JP3741243B2

JP3741243B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP3741243B2
Application number: JP31035397A
Authority: JP
Inventors: 琢磨中村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: JPH11138928A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、特に印写終了後の用紙のニップ位置を変えることができるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、コピー等に用いられるインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するための複数のノズルと、各ノズルに対応して設けた電気機械変換素子や発熱抵抗体などのアクチュエータとを備えたインクジェットヘッドを記録ヘッドに用いて、給紙された用紙を搬送しながら記録信号に応じて記録ヘッドのノズルからインク滴を用紙に吐出して画像を記録し、記録された用紙を排紙トレイに排紙する。なお、本明細書中において、「用紙」とはインク滴が付着されるものという意味であり、紙に限定されるものではなく、ＯＨＰシートなどを含むものである。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置においては、高速化に伴ってヘッドのノズル数が増加し、一走査で印写できる幅（印写幅）が広がっているが、そのために一度に吐出するインク量が多くなって、用紙のコックリングが起こり易くなっている。ここで、コックリングとは、用紙に付着したインクの膨潤作用によって用紙のインク付着面側が瞬時に膨らむ現象をいう。このコックリングは、一度に吐出するインク量と紙種に依存し、一般的にはインク量が多く、用紙が薄いほどコックリング量（用紙の膨らみ量）が大きくなる。
【０００４】
インクジェット記録装置において、このコックリングが発生すると、用紙がヘッドに擦れて、インクの擦れ跡が残ったり、そこまで至らなくとも、ヘッドから用紙までの距離が変化して画像が劣化することになる。
【０００５】
そこで、従来から特開平７−２８５２５１号公報や特開平７−３２３６２２号公報に記載されているように、印写部の直後に配置するローラを僅かに増速させて用紙にテンションを与えながら、かつ、ローラを印写部での用紙搬送方向に体して斜め下方に配置することで用紙を下方向に引張りながら搬送するようにしている。
【０００６】
例えば、図９に示すように、インクジェットヘッド１０１に対して搬送ローラ１０２から用紙１０３を紙受け台１０４に向けて送り出し、インクジェットヘッド１０１で画像を記録した後、排紙ローラ１０５と拍車１０６との間で形成されるニップ部Ａで引張りながら排紙方向に向けて搬送する。ここで、用紙を排紙方向に搬送する排紙搬送手段となる排紙ローラ１０５及び拍車１０６は、印写部における用紙搬送方向と同じ水平な搬送経路Ｐ１に対して斜め下方になる搬送経路Ｐ２の方向に搬送するため、紙受け台１０４の上面よりもニップ部Ａを位置させるように配置すると共に、排紙ローラ１０５を搬送ローラ１０２に対して僅かに増速させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、インクジェット記録装置で使用される用紙には、普通紙、厚手の用紙（厚紙）、ＯＨＰシート等種々のものがあり、用紙を引張るニップ部の位置は付着するインク量や紙種によって最適な位置が微妙に異なる。しかも、上述した従来のインクジェット記録装置のように、ニップ部の位置を下方に固定した場合、厚紙等の腰の強い用紙を使用したときには、図１０に示すように紙の腰によってインクを打つ前から紙受け台１０４の手前で湾曲してインクジェットヘッド１０１に接触するなど、コックリングを起こしたのと同様の結果になり、画像品質が低下する。
【０００８】
そのため、従来のインクジェット記録装置にあっては、使用できる紙種が限定されることになり、他の紙種の用紙を使用するためにヘッドとの擦れが生じるときには、ギャップ調整手段等でインクジェットヘッドと用紙とのギャップを広くして、多少の画像劣化は止む得ないものとして放置する他ない。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、画像品質を向上することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１のインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドを用いて用紙に画像を記録し、画像が記録された用紙を挟んで排紙方向に送り出す排紙搬送手段を備えたインクジェット記録装置において、前記用紙が前記排紙搬送手段に挟み込まれる前に前記排紙搬送手段による用紙のニップ位置を可変する手段を備えている構成とした。
【００１１】
請求項２のインクジェット記録装置は、上記請求項１のインクジェット記録装置において、前記排紙搬送手段を変位可能に支持する手段と、前記排紙搬送手段を変位させる駆動手段とを備えている構成とした。
【００１２】
請求項３のインクジェット記録装置は、上記請求項１又は２のインクジェット記録装置において、指定された用紙の種別又は検出した用紙の種別に応じて前記用紙が前記排紙搬送手段に挟み込まれるときの前記排紙搬送手段のニップ位置を変化させる構成とした。
【００１３】
請求項４のインクジェット記録装置は、上記請求項１乃至３のいずれかのインクジェット記録装置において、前記用紙に記録する画像の種別に応じて前記用紙が前記排紙搬送手段に挟み込まれるときの前記排紙搬送手段のニップ位置を変化させる構成とした。
【００１４】
請求項５のインクジェット記録装置は、上記請求項１のインクジェット記録装置において、ギャップ調整用の操作部材に連動させて前記用紙が前記排紙搬送手段に挟み込まれるときの前記排紙搬送手段のニップ位置を変化させる構成とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係るインクジェット記録装置の印写機構部の要部概略側面図、図２は同印写機構部のニップ位置可変手段の説明図、図３は同印写機構部のニップ位置を変化させた状態の説明図である。
【００１６】
このインクジェット記録装置の印写機構部は、図示しない左右の側板間に横架したガイドロッド１と図示しないガイド板とでキャリッジ２を主走査方向（図１の紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、キャリッジ２の下面側にはインクジェットヘッドからなる記録ヘッド３をインク滴吐出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ２の上面側には記録ヘッド３にインクを供給するためのインクカートリッジ４を装着している。このキャリッジ２は、図示しない主走査モータを駆動源として主走査方向に移動走査される。
【００１７】
記録ヘッド３は、例えばそれぞれイエロー（Ｙ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、ブラック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する主走査方向に配列した４個のヘッドからなる。同様に、インクカートリッジ４も各色のインクを供給するための４個のインクカートリッジからなる。
【００１８】
一方、キャリッジ２の下方側には、給紙カセットにセットされた用紙５を給紙する給紙ローラ６と、この給紙ローラ６で給紙された用紙を反転させて搬送する主走査方向に１つの円筒面を有する搬送ローラ７と、搬送ローラ７からの用紙５の送り出し角度を規定するピンチローラ８と、搬送ローラ７から送り出された用紙５を記録ヘッド３の下側へ案内するリブ１０を有する案内部材９と、用紙５を排紙方向へ送り出す排紙ローラ１１及びこれに当接させた拍車１２と、排紙された用紙をストックする傾斜状態で装着した排紙トレイ１３とを配設している。
【００１９】
なお、拍車１２は通常薄い金属板からなり、先のとがった複数のエッジで構成された星型のような形状をしており、これは印写部（ヘッド３）から吐出された用紙５上の未乾燥のインクを擦らないで用紙５を搬送するためのものである。この拍車１２とローラ１１とによって用紙５を排紙方向に搬送する排紙搬送手段を構成し、拍車１２とローラ１１との接触部がニップ部Ａとなる。以下では、用紙５が排紙搬送手段である拍車１２とローラ１１とに挟み込まれるときのニップ部Ａの位置を「ニップ位置Ａ」という。
【００２０】
そして、図２及び図３に示すように、これらのローラ１１及び拍車１２による用紙のニップ位置Ａを変位させるためのニップ位置可変手段１４を備えている。このニップ位置可変手段１４は、ローラ１１を回転自在に保持する支軸にて揺動自在に軸支した可動レバー１６と、ステッピングモータ１７、ステッピングモータ１７の回転軸に取付けたギヤ１８及びギヤ１８と可動レバー１６のラック１６ａに噛み合うアイドラギヤ１９とからなり、ステッピングモータ１７を駆動することで可動レバー１６が揺動してローラ１１及び拍車１２を上下に変位できるようにしている。なお、拍車１２は図示しない連結板にてローラ１１に同動して変位する。また、可動レバー１６がローラ１１及び拍車１２を変位可能に支持する手段を構成し、ステッピングモータ１７等がローラ及び拍車１２を変位させる駆動手段を構成している。
【００２１】
次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図４を参照して説明する。
この制御部は、この記録装置全体の制御を司るマイクロコンピュータ（以下「ＣＰＵ」と称する。）２０と、必要な固定情報を格納したＲＯＭ２１と、ワーキングメモリ等として使用するＲＡＭ２２と、画像情報を処理したデータを格納する画像メモリ２３と、用紙種別に対応するニップ位置情報を格納したニップ位置テーブル２４と、パラレル入出力（ＰＩＯ）ポート２５と、入力バッファ２６と、ゲートアレー（ＧＡ）又はパラレル入出力（ＰＩＯ）ポート２７と、ヘッド駆動回路２８及びドライバ２９，３０等を備えている。
【００２２】
ここで、ＰＩＯポート２４にはホスト側からの画像情報の他、用紙の種別を示す用紙種別指定データ等の情報、図示しない操作パネルに設けた用紙種別指定スイッチ３１からの用紙種別指定情報を含む各種指定情報の他、用紙の始端、終端を検知する紙有無センサからの検知信号、キャリッジ２のホームポジション（基準位置）を検知するホームポジションセンサ等の各種センサからの信号等が入力され、またこのＰＩＯポート２４を介してホスト側や操作パネル側に体して所要の情報が送出される。なお、用紙種別指定スイッチ３１は、単独若しくはメニュー選択方式による指定手段のいずれでもよい。
【００２３】
また、ヘッド駆動回路２８は、ＰＩＯポート２７を介して与えられる各種データ及び信号に基づいて、記録ヘッド３の各ノズルに対応するエネルギー発生素子（圧電素子或いは発熱抵抗体など）の内の画像情報に応じた駆動ノズル（インク滴を吐出させるノズル）のエネルギー発生素子に体して所要の駆動波形を印加する。
【００２４】
さらに、ドライバ２９は、ＰＩＯポート２７を介して与えられる駆動データに応じてキャリッジ２を主走査方向に走査するための主走査モータ３２、及び搬送ローラ７を副走査方向に回転するための副走査モータ３３を各々駆動制御することで、キャリッジ２を主走査方向に移動走査し、搬送ローラ７を回転させて用紙５を所定量搬送させる。ドライバ３０は、ＰＩＯポート２６を介して与えられる駆動データに応じてステッピングモータ１７を駆動制御してローラ１１及び拍車１２による用紙のニップ位置Ａを変位させる。
【００２５】
以上のように構成したインクジェット記録装置におけるニップ位置可変制御について図５をも参照して説明する。
先ず、制御部は図５に示すように、ホスト側から与えられる用紙種別指定情報或いは記録装置本体の用紙種別指定スイッチ３１から与えられる用紙種別指定情報を取り込む。なお、ホスト側と用紙種別指定スイッチ３１のいずれからも用紙種別指定情報が与えられるときには、いずれか一方、例えばホスト側からの用紙種別指定情報を優先させる処理をすればよい。
【００２６】
そして、取り込んだ用紙種別指定情報をニップ位置テーブル２４を使用してニップ位置データに変換し、現ニップ位置と変換結果で得られるニップ位置との差に応じたステッピングモータ１７の駆動量を算出し、ドライバ３０を介してステッピングモータ１７を回転駆動させる。これによって、可動レバー１６が上下方向に移動して、ローラ１１及び拍車１２が変位して用紙を挟み込むニップ位置Ａが所要の位置に変位する。
【００２７】
例えば普通紙などの腰のさほど強くない用紙５を使用するときには、ステッピングモータ１７を駆動制御して（若しくは初期位置として）可動レバー１６を図２に示す状態にすることで、ローラ１１及び拍車１２による用紙のニップ位置Ａは印写部における用紙搬送方向（案内部材９の案内面）よりも下方に位置する。これによって、用紙５は案内部材９から斜め下方に位置するローラ１１及び拍車１２に挟み込まれ、ローラ１１が若干増速されているためにテンションがかかった状態で排紙方向に搬送される。したがって、用紙のコックリングが抑えられ、コックリンが生じてもヘッド３との接触が防止される。
【００２８】
これに対して、厚紙、ＯＨＰシートのように腰の強い用紙５を使用するときには、ステッピングモータ１７を駆動制御して可動レバー１６を図３に示す状態に変位させることで、ローラ１１及び拍車１２による用紙のニップ位置Ａは印写部における用紙搬送方向を略水平方向に延長した延長上のニップ位置Ａ’に変位する。これによって、用紙５は案内部材９からそのまま延長線上に位置するローラ１１及び拍車１２に挟み込まれ、ローラ１１が若干増速されているためにテンションがかかった状態で排紙方向に搬送される。したがって、用紙５の腰の強さによる湾曲を生じることがなく、ヘッド３と接触することが防止され、ヘッド３と用紙５間のギャップ変動の範囲内で画質が変化するのみであるので、画質劣化が低減する。
【００２９】
なお、ここでは、普通紙などの比較的薄い用紙と厚紙やＯＨＰシートなどの腰の強い用紙とに応じて二段階でニップ位置Ａを変位させているが、コックリングは用紙種別に応じて微妙に異なるために、用紙種別に応じて三段階以上にニップ位置Ａを変位させることもできる。また、用紙種別情報としては、ホスト側からの指定情報或いは記録装置本体の指定スイッチからの指定情報を用いているが、用紙にレーザー光等を射出して透過光量に基づいて用紙種別を検出する検出手段を備え、この検出手段で検出した用紙種別に応じてステッピングモータを駆動制御してニップ位置を変位させることもできる。
【００３０】
次に、制御部によるニップ位置の可変制御の他の例について図６をも参照して説明する。
この例では、制御部は印写する画像データがテキストかグラフィクか、即ち画像種別を識別し、この識別結果をニップ位置テーブルを用いてニップ位置に変換し、現ニップ位置と変換結果で得られるニップ位置との差をステッピングモータ１７の駆動量に変換して、ドライバ３０を介してステッピングモータ１７を回転駆動させる。これによって、可動レバー１６が上下方向に変位してローラ１１及び拍車１２も印写する画像種別に応じて上下方向に変位し、用紙を挟み込むニップ位置Ａが所要の位置に変位する。
【００３１】
したがって、例えばテキスト画像などのようにインク量がさほど多くない画像を印写するときには、ローラ１１及び拍車１２による用紙のニップ位置Ａを例えば図２に示すように印写部における用紙搬送方向（案内部材９の案内面）よりも下方に位置させる。これに対して、グラフィック画像などのようにインク量が多く、コックリングを生じ易くなる画像を印写するときには、ローラ１１及び拍車１２による用紙のニップ位置Ａを例えば図２に示す位置よりも若干下方に位置させる。このようにして、画像種別、すなわち、用紙に打込まれるインク量に応じてニップ位置を最適位置に変位させることができる。
【００３２】
次に、ニップ位置可変手段の他の例について図７をも参照して説明する。
この例では、支軸４１で揺動自在に軸支した可動レバー４２の先端部にローラ１１を回転自在に支持し、この可動レバー４２と上方側固定部との間に引張りコイルばね４３を介装し、下方側にソレノイド４４を配設して、このソレノイド４４のプランじゃ４４ａとの間に引張りコイルばね４５を介装している。この場合、引張りコイルばね４３、３５の復元力及びソレノイド４４は、ソレノイド４４を非駆動状態にしたときにローラ１１及び拍車１２によるニップ位置Ａが案内部材９の案内面と略同じ高さ方向の位置になるように設定、配置している。
【００３３】
したがって、厚紙などの腰の強い用紙を使用するときにはソレノイド４４を非駆動状態にすることで、用紙は略水平状態で排紙方向に搬送されるので、用紙の湾曲によるヘッド３との接触などが防止される。そして、普通紙などの腰のさほど強くない用紙を使用するときには、ソレノイド４４を駆動状態にすることで、プランジャ４４ａが引き込まれて引張りコイルばね４３の復元力に抗して可動レバー４２が下方に変位して、排紙ローラ１１及び拍車１２は同図図示のように案内部材９の案内面に対して斜め下方に変位され、コックリングによるヘッド３と用紙５の接触やギャップ変動が防止される。この場合には、ニップ位置の変位は２段階に限られるが、図２に示す例よりもコストが廉価で構成が簡単である。なお、画像種別に応じてソレノイド４４を駆動制御することもできる。
【００３４】
次に、ニップ位置可変手段の更に他の例について図８をも参照して説明する。
この例では、支軸４１で揺動自在に軸支した可動レバー４２の先端部にローラ１１を回転自在に支持すると共に、キャリッジ２を変位させることがヘッド３と用紙搬送面（案内部材９の案内面）とのギャップを調整するギャップ調整レバー４６とをリンク機構を介して連結している。
【００３５】
すなわち、ギャップ調整レバー４６のカム部４６ａは支軸４７で揺動自在に軸支したリンク部材４８の一端部に当接し、このリンク部材４８の他端部はキャリッジ２のガイドロッド１に連結されて、ギャップレバー４６を回動操作することでリンク部材４８を介してキャリッジ２が上下動してギャップが調整される。そして、このリンク部材４８の他端部とローラ１１との支軸とをリンク部材４９で連結して、リンク部材４８の揺動によってローラ１１が変位するようにしている。
【００３６】
したがって、同図において、ギャップ調整レバー４６を矢示方向に回動操作することでリンク部材４８の他端部が矢示方向に移動してヘッド３と用紙搬送面とのギャップが広がると共に、リンク部材４９を介して可動レバー４２が矢示方向に揺動して、ローラ１１及び拍車１２が変位して案内部材９の案内面と略同じ高さにニップ位置Ａが変位する。
【００３７】
これによって、厚紙を使用するときにはギャップ調整レバー４６を矢示方向に操作してギャップを広げることによって、ニップ位置Ａも上昇して案内部材９による案内面に近い位置にすることができ、用紙を略水平方向に搬送できるので、湾曲によるヘッドとの接触などを防止できる。すなわち、この場合も用紙種別に応じて手動でニップ位置を変位させることになる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１のインクジェット記録装置によれば、用紙が前記排紙搬送手段に挟み込まれる前に排紙搬送手段による用紙のニップ位置を可変する手段を備えたので、使用する用紙に応じてニップ位置を変更することが可能になり、用紙のコックリングや湾曲によるヘッドとの接触を防止できて、画像劣化を低減することができる。
【００３９】
請求項２のインクジェット記録装置によれば、上記請求項１のインクジェット記録装置において、排紙搬送手段を変位可能に支持する手段と、排紙搬送手段を変位させる駆動手段とを備えたので、用紙種別や画像種別に応じて最適なニップ位置を取ることができるようになる。
【００４０】
請求項３のインクジェット記録装置によれば、上記請求項１又は２のインクジェット記録装置において、指定された用紙の種別又は検出した用紙の種別に応じて用紙が排紙搬送手段に挟み込まれるときの排紙搬送手段のニップ位置を変化させるようにしたので、用紙種別に応じた最適な位置にして画像品質を向上することができる。
【００４１】
請求項４のインクジェット記録装置によれば、上記請求項１乃至３のいずれかのインクジェット記録装置において、用紙に記録する画像の種別に応じて用紙が排紙搬送手段に挟み込まれるときの排紙搬送手段のニップ位置を変化させるようにしたので、画像種別に応じた最適な位置にして画像品質を向上することができる。
【００４２】
請求項５のインクジェット記録装置によれば、上記請求項１のインクジェット記録装置において、ギャップ調整用の操作部材に連動させて用紙が排紙搬送手段に挟み込まれるときの排紙搬送手段のニップ位置を変化させる構成としたので、簡単な構成で紙厚に応じて簡単な操作でニップ位置を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の印写機構部の要部概略側面図
【図２】同印写機構部のニップ位置可変手段の説明に供する説明図
【図３】同印写機構部のニップ位置を変化させた状態の説明図
【図４】同記録装置の制御部を示すブロック図
【図５】同制御部によるニップ位置可変制御の一例を説明するフロー図
【図６】同制御部によるニップ位置可変制御の他の例を説明するフロー図
【図７】印写機構部のニップ位置可変手段の他の例の説明に供する説明図
【図８】印写機構部のニップ位置可変手段の更に他の例の説明に供する説明図
【図９】従来のインクジェット記録装置の印写機構部を説明する説明図
【図１０】同印写機構部で厚紙を使用したときの状態を説明する説明図
【符号の説明】
２…キャリッジ、３…記録ヘッド、５…用紙、６…給紙ローラ、７…搬送ローラ、８…ピンチローラ、９…案内部材、１１…ローラ、１２…拍車、１３…排紙トレイ、１４…ニップ位置可変手段、１６…可動レバー、１７…ステッピングモータ、１９…アイドラギヤ、２４…ニップ位置テーブル、３１…用紙種別指定スイッチ、４４…ソレノイド、４６…ギャップ調整レバー、４８，４９…リンク部材。

Claims

インクジェットヘッドを用いて用紙に画像を記録し、画像が記録された用紙を挟んで排紙方向に送り出す排紙搬送手段を備えたインクジェット記録装置において、前記用紙が前記排紙搬送手段に挟み込まれる前に前記排紙搬送手段による用紙のニップ位置を可変する手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記排紙搬送手段を変位可能に支持する手段と、前記排紙搬送手段を変位させる駆動手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、指定された用紙の種別又は検出した用紙の種別に応じて前記排紙搬送手段による用紙のニップ位置を変化させることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記用紙に記録する画像の種別に応じて前記排紙搬送手段による用紙のニップ位置を変化させることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、ギャップ調整用の操作部材に連動させて前記排紙搬送手段による用紙のニップ位置を変化させることを特徴とするインクジェット記録装置。