JP4873084B2

JP4873084B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP4873084B2
Application number: JP2010013127A
Authority: JP
Inventors: 賢治佐本
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: JP2010100067A

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しくは被記録材の搬送機構に特徴を有するインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、プラテン上において記録ヘッドを主走査方向に移動させ、かつ１行毎に被記録材を主走査方向と直交する向きに紙送りして記録ヘッドからインクを吐出して印刷を行う。このようなインクジェット記録装置は、給紙部と記録部と排紙部とから構成される。まず、被記録材が給紙部に有する搬送ローラ対により搬送されて記録部に給紙される。次に、記録部の記録領域（プラテン上面の所定位置）において、記録ヘッドからインクが吐出され画像形成される。最後に、排紙部に有する排紙ローラ対により画像形成された被記録材が排紙される。

しかし、排紙部から排紙された部分の被記録材の姿勢によっては、給紙部の搬送ローラ対から被記録材の後端が脱する（外れる）際に浮き上がりを起こすという問題点がある。

これは、搬送ローラ対から被記録材が外れることにより、被記録材を搬送するのが排紙ローラ対だけとなり、排出されている被記録材の自重の影響により、被記録材が排紙ローラ対を押し拡げて上側凸形状にわん曲して後端部の浮き上がりが生じ、記録ヘッドと被記録材との間隔（距離）が印刷をするための好適な範囲から外れるためにおこる印刷の品質の低下や記録ヘッドとの接触による汚れ等が発生するのである。

また、この問題を解決するため、排紙ローラ対を傾かせて配置し、被記録材の排出方向を斜め上方にすることが考えられるが、被記録材としてさまざまな紙質、紙厚のものを扱おうとする場合には、被記録材の自重の影響をなくすために排紙ローラ対の被記録材に対する押圧力（ニップ圧）を大きくする必要があった。

しかし、多くの場合、排紙ローラ対の記録面側には拍車と呼ばれる多数の突起からなる部材が用いられており、ニップ圧を上げすぎると被記録紙に穴があく等の問題が発生し、結局種々の被記録材の排出方向を全て斜め上方にするのに必要なニップ圧まで上げることができなかった。

そこで本発明は、排紙時における被記録材の後端部の浮き上がりを抑え、高い印刷品位を得られるインクジェット記録装置を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１の発明は、印字領域（Ｙ−Ｙ’）において被記録材を支持するプラテン（３０）と、前記プラテンの被記録材搬送方向下流側に排出される被記録材（Ｐ）の下方に配置される排紙ローラ（９）と前記被記録材を挟んで前記排紙ローラに対して弾性的に付勢される拍車ローラ（３２）とを有する排紙ローラ対（３６）と、前記印字領域と前記排紙ローラ対との間に配置される中間拍車ローラ（３１）とを備え、前記プラテンは、上方に向かって突設され、且つ、前記被記録材搬送方向に沿って前記中間拍車ローラの延長線上に位置する第１リブと、上方に向かって突設され、且つ、前記被記録材搬送方向に沿って前記拍車ローラの延長線上に位置する第２リブとを備え、前記第１リブは、水平面を形成する第１平面部と、当該第１平面部と連なって前記被記録材搬送方向下流側に傾斜する第１傾斜部とを有し、前記第２リブは、水平面を形成する第２平面部と、当該第２平面部と連なって前記被記録材搬送方向下流側に傾斜する第２傾斜部とを有し、前記第２傾斜部は、前記第１傾斜部より前記被記録材搬送方向上流側から傾斜し、前記排紙ローラ対と前記被記録材とが接するニップ点と前記中間拍車ローラと前記被記録材とが接する接点とが前記プラテンの最上面よりも低い位置に配置されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記第１傾斜部は、前記印字領域より前記被記録材搬送方向下流側から傾斜することを特徴とする。また、請求項３の発明は、前記中間拍車ローラは、上方向に移動不能に配置されることを特徴とする。また、請求項４の発明は、前記中間拍車ローラは、前記中間拍車ローラの軸心と前記拍車ローラの軸心との距離が、少なくとも前記中間拍車ローラの半径と前記拍車ローラの半径との総和より大きくなるように配置されることを特徴とする。

請求項５の発明は、前記排紙ローラ対と前記被記録材とが接するニップ点（Ａ）と前記中間拍車ローラと前記被記録材とが接する接点（Ｂ）とが水平面上に位置するように、前記中間拍車ローラが配置されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、前記中間拍車ローラは、被記録材搬送方向と直交する方向について、前記排紙ローラ対と交互に配置されていることを特徴とする。また、請求項７の発明は、前記中間拍車ローラは、外周面に凸部を有する拍車（４０）と、弾性を有さない軸（４１）と、が一体的に構成されることを特徴とする。

本発明に係るインクジェット記録装置によれば、中間拍車ローラを、印字領域（記録ヘッド７）と排紙ローラ対との間に配置することにより、排紙時に発生する上側（記録ヘッド側）に凸形状にわん曲してしまう被記録材を中間拍車ローラで下方向に押圧しながら、この中間拍車ローラと排紙ローラ対とで被記録材の姿勢を維持しつつ排紙することができる。これにより、記録ヘッドと被記録材との間隔が印刷をするための好適な範囲から外れるためにおこる印刷品質の低下や記録ヘッドとの接触を抑止することができる。

本発明に係るインクジェット記録装置の構造図である。本発明に係るインクジェット記録装置の印刷部の斜視図である。本発明に係るインクジェット記録装置の斜視図である。本発明に係るインクジェット記録装置の被記録材の搬送機構構造図である。本発明に係るインクジェット記録装置のプラテンの、（ａ）平面図、（ｂ）横断面と拍車ローラとの関係を示す図、（ｃ）中間拍車ローラの正面図である。被記録材の搬送機構をわかり易く説明するための、（ａ）拍車ローラの配置図、（ｂ）中間拍車ローラの配置図である。

以下、本発明であるインクジェット記録装置に係る実施の形態について詳細に説明する。

図１はインクジェット記録装置の構造図、図２はインクジェット記録装置の印刷部の斜視図である、図３はインクジェット記録装置の斜視図である。

最初に通信機能付きインクジェット記録装置１の全体構成について説明する。

このインクジェット記録装置１は、操作部２と、給紙部３と、印刷部４と、排紙部５と、読取部６とを備える。

被記録材Ｐ（用紙やＯＨＰシート等）を給紙部３の給紙トレイ３ａに挿入し、操作部２の操作パネル２ａに設けられているボタン２ｂ、２ｂ・・・２ｂにより印刷指示を行うと、給紙部３の給紙ローラ３ｂにより、被記録材Ｐの最上部の一枚が、分離される。分離された被記録材Ｐは搬送ローラ８により印刷部４へ案内される。印刷部４へ案内された被記録材Ｐに対して記録ヘッド７が往復移動して、画像信号に応じて記録ヘッド７から所定のインクが吐出され印刷される。そして印刷された被記録材Ｐは排紙部５の排紙ローラ９により、排紙トレイ５ａ（排紙部５）から排出される。

一方、読取部６に設けられた原稿挿入部６ａから原稿を挿入すると、原稿読取部６ｂにおいて原稿を読み取るとともに、読み取られた原稿がデータとして電話回線を介して送信される。原稿は、原稿排紙部６ｃより排紙される。また、インクジェット記録装置１は、電話回線を介して送信されてきたデータを画像信号に変換する機能をも有している。この画像信号は印刷部４において被記録材Ｐに印刷され、印刷された被記録材Ｐが排紙される。このように、インクジェット記録装置１はファクシミリ装置としての機能を併せ持つ。また、このインクジェット記録装置１は、複写機能をも有している。原稿挿入部６ａから複写したい原稿を挿入すると、原稿読取部６ｂにおいて原稿が読み取られ、読み取られた原稿データが印刷部４を介して印刷され、その印刷された被記録材Ｐが排紙部５から排紙される。その際、読み取りに使用された原稿は原稿排紙部６ｃより排紙される。

印刷部４は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填されるインクカートリッジ１０と、被記録材Ｐに印刷するための記録ヘッド７を備えるヘッドユニット１１と、インクカートリッジ１０及びヘッドユニット１１が搭載されるキャリッジ１２と、このキャリッジ１２を直線方向に移動させる駆動ユニット１３と、キャリッジ１２の往復移動方向に延び、記録ヘッド７と対向して配置される搬送ローラ８と、パージ装置１５と、インクセンサ１６と、を備えている。

ヘッドユニット１１の載置部１１ａ上には３つの仕切板が立接されており、載置部の両側に形成された一対のサイドカバー１１ｂとの間で、載置部１１ａは各仕切板を介して４つのインクカートリッジの装着部に区画されている。この装着部にシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクが充填された４つのインクカートリッジ１０が装着される。なお、ブラックインクのカートリッジが、他の３色のインクが充填された各インクカートリッジに対して大きな容積を有しているのは、ブラックインクの使用頻度が他の色に比べて高いことを考慮したものである。

駆動ユニット１３は、キャリッジ１２の下端部に配置され搬送ローラ８と平行に延びるキャリッジ軸１７と、キャリッジ１２の上端部に配置されキャリッジ軸１７に平行に延びるガイド板１８と、そのキャリッジ軸１７とガイド板１８との間であって、キャリッジ軸１７の両端部に配置される２つのプーリ１９及び２０と、これらのプーリ１９及び２０の間に掛け渡されるエンドレスベルト２１とからなる。

そして、一方のプーリ２０が、キャリッジモータ（ＣＲモータ）２２の駆動により正逆回転されると、そのプーリ２０の正逆回転に伴って、エンドレスベルト２１に接合されているキャリッジ１２が、キャリッジ軸１７及びガイド板１８に沿って、直線方向に往復移動される。

パージ装置１５は、搬送ローラ８の側方に設けられ、ヘッドユニット１１がリセット位置にある時に、記録ヘッド７に対向するように配置されている。このパージ装置１５は、記録ヘッド７の複数のノズル（図示せず）を覆うように当該ノズルの開口面に対し当接するパージキャップ２３と、ポンプ２４およびカム２５と、インク貯留部２６とを備えており、ヘッドユニット１１が、リセット位置にある時に、記録ヘッド７のノズルをパージキャップ２３で覆い、記録ヘッド７の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム２５の駆動によりポンプ２４によって吸引することにより、記録ヘッド７の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクは、インク貯留部２６に貯められる。

パージ装置１５における搬送ローラ８側の位置には、パージ装置１５に隣接してワイパ部材２８が配設されている。このワイパ部材２８は、へら状に形成されており、キャリッジ１２の移動に伴って、記録ヘッド７のノズル形成面を拭うものである。キャップ２７は、インクの乾燥を防止するため、印刷が終了するとリセット位置に戻される記録ヘッド７の複数のノズルを覆うものである。

インクセンサ１６は、インクカートリッジの有無やインクカートリッジ内のインクの有無を検出するためのセンサである。駆動ユニットの端部付近（図１の左側）に設けられ、赤外光発光素子と赤外光受光素子とを備えている（図示なし）。赤外光発光素子の光照射面と赤外光受光素子の光受光面とは、インクカートリッジの略２０度で傾斜する傾斜部と同様な角度で傾斜し、且つ、インクカートリッジの傾斜部に対して、水平方向に略１０度の角度で斜めに配置されている。赤外光発光素子からインクカートリッジに対して照射された光は、反射光として赤外光受光素子により受光され。その受光した反射光の多少により、インクカートリッジ内のインクの有無が検出されるのである。

次に図４〜図６を参照して、被記録材の搬送機構について説明する。図４は、被記録材の搬送機構の構造図であり、図５はプラテンの構造を示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は横断面と拍車ローラとの関係を示す図、図５（ｃ）は中間拍車ローラの正面図、図６は被記録材の搬送機構をわかり易く説明するための配置を示し、図６（ａ）は拍車ローラの配置図、図６（ｂ）は中間拍車ローラの配置図である。

図４に示すように、記録ヘッド７の下方にはプラテン３０が対向して配設される。このプラテン３０の被記録材搬送方向上流側（図中右側）には、給紙トレイ３ａに供給された被記録材Ｐを印刷部４に搬送するための搬送ローラ８が配設される。また、プラテン３０の被記録材搬送方向下流側（図中左側）には、印刷部４により印刷された被記録材Ｐを排出するための排紙ローラ対３６が配置される。排紙ローラ対３６は、排出される被記録材Ｐの下方に配置される排紙ローラ９と、被記録材Ｐの上方に配置され上記排紙ローラ９に接して転動する拍車ローラ３２とを備える。また、プラテン３０と拍車ローラ３２との間には、被記録材Ｐの浮き上がりを防止するための中間拍車ローラ３１が配置される。また、プラテン３０の搬送方向下流側の上部には支持部材３５が設けられ、中間拍車ローラ３１と拍車ローラ３２と排紙ローラ９が所定位置に配設される。

図５、図６に示すように、プラテン３０は、記録ヘッド７との対向部分において、平面を形成している水平部３０ａと、この水平部３０ａから上方に向かって一体的に突設されている第１リブ３０ｂ、及び第２リブ３０ｃと、を備える。すなわち、この第１リブ３０ｂと第２リブ３０ｃとは同一平面上に位置するように配設されている。また、この第１リブ３０ｂは、水平面と、この水平面に連なる記録ヘッド７の下流方向に印刷領域Ｙ−Ｙ’を越えた位置から傾斜する傾斜面３０ｄ、３０ｄ・・・３０ｄとを有し、被記録材搬送向に延びている。また、第２リブ３０ｃは、水平面と、この水平面と連なる記録ヘッド７の下流方向に印刷領域Ｙ−Ｙ’を３／４越えた位置から傾斜する傾斜面３０ｅ、３０ｅ・・・３０ｅとを有し、被記録材搬送方向に延びている。この第１及び第２リブ３０ｂ、３０ｃは複数本形成されている。この第１及び第２リブ３０ｂ、３０ｃにより、被記録材Ｐを記録ヘッド７の下面に平行に沿わせるようにしている。具体的には、第１リブ３０ｂは中間拍車ローラ３１に向かって形成され、第２リブ３０ｃは拍車ローラ３２に向かって形成され、プラテン３０の被記録材搬送方向平面において同位置になるように配設されている。また、プラテン３０の被記録材搬送方向下流側の端部は、被記録材Ｐの先端をすくうように上方に傾斜した傾斜面３０ｆを有している。また、プラテン３０は搬送方向に直交する方向の両端部が支持部材３３、３３ａに固定されて位置決めされる。更に、この支持部材３３、３３ａはメインフレームに固定されて位置決めされている。また、プラテン３０の被記録材搬送方向上流側の一方の隅部には、搬送ローラ８と嵌合するための嵌合部材３４が設けられている。

搬送ローラ８は、軸８ａの外周に突起形状８ｂを設けて形成される。突起形状８ｂの好適な例としては、セラミック塗装である。

排紙ローラ対３６は、排紙ローラ９の軸心と拍車ローラ３２の軸心とを結ぶ線が記録ヘッド７側にわずかに傾いた状態で配置される。また排紙ローラ９は、軸の外周に弾性体を設けて形成される。弾性体の好適な例としては、ゴムである。

拍車ローラ３２は、外周面に放射状に凸部３７ａを有する回転体３７を隣接して配置し、弾性を有する軸３８に回転自在に軸支されている。この軸３８の好適な例としては、バネを使用する。この凸部３７ａは、排紙ローラ対３６の間を通過する被記録材Ｐに対し、軸３８の弾性力により適度に被記録材Ｐを押圧する。また、拍車ローラ３２は、プラテン３０の被記録材搬送方向に直交する方向について、一定の間隔を設けて複数備えられる。

中間拍車ローラ３１は、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、外周面に放射状に凸部４０ａを有する拍車４０が、軸４１と一体的に構成され、プラテン３０に固定された支持部材３５に回転自在に軸支されている。この中間拍車ローラ３１は、プラテン３０と排紙ローラ対３６との間を通過する被記録材Ｐを下方に押圧することで、被記録材Ｐが搬送ローラ８から脱した際の被記録材Ｐの浮き上がりを防止するために設けられている。中間拍車ローラ３１は、被記録材Ｐが搬送ローラ８から脱した後も被記録材Ｐの後端をプラテン３０方向へ押し下げるために被記録材Ｐからの反力に耐えられるように弾性を持たない軸４１を上方向に移動しないように保持されて配設される。また、この中間拍車ローラ３１は、拍車ローラ３２の間に複数個設けられる。

また、排紙ローラ対３６と中間拍車ローラ３１とは、排紙ローラ対３６と被記録材Ｐとが接するニップ点Ａと中間拍車ローラ３１と被記録材Ｐとが接する接点Ｂとがプラテン３０の第２リブ３０ｃの高さ（最上部）よりも低い位置に配置される。また、ニップ点Ａと接点Ｂとが水平面上に位置するように配置される。

具体的には、中間拍車ローラ３１が、記録ヘッド７と接触することのない程度の間隔であって、拍車ローラ３２よりもプラテン方向に、拍車ローラ３２の軸心と中間拍車ローラ３１の軸心との距離が５ｍｍ程度の間隔で配設されるとともに、接点Ｂがプラテン３０の第２リブ３０ｃの高さよりも０．３ｍｍ程度低い位置に配設されることにより、搬送ローラ８を脱した被記録材Ｐの後端がプラテン３０上で浮き上がるのを抑えるようにしている。この場合、拍車ローラ３２の押圧力は被記録材Ｐの後端浮き上がりを抑えるのには不足しても上方向に移動しない中間拍車ローラ３１とで抑え面を形成することで被記録材Ｐの後端浮き上がりを防止できるのである。

また、前記搬送ローラ８と排紙ローラ９とは不図示の駆動源によって駆動される。

以上のように構成されたインクジェット記録装置の搬送機構によれば、プラテン３０と、プラテン３０の被記録材搬送方向下流側に排出される被記録材Ｐの下方に配置される排紙ローラ９と被記録材Ｐの上方に配置される拍車ローラ３２とを有する排紙ローラ対３６と、プラテン３０と排紙ローラ対３６との間に配置される中間拍車ローラ３１とが備えられ、拍車ローラ３２の軸心が排紙ローラ９の軸心に対して上方プラテン方向に配置され、排紙ローラ対３６と被記録材Ｐとが接するニップ点Ａと中間拍車ローラ３１と被記録材Ｐとが接する接点Ｂとがプラテン３０の最上面（第２リブ３０ｃの水平面）よりも低い位置に配置されるとともに、ニップ点Ａと接点Ｂとが水平面上に配置されることにより、被記録材Ｐが排紙ローラ９から脱した際にも中間拍車ローラ３１が上方向には移動しないように保持されているので、中間拍車ローラ３１と排紙ローラ対３６で被記録材Ｐの姿勢を維持することができ、被記録材Ｐがプラテン上面で浮き上がることがなく、被記録材Ｐと記録ヘッド７の間隔を印刷するための好適な範囲に保つことができるため高い印刷品位を得ることができる。

Ａニップ点
Ｂ接点
Ｐ被記録材
７記録ヘッド
９排紙ローラ
３０プラテン
３１中間拍車ローラ
３２拍車ローラ
３６排紙ローラ対

Claims

印字領域において被記録材を支持するプラテンと、
前記プラテンの被記録材搬送方向下流側に排出される被記録材の下方に配置される排紙ローラと前記被記録材を挟んで前記排紙ローラに対して弾性的に付勢される拍車ローラとを有する排紙ローラ対と、
前記印字領域と前記排紙ローラ対との間に配置される中間拍車ローラと
を備え、
前記プラテンは、
上方に向かって突設され、且つ、前記被記録材搬送方向に沿って前記中間拍車ローラの延長線上に位置する第１リブと、
上方に向かって突設され、且つ、前記被記録材搬送方向に沿って前記拍車ローラの延長線上に位置する第２リブと
を備え、
前記第１リブは、水平面を形成する第１平面部と、当該第１平面部と連なって前記被記録材搬送方向下流側に傾斜する第１傾斜部とを有し、
前記第２リブは、水平面を形成する第２平面部と、当該第２平面部と連なって前記被記録材搬送方向下流側に傾斜する第２傾斜部とを有し、
前記第２傾斜部は、前記第１傾斜部より前記被記録材搬送方向上流側から傾斜し、
前記排紙ローラ対と前記被記録材とが接するニップ点と前記中間拍車ローラと前記被記録材とが接する接点とが前記プラテンの最上面よりも低い位置に配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記第１傾斜部は、前記印字領域より前記被記録材搬送方向下流側から傾斜することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記中間拍車ローラは、上方向に移動不能に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記中間拍車ローラは、前記中間拍車ローラの軸心と前記拍車ローラの軸心との距離が、少なくとも前記中間拍車ローラの半径と前記拍車ローラの半径との総和より大きくなるように配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記ニップ点と前記接点とが水平面上に位置するように、前記中間拍車ローラが配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記中間拍車ローラは、被記録材搬送方向と直交する方向について、前記排紙ローラ対と交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記中間拍車ローラは、外周面に凸部を有する拍車と、弾性を有さない軸と、が一体的に構成されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。