(57)【要約】【課題】  ファンを増やすことなく安価な構成で、用紙の全体はもとより縁部をも効果的にプラテンに吸引することができ、浮きを抑えることができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  プラテンに用紙を吸い付ける為に設けた複数の吸引口と、プラテンの全域に接続した吸引ダクトと、吸引ダクト内を負圧にする吸引手段とを有するインクジェット記録装置において、吸引ダクトには、一端に空気の導入口を設け、吸引口の下部に主に用紙の幅方向に流れ、且つ全幅に流れる空気流を形成し、前記空気流の上流側に位置する用紙の縁部近傍にある前記吸引口直下の空気の流れを絞るオリフィス部材を設けることを特徴とするインクジェット記録装置。【選択図】  図１
2006192839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙にインクを吐出して画像を記録する記録手段と、
前記記録手段に対向して用紙を支持するためのプラテンと、
前記プラテンに用紙を吸い付ける為に設けた複数の吸引口と、
前記プラテンの全域に接続した吸引ダクトと、
前記吸引ダクト内を負圧にする吸引手段とを有するインクジェット記録装置において、
前記吸引ダクトには、一端に空気の導入口を設け、前記吸引口の下部に主に用紙の幅方向に流れ、且つ全幅に流れる空気流を形成し、
前記空気流の上流側に位置する用紙の縁部近傍にある前記吸引口直下の空気の流れを絞るオリフィス部材を設けることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記オリフィス部材は、用紙の幅に応じて移動できることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記吸引手段は、シロッコファンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ等の出力機器に搭載されるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のインクジェット記録装置は、用紙に非接触の記録ヘッドを用い、その記録ヘッドを用紙に対し相対的に移動させながらインクを吐出させ、画像を記録するタイプのものが主流である。
【０００３】
高画質記録を行うためには、記録ヘッドと用紙とのギャップを一定に保持することが条件となる。このギャップが許容値を超えると、以下のような不具合を生じることがある。
【０００４】
（１）ギャップが大きく、記録ヘッドと用紙との距離が大きい場合。
【０００５】
吐出するインク滴は、常に一定方向に吐出するとは限らない。例えば吐出する瞬間にインク自身の表面張力によりノズル孔に引き寄せられて、ヨレる性質がある。また、シリアルタイプのインクジェット記録装置では、キャリッジが走行する際のガタつきや、振動によって吐出方向が変化する。これらの吐出方向の変化は、着弾ズレとなって、画質低下の原因となる。
【０００６】
（２）ギャップが小さく、記録ヘッドと用紙との距離が小さい場合。
【０００７】
最近の多様化する用紙にあっては、光沢感を向上するためにコーティングしたものはカール（反り）し易く、また安価な薄紙は高濃度の印字をするとインク吸収が間に合わずに波打ちをするなど、印字中に用紙が浮いて記録ヘッドに近づくことがある。上記（１）の不具合を解消するためには、記録ヘッドと用紙を近づければズレは少なくなるが、用紙によっては、浮きが発生し記録ヘッドと擦れ、画質低下の原因となる。
【０００８】
こうした記録ヘッドと用紙とのギャップの課題を解決する手段として、用紙を平坦に維持する為のプラテンを用い、用紙の裏面に対して吸引又は負圧を作用させて、用紙をプラテンに密着させ、できるだけ記録ヘッドと用紙を近接させながらも、用紙の浮きを抑えることが行われている。以下に従来の代表的な構成を示す。
（１）プラテンに凸部と吸引口を設け、その大きさ、寸法関係と、圧力値を規定し用紙の浮きを抑制する（特許文献１）。
（２）プラテンの下部に分離された負圧室を設け、その負圧室をさらに一まとめにした負圧室を設けて、そこから負圧源と接続する。これにより用紙の幅によらず用紙に覆われていないプラテンの吸引口からの空気流入量を制限し、所定の負圧を維持することができ、用紙の浮きを抑える（特許文献２）。
（３）負圧源として吸引ファンを用い、用紙の幅に応じて吸引ファンの回転数を電圧制御する。これにより用紙に覆われていない吸引口があっても、所定の負圧を維持し、用紙の浮き上がりを防止する（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００１−３４７７１０号公報（第３−５頁、図２）
【特許文献２】特開２００２−１２０４２０号公報（第５−９頁、図１、図２）
【特許文献３】特登録３３２０７６６号公報（第２−５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
用紙は、特にその縁部でカールしやすく浮きやすい。従って、キャリッジが走査する際に用紙端部の稜線を引っ掛け易い。上記従来例では、用紙全体に負圧を作用させ、吸引して密着するための構成が開示されているが、縁部のような特定箇所を積極的に吸引する手段については開示されていない。
【００１０】
もちろん、特定箇所ごと、例えば用紙の右縁部、中央部、左縁部、にファンを個別にそれぞれ配置して用紙を吸引するなどという構成も考えられるが、ファンの個数増に伴う電源容量アップ等も加わって、大幅なコストアップの要因となる。
【００１１】
また用紙の表側から部材を接触させて縁部を押さえ込む構成も考えられるが、用紙に傷をつけ出力物の品位を低下させる。更に、このような構成では、縁なし画像の記録装置に対応できない。
【００１２】
本発明は、用紙の縁部の浮きを防止できるプラテンを備えたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、以下の手段を有する。
【００１４】
用紙にインクを吐出して画像を記録する記録手段と、前記記録手段に対向して用紙を支持するためのプラテンと、前記プラテンに用紙を吸い付ける為に設けた複数の吸引口と、前記プラテンの全域に接続した吸引ダクトと、前記吸引ダクト内を負圧にする吸引手段とを有するインクジェット記録装置において、前記吸引ダクトには、一端に空気の導入口を設け、前記吸引口の下部に主に用紙の幅方向に流れ、且つ全幅に流れる空気流を形成し、前記空気流の上流側に位置する用紙の縁部近傍にある前記吸引口直下の空気の流れを絞るオリフィス部材を設ける。また、前記オリフィス部材は、用紙の幅に応じて移動できる構成とする。また、前記吸引手段は、シロッコファンとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のインクジェット記録装置は、プラテンの内部で用紙全幅に空気流を形成して、その空気の流れをオリフィス部材により一部分絞ることで負圧を高めることができるので、ファンを増やすことなく安価な構成で、用紙の全体はもとより縁部をも効果的に吸引することができ、浮きを抑えることができる。
【００１６】
また、用紙の幅に応じてオリフィス部材を移動可動にすることで、異なるサイズの用紙に対しても負圧を高めることができ、浮きを抑えることができる。
【００１７】
さらにまた、高い静圧を発生できるシロッコファンを用いることで、負圧を維持できるので、用紙の浮きを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第一の実施形態）
図１は、シリアルタイプのインクジェット記録装置の主要部斜視図である。まず用紙１００をプラテン５まで給紙した後、プラテン５の上部をヘッド１がレール２の軸線に沿って矢印Ａ、Ｂ方向に往復動作を行う。ヘッド１の１回のスキャンにより印字すると、搬送ローラ３が矢印Ｃの方向に用紙１００を所定のピッチで送り、その後にまたヘッド１をスキャンさせて印字する。これを繰り返してページ全体に画像を記録する。クリーニング装置４は、定期的にヘッド１のインクの汚れをクリーニングする。１０１は、用紙１００の図中右側の縁部。１０２は、用紙１００の図中左側の縁部。１００ａは、ヘッドが一スキャンするときの印字領域である。
【００１９】
図２（ａ）は、プラテン部を図１の矢印Ｚの方向からみた平面図。図２（ｃ）は、図２（ａ）のＹＹ断面の拡大図である。プラテン５は用紙の全幅（走査方向）でヘッド１と対向した位置にあり、下方には吸引ダクト６がある。
【００２０】
１１は、プラテン５に設けた吸引口であり、主に縁部１０１を吸引する。１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、吸引連通口である。図の例では、吸引ダクト６と吸引口１１を三つの吸引連通口で繋いでいる。
【００２１】
１２は、プラテン５に設けた吸引口であり、主に縁部１０２を吸引する。
【００２２】
１３は、吸引口１１と吸引口１２の間にある複数の吸引口で、主に用紙１００の端ではなく内側部分を吸引する。吸引口１２、１３にも吸引連通口があるが、煩雑になるため符号を省略している。
【００２３】
吸引口１１、１２、１３は、搬送方向（矢印Ｃ方向）に細長く、印字領域１１０ａの長さ分がある。プラテン５に設けた吸引口１１、１２、１３は、吸引ファン８によって空気を吸引し、その後に用紙１００が吸引口を塞ぐと、負圧を生じる。このようにして用紙１００が印字中にプラテン５に密着して平面を保っている。
【００２４】
吸引ファン８は、用紙１００を全幅に挟んで導入口７と反対側に設けられている。吸引ダクト６は、後述のオリフィス板９を除いて吸引口が存在する範囲の断面Ｓがほぼ一様である。吸引ダクト６の空気は、導入口７から空気を吸込み、縁部１０２から縁部１０１に向かって流れを形成し、空気流は吸引口１２から吸引口１３を経て吸引口１１、そして吸引ファン８まで流れる。吸引ファン８からでた空気は、不図示の排気ダクトを通って記録装置外部に排出される。
【００２５】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して本発明の効果について説明する。用紙の幅は、幅Ｍ１で、吸引口を全て塞ぐサイズである。
【００２６】
図３（ｂ）は、図２（ａ）のＹＹ断面図で、吸引ダクトと空気流を示す図。
【００２７】
図３（ａ）は、従来の吸引ダクトと空気流を示す断面図であり、吸引ダクト６が只の空洞になっている。矢印Ｆ１は、吸引ダクト６内の空気の主流を表す。開口部７ｂは、一つの吸引口と同じ程度の大きさであるが、塞いでしまっても用紙１００に作用する負圧としては殆ど変わらない。
【００２８】
図３（ｃ）には、プラテン５の裏側の面Ｘにおける負圧を縦軸に、プラテン５のポジションを横軸にとって、負圧の分布を示す。負圧の値が高いほど大きな吸引力で用紙を密着させることを表す。２二点鎖線で示すグラフ２１が、図３（ａ）の場合である。点Ｋ１は、吸引ファンの位置、点Ｋ５は開口部７ｂの位置である。負圧は、点Ｋ１から点Ｋ５までほぼ一定値である。
【００２９】
図３（ｂ）は、吸引ダクト６にオリフィス板９を設けた例である。矢印Ｆ２は、吸引ダクト６内の空気の主流を表す。開口部７ａは、吸引ダクト６の断面Ｓよりも面積が大きい。オリフィス板９は、吸引口１２の位置で、面Ｘにオリフィス孔１０を開け、空気流をその部位だけ絞っている。すると、オリフィス孔１０での流速が上がるために、その部分の負圧を高めることができる。
【００３０】
図３（ｃ）の実線で示すグラフ２２が図３（ｂ）の構成での負圧分布を示す。点Ｋ２は、オリフィス孔１０よりもやや下流側のポイント、点Ｋ３は、オリフィス孔１０のポイント、点Ｋ４はオリフィス孔１０よりもやや上流側のポイントである。開口部７ａのポイントは、点Ｋ５の開口部７ｂのポイントと同じにしてある。
【００３１】
グラフ２１とグラフ２２を比較すると、点Ｋ１から点Ｋ２までは、グラフ２１とグラフ２２は、殆ど変わらない。点Ｋ３においては、グラフ２２は、グラフ２１の約１。５倍の負圧を発生できる。これにより、縁部１０２の浮きを抑えることができる。その上流の点Ｋ４から点Ｋ５にかけては、グラフ２１よりも負圧は低下するが、用紙１００を密着させる領域外であるため、影響はない。
【００３２】
（第二の実施形態）
１１１は、用紙１１０の図中右側の縁部。１１２は、用紙１１０の図中左側の縁部。用紙１１０の幅は、幅Ｍ２で、用紙１１０の外側に複数ある吸引口１６については、塞がれていない。第一の実施形態に対し、用紙の幅が小さい場合の例である（図２（ｂ）参照）。
【００３３】
オリフィス板９は、レバー３０（図１参照）によって、自在に矢印Ｃ、Ｄ方向に移動できる。図４（ｂ）では、吸引口１４の位置に移動した状態を示す。
【００３４】
その他の構成は、第一の実施形態と同じである。
【００３５】
図４（ａ）は、従来の吸引ダクトと空気流を示す断面図で、矢印Ｆ３が、吸引ダクト６内の空気の主流を表す。
【００３６】
図４（ｂ）は、図２（ｂ）のＹＹ断面図で、吸引ダクトと空気流を示す図。矢印Ｆ４が、吸引ダクト６内の空気の主流を表す。
【００３７】
図４（ｃ）において、図４（ａ）、図４（ｂ）の各ポジションにおける負圧を示す図。点Ｋ７がオリフィス孔１０のポイント、点Ｋ６は、オリフィス孔１０よりもやや下流側のポイント、点Ｋ８は、オリフィス孔１０よりもやや上流側のポイントである。
【００３８】
図４（ａ）では、吸引口１６から空気の流入があるため、点Ｋ１から点Ｋ７までの負圧は、図３（ａ）の場合よりも低下する。図４（ｂ）では、吸引口１６から空気の流入があるものの、オリフィス板９によって、空気流が絞られる為、点Ｋ１から点Ｋ７での負圧の低下はない。ここで、オリフィス孔１０の面積は、吸引口１６の開口面積の総和よりも十分に小さい。点Ｋ７から点Ｋ８、点Ｋ５までの負圧は、図３（ｃ）の場合よりも傾斜して低下するが、用紙の領域外であるため、影響はない。
【００３９】
図５には、オリフィス板９付近の負圧の分布を示す。図中、グラフ２５で示す二点鎖線は、点Ｋ７において完全に仕切りを入れ、空気の流れを遮断した場合の負圧を示し、図３（ｃ）のグラフ２１とほぼ同じ大きさの負圧を示す。これは、オリフィス板９を設けることは、仕切りによって空気の流れをなくした場合に発生する負圧よりも大きな負圧を発生させることができることを示している。
【００４０】
（第三の実施形態）
本インクジェット記録装置に用いる吸引ファンの選択について説明する。
【００４１】
図６（ａ）は、シロッコファンの負圧−流量特性図。  図６（ｂ）は、軸流ファンの負圧−流量特性図である。
【００４２】
シロッコファンは、空気を高速で旋回させ、遠心力を利用したファンである。軸流ファンは、回転するファン翼に生じる揚力を利用したファンである。
【００４３】
両図共、縦軸は負圧Ｐｓ、横軸は流量Ｑを表す。ファン曲線Ｌ１が、シロッコファンの特性、ファン曲線Ｌ２が軸流ファンの特性を表す。曲線Ｒ、ｒは、導入口から吸引ダクトを経てファンから排気するまでの空気の流れにおける抵抗曲線である。抵抗曲線Ｒの方が、抵抗曲線ｒよりも流れの抵抗が大きい。流れの抵抗は、流量の二乗に比例し、前述のオリフィス孔や、流れの方向変化などによって影響をうける。抵抗曲線Ｒは、図３（ｂ）の場合に相当し、抵抗曲線ｒは、図４（ｂ）の場合に相当する。
【００４４】
図６（ａ）により、負圧の変動について説明する。ファン曲線Ｌ１と抵抗曲線Ｒの交点が負圧Ｐ１、ファン曲線Ｌ１と抵抗曲線ｒの交点が負圧Ｐ２となる。第一実施形態等のオリフィス板を用いた吸引ダクトにおいては、流路に絞りを形成している為、抵抗が大きくなり、流量は小さく、負圧が大きい状態ができる。抵抗曲線は、縦軸に近い領域に描かれる。
【００４５】
ファン曲線Ｌ１においては、縦軸に近い領域での変化率が小さく、傾きθ１である。従って、流れの抵抗が変化しても負圧の変動（Ｐ１−Ｐ２）は、小さい。
【００４６】
一方、図６（ｂ）に示す軸流ファンにおいては、ファン曲線Ｌ２と抵抗曲線Ｒの交点が負圧Ｐ３、ファン曲線Ｌ２と抵抗曲線ｒの交点が負圧Ｐ４となる。ファン曲線Ｌ２においては、縦軸に近い領域での変化率が大きく、傾きθ２である。従って、流れの抵抗が変化した場合、負圧の変動（Ｐ３−Ｐ４）は、大きなる。
【００４７】
以上から、シロッコファンは、用紙の幅が種々変わって、吸引口の露出の程度が変化しても、負圧の変動は少なく、軸流ファンに比べ有利である。即ち、用紙を安定して吸引でき、浮きを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】シリアルタイプのインクジェット記録装置の主要部斜視図。
【図２】図１の矢印Ｚの方向からみた平面図。
【図３】従来および本発明の吸引ダクトと空気流を示す断面図。
【図４】従来および本発明の吸引ダクトの空気流と負圧分布図。
【図５】負圧分布図。従来の吸引ダクトと空気流を示す断面図。
【図６】シロッコファンおよび軸流ファンの負圧−流量特性を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１  ヘッド
２  ガイドレール
３  搬送ローラ
４  クリーニング装置
５  プラテン
６  吸引ダクト
７  導入口
７ａ  開口部
７ｂ  開口部
８  吸引ファン
９  オリフィス板
１０  オリフィス孔
１１  吸引口
１２  吸引口
１３  吸引口
１４  吸引口
１５  吸引口
１６  吸引口
１１ａ  吸引連通口
１１ｂ  吸引連通口
１１ｃ  吸引連通口
３０  レバー
１００  用紙
１１０  用紙
１００ａ  印字領域
１０１  縁部
１０２  縁部
１１１  縁部
１１２  縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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