JP4065857B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インク等の記録液の液滴を記録ヘッドから記録紙等の記録媒体の記録面に向かって吐出して画像の記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
この種のインクジェット記録装置は、インクジェットプリンタに代表されるように、電子写真方式の画像形成装置に比べて、個人的用途に利用される場合が多い。そのため、装置本体を小型化したり、必要となるスペースを狭くしたりすることの要請が強い。このような要請に応えるためには、装置レイアウトを工夫することが効果的である。そのため、従来から、様々な装置レイアウトを採用した装置が存在する。例えば、特許文献1には、装置背面側に給紙トレイを備え、そこから給紙される記録紙(記録媒体)を前面側へ搬送しながら画像の記録を行う装置レイアウトを採用するインクジェットプリンタが開示されている。この装置レイアウトは、現在市場に出回っているインクジェットプリンタにおいて広く採用されている。また、特許文献2には、記録ヘッドを備えた記録部の下方に給紙トレイを備えたインクジェット記録装置が開示されている。この装置では、給紙トレイから給紙された直後の記録紙部分を、その進行方向に向かって約180°湾曲させた後、排紙トレイまで直線的に搬送する。そして、直線的に搬送される記録紙部分に対向する位置で、記録ヘッドにより画像の記録を行う。
特開2003−326787号公報(図1、図2) 特開2003−182106号公報(図5、図6、図7)
ところが、これらのインクジェット記録装置では、排紙された記録紙の上面に画像が記録され、かつ、排紙された記録紙は下から順に重ねられる。よって、排紙された記録紙の並び順が、プリントを行った順と逆になってしまう。そのため、複数ページにわたる文書等をプリントした場合、通常はそのページ順にプリントが行われるので、ユーザーは、排紙された記録紙の並び順を逆にする作業を強いられる。そのため、ユーザーにとって利便性が悪いという不具合がある。この不具合は、上述したインクジェット記録装置において、その記録ヘッドの位置を、記録紙の搬送経路に対して逆側に配置すれば解消することが可能である。しかし、このようなレイアウトとすると、記録ヘッドからインクを鉛直方向上方に向かって吐出させることになる。これでは、重力に抗してインクを記録紙に付着させることができるような強い吐出力で、かつ、高精度に、インクを記録紙に付着させることができる記録ヘッドが必要となり、実用化は難かしい。
そこで、本発明者は、給紙された記録紙に対して水平方向あるいはそれよりも鉛直方向上方からインクを吐出して画像を記録した後、その記録紙の記録面が鉛直方向下方を向くまで記録紙を湾曲させてから排紙する装置レイアウトを案出した。この装置レイアウトであれば、排紙された記録紙の並び順がプリント順と同じになるため、上述のような不具合が生じない。しかも、鉛直方向下方又は水平方向に向かってインクを吐き出す記録ヘッドを採用できるので、実用化が容易となる。
しかし、本発明者の更なる研究の結果、上記装置レイアウトを実用化するにあたり、次のような問題があることが判明した。
すなわち、通常、湾曲した記録紙部分では、その部分を湾曲させるための案内面との間で大きな摩擦力が生じるので、搬送負荷が大きくなる。そのため、上記装置レイアウトを採用する場合、記録紙を直線的に搬送するレイアウトに比べて、強い搬送力を記録紙に付与する必要がある。しかも、安定した搬送性を得るには、少なくとも湾曲する記録紙部分の近傍で、記録紙に搬送力を付与することが望ましい。加えて、実用化にあたっては、上述のように装置の小型化の要請に応える必要があり、そのためには画像が記録された直後の記録紙部分を湾曲させて記録紙を搬送することが望まれる。したがって、上記装置レイアウトを実用化にあたっては、インクが完全に乾燥しきっていない状態の記録紙部分に対して、強い搬送力を付与しなければならなくなる。しかも、このような強い搬送力を付与する場合、搬送力を付与する搬送ローラ等の表面移動部材と記録紙との間で僅かなスリップが生じることがある。そのため、インクが完全に乾燥しきっていない状態の記録面側から記録紙に対して強い搬送力を付与すると、このスリップで画像を擦って乱してしまい、画質が悪化するという問題が発生する。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、本発明者が案出した上記装置レイアウトを採用しても、画質を劣化させずに安定した搬送性を得ることが可能なインクジェット記録装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、記録液の液滴を水平方向あるいはそれよりも鉛直方向下方に向かって吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドの液滴吐出領域を通過するときに記録媒体の記録面が該記録ヘッドに対向するように該記録媒体を搬送する搬送手段とを備えたインクジェット記録装置において、上記搬送手段は、上記記録媒体が上記記録ヘッドから吐出され液滴の付着する記録面側に湾曲しながら移動して該記録ヘッドとの対向位置に到達し、更に該対向位置を通過するように移動し、該対向位置を通過した後に湾曲しながら移動して該記録面が鉛直方向下方を向くように、該記録媒体を搬送し、その後、該記録媒体を機外に排出するように構成されており該対向位置を通過した後の該記録媒体の湾曲部分の外周面に、移動する表面を接触させて摩擦により該記録媒体に搬送力を付与する表面移動部材と、上記記録ヘッドの液滴吐出方向が変更するように、該記録ヘッドを移動させる記録ヘッド移動手段と、上記記録ヘッドに作用する重力方向に応じて、該重力方向と上記記録ヘッドの液滴吐出方向との関係が一定に維持されるように、上記記録ヘッド移動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のインクジェット記録装置において、上記記録媒体の記録面が鉛直方向下方を向いた状態の記録媒体部分が上記記録ヘッドの鉛直方向上方を通過するように、上記搬送手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2のインクジェット記録装置において、上記記録ヘッドの鉛直方向上方を通過した記録媒体をスイッチバックさせて、上記搬送手段に受け渡すスイッチバック手段を有し、該搬送手段は、上記液滴吐出領域を通過させるときに、該スイッチバック手段から受け渡された該記録媒体の記録面の裏面が該記録ヘッドに対向するように該記録媒体を搬送することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2又は3のインクジェット記録装置において、上記記録ヘッドの少なくとも一部が、湾曲した記録媒体部分によって囲まれる領域内に位置するように、該記録ヘッドを配置したことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項1、2、3又は4のインクジェット記録装置において、上記表面移動部材として、駆動コロを用いることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1、2、3、4又は5のインクジェット記録装置において、上記記録媒体の湾曲部分の少なくとも一部が35mmの曲率半径を有するように、上記搬送手段を構成したことを特徴とするものである。
上記請求項1乃至のインクジェット記録装置において、記録媒体は、記録ヘッドから吐出された液滴が付着した記録面が鉛直方向下方を向くように湾曲搬送した後、機外に排出される。したがって、水平方向あるいはそれよりも鉛直方向下方に向かってインクを吐き出す記録ヘッドを採用したまま、画像が記録された記録媒体の並び順とプリント順とを一致させることができる。ここで、記録媒体を湾曲させて搬送する場合、記録媒体のコシにより、その記録媒体の湾曲部分でその外周面側に向かう復元力が働く。その結果、記録媒体の湾曲部分において搬送負荷が大きくなる。そこで、本インクジェット記録装置では、この湾曲部分の外周面に表面移動部材の表面を接触させ、その接触部分に働く摩擦によって記録媒体に搬送力を付与する。これにより、上記復元力は、表面移動部材の表面と湾曲部分の外周面との間の摩擦力を高めて搬送性を高める働きをする。すなわち、本インクジェット記録装置は、搬送負荷が大きくなる原因である復元力を利用して、逆に搬送性を高め、安定した搬送性を得ることができるのである。しかも、この表面移動部材の表面が接触する湾曲部分の外周面は、画像が記録された記録面の裏面である。よって、表面移動部材との間で僅かなスリップが生じたとしても記録面上の画像を擦って乱すことはなく、記録媒体に搬送力を与えることができる。
以上、請求項1乃至の発明によれば、水平方向あるいはそれよりも鉛直方向下方に向かってインクを吐き出す記録ヘッドを採用したまま、画像が記録された記録媒体の並び順とプリント順とを一致させることができるので、実用化が容易であるという優れた効果を奏する。しかも、画質を劣化させずに安定した搬送性を得ることができるという優れた効果も奏する。
そして、記録ヘッド移動手段により上記記録ヘッドの液滴吐出方向を変更するように、該記録ヘッドを移動させることができるので、インクジェット記録装置の置き方に適した液滴吐出方向にインクを吐き出して画像の記録を行うことが可能になる。したがって、置き方の変化によって画質が変化しない、複数の置き方を想定したインクジェット記録装置を提供することができる。
更に、制御手段により、上記記録ヘッドに作用する重力方向に応じて、該重力方向と上記記録ヘッドの液滴吐出方向との関係が一定に維持されるように、上記記録ヘッド移動手段を制御するので、ユーザーがインクジェット記録装置の置き方を変えただけで自動的に記録ヘッドが移動するように構成でき、ユーザーの利便性が高まる。
以下、本発明を、インクジェット記録装置であるインクジェットプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した一実施形態について説明する。
図2は、本実施形態に係るプリンタの印字機構周辺の概略構成を示す側面図である。このプリンタは、水性記録液であるインクを記録ヘッドから吐出して記録媒体である記録紙Pの記録面に画像を記録するものである。
詳しく説明すると、本実施形態のプリンタの印字機構は、側板2,3の間に主支持ガイドロッド4及び従支持ガイドロッド5をほぼ水平な位置関係で横架し、これらのロッド4,5でキャリッジユニット6を主走査方向に摺動自在に支持している。このキャリッジユニット6は、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(K)インクをそれぞれ吐出する4個の記録ヘッド1Y,1M,1C,1Kを備えている。各記録ヘッド1Y,1M,1C,1Kは、その吐出面(ノズル面)が図中真下に向いた状態でキャリッジユニット6に搭載されている。また、キャリッジユニット6には、各記録ヘッド1Y,1M,1C,1Kの図中上側に、それぞれ各色のインク収容部7Y,7M,7C,7Kが搭載されている。
キャリッジユニット6は、主走査モータ8で回転される駆動プーリ(駆動タイミングプーリ)9と従動プーリ(アイドラプーリ)10との間に張装したタイミングベルト11に連結している。これにより、主走査モータ8を駆動制御することによって、キャリッジユニット6すなわち4個の記録ヘッド1Y,1M,1C,1Kを、主走査方向の所望位置に移動させることができる。また、上記側板2,3をつなぐ底板12上には、画像記録時に記録ヘッド1Y,1M,1C,1Kに対向する位置に、印字ガイド板13が設けられている。後述するように給紙トレイから給紙された記録紙Pが記録ヘッド1Y,1M,1C,1Kと対向する記録領域(液滴吐出領域)へ搬送されてくると、その記録面の裏面側を印字ガイド板13にガイドされながら、記録ヘッドによる画像記録処理が行われる。また、非画像記録時には、キャリッジユニット6は、主走査方向に沿って記録領域よりも更に外側に移動し、その位置に設けられたヘッドキャップ14によって、記録ヘッド1Y,1M,1C,1Kがキャッピングされる。なお、図2においては、図中奥側から手前側に向かって記録紙Pが記録領域へ搬送されてくる。
図3は、上記プリンタ全体の概略構成を示す上面図である。この図では、プリンタ本体から給紙トレイ16が引き出された状態を示している。
キャリッジユニット6上のインク収容部7Y,7M,7C,7Kには、それぞれ新しいインクを補給するための図示しない補給孔が設けられており、この補給孔には、第1補給チューブ15の一端が連結されている。この第1補給チューブ15の他端は、側板2に取り付けられた第1接続部19aに連結されている。一方、給紙トレイ16には、記録紙収容部16aと、インクカートリッジホルダ16bが設けられている。記録紙収容部16aには、記録紙Pの短手方向が主走査方向と一致するように、複数枚の記録紙Pが重ねて載置される。また、インクカートリッジホルダ16bには、各色インク用のインクカートリッジ17Y,17M,17C,17Kがそれぞれセットされる。インクカートリッジ17Y,17M,17C,17Kの開口部は、インクカートリッジホルダ16bのインク吸引ノズル16cに着脱可能に連結する。このインク吸引ノズル16cには、第2補給チューブ18の一端が連結されている。この第2補給チューブ18の他端は、給紙トレイ16の側板16cに設けられた第2接続部19bに連結されている。この第2接続部19bは、給紙トレイ16がプリンタ本体内部に収容されると、プリンタ本体の側板2に設けられた上記第1接続部19aと連結する。これにより、インクカートリッジ17Y,17M,17C,17K内のインクは、インク吸引ノズル16c、第2補給チューブ18、第2接続部19b、第1接続部19a及び第1補給チューブ15を介して、キャリッジユニット6上のインク収容部7Y,7M,7C,7Kにそれぞれ補給される。また、給紙トレイ16がプリンタ本体内部に収容されると、給紙コロ20の下方位置に、記録紙収容部16aに載置された記録紙Pが位置決めされる。この給紙コロ20は、図示しないクラッチ機構を介して、図示しない紙搬送用モータから駆動力が伝達される。よって、これらの紙搬送用モータ及びクラッチ機構を駆動制御することによって、記録紙Pの給紙タイミングを制御することができる。
図1は、上記プリンタ全体の概略構成を示す上記側板2の方向からみた正面図である。なお、以下の説明では、色分け符号Y,M,C,Kについては省略する。
プリント命令が入力されると、図示しない制御部により紙搬送用モータが駆動し、クラッチ機構を介して給紙コロ20が回転する。これにより、給紙トレイ16の記録紙収容部16aに複数枚載置された一番上の記録紙Pが、その長手方向に記録領域側に向かって給紙される。その後、クラッチ機構により、紙搬送用モータから給紙コロ20への駆動力伝達が切断される。給紙された記録紙Pの先端は、ガイド板21に衝突して、図中斜線で示すガイド面形成部材22により形成されたガイド面部分22aとガイド板21との間を、記録ヘッド1と対向する記録領域に向かって移動し、レジストローラ23とバックアップローラ24との間に挟持される。このレジストローラ23は、紙搬送用モータから駆動力が与えられて回転駆動することができる。上記制御部は、図示しないセンサ等によって記録紙Pの先端位置を検知した後、レジストローラ23を駆動し、所定のタイミングで記録領域に記録紙Pを送り込む。これにより、記録紙Pは、レジストローラ23から搬送力が付与されて、図中一点鎖線で示す搬送経路に沿って記録領域へ搬送される。
レジストローラ23により送り出された記録紙部分は、上記ガイド面形成部材22の第1湾曲面22aに沿って湾曲しながら移動し、記録領域へ到達する。この記録紙Pの湾曲部分は、コシによる復元力が働いて第1湾曲面22a側に押しつけられた状態となるため、その第1湾曲面22aに沿って湾曲しながら移動することができる。そして、記録紙Pが記録領域を通過する間、記録ヘッド1からインクの液滴が記録紙Pに向かって吐出され、画像が記録される。記録領域を通過した記録紙部分、すなわち、記録面にインクが付着して画像が記録された記録紙部分は、図中上方に湾曲する第2湾曲面22bに沿って湾曲しながら搬送される。このときも、記録紙Pのコシによる復元力が働くため、その記録紙部分は第2湾曲面22b側に押しつけられた状態で、その第2湾曲面22bに沿って湾曲しながら移動することができる。
ここで、記録紙Pを湾曲させて搬送する場合、上述のとおり、記録紙Pのコシによる復元力により、その記録紙Pの湾曲部分が第2湾曲面22bに押しつけられるため、その第2湾曲面22bと記録紙Pとの間の摩擦力が高まる。その結果、この湾曲部分においては搬送負荷が大きくなる。そこで、本実施形態においては、第2湾曲面22bから表面がわずかに突出するように、ガイド面形成部材22に表面移動部材としての第1駆動コロ25が設けられている。この第1駆動コロ25も、レジストローラ23と同様に、紙搬送用モータから駆動力が与えられて回転駆動する。したがって、第2湾曲面22bに沿って湾曲した記録紙部分の外周面は、この第1駆動コロ25の表面に接触し、その接触部分に働く摩擦によって第1駆動コロ25から搬送力が付与される。このとき、記録紙Pのコシによる復元力は、その記録紙部分の外周面を第1駆動コロ25の表面に押しつけ、これらの間に働く摩擦力を高める働きをする。したがって、本実施形態では、記録紙Pのコシによる復元力は、搬送負荷を大きくする働きをするというよりも、搬送性を高める働きをすることになる。したがって、本実施形態のように、湾曲した記録紙部分を第1駆動コロ25の表面に押しつけるためのバックアップローラを別途設けなくても、安定かつ十分な搬送性を得ることができる。
加えて、第1駆動コロ25の表面が接触する記録紙Pの面は、記録面の裏面であり、インクが付着して画像が記録された記録面ではない。したがって、第1駆動コロ25の表面と記録紙Pの面との間で僅かなスリップが生じたとしても、記録面上の画像を擦って乱してしまうことはない。
なお、第1駆動コロ25に対向するように、記録紙Pの移動に連れ周り回転するバックアップローラを設ければ、更に摩擦力が高まり、より安定かつ十分な搬送性を得ることができる。しかも、このようなバックアップローラであれば、画像が記録された記録面に接触してもスリップが生じにくく、大きな画像の乱れもない。しかし、このバックアップローラが接触することになる記録面は、インクが付着した直後のものであるため、乾ききっていないインクがバックアップローラに付着し、画質を低下させるおそれがある。また、バックアップローラに付着したインクが後からやってくる記録面部分に付着してゴースト画像等を発生させるおそれもある。したがって、このようなバックアップローラは設けない方が望ましい。
以上のようにして、第1駆動コロ25が設けられた第2湾曲面22bを通過した記録紙部分は、更に第1直線面22cにガイドされながら移動し、次の第3湾曲面22dへ到達する。この第3湾曲面22dにも、第2湾曲面22bと同様に、表面移動部材としての第2駆動コロ26が設けられており、第2湾曲面22bのときと同様の効果を得ることができる。第3湾曲面22dに沿って搬送されてきた記録紙部分は、その後、第2直線面22eにガイドされながら、可動ガイド部材27との対向位置を通過して、排紙ローラ28及びそのバックアップローラ29との間に挟持される。この排紙ローラ28も、上記レジストローラ23、第1駆動コロ25及び第2駆動コロ26と同様に、紙搬送用モータから駆動力が与えられて回転駆動する。ただし、この排紙ローラ28は、紙搬送用モータから駆動力が図示しない正逆回転機構を介して伝達される。したがって、本実施形態の排紙ローラ28は、上記制御部の制御の下、正逆回転機構により正逆いずれにも回転することができる。なお、第3湾曲面22d側から搬送されてきた記録紙Pを排紙トレイ30側へ排紙する場合の排紙ローラ28の回転方向を正とする。
本実施形態では、記録ヘッド1の液滴吐出方向が鉛直方向真下に向かうように構成されている。そして、この記録ヘッド1と対向する記録領域を、記録面が鉛直方向真上を向いた状態で記録紙Pが通過した後、その記録紙Pは、湾曲搬送されて記録面が鉛直方向下方を向いた状態となって、記録ヘッド1の鉛直方向上方を通過し、排紙トレイ30に排紙される。したがって、排紙トレイ30には、画像が記録された記録面がトレイ底面側を向いた状態で、トレイ底面側から順に記録紙Pが重ねられていく。したがって、画像が記録された記録紙Pの並び順とプリント順とを一致させることができ、ユーザーの利便性が高まる。しかも、本実施形態では、記録領域から排紙トレイまでの搬送経路長が従来よりも長い。したがって、排紙されるまでにインクを十分に乾燥させる時間を確保することができる。その結果、例えば、ユーザーが排紙後すぐに記録紙Pを取り扱っても画像が乱れることはない。
加えて、本実施形態では、記録ヘッド1を有するキャリッジユニット6は、湾曲した記録紙Pの搬送経路(図中一点鎖線)の内側に配置されている。これにより、搬送経路の内側というデッドスペースを有効活用して、プリンタ本体の小型化を図っている。
また、通常、インクが付着するとその面はインクの液分を吸って膨張するため、画像が記録された記録紙は、インクが付着した記録面側が外周面となるように反ってしまうことがある。しかし、本実施形態では、記録紙Pの湾曲搬送中、インクが付着する記録面側が内周面となるので、このような反りが是正され、反りのない記録紙Pを排紙トレイ30に排紙することができる。
また、記録領域において記録紙Pにインクが付着すると、インクの湿気によって記録紙Pのコシが弱まる。そのため、本実施形態では、ガイド面形成部材22により形成された第2湾曲面22b及び第3湾曲面22dを、その曲率半径が35mm以下となるように形成している。このように曲率半径を小さくすれば、記録紙Pを大きく湾曲させることができ、インクの湿気によってコシが弱くなった記録紙Pであっても十分な復元力を発揮させて、記録紙Pと第1駆動コロ25及び第2駆動コロ26との間の摩擦力を十分に得ることができ、安定した搬送性を得ることができる。
更に、本実施形態のプリンタは、記録紙Pの両面に画像を記録する両面印刷を行うこともできる。両面印刷を行う場合、その旨のプリント命令が入力されると、まず、上記制御部の制御の下、上述した片面印刷の場合と同様の動作をして、記録紙Pの記録面に画像を記録する。ここで、両面印刷の場合、記録面に画像が記録された記録紙Pの後端が上記可動ガイド部材27との対向位置を通過した後、制御部の制御の下、回動軸27aを中心に可動ガイド部材27が回動する。すなわち、第2直線面22eから離間していた可動ガイド部材27が、第2直線面22eに接するまで回動する。また、記録紙Pの後端が上記可動ガイド部材27との対向位置を通過したら、上記制御部の制御の下、スイッチバック手段として機能する排紙ローラ28が一時停止する。これにより、記録紙Pの後端部分が排紙ローラ28とそのバックアップローラ29との間で挟持される。そして、可動ガイド部材27が第2直線面22eに接するまで回動したら、排紙ローラ28は逆回転し、この記録紙Pがその可動ガイド部材27側に搬送される。これにより、記録紙Pは、いままで後端であった側が先端側になって搬送される。このようにして搬送された記録紙Pの先端は、可動ガイド部材27の湾曲ガイド面27bに衝突して、これにガイドされながら図中二点鎖線で示す搬送経路に沿って搬送される。その後、その記録紙Pの先端は、ガイド面形成部材22の第1湾曲面22aに衝突し、これにガイドされながら記録領域へ搬送される。このようにして記録領域に搬送されてきた記録紙Pは、画像が記録されている記録面の裏面が記録ヘッド1と対向するようになり、この裏面に画像が記録される。以後は、上述したのと同様にして、排紙トレイ30に排紙される。
このように、本実施形態のプリンタのように、記録紙Pの記録面が鉛直方向下方を向いた状態の記録紙部分が記録ヘッド1の鉛直方向上方を通過するような構成であれば、排紙ローラ28を正逆回転可能な構成とし、かつ、可動ガイド部材27のような搬送経路を切り替えることができる簡単な経路切替手段を設けるだけで、両面印刷を簡単に実現することができる。
また、本実施形態においては、プリンタ本体の上面に排紙トレイ30があり、かつ、その上方に遮蔽物もないので、排紙トレイ30に排紙された画像が記録された記録紙Pを、外部から見やすく、取りやすいというメリットがある。
〔変形例1〕
次に、本実施形態に係るプリンタの装置レイアウトの変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図4(a)及び(b)は、本変形例1に係る装置レイアウトの概略構成を示す説明図である。
上記実施形態では、記録領域を通過した記録紙部分の搬送方向が180°変わるように湾曲させて搬送し、機外に排紙する構成であったが、必ずしも180°変わるように湾曲搬送する必要はない。すなわち、記録ヘッド1から吐出された液滴が付着した記録面が鉛直方向下方を向くまで湾曲搬送してから機外に排紙するように搬送すれば、画像が記録された記録紙Pの並び順とプリント順とを一致させることができる。したがって、図4(a)や図4(b)に示す本変形例1のように、記録領域を通過した記録紙部分の搬送方向が図中矢印Aで示すように90°よりも大きく変化するように、かつ、その記録面が内周面となるように、湾曲させてから排紙する場合でも、画像が記録された記録紙Pの並び順とプリント順とを一致させることができる。この場合、機外に排紙された記録紙部分は、重力の作用を受けて自重により排紙トレイ30側に折れて、最終的には排紙トレイ30上に載置される。
〔変形例2〕
次に、本実施形態に係るプリンタの装置レイアウトの他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図5は、本変形例2に係る装置レイアウトの概略構成を示す説明図である。
上記実施形態では、記録ヘッド1からの液滴吐出方向が鉛直方向真下となるように構成されているが、その液滴吐出方向が水平方向あるいはそれよりも鉛直方向下方であれば、インクが重力の作用を受けて減速することはない。したがって、図5に示す本変形例2のように、液滴吐出方向が水平方向となるように記録ヘッド1が配置される装置レイアウトを採用する場合であっても、公知の記録ヘッド1と同程度の吐出力で十分にインクの液滴を記録紙Pに付着させることができる。ただし、液滴吐出方向を、鉛直方向真下ではなく、鉛直方向斜め下方又は水平方向にする場合には、吐き出されたインクの液滴が重力の作用を受けて僅かながら重力方向に曲がるので、高品質な画像を得ようとする場合には、その曲がりを考慮したセッティングを行うのが望ましい。
また、本変形例2においては、記録ヘッド1の少なくとも一部が、記録紙Pの湾曲部分によって囲まれる領域内に位置するように記録ヘッド1が配置されている。詳しくは、この領域は、記録紙Pの湾曲部分の内周面と、その湾曲部分の搬送方向先端と後端とを結ぶ仮想平面Bと、その湾曲部分の搬送方向に対して直交する方向の記録紙辺どうしを結ぶ図示しない仮想平面と、によって囲まれる領域を指す。この領域は一般にデッドスペースになりやすいため、この領域に記録ヘッド1を設けることで、プリンタ本体を小型化することが可能になる。具体的には、図5に示すように、上記実施形態のプリンタに比べて、給紙トレイ16の記録紙収容部16aを記録領域側に近づけることが可能となる。その結果、本変形例2のプリンタの幅Cは、上記実施形態のプリンタの幅C’に比べて小さくなり、小型化されている。
〔変形例3〕
次に、本実施形態に係るプリンタの装置レイアウトの更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
図6は、本変形例3に係る装置レイアウトの概略構成を示す説明図である。
上記実施形態では、給紙トレイにセットされている記録紙Pの面が水平面とほぼ一致するように設置されることを予定しているプリンタ(横置き)について説明したが、本変形例3は、記録紙Pの面が鉛直面とほぼ一致するように設置されることを予定しているプリンタ(縦置き)である。本変形例3のプリンタは、上記変形例2のプリンタと同様の構成のプリンタを縦置きしたものである。ただし、上記変形例2では、液滴吐出方向が水平方向であることを前提とした設定がなされていたのに対し、本変形例3では、液滴吐出方向が鉛直方向真下であることを前提とした設定がなされている。また、本変形例3では、図6に示すように、排紙方向Aが鉛直方向真上よりもわずかに排紙トレイ30側に傾斜した方向に設定されている。また、排紙トレイ30は、排紙ローラ28側から傾斜するように形成されている。これにより、排紙ローラ28により機外に排紙された記録紙Pは、、重力の作用を受けて自重により排紙トレイ30側に倒れ、最終的には排紙トレイ30上に重ねられる。
本変形例3のような縦置きのプリンタであれば、上記実施形態等の横置きのプリンタに比べて、プリンタを載置する設置面の面積が格段に小さくなり、設置面が少ない環境でもプリンタを設置することができる。
〔変形例4〕
次に、本実施形態に係るプリンタの装置レイアウトの更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例4」という。)について説明する。
本変形例4に係るプリンタは、縦置きと横置きの両方の使用を予定しているものである。しかし、横置き用のプリンタを単に縦置きにして使用したり、縦置き用のプリンタを単に横置きにして使用したりする場合、置き方を変える前と後では、重力方向に対する液滴吐出方向が変わってくる。その結果、記録ヘッド1から吐出したインクに作用する重力方向が変わり、置き方を変える前と同じような画質を得ることは難しい。一方で、上記変形例2のように、液滴吐出方向を鉛直方向真下ではなく鉛直方向斜め下方又は水平方向にしても画像の記録は可能であるが、重力による曲がりを考慮したセッティングを行って高品質な画像を得ることは簡単ではない。したがって、縦置きにしても横置きにしてお、画像記録時には液滴吐出方向が常に鉛直方向真下を向くような構成であることが望まれる。
図7(a)及び(b)は、本変形例4に係るプリンタの記録ヘッド101を移動させる記録ヘッド移動手段であるヘッド駆動機構を、プリンタ正面側から見たときの概略構成図である。
本変形例4に係るプリンタを図7(a)に示すように横置きで使用する場合、キャリッジユニット106は、その記録ヘッド101の液滴吐出方向が鉛直方向真下を向くように位置決めされる。この横置きの状態から、図7(b)に示すように縦置きの状態にして本プリンタを使用する場合、主支持ガイドロッド104を中心にして従支持ガイドロッド105が図7(a)中の矢印Dの方向に回動し、キャリッジユニット106は、その記録ヘッド101の液滴吐出方向が鉛直方向真下を向くように位置決めされる。この従支持ガイドロッド105を回動して記録ヘッド101を移動させるヘッド駆動機構としては、例えば、本プリンタの側面にレバー等の操作手段を設け、ユーザーによる操作手段の操作に連動して従支持ガイドロッド105が回動するような機構を採用することができる。また、例えば、本プリンタの操作パネル等の操作手段を介してユーザーが縦置きか横置きかを指示することで、その指示内容が制御部に送られ、制御部によってヘッド駆動機構の回動モータを制御し、その回動モータの回転により従支持ガイドロッド105を回動させるするような構成を採用することもできる。また、例えば、縦置きか横置きかを検知する重力センサ等の検知手段を設け、記録ヘッド101に作用する重力方向に応じてその重力方向と記録ヘッド101の液滴吐出方向との関係が一致するように、制御部によってヘッド駆動機構の回動モータを制御し、その回動モータの回転により従支持ガイドロッド105を回動させるするような構成を採用することもできる。この場合、ユーザー操作が不要となるため、ユーザーの利便性が高まる。
以上、本実施形態のインクジェット記録装置であるプリンタは、記録液であるインクの液滴を水平方向あるいはそれよりも鉛直方向下方に向かって吐出する記録ヘッド1を備えている。また、この記録ヘッド1の液滴吐出領域である記録領域を通過するときに記録媒体である記録紙Pの記録面が記録ヘッド1に対向するように記録紙Pを搬送する搬送手段として、レジストローラ23、第1駆動コロ25、第2駆動コロ26等のローラ群及びその駆動モータ並びにガイド面形成部材22などから構成される搬送装置を備えている。そして、この搬送装置は、記録ヘッド1から吐出された液滴が付着した記録面が鉛直方向下方を向くように記録紙Pを湾曲搬送した後、この記録紙Pを機外に排出するように構成されている。しかも、記録紙Pの湾曲部分の外周面に、移動する表面を接触させて摩擦により記録紙Pに搬送力を付与する表面移動部材としての第1駆動コロ25及び第2駆動コロ26を有している。これにより、上述したように、水平方向あるいはそれよりも鉛直方向下方に向かってインクを吐き出す記録ヘッド1を採用したまま、画像が記録された記録紙Pの並び順とプリント順とを一致させることができ、また、画質を劣化させずに安定した搬送性を得ることができる。
また、本実施形態のプリンタでは、記録紙Pの記録面が鉛直方向下方を向いた状態の記録紙部分が記録ヘッド1の鉛直方向上方を通過するように、搬送装置が構成されている。これにより、上述したように、記録ヘッド1は、湾曲した記録紙Pの搬送経路の内側に配置されることになり、搬送経路の内側というデッドスペースを有効活用して、プリンタ本体の小型化を図ることが可能となる。特に、本実施形態のプリンタは、記録ヘッド1の鉛直方向上方を通過した記録紙Pをスイッチバックさせて、上記搬送装置に受け渡すスイッチバック手段として、可動ガイド部材27及び排紙ローラ28並びにこれらを駆動させる駆動源からなるスイッチバック装置を備えている。そして、搬送装置は、記録領域を通過させるときに、スイッチバック装置から受け渡された記録紙Pの記録面の裏面が記録ヘッド1に対向するように記録紙Pを搬送する。このように、本実施形態のように記録紙Pを湾曲搬送して上下反転させる機構を有効利用することで、両面印刷を簡単に実現することができる。
また、上記変形例2で説明したように、記録ヘッド1の少なくとも一部が、湾曲した記録紙部分によって囲まれる領域内に位置するように、記録ヘッド1を配置すれば、プリンタ本体の小型化を図ることができる。
また、上記変形例4で説明したように、記録ヘッド1の液滴吐出方向が変更するように記録ヘッド1を移動させる記録ヘッド移動手段としてのヘッド駆動機構を設ければ、プリンタの置き方に適した液滴吐出方向にインクを吐き出して画像の記録を行うことが可能になる。したがって、置き方の変化によって画質が変化しない、複数の置き方を想定したプリンタを提供することができる。
特に、上記変形例4で説明したように、記録ヘッド1に作用する重力方向に応じて、重力方向と記録ヘッド1の液滴吐出方向との関係が一定に維持されるように、ヘッド駆動機構を制御する制御手段としての制御部を設ければ、ユーザーがプリンタの置き方を変えただけで自動的に記録ヘッド1が移動するように構成でき、ユーザーの利便性が高まる。
また、本実施形態では、記録紙Pの湾曲部分に駆動コロ25,26を用いて搬送力を付与しているので、簡易な構成で搬送力を付与することができ、低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態では、記録紙Pの湾曲部分の少なくとも一部が35mm以下の曲率半径を有するように搬送装置を構成しているので、インクの湿気によってコシが弱くなった記録紙Pであっても十分な復元力を発揮させて、記録紙Pと第1駆動コロ25及び第2駆動コロ26との間の摩擦力を十分に得ることができ、安定した搬送性を得ることができる。
なお、上述した実施形態(上記各変形例を含む。)においては、記録紙搬送の安定性を考慮して記録紙Pをその長手方向に搬送する構成について説明したが、記録紙Pをその短手方向に搬送する構成とすることもできる。この場合、プリント時間の短縮を図ることが可能となる。
また、本実施形態においては、給紙トレイ16をプリンタ本体にセットしたとき、給紙トレイ16の全体がプリンタ本体内部に収容される構成となっている。すなわち、給紙トレイ16の端部がプリンタ本体から外方に突出しない構成になっている。そのため、(1)給紙トレイ16内の記録紙Pがほこり、湿気、反り等から保護されやすい、(2)梱包状態/使用状態を小さくできる、(3)給紙トレイ16の一部を突出させた場合に必要になる突出部分の蓋部品を省略でき、かつ、その蓋部材の開閉の手間をなくすことができる、(4)プリンタの見た目の印象がシンプルで魅力的な製品とすることができる、などの効果がある。
また、本実施形態においては、給紙トレイ16をプリンタ本体に対して挿脱する場合に、排紙トレイ30を移動させることはない。したがって、排紙トレイ30に排紙された画像が記録された記録紙Pを置いたまま、新しい記録紙Pを給紙トレイ16にセットすることができる。
また、本実施形態においては、排紙トレイ30の上方にプリンタの構造体等の遮蔽物をもたない構成となっているため、上述したように、排紙トレイ30に排紙された画像が記録された記録紙Pを、外部から見やすく、取りやすいというメリットがある。このようなメリットは、例えば、図8に示すような構成としても得ることができる。
一方で、図9(a)及び(b)のように、排紙トレイ30の上方にプリンタの構造体が配置されるような構成とした場合、上記メリットを得ることはできないが、排紙トレイ30の上方空間を有効活用でき、プリンタ本体の小型化を図ることが可能になる。
特に、排紙トレイ30の上方に配置されるプリンタの構造体を、排紙口と対向する側の排紙トレイの端部で支持するような構成(胴内排紙構成)とすれば、耐荷重性が高くなり、プリンタ上面に重いものを載せてもこの構造体を安定して支持することができる。
更に、耐荷重性を高めるのであれば、図10(a)〜(c)に示すように、排紙トレイの横方向を取り囲む4面のうち、排紙口30aが設けられた面を含む3面に設けられる支持体30A,30B,30Cで、排紙トレイ30の上方に配置されるプリンタの構造体を支持する構成とするのが望ましい。なお、この図では、排紙トレイ30の上方に配置されるプリンタの構造体の図示は省略してある。
また、このときの支持部が、排紙口から排紙された記録紙Pの排紙止めとして使用する構成とすれば、別途、排紙止め用の部品を排紙トレイ30上に設ける必要がなくなる。また、このような胴内排紙構成とする場合、排紙トレイ30の載置面がほぼ水平となるようにすれば、排紙トレイ30の面を傾斜させることが必要なくなり、プリンタ本体の高さを小さくすることが可能となる。
また、胴内排紙構成とする場合、図11に示すように、排紙トレイ30上の排紙空間をプリンタ正面から見て、排紙口が形成される面を除く側面部分及び背面部分の少なくとも1つを切り欠き、その排紙空間と機外とを連通させる連通部31を形成するようにすることもできる。この場合、隣り合う2つの面部分が互いに連通せず、図11に示すような柱32が残るため、この柱32によって排紙トレイ30の上方に配置されるプリンタの構造体を支持できる。したがって、プリンタ上面に重いものを載せても、この構造体を安定して支持することができる。しかも、排紙空間の正面部分のみを外部と連通させた構成に比べて、排紙トレイ30上の記録紙Pが外部から見やすく、取りやすいというメリットもある。
また、図12に示すように、排紙トレイ30上の排紙空間をプリンタ正面から見たとき、排紙口が形成される面部分と背面部分の2つの部分で、排紙トレイ30の上方に配置されるプリンタの構造体を支持するようにしても、十分な耐荷重性を得ることができる。この場合、上記のような柱がないため、排紙トレイ30上の記録紙Pが外部からより見やすくなり、取りやすくなる。更に、この場合には、後処理ユニットへの中継機構などを装着しやすいというメリットもある。
なお、本実施形態は、インクジェット記録装置であるため定着手段を設ける必要がなく、熱定着手段を備えた電子写真方式の画像形成装置等と比べて機内温度を低く抑えることができる。よって、放熱するための通気ダクトや換気ファンなどの設置スペースが不要であり、胴内排紙構成としても大型化を防ぐことができる。
また、ユーザーが操作する操作手段としての操作パネルは、例えば排紙トレイ30上の記録紙載置領域外に配置するようにしてもよい。この場合、操作パネルを排紙トレイ30上に設けても、排紙された記録紙Pと干渉しないで操作パネルを操作することができる。特に、上述したような胴内排紙構成とする場合、プリンタ本体の上面に物を置いても、この物と干渉しないで操作パネルを操作することができる点で、プリンタ上面に操作パネルを設ける場合よりも便利である。
また、操作パネルとしては、例えば、図13に示すようなものを利用することができる。すなわち、ユーザーの指示内容等を入力するための操作ボタン33と、インク残量等の情報を報知するための表示ランプ34とを、交互に1列に配置した操作パネルを利用することができる。これにより、操作ボタンの列と表示ランプの列が平行して2列に配置されていた従来装置に比べて、プリンタ本体の奥行きを小さくすることができるとともに、見た目の印象がシンプルで魅力的なものとなる。
また、本実施形態では、プリンタ本体の正面側に給紙トレイ16を引き出す構成となっており、かつ、記録紙Pの長手方向が給紙トレイ16の引き出し方向と直交するように記録紙Pが給紙トレイ16の記録紙収容部16aに収容される。したがって、記録紙Pの長手方向が給紙トレイ16の引き出し方向と一致するように記録紙Pが給紙トレイ16の記録紙収容部16aに収容される場合に比べて、プリンタ本体の奥行きを小さくできる。加えて、記録紙Pを記録紙収容部16aに補給する際、給紙トレイ16の引き出し量が少なくて済み、記録紙Pの補給作業の負担を軽減できる。
また、従来のインクジェットプリンタは、ほこりが機内に侵入するのを防止したり、未使用時の設置スペースを小さくしたりする目的で、プリント作業を行う前に、ユーザーが、その給紙トレイや排紙トレイを組み立てたり引き出したりするなどの事前準備作業を行うものがほとんどである。これに対し、本実施形態のプリンタは、記録紙Pを湾曲搬送し、その搬送経路内部側に記録ヘッド1を配置したことにより、大型化させずに、未使用状態でも使用状態と同じ寸法の給紙トレイ16及び排紙トレイ30をプリンタ本体に設けることができるようになった。その結果、従来必要であった事前準備が不要となり、ユーザーの利便性を更に高めることができた。
本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成を示す正面図。 同プリンタの印字機構周辺の概略構成を示す側面図。 同プリンタ全体の概略構成を示す上面図。 (a)及び(b)は、変形例1に係る装置レイアウトの概略構成を示す説明図。 変形例2に係る装置レイアウトの概略構成を示す説明図。 変形例3に係る装置レイアウトの概略構成を示す説明図。 (a)及び(b)は、変形例4に係るプリンタの記録ヘッドを移動させるヘッド駆動機構を、プリンタ正面側から見たときの概略構成図。 排紙トレイの上方に遮蔽物をもたない構成の一例を示す説明図。 (a)及び(b)は、排紙トレイの上方にプリンタの構造体が配置される胴内排紙構成の一例を示す説明図。 (a)乃至(c)は、排紙トレイの上方にプリンタの構造体を3つの支持体で支持する例を示す説明図。 胴内排紙構成の他の例を示す説明図。 胴内排紙構成の更に他の例を示す説明図。 同プリンタの操作パネルの一例を示す斜視図。
符号の説明
1Y,1M,1C,1K,101 記録ヘッド
6,106 キャリッジユニット
7Y,7M,7C,7K インク収容部
16 給紙トレイ
16a 記録紙収容部
17Y,17M,17C,17K インクカートリッジ
20 給紙コロ
21 ガイド板
22 ガイド面形成部材
22b 第2湾曲面
22d 第3湾曲面
23 レジストローラ
25 第1駆動コロ(表面移動部材)
26 第2駆動コロ(表面移動部材)
27 可動ガイド部材
28 排紙ローラ
30 排紙トレイ
P 記録紙(記録媒体)

Claims (6)

  1. 記録液の液滴を水平方向あるいはそれよりも鉛直方向下方に向かって吐出する記録ヘッドと、
    該記録ヘッドの液滴吐出領域を通過するときに記録媒体の記録面が該記録ヘッドに対向するように該記録媒体を搬送する搬送手段とを備えたインクジェット記録装置において、
    上記搬送手段は、上記記録媒体が上記記録ヘッドから吐出され液滴の付着する記録面側に湾曲しながら移動して該記録ヘッドとの対向位置に到達し、更に該対向位置を通過するように移動し、該対向位置を通過した後に湾曲しながら移動して該記録面が鉛直方向下方を向くように、該記録媒体を搬送し、その後、該記録媒体を機外に排出するように構成されており
    該対向位置を通過した後の該記録媒体の湾曲部分の外周面に、移動する表面を接触させて摩擦により該記録媒体に搬送力を付与する表面移動部材と、
    上記記録ヘッドの液滴吐出方向を変更するように、該記録ヘッドを移動させる記録ヘッド移動手段と、
    上記記録ヘッドに作用する重力方向に応じて、該重力方向と上記記録ヘッドの液滴吐出方向との関係が一定に維持されるように、上記記録ヘッド移動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 請求項1のインクジェット記録装置において、
    上記記録媒体の記録面が鉛直方向下方を向いた状態の記録媒体部分が上記記録ヘッドの鉛直方向上方を通過するように、上記搬送手段を構成したことを特徴とするインクジェット記録装置。
  3. 請求項2のインクジェット記録装置において、
    上記記録ヘッドの鉛直方向上方を通過した記録媒体をスイッチバックさせて、上記搬送手段に受け渡すスイッチバック手段を有し、
    該搬送手段は、上記液滴吐出領域を通過させるときに、該スイッチバック手段から受け渡された該記録媒体の記録面の裏面が該記録ヘッドに対向するように該記録媒体を搬送することを特徴とするインクジェット記録装置。
  4. 請求項1、2又は3のインクジェット記録装置において、
    上記記録ヘッドの少なくとも一部が、湾曲した記録媒体部分によって囲まれる領域内に位置するように、該記録ヘッドを配置したことを特徴とするインクジェット記録装置
  5. 求項1、2、3又は4のインクジェット記録装置において、
    上記表面移動部材として、駆動コロを用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
  6. 請求項1、2、3、4又は5のインクジェット記録装置において、
    上記記録媒体の湾曲部分の少なくとも一部が35mm以下の曲率半径を有するように、上記搬送手段を構成したことを特徴とするインクジェット記録装置。
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