JP4985224B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、キャリッジが、記録ヘッドの主走査方向へ移動するときに、記録用紙の有無を検出する光学式検出センサを備えた記録装置に関する。

従来より、各種プリンタなどの記録装置においては、記録用紙に文字を含む画像を記録するに際し、キャリッジに搭載した記録ヘッドの主走査方向の幅を検出すべく、光学式紙幅検出センサが設けられている（例えば、特許文献１参照）。この光学式紙幅検出センサは、記録用紙に対して照射したときの反射光の強さと、黒色等が施された案内面に対して照射したときの反射光の強さとを識別することによって、記録用紙の有無を検出している。すなわち、紙案内上に通紙された白い記録用紙からは強い反射光が受光されて用紙有りが検出され、記録用紙が通紙されなかった場合の黒い案内面からは弱い反射光が受光されて用紙無しが検出される。
特開平６−２９３１６３号公報

プリンタなどの記録装置では、記録用紙を搬送する際に、記録用紙が擦れて紙粉が発生する。上記従来の構成では、この紙粉が紙案内の案内面に堆積した場合、光学式紙幅センサが照射する光が記録用紙と同色である白色の紙粉に当たって強い反射光となり、記録用紙の有無または紙幅を誤って検出するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、記録用紙の検出をより正確に行うことができる記録装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、記録ヘッドを搭載して走査方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジと対向配置され、前記キャリッジとの間に搬送される記録用紙を案内する案内面が形成された紙案内とを備え、前記キャリッジには、記録用紙又は案内面に向けて照射した光の反射に基づいて記録用紙の有無を検出する光学式検出センサが搭載された記録装置において、前記紙案内の案内面であって前記光学式検出センサの光が当たる部分に、搬送される記録用紙の印刷面に対して異なる角度となる傾斜面を形成し、この傾斜面の下端側に記録用紙から発生する紙粉を排出するための紙粉排出部を設けたことを特徴とする。
本発明では、紙幅検出用の光学式紙幅検出センサから照射される光が記録用紙に当たる場合には反射光が検出センサに反射するが、紙案内の傾斜面に当たる場合には反射光が検出センサに向けて反射しなくなるため、反射光の有無によって、より確実に記録用紙の有無を認識することができる。また、紙粉排出部から紙粉を排出することができるので、傾斜面に紙粉が堆積し難くなり、検出センサの性能によっても異なるが、傾斜面に堆積した紙粉による光の乱反射によってセンサの誤動作を生じる可能性が少なくなる。

この場合において、前記紙案内の案内面であって前記光学式検出センサの光が当たる部分に、前記紙粉排出部を設けてもよい。この構成によれば、光学式紙幅検出センサから照射される光が紙案内で反射しなくなるため、反射光の有無によって、より確実に記録用紙の有無を認識することができる。

また、前記傾斜面及び前記紙粉排出部を記録ヘッドの走査方向に亘って連続して形成してもよい。この構成によれば、走査方向のあらゆる位置で記録用紙の紙幅または記録用紙の有無を検出することができる。

さらに、前記傾斜面は、紙粉が傾斜に沿って自重で下側に落下する角度に形成されていてもよい。この構成によれば、記録用紙の搬送の際に発生した紙粉は、傾斜面に沿って自重で下側に移動して紙粉排出部から排出されるため、紙粉が傾斜面に堆積し難くなり、光学式紙幅検出センサの誤検出のおそれがなくなる。

さらにまた、前記光学式検出センサは、記録用紙の幅を検出する紙幅検出センサであってもよい。この構成によれば、案内面上における記録用紙の有無を確認することができるので、より確実に紙幅検出を行うことができる。

本発明では、前記紙案内の案内面であって前記光学式検出センサの光が当たる部分に、搬送される記録用紙の印刷面に対して異なる角度の傾斜面を形成しているため、紙幅検出用の光学式紙幅検出センサから照射される光が紙案内の傾斜面に当たる場合には反射光が検出センサに向けて反射しなくなるため、反射光の有無によって、より確実に記録用紙の有無を認識することができる。その結果、記録用紙の紙幅または記録用紙の有無をより精度良く検出することができるので、記録装置の信頼性が向上する。
また、記録用紙の搬送の際に発生した紙粉は、傾斜面に沿って移動して紙粉排出部から排出されるため、紙粉が傾斜面に堆積し難くなり、光学式紙幅検出センサの誤検出のおそれが少なくなる。さらには、案内面から紙粉を取り除くために行うメンテナンスの回数を少なくすることができるので、利用者の利便性を向上させることができる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図１は、本発明の記録装置の実施形態に係るプリンタ１０の前方の外観を示す斜視図であり、図２は、プリンタ１０の側断面図であり、図３及び図４は、このプリンタ１０のフレーム構成を示す斜視図である。
このプリンタ１０は、複数の記録ワイヤを選択的に打ち出す記録ヘッド２０と、この記録ヘッド２０が搭載されるキャリッジ２１とを備え、記録ヘッド２０から打ち出された記録ワイヤを記録用紙（以下、シートＰという。図８参照）に打ち付けることによって文字を含む画像を記録するシリアルドットインパクトプリンタである。図２に示すように、このプリンタ１０は、大別すると、記録ユニットを構成するプリンタ本体１２と、トラクタユニット１３と、シートガイド１４とを備え、これらの上方、下方が、図１に示すように、アッパケース１５およびロアケース１６で覆われる構成となっている。上記シートＰには、所定長さに裁断されたカットシートと、複数枚が連結された連続シートとがある。カットシートとしては、例えば単票紙、複写紙、通帳またはカットフィルムなどがあり、連続シートとしては連続紙がある。
プリンタ本体１２は、記録機構部としての記録ヘッド２０、キャリッジ２１及び平プラテン２２と、シート搬送機構部としての複数の搬送ローラ２３とを備えている。詳述すると、プリンタ本体１２は、図３及び図４に示すように、一対のサイドフレーム（左サイドフレーム２５、右サイドフレーム２６）の間に、背面フレーム２７、平プラテン２２、キャリッジ軸２８、複数のローラ軸２３ａ、トラクタユニット１３などが架け渡され、キャリッジ軸２８にはキャリッジ２１が、各ローラ軸２３ａには搬送ローラ２３が設けられている。

上記搬送ローラ２３は、平プラテン２２に対してプリンタ本体１２の前方及び後方に、上下に対に配置されており（一部の搬送ローラ２３は不図示）、図示しないシート搬送モータと、該モータに連結され、右サイドフレーム２６の外側に配列された駆動輪列部４１とによって、図２の時計方向又は反時計方向に回転駆動される。これによって、シートＰを、プリンタ本体１２の前方（シートガイド１４側）から後方へ搬送し、また、プリンタ本体１２の後方から前方へ搬送することができ、シートＰは、キャリッジ２１の主走査方向と直交する副走査方向に搬送される。

上記キャリッジ２１は、キャリッジ軸２８に摺動自在に挿通されると共に、記録ヘッド２０を搭載し、図示しないステッピングモータにて構成されるキャリッジ駆動モータにより駆動されるタイミングベルト４８（図３参照）に結合される。
これにより、上記キャリッジ２１は、キャリッジ駆動モータの正転又は逆転により、タイミングベルト４８を介しキャリッジ軸２８に案内されて、上記キャリッジ軸２８の軸方向及び平プラテン２２の長手方向と一致する主走査方向に走行（走査）される。上記記録ヘッド２０は、多数の記録ワイヤ（不図示）を備え、これら記録ワイヤを平プラテン２２に向けて打ち出す。

このプリンタ本体１２には、図５に示すように、ステーショナリー形式のインクリボンカートリッジ２９が着脱自在に装着され、このインクリボンカートリッジ２９のインクリボンが記録ヘッド２０と平プラテン２２との間に繰り出される。
これにより、記録ヘッド２０は、キャリッジ２１と共に主走査方向に走行される間に、これら記録ワイヤを突出させてインクリボンに打ち当て、このインクリボンのインクを、平プラテン２２と記録ヘッド２０との間に搬送されたシートＰに付着し、該シートＰに文字を含む画像を記録する。なお、キャリッジ２１には、図３にも示すように、リボンマスクホルダ５１が設置され、リボンマスクホルダ５１はインクリボンカートリッジ２９内のインクリボンから、平プラテン２２の上面に接して搬送されるシートＰ（カットシートまたは連続シート）を保護している。

トラクタユニット１３は、連続シートをシート搬送機構部へ供給するものであり、図４に示すように、左右一対のトラクタ３０を有する。
各トラクタ３０は、図２に示すように、トラクタ駆動プーリ３０ａと、トラクタ従動プーリ３０ｂと、これらプーリ３０ａ，３０ｂに巻き掛けられたトラクタベルト３１とを備え、図示せぬ駆動機構によってトラクタ駆動プーリ３０ａを回転駆動し、トラクタベルト３１を駆動して連続シートを搬送する。
記録ヘッド２０による記録動作は、記録ヘッド２０がキャリッジ２１により主走査方向に移動される間に、記録ヘッド２０からの記録ワイヤの打ち出しにより一行分の記録がなされ、この一行分の記録がなされる度に、シート搬送機構部としての搬送ローラ２３（およびトラクタユニット１３）が連続シートを所定長搬送させ、これらの動作が繰り返されて実施される。

図６は、キャリッジ２１を示す斜視図、図７は、キャリッジ２１に取り付けられたリボンマスクホルダ５１を示す斜視図である。
上述したキャリッジ２１には、上記キャリッジ軸２８が摺動自在に挿通するボス部１９ａが一体に形成されており、該キャリッジ２１はキャリッジ軸２８に案内されて該キャリッジ軸２８の軸方向（主走査方向）に駆動される。
キャリッジ２１には、上述したように、案内ピン５２にリボンマスクホルダ５１が取り付けられている。

本実施の形態では、図６及び図７に示すように、リボンマスクホルダ５１の本体５１ａの図中で右端に、光学式にシートＰ（カットシート）の紙幅を検出可能に紙幅検出センサ４３（光学式検出センサ）が配置されている。
この紙幅検出センサ４３は反射型光学式センサであり、図示せぬ発光部及び受光部を備えており、この発光部及び受光部が、図２及び図５に示すように、紙案内４５の案内面４５ａに対して上下方向において対向する態様で配置されている。
この紙案内４５は、キャリッジ２１に搭載された記録ヘッド２０の下側であって、平プラテン２２のシート搬送下流側（図２における右側、図５における平プラテン２２の奥側）に配置されている。この紙案内４５の上側の面である案内面４５ａによって、搬送されるシートＰを搬送下流側に案内するようになっている。また、紙案内４５は、図５に示すように、記録ヘッド２０の主走査方向に亘って延在しており、搬送されるシートＰの紙幅全体を下側から受けるようになっている。この紙案内４５の両端は、左サイドフレーム２５及び右サイドフレーム２６に取り付けられている。

この紙案内４５の案内面４５ａには、主走査方向に延在する態様で傾斜面４５ｂ及び紙粉排出用孔４６（紙粉排出部）が形成されている。また、上述した紙幅検出センサ４３は、キャリッジ２１が主走査方向に走査される間、傾斜面４５ｂ又はこの案内面４５ａに搬送されたシートＰの印刷面に向けて検出用の光を照射するように構成されている。

図８は、紙案内４５を主走査方向と直交する断面で切断した断面図であり、図９は、図８の紙案内４５の上にシートＰを搬送した状態を示す断面図である。なお、図８および図９において、図面左側が搬送上流側、右側が下流側であり、紙面奥行き方向が記録ヘッド２０の主走査方向となる。
傾斜面４５ｂは、図８に示すように、搬送上流側及び下流側にそれぞれ設けられており、略水平面をなす案内面４５ａに対し角度Ａだけ下側に向かって傾斜している。なお、案内面４５ａとシートＰの印刷面はほぼ平行であるため、傾斜面４５ｂは、搬送されるシートＰの印刷面に対しても角度Ａだけ傾斜している（図９参照）。

この案内面４５ａの部分を通紙するシートＰは、この案内面４５ａと摩擦で擦れることによって紙粉４７が発生し、案内面４５ａおよび傾斜面４５ｂの上に落下する。そのため、傾斜面４５ｂの傾斜角度Ａは、紙粉４７が傾斜面４５ｂに堆積せずに、紙粉４７の自重および／または印刷時のプリンタ１０の振動によって傾斜面４５ｂに沿って下側の紙粉排出用孔４６に向かって落ちる角度に形成されている。
紙粉排出用孔４６は、両側の傾斜面４５ｂの下端側に形成され、主走査方向に長孔形状を有している。この紙粉排出用孔４６からは、上述した傾斜面４５ｂに沿って落ちてきた紙粉４７が紙案内４５の下方へ排出されるようになっている。また、紙粉排出用孔４６には、リボンマスクホルダ５１に搭載された紙幅検出センサ４３の発光部から照射される光Ｌが向けられている。この光Ｌは紙粉排出用孔４６を通過して下方に照射されるため、反射光Ｒが紙幅検出センサ４３の受光部へ入り込むことがない。

一方、図９に示すように、案内面４５ａ上にシートＰが搬送されている場合には、紙幅検出センサ４３の発光部から照射され、シートＰの印刷面にほぼ垂直に当てられた光Ｌは、印刷面で反射して、反射光Ｒが紙幅検出センサ４３の受光部に入り込むようになる。

この紙案内４５の製作方法としては、図５および図８に示すように、１枚の横長の鋼板の長手方向に切れ目（スリット）を入れた後に、プレス加工で傾斜面４５ｂを形成することができる。また、紙案内４５を上流側部分と下流側部分とで２つの部品で構成し、組み合わせて構成することもできる。またプラスチックにて、紙案内４５に案内面４５ａと傾斜面４５ｂを一体的に成型加工にて製作することもできる。
また、紙粉排出用孔４６を長手方向に連続して形成した場合に、紙案内４５の強度が小さくなり振動によるがたつきが生じることが考えられるため、紙粉排出用孔４６を長手方向に間隔を置いて複数設けるようにしてもよい。また、紙案内４５のがたつきを防止するために、両サイドフレーム２５、２６以外にも紙案内４５を下側から支える支持部材（図示せず）を設けてもよい。
さらに、紙案内４５の案内面４５ａおよび傾斜面４５ｂに黒色等の色彩を施して、反射光を弱めるようにすることにより、例えば紙幅検出センサ４３からの光が乱反射して受光部に入り込むという誤動作を防止するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態によれば、紙案内４５の案内面４５ａに、搬送されるシートＰの印刷面に対して異なる角度Ａの傾斜面４５ｂを形成しているため、この傾斜面４５ｂに沿って紙粉４７が移動して紙粉排出用孔４６から排出されるので、紙粉４７が傾斜面４５ｂに堆積し難くなる。そのため、案内面から紙粉を取り除くために行うメンテナンスの回数を少なくすることができるので、利用者の利便性を向上させることができる。

また、紙幅検出センサ４３から照射される光を紙粉排出用孔４６に向けて照射しているので、シートＰが紙案内４５の上にない場合には、反射光Ｒが紙幅検出センサ４３の受光部へ入り込むことがない。一方、シートＰが紙案内４５の上にある場合には、反射光Ｒが紙幅検出センサ４３の受光部に入り込むようになる。そのため、シートＰの有無によって、受光部に反射光Ｒの有無が決定されるため、紙幅検出センサ４３によってシートＰの紙幅を検知することができる。その結果、より確実にシートＰの紙幅を検出することができ、記録装置の信頼性が向上する。

さらに、傾斜面４５ｂの傾斜角度Ａは、紙粉４７が自重および／または印刷時ののプリンタの振動によって傾斜面４５ｂに沿って下側の紙粉排出用孔４６に向かって落ちる角度に形成されているので、紙粉４７が傾斜面４５ｂに堆積し難くなる。そのため、紙幅検出センサ４３の光が堆積した紙粉によって乱反射してしまうことによる誤検出のおそれをなくすことができる。

以上、本発明の第１実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
本第１実施形態では、記録装置としてシリアルドットインパクトプリンタについて説明したが、記録ヘッドに光学式検出センサを搭載し、反射光によって紙の有無を検出するものであれば、サーマルヘッドプリンタ、インクジェットプリンタなどの記録装置にも適用することができる。これにより、搬送時に生じる紙粉によって、紙検出の誤動作が生じるおそれを少なくすることができる。

また、第１実施形態では、光検出センサとして、シートＰの紙幅を検出する紙幅検出センサ４３について説明したが、紙幅を検出する場合に限定されない。すなわち、反射光Ｒに基づいてシートＰの有無を検出する検出センサとして使用することもできる。

さらに、第１実施形態では、プリンタ１０に平プラテン２２を用いたもので説明しているが、丸プラテンを用いる場合であっても同様に構成し、紙幅および／またはシートＰの有無をより確実に検出することができる。

（第２実施形態）
以下に、本発明の第２実施形態を図１０を用いて説明する。なお、この第２実施形態は、第１実施形態の傾斜面４５ｂおよび紙粉排出用孔４６を変更したものであり、他の構成はすべて同じである。
図１０は、紙案内４５を主走査方向と直交する断面で切断した断面図であり、図８に対応するものである。本題２の実施形態では、一方の傾斜面１４５ｂ（図１０では、上流側に位置する傾斜面）の下端部１５０を他方の傾斜面４５ｂの下端部１５１の下方まで延ばす態様で構成している。
紙粉排出用孔１４６は、両方の下端部１５０、１５１によって横方向に開口を有する態様で形成され、主走査方向に長孔形状を有している。この紙粉排出用孔１４６からは、上述した傾斜面１４５ｂに沿って落ちてきた紙粉４７が紙案内１４５の下方へ排出されるようになっている。また、下流側の傾斜面４５ｂに沿って落ちてきた紙粉４７は、傾斜面１４５ｂに落下した後に、紙粉排出用孔１４６から紙案内１４５の下方へ排出される。

傾斜面１４５ｂには、リボンマスクホルダ５１に搭載された紙幅検出センサ４３の発光部から照射される光Ｌが向けられている。この上方から照射された光Ｌは、傾斜面１４５ｂに当たり、この傾斜面１４５ｂと直交する軸線Ｘに対して対称に入射角度Ａと反射角度Ａとが等しくなるように反射光Ｒが反射するようになるため、反射光が紙幅検出センサ４３の受光部へ入り込むことがない。

一方、案内面１４５ａ上にシートＰが搬送されている場合には、図９の場合と同様に、紙幅検出センサ４３の発光部から照射され、シートＰの印刷面にほぼ垂直に当てられた光Ｌは、印刷面で反射して、反射光Ｒが紙幅検出センサ４３の受光部に入り込むようになる。これにより、シートＰの有無によって、受光部に反射光Ｒの有無が決定されるため、紙幅検出センサ４３によって紙幅を検知することができる。

本発明の第２実施形態によれば、紙案内１４５の案内面１４５ａに、搬送されるシートＰの印刷面に対して異なる角度Ａの傾斜面１４５ｂを形成しているため、紙粉４７が傾斜面１４５ｂに沿って移動して紙粉排出用孔１４６から排出されるので、紙粉４７が傾斜面１４５ｂに堆積し難くなる。そのため、案内面から紙粉を取り除くために行うメンテナンスの回数を少なくすることができるので、利用者の利便性を向上させることができる。

また、紙幅検出センサ４３から照射される光を角度Ａで傾斜した傾斜面１４５ｂ向けて照射しているので、シートＰが紙案内１４５の上にない場合には、反射光Ｒが紙幅検出センサ４３の受光部へ入り込むことがない。一方、シートＰが紙案内１４５の上にある場合には、反射光Ｒが紙幅検出センサ４３の受光部に入り込むようになる。そのため、シートＰの有無によって、受光部に反射光Ｒの有無が決定されるため、紙幅検出センサ４３によってシートＰの紙幅を検知することができる。その結果、より確実にシートＰの紙幅を検出することができ、記録装置の信頼性が向上する。

さらに、傾斜面１４５ｂの傾斜角度Ａは、紙粉４７が自重および／または印刷時ののプリンタの振動によって傾斜面１４５ｂに沿って下側の紙粉排出用孔１４６に向かって落ちる角度に形成されているので、紙粉４７が傾斜面１４５ｂに堆積し難くなる。そのため、紙幅検出センサ４３の光が堆積した紙粉によって乱反射してしまうことによる誤検出のおそれをなくすことができる。

本第２実施形態では、図１０に示す下流側に位置する案内面１４５ａを設けずに構成することもできる。この場合、傾斜面１４５ｂの下端部１５０が紙粉排出部となる。
さらに、紙案内４５の案内面１４５ａおよび傾斜面１４５ｂに黒色等に着色して、反射光を弱めるようにすることにより、例えば紙幅検出センサ４３からの光が傾斜面１４５ｂで乱反射して受光部に入り込むという誤動作を防止するようにしてもよい。

本発明に係る記録装置の一実施の形態が適用されたドットインパクトプリンタを示す斜視図である。 図１の記録ヘッドおよびキャリッジ等を示す側面図である。 インクリボンカートリッジを外したフレーム構成を示す斜視図である。 図３のフレーム構成をトラクタユニット側から見て示す斜視図である。 インクリボンカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。 キャリッジの斜視図である。 マスクリボンホルダの斜視図である。 紙案内を主走査方向と直交する断面で切断した断面図である。 図８の紙案内の上にシートを搬送した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態を示す、図８に対応した断面図である。

符号の説明

１０…プリンタ、２０ 記録ヘッド、２１…キャリッジ、２２…プラテン、２５…左サイドフレーム、２６…右サイドフレーム、４３…紙幅検出センサ（光学式検出センサ）、４５…紙案内、４５ａ…案内面、４５ｂ…傾斜面、４６…紙粉排出用孔（紙粉排出部）、４７…紙粉、１４５…紙案内、１４５ｂ…傾斜面、１４６…紙粉排出用孔（紙粉排出部）、１５０、１５１…下端部、Ｌ…入射光、Ｒ…反射光、Ｐ…シート（記録用紙）。

Claims (4)

1. 記録ヘッドを搭載して走査方向に移動するキャリッジと、前記キャリッジと対向配置され、前記キャリッジとの間に搬送される記録用紙を案内する案内面が形成された紙案内とを備え、前記キャリッジには、記録用紙又は案内面に向けて照射した光の反射に基づいて記録用紙の有無を検出する光学式検出センサが搭載された記録装置において、
   前記紙案内の案内面であって前記光学式検出センサの光が当たる部分に、搬送される記録用紙の印刷面に対して異なる角度となる傾斜面を、前記記録用紙の搬送方向における上流側及び下流側にそれぞれ形成し、これら２つの傾斜面の下端の間に開口し、記録用紙から発生する紙粉を排出するための紙粉排出用孔を設け、
   前記光学式検出センサは前記紙粉排出用孔に対向して配置されたことを特徴とする記録装置。
2. 前記紙案内の案内面であって前記光学式検出センサの光が当たる部分に、前記紙粉排出用孔を設け、
   前記光学式検出センサは、前記紙粉排出用孔の上に位置する前記記録用紙に反射した光を受光することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記光学式検出センサが備える発光部及び受光部が、前記紙粉排出用孔に対向して配置されたことを特徴とする請求項２記載の記録装置。
4. 前記２つの前記傾斜面は前記記録用紙の一面側に設けられ、前記印刷面に対する２つの前記傾斜面の角度が等しいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
   

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