JP4446151B2 - 記録装置および液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置に関する。更に本発明は、インク等の液体をそのヘッドから吐出して被噴射媒体に噴射を実行するインクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関するものである。
ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。
液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

記録ヘッドを備える記録装置では、被記録媒体の厚みに応じて、記録ヘッドとプラテン上面との間隔、即ちプラテンギャップを変更することが必要となる。プラテンギャップを変更する装置の従来技術としては、下記特許文献１に開示されているように、印字部にセットされた用紙の紙厚を検出し、検出した紙厚に応じて予め決められた補正値を用いて印字ヘッドギャップ量を補正し、印字すべき用紙に最適な印字ヘッドギャップを設定するものがある。

また下記特許文献２には、記録ヘッドを搭載したキャリッジをプラテンの垂直方向に移動させるステッピングモータと、円周上に検出マークを備えてモータの回転量、つまりキャリッジの移動量に比例した数のパルス信号を出力するロータリエンコーダと、キャリッジを基準位置からプラテン方向ヘ移動させてロータリエンコーダからのパルス信号とステッピングモータの駆動パルスとの時間差の積分値を求める時間差積分手段と、この値が所定値に達したことを検出する当接判定手段とを備え、当接判定手段から信号が出力された時点までのロータリエンコーダのパルス数により用紙厚み算出手段で用紙の厚みを算出する装置が開示されている。

実開平５−３５３１１号公報 特許第３０２７９７４号公報

ところで、プラテンギャップは、使用する被記録媒体の厚みに応じて幾つかの段階に切り替える必要があるが、カムを使用してこの切換を行う場合には、プラテンギャップが安定した領域の他に、この安定領域から次の安定領域に移行する遷移領域が生じてしまう。
しかし、公差等の原因でカムの回動位相角が多少ずれると、プラテンギャップが遷移領域で規定されてしまい、正確なプラテンギャップを得られない可能性がある。
そこで本発明の目的は、カムがプラテンギャップの安定領域になるように正確な位相角で回動できるようなプラテンギャップの安定領域検出装置及び記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係るプラテンギャップの安定領域検出装置は、被記録媒体への記録装置に設置可能であり、キャリッジガイド軸と、キャリッジガイド軸の端部に固定されたガイド軸ギアと、ガイド軸ギアと一体的に回転可能であり、プラテンギャップを複数の段階で変えることができる形状を有するギャップ調節カムと、該ギャップ調節カム用のカムフォロワと、前記ガイド軸ギアを回転駆動させる駆動力を提供する駆動モータとを備え、前記駆動モータの駆動により前記ギャップ調節カムを回動させることで前記キャリッジガイド軸を上下動させて、前記記録装置のヘッドとプラテン上面との間のプラテンギャップを調節可能なプラテンギャップ調節装置において、前記ギャップ調節カムは、プラテンギャップが変化しない複数の安定領域と、安定領域の間においてプラテンギャップが変化する遷移領域を生じるように形成されており、前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアに対して安定領域検出センサが臨んでおり、前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアは、前記安定領域に対応した位置に、前記安定領域検出センサが検出可能な手段を備えることを特徴とするものである。
本発明の第１の態様によれば、ギャップ調節カムがプラテンギャップの変動を生じる遷移領域に維持されることがなくなるため、高品質の記録を被記録媒体に対して行うことができる。

また、本発明の第２の態様に係るプラテンギャップの安定領域検出装置は、上記第１の態様において、前記安定領域検出センサが発光部と受光部とを備え、前記検出可能な手段は、前記発光部と受光部との間を通過可能な遮光板であることを特徴とするものである。本態様によれば、発光部から発光された光が受光部で受光されることを遮光板が遮ることにより、該遮光状態または通光状態を安定領域として検出することができる。

また、本発明の第３の態様に係るプラテンギャップの安定領域検出装置は、前記第１または第２の態様において、前記安定領域検出センサが検出可能な手段は、前記安定領域の両端において遷移領域と隣接する領域を除く、安定領域の中央領域に対応して形成されていることを特徴とするものである。本態様によれば、公差等の理由により、安定領域検出センサが遷移領域を誤って安定領域と判断することを防止することができる。

また、本発明の第４の態様に係るプラテンギャップの安定領域検出装置は、前記第１〜第３のいずれかの態様において、ギャップ調節カムと同期して回動するギアに対してホームポジション検出センサが臨んでおり、前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアには、前記ギャップ調節カムがホームポジションをとるべき位置に前記ホームポジション検出センサが検出可能な手段を備えることを特徴とするものである。本態様によれば、ギャップ調節カムのホームポジションを容易に検出することができるため、スループットの向上に寄与することができる。

また、本発明の第５の態様に係るプラテンギャップの安定領域検出装置は、前記第４の態様において、前記ホームポジションをとるべき位置は、最大のプラテンギャップとなる安定領域と、該安定領域に隣接する遷移領域との境界部分であることを特徴とするものである。本態様によれば、記録ヘッドの下に異物が存在することを知らないでユーザーがプリンタの電源をＯＮにした場合でも、プラテンギャップが十分にあるから、記録ヘッドのスキャニング動作により、記録ヘッドが異物によって損傷する可能性を小さくすることができる。

また、本発明の第６の態様に係るプラテンギャップの安定領域検出装置は、前記第１〜第３のいずれかの態様において、最小のプラテンギャップとなる安定領域と、最大のプラテンギャップとなる安定領域との間で前記ギャップ調節カムが回動する様にその回動範囲を規制する手段を有していることを特徴とする。
本態様によれば、最小のプラテンギャップとなる安定領域と、最大のプラテンギャップとなる安定領域との間で前記ギャップ調節カムが回動する様にその回動範囲を規制する手段により、前記ギャップ調節カムに動力を付与しても一定時間前記安定領域センサの変化を検出しない場合に、最小のプラテンギャップであること、或いは、最大のプラテンギャップであることを認識することができ、別途専用のセンサ等を設けることなく、現在のポジションを把握することが可能となる。

また、本発明の記録装置は、前記第１〜第６のいずれかの態様のプラテンギャップの安定領域検出装置を備えることを特徴とするものである。本態様によれば、常にプラテンギャップを安定した距離に保つことができるので、高品質の記録を被記録媒体に行うことができる。

また、本発明の第７の態様のプラテンギャップの安定領域検出装置は、被噴射媒体への液体噴射装置に設置可能であり、キャリッジガイド軸と、キャリッジガイド軸の端部に固定されたガイド軸ギアと、ガイド軸ギアと一体的に回転可能であり、プラテンギャップを複数の段階で変えることができる形状を有するギャップ調節カムと、該ギャップ調節カム用のカムフォロワと、前記ガイド軸ギアを回転駆動させる駆動力を提供する駆動モータとを備え、前記駆動モータの駆動により前記ギャップ調節カムを回動させることで前記キャリッジガイド軸を上下動させて、前記液体噴射装置のヘッドとプラテン上面との間のプラテンギャップを調節可能なプラテンギャップ調節装置において、前記ギャップ調節カムは、プラテンギャップが変化しない複数の安定領域と、安定領域の間においてプラテンギャップが変化する遷移領域を生じるように形成されており、前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアに対して安定領域検出センサが臨んでおり、前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアは、前記安定領域に対応した位置に、前記安定領域検出センサが検出可能な手段を備えることを特徴とするものである。

＜第１の実施形態＞
以下、本願発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るプラテンギャップの安定領域検出装置を備える記録装置の一例としてのインクジェットプリンタ（以下、「プリンタ」という）を示す側断面図であり、図２は剛性を有する被記録媒体を給送するときの状態を示す側断面図であり、図３は剛性を有しない被記録媒体を給送時の搬送従動ローラホルダ周辺の斜視図である。尚、本発明は、用紙などの被記録媒体の他、インクに代えてその用途に対応する液体をその表面に噴射する被噴射媒体にも適用可能であるが、ここでは代表して被記録媒体について説明する。

プリンタ１は、その上流側に被記録媒体Ｐを供給する給送装置２を備え、給送装置２によって被記録媒体Ｐを傾斜姿勢で堆積した状態を保持し、一枚ずつ被記録媒体Ｐを下流側へ給送する。被記録媒体が用紙などのように湾曲可能な場合には、図１の丸付き数字１に示すような給送経路を通って被記録媒体が記録工程に供給され、被記録媒体が剛性を有する場合には、図２の丸付き数字２に示す如く給送経路を通って被記録媒体が記録工程に供給される。

給送装置２はホッパ１６を備え、該ホッパ１６に被記録媒体Ｐを傾斜姿勢で複数枚堆積保持している。ホッパ１６は、その上流側に回動支点を備え、該回動支点を中心に回動することにより、側面視略Ｄ形の給送ローラ１４に向けて離間及び圧縮動作を行うことができるように構成されている。被記録媒体Ｐはホッパ１６の給送ローラ１４に向けての圧接動作によって押し上げられ、被記録媒体Ｐの最上位のものが給送ローラ１４に圧接する。この状態において、給送ローラ１４が回動することにより被記録媒体Ｐが下流側へと給送されるようになる。

給送ローラ１４の下流の下方には、板状体のガイド１５がほぼ水平に設けられ、給送装置２から給送された被記録媒体Ｐの先端がガイド１５に当接し、被記録媒体Ｐは滑らかに湾曲して下流側へ案内される。ガイド１５より下流には図示しない駆動手段によって回転駆動する搬送駆動ローラ１９ａと、搬送駆動ローラ１９ａに当接して従動回転する搬送従動ローラ１９ｂとから構成される搬送ローラ１９が配設されており、被記録媒体Ｐは搬送ローラ１９により挟圧されて、下流側への駆動力を付与される。搬送駆動ローラ１９ａは、主走査方向に長い棒状のローラで構成されており、搬送従動ローラ１９ｂは、主走査方向に短く且つ主走査方向に所定の間隔で複数個配設されている。

搬送従動ローラ１９ｂは、搬送従動ローラホルダ１８の下流側において軸支され、搬送従動ローラホルダ１８は、回動軸１８ａを中心に回動可能に設けられ、且つねじりコイルバネ（図示せず）によって搬送従動ローラ１９ｂが常に搬送駆動ローラ１９ａに圧接するように回動付勢されている。
搬送従動ローラ１９ｂは、図２に示す如く、搬送従動ローラホルダ１８が、その回動支点１８ａを中心に回動することで、上方へ退避した退避状態になることができる。

即ち、従動ローラレリース軸３１に、カム部３６が、搬送従動ローラホルダ１８の上流側のカムフォロワ部１８ｂと当接するように設けられており、このカム回動軸３１が回動することにより、カム部３６がカムフォロワ部１８ｂに上方から当接して、搬送従動ローラホルダ１８が回動支点１８ａを中心に回動する、これにより搬送従動ローラ１９ｂが上方に退避して、図２に示す如く退避状態となる。そしてカム部３６のカムフォロワ部１８ｂに対する当接が解除されると、搬送従動ローラ１９ｂは、ねじりコイルバネ（図示せず）によって搬送駆動ローラ１９ａに向けて回動付勢されて、図１に示す如く当接状態に戻ることができる。尚、図２では被記録媒体のうち剛性が強く、搬送ローラによってニップ困難なものを特に符号ＰＧを付して区別している。

更に、搬送ローラ１９の下流側には、被記録媒体Ｐに記録を行う記録部２６が設けられている。記録部２６は、プラテン２８及び記録ヘッド１３が上下に対向するように配設されている。プラテン２８は、主走査方向に長く構成されており、記録部２６に搬送されてきた被記録媒体Ｐを下側から支持する。
記録ヘッド１３は、インクカートリッジ１１を保持可能なキャリッジ１０の底部に設けられ、キャリッジ１０は主走査方向に延びるキャリッジガイド軸１２によってガイドされながら主走査方向に往復移動することができる。プラテン２８の上面と記録ヘッド１３との距離、即ちプラテンギャップ（以下、ＰＧと略す場合がある）は、記録精度を左右する重要な要素であり、被記録媒体Ｐの厚みに応じて適宜調節する必要がある。ＰＧの調節機構については後述する。

記録部２６より下流側には、プリンタ１における用紙Ｐの排紙部となっており、図示しない駆動手段により回転駆動される排出駆動ローラ２０ａと、排出駆動ローラ２０ａに軽く圧接して従動回転する排出従動ローラ２０ｂとからなる排出ローラ２０を備えている。記録部２６で記録が行われた被記録媒体Ｐは、排出ローラ２０に挟圧されつつ、排出駆動ローラ２０ａが回転（正転）することによりスタッカ５０上に排出されるようになっている。

排紙従動ローラ２０ｂは、その外周に複数の歯を有する歯付きローラであり、排紙従動ローラホルダ２３によって自由回転可能に軸支されている。この排紙従動ローラホルダ２３は、主走査方向に長い板状体からなり、被記録媒体Ｐの排出経路を側視して記録ヘッド１３の下流近傍から下流に向かって略水平に延びる排出従フレーム２５に固設されている。排出従フレーム２５は同様に主走査方向に長く、且つ記録ヘッド１３の下流近傍から下流に向かって略水平に延びる板状体からなる排紙主フレーム２４に、コイルバネ２７によって上方から圧接するような状態で取り付けられている。

排紙従動ローラ２０ｂの上流には、排紙補助ローラ２２が設けられ、被記録媒体Ｐは、排紙補助ローラ２２によってやや下方に押し付けられるようになっている。また搬送従動ローラ１９ｂは、搬送駆動ローラ１９ａよりその軸芯位置がやや下流側に配設されていて、排紙従動ローラ２０ｂは、排紙駆動ローラ２０ａよりその軸芯位置がやや上流側に配設されている。このような構成によって、被記録媒体Ｐは、搬送ローラ１９と排出ローラ２０との間において、僅かに下に凸となる湾曲状態となり、記録ヘッド１３に対向する位置にある被記録媒体Ｐはプラテン２８に押し付けられ、これにより被記録媒体Ｐの浮き上がり防止され、正常に記録が実行されるようになっている。

次に、図４〜図８を参照しながら、ＰＧの調節機構及び搬送従動ローラ１９ｂを上方へ退避させるためのカム部３６の駆動機構について説明する。図４は、駆動伝達分岐ギア周辺の斜視図であり、図５は、駆動伝達分岐ギア周辺のギアの噛み合い状態を示す側断面図であり、図６は、キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す斜視図であり、図７は、ギャップ調節カム周辺の構造を示す正面図であり、図８は駆動伝達分岐ギア周辺の側面図である。

図４及び図５に示す如く、プリンタ１内にはＰＧの調節及びカム部３６を駆動させる駆動モータ５１が設けられている。駆動モータ５１の駆動プーリ５２は複数のギア列からなる入力ギア機構５３を介して入力ギア５５に駆動力を伝達し、入力ギア５５は駆動伝達分岐ギア５７に歯合している。
図５に最も良く示されているように、駆動伝達分岐ギア５７は、入力ギア５５に歯合するメインギア５９と、メインギア５９に固定され一体的に回転する第１出力ギア６１及び第２出力ギア６３とから構成される３段のギア構造を備える。第１出力ギア６１の外周には一部に欠歯部６５が形成されており、その他の部分に形成されたギア歯は、第１出力ギア６１に隣接する中間ギア６７と歯合可能である。尚、第１出力ギア６１における欠歯部６５の作用については後述する。

中間ギア６７は、ガイド軸ギア６９と歯合しており、ガイド軸ギア６９の中心にはキャリッジガイド軸１２が固定されている。またガイド軸ギア６９に隣接してキャリッジガイド軸１２には、ガイド軸ギア６９と同期して回動するギャップ調節カム７１が固定され、ギャップ調節カム７１の近傍にはカムフォロワとして作用する固定ピン７３が固定されている。
図６、図７、図８に示す如く、キャリッジガイド軸１２は、プリンタ１のフレーム７５に形成された縦長に延びる案内溝７７内を貫通しているため、上下方向の移動だけが許容され、水平方向への移動はできない。このような構成により、駆動モータ５１からガイド軸ギア６９に回転駆動力が付与されると、ギャップ調節カム７１が回転駆動するようになり、ギャップ調節カム７１の外周面と固定ピン７３との作用により、キャリッジガイド軸１２が上下動する。この結果、キャリッジガイド軸１２に支持されるキャリッジ１０が上下動して、プラテンギャップ（ＰＧ）の調節が可能となる。

一方、第２出力ギア６３の外周にも一部に欠歯部７９が形成されており、その他の部分に形成されたギア歯は、従動ローラレリース軸３１の端部に固定されたカム駆動ギア８１と歯合可能である。尚、第２出力ギア６３における欠歯部７９の作用については後述する。

このような構成により、駆動モータ５１から従動ローラレリース軸３１に回転駆動力が付与されると、従動ローラレリース軸３１、そしてカム部３６が回転するようになり、前述したようにカム部３６とカムフォロワ部１８ｂとの作用により、搬送従動ローラ１９ｂの上方への退避状態と、搬送駆動ローラ１９ａとの当接状態とを実現できるようになる。

上述のように、プラテンギャップ調節用の駆動機構を利用して、搬送従動ローラ１９ｂの退避状態と当接状態とを実現することができるから、別々の駆動系を用意する必要がなく、構造を簡単にし、コストを低減することもできる。

以下、図９及び図１０を参照しながら、上記構造により実現されるプラテンギャップの調節と、搬送従動ローラ１９ｂの退避状態および当接状態への移行について説明する。図９は、駆動モータ５１の回転に伴う、プラテンギャップの変位と、搬送従動ローラ１９ｂの退避動作と、センサの検出状態とを示すグラフであり、図１０は、ガイド軸ギア６９と同軸の円盤７０に設けたセンサを示す斜視図である。

図９中、横軸方向は駆動モータ５１の回転位相位置を示し、右方向が出力軸側から見て反時計回りに回転する方向であり、左方向が時計回りに回転する方向である。図９において実線８３は、駆動モータ５１の回転に伴うプラテンギャップの変位を示し、この場合、縦軸の上方向に変位が大きくなることを示している。実線８３の右側に連続する破線８５は、第１出力ギア６１の欠歯部６５が中間ギア６７と対向している状態であり、このとき駆動モータ５１の回転駆動力はギャップ調節カム７１には伝達されないため、破線で示してある。

また実線８７は、搬送従動ローラ１９ｂの退避・当接動作を行っているときの従動ローラレリース軸３１の変位を示し、この場合、縦軸の上方向が当接状態からどの程度上方へ退避したかの距離を示し、実線８７の右端の水平部分８７ａは搬送従動ローラ１９ｂの退避完了状態を示す。実線８７の左側に連続する破線８９は、第２出力ギア６３の欠歯部７９がカム駆動ギア８１と対向している状態であり、このとき駆動モータ５１の回転駆動力は従動ローラレリース軸３１には伝達されないため、破線で示してある。破線８９で表す水平ラインは、搬送駆動ローラ１９ａと搬送従動ローラ１９ｂとの当接状態を示している。

図９において、実線８３と破線８５との境界地点９１と、実線８７と破線８９との境界地点９３との位置関係から明らかなように、第１出力ギア６１の欠歯部６５は、第２出力ギア６３がカム駆動ギア８１と歯合している範囲で形成されており、逆に第２出力ギア６３の欠歯部７９は、第１出力ギア６１が中間ギア６７と歯合している範囲で形成されている。

第２出力ギア６３に欠歯部７９を形成する理由は、第１出力ギア６１を介して駆動モータ５１の駆動力がギャップ調節カム７１に伝達されているときに、この駆動力が従動ローラレリース軸３１にも伝達されていると、搬送従動ローラ１９ｂの退避の必要のない場合に搬送従動ローラ１９ｂが退避動作をしてしまったり、搬送従動ローラ１９ｂが退避すべき時に搬送駆動ローラ１９ａに当接状態となってしまうことを回避するためである。

一方、第１出力ギア６１に欠歯部６５を形成する理由は、従動ローラレリース軸３１へ回転駆動力を伝達しているときには駆動モータ５１への負荷が増加するから、これを防止するために欠歯部６５を形成して第１出力ギア６１と中間ギア６７とを空回り状態として駆動モータ５１への負荷を軽減するためである。尚、駆動モータ５１への負荷を軽減する必要がなければ、第１出力ギア６１に欠歯部６５を形成する必要はない。

図９の実線８３で示す如く、本例では４段階のプラテンギャップを選択できるようになっている。実線８３の水平部分はそれぞれ４段階のＰＧ（−、Ｔｙｐ、＋、＋＋）の安定領域９５、９６、９７、９８を示す。「Ｔｙｐ」で示す安定領域９６は通常の厚みの用紙に対応するＰＧであり、「−」で示す安定領域９５は薄い用紙用のＰＧであり、「＋」で示す安定領域９７は通常用紙より少し厚めの用紙用ＰＧであり、「＋＋」で示す安定領域９８は更に厚い用紙用のＰＧである。各安定領域９５、９６、９７、９８の間には、各安定領域に移行するための遷移領域９９、１００、１０１が形成されている。

被記録媒体への記録中にプラテンギャップを一定に維持するためには、プラテンギャップを遷移領域９９、１００、１０１ではなく、安定領域９５、９６、９７、９８のいずれかにする必要がある。そこで図１０に示す如く、ガイド軸ギア６９と同軸の円盤７０の外周縁に、４枚の遮光板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを間隔をあけて突出状態で形成し、またガイド軸ギア６９の外周縁に隣接した位置に光学式の安定領域検出センサ１０５を設けている。安定領域検出センサ１０５は発光部と受光部とを有し、発光部から発光された光が受光部で受光されたか否かによって遮光板の存在を検知するものである。

４枚の遮光板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの円盤７０の外周縁における位置は、各安定領域９５、９６、９７、９８と対応しており、４枚の遮光板のいずれかが安定領域検出センサ１０５での光を遮ると、図示しない判断装置がプラテンギャップが安定領域にあることを判断する。尚、判断装置は、４枚の遮光板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが順に安定領域検出センサ１０５の光を遮ることで、現在、どの遮光板が光を遮っているかを判断し、これによりいずれの安定領域にあるかを判断することができる。

図９中、実線１０７は、安定領域検出センサ１０５の光が遮光された位置を、プラテンギャップの段階を表す実線８３と対応させて示す図である。実線１０７において一段高い部分が「遮光状態」を示し、一段低い部分が「通光状態」を示している。実線１０７と実線８３とを対応して比較すると明らかなように、４枚の遮光板１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは各安定領域９５、９６、９７、９８の長さと完全に一致しているわけではなく、各安定領域９５、９６、９７、９８の遷移領域と隣接する端部付近を除いた中央領域に対応するように各遮光板の周方向の長さが決定されている。これにより公差等の理由により、安定領域検出センサ１０５が遷移領域を誤って安定領域と判断することを防止することができる。

また図１０に示す如く、円盤７０の一面側には円弧状の遮光板１０９が一定長さに亘って形成されており、円盤７０の該一面の側には発光部と受光部とを備えるホームポジション検出センサ１１１が設けられている。ホームポジション検出センサ１１１は、ギャップ調節カム７１のホームポジションを決定するために設けられるものであり、図９中の実線１１３は、ホームポジション検出センサ１１１による遮光・通光の区別を、プラテンギャップの段階を表す実線８３と対応させて示す図である。

実線１１３において、右側の一段高い部分が「遮光状態」を示し、左側の一段低い部分が「通光状態」を示している。実線１１３と実線８３とを対応して比較すると明らかなように、実線８３において、遷移領域１０１から安定領域９８に移行した時点でホームポジション検出センサ１１１の「通光状態」から「遮光状態」に移行することがわかる。即ち、本例では、遷移領域１０１からプラテンギャップが最大となる安定領域９８に移行する時点をホームポジションとしており、ホームポジション検出センサ１１１の「通光状態」から「遮光状態」への変化、またはその逆の変化を検出することでホームポジションの位置を知ることができる。また遷移領域１０１からプラテンギャップが最大となる安定領域９８に移行する時点をホームポジションとすることで、記録ヘッド１３の下に異物が存在することを知らないでユーザーがプリンタ１の電源をＯＮにした場合でも、プラテンギャップが十分にあるから、記録ヘッド１３のスキャニング動作により記録ヘッド１３が異物によって損傷する可能性を小さくすることができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について図１１〜図１４を参照しながら説明する。以下説明する第２の実施形態は、上述した第１の実施形態における、ＰＧ調節機構の構成を変更したものである。ここで、図１１はガイド軸ギアと同軸の円盤に設けたセンサを示す斜視図、図１２はキャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す斜視図、図１３−１〜１３−４はキャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す正面図、図１４はＰＧ変位及びセンサ検出状態を示すグラフである。尚、当該第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同様な構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。

本実施形態に係るＰＧ調節機構はキャリッジガイド軸１２の左側端側に設けられているが、以下では先ず、右側端側の構成から説明する。図１１において、キャリッジガイド軸１２を軸支する、平面視略コの字形の形状を成すフレーム７５の右側面に、鉛直方向に延びる案内溝７７が形成されていて（案内溝７７は左側面にも形成されている）、該案内溝７７をキャリッジガイド軸１２の軸端が挿通している。キャリッジガイド軸１２の軸端には円盤７０が取り付けられていて、当該円盤の外周に遮光板１０３が４枚、円周方向に所定の間隔を空けて形成されている。この遮光板は図１０に示した第１実施形態に係る遮光板１０３ａ〜１０３ｄと異なり円盤面に対して垂直に立設される様に形成されているが、その他の構成及び機能、作用効果は同じであり、発光部と受光部とを備えて構成されたセンサ１０５によって、安定領域を検出する為のものである。

図１１（Ｂ）において、符号２０３はキャリッジガイド軸１２を安定に保持する為の付勢手段としての引っ張りコイルばねであり、符号２０１は引っ張りコイルばね２０１をキャリッジガイド軸１２との間で掛架する為に、フレーム７５の右側面に対して内向きに所定の角度を成す様に取り付けられるプレートである。引っ張りコイルばね２０１は、プレート２０１に形成された掛止用フックと、とキャリッジガイド軸１２に形成された溝との間に掛架され、キャリッジガイド軸１２を鉛直下方、プリンタ後方、キャリッジガイド軸１２の軸線方向、の３方向の分力を発生させる様な方向に付勢することで、以下の様な作用効果を奏する。

第１に、キャリッジガイド軸１２は鉛直方向に延びる案内溝７７に挿通されるが、水平方向では案内溝７７との間に在る程度のクリアランスが形成される。従って引っ張りコイルばね２０１はキャリッジガイド軸１２を案内溝７７内部の一方側（本実施形態ではプリンタ後方側）に付勢して、キャリッジガイド軸１２を案内溝７７内でガタが生じない様に安定させる。
第２に、キャリッジガイド軸１２はフレーム７５の左右側面で支持される（当該支持部の詳細は図示を省略する）が、軸芯線方向のガタも生じる。従って、引っ張りコイルばね２０１は、軸芯線方向にキャリッジガイド軸１２を付勢し、この様なガタが生じない様に安定させる。
第３に、キャリッジガイド軸１２の左側端側には図１３−１に示す様にギャップ調節カム２１６（後述）が設けられ、カムフォロア２１１ｂ（後述）に上から接することでプラテンギャップが規定される様に構成されるので、引っ張りコイルばね２０１は、ギャップ調節カム２１６がカムフォロア２１１ｂから離れて上方に変位しない様に、ギャップ調節カム２１６をカムフォロア２１１ｂに圧接させる。即ち、プラテンギャップが不用意に変化しない様に安定させる機能を果たす。
以上により、１つの引っ張りコイルばね２０１によって低コスト且つ省スペースに、キャリッジガイド軸１２を多方向に安定させることができる様になっている。また、キャリッジガイド軸１２の左側端側では、図１２に示す棒ばね２１３がギャップ調節カム２１６をカムフォロア２１１ｂに圧接させるとともに、キャリッジガイド軸１２を案内溝７７内の一方側に付勢してガタが生じない様にしているが、引っ張りコイルばね２０１を利用することにより、この様な棒ばね２１３に比して荷重の管理が行い易いといったメリットを得ることもできる。

続いて、図１２に示すようにキャリッジガイド軸１２の左側端側には、ＰＧの調節機構が設けられている。本実施形態におけるＰＧ調節機構は、専用の動力源である駆動モータ５１から、第１ギア２０５、第２ギア２０７、第３ギア２０９（これらギアは２段歯車となっている）を介して、キャリッジガイド軸１２の左側端に取り付けられたガイド軸ギア２１５へと動力が伝達され、当該ガイド軸ギア２１５が回動することにより、ＰＧが変化する様になっている。尚、これらは全て、図示を省略するフレーム７５の左側面に取り付けられる。

以下、ガイド軸ギア２１５について詳説する。ガイド軸ギア２１５は外周の一部に第３ギア２０９と噛合する為の歯部と、歯部が形成されていない欠歯部とを有し、歯部と欠歯部との境界には、径方向に突出する突起２１８が形成されている。一方、ガイド軸ギア２１５の円盤面にはギャップ調節カム２１６が形成されていて、そのカム面には、径方向に突出する突起２１７が形成されている。

また、ガイド軸ギア２１５近傍には、平行度調整用ブッシュ２１１が取り付けられる。平行度調整用ブッシュ２１１はキャリッジガイド軸１２の平行度を調整する為のものであり、フレーム７５の左右両側面に取り付けられる。平行度調整ブッシュ２１１にはカムフォロア２１１ｂが形成されていて、当該カムフォロア２１１ｂに、ギャップ調節カム２１６が上方から圧接することによりプラテンギャップが規定される。即ち、ギャップ調節カム２１６のカム面は、回転軸であるキャリッジガイド軸１２の軸芯からの距離が変化する様な形状に形成されているので、図１３−１〜１３−４に示す様にガイド軸ギア２１５の回動に従ってキャリッジガイド軸１２のカムフォロア２１１ｂからの距離が変化し、これによってプラテンギャップが変化する。そして、平行度調整ブッシュ２１１は図示しない軸を挿通する穴２１１ａを中心に揺動可能となっていて、揺動することにより、同様にプラテンギャップが変化する。従って左右の平行度調整ブッシュ２１１を揺動させることにより、キャリッジガイド軸１２の平行度が調整可能となる。

以下、図１４をも参照しながら、最小のプラテンギャップとなる安定領域と、最大のプラテンギャップとなる安定領域との間でギャップ調節カム２１６が回動する様にその回動範囲を規制する手段について説明する。
図１４において、符号９５〜９８は安定領域を、符号９９〜１０１は遷移領域を示していて、図９に示すものと同様である。また、実線１０７は安定領域検出センサ１０５の光が遮光された位置をプラテンギャップの段階を表す実線８３と対応させて示す図であり、これも図９に示すものと同様である。

上述した第１の実施形態と異なるのは、ホームポジション検出センサ１１１を設けていない点にある。即ち、図１３−１に示す最小のプラテンギャップにおいては、突起２１７がカムフォロア２１１ｂに当接可能なことにより、ギャップ調節カム２１６（ガイド軸ギア２１５）のそれ以上の回動が規制される。また、図１３−４に示す最大のプラテンギャップにおいては、突起２１８が第３ギア２０９を構成するギア２０９ｂに当接可能なことにより、ギャップ調節カム２１６（ガイド軸ギア２１５）のそれ以上の回動が規制される。以上により、ギャップ調節カム２１６は、最小のプラテンギャップとなる安定領域と、最大のプラテンギャップとなる安定領域との間で回動する様にその回動範囲が規制されることとなる。

図１４の両側に示す「度当たり位置」とは上述のようにギャップ調節カム２１６の回動が規制される位置を示していて、リセット動作時には、駆動モータ５１を、突起２１７がカムフォロア２１１ｂに当接する方向に回転させる。ここで、駆動モータ５１に駆動電流を所定時間以上印加しても安定領域検出センサ１０５の状態変化が発生しない場合には、図１３−１に示す様に突起２１７がカムフォロア２１１ｂに当接していると判断でき、即ち、現在のプラテンギャップが最小のプラテンギャップであることが判断できる。次に、キャリッジ（ＣＲ）１０のホームポジションをシークする為に安定領域検出センサ１０５の検出信号を監視しながらプラテンギャップを最大まで変化させて、そして再び最小のプラテンギャップまで戻り、印刷待機状態とする。
以上により、第１の実施形態に示したようなホームポジション検出センサ１１１を用いることなく、安定領域検出センサ１０５を利用して、プラテンギャップが現在どの位置にあるかを判断することができ、低コスト化を図ることが可能となっている。

本発明は、ＦＡＸ、プリンタ等に代表される記録装置や、液体噴射装置、即ち液体を噴射するヘッドから被噴射媒体に液体を噴射して前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置に利用可能である。

本発明のプラテンギャップの安定領域検出装置を備える記録装置の側断面図。 剛性を有する被記録媒体を給送するときの状態を示す側断面図。 剛性を有しない被記録媒体給送時の搬送従動ローラホルダ周辺の斜視図。 駆動伝達分岐ギア周辺の斜視図。 駆動伝達分岐ギア周辺のギアの噛み合い状態を示す側断面図。 キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す斜視図。 ギャップ調節カム周辺の構造を示す正面図。 駆動伝達分岐ギア周辺の側面図。 ＰＧ変位、搬送従動ローラの退避動作、センサ検出状態を示すグラフ。 ガイド軸ギアと同軸の円盤に設けたセンサを示す上面図。 ガイド軸ギアと同軸の円盤に設けたセンサを示す斜視図。 キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す斜視図。 キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す正面図。 キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す正面図。 キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す正面図。 キャリッジガイド軸を上下動させる構造を示す正面図。 ＰＧ変位、センサ検出状態を示すグラフ。

符号の説明

１ プリンタ、２ 給送装置、１０ キャリッジ、１１ インクカートリッジ
１２ キャリッジガイド軸、１３ 記録ヘッド、１４ 給送ローラ、１５ ガイド、１６ ホッパ、１８ 搬送従動ローラホルダ、１８ａ 回動軸、１８ｂ カムフォロワ部、１９ 搬送ローラ、１９ａ 搬送駆動ローラ、１９ｂ 搬送従動ローラ、２０ 排出ローラ、２０ａ 排出駆動ローラ、２０ｂ 排出従動ローラ、２３ 排紙従動ローラホルダ、２４ 排紙主フレーム、２５ 排出従フレーム、２６ 記録部、２７ コイルバネ、２８ プラテン、３１ 従動ローラレリース軸、３６ カム部、５０ スタッカ、５１ 駆動モータ、５２ 駆動プーリ、５３ 入力ギア機構、５５ 入力ギア、５７ 駆動伝達分岐ギア、５９ メインギア、６１ 第１出力ギア、６３ 第２出力ギア、６５ 欠歯部、６７ 中間ギア、６９ ガイド軸ギア、７０ 円盤、７１ ギャップ調節カム、７３ 固定ピン、７５ フレーム、７７ 案内溝、７９ 欠歯部、８１ カム駆動ギア、８３ 実線、８５ 破線、８７ 実線、８７ａ 水平部分、８９ 破線、９１ 境界地点、９３ 境界地点、９５、９６、９７、９８ 安定領域、９９、１００、１０１ 遷移領域、１０３ａ,１０３ｂ,１０３ｃ,１０３ｄ 遮光板、１０５ 安定領域検出センサ、１０７ 実線、１０９ 遮光板、１１１ ホームポジション検出センサ、１１３ 実線、
２０１ プレート、２０３ 引っ張りコイルばね、２０５ 第１ギア、２０７ 第２ギア、２０９ 第３ギア、２１１ 平行度調整用ブッシュ、２１３ 押圧ばね、２１５ ガイド軸ギア、２１６ ギャップ調節カム、２１７ 突起、２１８ 突起、Ｐ 剛性を有しない被記録媒体、Ｇ 剛性を有する被記録媒体

Claims (7)

1. 被記録媒体に記録を行う記録装置であって、
   被記録媒体に記録を行う記録ヘッドを備えたキャリッジを、前記記録ヘッドの走査方向に案内するキャリッジガイド軸と、
   前記キャリッジガイド軸の端部に固定されたガイド軸ギアと、
   前記ガイド軸ギアと一体的に回転可能であり、
   被記録媒体を支持するプラテンと前記記録ヘッドとの間のプラテンギャップを複数の段階で変えることができる形状を有するギャップ調節カムと、
   該ギャップ調節カム用のカムフォロワと、
   前記ガイド軸ギアを回転駆動させる駆動力を提供する駆動モータとを備え、
   前記駆動モータの駆動により前記ギャップ調節カムを回動させることで前記キャリッジガイド軸を上下動させて、前記プラテンギャップを調節可能であり、
   前記ギャップ調節カムは、その位相が変化してもプラテンギャップが変化しない複数の安定領域と、安定領域の間において位相に応じてプラテンギャップが変化する遷移領域を生じるように形成されており、
   前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアに対して安定領域検出センサが臨んでおり、
   前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアは、前記安定領域に対応した位置に、前記安定領域検出センサが検出可能な手段を備えることを特徴とする記録装置。
2. 請求項１に記載の記録装置において、前記安定領域検出センサが発光部と受光部とを備え、前記検出可能な手段は、前記発光部と受光部との間を通過可能な遮光板であることを特徴とする記録装置。
3. 請求項１または２に記載の記録装置において、前記安定領域検出センサが検出可能な手段は、前記安定領域の両端において遷移領域と隣接する領域を除く、安定領域の中央領域に対応して形成されていることを特徴とする記録装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置において、ギャップ調節カムと同期して回動するギアに対してホームポジション検出センサが臨んでおり、
   前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアには、前記ギャップ調節カムがホームポジションをとるべき位置に前記ホームポジション検出センサが検出可能な手段を備えることを特徴とする記録装置。
5. 請求項４に記載の記録装置において、前記ホームポジションをとるべき位置は、最大のプラテンギャップとなる安定領域と、該安定領域に隣接する遷移領域との境界部分であることを特徴とする記録装置。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置において、最小のプラテンギャップとなる安定領域と、最大のプラテンギャップとなる安定領域との間で前記ギャップ調節カムが回動する様にその回動範囲を規制する手段を有している、
   ことを特徴とする記録装置。
7. 被噴射媒体に液体噴射を行う液体噴射装置であって、
   被噴射媒体に液体噴射を行う液体噴射ヘッドを備えたキャリッジを、前記液体噴射ヘッドの走査方向に案内するキャリッジガイド軸と、
   前記キャリッジガイド軸の端部に固定されたガイド軸ギアと、
   前記ガイド軸ギアと一体的に回転可能であり、
   被噴射媒体を支持するプラテンと前記液体噴射ヘッドとの間のプラテンギャップを複数の段階で変えることができる形状を有するギャップ調節カムと、
   該ギャップ調節カム用のカムフォロワと、
   前記ガイド軸ギアを回転駆動させる駆動力を提供する駆動モータとを備え、
   前記駆動モータの駆動により前記ギャップ調節カムを回動させることで前記キャリッジガイド軸を上下動させて、前記プラテンギャップを調節可能であり、
   前記ギャップ調節カムは、その位相が変化してもプラテンギャップが変化しない安定領域と、位相に応じてプラテンギャップが変化する遷移領域を生じるように形成されており、
   前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアに対して安定領域検出センサが臨んでおり、
   前記ギャップ調節カムと同期して回動するギアは、前記安定領域に対応した位置に、前記安定領域検出センサが検出可能な手段を備えることを特徴とする液体噴射装置。

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