JP2014058068A - インクジェット画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドと記録媒体との接触（擦れ）による画像乱れを防止できるとともに、記録媒体と記録ヘッドとの間隔を一定にでき、画像品質の向上に寄与できるインクジェット画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッド３４に対向するプラテン１８には、用紙幅方向に間隔をおいて配置された複数のリブからなる湾曲化部材２０が設けられている。給紙部から給紙された記録用紙４は押さえ部材２２によって湾曲化部材２０に押さえ付けられ、例えば１つの凸形状に湾曲される。キャリッジ３２に固定された記録ヘッド３４は、ガイドレール３０により記録用紙４の湾曲と同等の曲率でガイドされ、用紙幅方向に記録用紙４に対して平行に移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置で搬送される記録媒体にインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット画像形成装置に関する。

インクジェット方式を用いた画像形成装置は、記録用紙を副走査方向（用紙搬送方向）へ搬送する搬送装置と、インクを記録用紙へ吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドを主査走査方向（用紙幅方向）へ往復移動させる構成を有している。
紙面と記録ヘッドとの間隔は、広すぎると画像が乱れるために、極力狭く設定されている。

しかしながら、インクジェット記録方式ではインクを紙に吐出して画像を形成するため、紙が膨張して凹凸のシワが発生したり、搬送により用紙が浮いてしまうことがある。
これにより、紙面と記録ヘッドとの間隔が安定せずに、紙面が記録ヘッドに接触して画像が乱れたり、間隔が広すぎることによる問題があった。

特許文献１には、記録用紙へ印字する際に用紙にしわが発生して記録ヘッドと擦れてしまうのを防止するため、搬送方向と直交（交差）する用紙幅方向に波状の凹凸を形成する構成が記載されている。
具体的には、高さが一定で搬送方向に延びるリブを用紙幅方向に一定の間隔で複数配置し、リブで支持される部分を凸とし、リブ間を凹とする構成である。これにより、しわの発生を制御できる。
また、排紙する際に記録用紙を凹状に湾曲させる支持部材を設ける構成が記載されている。

しかしながら、単に凹凸形成部よりも搬送方向下流側に支持部材を配置するだけでは、凹凸形成部によって記録用紙に形成された凹凸が支持部材によって崩されてしまう。
その結果、記録ヘッドに対向する位置において、凸であるべき部分よりも凹であるべき部分で、記録ヘッドと記録用紙との間のギャップが小さくなってしまう現象が発生する。

特許文献１では、この問題を解消すべく、凹凸形成部によって波状の凹凸を持つように形成された記録用紙の凸部と対応する位置に、支持部材を配置している。
これにより、記録用紙に形成された本来「凹」であるべき部分が、支持部材の持上げ動作によって「凸」となってしまうことがないので、記録用紙が記録ヘッドに接触してしまうことを防止できる。

しかしながら、特許文献１等に記載の、波状の凹凸によるしわ制御構成では、記録用紙と記録ヘッドとの擦れは防止できるものの、紙面と記録ヘッドとの間隔が一定でないことによる問題は依然として解消されていない。

本発明は、このような状況に鑑みて創案されたもので、記録ヘッドと記録媒体との接触（擦れ）による画像乱れを防止できるとともに、記録媒体と記録ヘッドとの間隔を一定にでき、画像品質の向上に寄与できるインクジェット画像形成装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体を搬送する搬送装置と、該搬送装置によって搬送される記録媒体にインク滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドとを有するインクジェット画像形成装置において、
前記搬送装置は、搬送方向に交差する記録媒体幅方向で記録媒体を凸又は凹の１つの湾曲状態に維持しながら搬送する構成を有し、前記記録ヘッドは、湾曲した記録媒体に対して前記記録媒体幅方向に平行に移動し、あるいは前記記録媒体幅方向の全体に亘って湾曲した記録媒体に沿った形状を有していることを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドに記録媒体が接触することによる画像乱れを防止することができるとともに、記録ヘッドと記録媒体との間隔が一定でないことによる画像品質の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット画像形成装置の構成を示す概要側面図である。 同平面図である。 記録ヘッドと湾曲化部材との関係を示す概要正面図である。 記録ヘッドと湾曲した記録用紙との間隔が一定であることを説明するための概要正面図である。 湾曲形成ローラと加圧コロの形状を示す概要正面図である。 各押さえ部材の角度が用紙幅方向において変化することを示す図である。 湾曲保持ローラと加圧コロの形状を示す概要正面図である。

以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るインクジェット画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）の構成を示す概要側面図である。
画像形成装置２は、記録媒体としての記録用紙４を給紙する図示しない給紙部と、記録用紙４を搬送する搬送装置６と、搬送装置６により搬送される記録用紙４に、画像データに基づいてインク滴を吐出して画像を形成（記録）する画像形成部８とを有している。

搬送装置６は、記録用紙４を湾曲させて搬送する搬送部１０と、画像が記録された記録用紙４を図示しない排紙トレイへ排出する排紙部１２とを有している。
搬送部１０は、不図示の駆動手段によって回転駆動される湾曲形成ローラ１４と、湾曲形成ローラ１４に従動する加圧コロ１６とを有している。
加圧コロ１６は、記録用紙４を湾曲形成ローラ１４に押し付ける機能を有している。

また、搬送部１０は、画像形成部８に対向するプレートとしてのプラテン１８と、プラテン１８上に形成された湾曲化部材２０と、記録用紙４を押さえて湾曲化部材２０へ沿うように搬送させるための押さえ部材２２とを有している。
加圧コロ１６と押さえ部材２２は加圧板２４に支持されている。
記録用紙４は搬送部１０によって記録ヘッド３５に対向する位置に搬送される。

排紙部１２は、不図示の駆動手段によって回転駆動される湾曲保持ローラ２６と、湾曲保持ローラ２６に従動するとともに、記録用紙４を湾曲保持ローラ２６に押し付ける加圧コロ２８とを有している。

画像形成部８は、記録用紙４の搬送方向と直交（交差）する用紙幅方向に延びるガイド部材としてのガイドレール３０と、ガイドレール３０に支持されて用紙幅方向に移動するキャリッジ３２と、キャリッジ３２に設けられた記録ヘッド３５とを有している。
記録ヘッド３５は、搬送部１０によって搬送された記録用紙１４にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録方式のヘッドである。

図２に示すように、ガイドレール３０の手前側と奥側には、プーリ３４、３６が取り付けられており、プーリ３４、３６には駆動伝達ベルト３８が掛け回されている。
キャリッジ３２は駆動伝達ベルト３８の移動に同期して移動可能に設けられている。

ガイドレール３０には一方のプーリ３４を回転駆動する駆動源（モータ）４０が固定されている。
モータ４０を駆動することにより、駆動伝達ベルト３８が移動し、これに伴ってキャリッジ３２が移動する。
キャリッジ３２の移動により、記録ヘッド３５が用紙幅方向（主走査方向）に往復移動する。副走査方向の移動は、記録用紙４の搬送によりなされる。

図３に示すように、プラテン１８には用紙幅方向に約２５mmの等間隔で複数の湾曲化部材２０が設けられている。
各湾曲化部材２０ａ〜２０ｅは、用紙搬送方向の長さが等しく高さが異なるリブ状に形成されている。
リブは正面から見た場合、中心から左右対称に配置されており、中心のリブ２０ａの高さは両端のリブ２０ｅの高さに対して3mm程度高くなっている。
その他のリブは中心のリブの頂点と両端のリブの頂点を通る円弧ｃに沿うように高さが設定されている。

図４に示すように、記録ヘッド３５を搭載しているキャリッジ３２は、ガイドレール３０に沿って往復移動するが、ガイドレール３０の上下のガイド面３０ａ、３９ｂは、前述した各リブの頂点を結んだ円弧ｃと等しい曲率の形状を持っている。
これにより、記録用紙４が搬送されたとき、記録ヘッド３５は湾曲した記録用紙４に対して、用紙幅方向に一定間隔ｄで移動することができる。

搬送部１０の湾曲形成ローラ１４は、図５に示すように、中央から両端に向って径が徐々に小さくなる太鼓形状を有している。
湾曲形成ローラ１４の曲率は、湾曲化部材２０が記録用紙４を湾曲させるのと同じ曲率である。
湾曲形成ローラ１４には、複数の加圧コロ１６が当接している。コロの幅（用紙幅方向の長さ）は約5mmで、約25mmの等間隔で設置されている。

加圧コロ１６は、中央から両端に向って径が徐々に大きくなる加圧コロ１６ａ〜１６ｄから構成されている。
加圧コロ１６ａ〜１６ｄの大きさは、記録用紙４を湾曲形成ローラ１４の曲率に沿って加圧できるように設定されている。
本実施形態では、各加圧コロ１６ａ〜１６ｄはそれぞれ個別の回転軸を有し、加圧板２４の図示しない凹部に個別に配置する構成としているが、１本の共通の回転軸で支持する構成としてもよい。

押さえ部材２２は、用紙幅方向に間隔をおいて複数設けられている。
図２に示すように、各押さえ部材２２は各湾曲化部材２０ａ〜２０ｅと対応する位置に設けられている。
押さえ部材２２は樹脂材料等により加圧板２４に一体成形することができる。

図１に示すように、押さえ部材２２は搬送されてくる記録用紙４に対して湾曲化部材２０へ押さえ付ける向きに角度がついている。
各湾曲化部材２０ａ〜２０ｅの高さに合わせて各押さえ部材２２の角度も変わっている。
図６に示すように、記録用紙４の幅方向の中心に位置する押さえ部材２２の角度θは浅く（図６（ａ））、端へ行くほど角度θが深くなっている（図６（ｂ））。
搬送されてきた記録用紙４は押さえ部材２２によって湾曲化部材２０に押さえ付けられ、湾曲化部材２０に沿うことで全体として１つの凸形状に湾曲されながら搬送される。

湾曲によってコシができることで用紙の浮きがなくなり、記録ヘッド３５と記録用紙４２との間隔が一定に保たれる。
これにより、擦れによる画像乱れが防止されるとともに、間隔が不均一となることによる画質低下が抑制される。
すなわち、記録ヘッド３５は湾曲化部材２０の曲率に沿って記録用紙４に対して平行に移動するため、記録用紙４との間隔は一定に保たれ、インク吐出の位置を高精度に維持できる。

記録用紙４は、前述した排紙部１２の湾曲保持ローラ２６と加圧コロ２８とで搬送され、図示しない排紙トレイへ、または装置外へ排出される。
図７に示すように、湾曲保持ローラ２６は、湾曲形成ローラ１４と同様に、記録用紙４の湾曲形状に沿うような太鼓形状を有している。
加圧コロ２８も加圧コロ１６と同様に、コロの幅（用紙幅方向の長さ）は約5mmで、約25mmの等間隔で湾曲保持ローラ２６に当接するように設けられている。

加圧コロ２８は、中央から両端に向って径が徐々に大きくなる加圧コロ２８ａ〜２８ｄから構成されている。
加圧コロ２８ａ〜２８ｄの大きさは、記録用紙４を湾曲保持ローラ２６の曲率に沿って加圧できるように設定されている。
加圧コロ１６と同様に、１本の共通の回転軸で支持する構成としてもよい。図７では加圧コロ２８を支持する部材（加圧板）は省略している。

以上説明したように、本実施形態では、プラテン１８の湾曲化部材２０によって記録用紙４を幅方向に１つの弧を形成するように湾曲させ、湾曲保持ローラ２６と加圧コロ１６とによって湾曲させたまま搬送する。
このため、その湾曲状態に沿って往復移動する記録ヘッド３５と記録用紙４とが接触することを防止することができる。
また、記録ヘッド３５と記録用紙４との間隔は用紙幅方向に亘って一定となる。

また、湾曲化部材２０の搬送方向上流側には、記録用紙４の湾曲と同程度の曲率を持つ湾曲形成ローラ１４と加圧コロ１６とを設けているので、湾曲化部材２０に当たる前に湾曲を形成することができる。
これにより、押さえ部材２２と湾曲化部材２０とで急に湾曲させることによる負荷を減らすことができる。

上記のように、湾曲化部材２０の搬送方向下流側にも記録用紙４の湾曲と同程度の曲率を持つ湾曲保持ローラ２６と加圧コロ２８とを設けている。
このため、湾曲状態を維持したまま、すなわちコシを付けたまま記録用紙４の形状を崩さずに最後まで印字することができる。

本実施形態では、記録用紙４を用紙幅方向で凸状に湾曲させながら搬送する構成を例示したが、湾曲させる方向は凸もしくは凹のどちらの構成でもよい。
凸又は凹の湾曲形状に合わせて、湾曲を形成する部分の形状が変わる。

すなわち、凹状に湾曲させる場合には、湾曲形成ローラ１４は鼓形状となり、加圧コロ１６もこれに対応して中央のものが径が大きくなる。
湾曲化部材２０は用紙幅方向中央部の高さが小さくなる。
湾曲保持ローラ２６と加圧コロ２８の関係も、湾曲形成ローラ１４と加圧コロ１６の形状と同様のものとなる。

また、上記実施形態では、画像形成部８における記録ヘッド３５を用紙幅方向に移動させる構成としたが、フルライン型の記録ヘッドの場合には、ノズル面を記録用紙４の湾曲に沿う形状とすれば上記と同様の機能を得ることができる。

４ 記録媒体としての記録用紙
６ 搬送装置
１４ ローラとしての湾曲形成ローラ
２０ 湾曲化部材
２２ 押さえ部材
２６ ローラとしての湾曲保持ローラ
３０ ガイド部材としてのガイドレール
３５ 記録ヘッド

特許第３５８１６０６号公報 特開２００８−００１５２２号公報

Claims (6)

1. 記録媒体を搬送する搬送装置と、該搬送装置によって搬送される記録媒体にインク滴を吐出して画像を形成する記録ヘッドとを有するインクジェット画像形成装置において、
   前記搬送装置は、搬送方向に交差する記録媒体幅方向で記録媒体を凸又は凹の１つの湾曲状態に維持しながら搬送する構成を有し、
   前記記録ヘッドは、湾曲した記録媒体に対して前記記録媒体幅方向に平行に移動し、あるいは前記記録媒体幅方向の全体に亘って湾曲した記録媒体に沿った形状を有していることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項1に記載のインクジェット画像形成装置において、
   前記搬送装置は、記録媒体に当接して記録媒体を湾曲させるための湾曲化部材と、記録媒体を前記湾曲化部材へ押さえ付ける押さえ部材とを有していることを特徴とするインクジェット画像形成装置。
3. 請求項２に記載のインクジェット画像形成装置において、
   前記湾曲化部材は、前記記録媒体幅方向に間隔をおいて複数設けられ、同方向における中央部と両端部とで高さが異なることを特徴とするインクジェット画像形成装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のインクジェット画像形成装置において、
   前記搬送装置は、前記湾曲化部材の搬送方向上流側に、記録媒体に前記湾曲化部材と同等の湾曲を付与するローラを有していることを特徴とするインクジェット画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のインクジェット画像形成装置において、
   前記搬送装置は、前記湾曲化部材の搬送方向下流側に、前記湾曲化部材によって付与された記録媒体の湾曲を保持するローラを有していることを特徴とするインクジェット画像形成装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のインクジェット画像形成装置において、
   前記記録ヘッドを支持するガイド部材と、前記記録ヘッドを前記記録媒体幅方向に移動させる駆動源とを有し、前記ガイド部材は記録媒体に付与される湾曲と同じ曲率で移動させる形状を有していることを特徴とするインクジェット画像形成装置。

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