JP7196563B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルからシートにインクを吐出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、搬送路に沿って搬送されるシートにノズルからインクを吐出することで画像を形成する（例えば、特許文献１）。シートを搬送する手段としては、例えば、駆動ローラーと従動ローラーに巻き掛けられた搬送ベルトを備え、シートを搬送ベルトに載せて搬送する搬送ユニットが知られている。

特開２００７－８０９３号公報

ところで、従来、ノズルと搬送路との距離は、シートが普通紙である場合にノズルとシートとの距離が最適値となるように予め調整されている。そのため、シートの厚みが普通紙と異なる場合に、ノズルとシートとの距離が変化してしまう。ノズルとシートとの距離が最適値でなくなると、色ずれやインクの飛沫等による画質不良が発生するおそれがある。

本発明は、上記事情を考慮し、シートの厚みの違いによるインクの吐出口とシートとの距離の変化に起因する画質不良を抑制することのできるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るインクジェット記録装置は、シートを搬送路面に載せて搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットにより搬送される前記シートにインクを吐出するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットにおけるインクの吐出口と前記シートとの距離が予め定められた距離となるように、前記シートの厚みに応じて前記搬送ユニットと前記ヘッドユニットとの距離を調整する調整機構と、を備え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おいて、前記調整機構は、前記シートの厚みに応じて複数段階に前記搬送ユニットと前記ヘッドユニットとの距離を調整するように構成されてもよい。

本発明に係るインクジェット記録装置において、前記調整機構は、前記搬送路面に垂直な方向の高さが互いに異なる複数の対向面が前記ヘッドユニットと対向するように形成され、前記搬送ユニットに設けられた調整部材と、前記ヘッドユニットから前記搬送ユニット側へ突出するように形成された突起部と、を備え、前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面を前記突起部に突き当てることで前記搬送ユニットと前記ヘッドユニットとの距離を調整するように構成されてもよい。

本発明に係るインクジェット記録装置において、前記調整部材は、前記搬送路面に平行な方向に移動可能であり、前記調整機構は、前記搬送路面に平行な方向に前記調整部材を移動させる第１駆動部と、前記搬送路面に垂直な方向に前記搬送ユニットを移動させる第２駆動部と、を備え、前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向するように、前記第１駆動部により前記調整部材を移動させた後、前記突起部に対向する対向面を前記突起部に突き当てるように、前記第２駆動部により前記搬送ユニットを移動させるように構成されてもよい。

本発明に係るインクジェット記録装置において、前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向しているか否かの判定結果を出力する判定部を備えてもよい。

本発明に係るインクジェット記録装置において、前記第２駆動部は、前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向していないことを示す判定結果を前記判定部が出力した場合に、前記調整部材を初期位置に戻した後、前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向するように前記調整部材を移動させるように構成されてもよい。

本発明によれば、シートの厚みの違いによるインクの吐出口とシートとの距離の変化に起因する画質不良を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの内部構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ユニットとヘッドユニットを模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ユニットの前側の部分の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る調整機構の動作を示す流れ図である。 本発明の一実施形態に係る初期状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ユニットを下方に移動させた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る調整部材をシートの厚みに対応する位置に移動させた状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ユニットを上方に移動させた状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置及びプログラムについて説明する。

まず、図１乃至４を参照して、プリンター１（インクジェット記録装置の一例）の全体の構成について説明する。図１は、プリンター１の内部構成を模式的に示す正面図である。図２は、搬送ユニット７とヘッドユニット８を模式的に示す正面図である。図３は、搬送ユニット７の斜視図である。図４は、ヘッドユニット８の斜視図である。以下、図１における紙面手前側をプリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはプリンター１を正面から見た方向を基準として説明する。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

プリンター１は、箱形の筐体２を備える。筐体２内の下部には、引き出し可能な複数の給紙カセット３が設けられており、各給紙カセット３には互いにサイズの異なるシートＳが収容される。筐体２の左側面の上部に排出口２５が設けられ、その下方に排出トレイ２６が設けられている。筐体２の上部には、ヘッドユニット８が配置されており、ヘッドユニット８の下方に搬送ユニット７が配置されている。搬送路６は、給紙カセット３からヘッドユニット８と搬送ユニット７との間隙を経て排出口２５に向かうように形成されている。筐体２の右側面の上部に手差し給紙口２７が設けられ、その下方に手差しトレイ２８が設けられている。

図２及び３に示されるように、搬送ユニット７は、フレーム３０、駆動ローラー３１、テンションローラー３２、従動ローラー３３、搬送ベルト３４及び吸気部３５を備える。駆動ローラー３１、テンションローラー３２及び従動ローラー３３は、前後方向を軸方向Ｘ（長手方向）として配置され、フレーム３０に支持されている。駆動ローラー３１は、モーター等の駆動源（図示省略）により駆動される。搬送ベルト３４は、無端のベルトであり、駆動ローラー３１、テンションローラー３２及び従動ローラー３３に巻き掛けられている。搬送ベルト３４には多数の吸気孔（図示省略）が設けられ、搬送ベルト３４を挟んでヘッドユニット８と対向する位置に吸気部３５が設けられている。吸気部３５は、搬送ベルト３４の上方から吸気孔を通り搬送ベルト３４の内側へと向かう気流を発生させ、搬送ベルト３４の上面（以下、搬送路面３４Ｓという。）に載せられたシートＳを搬送ベルト３４に吸着させる。搬送ユニット７は、搬送ベルト３４を周回させ、シートＳを予め定められた搬送方向Ｙ（左方向）に搬送する。

図２及び４に示されるように、ヘッドユニット８は、記録ヘッド４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを備える。記録ヘッド４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出するラインヘッドである。以下、記録ヘッド４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを、記録ヘッド４１と総称する。記録ヘッド４１は、シートＳの搬送方向Ｙと直交する方向に並ぶ複数のノズル（図示省略）を備える。インクが吐出される吐出口は、記録ヘッド４１の下面（以下、ノズル面４２という。）に形成されている。記録ヘッド４１は、ノズル面４２を露出させて筐体４０に収容されている。記録ヘッド４１は、インクを収容したインクコンテナ（図示省略）に接続されており、インクコンテナからインクの供給を受ける。

次に、プリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１が外部コンピューター等から画像形成指示を受信すると、画像形成指示で指定されたサイズのシートＳが、給紙カセット３又は手差しトレイ２８から搬送路６に送り出され、搬送ベルト３４に吸着されて搬送される。記録ヘッド４１は、搬送されるシートＳに画像形成指示に従ってインクを吐出することで画像を形成する。画像が形成されたシートＳは、排出口２５から排出トレイ２６に排出される。

次に、図１乃至６を参照して、調整機構１００の構成について説明する。図５は、搬送ユニット７の前側の部分の斜視図である。図６は、プリンター１の電気的構成を示すブロック図である。

プリンター１は、ノズルの吐出口（ノズル面４２）とシートＳとの距離が予め定められた距離となるように、シートＳの厚みに応じて搬送ユニット７とヘッドユニット８との距離を複数段階に調整する調整機構１００を備える。調整機構１００は、搬送路面３４Ｓに垂直な方向の高さが互いに異なる第１対向面５１乃至第４対向面５４（複数の対向面の一例）がヘッドユニット８と対向するように形成され、搬送ユニット７に設けられた調整部材３７と、搬送路面３４Ｓに平行な方向に調整部材３７を移動させる第１駆動部６０と、搬送路面３４Ｓに垂直な方向に搬送ユニット７を移動させる第２駆動部７０と、ヘッドユニット８から搬送ユニット７側へ突出するように形成された突起部４５と、を備える。以下、搬送路面３４Ｓに垂直な方向の高さを「高さ」と略記する。

図３に示されるように、調整部材３７は、搬送ユニット７における搬送ベルト３４の前側と後側に設けられている。調整部材３７は、搬送方向Ｙを長手方向とする概ね直方体の部材であり、樹脂等で形成されている。調整部材３７の上面には、左右に並ぶ２つの段差部５０が形成されている。つまり、搬送ユニット７は、搬送ベルト３４の前側における左右の２箇所と、搬送ベルト３４の後側における左右の２箇所の、合計４箇所に段差部５０を備えている。

段差部５０は、ヘッドユニット８と対向する第１対向面５１、第２対向面５２、第３対向面５３、第４対向面５４を備える。右から順に第１対向面５１、第２対向面５２、第３対向面５３、第４対向面５４が並ぶように形成されており、いずれも矩形である。第１対向面５１、第２対向面５２、第３対向面５３、第４対向面５４の高さは、互いに異なっている。第１対向面５１が最も低く、第２対向面５２は第１対向面５１よりも高く、第３対向面５３は第２対向面５２よりも高く、第４対向面５４は第３対向面５３よりも高く形成されている。４つの段差部５０の第１対向面５１の高さは等しい。また、４つの段差部５０の第２対向面５２の高さは等しい。また、４つの段差部５０の第３対向面５３の高さは等しい。また、４つの段差部５０の第４対向面５４の高さは等しい。

第１対向面５１、第２対向面５２、第３対向面５３、第４対向面５４は、それぞれ普通紙、第１種厚紙、第２種厚紙、封筒に対応する高さを有する。ここで、第１種厚紙は普通紙よりも厚く、第２種厚紙は第１種厚紙よりも厚く、封筒は第２種厚紙よりも厚い。第１対向面５１と第２対向面５２との高さの差は、普通紙と第１種厚紙との厚みの差に等しい。第２対向面５２と第３対向面５３との高さの差は、第１種厚紙と第２種厚紙との厚みの差に等しい。第３対向面５３と第４対向面５４との高さの差は、第２種厚紙と封筒との厚みの差に等しい。

図３、５に示されるように、調整部材３７は、調整部材３７の下方に配置された摺動部材３８に固定されている。摺動部材３８は、搬送ユニット７のフレーム３０に設けられ、フレーム３０に対して左右方向に摺動可能である。つまり、調整部材３７は、摺動部材３８とともにフレーム３０に対して左右方向に移動可能である。

第１駆動部６０は、左右方向を長手方向とするラック６１、ラック６１と噛み合うピニオン６２、モーター６３、モーター６３の駆動力を減速してピニオン６２に伝達するギア列（図示省略）を含む。ラック６１は、摺動部材３８に設けられている。ピニオン６２とモーター６３とギア列は、フレーム３０に設けられている。モーター６３の回転により、調整部材３７がフレーム３０に対して左右方向に移動する。

第１駆動部６０は、回転検知部６５を備える。回転検知部６５は、例えば、パルス板とフォトインターラプターとを備える（図示省略）。パルス板は、樹脂等で形成された円板状の部材であり、径方向を長手方向とする複数のスリットが周方向に等間隔で形成されている。フォトインターラプターは、パルス板に光を照射し、パルス板による光の通過と遮断に対応してレベルが変化するパルス信号を出力する。

図２に示されるように、第２駆動部７０は、上下方向を長手方向とするラック７１、ラック７１と噛み合うピニオン７２、モーター７３、モーター７３の駆動力を減速してピニオン７２に伝達するギア列（図示省略）を含む。ラック７１は、搬送ユニット７のフレーム３０に設けられている。ピニオン７２とモーター７３とギア列は、プリンター１の筐体２に設けられている。モーター７３の回転により、搬送ユニット７が筐体２に対して上下方向に移動する。

図４に示されるように、突起部４５は、ヘッドユニット８の筐体４０の下面における搬送ユニット７の各段差部５０に対応する４箇所に形成されている。突起部４５は、概ね円柱状に形成され、突起部４５の先端部は、段差部５０の第１対向面５１乃至第４対向面５４と平行な平面状に形成されている。突起部４５の先端部は、第１対向面５１乃至第４対向面５４よりも小さく形成されている。４つの突起部４５の先端部の高さは、等しい。

図６に示されるように、プリンター１は、制御部４を備え、制御部４には、給紙カセット３、記憶部５、搬送ユニット７、ヘッドユニット８、第１駆動部６０、第２駆動部７０、回転検知部６５が接続されている。制御部４は、ＣＰＵ等の演算装置である。記憶部５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置である。制御部４は、記憶部５に記憶された制御プログラムや制御用データを用いて、プリンター１の各部を制御する。制御部４は、後述する判定部として機能する。

次に、図７乃至１１を参照して、調整機構１００の動作について説明する。図７は、調整機構１００の動作を示す流れ図である。図８は、初期状態を示す斜視図である。図９は、搬送ユニット７を下方に移動させた状態を示す斜視図である。図１０は、調整部材３７をシートＳの厚みに対応する位置に移動させた状態を示す斜視図である。図１１は、搬送ユニット７を上方に移動させた状態を示す斜視図である。なお、図８乃至１１において、ヘッドユニット８については、前側の突起部４５よりも前側の断面が示されている。

図８に示されるように、初期状態においては、調整部材３７が初期位置に位置し、突起部４５が第１対向面５１の中央に接触している。このとき、ノズル面４２とシートＳとの距離が最適値になっている。この最適値は、色ずれやインクの飛沫等による画質不良が最少となる距離である。調整部材３７は、初期位置よりも左方への移動が規制されている。プリンター１が外部コンピューター等から画像形成指示を受信すると、図７に示される流れ図に従って処理が実行される。

最初に、ステップＳ０１において、制御部４が、画像形成指示で指定されたシートＳが普通紙であるか否かを判定し、普通紙である場合（ステップＳ０１：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１の処理に移行し、普通紙でない場合（ステップＳ０１：ＮＯ）には、ステップＳ０３の処理に移行する。

ステップＳ２１において、制御部４は、画像形成指示で指定された給紙カセット３又は手差しトレイ２８から搬送路６にシートＳを送り出し、ヘッドユニット８により画像を形成する。

一方、ステップＳ０３において、制御部４は、第２駆動部７０のモーター７３を所定の回転量だけ回転させて搬送ユニット７を下降させる（図９参照）。

次に、ステップＳ０５において、制御部４は、シートＳの厚みに応じた位置に調整部材３７を移動させる（図１０参照）。具体的には、記憶部５には、シートＳの厚み毎に第１駆動部６０のモーター６３の回転量Ｒ１を示す制御用データが記憶されている。例えば、第１種厚紙に対応する回転量Ｒ１は、第１対向面５１の中央と第２対向面５２の中央との距離だけ調整部材３７を右方へ移動させるのに要する回転量を示す。制御部４は、回転量Ｒ１に応じた制御信号をモーター６３に送ることで、第２対向面５２が突起部４５に対向するように調整部材３７を移動させる。

次に、ステップＳ０７において、制御部４（判定部）は、回転量Ｒ１だけモーター６３が回転したか否かを判定する。具体的には、制御部４は、回転検知部６５から出力されたパルス信号の数からモーター６３の回転量ｒを求め、回転量ｒが回転量Ｒ１に等しい場合には、回転量Ｒ１だけモーター６３が回転したと判定し（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、ステップＳ０９の処理に移行する。一方、制御部４は、回転量ｒが回転量Ｒ１に等しくない場合には、回転量Ｒ１だけモーター６３が回転しなかったと判定し（ステップＳ０７：ＮＯ）、ステップＳ３１の処理に移行する。回転量ｒの不足や超過は、ノイズにより制御信号が乱れた場合などに起こり得る。

ステップＳ３１において、制御部４は、第１駆動部６０のモーター６３を逆回転させて調整部材３７を初期位置に戻し、ステップＳ０５以降の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ０９において、制御部４は、第２駆動部７０のモーター７３を逆回転させて段差部５０が突起部４５に接触するまで搬送ユニット７を上昇させる。シートＳが第１種厚紙の場合、第２対向面５２が突起部４５に接触する（図１１参照）。このとき、ノズル面４２とシートＳとの距離が最適値になっている。

次に、ステップＳ１１において、制御部４は、画像形成指示で指定された給紙カセット３又は手差しトレイ２８から搬送路６にシートＳを送り出し、ヘッドユニット８により画像を形成する。

次に、ステップＳ１３において、制御部４は、第２駆動部７０のモーター７３を所定の回転量だけ回転させて搬送ユニット７を下降させる（図１０参照）。

次に、ステップＳ１５において、制御部４は、第１駆動部６０のモーター６３を逆回転させて調整部材３７を初期位置に戻す（図９参照）。

次に、ステップＳ１７において、制御部４は、第２駆動部７０のモーター７３を逆回転させて第１対向面５１が突起部４５に接触するまで搬送ユニット７を上昇させる（図８参照）。

以上説明した本実施形態に係るプリンター１によれば、ヘッドユニット８におけるインクの吐出口（ノズル面４２）とシートＳとの距離が最適値となるように、シートＳの厚みに応じて搬送ユニット７とヘッドユニット８との距離が複数段階に調整される。よって、本実施形態に係るプリンター１によれば、シートＳの厚みの違いによるインクの吐出口とシートＳとの距離の変化に起因する画質不良を抑制することができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、第１対向面５１乃至第４対向面５４のうちシートＳの厚みに対応する対向面を突起部４５に突き当てることで搬送ユニット７とヘッドユニット８との距離を調整するから、高精度な調整を行うことができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、第１駆動部６０と第２駆動部７０により調整部材３７を移動させるから、迅速且つ高精度な調整を行うことができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、第１対向面５１乃至第４対向面５４のうちシートＳの厚みに対応する対向面が突起部４５に対向しているか否かの判定結果を判定部が出力するから、シートＳの厚みに対応する対向面が突起部４５に対向してない場合の画質不良を回避する契機をつくることができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、第２駆動部７０は、第１対向面５１乃至第４対向面５４のうちシートＳの厚みに対応する対向面が突起部４５に対向していないことを示す判定結果を判定部が出力した場合に、調整部材３７を初期位置に戻した後、第１対向面５１乃至第４対向面５４のうちシートＳの厚みに対応する対向面が突起部４５に対向するように調整部材３７を移動させるから、シートＳの厚みに対応する対向面が突起部４５に対向してない場合の画質不良を回避することができる。

上記の実施形態が以下のように変形されてもよい。

上記実施形態の調整部材３７に代えて、回転可能な円板上に第１対向面５１乃至第４対向面５４が周方向に並ぶように配置された調整部材が設けられ、第１駆動部６０がこの調整部材を回転させるように構成されていてもよい。

上記実施形態の第２駆動部７０に代えて、搬送ユニット７を上方に付勢するバネ等の部材が設けられていてもよい。

上記実施形態の段差部５０に代えて、搬送路面３４Ｓに垂直な方向の高さが搬送方向Ｙに連続的に変化する斜面が調整部材３７に形成されていてもよい。この場合、搬送ユニット７とヘッドユニット８との距離が無段階に調整されるように構成されてもよい。

モーター６３、７３に代えて、ピニオン６２、７２を手動で回転させるための機構が設けられていてもよい。

突起部４５が搬送路面３４Ｓに平行な方向に移動可能な構成を有し、第１駆動部６０が突起部４５を移動させるように構成されていてもよい。

ヘッドユニット８に調整部材３７と第１駆動部６０が設けられ、搬送ユニット７に突起部４５が設けられていてもよい。

搬送ユニット７に代えてヘッドユニット８を移動させることで搬送ユニット７とヘッドユニット８との距離を調整するように構成されてもよい。

搬送ベルト３４に代えて、搬送ユニット７のフレーム３０に固定された搬送路面３４Ｓに沿ってシートＳを滑らせて搬送するプリンター１に本発明が適用されてもよい。

１ プリンター（インクジェット記録装置）
７ 搬送ユニット
３４Ｓ 搬送路面
３７ 調整部材
８ ヘッドユニット
４０ 筐体
４１、４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙ 記録ヘッド
４２ ノズル面（インクの吐出口）
４５ 突起部
５１ 第１対向面（対向面）
５２ 第２対向面（対向面）
５３ 第３対向面（対向面）
５４ 第４対向面（対向面）
６０ 第１駆動部
７０ 第２駆動部
１００ 調整機構

Claims (4)

1. シートを搬送路面に載せて搬送する搬送ユニットと、
   前記搬送ユニットにより搬送される前記シートにインクを吐出するヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットにおけるインクの吐出口と前記シートとの距離が予め定められた距離となるように、前記シートの厚みに応じて前記搬送ユニットと前記ヘッドユニットとの距離を調整する調整機構と、を備え、
   前記調整機構は、
   前記搬送路面に垂直な方向の高さが互いに異なる複数の対向面が前記ヘッドユニットと対向するように形成され、前記搬送ユニットに設けられた調整部材と、
   前記ヘッドユニットから前記搬送ユニット側へ突出するように形成された突起部と、
   を備え、
   前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面を前記突起部の先端部に突き当てることで、前記シートの厚みに応じて複数段階に前記搬送ユニットと前記ヘッドユニットとの距離を調整することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記調整部材は、前記搬送路面に平行な方向に移動可能であり、
   前記調整機構は、
   前記搬送路面に平行な方向に前記調整部材を移動させる第１駆動部と、
   前記搬送路面に垂直な方向に前記搬送ユニットを移動させる第２駆動部と、を備え、
   前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向するように、前記第１駆動部により前記調整部材を移動させた後、前記突起部に対向する対向面を前記突起部に突き当てるように、前記第２駆動部により前記搬送ユニットを移動させ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. 前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向しているか否かの判定結果を出力する判定部を備え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。
4. 前記第２駆動部は、前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向していないことを示す判定結果を前記判定部が出力した場合に、前記調整部材を初期位置に戻した後、前記複数の対向面のうち前記シートの厚みに対応する対向面が前記突起部に対向するように前記調整部材を移動させることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。

Images