JP2021146607A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷装置において、検出光を照射して印刷媒体を検出するセンサーの誤検出を抑制する。【解決手段】印刷装置１は、印刷媒体を搬送する搬送部と、印刷媒体を支持する第１支持面６１を有するプラテン６０と、印刷媒体の搬送経路Ｗに向けて検出光を照射する発光部５６と、発光部５６に隣接して設けられ検出光の反射光を検出する受光部５７と、を備え、プラテン６０に、検出光を受ける一次反射面７１と、一次反射面７１で反射された検出光を受ける二次反射面７２と、を有する凹部７０が設けられ、第１支持面６１と二次反射面７２とは検出光の光軸方向Ｌにおいて重なる。【選択図】図４

Description

本発明は、印刷装置に関する。

従来、印刷装置において、印刷媒体が搬送される位置に検出光を照射し、反射光を受光することにより印刷媒体を検出するものが知られている。例えば、特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、発光素子と受光素子とを有する反射型センサーを備え、平板状プラテンに向かって出射された光を受光素子で受光することにより、印刷媒体の有無を検知する。

特開２００４−２５５８６７号公報

上記従来の構成では、印刷媒体がない場合にプラテン等で反射する反射光が、受光素子あるいは受光部に入射すると、検出精度を低下させる要因となる。このような事象の対策として、例えば、特許文献１記載のインクジェット記録装置は、平板状プラテンに、サンドブラスト加工による反射防止処理を施している。しかしながら、印刷媒体がない場合に受光素子あるいは受光部に入射する反射光を十分に低減させるためには、反射防止処理を広い範囲に施すなど、コストと工数の負担が大きい加工が必要であった。また、プラテンの形状によっては反射防止処理を施す加工が困難な場合があった。

上記課題を解決する一態様は、印刷媒体を搬送する搬送部と、前記印刷媒体を支持する支持面を有するプラテンと、前記印刷媒体の搬送経路に向けて検出光を照射する発光部と、前記発光部に隣接して設けられ前記検出光の反射光を検出する受光部と、を備え、前記プラテンに、前記検出光を受ける一次反射面と、前記一次反射面で反射された前記検出光を受ける二次反射面と、を有する凹部が設けられ、前記支持面と前記二次反射面とは前記検出光の光軸方向において重なる、印刷装置である。

上記印刷装置において、前記二次反射面は、前記一次反射面と平行に形成されてもよい。

上記印刷装置において、前記二次反射面は、入射光を拡散させて反射する面であってもよい。

上記印刷装置において、前記二次反射面は、前記一次反射面よりも粗い面であってもよい。

上記印刷装置において、前記支持面は、前記印刷媒体の搬送方向において前記凹部より上流に位置し、前記プラテンは、前記印刷媒体の搬送方向において前記凹部より下流に位置し、前記印刷媒体を支持する下流側支持面を有し、前記一次反射面は、前記下流側支持面と接続する面であり、前記印刷媒体の搬送方向における上流を向いている構成であってもよい。

上記印刷装置において、前記印刷媒体の搬送方向と交差する走査方向に往復走査されるキャリッジと、前記キャリッジに搭載される印刷ヘッドと、を備え、前記発光部及び前記受光部は前記キャリッジに搭載され、前記凹部は前記走査方向に沿って延設されてもよい。

印刷装置の外観斜視図。 印刷装置の側断面視図。 印刷装置の要部斜視図。 印刷装置の要部拡大側面視図。 媒体センサーの検出光の反射経路を示す模式図。 変形例における検出光の反射経路を示す模式図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、印刷装置１の外観斜視図である。
印刷装置１は、後述する印刷ヘッド３１によって印刷媒体２の印刷面に画像を形成する。印刷装置１は、印刷媒体２として、紙や合成樹脂製の各種シートを用いることができ、例えば、普通紙、上質紙、及び光沢紙等のインクジェット記録用専用紙を利用できる。印刷媒体２は定型サイズにカットされたカットシートであってもよいし、ロール紙などの連続シートであってもよい。印刷装置１が画像を形成する方式は制限されず、本実施形態では一例として、印刷媒体２にインクを付着させることで画像を形成するインクジェット式の印刷装置１を説明する。

印刷装置１の本体１１の後部には、印刷媒体２を挿入する挿入部１２が形成され、本体１１の前面開口部１３から印刷後の印刷媒体２が排出される。本体１１の前面には、前面開口部１３を覆う開口部パネル１４が開閉可能に配設される。本体１１の底面には、図２に示すように、印刷装置１の設置面に接する複数の脚部１５が設けられる。

図１及び後述する各図には、印刷媒体２の搬送方向を符号Ｙで示し、搬送方向Ｙを本体１１の前方とする。符号Ｘは、搬送方向Ｙと交差する方向であり、印刷媒体２の幅方向を示している。また、方向Ｘは、印刷装置１の本体１１の幅方向であり、後述するキャリッジ３０の走査方向と一致する。従って、方向Ｘを、走査方向と呼ぶ。また、図において、本体１１の高さ方向を符号Ｚで示す。符号Ｚは、本体１１における上方向に相当する。

図２は、印刷装置１の側断面視図であり、本体１１の内部構造の要部を示している。また、図３は、印刷装置１の要部斜視図であり、キャリッジ３０及びプラテン６０を含む要部の構成を示している。

印刷媒体２は、本体１１の後部に設けられた挿入部１２から挿入され、図中符号Ｗで示す搬送経路Ｗに沿って本体１１の内部を搬送される。本体１１には、印刷媒体２を搬送する第１搬送部４１が搬送経路Ｗに沿って配設される。第１搬送部４１は、搬送経路Ｗの下方に位置する駆動ローラー４２と、駆動ローラー４２に対向して搬送経路Ｗの上方に位置する従動ローラー４３と、を備える。駆動ローラー４２は、不図示の搬送モーターの動力により回転する。従動ローラー４３は、図３に示すローラーホルダー４５によって回転自在に支持され、駆動ローラー４２に向けて付勢される。第１搬送部４１は、駆動ローラー４２と従動ローラー４３とによって印刷媒体２をニップし、駆動ローラー４２の駆動力によって、印刷媒体２を搬送方向Ｙに搬送する。第１搬送部４１は、「搬送部」の一例に対応する。印刷装置１は、第１搬送部４１の他に、印刷媒体２を搬送する機構を備えていてもよい。

本体１１は、走査方向Ｘに沿って延設されたキャリッジガイドレール３３を備える。キャリッジガイドレール３３には、キャリッジ３０が係合する。キャリッジ３０には、キャリッジガイドレール３３に沿って配置された無端ベルト３５が連結される。無端ベルト３５は、不図示のキャリッジ駆動モーターの動力により回転する一対のプーリーに掛け渡され、プーリーの回転力によって、キャリッジ３０を走査方向Ｘに移動させる。キャリッジ駆動モーターの回転方向は正方向と逆方向とに切り替え可能であり、これにより、キャリッジ３０は走査方向Ｘに沿って往復走査可能である。

キャリッジ３０は、搬送経路Ｗに対向してインクを吐出する印刷ヘッド３１と、印刷ヘッド３１にインクを供給するインクカートリッジ３２とを搭載する。印刷装置１は、キャリッジ３０を走査方向Ｘに走査させながら、印刷ヘッド３１によってインクを印刷媒体２に向けて吐出することにより、印刷媒体２に対する印刷を行う。印刷媒体２が印刷ヘッド３１のノズルに対向する印刷位置Ｐにおいて、印刷媒体２に画像が印刷される。

キャリッジ３０は、印刷媒体２を検出する媒体センサー５５を備える。媒体センサー５５は、検出光を発する発光部５６と、光を受光して検出する受光部５７とを備える反射型の光センサーである。媒体センサー５５は、搬送方向Ｙを向くように、キャリッジ３０の底面において印刷ヘッド３１と並べて配置される。

発光部５６は、ＬＥＤ等の光源を有し、搬送経路Ｗに向けて検出光を照射する。発光部５６が発する検出光の光軸は下方を向いており、本実施形態においては、搬送経路Ｗとほぼ直交する。ＬＥＤはＬｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅの略である。

受光部５７は、フォトトランジスターやフォトダイオード等の受光素子を備え、搬送経路Ｗからの光を受光する。受光部５７は、検出感度の高い方向が、下方すなわち搬送経路Ｗに向くように配設される。

キャリッジ３０の下方には、プラテン６０が設けられる。
プラテン６０は、搬送経路Ｗを介してキャリッジ３０に対向して配置され、搬送経路Ｗを搬送される印刷媒体２を、下方から支持する。図３に示すように、プラテン６０は、キャリッジ３０の走査方向Ｘに沿って設けられる。

図４は、印刷装置１の要部拡大側面視図であり、特に、媒体センサー５５とプラテン６０の構成を示す。

プラテン６０は、印刷媒体２を支持する平面と、媒体センサー５５に対向する凹部７０とを有する。プラテン６０の平面は、搬送方向Ｙにおいて凹部７０より上流に位置する第１支持面６１と、凹部７０より下流に位置する第２支持面６２とを含む。第１支持面６１は支持面の一例に対応し、第２支持面６２は下流側支持面の一例に対応する。
凹部７０は、走査方向Ｘに沿って設けられる。媒体センサー５５が走査方向Ｘに移動する範囲において、少なくとも印刷媒体２が搬送される範囲では、媒体センサー５５が凹部７０に対向する。

凹部７０には、一次反射面７１、二次反射面７２、及び、底面７３が形成され、これらの各面は走査方向Ｘに延びて形成されている。一次反射面７１は、発光部５６から照射される検出光を受けて反射する。二次反射面７２は、一次反射面７１で反射された検出光、すなわち一次反射光を受ける面である。底面７３は、一次反射面７１と二次反射面７２とをつなぐ面であり、底面７３は平坦面でなくてもよい。

一次反射面７１は、第１支持面６１、及び第２支持面６２に対して傾きを有する斜面であり、詳細には、搬送方向Ｙの上流に対向するように傾いている。換言すれば、一次反射面７１は、一次反射面７１の高さが搬送方向Ｙの下流に向けて第２支持面６２に近づくように形成される。

搬送経路Ｗに沿って印刷媒体２が搬送された場合、印刷媒体２の先端が凹部７０に入り込む可能性がある。この場合、一次反射面７１が搬送方向Ｙの上流を向く斜面であるため、印刷媒体２は一次反射面７１に沿って搬送経路Ｗに案内される。このため、印刷媒体２の先端が凹部７０に入り込んでも、紙詰まり等の搬送支障を回避できる。

搬送経路Ｗにおいて、媒体センサー５５に対向する位置に印刷媒体２が存在する場合、発光部５６が発した検出光は印刷媒体２の表面で反射し、反射光が受光部５７により検出される。これに対し、媒体センサー５５に対向する位置に印刷媒体２が存在しない場合、発光部５６が発した検出光は凹部７０に入るので、受光部５７が検出する光量は、印刷媒体２が存在する場合に比べて少ない。印刷装置１は、受光部５７が検出する光量の差に基づき、媒体センサー５５に対向する位置における印刷媒体２の有無を判定する。これにより、走査方向Ｘにおける印刷媒体２の側端部の位置を特定することが可能となる。また、搬送方向Ｙにおける印刷媒体２の先端や後端を検出できる。

図５は、媒体センサー５５の検出光の反射経路を示す模式図である。
図５において、発光部５６が発する検出光の光軸を符号Ｌ１で示し、光軸Ｌ１に平行な方向を、光軸方向Ｌとする。発光部５６が発する検出光は、光軸Ｌ１から外に向けて拡散する成分を含み、光軸Ｌ１は検出光の中心に相当する。

発光部５６が発する検出光は一次反射面７１に照射され、一次反射面７１で反射した一次反射光Ｌ２は、一次反射面７１の傾きに応じて凹部７０の内部を進む。図５に示す構成では、一次反射光Ｌ２は二次反射面７２に照射される。二次反射面７２で反射した二次反射光Ｌ３は、さらに凹部７０の中を進み、例えば底面７３に反射する。

この構成では、一次反射面７１で反射した一次反射光Ｌ２の大部分は、凹部７０の外に向かう方向には進まず、二次反射面７２に向かう。そして、第１支持面６１と二次反射面７２とは検出光の光軸方向Ｌにおいて重なる構成であるため、一次反射光Ｌ２が二次反射面７２で反射すると、二次反射光Ｌ３は大部分が一次反射光Ｌ２及び底面７３に向かう。二次反射光Ｌ３のうち凹部７０の外に出て受光部５７に受光される光量は、例えば、搬送経路Ｗにおいて媒体センサー５５に対向する位置に印刷媒体２がある場合に比べ、著しく小さい。これにより、媒体センサー５５によって印刷媒体２を検出する際に、プラテン６０で反射した反射光の影響を抑制できる。従って、媒体センサー５５に対向する位置に印刷媒体２が存在する場合と、存在しない場合とで、受光部５７が受光する光量が明らかな差を有するので、媒体センサー５５によって印刷媒体２を高精度で検出できる。また、媒体センサー５５の誤検出を防止、或いは抑制できる。

さらに、一次反射光Ｌ２のうち一部は凹部７０の外に照射される可能性があるが、一次反射面７１が搬送方向Ｙを向く傾斜面であるため、凹部７０の外に照射されて受光部５７により受光される一次反射光Ｌ２の成分は、検出光に比べて大幅に光量が小さい。従って、媒体センサー５５の誤検出を、より効果的に防止、或いは抑制できる。

また、二次反射面７２は、斜め下方に向いた平面により形成され、搬送方向Ｙの下流に向かうにつれて下方から上方に延びるように傾く面であり、光軸方向Ｌにおいて第１支持面６１と重なっている。このため、二次反射面７２で反射した二次反射光Ｌ３のうち、直接、受光部５７に受光される成分は、例えば、搬送経路Ｗにおいて媒体センサー５５に対向する位置に印刷媒体２がある場合に受光部５７が受光する反射光と比べて、著しく小さい。従って、媒体センサー５５の誤検出を、より効果的に防止、或いは抑制できる。

ここで、二次反射面７２を、一次反射面７１よりも粗い面としてもよい。例えば、シボ加工された面、サンドブラスト加工された梨地状の面や砂地状の面、或いはヘアライン加工された面等であってもよい。この場合、一次反射光Ｌ２が二次反射面７２で反射される際に広範囲に拡散されるため、二次反射光Ｌ３のうち直接、受光部５７に受光される成分を極端に少なくすることができる。
また、二次反射面７２を、一次反射面７１よりも反射率の低い面としてもよい。例えば、二次反射面７２に、反射率の低い塗料による塗装を施してもよい。この場合も、二次反射光Ｌ３のうち直接、受光部５７に受光される成分を極端に少なくすることができる。

図５に示す構成例では、一次反射面７１と二次反射面７２とが、搬送方向Ｙにおいて距離ｄ１だけ離れているが、本発明はこの構成に制限されない。例えば、一次反射面７１と二次反射面７２とが、搬送方向Ｙにおいて、より近接した構成としてもよい。この構成を変形例として示す。

図６は、変形例における検出光の反射経路を示す模式図であり、凹部７０に替えてプラテン６０に設けられる凹部７０ａを示している。

凹部７０ａでは、搬送方向Ｙにおいて、一次反射面７１と二次反射面７２とがより近接している。詳細には、光軸方向Ｌにおいて一次反射面７１と二次反射面７２とが重なるか、非常に近い位置にある。このため、一次反射面７１と二次反射面７２との間に形成される底面７３ａは、図５に示した底面７３に比べ、搬送方向Ｙにおけるサイズが小さい。

凹部７０ａでは、一次反射光Ｌ２が二次反射面７２で反射することにより、二次反射光Ｌ４の大部分が、凹部７０ａの中で反射する。このため、二次反射光Ｌ４のうち、二次反射面７２から直接、凹部７０ａの外に向かう成分の光量は、図５に示した構成よりもさらに小さい。また、二次反射光Ｌ４が底面７３ａに反射した三次反射光Ｌ５のうち、直接、凹部７０ａの外に向かう成分の光量は、さらに小さい。
従って、図６に示す構成によれば、媒体センサー５５によって印刷媒体２を検出する際に、プラテン６０で反射した反射光の影響を、より効果的に抑制できる。従って、媒体センサー５５の誤検出を防止、或いは抑制できる。

図５に示した構成は、搬送方向Ｙにおける凹部７０のサイズが大きいことから、プラテン６０を製造する際の加工精度の要求水準が低い。このため、設計の自由度が高まることや、生産効率が高まる等の利点がある。一方、図６に示した構成は、搬送方向Ｙにおける凹部７０ａのサイズが小さいことから、印刷装置１の小型化が期待できる等の利点がある。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る印刷装置１は、印刷媒体２を搬送する搬送部の一例に対応する第１搬送部４１と、印刷媒体２を支持する第１支持面６１を有するプラテン６０と、を備える。印刷装置１は、印刷媒体２の搬送経路Ｗに向けて検出光を照射する発光部５６と、発光部５６に隣接して設けられ検出光の反射光を検出する受光部５７と、を備える。印刷装置１では、プラテン６０に、検出光を受ける一次反射面７１と、一次反射面７１で反射された検出光を受ける二次反射面７２と、を有する凹部７０が設けられる。印刷装置１において、第１支持面６１と二次反射面７２とは検出光の光軸方向Ｌにおいて重なる。

この構成によれば、二次反射面７２で反射された二次反射光Ｌ３が、受光部５７から離れる方向に反射されるので、二次反射光Ｌ３のうち受光部５７により受光される光量を効果的に抑えることができる。これにより、媒体センサー５５によって印刷媒体２を検出する際に、プラテン６０で反射した反射光の影響を抑制できる。従って、媒体センサー５５に対向する位置に印刷媒体２が存在する場合と、存在しない場合とで、受光部５７が受光する光量が明らかな差を有するので、媒体センサー５５によって印刷媒体２を高精度で検出できる。また、媒体センサー５５の誤検出を防止、或いは抑制できる。

印刷装置１において、二次反射面７２は、一次反射面７１と平行に形成される。この構成によれば、一次反射光Ｌ２の大部分を二次反射面７２に向かわせることができ、一次反射光Ｌ２のうち凹部７０の外に向かう光を効果的に抑えることができる。これにより、媒体センサー５５へのプラテン６０における反射光の影響を抑制できる。

印刷装置１において、二次反射面７２は、入射光を拡散させて反射する面であってもよい。この場合、二次反射光Ｌ３を拡散させることにより、二次反射光Ｌ３のうち直接、受光部５７に受光される成分を、より効果的に抑制できる。

印刷装置１において、二次反射面７２は、一次反射面７１よりも粗い面としてもよい。例えば、シボ加工された面、サンドブラスト加工された梨地状の面や砂地状の面、或いはヘアライン加工された面等であってもよい。この場合、一次反射光Ｌ２が二次反射面７２で反射される際に広範囲に拡散されるため、二次反射光Ｌ３のうち直接、受光部５７に受光される成分を、より少なくすることができる。

印刷装置１において、プラテン６０は、印刷媒体２を支持する第２支持面６２を有し、一次反射面７１は、第２支持面６２と接続しており、印刷媒体２の搬送方向Ｙの下流に向けて第２支持面６２に近づくように形成される。この構成によれば、印刷媒体２の凹部７０への入り込みを防止し、プラテン６０に形成される凹部７０が印刷媒体２の搬送に与える影響を抑制できる。

印刷装置１は、印刷媒体２の搬送方向Ｙと交差する走査方向Ｘに往復走査されるキャリッジ３０と、キャリッジ３０に搭載される印刷ヘッド３１と、を備える。発光部５６及び受光部５７はキャリッジ３０に搭載され、凹部７０は走査方向Ｘに沿って延設される。この構成によれば、走査方向Ｘに往復走査されるキャリッジ３０を備える印刷装置１において、媒体センサー５５によって印刷媒体２を高精度で検出できる。また、媒体センサー５５の誤検出を防止、或いは抑制できる。

上記実施形態は、本発明を適用した一具体例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、走査方向Ｘに往復走査されるキャリッジ３０に印刷ヘッド３１を搭載した構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、走査方向Ｘにおいて印刷媒体２が搬送される領域に、直線状にノズルを延設し、各ノズルからインクを吐出可能なラインヘッド型の印刷装置に、本発明を適用してもよい。この場合、ラインヘッドの位置に合わせて媒体センサー５５を配置し、媒体センサー５５に対応する位置にプラテン６０の凹部７０を設ける構成とすれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態において、本発明をインクジェット方式の印刷装置１に適用した場合について説明したが、これは一例であり、本発明は、ドットインパクト式、昇華型、熱転写式等の各種の印刷装置に適用可能である。
また、本発明は、コピー機能を有する複合機や、その他の機器に組み込まれた印刷装置に適用することもでき、その他、上記実施形態における他の細部構成についても、任意に変更可能であることは勿論である。

１…印刷装置、２…印刷媒体、１１…本体、１２…挿入部、１３…前面開口部、１４…開口部パネル、１５…脚部、３０…キャリッジ、３１…印刷ヘッド、３２…インクカートリッジ、３３…キャリッジガイドレール、３５…無端ベルト、４１…第１搬送部、４２…駆動ローラー、４３…従動ローラー、４５…ローラーホルダー、５５…媒体センサー、５６…発光部、５７…受光部、６０…プラテン、６１…第１支持面（支持面）、６２…第２支持面（下流側支持面）、７０…凹部、７０ａ…凹部、７１…一次反射面、７２…二次反射面、７３…底面、７３ａ…底面、Ｌ…光軸方向、Ｌ１…光軸、Ｌ２…一次反射光、Ｌ３…二次反射光、Ｌ４…二次反射光、Ｌ５…三次反射光、Ｐ…印刷位置、Ｗ…搬送経路、Ｘ…走査方向、Ｙ…搬送方向、Ｚ…上方向。

Claims (6)

1. 印刷媒体を搬送する搬送部と、
   前記印刷媒体を支持する支持面を有するプラテンと、
   前記印刷媒体の搬送経路に向けて検出光を照射する発光部と、
   前記発光部に隣接して設けられ前記検出光の反射光を検出する受光部と、を備え、
   前記プラテンに、前記検出光を受ける一次反射面と、前記一次反射面で反射された前記検出光を受ける二次反射面と、を有する凹部が設けられ、
   前記支持面と前記二次反射面とは前記検出光の光軸方向において重なる、印刷装置。
2. 前記二次反射面は、前記一次反射面と平行に形成される、請求項１記載の印刷装置。
3. 前記二次反射面は、入射光を拡散させて反射する面である、請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記二次反射面は、前記一次反射面よりも粗い面である、請求項３記載の印刷装置。
5. 前記支持面は、前記印刷媒体の搬送方向において前記凹部より上流に位置し、
   前記プラテンは、前記印刷媒体の搬送方向において前記凹部より下流に位置し、前記印刷媒体を支持する下流側支持面を有し、
   前記一次反射面は、前記下流側支持面と接続する面であり、前記印刷媒体の搬送方向における上流を向いている、請求項１から４のいずれか１項に記載の印刷装置。
6. 前記印刷媒体の搬送方向と交差する走査方向に往復走査されるキャリッジと、前記キャリッジに搭載される印刷ヘッドと、を備え、
   前記発光部及び前記受光部は前記キャリッジに搭載され、
   前記凹部は前記走査方向に沿って延設される、請求項１から５のいずれか１項に記載の印刷装置。

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