JP3970045B2 - プラテンおよびプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタに関し、特にそのプラテン構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なプリンタは、積載してある記録シート（例えば記録用紙）を１枚づつ分離して供給する記録シート供給装置と、分離され送られてきた記録シートを記録領域に送り込む搬送ローラとその従動ローラにより構成される記録シート搬送部と、記録シートに記録を行う記録ヘッドと、記録ヘッドによる記録領域に対応する記録シートの部位の裏面を少なくとも支持するプラテンと、記録が終了した記録シートを排出する排出部と、により概ね構成されている。
【０００３】
記録シート供給装置により供給された記録シートは、搬送ローラとその従動ローラとの間に挟持され、記録領域に対応するプラテン上に搬送ローラにより送られる。そして、記録ヘッドにより記録シートに、設定された１行もしくは数行分の画像記録が行われる。プリンタは、ホストコンピュータ側から送られてきたデータが終了するまで１行もしくは数行分の記録シート搬送と画像記録を順次繰り返した後、記録シートをトレイに排出する。
【０００４】
このようなプリンタにおいては、プラテンは樹脂により一体で成形されたものが多い。樹脂や弾性体などにより成形されたプラテンは、表面の平滑性や表面の平面度、または、表面に突設されたリブなどの高さなどにおいて成形条件を適切に選定すること等により、高い精度を出すことが可能となっている。さらに、重量の軽量化が図れる、あるいは、形状の自由度が高いために、周辺の構成に対して取り付け位置や取り付け方法などの制約を受けるといった問題にも対応し易い等の利点がある。
【０００５】
例えば、記録シートに対してインク滴を吐出して記録を行うインクジェットプリンタでは、記録領域にあるプラテンは、一般的には搬送されてくる記録シートの幅よりも広く、記録シート搬送方向に関しては記録ヘッド部による記録幅より広くして、すべての記録領域において記録シートと記録ヘッド部との距離を均一に保つ構成が最も理想的である。また、搬送されてきた記録シートを支持するプラテンの表面は、平滑な平面、あるいは記録シート搬送方向に平行かつ平滑な表面を有する複数のリブ形状物が突設されているものが多い。このようなプラテンをプリンタ本体のシャーシ等の所定位置に取り付けて固定することで、記録液を吐出する記録ヘッド部と記録シートとの距離を所定の間隔若しくは所定の位置関係（例えば、記録シートの最も記録ヘッドに近い部位と該記録ヘッドとの間隔が所定の値よりも小さくならない相互位置関係）に保ち、高品位の画像記録を形成している。
【０００６】
図５に樹脂成形によるプラテンの形状の一例を示す。記録ヘッド部による記録領域にあたるプラテン５０上面には記録シート搬送方向に平行に複数のリブ形状物が形成されている。搬送されてきた記録シートをその通過面であるリブ５１のリブの頂面に押しつけ、記録シートの表面位置が記録シート裏面を支持するプラテンリブ高さを基準として定まるように載置する。プラテンのリブ高さが基準となることで、例えばインクジェットプリンタでは、記録領域において記録シートと記録ヘッドの距離を所定の間隔乃至一定の距離に保ち、記録領域すべての領域において記録シートと記録ヘッドとの接触を避けつつ、より均一な画像記録を行うことが可能となる。このとき、高品位の画像記録を行うためには、プラテン上での記録シートの高さ基準に当たるシート通過面の高さと位置に高い精度が要求される。図示したプラテンは、剛性を向上させる目的でリブ面を上面にしてコの字型に成形されおり、反りなどの影響をなるべく受けにくくした形状になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラテンが樹脂や弾性体により成形された場合において、成形中に内部応力や樹脂などの流し込みによる冷却時間のズレにより反りが発生するという問題が生じることがあった。これは、主に剛性が得られ難くなるプラテン長手方向で発生しやすい。特に、プラテン上面に記録シート搬送方向に平行にリブ形状の複数の搬送ガイド部材を有する場合では、搬送ガイド部材同士が冷却中の樹脂の内部応力によりプラテン長手方向のプラテン全体の反りの発生に影響を及ぼすこともあった。また、対応する記録シート幅が広くなって記録シート搬送方向と交差する方向のプラテン長が長くなるとき、さらに記録ヘッドのノズル数が増加する等して記録シート搬送方向に記録領域が広がるときほど、反りによる変形量が大きくなりやすかった。このような問題を防ぐ為には成形中の冷却を十分に行う、あるいはプラテンの形状を冷却中の樹脂の内部応力の影響をなるべく受けにくい形状にする等の対応を採り、プラテン変形量を最小限に抑える必要があった。
【０００８】
また、プラテンの材料の特性により、温度、湿度などの外的環境の影響でプリンタに組み込んだ後にプラテンが経時変化を起こしてしまったり、プラテン自体の自重により、微少ながら形状が変形することにより反り等が発生してしまうこともあった。
【０００９】
本発明の目的は、プラテンの反り、特に長手方向の反り等の変形が起きにくく、複数の記録媒体支持部が形成する記録媒体支持面をより高精度な平面度に保つことが可能なプラテン及びこれを用いたプリンタを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、樹脂冷却中に生じる内部応力や冷却時間のズレにより、プラテンが反ることのないプラテン及びこれを用いたプリンタを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、プラテンの材料の特性により、温度や湿度等の外的環境の影響を受け、プリンタに組み込んだ後にプラテンが経時変化を起こすということが生じないプラテン及びこれを用いたプリンタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、プリンタのプラテンであって、プラテンの長手方向に配された剛体部材と、前記プラテンの長手方向と交差する方向に互いに平行に配され、前記剛体部材に保持される複数の、記録媒体の支持部材と、を含み、前記剛体部材は、前記プラテンの長手方向に対し、互いに平行に複数配されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成では、プラテンの長手方向に配された剛体部材に各記録媒体の支持部材をそれぞれ独立して保持させたため、プラテン全体を樹脂成形の一体物とした場合の問題、つまり搬送ガイド部材を含み一体化したプラテンの長手方向で成形中の応力や冷却時間のズレにより樹脂が反るという問題の影響を受けない為、長手方向にプラテンが反るという影響が解消される。また、長手方向に樹脂材の被記録媒体支持部が連続しておらず、長手方向に剛体部材を持った変形しにくいプラテン構成のため、プラテンの材料の特性により温度、湿度などの外的環境の影響で、プリンタに組み込んだ後にプラテンが経時変化を起こすということも起こらない。
【００１４】
上記のプラテンにおいては、前記剛体部材は、前記プラテンの長手方向に対し、互いに平行に複数配されていることが好ましい。このように剛体部材を複数有するプラテン構成とした場合には、プラテン自体の重量の軽減を行うことも可能になるとともに、コストも低減できる。プラテン自体の自重により形状が変形して反り等が発生する問題も低減できる。
【００１５】
さらに、前記記録媒体の支持部材が樹脂あるいは弾性部材により形成されていることが好ましい。さらに、前記記録媒体の支持部材はリブ形状であり、前記リブ形状は頂面が記録媒体の裏面を支持することが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、記録媒体に記録を行うプリンタであって、上記のようなプラテンと対向する位置にインクジェット記録へッドを保持するへッド保持部材を含むプリンタを提供する。
【００１７】
さらに、このプリンタにおいて、複数の前記記録媒体の支持部材の頂面が含まれるような仮想の面と前記インクジェット記録へッドとの間の距離が均一となるように、前記プラテンが配置されていることが好ましい。
【００１８】
さらに、上記のプリンタは、液体吐出記録ヘッドを用いて、前記支持部材上の記録媒体に対して記録液滴を吐出して記録を行うものであり、前記液体吐出記録ヘッドは、液体に熱エネルギーもしくは振動エネルギーを付与することにより液滴を飛翔させるものであることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明のプラテンを適用可能なプリンタについて述べる。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態によるプラテンを適用可能な装置例であるインクジェットプリンタの模式的斜視図であり、図２は、図１の記録シート搬送方向Ａに沿った模式的断面図である。
【００２２】
図１及び図２において、記録媒体である記録シートＳは、搬送ローラ１と、これに従動するピンチローラ２との間に挟まれ、搬送ローラ１の回転により、プラテン３に案内、支持されながら図中矢印Ａ方向に搬送される。このとき、プラテン３は、インクジェットヘッド４のインク吐出面とこれに対向する記録シート面との距離を一定に維持するように（少なくとも、記録シートがインクジェットへッドと接触することのないように）記録シートＳを支持する。
【００２３】
インクジェットヘッド４は、記録シートＳに向かってインクを吐出する姿勢となるように、不図示のモータ等の駆動手段により２本のガイドレール５，６に沿って往復移動されるキャリッジ７に着脱可能に搭載されている。このキャリッジ移動方向は、記録シート搬送方向（矢印Ａ方向）と交差する方向（最も好ましくは直交する方向）であり、主走査方向と呼ばれる。これに対し、記録シート搬送方向は副走査方向と呼ばれている。
【００２４】
インクジェットヘッド４は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出のために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば、発熱抵抗素子）を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化（膜沸騰）を生起させる方式を用いることにより、記録の高密度化、高精細化を達成している。なお、このような熱エネルギーによる方式に限らず、ピエゾ素子等を用いて振動を発生してインクを吐出させるといったような振動エネルギーを利用する形態であってもよい。
【００２５】
インクジェットヘッド４には、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列が設けられている。そして、複数の独立したインクタンク８が、インクジェットヘッド４から吐出されるインクの色に対応して、タンク装着ユニット９に着脱交換可能に装着される。タンク装着ユニット９とインクジェットヘッド４とは、それぞれインクの色に対応した複数の液体供給チューブ１０によって接続され、各インクタンク８をタンク装着ユニット９に装着することで、各インクタンク８内に収納された色のインクを、各インク色に対応するインクジェットヘッド４の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。
【００２６】
プラテン３上に搬送された記録シートＳは、画像記録が実施された後、排出ローラ１２とこれに従動する回転体である拍車１３との間に案内され、排出ローラ１２の回転駆動によりプラテン３上（インクジェットヘッド４とプラテン３とが対向して形成される空間）から排出される。
【００２７】
さらに、インクジェットヘッド４の往復移動範囲内で、かつ、記録シートＳの搬送時の通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット１１がインクジェットヘッド４のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット１１は、インクジェットヘッド４のインク吐出面をキャッピングするためのキャップ部、インク吐出口面をキャッピングした状態でインクジェットヘッド４から強制的にインクを吸引するための吸引機構、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。
【００２８】
ここでは、記録シート搬送方向と交差する方向に記録ヘッドを往復移動させるいわゆるシリアル型のインクジェットプリンタを例に挙げて説明したが、ノズル列が記録シートの幅方向全幅にわたって設けられたライン型のインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも、本発明は適用可能である。いずれにしても、プラテンと対向する位置に記録へッドを保持可能な保持部材を具備するプラテンであればよい。
【００２９】
次に、本発明のプラテンの形態例を以下に挙げて説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図３は、本発明に係るプラテンの第１の実施の形態を示す概略斜視図であり、図１及び図２に示したプラテン３に適用可能な形態例を示している。
【００３１】
本実施形態では、プラテン３は、図３に示すように、プラテン長手方向がこれまでプラテン材料として使用されていた樹脂よりも剛性の高い板状の剛体部材２１より構成され、プラテン長手方向と交差あるいは略直交する記録シート搬送方向Ａに搬送ガイド部材（記録媒体の支持部）２２が複数個、それぞれ独立した状態で任意の間隔で並ぶように剛体部材２１上面に突設して配されている。剛体部材２１は、長手方向（記録シートの搬送方向とは交差する方向）に複数の搬送ガイド部材２２を突設できる形状ならば図３のような板形状には限られず、複数の搬送ガイド部材とともに全体として１つのプラテンを構成する形状をなしている。また、搬送ガイド部材２２は樹脂または弾性体により成形されている。
【００３２】
上述の形態では、樹脂からなる各搬送ガイド部材２２をそれぞれ独立して剛体部材２１に保持されるように取り付けたため、プラテン全体を樹脂成形の一体物とした場合に生じる問題、つまり搬送ガイド部材を含み一体化したプラテンの長手方向に、成形中の応力や冷却時間のズレにより樹脂が反るという問題が発生せず、従って長手方向にプラテンが反るという問題が解消される。また、長手方向に樹脂材の搬送ガイド部材が連続しておらず、長手方向に剛体部材を備えた結果、変形しにくい構造のプラテンのため、プラテンの材料の特性により温度、湿度などの外的環境の影響で、プリンタに組み込んだ後にプラテンが経時変化を起こすということも起こらない。
【００３３】
さらに、搬送ガイド部材２２の記録シート支持面（複数の搬送ガイド部材２２の頂面を含むように結んで得られる仮想の面であって、剛性の高いシートを複数の搬送ガイド部材２２の上に載せたときのそのシート面に該当する。）を高精度で形作ることで、プラテンの長手方向の仮想面の平面性は、基本的にプラテンに発生する長手方向の反りに依存し、結局、剛体部材２１の取り付け精度に依存することになる。これにより、プラテン面上の広範囲でより高い精度を保ちながら、プラテンの記録シート裏面を支持する面とインクジェット記録ヘッドのインク吐出口面との距離を極めて均一にすることが可能となる。そして、プラテンの面上に設けられた複数のリブの頂面２２ａ（記録シートの裏面を支持する面になる。）を含むような仮想面である記録シート支持面と、インクジェット記録ヘッドのインク吐出口面と、の距離を均一にすることで、記録シートとインク吐出口面との間を所定の間隔にすることが可能となり、これにより、記録画像の品位が安定し、高精度の画像記録を得ることができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明に係るプラテンの第２の実施の形態を示す概略斜視図であり、図１及び図２に示したプラテン３に適用可能な形態例を示している。
【００３５】
本実施形態では、プラテン３は、図４に示すように、プラテン長手方向が２つの剛体部材２３ａ，２３ｂにより構成され、第１の実施の形態と同様に記録シート搬送方向Ａに搬送ガイド部材（記録媒体の支持部）２４が複数個、それぞれ独立した状態で任意の間隔で並んで配設されている。そして、剛体部材２３ａ，２３ｂとともに、全体として１つのプラテンを構成する形状をなしている。また、図４から明らかなように、剛体部材２３ａ，２３ｂは、それぞれ、搬送ガイド部材２４の搬送方向Ａにおける端面付近に配置されている。また、剛体部材２３ａ，２３ｂと各搬送ガイド部材２４とが面と面で交差する構成となっている。
【００３６】
ここで、剛体部材２３ａ，２４ｂは、長手方向（記録シートの搬送方向とは交差する方向）に複数の搬送ガイド部材２４を支持でき、通常、プラテン材料として使用されている樹脂材料よりも剛性の高い部材ならば図４のような形状に限られず、長手方向に延在する棒形状であってもよい。また、複数の搬送ガイド部材２４は、その頂面２４ａが記録シートの搬送方向に沿うとともに、複数の搬送ガイド部材２４の頂面２４ａが含まれるような仮想の面とインクジェット記録へッドとの間隔がインクジェット記録を行うに最適な距離となるように、剛体部材２３ａ，２３ｂに保持され、プリンタに配置されていればよい。従って、剛体部材２３ａ，２３ｂと搬送ガイド部材２４とは、搬送される記録シート裏面を不都合なく支持できるように取り付けられているならば、剛体部材と搬送ガイド部材との取付状態は、係止構造でも嵌合構造でもよいが、好ましくは、型の中に剛体部材を配したものに樹脂材料を流し込んで両者を実質的に一体化するインサート成形で構成されるものがよい。
【００３７】
このような構成では、樹脂等からなる各搬送ガイド部材２４をそれぞれ独立して剛体部材２３ａ，２３ｂに配設したため、第１の実施の形態と同様、プラテン全体を樹脂成形の一体物とした場合の問題、つまり搬送ガイド部材を含み一体化したプラテンの長手方向で成形中の応力や冷却時間のズレにより樹脂が反るという問題の影響を受けない為、長手方向にプラテンが反るという影響が解消される。また、長手方向に樹脂材の搬送ガイド部材が連続しておらず、長手方向に剛体部材を持った変形しにくいプラテン構成のため、プラテンの材料の特性により温度、湿度などの外的環境の影響で、プリンタに組み込んだ後にプラテンが経時変化を起こすということも起こらない。
【００３８】
さらに、プラテン長手方向の剛体部材２３ａ，２３ｂを、搬送ガイド部材２４の搬送方向Ａにおける端面付近に配置することで、プリンタ取り付け時のプラテン３の記録シート支持面全体の記録シート搬送方向の傾き，反り等の発生を抑えることができる。
【００３９】
また、この構成では、剛体部材自体の体積を減少させることが可能となる為、プラテン自体の重量の軽減を行うことも可能になるとともに、コストも低減できる。さらに、プラテン自体の自重により形状が変形して反り等が発生する問題も低減できる。本実施形態のように、プラテン長手方向に対し剛体部材を平行に複数有するプラテン構成とするときは、剛体の縦断面方向において剛体自身の自重による撓みの影響が発生しにくく、かつ体積的にも小さく重量的にも軽くできる等の観点から、断面二次モーメントがより大きく剛性の高い剛体部材形状が望ましい。
【００４０】
なお、上述した第１および第２の実施の形態において、剛体部材２１、２３ａ、２３ｂは、反りやねじれ等の変形が発生せず、高精度に形状を保てる剛体であればよく、例えば鉄、アルミ、強化プラスチックを用いることが可能である。剛体部材２１、２３ａ、２３ｂと搬送ガイド部材２２、２４とは、インサート成形などで一体成形する他、精度上問題なければネジやカシメ等で固定してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プラテン長手方向が剛体部材より構成され、プラテン長手方向と交差する方向に記録媒体の支持部材を複数個それぞれ独立して配設し、かつその剛体部材に保持させることによってプラテンが構成されているので、内部応力、経時変化などによるプラテン長手方向に対する反りなどの変形の影響を抑えることが可能となる。
【００４２】
さらに、幅サイズの大きい記録シートに対応するプリンタ構成や、記録シート搬送方向において記録領域の広いプリンタ構成に対応するプラテンにおいては、反りの影響をより減少させることができ、その奏する効果は大きい。
【００４３】
特に、このプラテンをインクジェットプリンタに適用した場合には、インクジェット記録ヘッドと記録シート支持面との距離をより安定して一定乃至所定の間隔に保持することが可能となり、常に高品位の画像記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるプラテンを適用可能な装置例であるインクジェットプリンタの模式的斜視図である。
【図２】図１の記録シート搬送方向Ａに沿った模式的断面図である。
【図３】本発明のプラテンの第１の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図４】本発明のプラテンの第２の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図５】従来のプラテン形状の例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１ 搬送ローラ
２ ピンチローラ
３ プラテン
４ インクジェットヘッド
５，６ ガイドレール
７ キャリッジ
８ インクタンク
９ タンク装着ユニット
１０ 液体供給チューブ
１１ 回復ユニット
１２ 排出ローラ
１３ 拍車
２１、２３ａ、２３ｂ 剛体部材
２２、２４ 搬送ガイド部材
２２ａ、２４ａ 頂面

Claims (9)

1. プリンタのプラテンであって、
   前記プラテンの長手方向に配された剛体部材と、
   前記プラテンの長手方向と交差する方向に互いに平行に配され、前記剛体部材に保持される複数の、記録媒体の支持部材と、
   を含み、
   前記剛体部材は、前記プラテンの長手方向に対し、互いに平行に複数配されていることを特徴とするプラテン。
2. 前記記録媒体の支持部材が樹脂あるいは弾性部材により形成されている請求項１に記載のプラテン。
3. 前記記録媒体の支持部材はリブ形状であり、前記リブ形状は頂面が記録媒体の裏面を支持する請求項１または２に記載のプラテン。
4. 記録媒体に記録を行うプリンタであって、
   プラテンの長手方向に配された剛体部材と、
   前記プラテンの長手方向と交差する方向に互いに平行に配され、前記剛体部材に保持される複数の、記録媒体の支持部材と、
   前記プラテンと対向する位置にインクジェット記録へッドを保持するへッド保持部材と、
   を含み、
   前記剛体部材は、前記プラテンの長手方向に対し、互いに平行に複数配されていることを特徴とするプリンタ。
5. 前記支持部材が樹脂あるいは弾性部材により形成されている請求項４に記載のプリンタ。
6. 前記支持部材は、頂面が記録媒体の裏面を支持するリブ形状である請求項４または５に記載のプリンタ。
7. 複数の前記支持部材の頂面が含まれるような仮想の面と前記インクジェット記録へッドとの距離が均一となるように、前記プラテンが配置されている請求項６に記載のプリンタ。
8. 液体吐出記録ヘッドを用いて、前記支持部材上の記録媒体に対して記録液滴を吐出して記録を行う請求項４から７のいずれかに記載のプリンタ。
9. 前記液体吐出記録ヘッドは、液体に熱エネルギーもしくは振動エネルギーを付与することにより液滴を飛翔させるものである請求項８に記載のプリンタ。

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