JP4310673B2

JP4310673B2 - プリンタ

Info

Publication number: JP4310673B2
Application number: JP2000124169A
Authority: JP
Inventors: 孝二氏野
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2020-04-25
Also published as: JP2001301251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント作動範囲が主走査方向に延びたプリントヘッドと、前記主走査方向と交差する副走査方向に沿って回転駆動される搬送ベルトとを備えたプリンタに関する。尚、ここで前記搬送ベルトは、前記搬送ベルトの周面に吸着支持された印刷用紙を、前記プリントヘッドと離間した搬送面内を前記副走査方向に搬送するものとする。
【０００２】
【従来の技術】
上記のタイプのプリンタの例としてインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタでは、インクをプリントヘッドから印刷用紙に向けて飛翔させるために、印刷用紙をプリントヘッドに押付ける構成では実施できず、印刷用紙は、逆にプリントヘッドと離間した搬送面内を搬送される必要がある。そして、解像度の高い画像を印刷用紙上に正しく形成するためには、プリントヘッドと印刷用紙の間隔、言い換えれば、インクの液滴が吐出されるノズルから印刷用紙までの距離を例えば約０．５ｍｍなどの一定値に保持する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のインクジェットプリンタでは、印刷用紙を吸着可能に構成された無端状の搬送ベルトが、単に、一対のプーリの間に架設されている構成であった。したがって、前記一対のプーリの間の中間位置における撓（たわ）み等により、搬送姿勢が不安定となって、プリントヘッドと印刷用紙の間の間隔が必要とされる所定の範囲内に入らず、正しい画像が形成されない虞があった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、上に例示した従来技術によるプリンタの持つ前述した欠点に鑑み、種々の不都合な条件下で使用される場合においても、より安定した正しい画像を形成することの可能なプリンタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るプリンタは、請求項１から８に記された特徴構成を備えている。
すなわち、本発明の特許請求の範囲第１項によるプリンタは、
前記搬送ベルトの前記プリントヘッドと対向する部位を前記プリントヘッド向きに支持するためのベルト支持部材と、前記ベルト支持部材と前記プリントヘッドとの間隔を一定に保持するために、前記プリントヘッドから前記ベルト支持部材に向けて突設された間隔保持部材と、前記ベルト支持部材を前記搬送面と交差する方向に変位可能に支持する支持機構と、前記ベルト支持部材を前記間隔保持部材側に押付け保持するための付勢手段と、が設けられていることを特徴構成としている。
【０００６】
このような特徴構成を備えているために、本発明の特許請求の範囲第１項によるプリンタでは、例えば経時変化などに基づく搬送ベルトの張力の低下によって、搬送ベルトが撓む等の現象が生じても、搬送ベルトのプリントヘッドと対向する部位がベルト支持部材によってプリントヘッド向きに支持されているので、プリントヘッドと印刷用紙の間隔が一定に保たれ易いため、より正しい画像が形成される。また、仮にプリントヘッドの取付け位置精度や、プーリと搬送ベルトの間の取付け位置精度が不十分であっても、搬送面と交差する方向に変位可能に設けられつつ、付勢手段によって常にプリントヘッドに向けて押付けられているベルト支持部材と、この押付けられるベルト支持部材とプリントヘッドとの間隔を一定に保持するためにプリントヘッドに設けられた間隔保持部材との協働作用が及ぼす効果によって、プリントヘッドと印刷用紙の間隔が一定に保たれ易いため、より正確な画像が形成される。
【０００９】
また、前記搬送ベルトの回転駆動の軌道上における前記プリントヘッドの上流側で前記搬送ベルトを支持する第１プーリと前記プリントヘッドの下流側で前記搬送ベルトを支持する第２プーリとが設けられており、前記ベルト支持部材は、前記搬送ベルトの前記プリントヘッドと対向する前記部位を、前記第１プーリと前記第２プーリの間に架設された前記搬送ベルト部位が形成する仮想搬送面よりも前記プリントヘッド側に変位した位置に支持するように設けられている構成とすることができる。
【００１０】
このように構成すれば、前記搬送ベルトの前記プリントヘッドと対向する前記部位が、前記第１プーリ或いは前記第２プーリの周面から働く張力によって、前記ベルト支持部材に確実に押付けられるので、前記搬送ベルトが前記ベルト支持部材から離間して前記プリントヘッド側に変位する虞がより少なくなり、結果的に、プリントヘッドと印刷用紙の間隔がより確実に一定に保たれる。
【００１１】
具体的には、前記ベルト支持部材は、前記搬送面と交差する方向に変位可能に設置された軸受け部材と、前記軸受け部材によって前記主走査方向と平行に延びた軸芯周りで回転自在に支持された圧着ローラとを有し、前記付勢手段は、前記軸受け部材を前記間隔保持部材に向けて押付け可能なバネからなる構成とすることができる。
このように構成すれば、圧着ローラは付勢部材による押し付け力に基づいて搬送ベルトの面上で自由に転動するので、駆動ローラによって回転駆動される搬送ベルトの円滑な動きを接触摩擦などによって阻害する虞が少ない。また、互いに相対変位する間隔保持部材と（ベルト支持部材としての）圧着ローラの間、或いは、搬送ベルトと同圧着ローラの間に、両部材間の摩擦に基づく振動が発生し難いため、プリントヘッドの微振動に基づく画像の劣化が防止される。
【００１２】
また具体的には、前記間隔保持部材は、前記プリントヘッド上に、前記主走査方向と平行に延びた軸芯周りで回転自在に支持されたコロ部材からなる構成とすることができる。
このように構成すれば、搬送ベルトの回転駆動に基づいて互いに相対移動するベルト支持部材と（間隔保持部材としての）コロ部材の間に、或いは、ベルト支持部材に支持された搬送ベルトとコロ部材の間に、両部材間の摩擦に基づく振動が発生し難いため、プリントヘッドの微振動に基づく画像の劣化が防止される。
【００１３】
さらに、間隔保持部材としての前記コロ部材は、ベルト支持部材との間に前記搬送ベルトを挟着するように、前記プリントヘッド上の前記主走査方向の両端付近に設置された一対のコロ部材からなる構成とすることができる。
このように構成すれば、コロ部材は、搬送ベルトの回転移動に関らず、搬送ベルト上で転動しながら、常に搬送ベルトをベルト支持部材に押付け保持することとなって、搬送ベルト乃至は搬送ベルト上に吸着されている印刷用紙がベルト支持部材から浮き上がるのを阻止することができ、結果的に、印刷用紙とプリントヘッドの間隔が一定に保持され易くなる。また、コロ部材が前記主走査方向の両端付近にのみ配置されることによって、プリントヘッドによる画像形成を阻害しないような間隔保持部材の配置が実現される。さらに、コロ部材が前記主走査方向の両端付近にのみ配置されることによって、自然にコロ部材はその回転軸芯に沿った寸法の短い部材となるため、コロ部材を支持している軸受け部材との摩擦や自重が小さくなり、プリントヘッドの微振動を惹起することなく円滑に回転するコロ部材が実現される。
【００１４】
静電方式のインクジェットプリントヘッドとして構成されたプリントヘッドから前記印刷用紙に向かって飛翔するインクの帯電極性とは逆極性の電位を圧着ローラに印加するための手段を設けることができる。
このように構成すれば、インクとは逆極性に帯電した圧着ローラが、プリントヘッドの吐出部から離れたインクを積極的に吸引する構成が実現されるため、インクの飛翔方向をより正確にコントロールすることができ、結果的に、形成される画像の実質的な解像度の向上が期待できる。
【００１５】
印刷用紙を搬送ベルトに吸着させるための実現手段は種々知られているが、特に、前記印刷用紙を静電気力によって前記搬送ベルトに吸着させるために、前記搬送ベルトを特定の電位極性で帯電させるための帯電装置が、前記搬送ベルトの駆動方向に関して前記プリントヘッドの上流側に設けられている構成とすることができる。
【００１６】
本発明によるその他の特徴および利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明よる実施形態について図面に基づいて解説する。
図１は、本発明によるプリンタの第１の実施形態としてのインクジェットプリンタを示す略図である。
このインクジェットプリンタは、第１、第２、第３、および、第４の合計４個のプーリ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの間に張架された無端ベルト状の静電吸着フィルム３（搬送ベルトの一例）と、静電吸着フィルム３の回転軌道の外側に配置された３基のプリントヘッド４とを備えている。第４プーリ１ｄは、図示しない電動モータによって回転駆動することによって、静電吸着フィルム３を矢印の方向に一定の周速度で駆動するように構成されている。尚、静電吸着フィルム３は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の強誘電性の可撓性材料で形成されている。
【００１８】
プリントヘッド４Ｙ，４Ｃ，４Ｍの直ぐ上流側に位置する第１プーリ１ａの付近には、コロナ放電装置５が配置されている。さらに、静電吸着フィルム３を挟んで第１プーリ１ａと対向する位置には、周面を接地された対向電極ローラ２が回転自在に配置されている。静電吸着フィルム３の第１プーリ１ａを通過した部位は、コロナ放電装置５の作用によって、負の極性に帯電されている。
印刷用紙Ｓは、図の右手側に配置された図示されない給紙システムから、第１プーリ１ａと対向電極ローラ２の境界部の付近に給紙される。前記境界部に近付いた印刷用紙Ｓは、負の極性に強く帯電された静電吸着フィルム３と対向電極ローラ２による静電誘導作用に基づいて、静電吸着フィルム３に吸着される。静電吸着フィルム３上に吸着されている印刷用紙Ｓは、前記電動モータと第４プーリ１ｄによって、各プリントヘッド４の位置へと搬送される。この実施形態では、プリントヘッドは、前記用紙搬送面に沿って、イエローのインクを射出するプリントヘッド４Ｙ、シアンのインクを射出するプリントヘッド４Ｃ、および、マゼンタのインクを射出するプリントヘッド４Ｍの順で、互いに印刷用紙Ｓの搬送方向に離間した状態で配置されている。
【００１９】
静電吸着フィルム３の回転軌道の内側には、静電吸着フィルム３を各プリントヘッド４と対向する部位にて下側から支持するための圧着ローラ８（ベルト支持部材の一例）が配置されている。圧着ローラ８は、硬質ゴム製の周面からなるローラ本体１０と、ローラ本体１０の両端から更に外側に延びた金属製の軸部材１２とからなる。ローラ本体１０は、少なくとも印刷用紙の幅を超える前記主走査方向の長さを持ち、全長にわたって一定の外径を備えている。ローラ本体１０は、前記主走査方向の両端に設けられた一対の支持機構２０，２０によって前記搬送面と交差する方向（ここでは上下方向）にのみ変位可能に支持されている。
【００２０】
図１と図２に示されるように、支持機構２０は、硬質の絶縁材料で形成された軸受け部材１４と、軸受け部材１４を係止可能な係止部１６と、軸受け部材１４を上方に付勢する圧縮バネ１８とからなる。軸受け部材１４は、正面視で矩形の外方部１４ａと、外方部１４ａから一体的に突出し外方部１４ａよりも印刷用紙Ｓの搬送方向に沿った長さの短い内方部１４ｂとからなる外形を有し、軸部材１２を支持する支持孔１４Ｈが、これら外方部１４ａと内方部１４ｂとに貫通形成されている。図３に示されるように、係止部１６は、インクジェットプリンタの筐体自身或いは筐体から一体的に延びた金属製の側板に形成された矩形の貫通孔からなり、この貫通孔の上下および左右の寸法は、軸受け部材１４の内方部１４ｂが係入可能で、且つ、このように係入された軸受け部材１４が上下方向にのみ移動自在に設定されている。言い換えれば、軸受け部材１４が印刷用紙Ｓ搬送方向で位置ずれしないように、係止部１６の左右の寸法は、内方部１４ｂの左右の外形寸法と略同じに形成されている。また、圧縮バネ１８の下端部は、係止部１６の底辺に固定されており、係止部１６に係入された軸受け部材１４を上方に付勢する機能を果たしている。
【００２１】
これも図１と図２に示されるように、本体フレーム側に固定されたプリントヘッド４の主走査方向の両端からは、一対のコロ部材２４，２４（間隔保持部材の一例、図１及び図２においては手前側の部材のみが示されている）が圧着ローラ８に向けて突設されている。コロ部材２４，２４は、プリントヘッド４の下端付近に固定された一対の軸部材２２，２２によって、前記主走査方向と平行に延びた軸芯周りで回転自在に支持されている。コロ部材２４は、圧縮バネ１８によって上方に付勢されるローラ本体１０の周面の上端部位を受け止める。尚、コロ部材２４は、ローラ本体１０上に密着された静電吸着フィルム３を介して、ローラ本体１０を受け止めるように構成されているため、静電吸着フィルム３は、コロ部材２４の周面の下端とローラ本体１０の周面の上端の間に常に挟着される形となる。コロ部材２４は、この受け止め作用により、圧着ローラ８とプリントヘッド４との間隔、より厳密に言えば、ローラ本体１０の周面の上端とプリントヘッド４の吐出ノズルとの間隔を一定に保持する機能を果たす。この結果、静電吸着フィルム３の外周に密着している印刷用紙Ｓの部位とプリントヘッド４の間の間隔は、前記インクの飛翔に適切な距離の例としての０．５ｍｍ±０．２ｍｍに保持される。
【００２２】
プリントヘッド４Ｙに設けられたローラ本体１０と静電吸着フィルム３の間には第１接点が、プリントヘッド４Ｃに設けられたローラ本体１０と静電吸着フィルム３の間には第２接点が、プリントヘッド４Ｍに設けられたローラ本体１０と静電吸着フィルム３の間には第３接点が形成される。そして、これら第１、第２、及び第３接点は、第１プーリ１ａと第２プーリ１ｂの外周の共通接線（すなわち、仮にローラ本体１０が無く、静電吸着フィルム３が第１、第２、第３及び第４プーリ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのみから支持されている場合に、第１プーリ１ａと第２プーリ１ｂの間に支持された静電吸着フィルム３が描く搬送面）よりも僅かに静電吸着フィルム３の回転軌道の外側寄りに変位している。言い換えれば、各圧着ローラ８またはローラ本体１０は、静電吸着フィルム３の各プリントヘッド４と対向する部位を、第１プーリ１ａと第２プーリ１ｂの間に架設された静電吸着フィルム３が形成する仮想搬送面よりもプリントヘッド４側に変位した位置に支持している。
【００２３】
ここで、各プリントヘッド４Ｙ，４Ｃ，４Ｍのインク吐出部の詳細について、最も上流側のプリントヘッド４Ｙを用いて解説する。尚、ここで記載するインク吐出部の基本的構造については、残りの各プリントヘッド４Ｃ，４Ｍについても同様の実施方法を適用できる。
プリントヘッド４Ｙ内には、インクを保持可能なキャビティが形成されている。前記インクは、正に帯電したイエローの顔料粒子と、この顔料粒子を分散状に含有した液状媒体とからなる。また、プリントヘッド４Ｙの下面には、前記キャビティと連通したインクノズルが、主走査方向（前記搬送面と平行で且つ印刷用紙の搬送方向と直角）に延びるように、そして、供給される印刷用紙Ｓに向かって開いた状態で配置されている。
前記吐出ノズル内には、多数の操作電極が主走査方向（すなわち、図１の紙面貫通方向）に沿って配置されている。そこで、インク内に含まれる正に帯電した顔料粒子は、制御装置（不図示）から前記操作電極に印加される正のパルス電圧との間で作用する電気的な反発力によって、前記インクノズルから印刷用紙に向かって飛翔して、印刷用紙Ｓ上にインクドットが形成される。
尚、印字を完了した印刷用紙３の静電吸着フィルム３からの分離を容易にするために、最も下流側のプリントヘッド４Ｍと第２プーリ１ｂの間には、静電吸着フィルム３に帯電された静電気を除去する除電装置６が配置されている。
【００２４】
〔別実施形態〕
＜１＞間隔保持部材としてのコロ部材２４が、ローラ本体１０上に密着された静電吸着フィルム３を介することなく、ローラ本体１０を直接受け止めるように構成しても良い。
【００２５】
＜２＞上記の第１の実施例のように、各圧着ローラ８が、静電吸着フィルム３の各プリントヘッド４と対向する部位を、第１プーリ１ａと第２プーリ１ｂの間に架設された静電吸着フィルム３が形成する仮想搬送面よりもプリントヘッド４側に変位した位置に支持している実施形態では、必ずしもコロ部材２４すなわち間隔保持部材は必要無い。すなわち、この場合、前記間隔保持部材を省略しても、プリントヘッドと印刷用紙の間隔は一定に保持される。
【００２６】
＜３＞上記の第１の実施例では、各圧着ローラ８が、静電吸着フィルム３の各プリントヘッド４と対向する部位を、第１プーリ１ａと第２プーリ１ｂの間に架設された静電吸着フィルム３が形成する仮想搬送面よりもプリントヘッド４側に変位した位置に支持しているが、他方、各圧着ローラ８が、静電吸着フィルム３の各プリントヘッド４と対向する部位を、第１プーリ１ａと第２プーリ１ｂの間に架設された静電吸着フィルム３が形成する仮想搬送面と一致した位置に支持する構成としても良い。
【００２７】
＜４＞また、上記の第１の実施例のように、コロ部材２４すなわち間隔保持部材が設けられており、且つ、コロ部材２４とローラ本体１０の間に静電吸着フィルム３が挟着されている構成の場合には、逆に、各圧着ローラ８が、静電吸着フィルム３の各プリントヘッド４と対向する部位を、第１プーリ１ａと第２プーリ１ｂの間に架設された静電吸着フィルム３が形成する前記仮想搬送面よりも僅かにプリントヘッド４側と反対側に変位した位置に支持する実施形態としても、プリントヘッドと印刷用紙の間隔は一定に保持される。
【００２８】
＜５＞上記の第１の実施形態では、間隔保持部材を備えたプリントヘッド４がプリンタの本体に固定されており、ベルト支持部材としてのローラ本体１０が搬送面と交差する方向に変位可能に設けられているが、これとは逆に、ベルト支持部材としてのローラ本体１０がプリンタの本体に固定されており、間隔保持部材が固定設置されたプリントヘッド４を、搬送面と交差する方向に変位可能に設けても良い。
【００２９】
＜６＞プリントヘッド４から印刷用紙Ｓに向かって飛翔するインクの帯電極性とは逆極性の電位を、圧着ローラ８のローラ本体１０の周面に印加するための手段として、各プリントヘッド４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ毎に新たなコロナ放電装置を設けることができる。これによって、インクとは逆極性に帯電した圧着ローラ８が、プリントヘッド４の吐出部から離れたインクを積極的に吸引する構成が実現されるため、インクの飛翔方向をより正確にコントロールすることができ、画像の実質的な解像度の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェット記録装置の要部を示す側面図
【図２】ベルト支持部材と間隔保持部材を示す一部破断正面図
【図３】ベルト支持部材を示す斜視図
【符号の説明】
３搬送ベルト
４プリントヘッド
５帯電装置
８圧着ローラ（ベルト支持部材）
１４軸受け部材（ベルト支持部材）
１８圧縮バネ（バネ、付勢手段）
２０支持機構
２４コロ部材（間隔保持部材）
Ｓ印刷用紙

Claims

プリント作動範囲が主走査方向に延びたプリントヘッドと、前記主走査方向と交差する副走査方向に沿って回転駆動される搬送ベルトとを備え、前記搬送ベルトは、前記搬送ベルトの周面に吸着支持された印刷用紙を、前記プリントヘッドと離間した搬送面内にて前記副走査方向に搬送するプリンタであって、
前記搬送ベルトの前記プリントヘッドと対向する部位を前記プリントヘッド向きに支持するためのベルト支持部材と、
前記ベルト支持部材と前記プリントヘッドとの間隔を一定に保持するために、前記プリントヘッドから前記ベルト支持部材に向けて突設された間隔保持部材と、
前記ベルト支持部材を前記搬送面と交差する方向に変位可能に支持する支持機構と、
前記ベルト支持部材を前記間隔保持部材側に押付け保持するための付勢手段と、が設けられているプリンタ。
前記搬送ベルトの回転駆動の軌道上における前記プリントヘッドの上流側で前記搬送ベルトを支持する第１プーリと前記プリントヘッドの下流側で前記搬送ベルトを支持する第２プーリとが設けられており、前記ベルト支持部材は、前記搬送ベルトの前記プリントヘッドと対向する前記部位を、前記第１プーリと前記第２プーリの間に架設された前記搬送ベルト部位が形成する仮想搬送面よりも前記プリントヘッド側に変位した位置に支持するように設けられている請求項１に記載のプリンタ。
前記ベルト支持部材は、前記搬送面と交差する方向に変位可能に設置された軸受け部材と、前記軸受け部材によって前記主走査方向と平行に延びた軸芯周りで回転自在に支持された圧着ローラとを有し、前記付勢手段は、前記軸受け部材を前記間隔保持部材に向けて押付け可能なバネからなる請求項１に記載のプリンタ。
前記間隔保持部材は、前記プリントヘッド上に、前記主走査方向と平行に延びた軸芯周りで回転自在に支持されたコロ部材からなる請求項２または３に記載のプリンタ。
前記コロ部材は、前記ベルト支持部材との間に前記搬送ベルトを挟着するように、前記プリントヘッド上の前記主走査方向の両端付近に設置された一対のコロ部材からなる請求項４に記載のプリンタ。
静電方式のインクジェットプリントヘッドとして構成された前記プリントヘッドから前記印刷用紙に向かって飛翔するインクの帯電極性とは逆極性の電位を、前記圧着ローラに印加するための手段が設けられている請求項３から５のいずれか１項に記載のプリンタ。
前記印刷用紙を静電気力によって前記搬送ベルトに吸着させるために、前記搬送ベルトを特定の電位極性で帯電させるための帯電装置が、前記搬送ベルトの駆動方向に関して前記プリントヘッドの上流側に設けられている請求項１から６のいずれか１項に記載のプリンタ。