JP7309402B2

JP7309402B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP7309402B2
Application number: JP2019058708A
Authority: JP
Inventors: 大樹遠藤
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2023-07-18
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: US11173735B2; JP2020157574A; CN111746111A; CN111746111B; US20200307286A1

Description

本発明は、搬送する用紙を適切に搬送しつつ、インク汚れを低減させる画像形成装置に関する。

インクジェット方式の画像形成装置の一例として、搬送ベルトにより搬送される用紙の搬送方向と直交する方向にラインヘッドが配設されたヘッドユニットが設けられた画像記録装置がある。

ここで、用紙を搬送ベルト上に吸引しながら所定の搬送速度で搬送する際、用紙の搬送方向に沿って気流が発生する。このとき、インク吐出によって発生した画像形成に使用しない微小液滴（ミスト）がこの気流によって流されてしまう。流されたミストが、例えば搬送経路内などの吐出位置とずれた場所に着弾することにより、機内のインク汚れが蓄積し、蓄積したインクが用紙に転写して画質の劣化の原因となることがあった。

このミストは、プラテンとヘッドユニットとのギャップが小さいほど流され難くなるので、機内のインク汚れを低減することができる。

その一方で、プラテンとヘッドユニットとのギャップが小さいほど搬送される用紙がヘッドユニットに衝突する可能性が高くなる。

そのため、プラテンとヘッドユニットとのギャップ量を適切に設定する必要がある。

特許文献１には、プラテンとヘッドユニットとのギャップ量を調整する画像記録装置に関する技術が開示されている。

このヘッドユニットには、プラテンとヘッドユニットとのギャップ量を調整するギャップ調整機構が設けられている。ギャップ調整機構は、ＣＭＹＫのヘッド群を保持するヘッド保持部の下面の４つの頂点近傍に設けられている。プラテンは、ヘッドユニットに対して画像記録可能な記録位置と、当該記録位置よりも離間した待機位置とに移動可能となっている。そして、プラテンとヘッドユニットとのギャップ量を調整する際、プラテンをギャップ調整機構が立設した方向に往復移動させることによりギャップ量を可変する。

特開２００９－２８５９５２号公報

ここで、プラテンは平板状の部材を用いて製造されるが、平板の平面度は誤差が生じ、プラテンの場所によってヘッドユニットとのギャップが異なる場合がある。平板の平面度の精度を向上しようとすると相当の製造コストが発生することになる。

上述したように、特許文献１に記載の画像記録装置では、ギャップ調整機構は、ＣＭＹＫのヘッド群全体を保持するヘッド保持部の下面の４つの頂点近傍に設けられている。そのため、プラテンの平面度に誤差が生じると同じ高さに固定されたヘッドとプラテンとのギャップがヘッドごとに異なってしまう。これにより機内のインク汚れが発生したり、搬送される記録媒体がヘッドユニットに衝突する可能性が高くなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、搬送する用紙を適切に搬送しつつ、インク汚れを低減させる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置の特徴は、
用紙を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを摺動可能に支持する搬送ベルト支持部と、
前記搬送ベルト上で搬送される用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドを、前記搬送ベルトによる搬送方向に直交する方向に配列して保持する、複数のヘッド保持部と、
前記複数のヘッド保持部と前記搬送ベルト支持部とのギャップを調整するように、前記複数のヘッド保持部に、一方の端部が取り付けられると共に他方の端部が前記搬送ベルト支持部に取り付けられたギャップ調整部と、
を備えることにある。

本発明に係る画像形成装置の第１の特徴によれば、用紙の先端汚れを防止することができる。

本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるヘッド保持部、搬送ベルトおよびプラテンプレートの斜視図である。本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるヘッド保持部、搬送ベルトおよびプラテンプレートの平面図である。本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置が備えるヘッド保持部、搬送ベルトおよびプラテンプレートの、用紙搬送時の状態を模式的に示した側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置が適用されたインクジェット印刷装置の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図、図２は、図１に示すインクジェット印刷装置のヘッド保持部、搬送ベルトおよびプラテンプレートの斜視図、図３は、図１に示すインクジェット印刷装置のヘッド保持部、搬送ベルトおよびプラテンプレートの平面図である。図４は、図１に示すインクジェット印刷装置のヘッド保持部、搬送ベルトおよびプラテンプレートの、用紙搬送時の状態を模式的に示した側面図である。

以下の説明において、図１に示すように、ユーザから視て、左右方向をＸ１－Ｘ２方向とし、上下方向をＺ１－Ｚ２方向とする。また、ユーザが位置する図１の紙面表方向をＹ１方向、紙面表方向をＹ２方向とする。図１において破線で示す経路が、印刷媒体である用紙ＰＡが搬送される搬送経路Ｒである。以下の説明における上流、下流は、搬送経路Ｒにおける上流、下流を意味する。

図１～３に示すように、インクジェット印刷装置１は、給紙部２と、吸引搬送部３と、印刷部４と、排紙部６とを備える。

給紙部２は、印刷媒体である用紙ＰＡの給紙を行う。給紙部２は、給紙台１１と、給紙ローラ１２と、レジストローラ１３とを備える。

給紙台１１は、印刷に用いられる用紙ＰＡが積載される。

給紙ローラ１２は、給紙台１１に積載された用紙ＰＡを１枚ずつピックアップしてレジストローラ１３に向けて搬送する。給紙ローラ１２は、給紙台１１の上側に配置されている。給紙ローラ１２は、図示しないモータにより回転駆動される。

レジストローラ１３は、給紙ローラ１２により搬送されてきた用紙ＰＡを一旦止めた後、吸引搬送部３に向けて搬送する。レジストローラ１３は、給紙ローラ１２の下流側に配置されている。レジストローラ１３は、図示しないモータにより回転駆動される。

吸引搬送部３は、レジストローラ１３から搬送されてきた用紙ＰＡを印刷部４や排紙部６に向け搬送する。吸引搬送部３は、搬送ベルト２１と、駆動ローラ２２と、従動ローラ２３～２５と、ベルト駆動モータ２６と、プラテンプレート２７と、吸引ファン２８と、用紙浮きセンサ２９とを備える。

搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３～２５に掛け渡される環状の無端ベルトである。搬送ベルト２１には、用紙ＰＡを吸着保持するための貫通穴である吸気孔（図示しない）が多数形成されている。搬送ベルト２１は、吸引ファン２８の駆動により吸気孔に発生する負圧（吸着力）により、用紙ＰＡを搬送ベルト２１の上面に吸着保持する。

搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２の回転駆動により、図１における時計回り方向に回転する。これにより、搬送ベルト２１は、無端移動することで上面に吸着保持した用紙ＰＡをＸ１方向へ搬送する。

駆動ローラ２２および従動ローラ２３～２５は、搬送ベルト２１が掛け渡されるものである。駆動ローラ２２は、ベルト駆動モータ２６により回転駆動され、搬送ベルト２１を回転させる。従動ローラ２３～２５は、搬送ベルト２１を介して駆動ローラ２２に従動する。従動ローラ２３は、駆動ローラ２２と略同じ高さで、駆動ローラ２２からＸ１－Ｘ２方向に所定間隔だけ離間して配置されている。従動ローラ２４，２５は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３の下方において、互いにＸ１－Ｘ２方向に所定間隔だけ離間して、略同じ高さに配置されている。

ベルト駆動モータ２６は、駆動ローラ２２を回転駆動させる。

プラテンプレート２７は、駆動ローラ２２と従動ローラ２３との間において一部が搬送ベルト２１の下側に配置され、搬送ベルト２１の下面を摺動可能に支持する。プラテンプレート２７は、搬送ベルト２１の吸気孔が通過する箇所において上面から下面に向かって貫通する複数の吸引孔（図示しない）を有する。また、プラテンプレート２７は、Ｙ１－Ｙ２方向に複数の補強（図示しない）が設けられている。

吸引ファン２８は、プラテンプレート２７の下方に配置され、下方向（Ｚ２方向）への気流を生じさせる。これにより、吸引ファン２８は、プラテンプレート２７の吸引孔、および搬送ベルト２１の吸気孔を介して空気を吸引して負圧を発生し、用紙ＰＡを搬送ベルト２１上に吸着する。

用紙浮きセンサ２９は、インクジェットヘッド３１の上流側であってレジストローラ１３よりも下流側に設けられ、吸引搬送部３により搬送される用紙ＰＡの浮きを検出する。

印刷部４は、吸引搬送部３により搬送される用紙ＰＡに印刷を行う。印刷部４は、吸引搬送部３の上側に設けられている。印刷部４は、インクジェット印刷装置１の筐体（図示せず）内に固定されている。印刷部４は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ（以下、インクジェットヘッド３１と略す。）と、それぞれを保持する複数のヘッド保持部３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ（以下、ヘッド保持部３２と略す。）と、複数のヘッドギャップ調整部３３Ｋ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙ（以下、ヘッドギャップ調整部３３と略す。）とを備える。

インクジェットヘッド３１は、図３に示すように、吸引搬送部３によりＸ１方向に搬送される用紙ＰＡに対して、隙間のないよう千鳥格子状にＹ１－Ｙ２方向に２列に配列して設けられている。

ヘッド保持部３２Ｋは、吸引搬送部３の上方において、インクジェットヘッド３１Ｋを保持する。ヘッド保持部３２Ｋは、中空状の略直方体形状に形成されている。ヘッド保持部３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙも、ヘッド保持部３２Ｋと同様の構成を有している。

ヘッドギャップ調整部３３Ｋは、ヘッド保持部３２Ｋの下面とプラテンプレート２７上面との距離であるギャップを調整する部材である。図３に示すように、ヘッドギャップ調整部３３Ｋは、ヘッド保持部３２ＫのＹ１側の下面に設けられたヘッドギャップ調整部３３Ｋ１と、ヘッド保持部３２ＫのＹ２側の下面に設けられたヘッドギャップ調整部３３Ｋ２とを備えている。すなわち、一対のヘッドギャップ調整部３３Ｋ１と、ヘッドギャップ調整部３３Ｋ２とで、一対のヘッド保持部３２Ｋを構成している。

ヘッドギャップ調整部３３Ｋ１は、図４に示すように、一方の端部３３Ｋ１ａがヘッド保持部３２Ｋの下面に取り付けられ、他方の端部３３Ｋ１ｂがプラテンプレート２７の上面に取り付けられている。ヘッドギャップ調整部３３Ｋ２もヘッドギャップ調整部３３Ｋ１と同様に取り付けられている。

ヘッドギャップ調整部３３Ｋ（３３Ｋ１，３３Ｋ２）は、上下方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に長さを調整可能な機構を有しており、インクジェットヘッド３１Ｋの解像度、インクジェットヘッド３１Ｋから吐出されるインクのインク特性などに応じて長さを調整することができる。

ヘッドギャップ調整部３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙについても、ヘッドギャップ調整部３３Ｋと同様の構成を有している。すなわち、ヘッドギャップ調整部３３Ｋ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙは、それぞれヘッド保持部３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙごとに設けられているので、ヘッド保持部３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙごとに、ヘッド保持部３２の下面とプラテンプレート２７上面との距離であるギャップを調整することができる。

以上のように、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置１では、ヘッドギャップ調整部３３は、ヘッド保持部３２の下面とプラテンプレート２７上面とのギャップを調整するように、ヘッド保持部３２の下面の両端にそれぞれ一方の端部が取り付けられ、他方の端部がそれぞれプラテンプレート２７上面に取り付けられている。

そのため、ヘッドギャップ調整部３３により、ヘッド保持部３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙごとに、ヘッド保持部３２の下面とプラテンプレート２７上面との距離であるギャップを調整することができる。これにより、図４に示すように、プラテンプレート２７の平面度に誤差が生じ、上下方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に波打つように変形した場合であっても、プラテンプレート２７の変形に応じてヘッド保持部３２の上下方向（Ｚ１－Ｚ２方向）の位置を追従させてギャップを常に均一に保つことができる。

これにより、搬送する用紙ＰＡをインクジェットヘッド３１に衝突させることなく適切に搬送しつつ、ミストによる機内のインク汚れを低減して画質の劣化を低減させることができる。

なお、上述したように、ヘッドギャップ調整部３３は、上下方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に長さを調整可能な機構を有しており、インクジェットヘッド３１の解像度に応じて長さを調整することができる。

インクジェットヘッド３１の解像度が高いほど、インクを吐出するノズル数が多いので、用紙ＰＡを搬送する際に発生するミスト量が多くなる傾向がある。そこで、インクジェットヘッド３１の解像度が高いほど、ギャップを小さくするようにヘッドギャップ調整部３３の長さを調整することができる。

これにより、インクジェットヘッド３１の解像度に応じて、ヘッド保持部３２ごとに適切なギャップを設定することができるので、より、搬送する用紙ＰＡをインクジェットヘッド３１に衝突させることなく適切に搬送しつつ、ミストによる機内のインク汚れを低減して画質の劣化を低減させることができる。

また、ヘッドギャップ調整部３３は、インクジェットヘッド３１から吐出されるインクのインク特性に応じて長さを調整することができる。インク特性には、粘度や色の目立ち易さなどが含まれる。

インクの粘度が高いと、インクジェットヘッド３１から吐出するときの印可電圧を高くする必要がある。印加電圧を高くすると、その分インクを吐出したときに発生するミスト量が多くなる。そこで、例えば、インクジェットヘッド３１から吐出されるインクの粘度が高いほど、ギャップを小さくするようにヘッドギャップ調整部３３の長さを調整することができる。

さらに、インクは色により目立ち易さが異なる。例えば、イエロー（Ｙ）は目立ち難いが、ブラック（Ｋ）は目立ち易い。そこで、例えば、インクジェットヘッド３１から吐出されるインクの色が目立ち易いほど、ミスト量を低減させるためにギャップを小さくするようにヘッドギャップ調整部３３の長さを調整することができる。

これにより、インク特性に応じて、ヘッド保持部３２ごとに適切なギャップを設定することができるので、より、搬送する用紙ＰＡをインクジェットヘッド３１に衝突させることなく適切に搬送しつつ、ミストによる機内のインク汚れを低減して画質の劣化を低減させることができる。

なお、本発明の実施形態では、インクジェットヘッド３１Ｃ，３１Ｋ，３１Ｍ，３１Ｙが、それぞれインク色ごとに、千鳥格子状にＹ１－Ｙ２方向に２列に配列して設けられ、それぞれの色のインクジェットヘッドを保持するヘッド保持部３２Ｃ，３２Ｋ，３２Ｍ，３２Ｙを有するインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らない。

例えば、千鳥格子状にＹ１－Ｙ２方向に２列に配列して設けられたインクジェットヘッドを、列ごとに保持するヘッド保持部を備えるようにしてもよい。この場合もヘッド保持部ごとにヘッドギャップ調整部が設けられる。

（付記）
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
用紙を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを摺動可能に支持する搬送ベルト支持部と、
前記搬送ベルト上で搬送される用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドを、前記搬送ベルトによる搬送方向に直交する方向に配列して保持する、複数のヘッド保持部と、
前記複数のヘッド保持部と前記搬送ベルト支持部とのギャップを調整するように、前記複数のヘッド保持部に、一方の端部が取り付けられると共に他方の端部が前記搬送ベルト支持部に取り付けられたギャップ調整部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。

（付記２）
前記ギャップ調整部は、
前記インクジェットヘッドの解像度に応じて前記ギャップが定められている
ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。

（付記３）
前記ギャップ調整部は、
前記インクジェットヘッドから吐出されるインクのインク特性に基づいて前記ギャップが定められている
ことを特徴とする付記１又は２記載の画像形成装置。

１インクジェット印刷装置
２給紙部
３吸引搬送部
４印刷部
６排紙部
１１給紙台
１２給紙ローラ
１３レジストローラ
２１搬送ベルト
２２駆動ローラ
２３～２５従動ローラ
２６ベルト駆動モータ
２７プラテンプレート（搬送ベルト支持部）
２８吸引ファン
２９用紙浮きセンサ
３１（３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ）インクジェットヘッド
３２（３２Ｋ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ）ヘッド保持部
３３（３３Ｋ，３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙ）ヘッドギャップ調整部
３３Ｋ１ａ，３３Ｋ１ｂ端部

Claims

用紙を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを摺動可能に支持する搬送ベルト支持部と、
前記搬送ベルト上で搬送される用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドを、前記搬送ベルトによる搬送方向に直交する方向に配列して保持する、複数のヘッド保持部と、
前記複数のヘッド保持部と前記搬送ベルト支持部とのギャップを個々に調整するように、前記複数のヘッド保持部の個々に、一方の端部が取り付けられると共に他方の端部が前記搬送ベルト支持部に取り付けられた複数のギャップ調整部と、
を備え、
前記複数のギャップ調整部は、
前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度に基づいて、前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度が高いほど、前記ギャップが小さくなるように前記ギャップが定められて調整された
ことを特徴とする画像形成装置。
前記複数のギャップ調整部は、
前記インクジェットヘッドの解像度が高いほど、前記ギャップが小さくなるように前記ギャップが定められて調整された
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
用紙を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを摺動可能に支持する搬送ベルト支持部と、
前記搬送ベルト上で搬送される用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドを保持する、複数のヘッド保持部と、
前記複数のヘッド保持部と前記搬送ベルト支持部とのギャップを個々に調整するように、前記複数のヘッド保持部の個々に、一方の端部が取り付けられると共に他方の端部が前記搬送ベルト支持部に取り付けられた複数のギャップ調整部と、
を備え、
前記複数のギャップ調整部は、
前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度に基づいて、前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度が高いほど、前記ギャップが小さくなるように前記ギャップが定められて調整された
ことを特徴とする画像形成装置。
用紙を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを摺動可能に支持する搬送ベルト支持部と、
前記搬送ベルト上で搬送される用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドを保持する、複数のヘッド保持部と、
前記複数のヘッド保持部と前記搬送ベルト支持部とのギャップを個々に調整する複数のギャップ調整部と、
を備え、
前記複数のギャップ調整部は、
前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度に基づいて、前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度が高いほど、前記ギャップが小さくなるように前記ギャップが定められて調整された
ことを特徴とする画像形成装置。