JP3995442B2

JP3995442B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP3995442B2
Application number: JP2001327699A
Authority: JP
Inventors: 靖彦池田; 敏博中嶋; 三郎小松
Original assignee: Canon Inc; Meltec Corp
Current assignee: Canon Inc; Meltec Corp
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP2003127490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録媒体に対して記録ヘッドを走査させることにより被記録媒体に記録を行う、いわゆるシリアルタイプの記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（被記録媒体）に画像を記録していくような構成を有する。このような記録装置は、記録方式によってインクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像が記録（主走査）され、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（ピッチ搬送）が行なわれるという動作が繰り返されて、被記録材の全体に記録が行なわれる。一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行ない、さらに、次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことによって、被記録材の全体に記録が行われる。
【０００４】
上記の記録装置のうち、シリアルスキャン方式を用いたインクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、特別の処理を施さない普通紙に記録することができ、ランニングコストが低く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００５】
特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板等を形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。
【０００６】
シリアルタイプのインクジェット記録装置では、キャリッジ上にリニアエンコーダを搭載し、キャリッジが所定位置に到達したことをリニアエンコーダの情報から判断し、インク吐出を行うように制御している。このリニアエンコーダの位置情報の検出精度を上げるためには、キャリッジ走査領域の全域にわたって所定間隔にバーが印刷されたコードストリップを、弛みなく張っておく必要がある。従来は、コードストリップの両端に貫通穴を空け、一方は本体シャーシに固定し、反対側を板ばねやコイルばねで引っ張り、張力を与えることにより弛みを無くす構成をとっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術ではコードストリップに張力をかけるために両端部に貫通穴を空けているが、その貫通穴の加工工程において貫通穴を打ち抜くことによって生じた小片（以下、「抜きカス」という。）が、コードストリップ本体に残ってしまうことが多く発生する。特に、コストダウン等を目的としてコードストリップの幅を細くすると、当然のことながら穴も小さくなるので、抜きカスが本体に一層残り易くなったり、あるいは貫通穴を打ち抜くための加工機が目詰まりしてしまったりすることもある。
【０００８】
抜きカスが本体に残ったままだと、記録装置本体の組立工程において抜きカスが装置内に落ちて不具合を起こす可能性があることから、コードストリップの加工後に、抜きカスが残らないように全数チェックや抜きカスの除去等の後加工を実施している。このような作業の発生は、近年の低コスト競争の時代には大きなデメリットとなってしまう。
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、コードストリップに穴を加工する工程において全数チェックや抜きカスを除去する工程を無くすことができる記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の記録装置は、被記録媒体に画像を記録する記録ヘッドを搭載し、該記録ヘッドによる画像記録動作中に前記被記録媒体に対して往復移動するキャリッジと、該キャリッジに取り付けられたリニアエンコーダと、前記キャリッジが走査する領域の全域にわたって配置され、前記キャリッジと共に移動する前記リニアエンコーダが前記キャリッジの位置を検出するために用いる位置検出情報を備え、かつ両端部近傍に穴がそれぞれ形成されたコードストリップと、該コードストリップの前記各穴に通され、前記コードストリップを張力をかけた状態で支持する支持手段とを有する記録装置において、前記コードストリップは、前記穴が形成される際に前記穴から切り出された切り抜き部分の少なくとも一部が前記コードストリップの本体部分につながった状態に構成されており、前記コードストリップの前記切り抜き部分は、前記穴を通された前記支持手段によって弾性変形させられた状態になっており、前記リニアエンコーダは前記コードストリップを間に置いて互いに対向する発光部と受光部とを有しており、前記コードストリップは、前記発光部が配置されている側に前記切り抜き部分が弾性変形するように前記支持手段に支持されていることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、本発明の一実施形態に係る記録装置の概略的な構成を図１〜３に示す。図１は本発明の一実施形態に係る記録装置の全体構成を示す斜視図、図２は図１に示した記録装置の正面図、図３は図１に示した記録装置の側断面図である。
【００２６】
自動給送装置を有した記録装置１は、給紙部２、送紙部３、排紙部４、キャリッジ部５、およびクリーニング部６からなっている。以下に、これらの各部の概略を項目毎に分けて順次説明する。
【００２７】
（Ａ）給紙部
図１〜３において、給紙部２は、記録紙Ｐを積載する圧板２１と、記録紙Ｐを給紙する給送回転体２２とがベース２０に取り付けられた構成を有している。圧板２１には、可動サイドガイド２３が移動可能に設けられ、記録紙Ｐの積載位置を規制している。圧板２１はベース２０に結合された軸を中心に回転可能で、圧板ばね２４により給送回転体２２に付勢される。給送回転体２２と対向する圧板２１の部位には、記録紙Ｐの重送を防止する人工皮等の摩擦係数の大きい材質からなる分離パッド２５が設けられている。さらに、ベース２０には、記録紙Ｐの一方向の角部を覆い記録紙Ｐを一枚ずつ分離するための分離爪２６と、厚紙などの分離爪２６が使えないものを分離するためにベース２０に一体成形された土手部２７と、普通紙ポジションでは分離爪２６が作用し厚紙ポジションでは分離爪２６が作用しないように切り換えるための切り換えレバー２８と、圧板２１と給送回転体２２との当接を解除するリリースカム２９とが設けられている。
【００２８】
上記構成において、待機状態ではリリースカム２９が圧板２１を所定位置まで押し下げている。これにより、圧板２１と給送回転体２２との当接は解除される。そして、その状態で、搬送ローラ３６の有する駆動力がギア等により給送回転体２２およびリリースカム２９に伝達されると、リリースカム２９は圧板２１から離れるので圧板２１は上昇し、給送回転体２２と記録紙Ｐとが当接し、給送回転体２２の回転に伴って記録紙Ｐはピックアップされて給紙が開始され、分離爪２６によって記録紙Ｐが一枚ずつ分離されて送紙部３に送られる。給送回転体２２およびリリースカム２９は記録紙Ｐを送紙部３に送り込むまで回転し、再び記録紙Ｐと給送回転体２２との当接を解除した待機状態となって搬送ローラ３６からの駆動力が切られる。
【００２９】
（Ｂ）送紙部
送紙部３は、記録紙Ｐを搬送する搬送ローラ３６とＰＥセンサ３２とを有している。搬送ローラ３６には、これに従動するピンチローラ３７が当接して設けられている。ピンチローラ３７はピンチローラガイド３０に保持され、ピンチローラばね３１で付勢されることで搬送ローラ３６に圧接され、それによって記録紙Ｐの搬送力を生み出している。さらに、記録紙Ｐが搬送されてくる送紙部３の入り口には、記録紙Ｐをガイドする上ガイド３３およびプラテン３４が配設されている。また、上ガイド３３には記録紙Ｐの先端および後端の検出をＰＥセンサ３２に伝えるＰＥセンサレバー３５が設けられている。さらに、搬送ローラ３６の記録紙搬送方向における下流側では、画像情報に基づいて画像を形成するヘッドカートリッジ７がキャリッジ５０上に搭載されている。
【００３０】
上記構成において、送紙部３に送られた記録紙Ｐはプラテン３４、ピンチローラガイド３０、および上ガイド３３に案内されて、搬送ローラ３６とピンチローラ３７とからなるローラ対に送られる。このとき、ＰＥセンサレバー３５が搬送されてきた記録紙Ｐの先端が検知され、これにより記録紙Ｐの印字位置が求められる。また、記録紙Ｐは、不図示のＬＦモーターによりローラ対３６，３７が回転することで、プラテン３４上を搬送される。
【００３１】
なお、この場合、ヘッドカートリッジ７としてはインクタンクと一体に構成された交換容易なインクジェット記録ヘッドが用いられている。このヘッドカートリッジ７は、ヒータ等によりインクに熱を与えることが可能となっている。そして、その熱によりインクは膜沸騰し、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によってヘッドのノズルからインクが吐出されて記録紙Ｐ上に画像が形成される。
【００３２】
（Ｃ）キャリッジ部
キャリッジ部５は、ヘッドカートリッジ７を取り付けるキャリッジ５０を有している。そして、そのキャリッジ５０は、キャリッジ５０を記録紙Ｐの搬送方向に対して直角方向に往復走査させるためのガイド軸８１およびキャリッジ５０の上部後端を保持してヘッドカートリッジ７と記録紙Ｐとの隙間を維持するガイドレール８２によって支持されている。なお、これらガイド軸８１およびガイドレール８２は、シャーシ８に取り付けられている。
【００３３】
キャリッジ５０は、シャーシ８に取り付けられたキャリッジモータ８０によってタイミングベルト８３を介して駆動される。このタイミングベルト８３は、アイドルプーリー８４によって張設され、かつ支持されている。さらに、キャリッジ５０には、電気基板９からヘッドカートリッジ７へヘッド信号（記録信号）を伝えるためのフレキシブルケーブル５６が備えられている。また、キャリッジ５０には、キャリッジ５０の位置を検出するリニアエンコーダ１０１が搭載されており、シャーシ８に取り付けられたコードストリップ１０２のバー印刷面に刻まれた位置検出情報としてのバーのライン数を読みとることにより、キャリッジ５０の位置を検出することができるようになっている。このリニアエンコーダ１０１で得られた信号は、フレキシブルケーブル５６を介して電気基板９に伝えられ、その電気基板９でキャリッジ５０の位置を求める処理がなされる。
【００３４】
なお、リニアエンコーダ１０１はコードストリップ１０２を間に置いて互いに対向する発光部と受光部（いずれも不図示）を有しており、リニアエンコーダ１０１がキャリッジ５０の移動に伴って移動する際には、コードストリップ１０２を発光部と受光部との間に接触しないように挟んだ状態で、コードストリップ１０２に沿って移動する。また、本実施形態のコードストリップ１０２はポリエステルフィルムを基材として構成されている。そのため、コードストリップ１０２の加工が容易になり、コードストリップ１０２を低コストで製造することが可能になっている。
【００３５】
コードストリップ１０２は、弛んだ状態ではキャリッジ５０の位置情報を正確に伝えることができない。そのため、コードストリップ１０２は、支持手段によって張力をかけられた状態で支持されている。この支持手段は、コードストリップ１０２の一方の端部に形成された穴に係止される、シャーシ８の一部からなる係止部８ａと、コードストリップ１０２の他方の端部に形成された穴に係止される板ばね１０３（図７参照）とからなる。コードストリップ１０２は、一方の端部に形成された穴に係止部８ａを通して引っかけ、他方の端部に形成された穴に板ばね１０３を通して係止部８ａとは反対の方向に引っ張ることにより、全体に張力を与えられた状態で支持されている。
【００３６】
上記構成において、記録紙Ｐに画像形成を行う時は、画像形成を行う行位置（記録紙Ｐの搬送方向の位置）にローラ対３６，３７が記録紙Ｐを搬送するとともに、キャリッジモータ８０とリニアエンコーダ１０１を使用したフィードバック制御を行うことにより、キャリッジ５０を画像形成する列位置（記録紙Ｐの搬送方向と垂直な位置）に移動させて、ヘッドカートリッジ７を画像形成位置に対向させる。その後、電気基板９からの信号により、ヘッドカートリッジ７が記録紙Ｐに向けてインクを吐出して画像が形成される。
【００３７】
（Ｄ）排紙部
排紙部４は、伝達ローラ４０が搬送ローラ３６に当接し、さらに伝達ローラ４０は排紙ローラ４１と当接するように構成されている。従って、搬送ローラ３６の駆動力が伝達ローラ４０を介して排紙ローラ４１に伝達される。また、排紙ローラ４１に従動して回転可能な回転体である拍車４２が、排紙ローラ４１に当接されている。
【００３８】
以上の構成によって、キャリッジ部５で画像形成された記録紙Ｐは、排紙ローラ４１と拍車４２とのニップに挟まれて搬送され、不図示の排紙トレー等に排出される。
【００３９】
（Ｅ）クリーニング部
クリーニング部６は、ヘッドカートリッジ７のクリーニングを行うポンプ６０と、ヘッドカートリッジ７の乾燥を抑えるためのキャップ６１と、搬送ローラ３６からの駆動力を給紙部２およびポンプ６０に切り換える駆動切換アーム６２とから構成されている。駆動切換アーム６２が給紙またはクリーニング用の位置以外の位置にあるときは、搬送ローラ３６の軸心を中心に回転する遊星ギア（不図示）が所定位置に固定されるので、給紙部２およびポンプ６０に駆動力は伝達されない。キャリッジ５０が移動することで、駆動切換アーム６２を図１の矢印Ａ方向に移動させると、遊星ギアがフリーとなるので、搬送ローラ３６の正転・逆転に応じて遊星ギアが移動し、搬送ローラ３６が正転したときは給紙部２に駆動力が伝達され、逆転したときはポンプ６０に駆動力が伝達されるようになっている。
【００４０】
次に、本発明に係るコードストリップ１０２の両端に形成される穴の形状について説明する。
【００４１】
図４は図３に示したコードストリップの右側の取り付け部分を拡大して示す図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面を示す図である。また、図６は図３に示したコードストリップの左側の取り付け部分を拡大して示す図であり、図７は図６のＢ−Ｂ断面を示す図である。図６及び図７において、符号１０３は、一端がシャーシ８に固定され、他端がコードストリップ１０２の穴１０２ａに係止されてコードストリップ１０２に張力を与える板ばねを示している。
【００４２】
まず、図４と図５を用いて、コードストリップ１０２の右側の取り付け部分について説明する。図４に示すように、コードストリップ１０２の穴１０２ａは三辺がコードストリップ１０２から完全に切断されることによって形成されている。しかし、穴１０２ａの残りの一辺（破線部）は切断されていないので、三辺が完全に切断されることでコードストリップ１０２の穴１０２ａの部分から切り抜かれた半抜き部１０２ｂは、その一辺でコードストリップ１０２の本体とつながっている。
【００４３】
この穴１０２ａの形成加工は、例えば、コの字形の薄い刃をコードストリップ１０２の一方の面から他方の面へ突き通すことによって行うことができる。ただし、上記のように、コードストリップ１０２の穴１０２ａの部分から切り抜かれた半抜き部１０２ｂは一辺がコードストリップ１０２の本体につながっているので、半抜き部１０２ｂが「抜きカス」としてコードストリップ１０２から脱落することはない。
【００４４】
なお、穴１０２ａの形成加工に用いることができる切断手段は、上記のようなコの字形の薄い刃に限られず、少なくとも一部を残してコードストリップを切断するように構成された切断手段であればよい。この切断手段の刃の形状は、穴１０２ａに通される板ばね１０３等の形状に応じて、例えばＣ字型にしてもよい。
【００４５】
また、コードストリップ１０２の半抜き部１０２ｂの固定端から自由端までの長さＬ１は、コードストリップ１０２の材質と板厚、シャーシ８の板厚から求められ、一定以上の長さがあれば、図５のように半抜き部１０２ｂが弾性変形し、コードストリップ１０２の本体部分に撓みが生じるのを抑えることができる。そのため、コードストリップ１０２の位置検出情報が設けられた面であるバー印刷面の平面性を保つことができ、リニアエンコーダ１０１による検出精度が損われることを防ぐことが可能になる。
【００４６】
次に、図６と図７を用いて、コードストリップの左側の取り付け部分について説明する。コードストリップの左側に形成される穴１０２ａおよび半抜き部１０２ｂも右側のものと同様の形状を有している。しかし、コードストリップ１０２に張力を与える板ばね１０３の厚みｔ２がシャーシ８の板厚ｔ１（図５参照）と比較して薄いので、コードストリップ１０２の左側の半抜き部１０２ｂの長さＬ２は、右側の半抜き部１０２ｂの長さＬ１と比較して短くても良い。
【００４７】
例えば、コードストリップ１０２の穴１０２ａに通された係止部８ａまたは板ばね１０３の、コードストリップ１０２の本体部分と半抜き部１０２ｂとの間に挟まれた部分の厚さをｔ_aとし、コードストリップ１０２の厚さをｔ_bとし、半抜き部１０２ｂの固定端から自由端までの長さをＬとしたとき、
（ｔ_a＋ｔ_b）×５＜Ｌ
の関係を有していることが望ましい。この関係を有している場合には、コードストリップ１０２を取り付けたときに半抜き部１０２ｂのみが弾性変形し、コードストリップ１０２の本体部分に撓みをほとんど生じさせない。そのため、コードストリップ１０２のバー印刷面の平面性をより高く保つことができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、コードストリップ１０２を記録装置のシャーシ８に取り付けるための穴１０２ａの形状が、三辺のみが切断されたコの字形状とされ、半抜き部１０２ｂの少なくとも一部がコードストリップ１０２の本体部分につながっているので、穴１０２ａの加工時に「抜きカス」が生じることを防ぐことができる。そのため、コードストリップの加工後に抜きカスが残らないように全数チェックや抜きカスの除去を行う工程を無くすことができる。さらに、そのような穴１０２ａを形成するための工具は、例えば薄い刃をコの字形に形成することによって容易に得ることができる。
【００４９】
なお、上記では穴１０２ａの形状をコの字形にした例について説明したが、半抜き部１０２ｂがコードストリップ１０２の本体から離れない形状であれば、必要に応じて穴１０２ａの形状をＵ字形やＶ字形などにしても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、上記では、コードストリップ１０２に張力を与える部材として板ばね１０３を用いた例を示したが、これに代えて各種のコイルばねを用いた場合には、コードストリップ１０２に与える張力をより安定させることが可能になる。
【００５１】
また、例えば図５に示すように半抜き部１０２ｂが図の下方に撓むとき、コードストリップ１０２の本体部分はシャーシ８を介して図の上方に反力を受ける。コードストリップ１０２の長さ方向における穴１０２ａの長さが十分にとれないときは、これに伴って半抜き部１０２ｂの長さＬ１も短くなる。すると、穴１０２ａにシャーシ８を通したときの半抜き部１０２ｂの撓み角が大きくなるので、半抜き部１０２ｂが弾性変形することにより生じる反力も大きくなり、半抜き部１０２ｂがより大きな力でコードストリップ１０２を押圧するようになる。そのため、その力によって、コードストリップ１０２のバー印刷面が図５の上方に盛り上がるように変位し、その平面性が損なわれてしまう。
【００５２】
エンコーダ１０１の高い検出精度を確保するためには、コードストリップ１０２のバー印刷面がエンコーダ１０１の受光部に近い方が有利である。そのため、コードストリップ１０２は、発光部が配置されている側に半抜き部１０２ｂが弾性変形するように支持されていることが好ましい。これにより、弾性変形した半抜き部１０２ｂによってコードストリップ１０２本体が押圧されて変形した場合であっても、コードストリップ１０２のバー印刷面はリニアエンコーダ１０１の受光部に近づく方向に変位するので、リニアエンコーダ１０１による位置検出精度が損なわれることがなくなる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の記録装置によれば、コードストリップの加工後に抜きカスが残らないように全数チェックや抜きカスの除去を行う工程を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した記録装置の正面図である。
【図３】図１に示した記録装置の側断面図である。
【図４】図３に示したコードストリップの右側の取り付け部分を拡大して示す図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図６】図３に示したコードストリップの左側の取り付け部分を拡大して示す図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【符号の説明】
１記録装置
２給紙部
３送紙部
４排紙部
５キャリッジ部
６クリーニング部
７ヘッドカートリッジ
８シャーシ
９電気基板
２０ベース
２１圧板
２２給送回転体
２３可動サイドガイド
２４圧板ばね
２５分離パッド
２６分離爪
２７土手部
２８切り換えレバー
２９リリースカム
３０ピンチローラガイド
３１ピンチローラばね
３２ＰＥセンサ
３３上ガイド
３４プラテン
３５ＰＥセンサレバー
３６搬送ローラ
３７ピンチローラ
４０伝達ローラ
４１排紙ローラ
４２拍車
５０キャリッジ
５６フレキシブルケーブル
６０ポンプ
６１キャップ
６２駆動切換アーム
８０キャリッジモータ
８１ガイド軸
８２ガイドレール
８３タイミングベルト
８４アイドルプーリー
１０２コードストリップ
１０２ａ穴
１０２ｂ半抜き部
１０３板ばね

Claims

被記録媒体に画像を記録する記録ヘッドを搭載し、該記録ヘッドによる画像記録動作中に前記被記録媒体に対して往復移動するキャリッジと、該キャリッジに取り付けられたリニアエンコーダと、前記キャリッジが走査する領域の全域にわたって配置され、前記キャリッジと共に移動する前記リニアエンコーダが前記キャリッジの位置を検出するために用いる位置検出情報を備え、かつ両端部近傍に穴がそれぞれ形成されたコードストリップと、該コードストリップの前記各穴に通され、前記コードストリップを張力をかけた状態で支持する支持手段とを有する記録装置において、
前記コードストリップは、前記穴が形成される際に前記穴から切り出された切り抜き部分の少なくとも一部が前記コードストリップの本体部分につながった状態に構成されており、
前記コードストリップの前記切り抜き部分は、前記穴を通された前記支持手段によって弾性変形させられた状態になっており、
前記リニアエンコーダは前記コードストリップを間に置いて互いに対向する発光部と受光部とを有しており、前記コードストリップは、前記発光部が配置されている側に前記切り抜き部分が弾性変形するように前記支持手段に支持されていることを特徴とする記録装置。
前記コードストリップはポリエステルフィルムを基材として構成されている、請求項１に記載の記録装置。
前記支持手段の、前記コードストリップの本体部分と前記切り抜き部分との間に挟まれた部分の厚さをｔ_aとし、前記コードストリップの厚さをｔ_bとし、前記切り抜き部分の固定端から自由端までの長さをＬとしたとき、
（ｔ_a＋ｔ_b）×５＜Ｌ
の関係を有している、請求項１または２に記載の記録装置。