JP6828315B2 - 記録装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の記録装置(画像記録装置)は、媒体にインクを吐出する記録ヘッド、媒体を搬送する搬送系、媒体のジャムのときに発生する音を検出し電気信号に変換する音声検出手段、及び当該電気信号を増幅する増幅手段などを有し、増幅手段により増幅された電気信号に含まれる周波数成分により媒体のジャム(媒体の詰まり)を検知する。そして、媒体のジャムが発生したときに、記録装置の記録動作を停止させる。
例えば、媒体と接触部とが僅かに接触した場合であっても、媒体と接触部とが接触した場合に発生する弾性波の振幅が大きくなるので、弾性波検知部は当該弾性波を検出しやすくなる。検出装置は、弾性波検知部が当該弾性波を検出することによって、媒体と接触部との接触が生じたことを把握することができる。
例えば、媒体と接触部とが僅かに接触した場合であっても、媒体と接触部とが接触した場合に発生する弾性波の振幅が大きくなるので、弾性波検知部は当該弾性波を検出しやすくなる。検出装置は、弾性波検知部が当該弾性波を検出することによって、媒体と接触部との接触を把握することができる。換言すれば、記録部が記録を行う媒体の状態を検出することができる。
さらに、接触部の位置が媒体の搬送方向と異なる方向に変更されると、接触部の位置が媒体の搬送方向と異なる方向に変更されない場合と比べて、相対速度を速くすることができ、媒体と接触部とが接触した場合に媒体と接触部とを強く接触させ、媒体と接触部との接触した場合に発生する弾性波の振幅を大きくすることができる。
例えば、記録装置を動作させる場合に発生する動作音に可聴域の音が含まれる場合、可聴域の音よりも高周波数の超音波によって接触部と媒体との接触を検出するようにすると、記録装置の動作音に含まれる可聴域の音(ノイズ)の影響が小さくなり、接触部と媒体との接触が検出しやすくなる。
「記録装置の概要」
図1は、実施形態1に係る記録装置の概要を示す概略図である。図2は、本実施形態に係る記録装置の制御ブロック図である。
最初に、図1及び図2を参照し、本実施形態に係る記録装置10の概要を説明する。
以降の説明では、記録装置10の高さ方向をZ方向とし、Z方向に直交しセット部17から巻取部18に向かう方向をY方向とし、Z方向及びY方向に直交する方向(媒体Mの幅方向)をX方向とする。また、方向を示す矢印の先端側を(+)方向とし、基端側を(−)方向とする。
なお、媒体Mは、ロール紙でなく単票紙であってもよい。
なお、記録ヘッド31は、「記録部」の一例である。
なお、記録ヘッド31と媒体Mとの間隔H1は、「所定間隔」の一例であり、記録ヘッド31は、媒体Mに対して所定間隔(間隔H1)をおいて記録を行う。
すなわち、キャリッジ32は、記録ヘッド31と接触部41とを搭載しており、媒体Mに対向して搬送方向Fと交差する方向(搬送方向Fとは異なる方向)に移動可能である。そして、接触部41は、キャリッジ32により搬送方向Fとは異なる方向に位置を変更可能である。
また、搬送部20が媒体Mを搬送方向Fに搬送する動作における媒体Mの搬送速度はV1である。媒体Mの搬送速度V1は、「媒体と接触部との相対速度の所定値」の一例である。
図3は、検出装置の概要を示す概略図である。図4は、検出回路の概要を示すブロック図である。なお、図3では、検出装置40の構成要素が実線で図示され、検出装置40以外の構成要素が二点鎖線で示されている。さらに、図3では、検出装置40の構成要素である検出回路50の図示が省略されている。
次に、図3及び図4を参照し。検出装置40の概要を説明する。
なお、キャリッジ32は「位置変更部」の一例であり、超音波センサー42は「弾性波検知部」の一例である。
接触部41は、記録ヘッド31に対して搬送方向Fの上流側に配置され、キャリッジ32により搬送方向Fとは異なる方向に位置を変更可能である。接触部41と媒体Mとの間隔はH2である。接触部41と媒体Mとの間隔H2は、記録ヘッド31と媒体Mとの間隔H1よりも小さい。換言すれば、接触部41は、媒体Mに対して間隔H1(所定間隔)未満となる位置に配置され、接触部41と媒体Mとの間隔は、記録ヘッド31と媒体Mとの間隔H1よりも小さい間隔H2である。なお、媒体Mに対して記録ヘッド31を適正な距離に保つために接離方向に移動させることがあるが、それに合わせて接触部41と媒体Mとの間隔を調整可能としてもよい。調整可能とすることで、間隔H2を間隔H1未満に維持することができる。また、接触部41と媒体Mとの間隔を固定とする場合には、記録ヘッド31と媒体Mとの最小間隔未満となるように接触部41と媒体Mとの間隔を調整する。
このため、仮に媒体MがZ(+)方向に浮き上がった場合、媒体Mの浮き上がった部分は記録ヘッド31よりも先に接触部41に接触する。換言すれば、接触部41は、媒体MがZ(+)方向に浮き上がった場合、記録ヘッド31よりも先に媒体Mに接触可能な位置に配置されている。
例えば、接触部41の構成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテフタレート、塩化ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂(アクリロニトリル、ブタジエン、及びスチレンの共重合合成樹脂)、アクリル、ポリアミド(ナイロン樹脂)、ポリカポネード)、フッ素樹脂(例えば、四フッ化エチレン)、エチレン酸ビコポリマー(例えば、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体)、フェノール樹脂、ベークライト、メラミン、不飽和ポリエステル、エポキシ、セルロースを含む樹脂などが好ましい。なお、媒体Mに接触した際に、媒体Mを傷付けない材料がより好ましい。
本実施形態では、接触部41と媒体Mとが接触した場合に、振幅が大きい超音波(以降、大きな超音波と称す)が発せられるように、接触部41の媒体Mに接する面(以降、表面と称す)に微小な凹凸が設けられている。すなわち、接触部41の表面に微小な凹凸を設けると、接触部41の表面が平滑である場合と比べて、接触部41と媒体Mとが接触した場合に大きな超音波を発することができる。
詳しくは、キャリッジ32は、接触部41を媒体Mに対向させて移動させ、媒体Mと接触部41との相対的な位置を変更する。キャリッジ32は、接触部41の移動速度V2が所定値(媒体Mの搬送速度V1)以上となるように、媒体Mと接触部41との相対的な位置を変更する。その結果、キャリッジ32に支持された接触部41の移動速度V2は所定値(媒体Mの搬送速度V1)以上となるので、接触部41の移動速度V2が所定値未満である場合と比べて、接触部41は媒体Mに強く接触し、接触部41と媒体Mとが接触した場合に大きな超音波を発することができる。本実施形態では、接触部41の移動速度V2はキャリッジ32の走査速度であり、キャリッジ32の走査速度は、媒体Mの搬送速度V1よりも速い。
以降、接触部41と媒体Mとが接触した場合に発せられる音を、接触部41と媒体Mとの接触音と称す。記録装置10を動作させることによって発せられる音(接触部41と媒体Mとの接触音以外の音)を、記録装置10の動作音と称す。
以下に、その詳細を説明する。
検出装置40では、超音波センサー42が接触部41と媒体Mとの接触音(超音波)を検出することで、媒体Mの状態を検出可能である。超音波センサー42が検出した超音波は、電気信号に変換され、検出回路50に出力される。
フィルター部51は、必要な周波数成分を抽出し、不要な周波数成分を除去するアナログフィルターである。フィルター部51は、可聴域(概略15〜20kHz)の音をノイズとして除去し、高周波数(概略30〜60kHz)の超音波を抽出し、AC信号としてアンプ部52に出力する。すなわち、フィルター部51は、記録装置10の動作音と比べて、接触部41と媒体Mとの接触音に多く含まれる超音波を抽出し、AC信号としてアンプ部52に出力する。
アンプ部52は、当該AC信号を増幅し、AC振幅−DC電圧変換部53に出力する。
なお、電圧比較部54に出力されたDC判定信号は、接触部41と媒体Mとの接触音に対応するDC判定信号と、記録装置10の動作音に対応するDC判定信号とを含む。記録装置10の動作音に対応するDC判定信号は、接触部41と媒体Mとの接触の検出を阻害するノイズである。記録装置10の動作音に対応するDC判定信号は、判定基準電圧としてメモリー93に格納されている。
詳しくは、接触部41と媒体Mとが接触していない状態で記録装置10を動作させ、記録装置10の動作音を実測し、記録装置10の動作音に対応するDC判定信号を取得し、当該記録装置10の動作音に対応するDC判定信号が、判定基準電圧としてメモリー93に格納されている。
換言すれば、電圧比較部54は、DC判定信号と判定基準電圧の差分から、接触部41と媒体Mとの接触の有無を判定し、接触部41と媒体Mとの接触の有無に対応するデジタル信号をCPU92に出力する。電圧比較部54は、接触部41と媒体Mとの接触の検出を阻害するノイズの影響が小さくなった状態で、接触部41と媒体Mとの接触の有無を判定するので、接触部41と媒体Mとの接触の有無を確実に安定して判定することができる。
接触部41と媒体Mとが接触した場合に大きな超音波が発せられるので、記録装置10に搭載された検出装置40は、超音波の状態を監視することによって、接触部41と媒体Mとの接触の有無を確実に安定して検出することができる。
従って、記録装置10では、記録ヘッド31と媒体Mとが接触する危険性を事前に把握することができるので、記録ヘッド31と媒体Mとが実際に接触する前に、記録ヘッド31と媒体Mとが接触する原因を取り除き、記録ヘッド31と媒体Mとの接触を未然に防止し、記録ヘッド31と媒体Mとの接触の悪影響(媒体Mのジャム、記録ヘッド31の故障など)を未然に防止することができる。
さらに、記録装置10では、検出装置40が記録ヘッド31と媒体Mとの接触を引き起こす前兆(媒体Mの軽微な浮き)を検出することによって、当該前兆を改善する対策、すなわち記録ヘッド31と媒体Mとの接触を予防する予防処置を講じることができる。
図5は、図1に対応する図であり、実施形態2に係る記録装置の概略図である。図6は、検出回路の概要を示すブロック図である。図7は第2検出信号の概略図である。図8は第1検出信号の概略図である。
なお、図8には、第2検出信号66が一点鎖線で図示されている。
以下、図5乃至図8を参照し、本実施形態に係る記録装置10Aに搭載された検出装置40Aの概要を、実施形態1との相違点を中心に説明する。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
第2超音波センサー45は、超音波を検出可能なセンサーデバイスであり、記録装置10の動作音を検出しやすい位置に配置されている。第2超音波センサー45は、媒体Mに対してZ(−)方向側に配置されている。
第1検出部61は、フィルター部51と、アンプ部52とを有している。フィルター部51は、超音波センサー42から出力されたAC信号から必要な周波数成分を抽出し、不要な周波数成分を除去し、第1検出信号65としてアンプ部52に出力する。第1検出信号65はアンプ部52によって増幅される。
換言すれば、第2検出部62は、媒体Mと接触部41との接触の検出を阻害するノイズをリアルタイムで取得し、当該ノイズをリアルタイムでキャンセルするノイズキャンセラーである。そして、当該ノイズがリアルタイムにキャンセルされた判定信号が、RAM68に格納される。
このため、RAM68に格納された判定信号の時系列データは、接触部41と媒体Mとの接触が生じていない場合に小さな電圧変動の波形となり、接触部41と媒体Mとの接触が生じている場合に大きな電圧変動の波形となる。
図9乃至図12は、図3に対応する図であり、実施形態3に係る記録装置の概要を示す概略図である。
詳しくは、図9は、本実施形態に係る記録装置10Bの概要を示す概略図である。図10は、本実施形態に係る他の記録装置10Cの概要を示す概略図である。図11は、本実施形態に係る他の記録装置10Dの概要を示す概略図である。図12は、本実施形態に係る他の記録装置10Eの概要を示す概略図である。
なお、図9乃至図12では、説明に必要な構成要素が図示され、説明に不要な構成要素の図示が省略されている。さらに、図9乃至図12では、媒体Mが二点鎖線で図示されている。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
以下、図9乃至図12を参照し、本実施形態に係る記録装置の概要を説明する。
キャリッジ32は、ガイド軸33によって支持され、移動機構37(図1参照)によってX方向(媒体Mの幅方向)に移動可能となっている。さらに、ガイド軸33は、移動機構(図示省略)によって、X方向と交差するY方向(媒体Mの長さ方向)に移動可能となっている。その結果、キャリッジ32及びキャリッジ32に支持された記録ヘッド31は、X方向及びY方向に移動可能となっている。
ラインヘッド31Cは、媒体Mに対して所定間隔をおいて配置され、Y方向に移動可能である。ラインヘッド31Cは、ラインヘッド31Cが移動する方向(Y方向)と交差する方向(X方向)の媒体Mの全体に亘り対向するように配置されている。ラインヘッド31Cには、インクを吐出するノズル(図示省略)が、X方向の媒体Mの全体に亘り対向するように設けられている。
なお、ラインヘッド31Cは、接触部41Cを支持し、接触部41CをY方向に移動させることがきる「位置変更部」の一例であり、検出装置40Cの構成要素の一部をなす。
記録装置10Dは、媒体Mが搬送方向Fに搬送され、記録ヘッド31が搬送方向Fと交差する方向(X方向)に移動することで、媒体Mに記録がなされるシリアル方式の記録装置であり、実施形態1の記録装置10と同じ構成を有している。
接触部41Dは、搬送方向Fと交差するX方向に伸びた円柱形状の棒である。接触部41Dは、記録ヘッド31に対して搬送方向Fの上流側で、搬送方向Fと交差するX方向の媒体Mの全体に亘り対向するように配置されている。さらに、媒体Mは、搬送部20(図1参照)によって搬送方向Fの力が付与され、搬送方向Fに搬送される。
すなわち、媒体Mを搬送する構成が媒体Mと接触部41Dとの相対的な位置を変更する「位置変更部」の一例となる。また、接触部41Dが回転することによっても、媒体Mと接触部41Dとの相対的な位置が変更されるので、接触部41Dは、媒体Mと接触部41Dとの相対的な位置を変更する「位置変更部」を兼ねる。すなわち、接触部41Dは、「搬送方向に逆らう方向に接触部を回転させる位置変更部」を兼ねる。
なお、粒子75や毛76を埋め込む接触部は、実施形態3以外の他の実施形態においても採用することができる。
このように、検出装置40Eは、接触部41Eが回転する動作と、接触部41Eがスライドする動作とを有している。接触部41Eが回転する動作と、接触部41Eとがスライドする動作とを有した状態で、接触部41Eが媒体Mに接触すると、接触部41Eが回転する動作または接触部41Eがスライドする動作のいずれかを有する場合と比べて、接触部41Eと媒体Mとが僅かに接触した場合であっても、大きな超音波を発することができる。
図15は、実施形態4に係る用紙再生装置の概要を示す概略図である。
図15に示すように、実施形態4に係る用紙再生装置80は、セット部81と、再生ユニット82と、検査ユニット83と、載置部84とを有している。
例えば、使用済みの古紙は、セット部81にセットされ、セット部81から再生ユニット82の中に供給される。再生ユニット82では、セット部81から供給された古紙を繊維状まで粉砕した後、新たな印刷が可能な再生紙として再生する。再生ユニット82で再生された再生紙は、検査ユニット83で皺や折り目などの有無が検査され、皺や折り目などがなく新たな印刷が可能な再生紙が載置部84に載置される。
すなわち、用紙再生装置80では、使用済みの古紙が、図中の破線で示された搬送経路を搬送方向Fに搬送され、新たな印刷が可能な再生紙として再生される。
検出装置40Dで皺や折り目が無いと判定された再生紙は、新たな印刷が可能な良品と判定され、載置部84に載置される。
検出装置40Dで皺や折り目が有りと判定された再生紙は、新たな印刷が難しい不良品と判定され、セット部81に戻され、再生ユニット82によって再度再生される。または、不良品と判定された再生紙を印刷以外の他の用途に利用してもよい。
図16は、変形例1に係る超音波センサーの状態を示す概略図である。
図16に示すように、本変形例に係る超音波センサー42は、接触部41の内部に収納されている。すなわち、接触部41の内部に空洞43が設けられ、超音波センサー42は、接触部41の空洞43の中に配置(収納)されている。
図17は、変形例2に係る超音波センサーの状態を示す概略図である。
図17に示すように、本変形例に係る超音波センサー42は、接触部41Dの内部に収納されている。すなわち、接触部41Dの内部には空洞43Dが設けられ、超音波センサー42は、接触部41Dの空洞43Dの中に配置(収納)されている。
検出装置40,40A,40C,40D,40Eを搭載する電子機器は、上述した記録装置10,10A,10B,10C,10D,10Eや、用紙再生装置80に限定されない。
媒体Mは、例えば、曲面や凹凸の表面を有するなど、立体的に形成されている立体物でもよい。形成時などの立体物の形状データを基に位置を把握し、立体物の表面に印刷を施す際に、立体物が反りなどにより変形を生じている場合がある。そのため、立体物の形状データと実際の立体物の形状との差異により、記録ヘッド31やラインヘッド31Cが適正な距離を保てず、立体物である媒体Mと接触してしまう可能性がある。このような場合にも、上述のような検出装置40,40A,40C,40D,40Eを立体物に合わせた構成に応用して用いることにより、不具合の発生を未然に防ぐことができる。
Claims (11)
- 記録装置であって、
媒体に対して所定間隔をおいて記録を行う記録部と、
前記媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記媒体と接触可能な接触部と、
前記媒体と前記接触部との相対的な位置を変更する位置変更部と、
前記媒体と前記接触部とが接触した際に発生する弾性波を検知可能な弾性波検知部と、
を有し、
前記位置変更部は、前記媒体と前記接触部との相対速度が所定値以上となるように前記位置を変更し、
前記弾性波検知部は、前記弾性波を検知することで前記媒体の状態を検出可能であり、
前記接触部は、前記記録部よりも前記搬送方向の上流側に配置され、
前記接触部と前記媒体との間隔は、前記記録部と前記媒体との間隔よりも小さく、
前記接触部は、前記位置変更部が前記接触部を移動させる方向と交差する方向において、前記媒体の全体に亘り接触可能に配置されていることを特徴とする記録装置。 - 前記接触部は、前記媒体に対して前記所定間隔未満となる位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
- 前記位置変更部は、前記接触部を前記媒体に対向させて移動させることができることを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
- 前記記録部は、前記位置変更部が前記接触部を移動させる方向と交差する方向の前記媒体の全体に亘り対向するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記相対速度の前記所定値は、前記媒体の搬送速度であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記接触部は、前記位置変更部により前記搬送方向とは異なる方向に位置を変更可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記位置変更部は、前記搬送方向に逆らう方向に前記接触部を回転させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記記録部は、前記搬送方向と交差する方向の前記媒体の全体に亘り対向するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記位置変更部は、前記記録部と前記接触部とを搭載しており、前記媒体に対向して前記搬送方向と交差する方向に移動可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記弾性波は、超音波であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記弾性波検知部と前記接触部とは、それぞれが独立して配置されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の記録装置。
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