JP7238364B2 - 速度検知機構及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートの搬送速度を検知する速度検知機構及びこの速度検知機構を備えるインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、搬送路に沿って搬送されるシートにノズルからインクを吐出することで画像を形成する。シートを搬送する手段としては、例えば、駆動ローラーと従動ローラーに巻き掛けられた搬送ベルトにシートを載せて搬送する搬送ユニットが知られている。この構成において、インクの吐出タイミングが均一であると、シートの搬送に速度ムラが発生した場合に色ずれが発生してしまう。色ずれを防ぐ手段の一つとして、搬送ベルトの搬送速度に基づく吐出タイミングの制御が考えられる。そのためには、搬送ベルトの搬送速度を検知することが必要である。例えば、特許文献１乃至３には、ロータリーエンコーダー等の装置を用いて搬送ベルトの搬送速度を検知する速度検知機構が記載されている。

特開平３－５３３９６号公報 特開２００４－１５５５６３号公報 特開２００６－２２５１２３号公報

速度検知機構の一例を示すと、周方向に複数のスリットが形成された円板状のパルス板とフォトインタラプターが備えられ、パルス板の回転による光の通過と遮断を示すパルス信号を出力する。従来、パルス板は、回転軸に設けられたフランジ状の部分に両面粘着テープで接着されていた。ところが、両面粘着テープは伸び縮みするため、伸びた部分の厚みが薄くなって表面に不陸が生じ、パルス板が波打ったり傾いたりすることがある。すると、パルス板の回転速度が正確に検知できなくなる。また、パルス板がフォトインタラプターと干渉し、パルス板の回転が妨げられたり、パルス板が破損したりするおそれがある。

本発明は、上記事情を考慮し、パルス板の取り付け精度を向上させることのできる速度検知機構及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る速度検知装置は、回転軸が挿入される孔が形成されたパルス板と、前記回転軸に設けられ、前記パルス板の第１面に接触することで前記パルス板の軸方向の移動を規制する規制部と、前記パルス板を前記規制部に押し当てる押圧部と、前記パルス板の回転速度を検知するセンサーと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る速度検知装置において、前記押圧部は、前記パルス板の第２面に対向する対向部材と、前記対向部材を前記パルス板に押し当てる付勢部材と、前記回転軸を支持するフレームに固定され、前記対向部材との間に前記付勢部材を挟持する固定部材と、を備えていてもよい。

本発明に係る速度検知装置において、前記パルス板は、前記規制部に接着されていなくてもよい。

また、本発明に係るインクジェット記録装置は、上記のいずれかの速度検知機構と、前記回転軸の回転を伴う動作によりシートを搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットにより搬送される前記シートにインクを吐出する記録ヘッドと、前記速度検知機構により検知された前記パルス板の回転速度に基づいて、前記搬送ユニットの搬送速度又は前記記録ヘッドのインク吐出タイミングを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、シートの厚みの違いによるインクの吐出口とシートとの距離の変化に起因する画質不良を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの内部構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ユニットとヘッドユニットを模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る速度検知機構の断面図である。 本発明の一実施形態に係る速度検知機構の分解図である。 本発明の一実施形態に係る速度検知機構が組み立てられる前の状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第１ホルダーが配置された様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るパルス板が配置された様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第２ホルダーが配置された様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコイルバネが配置された様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るフレームに固定部材が取り付けられた様子を示す斜視図である 本発明の一実施形態に係るプリンターの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る速度検知機構を用いたプリンターの制御を示す流れ図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るプリンター１（インクジェット記録装置の一例）及び速度検知機構１００について説明する。

まず、図１乃至３を参照して、プリンター１の全体の構成について説明する。図１は、プリンター１の内部構成を模式的に示す正面図である。図２は、搬送ユニット７とヘッドユニット８を模式的に示す正面図である。図３は、搬送ユニット７の斜視図である。以下、図１における紙面手前側をプリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはプリンター１を正面から見た方向を基準として説明する。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

プリンター１は、箱形の筐体２を備える。筐体２内の下部には、引き出し可能な複数の給紙カセット３が設けられており、各給紙カセット３には互いにサイズの異なるシートＳが収容される。筐体２の左側面の上部に排出口２５が設けられ、その下方に排出トレイ２６が設けられている。筐体２の上部には、ヘッドユニット８が配置されており、ヘッドユニット８の下方に搬送ユニット７が配置されている。搬送路６は、給紙カセット３からヘッドユニット８と搬送ユニット７との間隙を経て排出口２５に向かうように形成されている。筐体２の右側面の上部に手差し給紙口２７が設けられ、その下方に手差しトレイ２８が設けられている。

図２に示されるように、搬送ユニット７は、フレーム３０、駆動ローラー３１、テンションローラー３２、従動ローラー３３、搬送ベルト３４、吸気部３５及び速度検知ローラー３７を備える。駆動ローラー３１、テンションローラー３２、従動ローラー３３及び速度検知ローラー３７は、前後方向を軸方向Ｘ（長手方向）として配置され、フレーム３０に支持されている。駆動ローラー３１は、モーター等の駆動源（図示省略）により駆動される。搬送ベルト３４は、無端のベルトであり、駆動ローラー３１、テンションローラー３２、従動ローラー３３及び速度検知ローラー３７に巻き掛けられている。搬送ベルト３４には多数の吸気孔（図示省略）が設けられ、搬送ベルト３４を挟んでヘッドユニット８と対向する位置に吸気部３５が設けられている。吸気部３５は、搬送ベルト３４の上方から吸気孔を通り搬送ベルト３４の内側へと向かう気流を発生させ、搬送ベルト３４の上面に載せられたシートＳを搬送ベルト３４に吸着させる。搬送ユニット７は、搬送ベルト３４を周回させ、シートＳを予め定められた搬送方向Ｙ（左方向）に搬送する。

ヘッドユニット８は、記録ヘッド４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを備える。記録ヘッド４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出するラインヘッドである。以下、記録ヘッド４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを、記録ヘッド４１と総称する。記録ヘッド４１は、シートＳの搬送方向Ｙと直交する方向に並ぶ複数のノズル（図示省略）を備える。インクが吐出される吐出口は、記録ヘッド４１の下面４２に形成されている。記録ヘッド４１は、下面４２を露出させて筐体４０に収容されている。記録ヘッド４１は、インクを収容したインクコンテナ（図示省略）に接続されており、インクコンテナからインクの供給を受ける。

次に、プリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１が外部コンピューター等から画像形成指示を受信すると、画像形成指示で指定されたサイズのシートＳが、給紙カセット３又は手差しトレイ２８から搬送路６に送り出され、搬送ベルト３４に吸着されて搬送される。記録ヘッド４１は、搬送されるシートＳに画像形成指示に従ってインクを吐出することで画像を形成する。画像が形成されたシートＳは、排出口２５から排出トレイ２６に排出される。

次に、図３乃至５を参照して、速度検知機構５０の構成について説明する。図３は、速度検知機構５０の断面図である。図４は、速度検知機構５０の分解図である。図５は、速度検知機構５０が組み立てられる前の状態を示す斜視図である。この例では、搬送ユニット７の後側に速度検知機構５０が配置されているが、搬送ユニット７の前側に速度検知機構５０が配置されていてもよい。

図３及び４に示されるように、速度検知機構５０は、速度検知ローラー３７の回転軸３７Ａが挿入される穴５１Ｈが形成されたパルス板５１と、回転軸３７Ａに設けられ、パルス板５１の第１面５１１（前側の面）に接触することでパルス板５１の軸方向Ｘの移動を規制する第１ホルダー５３（規制部の一例）と、パルス板５１を第１ホルダー５３に押し当てる押圧部５５と、パルス板５１の回転速度を検知するフォトインタラプター５７（センサーの一例）と、を備える。押圧部５５は、パルス板５１の第２面５１２（後側の面）に対向する第２ホルダー７３（対向部材の一例）と、第２ホルダー７３をパルス板５１に押し当てるコイルバネ７５（付勢部材の一例）と、回転軸３７Ａを支持するフレーム３０に固定され、第２ホルダー７３との間にコイルバネ７５を挟持する固定部材７７と、を備える。

図３に示されるように、速度検知ローラー３７の回転軸３７Ａは、フレーム３０に固定された軸受３８に支持されている。回転軸３７Ａは、ステンレス鋼等で形成され、その後端部付近には、フランジ部３７Ｆが形成されている。

図３及び４に示されるように、パルス板５１は、径方向を長手方向とする複数のスリット（図示省略）が周方向に等間隔で形成された円板状の部材であり、樹脂等で形成されている。パルス板５１の中央には、回転軸３７Ａよりも大径の貫通穴５１Ｈが形成されている。

第１ホルダー５３は、回転軸３７Ａの端部に被せられる第１円筒部５３Ｃと、第１円筒部５３Ｃの前側の端部に形成された第１フランジ部５３Ｆと、第１フランジ部５３Ｆの後側の面と第１円筒部５３Ｃの外周面との交差部に形成された段差部５３Ｓと、第１円筒部５３Ｃの後側の端部を塞ぐように形成された第１閉塞部５３Ｂと、第１閉塞部５３Ｂの中央部に形成されたネジ穴５３Ｈと、を備え、樹脂等で形成されている。段差部５３Ｓの外径は、パルス板５１の穴５１Ｈの内径と等しい。

第２ホルダー７３は、第１ホルダー５３の第１円筒部５３Ｃの外側に被せられる第２円筒部７３Ｃと、第２円筒部７３Ｃの前側の端部に一体に形成された第２フランジ部７３Ｆと、第２フランジ部７３Ｆの前側の面に形成された環状の溝７３Ｕと、第２円筒部７３Ｃの後側の端部を塞ぐように形成された第２閉塞部７３Ｂと、第２閉塞部７３Ｂに形成された貫通穴７３Ｈと、を備え、樹脂等で形成されている。

コイルバネ７５は、金属等で形成され、その内径は、第２円筒部７３Ｃの外径よりも大きい。

固定部材７７は、樹脂等で形成された板状の部材であり、第２ホルダー７３の第２円筒部７３Ｃの外径よりも大きな内径を有する貫通穴７７Ｈと、コイルバネ７５の後側の端部が収容される凹部７７Ｕと、を備える。図５に示されるように、フレーム３０には、パルス板５１、第１ホルダー５３、第２ホルダー７３、コイルバネ７５を包囲する包囲部３０Ｂが形成されており、包囲部３０Ｂの後側の端部には、複数のネジ穴３０Ｈが形成されている。固定部材７７には、包囲部３０Ｂの複数のネジ穴３０Ｈに対応する複数の貫通穴（図示省略）が形成されている。

図３及び５に示されるように、フォトインタラプター５７は、回転軸３７Ａの左右に配置されている。フォトインタラプター５７は、パルス板５１の回転に伴う光の通過と遮断を示すパルス信号を出力する。

次に、図３乃至１０を参照して、速度検知機構５０の組み立ての手順について説明する。図６は、第１ホルダー５３が配置された様子を示す斜視図である。図７は、パルス板５１が配置された様子を示す斜視図である。図８は、第２ホルダー７３が配置された様子を示す斜視図である。図９は、コイルバネ７５が配置された様子を示す斜視図である。図１０は、フレーム３０に固定部材７７が取り付けられた様子を示す斜視図である。

最初に、作業者は、図５に示される回転軸３７Ａの後側の端部に、図６に示されるように第１ホルダー５３を被せる。次に、作業者は、図７に示されるように、フォトインタラプター５７の間隙にパルス板５１を挿入し、第１ホルダー５３の段差部５３Ｓにパルス板５１を嵌め込む。なお、フォトインタラプター５７は、パルス板５１を段差部５３Ｓに嵌め込んだ後に取り付けられてもよい。

次に、作業者は、図３に示されるように、第２ホルダー７３の溝７３ＵにＯリング７９を挿入し、第２ホルダー７３の第２フランジ部７３Ｆをパルス板５１に対向させて第１ホルダー５３の第１円筒部５３Ｃに第２ホルダー７３の第２円筒部７３Ｃを被せ、第２ホルダー７３の貫通穴７３Ｈを介して第１ホルダー５３のネジ穴５３Ｈにネジ８１を締め付ける（図８参照）。

次に、作業者は、図９に示されるように、第２ホルダー７３の第２円筒部７３Ｃを囲うようにコイルバネ７５を配置する。次に、作業者は、図３に示されるように、固定部材７７の凹部７７Ｕにコイルバネ７５の後側の端部を挿入するとともに、固定部材７７の貫通穴７７Ｈに第２ホルダー７３の第２円筒部７３Ｃを挿入し、固定部材７７の貫通穴を介して包囲部３０Ｂのネジ穴３Ｈにネジ８３を締め付ける（図１０参照）。

次に、速度検知機構５０を用いたプリンター１の制御について説明する。図１１は、プリンター１の電気的構成を示すブロック図である。図１２は、速度検知機構５０を用いたプリンター１の制御を示す流れ図である。

図１１に示されるように、プリンター１は、制御部４を備え、制御部４には、給紙カセット３、記憶部５、搬送ユニット７、ヘッドユニット８、フォトインタラプター５７が接続されている。制御部４は、ＣＰＵ等の演算装置である。記憶部５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置である。制御部４は、記憶部５に記憶された制御プログラムや制御用データを用いて、プリンター１の各部を制御する。

プリンター１が外部コンピューター等から画像形成指示を受信すると、制御部４は、図１２に示される処理を実行する。最初に、制御部４は、１ページ分の画像形成を実行し（ステップＳ０１）、フォトインタラプター５７から出力されたパルス信号から画像形成動作中の搬送ベルト３４の搬送速度を算出する（ステップＳ０２）。

次に、制御部４は、画像形成指示に次のページのデータが含まれている場合（ステップＳ０３：ＹＥＳ）には、ステップＳ０４の処理に移行し、画像形成指示に次のページのデータが含まれていない場合（ステップＳ０３：ＮＯ）には、処理を終了する。

ステップＳ０４において、制御部４は、搬送ベルト３４の搬送速度に応じたインク吐出タイミングの制御を実行する。例えば、基準速度に対する搬送速度の上昇率（又は低下率）を算出し、算出された上昇率（又は低下率）に応じて記録ヘッド４１のインク吐出タイミングを早める（又は遅らせる）ように構成されてもよい。続いて、制御部４は、ステップＳ０１以降の処理を繰り返す。

以上説明した本実施形態に係るプリンター１によれば、コイルバネ７５によって第２ホルダー７３が前方に付勢され、第２ホルダー７３の第２フランジ部７３Ｆによってパルス板５１が第１ホルダー５３の第１フランジ部５３Ｆに押し当てられる。よって、押圧部５５（第２ホルダー７３、コイルバネ７５、固定部材７７）を備えない場合と比べて、パルス板５１の取り付け精度を向上させることができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、第２ホルダー７３を介さずにコイルバネ７５がパルス板５１を押圧する場合と比べて、パルス板５１の取り付け精度を向上させることができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、パルス板５１が第１ホルダー５３に接着されている場合と比べて、パルス板５１の取り付け精度を向上させることができる。

上記の実施形態が以下のように変形されてもよい。

パルス板５１が第１ホルダー５３に接着されていてもよい。この構成によれば、両面粘着テープの伸び縮みにより不陸が生じた場合であっても、パルス板５１が波打ったり傾いたりすることを抑制することができる。

第１ホルダー５３が回転軸３７Ａと一体に形成されていてもよい（規制部の一例）。

押圧部５５は、第２ホルダー７３を介さずにコイルバネ７５がパルス板５１を押圧するように構成されてもよい。

コイルバネ７５に代えて、板バネ、空気バネ、同極の２つの磁石の反発力を利用して付勢する装置等が備えられてもよい（付勢部材の一例）。

フォトインタラプター５７に代えて、磁性体で形成された歯車状のパルス板の回転による誘導起電力を示すパルス信号を出力するセンサーが備えられてもよい。

ステップＳ０４において、制御部４が搬送ベルト３４の搬送速度を制御するように構成されてもよい。例えば、基準速度に対する搬送速度の上昇率（又は低下率）を算出し、算出された上昇率（又は低下率）の逆数を乗じた電力を駆動ローラー３１の駆動源に供給するように構成されてもよい。

電子写真方式の画像形成装置に本発明が適用されてもよい。例えば、現像装置のローラーの回転速度や、定着装置の搬送速度等の検知に適用されてもよい。

搬送ユニット７に代えて、ローラー対でシートＳを挟持搬送する画像形成装置に本発明が適用されてもよい。

１ プリンター（インクジェット記録装置）
４ 制御部
７ 搬送ユニット
３０ フレーム
３４ 搬送ベルト
３７Ａ 回転軸
４１、４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙ 記録ヘッド
５０ 速度検知機構
５１ パルス板
５３ 第１ホルダー（規制部）
５５ 押圧部
５７ フォトインタラプター（センサー）
７３ 第２ホルダー（対向部材）
７５ コイルバネ（付勢部材）
７７ 固定部材

Claims (3)

1. 回転軸が挿入される孔が形成されたパルス板と、
   前記回転軸に設けられ、前記パルス板の第１面に接触することで前記パルス板の軸方向の移動を規制する規制部と、
   前記パルス板を前記規制部に押し当てる押圧部と、
   前記パルス板の回転速度を検知するセンサーと、を備え、
   前記押圧部は、
   前記パルス板の第２面に対向する対向部材と、
   前記対向部材を前記パルス板に押し当てる付勢部材と、
   前記回転軸を支持するフレームに固定され、前記対向部材との間に前記付勢部材を挟持する固定部材と、を備えることを特徴とする速度検知機構。
2. 前記パルス板は、前記規制部に接着されていないことを特徴とする請求項１に記載の速度検知機構。
3. 請求項１又は２に記載の速度検知機構と、
   前記回転軸の回転を伴う動作によりシートを搬送する搬送ユニットと、
   前記搬送ユニットにより搬送される前記シートにインクを吐出する記録ヘッドと、
   前記速度検知機構により検知された前記パルス板の回転速度に基づいて、前記搬送ユニットの搬送速度又は前記記録ヘッドのインク吐出タイミングを制御する制御部と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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