JPWO2017183197A1 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

本願は、プリンタを大型化することなく印刷速度を高速化可能なインクジェットプリンタを開示する。本願で開示するインクジェットプリンタは、インクを吐出するインクヘッドと、インクヘッドにおいてインクを塗布された連続用紙が積まれるスタッカと、インクヘッドを通過した連続用紙をスタッカへ送る紙送り機構と、を備え、紙送り機構は、給紙された連続用紙がスタッカへ到達した状態において、インクヘッドからスタッカへ至る搬送経路を延伸する延伸機構を有する。

Description

本願は、インクジェットプリンタに関する。

近年、インクジェット方式のプリンタが普及の一途を辿っている。プリンタには、各種の紙送り機構が備わっている（例えば、特許文献１−４を参照）。

実開昭６１−１８２５７号公報 特開２００８−３３２３６号公報 特開２００９−７３０６２号公報 特開昭６３−２０９８６０号公報

インクジェット方式のプリンタは、インクが水性のため、レーザ等の他方式のプリンタに比べると用紙に付着したインクの乾燥に時間を要する。よって、例えば、連続用紙のような長尺の用紙にインクジェット方式のプリンタで印刷を連続的に行うには、印刷済みの用紙が積まれるスタッカへインクが未乾燥の用紙が積まれないよう、用紙の速度や搬送経路の長さに対する配慮がなされる。そして、用紙の速度を遅くすれば単位時間あたりの印刷可能な量が減るため、高速化が求められる産業用のインクジェットプリンタにおいては、十分な長さの搬送経路を装置内に設けることが主流である。

ところが、インクヘッドとスタッカとの間隔を広げて搬送経路を確保しようとすると、プリンタが大型化してしまう。また、プリンタが大型化すると、給排紙の操作性が低下する。そこで、本願は、プリンタを大型化することなく印刷速度を高速化可能なインクジェットプリンタを開示する。

本願で開示するインクジェットプリンタは、インクを吐出するインクヘッドと、インクヘッドにおいてインクを塗布された連続用紙が積まれるスタッカと、インクヘッドを通過した連続用紙をスタッカへ送る紙送り機構と、を備え、紙送り機構は、給紙された連続用紙がスタッカへ到達した状態において、インクヘッドからスタッカへ至る搬送経路を延伸する延伸機構を有する。

上記のインクジェットプリンタであれば、プリンタを大型化することなく印刷速度を高速化可能である。

図１は、実施形態に係るインクジェットプリンタを示した図である。 図２は、ローラ昇降機構によって昇降される第２ローラ部の動作内容を示した図である。 図３は、第２ローラ部が下限位置にある状態を示した図である。 図４は、ローラ昇降機構が第２ローラ部を自動的に昇降させる機構である場合のインクジェットプリンタの制御回路の一例を示した図である。 図５は、制御ユニットが実現する第１の処理フロー図である。 図６は、制御ユニットが実現する第２の処理フロー図である。 図７は、インクジェットプリンタの変形例である。

以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本開示の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。
図１は、実施形態に係るインクジェットプリンタを示した図である。本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、インクヘッド２および紙送り機構３を備える。また、インクジェットプリンタ１は、インクヘッド２および紙送り機構３の他に、図示しない電子回路やセンサ、駆動機構、インクタンク等を備える。

インクヘッド２は、インクを吐出するノズル、ノズルから吐出させるインクを加圧する微細なインク室等を備える。インクヘッド２は、インク室で加圧されたインクをノズルから下方へ吐出する。インクヘッド２は、連続用紙６の送り方向を横切るように配列される多数のノズルを有している。

紙送り機構３は、連続用紙６の搬送経路を形成する複数の搬送ローラを備える。各搬送ローラは、連続用紙６の送り方向に沿って順に並んでおり、互いに適当な間隔を空けて平行に配置されている。紙送り機構３は、図示しない電動モータの動力で適宜の搬送ローラを回転駆動し、連続用紙６を紙送りしたり戻したりすることが可能である。

紙送り機構３が形成する搬送経路の下流部分には、インクヘッド２においてインクを塗布された連続用紙６が積まれるスタッカ４が備わっている。スタッカ４は、連続用紙６を下から支える底板４１、底板４１の縁に立設されている固定壁板４２、底板４１上で横方向にスライド可能な可動壁板４３を有している。よって、固定壁板４２と可動壁板４３との間の長さを、連続用紙６の折り目の間隔に合わせると、スタッカ４は、底板４１に積まれる連続用紙６を固定壁板４２と可動壁板４３で両側方から支持することができる。可動壁板４３は、センサの信号を基に作動量が調整される電動モータによって自動的に位置合わせされてもよいし、オペレータが手動で位置合わせしてもよい。可動壁板４３を電動モータ等で自動的に位置合わせする場合、例えば、連続用紙６の折り目の部分に印字されているマークを、連続用紙６の搬送経路の途中に設けられている光学センサで読み取った情報を基に、電動モータの作動量が調整されるようにしてもよいし、或いは、オペレータが操作パネルを通じて入力した連続用紙６のサイズの情報を基に、電動モータの作動量が調整されるようにしてもよい。

スタッカ４は、スタッカ昇降機構４４に取り付けられている。スタッカ昇降機構４４は、スタッカ４に積まれている連続用紙６の最頂部が概ね一定の位置になるよう、スタッカ４に積まれている連続用紙６の高さに応じてスタッカ４の高さを適宜調整する。スタッカ昇降機構４４は、センサや電動モータを使ってスタッカ４の高さを自動調整するものであってもよいし、加わる重量に応じて収縮する圧縮バネでスタッカ４の重量を受けてスタッカ４の高さを自動調整するものであってもよいし、或いは、オペレータがスタッカ４の高さを手動調整するものであってもよい。

紙送り機構３は、インクヘッド２を通過した連続用紙６をスタッカ４へ送る機構であり、インクヘッド２からスタッカ４へ至る搬送経路の途中に延伸機構５を有している。延伸機構５は、インクヘッド２からスタッカ４へ至る搬送経路を延伸したり縮めたりする機構であり、第１ローラ部５１、第２ローラ部５２、第３ローラ部５３を有する。

第１ローラ部５１は、インクヘッド２を通過した連続用紙６を印刷面の裏面側から支持する一又は複数のローラである。また、第２ローラ部５２は、第１ローラ部５１の下側に配置されており、第１ローラ部５１を通過した連続用紙６を印刷面の裏面側から支持する一又は複数のローラである。また、第３ローラ部５３は、第２ローラ部５２を通過しスタッカ４へ送られる連続用紙を印刷面側から支持する一又は複数のローラである。第１ローラ部５１と第３ローラ部５３は、インクジェットプリンタ１の筐体内で固定されている。一方、第２ローラ部５２は、ローラ昇降機構５４に取り付けられており、第１ローラ部５１の下側で適宜の位置に昇降可能である。ローラ昇降機構５４は、オペレータの手動操作によって第２ローラ部５２を昇降するものであってもよいし、或いは、電動モータによって第２ローラ部５２を自動的に昇降するものであってもよい。

また、紙送り機構３は、スイング機構５５をスタッカ４の上部に有している。スイング機構５５は、スタッカ４へ繰り出される連続用紙６の繰り出し方向が連続用紙６の折り目を境にして交互に反転するよう、搬送経路の終端部をスイングさせる。スイング機構５５は、紙送り機構３が形成する搬送経路の途中に設けられた光学センサによって検知される連続用紙６の折り目の位置情報を基に、適当なタイミングでスイング動作する。

上記実施形態のインクジェットプリンタ１は、以下のような形態を実現可能である。図２は、ローラ昇降機構５４によって昇降される第２ローラ部５２の動作内容を示した図である。第２ローラ部５２は、紙送り機構３が形成する搬送経路において、第１ローラ部５１と第３ローラ部５３の間に位置する部位なので、第２ローラ部５２が昇降すると、第１ローラ部５１と第３ローラ部５３との間の搬送経路の長さが増減する。搬送経路の増減量は、第２ローラ部５２の昇降動作量の約２倍に相当する。例えば、第２ローラ部５２が下へ１０ｃｍ移動すると、第１ローラ部５１と第３ローラ部５３との間の搬送経路の長さは約２０ｃｍ増える。よって、連続用紙６をインクジェットプリンタ１に給紙（セット）する際は第２ローラ部５２を上限位置にしておくことでスムーズな給紙が可能であり、印刷を行う際は第２ローラ部５２を下げておくことにより、インクが未乾燥の状態でスタッカ４に連続用紙６が積まれる状態が生ずる可能性を抑制することができる。

図３は、第２ローラ部５２が下限位置にある状態を示した図である。例えば、第２ローラ部５２が下限位置にあれば、インクヘッド２からスタッカ４へ至るまでの搬送経路の長さ（「搬送パス」という場合もある）が最大になる。よって、搬送パスがこれより短いインクジェットプリンタに比べて、より速い印刷速度へ対応可能である。また、本実施形態のインクジェットプリンタ１であれば、インクヘッド２とスタッカ４が比較的近い位置関係にあるので、インクヘッドとスタッカとの位置関係を遠ざけたものに比べてプリンタ全体が比較的小型である。

図４は、ローラ昇降機構５４が第２ローラ部５２を自動的に昇降させる機構である場合のインクジェットプリンタ１の制御回路の一例を示した図である。ローラ昇降機構５４が第２ローラ部５２を自動的に昇降させる機構である場合、インクジェットプリンタ１に備わる制御ユニット７は、例えば、図４に示されるように、ローラ昇降機構５４に設けられているローラ昇降機構モータ７１や、紙送り機構３に設けられている紙送りモータ７２、スイング機構５５を動かすスイングガイドモータ７３、第２ローラ部５２が上限位置にあることを検知する上停止センサ７４、第２ローラ部５２が下限位置にあることを検知する下停止センサ７５と電気的に接続されていることが好ましい。インクジェットプリンタ１にこのような制御ユニット７が備わっていれば、例えば、以下のような動作を制御ユニット７で自動的に実現可能である。

図５は、制御ユニット７が実現する第１の処理フロー図である。連続用紙６を給紙する場合、制御ユニット７は、ローラ昇降機構モータ７１を作動させて第２ローラ部５２の上昇を開始する（Ｓ１０１）。そして、制御ユニット７は、上停止センサ７４が第２ローラ部５２を検知したか否かの判定を行う（Ｓ１０２）。制御ユニット７は、ステップＳ１０２の処理で肯定判定を行った場合、ローラ昇降機構モータ７１を止めて第２ローラ部５２の上昇を停止させると共に、紙送りモータ７２を作動させて連続用紙６の搬送を開始する（Ｓ１０３）。制御ユニット７は、スタッカ４内に連続用紙６が引き込まれたか否かを、紙送りモータ７２の作動量等を基にして判定する（Ｓ１０４）。制御ユニット７は、ステップＳ１０４の処理で肯定判定を行った場合、紙送りモータ７２を止めて連続用紙６の搬送を停止させると共に、ローラ昇降機構モータ７１を作動させて第２ローラ部５２の下降を開始する（Ｓ１０５）。そして、制御ユニット７は、下停止センサ７５が第２ローラ部５２を検知したか否かの判定を行う（Ｓ１０６）。第２ローラ部５２が下降している間は、紙送りモータ７２が止まっているので、搬送経路の延伸に追従してスタッカ４にあった連続用紙が引き戻される。制御ユニット７は、ステップＳ１０６の処理で否定判定が続く間、スイングガイドモータ７３を適当に作動させてスイング機構５５をスイング動作させる（Ｓ１０７）。また、制御ユニット７は、ステップＳ１０６の処理で肯定判定を行うと、ローラ昇降機構モータ７１を止めて第２ローラ部５２の下降を停止する（Ｓ１０８）。

制御ユニット７が上記のステップＳ１０１からステップＳ１０８までの一連の処理を実行することにより、連続用紙６を給紙する際の搬送路の一連の長さ調整が自動的に実現される。

図６は、制御ユニット７が実現する第２の処理フロー図である。制御ユニット７は、用紙切れか否かを、連続用紙６の終端部分を検知するセンサ等の情報を基に判定する（Ｓ２０１）。制御ユニット７は、ステップＳ２０１の処理で肯定判定を行った場合、ローラ昇降機構モータ７１を作動させて第２ローラ部５２の上昇を開始する（Ｓ２０２）。そして、制御ユニット７は、上停止センサ７４が第２ローラ部５２を検知したか否かの判定を行う（Ｓ２０３）。制御ユニット７は、ステップＳ２０３の処理で否定判定が続く間、スイングガイドモータ７３を適当に作動させてスイング機構５５をスイング動作させる（Ｓ２０４）。また、制御ユニット７は、ステップＳ２０３の処理で肯定判定を行うと、ローラ昇降機構モータ７１を止めて第２ローラ部５２の上昇を停止する（Ｓ２０５）。

制御ユニット７は、上記ステップＳ２０１で否定判定を行うか、または、ステップＳ２０５の処理を完了した後、紙送りモータ７２を作動させて連続用紙６の搬送を開始する（Ｓ２０６）。そして、制御ユニット７は、スタッカ４内への連続用紙６の印刷部分の引込みが完了したか否かを、紙送りモータ７２の作動量等を基にして判定する（Ｓ２０７）。制御ユニット７は、ステップＳ２０７の処理で否定判定が続く間、スイングガイドモータ７３を適当に作動させてスイング機構５５をスイング動作させる（Ｓ２０８）。また、制御ユニット７は、ステップＳ２０７の処理で肯定判定を行うと、紙送りモータ７２を止めて連続用紙６の搬送を停止する（Ｓ２０９）。

制御ユニット７が上記のステップＳ２０６からステップＳ２０９までの一連の処理を実行することにより、連続用紙６の印刷部分がスタッカ４へ排出される。また、用紙切れの場合には上記ステップＳ２０２からステップＳ２０５までの一連の処理が実行されることにより、印刷済みの連続用紙６に残る余白を減らすことができる。

なお、上記実施形態では、第２ローラ部５２が上限位置と下限位置の何れかの状態へ切り替わることを前提に説明したが、第２ローラ部５２は、上限位置から下限位置までの間の適宜の位置に段階的あるいは無段階で位置合わせされてもよい。また、上記実施形態のインクジェットプリンタ１は、第２ローラ部５２が適当な位置に調整された状態で印刷を開始する態様に限定されない。上記実施形態のインクジェットプリンタ１は、例えば、印刷中の印刷速度の増減や、連続用紙６に塗布されるインクの単位面積あたりの塗布量、インクジェットプリンタ１内の温度、湿度、その他、インクの乾燥速度に影響を及ぼす各種の物理量に基づいて第２ローラ部５２の位置を常に微調整するものであってもよい。

また、上記実施形態のインクジェットプリンタ１は、例えば、以下のように変形することもできる。図７は、インクジェットプリンタ１の変形例である。変形例に係るインクジェットプリンタ１Ｘは、第２ローラ部５２Ｘが横方向に移動する。その他の構成は上記実施形態のインクジェットプリンタ１と同様なので、同一の符号を付してその説明を省略する。

本変形例に係るインクジェットプリンタ１Ｘの第２ローラ部５２Ｘは、連続用紙６の印刷面を支持する。よって、インクの乾燥に用いることができる搬送経路の長さは、インクヘッド２から第２ローラ部５２Ｘへ至る経路までの長さに制限されるものの、上記実施形態のインクジェットプリンタ１と同様、プリンタ全体を比較的小型にした状態で搬送経路を長くし、印刷速度の高速化に対応することができる。

１，１Ｘ・・インクジェットプリンタ：２・・インクヘッド：３・・紙送り機構：４・・スタッカ：５・・延伸機構：６・・連続用紙：７・・制御ユニット：４１・・底板：４２・・固定壁板：４３・・可動壁板：４４・・スタッカ昇降機構：５１・・第１ローラ部：５２，５２Ｘ・・第２ローラ部：５３・・第３ローラ部：５４・・ローラ昇降機構：５５・・スイング機構：７１・・ローラ昇降機構モータ：７２・・紙送りモータ：７３・・スイングガイドモータ：７４・・上停止センサ：７５・・下停止センサ

Claims (6)

1. インクを吐出するインクヘッドと、
   前記インクヘッドにおいてインクを塗布された連続用紙が積まれるスタッカと、
   前記インクヘッドを通過した連続用紙を前記スタッカへ送る紙送り機構と、を備え、
   前記紙送り機構は、給紙された連続用紙が前記スタッカへ到達した状態において、前記インクヘッドから前記スタッカへ至る搬送経路を延伸する延伸機構を有する、
   インクジェットプリンタ。
2. 前記紙送り機構は、
   前記インクヘッドを通過した連続用紙を印刷面の裏面側から支持する第１ローラ部と、
   前記第１ローラ部を通過した連続用紙を印刷面の裏面側から支持する第２ローラ部と、
   前記第２ローラ部を通過した前記スタッカへ送られる連続用紙を印刷面側から支持する第３ローラ部と、を有し、
   前記延伸機構は、前記第２ローラ部を前記第１ローラ部から離す方向へ動かして前記搬送経路を延伸する、
   請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記第２ローラ部は、前記第１ローラ部の下側に配置されており、
   前記延伸機構は、前記第２ローラ部を下へ動かして前記搬送経路を延伸する、
   請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記延伸機構は、給紙された連続用紙が前記スタッカへ到達した状態において、インクの乾燥時間と前記紙送り機構の紙送り速度に基づいて決定される長さとなるように前記搬送経路を延伸する、
   請求項１から３の何れか一項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記紙送り機構は、給紙された連続用紙が前記スタッカへ到達した状態において、前記スタッカにある連続用紙を引き戻しながら前記搬送経路を延伸する、
   請求項１から４の何れか一項に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記紙送り機構は、前記スタッカへ繰り出される連続用紙の繰り出し方向が連続用紙の折り目を境にして交互に反転するよう、前記搬送経路の終端部をスイングさせるスイング機構を前記スタッカの上部に有しており、
   前記スイング機構は、前記搬送経路を延伸する際に前記スタッカから引き戻される連続用紙の速度に同期しながら前記終端部をスイングさせる、
   請求項５に記載のインクジェットプリンタ。

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