JP2004136559A

JP2004136559A - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP2004136559A
Application number: JP2002303805A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yajima; 矢島　達男; Hironari Kimoto; 木本　裕也
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】記録媒体を搬送する無端ベルトの瞬間的な走行速度変化を抑え、その走行速度変化による印字ムラの発生を抑制して高品質な画像を形成することの可能なインクジェットプリンタを提供すること。
【解決手段】記録媒体を搬送する無端ベルトは、その両端を接合してループ状にされたものであり、前記両端が接合された接合部は前記無端ベルトの幅方向に斜めであることを特徴とする。
【選択図】　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタに関し、特に、布帛へのインクジェット捺染に適用して好適なインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、記録ヘッドから微小なインク液滴を吐出し、紙などの記録媒体に付着させることによりドットを形成し、画像・文字等の記録を行うものである。騒音が少なく、現像や定着等のプロセスを必要とせず、且つ容易にフルカラー記録が行えることから、各種プリンタ、ファクシミリ、コンピュータ端末等さまざまな分野に利用されており、布帛への捺染にも利用されている。
【０００３】
布帛への捺染を行なう場合、駆動ローラと従動ローラで布帛を狭持して搬送しつつ記録ヘッドからインクを吐出して画像を形成しようとすると、布帛は、紙やフィルムシートなどに比べて、いわゆる腰（剛性）がないために、このような駆動ローラ及び従動ローラ等による搬送を行うと、しわが生じやすく、したがって、形成した画像に歪みや変形が生じる場合があり、このような不具合を回避するために、１つの駆動ローラを含む複数のローラに無端ベルトを適当な張力が加わるようにして掛け、駆動ローラにより無端ベルトを走行させて、布帛をその無端ベルトで搬送する方式が見受けられる。
【０００４】
また、無端ベルトは、その走行方向の両端を接合してループ状にしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１８０７４８号公報（段落〔００１０〕−〔００１４〕、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような無端ベルトで図９の（ａ）に示すような接合部を有する無端ベルトを用いた場合に、接合部が駆動ローラを通過する時に、図９（ｂ）に示すように無端ベルトの接合部が駆動ローラに掛かる時に一様に屈曲せず接合部で折れて接合部を頂点する凸形状となることや、接合部とその近傍に補強材を設けた場合には、同図（ｃ）に示すように補強材が駆動ローラに掛かる時に補強材が瞬時に駆動ローラへ乗り上げることや、同図（ｄ）に示すように補強材により補強された部分が駆動ローラに掛かる時に無端ベルトの屈曲性が急激に低下すること等により、瞬間的に無端ベルトの走行速度変化を引き起こし、布帛の一定速度で搬送できず、その結果、布帛になされる画像の変形や濃度ムラ等の印字ムラを発生することがあった。また、駆動ローラに掛かったのち外れる時にも同様に瞬間的な無端ベルトの走行速度変化を引き起こし、印字ムラを発生する。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、記録媒体を搬送する無端ベルトの瞬間的な走行速度変化を抑え、その走行速度変化による印字ムラの発生を抑制して高品質な画像を形成することの可能なインクジェットプリンタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対向して設けられ、駆動ローラにより回転させられ、前記記録媒体を搬送する無端ベルトを備えるインクジェットプリンタにおいて、前記無端ベルトは、その両端を接合してループ状にされたものであり、前記両端が接合された接合部は前記無端ベルトの幅方向に斜めであることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対向して設けられ、駆動ローラにより回転させられ、前記記録媒体を搬送する無端ベルトを備えるインクジェットプリンタにおいて、前記無端ベルトは、非導電性材料からなり、その両端を接合してループ状にされたものであり、前記両端が接合された接合部は前記無端ベルトの幅方向に斜めであり、前記記録ヘッドに対向した位置であって、前記無端ベルトの内周面側に前記無端ベルトが移動可能に当接するように配置され、前記無端ベルトで搬送される記録媒体を前記無端ベルトを介して吸着するための静電吸着力発生手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、前記無端ベルトは、その表面抵抗値が１０^８Ω以上であることを特徴としている。また、さらに好ましくは１０^１３Ω以上である。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、前記無端ベルトは、前記接合部を補強するための補強材を備え、前記補強材は前記接合部に沿って前記無端ベルトの幅方向に斜めであることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、前記無端ベルトの接合部は、その接合される両端が厚み方向に斜面で形成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、前記無端ベルトの接合部は、その接合される両端が厚み方向に斜面で形成され、その両端はその接合部を補強するための補強材を介して接合され、前記補強材は、前記厚み方向の一端側が前記無端ベルトの外周面に、他端側は前記無端ベルトの内周面に沿って備えられるとともに、前記接合部に沿って前記無端ベルトの幅方向に斜めであることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７記載の発明は、前記補強材の前記一端側及び他端側は、前記無端ベルトの周方向の断面形状でみたとき、前記厚み方向の斜面に対してそれぞれ鈍角をなすように備えられていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、前記接合部は、前記接合部と前記無端ベルトの幅方向との為す角度をθ、前記無端ベルトの周方向の長さをＬ、前記無端ベルトの幅をＷ、前記無端ベルトの前記駆動ローラへの巻き付き長さをＲとした場合に、Ｒ／Ｗ＜ｔａｎθ＜Ｌ／Ｗを満足することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項９記載の発明は、前記無端ベルトは、その厚さが１ｍｍ以下であることを特徴としている。また、さらに好ましくは０．３ｍｍ以下である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。図１は、本発明である無端ベルトを用いた搬送機構を備えた布帛捺染用インクジェットプリンタを示す概略構成断面図である。
【００１８】
図１によれば、布帛捺染用インクジェットプリンタは、記録媒体として布帛１を密着させて（密着させる方法は後述する）搬送方向に搬送するための後述の各ローラに懸架され回転する例えば表面抵抗値１０^８Ω以上を有する非導電性材料からなる無端ベルト５（非導電性材料である理由は後述する）と、図示しない保持手段によって回転自在に保持され記録媒体としての布帛１を巻いて形成した元巻き１ａと、その元巻き１ａから布帛１の搬送方向下流に位置し、図示しない複数のノズルからインクを吐出し布帛１に画像を形成する記録ヘッド２と、その記録ヘッド２を保持するキャリッジ３と、このキャリッジ３を図示しない移動手段で主走査方向（図１紙面に垂直方向）に沿って移動させる際に移動案内するキャリッジレール４と、図示しない駆動手段により時計方向に回転して無端ベルト５を回転させる駆動ローラ６と、無端ベルト５を懸架して回動自在に設けられたガイドローラ７と、図示しない付勢手段により加圧されて無端ベルト５に適当な張力を与え、回動自在に軸支されるテンションローラ９と、布帛１と無端ベルト５を駆動ローラ６との間に挟みこんで図示しない付勢手段により所定の押圧を加えられ回動自在に設けられた押さえローラ１０と、無端ベルト５を介して記録ヘッド２と対向するように位置し、無端ベルト５の内周面に当接するように配置された静電吸着力発生手段としての静電吸着板１１と、によって主に構成される。
【００１９】
このような構成により、本実施形態における布帛捺染用インクジェットプリンタでは、次のような作用が実現される。元巻き１ａから繰り出された布帛１が、図中矢印搬送方向へ搬送され、無端ベルト５と共に駆動ローラ６及び押さえローラ１０により挟まれ、無端ベルト５に密着しつつ搬送される。そして、この搬送の進行に応じて、適切に制御されたキャリッジ３の走査及び記録ヘッド２からのインク吐出が実施されることにより、該布帛１にインクジェット捺染が行われる。
【００２０】
ここで、無端ベルト５を説明する前に、まず図２を用いて静電吸着板１１について説明する。図２（ａ）は、静電吸着板１１の上面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した切断線Ａ−Ａでの断面図である。図２に示すように、静電吸着板１１は、絶縁基板１０３上に櫛歯状の電極板１０１と櫛歯状のアース板１０２が互いに間隔をもって入れ子状態で固定され、さらに電極板１０１およびアース板１０２の上部には高誘電物質からなる表面吸着層１０４が形成されている。この表面吸着層１０４が無端ベルト５の内周面に接するように静電吸着板１１は上記図１に示したように配置される。
【００２１】
次に、図３を用いて静電吸着板１１と布帛１との間に発生する静電吸着力について説明する。電極板１０１およびアース板１０２に直流電圧を与えると、表面吸着層１０４で誘電分極現象がおこり異極性の電荷が励起され、図３に示すように電極板１０１上部ではマイナス（図３には「−」と示した）にアース板１０２上部ではプラス（図３には「＋」と示した）の状態になる。本実施形態の無端ベルト５は非導電性材料でできているので、無端ベルト５上の布帛１には表面吸着層１０４の電荷とは逆の電荷が図３に示すように発生する。したがって、静電吸着板１１と布帛１との間に静電気力により吸着する静電吸着力が発生することになる。
【００２２】
このように静電吸着板１１等の静電吸着力発生手段を用いて布帛等の記録媒体を無端ベルトに密着させて搬送する場合には、静電吸着力を良好に作用させるために、無端ベルトを非導電性材料で構成することが好ましい。ここで、非導電性材料により構成された無端ベルトは、静電吸着力発生手段により発生した電荷が流れない程度の抵抗を持つものであればよい。本実施の形態では、無端ベルト５をこのような非導電性材料で構成した。具体的には、その表面抵抗値が１０^８Ω以上であり、その場合には表面吸着層１０４で発生した電荷が無端ベルト５で流れ難く静電吸着板１１と布帛１との間の静電気力が発生し易くなり、布帛１を無端ベルト５に一様に密着して搬送することが容易となる。更に、表面抵抗値が１０^１３Ω以上であることが好ましく、その場合には表面吸着層１０４で発生した電荷がほとんど保持されたままとなるので十分な静電吸着力が得られ布帛１の搬送を何ら問題なく確実に行うことが容易にできる。このような表面抵抗値を実現するために無端ベルト５には、例えばガラス繊維を織り込んだ繊維で織られたガラスクロスに表面の撥水性を高めるための処理を施した材料を使用している。ここで言う表面の撥水性を高めるための処理は、本実施形態では具体的な一例としてフッ素コーティングを施している。
【００２３】
このように非導電性の無端ベルト５を用いることにより、静電吸着板１１と布帛１との間に発生した静電吸着力により、布帛１は無端ベルト５に密着せしめられ、駆動ローラ６を駆動し、無端ベルト５を搬送方向に回転させると、布帛１は静電吸着力によって無端ベルト５方向への力が与えられているので布帛１と無端ベルト５との間では摩擦力が発生し、布帛１は無端ベルト５と共に移動する。
【００２４】
ただし、このようにして一様に密着して搬送するためには、静電吸着板１１と布帛１との間に発生する静電吸着力が十分なものでなければならない。静電吸着力は電荷が引っ張り合う力すなわちクーロン力であるから距離の二乗に反比例する、距離は無端ベルト５の厚さであるから、無端ベルト５が上述の表面抵抗値を有しても厚さによっては、十分な静電吸着力を得ることができない。本実施の形態において、具体的には無端ベルト５の厚さを１ｍｍ以下とすることで、静電吸着板１１と布帛１との間の静電気力が弱くなることなく、布帛１を無端ベルト５に一様に密着して搬送することができる。また、０．３ｍｍ以下であれば十分な静電吸着力が得られ布帛１の搬送には問題が無い。また、強度を有しつつさらに薄いものであれば、表面抵抗値が上述の下限である１０^８Ωに近いものであっても十分な静電吸着力が得ることが可能となる。したがって、無端ベルト５の厚さは、１ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ以下が望ましい。
【００２５】
またここで、無端ベルト５の接合について説明する。無端ベルト５は図４に示すように走行方向の両端を熱融着により接合してループ状にしたものを各ローラ６、７、９に掛けたものであり、その接合された無端ベルト５の接合部５１は無端ベルト５の幅方向に斜めになるように（図４では角度θ）接合されている。このように斜めに接合することにより、図５に示すように接合部５１は、駆動ローラ６の円筒部の接触開始位置から接触終了位置の間のベルト係り部分で螺旋状に掛かるので、接合部で折れて接合部を頂点する凸形状とならない。
【００２６】
また、補強材５２についても接合部５１に沿って斜めに設けた。したがって、補強材５２が無端ベルト５の駆動ローラ６側の面であっても、補強材５２は、補強材５２の端部と接触開始位置を示す線の交点でのみで乗り上げ、その交点は、接触開始位置を示す線の図６奥側から、接触開始位置を示す線上を矢印で示した乗り上げ位置移動方向に無端ベルト５の走行に伴って移動する。その際、接触開始位置を示す線と補強材５２の端部の交点以外の接触開始位置を示す線上では、無端ベルト５または補強材５２が安定して掛かっているため、無端ベルト５は乗り上げる点の影響を殆ど受けずに走行することができる。これは、接触終了位置で補強材５２が外れる際も同様であり、無端ベルト５は補強材の外れる点の影響を殆ど受けずに走行できる。
【００２７】
また、無端ベルト５に補強材５２部分での屈曲性の低下があっても、補強材５２は、接触開始位置を示す線の図６奥側から徐々に駆動ローラ６の円筒部の接触開始位置から接触終了位置の間のベルト係り部分に掛かり徐々に外れるため急激な屈曲性の変化とはならない。従って無端ベルト５は、屈曲性の変化の影響を殆ど受けずに走行できる。
【００２８】
ここで、本実施の形態のように静電吸着力を利用して搬送する場合には、補強材５２も無端ベルト５と同様に非導電性である方がよく、本実施の形態では、非導電性材料の一例としてフッ素樹脂コーティング材料の一つであるＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ　ａｌｋｏｘｙ　ａｌｋａｎｅ　ｐｏｌｙｍｅｒ）フィルムを用いた。
【００２９】
また、図４に示した角度θつまり接合部５１と無端ベルト５の幅方向との為す角度は、無端ベルト５の周方向の長さをＬ、無端ベルト５の幅をＷ、接触開始位置から接触終了位置までの駆動ローラ６の円筒部上での距離である無端ベルト５の駆動ローラ６への巻き付き長さをＲとした場合に、
Ｒ／Ｗ＜ｔａｎθ＜Ｌ／Ｗ
を満足するようなθとし、接合部５１全体が一時的に接触開始位置から接触終了位置までの間に存在することが無いようにすることが望ましい。また、上記条件の上限は、接合部５１が無端ベルト５上で一周期の螺旋を形成させるものとなり、無端ベルト５のいずれの幅方向においても、接合部５１及び補強材５２が存在するほぼ同様の状態を実現できる。
【００３０】
次に、図４の切断面Ａ−Ａを示す図７を用いて接合の具体的一例を説明する。図７によれば、幅方向に斜めに接合された無端ベルト５において、両端面は厚み方向に斜面が形成され、ループ状にしたときに無端ベルト５はその斜面が合うように熱融着により接合されている。無端ベルト５を厚み方向に斜面で接合することにより、接合部５１の接合面積が大きくなり接合の強度が増し、さらに接合部５１近傍で屈曲させた時に接合部５１を頂点とする凸形状になり難くなる。また、本実施の形態では、それらの斜面は補強材５２ａを介し接合されていて、その補強材５２ａはさらに図７に示す断面における一端側が無端ベルト５の外周面（図７では無端ベルト５断面の上側）に、他端側が内周面（図７では無端ベルト５断面の下側）に熱融着されている。また、この際、補強材５２ａは厚み方向の斜面と鈍角をなすようにその斜面と外周面または内周面とで形成される鈍角を為す角に倣って一端側及び他端側がそれぞれ曲げられ熱融着されている。このように鈍角に倣い曲げることにより、熱融着したときに補強材５２ａの厚み方向への膨らみを抑えることができる。またさらに、接合の強度を増すために、補強材５２ａ及び接合部５１を被うように補強材５２ｂが熱融着されている。図７では、補強材５２ｂは外周面に備えたが、内周面、または、外周面及び内周面の両面にあっても良い。ただし、補強材５２ａ及び５２ｂは、無端ベルト５の外周面及び内周面では、接合部５１に沿って無端ベルト５の幅方向に斜めである。
【００３１】
また、図７に示した接合の形態は、本実施の形態の布帛捺染用インクジェットプリンタにおいて接合の強度や印字ムラ等を考慮した一例であって、接合の強度や印字ムラの状態によっては例えば図８に示すような接合であっても良い。つまり、図８（ａ）によれば、例えば補強材５２を用いずに無端ベルト５の両端面を斜面で接合したもの、同図（ｂ）によれば、無端ベルト５の端面（斜面でも良い）を突き合わせて補強材５２で接合部を被ったものなどがある。また、言うまでも無いが、接合部５１は無端ベルト５の幅方向に斜めであって補強材５２は接合部５１に沿って無端ベルト５の幅方向に斜めである。
【００３２】
このような無端ベルト５によれば、無端ベルト５の走行速度が接合部５１や補強材５２の影響を殆ど受けずに、印字ムラの発生を防ぐことが可能である。
【００３３】
また、上述の説明では、記録媒体として布帛を用いて説明したが、無端ベルトを用いて紙やフィルム等の記録媒体に印字する場合にも、同様に無端ベルト５の走行速度を接合部５１や補強材５２の影響を殆ど受けることなく、印字ムラの発生を防ぐインクジェットプリンタを提供できる。
【００３４】
また、上述の実施形態では、記録ヘッド２を主走査方向に移動しつつインクを吐出して画像を形成するいわゆる走査ヘッドを用いて説明したが、言うまでも無く主走査方向の全画像形成領域にノズルを有するいわゆるラインヘッドであっても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接合部やその補強材による瞬間的な無端ベルトの走行速度変化を抑え、瞬間的な無端ベルトの走行速度変化による印字ムラの発生を抑制して高品質な画像を形成することの可能なインクジェットプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る布帛捺染用インクジェットプリンタの機構的構成例を示す概略構成断面図である。
【図２】本発明に係る静電吸着板の構成を示す、（ａ）は、上面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ切断線での断面図である。
【図３】静電吸着板と布帛との間に発生する静電吸着力について説明するための図である。
【図４】無端ベルトの接合について説明するための無端ベルトと各ローラの斜視図である。
【図５】無端ベルトの接合部が駆動ローラを通過する際の状態を示す説明図である。
【図６】無端ベルトの補強材が駆動ローラを通過する際の状態を示す説明図である。
【図７】接合の一例を示す断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）とも接合の一例を示す断面図である。
【図９】従来の無端ベルトにおける不具合を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１　布帛
１ａ　元巻き
２　記録ヘッド
３　キャリッジ
４　キャリッジレール
５　無端ベルト
５１　接合部
５２　補強材
６　駆動ローラ
７、８　ガイドローラ
９　テンションローラ
１０　押さえローラ
１１　静電吸着板

Claims

記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対向して設けられ、駆動ローラにより回転させられ、前記記録媒体を搬送する無端ベルトを備えるインクジェットプリンタにおいて、
前記無端ベルトは、その両端を接合してループ状にされたものであり、前記両端が接合された接合部は前記無端ベルトの幅方向に斜めであることを特徴とするインクジェットプリンタ。
記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対向して設けられ、駆動ローラにより回転させられ、前記記録媒体を搬送する無端ベルトを備えるインクジェットプリンタにおいて、
前記無端ベルトは、非導電性材料からなり、その両端を接合してループ状にされたものであり、前記両端が接合された接合部は前記無端ベルトの幅方向に斜めであり、
前記記録ヘッドに対向した位置であって、前記無端ベルトの内周面側に前記無端ベルトが移動可能に当接するように配置され、前記無端ベルトで搬送される記録媒体を前記無端ベルトを介して吸着するための静電吸着力発生手段を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
前記無端ベルトは、その表面抵抗値が１０^８Ω以上であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
前記無端ベルトは、前記接合部を補強するための補強材を備え、
前記補強材は前記接合部に沿って前記無端ベルトの幅方向に斜めであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
前記無端ベルトの接合部は、その接合される両端が厚み方向に斜面で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
前記無端ベルトの接合部は、その接合される両端が厚み方向に斜面で形成され、その両端はその接合部を補強するための補強材を介して接合され、
前記補強材は、前記厚み方向の一端側が前記無端ベルトの外周面に、他端側は前記無端ベルトの内周面に沿って備えられるとともに、前記接合部に沿って前記無端ベルトの幅方向に斜めであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
前記補強材の前記一端側及び他端側は、前記無端ベルトの周方向の断面形状でみたとき、前記厚み方向の斜面に対してそれぞれ鈍角をなすように備えられていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリンタ。
前記接合部は、前記接合部と前記無端ベルトの幅方向との為す角度をθ、前記無端ベルトの周方向の長さをＬ、前記無端ベルトの幅をＷ、前記無端ベルトの前記駆動ローラへの巻き付き長さをＲとした場合に、Ｒ／Ｗ＜ｔａｎθ＜Ｌ／Ｗを満足することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
前記無端ベルトは、その厚さが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。