JP7485039B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクの吐出によって画像を形成するインクジェット記録装置に関する。

シートを搬送ベルトに吸着させて搬送し、搬送方向と交差する幅方向に並ぶ複数の吐出口を底面に備えた記録ヘッドからシートにインク滴を吐出するインクジェット記録装置が知られている。搬送ベルトには、多数の貫通穴が形成されており、貫通穴から空気を吸引することでシートが搬送ベルトに吸着される。また、インク滴をシートに正確に着弾させるために、記録ヘッドの底面と搬送ベルトの上面とが狭い間隔（例えば、１ｍｍ程度）で対向している。

ところが、シートの幅方向の両端部においては、シートと搬送ベルトとの間に空気が入り込みやすいため、シートが搬送ベルトから浮く場合がある。その場合、シートが記録ヘッドに接触してシートの搬送が滞り、記録ヘッドと搬送ベルトとの間にシートが詰まるおそれがある。また、シートが記録ヘッドに接触することで、吐出口やその周辺部が損傷するおそれがある。

そこで、従来、シートの浮きを抑制する技術が検討されている。例えば、特許文献では、シートの幅方向の両端部に凹所を有する支持面を形成することが提案されている。特許文献２では、浮いたシートが搬送されてきた場合にヘッドを退避させることが提案されている。特許文献３では、ヘッド上流にシートの浮き上がりを押さえる拍車を備えることが提案されている。特許文献４では、シートの厚さ方向の位置を規制する吸着部材がシートの先端部又は後端部を吸着してシートと一体的に移動する構成が提案されている。特許文献５では、シートの搬送方向におけるヘッド上流側に搬送経路上面に押しつけられて回転する上流側ガイドローラーを備えることが提案されている。

特開２００２－２２５３５８号公報 国際公開第２０１８／１５５５６８号 特開平１１－１１５２７４号公報 特開平１１－２１６９１９号公報 特開２０１０－９５３６６号公報

しかし、特許文献１で提案された構成では、シートを吸引し切れずにシートが浮くおそれがある。また、吸引力を上げると風力によりインク滴に軌道が乱れるおそれがある。特許文献２で提案された構成では、ヘッドを素早く上下動させる必要があるため、位置決めを高精度に行うことが困難である。また、駆動系が複雑になってしまう。特許文献３で提案された構成では、拍車が印字面に接するため、画像を乱すおそれがある。また、拍車が搬送抵抗となって、吸着ベルトに対してシートが滑るおそれがある。特許文献４で提案された構成では、高速連続印刷に適さないという問題がある。特許文献５で提案された構成では、搬送方向に複数のヘッドユニットが設けられている場合に多数のローラーが設けられるため、構成が複雑化してしまう。

本発明は、上記事情を考慮し、簡素な構成でシートの搬送方向と交差する幅方向の両端部の搬送ベルトからの浮き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、シートを吸着させて所定の搬送方向に搬送する無端の搬送ベルトと、インクを吐出する吐出口が形成された吐出口形成面を備え、前記吐出口形成面が前記搬送ベルトの外周面に所定の間隙を空けて対向する記録ヘッドと、前記吐出口形成面よりも前記搬送方向上流側において前記搬送ベルトに対向し、搬送される前記シートの前記搬送方向と交差する幅方向の両端部を含む範囲に設けられ、前記吐出口形成面よりも前記搬送ベルト側に突出した搬送ガイドと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、簡素な構成でシートの搬送方向と交差する幅方向の両端部の搬送ベルトからの浮き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枠体に取り付けられた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ヘッドユニットの下面の平面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ガイドの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ガイドの斜視図である。 図５のヘッドユニットのＩ－Ｉ断面図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドユニットと搬送ベルトの斜視図である。 シートが搬送される様子を示すＩ－Ｉ断面図である。 シートが搬送される様子を示すＩ－Ｉ断面図である。 シートが搬送される様子を示すＩ－Ｉ断面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るヘッドユニットのＩ－Ｉ断面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るヘッドユニットの下面の平面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るヘッドユニットの下面の平面図である。 図１２のヘッドユニットのＩＩ－ＩＩ断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るプリンター１（インクジェット記録装置）について説明する。

まず、プリンター１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。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。

図１に示されるように、プリンター１は、シートＳ（普通紙、コート紙等）にインクを吐出することで画像を形成するインクジェット式の画像形成装置であり、シートＳに対して片面印刷及び両面印刷が可能である。プリンター１は、各種機器が収容される箱形の本体ハウジング１０を備える。本体ハウジング１０内の下部にはシートＳが収容される引き出し可能な給紙カセット１５が設けられ、本体ハウジング１０の右側面１１にはシートＳが手差しで積載される手差しトレイ２５が設けられている。手差しトレイ２５の上方には、画像形成済みのシートＳが積載される排出トレイ１７が設けられ、本体ハウジング１０の左側面１２の上部には、プリンター１の左側に隣接する後処理装置（図示省略）にシートＳを搬送するための排出口１９が形成されている。

本体ハウジング１０内の中央部には、シートＳに画像を形成するヘッドユニット３４Ｙ、３４Ｂｋ、３４Ｃ、３４Ｍ（ヘッドユニット３４と総称する。）が設けられ、ヘッドユニット３４の下方には、画像が形成されるシートＳを搬送する搬送ユニット４０が設けられ、搬送ユニット４０の左方には、画像形成済みのシートＳを搬送しながら乾燥させる乾燥ユニット４８が設けられている。本体ハウジング１０内の左下部には、インクが充填されたインクコンテナ５１が収容されている。

搬送ユニット４０は、駆動ローラー４６ａと、複数の従動ローラー４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅと、これらに巻き掛けられた無端の搬送ベルト４５と、吸引部４７と、を備える。駆動ローラー４６ａがモーター等の駆動源（図示省略）で駆動されることで搬送ベルト４５が図１における反時計回り方向に駆動される。搬送ベルト４５には多数の貫通穴（図示省略）が形成されている。吸引部４７は、搬送ベルト４５の内側のヘッドユニット３４に対向する位置に配置され、空気を吸引することで搬送ベルト４５の貫通穴に負圧を生じさせ、搬送ベルト４５にシートＳを吸着させる。

搬送ユニット４０の右方には、給紙カセット１５から搬送ユニット４０に至る第１搬送路２１と、手差しトレイ２５から第１搬送路２１に合流する手差し搬送路２７が設けられている。乾燥ユニット４８の左方には、乾燥ユニット４８から排出口１９に至る第２搬送路２２が設けられている。ヘッドユニット３４の上方には、第２搬送路２２から分岐して排出トレイ１７に至る第３搬送路２３と、第３搬送路２３から分岐して第１搬送路２１に合流する第４搬送路２４と、が設けられている。第２搬送路２２と第３搬送路２３との分岐点、及び、第３搬送路２３と第４搬送路２４との分岐点には、シートＳの搬送を案内する案内部材が設けられている（図示省略）。

第１搬送路２１には、給紙ローラー１６とレジストローラー対２８が設けられている。給紙ローラー１６は、給紙カセット１５に収容されたシートＳを１枚ずつ第１搬送路２１に送り出す。レジストローラー対２８は、給紙ローラー１６よりも搬送方向（Ｙ１方向）下流側に設けられ、シートＳの斜行の補正と、画像形成のタイミングに同期したシートＳの送り出しと、を行う。

手差し搬送路２７は、給紙ローラー１６とレジストローラー対２８との間で第１搬送路２１に合流する。手差し搬送路２７には、手差しトレイ２５に積載されたシートＳを１枚ずつ手差し搬送路２７に送り出す手差し給紙ローラー２６が設けられている。

第２搬送路２２の搬送方向下流側の端部には、排出口１９からシートＳを排出する第１排出ローラー２０が設けられている。第３搬送路２３の搬送方向下流側の端部には、排出トレイ１７にシートＳを排出する第２排出ローラー１８が設けられている。第４搬送路２４は、両面印刷の場合にシートＳをＹ２方向からＹ３方向へスイッチバックさせることで表裏反転させ、第１搬送路２１に送り込む。

次に、プリンター１の画像形成動作の概要について説明する。プリンター１に画像形成ジョブが入力されると、シートＳが、給紙カセット１５又は手差しトレイ２５から送り出され、第１搬送路２１に沿ってＹ１方向に搬送される。次に、回転を停止したレジストローラー対２８のニップ領域にシートＳの先端部が突き当てられることでシートＳの斜行が矯正され、レジストローラー対２８がヘッドユニット３４によるインクの吐出タイミングに同期させてシートＳを送り出す。シートＳは、搬送ベルト４５の貫通穴の負圧によって搬送ベルト４５に吸着され、搬送される。そして、ヘッドユニット３４からシートＳにインク滴が吐出されることでシートＳに画像が形成される。画像が形成されたシートＳは、乾燥ユニット４８により搬送され、インクの乾燥が促進される。シートＳは、第２搬送路２２、第３搬送路２３に沿って搬送され、第２排出ローラー１８によって排出トレイ１７に排出される。

次に、ヘッドユニット３４について詳細に説明する。図２は、枠体６０に取り付けられたヘッドユニット３４の斜視図である。図３、４は、ヘッドユニット３４の斜視図である。図５は、ヘッドユニット３４の下面の平面図である。図６Ａ、６Ｂは、搬送ガイド７０の斜視図である。図６Ｃは、図５のヘッドユニット３４のＩ－Ｉ断面図である。図７は、ヘッドユニット３４と搬送ベルト４５の斜視図である。

プリンター１は、シートＳを吸着させて搬送する無端の搬送ベルト４５と、インクを吐出する吐出口が形成された吐出口形成面３１を備え、吐出口形成面３１が搬送ベルト４５の外周面に所定幅の間隙Ｇ１を空けて対向する記録ヘッド３０と、吐出口形成面３１よりも搬送ベルト４５の搬送方向Ｙ上流側において搬送ベルト４５に対向し、搬送されるシートＳの搬送方向Ｙと交差する幅方向Ｘの両端部ＳＥを含む範囲に設けられ、吐出口形成面３１よりも搬送ベルト４５側に突出した搬送ガイド７０と、を備える。搬送ベルト４５については、前述のとおりである。

［記録ヘッド］
搬送方向Ｙ上流側から順に、ヘッドユニット３４Ｙ、３４Ｂｋ、３４Ｃ、３４Ｍ（ヘッドユニット３４と総称する。）が配置されており（図２参照）、それぞれイエロー、ブラック、シアン、マゼンタのインクを吐出する。ヘッドユニット３４は、フレーム３３と、記録ヘッド３０と、を備える（図３乃至５参照）。フレーム３３は、前後方向を長手方向とする概ね直方体の箱状に形成されている。記録ヘッド３０は、搬送方向Ｙと交差する搬送ベルト４５の幅方向Ｘに並ぶ多数の吐出口（図示省略）が底部に形成されたラインヘッドである。記録ヘッド３０の底部は、ステンレス鋼等の金属で形成され、穴あけ加工により吐出口が形成されている。以下、記録ヘッド３０の底部の下面を吐出口形成面３１という。

フレーム３３には、１つ以上の記録ヘッド３０が設けられている。この例では、３つの記録ヘッド３０が設けられている。３つの記録ヘッド３０は、幅方向Ｘに千鳥に配置されている。ヘッドユニット３４の上面には、記録ヘッド３０を駆動する駆動信号を入力するための信号線が接続されるコネクタと、インクコンテナ５１からインクを供給するための配管が接続されるコネクタと、が設けられている。なお、ヘッドユニット３４Ｙ、３４Ｂｋ、３４Ｃ、３４Ｍは、図示された例と異なる並び順で配置されていてもよい。

枠体６０（図２参照）は、第１支持部材６１と、第２支持部材６２と、１対の連結部材６３と、を備える。第１支持部材６１と第２支持部材６２と１対の連結部材６３は、いずれもアルミニウム合金等の金属で形成されている。第１支持部材６１及び第２支持部材６２は、搬送方向Ｙを長手方向とする板状の部材であり、第１支持部材６１が後側に、第２支持部材６２が前側に、互いに幅方向Ｘに対向するように設けられている。１対の連結部材６３は、幅方向Ｘを長手方向とする板状の部材であり、互いに搬送方向Ｙに対向するように設けられている。第１支持部材６１と第２支持部材６２の右端部同士、第１支持部材６１と第２支持部材６２の左端部同士が、それぞれ連結部材６３によって連結されている。第１支持部材６１はヘッドユニット３４の後端部を支持し、第２支持部材６２はヘッドユニット３４の前端部を支持する。

［搬送ガイド］
搬送ガイド７０は、金属、樹脂等で形成され、ヘッドユニット３４のフレーム３３に取り付けられている。搬送ガイド７０は、記録ヘッド３０の吐出口形成面３１よりも搬送ベルト４５の搬送方向Ｙ上流側において搬送ベルト４５に対向する。搬送ガイド７０は、フレーム３３に取り付けられる取付部７１と、搬送ベルト４５に対向する対向部７２と、を備える（図６Ａ、６Ｂ参照）。

取付部７１は、フレーム３３の搬送方向Ｙ上流側の側面に平行な板状の部分である。取付部７１は、ねじを用いてフレーム３３に取り付けられる（図３、４参照）。

対向部７２は、取付部７１の下端部から搬送方向Ｙ下流側に形成された板状の部分である。対向部７２の下面は、搬送方向Ｙ下流側ほど搬送ベルト４５との距離が短い斜面状に形成されている（図６Ｃ参照）。対向部７２の下面の最も低い部分と搬送ベルト４５との距離Ｄ２は、記録ヘッド３０の吐出口形成面３１と搬送ベルト４５との距離Ｄ１よりも短い。換言すれば、搬送ガイド７０は、吐出口形成面３１よりも搬送ベルト４５側に突出している。

プリンター１は、記録ヘッド３０の吐出口形成面３１を清掃する清掃ユニットを備えている（図示省略）。清掃ユニットは、ワイプブレードを備え（図示省略）、ワイプブレードを吐出口形成面３１に対して摺動させることで、吐出口形成面３１に付着したインクを除去する。ワイプブレードの搬送方向Ｙの幅は、吐出口形成面３１の搬送方向Ｙの幅よりも広いため、ワイプブレードと搬送ガイド７０との干渉を回避するために、搬送ガイド７０の対向部７２の搬送方向Ｙ下流側の端部と記録ヘッド３０との間に間隙Ｇ２が設けられている。

図５、７には、搬送されるシートＳの幅方向Ｘの両端部ＳＥの位置が二点鎖線で示されている。搬送ガイド７０は、幅方向Ｘにおいて、搬送されるシートＳの両端部ＳＥを含む範囲に設けられている。また、搬送ガイド７０は、シートＳの幅方向Ｘの両端部に対応する２箇所に設けられている。また、搬送ガイド７０は、シートＳの幅方向Ｘの両端部ＳＥよりも外側の空間を含む範囲に設けられている。

図８Ａ乃至９は、シートＳが搬送される様子を示すＩ－Ｉ断面図である。同図では、シートＳの幅方向Ｘの端部ＳＥが搬送ベルト４５から浮いている状態が示されている。図８Ａに示されるように、シートＳの端部ＳＥの浮きが対向部７２の下面の最も低い部分と搬送ベルト４５との距離Ｄ２よりも大きい場合、図８Ｂに示されるように、シートＳの端部ＳＥが対向部７２に接触することで対向部７２に沿って搬送ベルト４５側に誘導され、端部ＳＥの浮きが距離Ｄ２以下に抑制される。その結果、図９に示されるように、シートＳの端部ＳＥが記録ヘッド３０の吐出口形成面３１に接触しなくなるから、シートＳの詰まりや、吐出口形成面３１の損傷を防ぐことができる。

以上説明した本実施形態に係るプリンター１によれば、簡素な構成で搬送ベルト４５からのシートＳの搬送方向Ｙと交差する幅方向Ｘの両端部ＳＥの浮き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、搬送ガイド７０がシートＳの幅方向Ｘの両端部ＳＥに対応する２箇所に設けられているから、両端部ＳＥ間の全域に搬送ガイド７０を設ける場合に比べて、材料費を節約することができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、搬送ガイド７０がシートＳの幅方向Ｘの両端部ＳＥよりも外側の空間を含む範囲に設けられているから、シートＳの幅方向Ｘの位置ずれが発生した場合であっても、両端部ＳＥの浮き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、対向部７２の下面（搬送ガイド７０の搬送ベルト４５に対向する面）は、搬送方向Ｙ下流側ほど搬送ベルト４５との距離が短くなっているから、シートＳの両端部ＳＥを搬送ベルト４５側にスムーズに誘導することができる。

また、本実施形態に係るプリンター１によれば、記録ヘッド３０を支持するフレーム３３を備え、搬送ガイド７０がフレーム３３に取り付けられているから、搬送ガイド７０が記録ヘッド３０に直接取り付けられている場合に比べて、シートＳが搬送ガイド７０に接触した際の衝撃が記録ヘッド３０に伝わりにくくなり、画質の低下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、搬送ガイド７０の対向部７２の搬送方向Ｙ下流側の端部と記録ヘッド３０との間に間隙Ｇ２が設けられているから、ワイプブレードと搬送ガイド７０との干渉を回避することができる。また、シートＳが搬送ガイド７０に接触した際の衝撃が記録ヘッド３０に伝わりにくくなるから、画質の低下を抑制することができる。なお、シートＳの先端部が搬送ガイド７０の下方を通過した後、再び、両端部ＳＥの浮きが増加するのを防ぐために、間隙Ｇ２の大きさは、ワイプブレードと搬送ガイド７０との干渉が発生しない範囲内で極力小さく設定されることが望ましい。

上記実施形態が以下のように変形されてもよい。

図１０は、ヘッドユニット３４のＩ－Ｉ断面図である。上記実施形態では、対向部７２の下面が斜面状に形成されている例が示されたが、図１０に示されるように、対向部７２の下面が凸形の曲面状に形成されていてもよい。この構成によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

図１１は、ヘッドユニット３４の下面の平面図である。上記実施形態では、搬送ガイド７０がシートＳの幅方向Ｘの両端部ＳＥに対応する２箇所に設けられている例が示されたが、図１１に示されるように、両端部ＳＥ間の全域にわたる１つの搬送ガイド７０が設けられていてもよい。

図１２は、ヘッドユニット３４の下面の平面図である。図１３は、図１２のヘッドユニット３４のＩＩ－ＩＩ断面図である。上記実施形態では、ヘッドユニット３４に奇数個（３つ）の記録ヘッド３０が千鳥に設けられている例が示されたが、図１２に示されるように、ヘッドユニット３４に偶数個（この例では４つ）の記録ヘッド３０が千鳥に設けられているプリンター１に本発明が適用されてもよい。この場合、ヘッドユニット３４の一端部側（この例では前端部側）の記録ヘッド３０は上記実施形態に比べて搬送方向Ｙ下流側に設けられるから、フレーム３３の搬送方向Ｙ上流側の側面との距離が長くなる。そこで、図１２、１３に示されるように、搬送ガイド７０は、記録ヘッド３０とフレーム３３の搬送方向Ｙ上流側の側面との距離に応じた長さの対向部７２を備えていてもよい。この場合、対向部７２の下面は、搬送方向Ｙの全域にわたって斜面状に形成されていてもよいが、図１３に示されるように、搬送方向Ｙ下流側の端部から所定長さの部分のみが斜面状に形成され、これよりも上流側の部分が搬送ベルト４５に平行に形成されていてもよい。この構成によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

上記実施形態では、搬送ガイド７０がフレーム３３に取り付けられている例が示されたが、搬送ガイド７０が記録ヘッド３０に取り付けられていてもよい。

Claims (5)

1. シートを吸着させて所定の搬送方向に搬送する無端の搬送ベルトと、
   インクを吐出する吐出口が形成された吐出口形成面を備え、前記吐出口形成面が前記搬送ベルトの外周面に所定の間隙を空けて対向する記録ヘッドと、
   前記吐出口形成面よりも前記搬送方向上流側において前記搬送ベルトに対向し、搬送される前記シートの前記搬送方向と交差する幅方向の両端部を含む範囲に設けられ、前記吐出口形成面よりも前記搬送ベルト側に突出した搬送ガイドと、
   前記記録ヘッドを支持し、前記搬送ガイドが取り付けられるフレームと、を備え、
   前記搬送ガイドは、
   前記フレームに取り付けられる板状の取付部と、前記取付部の下端部から前記搬送方向の下流側に延びる板状の対向部と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記搬送ガイドは、前記シートの前記幅方向の前記両端部に対応する２箇所に設けられてい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. 前記搬送ガイドは、前記シートの前記幅方向の前記両端部よりも外側の空間を含む範囲に設けられてい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。
4. 前記搬送ガイドの前記搬送ベルトに対向する面は、前記搬送方向下流側ほど前記搬送ベルトとの距離が短くなってい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。
5. 前記幅方向に移動するワイプブレードを備え、前記吐出口形成面を清掃する清掃ユニットを更に備え、
   前記ワイプブレードは、前記吐出口形成面の前記搬送方向における幅よりも広い幅を有し、
   前記搬送ガイドの前記搬送方向の最下流側の端部は、前記ワイプブレードの移動領域よりも前記搬送方向の上流側に配置されてい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。

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