JP3561428B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙に画像情報に基づいてインク滴を吐出し画像を印字するインクヘッドと、上記インクヘッドによる印字領域へ記録紙を給紙する給紙ローラと、上記インクヘッドにより印字された記録紙を排紙する排紙ローラとを備えた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】
インクヘッドから記録紙に画像情報に基づいてインク滴を吐出し画像を形成するインクジェットプリンタにおいては、記録紙への印字の印字品位を安定したものにするために、印字領域に給紙される記録紙とインクヘッドとの間の距離を一定に保ち、インク滴の付着状態が必ず同じ状態となるように記録紙を搬送する必要があった。
【0003】
インクジェットプリンタは、図11に示すように、インクヘッド31を記録紙Pに対して往復走査し、インクヘッド31から吐出したインク滴を記録紙Pに付着させて印字を行っている。
【0004】
このため、インクヘッドから吐出されるインク滴の飛翔方向は、インクヘッドを往復移動させるためのキャリッジの走査ベクトルとインクヘッドからの吐出ベクトルとの合成ベクトルと一致し、インク滴の飛翔方向は斜めになる。
【0005】
すなわち、図示矢印(往)方向にインクヘッドが移動しているときは、インクヘッドから吐出されたインク滴は記録紙P側への力と図左方向への力が加わり、この両方の力のベクトルにより一点鎖線で示された方向へ飛翔し、図示矢印(復)方向にインクヘッドが移動しているときは、インクヘッドから吐出されたインク滴は記録紙P側への力と図右方向への力が加わり、この両方の力のベクトルにより二点鎖線で示された方向へ飛翔する。
【0006】
このインク滴の記録紙Pへの付着点の水平方向への移動距離は、インクジェットプリンタが高速になる程インクヘッドの往復走査速度が速くなるため大きくなり、図11(a)に示すように記録紙Pに浮き上がりがない場合のように、インクヘッドとの間の距離(間隔)が常に一定に保持されているのであれば、往走査時と復走査時とのインク滴の記録紙Pへの付着点Zはずれることなく一致するが、図11(b)に示すように記録紙Pに浮き上がりがある場合は、インクヘッドの往走査時のインク滴の付着点Z1と、インクヘッドの復走査時のインク滴の付着点Z2とはずれを生じて不一致となり、印字品位の低下となる。
【0007】
したがって、インクヘッドと記録紙Pの記録面との間の間隔が一定の距離を保持したまま記録紙Pを搬送する方法として、搬送される記録紙Pを給紙ローラと排紙ローラによって搬送する際に、排紙ローラによる排紙速度を給紙ローラによる給紙速度より若干速く設定し、排紙ローラにより記録紙を引っ張った状態とし、インクヘッドによる印字領域での記録紙の弛みによる浮き上がりを防止しているものがあった。
【0008】
しかしながら、近年のインクジェットプリンタにおいては、高速化を図るためにインクヘッドの構成が複数列で多数のインクノズルを有するものとなり、これによってインクヘッドの幅が大きくなるため、給紙ローラと排紙ローラとを近接して配置することができなくなっている。
したがって、上記のような方法では、記録紙が給紙ローラにより挟持され排紙ローラに挟持されていないとき、若しくは、排紙ローラにより挟持され給紙ローラにより挟持されていないときに、記録紙の挟持されていない端部側に弛みが生じ浮き上がり、記録紙とインクヘッドとの間の間隔を常に一定距離で搬送することができないときがあった。
【0009】
このような問題を解消するために、特開平5−162881号公報に開示されているように、給紙ローラと排紙ローラとの間に、駆動ローラと従動ローラとに張架された導電性ベルトを配置し、この導電性ベルトに電圧を印加し記録紙を静電気力により静電吸着し、記録紙に浮き上がりが生じないようにしてインクヘッドとの間に一定距離を保持した状態で搬送するものがあった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように記録紙を静電吸着して搬送するものにおいては、静電気力で導電性ベルトに記録紙が吸着されているため、導電性ベルトから記録紙を剥離するための構造が必要であり、しかも、記録紙を排紙ローラで安定し排紙することができなかった。
また、記録紙として封筒等のように紙が二重になった特殊な記録紙を搬送する場合に、インクヘッド側の紙までを吸着することができず、印字側の面(紙)に浮き上がりが生じるという問題があった。
【0011】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、インクヘッドによる印字領域で空気を吸い込むことにより記録紙を吸着することにより、記録紙の浮き上がりを確実に防止するとともに、記録紙の排紙を安定して行うことが可能なインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための本発明のインクジェットプリンタは、画像情報に基づきインク滴を吐出し記録紙上に画像を印字するインクヘッドと、上記インクヘッドによる印字領域へ記録紙を給紙する給紙ローラと、上記インクヘッドにより印字された記録紙を排紙する排紙ローラとを備えたインクジェットプリンタにおいて、
上記インクヘッドによる印字領域を含む上記給紙ローラと排紙ローラとの間に記録紙の搬送方向に沿って複数配設され、上記記録紙を搬送する搬送ローラと、
上記複数の搬送ローラの間に、三角柱形状の一側面部分が上記インクヘッドと対向するように配設され、搬送される記録紙を上記搬送ローラと共に支持し、上記インクヘッドと記録紙との距離が一定になるようにしてなる複数の支持部材と、
上記搬送ローラと上記支持部材との隙間から空気を吸い込み、記録紙を搬送ローラ及び支持部材側へと吸着させる吸着手段と、を設けたことを特徴とする。
【0014】
上述した本発明のインクジェットプリンタにおいて、上記搬送ローラを上記排紙ローラの回転駆動手段により回転駆動させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェットプリンタの実施形態を図1及び図2とともに説明する。
【0016】
このインクジェットプリンタは、プリンタ本体1の側面下部に記録紙Pを収容する給紙トレイ2を設け、プリンタ本体1の側面上部に印字された記録紙Pを排紙する排紙トレイ3を設けている。
【0017】
上記プリンタ本体1は、給紙トレイ2の記録紙Pを1枚ずつピックアップするピックアップローラ4と、ピックアップローラ4によりピックアップされた記録紙Pを給紙する1対の給紙ローラ5と、給紙ローラ5により搬送された記録紙Pを1対の第2の給紙ローラとなるレジストローラ6まで搬送する搬送路7と、レジストローラ6により画像情報の先端と記録紙Pの先端とが合うように給紙タイミングを調整して給紙された記録紙Pにインク滴を吐出し画像情報に基づいて印字するインクヘッド8と、インクヘッド8により印字された記録紙Pを排紙トレイ3に排紙する1対の排紙ローラ9とを備えている。
【0018】
上記インクヘッド8は記録紙Pの給紙方向と直交する方向に往復走査するために移動可能にインクヘッド8を保持するキャリッジ(図示せず)を支持する支持シャフト10を設けている。
【0019】
そして、上記レジストローラ6と排紙ローラ9との間のインクヘッド8による印字領域に、空気を吸い込むことにより記録紙Pをインクヘッド8からの間隔が一定距離となるよう吸着する吸着装置11を設けている。
【0020】
上記構成の印字動作を説明すると、給紙トレイ2に収納された記録紙Pの最上部の1枚をピックアップローラ4でピックアップし給紙ローラ5へ搬送し、この記録紙Pは給紙ローラ5により搬送路7を通過してレジストローラ6へ給紙される。
【0021】
この記録紙Pはレジストローラ6により画像情報の先端と記録紙Pの先端が合うようにタイミングを調整させて印字領域に給紙させる。
印字領域に給紙された記録紙Pは吸着装置11により吸着されインクヘッド8からの距離が一定の距離に保持された状態でこの印字領域で一旦給紙が停止される。
【0022】
そして、インクヘッド8はキャリッジにより記録紙Pの給紙方向に対して直交する方向に往復走査され、インクヘッド8のインクノズルから吐出されたインク滴が記録紙Pに付着し印字が行われ、インクヘッド8による1ライン(1方向)の走査が終了した時点でインクヘッド8が有する複数列のインクノズル分に相当する分記録紙Pの搬送を行い、画像情報に基づいたインクヘッド8による印字動作が行われた記録紙Pは排紙ローラ9により排紙トレイ3に排紙される。
【0023】
このようなインクジェットプリンタでは、インクヘッド8と記録紙Pとの間の距離の関係が一定距離であることが印字品位の向上につながる。
【0024】
まず、図3はインクヘッド8と記録紙Pとの距離が、一定距離を保持された状態で印字が行われ、インク滴が画像情報に基づいた各ドットに対応して正規の位置に付着して印字された状態を示している。
【0025】
しかしながら、近年の高速印字を行うためにインクヘッド8におけるインクノズルの配列の増加(以前はMAXが100ノズル位であったものが最近では300ノズル程度であり、さらに高速化を図る場合、900〜1000ノズル程度に増加する。)することに伴って、印字中の記録紙Pの浮き上がり現象が大きな問題となり、記録紙Pが印字領域において「浮き」現象が発生していると、図4に示すように、記録紙P上への付着目標ポイント(X)から記録紙Pが浮いた量に相当するポイント(Y)への印字となり、記録紙P上での付着点誤差が発生する(ΔXとΔYによって記録紙P上の印字ポイントが異なる。)。これによって、印字時におけるインクヘッド8の往復走査での印字ポイント(インク滴の付着点)の不一致が生じて印字品位の低下を招く(図11(b)参照)。
【0026】
このように、記録紙Pの「浮き」現象が発生すると、図5に示すように、記録紙Pのインクヘッド8に近い部分(A部)は適性ドット幅ではなく密な状態になった均一なドットが印字される。また、A部から記録紙Pの最適位置であるB部に至る傾斜を持った浮き部分(C部)は印字されるドットピッチが不規則に配列された状態となる。すなわち、図4で説明した状態となる。
【0027】
このことより、1列の印字を行ったときには上記A部の印字は濃く、C部では白抜けが発生する虞れがあり、B部においてのみ適性印字ができるという不具合が発生する。
【0028】
さらに、インクヘッド8のインクノズルから吐出されたインク滴は、当初、初速と、加速、及び、空気抵抗を受けているわけであるが、上記の通りインクノズル8と記録紙Pとの距離が異なると、そのインク滴の記録紙Pへの付着時の速度が付着位置によって異なり、インク滴の飛散現象を招く虞れがあり、その印字品位の低下を招くため、図6に示すように上記吸着装置11により印字領域の記録紙Pを吸着してインクヘッド8との距離を一定距離となるようにしている。
【0029】
上記インクジェットプリンタにおける吸着装置11の本発明における実施形態を図7とともに説明する。
【0030】
この吸着装置11は、図7に示すように、印字領域(レジストローラ6から排紙ローラ9までの間)にレジストローラ6や排紙ローラ9よりも小径の複数個の搬送ローラ12が記録紙Pのインクヘッド8からの距離が一定距離になるように配設されており、各搬送ローラ12の間に三角柱形状の支持部材13が平面部分が記録紙Pと当接し記録紙Pのインクヘッド8からの距離が一定距離になるように配設され、上記搬送ローラ12及び支持部材13の下部に搬送ローラ12と支持部材13との間から印字領域の空気を吸い込むための空気吸引通路14が設けられている。
そして、上記搬送ローラ12は排紙ローラ9を回転駆動する駆動手段である駆動モータにより回転駆動されている。
【0031】
上記構成の実施形態1の吸着装置11においては、レジストローラ6から記録紙Pが給紙されてくると、図示しないサクション等を用いて空気吸引通路14を介して搬送ローラ12と支持部材13の間から印字領域の空気を吸引し、記録紙Pの背面側(記録紙Pの吸着装置11側)を負圧にすることにより、記録紙Pが吸着装置11側へ吸引されて吸着装置11に吸着される。
【0032】
このとき、記録紙Pの背面側は搬送ローラ12と支持部材13に当接するため、印字領域内で弛み等が生じることがなく、インクヘッド8からの距離が一定距離で保持された状態となり、この一定距離を保持した状態でインクヘッド8のインクノズルからインク滴が吐出されて印字が行われる。
【0033】
このような構成によれば、インクヘッド8が高速化のために複数列のインクノズルが配列され、印字領域が大きく(レジストローラ6から排紙ローラ9までの距離)が長くなった場合、記録紙Pの厚みにより印字領域において変形を生じ易い記録紙Pであっても、吸着装置11によって吸着されることによりインクヘッド8との距離が全ての印字領域で一定距離となり、インク滴の飛翔距離が全て同距離となってインク滴が正規の印字ポイントに印字され、印字品位の低下を防止している。
【0034】
また、複数個の搬送ローラ12により記録紙Pは搬送されているので、記録紙Pに吸着により加わる摩擦抵抗を低減することができ、しかも、搬送ローラ12間において記録紙Pが空気吸引通路14側へ入り込むのを支持部材13が防止し、搬送ローラ12間においても支持部材13によって記録紙Pはインクヘッド8との距離が一定距離に保持されている。
【0035】
そして、搬送ローラ12は排紙ローラ9と同一の駆動モータにより駆動されているので、記録紙Pを安定した状態でインクヘッド8との距離を一定距離に保持した状態で搬送することができる。
これは、記録紙Pの搬送をレジストローラ6で印字領域へ送り込むよりも、排紙ローラ9で記録紙Pを引っ張り搬送する方が記録紙Pの弛みを抑えることができるので、この排紙ローラ9の駆動を基準として搬送ローラ12を回転駆動する方が安定した状態で記録紙Pの搬送を行えるためである。
【0036】
上記インクジェットプリンタにおける吸着装置11の本発明にかかる参考例を図8乃至図10とともに説明する。
【0037】
この吸着装置11は、図8に示すように、印字領域(レジストローラ6から排紙ローラ9までの間)に駆動ローラ15aと従動ローラ15bに張架された搬送ベルト16が配設され、搬送ベルト16の内側に印字領域の空気を吸い込む減圧室17が設けられている。
【0038】
この減圧室17の印字領域側の壁面には減圧室17内の負圧によって印字領域の空気を吸い込むための吸気孔17aが形成されており、搬送ベルト16にも減圧室17が印字領域の空気を吸い込むためのベルト吸気孔16aが形成されており、この搬送ベルト16のベルト吸気孔16aの径R1は、減圧室17の吸気孔17aの径R2よりも小さい径に形成されている。
【0039】
これは、減圧室17の負圧により吸気孔17a,ベルト吸気孔16aを介して印字領域の空気を吸気する際に、この減圧室17の負圧が搬送ベルト16に働き、搬送ベルト16が減圧室17の壁面に当接した状態で移動するようにするためである。
そして、搬送ベルト16の駆動ローラ15aは排紙ローラ9を回転駆動する駆動手段である駆動モータにより回転駆動されている。
【0040】
上記構成の実施形態2の吸着装置11においては、レジストローラ6から記録紙Pが給紙されてくると、減圧室17内が負圧になり吸気孔17a,ベルト吸気孔16aを介して印字領域の空気を吸引し、記録紙Pの背面側(記録紙Pの吸着装置11側)を負圧にすることにより、記録紙Pが吸着装置11側へ吸引されて吸着装置11に吸着される。
【0041】
このとき、記録紙Pを吸引するとともに搬送ベルト16も減圧室17側へ吸引され、搬送ベルト16は減圧室17の壁面に当接したまま駆動ローラ15aの駆動で移動しているため、搬送ベルト17に弛みが生じることなく、搬送ベルト17のインクヘッド8との距離が一定距離となり、この搬送ベルト17に吸着する記録紙Pにも弛みが生じることなく、インクヘッド8との距離が一定距離に保持された状態で搬送され、この一定距離を保持した状態でインクヘッド8のインクノズルからインク滴が吐出されて印字が行われる。
【0042】
このような構成によれば、インクヘッド8が高速化のために複数列のインクノズルが配列され、印字領域が大きく(レジストローラ6から排紙ローラ9までの距離)が長くなった場合、記録紙Pの厚みにより印字領域において変形を生じ易い記録紙Pであっても、吸着装置11によって吸着されることによりインクヘッド8との距離が全ての印字領域で一定距離となり、インク滴の飛翔距離が全て同距離となってインク滴が正規の印字ポイントに印字され、印字品位の低下を防止している。
【0043】
また、減圧室17の吸気孔17aよりも搬送ベルト16のベルト吸気孔16aの方が小さく形成されているので、減圧室17の負圧による吸引力が記録紙Pだけでなく搬送ベルト16にも作用するため、搬送ベルト16の弛みによる記録紙Pのインクヘッド8との距離が印字領域内で異なるということがなくなり、記録紙Pはインクヘッド8との距離が一定距離に保持されている。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、インクヘッドが高速化のために複数列のインクノズルを有したものであり、印字領域が記録紙の搬送方向に長くなった場合であっても、記録紙が吸着手段によって吸着されることによりインクヘッドとの距離を、印字領域において一定に保持することが可能となり、インク滴の飛翔距離が全て同距離となってインク滴が正規の印字ポイントに印字され、印字品位の低下を防止している。
【0045】
また、複数個の搬送ローラにより記録紙は搬送されているので、記録紙に吸着により加わる摩擦抵抗を低減することができ、しかも、搬送ローラ間において記録紙が吸着手段により吸着されインクヘッドとの距離がこの部分において異なるのを支持部材が防止し、搬送ローラ間においても支持部材によって記録紙はインクヘッドとの距離を一定距離に保持することができる。
【0047】
また搬送ローラは排紙ローラと同一の駆動モータにより駆動されているので、記録紙を安定した状態でインクヘッドとの距離を一定距離に保持した状態で搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェットプリンタの実施形態を示す概略斜視図である。
【図2】本発明のインクジェットプリンタの実施形態における印字部分を示す概略断面図である。
【図3】インクジェットプリンタにおいて記録紙に浮き上がりがない状態で印字を行った例を示す説明図である。
【図4】インクジェットプリンタにおいて記録紙に浮き上がりが生じた状態を示す説明図である。
【図5】インクジェットプリンタにおいて記録紙に浮き上がり生じた状態で印字を行ったときのインク滴の付着点(付着ポイント)を示す説明図である。
【図6】インクジェットプリンタにおいて浮き上がりがある記録紙を吸着する状態を示す説明図である。
【図7】本発明のインクジェットプリンタにおける吸着装置の実施形態を示す断面図である。
【図8】本発明のインクジェットプリンタの吸着装置における参考例を示す断面図である。
【図9】図8の減圧室の壁面に形成された吸気孔を示す平面図である。
【図10】図8の搬送ベルトに形成されたベルト吸気孔を示す平面図である。
【図11】インクジェットプリンタにおけるインクヘッドの往復走査によるインク滴の飛翔方向を説明するものであり、(a)は記録紙に浮き上がりがない状態でのインク滴の付着点を示す説明図、(b)は記録紙に浮き上がりが生じた状態でのインク滴の付着点を示す説明図である。
【符号の説明】
1 プリンタ本体
2 給紙トレイ
3 排紙トレイ
6 レジストローラ
8 インクヘッド
9 排紙ローラ
11 吸着装置
12 搬送ローラ
13 支持部材
14 空気吸気通路
Claims (2)
- 画像情報に基づきインク滴を吐出し記録紙上に画像を印字するインクヘッドと、上記インクヘッドによる印字領域へ記録紙を給紙する給紙ローラと、上記インクヘッドにより印字された記録紙を排紙する排紙ローラとを備えたインクジェットプリンタにおいて、
上記インクヘッドによる印字領域を含む上記給紙ローラと排紙ローラとの間に記録紙の搬送方向に沿って複数配設され、上記記録紙を搬送する搬送ローラと、
上記複数の搬送ローラの間に、三角柱形状の一側面部分が上記インクヘッドと対向するように配設され、搬送される記録紙を上記搬送ローラと共に支持し、上記インクヘッドと記録紙との距離が一定になるようにしてなる複数の支持部材と、
上記搬送ローラと上記支持部材との隙間から空気を吸い込み、記録紙を搬送ローラ及び支持部材側へと吸着させる吸着手段と、を設けたことを特徴とする特徴とするインクジェットプリンタ。 - 上記搬送ローラを上記排紙ローラの回転駆動手段により回転駆動させた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。
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