JP6373178B2

JP6373178B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP6373178B2
Application number: JP2014239337A
Authority: JP
Inventors: 直樹松屋
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2034-11-26
Also published as: WO2016084415A1; JP2016097671A

Description

本発明は、インクジェット式の記録装置に関する。

従来、インクジェット式の記録ヘッドを備え、ノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置には、キャリッジに記録ヘッドを搭載し、キャリッジを移動させながらインク滴を吐出するものがある。このインクジェット記録装置には、平板状のプラテンに記録媒体を保持し、そのプラテンに沿ってキャリッジを移動させ、ノズルからインク滴を記録媒体に吐出させて記録させる。また、このようなインクジェット記録装置では、プラテンには吸引孔が設けられ、その吸引孔によって記録媒体をプラテンに吸い付けて固定する。そのため記録媒体の記録面は、プラテンに沿って平面を保つことができる。

また記録媒体は、吸引孔によって吸引されながら、搬送装置によってプラテン上を摺動し、搬送される。このようなインクジェット記録装置の記録動作は、記録媒体を予め決められた所定の移動距離だけ搬送させて停止させ、キャリッジを記録媒体の幅方向に走査させつつノズルから記録媒体上にインクを吐出して記録する。１回の走査が終わると再び記録媒体を所定距離だけ搬送して停止させ、上述と同様にインクを吐出して記録を行う。このような動作を繰り返すことで所望の画像を記録媒体上に形成する。

記録媒体はプラテン上を摺動させる必要がある。しかし、プラテンと記録媒体との摩擦抵抗によって、または吸引孔による記録媒体への吸引力によって、記録媒体がプラテン上を平滑に移動せずに、波打状態など乱れた状態で搬送されることがある。このような問題に対して、例えば引用文献１のように、プラテンの表面にフッ素樹脂層を設けるなどの対策がされ、プラテンと記録媒体との摩擦抵抗を低減したインクジェット記録装置が開示されている。また引用文献１では、プラテンと記録媒体との摩擦抵抗を低減するため、プラテンに溝を設けてプラテンと記録媒体間の接触面積を小さくしたインクジェット記録装置も開示されている。

特開２００４−１２２５５４号公報

しかしながら、インクジェット記録装置には記録媒体としてＰＶＣターポリンや布、あるいはポリエステルやＰＶＣなどの様々な樹脂を原料とした樹脂シートなどが使われている。多種の記録媒体は、プラテンに対して夫々異なる摩擦抵抗をもつ。また、記録媒体は厚みや材料によっては撓みやすくなる。また、インクの乾燥を促進するヒーター付きのプラテンの場合に、プラテンに溝があると、溝に対応する部分の記録媒体の温度のほうが、プラテンと直接接している部分の記録媒体の温度より、低くなってしまう。その温度差によって、インクの乾燥速度に差が出てしまい、形成される画像に溝の模様がでてしまう場合がある。また従来のプラテンでは、記録媒体の種類によっては、摩擦抵抗によって波打って搬送してしまい、適切な記録ができない場合がある。また記録媒体の種類によっては、プラテンの溝に沿って撓んでしまい、記録媒体上の所望の位置にインクを吐出できず、適切な記録ができない場合がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、様々な記録媒体を用いても記録媒体を適切に搬送し、プラテン上に適切に保持し、記録媒体に適切に記録することができるインクジェット記録装置、記録方法およびプラテンカバーを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体を搬送する搬送装置と、インクを吐出するための複数のノズルを備える記録ヘッドと、前記記録媒体と対向する面に複数の吸引孔を有する平板状のプラテンと、前記記録媒体を吸引する前記吸引孔に連通する吸引手段と、前記プラテン上に配置され、表裏を連通する複数の連通孔を備える平板状のプラテンカバーと、を備え、前記吸引孔は前記連通孔を介して前記記録媒体を吸引し、前記記録媒体を前記プラテンカバーに吸着させながら搬送するインクジェット記録装置であって、前記プラテンカバーを前記プラテンに固定する固定手段をさらに有し、前記固定手段は、前記プラテンに設けられた凹部に入れられた磁石であり、前記磁石の記録ヘッド側が扁平に構成され、前記凹部の底部には、前記プラテンの裏面と連通するネジ穴が設けられ、前記ネジ穴にネジが配置され、該ネジの先端が前記磁石と当接し、前記ネジを回転させることで該回転の方向に応じて前記ネジが前記ネジ穴を進退し、前記磁石が前記ネジの前記先端の位置に応じて前記凹部の中を移動し、前記磁石の前記扁平に構成された面と前記プラテンの前記記録ヘッド側の面の高さを一致させることで、前記固定手段の部分における前記プラテンカバーの撓みを防止し、前記磁石によって前記プラテンカバーを吸着することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の種類が異なっても、記録媒体がプラテン上を円滑に搬送でき、また、記録媒体をプラテン上に適切に保持し、また、プラテンの表面温度のむらを抑制し、記録媒体に好適な記録が可能となる。

図１は、インクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。図２は、プラテンの構成を説明する図である。図３は、プラテンカバーの固定の例を説明する図である。図４Ａは、プラテンカバーの固定手段の第１の状態を説明する図である。図４Ｂは、プラテンカバーの固定手段の第２の状態を説明する図である。図５は、プラテンカバーの好ましい配置を説明する図である。図６は、プラテンカバーの表面の例を説明する図である。

以下に、実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、インクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。インクジェット記録装置１は、図１に示すように、破線で示されたフィルム状あるいは板状の記録媒体１７を搬送し、インクジェット方式によって、記録媒体１７の表面に画像データに応じた画像や文字などを記録する。記録媒体１７は、紙、ＰＶＣターポリン、布、ポリエステルやＰＶＣなどの合成樹脂製のフィルム、板などがある。インクジェット記録装置１は、大まかに、基台１３と、この基台１３に設けられた記録媒体１７を搬送する搬送装置１０と、記録媒体１７に印字記録する印字記録装置２とを備えて構成されている。

搬送装置１０は、モータの回転駆動を受けて回転する搬送ローラ９と、この搬送ローラ９を加圧する加圧ローラユニット８を少なくとも備えている。なお、この搬送ローラ９と加圧ローラユニット８との間に記録媒体１７を挟み込み、これらローラの回転によって搬送される。また、この搬送装置１０と隣接する箇所においては、記録媒体１７を支持するプラテン１２が設けられている。このプラテン１２の上にプラテンカバー２０が載置され固定されている。このプラテン１２及びプラテンカバー２０は、印字記録装置２によって記録媒体１７に印字記録する箇所となっている。また、このプラテン１２の下には、このプラテン１２を加熱するためのヒーターが設けられている。このヒーターによって、プラテン１２及びプラテンカバー２０が加熱され、さらに記録媒体１７が加熱され、記録媒体１７に吐出されたインクの定着を促進する。また、プラテン１２は、記録媒体１７が搬送される方向と直交する方向に延びるように基台１３に設けられている。また、搬送ローラ９と加圧ローラユニット８とを対にして、プラテン１２の隣接した箇所の同一軸線上に所定間隔、例えば８７．６５ｍｍの間隔、で１９組配置されている。

印字記録装置２は、大まかに、記録媒体１７にインク滴を吐出して記録を行うインクジェットヘッド３と、このインクジェットヘッド３を収容するキャリッジ４と、このキャリッジ４に連結する搬送ベルト１１と、この搬送ベルト１１を掛け回している駆動プーリ５と従動プーリ６と、この駆動プーリ５を回転駆動させる駆動モータ１８と、記録媒体１７の搬送方向に直交する方向へキャリッジ４の走査を案内するガイドレール７とを備えている。また、この搬送ベルト１１とガイドレール７とは、プラテン１２と同様に、記録媒体１７が搬送される方向と直交する方向に延びるように基台１３に設けられている。キャリッジ４は、記録媒体１７が搬送される方向と直交する方向、すなわち図中双方向矢印ＡＢ方向にスライド移動するようになっている。

また、インクジェットヘッド３に供給するインクはインクカートリッジ１４に蓄えられている。インクカートリッジ１４は交換可能なカートリッジ式のインク容器である。インクがなくなると交換する。

加圧ローラユニット８は、記録媒体１７を搬送する搬送ローラ９ごとに対をなすように配設されるものである。搬送ローラ９に向けて記録媒体１７を加圧しながら加圧ローラユニット８のローラが従動回転する。つまり、記録媒体１７は、下面は搬送ローラ９と接し、上面は加圧ローラユニット８のローラと接する。また、この加圧ローラユニット８は、プリンタ１の基台１３に固定して取り付けられる。

インクジェット記録装置１には記録媒体１７をプラテンカバー２０あるいはプラテン１２に吸着させる吸引手段が備わっている。吸引手段は、大まかに、プラテン１２に設けられた、プラテン１２を貫通する吸引孔と、空気を吸引する吸引ファン１６と、吸引孔と吸引ファン１６を接続する吸引室１５と、プラテンカバー２０に設けられた連通孔１９を備えている。プラテン１２は吸引室１５に連通する複数の吸引孔を備えている。吸引室１５の内部は、４つの部屋に仕切られ、夫々の部屋に対して吸引ファン１６を備える。プラテンカバー２０の連通孔１９は、プラテンカバー２０を貫通している。詳しくは後述する。

図２は、プラテンの構成を説明する図である。プラテンカバー２０には複数の貫通孔１９が、ほぼ一面に配置されている。また、プラテン１２には吸引孔３１が複数備えられている。１つの吸引孔３１の開口部の面積は、１つの貫通孔１９の開口部の面積より大きい。しかし、プラテン１２の吸引孔３１の配置された部分に関して、単位面積当たりの吸引孔３１の開口率は、プラテンカバー２０の単位面積当たりの貫通孔１９の開口率より低い。すなわち、貫通孔１９は、小さい開口の穴が非常に多く配置されているので開口部が全体で広くなる。一方、吸引孔１９は開口の大きい穴が少なく配置されている。これは、プラテンカバー２０の厚みを、プラテン１２より薄くできるので、小さな穴を細かなピッチであけることができるからである。これにより、記録媒体１７を広い範囲で吸着して、より平坦にすることができる。開口が小さければ小さいほど、そこで吸引されても、記録媒体１７がそこで窪むことなく平坦に保つことができる。

また、プラテン１２の長手方向に所定間隔で磁石２１が配置されている。プラテンカバー２０を、ステンレスなどの鉄合金で作ることで、磁石２１を固定手段としてプラテン１２に固定することができる。また、固定手段として、ネジや、溝に掛ける構造でも可能だが、着脱が容易にできる磁石が好ましい。

また、プラテン１２は、記録媒体１７を均一に加熱する必要があり、熱伝導率の高いアルミニウム製あるいはアルミニウム合金製が好ましい。プラテン１２がアルミニウム製、プラテンカバー２０がステンレス製であると、双方の熱膨張率が異なる。接着剤、あるいはネジ等で、プラテン１２とプラテンカバー２０を一体になる様に固定してしまうと、温度の変化による変形量が異なりプラテンカバー２０に撓みが発生する。一方、磁石２１で固定することで、表面を摺動させることが可能となるので、撓みの発生を防止できる。そのため、平坦である事を確保することができる。

図３は、プラテンカバーの固定の例を説明する図である。磁石２１をプラテン１２の表面側からプラテン１２を貫通している固定孔２４に挿入し、裏面側からネジ２３を固定孔２４に回転させて侵入させる。この侵入量によって、プラテン表面からの高さを調節し、磁石２１の表面が、プラテン１２の表面と同じ高さになるようにする。これを同じ高さにすることで、その部分の空気層が無くなるので、プラテン１２を加熱するヒーターの熱をロスすることなく伝えることができるので、表面温度のむらを抑制できる。また、磁石２１による吸引力のばらつきも防止できる。例えば空間がある場合は、そこの磁石２１の吸引力が落ちてしまう。磁石２１を配置した状態で、プラテンカバー２０をプラテン１２上に載せ、磁石２１の力で固定する。プラテンカバー２０は、磁石２１で固定することを考慮して、磁石、強磁性体を含ませた樹脂でも可能だが熱伝導を考慮して金属が望ましい。金属の場合にはＳＵＳ４３０などのフェライト系ステンレスまたは鉄板にメッキしたものが良い。強度や取り扱い性を考えるとステンレスが好ましい。また、シート状の磁石をプラテンカバー２０の裏面側に配置しても良い。またプラテンカバー２０自体がシート状の磁石であってもよい。

磁石２１とネジ２３は磁力によって固定されるので、ネジ２３の先端と磁石２１の当接面は平面であることが望まれる。または、磁石２１とネジ２３を接着剤で固定しても良い。また、磁石２１とネジ２３を一体として、ねじ山を付け、固定孔に回転して入れ込む構成であってもよい。また、上述では、磁石２１とネジ２３は磁力によって固定されるが、磁石２１にネジ溝を設けて、固定しても良い。

プラテン１２にプラテンカバー２０を配置する位置に僅かな窪みを設け、プラテンカバー２０をプラテン１２に嵌め込むことで、記録媒体１７の搬送時に、プラテンカバー２０が移動することを防止できる。これは、プラテン１２の記録媒体１７の搬送方向の下流側あるいは上流側の一方側のみで固定することが好ましい。熱膨張率の違いによる予期せぬ変形の防止となる。例えば、プラテンカバー２０の長手方向の１辺を折り曲げ、プラテン１２の長手方向に沿った縁に窪みを設け、嵌め込むことで、記録媒体１７の搬送方向に移動しない様にすることができる。

また、プラテンカバー２０が動かないように、隅にネジや楔などで固定しても良い。これら移動防止手段を設ける部分は、記録ヘッド３によりインクを吐出しない記録範囲以外の部分とし、画質及び搬送に影響を与えることがないように配慮することが好ましい。

図４Ａは、プラテンカバーの固定手段の第１の状態を説明する図である。図４Ｂは、プラテンカバーの固定手段の第２の状態を説明する図である。プラテン１２には、ヒーター溝２７が設けられ、そこへヒーター線２８が嵌められている。ヒーター線２８をプラテン１２の裏面側に配置している。

固定孔２４には、ネジ溝が設けられている。ネジ２３にはネジ山が設けられている。ネジ２３は止めネジが好ましい。ネジ２３は、回転させることで、固定孔２４の中を進退する。ネジ２３の先端は磁石２１と当接する。ネジ２３が第１の状態のときには、ネジ２３の先端面２と、プラテンカバー２０の裏面２６の間には隙間が生じる。ネジ２３を回転させて進めることで、この隙間がなくなる第２の状態となる。ネジ２３を進退させ、磁石２１の先端面２５とプラテン１２の表面が同じ高さになるようにする。ネジ２３と磁石２１は磁力で固定される。また、磁石２１とプラテンカバー２０も磁石で固定される。ネジ２３と磁石２１は接着剤で固定しても良い。固定孔２４の磁石２１の挿入される部分は、段差があり、孔の途中で磁石２１が止まり、落ちることはない。

プラテン１２も磁石２１も寸法のばらつきをもっているので、このように設計上は磁石２１が固定孔２４の中に引っ込んだ状態にし、ネジ２３で位置を調整できるようにする。ネジ２３を止めネジにすることで、プラテン１２の表面側からも進退させてもよい。

また、プラテンカバー２０を取り外しても磁石２１が飛び出してこないように、磁石２１はネジ２３の方により強固に吸着するように、ネジ２３の材質を決めるのが好ましい。また、プラテンカバー２０は穴が開いているので、磁石２１の吸着力が多少弱くなる。

図５は、プラテンカバーの好ましい配置を説明する図である。プラテンカバー２０には多数の連通孔１９が配置されている。プラテンカバー２０とプラテン１２の間に隙間３０があると、プラテンカバー２０の広範囲でエアーが吸える。また、プラテンカバー２０とプラテン１２の間に隙間が無いとプラテン１２の吸引孔３１の開口部の真上しかエアーが吸えない。連通孔１９はプラテンカバー２０の表面のほぼ全面にわたり設けられている。細孔なので、そこに記録媒体１７が吸引により沈み込みにくく、平坦を保つことができる。また、記録媒体１７との接触面積を減らして摩擦抵抗を下げられる。

図６は、プラテンカバーの表面の例を説明する図である。プラテンカバー２０とプラテン１２の間に隙間を設ける手段である。プラテンカバー２０の表面に微小な凹凸３３を設けることで、隙間を作ることができる。プラテンカバー２０の記録媒体側にも微小な凹凸３２を設けることで、記録媒体との接触面積を減らし、摩擦抵抗を更に下げることができ、スムーズに搬送ができる。凹凸の加工方法はエッチング、ブラスト、研磨、塗装などがある。
また、プラテン１２に凹凸をつけることをしてもよい。

上記本発明のインクジェット記録装置に利用することができる。

１インクジェット記録装置
２印字記録装置
３インクジェットヘッド
４キャリッジ
５駆動プーリ
６従動プーリ
７ガイドレール
８加圧ローラユニット
９搬送ローラ
１０搬送装置
１１搬送ベルト
１２プラテン
１３基台
１４インクカートリッジ
１５吸引室
１６吸引ファン
１７記録媒体
１８駆動モータ
１９連通孔
２０プラテンカバー
２１磁石
２４固定孔
２３ネジ
２７ヒーター溝
２８ヒーター線
３１吸引孔

Claims

記録媒体を搬送する搬送装置と、インクを吐出するための複数のノズルを備える記録ヘッドと、前記記録媒体と対向する面に複数の吸引孔を有する平板状のプラテンと、前記記録媒体を吸引する前記吸引孔に連通する吸引手段と、前記プラテン上に配置され、表裏を連通する複数の連通孔を備える平板状のプラテンカバーと、を備え、前記吸引孔は前記連通孔を介して前記記録媒体を吸引し、前記記録媒体を前記プラテンカバーに吸着させながら搬送するインクジェット記録装置であって、
前記プラテンカバーを前記プラテンに固定する固定手段をさらに有し、
前記固定手段は、前記プラテンに設けられた凹部に入れられた磁石であり、前記磁石の記録ヘッド側が扁平に構成され、前記凹部の底部には、前記プラテンの裏面と連通するネジ穴が設けられ、前記ネジ穴にネジが配置され、該ネジの先端が前記磁石と当接し、前記ネジを回転させることで該回転の方向に応じて前記ネジが前記ネジ穴を進退し、前記磁石が前記ネジの前記先端の位置に応じて前記凹部の中を移動し、前記磁石の前記扁平に構成された面と前記プラテンの前記記録ヘッド側の面の高さを一致させることで、前記固定手段の部分における前記プラテンカバーの撓みを防止し、前記磁石によって前記プラテンカバーを吸着することを特徴とするインクジェット記録装置。
前記プラテンの単位面積当たりの前記吸引孔の開口率より、前記プラテンカバーの前記連通孔の単位面積当たりの開口率が高く、前記固定手段によって前記プラテンカバーが前記プラテンの上に固定されたときに、前記吸引孔の開口部に前記連通孔の開口部が複数配置されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録がされない領域であって、
前記プラテンカバーの前記記録ヘッドに対向しない部分に、前記プラテンカバーが前記記録媒体の搬送に伴って移動しないように、前記プラテンを固定する移動防止手段が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
前記プラテンと前記プラテンカバーの間に微小空間を設けるために、前記プラテンカバーの表面に凹凸が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
前記プラテンカバーの前記プラテンと対向する側が、シート状の磁石で覆われていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。