JP2008044224A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】記録媒体のカールを抑制しつつ記録媒体の挿入及び取り出しを行い易くする。
【解決手段】インクジェットプリンタ1は、インクジェットヘッド2と、複数の用紙Pを収容する用紙収容部14と、用紙Pを保持する水平で平らな上面21aを有するプラテン21と、用紙収容部14の用紙Pをプラテン21に搬送する搬送機構12と、プラテン21から排紙された用紙Pを収容する紙受け部15と、プラテン21から紙受け部15に用紙Pを搬送する排紙機構13とを含んでいる。用紙収容部14は、複数の用紙Pが収容されたトレイ14aが支持部14bに水平面内の一方向である矢印A方向に挿入されることで構成されている。搬送機構12は、用紙収容部14に収容された用紙Pを水平面内において矢印A方向と交差する矢印B,C方向に搬送する。そして、排紙機構13は、プラテン21に保持された用紙Pを矢印A方向と反対の矢印D方向に搬送する。
【選択図】図1

Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して印字を行うインクジェット記録装置に関する。
特許文献1には、4つのライン型のインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドの下方に配置された用紙収容部と、インクジェットヘッドと用紙収容部との間に配置された粘着性を有する搬送ベルトとを含んだライン式インクジェットプリンタについて記載されている。このライン式インクジェットプリンタにおいては、用紙収容部から二対の送りローラを介して搬送ベルトに送られた用紙が、搬送ベルトで粘着保持されながら各インクジェットヘッドと対向する位置に搬送される。このとき、各インクジェットヘッドから用紙に対してインクが吐出され用紙に印字が行われる。そして、印字が行われ搬送ベルトによって搬送された用紙は、剥離プレートによって搬送ベルトから剥離され、二対の送りローラによってインクジェットヘッドの上方に配置された紙受け部に送られる。
このようなライン式インクジェットプリンタにおいては、用紙収容部から搬送ベルトに用紙を送る過程で二対の送りローラによって用紙が湾曲する。そのため、例えば、葉書や名刺などの比較的堅い(こしの強い)用紙を用紙収容部から搬送ベルトに送ると、当該用紙には湾曲によるカールが形成され、用紙が搬送ベルトに部分的に粘着保持された状態でインクジェットヘッドと対向する領域に搬送される。特に用紙の先端が搬送ベルトに粘着保持されていない場合、搬送ベルトの外周面とインクジェットヘッドのインク吐出面との間は僅かな隙間が形成されているだけなので、インク吐出面と用紙が接触するばかりか用紙の先端がインクジェットヘッドの下端側面と接触し搬送ベルトとインクジェットヘッドとの間で紙詰まりが生じる。
一方、特許文献2には、4つのインクジェットヘッドと、各インクジェットヘッドのインク吐出面と対向する位置に配置された搬送ベルトと、インク吐出面の面方向の一方向に関して4つのインクジェットヘッドを挟む位置に配置された給紙部及び排紙部とを含むインクジェット記録装置について記載されている。このインクジェット記録装置において、給紙部に収容された用紙は、一対の送りローラによってほとんど湾曲されずに搬送ベルトに送られ、搬送ベルトによって粘着保持される。そして、搬送ベルトによって搬送される用紙に各インクジェットヘッドから用紙に対してインクを吐出することで、用紙に印字が行われる。印字が行われた用紙は、剥離機構によって搬送ベルトから剥離され排紙部に送られる。このように特許文献2に記載のインクジェット記録装置においては、給紙部から搬送ベルトに用紙を送る過程で用紙がほとんど湾曲しないためカールが生じない。したがって、用紙はその全体が搬送ベルトに確実に粘着保持され、用紙とインク吐出面との接触及び搬送ベルトとインクジェットヘッドとの間の紙詰まりが抑制される。
特開2006−44111号公報(図1) 特開2005−59339号公報(図1)
しかしながら、上述した特許文献2に記載のインクジェット記録装置においては、給紙部と排紙部とがインクジェットヘッドを挟んだ位置に配置されており、給紙部からインクジェットヘッドと対向する領域を経由して排紙部に送られる用紙の搬送方向が一方向となっている。このため、部屋の角(例えば壁が約90°の角度をなしている箇所)において、ユーザから見て、給紙部に用紙を挿入し易くするために壁と対向しないユーザの手前に給紙部を配置するようにインクジェット記録装置を設置すると、排紙部が壁と対向するユーザの奥側に配置されてしまう。したがって、印字された用紙がユーザから離れる(壁に近づく)方向に排紙され、その用紙が取り出しにくくなる。一方、給紙部と排紙部とを逆にしても、ユーザが給紙部に用紙を挿入しにくくなる。
そこで、本発明の目的は、記録媒体のカールを抑制しつつ記録媒体の挿入及び取り出しを行い易くするインクジェット記録装置を提供することである。
本発明のインクジェット記録装置は、水平面内の一方向に挿入された記録媒体を収容する第1収容部と、前記記録媒体を保持する水平で平らな保持面を有する保持部材と、前記保持面に対向するインク吐出面に所定方向に沿って所定解像度に対応して配列された複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、前記第1収容部に収容された記録媒体を水平面内において前記一方向と交差する方向に搬送する第1搬送機構と、前記インクジェットヘッドを前記一方向又は前記一方向と直交する方向に平行に移動させるヘッド移動機構と、前記保持面で保持された記録媒体を前記一方向と反対方向に搬送する第2搬送機構と、前記第2搬送機構によって搬送された記録媒体を収容する第2収容部とを備えている。そして、前記第1収容部から前記保持面上に記録媒体が搬送されるように、前記第1搬送機構を制御する第1搬送制御手段と、前記インクジェットヘッドが前記記録媒体と対向しつつ移動するように、前記ヘッド移動機構を制御するヘッド移動制御手段と、前記インクジェットヘッドが、前記インクジェットヘッドの移動に対応して、前記保持面上の記録媒体に向けてインクを吐出するように、前記インクジェットヘッドを制御する印字制御手段と、前記保持面から前記第2収容部に記録媒体が搬送されるように、前記第2搬送機構を制御する第2搬送制御手段とをさらに備えている。
これによると、記録媒体は水平面方向に関して搬送されるので、比較的堅い記録媒体(例えば、葉書、名刺)をカールさせることなく搬送することができる。また、第2収容部に搬送される記録媒体の搬送方向が一方向の反対方向となるため、第1収容部への記録媒体の挿入及び第2収容部からの記録媒体の取り出しをインクジェット記録装置の一方から行える。したがって、インクジェット記録装置に対する記録媒体の挿入及び取り出しが行い易くなる。
本発明において、前記インク吐出面は、水平面内において前記一方向と直交する方向が長手方向となる矩形状であり、前記所定方向が前記長手方向と平行であり、前記ヘッド移動機構が前記インクジェットヘッドを前記一方向と平行に移動させることが好ましい。これにより、インクジェットヘッドが水平面内において一方向と直交する方向に延在した形状となるので、インクジェット記録装置の一方向に関する長さが短くなる。そのため、第1収容部への記録媒体の挿入及び第2収容部からの記録媒体の取り出しが行われるインクジェット記録装置の一方からの奥行きが短くなる。
また、このとき、前記保持面は、前記一方向が長手方向となる矩形状であり、前記記録媒体の長手方向と前記一方向とが平行であってもよい。これにより、インクジェット記録装置の一方向と直交する方向に関する幅を小さくすることができ、全体的に小型化することが可能になる。
また、このとき、記録媒体の前記保持面における位置決め可能状態及びその解除状態を選択的に取り得る位置決め手段と、前記位置決め手段が位置決め可能状態にあるときに、記録媒体が前記位置決め手段によって所定位置に位置決めされていることを検知する検知手段と、前記位置決め可能状態とするように前記位置決め手段を制御する位置決め制御手段とをさらに備えている。そして、前記第1搬送制御手段が、記録媒体が位置決めされていることを前記検知手段が検知すると記録媒体の搬送を停止させるように前記第1搬送機構を制御していてもよい。これにより、保持面に記録媒体を位置決めすることができる。そのため、保持面で保持された記録媒体の位置がほぼ一定となるので、インクジェットヘッドによる印字精度が向上する。
また、このとき、前記位置決め手段は、前記保持面から突出した突出位置と前記保持面から突出しない退避位置とを選択的に取り得るものであって、前記突出位置にあるときに記録媒体の端部に当接することで記録媒体を位置決めするストッパーであってもよい。これにより、位置決め手段を突出位置と退避位置を取り得るストッパーという簡易な構成とすることができる。
また、このとき、前記位置決め手段が、前記保持面の長手方向に沿う一端及び短手方向に沿う一端近傍に設けられていてもよい。これにより、保持面における記録媒体の位置決め精度が向上する。
また、このとき、前記検知手段が、前記保持面上における記録媒体の進行方向に関して前記ストッパーよりも上流で且つ前記ストッパーの近傍にある検知位置において記録媒体を検知するセンサを含んでおり、記録媒体の前記端部が前記検知位置に達したことを前記センサが検知したときに、記録媒体が前記位置決め手段によって前記所定位置に位置決めされたと検知していてもよい。これにより、保持面上の所定位置に記録媒体を確実に位置決めすることができる。
また、このとき、前記位置決め制御手段は、前記第1搬送制御手段により搬送が停止された記録媒体を前記保持面で保持した後、前記インクジェットヘッドの移動に先立って、前記解除状態となるように前記位置決め手段を制御していてもよい。これにより、インクジェットヘッドが移動しながら記録媒体に印字するときに、インクジェットヘッドと位置決め手段とが干渉しなくなる。
また、本発明において、前記第1搬送機構が、前記第1収容部に収容された記録媒体と接触するピックアップローラと、前記ピックアップローラに記録媒体を搬送する回転力を付与する第1駆動機構と、前記ピックアップローラを変位可能に支持する第1支持部材と、前記ピックアップローラを記録媒体と接触する位置と記録媒体から離隔した位置とに選択的に位置付けるように前記第1支持部材を変位させる第1変位手段とを有している。そして、前記第1搬送制御手段が、前記ピックアップローラに回転力を付与するように前記第1駆動機構を制御すると共に、前記ピックアップローラが記録媒体と接触する位置に位置付けられるように前記第1変位手段を制御することが好ましい。これにより、第1収容部から保持面に向けて記録媒体を搬送することができる。
また、このとき、前記ピックアップローラによって搬送された記録媒体を前記保持面とで挟むように記録媒体と接触する搬送ローラと、前記搬送ローラに記録媒体を搬送する回転力を付与する第2駆動機構と、前記搬送ローラを変位可能に支持する第2支持部材と、前記搬送ローラを記録媒体と接触する位置と記録媒体から離隔した位置とに選択的に位置付けるように前記第2支持部材を変位させる第2変位手段とをさらに有している。そして、前記第1搬送制御手段が、前記搬送ローラに回転力を付与するように前記第2駆動機構を制御すると共に、前記搬送ローラが記録媒体と接触する位置に位置付けられるように前記第2変位手段を制御していてもよい。これにより、保持面に記録媒体を搬送することができる。
また、このとき、前記第2変位手段は、前記搬送ローラと記録媒体との間に前記インクジェットヘッドが通過可能なように前記搬送ローラを記録媒体から離隔した位置に位置付けられていてもよい。これにより、インクジェットヘッドが移動しながら記録媒体に印字するときに、インクジェットヘッドと搬送ローラとが干渉しなくなる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの内部の概略平面図である。図2は、図1に示すII−II線に沿った断面図である。インクジェットプリンタ1は、図1に示すように、左右方向に延在した長尺なインクジェットヘッド2を2つ有するライン式のカラーインクジェットプリンタである。
図1において、プリンタ1には、図中左方に複数の用紙Pを収容する用紙収容部(第1収容部)14が、用紙収容部14の右方に用紙Pを保持する水平で平らな上面(保持面)21aを有するプラテン(保持部材)21が、プラテン21の図1中上方に用紙受け部(第2収容部)15がそれぞれ設けられている。
さらに、プリンタ1には、インクジェットヘッド2を図1中上下方向に移動させるヘッド移動機構10と、用紙Pを用紙収容部14からプラテン21上に搬送する搬送機構(第1搬送機構)12と、プラテン21上の用紙Pを用紙受け部15に搬送する排紙機構(第2搬送機構)13と、これら機構10,12,13の動作を制御する制御部100とが設けられている。
用紙収容部14は、図1中紙面手前に向かって開口した箱状のトレイ14a及びトレイ14aを図1中上下方向にスライド可能に支持する支持部14bを有している。トレイ14aは、平面視において、上下方向に延在した矩形平面形状を有しており、用紙Pの長手方向が上下方向に平行な状態で複数の用紙Pがトレイ14aに収容される。また、トレイ14aには、図2に示すように、その底部において、上方に向かってバネ14cで付勢された底板14dが設けられており、トレイ14aに収容された用紙Pを上方に向かって付勢している。この構成において、図1中2点鎖線で示すように、トレイ14aを上方に引き出し複数の用紙Pをトレイ14a内に収容した後、トレイ14aを下方(一方向:矢印A方向)に移動させて支持部14bに挿入することで用紙収容部14内に複数の用紙Pが収容される。
搬送機構12は、図1及び図2に示すように、用紙収容部14に収容された用紙Pをプラテン21に向けて(図中左から右に向かう方向であって矢印A方向と直交する矢印B方向)給紙する給紙機構18と、給紙機構18により給紙された用紙P全体をプラテン21上に搬送する搬送機構19とを有している。
給紙機構18は、用紙収容部14に収容された最も上方にある用紙Pをプラテン21に向けて給紙するピックアップローラ36と、ピックアップローラ36を回転可能に支持する支持部材(第1支持部材)37と、支持部材37を回転可能に支持する駆動軸38と、駆動軸38を支点として支持部材37を揺動させるカム(第1変位手段)39とを含んでいる。
ピックアップローラ36は、図1において、用紙収容部14の中央よりも下方に片寄った位置に配置されており、トレイ14a全体が支持部材14bに挿入された状態であるときに、用紙収容部14の最も上方にある用紙Pと接触する。また、ピックアップローラ36の回転軸は、矢印A方向に平行に配置されており、用紙Pがピックアップローラ36により矢印B方向に搬送される。
支持部材37の駆動軸38側の端部には、カム39の外周側面と接触する接触部37aが形成されている。カム39は、カム39の外周側面近傍に配置された回転軸39aに固定されており、回転軸39aが回転するとカム39aも回転する。また、支持部材37には、駆動軸38に軸支されたギア及びこのギアの回転力を互いに伝達する2つのギア(図示せず)が内蔵されており、これらギアにより駆動軸38の回転力がピックアップローラ36に伝達される。つまり、駆動軸38と2つのギアとによりピックアップローラ36に用紙Pを搬送する回転力を付与する駆動機構(第1駆動機構)が構成されている。
この構成において、駆動軸38が図2中時計周り方向に回転することで、ピックアップローラ36が図2中反時計回り方向に回転する。このとき、ピックアップローラ36が用紙Pに接触していると、ピックアップローラ36の回転によって用紙Pがプラテン21に向かうように搬送される。
搬送機構19は、ピックアップローラ36により搬送された用紙P全体をプラテン21の上面21a上に搬送する搬送ローラ52と、搬送ローラ52を回転可能に支持する支持部材(第2支持部材)53と、支持部材53を回転可能に支持する駆動軸54と、駆動軸54を支点として支持部材53を揺動させるカム(第2変位手段)55とを含んでいる。
搬送ローラ52は、図1において、プラテン21の中央よりも下方に片寄った位置に配置されている。また、搬送ローラ52の回転軸は、矢印A方向に対してやや傾いており、用紙Pが搬送ローラ52により矢印C方向に搬送される。矢印C方向は、矢印A方向及び矢印B方向と交差する方向であって、用紙Pが図1中プラテン21の下端側に近づく斜め方向である。これにより、後述する2つのストッパー41,45と用紙Pとが当接し、安定した位置決めを行うことができる。
支持部材53の駆動軸54側の端部には、カム55の外周側面と接触する接触部53aが形成されている。カム55は、カム55の外周側面近傍に配置された回転軸55aに固定されており、回転軸55aが回転するとカム55も回転する。また、支持部材53には、支持部材37と同様に、駆動軸54に軸支されたギア及びこのギアの回転力を互いに伝達する2つのギア(図示せず)が内蔵されており、これらギアにより駆動軸54の回転力が搬送ローラ52に伝達される。つまり、駆動軸54と2つのギアとにより搬送ローラ52に用紙Pを搬送する回転力を付与する駆動機構(第2駆動機構)が構成されている。
この構成において、駆動軸54が図2中時計周り方向に回転することで、搬送ローラ52が図2中反時計回り方向に回転する。このとき、搬送ローラ52が上面21aとで用紙Pを挟むようにして用紙Pに接触していると、搬送ローラ52の回転によって用紙Pの搬送方向下流側端部(以下、「下流側端部」と称する)が上面21aの左端に向かうように用紙Pが搬送される。
図3は、給紙機構18及び搬送機構19の可動状況図である。給紙機構18及び搬送機構19は、図3(a)、(b)に示すように、制御部100により2つのカム39,55が回転制御されることで、接触部37a,53aが回転軸39a,55aに近づく方向及び離れる方向へと駆動軸38,54を支点として揺動する。接触部37a,53aがともに回転軸39a,55aに最も近づくときに、支持部材37に設けられたピックアップローラ36が用紙収容部14の最も上方にある用紙Pと接触する位置、支持部材53に設けられた搬送ローラ52がプラテン21の上面21a上において用紙Pと接触する位置(すなわち、図3(a)に示す位置)となる。
一方、接触部37a,53aがともに回転軸39a,55aと最も離れるときに、支持部材37,53に設けられたピックアップローラ36及び搬送ローラ52が用紙Pから離隔する位置(すなわち、図3(b)に示す位置)であってインクジェットヘッド2よりも上方の位置となる。
なお、給紙機構18は、インクジェットヘッド2よりも上方の位置に退避していなくてもよく、トレイ14aよりも上方の位置に退避しておればよい。このように搬送ローラ52がインクジェットヘッド2よりも上方の位置に配置されることで、後述のようにインクジェットヘッド2が移動したときに、インクジェットヘッド2の移動の妨げにならない。つまり、インクジェットヘッド2と搬送ローラ52が干渉しなくなる。
プラテン21は、内部に電極(図示せず)が内蔵されており、その電極に直流電圧を供給することでプラテン自体を帯電させて、上面21aに給紙された用紙Pを吸着するものである。また、プラテン21は、図1に示すように、矢印A方向と平行な方向(図1中上下方向)に長手方向を有する矩形平面形状を有しており、プラテン21の長手方向の長さがトレイ14aの長手方向の長さとほぼ同じになっている。一方、プラテン21の短手方向(矢印B方向に平行な方向)の長さは、トレイ14aの短手方向の長さよりも若干長くなっている。図1において、プラテン21の左端側面及び下端側面近傍には、搬送機構19により搬送されてきた用紙Pの下流側端部及び下端側面と接触することで位置決めするストッパー(位置決め手段)41,45がそれぞれ設けられている。
ストッパー41は、プラテン21の左端側面において中央から下端に沿って延在した板状部材である。ストッパー41の中央部にはソレノイド44のシリンダ43が固定されており、図3(a)に示すように、シリンダ43が伸びると、ストッパー41がプラテン21の上面21aから突出した突出位置を取り、搬送ローラ52によって斜行されてきた用紙Pに対して位置決め可能状態となる。一方、ソレノイド44のシリンダ43が縮むと、図3(b)に示すように、ストッパー41がプラテン21の上面21aから突出しない退避位置を取り、用紙Pに対する位置決め可能状態を解除した状態となる。この退避位置のとき、ストッパー41は、図3(b)に示すように、インクジェットヘッドの移動の妨げにならない。つまり、インクジェットヘッド2とストッパー41が干渉しなくなる。
ストッパー45は、図1に示すように、プラテン21の下端側面のほぼ全面に沿って延在した板状部材である。ストッパー45の中央部も、ストッパー41と同様に、ソレノイド49のシリンダ48が固定されており、図3(a)に示すように、シリンダ48が伸びると、ストッパー45がプラテン21の上面21aから突出した突出位置をとり、搬送ローラ52によって斜行されてきた用紙Pに対して位置決め可能状態となる。一方、ソレノイド49のシリンダ48が縮むと、図3(b)に示すように、ストッパー45がプラテン21の上面21aから突出しない退避位置を取り、用紙Pに対する位置決め可能状態を解除した状態となる。この退避位置の時、ストッパー41と同様に、インクジェットヘッド2とストッパー45が干渉しなくなる。このように両ストッパー41,45は、突出位置と退避位置とを取り得る簡易な構成となっている。
また、プラテン21の両ストッパー41,45が最も接近した近傍位置であってストッパー41よりも搬送方向上流側には、用紙Pを検知するセンサ(検知手段)42が設けられている。これにより、搬送ローラ52によって搬送されてきた用紙Pがストッパー41,45によって位置決めされているかどうかを検知することができる。
また、プラテン21の短手方向の中央であって用紙受け部15近傍には、図1に示すように、貫通部21bが形成されている。この貫通部21bは、プラテン21の短手方向に長手方向を有する矩形平面形状を有しており、排紙機構13の後述の排紙ローラ71が配置可能になっている。
図4(a)は図1に示すIVA−IVA線に沿った断面図であり、図4(b)は排紙機構13を下方から見たときの部分拡大図である。図5は、排紙機構13が用紙Pを排紙するときの状況図である。図4(a)、(b)に示すように、排紙機構13は、貫通部21bに配置された排紙ローラ71と、排紙ローラ71とでプラテン21に保持された用紙Pを挟むニップローラ72と、排紙ローラ71を回転可能に支持する一対の支持部材73と、ニップローラ72を回転可能に支持する一対の支持部材74と、これら一対の支持部材73,74を回転可能に支持する駆動軸75と、駆動軸75を支点として一対の支持部材73を揺動させるソレノイド76と、駆動軸75の一方の端部(図4(b)中上端部)に固定されたギア77と、支持部材74のギア77と対向する面に固定された摩擦部材78とを含んでいる。
排紙ローラ71は、図4(b)に示すように、両端が一対の支持部材73によって回転可能に支持された円柱状の基部71aと、基部71aの中央より上端側において基部71aの外周面を覆うように設けられたギア71bと、ギア71bに隣接しつつ基部71aの中央から下端において基部71aの外周面を覆うように設けられた摩擦部材71cとを有している。
本実施形態において、摩擦部材71cはゴムなどの弾性体から形成されているが、用紙Pと接触したときに用紙Pに排紙ローラ71の回転力を伝えることができる摩擦部材であれば、どのようなものであってもよい。また、この摩擦部材71cによる用紙Pに対する摩擦力が大きい場合は、後述するニップローラ72と排紙ローラ71とで用紙Pを挟み込まなくても、排紙ローラ71の回転力だけで用紙Pを用紙受け部15に搬送することができる。
一対の支持部材73には、駆動軸75に固定されたギア73a及びこのギア73aの回転力を互いに伝達する2つのギア73b,73cが設けられている。ギア73cは、排紙ローラ71のギア71bと噛み合っている。このため、駆動軸75が回転すると、その回転力が3つのギア73a〜73cを介してギア71bに伝達され、排紙ローラ71が回転する。
具体的には、図5に示すように、駆動軸75が反時計回り方向に回転すると、ギア73aも反時計回り方向に回転し、ギア73aに噛み合うギア73bが時計回り方向に回転する。これに伴って、ギア73bに噛み合うギア73cが反時計回り方向に回転し、ギア73cに噛み合うギア71bが時計回り方向に回転する。つまり、駆動軸75が反時計回り方向に回転すると、排紙ローラ71が時計回り方向に回転する。このとき、排紙ローラ71とニップローラ72とで用紙Pを挟んでいると、用紙Pに排紙ローラ71の回転力が効果的に伝わり、用紙Pが図1中矢印D方向(矢印A方向とは反対方向)に搬送され、用紙受け部15に排紙される。なお、駆動軸75が上述とは逆に時計回り方向に回転すると、排紙ローラ71が反時計回り方向に回転する。
また、図4(a)に示すように、一対の支持部材73のうち、一つの支持部材73にはソレノイド76のシリンダ76aが固定されており、シリンダ76aが伸びると、図5に示すように、一対の支持部材73が駆動軸75を支点として時計回り方向に揺動し、排紙ローラ71が貫通部21bを介してプラテン21の上面21aから突出した位置に移動する。このとき、プラテン21の上面21aに用紙Pが保持されていると、排紙ローラ71によって用紙Pの用紙受け部側の端部が上面21aから剥離される。一方、シリンダ76aが縮むと、一対の支持部材76が駆動軸75を支点として反時計回り方向に揺動し、図4(a)に示すように、排紙ローラ71がプラテン21の上面21aから突出しない位置に移動する。
ニップローラ72は、その中心軸72aがプラテン21の短手方向に延在しており、中心軸72aの両端が一対の支持部材74に回転可能に支持されている。また、摩擦部材78は、ギア77の支持部材74に対向する面に当接可能に配置されており、支持部材74に加えられる回転モーメントが所定値以下のときには、ギア77と支持部材74との間で相互に回転力を伝達する。具体的には、ギア77が反時計回り方向に回転すると、摩擦部材78とギア77との接触により一対の支持部材74が、図5に示すように、反時計回り方向に揺動する。このとき、排紙ローラ71がプラテン21の上面21aから突出した位置に配置されていると、排紙ローラ71とニップローラ72とによって用紙受け部15側の端部が上面21aから剥離した用紙Pが挟まれる。この状態で、排紙ローラ71を時計回り方向に回転させると、ニップローラ72によって排紙ローラ71の回転力が効果的に用紙Pに伝わり、安定した用紙Pの搬送が行える。また、摩擦部材78は、ニップローラ72と排紙ローラ71とで用紙Pを挟み込むことで、支持部材74に加えられる回転モーメントが所定値を超えると、ギア77と支持部材74との間での相互の回転力の伝達を行わなくなり、それぞれが相手に対して空回りする。つまり、支持部材74は駆動軸75及びギア77に対して空回りする。
なお、ニップローラ72自体は回転自在であるため、排紙ローラ71の回転による用紙Pの搬送に伴って回転する。一方、上述とは逆にギア77が時計回り方向に回転すると、一対の支持部材74が、図4(a)に示すように、時計回り方向に揺動し、ニップローラ72と排紙ローラ71とによる用紙Pの挟み込みが解除される。
図1に戻って、インクジェットヘッド2について詳述する。図1に示すように、2つのインクジェットヘッド2は、プラテン21の短手方向(すなわち、矢印A方向と直交する方向)に長尺な矩形平面形状を有している。これら2つのインクジェットヘッド2がプラテン21の長手方向に並べられて枠状フレーム3に固定されており、プラテン21の短手方向に長手方向を有する1つのヘッドユニット4を構成している。インクジェットヘッド2のプラテン21と対向する面(すわわち、インク吐出面)2aには、複数のノズル5がプラテン21の短手方向に沿って配列されており、それぞれ2列のノズル列6が形成されている。
図1に示すように、各ノズル列6を形成する複数のノズル5は、所定解像度に対応したノズル間隔でプラテン21の短手方向に沿って互いに等間隔に配置されている。各ノズル列6の両端に位置するノズル5は、プラテン21で保持された用紙Pの長手方向に沿う両端より若干外側と対向する位置に配置されており、用紙Pに縁なし印字が可能となっている。
このように、ノズル列6の両端に位置するノズル5が、用紙Pと対向しない外側にはみ出した位置に配置されていることで、用紙Pの位置決めに余裕が生まれる。これは、上面21aにおいて、用紙Pがストッパー41による位置決め位置よりもプラテン21の短手方向に関して多少ずれていても、用紙Pの長手方向に沿う両端と対向する位置にノズル5が存在することになるからである。
本実施形態において複数のノズル5は、ノズル列6毎に異なる色のインクを吐出し、図1中最も上方に位置するノズル列6から下方に向かって順に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクを吐出する。
なお、インクジェットヘッド2におけるノズル間隔に対応した解像度は、プラテン21の短手方向に沿って延在した仮想線分と複数のノズル5の中心から仮想線分に向かって直交するように互いに平行に延在した複数の直線(共に図示せず)とが交わる交点間の距離によって決まる。本実施形態において、各色について1つのノズル列が形成され、各ノズル列6中の複数のノズル5が、プラテン21の短手方向と平行に一直線に配列されているため、複数のノズル5同士の列方向に関する距離(ノズル間隔)が、インクジェットヘッド2の解像度となっている。
ヘッド移動機構10は、ヘッドユニット4の短手方向に沿う両端近傍においてその短手方向に平行に延在した一対のレール7、8と、レール7,8のそれぞれに設けられレール7,8上を移動するリニアモータ9とを含んでいる。各リニアモータ9は、ヘッドユニット4のフレーム3に固定されている。このような構成により、制御部100によりリニアモータ9をレール7,8上で移動するように制御することで、ヘッドユニット4(2つのインクジェットヘッド2)をプラテン21の長手方向(矢印A方向及び矢印D方向)に移動させることができる。
続いて、制御部100について以下に説明する。図6は、図1に示す制御部100の機能ブロック図である。制御部100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)と、CPUが実行するプログラム及びプログラムに使用されるデータが記憶されているROM(Read Only Memory)と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのRAM(Random Access Memory)と、その他のロジック回路とを有しており、これらが一体となって機能することにより以下に説明する機能部を構築している。
制御部100は、図6に示すように、印字制御部(印字制御手段)101、ヘッド移動制御部(ヘッド移動制御手段)102、搬送制御部(第1搬送制御手段)103、位置決め制御部(位置決め制御手段)104、プラテン制御部105、排紙制御部(第2搬送制御手段)106を含んでいる。また、制御部100には、プラテン21に設けられたセンサ42が接続されており、プラテン21の上面21aに位置決めされた用紙Pが存在するか否かを検知している。
印字制御部101は、制御部100が受信した画像データに基づいて、インクジェットヘッド駆動回路109を制御し、インクジェットヘッド2の複数のノズル5からインクを吐出させる。インクジェットヘッド駆動回路109は、印字制御部101の指令に基づいてインクジェットヘッド2に設けられた複数のアクチュエータ(図示せず)に吐出信号を供給する。吐出信号が供給されたアクチュエータは、ノズル5からインクが吐出するようにインクジェットヘッド2内のインクに圧力を付与する。こうして、インクジェットヘッド2からインクが吐出される。
ヘッド移動制御部102は、ヘッド移動機構10のリニアモータ9を駆動制御し、リニアモータ9を対応するレール7,8上で移動させる。搬送制御部103は、駆動軸38を回転させるモータ110、回動軸39aを回転させるモータ111、駆動軸54を回転させるモータ112及び回動軸55aを回転させるモータ113をそれぞれ駆動制御し、用紙Pを用紙収納部14からプラテン21の上面21aに搬送する。
位置決め制御部104は、ソレノイド44,49を駆動制御し、ストッパー41,45をプラテン21の上面21aから突出する突出位置及び上面21aから突出しない退避位置に移動させる。プラテン制御部105は、プラテン21の内部電極に直流電圧を供給する直流電圧発生回路108を制御し、プラテン21の上面21aに搬送された用紙Pをプラテン21で保持及び保持した用紙Pの保持を解除する。
排紙制御部106は、ソレノイド76を駆動制御し、排紙ローラ71をプラテン21の上面21aから突出する位置及び上面21aから突出しない位置に移動させるとともに、ギア77を駆動するモータ114を駆動制御し、プラテン21の上面21aに保持された用紙Pを用紙受け部15に排紙する。なお、ギア77と駆動軸75は固定されているので、ギア77が回転することで、駆動軸75も回転し排紙ローラ71も回転する。
続いて、用紙Pに画像を印字するときのインクジェットプリンタ1の制御フローについて以下に説明する。図7は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの制御フロー図である。図7に示すように、ステップ1(S1)において、制御部100が用紙P一枚分の画像データを受信する。すると、次のステップ2(S2)において、位置決め制御部104がソレノイド44,49を制御して、ストッパー41,45が突出位置を取るように位置付ける。
次に、ステップ3(S3)において、搬送制御部103がモータ111を駆動制御し、用紙収容部14に収容された最も上方にある用紙Pとピックアップローラ36とが接触するように、カム39を図3(a)に示すような回転位置に位置付け、その後、モータ111の駆動を停止する。そして、搬送制御部103がモータ110を駆動し、ピックアップローラ36を回転させてピックアップローラ36と接触した用紙Pをプラテン21に向けて給紙する。
次に、ステップ4(S4)において、搬送制御部103がモータ113を駆動制御し、プラテン21の上面21aに搬送されてきた用紙Pと搬送ローラ52とが接触するように、カム55を図3(a)に示すような回転位置に位置付け、その後、モータ113の駆動を停止する。そして、搬送制御部103がモータ112を駆動し、搬送ローラ52を回転させて搬送ローラ52と接触した用紙Pをストッパー41,45に接触するように搬送する。
次に、ステップ5(S5)において、ストッパー41と用紙Pの下流側端部とが、ストッパー45と用紙Pの図1中下端側面とが接触するときであって、センサ42が用紙Pの下流側端部を検知すると、搬送制御部103が用紙Pの搬送(給紙)を停止するようにモータ110,112の駆動を停止する。これにより、プラテン21の上面21aにおいて、ほぼ一定な位置に用紙Pを位置決めすることができる。そのため、インクジェットヘッド2による印字精度が向上する。また、用紙Pは、2つのストッパー41,45によって位置決めされるので、上面21aにおける用紙Pの位置決め精度が向上する。また、センサ42が、プラテン21のストッパー41,45近傍であってストッパー41の上流側に設けられていることで、用紙Pを上面21aの所定位置に確実に位置決めすることができる。
次に、ステップ6(S6)において、搬送制御部103がモータ111,113を駆動し、ピックアップローラ36及び搬送ローラ52がヘッドユニット4よりも上方の位置(図3(b)に示すような位置)に揺動するように、カム39,55を図3(b)に示すような回転位置に位置付け、その後、モータ111,113の駆動を停止する。なお、用紙収容部14の最も上方にある新たな用紙を続けて搬送する場合は、このステップ6において、ピックアップローラ36を揺動させずに、用紙収容部14の用紙と接触した状態のままにしていてもよい。これにより、先に搬送された用紙Pに印字が行われ排紙された後、プラテン21に向けてすぐに用紙を搬送することができる。
次に、ステップ7(S7)において、プラテン制御部105が直流電圧発生回路108を制御して、プラテン21自体を帯電させる。これにより、ストッパー41,45により上面21aで位置付けられた用紙Pがその状態でプラテン21に保持される。
次に、ステップ8(S8)において、位置決め制御部104がソレノイド44,49を制御して、ストッパー41,45が退避位置を取るように位置付ける。このように、ストッパー41,45を退避位置にすることで、後述するようにインクジェットヘッド2が移動したときにインクジェットヘッド2とストッパー41,45とが干渉しなくなる。
次に、ステップ9(S9)において、ヘッド移動制御部102がリニアモータ9を駆動して、図1において、ヘッドユニット4をプラテン21の下方外側位置から上方外側位置へ、上方外側位置から下方外側位置へ、プラテン21の長手方向と平行な方向に往復移動させる。この際、インクジェットヘッド2のインク吐出面2aと用紙Pとが対向しているときに、印字制御部101がインクジェットヘッド駆動回路109を制御して、用紙Pに対してノズル5からインクを吐出して所定解像度の画像を印字する。そして、ヘッドユニット4の往復移動が終了した後、ヘッド移動制御部102がリニアモータ9の駆動を停止する。
次に、ステップ10(S10)において、プラテン制御部105が直流電圧発生回路108を制御して、プラテン21自体の帯電を停止する。これより、プラテン21での用紙Pの吸引保持が解除される。
次に、ステップ11(S11)において、排紙制御部106がソレノイド76を制御して、排紙ローラ71をプラテン21の上面21aから突出した位置に移動させる。このとき、上面21aで保持されていた用紙Pの長手方向の一方の端部が、図5に示すように、排紙ローラ71によって押し上げられる。そして、排紙制御部106がモータ114を駆動し、排紙ローラ71を回転させるとともに、図5に示すように、排紙ローラ71とで用紙Pを挟む位置にニップローラ72を移動させる。こうして、排紙ローラ71とニップローラ72とで挟まれた用紙Pを用紙受け部15側に搬送する。
次に、ステップ12(S12)において、ステップ11で用紙受け部15に用紙Pが搬送された後、排紙制御部106がモータ114の回転方向を逆に駆動し、図1中駆動軸75と重なる位置にニップローラ72を移動させるように、排紙ローラ72から遠ざける。そして、排紙制御部106がモータ114の駆動を停止させるとともに、ソレノイド76を制御して、図4(a)に示すように、排紙ローラ71を上面21aから突出しない位置に移動させる。こうして、用紙Pへの印字が終了する。
以上のように、本実施形態におけるインクジェットプリンタ1によると、用紙Pに画像を印字するとき、用紙収容部14から給紙機構18によって矢印A方向と直交する矢印B方向に用紙Pが搬送され、給紙機構18によって搬送されてきた用紙Pを搬送機構19によって矢印A方向と交差する矢印C方向に搬送され、用紙Pに画像が印字された後、排紙機構13によって矢印A方向と反対の矢印D方向に用紙Pが排紙される。これにより、インクジェットプリンタ1に用紙Pを挿入するときから排紙されるまでの用紙Pの流れが、水平面方向に関してコの字を描くような流れとなる。そのため、比較的堅い用紙P(例えば、葉書、名刺など)をカールさせることなく搬送することができる。また、用紙受け部15に排紙される用紙Pの搬送方向(矢印D方向)が、トレイ14aを支持部14bに挿入する方向(矢印A方向)と反対方向となるため、用紙収容部14への用紙Pの挿入及び用紙受け部15からの用紙Pの取り出しを、インクジェットプリンタ1の図1中上方から行える。したがって、インクジェットプリンタ1に対する用紙Pの挿入及び取り出しが行い易くなる。
また、インクジェットヘッド2がプラテン21の短手方向(矢印A方向と直交する方向)に長手方向を有しているので、インクジェットプリンタ1のプラテン21の長手方向に関する長さが短くなる。そのため、用紙収容部14への用紙Pの挿入及び用紙受け部15からの用紙Pの取り出しが行われるインクジェットプリンタ1の一方からの奥行きが短くなる。
また、プラテン21の上面21aが、矢印A方向に長手方向を有しており、用紙Pの長手方向も同方向であるため、インクジェットプリンタ1の矢印A方向と直交する方向に関する幅を小さくすることができる。その結果、インクジェットプリンタ1を全体的に小型化することが可能である。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、インクジェットヘッド2に形成されたノズル列6の両端に位置するノズル5が、用紙Pの搬送方向の両端より外側において対向しているが、用紙Pに対して縁なし印字しないプリンタである場合は、用紙Pの短手方向の両端より外側とノズルが対向していなくてもよい。
また、搬送機構12は、プラテン21の上面21aに用紙Pを給紙できる構成であれば、カム39,55などが設けられていなくてもよい。インクジェットヘッド2がプラテン21の長手方向と平行な方向に長手方向を有していてもよい。この場合、インク吐出面もプラテン21の長手方向に平行な方向に長手方向を有するので、当該長手方向に沿って複数のノズルが配列されていることが好ましい。
また、ヘッド移動機構10がヘッドユニット4をプラテン21の短手方向に平行移動させる構成であってもよい。また、プラテン21が、矢印A方向と直交する方向に長手方向を有していてもよい。この場合、トレイ14aも同方向に長手方向を有していることが好ましい。また、ストッパー41,45が設けられていなくてもよい。この場合、位置決め制御部104も設けられていなくてもよい。また、用紙Pをプラテン21上に位置決めする位置決め手段は、ストッパー以外の構成であってもよい。また、センサ42が設けられていなくてもよい。
また、給紙機構18のピックアップローラ36も、搬送機構19の搬送ローラ52と同様にその回転軸が矢印A方向に対して若干傾いていてもよい。また、プラテン21は、自身が帯電することで用紙Pを保持しているが、プラテンに複数の吸引口が形成されており、吸引口から用紙を吸引することで用紙Pを保持してもよい。つまり、プラテン21で用紙Pを保持する形態は特に限定するものではない。
本本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの内部の概略平面図である。 図1に示すII−II線に沿った断面図である。 給紙機構及び搬送機構の可動状況図である。 (a)は図1に示すIVA−IVA線に沿った断面図であり、(b)は排紙機構を下方から見たときの部分拡大図である。 排紙機構が用紙Pを排紙するときの状況図である。 図1に示す制御部の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの制御フロー図である。
符号の説明
1 インクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)
2 インクジェットヘッド
2a インク吐出面
5 ノズル
10 ヘッド移動機構
12 搬送機構(第1搬送機構)
13 排紙機構(第2搬送機構)
14 用紙収容部(第1収容部)
14a トレイ
14b 支持部
15 用紙受け部(第2収容部)
21 プラテン(保持部材)
21a 上面(保持面)
36 ピックアップローラ
37 支持部材(第1支持部材)
39 カム(第1変位手段)
41,45 ストッパー(位置決め手段)
42 センサ(検知手段)
52 搬送ローラ
53 支持部材(第2支持部材)
55 カム(第2変位手段)
101 印字制御部(印字制御手段)
102 ヘッド移動制御部(ヘッド移動制御手段)
103 搬送制御部(第1搬送制御手段)
104 位置決め制御部(位置決め制御手段)
106 排紙制御部(第2搬送制御手段)
P 用紙(記録媒体)

Claims (11)

  1. 水平面内の一方向に挿入された記録媒体を収容する第1収容部と、
    前記記録媒体を保持する水平で平らな保持面を有する保持部材と、
    前記保持面に対向するインク吐出面に所定方向に沿って所定解像度に対応して配列された複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、
    前記第1収容部に収容された記録媒体を水平面内において前記一方向と交差する方向に搬送する第1搬送機構と、
    前記インクジェットヘッドを前記一方向又は前記一方向と直交する方向に平行に移動させるヘッド移動機構と、
    前記保持面で保持された記録媒体を前記一方向と反対方向に搬送する第2搬送機構と、
    前記第2搬送機構によって搬送された記録媒体を収容する第2収容部と、
    前記第1収容部から前記保持面上に記録媒体が搬送されるように、前記第1搬送機構を制御する第1搬送制御手段と、
    前記インクジェットヘッドが前記記録媒体と対向しつつ移動するように、前記ヘッド移動機構を制御するヘッド移動制御手段と、
    前記インクジェットヘッドが、前記インクジェットヘッドの移動に対応して、前記保持面上の記録媒体に向けてインクを吐出するように、前記インクジェットヘッドを制御する印字制御手段と、
    前記保持面から前記第2収容部に記録媒体が搬送されるように、前記第2搬送機構を制御する第2搬送制御手段とを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記インク吐出面は、水平面内において前記一方向と直交する方向が長手方向となる矩形状であり、
    前記所定方向が前記長手方向と平行であり、
    前記ヘッド移動機構が前記インクジェットヘッドを前記一方向と平行に移動させること特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記保持面は、前記一方向が長手方向となる矩形状であり、
    前記記録媒体の長手方向と前記一方向とが平行であることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 記録媒体の前記保持面における位置決め可能状態及びその解除状態を選択的に取り得る位置決め手段と、
    前記位置決め手段が位置決め可能状態にあるときに、記録媒体が前記位置決め手段によって所定位置に位置決めされていることを検知する検知手段と、
    前記位置決め可能状態とするように前記位置決め手段を制御する位置決め制御手段とをさらに備えており、
    前記第1搬送制御手段が、記録媒体が位置決めされていることを前記検知手段が検知すると記録媒体の搬送を停止させるように前記第1搬送機構を制御することを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記位置決め手段は、前記保持面から突出した突出位置と前記保持面から突出しない退避位置とを選択的に取り得るものであって、前記突出位置にあるときに記録媒体の端部に当接することで記録媒体を位置決めするストッパーであることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記位置決め手段が、前記保持面の長手方向に沿う一端及び短手方向に沿う一端近傍に設けられていることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記検知手段が、前記保持面上における記録媒体の進行方向に関して前記ストッパーよりも上流で且つ前記ストッパーの近傍にある検知位置において記録媒体を検知するセンサを含んでおり、記録媒体の前記端部が前記検知位置に達したことを前記センサが検知したときに、記録媒体が前記位置決め手段によって前記所定位置に位置決めされたと検知することを特徴とする請求項5又は6に記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記位置決め制御手段は、前記第1搬送制御手段により搬送が停止された記録媒体を前記保持面で保持した後、前記インクジェットヘッドの移動に先立って、前記解除状態となるように前記位置決め手段を制御することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  9. 前記第1搬送機構が、
    前記第1収容部に収容された記録媒体と接触するピックアップローラと、
    前記ピックアップローラに記録媒体を搬送する回転力を付与する第1駆動機構と、
    前記ピックアップローラを変位可能に支持する第1支持部材と、
    前記ピックアップローラを記録媒体と接触する位置と記録媒体から離隔した位置とに選択的に位置付けるように前記第1支持部材を変位させる第1変位手段とを有しており、
    前記第1搬送制御手段が、前記ピックアップローラに回転力を付与するように前記第1駆動機構を制御すると共に、前記ピックアップローラが記録媒体と接触する位置に位置付けられるように前記第1変位手段を制御することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  10. 前記ピックアップローラによって搬送された記録媒体を前記保持面とで挟むように記録媒体と接触する搬送ローラと、
    前記搬送ローラに記録媒体を搬送する回転力を付与する第2駆動機構と、
    前記搬送ローラを変位可能に支持する第2支持部材と、
    前記搬送ローラを記録媒体と接触する位置と記録媒体から離隔した位置とに選択的に位置付けるように前記第2支持部材を変位させる第2変位手段とをさらに有しており、
    前記第1搬送制御手段が、前記搬送ローラに回転力を付与するように前記第2駆動機構を制御すると共に、前記搬送ローラが記録媒体と接触する位置に位置付けられるように前記第2変位手段を制御することを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録装置。
  11. 前記第2変位手段は、前記搬送ローラと記録媒体との間に前記インクジェットヘッドが通過可能なように前記搬送ローラを記録媒体から離隔した位置に位置付けることを特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録装置。
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