JP2020069646A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷装置の小型化を図り、印刷装置の設置面積を小さくする。【解決手段】印刷装置１は、プリズムが内部に設けられ、搬送される用紙に吐出されるインクを貯留するインクタンク２７を搭載し、第１軸方向に走査するキャリッジ２０と、プリズムに対して光を照射する照射部及びプリズムから反射された光を受光する受光部を有するセンサー２００と、を備え、センサーは、第１軸方向において用紙が搬送される搬送領域内であり、キャリッジの位置が、プリズムに対して光の照射及び受光が可能な位置である場合に、キャリッジを鉛直上方から見たとき、センサーがキャリッジに重なる位置に設けられる。【選択図】図６

Description

本発明は、印刷装置に関する。

従来、特許文献１に示すように、インクタンクの移動方向に沿う一面に、インクタンクの内部を見通し可能な検出窓が開設され、移動方向に並ぶ複数の検出ポイントにおいてインクタンクの内部のインクの液面を検出し、これらの検出結果を用いてインクの残量不足を判定するインクジェット記録装置が知られている。

特開２００２−３５５９８６号公報

しかしながら、上記装置では、インクの液面を検出する残量センサーが、インクタンクの検出窓と対向する位置に配置されている。すなわち、インクタンクを鉛直上方から見たとき、残量センサーがインクタンクから離れた位置に配置されている。このため、残量センサーを配置するためのスペースが必要となり、装置が大型化し装置の設置面積が大きくなってしてしまう、という課題があった。

本願の印刷装置は、プリズムが内部に設けられ、搬送される用紙に吐出されるインクを貯留するインクタンクを搭載し、第１軸方向に走査するキャリッジと、前記プリズムに対して光を照射する照射部及び前記プリズムから反射された光を受光する受光部を有するセンサーと、を備え、前記センサーは、前記第１軸方向において前記用紙が搬送される搬送領域内であり、前記キャリッジの位置が、前記プリズムに対して光の照射及び受光が可能な位置である場合に、前記キャリッジを鉛直上方から見たとき、前記センサーが前記キャリッジに重なる位置に設けられることを特徴とする。

上記印刷装置は、前記インクタンクに貯留された前記インクを吐出する印刷ヘッドを備え、前記印刷ヘッドは、前記インクが吐出されるノズルが形成されたノズルプレートを有し、前記センサーの鉛直上方の頂端部が、前記ノズルプレートの鉛直下方の面より鉛直上方に位置することが好ましい。

上記印刷装置は、前記搬送領域内において、搬送される前記用紙が支持される支持面と、前記支持面より鉛直上方に位置し、前記センサーが設けられるフレームと、搬送される前記用紙に接触可能なローラーと、を備え、前記フレームが前記ローラーの鉛直上方を覆うことが好ましい。

上記印刷装置は、前記センサーを制御し、前記受光部の受光量に基づいてインクエンドを判断する制御部を備え、前記キャリッジは、前記第１軸方向に沿う第１方向と、前記第１軸方向に沿い、前記第１方向と逆方向の第２方向とに走査し、前記制御部は、前記キャリッジが前記第１方向及び前記第２方向のいずれか一方に走査しているときに、前記照射部から光を照射させることが好ましい。

上記印刷装置は、前記搬送領域より前記第１方向側に前記ノズルを覆うキャップを備え、前記制御部は、前記キャリッジが前記第１方向に走査しているときに、前記照射部から光を照射させることが好ましい。

上記印刷装置の前記センサーは、前記第１軸方向における前記搬送領域の中心より前記第１方向側に設けられることが好ましい。

印刷装置の構成を示す外観斜視図。 印刷装置の内部構成を示す模式図。 インクタンクの構成を示す外観斜視図。 インク残量の検出方法を説明する説明図。 インク残量の検出方法を説明する説明図。 センサーの配置位置を説明する説明図。 センサーの配置位置を説明する説明図。 印刷装置の制御構成を示すブロック図。 印刷装置の制御方法を説明する模式図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。

まず、印刷装置１の構成について説明する。
図１は、印刷装置１の構成を示す外観斜視図である。以下の説明では、図１に示す印刷装置１が水平面上に置かれるものとして上方向と下方向とに沿う鉛直方向をＺ軸方向とし、水平面に沿う方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として図示する。本実施形態では、印刷装置１の左右方向をＸ軸方向とし、印刷装置１の前後方向をＹ軸方向とし、高さ方向をＺ軸方向として示す。Ｘ軸方向と、Ｙ軸方向と、Ｚ軸方向とは、それぞれが異なる方向であり、相互に直交する。

図１に示すように、印刷装置１は、媒体としての用紙Ｓに画像形成が可能なインクジェットプリンターである。印刷装置１は、用紙Ｓとして、例えば、ＪＩＳ規格のＡ０判やＢ１判といった比較的大型サイズのロール紙に画像形成が可能である。また、印刷装置１は、用紙Ｓとして、Ａ４サイズ等の単票紙にも画像形成が可能である。

印刷装置１は、略直方体状の筐体１２を備える。筐体１２の上面には、−Ｙ方向の後側に位置する給紙カバー１３と＋Ｙ方向の前側に位置するメンテナンスカバー１４とが開閉可能に設けられる。筐体１２の上面におけるメンテナンスカバー１４とＸ軸方向で隣り合う位置には、印刷装置１の各種の操作を行うための操作パネル１５が設けられる。そして、筐体１２の＋Ｙ方向側の前面には排紙口１６が設けられる。筐体１２内で画像形成がされた用紙Ｓは、排紙口１６から排出される。筐体１２の前面には、排紙口１６から排紙される用紙Ｓを支持する排紙部９０が設けられる。また、印刷装置１は、各部を制御する制御部６０を備える。

図２は、印刷装置１の内部構成を示す模式図である。
図２に示すように、印刷装置１は、筐体１２内にＸ軸方向に延伸するガイド軸３２を備える。ガイド軸３２は、筐体１２内におけるＺ軸方向の所定の高さ位置にフレーム部１８に支持された状態で架設される。ガイド軸３２の上方となる高さ位置でＸ軸方向に延びるレール部３３を有する。レール部３３はフレーム部１８の一部を曲げ加工して形成され、ガイド軸３２と共に支軸として機能する。キャリッジ２０は、ガイド軸３２及びレール部３３に案内されてガイド軸３２の延伸方向である第１軸方向としてのＸ軸方向を走査する。具体的には、キャリッジ２０は、Ｘ軸方向において第１方向としての−Ｘ方向と、−Ｘ方向と逆方向の第２方向としての＋Ｘ方向と、に走査する。

印刷ヘッド２１は、キャリッジ２０に支持されてＸ軸方向にキャリッジ２０と共に往復移動する。印刷ヘッド２１は、平板状のノズルプレート２１０を有する。ノズルプレート２１０には、液体としてのインクが吐出される複数のノズルＮが形成される。図５に示すように、ノズルＮはＹ軸方向に配列されたノズル列ＮＲを構成する。ノズル列ＮＲは、Ｙ軸方向に所定のピッチで配列されたＭ個のノズルＮの群で構成される。Ｍは、例えば１００〜５００の範囲内の所定値である。ノズル列ＮＲは、Ｘ軸方向に複数並列される。印刷ヘッド２１は図示しないアクチュエーターが各ノズルＮに対応して備えられており、当該アクチュエーターを駆動させることにより、各ノズルＮからインクを液滴として吐出させることができる。アクチュエーターとしては、例えば、圧電素子を採用することができる。

印刷装置１は、キャリッジ２０を走査させる移動機構２２を備える。移動機構２２は、キャリッジ２０を支持するガイド軸３２及びレール部３３の他、キャリッジ２０の動力源であるキャリッジモーター２３と、キャリッジモーター２３の動力で回転するプーリー２４に巻き掛けられたタイミングベルト２５等により構成される。キャリッジ２０は、タイミングベルト２５の一部に固定されており、キャリッジモーター２３が正逆転駆動されることによりＸ軸方向に走査する。また、印刷装置１は、キャリッジ２０の走査方向となるＸ軸方向における走査位置を検出するための第１エンコーダー２６を備える。キャリッジ２０は、第１エンコーダー２６から出力されるパルス信号に基づいて速度制御及び位置制御される。

キャリッジ２０には、インクタンク２７が搭載される。インクタンク２７は、キャリッジ２０に対して着脱可能である。インクタンク２７は、インクを貯留する容器である。インクタンク２７には、搬送部４０によって搬送される用紙Ｓに対して吐出されるインクが貯留される。インクタンク２７に貯留されたインクは印刷ヘッド２１に供給され、印刷ヘッド２１のノズルＮからインクが液滴として吐出される。キャリッジ２０は、インクタンク２７と印刷ヘッド２１とを搭載してＸ軸方向に走査する。
インクタンク２７は、キャリッジ２０において印刷ヘッド２１よりも＋Ｚ方向の位置に装着される。キャリッジ２０は、インクタンク２７を収容可能な本体２０Ａと、本体２０Ａに収容されたインクタンク２７を上側から被うカバー２０Ｂとを有する。印刷装置１は、複数のインクタンク２７が配置される。本実施形態では、Ｘ軸方向に並んで４つのインクタンク２７が配置される。各インクタンク２７には、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのそれぞれの色のインクが貯留される。なお、例えばブラック１色のインクタンク２７が１つ装着されるだけの構成でもよい。

図３は、インクタンク２７の構成を示す外観斜視図である。図３に示すように、インクタンク２７は、外形が略直方体形状の本体部１０１を有する。本体部１０１は、ポリプロピレンやポリエチレン等の合成樹脂材料を用いて、射出成形等の熱加工処理により形成される。インクタンク２７は、第１の面１０１ａと、第２の面１０１ｂと、第３の面１０１ｃと、第４の面１０１ｄと、第５の面１０１ｅと、第６の面１０１ｆとを有する。各面１０１ａ〜１０１ｆは、インクタンク２７の外表面を構成する。第１の面１０１ａと第３の面１０１ｃとは互いに対向する。第２の面１０１ｂと第４の面１０１ｄとは互いに対向する。第５の面１０１ｅと第６の面１０１ｆとは互いに対向する。本体部１０１の内部には、インクを貯留するインク室１２０が形成される。
そして、インクタンク２７の第２の面１０１ｂを鉛直方向下方にした状態で、インクタンク２７がキャリッジ２０に装着される。

第２の面１０１ｂには、インク室１２０に貯留されたインクを印刷ヘッド２１に供給するインク供給口１４０が設けられる。インクタンク２７がキャリッジ２０に装着される際、インク供給口１４０がキャリッジ２０に設けられた図示しないインク供給針に接続される。これにより、インク室１２０に収容されているインクは、インク供給針を介して、印刷ヘッド２１に供給される。また、第１の面１０１ａには、係合部材１０２が設けられる。係合部材１０２とキャリッジ２０の本体２０Ａとの係合によって、インクタンク２７がキャリッジ２０から意図せずに外れることを低減する。

第１の面１０１ａには回路基板１８０が配置される。回路基板１８０には、記憶素子が実装されている。当該記憶素子には、品番情報、インク色情報などのインク関連情報が記憶される。
キャリッジ２０はインクタンク２７との装着面に不図示の端子を有する。当該端子は制御部６０に電気的に接続される。回路基板１８０は、キャリッジ２０の端子と接続する端子１８１を有する。インクタンク２７をキャリッジ２０から取り外すと両端子が離れて電気的に非接触状態になる。一方、インクタンク２７をキャリッジ２０に装着すると、両端子が電気的に接続される。制御部６０は、インクタンク２７とキャリッジ２０との両端子の接続及び非接続を介してインクタンク２７の装着および取外しを検出する。また、制御部６０は、インクタンク２７がキャリッジ２０に装着された状態で両端子の接続を介して記憶素子に対する読取り及び書込みが可能となる。

また、インクタンク２７は光学的にインク室１２０内のインクの残量を検出するためのプリズム１３０を有する。プリズム１３０は、第２の面１０１ｂに取り付けられる。プリズム１３０は、インク室１２０の内部に配置される。プリズム１３０は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂により形成された透明な部材である。

ここで、インクタンク２７のインク残量の検出方法について説明する。図４及び図５は、インク残量の検出方法を説明する説明図である。詳細には、図４は、プリズム１３０及びセンサー２００の関係を示し、図５は、キャリッジ２０の構成を示し、−Ｚ方向からキャリッジ２０を見た図である。
プリズム１３０は、断面視において直角三角形となるプリズムである。プリズム１３０の面のうち、二つの傾斜面を反射面１３１ａ，１３１ｂとし、反射面１３１ａ，１３１ｂがインク室１２０の内部に向けて凸状となるように配置される。反射面１３１ａ，１３１ｂとインク室１２０内のインクとは直接接触するように構成にされる。第２の面１０１ｂのプリズム１３０が位置する部分には開口１５０が形成される。これにより、外部からプリズム１３０を直視可能となる。
また、図５に示すように、キャリッジ２０には、インクタンク２７の開口１５０に対応する位置に貫通孔２０Ｃが設けられる。これにより、キャリッジ２０にインクタンク２７が装着された状態で、外部から貫通孔２０Ｃを介してプリズム１３０を直視することができる。なお、図５の例では、各インクタンク２７の開口１５０の位置に合わせて４つの貫通孔２０Ｃを設けたが、各インクタンク２７の開口１５０に対応して１つの貫通孔を形成した構成であってもよい。

印刷装置１は、プリズム１３０に対して光を照射する照射部２０１およびプリズム１３０から反射された光を受光する受光部２０２を有するセンサー２００を備える。センサー２００は、Ｘ軸方向に走査するキャリッジ２０に対して、キャリッジ２０の貫通孔２０Ｃと対向する位置に配置される。すなわち、キャリッジ２０の走査において、プリズム１３０と対向可能な位置に配置される。照射部２０１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザー発光素子等で構成される。また、受光部２０２は、フォトトランジスターやフォトＩＣ等で構成される。照射部２０１および受光部２０２は基板２０４上に設けられる。また、照射部２０１および受光部２０２上は、透光性を有するフィルム２０３で覆われる。フィルム２０３により照射部２０１および受光部２０２への異物の付着等を防止することができる。センサー２００は、制御部６０に電気的に接続される。

本実施形態では、制御部６０が、プリズム１３０に向けて照射部２０１から光を照射させ、プリズム１３０を介して反射された反射光を受光部２０２で受光する受光量に基づいてインクタンク２７内のインクの残量の不足の有無を判断する。すなわち、制御部６０は、受光部２０２の受光量に基づいてインクエンドを判断する。なお、インクエンドとは、インクタンク２７内に貯留されるインクの量が閾値を下回った状態のことをいう。
プリズム１３０の反射面１３１ａ，１３１ｂによる光の反射率は、インクの残量によって変化する。例えば、インク室１２０内にインクが十分に貯留されている場合、反射面１３１ａと反射面１３１ａに接触するインクの存在による屈折率の影響により、照射された光は反射面１３１ａでほとんど反射されず、ほぼインク内に吸収される。これにより、受光部２０２による受光量は小さくなり、受光部２０２の出力信号は相対的に低レベルの信号となる。一方、例えば、インク室１２０内のインクの残量が少なく、反射面１３１ａにインクが接触しない場合、照射された光の反射面１３１ａにおける反射量が多くなる。これにより、受光部２０２が反射光を受光する受光量は大きくなり、受光部２０２の出力信号は相対的に高レベルの信号となる。
制御部６０は、受光部２０２の出力信号のレベルを受信し、予め設定された閾値と比較する。そして、制御部６０は、受光部２０２から受信した出力信号のレベルが、閾値よりも大きい場合には、インクタンク２７内のインク残量が不足していると判断する。すなわち、インクエンドであると判断する。
なお、センサー２００の配置位置に関する詳細部分については後述する。

図２に戻り、印刷装置１は、用紙Ｓを給送する給送部３５を備える。給送部３５は、用紙Ｓを円筒状に巻き重ねたロール体Ｒを装填可能かつ回転可能な給送軸３６を備える。給送軸３６の動力源である給送モーター３７が駆動して給送軸３６と共にロール体Ｒが図２における反時計回り方向に回転することで、用紙Ｓが繰り出される。ロール体Ｒから繰り出される用紙Ｓは連続紙である。なお、給送部３５は、図２において二点鎖線で示すように、供給口１７を介して、例えば単票紙の用紙Ｓも供給可能である。ロール体Ｒから繰り出された用紙Ｓは、搬送部４０に沿って形成される搬送経路Ｖに沿って搬送される。

ロール体Ｒから繰り出された用紙Ｓは、搬送経路Ｖの上流側となる部分が湾曲する一方で下流側となる部分が水平方向に延びた形状を成す経路形成部材１９に沿って、印刷ヘッド２１に向けて案内される。そして、印刷ヘッド２１と媒体支持部３０との間を通過した用紙Ｓは、搬送部４０により下流側に搬送され、筐体１２の前面に開口する排紙口１６を通じて筐体１２内から筐体１２外へ排出される。すなわち、本実施形態において、Ｙ軸方向に沿う方向のうち、筐体１２の後方から前方に向かう＋Ｙ方向に沿って用紙Ｓが搬送される。

媒体支持部３０は、印刷ヘッド２１のノズルＮが形成されたノズルプレート２１０のノズル面２１０Ａと対向して配置される。媒体支持部３０は、印刷ヘッド２１と対向する面であって且つ搬送される用紙Ｓを支持する支持面３０Ａを有する。

印刷ヘッド２１よりも搬送経路Ｖの下流側で媒体支持部３０の＋Ｚ方向となる位置には、搬送される用紙Ｓに接触可能なローラーとしての押えローラー３１が回転自在に配置される。押えローラー３１は、印刷ヘッド２１による印刷済みの用紙Ｓが媒体支持部３０により支持されて搬送経路Ｖの下流側に搬送されるとき、その用紙Ｓのインクが付着した面に接触する。そのため、押えローラー３１は、用紙Ｓに印刷された画像の品質の劣化を低減するべく、用紙Ｓに対する接触面積が小さいスターホイール等で構成される。

搬送部４０は、ロール体Ｒから繰り出された用紙Ｓを、印刷ヘッド２１と媒体支持部３０との間及び媒体切断部５０を経由する搬送経路Ｖに沿うようにして筐体１２内から排紙口１６に向けて搬送する。媒体支持部３０よりも下流側には、搬送経路Ｖの上流側から下流側に向かって順に、第１排紙ローラーとしての駆動ローラー４５を含む第１ローラー対４１、第２排紙ローラーとしての駆動ローラー４５を含む第２ローラー対４２、第３ローラー対４３という複数のローラー対を有する。一方、媒体支持部３０よりも上流側には一つのローラー対４４を有する。

第１ローラー対４１、第２ローラー対４２、第３ローラー対４３及びローラー対４４は、同一の駆動源としての搬送モーター３９により駆動回転が可能な駆動ローラー４５と、駆動ローラー４５の回転に対して従動回転が可能な従動ローラー４６とで構成される。これらの第１ローラー対４１、第２ローラー対４２、第３ローラー対４３及びローラー対４４は、駆動ローラー４５と従動ローラー４６とで用紙Ｓを挟み込んだ状態で回転することにより用紙Ｓを搬送する。駆動ローラー４５は、用紙Ｓに対して−Ｚ方向から接触するように配置され、従動ローラー４６は、用紙Ｓに対して＋Ｚ方向から接触するように配置される。
また、搬送部４０には、搬送モーター３９の動作を検出する第２エンコーダー５８が設けられる。第２エンコーダー５８は図８に示す。

第１ローラー対４１、第２ローラー対４２、第３ローラー対４３における従動ローラー４６は、用紙Ｓを搬送する際に、印刷済みの用紙Ｓにおいて印刷用のインクが付着した面に接触する。そのため、第１ローラー対４１、第２ローラー対４２、第３ローラー対４３における従動ローラー４６は、用紙Ｓに対する接触面積が小さいスターホイール等で構成される。なお、押えローラー３１、下流側の第１ローラー対４１、第２ローラー対４２、第３ローラー対４３及びローラー対４４は、Ｘ軸方向に所定の間隔をあけてそれぞれ複数ずつ配置される。
また、各駆動ローラー４５を駆動する搬送モーター３９が所定の駆動量だけ駆動されるときの、各駆動ローラー４５における用紙Ｓの搬送量は、各駆動ローラー４５間で連結される伝達ギヤのギヤ比や、各駆動ローラー４５の直径等によって適宜設定される。本実施形態においては、用紙Ｓが搬送経路Ｖに沿って搬送されるときの、第１ローラー対４１、第２ローラー対４２及び第３ローラー対４３における各駆動ローラー４５の用紙Ｓの搬送量は、ローラー対４４の駆動ローラー４５の搬送量よりも大きい。換言すれば、上流側のローラー対４４の駆動ローラー４５に対して第１ローラー対４１、第２ローラー対４２及び第３ローラー対４３における各駆動ローラー４５は増速された状態である。

すなわち、印刷ヘッド２１から用紙Ｓにインクを吐出させて画像を形成する際、用紙Ｓはインクの受容により膨潤して変形しやすくなる。特に、印刷ヘッド２１の走査領域Ｅにおいて用紙Ｓが変形した場合、用紙Ｓの変形した部分が印刷ヘッド２１に接触してしまい、用紙Ｓの汚損や印刷ヘッド２１の吐出不具合が発生してしまう。そこで、本実施形態では、用紙Ｓが搬送経路Ｖに沿って搬送される搬送方向において、走査領域Ｅを含む媒体支持部３０より下流側に配置された第１ローラー対４１、第２ローラー対４２及び第３ローラー対４３の各駆動ローラー４５の搬送量をローラー対４４の駆動ローラー４５よりも大きくすることにより、用紙Ｓに対してテンションが掛けられる。これにより、走査領域Ｅにおける用紙Ｓの変形の発生を低減することができ、吐出不良の発生を防止することができる。なお、インクの受容による用紙Ｓの変形は、インクが吐出される走査領域Ｅで生じやすい。これは、インクの受容による用紙Ｓの変形は、用紙Ｓが含む水分量が大きいほど生じやすく、用紙Ｓの変形量がピークを迎えた後は、インクが吐出されてから時間が経過するほど、用紙Ｓからの水分の蒸発が進むからである。

媒体切断部５０は、用紙Ｓが搬送経路Ｖに沿って搬送される搬送方向において、第２ローラー対４２と第３ローラー対４３との間に配置される。媒体切断部５０は、Ｙ軸方向に沿う軸を中心に駆動回転する円板状の駆動刃５１と従動回転する円板状の従動刃５２とで構成される。駆動刃５１と従動刃５２は、鉛直方向Ｚにおいて、駆動刃５１が従動刃５２に対して下側に位置する。そして、駆動刃５１の上側部分となる刃先と従動刃５２の下側部分となる刃先とが互いに重なるように配置される。

そのため、第２ローラー対４２と第３ローラー対４３との間において、用紙Ｓは、この駆動刃５１と従動刃５２とが用紙Ｓの搬送方向と交差する幅方向であるＸ軸方向に走査することにより切断される。そして、媒体切断部５０により切断された用紙Ｓは、第３ローラー対４３によって下流側へ搬送されることで排紙口１６から排出される。なお、本実施形態における印刷装置１は、ユーザーが手の指先を筐体１２の外部から排紙口１６を介して筐体１２内の媒体切断部５０等の可動部まで差し入れることができない程度に、排紙口１６の開口におけるＺ軸方向の間隔が比較的小さく構成される。

次に、センサー２００の詳細な配置位置について説明する。図６及び図７は、センサー２００の配置位置を説明する説明図である。より詳細には、図６は、＋Ｙ方向から印刷装置１を見た概略図であり、図７は、＋Ｚ方向から印刷装置１を見た概略図である。

図６及び図７に示すように、センサー２００は、第１軸方向としてのＸ軸方向において用紙Ｓが搬送される搬送領域ＴＡ内に配置される。さらに、キャリッジ２０の位置が、インクタンク２７のプリズム１３０に対して光の照射及び受光が可能な位置である場合に、キャリッジ２０を鉛直上方から見たとき、センサー２００がキャリッジ２０に重なる位置に設けられる。図６及び図７では、キャリッジ２０の位置が、インクタンク２７のプリズム１３０に対して光の照射及び受光が可能な位置の状態を示す。図７に示すように、本実施形態では、キャリッジ２０が、インクタンク２７のプリズム１３０に対して光の照射及び受光が可能な位置に位置した場合、センサー２００の全体が、キャリッジ２０に覆われる。

ここで、用紙Ｓが搬送される搬送領域ＴＡとは、用紙Ｓが支持される支持面３０Ａを含むＸ軸方向の空間を指す。
本実施形態では、支持面３０Ａより鉛直上方にフレーム３００が設けられる。そして、センサー２００は、フレーム３００の鉛直上方側の面に配置される。フレーム３００は、Ｘ軸方向に延在する板状を成し、媒体支持部３０のＸ軸方向に亘って配置される。媒体支持部３０の支持面３０Ａとフレーム３００との間は空間が形成され、用紙Ｓが媒体支持部３０の支持面３０Ａとフレーム３００との間を搬送する。このため、センサー２００と用紙Ｓとの干渉がなく、用紙Ｓを円滑に搬送することができる。
また、フレーム３００は、押えローラー３１の鉛直上方に配置され、フレーム３００を鉛直上方から見たとき、押えローラー３１はフレーム３００によって覆われる。このため、押えローラー３１に対して印刷ヘッド２１から吐出されたインクの付着による汚れの発生を低減することができる。

また、センサー２００の鉛直上方の頂端部２００Ａが、ノズルプレート２１０の面としてのノズル面２１０Ａより鉛直上方に位置する。本実施形態のセンサー２００の頂端部２００Ａは、図４に示すように、照射部２０１および受光部２０２を覆うフィルム２０３面である。これにより、センサー２００の頂端部２００Ａが、ノズル面２１０Ａの鉛直下方に位置する場合に比べて、センサー２００に対して印刷ヘッド２１から吐出されたインクの付着による汚れの発生を低減することができる。

また、センサー２００は、Ｘ軸方向における搬送領域ＴＡの中心より第１方向側としての−Ｘ方向側に設けられる。
本実施形態では、印刷装置１において搬送可能な各種サイズの用紙Ｓは、媒体支持部３０のＸ軸方向における第１方向側としての−Ｘ方向側のある基準位置に位置合わせされる。このため、用紙ＳのＸ軸方向におけるサイズが小さい場合は、用紙Ｓのサイズに合わせてキャリッジ２０がＸ軸方向に走査する距離が短くなる。センサー２００をＸ軸方向における搬送領域ＴＡの中心より−Ｘ方向側に設けることで、キャリッジ２０の走査する範囲内に設けることになる。これにより、用紙Ｓの各種サイズに対応してインクタンク２７のインクエンドを検出することができる。

また、図６に示すように、印刷装置１は、メンテナンスユニット４００を備える。メンテナンスユニット４００は、印刷ヘッド２１に対して各種メンテナンスを行うものである。メンテナンスユニット４００は、キャップ４１０を備える。キャップ４１０は、凹部を備え、印刷装置１が稼動していない時に、印刷ヘッド２１のノズル面２１０Ａに対してキャップ４１０を密着させてキャッピングし、印刷ヘッド２１のインクが乾燥してノズルＮが詰まるなどの不具合が生じないようにする。また、キャップ４１０でノズル面２１０Ａをキャッピングした状態でノズルＮからインクを吐出させ、ノズルＮの吐出状態を常に良好な状態にするフラッシングを行うことも可能である。
本実施形態のメンテナンスユニット４００は、Ｘ軸方向において搬送領域ＴＡより第１方向側としての−Ｘ方向側に配置される。メンテナンスユニット４００が配置された位置は、印刷ヘッド２１に対してメンテナンスを行う領域となる。本実施形態の印刷装置１では、メンテナンスユニット４００が配置された位置が、印刷ヘッド２１を含むキャリッジ２０の待機位置とされる。すなわち、キャリッジ２０の待機位置がホームポジションである。

次に、印刷装置１の制御構成について説明する。
図８は、印刷装置１の制御構成を示すブロック図である。
印刷装置１は、図示しないホスト装置から受信した印刷データに基づく画像を用紙Ｓに印刷する。図８に示すように、印刷装置１は、キャリッジ２０や搬送部４０等を制御する制御部６０を備える。
制御部６０には、印刷ヘッド２１、キャリッジモーター２３、給送モーター３７、搬送モーター３９及びセンサー２００が電気的に接続される。また、制御部６０には、操作パネル１５、メンテナンスカバー１４の開閉を検出するカバーセンサー５７、第１エンコーダー２６、第２エンコーダー５８、用紙Ｓの搬送経路Ｖに設けられた媒体検出器５９及びインクタンク２７の回路基板１８０に設けられた記憶素子が接続される。

制御部６０は、印刷データに基づいて印刷ヘッド２１を制御することでノズルＮからインクを吐出させる。また、制御部６０は、キャリッジモーター２３を制御することで、キャリッジ２０の位置制御及び速度制御を行う。制御部６０は、キャリッジモーター２３を正転駆動させることで、キャリッジ２０が−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に向けて往動し、キャリッジモーター２３を逆転駆動させることで、キャリッジ２０が＋Ｘ方向から−Ｘ方向に向けて復動する。さらに制御部６０は、給送モーター３７を制御することで、給送軸３６を回転させ、ロール体Ｒを繰り出して印刷ヘッド２１側に用紙Ｓを給送させる。また、制御部６０は、搬送モーター３９を制御することで、搬送部４０の各駆動ローラー４５を駆動させ、ローラー対４４、第１ローラー対４１、第２ローラー対４２及び第３ローラー対４３により給送された用紙Ｓを搬送経路Ｖに沿って搬送させる。

制御部６０は、センサー２００を制御する。そして、制御部６０は、受光部２０２の受光量に基づいてインクタンク２７に対してインクエンドであるか否かを判断する。

制御部６０は、操作パネル１５に、各種メニューや各種メッセージを表示させる。例えば、制御部６０は、インクエンドであると判断した場合には、操作パネル１５にインクエンドの旨のメッセージを表示することによりユーザーに報知する。

制御部６０は、インクエンドの旨を報知した後、メモリー６５にインクエンドフラグが立つ状態の下で、ユーザーがメンテナンスカバー１４を開けたことを検知したカバーセンサー５７からの検知信号の入力をもって、インクタンク２７の交換が実施されたものと認識する。

制御部６０は、ＣＰＵ６１、第１カウンター６２、第２カウンター６３及びメモリー６５を備える。メモリー６５には、ＣＰＵ６１が実行する各種のプログラムが記憶される。プログラムにはインクタンク２７内のインク残量を検出するためのインク残量検出制御プログラムや印刷処理のための印刷制御プログラム等が含まれる。ＣＰＵ６１は、メモリー６５に記憶された印刷制御プログラムを実行することにより各種の印刷制御を行う。また、ＣＰＵ６１は、インク残量検出制御プログラムを実行することによりキャリッジ２０の動作に合わせてセンサー２００の制御を行う。

第１カウンター６２は、ＣＰＵ６１の指示で、キャリッジ２０のホームポジションを原点として、第１エンコーダー２６からのパルス信号のパルスエッジの数を計数することでキャリッジ位置を示す計数値を取得する。詳しくは、制御部６０は、第１エンコーダー２６からのパルス信号に含まれる２つの位相を比較してキャリッジ２０の走査方向を取得する。そして、制御部６０は、第１エンコーダー２６からの入力信号にパルスエッジを検出する度にホーム位置から遠ざかる＋Ｘ方向であれば第１カウンター６２の計数値をインクリメントし、ホーム位置に近づく−Ｘ方向であれば第１カウンター６２の計数値をデクリメントする。

第２カウンター６３は、ＣＰＵ６１の指示で、搬送経路Ｖ上の媒体検出器５９が用紙Ｓを検知した位置を原点位置として、第２エンコーダー５８からのパルス信号のパルスエッジの数を計数することで用紙Ｓの搬送位置を示す計数値を取得する。詳しくは、制御部６０は、第２エンコーダー５８からのパルス信号に基づいて搬送モーター３９の回転方向を取得し、パルス信号のパルスエッジを検出する度に正転方向であれば第２カウンター６３の計数値をインクリメントし、逆転方向であれば第２カウンター６３の計数値をデクリメントする。

ここで、印刷制御プログラムによって実行される印刷制御とは、ホスト装置から受信した印刷データに基づいて、用紙Ｓに画像を印刷させる制御である。

次に、印刷装置１の制御方法について説明する。具体的には、センサー２００の制御方法について説明する。図９は、印刷装置１の制御方法を説明する模式図である。

制御部６０は、キャリッジ２０が−Ｘ方向及び＋Ｘ方向のいずれか一方に走査しているときに、センサー２００の照射部２０１から光を照射させる。すなわち、キャリッジ２０が−Ｘ方向及び＋Ｘ方向のいずれか一方に走査しているときに、センサー２００によるインクエンドの検出を行う。
キャリッジ２０が−Ｘ方向に走査しているときと、キャリッジ２０が＋Ｘ方向に走査しているときと、では、インクタンク２７に貯留されたインクの波立ちによる液面の状態が異なる。そこで、キャリッジ２０が−Ｘ方向及び＋Ｘ方向のいずれか一方に走査しているときに、センサー２００による検出が実行されるので、インクエンドの検出精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、図９に示すように、制御部６０は、キャリッジ２０が−Ｘ方向に走査しているときに、センサー２００の照射部２０１から光を照射させる。すなわち、キャリッジ２０がキャップ４１０に向かって走査しているときに、照射部２０１から光を照射させる。照射された光はプリズム１３０を介して受光部２０２で受光する。これにより、各インクタンク２７に対してインクエンドの検出が実行される。制御部６０では、受光部２０２で検出された受光量に基づいて、各インクタンク２７に対してインクエンドである否かを判断する。このように、センサー２００を制御することにより、インクエンドであると判断された場合、直ぐにキャリッジ２０をキャップ４１０の配置位置に移動させることができる。特に、制御部６０が、インクエンドであると判断した後も、キャリッジ２０がキャップ４１０の配置位置に移動するまで、インクを吐出させる場合、インクを吐出しないキャリッジ２０の走査が不要となる。また、制御部６０が、インクエンドであると判断した後に、直ちにインクの吐出を停止する場合であっても、インクを吐出しないキャリッジ２０の走査による移動距離が低減する。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

センサー２００は、キャリッジ２０が走査するＸ軸方向において用紙Ｓが搬送される搬送領域ＴＡ内に配置される。これにより、Ｘ軸方向において用紙Ｓが搬送される搬送領域ＴＡからはみ出た位置に、センサー２００を配置するスペースが不要となるため、Ｘ軸方向における印刷装置１の寸法を小さくすることができる。さらに、キャリッジ２０の位置が、プリズム１３０に対して光の照射及び受光が可能な位置である場合に、キャリッジ２０を鉛直上方から見たとき、センサー２００がキャリッジ２０に重なる位置に設けられる。すなわち、センサー２００はキャリッジ２０の鉛直方向下方に設けられる。従って、センサー２００がキャリッジ２０のＸ軸方向に交差する位置に配置される構成に比べて、Ｘ軸方向に交差する方向における印刷装置１の寸法を小さくすることができる。すなわち、Ｙ軸方向における印刷装置１の寸法を小さくすることができる。まとめると、印刷装置１の小型化が図れ、印刷装置１の設置面積を小さくすることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良等を加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

・変形例１
上記実施形態のセンサー２００は、媒体支持部３０の支持面３０Ａの鉛直方向上方に配置されたが、これに限定されない。例えば、センサー２００が支持面３０Ａ上に配置された構成であってもよい。この場合、センサー２００の頂端部２００Ａが支持面３０Ａとほぼ面一となるように配置する。そして、例えば、印刷された用紙Ｓが媒体切断部５０により切断された後、媒体支持部３０の支持面３０Ａ上に支持された用紙Ｓが用紙Ｓの搬送方向上流側に搬送され、センサー２００が用紙Ｓによって覆われていない状態でセンサー２００を駆動させる。このようにしても、用紙Ｓと干渉させずに、インクエンドを検出することができる。

・変形例２
上記実施形態では、制御部６０は、キャリッジ２０が＋Ｘ方向側から−Ｘ方向側に走査しているときに、センサー２００の照射部２０１から光を照射させたが、これに限定されない。例えば、制御部６０は、キャリッジ２０が−Ｘ方向から＋Ｘ方向に走査しているときに、センサー２００の照射部２０１から光を照射させてもよい。このようにすれば、例えば、印刷開始後、キャップ４１０側からキャリッジ２０を＋Ｘ方向へ走査させた際、素早くインクエンドであるか否かを判断することができる。なお、制御部６０は、インクエンドであると判断した場合後に、インクの吐出を継続してもよいし、直ちにインクの吐出を停止させてもよい。

・変形例３
上記実施形態では、制御部６０は、キャリッジ２０が−Ｘ方向に走査しているときに、センサー２００の照射部２０１から光を照射させたが、これに限定されない。−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の両方向において照射部２０１から光を照射させてもよい。そして、いずれか一方向への走査の際に検出された受光量に基づいてインクエンドであるか否かを判断する構成としてもよい。この場合、例えば、−Ｘ方向及び＋Ｘ方向の両方向において照射部２０１から光を照射させ、−Ｘ方向に走査しているときに取得した受光量に基づいてインクエンドであるか否かを判断してもよいし、＋Ｘ方向に走査しているときに取得した受光量に基づいてインクエンドであるか否かを判断してもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。

・変形例４
上記実施形態では、インクタンク２７がインクエンドであると判断された場合、新たなインクタンク２７と交換する構成を例に説明したが、これに限定されない。例えば、インクタンク２７がインクエンドであると判断された場合、インクタンク２７内にインクを補充する構成であってもよい。すなわち、インクタンク２７を交換しない構成であってもよい。

以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。

印刷装置は、プリズムが内部に設けられ、搬送される用紙に吐出されるインクを貯留するインクタンクを搭載し、第１軸方向に走査するキャリッジと、前記プリズムに対して光を照射する照射部及び前記プリズムから反射された光を受光する受光部を有するセンサーと、を備え、前記センサーは、前記第１軸方向において前記用紙が搬送される搬送領域内であり、前記キャリッジの位置が、前記プリズムに対して光の照射及び受光が可能な位置である場合に、前記キャリッジを鉛直上方から見たとき、前記センサーが前記キャリッジに重なる位置に設けられることを特徴とする。

センサーは、キャリッジが走査する第１軸方向において用紙が搬送される搬送領域内に配置される。これにより、第１軸方向において用紙が搬送される搬送領域からはみ出た位置に、センサーを配置するスペースが不要となるため、第１軸方向における印刷装置の寸法を小さくすることができる。さらに、キャリッジの位置が、プリズムに対して光の照射及び受光が可能な位置である場合に、キャリッジを鉛直上方から見たとき、センサーがキャリッジに重なる位置に設けられる。すなわち、センサーはキャリッジの鉛直方向下方に設けられる。従って、キャリッジを鉛直上方から見たとき、センサーがキャリッジから離れた位置に配置される構成に比べて、第１軸方向に交差する方向における印刷装置の寸法を小さくすることができる。まとめると、上記構成によれば、印刷装置の小型化が図れ、印刷装置の設置面積を小さくすることができる。

上記印刷装置は、前記インクタンクに貯留された前記インクを吐出する印刷ヘッドを備え、前記印刷ヘッドは、前記インクが吐出されるノズルが形成されたノズルプレートを有し、前記センサーの鉛直上方の頂端部が、前記ノズルプレートの鉛直下方の面より鉛直上方に位置することが好ましい。

この構成によれば、センサーの頂端部が、ノズルプレートの下方に位置する場合に比べて、センサーに対して印刷ヘッドから吐出されたインクの付着による汚れの発生を低減することができる。

上記印刷装置は、前記搬送領域内において、搬送される前記用紙が支持される支持面と、前記支持面より鉛直上方に位置し、前記センサーが設けられるフレームと、搬送される前記用紙に接触可能なローラーと、を備え、前記フレームが前記ローラーの鉛直上方を覆うことが好ましい。

この構成によれば、センサーは、支持面よりも鉛直上方に設けられる。このため、センサーと用紙との干渉がなく、用紙を円滑に搬送することができる。また、センサーが設置されるフレームによってローラーが覆われるため、ローラーに対して印刷ヘッドから吐出されたインクの付着による汚れの発生を低減することができる。

上記印刷装置は、前記センサーを制御し、前記受光部の受光量に基づいてインクエンドを判断する制御部を備え、前記キャリッジは、前記第１軸方向に沿う第１方向と、前記第１軸方向に沿い、前記第１方向と逆方向の第２方向とに走査し、前記制御部は、前記キャリッジが前記第１方向及び前記第２方向のいずれか一方に走査しているときに、前記照射部から光を照射させることが好ましい。

キャリッジが第１方向に走査しているときと、キャリッジが第２方向に走査しているときと、では、インクタンクに貯留されたインクの波立ちによる液面の状態が異なる。そこで、上記構成によれば、前記キャリッジが第１方向及び第２方向のいずれか一方に走査しているときに、センサーによる検出が実行されるので、インクエンドの検出精度を向上させることができる。

上記印刷装置は、前記搬送領域より前記第１方向側に前記ノズルを覆うキャップを備え、前記制御部は、前記キャリッジが前記第１方向に走査しているときに、前記照射部から光を照射させることが好ましい。

第１方向の搬送領域から外れた位置にキャップを備える。そして、キャリッジの第１方向への走査のときに、すなわち、キャリッジがキャップに向かって走査しているときに、照射部から光を照射させる。これにより、インクエンドであると判断された場合、直ぐにキャリッジをキャップの配置位置に移動させることができる。すなわち、インクを吐出しない状態でのキャリッジの走査が不要となる。

上記印刷装置は、前記センサーは、前記第１軸方向における搬送領域の中心より前記第１方向側に設けられることが好ましい。

この構成によれば、例えば、用紙をセットするための基準位置が支持面の第１方向側に設けられた場合、センサーを搬送領域の中心より第１方向側に設けることで、各種用紙のサイズ幅であってもセンサーの検出が可能となる。

１…印刷装置、１２…筐体、１３…給紙カバー、１４…メンテナンスカバー、１５…操作パネル、１６…排紙口、１７…供給口、１８…フレーム部、１９…経路形成部材、２０…キャリッジ、２０Ａ…本体、２０Ｂ…カバー、２０Ｃ…貫通孔、２１…印刷ヘッド、２２…移動機構、２３…キャリッジモーター、２４…プーリー、２５…タイミングベルト、２６…第１エンコーダー、２７…インクタンク、３０…媒体支持部、３０Ａ…支持面、３１…押えローラー、３２…ガイド軸、３３…レール部、３５…給送部、３６…給送軸、３７…給送モーター、３９…搬送モーター、４０…搬送部、４１…第１ローラー対、４２…第２ローラー対、４３…第３ローラー対、４４…ローラー対、４５…駆動ローラー、４６…従動ローラー、５０…媒体切断部、５１…駆動刃、５２…従動刃、５７…カバーセンサー、５８…第２エンコーダー、５９…媒体検出器、６０…制御部、６１…ＣＰＵ、６２…第１カウンター、６３…第２カウンター、６５…メモリー、９０…排紙部、１０１…本体部、１０１ａ…第１の面、１０１ｂ…第２の面、１０１ｃ…第３の面、１０１ｄ…第４の面、１０１ｅ…第５の面、１０１ｆ…第６の面、１０２…係合部材、１２０…インク室、１３０…プリズム、１３１ａ…反射面、１３１ｂ…反射面、１４０…インク供給口、１５０…開口、１８０…回路基板、１８１…端子、２００…センサー、２００Ａ…頂端部、２０１…照射部、２０２…受光部、２０３…フィルム、２０４…基板、２１０…ノズルプレート、２１０Ａ…ノズル面、３００…フレーム、４００…メンテナンスユニット、４１０…キャップ。

Claims (6)

1. プリズムが内部に設けられ、搬送される用紙に吐出されるインクを貯留するインクタンクを搭載し、第１軸方向に走査するキャリッジと、
   前記プリズムに対して光を照射する照射部及び前記プリズムから反射された光を受光する受光部を有するセンサーと、を備え、
   前記センサーは、前記第１軸方向において前記用紙が搬送される搬送領域内であり、前記キャリッジの位置が、前記プリズムに対して光の照射及び受光が可能な位置である場合に、前記キャリッジを鉛直上方から見たとき、前記センサーが前記キャリッジに重なる位置に設けられることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記インクタンクに貯留された前記インクを吐出する印刷ヘッドを備え、
   前記印刷ヘッドは、前記インクが吐出されるノズルが形成されたノズルプレートを有し、
   前記センサーの鉛直上方の頂端部が、前記ノズルプレートの鉛直下方の面より鉛直上方に位置することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記搬送領域内において、搬送される前記用紙が支持される支持面と、
   前記支持面より鉛直上方に位置し、前記センサーが設けられるフレームと、
   搬送される前記用紙に接触可能なローラーと、を備え、
   前記フレームが前記ローラーの鉛直上方を覆うことを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記センサーを制御し、前記受光部の受光量に基づいてインクエンドを判断する制御部を備え、
   前記キャリッジは、前記第１軸方向に沿う第１方向と、前記第１軸方向に沿い、前記第１方向と逆方向の第２方向とに走査し、
   前記制御部は、前記キャリッジが前記第１方向及び前記第２方向のいずれか一方に走査しているときに、前記照射部から光を照射させることを特徴とする印刷装置。
5. 請求項４に記載の印刷装置であって、
   前記搬送領域より前記第１方向側に前記ノズルを覆うキャップを備え、
   前記制御部は、前記キャリッジが前記第１方向に走査しているときに、前記照射部から光を照射させることを特徴とする印刷装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の印刷装置であって、
   前記センサーは、前記第１軸方向における前記搬送領域の中心より前記第１方向側に設けられることを特徴とする印刷装置。

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