JP2011016240A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被記録材のインクミストによる汚れを防ぐとともに、被記録材に生じたコックリングによる記録ヘッド等との接触を防止してインク汚れを防ぐことができる記録装置を提供する。
【解決手段】 プラテン８に支持された被記録材Ｐに記録ヘッド７からインクを吐出して記録を行う。プラテンの搬送上流側に搬送手段２０を配し、搬送下流側に搬送手段２１を配する。プラテンに複数の搬送方向のリブ８ａ、８ｂを設ける。下流側搬送手段は、複数のリブと対応する位置に搬送方向に形成された凸部１４ａと複数の凸部の間に形成され凸部より低い複数の凹部１４ｂとが形成された搬送ベルトを具備する。下流側搬送手段は搬送ベルトに静電吸着力を付与する帯電ローラ１３を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は記録ヘッドから被記録材へインクを吐出して記録を行う記録装置に関する。

記録装置には、被記録材を支持するためのプラテンと対向する位置に記録ヘッドを配し、プラテンの搬送上流側および搬送下流側に配された搬送手段によって搬送される被記録材に記録ヘッドからインクを吐出して記録を行う構成のものがある。近年では、縁なし記録を高画質で行うことが要請されており、そのために、プラテンの搬送下流側の搬送手段のみで被記録材を搬送するときの搬送精度の向上が要請されている。一方、搬送下流側の搬送手段のみで搬送するときは、記録された被記録材を保持するため、拍車を使用して一対の回転体による保持力を小さく抑えながら、記録面を傷つけたり、汚したりすることがないようにして搬送している。

そこで、例えば特許文献１には、記録された被記録材を網状の搬送ベルトで搬送するとともに、被記録材の外に吐出されたインクを搬送ベルトの下方に配したインク受けで回収しながら縁なし記録を行う記録装置が開示されている。また、例えば特許文献２には、電子写真による記録部の搬送上流側と搬送下流側のそれぞれに静電吸着ベルトからなるベルト搬送手段を配した記録装置が開示されている。

特開２００４−２９９３６１号公報 特開平０６−２５８９７２号公報

一方では、縁なし記録の高画質化のためには、搬送手段の搬送精度の向上、特に記録ヘッドの上流側および下流側の２つの搬送手段による搬送から下流側の搬送手段のみによる搬送へ移行するときの搬送精度の向上が要請される。また、高密度記録で高画質を実現していることもあり、被記録材に着弾せずに浮遊するインクミストの発生量が増えている。このため、インクミストによって記録装置内や被記録材を汚してしまうことがある。また、高密度記録により多量のインクを吸収した被記録材が伸びることで、被記録材が波打つコックリングの現象が発生することもあり、このコックリングのために被記録材が記録ヘッドに接触してインク汚れが生じることもある。

そこで、特許文献１では、網状の搬送ベルトにより被記録材の搬送を行い、縁なし記録において被記録材の外に吐出されたインクを搬送ベルトの下方に配したインク受けで回収している。しかし、この特許文献１の構成では、被記録材の外に吐出されたインクが網状のベルトを汚してしまうので、被記録材のインク汚れを確実に防ぐことはできない。
また、特許文献２では、記録部の下流側の搬送手段が被記録材の幅方向に平らなベルトで構成されいる。このため、この構成をインクジェット記録装置で実施した場合、被記録材に発生したコックリングは記録部に接近する方向にしか波打つことができず、被記録材が記録ヘッドに接触してインク汚れが生じる可能性がある。

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り、従来の装置の改良を目的とする。本発明のより具体的な目的は、被記録材のインクミストによる汚れを防ぐとともに、被記録材のコックリングによる記録ヘッド等との接触を防止することで被記録材のインク汚れを防止することができる記録装置を提供することである。

本発明は、被記録材へインクを吐出して記録する記録ヘッドと、記録ヘッドと対向する位置で被記録材を支持するプラテンと、前記プラテンの搬送上流側に配された上流側搬送手段と、前記プラテンの搬送下流側に配された下流側搬送手段と、を備えた記録装置において、前記プラテンに複数の搬送方向のリブを設け、前記下流側搬送手段は、前記複数のリブと対応する位置に搬送方向に形成された複数の第１の面と前記複数の第１の面の間に形成され前記第１の面より低い複数の第２の面とを有する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを駆動するための駆動ローラと、前記搬送ベルトに張力を付与する従動ローラと、前記搬送ベルトに被記録材を静電吸着させるための吸着力を付与する帯電手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被記録材のインクミストによる汚れを防ぐとともに、被記録材のコックリングによる記録ヘッド等との接触を防止することで被記録材のインク汚れを防止することができる記録装置が提供される。

一実施形態に係る記録装置の縦断面図 一実施形態に係る記録装置の制御手段のブロック図 一実施形態に係る記録装置のプラテンおよび排出部の平面図 被記録材が搬送ベルトに吸着される状態を示す部分断面図 搬送ベルトの幅方向位置と吸着力との関係を示す図表 記録装置の記録過程の前半を示す縦断面図 記録装置の記録過程の中盤を示す縦断面図 記録装置の記録過程の後半を示す縦断面図

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または対応部分を示すものである。図１は、一実施形態に係る記録装置の縦断面図である。給紙部１は、給紙ローラ２の回転により、記録紙等のシート状の被記録材Ｐを１枚ずつ装置本体内部へ給送する。この場合、給紙部１に積載された被記録材は、給紙ローラ２と不図示の分離ローラとの摩擦力の差によって、１枚ずつ分離されて矢印方向へ給送される。装置本体の内部には、記録ヘッド７を搭載して往復移動するキャリッジ２３を備えた記録部５０と、記録ヘッド７により記録される被記録材Ｐを支持するために記録ヘッド７と対向する位置に配されたプラテン８と、が配されている。本実施形態に係る記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッド７から被記録材Ｐ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である。

プラテン８の搬送上流側には上流側搬送手段２０が配され、プラテン８の搬送下流側には下流側搬送手段２１が配されている。上流側搬送手段２０は、駆動ローラである搬送ローラ５と、搬送ローラ５に押圧されて従動回転するピンチローラ６とを備えている。下流側搬送手段２１は、搬送ベルト１４と、搬送ベルト１４に駆動を伝達する駆動ローラ１１と、搬送ベルト１４に張力を付与しながら従動回転する従動ローラ１２と、搬送ベルト１４に静電吸着力を付与する帯電手段を構成する帯電ローラ１３と、を備えている。

上流側搬送手段２０の搬送上流側には、被記録材Ｐの前後端（紙端）を検知するための検知レバー３と紙端センサ４からなる紙端検知手段５５が配されている。給送もしくは搬送される被記録材Ｐの前端もしくは後端を紙端検知手段５５で検知することにより、被記録材Ｐの搬送位置を検知することができる。給紙部１から給送された被記録材Ｐは、上流側搬送手段２０と下流側搬送手段２１によって装置本体内を矢印方向に搬送され、プラテン８に支持される領域に対して記録部５０による記録が行われる。記録部５０では、キャリッジ２３の移動に同期して記録ヘッド７から被記録材Ｐへインクを吐出する１ライン分の画像形成と、搬送ローラ５による所定ピッチの搬送とを交互に繰り返すことで、被記録材Ｐの全域に対する記録が行われる。記録された被記録材Ｐは、下流側搬送手段２１により矢印方向へ搬送された後、不図示の排紙トレイへ排出される。下流側搬送手段２１は、記録された被記録材Ｐを装置本体の外部へ排出する排紙部６５を構成している。

記録装置には、ＣＰＵ、メモリおよびＩ／Ｏ回路等を備えたコントローラからなる制御手段６０が設けられている。この制御手段６０は、内部メモリに予め格納された制御プログラムに従い、駆動モータや各種装置の動作を制御する。これにより、被記録材の給送および搬送の動作を制御するとともに、画像情報に基づいて記録ヘッド７を制御することにより、被記録材に画像を記録していく。制御手段６０は、さらに装置全体の動作やそのタイミングを制御している。

図２は本実施形態に係る記録装置の制御手段６０の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ３０には、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３７、給紙部１、上流側搬送手段２０、下流側搬送手段２１、記録ヘッド７（その駆動部）、キャリッジ２３（その駆動部）および紙端センサ４がパスを介して接続されている。また、ＣＰＵ３０には、パスを介して、帯電ローラ１３により搬送ベルト１４に付与される静電吸着力を制御する吸着力制御手段２４が接続されている。そして、ＣＰＵ３０は、インターフェイス部３３を介して、ホストコンピュータ３５のプリンタドライバ３４に接続されている。

ＣＰＵ３０による制御動作は、ＲＯＭ３１に内蔵されたプログラムにより制御される。ホストコンピュータ３５からプリンタドライバ３４を介して送信された記録情報は、記録装置側のデータ受信部３６で受信される。データ受信部３６は記録装置の状態によりデータの授受を行い、受信データはＲＡＭ３２に格納される。ホストコンピュータ３５からの記録命令により、ＣＰＵ３０は給紙部１、搬送手段２０、２１、キャリッジ２３および記録ヘッド７を制御し、被記録材Ｐに対する記録動作を制御する。

図３は下流側搬送手段２１からなる排紙部６５をプラテン８とともに示す平面図である。プラテン８の上面には、被記録材Ｐの下面を支持するための、搬送方向に延びる複数のリブ８ａ、８ｂが設けられている。この複数の搬送方向に延びるリブは、搬送上流側のリブ８ａと搬送下流側のリブ８ｂとで構成されており、複数の上流側のリブ８ａと複数の下流側のリブ８ｂは搬送方向と交差する方向に所定間隔ごとの同じ位置に配されている。

上流側のリブ８ａと下流側のリブ８ｂとの間には、縁なし記録（余白なし記録）を行うときに被記録材Ｐの外に吐出されたインクを受けるためのインク受け部１０が設けられている。インク受け部１０の内部には、被記録材Ｐの外に吐出されたインクを保持するためのインク吸収体９が配されている。インク吸収体９は、例えば不織布、紙、多孔質材、繊維材など、インク吸収性を有する材質であれば、各種の材質のものを使用できる。このようなインク受け部９を設けることにより、縁なし記録を行う場合でも、被記録材Ｐのインク汚れを確実に防止することができる。

プラテン８の下流側に配された搬送ベルト１４には、プラテン８の複数のリブ８ａ、リブ８ｂの搬送方向と交差する方向の位置（ピッチ間隔の各位置）と対応する各位置に、搬送方向に延びる凸部１４ａが設けられている。各凸部１４ａは、被記録材Ｐを吸着する凸面を形成している。搬送ベルト１４の複数のリブ８ａ、リブ８ｂのピッチ間隔の各位置と対応しない位置、つまり搬送方向と交差する方向に配された各凸部１４ａの間には、各凸部１４ａより低くなった凹部１４ｂとなっている。

このように、本実施形態では、プラテン８には、搬送方向と交差する方向の所定間隔ごとに配された、複数の搬送方向に延びるリブ８ａ、８ｂが設けられている。また、下流側搬送手段２１の搬送ベルト１４には、搬送方向と交差する方向の複数のリブ８ａ、８ｂと対応する位置に形成された複数の第１の面と、各第１の面の間に形成された第１の面より低い複数の第２の面とが形成されている。各第１の面は上述の各凸部１４ａで形成され、各凹部１４ｂは上述の各凸部１４ａの間の各凹部１４ｂで形成されている。下流側搬送手段２１は、搬送ベルト１４を駆動するための駆動ローラ１１と、搬送ベルト１４に張力を付与する従動ローラ１２と、搬送ベルト１４に被記録材Ｐを静電吸着させるための吸着力を付与する帯電手段を構成する帯電ローラ１３とを備える。

下流側搬送手段２１は、帯電手段としての帯電ローラ１３を誘電体である搬送ベルト１４に密着させ、搬送ベルト１４に生じる電界により当該搬送ベルトに静電吸着力を発生させる。この静電吸着力によって被記録材Ｐを搬送ベルト１４に吸着して搬送する。この場合、帯電体である帯電ローラ１３により搬送ベルト１４に印加される電界の強さ制御することにより搬送ベルト１４の静電吸着力を制御することができる。つまり、電界を強くするほど搬送ベルト１４に静電吸着力を増大させて被記録材Ｐを強い力で吸着することができ、電界を相対的に弱くすることにより相対的に弱い静電吸着力で吸着することができる。また、電界を無くすことにより吸着力を無くすこともできる。

図４は被記録材Ｐが搬送ベルト１４に吸着されている状態を示す部分横断面図である。図５は搬送ベルト１４の幅方向位置と吸着力の関係を示す説明図である。記録装置の制御部６０には、被記録材Ｐを搬送ベルト１４に静電吸着させるための吸着力、すなわち帯電ローラ１３により搬送ベルト１４に付与される静電吸着力を制御するための吸着力制御手段２４が設けられている。この吸着力制御手段２４の制御動作はＣＰＵ３０により制御され、帯電ローラ１３の電圧を増減することにより、誘電体である搬送ベルト１４の静電吸着力を増減するように制御される。そして、本実施形態では、吸着力制御手段２４は、搬送ベルト１４の凸部（第１の面）１４ａと凹部（第２の面）１４ｂのそれぞれに異なった吸着力を発生させるように個別に制御可能に構成されている。

例えば、凹部１４ｂの吸着力が凸部１４ａの吸着力より大きくなるように制御することで、縁なし記録のために被記録材Ｐの外に吐出されたインクから発生したインクミストを積極的に凹部１４ｂへ導いてトラップすることができる。これにより、被記録材Ｐを吸着して支持する凸部１４ａに付着するインクミストの量を低減することができ、搬送ベルト１４上のインクミストにより被記録材Ｐが直接的に汚されることを防止できる。

また、図４に示すように、記録された被記録材Ｐの染み込みインクによるコックリングの谷の部分が搬送ベルト１４の凹部１４ｂの吸着力により記録ヘッド７から離間する方向へ引き寄せられる。このため、被記録材Ｐがコックリングにより記録ヘッド７に接触することが防止され、記録ヘッド７との接触に起因するインク汚れも防止される。この場合、プラテンの各リブ８ａ、８ｂの搬送下流側の対応位置に搬送ベルト１４の凸部１４ａが配されているので、被記録材Ｐの幅方向のコックリングが規則正しく発生することになる。このため、被記録材Ｐをコックリングの谷の部分で記録ヘッド７から離間する方向に確実に引き寄せることができる。

さらに、凹部１４ｂの吸着力が凸部１４ａの吸着力より大きくなるよう制御する際に、図５に示すように、凸部１４ａと凹部１４ｂとで吸着力が連続的（アナログ的）に変化するように制御をしてもよい。このような吸着力の制御により、搬送ベルト１４の凹部１４ｂにおいて、コックリングの谷の部分に生じる乱れを低減しながら被記録材Ｐを記録ヘッドから離間させる方向に引き寄せることができる。これによって、被記録材Ｐが記録ヘッド７に接触してインク汚れが発生することを、より確実に防ぐことができる。

次に、吸着力制御手段２４による搬送ベルト１４の第１の面である凸部１４ａと第２の面である凹部１４ｂの静電吸着力の具体的な制御態様について説明する。図６は、記録過程の前半において被記録材Ｐの後端が給紙部１にかかっている状態を示す縦断面図である。図７は、図６の状態から記録が進み、記録過程の中盤において被記録材Ｐの後端部が給紙部１から抜けた後であって未だ上流側搬送手段２０にかかっている状態を示す縦断面図である。図８は、図７の状態からさらに記録が進み、被記録材Ｐが上流側搬送手段２０を抜けて下流側搬送手段２１のみで搬送されている状態を示す縦断面図である。被記録材Ｐの記録は、このような前半、中盤、後半の過程を経て行われる。

被記録材Ｐが記録過程のいずれの状態（段階）にあるかは、紙端センサ４により検知された情報により判定することができる。そして、図６〜図８の各記録過程では被記録材Ｐの搬送負荷が異なるため、本実施形態では、それぞれの記録過程で搬送量の微調整が行われている。また、本実施形態では、この搬送量の微調整と共に、被記録材Ｐの各記録過程の搬送位置に応じて、吸着力制御手段２４により搬送ベルト１４の凸部１４ａおよび凹部１４ｂの吸着力の個別に制御している。このような吸着力の制御により、搬送負荷の変化に対応しながら搬送量の微調整をより精確に行うことができる。つまり、被記録材Ｐの搬送精度を向上させることができる。

また、被記録材Ｐの材質等の紙種によっても搬送負荷が異なるので、吸着力制御手段２４は、紙種に応じて搬送ベルト１４の凸部１４ａと凹部１４ｂの吸着力を個別に制御する構成にしても良い。また、被記録材Ｐの紙サイズによっても搬送負荷が異なるので、吸着力制御手段２４は、紙サイズに応じて搬送ベルト１４の凸部１４ａと凹部１４ｂの吸着力を個別に制御する構成にしても良い。また、画像記録で被記録材Ｐに付与されて染み込んだインク量によっても搬送負荷が異なるので、吸着力制御手段２４は、記録ヘッド７から被記録材Ｐへ吐出されたインク吐出量、もしくは画像記録により被記録材Ｐに付与されたインク量に応じて、搬送ベルト１４の凸部１４ａと凹部１４ｂの吸着力を個別に制御する構成にしても良い。以上のような被記録材Ｐの搬送位置、紙種、紙サイズ、インク付与量に応じた吸着力の制御は、必要に応じて、それぞれを個別に実施しても良く、適宜組み合わせて実施しても良く、あるいは全てを同時に実施しても良い。このような吸着力の制御によっても、搬送負荷の変化に対応しながら搬送量の微調整をより精確に行うことができ、被記録材Ｐの搬送精度を向上させることができる。

以上説明した実施形態に係る記録装置によれば、被記録材のインクミストによる汚れを防ぐとともに、被記録材のコックリングによる記録ヘッド等との接触を防止することで被記録材のインク汚れを防止することができ、さらに、被記録材の搬送負荷の変化に対応して搬送ベルトの吸着力を変化させることにより搬送精度を向上させることができる記録装置が提供される。

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、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプなど、他の走査方式の記録装置にも同様に適用可能である。また、被記録材の材質は、紙、プラスチックシート、印画紙、布など、画像形成が可能であれば、種々の材質のものを使用できる。

７ ト記録ヘッド
８ プラテン
８ａ、８ｂ リブ
９ インク吸収体
１０ インク受け部
１１ 駆動ローラ
１２ 従動ローラ
１３ 帯電ローラ
１４ 搬送ベルト
１４ａ 凸部（第１の面）
１４ｂ 凹部（第２の面）
２０ 上流側搬送手段
２１ 下流側搬送手段
２４ 吸着力制御手段
Ｐ 被記録材

Claims (8)

1. 被記録材へインクを吐出して記録する記録ヘッドと、記録ヘッドと対向する位置で被記録材を支持するプラテンと、前記プラテンの搬送上流側に配された上流側搬送手段と、前記プラテンの搬送下流側に配された下流側搬送手段と、を備えた記録装置において、
   前記プラテンに複数の搬送方向のリブを設け、
   前記下流側搬送手段は、前記複数のリブと対応する位置に搬送方向に形成された複数の第１の面と前記複数の第１の面の間に形成され前記第１の面より低い複数の第２の面とを有する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを駆動するための駆動ローラと、前記搬送ベルトに張力を付与する従動ローラと、前記搬送ベルトに被記録材を静電吸着させるための吸着力を付与する帯電手段と、を備えることを特徴とする記録装置。
2. 搬送ベルトに被記録材を静電吸着させるための吸着力を制御する吸着力制御手段を備え、前記吸着力制御手段は前記第１の面の吸着力と前記第２の面の吸着力を個別に制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記吸着力制御手段は、前記第１の面の吸着力と前記第２の面の吸着力を、被記録材の搬送位置に応じて個別に制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記吸着力制御手段は、前記第１の面の吸着力と前記第２の面の吸着力を、被記録材の紙種に応じて個別に制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
5. 前記吸着力制御手段は、前記第１の面の吸着力と前記第２の面の吸着力を、被記録材のサイズに応じて個別に制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
6. 前記吸着力制御手段は、前記第１の面の吸着力と前記第２の面の吸着力を、記録ヘッドから被記録材へ吐出されたインク吐出量に応じて個別に制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
7. 前記プラテンは、縁なし記録のときに被記録材の外に吐出されたインクを受けるためのインク受け部を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の記録装置。
8. 前記インク受けの内部に、被記録材の外に吐出されたインクを保持するためのインク吸収体が配されていることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。

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