(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザの手を煩わせることなく、記録手段とプラテンとの距離を調整するための距離調整手段の自動切り替え機構を、特別な駆動源を用いることなく構成する。  【解決手段】  用紙に記録を行うための記録手段と、前記記録手段に対向する位置に設けられた記録媒体を案内するプラテンと、前記プラテンを上下させることで前記記録手段と前記プラテンとの距離を調整する距離調整手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段を備え、前記距離調整手段は前記搬送手段を駆動するための駆動源を用いて駆動する。ＬＦモータ（給紙、送紙、排紙、回復兼用）で排紙ローラを中心としてプラテンを回動させることで記録ヘッドとプラテンとの距離を調整することが可能な構成とする。プラテンへの駆動伝達は、スライドギアなどを用いて、ヘッド着脱ポジションにキャリッジがいるときのみ駆動伝達が可能になる。【選択図】  図８
2007118242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に記録を行うための記録手段と、前記記録ヘッドに対向する位置に設けられ記録媒体を案内するプラテンと、前記プラテンを上下させることで前記記録手段と前記プラテンとの距離を調整する距離調整手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段を備え、
前記距離調整手段は前記搬送手段を駆動するための駆動源を用いて駆動されることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記駆動源はＤＣモータであり、前記ＤＣモータの回転速度を検出可能な検出手段と、検出した速度情報を基に前記ＤＣモータの回転速度を制御可能な制御手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録用紙などの記録媒体に文字や画像などを記録するための記録装置に関し、特に記録手段と記録媒体を案内するプラテンとの距離を調整するための距離調整手段を備えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録用紙に対して記録を行う記録装置は、種々の記録方式による記録ヘッドを搭載した形で実用化されている。この記録ヘッドには、ワイヤドット式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式によるもの等がある。特にインクジェット方式の記録ヘッドは、記録媒体に直接インクを吐出するため、ランニングコストが安価で、動作音が比較的静かな記録装置として知られている。
【０００３】
インクジェット方式の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置は、記録媒体の記録面に対してインク滴を飛翔させて記録を行うため、記録媒体と記録ヘッドが非接触な状態で記録を行う。インク滴は、記録媒体に向かう飛翔中に空気抵抗などで速度が低下して飛翔方向が不安定になる場合がある。このため、記録媒体と記録ヘッドとの間の距離は近い方が好ましく、おおむねその距離は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に設定されている。
【０００４】
ところが、記録媒体としては、普通紙のように比較的薄いものから封筒のように比較的厚いものまで種々の厚さのものが用いられる。厚さが比較的厚い記録媒体を用いた場合には、記録ヘッドと記録媒体が接触してしまうことが予想され、接触を回避するために、記録媒体を支持するプラテンと記録ヘッドとの間の距離を、使用状況に応じて使用者が調整可能なように構成されているものが多い。その記録ヘッドとプラテンとの距離の調整方式としては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させる方式と、プラテンを移動させる方式とが知られている。
【０００５】
プラテンを移動する方式を備えた記録装置は、たとえば、文献１に開示されている。図９（ａ），（ｂ）に従来の記録装置における記録ヘッドとプラテンとの距離調整手段構成を示した。
【０００６】
従来の記録装置においては、紙間調整レバー１１８を使用者がＢ１ないしＢ２方向にスライドさせることによりプラテン１１１を移動させることで記録ヘッド１１７とプラテン１１１との距離を調整することが可能になっている。
【特許文献１】特開2004-231389号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術においては、特許文献１に開示されているように、記録ヘッドとプラテンとの距離の調整を使用者がレバー操作で行う必要があるため、レバー操作を忘れて記録ヘッドとプラテンとの距離が狭いまま封筒などへの記録動作を行ってしまうと、記録ヘッドと記録媒体が接触してしまうことがあった。
【０００８】
操作し忘れを回避するためにセンサやスイッチなどを用いてレバーの位置を検出して、使用者に対して操作し忘れを告知することも可能であるが、コスト上昇は避けられなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上に記載した課題を解決するものであり、第1の発明は、用紙に記録を行うための記録手段と、前記記録ヘッドに対向する位置に設けられ記録媒体を案内するプラテンと、前記プラテンを上下させることで前記記録手段と前記プラテンとの距離を調整する距離調整手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段を備え、前記距離調整手段は前記搬送手段を駆動するための駆動源を用いて駆動されることを特徴とする記録装置を提供するものである。
【００１０】
第２の発明は、前記駆動源はＤＣモータであり、前記ＤＣモータの回転速度を検出可能な検出手段と、検出した速度情報を基に前記ＤＣモータの回転速度を制御可能な制御手段を備えていることを特徴とする記録装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明により、専用の駆動源を用いることなく記録ヘッドとプラテンとの距離を調整することが可能になると共に、使用者が操作をし忘れて封筒などの厚紙が記録ヘッドに接触してしまうことを未然に防止することが可能になる。また、センサ等の検出手段も不要であるためコストの上昇も避けられる。
【００１２】
第２の発明により、著しい異音などを発生することなく、記録ヘッドとプラテンとの距離を調整することが可能であり、また、容易に駆動源を制御することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態を、図１から図３を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明を適用した記録装置の模式的斜視図、図２は、本発明を適用した記録装置の模式的断面図、図３は、本発明を適用した記録ヘッドとプラテンとの距離の調整機構模式図である。
【００１５】
本記録装置は、大きく分けて給送部１、記録部２０から成り立っている。
給送部には自動給送装置が備えられており、給送ローラ１１、分離ローラ１２を備えており、積載された用紙を１枚ずつ分離して搬送部に送り込む機能を持っている。
本実施例における記録装置においては、紙搬送にかかわる駆動源は１つであるため、用紙の搬送と給送を切り替えながら用紙を送る構成となっている。従って、給送ローラ１１の駆動は、駆動源より搬送手段を経由して、途中の駆動切り替え手段を介して、行われる構成となっている。
【００１６】
次に、記録部２０の構成を説明する。
【００１７】
記録部は、ピンチローラホルダ２５、ピンチローラ２９、搬送ローラ３０、排紙ローラ３１、拍車３２、記録ヘッド４、キャリッジ５、シャーシ６、レール７、ガイド８などからなる。
【００１８】
本発明を適用した記録装置において、記録ヘッド４はインクジェット方式を採用したインクジェット記録ヘッドである。記録ヘッド４はキャリッジ５に搭載されている。キャリッジ５の姿勢は、シャーシ６に備えられたレール７及びガイド８によって決まる構成となっている。キャリッジ５はレール７及びガイド８に案内されて、キャリッジモータ９によって主走査方向に駆動される。
【００１９】
図１のＰの領域は、キャリッジ５に搭載されたヘッド４を着脱交換可能なポジションとして設定されている領域であり、ヘッド４に充填されたインクが消耗した場合にこのヘッド交換ポジションＰへとキャリッジ５を移動させ、ヘッド交換がなされる。
【００２０】
記録部は、給送部から送り込まれた用紙に対して、記録ヘッド４の主走査方向への移動による画像形成と、搬送ローラ３０による副走査方向への間欠的な用紙搬送の交互動作の繰り返しによって、用紙への記録動作を行う機能をもっている。記録が終了した用紙は、排紙ローラ３１によって記録装置外へと排出される。
【００２１】
プラテン２１は、排紙ローラ３１を軸として回動するよう取り付けられており、排紙ローラ３１を中心としてプラテン２１を回動させることで記録ヘッド４とプラテン２１との距離を調整することが可能な構成となっている。
【００２２】
図３にプラテン２１の位置調整をする機構部の概略説明図を示した。図３において、プラテン２１の用紙搬送方向上流側は、ベース３９に対して調整リンク４０をはさむ形で取り付けられている。
【００２３】
また、プラテン２１の用紙搬送方向上流側は、加圧ばね４１で調整リンク４０側に付勢されており、加圧ばね４１の上面はビス４２で位置を規制されている。
【００２４】
調整リンク４０の斜視図を図４に示した。図４に示したとおり、調整リンク４０には、プラテン２１を記録ヘッド４の方向に最も近づけるための面４０ｂとプラテン２１を記録ヘッド４から最も遠ざけるための面４０ｃが備えられている。つまり、面４０ｂがプラテンと接触している場合には、記録ヘッドとプラテンとの距離は最も狭い状態になり、面４０ｃがプラテンと接触している場合には、記録ヘッドとプラテンとの距離はもっとも広い状態になる。
【００２５】
本発明における記録ヘッド４は、記録媒体の記録面に対してインク滴を飛翔させて記録を行うため、記録媒体と記録ヘッド４が非接触な状態で記録を行う。インク滴は、記録媒体に向かう飛翔中に空気抵抗などで速度が低下して飛翔方向が不安定になる場合がある。このため、記録媒体と記録ヘッド４との間の距離は近い方が好ましく、おおむねその距離は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に設定されている。
【００２６】
ところが、記録媒体としては、普通紙のように比較的薄いものから封筒のように比較的厚いものまで種々の厚さのものが用いられる。厚さが比較的厚い記録媒体を用いた場合には、記録ヘッドと記録媒体が接触してしまうことが予想され、接触を回避するために、記録媒体を支持するプラテンと記録ヘッドとの間の距離を調整可能なように構成されているものが多い。その記録ヘッドとプラテンとの距離の調整方式としては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させる方式と、プラテンを移動させる方式とが知られている。
【００２７】
本発明を適用した記録装置の場合、プラテンを移動する方式が採られている。以下、プラテン２１に案内された記録媒体（記録用紙）と記録ヘッドとの間の距離を「紙間」と呼ぶことにする。
【００２８】
本発明を適用した記録装置は、紙間を切り替える際に前述の調整リンク４０を動作させることになるが、本実施例の場合には搬送モータの駆動を駆動源として紙間が切り替え可能な構成となっている。
【００２９】
次に、図１０から図１２を用いで、本発明を適用した記録装置における紙間切り替え手段の構成を詳細に説明する。
【００３０】
図１０から図１２において、３３は搬送モータ、３４は搬送プーリ、３５はベルト、３６はコードホイール、３７はエンコーダ、３９はベース、４０ａは調整リンク４０に設けられたラック、４３は切り替えスライダ、４３ａはキャリッジ作用面、４３ｂはスライダばね、４４はスライドギア、４４ａはスライドシャフト、４４ｂはスライドギアばね、４５はベベルギア１、４６はベベルギア２、４７は切り替えアイドラギア、４８は切り替えギアを示している。
【００３１】
搬送モータ３３は、搬送ローラ３１の一端に圧入された搬送プーリ３４に対してベルト３５を介して駆動を伝達する。搬送プーリ３４には同軸に一体的に回転するよう取り付けられたコードホイール３６が備えられている。コードホイール３６は、搬送プーリ３４の回転速度を読み取るために備えられており、その読み取りにはエンコーダ３７を用いている。
【００３２】
本実施例における記録装置は、エンコーダ３７で読み取った搬送プーリ３４の回転速度情報を基に、搬送プーリ３４を所定時間内に加速したり、一定速に保ったり、減速したり、目標の位置に停止させたりという制御を行っており、搬送モータ３３の駆動に対して電源電圧をＰＷＭ（Ｐｕｌｅｓ    Ｗｉｄｔｈ    Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御して印加している。
【００３３】
搬送プーリ３４には、ギア部３４ａが存在し、ここにスライドシャフト４４ａに軸方向に移動可能な状態で軸支されたスライドギア４４が噛合うことが可能になっている。スライドシャフト４４ａのもう一端にはスライドシャフト４４ａと一体的に回転するベベルギア１  ４５が備えられており、ベース３９に対して水平載置されたベベルギア２  ４６と噛合っている。ベベルギア２  ４６は平歯車部４６ａを備えており、そこには切り替えギア４７を介して切り替えギア４８が噛合っており、最終的には調整リンク４０に設けられたラック４０ａに噛合っている。
【００３４】
スライドギア４４は、スライドギアばね４４ｂによって図１０中左方向に常にＦ２の力で付勢されている。また、スライダばね４３ｂによって図１０中右方向にＦ１の力で付勢されているスライダ４３がスライドギア４４に作用する構成となっており、しかし、記録装置の通常状態においては、Ｆ１＞Ｆ２の関係にあるため、スライドギア４４はスライダ４３によって図１０中右方向に移動させられる。つまり、スライドギア４４は、搬送プーリ３４のギア部３４ａに噛合うことは無いため、搬送モータ３３を駆動しても調整リンク４０に対して駆動伝達されることは無い。
【００３５】
搬送モータ３３の駆動を調整リンク４０に伝達するためには、本実施例ではキャリッジ５の位置を利用する。
【００３６】
キャリッジ５が図１０に示したｕ方向に移動してくると、キャリッジ５に設けられたカム面５ａが切り替えスライダ４３のキャリッジ作用面４３ａに接触し、同じく図１０のｕ方向に切り替えスライダ４３を移動させる。
【００３７】
図５により詳細な構成断面図及び斜視図を示した。４３ｃはスライドギア作用面、４４ｃはスライドギアのフランジ部である。図５の状態では、まだキャリッジ５に設けられたカム面５ａは切り替えスライダ４３のキャリッジ作用面４３ａに接触していないため、Ｆ２に打ち勝つだけのＦ１の力で図中ｖ方向に引っ張られている切り替えスライダ４３のスライドギア作用面４３ｃにより、スライドギア４３のフランジ部４４ｃの方向への移動が規制されており、この状態ではスライドギア４４と搬送プーリ３４のギア部３４ａは噛合うことは無い。
【００３８】
キャリッジ５が最終的に移動を完了すると、切り替えスライダ４３は図１１に示した位置、つまり、前述のヘッド交換ポジションＰまで移動することになり、結果的にスライドギア４４はスライドギアばね４４ｂによって図１１中左方向にＦ２の力で付勢されているため、搬送プーリ３４のギア部３４ａに噛合うこととなる。
【００３９】
図６により詳細な構成断面図及び斜視図を示した。
【００４０】
図６の状態では、まだキャリッジ５に設けられたカム面５ａは切り替えスライダ４３のキャリッジ作用面４３ａに接触して切り替えスライダ４３が図中ｕ方向に移動するため、スライドギア４４は、フランジ部４４ｃを切り替えスライダ４３のスライドギア作用面４３ｃと接触させながら、同じく図中ｕ方向へと移動する。
【００４１】
そして、キャリッジ５が最終的に移動を完了すると共に切り替えスライダ４３のｕ方向への移動も完了し、スライドギア４４はスライドギアばね４４ｂによって図６中ｕ方向にＦ２の力で付勢されているため、搬送プーリ３４のギア部３４ａに噛合うこととなる。
【００４２】
この状態にすることで、搬送モータ３３からベルト３５を介して搬送プーリ３４、スライドギア４４、ベベルギア１  ４５、ベベルギア２  ４６、切り替えギアアイドラ４７、切り替えギア４８、調整リンク４０に設けられたラック４０ａの駆動伝達が可能な状態になる。
【００４３】
つまり、搬送モータ３３の回転によって、調整リンク４０を図１１中左右方向に移動可能なため、搬送モータ３３の駆動で紙間の切り替えが可能になる。
【００４４】
本実施例においては、紙間は比較的薄い用紙用のポジション＝紙間狭と、比較的厚い用紙用のポジション＝紙間広の２ポジションを備えており、初期状態は紙間狭に設定される仕様になっている。これは、どちらかというと比較的薄い用紙に記録を行う場合が多いという想定の元での設定である。
【００４５】
図１２に、搬送モータ３３の駆動での紙間の切り替えが完了した状態を示した。
【００４６】
搬送モータ３３を搬送ローラ３０が用紙を搬送する方向に回転させると、ベベルギア２  ４６は図１２中の反時計回りに回転し、切り替えアイドラギア４７は時計回りに回転し、最終的に切り替えギア４８は反時計回りに回転するため、ラック４０ａを介して調整リンク４０は図１２中のｕ方向へ移動する。
【００４７】
調整リンク４０がｕ方向への移動を完了すると、面４０ｃがプラテン２１と接触する状態になるので、結果として、紙間は比較的厚い用紙用のポジション＝紙間広の状態になる。
【００４８】
また、図１２に示した状態で、搬送モータ３３を搬送ローラ３０が用紙を逆搬送する方向に回転させると、前述のギア列はそれぞれ逆の回転をするため、調整リンク４０は図１２中のｖ方向へ移動する。調整リンク４０がｖ方向への移動を完了すると、再び面４０ｂがプラテン２１と接触する状態になるので、結果として、紙間は比較的薄い用紙用のポジション＝紙間狭の状態に戻る。
【００４９】
以上説明したように、図１２の状態で搬送モータ３３を回転させることにより、紙間を自動的に任意の状態に切り替えることが可能である。
【００５０】
次に、図７に紙間の初期化を行うフローチャートを示す。
【００５１】
Ｓ７０１で紙間の初期化を行うフローが開始される。Ｓ７０２でキャリッジ５を記録ヘッド４の交換ポジションへと移動する。キャリッジ５が記録ヘッド４の交換ポジションへ移動完了したら、Ｓ７０３で速度、ＭＡＸカウントを設定して搬送モータを用紙逆搬送方向へと回転（逆転）させる。Ｓ７０４で搬送モータの制御情報である、一定速度領域での印加電圧値（ＰＷＭ値）を監視し、指定時間以上（たとえば５０ｍｓ以上）ＰＷＭ値が１００％を示した場合に、調整リンク４０の移動が完了した、あるいはもともと紙間狭のポジションであったと判断する。ＰＷＭ値が１００％を示すということは、搬送モータ３３による非駆動体、つまり調整リンク４０が位置規制物に衝突したことを意味し、それ以上動けない状態＝切り替え完了と判断する。ここでＰＷＭ値が１００％に到達しなかった場合には、調整リンク４０に駆動が伝わらなかった等、なんらかの記録装置の故障が考えられるため、Ｓ７０５でエラーを出して終了する。紙間狭のポジションであったと判断した後、Ｓ７０６でキャリッジ５を記録装置のホームポジションへ移動し、Ｓ７０７で初期化フローを終了する。
【００５２】
以上が、紙間の初期化を行うフローチャートの説明である。
【００５３】
次に、図８に紙間を切り替えるためのフローチャートを示した。
【００５４】
Ｓ８０１で紙間の初期化を行うフローが開始される。Ｓ８０２でキャリッジ５を記録ヘッド４の交換ポジションへと移動する。Ｓ８０３で記録装置が受けた印字命令の中から紙間をどのポジションに設定するべきかの情報を読み取る。Ｓ８０４で紙間狭に変更する必要があると判断された場合、Ｓ８０５で速度、ＭＡＸカウントを設定して搬送モータを用紙逆搬送方向へと回転（逆転）させる。Ｓ８０７で搬送モータの制御情報であるＰＷＭを監視し、指定時間以上（たとえば５０ｍｓ以上）ＰＷＭ値が１００％を示した場合に、調整リンク４０の移動が完了した、あるいはもともと紙間狭のポジションであったと判断する。図７のフローと同様、ＰＷＭ値が１００％を示すということは、搬送モータ３３による非駆動体、つまり調整リンク４０が位置規制物に衝突したことを意味し、それ以上動けない状態＝切り替え完了と判断する。ここでＰＷＭ値が１００％に到達しなかった場合には、調整リンク４０に駆動が伝わらなかった等、なんらかの記録装置の故障が考えられるため、Ｓ８０８でエラーを出して終了する。Ｓ８０４で紙間広に変更する必要があると判断された場合、Ｓ８０６で速度、ＭＡＸカウントを設定して搬送モータを用紙搬送方向へと回転（正転）させる。Ｓ８０７で搬送モータの制御情報であるＰＷＭを監視し、指定時間以上（たとえば５０ｍｓ以上）ＰＷＭ値が１００％を示した場合に、調整リンク４０の移動が完了した、あるいはもともと紙間広のポジションであったと判断する。ここでＰＷＭ値が１００％に到達しなかった場合には、記録装置の故障が考えられるため、Ｓ８０８でエラーを出して終了する。紙間狭または紙間広のポジションへの移動が完了したと判断した後、Ｓ８０９でキャリッジ５を記録装置のホームポジションへ移動し、Ｓ８１０で紙間を切り替えるためのフローを終了する。
【００５５】
以上が、紙間の切り替えを行うフローチャートの説明である。
【００５６】
本実施例においては、プラテン２１の回動中心を排紙ローラ３１とした例で説明をしたが、本発明はこの構成に限らず、搬送ローラ３０を中心とした構成や、プラテン中央部がブリッジ状に凹む構成など、プラテンを移動する構成であればどのような場合でも適用可能である。
【００５７】
また、本実施例においては、調整リンク４０への駆動伝達にスライドギア４４を用いた構成で説明したが、駆動伝達方法はこれに限らず、スイングアーム方式、ソレノイド方式、電磁クラッチなど、様々な伝達機構で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を適用した記録装置を示す、模式的斜視図。
【図２】本発明を適用した記録装置を示す、模式的断面図。
【図３】プラテンの位置調整をする機構部の概略説明図。
【図４】調整リンクの斜視図。
【図５】紙間切り替え手段の詳細な構成断面図及び斜視図。
【図６】紙間切り替え手段の詳細な構成断面図及び斜視図。
【図７】本発明を適用した記録装置における紙間初期化のフローチャート。
【図８】本発明を適用した記録装置における紙間切り替えのフローチャート。
【図９】従来の記録装置。
【図１０】本発明を適用した記録装置における紙間切り替え手段の構成部品図。
【図１１】本発明を適用した記録装置における紙間切り替え手段の構成部品図。
【図１２】本発明を適用した記録装置における紙間切り替え手段の構成部品図。
【符号の説明】
【００５９】
１  給送部
４  記録ヘッド
５  キャリッジ
６  シャーシ
７  レール
８  ガイド
９  キャリッジモータ
１１  給送ローラ
１２  分離ローラ
２０  記録部
２１  プラテン
２５  ピンチローラホルダ
２９  ピンチローラ
３０  搬送ローラ
３１  排紙ローラ
３２  拍車
３３  搬送モータ
３４  搬送プーリ
３４ａ  ギア部
３５  ベルト
３６  コードホイール
３７  エンコーダ
３９  ベース
４０  調整リンク
４０ａ  ラック
４１  加圧ばね
４２  ビス
４３  切り替えスライダ
４３ａ  キャリッジ作用面
４３ｂ  スライダばね
４３ｃ  スライドギア作用面
４４  スライドギア
４４ａ  スライドシャフト
４４ｂ  スライドギアばね
４４ｃ  フランジ部
４５  ベベルギア１
４６  ベベルギア２
４６ａ  平歯車部
４７  切り替えアイドラギア
４８  切り替えギア
【図１】
2007118242.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007118242.tif 000011
【図１０】
2007118242.tif 000012
【図１１】
2007118242.tif 000013
【図１２】
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