JP4736987B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インク滴を記録媒体に噴射することにより記録媒体に画像を形成していくインクジェットプリンタに関するものである。

近年、記録用紙等の記録媒体の印刷面全面に印刷を施す、いわゆる「縁なしプリント機能」を備えるインクジェットプリンタへの要望が高まってきている。そして、この縁なしプリント機能を実現するため、例えば特許文献１に記載の発明では、光学式のメディアセンサにて記録媒体の端部を検出し、この検出した記録媒体の端部に基づいてインク滴を噴射するタイミングを制御している。
特開２００４−２４３７２６号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、フロントエンドプレートの側面側、つまりフロントエンドプレートの走査方向端部側にメディアセンサを配置しているので、フロントエンドプレートの幅寸法が大きくなってしまい、これに呼応するようにインクジェットプリンタの幅寸法（走査方向と平行な部位の寸法）が大型化してしまうという問題がある。

また、メディアセンサの設置位置精度が低いと、記録媒体の端部を正確に検出することができないので、インク滴を噴射するタイミングを的確に制御することができず、記録媒体を挟んでフロントエンドプレートと反対側に配設されるプラテンにインクが付着してしまうといった不具合が発生してしまう。

なお、プラテンにインクが付着すると、新たに搬送されてきた記録媒体にプラテンに付着していたインクが付着してしまい、記録媒体に不要なインクが付着してしまうといった不具合が発生してしまう。

本発明は、上記点に鑑み、メディアセンサの設置位置精度を向上させつつ、インクジェットプリンタの幅寸法の小型化を図ることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、記録媒体にインク滴を噴射するキャリッジ、及びキャリッジと所定の隙間を有して対向配置されて記録媒体を保持するプラテンを有するインクジェットプリンタであって、キャリッジは、プラテンに向けて光を放射し、その反射光を検出することにより記録媒体の端部を検出するメディアセンサと、記録媒体にインク滴を噴射する噴射口及びメディアセンサから放射される光が通過する放射口が形成されたフロントエンドプレートと、噴射口側に連通する連通口を有するとともに、噴射口に供給するインクを蓄えるタンクと、メディアセンサ及びタンクを収納するとともに、フロントエンドプレート及びタンクが組み付けられたケーシングとを備え、タンクには、メディアセンサの一部に接触して放射口に対してメディアセンサを位置決めする位置決め壁部が設けられていることを特徴とする。

ところで、タンクは噴射口に連通しているので、通常、タンクは噴射口、つまりフロントエンドプレートに対して高い位置決め精度にてケーシングに組み付けられる。
そして、本発明では、メディアセンサを位置決めするための位置決め壁部が、タンクに設けられているので、メディアセンサをフロントエンドプレートに対して高い位置決め精度でフロントエンドプレートに組み付けることができ、メディアセンサを放射口に対して高い位置決め精度にて組み付けることができる。

また、放射口がフロントエンドプレートに設けられ、かつ、ケーシング内にメディアセンサが収納されているので、メディアセンサをフロントエンドプレートの側面に配置した特許文献１に記載のフロントエンドプレートに比べて、フロントエンドプレートの幅寸法を小型にすることができる。

したがって、本発明によれば、メディアセンサの設置位置精度を向上させつつ、インクジェットプリンタの幅寸法の小型化を図ることができる。
また、請求項２に記載の発明では、放射口は、撥水性を有する膜にて覆われていることを特徴とする。

これにより、放射口がインクにより塞がれてしまうことを防止しつつ、放射口を覆う膜にインクが付着したままの状態となることを抑制できるので、記録媒体の端部を検出することができないといった不具合が発生することを未然に防止できる。

本実施形態は、本発明に係るインクジェットプリンタを、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能及びファクシミリ機能等を備えた多機能装置に適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。

なお、本実施形態に係る多機能装置は、コンピュータと接続されて、コンピュータから送信された画像データや文書データに基づいて記録用紙やＯＨＰシート等の被記録媒体（以下、記録用紙という。）に文字を含む画像を記録したり、デジタルカメラ等の外部機器と接続されてデジタルカメラから出力される画像データを記録用紙に記録することができる。

（第１実施形態）
１．多機能装置１の概略構成
図１は多機能装置１の外観斜視図であり、図２は多機能装置１の側面図である。因みに、図２の破線部は、多機能装置１の内部に収納された機器を示している。

多機能装置１の下部には、図１に示すように、記録用紙に画像を形成するインクジェット記録方式のプリンタ部１００が設けられ、一方、上部には原稿の画像を読み取るスキャナ部２００が設けられている。

なお、本実施形態に係る多機能装置１のスキャナ部２００は、図２に示すように、原稿載置部２１０に原稿を載置した状態で原稿を読み取るＦＢＳ（Flatbed Scanner）機能、及び自動原稿搬送機構（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）２２０を備えたものである。

また、多機能装置１の前面側上部傾斜面には、図１に示すように、プリンタ部１００やスキャナ部２００を操作設定するため操作パネル１０が設けられ、前面側には、メモリーカード等の記憶媒体が挿入されるスロット部２０、及び後述する給紙トレイ１５１を挿入装着するための挿入口３０が設けられている。

２．プリンタ部
図３はプリンタ部１００（図２において破線で示された部分）の模式図であり、図４はインクリフィルユニット１９０や画像記録部１１０等を上面側から見た図である。

そして、プリンタ部１００は、記録用紙に画像を形成する画像記録部１１０、画像記録部１１０に記録用紙を供給するフィーダ部１５０、及び画像記録部１１０にインクを供給するインクリフィルユニット１９０等から構成されている。

２．１．フィーダ部（図３参照）
多機能装置１（プリンタ部１００）の底部には、図３に示すように、多数枚の記録用紙が載置される給紙トレイ１５１が配設されており、この給紙トレイ１５１の奥側（紙面右側）には、給紙トレイ１５１に載置された記録用紙を分離して上方側へ案内するための分離傾斜板１５２が配設されている。

そして、分離傾斜板１５２から上方へ向かって記録用紙の搬送経路Ｌ１が形成されており、この搬送経路Ｌ１は、上方へ延びた後に紙面左方へ湾曲し、多機能装置１の背面側から正面側へ延びて、画像記録部１１０を通過して排紙トレイ１５３へ通じている。

このため、給紙トレイ１５１に収容された記録用紙は、下方から上方へＵターンするように案内されて画像記録部１１０に至り、画像記録部１１０にて記録用紙に画像が記録された後、排紙トレイ１５３に排出される。

また、給紙ローラ１５４は、給紙トレイ１５１に積載された記録用紙を１枚ずつ分離して搬送経路Ｌ１へ供給するものであり、その構造は周知のものと同様である。
すなわち、例えば、給紙ローラ１５４は、給紙トレイ１５１に接離可能に上下動する給紙アーム１５５の先端に軸支され、駆動伝達機構を介してモータに連結されている。給紙アーム１５５は、基端軸１５６の周りに回転可能に設けられ、かつ、待機状態では、図示されていない給紙クラッチやバネ等により上側へ跳ね上げられ、記録用紙を供給する際には下側へ揺動する。

２．２．画像記録部１１０
図５はヘッドユニット（キャリッジ）１１２を噴射口（ノズル）側から見た図であり、図６はヘッドユニット１１２を噴射口側から見た外観斜視図であり、図７はヘッドユニットケーシング１１４からキャップ１１４Ａ及びヘッドユニット基板１１５を取り外した状態を示す上面図であり、図８は図７のＡ−Ａ断面図である。

また、図９はヘッドユニット１１２の側面図であり、図１０は図９の左側面（ヘッドユニット１１２の後面）図であり、図１１は図１０のＡ−Ａ断面図であり、図１２は図９のＢ−Ｂ断面図であり、図１３はヘッドユニット基板１１５の斜視図である。なお、図９においては、記録用紙の搬送方向前進側を前側とし、記録用紙の搬送方向後退側を後側としている。

ヘッドユニット１１２は、図１１に示すように、フロントエンドプレート１１１、及びサブタンク１１３を構成するヘッドユニットケーシング１１４等から構成されており、このヘッドユニット１１２は、多機能装置１の左右方向に延びるレール部材１５８（図４参照）により主走査方向に移動可能に支持されている。

また、ヘッドユニット１１２（ヘッドユニットケーシング１１４）のうちプラテン１５７（図３参照）に対向する位置には、フロントエンドプレート１１１が設けられており、このフロントエンドプレート１１１には、図５に示すように、インク滴を噴射するための噴射口１１１Ａが設けられている。

因みに、実際の噴射口１１１Ａは微小な孔であるため、図５においては、噴射口１１１Ａは誇張して描かれており、図５の左から１番目の噴射口１１１Ａの列はブラックインク用の噴射口であり、左から２番目の噴射口１１１Ａの列はイエローインク用の噴射口であり、左から３番目の噴射口１１１Ａの列はシアンインク用の噴射口であり、左から４番目の噴射口１１１Ａの列はマゼンタインク用の噴射口である。

なお、プラテン１５７は、図３に示すように、フロントエンドプレート１１１（噴射口１１１Ａ）と所定の隙間を有して対向配置されて記録用紙を保持するものであり、通常、フロントエンドプレート１１１（ヘッドユニット１１２）の下方側に配置されている。

また、ヘッドユニットケーシング１１４内のうちフロントエンドプレート１１１（噴射口１１１Ａ）の上方側には、図１１及び図７に示すように、各色に対応したサブタンク１１３が設けられており、これらサブタンク１１３は、噴射口１１１Ａから噴射されるインクを一時的に蓄えて噴射口１１１Ａ側に安定供給するためのタンク手段である。

なお、図７中、連通口１１３Ａは、サブタンク１１３と噴射口１１１Ａ（フロントエンドプレート１１１）側とを連通させる通路であり、サブタンク１１３内のインクは、連通口１１３Ａを経由して噴射口１１１Ａに供給される。

また、各サブタンク１１３に蓄えられているインクは、図４に示すように、インクチューブ１９２を介して複数本のインクカートリッジ１９１（図１参照）各々から供給されており、これらのインクカートリッジ１９１により、サブタンク１１３に供給するインクを貯蔵するメインタンク部が構成されている。

なお、インクカートリッジ１９１は、インクリフィルユニット１９０に着脱可能に装着されており、インクリフィルユニット１９０は、図１及び図４に示すように、多機能装置１の前面側右端部であって、かつ、図３に示すように、インクカートリッジ１９１にインクが満充填されているときのインク液面が、噴射口１１１Ａの位置より低くなる位置に内蔵されている。

ところで、図１１及び図１２に示すように、ヘッドユニットケーシング１１４内の前方側には、記録用紙の端部を検出するメディアセンサ１１６が収納されており、このメディアセンサ１１６は、プラテン１５７（記録用紙）側に向けて光を放射する発光素子（図示せず。）、及び発光素子から放射された光の反射光を検出する受光素子（図示せず）等から構成されている。

そして、メディアセンサ１１６は、図１３に示すように、ヘッドユニット基板１１５に固定された状態で、ヘッドユニットケーシング１１４内に収納されているとともに、図１１及び図１２に示すように、フロントエンドプレート１１１及びヘッドユニットケーシング１１４のフロントエンドプレート１１１側には、メディアセンサ１１６から放射される光が通過する放射口１１１Ｂが設けられている。

また、サブタンク１１３のヘッドユニット基板１１５側には、メディアセンサ１１６のヘッドユニット基板１１５側に接触することにより、放射口１１１Ｂに対してメディアセンサ１１６を位置決めする位置決め壁部１１３Ｂが設けられており、この位置決め壁部１１３Ｂは、図７に示すように、角筒状の内壁面によって構成されている。

なお、本実施形態では、サブタンク１１３はポリプロピレン等の比較的硬質な樹脂製であり、位置決め壁部１１３Ｂはサブタンク１１３と共に一体成形されている。
また、放射口１１１Ｂは、図１１に示すように、撥水性及び透光性を有する薄膜１１１Ｃにて覆われており、この薄膜１１１Ｃは、フロントエンドプレート１１１の外側（プラテン１５７）側から放射口１１１Ｂを覆っている。

因みに、サブタンク１１３はヘッドユニットケーシング１１４にＰネジ等の締結手段（図示せず）にて固定され、ヘッドユニットケーシング１１４の開口を閉塞するキャップ１１４Ａは、ヘッドユニットケーシング１１４に設けられた係止突起にて着脱可能に組み付けされている。

また、ヘッドユニット基板１１５は、キャップ１１４Ａの内壁側に配設されたスポンジ１１５Ａ等の弾性板材を介してキャップ１１４Ａとサブタンク１１３とで挟持された状態でヘッドユニットケーシング１１４内に固定されている。

ところで、ヘッドユニット１１２（プラテン１５７）より用紙搬送方向上流側には、図３に示すように、駆動ローラ１５９及び押さえローラ１６０が設けられており、これら駆動ローラ１５９及び押さえローラ１６０は、搬送経路Ｌ１を搬送される記録用紙を狭持し、キャリッジの往復移動と連動して記録用紙をプラテン１５７上に搬送する。

なお、駆動ローラ１５９は図示しない電動モータから駆動力を得て回転し、押さえローラ１６０は、記録用紙を駆動ローラ１５９側に押圧することにより従動回転する。
また、ヘッドユニット１１２（プラテン１５７）より用紙搬送方向下流側には、排紙ローラ１６１及び押さえローラ１６２が設けられており、これら排紙ローラ１６１及び押さえローラ１６２は、画像記録部１１０から排出されてきた記録用紙を狭持して印刷が終了した記録用紙を排紙トレイ１５３に搬送する。

なお、排紙ローラ１６１は、駆動ローラ１５９の回転と機械的に連動（同期）して回転し、押さえローラ１６２は、記録用紙を排紙ローラ１６１側に押圧することにより従動回転する。また、押さえローラ１６２は記録済みの記録用紙に圧接されるので、記録用紙に記録された画像を劣化させないように、記録用紙との接触面に凹凸が形成されて拍車（歯車）状となっている。

３．本実施形態に係る多機能装置１（プリンタ部１００）の特徴
上述したように、サブタンク１１３は噴射口１１１Ａに連通しているので、サブタンク１１３は噴射口１１１Ａ、つまりフロントエンドプレート１１１に対して高い位置決め精度にてヘッドユニットケーシング１１４に組み付けられている。

そして、本実施形態では、メディアセンサ１１６を位置決めするための位置決め壁部１１３Ｂが、サブタンク１１３に設けられているので、メディアセンサ１１６をフロントエンドプレート１１１に対して高い位置決め精度でフロントエンドプレートに組み付けることができる。

つまり、メディアセンサ１１６は、フロントエンドプレート１１１に対して高い位置決め精度で組み付けられたサブタンク１１３によって位置決めされているので、メディアセンサ１１６を放射口１１１Ｂに対して高い位置決め精度にて組み付けることができる。

また、放射口１１１Ｂがフロントエンドプレート１１１に設けられ、かつ、ヘッドユニットケーシング１１４内にメディアセンサ１１６が収納されているので、メディアセンサ１１６をフロントエンドプレートの側面に配置した特許文献１に記載のフロントエンドプレートに比べて、フロントエンドプレート１１１の幅寸法（主走査方向と平行な部位の寸法）を小型にすることができる。

したがって、本実施形態によれば、メディアセンサ１１６の設置位置精度を向上させつつ、多機能装置１（プリンタ部１００）の幅寸法の小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、放射口１１１Ｂが撥水性を有する薄膜１１１Ｃにて覆われているので、放射口１１１Ｂがインクにより塞がれてしまうことを防止しつつ、放射口１１１Ｂを覆う薄膜１１１Ｃにインクが付着したままの状態となることを抑制できる。したがって、記録用紙の端部を検出することができないといった不具合が発生することを未然に防止できる。

また、本実施形態では、薄膜１１１Ｃは放射口１１１Ｂをプラテン１５７側から覆うように設けられているので、プラテン１５７から見ると、放射口１１１Ｂは窪みの無いフラット形状となる。したがって、薄膜１１１Ｃに付着したインクの表面張力を小さくすることができるので、薄膜１１１Ｃに付着したインクを確実に撥水させることができる。

４．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、ヘッドユニット１１２が特許請求の範囲に記載されたキャリッジに相当し、薄膜１１１Ｃが特許請求の範囲に記載された膜に相当する。

（第２実施形態）
第１実施形態では、メディアセンサ１１６（放射口１１１Ｂ）は、フロントエンドプレート１１１（ヘッドユニット１１２）の幅方向略中央に配置されていたが、本実施形態は、図１４及び図１５に示すように、フロントエンドプレート１１１の前方側であって、幅方向一端側にメディアセンサ１１６（放射口１１１Ｂ）を配置したものである。

なお、図１４は本実施形態に係るヘッドユニット１１２の斜視図であり、図１５は本実施形態に係るヘッドユニットケーシング１１４の上面図である。
（第３実施形態）
本実施形態は、図１６及び図１７に示すように、メディアセンサ１１６のうち発光素子及び受光素子が収納された部位、つまりメディアセンサ１１６の先端部がフロントエンドプレート１１１側に近接しているタイプ（焦点距離が短いタイプ）に本発明を適用した例である。

そして、本実施形態では、図１７に示すように、メディアセンサ１１６は、位置決め壁部１１３Ｂと接触することより水平方向の位置決めがされ、鉛直方向については、位置決め壁部１１３Ｂに設けられた突起部１１３Ｃにメディアセンサ１１６の先端部が接触することにより位置決めされる。

なお、本実施形態においても、上述の実施形態と同様に、ヘッドユニット基板１１５がサブタンク１１３とキャップ１１４Ａとに挟持されることよりヘッドユニットケーシング１１４に固定されるが、メディアセンサ１１６の先端からヘッドユニット基板１１５まで寸法バラツキは、ヘッドユニット基板１１５とキャップ１１４Ａとの間に配設されたスポンジ等の弾性部材により吸収される。

なお、図１６はヘッドユニット基板１１５の斜視図であり、図１７はメディアセンサ１１６部分を示すヘッドユニット１１２の断面図である。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ヘッドユニットケーシング１１４とサブタンク１１３とが別体であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばヘッドユニットケーシング１１４とサブタンク１１３とを樹脂にて一体成形してもよい。

また、上述の実施形態では、ヘッドユニットケーシング１１４とフロントエンドプレート１１１とサブタンク１１３とが別体であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダイカスト等にて一体成形してもよい。

また、上述の実施形態では、放射口１１１Ｂに薄膜１１１Ｃを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、薄膜１１１Ｃを廃止してもよい。
また、上述の実施形態では、本発明を多機能装置に適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る多機能装置１の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る多機能装置１の側面図である。 本発明の実施形態に係るプリンタ部１００の模式図である。 インクリフィルユニット１９０や画像記録部１１０等を上面側から見た図である。 本発明の第１実施形態に係るヘッドユニット１１２を噴射口（ノズル）側から見た図である。 本発明の第１実施形態に係るヘッドユニット（キャリッジ）１１２を噴射口側から見た外観斜視図である。 ヘッドユニットケーシング１１４からキャップ１１４Ａ及びヘッドユニット基板１１５を取り外した状態を示す上面図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１実施形態に係るヘッドユニット１１２の側面図である。 図９の左側面（ヘッドユニット１１２の後面）図である。 図１０のＡ−Ａ断面図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１実施形態に係るヘッドユニット基板１１５の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るヘッドユニット１１２の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るヘッドユニットケーシング１１４の上面図である。 本発明の第３実施形態に係るヘッドユニット基板１１５の斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るヘッドユニット１１２におけるメディアセンサ１１６部分を示すヘッドユニット１１２の断面図である。

符号の説明

１…多機能装置、１０…操作パネル、２０…スロット部、３０…挿入口、
１００…プリンタ部、１１０…画像記録部、１１１…フロントエンドプレート、
１１１Ａ…噴射口、１１１Ｂ…放射口、１１１Ｃ…薄膜、１１２…ヘッドユニット、
１１３…サブタンク、１１３Ａ…連通口、１１３Ｂ…位置決め壁部、
１１３Ｃ…突起部、１１４…ヘッドユニットケーシング、１１４Ａ…キャップ、
１１５…ヘッドユニット基板、１１６…メディアセンサ、１５０…フィーダ部、
１５１…給紙トレイ、１５２…分離傾斜板、１５３…排紙トレイ、
１５４…給紙ローラ、１５５…給紙アーム、１５６…基端軸、１５７…プラテン、
１５８…レール部材、１５９…駆動ローラ、１６０…押さえローラ、
１６１…排紙ローラ、１６２…押さえローラ、１９０…インクリフィルユニット、
１９１…インクカートリッジ、１９２…インクチューブ、２００…スキャナ部、
２１０…原稿載置部、Ｌ１…搬送経路。

Claims (2)

1. 記録媒体にインク滴を噴射するキャリッジ、及び前記キャリッジと所定の隙間を有して対向配置されて記録媒体を保持するプラテンを有するインクジェットプリンタであって、
   前記キャリッジは、
   前記プラテン側に向けて光を放射し、その反射光を検出することにより記録媒体の端部を検出するメディアセンサと、
   記録媒体にインク滴を噴射する噴射口及び前記メディアセンサから放射される光が通過する放射口が形成されたフロントエンドプレートと、
   前記噴射口側に連通する連通口を有するとともに、前記噴射口に供給するインクを蓄えるタンクと、
   前記メディアセンサ及び前記タンクを収納するとともに、前記フロントエンドプレート及び前記タンクが組み付けられたケーシングとを備え、
   前記タンクには、前記メディアセンサの一部に接触して前記放射口に対して前記メディアセンサを位置決めする位置決め壁部が設けられていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記放射口は、撥水性を有する膜にて覆われていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

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