JP2010221473A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で記録媒体の平坦性を確保可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、記録用紙ＳＨへ液滴を吐出して画像を描画する記録ヘッド１６と、記録ヘッド１６と対向配置されて液滴を受け、上面が平坦形状とされた平坦描画部１８と、平坦描画部１８へ記録用紙ＳＨを送り出す副走査ローラ１４と、平坦描画部１８の下流側に配置され、記録用紙ＳＨを挟持して搬送方向下流側へ副走査ローラ１４よりも高速で記録用紙ＳＨを搬送方向下流側へ搬送すると共に、所定の負荷により搬送方向上流側へのすべり回転が可能とされた第１搬送ローラ２０と、第１搬送ローラ２０の下流側に配置され、搬送方向下流側への従動回転が可能とされ、記録用紙ＳＨを挟持して搬送方向下流側へ送ると共に、搬送方向上流側への回転が阻止された逆送阻止搬送ローラ２７と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものであり、特に、液体を記録媒体へ吐出して記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

インクなどの液体を吐出して記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が広く知られている。この画像形成装置では、記録ヘッドの真下に記録媒体を搬送し、画像を描画している。

このような画像形成装置では、記録ヘッドと記録媒体との距離が不均一であると描画に影響が出てしまうため、記録媒体の平坦形状を保持するための矯正が従来から行われてきている。

例えば、特許文献１では、記録部よりも下流側の記録媒体送り速度を上流側よりも速くするとともに、下流側の駆動軸をトルクリミッタでスリップさせることにより、記録部の記録媒体にバックテンションをかけて平坦性の確保を行っている。しかしながら、この方法では、搬送方向下流側からの記録媒体の外力の影響によっても駆動軸がスリップしてしまい、描画される画像に乱れが生じてしまうという問題がある。

また、特許文献２では、記録部において吸着発生手段を用いて平坦性を確保しているが、吸着力を発生させるための部材が必要で、構成が複雑となってしまう。

実開平０１−４４１４９号公報 特開２００６−５６６５５号公報

本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり、簡易な構成で記録媒体の平坦性を確保可能な画像形成装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、記録媒体へ液滴を吐出して画像を描画する記録ヘッドと、前記記録ヘッドと対向配置されて液滴を受け、上面が平坦形状とされた平坦描画部と、前記平坦描画部へ記録媒体を送り出す上流側搬送部と、前記平坦描画部の下流側に配置され、前記記録媒体を挟持して搬送方向下流側へ前記上流側搬送部よりも高速で前記記録媒体を搬送方向下流側へ搬送すると共に、所定の負荷により搬送方向上流側へのすべり回転が可能とされた第１搬送ローラと、前記第１搬送ローラの下流側に配置され、搬送方向下流側への従動回転が可能とされ、前記記録媒体を挟持して搬送方向下流側へ送ると共に、搬送方向上流側への回転が阻止された逆送阻止搬送ローラと、を備えている。

本発明の画像形成装置では、平坦描画部の上面において、記録媒体への描画（記録）が行われる。平坦描画部において記録媒体は、第１搬送ローラにより上流側搬送部よりも高速で搬送されると共に、第１搬送ローラが所定の負荷で搬送方向上流側へのすべり回転可能とされことにより、バックテンションが付与されて平坦性が保持される。また、平坦描画部の下流側に配置された逆送阻止搬送ローラは、記録媒体を挟持して搬送方向下流側へ従動回転可能とされると共に、搬送方向上流側への回転が阻止されている。したがって、第１搬送ローラがすべり回転した場合でも、逆送阻止搬送ローラにより記録媒体の逆送を阻止して、第１搬送ローラの上流側への影響を抑制することができる。

請求項２に記載の画像形成装置は、前記逆送阻止搬送ローラが、前記上流側搬送部による搬送速度以下の搬送速度で搬送方向下流側への回転駆動が可能とされていること、を特徴とする。

逆送阻止搬送ローラは、従動回転することにより、上流側搬送部での送り出し速度によって、記録媒体を搬送するが、記録媒体の下流側端部が第１搬送ローラを通過した後などの場合には、記録媒体を搬送する駆動力が必要となる。そこで、このように、逆送阻止搬送ローラについて、上流側搬送部の搬送速度以下の搬送速度で搬送方向下流側への回転駆動を可能とすることにより、記録媒体の平坦性を確保しつつ搬送することができる。

請求項３に記載の画像形成装置は、前記第１搬送ローラと前記逆送阻止搬送ローラとの距離をＳ、前記逆送阻止搬送部の従動負荷をＦ、前記記録媒体の、縦弾性係数Ｅ、記録媒体の断面二次モーメントＩとし、
Ｓ＜2π（Ｅ・Ｉ/Ｆ）^1/2
の関係が満たされていることを特徴とする。

上記のように、設定することにより、第１搬送ローラと逆送阻止搬送ローラとの間での記録媒体の座曲を抑制することができる。

請求項４に記載の画像形成装置は、前記記録媒体がロール状に巻き回された状態から前記平坦描画部で前記記録ヘッド側へ凸となる巻き出し方向で前記平坦描画坦部へ供給されること、を特徴とする。

記録媒体の巻きによるくせづけの方向を、上記のようにすることで、逆方向に配置した場合と比較して、平坦描画部での平坦部への吸着による平坦性の確保を、効率的に行うことができる。

請求項５に記載の画像形成装置は、前記逆送阻止搬送ローラの搬送方向下流側に設けられ前記記録媒体を挟持して搬送方向下流側へ送る第２搬送ローラと、前記記録媒体を所定のサイズに切断するカッター部と、前記逆送阻止搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に設けられ、前記カッター部での記録媒体切断時における搬送停止による前記逆送阻止搬送ローラと前記第２搬送ローラでの搬送量の差分を前記記録媒体を湾曲させて吸収する湾曲搬送部と、を備えている。

このように、記録媒体の切断を行うカッター部が平坦描画部よりも下流側に配置されていて、切断時における搬送停止による記録媒体の搬送量の差分を吸収するための湾曲搬送部を設けた場合には、特に、この湾曲搬送部からの影響により、平坦描画部上の記録媒体に外力が作用されやすくなるため、逆送阻止搬送ローラを好適に用いることができる。

請求項６に記載の画像形成装置は、前記湾曲搬送部における前記記録媒体の湾曲方向が、前記記録媒体の巻き回し方向と同方向であること、を特徴とする。

このように、記録媒体の湾曲方向を設定することにより、湾曲搬送部における記録媒体の反力が逆方向の場合よりも小さくなり、逆送阻止搬送ローラへの影響を小さくすることができる。

請求項７に記載の画像形成装置は、前記逆送阻止搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間の全域において前記記録媒体の湾曲方向は、前記記録媒体の巻き回し方向と同方向であること、を特徴とする。

このように、記録媒体の湾曲方向を設定することにより、逆送阻止搬送ローラと第２搬送ローラとの間における記録媒体の反力を、より小さくすることができ、逆送阻止搬送ローラへの影響を小さくすることができる。

本発明によれば、簡易な構成で描画位置における記録媒体の平坦性を確保することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本実施形態に係る画像形成装置の平坦搬送部付近の構成を示す斜視図である。 本実施形態の変形例に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 本実施形態の他の変形例に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施態様について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、ロール用紙供給部１２、副走査ローラ１４、記録ヘッド１６、平坦描画部１８、第１搬送ローラ２０、逆送阻止搬送ローラ２７、第２搬送ローラ３４、カッター３６、湾曲搬送部３０、排出ローラ３８、及び、排紙トレイ３９を備えている。

ロール用紙供給部１２には、記録媒体としての長尺状の記録用紙ＳＨがロール状に巻き回されたロール記録用紙（連続用紙）ＳＲがストックされている。記録用紙ＳＨとしては、普通紙や、両面にインク吸収層を有するインクジェット記録用紙などが挙げられる。ロール記録用紙ＳＲは、搬送ローラ１３等により、搬送方向の下流側へ巻き出され、Ｗｅｂ形態（カットされていない長尺形態）で搬送される。なお、本実施形態では、ロール記録用紙への描画について説明するが、画像形成装置は、カット紙が積層装填されたカセットを併設し、カット紙の描画も可能とするものであってもよい。

記録ヘッド１６は、図２に示すように、ガイド軸１１に取り付けられており、ガイド軸１１に沿って、記録用紙ＳＨの幅方向（以下この方向を「主走査方向Ｘ」という）に移動可能とされている。記録ヘッド１６の下面には、インクを吐出するノズル（不図示）が構成されており、ノズルから画像データに対応してインクが吐出されることにより、記録用紙ＳＨに画像が形成される。

図１に示すように、記録ヘッド１６の下面側には、記録ヘッド１６と対向して、平坦描画部１８が配置されている。平坦描画部１８には、上面に平坦部１７が形成されている。

平坦部１７は上面が平坦形状とされ、記録ヘッド１６と平行に向き合うように配置されている。平坦部１７上の記録用紙ＳＨへ向かってインクが吐出され、画像が形成される。

副走査ローラ１４は、平坦描画部１８の搬送方向上流側に配置されている。副走査ローラ１４の回転軸１４Ａの一端側には、プーリー４４が取り付けられている。プーリー４４は、ベルト４５を介してモータ４６のモータ軸４６Ａと連結されており、モータ４６の駆動力が副走査ローラ１４に伝達されている。

副走査ローラ１４の外周面には、押さえローラ４０が配置されている。押さえローラ４０により、記録用紙ＳＨが副走査ローラ１４との間で挟持され、平坦描画部１８へ送り出される。記録用紙ＳＨは、ロール状に巻回されていた際の外面が平坦描画部１８で記録ヘッド１６側と対向するように搬送方向下流側へ送り出される。以下、この送り出し方向を「副走査方向Ｙ」とする。記録用紙ＳＨ上への画像の描画は、画像データに基づいて、記録ヘッド１６の主走査方向Ｘへの走査と、記録用紙ＳＨの副走査方向Ｙへの送り出しとを繰り返すことにより行われる。副走査ローラ１４での記録用紙ＳＨの搬送速度をＶ０とする。

副走査ローラ１４の回転軸１４Ａの他端側には、エンコーダ４２が取り付けられている。エンコーダ４２は、副走査ローラ１４による記録用紙ＳＨの送り量をモータ４６へフィードバックしている。エンコーダ４２からの送り量情報に基づいて、モータ４６の駆動が制御され、記録用紙ＳＨが副走査方向Ｙへ間欠送りされる。

なお、記録用紙ＳＨの送り精度を向上させる方法としては、エンコーダとして高分解能のエンコーダを用いると共に、副走査ローラ１４の外径と振れ情報を事前に特定しておき、副走査ローラ１４の回転角度により送り量を補正することにより、行うことができる。

平坦描画部１８の下流側には、第１搬送ローラ２０が配置されている。第１搬送ローラ２０は、一対の第１ローラ２０Ａ、２０Ｂで構成されている。第１ローラ２０Ａの回転軸２０Ｓの一端には、ギア２２が取り付けられ、ギア２２、２５を介して、第１ローラ２０Ａにモータ２６の駆動力が伝達される。記録用紙ＳＨは、第１ローラ２０Ａ、２０Ｂ間に挟持され、搬送方向下流側へ搬送される。第１搬送ローラ２０の搬送速度Ｖ１は、副走査ローラ１４の搬送速度Ｖ０よりも高速とされている（Ｖ１＞Ｖ０）。また、回転軸２０Ｓには、トルクリミッタ２１が設けられている。トルクリミッタ２１により、第１ローラ２０Ａに所定の搬送方向逆回転のトルクが作用された場合に、回転軸２０Ｓはスリップする機構となっている。これにより、平坦部１７上を搬送される記録用紙ＳＨに、バックテンションがかかり、記録用紙ＳＨの平坦性が確保されている。

第１搬送ローラ２０の下流側には、逆送阻止搬送ローラ２７が配置されている。逆送阻止搬送ローラ２７は、一対の挟持ローラ２７Ａ、２７Ｂで構成されている。挟持ローラ２７Ａの回転軸２７Ｓの一端には、ギア２４が取り付けられ、ギア２４、２５を介して、挟持ローラ２７Ａにモータ２６の駆動力が伝達される。記録用紙ＳＨは、挟持ローラ２７Ａ、２７Ｂ間に挟持され、搬送方向下流側へ搬送される。逆送阻止搬送ローラ２７の搬送速度Ｖ２は、副走査ローラ１４の搬送速度Ｖ０以下とされている（Ｖ１＞Ｖ０≧Ｖ２）。また、回転軸２７Ｓのギア２２側には、ワンウェイクラッチ２３が設けられている。ワンウェイクラッチ２３により、逆送阻止搬送ローラ２７への搬送方向下流側への所定の回転負荷により、回転軸２７Ｓはギア２４に対してスベリ回転するようになっている。したがって、逆送阻止搬送ローラ２７は、所定の従動負荷により、搬送方向下流側に従動回転可能となっている。また、ワンウェイクラッチ２３により、回転軸２７Ｓは搬送方向上流側への回転が阻止されている。

第１搬送ローラ２０と逆送阻止搬送ローラ２７の挟持部分との距離をＳ、記録用紙ＳＨの縦弾性係数E、記録用紙の断面二次モーメントI、逆送阻止搬送ローラ２７の搬送方向下流側への従動回転負荷をＦとすると、式１の関係が満たされている。

Ｓ＜2π（E・I/F）^1/2（式１）

上記式１が満たされていることで、第１搬送ローラ２０と逆送阻止搬送ローラ２７の間での記録用紙ＳＨの座屈を防止することができる。

逆送阻止搬送ローラ２７の下流側には、湾曲搬送部３０が設けられている。湾曲搬送部３０には、可動ガイド３２が設けられている。可動ガイド３２は、逆送阻止搬送ローラ２７から後述する第２搬送ローラ３４までの間でＵ字状に湾曲されており、逆送阻止搬送ローラ２７側の端部軸３２Ａを中心に案内位置Ｐ１と開放位置Ｐ２との間を回動可能とされている。湾曲搬送部３０では、逆送阻止搬送ローラ２７での搬送量と第２搬送ローラ３４での搬送量との差を吸収するために、記録用紙ＳＨがＵ字状に湾曲した状態で搬送されている。Ｕ字底部の湾曲方向は、ロール記録用紙ＳＲの巻き方向と逆方向（記録用紙ＳＨの巻きぐせの方向と逆方向）となっている。

第２搬送ローラ３４は、湾曲搬送部３０の下流端に配置され、一対の第２ローラ３４Ａ、３４Ｂで記録用紙ＳＨを挟持し、不図示のモータと連結されて、回転により記録用紙ＳＨを下流側へ搬送している。

第２搬送ローラ３４の下流側には、カッター３６が設けられている。カッター３６により、記録用紙ＳＨが所定のサイズに切断される。

カッター３６の下流側には、排出ローラ３８が配置され、排出ローラ３８の下流側に排紙トレイ３９が配置されている。排出ローラ３８により記録用紙ＳＨが排紙トレイ３９へ排出される。

上記構成の画像形成装置１０での、記録用紙ＳＨの搬送、及び、記録用紙ＳＨへの描画は、以下のようにして行われる。

記録用紙ＳＨは、ロール用紙供給部１２から搬送ローラ１３等により搬送方向の下流側へ巻き出され、副走査ローラ１４へ送られる。記録用紙ＳＨは、押さえローラ４０により副走査ローラ１４の外周へ押圧されつつ平坦描画部１８へ送り出される。平坦描画部１８の下流側で、記録用紙ＳＨは第１搬送ローラ２０に挟持される。このとき、第１搬送ローラ２０の搬送速度Ｖ１は、副走査ローラ１４の搬送速度Ｖ０よりも高速であり、かつ、第１搬送ローラ２０の回転軸２０Ｓが所定のトルクですべり回転することから、記録用紙ＳＨは、搬送速度Ｖ０で搬送される。平坦描画部１８では、第１搬送ローラ２０によるバックテンションで、記録用紙ＳＨは、平坦性が確保されつつ、副走査方向Ｙへ搬送される。

平坦描画部１８では、画像データに基づいて、記録ヘッド１６の主走査方向Ｘへの走査と、副走査ローラ１４による副走査方向Ｙへの送り出しとが繰り返され、記録用紙ＳＨへの描画が行われる。

記録用紙ＳＨは、第１搬送ローラ２０の下流側で逆送阻止搬送ローラ２７に挟持され、搬送方向下流方向へ搬送される。ここで、逆送阻止搬送ローラ２７による搬送速度Ｖ２は、副走査ローラ１４による搬送速度Ｖ０以下であるため、通常は、下流側へ送られる記録用紙ＳＨからの負荷により、逆送阻止搬送ローラ２７は搬送方向下流方向へ従動回転して、搬送速度Ｖ０で記録用紙ＳＨを送り出す。

逆送阻止搬送ローラ２７を通過後、記録用紙ＳＨは、Ｕ字状に湾曲された搬送路に沿って搬送され、第２搬送ローラ３４に挟持される。記録用紙ＳＨの先端部が第２搬送ローラ３４に挟持されるまでは、可動ガイド３２は案内位置Ｐ１に配置され、記録用紙ＳＨの先端部を第２搬送ローラ３４へ案内する。記録用紙ＳＨの先端部が第２搬送ローラ３４に挟持された後は、可動ガイド３２は開放位置Ｐ２に移動され、記録用紙ＳＨの搬送量に自由度が加えられている。

第２搬送ローラ３４により、記録用紙ＳＨはカッター３６へ送り出される。カッター３６での記録用紙ＳＨの切断時には、第２搬送ローラ３４は記録用紙ＳＨの搬送を停止し、非切断時に搬送を行う。第２搬送ローラ３４の停止中は、逆送阻止搬送ローラ２７の搬送量が第２搬送ローラ３４の搬送量よりも多くなるため、湾曲搬送部３０における記録用紙ＳＨの長さが長くなる。記録用紙ＳＨの長さの差分は、湾曲搬送部３０で吸収される。

このとき、湾曲搬送部３０で湾曲している記録用紙ＳＨは、逆送阻止搬送ローラ２７に搬送方向と逆方向の外力を作用させることがあるが、逆送阻止搬送ローラ２７は、ワンウェイクラッチ２３により搬送方向逆側への回転が阻止されている。したがって、第１搬送ローラ２０のすべり回転時にも、記録用紙ＳＨが平坦描画部１８側へ逆送されることはなく、湾曲搬送部３０からの外力を遮断して、平坦描画部１８において良好な描画を行うことができる。

カッター３６で切断された記録用紙ＳＨは、排出ローラ３８により、排紙トレイ３９へ排出される。

以上説明したように、本実施形態によれば、逆送阻止搬送ローラ２７が、第１搬送ローラ２０から送り出された記録用紙ＳＨからの負荷による従動回転で記録用紙ＳＨを送り出すと共に、挟持した記録用紙ＳＨの逆送を阻止しているので、第１搬送ローラ２０がすべり回転する際に、下流側からの外力によって記録用紙ＳＨが平坦描画部１８側へ送られることを防止することができ、記録用紙ＳＨへ良好な描画を行うことができる。

なお、本実施形態では、湾曲搬送部３０における記録用紙ＳＨのＵ字底部の湾曲方向を、ロール記録用紙ＳＲの巻き方向と逆方向としたが、湾曲方向は、図３に示すように、ロール記録用紙ＳＲの巻き方向と同方向としてもよい。このように、ロール記録用紙ＳＲの巻き方向と同方向とすることにより、湾曲による逆送阻止搬送ローラ２７への外力を抑制することができる。

また、図４に示すように、記録用紙ＳＨのＵ字底部の湾曲方向だけでなく、逆送阻止搬送ローラ２７での記録用紙ＳＨの挟持部分から第２搬送ローラ３４での記録用紙ＳＨの挟持部分までの全域、すなわちこの区間の全搬送路において、記録用紙ＳＨがロール記録用紙ＳＲの巻き方向と同方向に湾曲するように搬送路を構成してもよい。このように、記録用紙ＳＨがロール記録用紙ＳＲの巻き方向と逆方向に湾曲する部分を設けないことにより、巻きぐせによる逆送阻止搬送ローラ２７、第１搬送ローラ２０への外力をより効果的に抑制することができる。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。

１０ 画像形成装置
１４ 副走査ローラ
１６ 記録ヘッド
１７ 平坦部
１８ 平坦描画部
２０ 第１搬送ローラ
２１ トルクリミッタ
２３ ワンウェイクラッチ
２７ 逆送阻止搬送ローラ
３０ 湾曲搬送部
３４ 第２搬送ローラ
３６ カッター
Ｓ 記録用紙

Claims (7)

1. 記録媒体へ液滴を吐出して画像を描画する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドと対向配置されて液滴を受け、上面が平坦形状とされた平坦描画部と、
   前記平坦描画部へ記録媒体を送り出す上流側搬送部と、
   前記平坦描画部の下流側に配置され、前記記録媒体を挟持して搬送方向下流側へ前記上流側搬送部よりも高速で前記記録媒体を搬送方向下流側へ搬送すると共に、所定の負荷により搬送方向上流側へのすべり回転が可能とされた第１搬送ローラと、
   前記第１搬送ローラの下流側に配置され、搬送方向下流側への従動回転が可能とされ、前記記録媒体を挟持して搬送方向下流側へ送ると共に、搬送方向上流側への回転が阻止された逆送阻止搬送ローラと、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記逆送阻止搬送ローラは、前記上流側搬送部による搬送速度以下の搬送速度で搬送方向下流側への回転駆動が可能とされていること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１搬送ローラと前記逆送阻止搬送ローラとの距離をＳ、前記逆送阻止搬送部の従動負荷をＦ、前記記録媒体の、縦弾性係数Ｅ、記録媒体の断面二次モーメントＩとし、
   Ｓ＜2π（Ｅ・Ｉ/Ｆ）^1/2
   の関係が満たされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記録媒体は、ロール状に巻き回された状態から前記平坦描画部で前記記録ヘッド側へ凸となる巻き出し方向で前記平坦描画部へ供給されること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記逆送阻止搬送ローラの搬送方向下流側に設けられ前記記録媒体を挟持して搬送方向下流側へ送る第２搬送ローラと、
   前記記録媒体を所定のサイズに切断するカッター部と、
   前記逆送阻止搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間に設けられ、前記カッター部での記録媒体切断時における搬送停止による前記逆送阻止搬送ローラと前記第２搬送ローラでの搬送量の差分を前記記録媒体を湾曲させて吸収する湾曲搬送部と、
   を備えた請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記湾曲搬送部における前記記録媒体の湾曲方向は、前記記録媒体の巻き回し方向と同方向であること、を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記逆送阻止搬送ローラと前記第２搬送ローラとの間の全域において前記記録媒体の湾曲方向は、前記記録媒体の巻き回し方向と同方向であること、を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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