をビス34によってキャリッジ8に固定したときに、フレキシブルケーブル3をハウジング2の側面に押し付ける。この結果、切欠部10が弾性部材12により塞がれて、その切欠部10における隙間がなくなる。
(第4の実施形態)
図10は、本発明の第4の実施形態の説明図である。本実施形態の場合は、第2実施形態におけるキャリッジ8の切欠部35に合う大きさの弾性部材12(例えば、スポンジやゴムのような部材)を備えており、その弾性部材12は、キャリッジ8の側面8Aに両面テープ等で貼り付ける。その弾性部材12は、センサユニット1をビス34によってキャリッジ8に固定したときに、フレキシブルケーブル3をハウジング2の側面に押し付ける。この結果、切欠部10が弾性部材12により塞がれて、その切欠部10における隙間が埋められてなくなる。
上述の実施形態では、センサユニットのハウジングとキャリッジの側面とが対向する部位には、ハウジングと側面の少なくとも一方に、ハウジングの内部から記録ヘッドからインクが吐出する方向とは異なる方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成されている。つまり、センサユニットのハウジングとキャリッジの側面の一方に切欠部を形成しているが、これら両方に切欠部を形成するようにしてもよい。
また、切欠部は、センサユニットのハウジングの内部から外部に向かって、記録ヘッドからのインクの吐出方向とは異なる方向に切り欠かれたものであればよい。つまり切欠部は、インクの吐出方向と逆方向に沿って切り欠かれた形態に限定されず、例えばインクの吐出方向と直交する方向(図5の紙面の垂直方向)に沿って切り欠かれたものであってもよい。記録ヘッドから発生したインクミストは主に下方向から回り込むので、切欠部がインクの吐出方向とは異なる方向に切り欠かれていれば、インクミストが切欠部からセンサハウジングの内部に侵入することは大きく軽減される。
1 センサユニット
2 ハウジング
3 フレキシブルケーブル(FFC)
4 基板
5 コネクタ
6 発光素子
7 受光素子
8 キャリッジ
9 記録ヘッド
10 切欠部
11 シート
12 弾性部材
18 開口部
35 切欠部

Claims (5)

  1. インクジェット方式の記録ヘッドを保持して移動するキャリッジと、前記キャリッジに取り付けられるセンサユニットとを有する記録装置であって、
    前記センサユニットは、前記キャリッジの側面に取り付けられるハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、発光素子、受光素子およびコネクタが実装される基板と、を有し、
    前記ハウジングは開口を有し、前記ハウジングが前記キャリッジに取り付けられた状態では前記側面により前記開口が塞がれており、
    前記ハウジングと前記側面とが対向する部位には、前記ハウジングと前記側面の少なくとも一方に、前記ハウジングの内部から前記記録ヘッドからインクが吐出する方向とは異なる方向に沿って切り欠かれた切欠部が形成されており、
    前記コネクタに接続される電気的なケーブルは、前記切欠部を通して配線されている、ことを特徴とする記録装置。
  2. 前記ケーブルはFFCであり、前記切欠部を通る前後の少なくとも一方において、前記切欠部の切り欠き方向と異なる方向に曲げられることを特徴とする、請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記基板の一方の面に前記コネクタが実装され、前記基板の他方の面に前記発光素子と前記受光素子が実装されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の記録装置。
  4. 前記側面は、前記キャリッジの移動方向に面する側面であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の記録装置。
  5. 前記切欠部の隙間を埋める弾性部材が設けられていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の記録装置。
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