JP6790884B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

従来から、搬送される媒体にインクなどの液体を吐出する液体吐出装置が使用されている。このような液体吐出装置においては、媒体が搬送過程で浮き上がったり、媒体の表面に異物が付着したりすることがある。浮き上がった媒体自体や媒体表面の異物が液体吐出部に接触すると、媒体と液体吐出部の少なくとも一方が損傷する場合があり得る。そこで、液体吐出部に対する媒体や異物の接触を抑制するため、様々な技術が開示されている。

例えば、特許文献１は、光学的な検知機構により媒体の浮き上がりを検知して、媒体と液体吐出部との接触を抑制する液体吐出装置（インクジェット記録装置）を開示している。なお、媒体表面の異物の有無についても、この特許文献1で提案された光学的な検知機構で検知できる。

特開２０１３−３５１８４号公報

しかしながら、特許文献１で開示されるような光学的な検知機構は、高精度での異物の検知が可能である一方、媒体の一方端の側の投光部と他端側の受光部との光軸調整等の高精度の機器調整が必要である。また、レーザー光の発振制御に各種の電気的な制御機器が必要となる。こうしたことから、光学的な検知機構と同程度の異物検知の高精度化、或いは機器調整の簡便化をなし得る異物検知手法が要請されるに到った。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、媒体に向かい合うように配置されて前記媒体に液体を吐出する液体吐出部と、前記媒体と前記液体吐出部との相対移動に伴って前記液体吐出部に接触しえる対象物の存在を検知する検知部と、該検知部に設けられ、前記検知部に前記対象物が接触したとき、電気信号を出力する圧電フィルムセンサーとを備える。その上で、前記検知部は、連続的に形成された第１，第２，第３プレート部を有し、前記第１プレート部は、前記第２，第３プレート部が片持ち状となるように固定され、前記第２プレート部は、前記圧電フィルムセンサーを装着した状態で、前記媒体の鉛直方向に対して斜めに前記第１プレート部に連続し、前記第３プレート部は、前記第２プレート部から屈曲し、前記媒体との間に間隙を残して前記媒体と対向する形状である。

この形態の液体吐出装置は、次のようにして、媒体表面に付着した異物や湾曲した媒体の検知を行う。媒体表面に異物が付着していたり媒体自体が湾曲していると、第２プレート部または第３プレート部が異物や湾曲した媒体に接触し、第２プレート部が歪む。第２プレート部の歪みは、極小な歪み検出が可能な圧電フィルムセンサーにより、高感度で検知される。この結果、この形態の液体吐出装置によれば、精度よく異物検知を行うことが可能となる。また、検知部は液体吐出部よりも媒体の搬送方向の上流側に位置することから、第２プレート部に装着済みの圧電フィルムセンサーによる媒体表面の異物や湾曲した媒体の検知の際には、これら異物は液体吐出部に到達していない。よって、この形態の液体吐出装置によれば、異物や湾曲した媒体と液体吐出部との接触に起因する媒体或いは液体吐出部の損傷の抑制効果を高めることが可能となる。

（２）上記形態の液体吐出装置において、第１プレート部は、前記液体吐出部を収容した収容部に固定されているようにしてもよい。こうすれば、媒体表面に付着した異物や湾曲した媒体の検知に当たり、圧電フィルムセンサーが装着済みの検知部を、第１プレート部を介して収容部に固定すればよく、特異な機器調整や電気的な制御機器を要しない。この結果、この形態の液体吐出装置によれば、異物の検知精度を高めた上で、機械的な機器調整の簡便化を図ることができる。

（３）上記形態の液体吐出装置において、前記第１プレート部は、前記液体吐出部から離間した位置で固定され、前記第２プレート部は、前記第１プレート部から、前記液体吐出部の側に向けて連続するようにしてもよい。こうすれば、第２プレート部から屈曲した第３プレート部を液体吐出部の側に位置させるので、媒体の搬送方向に沿った装置サイズを小さくできる。

（４）上記形態の液体吐出装置において、前記第２プレート部は、前記媒体となす角が３０°以下となるように、前記第１プレート部から連続しているようにしてもよい。こうすれば、次の利点がある。第３プレート部は、自由端の片持ち状であることから、第１プレート部の固定箇所を中心に振動する。こうした振動は、固定された第１プレート部とこれに連続する第２プレート部とがなす角の影響を受ける。この形態の液体吐出装置は、第２プレート部と媒体とがなす角を３０°より小さくしたので、第１プレート部の固定箇所における鉛直線に対して第２プレート部がなす角は９０°を超え１２０°までの範囲の屈曲角となる。このような屈曲角であれば、第２プレート部に働く慣性モーメントの影響を小さくして第２プレート部の振動が抑制されることが実験的に判明した。よって、この形態の液体吐出装置によれば、第２プレート部の振動抑制を通して、異物の検知精度をより高めることが可能となる。

（５）上記形態の液体吐出装置において、前記検知部は、前記媒体から離れる側に前記第３プレート部から屈曲した第４プレート部を有するようにしてもよい。こうすれば、第２プレート部が液体吐出部の側に向けて連続している場合に、媒体が液体吐出部に対して相対的に逆方向に搬送されても、逆搬送される媒体を第４プレート部で押さえ付けるので、逆搬送される媒体のいわゆる搬送ジャムを第４プレート部により抑制することが可能となる。或いは、第２プレート部が液体吐出部より搬送方向の上流側に向けて連続している場合に、異物を第３プレート部に案内できる。

また、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、画像形成装置、印刷装置等の形態で実現することができる。

本発明の実施形態としての液体吐出装置を有する記録装置の概略構成を示す概略側面図である。 液体吐出装置に含まれるキャリッジの周辺構成を平面視して概略的に示す概略平面図である。 図２の３−３線に沿って検知ユニットを破断して検知部構成を示す説明図である。 検知ユニットを吐出方向Ｄにおいて平面視して検知部構成を示す説明図である。 検知ユニットが有する異物検知プレートの概略を斜視にて示す説明図である。 実施形態の記録装置の電気的な構成を示すブロック図である。 異物検知プレートの第２プレート部が媒体となす角θを規定することで得られる効果を概略的に説明する説明図である。 変形例の異物検知プレートを有する検知ユニットを破断して検知部構成の要部を示す説明図である。 変形例の異物検知プレートを有する検知ユニットを破断して検知部構成の要部を示す説明図である。

図１は本発明の実施形態としての液体吐出装置４０を有する記録装置１の概略構成を示す概略側面図である。図２は、液体吐出装置４０に含まれるキャリッジ１１の周辺構成を平面視して概略的に示す概略平面図である。

記録装置１は、媒体Ｐのセット部１４から、媒体Ｐの支持部であるプラテン２、プラテン３およびプラテン４を介して、媒体Ｐの巻取部１５まで、媒体Ｐを搬送方向Ａ（セット部１４から巻取部１５へ向かう方向）に沿って搬送する。すなわち、セット部１４から巻取部１５までが記録装置１における媒体Ｐの搬送経路であり、プラテン２、プラテン３およびプラテン４は、該搬送経路に設けられた媒体Ｐの支持部である。セット部１４は回転方向Ｃに回転して媒体Ｐを送出し、巻取部１５は回転方向Ｃに回転して媒体Ｐを巻き取る。

記録装置１は、ロール状の媒体Ｐに記録を行うことが可能な構成であるが、このような構成に限定されず、単票状の媒体Ｐに記録を行うことが可能な構成であってもよい。単票状の媒体Ｐに記録を行う構成では、媒体Ｐのセット部１４として、例えば、いわゆる、給紙（給送）トレイおよび給紙（給送）カセットなどと呼ばれるものを使用してもよい。また、媒体Ｐの回収部として、巻取部１５以外の回収部として、例えば、いわゆる、排出用受部、排紙（排出）トレイおよび排紙（排出）カセットなどと呼ばれるものを使用してもよい。

本実施形態では記録面１６が外側になるように巻かれているロール式の媒体Ｐを使用しているので、媒体Ｐをセット部１４から送出する際、セット部１４の回転軸は回転方向Ｃに回転する。一方、記録面１６が内側になるように巻かれているロール式の媒体Ｐを使用する場合は、セット部１４の配設箇所を図１に示す位置と水平にミラー反転した位置とした上で、セット部１４の回転軸は回転方向Ｃとは逆回転して送出することが可能である。そして、同様に、実施形態の巻取部１５は媒体Ｐの記録面１６が外側になるように巻き取るので、巻取部１５の回転軸は回転方向Ｃに回転する。一方、記録面１６が内側になるように巻き取る場合は、巻取部１５の配設箇所を図１に示す位置と水平にミラー反転した位置とした上で、巻取部１５の回転軸は回転方向Ｃとは逆回転して巻き取ることが可能である。

記録装置１のプラテン２にはヒーター６が設けられている。ヒーター６は、記録部としての記録ヘッド１２により記録を実行する前に媒体Ｐを加熱（いわゆるプレヒート）するために設けられている。なお、実施形態の記録装置１は、ヒーター６を用いて、媒体Ｐの記録面１６とは反対側の裏面１７側から媒体Ｐをプレヒートする構成となっている。しかしながら、例えば、媒体Ｐの記録面１６側から赤外線を照射して媒体Ｐを加熱可能なヒーターを用いて、記録面１６側から媒体Ｐをプレヒートする構成としてもよい。

記録装置１は、プラテン２とプラテン３の間に、搬送方向Ａと交差する交差方向Ｂの回転軸を有し、媒体Ｐの裏面１７に送り力を付与する駆動ローラー５が設けられている。そして、駆動ローラー５と対向する位置には、交差方向Ｂの回転軸を有する従動ローラー７が設けられている。ローラー対を構成する駆動ローラー５と従動ローラー７とで媒体Ｐを挟持することができる。このような構成により、駆動ローラー５と従動ローラー７とで搬送部９を構成している。ここで、従動ローラーとは、媒体Ｐの搬送に伴って回転するローラーを意味する。また、媒体Ｐを搬送方向Ａに搬送する際は、駆動ローラー５は回転方向Ｃに回転し、従動ローラー７は回転方向Ｃとは逆方向に回転する。上記したように回転力が付与されて媒体Ｐがセット部１４からプラテン２〜４を経て巻取部１５に巻取搬送されることから、セット部１４とプラテン２〜４および巻取部１５は、上記した駆動・従動ローラーと協働して、媒体Ｐを後述の記録ヘッド１２に向かい合わせて支持しつつ搬送する。

また、記録装置１は、プラテン３と対向する側に液体吐出装置４０を備える。この液体吐出装置４０は、装置筐体であるキャリッジ１１に記録ヘッド１２を収容して備える。よって、キャリッジ１１は、本願における収容部に相当する。記録ヘッド１２は、ノズル形成面Ｆから媒体Ｐに液体の一例であるインクを吐出方向Ｄ（ノズル形成面Ｆから媒体Ｐに向かう方向であって実施形態では鉛直下方向）に吐出させて所望の画像を形成する。この記録ヘッド１２は、媒体Ｐと向かい合うように配置され、ノズル１２ａを搬送方向Ａと交差する交差方向Ｂに複数設けてノズル列としたいわゆるラインヘッド構成であり、本願における液体吐出部に相当する。ここで、「ラインヘッド」とは、媒体Ｐの搬送方向Ａと交差する交差方向Ｂに形成されたノズル列の領域が、媒体Ｐの交差方向Ｂのほぼ全域をカバー可能なように設けられ、記録ヘッド又は媒体Ｐを相対的に移動させて画像を形成する記録装置に用いられる記録ヘッドである。本実施形態では、記録ヘッド１２はインク吐出時には移動させず、媒体Ｐを搬送方向Ａに移動させることで記録ヘッドと媒体Ｐとを相対移動させるが、記録ヘッド１２からインクを吐出する際に媒体Ｐは移動させずに、記録ヘッド１２を搬送方向Ａに下流側から上流側へ移動させながらインクを吐出することで記録ヘッドと媒体Ｐとを相対移動させてもよい。また、記録ヘッド１２はラインヘッドに限らず、記録ヘッドを搬送方向Ａまたは交差方向Ｂに複数回走査することで記録領域に印刷を行うシリアルヘッドであってもよい。図２は、記録ヘッド１２がシリアルヘッドで、記録ヘッド１２を搬送方向Ａに走査する場合の記録装置１の液体吐出装置４０であり、複数のノズル１２ａは交差方向Ｂに配列されてノズル列を形成する。ノズル列の領域の長さは、一般的には媒体Ｐの交差方向Ｂの長さよりも短く形成されるが、媒体Ｐの交差方向Ｂの長さよりも長く形成してもよい。また、記録ヘッド１２を交差方向Ｂに走査する場合、複数のノズル１２ａは搬送方向Ａに配列されてノズル列を形成する。ノズル列の領域の長さは、一般的には記憶領域の搬送方向Ａの長さよりも短く形成されるが、媒体Ｐの記憶領域の搬送方向Ａの長さよりも長く形成してもよい。またラインヘッドであってもシリアルヘッドであっても、ノズル列は、単一ヘッドに複数のノズル１２ａを一列に配列して形成してもよいし、図２に示すように、ノズル列が形成された複数の単一ヘッドを、ノズルの配列方向と交差する方向から見たときにノズル列が一部重複するように配置することで1つのノズル列を疑似的に構成するように形成してもよい。なお、記録ヘッド１２がシリアルヘッドの場合、記録ヘッド１２はキャリッジ１１を介して走査され、こうしたキャリッジ駆動は、走査方向に沿った図示しない案内レールと駆動モーターによりなされる。

記録装置１は、搬送方向Ａにおいて記録ヘッド１２の下流側にヒーター８を備え、このヒーター８から赤外光を媒体Ｐに照射して、媒体Ｐを加熱する。ヒーター８は、記録ヘッド１２によって記録される領域に向けた赤外光の照射により、インクの乾燥を図る。ヒーター８は、プラテン３と対向する位置に設けられ、媒体Ｐの記録面１６の側を加熱可能な赤外線ヒーターであるが、このようなヒーターに限定されず、プラテン３側（裏面１７側）から媒体Ｐを加熱可能なヒーターを用いてもよい。

記録装置１は、媒体Ｐの搬送方向Ａにおける最下流側に、赤外光を照射可能なヒーター１３を備えている。ヒーター１３は、プラテン４と対向する位置に設けられ、媒体Ｐの記録面１６側を加熱可能な赤外線ヒーターであるが、このようなヒーターに限定されず、プラテン４側（裏面１７側）から媒体Ｐを加熱可能なヒーターを用いてもよい。また、例えば、赤外線ヒーター等の加熱装置の代わりに、ファン等の送風装置等を使用することもできる。

この他、液体吐出装置４０は、記録ヘッド１２よりも媒体Ｐの搬送方向の上流側に検知ユニット１００を備える。記録ヘッド１２がシリアルヘッドで記録ヘッド１２を搬送方向Ａに走査する場合または記録ヘッド１２がラインヘッドの場合、検知ユニット１００は、図２に示すように、記録装置１が対応可能な最大幅の媒体Ｐの幅方向（交差方向Ｂ）全域に亘って、複数（具体的には４ユニット）、キャリッジ１１に装着・固定されている。また、記録ヘッド１２がシリアルヘッドで記録ヘッド１２を搬送方向Ａに走査する場合、４ユニットの検知ユニット１００を、キャリッジ１１の幅と同程度としてもよく、キャリッジ１１の幅が対応可能な媒体Ｐの幅方向の最大幅よりも小さい場合であっても、４ユニットの検知ユニット１００は、複数回の走査に伴う記録ヘッド１２の改行動作に伴って、キャリッジ１１と共に交差方向Ｂ方向に移動するので、記録装置１が対応可能な最大幅の媒体Ｐにおける後述の異物検知に支障は無い。

図３は、図２の３−３線に沿って検知ユニット１００を破断して検知部構成を示す説明図である。図４は、検知ユニット１００を吐出方向Ｄにおいて平面視して検知部構成を示す説明図である。図５は、検知ユニット１００が有する異物検知プレート１１０の概略を斜視にて示す説明図である。なお、図３では、視認性を確保するため、部材断面を示すハッチングが省略されている。

図４に示すように、検知ユニット１００は、異物検知プレート１１０をフレーム１００Ｆで取り囲んで備え、異物検知プレート１１０に圧電フィルムセンサー１２０を備える。図３に示すように、フレーム１００Ｆは、キャリッジ１１にボルト１３０により固定され、異物検知プレート１１０を取り囲んだ状態で、異物検知プレート１１０を、記録ヘッド１２よりも搬送方向Ａの上流側で保持する。これにより、異物検知プレート１１０が有する後述の第１プレート部１１１は、記録ヘッド１２を収容したキャリッジ１１に固定されることになる。

検知ユニット１００は、フレーム１００Ｆの上端に上カバー１００Ｃを固定して、異物検知プレート１１０をプレート上面の側から保護し、フレーム１００Ｆの下端に下カバー１００Ｈを固定して、異物検知プレート１１０をプレート下面の側から保護する。この上カバー１００Ｃと下カバー１００Ｈは、各検知ユニット毎に設けられており、４つの検知ユニット１００が並ぶことで、交差方向Ｂの全域に亘って異物検知プレート１１０を上面側から保護する。

異物検知プレート１１０は、単一のプレート材であって、記録ヘッド１２の走査または媒体Ｐの搬送に伴って記録ヘッド１２のノズル形成面Ｆに接触しえる異物、媒体Ｐに形成された皺や折り目や破れ、浮き上がった媒体Ｐ自体と言った対象物（以下、異物Ｓと総称する）の存在を検知する検知部に相当する。異物検知については、後述する。

異物検知を図る異物検知プレート１１０は、第１プレート部１１１と、第２プレート部１１２と、第３プレート部１１３と、第４プレート部１１４を、連続的に備える。本実施形態では、形状維持のための剛性確保、後述する異物検知時の確実な歪み誘起のため、異物検知プレート１１０は、０．２〜０．５ｍｍ程度のステンレスの板材のプレス成型を経て、賦形・形成されたプレート材である。なお、異物検知プレート１１０をアルミ、チタン等の板材から形成してもよい。また、異物検知プレート１１０を、剛性確保や確実な歪み誘起を図り得るポリアミド、ポリカーボネイト等のエンジニアリングプラスチックを用いてもよく、これらプラスチックの金型一体成型品などとしてもよい。

第１プレート部１１１は、フレーム１００Ｆにボルト１３０とナット１３２によりその全面に亘り固定され、連続する第２プレート部１１２と第３プレート部１１３を片持ち状に保持する。ここで片持ち状とは、異物検知プレート１１０をノズル列の延在方向と交差する方向（図４では搬送方向Ａ）において一方側の端部（図４では第１プレート部１１１）のみでフレーム１００Ｆに固定し、他方側の端部は固定せず自由端となっている状態を指す。また、この第１プレート部１１１は、キャリッジ１１に収容された記録ヘッド１２から離間した位置で、フレーム１００Ｆを介してキャリッジ１１に固定される。

第２プレート部１１２は、媒体Ｐの側のプレート表面に圧電フィルムセンサー１２０を装着している。また、この第２プレート部１１２は、第１プレート部１１１から、記録ヘッド１２の側に向けて屈曲して連続し、媒体Ｐの鉛直方向に対して斜めに配置される。そして、この第２プレート部１１２と媒体Ｐのなす角θ（図３参照）は、２５°とされている。この場合、第２プレート部１１２と媒体Ｐのなす角θは、３０°以下であればよく、搬送方向Ａに沿った検知ユニット１００のサイズや検知対象となる異物の最小サイズ、求められる検知感度等により規定される。なお、上記した第２プレート部１１２と媒体Ｐのなす角θの範囲については、後述する。

第３プレート部１１３は、第２プレート部１１２から屈曲して連続し、媒体Ｐとの間に間隙を残して媒体Ｐと対向する形状とされている。具体的には、この第３プレート部１１３は、媒体Ｐと平行なプレート部位であり、搬送方向Ａに沿って３ｍｍの幅とされている。そして、媒体Ｐとの間隙は、検知対象とする最小異物の大きさに応じて規定され、実施形態では、第３プレート部１１３と媒体Ｐとの間隙が０．５〜２．０ｍｍとなるように、異物検知プレート１１０をその第１プレート部１１１においてフレーム１００Ｆに固定した。この第３プレート部１１３には、媒体Ｐから離れる側に第４プレート部１１４が屈曲して連続している。

圧電フィルムセンサー１２０は、長方形状をなし、図３に示すように、媒体Ｐに向かい合った第２プレート部１１２のセンサー装着面に適宜な接着剤で接着して装着されている。そして、異物検知プレート１１０は、図４および図５に示すように、交差方向Ｂに沿って２つの圧電フィルムセンサー１２０を第２プレート部１１２に備え、それぞれの圧電フィルムセンサー１２０は、長手方向が交差方向Ｂに沿うように第２プレート部１１２に装着されている。この圧電フィルムセンサー１２０は、第２プレート部１１２に起きた歪みに応じた電気信号を、後述する制御部１８に出力する。第２プレート部１１２の歪みは、異物検知プレート１１０、詳しくは第２プレート部１１２または第３プレート部１１３に異物Ｓ（図３参照）が接触したときに生じることから、圧電フィルムセンサー１２０は、異物接触時に電気信号を出力することになる。そして、圧電フィルムセンサー１２０は、圧電素子がフィルム状に配列されて構成されるセンサー構成を備えることから、第２プレート部１１２の僅かな歪みを変位として検出した上で、第２プレート部１１２の僅かな歪みに応じた電気信号を出力する。

次に、実施形態の記録装置１における電気的な構成について説明する。図６は、実施形態の記録装置１の電気的な構成を示すブロック図である。制御部１８には、記録装置１の全体の制御を司るＣＰＵ１９が設けられている。ＣＰＵ１９は、システムバス２０を介して、ＣＰＵ１９が実行する各種制御プログラム等を格納したＲＯＭ２１と、データを一時的に格納可能なＲＡＭ２２と、接続されている。

ＣＰＵ１９は、システムバス２０を介して、記録ヘッド１２を駆動するためのヘッド駆動部２３と接続されている。また、ＣＰＵ１９は、システムバス２０を介して、キャリッジ１１を移動させるためのキャリッジモーター２５、セット部１４の駆動源である送出モーター２６、駆動ローラー５の駆動源である搬送モーター２７、巻取部１５の駆動源である巻取モーター２８、を駆動させるためのモーター駆動部２４と接続されている。この他、ＣＰＵ１９は、システムバス２０を介して、ヒーター６とヒーター８およびヒーター１３を駆動するためのヒーター駆動部３３と接続されている。さらに、ＣＰＵ１９は、システムバス２０を介して、入出力部３１と接続されており、入出力部３１は、異物検知プレート１１０ごとの２つの圧電フィルムセンサー１２０、並びに、記録データ等を記録装置１に入力する外部装置であるＰＣ２９と接続されている。なお、ＰＣ２９は外部装置とせずに、記録装置１の構成要素の１つとしてもよい。

本実施形態の液体吐出装置４０は、圧電フィルムセンサー１２０が第２プレート部１１２の歪みに伴う電気信号を出力した場合に、上記した制御部１８の制御により、キャリッジ１１に設けられる記録ヘッド１２によるインクの吐出および媒体Ｐと記録ヘッド１２との相対移動を停止する。なお、圧電フィルムセンサー１２０が第２プレート部１１２の歪みに伴う電気信号を出力した場合に、異物検知の旨を表示部に表示したり、ランプ点灯やブザー音等で報知するようにしてもよい。

以上説明した本実施形態品の液体吐出装置４０は、次のようにして、媒体表面の異物検知を行う。図３に示すように、媒体Ｐの表面の異物Ｓは、媒体Ｐの搬送に伴い、異物検知プレート１１０の第２プレート部１１２または第３プレート部１１３に到達し、この第２プレート部１１２または第３プレート部１１３を押し上げる。この押し上げにより、第２プレート部１１２が、第１プレート部１１１における固定箇所、詳しくはフレーム１００Ｆとの鉛直な固定箇所を中心にして撓み、これにより第２プレート部１１２には歪みが生じる。そうすると、第２プレート部１１２に装着済みの圧電フィルムセンサー１２０が、第２プレート部１１２の歪みに応じた電気信号を、その歪みが喩え僅かであっても、制御部１８に出力する。そして、制御部１８は、圧電フィルムセンサー１２０からの電気信号を受けて異物Ｓを検知し、記録ヘッド１２によるインクの吐出および搬送部９（図１参照）による媒体Ｐの搬送の少なくとも一方を停止する。この結果、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、光学的な検知機構を用いないでも、これと同程度に高い精度で媒体Ｐにおける異物Ｓの検知を行うことができる。また、第２プレート部１１２に装着済みの圧電フィルムセンサー１２０による媒体Ｐの異物Ｓの検知の際には、これら異物Ｓは記録ヘッド１２に到達していない（図３参照）。よって、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、異物Ｓと記録ヘッド１２との接触に起因する媒体Ｐ或いは記録ヘッド１２の損傷の高い確度で抑制できる。また、異物Ｓの検知は、圧電フィルムセンサー１２０からの電気信号の値が、あらかじめ設定した閾値を超えるかどうかで判定する。したがって閾値を調整することで、異物Ｓの検知感度を調整することもできる。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、第１プレート部１１１を、記録ヘッド１２を収容したキャリッジ１１にフレーム１００Ｆを介して固定した。よって、媒体Ｐにおける異物Ｓの検知に当たり、圧電フィルムセンサー１２０が装着済みの異物検知プレート１１０を、第１プレート部１１１とフレーム１００Ｆを介してキャリッジ１１に固定すればよく、特異な機器調整や電気的な制御機器が不要となる。この結果、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、異物Ｓの検知精度を高めた上で、機械的な機器調整の簡便化を図ることができる。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、第１プレート部１１１を搬送方向Ａに沿って記録ヘッド１２から上流側に離間して固定し、第２プレート部１１２を、図３に示すように、この第１プレート部１１１から記録ヘッド１２の側に向けて連続させている。これにより、第２プレート部１１２から屈曲した第３プレート部１１３を記録ヘッド１２の側に位置させるので、媒体Ｐの搬送方向Ａに沿った装置サイズを小さくできる。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、異物検知プレート１１０の全域を上カバー１００Ｃで覆う。よって、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、異物検知プレート１１０にその上方からペンやインクカートリッジ等の異物が落下しても、異物検知プレート１１０の不用意な損傷を回避できる。これに加え、本実施形態品の液体吐出装置４０は、第２プレート部１１２よりも搬送方向Ａの上流側で、この第２プレート部１１２を媒体Ｐの側で下カバー１００Ｈで覆う。よって、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、媒体Ｐの異物Ｓが媒体Ｐの搬送に伴い異物検知プレート１１０、詳しくは第２プレート部１１２に近づく場合でも、この第２プレート部１１２の不用意な損傷を回避することが可能となる。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、第２プレート部１１２が媒体Ｐとなす角θ（図３参照）が２５°となるように、第１プレート部１１１から連続しているようにした。こうすれば、次の利点がある。図７は、異物検知プレート１１０の第２プレート部１１２が媒体Ｐとなす角θを規定することで得られる効果を概略的に説明する説明図である。なお、この図７では、異物検知に必要な部材のみを抽出して示している。

検知ユニット１００の異物検知プレート１１０は、第１プレート部１１１でフレーム１００Ｆに固定され、第３プレート部１１３を、第２プレート部１１２が介在した片持ち状としていることから、キャリッジ１１を搬送方向Ａに移動する場合、第３プレート部１１３は、第１プレート部１１１の固定箇所を中心に鉛直方向に振動する。こうした振動は、圧電フィルムセンサー１２０の検出精度の低下につながる。また、こうした振動は固定された第１プレート部１１１とこれに連続する第２プレート部１１２とがなす角θ１の影響を受ける。このなす角θ１は、９０°の時が最も振動の影響が小さいと考えられるが、なす角θ１を９０°にしてしまうと、第２プレート部１１２が媒体Ｐと平行に配置されることになり、異物Ｓが直接圧電フィルムセンサー１２０に接触して圧電フィルムセンサー１２０を破壊してしまう恐れが高くなるためなす角θ１は９０°よりも大きいことが好ましい。また、なす角θ１を規定するに当たり、次のような実験をした。この実験では、まず、図７に示すなす角θを種々の角度、具体的には、４５°、２５°（本実施形態）の各種の異物検知プレート１１０を作成し、それぞれの異物検知プレート１１０をフレーム１００Ｆに固定した。このそれぞれの異物検知プレート１１０を固定した場合の図７に示す第１プレート部１１１と第２プレート部１１２がなす角θ１は、１３５°、１１５°となる。なお、この実験に用いた異物検知プレート１１０は、いずれも、ステンレスのプレート材であり、その板厚は０．２ｍｍである。

次いで、上記のそれぞれの異物検知プレート１１０を装着した液体吐出装置４０において、記録装置１の電源を入れ、キャリッジ１１及び媒体Ｐを移動させていない状態において圧電フィルムセンサー１２０が出力する電圧値を測定し、これを基準電圧とした。そしてなす角θ１をそれぞれ１３５°、１１５°とした異物検知プレート１１０について、異物が存在しない条件でキャリッジ１１を搬送方向Ａに移動させたときに圧電フィルムセンサー１２０から得られた検知出力電圧を求め、この検出出力電圧を基準電圧で除算して、出力電圧／基準電圧比（％）とした。図７の下段には、図７の上段に示すなす角θが４５°でなす角θ１が１３５°の場合の出力電圧／基準電圧比と、図７に示すなす角θが２５°でなす角θ１が１１５°の場合（本実施形態）の出力電圧／基準電圧比とが示されている。なお、なす角θ１が１３５°の場合は、キャリッジ１１の振動の影響が大きく検知ユニット１００は実使用に耐える信頼性を得ることができず、なす角θ１が１１５°の場合は、キャリッジ１１の振動の影響が小さく検知ユニット１００は実使用に耐える信頼性を得ることができた。

本実施形態の液体吐出装置４０では、第２プレート部１１２と媒体Ｐとがなす角θを２５°に設定したので、第１プレート部１１１の固定箇所における鉛直線に対して第２プレート部１１２がなす角θ１は１１５°の屈曲角となる。このような屈曲角であれば、図７の下段のグラフから図るように、第１プレート部１１１の固定箇所における鉛直線に対して第２プレート部１１２がなす角θ１（屈曲各）が１３５°の場合より、５．３％の出力電圧／基準電圧比の向上を図ることが判明した。こうした出力電圧／基準電圧比の向上は、第２プレート部１１２に働く慣性モーメントの影響を小さくして第２プレート部１１２の振動が抑制されたことに起因する。すなわち、これはなす角θ１が１３５°のときよりもなす角θ１が１１５°のときの方が振動に起因するノイズが低減することでＳ／Ｎ比が向上するということを示している。こうした実験結果から、本実施形態の液体吐出装置４０によれば、第２プレート部１１２の振動抑制を通して、異物ＳのＳ／Ｎ比をより高めることができるといえる。また、異物Ｓの検知を行うための圧電フィルムセンサー１２０の出力電圧の閾値を基準電圧の１６．５％とした場合、安全率を１．５とすると、異物が存在しない条件でキャリッジ１１を搬送方向Ａに移動させたときの圧電フィルムセンサー１２０の出力電圧は出力電圧／基準電圧比が１１％以下となることが好ましく、図７の下段のグラフから、なす角θ１をおよそ１２０°以下に設定することが好ましい。この時、なす角θは３０°以下に設定することが好ましい。なす角θ及びθ１をこのように設定すれば、異物Ｓの検知におけるキャリッジ１１の振動の影響を小さくすることができる。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、図３に示すように、第４プレート部１１４を、媒体Ｐから離れる側に第３プレート部１１３から屈曲させた。よって、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、媒体Ｐが図３に示す搬送方向Ａと逆方向に搬送される際に検知ユニット１００の位置で媒体Ｐに浮き上がりが生じたとしても、逆搬送される媒体Ｐを第４プレート部１１４で押さえ付けるので、逆搬送される媒体の搬送ジャムを第４プレート部１１４により抑制できる。なお、図３に示す異物検知プレート１１０を、鉛直線を軸として線対称に反転した形状に形成してもよい。すなわち、第２プレート部１１２を記録ヘッド１２より搬送方向Ａの上流側に向けて第１プレート部１１１から連続して屈曲させてもよい。この場合、第４プレート部１１４により異物Ｓを第３プレート部１１３に案内できる。また、この場合、第１プレート部１１１の取り付け位置は、図３に示すフレーム１００Ｆの搬送方向Ａの上流側のフレームに限らず、フレーム１００Ｆの搬送方向Ａの上流側のフレームと搬送方向Ａにおいて対向する搬送方向Ａの下流側のフレームに取り付けてもよい。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、第３プレート部１１３を、搬送される媒体Ｐと平行に第２プレート部から屈曲させた。よって、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、キャリッジ１１を収容した記録ヘッド１２が媒体Ｐと搬送方向Ａに相対移動した場合に、第３プレート部１１３が媒体Ｐに接触することで起きる媒体Ｐの損傷の可能性を、第３プレート部１１３が下に凸の鋭角状に第２プレート部１１２から屈曲している場合に比して抑制できる。なお、媒体Ｐが高強度であれば、第３プレート部１１３を第２プレート部１１２から下に凸の鋭角状に屈曲させても支障は無い。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、キャリッジ１１に４ユニットの検知ユニット１００を装着固定し、記録装置１が対応可能な最大幅の媒体Ｐにおける異物検知を、図７で示したように可能とする。そして、４ユニットの検知ユニット１００のそれぞれは、フレーム１００Ｆを介してキャリッジ１１にボルト締め付けにより固定されているに過ぎない。よって、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、いずれかの検知ユニット１００に異物検知の機能不全が起きれば、その機能不全となった検知ユニット１００を容易に交換できると共に、機能不全を容易且つ早期に回復できる。これに加え、本実施形態品の液体吐出装置４０は、４ユニットのそれぞれの検知ユニット１００において、異物検知プレート１１０をフレーム１００Ｆにボルト締め付けにより固定しているに過ぎない。よって、機能不全となった検知ユニット１００において、上カバー１００Ｃを取り外し、機能不全となった検知ユニット１００の異物検知プレート１１０その物を交換するだけで、機能不全を容易且つ早期に回復できる。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、４ユニットの検知ユニット１００を、異物検知の対象となる媒体Ｐをその幅方向に亘って分割した分割領域に対向させて備える。よって、次の利点がある。例えば、異物Ｓが図２に示す媒体Ｐの幅方向（交差方向Ｂ）の右端側に存在すれば、この幅方向右端の分割領域に対向した図２の最右端の検知ユニット１００は、他の分割領域に対応した検知ユニット１００よりも大きな電気信号を圧電フィルムセンサー１２０から発する。異物Ｓが図２に示す媒体Ｐの幅方向左端側に存在する場合や、異物Ｓが幅方向中央の右側或いは幅方向中央の左側に存在する場合も同様である。よって、本実施形態品の液体吐出装置４０によれば、４ユニットの検知ユニット１００から出力された電気信号の大小を対比することで、異物Ｓが媒体Ｐの幅方向のどの位置に存在するかを判別することができる。

本実施形態品の液体吐出装置４０は、４ユニットの検知ユニット１００のそれぞれにおいて、２つの圧電フィルムセンサー１２０を交差方向Ｂに沿って第２プレート部１１２に備える（図４、図５参照）。よって、異物の検知精度が高まる。

本発明は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

既述した実施形態では、異物検知プレート１１０をフレーム１００Ｆを介してキャリッジ１１に固定したが、フレーム１００Ｆをキャリッジ１１とは別個に記録ヘッド１２より搬送方向上流側に設け、このフレーム１００Ｆに異物検知プレート１１０を固定してもよい。つまり、異物検知プレート１１０をキャリッジ１１から独立して設けてもよい。この他、フレーム１００Ｆ自体をキャリッジ１１に収容するようにしたり、キャリッジ１１の枠体でフレーム１００Ｆを構成するようにして、異物検知プレート１１０を固定してもよい。

既述した実施形態では、第１プレート部１１１を記録ヘッド１２から離間した上で、第２プレート部１１２を記録ヘッド１２の側に向けて連続するようにしたが、第２プレート部１１２を、記録ヘッド１２から離れる側、即ち搬送方向上流側に向けて第１プレート部１１１に連続させてもよい。

既述した実施形態では、第２プレート部１１２が媒体Ｐとなす角θを２５°としたが、前述の通り、第２プレート部１１２を、媒体Ｐとなす角θが３０°以下となるようにして、鉛直に固定された第１プレート部１１１となす角θ１が９０°を越えて１２０°以下となるようにしてもよい。

既述した実施形態では、第２プレート部１１２を、鉛直に固定された第１プレート部１１１から屈曲して第１プレート部１１１に連続するようにしたが、これに限らない。図８は、変形例の異物検知プレート１１０Ａを有する検知ユニット１００Ａを破断して検知部構成の要部を示す説明図である。この変形例の検知ユニット１００Ａは、第２プレート部１１２を第１プレート部１１１から直線状に連続して備え、第１プレート部１１１の固定部位であるフレーム１００Ｆの固定面を、媒体Ｐとなす角θが３０°以下（例えば、２５°）となるようにした。こうしても、第２プレート部１１２は、媒体Ｐとなす角θが３０°以下となり、第１プレート部１１１の固定部位における鉛直線と第２プレート部１１２とがなす角θ１が９０°を越えて１２０°以下となる。

既述した実施形態では、第４プレート部１１４を、媒体Ｐから離れる側に第３プレート部１１３から屈曲させて設けたが、この第４プレート部１１４を省略したり、第３プレート部１１３の自由端の断面形状を円弧状としてもよい。

既述した実施形態では、第３プレート部１１３を、媒体Ｐと平行としたが、これに限らない。図９は、変形例の異物検知プレート１１０Ｂを有する検知ユニット１００Ｂを破断して検知部構成の要部を示す説明図である。この変形例の検知ユニット１００Ｂは、異物検知プレート１１０において第２プレート部１１２に連続した第３プレート部１１３を、媒体Ｐの側に湾曲した形状とした。

既述した実施形態では、図４に示すように、第３プレート部１１３を交差方向Ｂに沿って媒体Ｐの幅方向に延ばしたが、この第３プレート部１１３を交差方向Ｂと斜めに交差して媒体Ｐの幅方向に延ばしてもよい。

既述した実施形態では、圧電フィルムセンサー１２０を媒体Ｐに向かい合った第２プレート部１１２のセンサー装着面（図３参照）に装着したが、圧電フィルムセンサー１２０を、図３に示すセンサー装着面の裏側のプレート面に装着してもよい。

１…記録装置、２…プラテン、３…プラテン、４…プラテン、５…駆動ローラー、６…ヒーター、７…従動ローラー、８…ヒーター、９…搬送部、１１…キャリッジ、１２…記録ヘッド、１２ａ…ノズル、１３…ヒーター、１４…セット部、１５…巻取部、１６…記録面、１７…裏面、１８…制御部、１９…ＣＰＵ、２０…システムバス、２１…ＲＯＭ、２２…ＲＡＭ、２３…ヘッド駆動部、２４…モーター駆動部、２５…キャリッジモーター、２６…送出モーター、２７…搬送モーター、２８…巻取モーター、３１…入出力部、３３…ヒーター駆動部、４０…液体吐出装置、１００…検知ユニット、１００Ａ…検知ユニット、１００Ｂ…検知ユニット、１００Ｃ…上カバー、１００Ｆ…フレーム、１００Ｈ…下カバー、１１０…異物検知プレート、１１０Ａ…異物検知プレート、１１０Ｂ…異物検知プレート、１１１…第１プレート部、１１２…第２プレート部、１１３…第３プレート部、１１４…第４プレート部、１２０…圧電フィルムセンサー、１３０…ボルト、１３２…ナット、Ａ…搬送方向、Ｂ…交差方向、Ｃ…回転方向、Ｄ…吐出方向、Ｆ…ノズル形成面、ＫＦ…荷重、Ｐ…媒体、Ｓ…異物

Claims (5)

1. 媒体に向かい合うように配置されて前記媒体に液体を吐出する液体吐出部と、
   前記媒体と前記液体吐出部との相対移動に伴って前記液体吐出部に接触しえる対象物の存在を検知する検知部と、
   該検知部に設けられ、前記検知部に前記対象物が接触したとき、電気信号を出力する圧電フィルムセンサーとを備え、
   前記検知部は、連続的に形成された第１，第２，第３プレート部を有し、
   前記第１プレート部は、前記第２，第３プレート部が片持ち状となるように固定され、
   前記第２プレート部は、前記圧電フィルムセンサーを装着した状態で、前記媒体の鉛直方向に対して斜めに前記第１プレート部に連続し、
   前記第３プレート部は、前記第２プレート部から屈曲し、前記媒体との間に間隙を残して前記媒体と対向する形状である
   液体吐出装置。
2. 前記第１プレート部は、前記液体吐出部を収容した収容部に固定されている、請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１プレート部は、前記液体吐出部から離間した位置で固定され、
   前記第２プレート部は、前記第１プレート部から、前記液体吐出部の側に向けて連続する、請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第２プレート部は、前記媒体となす角が３０°以下となるように、前記第１プレート部から連続している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
5. 前記検知部は、前記媒体から離れる側に前記第３プレート部から屈曲した第４プレート部を有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

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