JP2014140989A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体のシワや捲れを抑制すること
【解決手段】多数の貫通穴のあいた無端ベルトの上に媒体を真空吸着し、印字から乾燥工程までの間媒体にシワや捲れが発生することのないように紙の形状を拘束しながら搬送する。印字から乾燥工程までの広い範囲でベルト裏面に設けた平面状の多孔質体を通して真空吸引することで搬送中の媒体が平面上にベルトにむらなく吸着され、その形状を拘束維持した状態で乾燥を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクで記録媒体に記録を行う記録装置、特にインクを記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。

従来、インク滴を吐出させて、記録媒体上にドットを形成し、画像を形成するインクジェット記録装置においては、その記録媒体を搬送する手段としては、搬送ローラーとそれに従動するピンチローラーによって、用紙を挟みこんで搬送を行う方式や、ベルトないしはステージに記録媒体を吸着させて搬送を行う方式等が挙げられる。このベルトないしはステージに記録媒体を吸着させる方法としては、ベルトやステージに静電気を印加して静電気力によってベルトに記録媒体を吸着させる静電吸着方式と、ベルトやステージに多数の穴を設け、その穴からエアを吸引して記録媒体を吸着させる真空吸着方式とがある。

一般に静電吸着方式では、記録ヘッドと記録媒体との間の距離が大きい場合は特に、静電吸着のために印加した電場が吐出インク滴に影響を与え、ヘッドのインク吐出口にインクが付着しやすくなるなどの弊害が発生する場合がある。

このようなインクジェットに用いられる記録インクは主な溶媒として水が用いられているものが一般的である。そのため、記録画像が高濃度の場合には、多量の水分が記録媒体上に打ち込まれることになり、その結果記録媒体にシワが発生したり搬送中に捲れが発生することがある。この現象を防止するためには、印字により記録媒体に多量の水分が打ち込まれてから乾燥するまでの間、媒体が変形しないよう、外力により形状を維持し続けるという方法がある。

この方法の一例として特許文献１に示すような静電吸着による媒体搬送方法がある。しかし静電吸着法では、媒体に含有する水分量によって吸着力が大きく変動し、印字による多量な水分が含まれる状態から乾燥するまでの間、安定して媒体全体に形状保持する力を維持することはとても困難である。さらに、吸着力を向上させるため電場を強くすると、吐出インク滴の飛翔方向に影響を与えてしまい、画像が乱れてしまう等の問題もあった。従って、外力によって媒体の変形を防止する方法としては前述の真空吸着方式は非常に適した手段と言える。

また、真空吸着方式による媒体の固定方法も知られている。例えば、特許文献２に示すように、真空吸着板の上を紙がスライドして移動する方式がその一例である。しかしこの方法では、媒体変形を押さえるために吸着圧を大きくすると、媒体とテーブルとの摩擦が非常に大きくなり、媒体をスムーズに精度良く搬送することが困難となる。また、両面印字を行う際、先に印字した面をテーブルと摩擦してしまうため画像に傷がついて劣化してしまう、という課題があった。

また、特許文献３に示すように媒体は多数の穴の開いたベルトの上に載置し、ベルトの裏面から真空吸着を行う方法も従来知られている。この方法では確かに媒体は直接摩擦にさらされることはないが、ベルトの裏面側にある穴の開いた板の穴の密度が問題となる。この板の上面の平面度で媒体の印字面の平面度が決定されるため、この板は真空吸着に伴う負圧に耐える剛性が必要とされる。

特開２００６−２６４８９９号公報 特開２０１０−２５３７９５号公報 特開２０１２−１１６０９９号公報

しかし、高濃度画像の場合でもシワや捲れを確実に防止するには、穴の密度を非常に細かくしなくてはならないが、小計の穴を高密度にあけて作ろうとするとどうしてもこの板が高コストになってしまう。その上、このような平板に貫通穴を空ける手段ではなかなか剛性と穴の密度の要求レベルを両立すること自体も困難であった。

本発明の目的は、紙のシワや捲れを防止しながら搬送し、印字から乾燥の工程中媒体が変形しないよう、真空吸着により固定し、媒体を摩擦することなく、また、高精度な紙送りが行われる記録装置を安価に提供することにある。

本発明は、多数の貫通穴のあいた無端ベルトの上に媒体を真空吸着し、印字から乾燥工程までの間媒体にシワが発生したり捲れたりすることのないように紙の形状を拘束しながら搬送するものである。印字から乾燥工程までの広い範囲で真空吸着を行うため真空吸着面は非常に広いが、ベルト裏面に平板状に加工した目の細かい多孔質体を設けることで上記工程中の媒体全面をスキマなく平面に拘束しながら搬送し、乾燥させるものである。

本発明によると、印字工程で多量のインクが打ち込まれ、媒体に多量の水分が供給されても、媒体の形状を固定したまま乾燥工程が行われる。特に本件によると、搬送ベルト裏面側に多孔質体を設けているため、媒体全体をすきまなく密着吸着することが可能であり、媒体のシワや捲れ発生抑制の点で非常に大きな効果のある記録装置の提供が可能になる。また、媒体をベルトに載置して搬送するため、媒体裏面も摩擦することがなく、両面印字を行っても裏面の画像乱れが発生することのない記録装置の提供が可能となる。

本発明の記録装置の外観斜視図 本発明の記録装置の断面図 本発明の記録装置の主要部断面図 本発明の記録装置の主要部断面図

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

まず、本発明の記録装置の全体構成について述べる。図１（ａ）は本発明の記録装置を模式的に示した斜視図である。

記録媒体ロール（供給側）１０３（ａ）に巻き取られた記録媒体は用紙搬送ベルト２０１上で所望の印字を施されて記録媒体ロール（巻き取り側）１０３（ｂ）に巻き取られる。

用紙搬送ベルト２０１はベルト駆動ローラー２０２（ａ）、ベルトテンションローラー２０２（ｂ）および２本の印字面位置決めローラー２０３により保持されている。用紙搬送ベルト２０１の駆動はベルト駆動ローラー２０２（ａ）により駆動される。

テンションローラー２０２は、用紙搬送ベルトに張力を与える。用紙搬送ベルト上には記録媒体１０２が供給され、ベルト直上に設けられた記録ヘッド１０１によって所望の印字が施される。

記録ヘッドには不図示のインク供給系、電気駆動回路が接続されており、カラー印字を行うため、ここではブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクをそれぞれ吐出するヘッドが合計４本備え付けられている。

印字終了した記録媒体１０２は用紙搬送ベルト２０１により搬送され、記録ヘッド１０１の下流側に設けられた乾燥機１０４により、乾燥が行われる。

乾燥機１０４は、加熱ヒーターでも良いし、マイクロウェーブ発生装置でも良いが、ここではＩＲヒーターを用いている。

記録ヘッド１０１および乾燥機１０４の直下のベルト裏面側には真空チャンバ２０４が設けられている。真空チャンバ２０４には不図示の真空吸引ポンプが連通しており、チャンバ内が大気圧よりも低い低圧に制御される構成を有している。

用紙搬送ベルト２０１には、不図示の多数の穴が開いており、この真空チャンバ２０４の負圧はこの多数の穴と連通している。その結果、真空チャンバ２０４の負圧は用紙搬送ベルト２０１の多数の穴を介して記録媒体１０２に連通しており、その結果、記録媒体１０２は用紙搬送ベルト２０１に真空吸着される。

用紙搬送ベルト２０１の上面側では前述の記録ヘッド１０１により印字が行われるため、記録媒体１０２表面と記録ヘッド１０１との距離は精度良く保たれなくてはならない。そのため、印字面位置決めローラー２０３で用紙搬送ベルト２０１の上面の位置が精度良く決定されるような構成となっている。

［第１の実施形態］
図１〜４を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。図２〜４は本実施例の記録装置の断面図である。

本発明の最大の特徴は、真空チャンバ２０４の構造にある。図２〜４に示すように、真空チャンバ２０４は、概ね直方体形状をしており、上面を除く５面は不図示の真空ポンプに連通するダクトを除いて平面の壁で囲まれている。

真空チャンバ２０４の内部には、多数の穴のあいた多孔板２０７が設けられており、板の上下方向に大気は連通している。多孔板の上面には多孔質体５０１が設けられている。真空チャンバ２０４の上面にある多孔質体５０１には前述の用紙搬送ベルト２０１が接触載置される。

用紙搬送ベルト２０１はＳＵＳ製のベルトを用い、ベルトにはエッチングにより多数の穴が空けられている。この用紙搬送ベルト２０１を駆動する際、用紙搬送ベルト２０１と多孔質体５０１は接触摺動する。また、多孔質体５０１は乾燥機１０４から発する熱の影響も受ける。そのため、多孔質体５０１は耐摩耗性・耐熱性のあるものが望ましく、アルミナ多孔質体、金属多孔質体、耐熱樹脂多孔質体などが望ましい。

本発明では、以上のような構成にすることにより、真空チャンバ２０４に作用している負圧が用紙搬送ベルト２０１を介して記録媒体１０２に作用して記録媒体１０２をベルトに真空吸着搬送させるものである。このような構成にすることにより、記録媒体１０２に作用する真空吸着穴の密度を高め、記録媒体１０２全面を吸着・拘束したまま乾燥工程を行うため、媒体１０２にシワが発生したり捲れたりするのを大幅に抑制できるものである。

以上説明したように、本発明は、用紙搬送ベルトの下に多孔質体を配置した真空チャンバを設けることにより、記録媒体全面をむらなく吸着し、印字面を平面に保ちつつ紙送りできる記録装置を実現するものである。以上の説明は、インクジェット方式で、ロール紙を供給し、印字物をロール紙として回収する形態で説明してきたが、もちろんインクジェット以外の印字方式でも良いし、枚葉式の記録装置にも適用可能である。本発明は、このような他方式への応用も発明の範囲として含むものである。

１０１ 記録ヘッド
１０２ 記録媒体
１０３（ａ） 記録媒体ロール（供給側）
１０３（ｂ） 記録媒体ロール（巻き取り側）
１０４ 乾燥機
２０１ 用紙搬送ベルト
２０２（ａ） ベルト駆動ローラー
２０２（ｂ） ベルトテンションローラー
２０３ 印字面位置決めローラー
２０４ 真空チャンバ
２０７ 多孔板
５０１ 多孔質体

Claims (2)

1. 気圧を大気圧よりも低圧に減圧する手段を有する真空チャンバと、
   記録媒体を載置して搬送するための複数個の貫通穴を設けた搬送ベルトと、
   前記搬送ベルト上に載置した記録媒体に記録を行う印字部とを有し、
   前記搬送ベルトの前記印字部の裏面側に前記真空チャンバを当接し、前記搬送ベルトに設けられた複数の貫通穴を通して記録媒体を前記搬送ベルトに吸引吸着する記録装置において、
   前記真空チャンバの前記搬送ベルトと当接する箇所に多孔質が設けられていることを特徴とする記録装置。
2. 前記印字部にて記録が行われた記録媒体を乾燥させるための乾燥手段を有し、前記搬送ベルトに前記記録媒体が吸着されたまま乾燥工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。