(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
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もしくは同等の部位や構成要素には、同一も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ことはもちろんである。
【0016】
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、各構成部品の材質、形状、構造、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。
【0017】
図1は、本発明の実施の形態に係る印刷装置の概略構成図、
図2は、ヘッドホルダを除いた印刷装置の平面図である。以下の説明において、
図1の紙面に直交する方向を前後方向とし、紙面表方向を前方とする。また、
図1に示すように、前方から見て、上下左右を上下左右方向とする。
図1において、左から右へ向かう方向が用紙搬送方向である。以下の説明における上流、下流は、用紙搬送方向における上流、下流を意味する。
【0018】
図1に示すように、本実施の形態に係る印刷装置1は、搬送部2と、ヘッドユニット3とを備える。
【0019】
搬送部2は、用紙Pを搬送する。搬送部2は、搬送ベルト11と、駆動ローラ12と、従動ローラ13,14,15と、吸引ファン(請求項の吸引手段に相当)16とを備える。
【0020】
搬送ベルト11は、駆動ローラ12および従動ローラ13〜15に掛け渡される環状のベルトである。搬送ベルト11には、
図2に示すように、用紙Pを吸着保持するための貫通穴であるベルト穴11aが多数形成されている。搬送ベルト11は、吸引ファン16の駆動によりベルト穴11aに発生する吸着力により、用紙Pを搬送面11b上に吸着保持する。搬送面11bは、駆動ローラ12と従動ローラ13との間で略水平となる搬送ベルト11の上面である。搬送ベルト11は、駆動ローラ12の駆動により
図1における時計回り方向に回転移動する。これにより、搬送ベルト11は、搬送面11b上に吸着保持した用紙Pを右方向へ搬送する。搬送ベルト11におけるベルト穴11aは、搬送ベルト11の移動時に、後述するヘッド間用紙押さえ部23の支持部62A,62Bの直下を複数のベルト穴11aが連続的に通過するように配置されている。すなわち、
図2に示すように、前後方向における支持部62A,62Bが配置された位置に、左右方向に沿って複数のベルト穴11aが、搬送ベルト11の全周に渡って配列されている。なお、
図2に示した位置以外にもベルト穴11aを設けてもよい。
【0021】
駆動ローラ12および従動ローラ13〜15は、搬送ベルト11が掛け渡されるものである。駆動ローラ12は、図示しないモータにより回転駆動され、搬送ベルト11を回転させる。従動ローラ13〜15は、搬送ベルト11を介して駆動ローラ12に従動する。従動ローラ13は、駆動ローラ12と略同じ高さで、駆動ローラ12の左側に配置されている。従動ローラ14,15は、駆動ローラ12および従動ローラ13の下方において、互いに左右方向に離間して、略同じ高さに配置されている。
【0022】
吸引ファン16は、下方向への気流を生じさせる。これにより、吸引ファン16は、搬送ベルト11のベルト穴11aを介して空気を吸引してベルト穴11aに負圧を発生させ、用紙Pを搬送面11b上に吸着させる。吸引ファン16は、駆動ローラ12と従動ローラ13との間に配置されている。
【0023】
搬送部2は、図示しない昇降機構部により、昇降可能に構成されている。これにより、ヘッドギャップHgが変更可能になっている。ヘッドギャップHgは、後述するインクヘッド32の吐出面32aと搬送ベルト11の搬送面11bとの間の距離である。
【0024】
ヘッドユニット3は、搬送部2により搬送される用紙Pに印刷を行う。ヘッドユニット3は、搬送部2の上方に配置されている。ヘッドユニット3は、印刷部21と、複数の上流側用紙押さえ部22と、複数のヘッド間用紙押さえ部23とを備える。
【0025】
印刷部21は、用紙Pにインクの液滴を吐出して画像を形成する。印刷部21は、ヘッドホルダ31と、複数のインクヘッド32とを備える。
【0026】
ヘッドホルダ31は、搬送面11bの上方においてインクヘッド32を保持する函体である。ヘッドホルダ31は、印刷装置1の筐体(図示せず)内に固定されている。ヘッドホルダ31の底面には、複数の開口部(図示せず)が所定位置に形成されている。開口部にインクヘッド32が挿入されて固定されている。
【0027】
インクヘッド32は、インクの液滴を吐出する。印刷装置1では、24個のインクヘッド32がヘッドホルダ31に保持されている。インクヘッド32は、ヘッドホルダ31の底面の開口部に挿入され、下端部がヘッドホルダ31の底面から下方に突出するように取り付けられている。インクヘッド32は、吐出面(下面)32aに開口する複数のノズルを有し、ノズルからインクの液滴を吐出する。24個のインクヘッド32は、千鳥配置されている。具体的には、それぞれ前後方向(主走査方向)に沿って所定ピッチで配列された3個のインクヘッド32からなる8列のヘッド列41A,41B,…,41Hが、左右方向に等間隔で配置されている。そして、ヘッド列41A〜41Hは、1列おきに前後方向の位置が半ピッチ分だけずれて配置されている。ヘッド列41A〜41Hは、隣接する2列で1色分のラインヘッドを構成する。例えば、ヘッド列41A,41Bがブラック、ヘッド列41C,41Dがシアン、ヘッド列41E,41Fがマゼンタ、ヘッド列41G,41Hがイエローのインクを吐出する。インクヘッド32が配置されている領域の前後方向の長さは、搬送面11bの前後方向の長さ(搬送ベルト11の幅)と同程度である。インクヘッド32が配置されている領域の左右方向の長さは、搬送面11bの左右方向の長さよりも短い。
【0028】
なお、ヘッド列41A〜41Hの符号におけるアルファベットの添え字を省略して総括的に表記することがある。
【0029】
上流側用紙押さえ部22は、ヘッド列41の上流側において、搬送される用紙Pを搬送ベルト11の搬送面11bに押し付けるものである。上流側用紙押さえ部22は、ヘッド列41A〜41Hそれぞれの上流側に、合計8個配置されている。上流側用紙押さえ部22は、上流側ガイドローラ51と、1対の支持部52A,52Bとを備える。
【0030】
上流側ガイドローラ51は、回転しつつ用紙Pを搬送面11bに押し付ける。上流側ガイドローラ51は、前後方向に細長い円柱形状に形成されている。上流側ガイドローラ51は、ヘッド列41の上流側において、搬送ベルト11の幅全体に渡って延びている。上流側ガイドローラ51は、搬送ベルト11に接し、搬送ベルト11に従動回転する。上流側ガイドローラ51の表面には、フッ素樹脂コーティング等の撥インク処理が施されている。
【0031】
1対の支持部52A,52Bは、上流側ガイドローラ51を回転可能に支持する。支持部52A,52Bは、ヘッドホルダ31の下面に固定されている。支持部52A,52Bは、上流側ガイドローラ51の前端側、後端側にそれぞれ配置され、上流側ガイドローラ51の回転軸の前端部、後端部をそれぞれ回転可能に支持する。支持部52A,52Bは、前後方向において、インクヘッド32が配置されている領域の外側に配置されている。支持部52A,52Bとしては、例えば、後述するヘッド間用紙押さえ部23の支持部62A,62Bと同様の構成を採用できる。
【0032】
ヘッド間用紙押さえ部23は、ヘッド列41がなすライン上で、搬送される用紙Pを搬送ベルト11の搬送面11bに押し付けるものである。ヘッド間用紙押さえ部23は、インクヘッド32と逆配置の千鳥配置で、合計24個配置されている。すなわち、各ヘッド間用紙押さえ部23は、ヘッド列41がなすライン上に、各インクヘッド32に並列して配置されている。ヘッド間用紙押さえ部23は、ヘッド間ガイドローラ(請求項の用紙押さえローラに相当)61と、1対の支持部62A,62Bとを備える。
【0033】
ヘッド間ガイドローラ61は、回転しつつ用紙Pを搬送面11bに押し付ける。ヘッド間ガイドローラ61は、前後方向に細長い円柱形状に形成されている。ヘッド間ガイドローラ61の長さは、ヘッド列41におけるインクヘッド間の隙間よりやや短い。ヘッド間ガイドローラ61は、搬送ベルト11に接し、搬送ベルト11に従動回転する。ヘッド間ガイドローラ61の表面には、フッ素樹脂コーティング等の撥インク処理が施されている。
【0034】
1対の支持部62A,62Bは、搬送面11bの上方において、ヘッド間ガイドローラ61を回転可能に支持する。支持部62A,62Bは、ヘッドホルダ31の下面に固定されている。支持部62A,62Bは、ヘッド間ガイドローラ61の前端側、後端側にそれぞれ配置され、ヘッド間ガイドローラ61の回転軸の前端部、後端部をそれぞれ回転可能に支持する。
【0035】
図3に示すように、支持部62Aは、固定部71と、可動部72と、バネ73とを備える。なお、支持部62Bも支持部62Aと同様の構成である。
【0036】
固定部71は、可動部72の上下動をガイドする。固定部71は、ヘッドホルダ31の下面に固定されている。固定部71は、可動部72をガイドするためのガイド溝71aを有する。ガイド溝71aは、上下方向に平行に形成されている。
【0037】
可動部72は、ヘッド間ガイドローラ61を回転可能かつ上下動可能に支持する。可動部72には、ヘッド間ガイドローラ61の回転軸61aが回転可能に接続されている。可動部72は、固定部71のガイド溝71aに沿って上下動可能になっている。これにより、ヘッドギャップHgの変更に応じて可動部72が上下動し、それとともにヘッド間ガイドローラ61が上下動するようになっている。
【0038】
バネ73は、可動部72に弾性力を付与する。バネ73の弾性力により、ヘッド間ガイドローラ61が搬送ベルト11に押し付けられる。バネ73の上端は、ヘッドホルダ31の下面に固定されている。バネ73の下端は、可動部72に固定されている。
【0039】
ここで、前述のように、搬送ベルト11において、搬送ベルト11の移動時に支持部62A,62Bの直下を複数のベルト穴11aが連続的に通過するように、ベルト穴11aが配置されている。すなわち、支持部62A,62Bは、ベルト穴11aが通過する位置の直上に配置されている。
【0040】
また、支持部62A,62Bの下端は、インクヘッド32の吐出面32aより上方にある。すなわち、支持部下端高さHeがヘッドギャップHgより大きい。
【0041】
支持部下端高さHeは、搬送面11bから固定部71の下端までの高さである。ただし、ヘッドギャップHgが比較的大きいときに、可動部72の下端が固定部71の下端よりも下方へ突出することがある。この場合は、
図4に示すように、搬送面11bから可動部72の下端までの高さが支持部下端高さHeとなる。印刷装置1で設定されるヘッドギャップHgの大きさの変動範囲内において、常に支持部下端高さHeがヘッドギャップHgよりも大きくなるようになっている。
【0042】
また、支持部下端高さHeは、インクミスト浮遊領域高さHmより大きいことが好ましい。インクミスト浮遊領域高さHmは、印刷装置1おける印刷動作時にインクミスト81が浮遊する領域の搬送面11bからの高さである。
【0043】
図5に示すように、吸引ファン16による吸引風速が小さいほど、インクミストは高い位置まで浮遊する。上記インクミスト浮遊領域高さHmは、印刷装置1における吸引風速の適正範囲V1〜V2の下限である適正下限風速V1のときのインクミスト浮遊領域高さである。
【0044】
ここで、吸引ファン16による吸引風速が大きすぎると、インクミストが増大して用紙Pに着弾し、これにより用紙Pが汚れるおそれがある。一方、吸引風速が小さすぎると、搬送面11bへの用紙Pの吸着力が不十分で搬送不良が発生するおそれがある。そこで、印刷装置1では、
図5に示すように、吸引風速の適正範囲が設定されている。
【0045】
次に、印刷装置1の動作について説明する。
【0046】
印刷装置1で印刷動作が開始されると、搬送部2の駆動ローラ12および吸引ファン16が駆動開始される。
【0047】
駆動ローラ12は、搬送ベルト11を
図1における時計回り方向に回転移動させる。また、吸引ファン16は、搬送ベルト11のベルト穴11aを介して空気を吸引する。これにより、ベルト穴11aに負圧が生じ、吸着力が発生する。
【0048】
図示しない給紙部から用紙Pが給紙されると、搬送部2は、ベルト穴11aに発生した吸着力により用紙Pを搬送面11b上に吸着させて搬送する。ここで、用紙Pは、上流側ガイドローラ51およびヘッド間ガイドローラ61により搬送面11bに押し付けられつつ搬送される。
【0049】
そして、インクヘッド32は、搬送される用紙Pにインクの液滴を吐出することにより、画像を印刷する。
【0050】
インクヘッド32からインクの液滴が吐出されると、その一部が霧状のインクミストとなる。インクミストは、搬送面11b上に浮遊する。
【0051】
ここで、印刷動作中、支持部62A,62Bの直下をベルト穴11aが通過する。搬送面11bに吸着された用紙Pが支持部62A,62Bの下を通過するときは、ベルト穴11aは用紙Pにより閉じられている。一方、連続して搬送される用紙Pの紙間では、開口したベルト穴11aが支持部62A,62Bの直下を通過する。この際、搬送面11b上に浮遊するインクミストがベルト穴11aを介して下方に吸引される。したがって、支持部62A,62Bの直下では、所定間隔で到来する紙間でインクミストがベルト穴11aを介して吸引される。
【0052】
これにより、
図6に示すように、支持部62A,62Bの直下では、インクミスト81が浮遊する領域の高さが低く抑えられる。このため、支持部62A,62Bへのインクミスト81の付着が抑えられる。
【0053】
また、前述のように、支持部下端高さHeがヘッドギャップHgより大きい。インクミストは、吐出面32aより上方へ浮遊することがあるが、吐出面32aと搬送面11bとの間で多く浮遊しやすい。また、上述したインクミストの吸引により、支持部62A,62Bの直下では、インクミストが浮遊する領域の高さが低く抑えられる。このため、支持部下端高さHeがヘッドギャップHgより大きい、すなわち、支持部62A,62Bの下端が吐出面32aより上方にあることで、支持部62A,62Bへのインクミストの付着がより抑えられる。また、支持部下端高さHeをインクミスト浮遊領域高さHmより大きくすれば、支持部62A,62Bへのインクミスト81の付着がさらに抑えられる。
【0054】
また、上述の印刷動作中、ヘッド間ガイドローラ61は、搬送ベルト11に従動して回転している。ヘッド間ガイドローラ61の表面付近には、回転による気流が発生している。この気流があるため、インクミストが、
図7の太線矢印82で示すように、ヘッド間ガイドローラ61に沿って上に流れる。このような現象により、ヘッド間ガイドローラ61にはインクミストが付着しにくい。また、ヘッド間ガイドローラ61の表面には撥インク処理が施されているため、これによってもインクミストが付着しにくい。
【0055】
ヘッド間ガイドローラ61にインクミストが付着しにくいのと同様の理由により、上流側用紙押さえ部22の上流側ガイドローラ51にもインクミストが付着しにくい。また、上流側用紙押さえ部22の支持部52A,52Bは、インクヘッド32が配置されている領域の外側に配置されているため、インクミストは付着しにくい。
【0056】
このように、印刷装置1では、印刷動作中にインクミストが発生するが、上流側用紙押さえ部22およびヘッド間用紙押さえ部23の各部は、インクミストが付着しにくくなっている。これにより、用紙Pは、汚れが付着することは抑えられつつ搬送されながら印刷される。
【0057】
なお、24個のヘッド間用紙押さえ部23のうち、前後方向においてインクヘッド32に挟まれていないものについては、支持部62Aまたは支持部62Bを、インクヘッド32が配置されている領域の外側に配置するようにしてもよい。例えば、ヘッド列41Aがなすライン上の最も前側のヘッド間用紙押さえ部23の支持部62Aを、前後方向において上流側用紙押さえ部22の支持部52Aと同様の位置に配置するようにしてもよい。この場合、他のヘッド間用紙押さえ部23よりもヘッド間ガイドローラ61を長くすればよい。
【0058】
以上説明したように、印刷装置1は、ヘッド列41がなすライン上にインクヘッド32に並列して配置されたヘッド間ガイドローラ61を有している。これにより、インクヘッド32の吐出面32aの下を用紙Pが通過するときに、ヘッド間ガイドローラ61により用紙Pを搬送面11bに押し付けることができる。この結果、例えば用紙Pがカールしている場合でも、用紙Pのインクヘッド32への接触を低減できる。
【0059】
また、印刷装置1では、搬送ベルト11の移動時に支持部62A,62Bの直下を複数のベルト穴11aが通過するように、ベルト穴11aが配置されている。これにより、支持部62A,62Bの直下において、インクミストが浮遊する領域の高さが低く抑えられる。このため、支持部62A,62Bへのインクミストの付着が抑えられる。したがって、支持部62A,62Bに用紙Pが接触しても、用紙Pが汚れることを抑えられる。また、支持部62A,62Bに蓄積したインクミストがインクの液滴となって用紙Pへ落下して用紙Pを汚すことを抑制できる。
【0060】
また、ヘッド間ガイドローラ61は、印刷動作中は回転しているため、ヘッド間ガイドローラ61にはインクミストが付着しにくい。このため、ヘッド間ガイドローラ61にインクミストが付着することにより用紙Pが汚れることは抑制される。
【0061】
したがって、印刷装置1によれば、用紙Pが汚れることを抑えつつ、用紙Pのインクヘッド32への接触を低減できる。
【0062】
また、印刷装置1では、支持部62A,62Bの下端が吐出面32aより上方にあるので、支持部62A,62Bへのインクミストの付着がより抑えられる。これにより、用紙Pが汚れることをより抑制できる。
【0063】
本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。