JP2007313663A

JP2007313663A - プリンタ

Info

Publication number: JP2007313663A
Application number: JP2006142799A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 康浩田中; Yoshihisa Sugata; 佳寿菅田; Takashi Omori; 尚大森
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2007-12-06
Also published as: US20070274754A1

Abstract

【課題】プリントヘッドまでの搬送路に設けられている曲がり角領域（方向転換領域）で発生する引っ張り力を起因とするプリント面のダメージを解消する。
【解決手段】ロール体１０から引き出された記録紙１に対してプリントヘッド２を用いて画像を形成するプリンタにおいて、記録紙１をロール体１０から引き出してプリントヘッド２に送り込む搬送ローラユニット４が、記録紙１を搬送方向で所定距離にわたってそのプリント面が内側になるようにその周面に巻き付けて搬送力を付与する駆動ローラ４０と、記録紙１を駆動ローラ４０の周面に接当させる対向部４１とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント面が外側又は内側になるようにプリントシートを巻き込んでいるプリントシートロール体から引き出されたプリントシートに対してプリントヘッドを用いて画像を形成するプリンタに関する。

上述したプリンタとして、ロール状のプリントペーパ（プリントシート）を収容したマガジン収容部から引き出されたプリントペーパにプリントヘッドによってインクを吹き付けることにより画像を形成し、画像形成されたプリントペーパをカッターユニットまで搬送してプリントサイズに切断した後、写真プリントとして排出するプリント装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このプリント装置では、圧着型の供給ローラによってマガジン収容部から引き出されたプリントペーパは、圧着型のプリント搬送ローラに巻き付けられてほぼ直角に向きを変えてプリントヘッド領域に送られる。ここで提示されている、プリント搬送ローラの周面に１１０度程度の中心角をもってプリントペーパがプリント面を外側にして巻き付けられているという形態は、プリントペーパとして一般的なインクジェット用ペーパを使用している限りは大きな問題が生じないが、高精度な写真品質を得るために非常にセンシティブな（引っ張り力によって亀裂などが生じ易い）プリント層をベース体に形成してプリント面を作り出しているようなプリントシートを採用する場合、プリント搬送ローラの周面に巻き付けられたプリントペーパの外側面となるプリント面に引っ張り力が作用し、プリント層に微細な亀裂が入るというプリント品質にとって重大な問題点が生じる。

また、プリント面が外側になるように高剛性の記録媒体（プリントシート）をロール状に巻いたロール体から記録媒体を引き出し駆動ローラと加圧ローラで挟持搬送して、インクヘッドに送り込むまでに、プリント面が内側になるように曲げながら向きを変える角度部を設け、この角度部でカール矯正をしてから記録媒体をインクヘッドに到達させるインクジェットプリンタも知られている（例えば、特許文献２参照）。このインクジェットプリンタでは、角度部での記録媒体の形態がプリント面が内側となるような湾曲であることから、もし記録媒体として前述したような非常にセンシティブなプリント層をベース体に形成してプリント面を作り出しているようなプリントシートを用いた場合でも、この角度部において引っ張り力を起因とするプリント層の亀裂発生という問題は避けられる。しかしながら、インクヘッドへの記録媒体の送り込み、つまりインクヘッドによる画像形成における副走査搬送は角度部より搬送方向上流側に位置する駆動ローラと加圧ローラによって行われることになり、その途中に位置する角度部がこの副走査搬送の負荷要因となり、高品質な画像形成のために要求される精密な位置決め搬送が難しくなる。

特開２００５−１９９５５１号公報（段落番号００２９−００３２、図４）特開２００３−２２１１５１号公報（段落番号００１３−００２２、図１，図２）

上記実状に鑑み、本発明の課題は、
センシティブなプリント層をベース体に形成してプリント面を作り出しているようなプリントシートを用いた場合でも、プリントヘッドまでの搬送路に設けられている曲がり角領域（方向転換領域）で発生する引っ張り力を起因とするプリント面のダメージを解消するとともに、曲がり角領域で搬送障害を引き起こさない構成のプリンタを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、プリント面が外側になるようにプリントシートを巻き込んでいるプリントシートロール体から引き出されたプリントシートに対してプリントヘッドを用いて画像を形成するプリンタであっても、あるいは、プリント面が内側になるようにプリントシートを巻き込んでいるプリントシートロール体から引き出されたプリントシートに対してプリントヘッドを用いて画像を形成するプリンタであっても、前記プリントシートを前記プリントシートロール体から引き出して前記プリントヘッドに送り込む搬送ローラユニットが、前記プリントシートを搬送方向で所定距離にわたってそのプリント面が内側になるようにその周面に巻き付けて搬送力を付与する駆動ローラと、前記プリントシートを前記駆動ローラの周面に接当させる対向部とを備えている。

この構成では、プリント面が外側あるいは内側になるようにプリントシートを巻き込んでいるいずれのプリントシートロール体を装填していても、プリントシートロール体から引き出されたプリントシートは、そのプリント面が内側になるように搬送ローラユニットの駆動ローラに巻き付けられ、対向部との間に挟持されることにより強く確実な搬送力を受ける。ほぼ直角の巻き付け角度でもってほぼ直角に向きを変えられても、プリント面が湾曲したプリントシートの内側となっているので引っ張り力は作用せず、引っ張り力によるプリント層の亀裂発生といったダメージは避けられる。また、プリントシートの向きをプリントヘッドの方に変える方向転換面が駆動ローラの周面自体なので、この方向転換によって搬送力が低下することはなく、このプリントシートの巻き付きにより、搬送ローラユニットはより強く確実な搬送力をプリントシートに付与することができる。

駆動ローラと相互作用してプリントシートにより強い搬送力を付与する対向部は、摩擦によるプリントシートのダメージを考慮するならば、圧着ローラで構成するのが好ましい。特に、プリントシートの搬送方向に互いに間隔をあけて駆動ローラの周面に対向配置させた２つの圧着ローラで構成するならば、この２つの圧着ローラがなす中心角によりプリントシートの方向転換を正確に決めることができ、好都合である。

写真プリントなどの出力に用いられるプリンタは高画質の画像を形成するため、ラインプリント型のプリントヘッドが採用され、主走査方向の解像度はプリントヘッドの精度で決定されるが、副走査方向の解像度は、プリントヘッドに送り込まれるプリントシートの位置精度が重要となる。その際、プリントシートを巻き付けて搬送する搬送ローラユニットは高精度にプリントシートを送り込むことができるので、この搬送ローラユニットによってプリントシートの副走査方向の位置決めを行うと好都合である。なお、ここで言うラインプリント型とは、主走査方向に往復移動しながら１ラインないしは複数ライン毎の画像を順次形成する形式や、主走査方向に延びたプリントヘッドを用いて主走査方向の移動なしに１ラインないしは複数ライン毎の画像を順次形成する形式を意味している。

搬送ローラユニットによってプリントシートをプリントヘッドに送り込んで、プリントヘッドによってプリントシートに画像を形成する際、そのプリントシートが平坦に張っていることが重要である。この目的のため、本発明の好適な実施形態の１つでは、プリントヘッドを通過するプリントシートにテンションを付与するために、プリントヘッドのプリントシート搬送方向で下流側に搬送ローラユニットに較べてその周速が速いが前記プリントシートに対する搬送力が弱い補助搬送ローラユニットが備えられている。補助搬送ローラはプリントヘッドを通過するプリントシートを引っ張り搬送しようとするが、プリントシートは搬送ローラユニットの搬送力（挟持力）に支配されているので、微小な滑りを生じさせながら、プリントシートを平坦に張ることが可能となる。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるプリンタ技術をインクジェットプリンタに適用した実施形態の概略図である。

図１に示すように、このインクジェットプリンタは、表面（プリント面）に写真プリントに適したプリント面を形成したプリントシートとしての記録紙１をロール状に巻いたロール体（プリントシートロール体）１０から写真プリントＰの作製のために記録紙１を引き出し、プリントヘッド２によるインクの吹き付けによって画像形成し、記録紙１の画像形成部分をカッターユニット３でカットし、写真プリントＰとしてトレーＴに排出するものである。

この記録紙１は、図２に示された断面図から明らかなように、ポリエチレンコート紙からなる支持体１１にプリント面（実際には厚みのある層であるがここではプリント面を表現しておく）が積層されており、このプリント面は、表面側から光沢層１４、インク吸収層１３、白色付与層１２を有している。支持体１１の厚みが２００〜３００μｍであるのに対して、プリント層全体の厚みは４０μｍ程度であり、記録紙１を支持体１１が内側になるように湾曲させた場合かなり強い引っ張り力がプリント面に作用する。特に、インク吸収層１３は、超微粒子やバインダー等を高い空隙をもって分布させたものであり、引っ張り力の作用によってひび割れが生じやすい構造をもっている。ただし、圧縮力に対しては引っ張り力に較べて良好な耐性を有している。ここでのロール体１０は記録紙１をプリント面を上側（外側）にして巻き込んだものであることから、インク吸収層１３に引っ張りによるダメージを生じさせない程度の比較的大径のものがそのロール芯として使用されている。

プリントヘッド２はラインプリント型であるので、主走査方向、つまり記録紙１の長手方向（搬送方向）を横断する方向に往復移動されるように構成され、ここでは図示されていない、異なる色相インク、例えばブラック（ＢＫ）、ライトブラック（ＬＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、イエロー（Ｙ）のインクを封入した７つの交換自在なインクカートリッジからサブタンクを介して空気圧制御の下でインクが供給される。

プリントヘッド２を主走査方向に往復移動させるために、図３で示すように、主走査方向に沿う姿勢で配置されたガイドレール２１でガイドされるスライダー２２にキャリッジ２３が取り付けられ、このキャリッジ２３の下面側にプリントヘッド２が装着されている。ガイドレール２１の両端部の近傍位置に配置した一対のプーリ２４にタイミングベルト型の駆動ベルト２５が巻き回され、一方のプーリ２４を回転駆動する主走査用モータ２６も設けられている。この駆動ベルト２５の所定箇所にキャリッジ２３が固定されているので、主走査用モータ２６の正逆駆動によるプーリ２４の正逆回転でキャリッジ２３と一体的にプリントヘッド２が往復動作（主走査移動）することになる。

図１で模式的に示されているように、記録紙１の搬送ラインを挟んでプリントヘッド２の対向側には、記録紙１の裏面（支持体１１側）と接当して案内する案内プレート２７が配置されている。この案内プレート２７の下側位置には、この案内プレート２７に形成された多数の貫通孔を介して記録紙１に負圧を作用させて浮き上がりを抑制するための負圧室を形成する負圧ボックス２８と、この負圧ボックス２８の内部空気を排出して負圧を作り出すファン２９が備えられている。

記録紙１をロール体１０から引き出しながらプリントヘッド２に送り込む搬送ローラユニット４がロール体１０からプリントヘッド２に至る記録紙搬送ラインの途中に設けられている。この実施形態では、ロール体１０はプリントヘッド２の上方に配置されているため、この記録紙搬送ラインはロール体１０の領域から大きな勾配で垂直方向に延びている傾斜搬送ラインと実質的に水平方向にプリントヘッド２の領域へ延びている水平搬送ラインからなり、この傾斜搬送ラインと水平搬送ラインの接続箇所で記録紙１は９０度に近い角度で方向転換することになる。搬送ローラユニット４はこの傾斜搬送ラインと水平搬送ラインの接続箇所に設けられており、記録紙１に対して搬送力（搬送ラインに沿って移動する力）を付与する機能と、記録紙１を９０度に近い角度で方向転換させる機能を有している。

搬送ローラユニット４は、方向転換部の内側に位置する大径の駆動ローラ４０と、この実施形態では、駆動ローラ４０と協働して記録紙１を挟持搬送する対向部として機能する、記録紙搬送ラインを挟んで駆動ローラ４０の周面に対向するとともに搬送方向に間隔をあけて配置された２つの遊転式圧着ローラ４１とから構成されている。前述したように、ロール体１０は記録紙１をプリント面を上側にして巻き込んだものであることから、搬送ローラユニット４の駆動ローラ４０に巻き付く記録紙１はそのプリント面を駆動ローラ４０の周面に接当されながら搬送される。従って、搬送ローラユニット４のところで湾曲しながら方向転換する記録紙１のプリント面、結果的にはインク吸収層１３には引っ張り力が発生せず、引っ張り力によるインク吸収層１３のひび割れが防止される。

記録紙搬送ラインにおいてプリントヘッド２の下流側にも記録紙１に搬送力を付与する補助搬送ローラユニット５が配置されている。さらに、プリントヘッド２により画像を形成されカッターユニット３によってプリントサイズにカットされた記録紙１を写真プリントＰとしてトレーＴ上に排出する排出ローラユニット６もカッターユニット３とトレーＴとの間の記録紙搬送ラインに配置されている。補助搬送ローラユニット５と排出ローラユニット６は挟持搬送ローラユニットとして構成されており、それぞれ、駆動ローラ５０、６０と遊転式圧着ローラ５１、６１を備えている。

搬送ローラユニット４はプリントヘッド２による画像形成中の記録紙１を副走査目的で搬送するので、搬送ローラユニット４の駆動ローラ４０を取り付けている駆動軸４２は副走査用モータ４３によって回転動力が与えられる。また、搬送ローラユニット４によってプリントヘッド２に送り込まれている記録紙１に搬送方向のテンションを与えて記録紙１の副走査搬送にふらつきが生じないようにするため、補助搬送ローラユニット５も搬送ローラユニット４に協働して、プリントヘッド２による画像形成中の記録紙１を引っ張るように搬送補助する。このため搬送ローラユニット４の駆動ローラ４０と補助搬送ローラユニット５の駆動ローラ５０との回転は同期させる必要がある。この目的のため、ここでは、駆動ローラ４０の駆動軸４２に駆動スプロケット４４を、駆動ローラ５０の駆動軸５２に従動スプロケット５３を取り付けるとともに、駆動スプロケット４４と従動スプロケット５３とに無端ベルト４５を巻き掛けている。このベルト動力伝達機構により、搬送ローラユニット４の駆動ローラ４０と補助搬送ローラユニット５の駆動ローラ５０は同期回転するが、駆動ローラ５０の周速が駆動ローラ４０の周速よりわずかに速くなるように駆動スプロケット４４や従動スプロケット５３の外径ないしは駆動ローラ５０や駆動ローラ４０の外径を調整している。さらに、インクヘッド２を通過する記録紙１の速度を実質的に搬送ローラユニット４によって支配させるために、駆動ローラ４０と圧着ローラ４１の圧着間隔及び駆動ローラ５０と圧着ローラ５１の圧着間隔の調整、またはそれぞれのローラ周面の摩擦係数の調整などにより、補助搬送ローラユニット５による搬送力が搬送ローラユニット４による搬送力より弱くなるように設定されている。この実施形態では、搬送ローラユニット４による搬送力を強くするためその駆動ローラ４０の周面には摩擦力を高めるグリッド面が形成されている。

上述したような構成において、記録紙１に画像を形成する場合、搬送ローラユニット４によって記録紙１の先端をプリントヘッド領域に送り込む。案内プレート２７に入って所定位置で停止した記録紙１は、負圧ボックス２８が負圧下となることで案内プレート２７に吸着され、記録紙１のプリント面の平坦性を高めた状態でキャリッジ２３を主走査方向に沿う一方の方向に移動させながら、この作動と連係してプリントヘッド２から記録紙１にインクを噴射することによりプリントヘッド２の仕様により規定されたプリント幅で記録紙１に対して画像形成を行う。

このようにプリント（画像形成）が開始されるが、キャリッジ２３が移動端に達すると、副走査用モータ４３で搬送ローラユニット４の駆動ローラ４０を回転を再開することによりプリント幅に対応した単位搬送量だけ記録紙１が搬送され、その後、キャリッジ２３を主走査方向に沿う他方（逆方向）に移動させながら、この移動と連係してプリント幅でのプリント動作が行われる。このようなプリント動作を繰り返すことにより記録紙１にプリントサイズの画像が形成される。なお、このプリント動作において、記録紙１の先端が補助搬送ローラユニット５によって挟持された状態では、記録紙１にテンションが与えられ、プリントヘッド領域の記録紙１が張ることになるので、負圧ボックス２８による吸着作用と相まって良好な停止精度と停止安定状態を確保することができる。

このような、副走査用モータ４３は、記録紙１をプリントヘッド２に送り込む際だけでなく、画像形成された部分をカッターユニット３でカットしたのちの記録紙１をその先端がプリントヘッド２の手前にくるまでロール体１０の方に戻す際にも使用されるものであり、記録紙１を正確に搬送するために、ＰＩＤ制御等によってフィードバック制御される。

カッターユニット３は、図示されていないフレームに固定された固定刃３０と、可動刃３１と、カッターモータ３３と、カッターモータ３３からの回転駆動力を往復作動力に変換して可動刃３１を駆動するクランク式駆動機構３２とを備えている。

ロール体１０から搬送ローラユニット４、プリントヘッド２、補助搬送ローラユニット５，カッターユニット３、排出ローラユニット６に至る記録紙搬送ラインには、図３にその一部しか図示されていないが、ガイドプレート群８が設けられており、記録紙１のスムーズな搬送を助けている。

プリントヘッド２に対するインク吐出制御、主走査用モータ２６や副走査用モータ４３などのモータ制御はマイコンを中核部材とするプリント制御ユニット７からの制御信号に基づいて行われる。プリント制御ユニット７には、図示されていない画像処理装置から画像形成のためのプリントデータが送られてくる。

上述した実施形態では、図１から理解できるように、記録紙１をプリント面を上側（外側）にして巻き込んだロール体１０が使用され、搬送ローラユニット４の駆動ローラ４０は、ロール体１０から引き出された記録紙１の巻き方向と逆の方向で記録紙１を方向転換させてプリントヘッド２に向かうように配置されており、その結果、記録紙１のプリント面が駆動ローラ４０の周面に巻き付き接当している。従って、この搬送ローラユニット４での記録紙１の方向転換のための湾曲時に記録紙１のプリント面には引っ張り力は作用しない。さらに付け加えると、この実施形態での搬送ローラユニット４での記録紙１の方向転換のための湾曲はロール体１０における巻きぐせの解消にも役立つ。

なお、記録紙１をプリント面を下側（内側）にして巻き込んだロール体１０を使用する場合には、図４で示すように、搬送ローラユニット４の駆動ローラ４０は、ロール体１０から引き出された記録紙１の巻き方向と同じ方向で記録紙１を方向転換させてプリントヘッド２に向かうように配置されており、この場合でも記録紙１のプリント面が駆動ローラ４０の周面に巻き付き接当している。従って、この搬送ローラユニット４での記録紙１の方向転換のための湾曲時に記録紙１のプリント面には引っ張り力は作用しない。ただし、ロール体１０における巻き方向と搬送ローラユニット４での湾曲方向は同一であるので、搬送ローラユニット４での記録紙１の方向転換のための湾曲はロール体１０における巻きぐせの解消には貢献しない。

上述した実施形態では、記録紙１を駆動ローラ４０の周面に接当させる対向部として２個の圧着ローラ４１が取り上げられたが、この構成以外、１個の圧着ローラ、３個以上の圧着ローラを採用してもよい。また、各圧着ローラの周辺には記録紙１の突き出しを防止するためのガイドプレートが設けられるが、圧着ローラなしでこのようなガイドプレートのみで対向部を構成することも可能である。本発明で重要な点は、記録紙１の湾曲方向転換部の内側に搬送ローラユニットの１つのローラを配置して、記録紙１のプリント面をそのローラの周面と接当させながら印画紙１を方向転換させながら、副走査のための搬送力を付与することである。

本発明によるプリンタの１つの実施形態を示す模式図図１のプリンタに用いられる記録紙の一例を示す断面図プリントヘッド周辺の各部材の配置を示す斜視図本発明によるプリンタの別な実施形態を示す模式図

符号の説明

１：記録紙（プリントシート）
２：プリントヘッド
３：カッターユニット
４：搬送ローラユニット
５：補助搬送ローラユニット
１０：ロール体
４０：駆動ローラ
４１：圧着ローラ（対向部）

Claims

プリント面が外側になるようにプリントシートを巻き込んでいるプリントシートロール体から引き出されたプリントシートに対してプリントヘッドを用いて画像を形成するプリンタにおいて、
前記プリントシートを前記プリントシートロール体から引き出して前記プリントヘッドに送り込む搬送ローラユニットが、前記プリントシートを搬送方向で所定距離にわたってそのプリント面が内側になるようにその周面に巻き付けて搬送力を付与する駆動ローラと、前記プリントシートを前記駆動ローラの周面に接当させる対向部とを備えていることを特徴とするプリンタ。
プリント面が内側になるようにプリントシートを巻き込んでいるプリントシートロール体から引き出されたプリントシートに対してプリントヘッドを用いて画像を形成するプリンタにおいて、
前記プリントシートを前記プリントシートロール体から引き出して前記プリントヘッドに送り込む搬送ローラユニットが、前記プリントシートを搬送方向で所定距離にわたってそのプリント面が内側になるようにその周面に巻き付けて搬送力を付与する駆動ローラと、前記プリントシートを前記駆動ローラの周面に接当させる対向部とを備えていることを特徴とするプリンタ。
前記対向部は互いに前記搬送方向に間隔をあけて配置された２つの圧着ローラによって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリンタ。
前記プリントヘッドはラインプリント型であり、前記プリントヘッドに対する前記プリントシートの副走査方向の位置決めは前記搬送ローラユニットによって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリンタ。
前記プリントヘッドを通過する前記プリントシートにテンションを付与するために、前記プリントヘッドの前記搬送方向で下流側に前記搬送ローラユニットに較べてその周速が速いが前記プリントシートに対する搬送力が弱い補助搬送ローラユニットが備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリンタ。