JP2013244677A

JP2013244677A - 記録装置

Info

Publication number: JP2013244677A
Application number: JP2012120524A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kondo; 勝行近藤; Kazutoshi Matsuzaki; 一俊松▲崎▼
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2013-12-09
Anticipated expiration: 2032-05-28
Also published as: JP5874535B2

Abstract

【課題】発光部から発光された光がキャリッジを形成する壁で反射しても受光部が誤検出しない記録装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッドとインクカートリッジとを備えて装置本体に対して往復移動するキャリッジ１５と、発光部２６ａと受光部２６ｂを有し、装置本体における、入射用開口部３３および反射用開口部３４に対向可能な位置に配置され、発光部２６ａから発光した光を、入射用開口部３３を介してインクカートリッジ２０ａ，２０ｂに向けて出射し、その反射光を、反射用開口部３４を介して受光部２６ｂで受光する光学センサー２６と、を備え、キャリッジ１５における光学センサー２６側の壁には、発光部２６ａから発光された光を受光部２６ｂから外すように反射させる傾斜面５０が形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、記録装置に関する。

液体噴射ヘッドと液体噴射ヘッドにインクを供給するインクカートリッジとを搭載したキャリッジを往復移動しながら、搬送される用紙などの記録媒体に記録処理を行う記録装置としてインクジェット式プリンターが広く知られている。このようなインクジェット式プリンターには、発光部と受光部からなる検知手段を備え、発光部から発光された光がインクカートリッジ側で反射されて受光部によって検出されたか否かによって、キャリッジにインクカートリッジが装着されているか否かを検出したり、インクカートリッジ内のインクの残量を検出したりするものがある。

例えば、特許文献１では、摺動部材を介して主走査方向に摺動するキャリッジの垂直方向の位置決めをする主走査レールを備え、主走査レールには、発光部からの入射光と受光部への反射光が通過するための穴が形成されている。主走査レールに設けられた穴の縁を凸形状にすることにより、外光が受光部に入射して誤検出してしまうことを抑制する方法が開示されている。

特開平１１−１３８８５４号公報

しかしながら、発光部から発光された光は、発光部を光源として広がる角度の範囲に照射される。そのため、インクカートリッジが備えられたキャリッジにおける発光部側の壁に向かって発光部から照射された光は、その壁で反射され、受光部に入射してしまうことがある。これにより、受光部が誤検出してしまうことがあるという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに供給する前記液体を収容する液体収容部と、前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部とを備えて装置本体に対して往復移動するキャリッジと、前記キャリッジの壁に形成され、前記液体収容部が露出する開口部と、発光部と受光部を有し、前記装置本体における、前記開口部に対向可能な位置に配置され、前記発光部から発光した光を、前記開口部を介して前記液体収容部の前記液体に向けて出射し、その反射光を、前記開口部を介して前記受光部で受光する検出部と、を備え、前記キャリッジにおける前記検出部側の壁には、前記発光部から発光された光を前記受光部から外すように反射させる反射面が形成されていることを特徴とする記録装置。

本適用例によれば、キャリッジにおける検出部側の壁には、発光部から発光された光を受光部から外すように反射させる反射面が形成されている。これにより、発光部から発光された光がキャリッジの壁によって反射され、受光部によって受光されてしまうことを抑制できる。そのため、検出部の検出精度が高くなり、液体収容部内の液体の残量の検出精度が高くなる。

［適用例２］前記反射面は、前記キャリッジの移動方向に対して傾斜する傾斜面であることを特徴とする上記記録装置。

本適用例によれば、発光部から発光された光を受光部から外すように反射させることができる。

［適用例３］前記受光部と前記発光部が前記キャリッジの移動方向に配列し、前記受光部は検出時の前記キャリッジの移動方向側に配列され、前記傾斜面の向きは、検出時の前記キャリッジの移動方向と反対側の方向に向くことを特徴とする上記記録装置。

［適用例４］前記受光部と前記発光部が前記キャリッジの移動方向に配列し、前記傾斜面の向きは、前記キャリッジの移動方向と交差する方向に向くことを特徴とする上記記録装置。

記録装置のカバーを取り除いた状態における外観斜視図。キャリッジが備えられた部分を上側から見た平面図。キャリッジを下側から見た斜視図。キャリッジが装着されたインクカートリッジを上側から見た平面図。キャリッジが装着されたインクカートリッジを前から見た断面図。インクカートリッジの底部とキャリッジにおける傾斜面が形成された部分の断面図。傾斜角度が異なる複数の傾斜面が形成された部分の断面図。

（実施形態１）
以下、記録装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、「プリンター」という。）について図を用いて説明する。図１は、本実施形態におけるプリンター１０のカバーを取り除いた状態における外観斜視図である。図２は、プリンター１０におけるキャリッジ１５が備えられた部分を上側から見た平面図である。

図１のプリンター１０において、背側と前側が開口する略四角箱状の本体フレーム（装置本体）１１の背側には、複数枚の用紙Ｐ（図２参照）を差し入れてセット可能な給紙トレイ１２が設けられている。プリンター１０は、給紙トレイ１２から１枚ずつ給送された用紙Ｐに印刷を施し、印刷後の用紙Ｐを本体フレーム１１の前面下段位置に設けられたスライド式の排紙トレイ１３上に排出する。

本体フレーム１１の背面には所定の長さを有するガイドレール１４ａ，１４ｂが架設され、ガイドレール１４ａ，１４ｂに沿ってキャリッジ１５が主走査方向Ｄ１（左右方向）へ往復移動可能に設けられている。一対のプーリー１６が、本体フレーム１１の背板内面に備えられ、キャリッジ１５は、一対のプーリー１６に巻き掛けられた無端状のタイミングベルト１７に固定されている。

一対のプーリー１６のうちの図面右側のプーリー（不図示）は、キャリッジモーター１８の駆動軸に備えられ、キャリッジモーター１８が正逆転駆動することにより、タイミングベルト１７が正転・逆転し、キャリッジ１５は主走査方向Ｄ１に往復移動する。

また、キャリッジ１５の背面側には、キャリッジ１５の移動量に比例する数のパルスを出力するリニアエンコーダー１９がガイドレール１４ａに沿って左右方向へ延びるように設けられている。

キャリッジ１５の下部には、液体噴射ヘッドの一例としてのインクジェット式の記録ヘッド３５が設けられている。この記録ヘッド３５の下面には、液体の一例としてのインクを噴射する複数のノズル（不図示）が開口している。

キャリッジ１５の上部には複数個の液体収容部としてのインクカートリッジ２０（２０ａ〜２０ｄ）が装填されている。インクカートリッジ２０は、インクを収容する液体収容部であって、例えば黒、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクがそれぞれ収容されている。記録ヘッド３５は、各インクカートリッジ２０から供給されたインクを色別のノズルからそれぞれ噴射する。

記録ヘッド３５と対向する本体フレーム１１内の下方位置には、記録ヘッド３５と用紙Ｐとの間隔（ギャップ）を規定する支持台２１が設けられている。支持台２１は、記録ヘッド３５によるインク噴射での印刷が行われる印刷領域を含む範囲に亘って幅方向（左右方向）に延びている。印刷中は、支持台２１上の用紙Ｐに記録ヘッド３５から噴射されたインクが着弾する。

図１、図２の用紙Ｐの搬送方向（前方向）における支持台２１の上流側と下流側には用紙Ｐを搬送するための搬送ローラー２２と図２の排出ローラー２３が設けられる。

搬送ローラー２２は、本体フレーム１１に設けられ、排出ローラー２３は、支持台２１の下流側で本体フレーム１１内の左右方向に亘って架設される排紙フレーム（フレーム）２５に設けられている。搬送ローラー２２と排出ローラー２３が、駆動モーター２４によって回転駆動されることにより、用紙Ｐが排紙トレイ１３に搬送される。

プリンター１０は、キャリッジ１５を主走査方向Ｄ１に往復動させながら記録ヘッド３５のノズルから用紙Ｐにインクを噴射する印字動作と、用紙Ｐを副走査方向（前方向）に所定の搬送量で搬送する送り動作とを交互に繰り返すことにより、用紙Ｐに文書や画像等の印刷を行う。

排紙フレーム２５の上面側であって、排紙フレーム２５の中央からやや右方寄りの位置には、インクカートリッジ２０のインク残量検出を行う光学センサー２６が検出部の一例として埋設されている。

図３は、キャリッジ１５を下側から見た斜視図である。図４は、キャリッジ１５に装着されたインクカートリッジ２０を上側から見た平面図である。図５は、キャリッジ１５に装着されたインクカートリッジ２０を、図４の一点鎖線の位置において矢印Ａ方向から見た断面図である。

図５のインクカートリッジ２０ａ〜２０ｄの底部には、光学部材を形成する直角三角柱状のプリズム３６がそれぞれ備えられる。キャリッジ１５におけるプリズム３６の下側には、入射用開口部３３と反射用開口部３４がそれぞれ形成される。

入射用開口部３３と反射用開口部３４は、キャリッジ１５における排紙フレーム２５側の壁部を貫通する開口部であり、主走査方向Ｄ１に並んで形成される。キャリッジ１５におけるプリズム３６の下側には、入射用開口部３３と反射用開口部３４とを区画する突出部３２が形成される。

入射用開口部３３と反射用開口部３４は、キャリッジ１５が主走査方向Ｄ１に移動したとき、発光部２６ａと受光部２６ｂとが対向できる位置に設けられる。

図５のインクカートリッジ２０ｄの図面右側には、反射面４１が形成された反射部４０が備えられる。反射面４１は、開口部４２の上側に備えられ、発光部２６ａから発光された光は開口部４２内に入射し、反射面４１によって反射された反射光が開口部４２を通り、受光部２６ｂに受光される。

図５のキャリッジ１５の排紙フレーム２５側には、主走査方向Ｄ１に対して傾斜する複数の傾斜面５０が形成される。また、突出部３２の排紙フレーム２５側の先端部には、傾斜面５１が形成される。

次に、本実施形態におけるインク残量検出のシステム原理について、図６を用いて説明する。図６は、光学センサー２６が、複数のインクカートリッジ２０（２０ａ〜２０ｄ）のうち、インクカートリッジ２０ａのインク残量検出を行うときの状態を模式的に示した図である。

プリズム３６を底壁とし、プリズム３６の直角をなして交差する各斜面とインクカートリッジ２０ａの壁部内面とでインクを収容する液体収容部の一例であるインク室３７が形成されている。

インクカートリッジ２０ａの底部が、光学センサー２６と対向する位置にあるとき、主走査方向Ｄ１において、発光部２６ａと入射用開口部３３とが同じ位置にあり、受光部２６ｂと反射用開口部３４とが同じ位置にある。

発光部２６ａから発せられた光は、入射用開口部３３を通り、プリズム３６に向かう。インク室３７内のインク液面が、実線のインク液面Ｌ１に示すようにインク残量が十分に残っている場合には、発光部２６ａから発せられ、入射用開口部３３を通った光はプリズム３６で反射せず、インク室３７の内部において屈折する。

一方、インク室３７のインク残量が減少し、一点鎖線で示すインク液面Ｌ２まで低下した場合には、発光部２６ａから発せられた光は、入射用開口部３３を通り、プリズム３６内で反射し、反射用開口部３４を通り、受光部２６ｂに入射する。

このように、インクカートリッジ２０ａの底部に設けられたプリズム３６に照射した光の反射光を受光部２６ｂで検出することにより、インクカートリッジ２０ａ内のインク残量の検出が行われる。

同様に、キャリッジ１５が移動し、インクカートリッジ２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの底部が、光学センサー２６と対向する位置にあるとき、インクカートリッジ２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ内のインク残量の検出が行われる。

本実施形態では、インクカートリッジ２０ａの下部に位置する入射用開口部３３とインクカートリッジ２０ｂの下部に位置する反射用開口部３４との間に、３個の傾斜面５０を設けたが、入射用開口部３３の縁部から反射用開口部３４の縁部まで連続する１個の傾斜面を設けてもよい。複数の傾斜面５０を設けることによって、キャリッジ１５の光学センサー２６側の面が突出する高さを低くすることができる。

以上、説明した本実施形態のプリンター１０は、インクを噴射する記録ヘッド３５と、記録ヘッド３５に供給するインクを収容するインクカートリッジ２０と、記録ヘッド３５とインクカートリッジ２０とを備えて装置本体に対して往復移動するキャリッジ１５と、キャリッジ１５の壁に形成され、インクカートリッジ２０が露出する開口部としての、入射用開口部３３および反射用開口部３４と、発光部２６ａと受光部２６ｂを有し、装置本体における、入射用開口部３３および反射用開口部３４に対向可能な位置に配置され、発光部２６ａから発光した光を、入射用開口部３３を介してインクカートリッジ２０に向けて出射し、その反射光を、反射用開口部３４を介して受光部２６ｂで受光する検出部としての光学センサー２６と、を備え、キャリッジ１５における光学センサー２６側の壁には、発光部２６ａから発光された光を受光部２６ｂから外すように反射させる反射面としての傾斜面５０が形成されている。

この構成により、発光部２６ａを光源として広がる角度の範囲に照射された光のうちの入射用開口部３３の外側に照射された光がキャリッジ１５における壁部によって反射され、受光部２６ｂによって受光されてしまうことを抑制できる。そのため、光学センサー２６の検出精度が高くなり、インクカートリッジ２０内のインク残量の検出精度が高くなる。

また、図５、図６の受光部２６ｂと発光部２６ａは、インクカートリッジ２０内のインク残量の検出時にキャリッジ１５を移動させる移動方向に配列し、受光部２６ｂは検出時のキャリッジ１５の移動方向側（主走査方向Ｄ１における左側）に配列され、傾斜面５０の向きは、検出時のキャリッジ１５の移動方向と反対側の方向（主走査方向Ｄ１における右側）に向くように形成される。

インクカートリッジ２０内のインク残量の検出時にキャリッジ１５を移動させる移動方向は、主走査方向Ｄ１における左側を向く方向である。すなわち、インクカートリッジ２０内のインク残量の検出時にキャリッジ１５を移動させる移動方向は、キャリッジ１５を主走査方向Ｄ１において右から左に移動させる方向である。

この構成によれば、発光部２６ａから発光された光を受光部２６ｂから外すように反射させることができる。

また、受光部２６ｂと発光部２６ａは、インクカートリッジ２０内のインク残量の検出時にキャリッジ１５を移動させる移動方向に配列し、傾斜面の向きを、キャリッジ１５の移動方向と交差する方向に向くようにしてもよい。

また、本実施形態では、キャリッジ１５の光学センサー２６側の壁部に、反射面として傾斜面５０を形成したが、反射面として複数の突出部が並んで形成された面でもよい。また、反射面として凹凸状の面を形成してもよい。また、反射面として、複数の微細な突出部や微細な凹部、凸部を形成してもよい。また、反射面は、半球形状であってもよい。

（実施形態２）
実施形態１におけるキャリッジ１５の光学センサー２６側の面に形成された複数の傾斜面の移動方向Ｄ１に対する傾斜角度は略同じ角度であったが、異なる角度の複数の傾斜面を形成してもよい。

図７は、傾斜角度が異なる複数の傾斜面が形成された部分の断面図である。実施形態１で説明したように、キャリッジ６９の下側には発光部（不図示）と受光部（不図示）とを有する光学センサー（不図示）が備えられる。また、キャリッジ６９には、プリズム（不図示）が底部に設けられたインクカートリッジ（不図示）が装着される。

キャリッジ６９の光学センサー側の面には、発光部からの入射光が通過する入射用開口部６３，６６と、プリズムによって反射された反射光が通過する反射用開口部６４とが形成される。キャリッジ６９の右側には、上側に反射板６８を備え、光学センサー側が開口する開口部６７が形成される。

キャリッジ６９の光学センサー側の面には、傾斜面６０，６１，６２が形成される。傾斜面６０は、入射用開口部６３と反射用開口部６４との間に形成される。傾斜面６１は、入射用開口部６６と反射用開口部６４とを区画する突出部６５の光学センサー側の先端部に形成される。傾斜面６２は、開口部６７の主走査方向Ｄ１における両側に形成される。

本実施形態のキャリッジ６９は、上下方向における高さの位置を設定することが可能であり、厚さが異なる記録媒体に対してキャリッジ６９の高さを変動させ、記録媒体に画像を形成する。また、光学センサーを支持する支持部は、上下方向における位置を変動することができる。従って、キャリッジ６９と光学センサーとの相対的な距離は変動する。

電源投入後に、開口部６７が光学センサーに対向する位置にキャリッジ６９を移動させ、光学センサーの発光部から発光した光を、開口部６７を介して反射板６８に向けて出射し、その光を反射板６８によって反射させて受光部で受光することにより、光学センサーの故障の有無や感度調整を行う。そして、記録媒体の厚さに対応してキャリッジ６９の高さが設定された状態で、入射用開口部６６と反射用開口部６４が光学センサーに対向する位置にキャリッジ６９を移動させ、発光部から発光した光を、入射用開口部６６を介してインクカートリッジの底部に設けられたプリズム向かって出射し、その光をプリズムによって反射させ、反射用開口部６４を介して受光部で検出することにより、インクカートリッジ内のインク残量を検出する。

光学センサーの故障の有無や感度調整を行うときのキャリッジ６９と光学センサーとの上下方向における相対的な距離は最大である。すなわち、光学センサーの故障の有無や感度調整を行うときのキャリッジ６９と光学センサーとの上下方向における相対的な距離は、インクカートリッジ内のインクの残量を検出するときのキャリッジ６９と光学センサーとの上下方向における相対的な距離より長い。

そこで、開口部６７の縁に形成された傾斜面６２の主走査方向Ｄ１に対する傾斜角度Ｒ３は、反射用開口部６４の縁に形成された傾斜面６０，６１の主走査方向Ｄ１に対する傾斜角度Ｒ１、Ｒ２より大きい。例えば、傾斜角度Ｒ３は４０度であり、傾斜角度Ｒ１，Ｒ２は１５度である。

この構成により、キャリッジ６９と光学センサーとの相対的な距離を変動させ、光学センサーの故障の有無や感度調整を行ったり、インクカートリッジ内のインクの残量を検出したりするとき、発光部からキャリッジ６９の光学センサー側の壁に照射された光が反射して受光部によって受光されてしまうことを抑制できる。本実施形態におけるその他の構成は、実施形態１の構成と同じである。

１０…インクジェット式プリンター、１５，６９…キャリッジ、２０ａ〜２０ｄ…インクカートリッジ、２６…光学センサー、２６ａ…発光部、２６ｂ…受光部、３５…記録ヘッド、３３，６３，６６…入射用開口部、３４，６４…反射用開口部、５０，６０，６１，６２…傾斜面。

Claims

液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに供給する前記液体を収容する液体収容部と、
前記液体噴射ヘッドと前記液体収容部とを備えて装置本体に対して往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジの壁に形成され、前記液体収容部が露出する開口部と、
発光部と受光部を有し、前記装置本体における、前記開口部に対向可能な位置に配置され、前記発光部から発光した光を、前記開口部を介して前記液体収容部の前記液体に向けて出射し、その反射光を、前記開口部を介して前記受光部で受光する検出部と、を備え、
前記キャリッジにおける前記検出部側の壁には、前記発光部から発光された光を前記受光部から外すように反射させる反射面が形成されていることを特徴とする記録装置。
請求項１に記載の記録装置であって、
前記反射面は、前記キャリッジの移動方向に対して傾斜する傾斜面であることを特徴とする記録装置。
請求項２に記載の記録装置であって、
前記受光部と前記発光部が前記キャリッジの移動方向に配列し、前記受光部は検出時の前記キャリッジの移動方向側に配列され、前記傾斜面の向きは、検出時の前記キャリッジの移動方向と反対側の方向に向くことを特徴とする記録装置。
請求項２に記載の記録装置であって、
前記受光部と前記発光部が前記キャリッジの移動方向に配列し、前記傾斜面の向きは、前記キャリッジの移動方向と交差する方向に向くことを特徴とする記録装置。