JP2008238524A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体の反りが大きい場合でも、記録を行うときの記録媒体の浮きを抑えることができ、ふちなし記録にも対応することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 プラテン１に形成された吸引孔２から記録媒体４に吸引力を作用させる吸引手段２１、２２と、プラテン上の記録媒体の側端部に当接可能に配された可撓性部材３と、を備える。記録媒体が可撓性部材に当接することで記録媒体の側端部の下側に吸引孔からの吸引力を維持可能な空間Ｘが形成される。空間Ｘに維持される吸引力により、可撓性部材３の弾性力に抗して記録媒体の側端部をプラテンに密着させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録するように構成されており、単体の記録装置や、コンピュータやワークステーションの出力装置として使用されている。記録装置には、インクジェット方式、レーザーピーム方式、感熱方式など種々の記録方式のものがある。また、走査方式には、記録媒体の搬送方向と交差する方向の主走査と搬送方向の副走査を交互に繰り返すシリアルタイプと、副走査のみで記録を行うラインタイプなどがある。記録媒体としては、一般にシート材が使用され、その材質には、紙やプラスチックの他、写真調印画紙、ＯＨＰシート、布、など種々の材質がある。さらに、記録装置には、一般に、記録ヘッドによる画像形成部を通して記録媒体を搬送するための搬送機構が設けられている。

インクジェット方式の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行う構成となっている。従来、記録装置は主としてオフィスワークで使用されることから、記録媒体として普通紙や感熱紙といった決まった種類の記録媒体を用いるのが一般的であった。しかし、近年では、記録装置の使用形態が益々多様化し、例えば、光沢紙や写真調印画紙の他、布状の記録媒体や非常に厚い板状の記録媒体など、多くの種類の記録媒体が用いられている。そのため、記録装置に対して、多種多様の記録媒体に記録できる性能が要請されている。また、高画質な記録が可能な記録媒体に対する要請も急速に進んでおり、高画質な記録で多様な記録媒体に記録できる記録装置が求められるようになっている。

しかし、多種多様な記録媒体にはそれぞれ異なった特有の性質がある。例えば、縦向きに反りやすい性質や横向きに反りやすい性質のもの、記録インクを含むことで反りやすくなる性質のもの、あるいは、ロール紙におけるロール癖を矯正しにくい性質のものなど、反りやコックリング（波打ち）に関しても様々な特性のものがある。インクジェット記録装置においては、記録媒体にこのような反りがあると、記録を行う際に記録媒体がキャリッジや記録ヘッドと接触することがあり、接触によって記録媒体や記録画像が損傷したり、逆に記録ヘッドやキャップが損傷することがある。このような不都合を回避するために、キャリッジや記録ヘッドと記録媒体との距離を大きくすることが考えられる。

一方、高画質な記録を行うためには、記録ヘッドと記録媒体との距離は逆に小さくする必要がある。その理由は、高画質な記録画像を得るためには、吐出インク滴の飛翔時間を短くすることで、外乱によるインク滴のヨレ等の影響を回避する必要があるためである。従って、記録ヘッドと記録媒体との距離は、記録媒体の浮きを考慮しつつ、できるだけ小さくすることを要請される。しかし、実際には、上述したような記録媒体と記録ヘッドとの接触の問題があるため、その間の距離を一概に近づけることはできない。このような課題を解決するために、特許文献１には、記録媒体の印字面の一部をシート材や板金などでプラテンの表面に押さえる技術が提案されている。
特開２００４−２３０８３９号公報

しかし、近年のインクジェット記録装置では、余白を残さない記録の需要も高まり、余白領域を設けずに端縁まで全面に記録するふちなし記録が可能な記録装置が求められている。このような需要の中で、従来のように記録面を別部材で押える方法を採用するのでは、押さえている領域に記録することができず、ふちなし記録ができないという不都合がある。このような不都合に対処するため、吸引機構によりプラテンの吸引孔から記録媒体を吸引することにより、記録媒体の下面（非記録面）をプラテン上に吸着させて強制的にフラットにする方法も採られている。しかし、この記録媒体の裏面を吸引する方法では、反りが大きい場合には負圧が記録媒体まで届かず、反りを抑えることができないという課題があった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、記録媒体の反りが大きい場合でも、記録を行うときの記録媒体の浮きを抑えることができ、ふちなし記録にも対応することができ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、インクを吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対向する位置で記録媒体を支持する支持面を有するプラテンと、前記プラテンに形成された吸引孔からの吸引力を作用させて記録媒体を前記プラテンに吸着させる吸引手段と、前記支持面に支持された記録媒体の側端部に当接可能に配された可撓性部材と、を備え、記録媒体が前記可撓性部材に当接することで該記録媒体の側端部の下側に前記吸引孔からの吸引力を維持可能な空間が形成され、前記空間に維持される吸引力により、前記可撓性部材の弾性力に抗して記録媒体の側端部を前記支持面に密着させることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の反りが大きい場合でも、記録を行うときの記録媒体の浮きを抑えることができ、ふちなし記録にも対応することができるインクジェット記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。図１において、シート状の記録媒体は、矢印Ａ方向に挿入（又は搬送）されることで画像形成部へ送り込まれる。画像形成部には、インクを吐出して記録媒体４に記録を行う記録ヘッド６と、記録ヘッド６に対向する位置で記録媒体４を支持する支持面１１を有するプラテン１が設けられている。プラテン１の支持面１１上に挿入（又は搬送）された記録媒体４は、プラテン１に形成された複数の吸引孔２を通して作用する吸引力により、支持面１１上にフラットな状態で支持される。プラテン１の上方には、ガイドシャフト７に沿って矢印Ｃ方向に往復移動可能なキャリッジ５が配されており、記録ヘッド６はキャリッジ５に搭載されている。

記録ヘッド６の記録媒体４と対向するフェイス面（図示の例では下面）には、複数の吐出口が所定の配列で形成されている。キャリッジ５の移動（従って記録ヘッド６の移動）に同期して、画像情報に基づいて記録ヘッドの吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体４に画像が形成される。インクジェット記録装置では、記録ヘッド６の吐出面（吐出口が形成されたフェイス面）とプラテン１上の記録媒体４との間に、インク滴を飛翔させるための一定の隙間を設ける必要がある。その際、記録媒体４がフラットになっていない場合には、記録ヘッドと記録媒体との間に所定の隙間を維持できない。さらには、記録媒体が記録ヘッドやキャリッジと衝突し、記録媒体及び記録画像を傷つけたり、記録ヘッドやキャリッジを損傷させてしまうおそれがある。このような不都合を回避する手段として、プラテン１の支持面１１に複数の吸引孔２を所定の配列で形成し、吸引孔２を通して作用する負圧吸引力によって記録媒体４を支持面１１に密着させる構成となっている。

各吸引孔２に吸引負圧を発生させる吸引手段は、プラテン１の下側に一体に形成された吸引ダクト２１と吸引ダクト２１に装着されたファン（吸引ファンまたは排気ファン）２２とを備えている。吸引ダクト２１は各吸引孔２に連通している。また、本実施形態では、各吸引孔２は、図示のように、支持面１１に形成された複数の凹部１２の範囲内に形成（開口）されている。ファン２２と吸引ダクト２１は、プラテン１に形成された吸引孔２から吸引力を作用させることにより、画像形成部へ送り込まれた記録媒体４をプラテン１（その支持面１１）に吸着させる吸着手段を構成している。かかる吸引手段により吸引孔２に発生させた負圧吸引力によって、記録媒体を支持面１１上に密着させてフラットにすることができる。

ここで、上記と同様の構成を有する従来のプラテンについて、図９〜図１１に示す参考例を用いて説明する。図９は吸引孔１０２を有するプラテン１０１の参考例を示す斜視図である。図１０は図９のプラテン１０１上に記録媒体４が搬送されてきたときの状態を示す斜視図である。図１１は図１０において記録媒体４の側端部に反りがあるときの状態を示す横断面図である。図９〜図１１において、プラテン１０１の上面は記録媒体４を支持する支持面１１１となっており、支持面１１１には複数の吸引孔１０２が所定配列をなして形成されている。これらの吸引孔１０２は、支持面１１１に形成された凹部１１２の範囲内に開口している。各吸引孔１０２には、不図示のファンにより不図示のダクトを通して負圧吸引力が作用する。プラテン１０１上に挿入（又は搬送）搬送される記録媒体４は、吸引孔１０２を通して作用する吸引力によって支持面１１１上に密着させられる。

しかし、図１１に示すように、記録媒体の側端が大きく反っている場合には、支持面１１１と記録媒体４の側端部との間に大きな隙間が生じてしまう。このため、吸引孔１０２に発生する吸引負圧がこの隙間から漏れてしまい、記録媒体の反った部分に吸引力が有効に作用せず、側端部が反ったままの状態で記録が行われることになる。このように記録媒体４がフラットでない状態で記録を行うと、記録媒体が記録ヘッドやキャリッジと衝突し、記録媒体を傷つけたり、記録ヘッドが損傷する可能性がある。

このような不都合を解消する手段として、記録媒体の側端部を支持面１１１に押しつける紙押さえ部材を設ける方法が考えられる。しかし、このような方法では、記録媒体をフラットにすることはできるが、側端部に紙押さえ部材が存在するため、余白を残さずに記録するふちなし記録が不可能になってしまう。本発明に係るインクジェット記録装置は、以下の実施形態で説明するように、簡単な構成で、ふちなし記録に何ら影響を及ぼすことなく、記録媒体の反りが大きい場合でも記録媒体の浮きを容易に抑えることができるように構成される。

以下、図１〜図８を用いて、本実施形態に係るインクジェット記録装置の特徴的な構成及び動作について詳述する。図２は図１中のプラテンの要部構成を示す斜視図である。図３は図２のプラテンの横断面図である。図４は図２のプラテンの上に記録媒体が搬送されてきたときの状態を示す斜視図である。図５は図４のプラテン及び記録媒体の横断面図である。図６はプラテン上の記録媒体が吸引されてフラットになった状態を示す横断面図である。図７は記録媒体に吸引力が作用する範囲の具体例に示す斜視図である。図８は図７の横断面図である。

図１〜図６において、プラテン１には挿入（又は搬送）されてくる記録媒体４を支持する支持面１１が設けられており、支持面１１に形成された複数の凹部１２の範囲内には吸引孔２が形成されている。図示の例では、幅方向に並列に複数の凹部１２が形成され、各凹部１２の範囲内の２箇所に吸引孔２が形成されている。各吸引孔２はプラテン１の下側に一体に形成された吸引ダクト２１（図１）に連通しており、吸引ダクト２１の一端部にファン（吸引ファン又は排気ファン）２２が装着されている。ファン２２を作動することにより、各吸引孔２に吸引負圧（吸引力）Ｈを発生させることができる。

プラテン１の側端部であって、支持される記録媒体４の側端部に対応する位置に、可撓性部材３が配されている。可撓性部材３としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の可撓性及び機械的性質に優れた性質を有するフィルム材又はシート材などを使用することができる。その形状は、例えば図示のように、プラテン１上の記録媒体４の側端部が該記録媒体の長さ方向に沿って一様に当接することができ、かつ下方へ容易に変位可能な形状に選定される。可撓性部材３が配される位置は、例えば記録媒体４の幅方向位置を規制する紙基準側に選定することができる。場合によっては、反対側又は両側の対応位置に選定することも可能である。記録媒体４がプラテン１上へ挿入又は搬送されてくると、図４及び図５に示すように、記録媒体４の側端部が可撓性部材３の頂部に当接する。記録媒体４が可撓性部材３に所定長さにわたって一様に当接することにより、記録媒体に反りがある場合でも、該記録媒体の下側に吸引孔２からの吸引力を維持することが可能な空間Ｘが形成される。

この空間Ｘはほぼ密閉された空間であり、吸引孔２からの吸引負圧が記録媒体４の側端部にも有効かつ十分に作用する。この吸引負圧によって記録媒体４が吸引されることで、該記録媒体に当接した可撓性部材３もいっしょに押し下げられる。そして、図６に示すように、可撓性部材３が支持面１１と同じ高さまで変位することにより、記録媒体４は支持面１１上に密着されてフラットな状態になる。このように、可撓性部材３は、記録媒体４と当接することにより、負圧の漏れを防いで吸引力を維持する吸引補助部材として機能する。また、可撓性部材３は、記録媒体４がプラテン１上に存在しない状態では、図２及び図３に示すように、支持面１１より記録ヘッド６側へ突出している。この突出量は、記録媒体４の反り、吸引力Ｈの大きさ、記録媒体４の剛度、可撓性部材３の弾性力などを考慮して適宜選定される。

記録媒体４に記録するときの動作は次のとおりである。先ず、図２及び図３の状態から記録媒体４がプラテン１上へ搬送されてくると、図４及び図５に示すように、記録媒体４の側端部の裏面（非記録面）が可撓性部材３の頂部に当接する。この当接時点では、記録媒体４の側端部は図５に示すように反ったままであり、記録媒体４と支持面１１との間には隙間（浮き）が存在する。ただし、この当接によって、記録媒体４の側端部の下側に密閉空間（又はほぼ密閉された空間）Ｘが形成される。この空間Ｘは、記録媒体４の側端部からの負圧漏れを防止できる空間であり、吸引孔２からの吸引力Ｈを維持できる空間である。

この状態でファン２２を作動して吸引孔２に負圧を発生させると、その吸引力Ｈが記録媒体４の側端部まで作用することになる。このため、図６に示すように、記録媒体４の側端部が吸引されて矢印Ｂ方向へ移動し、この側端部の移動に伴って可撓性部材３が下方へ変位させられる（押し下げられる）。そして、可撓性部材３が支持面１１と同じ高さまで変位することで、記録媒体４は支持面１１に密着してフラットな状態になる。こうして、記録媒体４に反りがある場合でも、記録媒体４の全体をフラットな状態にすることができる。従って、記録ヘッド６のインク吐出部（吐出口）と記録媒体４の記録面との距離（隙間）を、適正に安定して維持することができる。これにより、インク滴の適正な飛翔距離を確保することで安定した高品位の記録を行うことができる。

図７は反った記録媒体の側端部の吸引力が作用する範囲の具体例に示す斜視図である。図８は図７の横断面図である。図７及び図８において、記録媒体４は、反りによって、ハッチングで示す範囲Ｄでプラテン１の支持面１１から浮いている。浮いている側端部の範囲Ｄは、記録媒体４の搬送（又は挿入）方向Ａにおける長さがＥである。この長さＥは、プラテン１の矢印Ａ方向の長さと等しく、本具体例では、Ｅ＝２０ｍｍである。また、浮いている範囲Ｄは、記録媒体４の幅方向における長さがＦである。この長さＦは、本具体例では、Ｆ＝５０ｍｍである。従って、浮いている範囲Ｄの面積は、Ｄ＝Ｅ×Ｆ＝１０００ｍｍ² である。このときに吸引孔２からの吸引力が作用すると、記録媒体４の範囲Ｄは以下のような条件のもとでフラットな状態になる。

先ず、可撓性部材３は、記録媒体４の荷重や負圧吸引力によって十分に撓む必要がある。そこで、可撓性部材３として厚さ０．１ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）材を使用し、記録媒体４の反り方向に２ｇの荷重当たり０．５ｍｍ変位するように設定した。その形状は、例えば図示のように、プラテン１の支持面１１の長さ方向（記録媒体の搬送方向）において記録媒体４の側端部に一様に当接するとともに、下方へ容易に変位可能な形状とした。また、プラテン１による吸引負圧Ｈは、Ｈ＝５００Ｐａ（＝０．０５ｇ／ｍｍ² ）に設定した。このような条件で、側端部に０．５ｍｍの浮きの反りがある記録媒体４に対して吸引動作を行う。すると、浮きを生じている側端部Ｄは可撓性部材３に押しつけられ、その下面が密閉される。この密閉によって、負圧漏れが防止され、側端部の範囲Ｄに十分な吸引負圧が作用する。ここで、負圧はＨ＝０．０５ｇ／ｍｍ² であり、範囲Ｄの面積はＤ＝１０００ｍｍ² である。従って、範囲Ｄには、Ｈ×Ｄ＝５０ｇの吸引力が作用する。

吸引力に対抗する力として、可撓性部材３自体の弾性力Ｇが発生するが、この弾性力Ｇは０．５ｍｍの変位ではＧ＝２ｇ程度であり、範囲Ｄに作用する吸引力の５０ｇに比べて十分に小さい。従って、記録媒体４の側端部は、可撓性部材３の弾性力に抗して、何ら不都合を生じることなく、図６に示すようにプラテン１の支持面１１に密着する。これにより、記録媒体４は全体がフラットな状態で支持されることになる。このとき、可撓性部材３は、記録媒体４によって下方へ変位させられ、プラテン１の支持面１１と同じ高さまで変位する。

以上説明した実施形態では、支持面１１に支持された記録媒体４の側端部に当接可能に配された可撓性部材３を設けた。そこで、記録媒体が可撓性部材に当接することで該記録媒体の側端部の下側に吸引孔２からの吸引力を維持可能な空間Ｘが形成される構成とした。また、空間Ｘに維持される吸引力により、可撓性部材３の弾性力Ｇに抗して記録媒体の側端部を支持面１１に密着させるように構成した。このような可撓性部材３を配することにより、吸引負圧の逃げ（漏れ）を防ぎ、記録媒体４の反りが発生している部位にも安定して吸引負圧を作用させることができ、記録媒体の浮きを無くすことができる。可撓性部材３はプラテンの支持面１１と同じ高さまで確実に変位させることができる。こうして、記録の際のインク滴の飛翔距離を安定した適正値に維持することができ、高品位の記録を行うことができる。加えて、余白領域を設けないふちなし記録を、簡単な構成で、容易に確実に行うことが可能になる。

なお、以上説明した実施形態では、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジを用いるシリアルタイプの記録装置を例に挙げた。本発明は、記録媒体を搬送する方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置など、他の記録方式の場合も同様に適用可能である。また、本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の単体の記録装置の他、複合機器やシステム構成などにおける記録装置に対しても同様に適用可能である。さらに、記録媒体に関しても、紙、プラスチックシート、ＯＨＰシート、布、写真調印画紙など、画像記録が可能なものであれば、種々の材質のものを使用することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。 図１中のプラテンの要部構成を示す斜視図である。 図２のプラテンの横断面図である。 図２のプラテンの上に記録媒体が搬送されてきたときの状態を示す斜視図である。 図４のプラテン及び記録媒体の横断面図である。 プラテン上の記録媒体が吸引されてフラットになった状態を示す横断面図である。 反った記録媒体の側端部の吸引力が作用する範囲の具体例に示す斜視図である。 図７の横断面図である。 吸引孔を有するプラテンの参考例を示す斜視図である。 図９のプラテン上に記録媒体が搬送されてきたときの状態を示す斜視図である。 図１０において記録媒体の側端部に反りがあるときの状態を示す横断面図である。

符号の説明

１ プラテン
２ 吸引孔
３ 可撓性部材（吸引補助部材）
４ 記録媒体
６ 記録ヘッド
１１ 支持面
２１ 吸引ダクト
２２ ファン
Ａ 記録媒体の搬送方向
Ｈ 吸引力（負圧）
Ｘ 空間

Claims (5)

1. インクを吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドに対向する位置で記録媒体を支持する支持面を有するプラテンと、
   前記プラテンに形成された吸引孔からの吸引力を作用させて記録媒体を前記プラテンに吸着させる吸引手段と、
   前記支持面に支持された記録媒体の側端部に当接可能に配された可撓性部材と、
   を備え、
   記録媒体が前記可撓性部材に当接することで該記録媒体の側端部の下側に前記吸引孔からの吸引力を維持可能な空間が形成され、
   前記空間に維持される吸引力により、前記可撓性部材の弾性力に抗して記録媒体の側端部を前記支持面に密着させることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記可撓性部材は、前記プラテン上の記録媒体の側端部に対応する位置に配されてい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。
3. 前記可撓性部材は、記録媒体が当接しないとき、前記プラテンの支持面より前記記録ヘッド側へ突出していることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 記録媒体の側端部が前記支持面に密着するとき、前記可撓性部材は前記支持面と同じ高さに変位することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記吸引手段は、前記吸引孔に連通された吸引ダクトと、該吸引ダクトに装着されたファンとからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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