JP5328329B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドからシートにインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、詳しくは、シートを吸着するための吸引孔とシートの端部をはみ出して吐出されるインクを受けるための縁無し口とを有するプラテンを備えた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では、インク滴を飛翔させて記録を行うことから、記録画質を保つために、記録ヘッドとシートと間のギャップを一定に保つことが重要である。シートの浮きが発生すると、記録ヘッドがシートに接触して画質劣化や損傷の原因になる可能性がある。このような課題を解決する手段として、プラテンに支持されるシートの裏面に吸引力を作用させてシートを密着させるようにした吸引式のプラテンが提案されている。このプラテンによれば、シートの浮きを抑えることで記録ヘッドとシートのギャップを小さく保つことが可能となり、画質の向上を図ることができる。

特許文献１には、プラテンの内部を仕切って複数の負圧室を形成し、これらの負圧室を１つの共通の負圧室を介して負圧発生手段と接続する構成が開示されている。この構成によれば、シートの幅に関わらず、シートで覆われていない吸引孔からの空気流量を制限することができ、所定の負圧を維持してシートの浮きを抑えることができる。また、特許文献２には、プラテン上の複数の吸引孔を１つのダクトに連通させ、ダクトの一端部に空気導入口を設けるとともに、他端部に負圧発生手段を接続する構成が開示されている。この構成によれば、吸引孔の下部にシートの全幅に沿って流れる空気流を形成することができる。さらに、この構成において、空気流の上流側におけるシート端部近傍の吸引孔の直下に設けたオリフィス部材で空気流れを絞ることにより、シートの浮きを抑えるようにした構成が開示されている。
特許第３７４５９８９号公報 特開２００６−１９２８３９号公報

インクジェット記録装置においては、近年、低コスト化および軽量化のために本体の小型化や薄型化が進んでいる。そのため、負圧発生手段を用いてシートを吸着するプラテンにおいても、真空チャンバーであるダクトの薄型化が要請される。しかし、ダクトの薄型化に関しては以下のような課題があった。すなわち、従来の薄型構造では、ダクト内の空気流に伴う圧力損失により負圧吸引力がプラテンの幅方向（主走査方向）にわたって変動し、シートに作用する吸着力が不均一になってしまう。その結果、シートを安定的に搬送することが困難になり、記録画像の劣化が生じる可能性があった。

また、薄型のダクトでは、余白無し記録のための縁無し口からの吸引によって空気の流れが複雑となり、局所的にシート吸引力が低下することがあった。その理由は、シートの端部からはみ出たインクやインクミストを回収するために縁無し口から吸引すると、縁無し口における空気の圧力損失がシート吸引孔の領域に比べて大きくなるためである。すなわち、ダクト内の空気流を乱す作用が大きくなり、その際の吸引圧の低下によりシートの浮きを引き起こす可能性があった。この紙浮きは、記録ヘッドとの擦れ、シートの裏汚れ、紙ジャムなどの原因となることがある。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、安価な構成で、縁無し記録の際にシートを安定した吸着力で均一に吸着することができるプラテンを備えたインクジェット記録装置を提供することである。

本発明は、記録ヘッドからシートへインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、シートを吸着するための複数の吸引孔とシートの端部からはみ出して吐出されるインクを受けるための少なくとも２つの縁無し口を有するプラテンと、前記吸引孔および前記縁無し口に吸引力を作用させるための負圧発生手段と、前記プラテンを前記負圧発生手段に接続するためのダクトと、を備えたインクジェット記録装置において、前記プラテンの内部は吸着されるシートの内側でかつ前記縁無し口の内側で少なくとも１つの負圧室に区切られ、前記負圧室は前記ダクトに個別に連通し、前記ダクトは、紙基準寄りの位置に設けられた連通口を介して前記負圧発生手段に接続され、前記ダクトの断面積は、紙基準側から離れる方向に減少していることを特徴とする。

本発明によれば、安価な構成で、縁無し記録の際にシートを安定した吸着力で均一に吸着することができるプラテンを備えたインクジェット記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一または対応部分を示すものである。図１は本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置の斜視図である。図２は図１のインクジェット記録装置の縦断面図である。装置本体１の底部には被記録材であるシートＰを積載収納するためのシート収納部１０が設けられている。シート収納部１０はカセットカバー１３で覆われ、シートＰの補充または交換をする際にカセットカバー１３を開ける。装置本体１の内部の上部には、画像情報に基づいて記録ヘッド３からシートへインクを吐出して記録を行う記録部５０が設けられている。シート収納部１０内のシートＰは、給紙ローラ１５および分離板１９等を備えた給紙機構６０により最上位のシートＰ１が１枚ずつ分離給送され、記録部５０へ向けて給送される。記録部５０で記録されたシートは排紙ローラ１１ａおよび排紙拍車１１ｂによりカセットカバー１３上へ排出される。

インクジェット記録装置には、ＣＰＵ、メモリおよびＩ／Ｏ回路等を備えたコントローラからなる制御手段８０が設けられている。この制御手段８０は、内部メモリに予め格納された制御プログラムに従い、駆動モータや各種装置の動作を制御する。これにより、被記録材であるシートＰの給送や搬送の動作を制御するとともに、画像情報に基づいて記録ヘッド３を制御することにより、シートＰに画像を記録していく。また、制御手段８０は、後述する負圧発生手段２４による吸引動作などを制御する他、装置全体の動作やそのタイミングを制御するものである。

インクジェット記録装置において記録動作が開始されると、アーム１４が下方へ回動し、給紙ローラ１５が自重によりシート収納部１０に積載されたシートＰに圧接される。この状態で給紙ローラ１５を回転させることにより、最上位のシートＰ１が給送されるとともに分離板１９における摩擦により分離され、分離板１９の斜面に沿ってローラガイド２０まで搬送される。ローラガイド２０まで搬送されたシートＰ１は、搬送通路Ｒに進入し、Ｕターンローラ２１の回転により搬送ローラ９およびピンチローラ１２のニップ部へ導かれ、さらに、搬送ローラ９およびピンチローラ１２に挟持されてプラテン２２上の記録開始位置へ搬送される。

記録ヘッド３はキャリッジ２に搭載されており、キャリッジ２は装置本体１のフレーム６に固定されたガイドシャフト７およびガイドレール８に沿って往復移動可能である。キャリッジ２の移動は、不図示のモータおよびベルト伝動機構によって駆動される。シートＰ１がプラテン２２上の記録開始位置まで搬送されると記録ヘッド３による記録動作が開始される。つまり、キャリッジ２の移動に同期して画像情報に基づいて記録ヘッド３を駆動することにより、プラテン２２上のシートＰ１に対して１ライン分（１走査分）ずつの記録が行われる。１ライン分の記録と所定ピッチの搬送を交互に繰り返すことにより、シートＰ１の全体の記録が行われる。

記録ヘッド３のシートＰ１と対向する面に複数の吐出口が所定の配列で形成されている。また、カラー記録など、複数色のインクを用いる場合は、キャリッジ移動方向（主走査方向）に配列された複数の吐出口列からそれぞれ異なる色のインクを吐出して記録を行う。各色のインクは、それぞれの供給チューブ５を通して、インクタンク４から供給される。所望の画像が記録されたシートＰ１は、排紙ローラ１１ａと排紙拍車１１ｂにて挟持されカセットカバー１３上に排出される。シート収納部１０は、装置本体１に対し着脱自在なカセットで構成しても良い。以上ではシート収納部１０から給送されるカットシートＰ１に記録する場合を説明したが、スプール６２に巻回されたシートＰから解き出されるロールシートＰ２に記録する場合も、搬送ローラ９およびピンチローラ１２により搬送されるシートに対し同様に記録される。ただし、ロールシートＰ2 の場合は、１頁分の記録が終了したところで不図示のカッタで切断された後に排出され、未記録部分は搬送ローラ９およびスプール６２の逆転により待機位置まで巻き戻される。

〔第１の実施形態〕
図３は第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のプラテンの斜視図である。図４は図３のプラテンの正面断面図である。プラテン２２上のシートＰの両側の端部に対応する位置（図示の例では２箇所）に縁無し口２５が設けられている。各縁無し口２５は、余白無し記録においてシート端部の外側にはみ出して吐出されたインクを受けるための凹部５５とその内部に形成されたインク回収孔５６で構成されている。両側２箇所に設けられた縁無し口２５の間には、所定の配列をなして複数の吸引孔２３が形成されている。これらの吸引孔２３は、負圧発生手段（吸引ファン）２４による負圧吸引力を付与されることで、シートＰをプラテン２２の通紙面に吸着させるための孔である。

プラテン２２には、各サイズのシートＰの一方の端部をガイドするための紙基準６４が設けられており、紙基準６４の位置には、各サイズのシートＰに共通の縁無し口２５が配されている。従って、反対側の縁無し口２５はシートＰの他方の端部に対応する位置に配されることになる。ただし、図示のプラテン２２の縁無し口２５は、一定幅のシートを想定して両端部の２箇所に形成されている。

プラテン２２の下側にはダクト３０が設けられ、ダクト３０は吸引ファン２４に接続されている。プラテン２２の内部は、両側の縁無し口２５の内側を壁２６で区切ることにより、両端部の縁無し口２５に連通する２つの吸引室６６と、各吸引孔２３に連通する負圧室２７との３つの区域に仕切られている。そして、各吸引室６６および負圧室２７は、それぞれに設けられた連通孔を介して個別にダクト３０に連通している。プラテン２２の縁無し口２５以外の領域には、多数の吸引孔２３が所定の配列をなして形成されており、プラテン２２とシートＰとの間の空気を吸引孔２３から負圧室２７およびダクト３０を介して吸引ファン２４により吸引する。これにより、プラテン２２上に搬送されてきたシートＰを負圧によって通紙面に吸着保持する。

各縁無し口２５は、余白無し記録の際にシートＰの外側に吐出されたインクを回収するために、所定広さの凹部５５と吸引力が作用するインク回収孔５６が設けられている。各インク回収孔５６は、縁無し記録の際にシートを外れて吐出されたインクを回収するとともに、このインクの一部が空中を浮遊することで生じるインクミストを回収するためのインクミスト吸引孔も兼ねている。従って、縁無し口２５を通して吸引される空気流は多量なものとなり、吸引孔２３が存在する吸引領域における空気流、並びに、吸引孔２３に連通する負圧室２７を通る空気流に影響を及ぼす。かかる影響を防ぐために、プラテン２２の内部は、シートＰの内側である縁無し口２５の内側を壁２６で区切っている。こうして、壁２６によりシートＰの内側を区切ることにより、シートで覆われていない領域での吸引空気流によってシートで覆われいる領域の負圧吸引力に影響が及ぶことを防ぐことができる。これにより、吸引孔２３によるシートの吸着力の低減や不均一化を防ぐことができる。

なお、本実施形態では、図３および図４に示すプラテン２２を複数個並べた構成にしても良い。すなわち、プラテン２２を複数個組み合わせることにより、異なるサイズのシートに余白無し記録するために３箇所以上に縁無し口を設ける構成にしても良い。縁無し口２５が３箇所以上に設けられる場合も、同様にシートＰの内側である各縁無し口２５の内側を壁２６で区切ることにより、吸引孔２３を有する吸引領域の空気流への影響を防止することができ、吸着力の低下を防ぐとともに吸着力の均一性を保持することができる。これにより、シートＰの幅サイズが異なる場合であっても、シート幅に対応した吸引孔２３を有する吸引領域の空気流への影響を無くすことで、プラテン２２におけるシートＰの浮きを抑えることができ、簡単な構成でシート浮きに起因する画質低下を防止することができる。

〔第２の実施形態〕
図５は第２の実施形態に係るインクジェット記録装置のプラテンの正面断面図である。プラテン２２の複数箇所（図示の例では４箇所）に縁無し口２５が設けられている。各 縁無し口２５は、余白なし記録でシート端部の外側に吐出されるインクを回収するための開口であり、図示の右端側（紙基準側）の縁無し口は幅寸法の異なる各シートに共通の開口である。この共通の縁無し口２５は、プラテン２２の一端部（図４の右側端部）に設けられる各種サイズのシートの端部を揃えるための紙基準６４に対応する位置（その近傍を含む）に配されている。その他の縁無し口２５は、異なる幅のシートの紙基準と反対側の端部に対応する位置に設けられている。各縁無し口２５の間のシート吸着領域には、所定の配列で複数の吸引孔２３が設けられている。最大幅のシートの場合は、両端部の縁無し口２５における空気流によってインクを回収し、全ての吸引孔２３と両端部以外の縁無し孔２５によってシートをプラテン２２上に吸着することになる。

プラテン２２の内部は、両側の縁無し口２５の内側を壁２６で区切るとともに、中間の縁無し口２５の片側（図示の例では紙基準側である右側）を壁２６で区切ることにより、両側の吸引室６６と中間部に複数（３個）の負圧室が形成されている。複数の負圧室は、紙基準側の第１の負圧室２７とそれ以外の複数の負圧室２８とで構成されている。なお、図示の例では、第１の負圧室には、対応する領域の吸引孔２３のみが連通し、縁無し口２５は連通していない。一方、第２の負圧室のそれぞれには、対応する領域の吸引孔２３とともに、中間部の縁無し口（最大幅のシートによって覆われる縁無し口）２５のうちの１つずつが連通している。

プラテン２２の下側にはダクト３０が設けられている。そして、プラテン２２の両端部に配された縁無し口２５の下側には吸引室６６が形成され、各吸引室は連通孔によりダクト３０に直に連通している。第１の負圧室２７は連通孔により直にダクト３０に連通している。また、各第２の負圧室２８は、それぞれの縁無し口２５の真下に形成された連通孔を通して直にダクト３０に連通している。また、両端部の縁無し口２５は、それぞれに設けられた吸引室６６を介してダクト３０に直に連通している。従って、これらの負圧室２７、２８並びに両側端部の吸引室６６は、それぞれ壁２６によって他から区切られていることから、ダクト３０に対して個別に直に連通している。

ダクト３０は負圧発生手段としての吸引ファン２４に接続されている。こうして、シートＰを吸着する領域の各負圧室２７、２８内の負圧に対し、シートＰが存在しない領域（その他の負圧室２８と図示左端部の吸引室６６）から吸引される空気流がほとんど影響を与えない構成となっている。これにより、シートＰの裏面に作用する負圧を低下させることなく均一に保持することができ、シートＰの全域を通紙面に対し均一に確実に吸着させることができる。

本実施形態では、複数の縁無し口２５を設けるとともに、ダクト３０と吸引ファン２４との連通口３０ｃは紙基準６４寄りの位置に配されている。ダクト３０の内部は、プラテン接合面３０ａから底面３０ｅまでの距離は、紙基準６４側から離れるにつれてゆるやかに減少している。ダクト３０の幅寸法（シート搬送方向の寸法）はほぼ一定であり、従って、ダクト内部の断面積は、紙基準６４側から離れるにつれてゆるやかに減少している。本実施形態のその他の構成は第１の実施形態と同じである。

次に、図示のように２つの負圧室２７、２８を覆うサイズのシートＰを搬送するときの状態を説明する。吸引ファン２４によりダクト３０を介して吸引すると、シートに覆われた負圧室２７、２８内に負圧が発生し、シートＰを通紙面上に吸着する。また、縁無し記録を行うときは、シートＰをはみ出したインクがシート両端の縁無し口２５の凹部５５に吐出される。そして、縁無し口２５のインク回収孔５６にも吸引力が作用しているため、空気とともにインクがダクト３０内へ直に流れ込む。このとき、プラテン２２内には、シート内側で内部空間を仕切る壁２６が設けられている。このため、シートＰで覆われた領域の負圧室は、シートで覆われていない領域の負圧室内の吸引空気流の影響を受けることなく、シートを均一な強い吸引力でプラテン２２に吸着させることができる。

また、このとき、シートＰで覆われていない吸引領域の負圧室２８とシート両端以外の縁無し口２５から、それらの連通孔を通して空気流がダクト３０内に流れ込んでいる。その場合、ダクト３０の断面積が紙基準から離れる方向へゆるやかに減少しているため、縁無し口２５から流れ込んだ空気流の流量を制限する作用が生じる。これにより、シートＰで覆われた負圧室２７、２８では通常よりも高い所定の負圧を維持することができ、シートＰの吸着効果を高めることができる。かかる吸着効果は、その他の幅サイズのシートを搬送する場合も同様に高めることができる。

〔第３の実施形態〕
図６は第３の実施形態に係るインクジェット記録装置のプラテンの正面断面図である。図７は図６のプラテンの他の構成例を示す正面断面図である。本実施形態では、各負圧室及び吸引室に連通するダクト３０を複数個に分け、各ダクト３０を中間ダクト３１を介して吸引ファン２４に接続する構成が採られている。図６の構成では、２個のダクト３０が中間ダクト３１を介して吸引ファン２４に接続されており、図７の構成では、４個のダクト３０が中間ダクト３１を介して吸引ファン２４に接続されている。本実施形態のそれ以外の構成は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様である。

本実施形態においても、最大幅のシートの場合は、両端部の縁無し口２５における空気流によってインクを回収し、全ての吸引孔２３と両端部以外の縁無し孔２５によってシートをプラテン２２上に吸着することになる。また、本実施形態でも、各負圧室２７、２８は壁２６で個別に区切られているため、シートＰで覆われていない領域の負圧室における吸引空気流によってシートで覆われている領域の負圧室の負圧に影響が及ぶことを防ぐことができる。これにより、シートで覆われている領域の負圧室内に安定した強い負圧を維持することができ、シートＰをプラテン２２に対し強くて均一な吸引力で吸着させることができる。

さらに、本実施形態では、中間ダクト３１を設けることにより、大型のプラテンなどでダクトを複数に分割してシート吸着力の低下を防ぐ場合の構成の容易化を図ることができる。なお、ダクト３０が１個の場合に中間ダクト３１を介して吸引ファン２４に接続する構成を採ることも可能である。

本実施形態でも、各ダクト３０には複数の負圧室が連通されている。また、各ダクト３０の断面積は、第２の実施形態と同様、紙基準から離れる方向へゆるやかに減少している。従って、本実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果が得られる。特に本実施形態によれば、シート幅がさらに大きくなったり、数多い異なるサイズ幅のシートを用いる場合でも、第２の実施形態と同様にシートの吸着効果を高めることができる。また、本実施形態では、負圧室２７、２８の配置関係を考慮して各ダクト３０の形状を変化させることで、シートの吸着効率を一層高めることができる。

以上説明した実施形態によれば、プラテン２２のシート吸着領域の負圧状態に対する縁無し口２５の空気流の影響を最小限に抑えることができ、局部的な吸着力の低下を防ぐことができる。これにより、ダクト３０を薄型にしてもシートの浮きを確実に抑えることが可能となり、装置の小型化を図ることができる。また、第２及び第３の実施形態によれば、シートで覆われていない領域の負圧室で生じる吸引空気流によってシートで覆われている領域の負圧室の負圧状態に影響が及ぶことを防止することができる。これにより、シートで覆われいる領域の負圧室の負圧を安定した状態に維持することができ、シートを強くて均一な吸引力でプラテン２２に吸着させることができる。つまり、シートの幅サイズが異なる場合でも、有効に浮きを抑えることができる。

さらに、第２、第３の実施形態では、ダクト３０を負圧発生手段２４または中間ダクト３１に接続する連通口を紙基準側に配し、ダクト３０の断面積を紙基準から離れる方向にゆるやかに減少させる構成とした。これにより、空気流等によるシート吸着力の低減を一層効果的に抑制することができ、シートの幅が異なる場合でも、シートの裏面に対し高い吸着力を均一に作用させることができる。

なお、以上の実施形態では、記録ヘッドを移動させて主走査するシリアルタイプのインクジェット記録装置を例に挙げたが、本発明は、フルライン記録ヘッドを用いてシートの紙送り（副走査）のみで記録を行うラインタイプのインクジェット記録装置にも同様に適用可能である。また、本発明は、プラテンを用いるインクジェット記録装置であれば、記録ヘッドの数や使用するシートの材質にも関係なく適用可能であり、さらに、プラテン上の吸引孔および縁無し口の数や配置にも関係なく適用可能である。

本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置の斜視図である。 図１のインクジェット記録装置の縦断面図である。 第１の実施形態に係るインクジェット記録装置のプラテンの斜視図である。 図３のプラテンの正面断面図である。 第２の実施形態に係るインクジェット記録装置のプラテンの正面断面図である。 第３の実施形態に係るインクジェット記録装置のプラテンの正面断面図である。 図６のプラテンの他の構成例を示す正面断面図である。

符号の説明

３ 記録ヘッド
２０ 記録部
９ 搬送ローラ
２２ プラテン
２３ 吸引孔
２４ 負圧発生手段（吸引ファン）
２５ 縁無し口
５５ 凹部
５６ インク回収孔
２６ 壁
２７、２８ 負圧室
３０ ダクト
３１ 中間ダクト
６６ 吸引室
Ｐ シート（被記録材）

Claims (4)

1. 記録ヘッドからシートへインクを吐出して記録を行い、
   シートを吸着するための複数の吸引孔とシートの端部からはみ出して吐出されるインクを受けるための少なくとも２つの縁無し口を有するプラテンと、
   前記吸引孔および前記縁無し口に吸引力を作用させるための負圧発生手段と、
   前記プラテンを前記負圧発生手段に接続するためのダクトと、
   を備えたインクジェット記録装置であって、
   前記プラテンの内部は吸着されるシートの内側でかつ前記縁無し口の内側で少なくとも１つの負圧室に区切られ、
   前記負圧室は前記ダクトに個別に連通し、
   前記ダクトは、紙基準寄りの位置に設けられた連通口を介して前記負圧発生手段に接続され、
   前記ダクトの断面積は、紙基準側から離れる方向に減少していることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記負圧室は隣り合う前記縁無し口の間に形成され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。
3. 前記プラテンの両端部に配される前記縁無し口は、それぞれの吸引室を介して前記ダクトに連通してい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。
4. 前記縁無し口は、前記プラテンの両端部に配される縁無し口を除いて、前記負圧室に連通していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

Images