JP2005144882A - 記録媒体搬送機構及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録ヘッドの走査領域に記録紙を所定ピッチで搬送するインクジェット記録装置において、記録紙の後端が搬送ローラ対を通過した後、排出ローラと拍車のみによって搬送される際に、搬送精度が悪化するのを防止する。
【解決手段】 記録ヘッド１４より記録紙Ｐの搬送方向上流側には、記録紙Ｐを挟持搬送する搬送ローラ３４とピンチローラ３６とを配設する。記録ヘッド１４より搬送方向下流側には、記録紙Ｐを挟持して搬送する排出ローラ３８と拍車４０とを配設する。拍車４０を軸支する支持部材４２にはソレノイド４４が取り付けられており、制御手段４６によってソレノイド４４に通電し拍車４０の排出ローラ３８への押圧力を変化させる。制御手段４６は、記録紙Ｐの後端が搬送ローラ３４とピンチローラ３６との間を通過した後は、通過前に比べて拍車４０の押圧力が強くなるように制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）の印字領域に記録媒体を所定ピッチで搬送する記録媒体搬送機構、及びこの記録媒体搬送機構を用いたインクジェット記録装置に関する。

従来から、記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復移動するキャリッジに、記録ヘッドを搭載し、記録媒体を所定ピッチで搬送させ、キャリッジの往復移動（記録ヘッドの走査）とを交互に繰り返しながら、その記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出して、画像データに基づいた画像を記録媒体に記録（印字）するインクジェット記録装置は知られている。

このインクジェット記録装置には、図７に示すように、記録ヘッド１００の走査領域に記録媒体Ｐが送り出されるプラテン１０２が設けられている。記録ヘッド１００の走査領域より搬送方向上流側には、記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ローラ１１０とピンチローラ１１２とが配設されている。また、記録ヘッド１００の走査領域より搬送方向下流側には、記録媒体Ｐを挟持搬送する排出ローラ１１４と拍車１１６とが配設されている。

このプラテン１０２の上面には、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って複数のリブ１０４が設けられており、リブ１０４の間には、搬送方向に沿って複数の吸引孔１０６が形成されている。この吸引孔１０６の背面側にはチャンバー１０７が設けられており、吸引ファン１０８で負圧とされる。チャンバー１０７を負圧とすることで吸引孔１０６から空気を吸引し、リブ１０４上を搬送される記録媒体Ｐを吸引して記録ヘッド１００と記録媒体Ｐとの距離を一定に保持する。

このようなインクジェット記録装置では、搬送ローラ１１０とピンチローラ１１２、及び排出ローラ１１４と拍車１１６の協調により記録媒体Ｐを所定ピッチでプラテン１０２上を搬送させる。そして、記録ヘッド１００を走査することによって、プラテン１０２上の記録媒体Ｐに所定のバンド巾で印字を行う。さらに記録媒体Ｐを所定のピッチで搬送し、記録ヘッド１００の走査により所定のバンド巾で印字することを繰り返し行い、記録媒体Ｐのほぼ全面に画像を形成する（例えば、特許文献１参照）。

また、厚みの異なる記録媒体など、複数種類の記録媒体Ｐに対応するため、例えば拍車１１６を排出ローラ１１４へ押圧する押圧力は、厚手の記録媒体Ｐを挟持搬送し得る押圧力以上で、かつ普通の記録媒体に押圧跡が残らない押圧力以下に設定されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３４７７１０号公報 特開平３−３８５５号公報

近年では、部品精度の向上により、搬送ローラ１１０の外径誤差は±１０μｍ、排出ローラ１１４の外径誤差は±３０μｍ程度となっている。これは、搬送ローラ１１０は金属で作製できるが、金属製の拍車１１６に押圧される排出ローラ１１４は表面を弾性体で形成しているからである。このような構成では、拍車１１６の押圧力を厚手の記録媒体Ｐを搬送し得る程度に設定すると、記録媒体Ｐの搬送精度が悪化してしまう。この理由は、搬送ローラ１１０とピンチローラ１１２、及び排出ローラ１１４と拍車１１６とで協調して記録媒体Ｐを搬送する際に、搬送ローラ１１０よりも部品精度が悪い排出ローラ１１４の部品精度の影響を強く受けてしまうからである。

また、本発明者らは、排出ローラ１１４への拍車１１６の押圧力に関して評価を行った結果、押圧力が高くなるほど搬送精度は悪化することを確認している。これは、押圧力が高くなるほど、排出ローラ１１４の部品精度の影響が出やすいためと考えられる。したがって、プラテン１０２上で記録媒体Ｐを搬送するときには、拍車１１６の押圧力を低く設定した方が良いことになる。

しかし、記録媒体Ｐの後端が搬送ローラ１１０とピンチローラ１１２との間を通過した後、すなわち排出ローラ１１４と拍車１１６のみで記録媒体Ｐを搬送する際には、拍車１１６の押圧力が低いと、搬送抵抗（例えばプラテン１０２での吸着力等）が搬送力よりも大きくなっていまい、搬送精度が悪化してしまう。記録媒体Ｐの搬送精度が変動すると、記録媒体Ｐの後端側で画質不良が生じるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、搬送ローラとピンチローラとの間を記録媒体の後端が通過した後（排出ローラと拍車のみで記録媒体を搬送するとき）でも、記録媒体の搬送精度が低下するのを防止することができる記録媒体搬送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。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、インク滴を吐出する記録ヘッドの印字領域に、記録媒体を所定ピッチで搬送する記録媒体搬送機構であって、前記印字領域より搬送方向上流側に配置され、前記記録媒体を挟持して搬送する搬送ローラ対と、前記印字領域より搬送方向下流側に配置され、回転駆動される排出ローラと、回転自在に軸支されると共に前記排出ローラへ押圧され、前記排出ローラとの間で前記記録媒体を挟持する拍車と、前記記録媒体の後端が前記搬送ローラ対を通過する前と後とで、前記拍車の押圧力を変化させる押圧力可変手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１の発明では、記録媒体が搬送ローラ対と排出ローラ及び拍車とにまたがって搬送されているときには、押圧力可変手段により拍車の押圧力を低く設定することで、排出ローラから受ける影響を小さくして搬送精度が悪化するのを防止する。また、記録媒体の後端が搬送ローラ対を通過する前と後とで、拍車の押圧力を変化させることができるので、記録媒体の後端が搬送ローラ対を通過した後には、記録媒体の搬送力が搬送抵抗よりも小さくならないように、拍車の押圧力を強くすることが可能となる。このため、記録媒体の搬送状態に応じて拍車の押圧力を変化させることで、記録媒体の搬送精度を良好に保つことができ、画質不良を防止できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記押圧力可変手段は、前記記録媒体の後端が前記搬送ローラ対を通過した後では、前記記録媒体の後端が前記搬送ローラ対を通過する前より前記拍車の押圧力を強くすることを特徴としている。

請求項２の発明では、記録媒体が搬送ローラ対と排出ローラ及び拍車とにまたがって搬送されているときには、拍車の押圧力を低く設定することで、搬送精度が悪化するのを防止できる。一方、記録媒体の後端が搬送ローラ対を通過した後には、拍車の押圧力を強く設定することで、記録媒体の搬送力を高め、搬送力よりも搬送抵抗が大きくなるのを防止できる。このため、記録媒体の搬送精度を良好に保つことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記押圧力可変手段は、前記記録媒体の紙詰まり除去時には、前記拍車の押圧力が低くなるように設定されていることを特徴としている。

請求項３の発明では、記録媒体の紙詰まり除去時には、押圧力可変手段によって拍車の押圧力を低くすることができるので、紙詰まりが発生したときに印字領域付近から記録媒体を容易に除去することが可能となる。

請求項４に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、請求項１乃至請求項３に記載の記録媒体搬送機構を備えることを特徴としている。

請求項４に記載の発明に係るインクジェット記録装置では、請求項１乃至請求項３に記載の記録媒体搬送機構を備えているので、記録媒体の後端が搬送ローラ対を通過する前では、拍車の押圧力を低く設定することで、搬送精度が悪化するのを防止できる。また、記録媒体の後端が搬送ローラ対を通過した後では、拍車の押圧力を強く設定することで、記録媒体の搬送力を搬送抵抗より大きくすることが可能となる。このため、記録媒体の搬送位置により搬送精度が悪化するのを防止して高画質な画像を得ることができる。

本発明に係る記録媒体搬送機構及びインクジェット記録装置によれば、記録媒体の後端が搬送ローラ対を通過した後、排出ローラと拍車のみによって記録媒体を搬送する際に、排出ローラの部品精度の影響により搬送精度が悪化するのを防止することができる。

以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

まず、最初にインクジェット記録装置１０の概要を説明し、次に、本発明に係る要部について説明をする。なお、記録媒体は記録紙Ｐとして説明をする。また、図１及び図４において、記録紙Ｐのインクジェット記録装置１０における搬送方向と直交する方向を主走査方向として矢印Ｍで表し、記録紙Ｐの搬送方向を副走査方向として矢印Ｓで表す。

図４で示すように、インクジェット記録装置１０は、記録ヘッド１４を搭載したキャリッジ１２を備えている。このキャリッジ１２の記録紙Ｐの搬送方向上流側（以下、単に「上流側」という）には、主走査方向にシャフト１６が架設されている。また、キャリッジ１２には、主走査方向に走行するタイミングベルト１８の一部が固定されている。これにより、キャリッジ１２はシャフト１６上を主走査方向に往復移動可能に支持される構成となっている。

また、インクジェット記録装置１０には、画像印刷前の記録紙Ｐを束にして入れておく給紙トレイ２０が設けられており、その給紙トレイ２０の上方には、記録ヘッド１４によって画像が印刷された記録紙Ｐが排出される排紙トレイ２２が設けられている。給紙トレイ２０から図示しない給紙手段により記録紙Ｐが１枚ずつ給紙され、記録ヘッド１４に対向する副走査方向へ所定のピッチで搬送（間欠送り）する記録紙搬送装置３０へ送られる。

また、このインクジェット記録装置１０には、印刷時において、各種設定を行うコントロールパネル２４が設けられている。図４に示すように、インクジェット記録装置１０のキャリッジ１２には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色の記録ヘッド１４が交換可能に搭載されている。各色の記録ヘッド１４は、記録ヘッド１４の下部に設けられたノズル（図示せず）がプラテン３２と対向するようにキャリッジ１２上に搭載されている。図１〜図３に示すように、プラテン３２は、記録ヘッド１４のノズル（図示せず）からインク滴が吐出され画像が形成される記録紙Ｐを平坦に保持する。

図１及び図２に示すように、記録紙搬送装置３０には、プラテン３２より記録紙Ｐの搬送方向上流側に、回転可能に軸支された搬送ローラ３４が設けられている。搬送ローラ３４と対向する位置には、複数のピンチローラ３６が所定の間隔をおいて軸支されており、搬送ローラ３４に従動して回転する。この搬送ローラ３４とピンチローラ３６の回転により、記録紙Ｐを挟持してプラテン３２上へ搬送する。この搬送ローラ３４は、金属製のシャフトの表面にセラミックをコーティングしたものである。

また、プラテン３２より記録紙Ｐの搬送方向下流側には、回転可能に軸支されたシャフト３７に一定の間隔で排出ローラ３８が取り付けられている。排出ローラ３８と対向する位置には、支持部材４２に回転可能に軸支された複数の拍車４０が設けられている。複数の拍車４０は、排出ローラ３８を押圧するように支持されており、排出ローラ３８に従動して回転する。この排出ローラ３８と拍車４０の回転により、画像が形成された記録紙Ｐを排出する。この排出ローラ３８は、金属製のシャフト３７の表面にＥＰＤＭゴム等の弾性体層を形成したものである。また、拍車４０は金属製であり、歯の先端部が記録紙Ｐと接触することにより、印字後の乾ききってないインクが拍車４０に転写して、さらに記録紙Ｐに再転写されることに起因する画質の低下もない。

図１及び図２に示すように、搬送ローラ３４と排出ローラ３８とは、１つのモータ５０によって駆動力が伝達される。より詳細に説明すると、搬送ローラ３４のシャフト３５の軸方向端部には出力ギア５２が取り付けられ、この出力ギア５２にはギア５６が噛み合わされている。ギア５６と同軸上にはプーリー５８が設けられている。このプーリー５８はモータ５０の回転軸に直結されている。また、排出ローラ３８のシャフト３７の軸方向端部には出力ギア５４が取り付けられ、この出力ギア５４には伝達ギア６０が噛み合わされている。伝達ギア６０と同軸上にはプーリー６２が設けられ、プーリー６２とプーリー５８との間にベルト６４が架渡されている。

これにより、モータ５０から搬送ローラ３４へは、ギア５６を介して出力ギア５２を回転させることで駆動力が伝達される。モータ５０から排出ローラ３８へは、ベルト６４を介して伝達ギア６０を回転させ、さらに出力ギア５４を回転させることで駆動力が伝達される。

排出ローラ３８の周速は、ギア比、プーリー比により搬送ローラ３４の周速よりも約０．３％増速しており、記録紙Ｐは排出ローラ３８側に引っ張られた状態となっている。これにより、記録ヘッド１４の印字領域での記録紙Ｐの浮き、弛みが防止される。

図３に示すように、チャンネル状の支持部材４２には、両端部に２つの開孔４７が形成されており、本体フレーム４３に設けられた２つのガイドポール４８に可動自在に挿通されている。支持部材４２の下面には、ソレノイド４４のプランシャーが固定されており、制御手段４６からの信号に基づきプランシャーを伸縮させることで支持部材４２を昇降させ、排出ローラ３８への拍車４０の押圧力を可変できるようになっている。制御手段４６は記録紙Ｐの搬送を制御するとともに、記録紙Ｐの後端が搬送ローラ３４とピンチローラ３６との間を通過するときに、ソレノイド４４に通電させ拍車４０の押圧力を変化させる。本実施形態では、記録紙Ｐの通過前にはＡ４記録紙の拍車４０と排出ローラ３８間での引き抜き力が２００ｇＦに設定され、記録紙Ｐの通過後にはＡ４記録紙の拍車４０と排出ローラ３８間での引き抜き力が４００ｇＦ〜５００ｇＦに設定されている。

また、図１及び図２に示すように、プラテン３２の上面には、記録紙Ｐの搬送方向に沿ってリブ７０が並列して所定の間隔で配設されている。また、プラテン３２の上面には、リブ７０の間を記録紙Ｐの搬送方向と直交する方向に仕切り板７６が形成されている。リブ７０と仕切り板７６とで囲まれた部分には、空気を吸引する吸引孔７２が設けられている。また、プラテン３２の下側には、吸引孔７２と連通する吸引ダクト７４が設けられ、吸引ダクト７４には吸引ダクト７４内を負圧にする吸引ファン（図示せず）が設けられている。吸引ファン（図示せず）を回転させることで吸引孔７２から空気が吸引され、記録紙Ｐをリブ７０上に吸着するようになっている。

以上のようなインクジェット記録装置１０において、次に、本発明の作用を説明する。

記録紙Ｐは、記録ヘッド１４の上流側と下流側で、搬送ローラ３４とピンチローラ３６、及び排出ローラ３８と拍車４０とに挟持された状態で副走査方向に所定のピッチで搬送される。図２に示すように、記録ヘッド１４の走査領域では、吸引孔７２から空気を吸引することで記録紙Ｐがリブ７０上に吸着され、記録ヘッド１４と記録紙Ｐとの距離がほぼ一定に保たれる。そして、記録ヘッド１４がシャフト１６上を主走査方向に移動しながら、記録紙Ｐに対してノズル（図示せず）からインク滴を吐出することにより、所定のバンド巾で画像が印刷される。

主走査方向への記録ヘッド１４の１回の移動が終了すると、記録紙Ｐは、搬送ローラ３４とピンチローラ３６、及び排出ローラ３８と拍車４０との回転によって副走査方向に所定のピッチで搬送され、再び記録ヘッド１４が主走査方向（前述とは反対方向）に移動しながら、所定のバンド巾で画像が印刷される。このような動作を複数回繰り返すことによって、記録紙Ｐのほぼ全面に画像データに基づく画像が記録される。

図２に示すように、記録紙Ｐが搬送ローラ３４とピンチローラ３６、及び排出ローラ３８と拍車４０とにまたがって搬送されている際には、排出ローラ３８の周速が搬送ローラ３４の周速よりも大きいため、記録紙Ｐが排出ローラ３８に引っ張られた状態となっている。これにより、リブ７０上での記録紙Ｐの浮き、弛みが防止される。この状態では、拍車４０の排出ローラ３８への押圧力は低く（Ａ４記録紙の引き抜き力が２００ｇＦ）設定されている。これにより、記録紙Ｐの搬送が排出ローラ３８の部品精度の影響を受けにくくなり、搬送精度が悪化するのが防止される。

一方、記録紙Ｐの後端が搬送ローラ３４とピンチローラ３６との間を通過した直後には、制御手段４６からの信号に基づきソレノイド４４に通電し、支持部材４２を下降させることで、排出ローラ３８への拍車４０の押圧力を強くする。このとき、Ａ４記録紙の引き抜き力は４００ｇＦ〜５００ｇＦとなっており、記録紙Ｐが排出ローラ３８と拍車４０のみにより搬送されるときには、記録紙Ｐの搬送力が大きくなる。このため、記録紙Ｐの搬送力が搬送抵抗より小さくなることがなく、搬送精度が悪化するのが防止される。これにより、記録紙Ｐの搬送精度を良好に保つことができ、高画質の画像を得ることができる。

次に、本発明の第２実施形態を図５及び図６に基づいて詳細に説明する。

なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図５に示すように、複数の拍車４０を回転可能に軸支する支持部材４２の両端部には、カム８６が支持部材４２に当接するように設けられている。カム８６をモータ８４によって回転させることで、支持部材４２を昇降させ、拍車４０の排出ローラ３８への押圧力を変化させる。また、モータ８４の回転は制御手段８０によって制御される。本実施形態では、第１実施形態と同様に、記録紙Ｐの後端が搬送ローラ３４とピンチローラ３６との間を通過する前より、通過した後が拍車４０の押圧力が強くなるように設定されており、押圧力の設定値も第１実施形態と同様となっている。なお、図示しないばねにより拍車４０を排出ローラ３８に押圧させる構成である。

また、インクジェット記録装置内で記録紙Ｐの紙詰まりが発生したときには、制御手段８０によりモータ８４を回転させ、カム８６を回転させることで、拍車４０の押圧力が低くなるように設定されている。

このようなインクジェット記録装置では、記録紙Ｐの後端が搬送ローラ３４とピンチローラ３６との間を通過するときには、制御手段４６によりカム８６を回転させ、支持部材４２を下降させることで、排出ローラ３８への拍車４０の押圧力を強くする。つまり、記録紙Ｐが排出ローラ３８と拍車４０のみにより搬送されるときには、記録紙Ｐの搬送力を大きくすることができる。このため、記録紙Ｐの搬送力が搬送抵抗より小さくなることが防止され、搬送精度が悪化するのが防止される。これにより、記録紙Ｐの搬送精度を良好に保つことができ、高画質の画像を得ることができる。

また、記録紙Ｐの紙詰まりが発生したときには、制御手段４６によりカム８６を回転させ、支持部材４２を上昇させることで、排出ローラ３８への拍車４０の押圧力が弱くなる。これにより、排出ローラ３８と拍車４０との間に挟まれた記録紙Ｐを容易に除去することができる。

なお、第１及び第２実施形態では、拍車４０の排出ローラ３８への押圧力を可変させる手段として、ソレノイドやカムを用いたが、これに限定されるものではない。また、拍車４０の押圧力の設定値は、上記実施形態に限定されるものではなく、記録媒体の後端が排出ローラと拍車との間を通過した後の搬送精度の悪化を防止できる値であれば、適宜に設定することができる。

以上のような本実施形態のインクジェット記録装置１０は、記録紙Ｐ上へ画像（文字を含む）を記録するものであったが、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりする等、工業用的に用いられる液滴噴射装置全般に含まれる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録紙搬送装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録紙搬送装置を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録紙搬送装置を示す部分構成図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置を示す一部破断概略斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の記録紙搬送装置を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の記録紙搬送装置を示す部分構成図である。 従来のインクジェット記録装置の記録紙搬送装置を示す断面図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
１２ キャリッジ
１４ 記録ヘッド
３０ 記録紙搬送装置
３２ プラテン
３４ 搬送ローラ
３６ ピンチローラ
３８ 排出ローラ
４０ 拍車
４２ 支持部材
４３ 本体フレーム
４４ ソレノイド
４６ 制御手段
５０ モータ
７０ リブ
８０ 制御手段
８４ モータ
８６ カム

Claims (4)

1. インク滴を吐出する記録ヘッドの印字領域に、記録媒体を所定ピッチで搬送する記録媒体搬送機構であって、
   前記印字領域より搬送方向上流側に配置され、前記記録媒体を挟持して搬送する搬送ローラ対と、
   前記印字領域より搬送方向下流側に配置され、回転駆動される排出ローラと、
   回転自在に軸支されると共に前記排出ローラへ押圧され、前記排出ローラとの間で前記記録媒体を挟持する拍車と、
   前記記録媒体の後端が前記搬送ローラ対を通過する前と後とで、前記拍車の押圧力を変化させる押圧力可変手段と、
   を備えることを特徴とする記録媒体搬送機構。
2. 前記押圧力可変手段は、前記記録媒体の後端が前記搬送ローラ対を通過した後では、前記記録媒体の後端が前記搬送ローラ対を通過する前より前記拍車の押圧力を強くすることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体搬送機構。
3. 前記押圧力可変手段は、前記記録媒体の紙詰まり除去時には、前記拍車の押圧力が低くなるように設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録媒体搬送機構。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の記録媒体搬送機構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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