JP2007152785A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数本の記録ヘッドを固定配置されたフルマルチプリンターにおいて、記録ヘッド直下で印字を行ないシート材が伸長しても、前記印字領域内でのシート材の浮上がりを防止しながら、高精度な搬送制度を有する搬送装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 フルマルチヘッドによりロール紙へ記録プリントを行なうロール紙プリンタにおいて広域な印字領域の紙浮きを防止しながら高精度な紙搬送をおこなうために、印字領域の複数ヘッド間にプラテン側へバネ付勢された複数の拍車を設けヘッド間の紙浮きを防止し、さらにはヘッドフェース面と対向位置にプラテンへ紙を吸着させる吸着発生手段（静電吸着）を配置することによりヘッドフェース面と対向位置の紙浮きを防止することができ、上記紙浮きを防止した状態で紙搬送上流側の搬送手段により高精度紙搬送を行なう。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合式電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置に関し、特に、有色液体（インク）をシート材である被記録材に付与することによって記録を行う記録手段と、記録手段の記録領域で高精度搬送する搬送手段に関するものである。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合式電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（記録シート）に画像を記録していくように構成されている。このような記録装置は、その記録方式によって、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分類することができる。

被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採用するシリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像を記録（主走査）し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（ピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した被記録材に対して、次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことによって、被記録材全体の記録が行われる。

一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録するライン型の記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ搬送）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことによって、被記録材全体の記録が行われる。

上述した記録装置のうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができる。また、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用したライン型の装置は、記録の一層の高速化が可能である。

図７〜図８は、従来のインクジェット記録装置における記録領域の周辺の構造を示す概略断面図である。図７に示すように、給紙装置（不図示）によって給紙されてきた記録シートＰは、搬送ローラ１０１、ピンチローラ１０２により挟持され、非記録面側をプラテン１０６に支持されつつ、記録ヘッド１０３の記録領域へ搬送される。記録ヘッド１０３は、記録シートＰに向けてインクを吐出し、記録シートＰ上に画像を記録していく。記録ヘッド１０３によって記録された後、記録シートＰは、搬送方向下流側に設けられた排紙ローラ１０４、拍車１０５により挟持され、排紙ローラ１０４、拍車１０５の回転によって排紙される。

記録ヘッド１０３と記録シートＰとの間の距離をＬとする。このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッド１０３と記録シートＰとの距離によってインクの着弾位置が微妙に変化する。したがって、距離を記録領域全域で所定の距離（例えばＬ）に保てば、つまり、記録シートＰをプラテン１０６に完全に沿わせることができれば、高画質な画像を得ることができる。そこで、従来のインクジェット記録装置では、記録ヘッド１０３の下側に配設されたプラテン１０６に記録シートＰを沿わせるため、ピンチローラ１０２の回転軸および拍車１０５の回転軸は、搬送ローラ１０１の回転軸および排紙ローラ１０４の回転軸よりもプラテン１０６側にオフセットして配設されることが多い。

また、インクジェット記録装置では記録にインクを用いるため、記録シートＰにインクが染み込むと、記録シートＰが伸長し、記録シートＰの記録面が記録領域において波打ち（コックリング）を起こす。この波打ちによって記録シートＰがプラテン１０６から大きく浮き上がってしまった場合には、インクの着弾位置がずれるだけでなく、記録ヘッド１０３が記録シートＰに擦れることによってその記録面が汚れたり、記録ヘッド１０３が記録シートＰの端部に衝突して記録ヘッド１０３が劣化あるいは破損することがある。

そこで、図８に示すように、従来のインクジェット記録装置では、記録シートＰが下方に変位可能な逃げ部１０６´、１０４´をプラテン１０６および排紙ローラ１０４に設け、記録シートＰをプラテン１０６および排紙ローラ１０４の逃げ部１０６´、１０４´に強制的に押し込むための押し込み拍車１０７を設けていた。こうすることによって、記録シートＰは、規則的に所定の高さの範囲で下側に波打つようになり、記録シートＰの浮き上がりが防止される。

従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開平１１−２１６９１９号公報 特開平２００５−８９１２５号公報

しかしながら、図9に示すようにLFローラー対113と排紙ローラー対116間のプラテン111上部に配置された複数の記録ヘッドで、前記記録ヘッドのノズル長さがシート材幅分あり固定された複数の記録ヘッド直下を搬送手段により搬送しながら高速に印刷を行なうフルマルチプリンター形態においては、記録ヘッドが複数本あるために記録ヘッド直下の印字領域が広いために、前記シリアルプリンター形態である搬送ローラー対113と排紙ローラー対116による搬送装置構成では、前記2対の搬送ローラー間が長い構成となってしまうために、印刷領域部（プラテン111上部）での印字によるシート材の浮上がりを防止することが困難である。

そこで本発明は、複数本の記録ヘッドを固定配置されたフルマルチプリンターにおいて、記録ヘッド直下で印字を行ないシート材が伸長しても、前記印字領域内でのシート材の浮上がりを防止しながら、高精度な搬送制度を有する搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の記録装置は、記録手段によりシート材に記録を行なう記録装置の搬送装置において、前記搬送装置は、記録手段の搬送方向上流側に配置された前記記録手段の記録領域に前記シート材を搬送する第一搬送手段と、記録手段の搬送方向下流側に配置前記シート材を排出口へ搬送する第二搬送手段と、からなりさらには、前記第一搬送手段と第二搬送手段間にある記録手段直下領域部のシート材を少なくとも1つ以上の拍車とプラテン上に配置された吸着手段によりプラテン側へ付勢しながらシート材搬送をおこなう装置である。

本発明の記録装置では、シート材幅分の長さのノズル列長を有する長尺記録ヘッドを複数本固定配置された直下にシート材を搬送しながら印字を行なう記録装置構成である。

また本発明の記録装置では、第二搬送手段の拍車が複数の記録ヘッド間に配置されている。

また本発明の記録装置では、吸着手段が前記記録手段である記録ヘッドとの対向位置に配置されている。

また本発明の記録装置では、吸着手段は特に静電吸着方式である。

また本発明の記録装置では、吸着手段配置位置が特にヘッド位置との対向位置でありかつヘッド内のノズル配置位置周辺の対向位置以外にある。

また本発明の記録装置では、シート材が、搬送方向に連続的につながっているロール紙であることを特徴とする。

以上述べたように、本実施例の記録装置は、以下に述べる効果を有する。

（１）複数本の長尺記録ヘッド間に配置されプラテン方向に付勢された拍車によりヘッド間の紙浮きを防止し、さらにはヘッドフェース面対向位置のプラテン上に配置された静電吸着などの吸着手段によりヘッド直下の紙浮きを防止しながら、高精度な紙搬送を提供することができる。

（２）また静電吸着などの吸着手段配置位置を、ヘッドフェース面対向位置でかつノズル列を避ける領域にすることにより、紙浮きを防止した高精度な紙搬送を適用しさらには印字時のインク滴の静電吸着によるノズル周辺空間の電界によるインク滴飛翔方向への悪影響を低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の記録装置に関わる実施例について詳細に説明する。

本発明を実施した記録装置の模式図を図１に示す。

本実施例における記録装置１００は、長尺の被記録媒体に対して記録を行う、ロール紙プリンタと呼ばれるタイプのものである。

被記録媒体（用紙）１１２には、台紙にラベル片が仮着されたラベル紙、厚紙にミシン目の入ったタグ紙等があり、これらの用紙はロールユニット１０１に装着され、記録装置本体の用紙搬送部に供給される。

搬送部は主に搬送モータ１１０と搬送ベルト１１１で構成され、記録動作中は図中の矢印方向に用紙を搬送する。

ここで、搬送経路上のロールユニット１０１側を搬送入口、逆側を搬送出口とする。

記録装置１００の記録部には、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の各記録ヘッド１０２〜１０５を有する。

各々の記録ヘッドは用紙幅分のノズル列を持ったインクジェット方式のラインヘッドである。

これら４本の記録ヘッド１０２〜１０５からそれぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のインクを選択的に吐出し、カラー記録する。

吐出するインクは、インクカートリッジ（Ｋ）１０６、（Ｃ）１０８、（Ｍ）１０９、及びインクカートリッジ（Ｙ）１０９から、図示しないポンプ、チューブによってそれぞれ対応する記録ヘッドに供給される。

ロールユニット１０１は、ロール紙１１２を装着するロール駆動軸１１３、ロール紙繰り出し部のたるみにより位置が変化するロールセンサレバー１１４、ロール駆動軸１１３を駆動する図示しないロールモータ、およびロールセンサレバー１１４の位置によりロールモータ（図示せず）を駆動制御しロール紙１１２の繰り出し速度を調整する。

図２、図３は本実施例の印字領域の搬送装置の詳細な断面図と上視図をそれぞれ示している。

記録ヘッド102,103,104,105の紙搬送方向上流側にはLFローラー対が配置されており、記録ヘッド直下の印字領域のロール紙を高精度に搬送している第一の搬送手段である。また、前記記録ヘッドの搬送方向下流側には排紙ローラー対が配置しており、排紙ローラーの搬送速度（Ｖ２）と前記LFローラー対の搬送速度（Ｖ１）の関係をＶ２＞Ｖ１とし、さらには排紙ローラーの搬送力（Ｆ２）とＬＦローラーの搬送力（Ｆ１）の関係をＦ２＜Ｆ１とすることにより、前記排紙ローラー対でロール紙１１２をスリップさせながら前記２対のローラー間でロール紙にテンションをかけた状態で記録ヘッド直下の用紙搬送を行なっている。

また、前記記録ヘッド102,103,104,105のそれぞれの間には少なくとも１つ以上の拍車がロール紙をプラテン側に押し付ける方向に付勢しながら配置されており、記録ヘッド直下のロール紙１１２の紙浮きを防止している。

図４は前記拍車と、拍車をプラテン方向に付勢する拍車バネを示した図である。拍車115は印字領域内で記録ヘッドにより印字された直後の記録紙を紙浮きを押えながら搬送しなければならないが、印字直後の未定着な記録紙の印刷面を押えるために拍車形状によっては拍車表面に記録紙上の身定着なインクが転写してしまい、拍車上の前記インクにより記録紙を汚してしまう。よって上記未定着な記録紙と接触しても拍車表面に転写しづらいローラー形状、材質にしなければならない。上記拍車の条件をみたす構成としては、例えば図４にしめすように、拍車ローラー先端をステンレスなどでローラー先端を尖らせた星型ローラー形状にすることで、記録紙表面と接触する表面積を減らす事で拍車への未定着なインクの転写を防止することが可能となる。ただし、本形状に限るものではなく、例えば別の拍車構成では拍車材質をテフロン（登録商標）系樹脂（PFA）より成る拍車でもPFAの材質特性である撥水性を利用してインクの転写を防止する構成の拍車でもよい。

上記のような拍車を例えば図２、図３に示すようにラインヘッド102,103,104,105の間にそれぞれ１つ以上設け（図３では３個ずつ配置）、さらには前記拍車バネにより前記搬送ベルト側へバネ付勢することにより生じる挟持力により、本構成のフルマルチプリンターの広域な印字領域の紙浮きある一定以上防止することができるが、図６に示す通り、前記拍車は本プリンター構成上記録ヘッド間にしか配置できないために、広域な印字領域での全体的な紙浮きを防止することは可能であるが、拍車により紙浮きを押えた場所以外のヘッドフェース面と対向する位置の紙浮きは防止することが難しい。

特に、記録紙の紙厚が厚い光沢専用紙など紙の剛度が強い（紙の腰）厚紙では、紙の腰により拍車で押えて紙浮きを防止しても、拍車で押えていない領域の紙浮きが部分的に発生してしまうために、本構成において拍車のみで紙浮きを完全に防止することは困難である。

図10は本実施例の静電吸着手段を示す上視図である。

本実施例でのヘッドフェース面対向位置の紙浮きを防止する手段としては、ヘッドフェース面と対向する位置のプラテン表面に静電吸着手段118を部分的に配置する。

プラテン111の内部には、吸着力発生手段118が設置されている。吸着力発生手段118は導電性の金属から成る電極板118ａ、アース板118ｂより構成され、図に示すようにそれぞれの歯が独立して櫛歯状をし、搬送方向と直交する方向で向かい合うようにプラテン111表面に複数設置されている。

複数の電極板118ａ、アース板118ｂはそれぞれ１つに結合して、それぞれパターンを露出した被給電部である端子118ａ′，118ｂ′がプラテン端部に設けられており、高圧線により不図示の高圧電源によって電極板118ａの端子118ａ′には正または負の電圧が印加され、アース板118ｂの端子118ｂ′はアースに落とされている。

そして、図11に示すように、搬送ベルト131は、吸着力発生領域においては導電金属からなる電極板136ａ及びアース板136ｂで構成される吸着力発生手段136がベース層136ｃと表面層136ｄとでサンドイッチされた形で保護されて設けられている。ベース層136ｃ及び表面層136ｄはポリエチレン、ポリカーボネート等の合成樹脂から構成されている。

図10の電極板118ａに電圧が与えられると電気力が図11の矢印の方向に発生し、図11に示すような電気力線が形成される。そして、電極板118ａとアース板118ｂとの間の電位差でもってプラテン111の上方位置に吸着力が発生し、記録紙Ｐの記録面上には、電極板118ａに与えられた電圧と同極性の電荷（表面電位）が発生する。

尚、記録紙Ｐの吸着力としては、電極板118ａとアース板118ｂとの間の導電金属がない部分が最も低い領域となる。

記録紙Ｐにインクが多量に吐出された場合には、記録紙Ｐが膨潤し、波打ち（コックリング）が発生する。この場合において、記録紙Ｐのコックリングを上述の吸着力の最も低い領域である電極板118ａとアース板118ｂとの間の導電金属がない部分で発生させることで、記録紙Ｐの記録ヘッド側への浮きを最小限に抑えることができる。

本実施例では、図10に示すように、フルマルチヘッドのフェース面に対抗する位置に前記吸着力を発生する電極版118a、または118bを配置する。このような電極板の配置により、前記フルマルチヘッド間に配置された紙押さえ専用の拍車115と、拍車で抑えられないヘッドフェース面と対向位置の紙浮きを静電吸着板によりプラテンへ吸着させることにより、フルマルチプリンターの広域である印刷領域の紙浮きを全体に防止することが可能となる。

また、本方式により拍車と静電吸着板による紙浮き防止をおこなうことにより、紙浮き対策はもちろんのこと、紙搬送に対しての負荷抵抗が少なくすむ。すなわち、本プリンター構成での高域な印刷領域全体を静電吸着板により紙浮きを防止した場合紙浮きに対する効果は得られるが、全体的に記録紙がプラテン上に張り付いてしまうために搬送方向に対して負荷抵抗となり紙搬送がしづらくなってしまうが、本実施例の拍車と静電吸着手段を併用することにより用紙搬送に対する負荷を低減しながら紙浮きを防止した高精度紙搬送を提供することができる。

また本実施例で吸着手段として静電吸着方式を記したが、その他の吸着方式でもよく、たとえばプラテンの裏側にシロッコファンを配置して穴つきプラテンの裏側より記録紙をエアー吸引吸着させるエアー吸引方式や、その他の吸着方式でも構わない。

以上のように、本実施例の搬送条件により、フルマルチプリンターの広範囲な印字領域を拍車と吸着手段を併用し、拍車による紙押さえをヘッド間で行ない、さらにはヘッドフェース面と対向位置の紙押さえを静電方式などの吸着方式でおこなうことにより、搬送負荷を極力抑えた紙浮き防止対策高精度紙搬送手段を提供することが可能となる。

本発明を実施した記録装置の模式図を図６に示す。

実施例１記載のプラテン表面に内臓さらた電極版118（118a、118b）は記録ヘッドフェース面と対向する位置に配置されているが、本実施例では上記電極版118（118a、118b）をノズル列119以外のヘッドフェース面対向位置に配置する。例えば、図５では電極版118a、118bの一対をノズル列の紙搬送方向上流側と下流側にそれぞれ設ける（ノズル列を避ける位置に配置）構成にする。

インク吐出時にノズル近傍に電極を設けてしまうと、電極周辺に電界が発生することにより印字中のインク滴の飛翔方向が狂い、色ずれ等の画像不良が生じる問題がある。

本実施例では、ヘッド間位置の紙浮きを拍車で押さえ、ヘッドフェース面との対向位置の紙浮きを吸着手段（静電吸着方式）で押さえながら、インク滴の飛翔方向を電極板より発生する電界により悪影響を及ぼさない構成を提供することである。

ここで吸着手段は静電吸着方式としたが、他の吸着方式でもノズル直下に設けることは悪影響を及ぼすことがあり、例えば他の吸着方式として一般的に考えられるシロッコファンにより記録紙を吸引することにより紙押さえを防止するエアー吸引方式でも、エアーの風速によりインク滴の飛翔方向を変えてしまう恐れがあるために、同様にノズル列以外のフェース面対向位置にエアー吸引用のダクト穴を設けるなどの対策を行なうことにより紙浮きとインク滴飛翔方向への影響を与えない構成を提供することができる。

本発明の実施例にかかるインクジェットプリンタ本体断面図 本発明の実施例にかかるインクジェットプリンタの搬送装置断面図 本発明の実施例にかかるインクジェットプリンタの搬送装置上視図 本発明の実施例にかかる搬送装置内の拍車と拍車バネをしめす斜視図 本発明の実施例にかかる搬送装置内の記録紙状態を示した概略断面図 本発明の第二実施例にかかる静電吸着板の断面図 従来のインクジェット記録装置における記録領域の周辺の構成を示す概略断面図である 従来の記録装置の記録領域周辺を搬送方向より見た時の概略断面図である フルマルチプリンターの本体構成図 本実施例の静電吸着手段を示す上視図 本実施例の静電吸着手段を示す構成図

符号の説明

１０１ 記録装置
１０１ ロールユニット（給紙）
１０２ 記録ヘッド（Ｋ）
１０３ 記録ヘッド（Ｃ）
１０４ 記録ヘッド（Ｍ）
１０５ 記録ヘッド（Ｙ）
１０６ インクカートリッジ（Ｋ）
１０７ インクカートリッジ（Ｃ）
１０８ インクカートリッジ（Ｍ）
１０９ インクカートリッジ（Ｙ）
１１０ 搬送モーター
１１１ 搬送ベルト
１１２ 被記録媒体
１１３ レジストローラー対
１１４ レジストモーター
１１５ 拍車
１１６ 拍車バネ
１１７ 搬送駆動ローラー
１１８ 吸着力発生手段
１１９ ノズル列

Claims (7)

1. 記録手段によりシート材に記録を行なう記録装置の搬送装置において、
   前記搬送装置は、
   記録手段の搬送方向上流側に配置された前記記録手段の記録領域に前記シート材を搬送する第一搬送手段と、
   前記記録手段の搬送方向下流側に配置前記シート材を排出口へ搬送する第二搬送手段と、
   からなりさらには、前記第一搬送手段と第二搬送手段間にある記録手段直下領域部のシート材を少なくとも1つ以上の拍車とプラテン上に配置された吸着手段によりプラテン側へ付勢しながらシート材搬送をおこなうことを特徴とする搬送装置。
2. 前記請求項１記載のシート材幅分の長さのノズル列長を有する長尺記録ヘッドを複数本固定配置された直下にシート材を搬送しながら印字を行なう記録装置構成であることを特徴とする搬送装置。
3. 請求項１、２記載の前記第二搬送手段の拍車が複数の記録ヘッド間に配置されていることを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１〜３記載の吸着手段は前記記録手段である記録ヘッドとの対向位置に配置されたことを特徴とする搬送装置。
5. 請求項１〜４記載の吸着手段は静電吸着方式であることを特徴とする搬送装置。
6. 請求項１〜４記載の吸着手段配置位置が、ヘッド位置との対向位置でありかつヘッド内のノズル配置位置周辺の対向位置以外であることを特徴とする搬送装置。
7. 請求項１〜6記載の搬送装置のシート材が、搬送方向に連続的につながっているロール紙であることを特徴とする搬送装置。

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