(57)【要約】【課題】本発明は、複数の印刷部および複数のドラムを有し、画像記録を行う画像記録装置に関し、特に記録媒体の搬送手段による印刷品質の低下をなくし、安定した品質で画像記録が行える画像記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】記録媒体５を外周面に保持し、かつ回転可能な第１ドラム３０及び第２ドラム４０と、それぞれのドラムの外周面に対向配置され、記録媒体５に印刷可能な第１印刷部５０及び第２印刷部６０と、を備え、記録媒体５に張力を作用させるダンサーローラ１６，２３を、記録媒体５の搬送経路中でそれぞれ第１ドラム３０及び第２ドラム４０の上流と下流に配置し、搬送経路中の最下流側の第２ドラム４０を駆動ドラムとし、第１ドラム３０を従動ドラムとする。【選択図】  図１
2008073958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を外周面に保持し、かつ回転可能な複数のドラムと、
前記複数のドラムの外周面に対向配置され、前記記録媒体に印刷可能な印刷部と、を備え、
前記記録媒体に張力を作用させる張力発生手段を、前記記録媒体の搬送経路中で、前記複数のドラムの上流と下流に配置し、
前記複数のドラムの内、前記搬送経路中の最下流側のドラムを駆動ドラムとし、その他のドラムは従動ドラムとしたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記複数のドラムの内、少なくとも一つのドラムに、ドラムの回転位置を検出し、印刷部に位置信号を出力する位置検出部を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記複数のドラムを、上下方向に配置したことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記複数のドラムは、少なくとも一部分が上下方向に重なりをもって配置されていることを特徴とする請求項３記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の印刷部および複数のドラムを有し、画像記録を行う画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像記録装置として、例えばインクジェットプリンタは、搬送手段により保持搬送される記録媒体に、印字ヘッドの複数のノズルよりインク滴を吐出して、高速且つ高画質に画像記録を行うプリンタである。このインクジェットプリンタは、例えばカットシート状の記録媒体（用紙）に画像を記録するオフィス用途として幅広く使用されている。また、近年では、インクジェットプリンタは多数の印字ヘッドを記録媒体の搬送方向と直交する方向に整列配置したラインヘッドを構成することでスループットの向上が可能となり、ロール紙などの記録媒体（連続紙）に画橡を記録する産業用途としても使用されている。
【０００３】
このような画像記録装置において、ロール紙などの連続紙を保持する有効な手段の一つとして、ドラムによる保持手段がある。
特許文献１は、上記ドラムによる保持手段によって、両面印刷可能な画像記録装置の構成に関する発明である。特許文献１では、記録媒体の搬送経路の上流側で、かつ第１のドラムの上流側に配置される用紙搬送部と、記録媒体の搬送経路の下流側で、かつ第２のドラムの下流側に配置される用紙プラー部とから、記録媒体の搬送手段が構成されている。
【０００４】
用紙搬送部と用紙プラー部は、ステンレス製の搬送ローラと、記録媒体を介して搬送ローラに押圧されるゴム製の従動ローラから構成される。搬送経路の下流側に配置される用紙プラー部の搬送速度は、搬送経路の上流側に配置される用紙搬送部の搬送速度より速くなるように積極的に設定され、かつ、用紙プラー部の搬送力は用紙搬送部の搬送力より小さく設定されており、用紙プラー部の搬送ローラと記録媒体が常に滑りを起こす構成となっている。この構成により、第１のドラムおよび第２のドラム上では記録媒体の弛みがなく、密着した搬送が可能である。
【０００５】
また、第１のドラムには、第１のドラムの回転量に合わせて正確な電気パルスを出力する第１の位置検出部が取り付けられている。第１のドラムの外周に配置される第１の印刷部は、第１の位置検出部から出力される電気パルスに合わせてインクを記録媒体に吐出する。同様に、第２のドラムには、第２のドラムの回転量に合わせて正確な電気パルスを出力する第２の位置検出部が取り付けられている。第２のドラムの外周に配置される第２の印刷部は、第２の位置検出部から出力される電気パルスに合わせてインクを第１の印刷部による記録媒体の印刷面の裏面に吐出する。以上の構成により、両面印刷が可能な構成となっている。
【特許文献１】特開２００３−６３７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、以下の問題がある。
すなわち、用紙プラー部の搬送速度は用紙搬送部の搬送速度より速くなるように積極的に設定され、かつ、用紙プラー部の搬送力は用紙搬送部の搬送力より小さく設定されており、用紙プラー部の搬送ローラと記録媒体が常に滑りを起す構成であり、上記のような搬送経路の上流と下流のそれぞれに配置した搬送ローラの搬送速度差を積極的に利用することで、記録媒体に張力を発生させると共に、記録媒体を搬送する構成である。
【０００７】
しかし、上記構成の場合、常に記録媒体の印刷面上で搬送ローラが押圧された状態で滑ることになり、印刷のかすれや、搬送ローラ表面に付着したインクまたは印刷画像の記録媒体への再転写が発生し、印刷品質の低下が問題となる。
【０００８】
また、常に記録媒体上で搬送ローラが押圧された状態で滑ることから、記録媒体からの紙粉の発生に繋がり、装置内部のエアーフローにより、装置内部に紙粉が浮遊することになる。この紙粉がインクジェット方式による印刷ヘッドのノズルに付着すると、インクの不吐出が発生し、この場合にも印刷品質の低下に繋がる。
【０００９】
そこで本発明は、記録媒体の搬送手段による印刷品質の低下をなくし、安定した品質で画像記録が行える画像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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の画像記録装置によれば、記録媒体を外周面に保持し、かつ回転可能な複数のドラムと、複数のドラムの外周面に対向配置され、記録媒体に印刷可能な印刷部と、を備え、記録媒体に張力を作用させる張力発生手段を、記録媒体の搬送経路中で、複数のドラムの上流と下流に配置し、複数のドラムの内、搬送経路中の最下流側のドラムを駆動ドラムとし、その他のドラムは従動ドラムとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明よれば、記録媒体の搬送手段による印刷品質の低下をなくし、安定した品質で画像記録が行える画像記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図１から図３に基づき説明する。
図１は、本実施の形態の画像記録装置１における記録媒体５の搬送系を示す概略的な正面図である。本実施の形態の画像記録装置１は、アンワインダー部２と、プリンタ部３と、リワインダー部４とを具備している。なお、図２は、本実施形態の画像記録装置１のプリンタ部３を示す概略的な側面図である。
【００１３】
まず、アンワインダー部２について説明する。
このアンワインダー部２は、アンワインダー部スタンド６と、紙管固定シャフト７とを有している。
【００１４】
アンワインダー部２は、記録媒体５を回転可能に保持し、プリンタ部３に記録媒体５を巻き出す巻出し部である。本実施の形態において、アンワインダー部２には、記録媒体として、ロール紙が巻装されている。アンワインダー部２に搭載可能なロール紙のサイズは、例えば紙幅318mm（12.5inch）、巻径0.7m、質量約110kgのロール紙である。
【００１５】
アンワインダー部スタンド６は、紙管固定シャフト７を回転可能に支持し、紙管固定シャフト７により記録媒体５は保持される。紙管固定シャフト７のエアー注入口よりエアーを注入することにより、内部のチューブが膨らみ、紙管固定シャフト７の外周面に設けられ、記録媒体５の幅方向に千鳥状に配設した長孔より紙管の内径をチャックする複数の爪部が半径方向に突出し、記録媒体５の紙管の内径に爪部が食い込み、記録媒体５が保持される。
【００１６】
紙管固定シャフト７には、プーリとベルトを介して、巻き出し用駆動モータ８の駆動力が伝達され、矢印９の方向に記録媒体５を巻き出す。また、プーリと駆動モータの間には不図示のパウダークラッチを配置し、記録媒体５の搬送方向と逆方向にバックテンションを与える機能を果たす。
【００１７】
続いて、プリンタ部３について説明する。プリンタ部３は、アンワインダー部２から搬送されてきた記録媒体５を導入し、記録媒体５を第１ドラム３０で巻回保持し、第１印刷部５０の直下へ搬送し、印刷を行う。その後、記録媒体５を第２ドラム４０で巻回保持し、第２印刷部６０の直下へ搬送し、印刷後、リワインダー部４へ送出する機能を有する。
【００１８】
このプリンタ部３は、図１および図２に示されるように、複数のローラ、第１ドラム３０、第２ドラム４０からなる記録媒体５の搬送部、本体フレーム２５、第１印刷部５０、第２印刷部６０、第１メンテナンスユニット７０、第２メンテナンスユニット７５から構成されている。
【００１９】
まず、記録媒体５の搬送部に関して説明する。アンワインダー部２から巻き出された記録媒体５は、フリーローラ１４、１５、第１ダンサーローラ１６、フリーローラ１７、１８を経由して、第１ドラム３０に搬送される。
【００２０】
第１ダンサーローラ１６は、本体フレーム２５に回動中心１６ａを有するアーム１６ｂの先端に回動可能に保持され、第１ダンサーローラ１６とアーム１６ｂの自重により、第１ダンサーローラ１６に巻き付けられた記録媒体５に張力を作用する張力発生手段を構成する。
【００２１】
また、アンワインダー部２に保持された記録媒体５の偏芯などによって引き起こされるバックテンションの変動により、記録媒体５が弛んだ場合、この弛みを解消する機能も果たす。また、回転中心１６ａには、第１ダンサーローラ１６が上下方向に移動した際の回転位置を検出するポテンションメータ１６ｃが設けられている。このポテンションメータ１６ｃの出力信号によって、アンワインダー部２の紙管固定シャフト７に連結したパウダークラッチを作動させ記録媒体５のバックテンションを制御している。
【００２２】
次に、第１ドラム３０の構成を説明する。第１ドラム３０は、例えばアルミニウム製の中空の円筒である。第１ドラム３０の回転軸３０ａは、本体フレーム２５に回転可能に支持されている。また、回転軸３０ａには、後述する第１印刷部５０を支持する部材の一端と、後述する第１メンテナンスユニット７０を支持する部材の一端が係合されている。本実施の形態の第１ドラム３０は、記録媒体５が３３０度の巻き付け角で巻回可能であり、３３０度の巻き付け角でＡ３サイズの縦（４２０ｍｍ）の約３枚分に相当する周長に設定されている。
【００２３】
本実施の形態の第１ドラム３０における記録媒体５の巻き付け角３３０度は次の内容で設定されている。第１ドラム３０の巻き取り側の張力をＴ２、巻き出し側の張力をＴ１、第１ドラム３０と記録媒体５との静止摩擦係数をμ、巻き付け角をθとすると、Ｔ２／Ｔ１≦ｅｘｐ（μθ）かつＴ２／Ｔ１≧１／ｅｘｐ（μθ）の関係が成り立つように各数値が設定されている。すなわち、Ｔ１が５０Ｎ、Ｔ２が３５Ｎ、μが０．１の場合、第１ドラム３０で記録媒体５が滑らないためのθの下限値は２０５度となり、μが０．０７となっても滑らないことを考慮して、θは３３０度と設定されている。第２ドラム４０においても同様に設定されている。
【００２４】
このように、第１ドラム３０における記録媒体５の巻き付け角を本実施の形態のように３３０度くらい広く確保することで、記録媒体５は第１ドラム３０の巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、第１ドラム３０の外周面に対して垂直抗力を与え、これにより第１ドラム３０と記録媒体５との間の摩擦力が大きくなることから、滑りがなくなり、記録媒体５を第１ドラム３０に密着して保持させることができる。よって、正確な用紙搬送とドラムの回転数制御が可能となる。また、第１ドラム３０上で巻き付けられた記録媒体５の面は、安定で高い寸法精度がでた面であり、且つ、３３０度と広い領域であることから、記録媒体５へ記録される画像の解像度を上げるために印刷部を第１ドラム３０円周方向に多数配置できることや、印刷後の印字品質を検出する印字品質検出装置による安定した検出を行なうことができる。更に、ＵＶインクなどの場合に必要となるＵＶ硬化ランプを配置し、安定した硬化条件でＵＶ照射ができることなどのメリットがある。
【００２５】
上記構成により、第１ドラム３０は、記録媒体５を介して、第２ドラム４０によって、回転する従動ドラムとなる。
第１ドラム３０の巻き終わり以降では、記録媒体５は、フリーローラ１９、２０、２１を経由して、第２ドラム４０に搬送される。
【００２６】
次に、第２ドラム４０の構成を説明する。第２ドラム４０も第１ドラム３０と同様、例えばアルミニウム製の中空の円筒である。第２ドラム４０の回転軸４０ａは、本体フレーム２５に回転可能に支持されている。また、回転軸４０ａには、後述する第２印刷部６０を支持する部材の一端と後述する第２メンテナンスユニット７５を支持する部材の一端が係合されている。
【００２７】
本実施の形態の第２ドラム４０も前述した第１ドラム３０と同様に、記録媒体５が３３０度の巻き付け角で巻回可能であり、３３０度の巻き付け角でＡ３サイズの縦（４２０ｍｍ）の約３枚分に相当する周長に設定されている。記録媒体５は、第２ドラム４０の巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、第２ドラム４０の外周面に垂直抗力が与えられ、第２ドラム４０と記録媒体５との間の摩擦係数によって、記録媒体５は第２ドラム４０に密着保持される。第２ドラム４０に保持される記録媒体５は、第２ドラム４０の回転軸４０ａに連結したプーリとベルトを介して駆動モータ４１の駆動力によって搬送される。この構成により、最下流側の第２ドラム４０は駆動ドラムとなる。
【００２８】
また、第２ドラム４０の回転軸４０ａには、カップリング４３を介して、エンコーダ４２が連結されている。このエンコーダ４２のハウジングは、断面がＬ字状のエンコーダ固定部材４４の一端に固定されており、エンコーダ固定部材４４のもう一端は本体フレーム２５の背面に固定されている。この構成により、エンコーダ４２の回転軸は第２ドラム４０の回転に伴って回転し、第２ドラム４０の回転位置に相当する検出パルスを出力し、第１印刷部５０および第２印刷部６０の印字ヘッドを駆動させる図示せぬ駆動基板に入力し、この検出パルスに同期して、印字ヘッドはインクを吐出駆動する。つまり、第２ドラム４０の回転に伴って出力される検出パルスに基づいて、第１印刷部５０及び第２印刷部６０の吐出駆動を制御することができる。
【００２９】
エンコーダ４２は、例えば１回転あたり18000パルスのロータリーエンコーダを用いる。ここで、印刷の搬送方向の解像度を300dpiとし、エンコーダ４２の１パルス当たり、１ドットの印字を行うものとすると、第２ドラム４０の直径は、25.2inch÷300dpi×18000パルス÷円周率π＝485mmとなる。また、本例では第１ドラム３０の直径は第２ドラム４０の直径と同一としている。この構成により、エンコーダ４２の検出パルスに同期して、第１印刷部５０および第２印刷部６０の印字ヘッドはインクを吐出し、搬送方向の解像度300dpiの印刷処理を行うことができる。
【００３０】
第２ドラム４０の巻き終わり以降では、記録媒体５は、フリーローラ２２、第２ダンサーローラ２３、フリーローラ２４を経由して、リワインダー部４に送出される。
第２ダンサーローラ２３は、本体フレーム２５に回動中心２３ａを有するアーム２３ｂの先端に回動可能に保持され、第２ダンサーローラ２３とアーム２３ｂの自重により、第２ダンサーローラ２３に巻き付けられた記録媒体５に張力を作用する張力発生手段を構成する。
【００３１】
また、リワインダー部４に保持された記録媒体５の偏芯などによって引き起こされるテンションの変動により、記録媒体５が弛んだ場合、この弛みを解消する機能も果たす。また、回転中心２３ａには、第２ダンサーローラ２３が上下方向に移動した際の回転位置を検出するポテンションメータ２３ｃが設けられている。このポテンションメータ２３ｃの出力信号によって、リワインダー部４の紙管固定シャフト１１に連結したパウダークラッチを作動させ記録媒体５のテンションを制御している。
【００３２】
続いて、リワインダー部４について説明する。
このリワインダー部４は、リワインダー部スタンド１０と、紙管固定シャフト１１とを有している。リワインダー部４は、巻き取られた記録媒体５を回転可能に保持し、プリンタ部３から記録媒体５を巻き取る巻取り部である。
【００３３】
リワインダー部スタンド１０は、紙管固定シャフト１１を回転可能に支持し、紙管固定シャフト１１により巻き取られた記録媒体５を保持する。紙管固定シャフト１１も紙管固定シャフト７と同様にエアー注入口よりエアーを注入することにより、内部のチューブが膨らみ、紙管固定シャフト１１の外周面に設けられ、巻き取られた記録媒体５の幅方向に千鳥状に配設した長孔より紙管の内径をチャックする複数の爪部が半径方向に突出し、巻き取られた記録媒体５の紙管の内径に爪部が食い込み、巻き取られた記録媒体５が保持される。
【００３４】
紙管固定シャフト１１には、プーリとベルトを介して、巻き取り用駆動モータ１２の駆動力が伝達され、矢印１３の方向に記録媒体５を巻き取る。また、プーリと巻き取り用駆動モータ１２の間には不図示のパウダークラッチを配置し、このパウダークラッチによって記録媒体５の搬送方向のテンションを調整する機能を果たす。
【００３５】
続いて、第１印刷部５０および第２印刷部６０について説明する。図１から図３に示されるように、第１印刷部５０および第２印刷部６０は、記録媒体５に対してインクを吐出するためのインク吐出装置である。なお、図３は第１ドラム３０に対向配置される第１印刷部５０を示す概略的な正面図である。
【００３６】
本実施の形態の第１印刷部５０は、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の合計４色の印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを有している。印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄは、それぞれヘッド保持プレート５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ上に千鳥状に配列され、固定されている。印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄの先端に設けられたノズル面は、第１ドラム３０の外周面に保持された記録媒体５の印字面に対して対向配置されている。また、印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄは、ヘッド保持プレート５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄとヘッド保持部材５３によって、第１ドラム３０に対する相対位置が位置決めされ、ヘッド保持部材５３は回転軸３０ａと係合している。
【００３７】
上述した第１印刷部５０の構成は、第２印刷部６０においても同様である。
続いて、第１メンテナンスユニット７０と第２メンテナンスユニット７５について説明する。図３は第１ドラム３０に対向配置される第１メンテナンスユニット７０を示す概略的な正面図である。第１メンテナンスユニット７０と第２メンテナンスユニット７５は、印字ヘッドのノズルにおける目詰まり防止の目的として、ワイプ、ノズル吸引などのメンテナンス動作を行う機能を有する。
【００３８】
第１メンテナンスユニット７０は、第１印刷部５０の印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄに対応した複数の吸引ノズル７１と、メンテナンス動作時にパージされたインクを回収し、印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄに対応した４個の第１インクパン７２と、４個の第１インクパン７２を覆うように板金などで形成され、一体となっている第２インクパン７３と、前述の構成部位を第１ドラム３０に対して位置決めし、保持する回転軸３０ａと係合するメンテナンスユニット保持部材７４とを具備している。
【００３９】
メンテナンス動作は、まず第１印刷部５０の直下に第１メンテナンスユニット７０を移動し、印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄよりインクのパージ動作を行う。このパージの際に流出したインクは、印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄに対応した４個の第１インクパン７２で回収され、不図示の廃液タンクに収集される。その後、印字ヘッド５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄのノズル面に当接状態にある吸引ノズル７１がノズル列方向に走査され、吸引ノズル７１によってノズル面に付着したインクや紙粉などをかき取りながら、ノズル表面に残ったインクを吸引する。
【００４０】
メンテナンス動作終了後は、第１印刷部５０の直下から第１メンテナンスユニット７０が移動し、例えば図３に示す待機位置に戻る。この時、第１メンテナンスユニット７０は傾いた位置で待機するので、第１インクパン７２に残ったインクが垂れる虞があるため、第２インクパン７３が設けられている。第２インクパン７３の端部は、曲げ角度が鋭角の壁で形成され、かつ装置の奥行方向に傾斜していることにより、第１インクパン７２からインクが垂れたとしてもこの部分にインクがたまり、廃液タンクへと流れ、収集される。この構成により、記録媒体５や第１ドラムなど装置内をインクで汚すことがない。
【００４１】
上述した第１メンテナンスユニット７０の構成は、第２メンテナンスユニット７５においても同様である。
続いて、本実施の形態の特徴となる記録媒体５の搬送動作について説明する。尚、記録媒体５の搬送動作が開始される前、本実施の形態では、記録媒体５に張力を作用させる動作を行う。
【００４２】
先ず、第１ダンサーローラ１６が中立位置（アーム１６ｂがほぼ水平）となるように、ポテンションメータ１６ｃの出力信号によって、アンワインダー部２の紙管固定シャフト７に連結したパウダークラッチを作動させ記録媒体５のテンションを制御する。これにより、記録媒体５の搬送経路の下流では、記録媒体５に第１ダンサーローラ１６とアーム１６ｂの自重の約半分の張力が作用することになる。
【００４３】
また、第２ダンサーローラ２３についても、第２ダンサーローラ２３が中立位置（アーム２３ｂがほぼ水平）となるように、ポテンションメータ２３ｃの出力信号によって、リワインダー部４の紙管固定シャフト１１に連結したパウダークラッチを作動させ記録媒体５のバックテンションを制御する。これにより、記録媒体５の搬送経路の上流では、記録媒体５に第２ダンサーローラ２３とアーム２３ｂの自重の約半分の張力が作用することになる。
【００４４】
この時、記録媒体５は、第１ドラム３０の巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、第１ドラム３０の外周面に垂直抗力が与えられ、第１ドラム３０と記録媒体５との間の摩擦係数によって、記録媒体５は第１ドラム３０に密着保持される。同様に、記録媒体５は、第２ドラム４０の巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、第２ドラム４０の外周面に垂直抗力が与えられ、第２ドラム４０と記録媒体５との間の摩擦係数によって、記録媒体５は第２ドラム４０に密着保持される。
【００４５】
次の記録媒体５の搬送動作が開始されると、第２ドラム４０に連結された駆動モータ４１、ワインダー部２の巻き出し用駆動モータ８、リワインダー部４の巻き取り用駆動モータ１２が駆動することで、第１ドラム３０も従動して回転し、記録媒体５は搬送される。この時、第１ドラム３０および第２ドラム４０の外周面と記録媒体５との間では滑りが起きることなく、記録媒体５が搬送される。つまり、最下流側に設けられた第２ドラム４０を駆動ドラムとし、第１ドラム３０を従動ドラムとすることで、第１ドラム３０と第２ドラム４０との間で速度差を生じさせることなく同速度で記録媒体５を搬送させることができる。これにより、記録媒体５に記録された画像を擦ることなく、また紙粉等の発生を防止することができる。
【００４６】
なお、上記記録媒体５に張力を作用させる動作は、搬送動作が開始されると同時に行ってもよい。
以上の張力発生動作と搬送動作より、記録媒体５をドラム表面に保持し、搬送するため、搬送ローラ表面に付着したインクまたは印刷画像の記録媒体への再転写が低減され、印刷品質の低下を防ぐことができる。
【００４７】
また、記録媒体５からの紙粉の発生を抑え、装置内部のエアーフローにより、装置内部に浮遊する紙粉の量が減る。この紙粉の低減により、インク不吐出の発生が低減し、更に印刷品質の低下を防ぐことができる。
【００４８】
次に、本実施の形態の特徴となる記録媒体５への印刷動作について説明する。
印刷動作が開始されると、前述した記録媒体５の張力発生動作と搬送動作が開始され、第２ドラム４０の回転軸４０aに連結したエンコーダ４２より、第２ドラム４０の回転位置に相当する検出パルスが出力され、まずは第１印刷部５０の印字ヘッドを駆動させる不図示の駆動基板に入力し、この検出パルスに同期して、第１印刷部５０で記録媒体５への印刷処理が行われる。
【００４９】
次に、第２印刷部６０で、第１印刷部５０で印刷された記録媒体５の印刷面と反対側の面に印刷が行われ、両面印刷が行われる。この両面印刷時で、第１印刷部５０で印刷された記録媒体５の印刷面と、第２印刷部６０で印刷された記録媒体５の印刷面とのレジストレーションは、第１ドラム３０及び第２ドラム４０において記録媒体５の滑りはなく、同速度回転し、記録媒体５を搬送しているため、例えば第１印刷部５０のシアン（Ｃ）用印字ヘッドの記録媒体５上での印字位置から第２印刷部６０のシアン（Ｃ）用印字ヘッドの記録媒体５上での印字位置までの搬送経路長をエンコーダ４２の検出パルス数に予め換算しておき、第１印刷部５０での印刷後に、エンコーダ４２の検出パルス数が所定の遅延パルス数に到達したら第２印刷部６０での印刷を開始することで達成する。
【００５０】
また、本実施の形態では、第２ドラム４０のみにエンコーダ４２を連結したが、第１ドラム３０及び第２ドラム４０は、記録媒体５を滑らすことなく同速度で回転し、搬送しているので第１ドラム３０のみにエンコーダ４２を連結してもよい。
【００５１】
この構成より、いずれかひとつのドラムにエンコーダをつけることで、装置内のスペースを簡素にすることが可能となり、コスト低減が可能となる。
続いて、本実施の形態の特徴となる第１ドラム３０と第２ドラム４０の配置について説明する。
【００５２】
本実施の形態では、第１ドラム３０の回転軸３０aと第２ドラム４０の回転軸４０aが、正面から見て、装置の上下方向(鉛直方向)の同一軸上になるように配置されている。これにより、記録媒体５の第１ドラム３０及び第２ドラム４０に対する巻き付け角を容易に確保することがえきる。さらに、第１ドラム３０と第２ドラム４０を上下方向配置することでドラムの直径（例えば、485mm）と、各ローラの配置に必要なスペースにより装置の幅が決まり、小型化を可能となる。
【００５３】
なお、上記第１ドラム３０と第２ドラム４０の上下方向の配置は、必ずしも上下方向に中心が同一軸上である必要はなく、少なくとも上下方向に第１ドラム３０と第２ドラム４０の一部が重なるように配置されていればよい。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態を図４および図５に基づき説明する。
なお、本発明に係る画像記録装置の第２の実施形態における説明においては、前述した第１の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、構成上の説明を省略する。
【００５５】
図４は、本実施の形態の画像記録装置８０における記録媒体５の搬送系を示す概略的な正面図、図５は、本実施の形態の画像記録装置８０のプリンタ部８１を示す概略的な側面図である。
【００５６】
本実施の形態の画像記録装置８０は、アンワインダー部２と、プリンタ部８１と、リワインダー部４とを具備している。尚、アンワインダー部２及びリワインダー部４については、前述した第１の実施の形態と同様な構成のため、詳細な説明については省略する。
【００５７】
まず、プリンタ部８１について説明する。プリンタ部８１は、アンワインダー部２から搬送される記録媒体５を導入し、記録媒体５を第１ドラム部８２で巻回保持し、第１印刷部１０１の直下へ搬送し、印刷を行う。その後、記録媒体５を第２ドラム部８３で巻回保持し、第２印刷部１０２の直下へ搬送し、印刷後、リワインダー部４へ送出する機能を有する。このプリンタ部８１は、図４および図５に示されるように、複数のローラ、第１ドラム部８２、第２ドラム部８３からなる記録媒体５の搬送部、本体フレーム１００、第１印刷部１０１、第２印刷部１０２から構成されている。
【００５８】
まず、記録媒体５の搬送部に関して説明する。アンワインダー部２から巻き出された記録媒体５は、フリーローラ８６、フリーローラ８７、第１ダンサーローラ８８、フリーローラ８９、フリーローラ９０を経由して、第１ドラム部８２に搬送される。
【００５９】
第１ダンサーローラ８８は、第１の実施形態と同様、本体フレーム１００に回動中心８８ａを有するアーム８８ｂの先端に回動可能に保持され、第１ダンサーローラ８８とアーム８８ｂの自重により、第１ダンサーローラ８８に巻き付けられた記録媒体５に張力を作用する張力発生手段を構成する。また、アンワインダー部２に保持された記録媒体５の偏芯などによって引き起こされるバックテンションの変動により、記録媒体５が弛んだ場合、この弛みを取る機能も有する。また、回転中心８８ａには、第１ダンサーローラ８８が上下方向に移動した際の回転位置を検出するポテンションメータ８８ｃが設けられている。このポテンションメータ８８ｃの出力信号によって、アンワインダー部２の紙管固定シャフト７に連結したパウダークラッチを作動させ、記録媒体５のバックテンションを制御している。
【００６０】
次に、第１ドラム部８２の構成を説明する。第１ドラム部８２は、４色の印字ヘッドに対向配置される４個の第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄと、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄの中間においてドラムへの記録媒体５の巻き付け角を約１８０度以上になるように配置された３個のフリーローラ９１ａ、９１ｂ、９１ｃとから構成される。また、各ドラムと各フリーローラはアルミニウム製の中空円筒であり、回転軸は本体フレーム１００に回転可能に支持されている。
【００６１】
第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、プリンタ部８１の幅寸法を抑える目的で、扇状に配置されている。記録媒体５は、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄそれぞれにおいて巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、外周面に垂直抗力が与えられ、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄと記録媒体５との間の摩擦係数によって、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄに密着保持され、滑ることはない構成となっている。これにより、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、記録媒体５を介して、第２ドラム部８３によって、回転する従動ドラムとなる。
【００６２】
第１ドラム部８２の巻き終わり以降では、記録媒体５は、フリーローラ９２、９３、９４を経由して、第２ドラム部８３に搬送される。
次に、第２ドラム部８３の構成を説明する。第２ドラム部８３も第１ドラム部８２と同様に、４色の印字ヘッドに対向配置される４個の第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄと、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄの中間においてドラムへの記録媒体５の巻き付け角を約１８０度以上になるように配置された３個のフリーローラ９５ａ、９５ｂ、９５ｃとから構成される。
【００６３】
また、各ドラムと各フリーローラはアルミニウム製の中空円筒であり、回転軸は本体フレーム１００に回転可能に支持されている。第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄは、プリンタ部８１の幅寸法を抑える目的で、扇状に配置されている。記録媒体５は、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄそれぞれにおいて巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、外周面に垂直抗力が与えられ、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄと記録媒体５との間の摩擦係数によって、記録媒体５は第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄに密着保持され、滑らない構成となっている。記録媒体５は、第２ドラム８３ｄの回転軸に連結したプーリとベルトを介して駆動モータ８４の駆動力によって搬送される。これにより、最下流側の第２ドラム８３ｄは駆動ドラムとなり、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃは従動ドラムとなる。
【００６４】
また、第２ドラム８３ｄの回転軸には、カップリング８５ａを介して、エンコーダ８５が連結されている。エンコーダ８５のハウジングは、断面がＬ字状のエンコーダ固定部材８５ｂの一端に固定されており、エンコーダ固定部材８５ｂのもう一端は本体フレーム１００の背面に固定されている。この構成により、エンコーダ８５の回転軸は第２ドラム８３ｄの回転に伴って回転し、第２ドラム８３ｄの回転位置に相当する検出パルスを出力し、第１印刷部１０１および第２印刷部１０２の印字ヘッドを駆動させる不図示の駆動基板に入力し、この検出パルスに同期して、印字ヘッドはインクを吐出駆動する。つまり、第２ドラム８３ｄの回転に伴って出力される検出パルスに基づいて、第１印刷部１０１及び第２印刷部１０２の印字ヘッドの吐出駆動を制御することができる。
【００６５】
エンコーダ８５は、前述の第１の実施形態と同様、１パルス当たり１ドットの印字を行うように設定され、印刷の搬送方向の解像度（300dpi）とエンコーダ８５のパルス数から第２ドラム８３ｄの直径を決定している。また、本実施例では第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃの直径は第２ドラム８３ｄの直径と同一としている。この構成により、第１ドラム部８２及び第２ドラム部８３において記録媒体５の滑りはないため、搬送経路長をエンコーダ８４の検出パルス数に予め換算しておき、第１印刷部１０１での印刷後に、エンコーダ８４の検出パルス数が所定の遅延パルス数に到達したら第２印刷部１０２での印刷を開始することで記録媒体５の表面及び裏面に記録される記録位置を一致させることが可能となる。
【００６６】
第２ドラム部８３の巻き終わり以降では、記録媒体５は、フリーローラ９６、９７、第２ダンサーローラ９８、フリーローラ９９を経由して、リワインダー部４に送出される。
第２ダンサーローラ９８は、第１の実施形態と同様、本体フレーム１００に回動中心９８ａを有するアーム９８ｂの先端に回動可能に保持され、第２ダンサーローラ９８とアーム９８ｂの自重により、第２ダンサーローラ９８に巻き付けられた記録媒体５に張力を作用する張力発生手段を構成する。また、リワインダー部４に保持された記録媒体５の偏芯などによって引き起こされるテンションの変動により、記録媒体５が弛んだ場合、この弛みを取る機能も果たす。また、回転中心９８ａには、第２ダンサーローラ９８が上下方向に移動した際の回転位置を検出するポテンションメータ９８ｃが設けられている。このポテンションメータ９８ｃの出力信号によって、リワインダー部４の紙管固定シャフト１１に連結したパウダークラッチを作動させ記録媒体５のバックテンションを制御している。
【００６７】
続いて、第１印刷部１０１および第２印刷部１０２について説明する。図４、図５に示されるように、第１印刷部１０１および第２印刷部１０２は、記録媒体５に対してインクを吐出するためのインク吐出装置である。
【００６８】
第１印刷部１０１および第２印刷部１０２は、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の合計４色の印字ヘッドを有している。前述の第１の実施形態と同様、印字ヘッドは、それぞれヘッド保持プレート上に千鳥状に配列され、固定されている。印字ヘッドの先端に設けられたノズル面は、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄの外周面に保持された記録媒体５の印字面に対して対向配置され、かつ全ての印字ヘッドのインク吐出方向は装置の鉛直方向と一致している。このように、全ての印字ヘッドのインク吐出方向を統一することで、印字ヘッドの取り付け姿勢の違いに起因する特性の変化を抑える構成である。
【００６９】
続いて、本実施の形態の特徴となる記録媒体５の搬送動作について説明する。
記録媒体５の搬送動作が開始されると、本実施の形態では、まずは記録媒体５に張力を作用させる動作が行われる。第１ダンサーローラ８８が中立位置となるように、ポテンションメータ８８ｃの出力信号によって、アンワインダー部２の紙管固定シャフト７に連結したパウダークラッチを作動させ記録媒体５のテンションを制御する。これにより、記録媒体５の搬送経路の下流では、記録媒体５に第１ダンサーローラ８８とアーム８８ｂの自重の約半分の張力が作用することになる。
【００７０】
また、第２ダンサーローラ９８が中立位置となるように、ポテンションメータ９８ｃの出力信号によって、リワインダー部４の紙管固定シャフト１１に連結したパウダークラッチを作動させ記録媒体５のバックテンションを制御する。これにより、記録媒体５の搬送経路の上流では、記録媒体５に第２ダンサーローラ９８とアーム９８ｂの自重の約半分の張力が作用することになる。
【００７１】
この時、記録媒体５は、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄの巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄの外周面に垂直抗力が与えられ、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄと記録媒体５との間の摩擦係数によって、記録媒体５は第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄに密着保持される。
【００７２】
同様に、記録媒体５は、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄの巻き始めのバックテンションと巻き終わりのテンションによって、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄの外周面に垂直抗力が与えられ、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄと記録媒体５との間の摩擦係数によって、記録媒体５は第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄに密着保持される。
【００７３】
次に、第２ドラム８３ｄに連結された駆動モータ８４、ワインダー部２の巻き出し用駆動モータ８、リワインダー部４の巻き取り用駆動モータ１２が駆動することで、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃも従動して回転し、記録媒体５は搬送される。この時、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄおよび第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄの外周面と記録媒体５との間では滑りが起きることがなく、搬送される。つまり、最下流側に設けられた第２ドラム８３ｄを駆動ドラムとし、第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃを従動ドラムとすることで、第２ドラム８３ｄと第１ドラム８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ、第２ドラム８３ａ、８３ｂ、８３ｃとの間で速度差を生じさせることなく同速度で記録媒体５を搬送させることができる。これにより、記録媒体５に記録された画像を擦ることなく、また紙粉等の発生を防止することができる。
【００７４】
尚、本実施の形態では、エンコーダ８５は、第２ドラム８３ｄのみに連結したが、他のドラムのいずれかひとつにエンコーダ８５を連結してもよい。
以上の張力発生動作と搬送動作より、記録媒体５をドラム表面に保持し、搬送するため、搬送ローラ表面に付着したインクまたは印刷画像の記録媒体への再転写が低減し、印刷品質の低下を防ぐことができる。また、記録媒体からの紙粉の発生を抑え、装置内部のエアーフローにより、装置内部に浮遊する紙粉の量を減らすことができる。この紙粉の低減により、インクの不吐出の発生が低減し、更に印刷品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１の実施形態の画像記録装置における記録媒体の搬送系を示す概略的な正面図である。
【図２】第１の実施形態の画像記録装置のプリンタ部を示す概略的な側面図である。
【図３】第１ドラムに対向配置される第１メンテナンスユニットを示す概略的な正面図である。
【図４】第２の実施形態の画像記録装置における記録媒体の搬送系を示す概略的な正面図である。
【図５】第２の実施形態の画像記録装置のプリンタ部を示す概略的な側面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・画像記録装置
２・・・ワインダー部
３・・・プリンタ部
４・・・リワインダー部
５・・・記録媒体
６・・・ワインダー部スタンド
７・・・紙管固定シャフト
８・・・巻き出し用駆動モータ
９・・・搬送方向を示す矢印
１０・・リワインダー部スタンド
１１・・紙管固定シャフト
１２・・巻き取り用駆動モータ
１３・・搬送方向を示す矢印
１４、１５・・フリーローラ
１６・・第１ダンサーローラ
１６ａ・・回転中心
１６ｂ・・アーム
１６ｃ・・ポテンションメータ
１７、１８、１９、２０、２１、２２・・フリーローラ
２３・・第２ダンサーローラ
２３ａ・・回転中心
２３ｂ・・アーム
２３ｃ・・ポテンションメータ
２４・・フリーローラ
２５・・本体フレーム
３０・・第１ドラム
３０a・・回転軸
４０・・第２ドラム
４０a・・回転軸
４１・・駆動モータ
４２・・エンコーダ
４３・・カップリング
４４・・エンコーダ固定部材
５０・・第１印刷部
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ・・印字ヘッド
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ・・ヘッド保持プレート
５３・・ヘッド保持部材
６０・・第２印刷部
７０・・第１メンテナンスユニット
７１・・吸引ノズル
７２・・第１インクパン
７３・・第２インクパン
７４・・メンテナンスユニット保持部材
７５・・第２メンテナンスユニット
８０・・画像記録装置
８１・・プリンタ部
８２・・第１ドラム部
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ・・第１ドラム
８３・・第２ドラム部
８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ・・第２ドラム
８４・・駆動モータ
８５・・エンコーダ
８５ａ・・カップリング
８５ｂ・・エンコーダ固定部材
８６、８７・・フリーローラ
８８・・第１ダンサーローラ
８８ａ・・回転中心
８８ｂ・・アーム
８８ｃ・・ポテンションメータ
８９、９０・・フリーローラ
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ・・フリーローラ
９２、９３、９４・・フリーローラ
９５ａ、９５ｂ、９５ｃ・・フリーローラ
９６、９７・・フリーローラ
９８・・第２ダンサーローラ
９８ａ・・回転中心
９８ｂ・・アーム
９８ｃ・・ポテンションメータ
９９・・フリーローラ
１００・・本体フレーム
１０１・・第１印刷部
１０２・・第２印刷部
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
2008073958.tif 000006
【図５】
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