JP2012051128A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット印刷装置において、搬送ベルト上での用紙浮きを抑える。
【解決手段】供給ローラ１４から搬送ベルト２２２に向けて供給された用紙Ｐに対して、用紙ガイド２２７が、用紙Ｐの搬送方向に延びる断面において搬送ベルト２２２側に凸となる曲げＢを付与して搬送ベルト２２２上に導く。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送ベルトで吸着搬送された用紙にインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に関する。より詳しくは、用紙を搬送ベルト上に導く用紙ガイドを備えたインクジェット印刷装置に関する。

従来、インクジェット印刷装置において、インクジェットヘッドに向けて用紙を多孔性の搬送ベルトで吸着搬送することが知られている。また、この搬送ベルト上に用紙を適切に受け渡すために、用紙ガイドが用いられている。特許文献１には、受け渡しの際に用紙に大きな弛みの発生や、引っ張り力が作用しないように、上に凸のループを形成する用紙ガイドが提案されている。

特開平１０−３２６０５３号公報

しかしながら、用紙に図５に示すようなシワが発生していると、搬送ベルト上に導かれた用紙には、搬送ベルトとの間に隙間（以下、用紙浮きという）が発生する可能性がある。この用紙浮きが発生すると、搬送中の用紙がインクジェットヘッドに衝突して用紙ジャムや、インクジェットヘッドのインクジェットノズルを破損させる虞がある。

特許文献１に提案されている技術では、上に凸の用紙ガイド上でシワを一旦伸ばすことは可能であるが、用紙には上に凸の曲げが付与されるため、用紙ガイドを通過して搬送ベルトへ導かれた際に、シワを伸ばした状態で搬送ベルトに吸着させることが困難となり、シワを元に戻してしまう虞がある。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、搬送ベルト上での用紙浮きを抑えることができるインクジェット印刷装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のインクジェット印刷装置は、用紙にインクを吐出するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに用紙を吸着搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルト上に向けて用紙を供給する供給ローラとを備えたインクジェット印刷装置であって、供給ローラから搬送ベルトに向けて供給された用紙に対して、用紙の搬送方向に延びる断面が搬送ベルト側に凸となる曲げを付与して搬送ベルト上に導く用紙ガイドとを備えたことを特徴とする。

また、用紙ガイドは、曲面を有するものであり、供給された用紙を曲面に当接させ、この曲面の少なくとも一部分に沿わせることにより、曲げを付与して搬送ベルト上に導くものであってもよい。

また、本発明のインクジェット印刷装置は、用紙ガイドが、用紙に付与する曲げの曲率を用紙の厚みに応じて変化させる制御機構を備え、この制御機構は、用紙が厚い場合には曲げの曲率を小さくし、用紙が薄い場合には曲げの曲率を大きくするものであってもよい。

ここで、「付与する曲げの曲率」とは、用紙ガイドによって付与された曲げの曲率であり、すなわち搬送ベルトに到達する直前で用紙が有する曲げの曲率を意味する。

また、制御機構は、供給された用紙が曲面に当接するこの曲面上の位置を変化させることにより、用紙ガイドが用紙に付与する曲げの曲率を変化させるものであってもよい。

本発明のインクジェット印刷装置によれば、供給ローラから搬送ベルトに向けて供給された用紙に対して、用紙の搬送方向に延びる断面が搬送ベルト側に凸となる曲げを付与して搬送ベルト上に導く用紙ガイドとを備えたことにより、搬送ベルト上に導かれた用紙に、図６中の矢印で示すような幅方向のコシを持たせて用紙に発生したシワを伸ばし、シワを伸ばした状態で搬送ベルトに導くことができるため、搬送ベルト上での用紙浮きを抑えることができる。

インクジェット印刷装置の概略構成図 用紙ガイドの第１の実施形態を示す図 用紙ガイドの第２の実施形態を示す図 用紙ガイドの第３の実施形態を示す図 用紙のシワの状態を示す図 曲げが付与された用紙の状態を示す図

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置１の概略構成図である。インクジェット印刷装置１は、給紙部１０、印刷部２０、排紙部３０、反転部４０および制御部５０から構成されている。図１において、紙面の左右方向をＸ方向、紙面に対して直交する方向をＹ方向、紙面の上下方向をＺ方向とする。なお、搬送方向はＸ方向である。

給紙部１０は印刷部２０に用紙Ｐを供給するものであり、インクジェット印刷装置１の下方側面に設けられた未印刷の用紙Ｐを積載する給紙台１１、用紙Ｐを給紙台１１から印刷部２０へ導く給紙経路１２、給紙台１１から用紙Ｐを一枚ずつ取り出す給紙ローラ対１３、用紙Ｐを所定のタイミングで印刷部２０のプラテンベルト２２２上に向けて供給するタイミングローラ対１４から構成されている。

印刷部２０は給紙部１０から供給された用紙Ｐにインクを吐出して印刷し、印刷済みの用紙Ｐを排紙部３０へ搬出するものであり、インクを吐出するヘッドユニット２１、ヘッドユニット２１の下方で用紙Ｐを搬送するプラテンユニット２２から構成されている。

そして、ヘッドユニット２１は、複数のインクジェットヘッド２１１およびインクジェットヘッド２１１を保持するヘッドホルダ２１２とから構成されている。ヘッドホルダ２１２は、不図示の取付孔に各インクジェットヘッド２１１を挿入し、挿入した状態で各インクジェットヘッド２１１を保持するものである。

インクジェットヘッド２１１は、インクを用紙Ｐに向けて吐出するインクジェットノズル２１４を下面に備えている。インクジェットノズル２１４は、インクジェットヘッド２１１の下面にＹ方向に配列されて、直線状のラインノズル２１５を形成している。すなわち各インクジェットヘッド２１１はライン単位でインクを吐出する。インクジェットヘッド２１１は、黒色Ｋ、マゼンタ色Ｍ、シアン色Ｃおよびイエロー色Ｙのいずれか一色を吐出する。

プラテンユニット２２は、ヘッドユニット２１の下方で各インクジェットノズル２１４と対向する位置に配置されたプラテン２２１、プラテン２２１上を摺動するように掛け渡された無端のプラテンベルト２２２、プラテンベルト２２２を駆動する駆動ローラ２２３、従動ローラ２２４およびプラテン２２１の下方の空間を負圧にするファン２２５、用紙Ｐをプラテンベルト２２２に抑えつける用紙抑えローラ２２６、タイミングローラ対１４からプラテンベルト２２２上に向けて供給された用紙Ｐをプラテンベルト２２２上に導く用紙ガイド２２７から構成されている。

プラテン２２１はプレート部材であり、プラテンベルト２２２が通過する範囲に複数の貫通孔２２１ａが形成されている。また、プラテン２２１の表面には、貫通孔２２１ａと連通する凹部２２１ｂが形成されている。プラテンベルト２２２には、複数のベルト孔２２２ａが形成されており、ファン２２５がプラテン２２１の下方の空間を負圧にすることにより、各貫通孔２２１ａに吸引力を発生させる。なお、プラテン２２１の下方の空間は不図示のフレームにより密閉されている。

そして、プラテンベルト２２２が、プラテン２２１上を摺動することにより、凹部２２１ｂ上を通過したベルト孔２２２ａにも吸引力が発生する。ベルト孔２２２ａに発生する吸引力は貫通孔２２１ａの上を通過する際に最大となる。また、プラテンベルト２２２の表面と各インクジェットノズル２１４との間の距離は、用紙Ｐの厚みによって調整されるが、約１〜３ｍｍ程度の範囲である。

用紙抑えローラ２２６は、プラテンベルト２２２上に配置され、Ｙ方向に延びているローラ部材である。また、この用紙抑えローラ２２６には、所定ピッチの溝が形成されている。用紙ガイド２２７は曲面２２７ａを有し、プラテンベルト２２２より上方に配置されている。

排紙部３０は印刷された用紙Ｐを搬送して排紙するものであり、インクジェット印刷装置１の上方側面に設けられた印刷済みの用紙Ｐを積載する排紙台３１、印刷済みの用紙Ｐを印刷面が下方を向いた状態で印刷部２０から排紙台３１に導く排紙経路３２、排紙経路３２上の用紙Ｐを一枚ずつ送り出す複数の排紙ローラ対３３から構成されている。

反転部４０は片面印刷済みの用紙Ｐを反転させ、未印刷面が上方を向いた状態で用紙Ｐを再び印刷部２０に送りだすものであり、排紙台３１の裏側に設けられたバッファ４１、排紙経路３２の途中から分岐して用紙Ｐをバッファ４１へ導く分岐経路４２、バッファ４１から用紙Ｐをタイミングローラ対１４へ導く再給紙経路４３、分岐経路４２，再給紙経路４３上の用紙Ｐを一枚ずつ送り出す複数の反転ローラ対４４を備えている。

制御部５０は各部の動作制御や、不図示の操作パネルを通じてのユーザーからの指示を処理するものである。

次に、インクジェット印刷装置１の全体動作について説明する。未印刷の用紙Ｐが給紙台１１から給紙ローラ対１３によって給紙経路１２上に取り出される。給紙経路１２上の用紙Ｐはタイミングローラ対１４によって所定のタイミングで印刷部２０に供給される。

タイミングローラ対１４からプラテンベルト２２２上に向けて供給された用紙Ｐは用紙ガイド２２７によってプラテンベルト２２２上に導かれ、用紙抑えローラ２２６によってプラテンベルト２２２上に押し付けられる。なお、タイミングローラ対１４からプラテンベルト２２２上に向けて供給された用紙Ｐのプラテンベルト２２２への受け渡しに関する詳細は後述する。

そして、プラテンベルト２２２に受け渡された用紙Ｐは、その先端部が不図示のセンサによって検出され、各ベルト孔２２２ａによってプラテンベルト２２２上に吸着保持されて搬送される。用紙Ｐがインクジェットノズル２１４の直下を所定の速度で通過し、各インクジェットヘッド２１１がライン単位でインクを吐出して用紙Ｐに画像を形成する。なお、ヘッドユニット２１によるインクの吐出とプラテンユニット２２による用紙Ｐの搬送のタイミングは制御部５０によって制御されている。

印刷済みの用紙Ｐは、排紙ローラ対３３によって一枚ずつ排紙経路３２上に送りだされ、印刷面が下方を向く状態で排紙台３１へ導かれて排紙される。また、両面印刷を行う場合は、排紙経路３２上の途中に設けられた不図示の経路切換機構によって排紙経路３２上の用紙Ｐを分岐経路４２に送り出し、バッファ４１に導く。バッファ４１から再給紙経路４３に用紙Ｐを送り出し、再びタイミングローラ対１４に導き、印刷部２０へ再給紙を行う。

次に、タイミングローラ対１４からプラテンベルト２２２上に向けて供給された用紙Ｐのプラテンベルト２２２への受け渡しについて説明する。図２は第１の実施形態を示す図である。図２の上図Ａは用紙Ｐの厚みが薄い場合、下図Ｂは用紙Ｐの厚みが厚い場合をそれぞれ図示する。

用紙ガイド２２７は、前述の通り、曲面２２７ａを有している。タイミングローラ対１４からプラテンベルト２２２上に向けて供給された用紙Ｐは、図２の上図Ａが示すように、この曲面２２７ａに当接し、その後、この曲面２２７ａの少なくとも一部分に沿ってプラテンベルト２２２上に導かれる。

これにより、プラテンベルト２２２上へ導かれた用紙Ｐには、搬送方向に延びる断面においてプラテンベルト２２２側を凸とする曲げＢが付与される。ここで、曲げＢとは、図２の上図Ａに示すようなプラテンベルト２２２の直前の位置、すなわち用紙ガイド２２７を通過してプラテンベルト２２２上に受け渡たす位置であって、用紙抑えローラ２２６の手前の位置における用紙Ｐが有する曲げのことであり、望ましくは、その曲率が１／５０（Ｒ５０）（１／ｍｍ）程度、より望ましくは１／３０（Ｒ３０）（１／ｍｍ）程度の曲げＢが付与されている。そして、用紙Ｐは、曲げＢが付与された状態で用紙抑えローラ２２６によってプラテンベルト２２２に押し付けられて受け渡される。

また、用紙Ｐは、その厚みが厚い場合には、付与する曲げＢの曲率が大きくてもシワを伸ばし、この伸ばした状態を維持してプラテンベルト２２２に受け渡すことが可能であるが、厚い用紙Ｐに曲率が小さい曲げＢを付与すると、用紙Ｐが変形（カール）してしまう虞がある。

一方で、用紙Ｐは、その厚みが薄い場合には、用紙を伸ばし、この伸ばした状態を維持してプラテンベルト２２２に受け渡すためには、付与する曲げＢの曲率が小さいことが要求される。これは用紙Ｐが薄いと、用紙Ｐのコシが弱いため、曲率を小さくしなければシワを伸ばせないためである。

このように、用紙Ｐのシワを伸ばすためには、用紙Ｐの厚みに応じて付与する曲げＢの曲率を変化させることが望ましい。具体的に、用紙Ｐの厚みが０．２（坪量１０５ｇ／ｍ^２超）（ｍｍ）程度を超える厚い場合には、曲率が１／５０（Ｒ５０）〜１／１５０（Ｒ１５０）（１／ｍｍ）程度の曲げＢを付与し、用紙Ｐの厚みが０．２（坪量１２０ｇ／ｍ^２以下）（ｍｍ）程度以下の薄い場合には、曲率が１／２０（Ｒ２０）〜１／５０（Ｒ５０）（１／ｍｍ）程度の曲げＢを付与することが望ましい。

第１の実施形態においては、用紙ガイド２２７は、回転軸２２７ｂ回りに回転自在となっている。不図示の制御機構が、用紙Ｐの厚みに応じて用紙ガイド２２７を回転軸２２７ｂ回りに回転させる。図２の下図Ｂに示すように、不図示の制御機構は、厚い用紙Ｐに対しては、用紙ガイド２２７の姿勢を薄い用紙Ｐに対する用紙ガイド２２７の姿勢よりも、回転軸２２７ｂを中心として反時計まわりに回転させた姿勢とする。

第１の実施形態では、薄い用紙Ｐを、図２の上図Ａに示すように、曲面２２７ａ上のタイミングローラ対１４に近い位置に当接させ、その位置から曲面２２７ａを沿わせることにより曲率の大きい曲げＢを付与する。また、厚い用紙Ｐを、図２の下図Ｂに示すように、曲面２２７ａ上の用紙抑えローラ２２６に近い位置に当接させて曲面２２７ａに沿わせることにより曲率の小さい曲げＢを付与している。このように、用紙Ｐの厚みに応じて、用紙Ｐの曲面２２７ａ上の当接する位置を変化させることにより、用紙Ｐに付与する曲げＢの曲率を変化させている。

第１の実施形態の変形例として、用紙ガイド２２７の姿勢を固定し、タイミングローラ対１４がプラテンベルト２２２上に向けて供給する用紙Ｐの進入角度が変更可能な供給ガイドを設けることにより、用紙Ｐの厚みに応じて、曲面２２７ａ上の用紙Ｐが当接する位置を変化させることも可能である。

次に、第２の実施形態について説明する。図３は第２の実施形態を示す図である。図３の上図Ａは用紙Ｐの厚みが薄い場合、下図Ｂは用紙Ｐの厚みが厚い場合をそれぞれ図示する。第２の実施形態は、用紙Ｐの曲面２２７ａ上の当接する位置を変化させる方法のみが第１の実施形態と相違するものであるため相違点のみを説明する。

第２の実施形態において、用紙ガイド２２７は、上下方向に移動可能となっている。不図示の制御機構が、用紙Ｐの厚みに応じて用紙ガイド２２７を上下方向に移動させる。図３の下図Ｂに示すように、不図示の制御機構は、厚い用紙Ｐに対しては、用紙ガイド２２７の位置を薄い用紙Ｐに対する用紙ガイド２２７の位置よりも上方にしている。

第２の実施形態では、用紙Ｐの厚みが薄い場合に、図３の上図Ａに示すように用紙Ｐを曲面２２７ａ上のタイミングローラ対１４に近い位置に当接させ、用紙Ｐの厚みが厚い場合に、図３の下図Ｂに示すように用紙ガイド２２７を上方向に移動させることにより、用紙Ｐを曲面２２７ａ上の用紙抑えローラ２２６に近い位置に当接させている。このように、第２の実施形態も用紙Ｐの厚みに応じて、用紙Ｐの曲面２２７ａ上の当接する位置を変化させて、用紙Ｐに付与する曲げＢの曲率を変化させている。

第２の実施形態の変形例として、用紙ガイド２２７の位置を固定し、タイミングローラ対１４がプラテンベルト２２２上に向けて供給する用紙Ｐの高さ位置を変更可能な供給ガイドを設けることにより、用紙Ｐの厚みに応じて、曲面２２７ａ上の用紙Ｐが当接する位置を変化させることも可能である。

次に、第３の実施形態について説明する。図４は第３の実施形態を示す図である。図４の上図Ａは用紙Ｐの厚みが薄い場合、下図Ｂは用紙Ｐの厚みが厚い場合をそれぞれ図示する。第３の実施形態も用紙Ｐの曲面２２７ａ上の当接する位置を変化さえる方法のみが第１および第２の実施系形態と相違するものであるため相違点のみを説明する。

第３の実施形態において、用紙ガイド２２７は、左右方向に移動可能となっている。不図示の制御機構が、用紙Ｐの厚みに応じて用紙ガイド２２７を左右方向に移動させる。図４の下図Ｂに示すように、不図示の制御機構は、厚い用紙Ｐに対しては、用紙ガイド２２７の位置を薄い用紙Ｐに対する用紙ガイド２２７の位置よりもタイミングローラ対１４から離している。

第３の実施形態では、用紙Ｐの厚みが薄い場合は、図４の上図Ａに示すように用紙Ｐを曲面２２７ａ上のタイミングローラ対１４に近い位置に当接させ、用紙Ｐの厚みが厚い場合に、図４の下図Ｂに示すように用紙ガイド２２７をタイミングローラ対１４から離すことにより、用紙Ｐを曲面２２７ａ上の用紙抑えローラ２２６に近い位置に当接させている。用紙ガイド２２７をタイミングローラ対１４から離すことにより、用紙Ｐが用紙ガイド２２７に当接するまでの落下量が増えるため、用紙Ｐは、曲面２２７ａ上の用紙抑えローラ２２６に近い位置に当接する。このように、第３の実施形態も用紙Ｐの厚みに応じて、用紙Ｐの曲面２２７ａ上の当接する位置を変化させて、用紙Ｐに付与する曲げＢの曲率を変化させている。

第３の実施形態の変形例として、用紙ガイド２２７の位置を固定し、タイミングローラ対１４がプラテンベルト２２２上に向けて供給する用紙Ｐの左右位置を変更可能な供給ガイドを設けることにより、用紙Ｐの厚みに応じて、曲面２２７ａ上の用紙Ｐが当接する位置を変化させることも可能である。

第１〜第３の実施形態において、不図示の制御機構は、制御部５０の指令に基づき、用紙ガイド２２７の姿勢または位置を変更するものである。また、制御部５０は、用紙Ｐの厚みについて、センサ等により自動で取得するものであってもよいし、操作者からの入力によって取得するものであってもよい。

また、第１〜第３の実施形態において、用紙Ｐの厚みに応じて付与する曲げＢの曲率を変更するものとして説明したが、用紙Ｐが有するシワの程度に応じて付与する曲げＢの曲率を変更するものであってもよい。すなわち用紙Ｐが有するシワが大きい場合には、付与する曲げＢの曲率を小さく、用紙Ｐが有するシワが小さい場合には、付与する曲げＢの曲率を大きくしてもよい。

また、用紙Ｐの曲げコワサに応じて付与する曲げＢの曲率を変更してもよい。すなわち用紙Ｐの曲げコワサが強い場合は、厚い場合と同様に、小さな力でシワを伸ばせるため、付与する曲げＢの曲率を小さく、用紙Ｐの曲げコワサが弱い場合は付与する曲げＢの曲率を大きくしてもよい。さらに、温湿度に応じて付与する曲げＢの曲率を変更してもよい。すなわち用紙Ｐの温湿度が高い場合は、用紙Ｐが柔らかくコシがなくなるため、薄い場合と同様に、付与する曲げＢの曲率を大きく、温湿度が低い場合は付与する曲げＢの曲率を小さくしてもよい。

以上の述べた通り、本発明の実施形態であるインクジェット印刷装置１によれば、タイミングローラ対１４からプラテンベルト２２２に向けて供給された用紙Ｐに対して、用紙ガイドが、用紙Ｐの搬送方向に延びる断面がプラテンベルト２２２側に凸となる曲げＢを付与することにより、用紙Ｐの幅方向にコシを持たせることでシワを伸ばし、シワを伸ばした状態でプラテンベルト２２２上に導くことができるため、プラテンベルト２２２上での用紙Ｐの用紙浮きを抑えることができる。

Ｂ 曲げ
Ｐ 用紙
１ インクジェット印刷装置
１４ タイミングローラ対
２１１ インクジェットヘッド
２２２ プラテンベルト
２２７ 用紙ガイド
２２７ａ 曲面

Claims (4)

1. 用紙にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   該インクジェットヘッドに前記用紙を吸着搬送する搬送ベルトと、
   該搬送ベルト上に向けて前記用紙を供給する供給ローラとを備えたインクジェット印刷装置であって、
   前記供給ローラから前記搬送ベルトに向けて供給された用紙に対して、前記用紙の搬送方向に延びる断面が前記搬送ベルト側に凸となる曲げを付与して前記搬送ベルト上に導く用紙ガイドとを備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 前記用紙ガイドが、曲面を有するものであり、前記供給された用紙を前記曲面に当接させ、該曲面の少なくとも一部分に沿わせることにより、前記曲げを付与して前記搬送ベルト上に導くものであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記用紙ガイドが、前記用紙に付与する曲げの曲率を前記用紙の厚みに応じて変化させる制御機構を備え、
   該制御機構は、前記用紙が厚い場合には前記曲げの曲率を小さくし、前記用紙が薄い場合には前記曲げの曲率を大きくするものであることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット印刷装置。
4. 前記制御機構は、前記供給された用紙が前記曲面に当接する該曲面上の位置を変化させることにより、前記用紙ガイドが前記用紙に付与する曲げの曲率を変化させるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット印刷装置。

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