JP2020062828A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】テーブルに載置される印刷媒体とインクジェットヘッドとの上下方向の距離を短時間で調整することが可能なインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インクジェットプリンタ１は、印刷媒体が載置されるテーブル８と、インクジェットヘッド３を保持する保持部材６と、前後方向にテーブル８を移動させる移動機構と、テーブル８を昇降させる昇降機構と、テーブル８に載置された印刷媒体の上端の高さを検知するための検知機構１１とを備えている。検知機構１１は、左右方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように保持部材６に取り付けられる検知部材１８と、検知部材１８の回動量を検知する変位センサ１９とを備えており、検知部材１８の下端部に印刷媒体が接触するようにテーブル８を前後方向に移動させたときの変位センサ１９の検知結果に基づいて、テーブル８に載置された印刷媒体の上端の高さを検知している。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷媒体が載置されるテーブルを備えるインクジェットプリンタに関する。

従来、印刷媒体に印刷を行うインクジェットプリンタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、インクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向および副走査方向に移動させる走査駆動部と、印刷媒体が載置されるテーブルとを備えている。特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、テーブルは、昇降可能になっている。そのため、このインクジェットプリンタでは、印刷媒体の厚さに合わせて、インクジェットヘッドと印刷媒体との距離（上下方向の距離）を適切に調整することが可能になっている。

また、従来、Ｔシャツ等の布帛に印刷を行うインクジェットプリンタが知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のインクジェットプリンタは、インクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に移動させる移動機構と、布帛が載置されるプラテンと、プラテンを前後方向に移動させるプラテン駆動機構とを備えている。また、特許文献２に記載のインクジェットプリンタは、プラテンにゴミ等の異物が載っているのか否かを検知したり、プラテンに載置される布帛に皺が寄っているのか否かを検知したりするためのクリアランスセンサ機構を備えている。

特許文献２に記載のインクジェットプリンタでは、クリアランスセンサ機構は、主走査方向を回動の軸方向として回動可能な軸部材と、軸部材から垂れ下がる板状部材と、透過型のフォトセンサとを備えている。また、クリアランスセンサ機構は、軸部材に固定される隠蔽部材を備えている。隠蔽部材は、軸部材の回動に伴って、フォトセンサの発光素子と受光素子との間を遮光する遮光位置と、発光素子と受光素子との間から外れる検知位置との間を移動する。

特許文献２に記載のインクジェットプリンタでは、プラテンにゴミ等の異物が載っている場合やプラテンに載置される布帛に皺が寄っている場合、プラテンが前後方向に移動すると、板状部材の下端部に異物や皺が接触する。板状部材の下端部に異物や皺が接触すると、軸部材が回動して、遮光位置にある隠蔽部材が検知位置に移動する。特許文献２に記載のインクジェットプリンタでは、遮光位置にある隠蔽部材が検知位置に移動することで、プラテンに異物が載っていることやプラテンに載置される布帛に皺が寄っていることが検知される。

特開２０１８−１１１２１１号公報 特許第４７０６４９６号公報

特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、テーブルが昇降可能になっており、印刷媒体の厚さに合わせて、インクジェットヘッドと印刷媒体との上下方向の距離を適切に調整することが可能になっている。しかしながら、特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドと印刷媒体との上下方向の距離を調整するときに、たとえば、印刷媒体の上端の位置を目視で確認しながら、テーブルを昇降させなければならないため、インクジェットヘッドと印刷媒体との上下方向の距離の調整に時間がかかる。

そこで、本発明の課題は、テーブルに載置される印刷媒体とインクジェットヘッドとの上下方向の距離を短時間で調整することが可能なインクジェットプリンタを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、印刷媒体が載置されるテーブルと、テーブルの上側に配置されるとともに下側に向かってインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを保持する保持部材と、上下方向に直交する前後方向にテーブルまたは保持部材を移動させる移動機構と、テーブルまたは保持部材を昇降させる昇降機構と、テーブルに載置された印刷媒体の上端の高さを検知するための検知機構とを備え、検知機構は、上下方向と前後方向とに直交する左右方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように保持部材に取り付けられるとともに下端部が印刷媒体の上端に接触可能な検知部材と、検知部材の回動量を検知する変位センサとを備え、検知部材の下端部に印刷媒体が接触するようにテーブルまたは保持部材を前後方向に移動させたときの変位センサの検知結果に基づいて、テーブルに載置された印刷媒体の上端の高さを検知することを特徴とする。

本発明のインクジェットプリンタでは、検知機構は、左右方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように保持部材に取り付けられるとともに下端部が印刷媒体の上端に接触可能な検知部材と、検知部材の回動量を検知する変位センサとを備えており、検知部材の下端部に印刷媒体が接触するようにテーブルまたは保持部材を前後方向に移動させたときの変位センサの検知結果に基づいて、テーブルに載置された印刷媒体の上端の高さを検知している。すなわち、本発明では、検知機構は、変位センサで検知される検知部材の回動量に基づいて、テーブルに載置された印刷媒体の上端の高さを検知している。

そのため、本発明では、テーブルに載置される印刷媒体とインクジェットヘッドとの上下方向の距離を調整するときに、短時間で、印刷媒体の上端の高さを検知することが可能になる。また、本形態では、検知機構で検知された印刷媒体の上端の高さに基づいて、昇降機構によるテーブルまたは保持部材の昇降量を算出して、算出された昇降量だけ、テーブルまたは保持部材を昇降させれば、テーブルに載置される印刷媒体とインクジェットヘッドとの上下方向の距離の調整を完了させることが可能になる。したがって、本発明では、テーブルに載置される印刷媒体とインクジェットヘッドとの上下方向の距離を短時間で調整することが可能になる。

本発明において、変位センサは、たとえば、ロータリーエンコーダである。また、本発明において、移動機構は、テーブルを前後方向に移動させ、昇降機構は、テーブルを昇降させる。

以上のように、本発明のインクジェットプリンタでは、テーブルに載置される印刷媒体とインクジェットヘッドとの上下方向の距離を短時間で調整することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの構成を説明するための斜視図である。 図１に示すインクジェットプリンタの構成を説明するためのブロック図である。 図１に示す検知機構等の構成を説明するための側面図である。 図３に示す検知機構の構成を説明するための拡大図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（インクジェットプリンタの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１の構成を説明するための斜視図である。図２は、図１に示すインクジェットプリンタ１の構成を説明するためのブロック図である。図３は、図１に示す検知機構１１等の構成を説明するための側面図である。図４は、図３に示す検知機構１１の構成を説明するための拡大図である。

本形態のインクジェットプリンタ１（以下、「プリンタ１」とする。）は、たとえば、業務用のインクジェットプリンタであり、印刷媒体２に印刷を行う。印刷媒体２は、たとえば、スマートフォンケースやおもちゃのような樹脂部品またはフィルムである。プリンタ１は、インクを吐出するインクジェットヘッド３と、インクジェットヘッド３が搭載されるキャリッジ４と、キャリッジ４を主走査方向（図１等のＹ方向）に移動させるキャリッジ駆動機構５と、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジ４を保持する保持部材６とを備えている。なお、図１では、印刷媒体２の図示を省略している。

また、プリンタ１は、印刷媒体２が載置されるテーブル８と、上下方向（図１等のＺ方向）と主走査方向とに直交する副走査方向（図１等のＸ方向）にテーブル８を移動させる移動機構としてのテーブル移動機構９と、テーブル８を昇降させる昇降機構としてのテーブル昇降機構１０とを備えている。さらに、プリンタ１は、テーブル８に載置された印刷媒体２の上端の高さを検知するための検知機構１１を備えている。以下の説明では、主走査方向（Ｙ方向）を「左右方向」とし、副走査方向（Ｘ方向）を「前後方向」とする。また、前後方向の一方側である図１等のＸ１方向側を「前」側とし、その反対側である図１等のＸ２方向側を「後ろ」側とする。

キャリッジ４は、テーブル８の上側に配置されており、キャリッジ４に搭載されるインクジェットヘッド３は、テーブル８の上側に配置されている。インクジェッドヘッド３は、テーブル８に載置される印刷媒体２に向かってインクを吐出する。すなわち、インクジェッドヘッド３は、下側に向かってインクを吐出する。インクジェッドヘッド３は、たとえば、ＵＶインクを吐出する。キャリッジ４には、インクジェッドヘッド３から吐出されたＵＶインクを硬化させる紫外線照射器（図示省略）が搭載されている。

キャリッジ駆動機構５は、たとえば、２個のプーリと、２個のプーリに架け渡されるとともに一部がキャリッジ４に固定されるベルトと、プーリを回転させるモータとを備えている。キャリッジ駆動機構５は、プリンタ１の制御部１２に電気的に接続されている。具体的には、キャリッジ駆動機構５のモータが制御部１２に電気的に接続されている。

保持部材６は、上述のように、インクジェットヘッド３が搭載されるキャリッジ４を、左右方向への移動が可能となるように保持している。すなわち、保持部材６は、キャリッジ４を介してインクジェッドヘッド３を保持している。保持部材６は、キャリッジ４を左右方向に案内するガイド軸またはガイドレールを備えている。保持部材６は、左右方向の長さが長い長尺状に形成されており、左右方向の両端側に配置される２枚の側板１３を繋いでいる。側板１３は、プリンタ１の本体フレームの一部を構成している。また、保持部材６は、プリンタ１の本体フレームの一部を構成しており、プリンタ１の本体フレームの剛性（強度）を確保する機能を果たしている。保持部材６の前面の下端部には、支持軸１４を保持する軸保持部材１５が固定されている。軸保持部材１５は、左右方向に間隔をあけた状態で保持部材６の前面の２箇所に配置されている。支持軸１４は、支持軸１４の軸方向と左右方向とが一致するように配置されている。

テーブル８の上面は、上下方向に直交する平面となっている。テーブル移動機構９およびテーブル昇降機構１０は、たとえば、ボールネジ、および、ボールネジのネジ軸を回転させるモータ等を備えている。テーブル移動機構９のモータが駆動すると、ガイドレール１６に沿って、テーブル８が前後方向へ移動する。同様に、テーブル昇降機構１０のモータが駆動すると、テーブル８が昇降する。テーブル移動機構９およびテーブル昇降機構１０は、制御部１２に電気的に接続されている。具体的には、テーブル移動機構９のモータおよびテーブル昇降機構１０のモータが制御部１２に電気的に接続されている。

検知機構１１は、保持部材６に回動可能に取り付けられる検知部材１８と、検知部材１８の回動量を検知する変位センサ１９とを備えている。検知機構１１は、制御部１２に電気的に接続されている。具体的には、変位センサ１９が制御部１２に電気的に接続されている。検知部材１８は、支持軸１４に回動可能に保持されている。すなわち、検知部材１８は、支持軸１４および軸保持部材１５を介して保持部材６に回動可能に取り付けられており、保持部材６に対して左右方向を回動の軸方向とする回動が可能となっている。

検知部材１８は、鋼板等の金属板を所定形状に折り曲げることで形成されている。検知部材１８は、左右方向に細長い長方形の平板状に形成される平板部１８ａと、支持軸１４に保持される被保持部１８ｂと、変位センサ１９の一部を構成する後述のレバー部材２２が接触する平板状の被接触部１８ｃとを備えている。

被保持部１８ｂは、平板部１８ａの左右の両端側の２箇所で平板部１８ａに繋がっている。被保持部１８ｂの上端部は、平板部１８ａの上端よりも上側に突出している。被保持部１８ｂの上端部には、支持軸１４が挿通される貫通穴が形成されている。被接触部１８ｃは、左右の一端側に配置される被保持部１８ｂに繋がっている。また、被接触部１８ｃは、左右方向における平板部１８ａの一端よりも左右方向の外側に突出している。被接触部１８ｃの厚さ方向と平板部１８ａの厚さ方向とは略直交している。被接触部１８ｃは、平板部１８ａの下端よりも上側に配置されている。

検知部材１８は、テーブル８よりも上側に配置されている。また、検知部材１８は、支持軸１４にぶら下がっている。検知部材１８に外力が作用していないときには、たとえば、平板部１８ａの厚さ方向と前後方向とが略一致し、被接触部１８ｃの厚さ方向と上下方向とが略一致している。また、検知部材１８に外力が作用していないときには、被保持部１８ｂおよび被接触部１８ｃは、平板部１８ａの後ろ側に配置されている。なお、検知部材１８は、バネによって図３の反時計回りの方向（以下、この方向を「反時計方向」とする。）に軽く付勢されていても良い。

検知部材１８の下端部は、テーブル８に載置される印刷媒体２の上端（上面）に接触可能となっている。具体的には、平板部１８ａの下端部が、テーブル８に載置される印刷媒体２の上端に接触可能となっている。なお、平板部１８ａの下端部は、テーブル８が上限位置まで上昇している状態でもテーブル８の上面に接触しない。

変位センサ１９は、ロータリーエンコーダである。また、変位センサ１９は、たとえば、コーデンシ株式会社の型番「ＫＥ４０１−Ｍ１２０−Ｒ１」で特定される変位センサである。変位センサ１９は、センサ本体２１と、センサ本体２１に回動可能に保持されるレバー部材２２とを備えている。センサ本体２１は、図示を省略する固定部材を介してプリンタ１の本体フレームに固定されている。

レバー部材２２は、左右方向を回動の軸方向とする回動が可能となるようにセンサ本体２１に保持されている。また、レバー部材２２は、支持軸２３（図４参照）を中心にして回動可能となっている。支持軸２３は、検知部材１８の平板部１８ａよりも後ろ側に配置されている。また、支持軸２３は、検知部材１８の被接触部１８ｃよりも下側に配置されている。レバー部材２２の、支持軸２３よりも前側の部分は、被接触部１８ｃの下面に接触する接触部２２ａとなっている。

レバー部材２２は、図示を省略するバネによって、接触部２２ａが被接触部１８ｃに接触する方向に付勢されている。すなわち、本形態では、レバー部材２２は、反時計方向に付勢されている。レバー部材２２を付勢するバネの付勢力は、接触部２２ａが被接触部１８ｃに接触しても、このバネの付勢力で検知部材１８が回動しない大きさに設定されている。レバー部材２２には、レバー部材２２と一緒に回動する回動板（図示省略）が固定されている。この回動板には、支持軸２３を中心とする等角度ピッチで複数のスリットが形成されている。センサ本体２１には、回動板の一部を挟むように配置される発光素子および受光素子を備える光学式センサ（図示省略）が取り付けられている。

本形態では、印刷媒体２の印刷を行う前に、テーブル８の高さを調整することで、テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離を調整する。テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離を調整するときには、テーブル８に載置された印刷媒体２に検知部材１８の下端部（具体的には、平板部１８ａの下端部）が接触するようにテーブル８の高さを設定した状態で、かつ、検知部材１８よりも前側に印刷媒体２を配置した状態で（図３（Ａ）、図４の実線参照）、テーブル８を後ろ側に移動させる。

テーブル８が後ろ側に移動すると、平板部１８ａの下端部が印刷媒体２の上端（上面）に接触する位置まで検知部材１８が図３の時計回りの方向（以下、この方向を「時計方向」とする。）に回動する（図３（Ｂ）、図４の二点鎖線参照）。検知部材１８が時計方向に回動すると、レバー部材２２が反時計方向に回動する（図３（Ｂ）、図４の二点鎖線参照）。レバー部材２２が回動すると、レバー部材２２に固定される回動板も回動して、センサ本体２１に取り付けられた光学式センサによって回動板の回動量（すなわち、レバー部材２２の回動量）が検知される。また、レバー部材２２の回動量が検知されることで、変位センサ１９によって検知部材１８の回動量が検知される。また、変位センサ１９で検知された検知部材１８の回動量に基づいて、テーブル８に載置された印刷媒体２の上端の高さが検知される。

このように本形態では、テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離を調整するときに、検知機構１１は、検知部材１８の下端部が印刷媒体２に接触するようにテーブル８を前後方向に移動させたときの変位センサ１９の検知結果に基づいて、テーブル８に載置された印刷媒体２の上端の高さを検知している。また、テーブル８に載置された印刷媒体２の上端の高さが検知機構１１によって検知されると、制御部１２は、検知機構１１の検知結果に基づいて、テーブル昇降機構１０によるテーブル８の昇降量を算出し、算出された昇降量だけ、テーブル昇降機構１０によってテーブル８を昇降させて、テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離を調整する

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離を調整するときに、変位センサ１９で検知された検知部材１８の回動量に基づいて、テーブル８に載置された印刷媒体２の上端の高さを検知している。そのため、本形態では、テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離を調整するときに、短時間で、テーブル８に載置される印刷媒体２の上端の高さを検知することが可能になる。

また、本形態では、短時間で検知された印刷媒体２の上端の高さに基づいて、テーブル昇降機構１０によるテーブル８の昇降量を算出して、算出された昇降量だけ、テーブル８を昇降させれば、テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離の調整を完了させることが可能になる。したがって、本形態では、テーブル８に載置される印刷媒体２とインクジェットヘッド３との上下方向の距離を短時間で調整することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、プリンタ１は、テーブル移動機構９に代えて、保持部材６を前後方向に移動させる移動機構を備えていても良い。また、上述した形態において、プリンタ１は、テーブル昇降機構１０に代えて、保持部材６を昇降させる昇降機構を備えていても良い。さらに、上述した形態では、変位センサ１９は、光学式のロータリーエンコーダであるが、変位センサ１９は、磁気式のロータリーエンコーダであっても良い。また、変位センサ１９は、ロータリーエンコーダ以外のセンサであっても良い。また、上述した形態において、印刷媒体２は、印刷用紙であっても良い。

上述した形態において、プリンタ１は、３Ｄプリンタであっても良い。また、上述した形態では、プリンタ１は、インクジェットヘッド３が搭載されるキャリッジ４が主走査方向に移動するシリアルヘッド方式のプリンタであるが、プリンタ１は、ラインヘッド方式のプリンタであっても良い。すなわち、プリンタ１は、上述のキャリッジ４およびキャリッジ４に搭載されるインクジェットヘッド３に代えて、印刷媒体２の左右方向の幅と同等の長さを有するインクジェッドヘッド（ラインヘッド）を備えていても良い。この場合、インクジェッドヘッド（ラインヘッド）は、保持部材６に保持されている。

１ プリンタ（インクジェットプリンタ）
２ 印刷媒体
３ インクジェットヘッド
４ キャリッジ
６ 保持部材
８ テーブル
９ テーブル移動機構（移動機構）
１０ テーブル昇降機構（昇降機構）
１１ 検知機構
１８ 検知部材
１９ 変位センサ
Ｘ 前後方向
Ｙ 左右方向

Claims (3)

1. 印刷媒体が載置されるテーブルと、前記テーブルの上側に配置されるとともに下側に向かってインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを保持する保持部材と、上下方向に直交する前後方向に前記テーブルまたは前記保持部材を移動させる移動機構と、前記テーブルまたは前記保持部材を昇降させる昇降機構と、前記テーブルに載置された前記印刷媒体の上端の高さを検知するための検知機構とを備え、
   前記検知機構は、上下方向と前後方向とに直交する左右方向を回動の軸方向とする回動が可能となるように前記保持部材に取り付けられるとともに下端部が前記印刷媒体の上端に接触可能な検知部材と、前記検知部材の回動量を検知する変位センサとを備え、前記検知部材の下端部に前記印刷媒体が接触するように前記テーブルまたは前記保持部材を前後方向に移動させたときの前記変位センサの検知結果に基づいて、前記テーブルに載置された前記印刷媒体の上端の高さを検知することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記変位センサは、ロータリーエンコーダであることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記移動機構は、前記テーブルを前後方向に移動させ、
   前記昇降機構は、前記テーブルを昇降させることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットプリンタ。

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