(57)【要約】【課題】プラテン長手方向の反り等の変形が起きにくく、より高精度に記録シート支持面の平面度を保つことが可能なプラテン構造及び、これを用いたプリンタを提供すること。【解決手段】プリンタのプラテンであって、前記プラテンの長手方向の端面付近及び、長手方向と垂直方向の端面付近が剛体部材により構成され、前記プラテンには、長手方向と垂直方向に被記録媒体の支持部が複数箇所それぞれ独立して配され、前記長手方向の剛体部材と一体化しており、さらに、前記長手方向に配した剛体部材と前記長手方向と垂直方向に配した剛体部材が交差している部分の少なくとも１箇所に、リブ形状をプラテンの剛体部材に一体化して設けたことを特徴とする。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタのプラテンであって、前記プラテンの長手方向の端面付近及び、長手方向と垂直方向の端面付近が剛体部材により構成され、前記プラテンには、長手方向と垂直方向に被記録媒体の支持部が複数箇所それぞれ独立して配され、前記長手方向の剛体部材と一体化しており、さらに、前記長手方向に配した剛体部材と前記長手方向と垂直方向に配した剛体部材が交差している部分の少なくとも１箇所に、リブ形状をプラテンの剛体部材に一体化して設けたことを特徴とするプラテン。
【請求項２】
前記プラテンには、長手方向に配した剛体部材と、長手方向と垂直方向に配した剛体部材が、それぞれ複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプラテン。
【請求項３】
前記プラテンに設けたリブ形状は、前記プラテンに配した剛体部材の少なくとも一つの面に複数設けられており、
さらに、前記プラテンの長手方向は、プリンタ本体を構成している剛体部材の間に位置しており、
さらに、前記プラテンに設けた複数のリブ形状と、前記プリンタ本体を構成している剛体部材との長手方向の距離は、少なくとも２箇所において、同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプラテン。
【請求項４】
プラテン上の記録シートに対して記録を行なうプリンタにおいて、
前記プラテンは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプラテンであることを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平坦な印刷面を得ることができるプリンタ、及び該プリンタのプラテンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のプリンタは、積載してある記録シート（例えば用紙）を１枚づつ分離して供給する記録シート供給装置と、分離され送られてきた記録シートを記録領域に送り込む搬送ローラと、その従動ローラにより構成される記録シート搬送部と、記録シートに記録を行う記録ヘッドと、記録シートの記録ヘッドによる記録領域に対応する部分を少なくとも支持するプラテンと、記録が終了した記録シートを排出する排出部とにより概ね構成されている。
【０００３】
記録シート供給装置により供給された記録シートは、搬送ローラとその従動ローラの間にニップされ、記録領域に対応するプラテン上に搬送ローラにより送られる。そして、記録ヘッドにより記録シートに設定された１行もしくは数行分の画像記録が行える。プリンタは、ホストコンピュータ側から送られてきたデータが終了するまで、１行もしくは数行分の記録シート搬送と画像記録を順次繰り返した後、記録シートをトレイに排出する。
【０００４】
第一の従来技術として、このようなプリンタにおいては、プラテンは樹脂により一体で成形されたものが一般的である。樹脂や弾性体等により成形されたプラテンは、表面の平滑性や表面の平面度、または、表面を形成するリブ高さ等において、成形条件により高い精度を出すことが可能となっている。さらに、重量の計量化が図られる、或いは、形状の自由度が高いために、周辺の構成に対して取り付け位置や、取り付け方法等の制約に縛られるという問題も考慮しやすい利点がある。
【０００５】
例えば、記録シートに対してインク滴を吐出して記録を行うインクジェットプリンターでは、記録領域にあるプラテンは、一般的には搬送されてくる記録シートの幅よりも広く、記録シート搬送方向では記録ヘッド部による記録幅より広くして、すべての記録領域において記録シートと記録ヘッド部との距離を均一に保つ構成になっていなければならない。また、搬送されてきた記録シートを支持するプラテンの表面は、平滑な平面、あるいは記録シート搬送方向に平行に表面が平滑な複数のリブ形状を有するものが多い。このようなプラテンをプリンタ本体のシャーシ等に取り付け、位置を固定することで、記録液を吐出する記録ヘッド部と記録シートとの距離を所定の間隔に保ち、高品位の画像記録を行っている。
【０００６】
図５に樹脂成形によるプラテン形状の一例を示す。記録ヘッドによる記録領域にあたるプラテン５０上面には記録シート搬送方向と平行に複数のリブ形状が形成されている。搬送されてきた記録シートを通過面であるリブ５１の突起面に押し付け、記録シートの表面位置がプラテンリブ高さを基準となるように載置する。プラテンのリブ高さが基準となることで、例えばインクジェットプリンターでは、記録領域において記録シートと記録ヘッドの距離を所定の間隔に保ち、記録領域すべての範囲において均一な画像記録を行うことが可能となる。なかでも、高品位の画像記録を行うためには、プラテンでの記録シートの高さ基準に当たる通過面の高さと位置に高い精度が要求される。図示したプラテンは、剛性を向上する目的でリブ面を上面にしてコの字型に成形されており、反り等の影響を受け難い。
【０００７】
しかしながら、樹脂成形によるプラテンは、成形中に内部応力や樹脂の流し込みによる冷却時間のズレ等により、反りが発生する。これは、主に剛性が出しにくくなるプラテン長手方向で発生しやすい。
【０００８】
この問題を解決するために、第二の従来技術として図６に示すプラテンがある。第二の従来技術では、プラテンのフレーム部分が４つの剛体部材６１、６２、６３、６４により構成され、記録シート搬送方向Ａに搬送ガイド部材（被記録媒体の支持部）６５が複数個、それぞれ独立した状態で任意の間隔で並び、剛体部材６１、６２、６３、６４と一体形状をなしている。剛体部材６１、６２、６３、６４はそれぞれ、プラテンの端面付近に配置されている。
【０００９】
このような構成では、樹脂等からなる各搬送ガイド部材６５をそれぞれ独立して剛体部材６１、６２、６３、６４と一体化したため、第一の従来技術で発生した問題、すなわち、搬送ガイド部材を含み一体化したプラテンの長手方向で成形中の応力や、冷却時間のズレにより樹脂が反るという問題は解決できる。また、長手方向に樹脂材の搬送ガイド部材が連続しておらず、長手方向に剛体部材を持った変形しにくいプラテン構成のため、プラテンの材料特性により、温度、湿度等の外的環境の影響で、プリンタ本体に組み込んだ後、プラテンが経時変化により変形することも防止できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では以下のような問題があった。
すなわち、第一の従来技術では、プラテンが樹脂や弾性体により成形された場合において、成形中に内部応力や樹脂などの流し込みによる冷却時間のズレにより反りが発生する場合があった。これは、主に剛性が出しにくくなるプラテン長手方向で発生しやすい。プラテン上面に記録シート搬送方向と平行にリブ形状の複数の搬送ガイド部材を有する場合では、搬送ガイド部材同士が冷却中の樹脂の内部応力によりプラテン長手方向に対して、プラテン全体の反りの発生に影響を及ぼすことがある。また、対応する記録シート幅が広くなって記録シート搬送方向と交差する方向のプラテン長さが長くなる時、さらに、記録ヘッドのノズル数が増加するなどして記録シート搬送方向に記録領域が広がる程、反りによる変形量が大きくなっていた。このような問題を防止するためには、成形中の冷却を十分行い、プラテン形状を冷却中の内部応力の影響を受け難い形状にするなどの対策をとり、プラテン変形量を最小限に抑える必要があった。
【００１１】
また、プラテンの材料の特性により温度、湿度などの外的環境の影響でプリンタに組み込んだ後にプラテンが経時変化を起こしたり、プラテン自体の自重により微少ながら変形することで、反りが発生してしまうこともあった。
【００１２】
上記問題を解決する手段として、第二の従来技術があった。しかしながら、第二の従来技術では以下のような問題があった。すなわち、プラテンは搬送ガイド部材をそれぞれ独立して剛体部材と一体化したため変形しにくく、剛性が非常に高いが、プラテンをプリンタ本体に組み込んだ場合に、以下の問題が生じる場合があった。例えば、プラテンをプリンタ本体へ組み込んで製品状態とした後、外部から大きな衝撃（例えば、落下衝撃等）を加えるとプラテンに大きな負荷がかかり、プラテンのフレームを構成している剛体部材が、塑性変形する場合があった。このようにプラテンが塑性変形すると、プラテン上の記録シートの通過面の高さがずれるために、記録ヘッドと記録シートの距離が変化し、画像品位が悪くなる場合があった。
【００１３】
ここで本発明の目的は、上記のような問題点に対して、プラテン長手方向の反り等の変形が起きにくく、より高精度に記録シート支持面の平面度を保つことが可能なプラテン構造及び、これを用いたプリンタを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、プリンタのプラテンであって、前記プラテンの長手方向の端面付近及び、長手方向と垂直方向の端面付近が剛体部材により構成され、前記プラテンには、長手方向と垂直方向に被記録媒体の支持部が複数箇所それぞれ独立して配され、前記長手方向の剛体部材と一体化しており、さらに、前記長手方向に配した剛体部材と前記長手方向と垂直方向に配した剛体部材が交差している部分の少なくとも１箇所に、リブ形状をプラテンの剛体部材に一体化して設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明のプラテンが適用可能なプリンターについて述べる。図１は本発明のプラテンを適用可能な装置例であるインクジェットプリンタの斜視図である。図２は、図１の記録シート搬送方向Ａに沿った断面図である。図１及び、図２において、被記録媒体である記録シート（不図示）は、搬送ローラ１と、これに従動するピンチローラ２との間に挟まれ、搬送ローラ１の回転により、プラテン３に案内、支持されながら図中矢印Ａ方向に搬送される。この時、プラテン３は、インクジェットヘッド４のインク吐出面とこれに対向する記録シート面との距離を一定に維持するように記録シートを支持する。
【００１６】
インクジェットヘッド４は記録シートに向かってインクを吐出する姿勢で、モータ等の駆動手段により２本のガイドレール５、６に沿って往復移動するキャリッジ７へ着脱可能に搭載されている。このキャリッジ７の移動方向は、記録シート搬送方向（矢印Ａ方向）と交差する方向であり、主走査方向と呼ばれる。これに対し、記録シート搬送方向は副走査方向と呼ばれている。
【００１７】
インクジェットヘッド４は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出のために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば、発熱抵抗素子）を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化（膜沸騰）を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化を達成している。なお、インク吐出手段は、このような熱エネルギーによる方式に限らず、振動エネルギーを利用しても構わない。
【００１８】
また、インクジェットヘッド４には、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列が設けられている。インクジェットヘッド４から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したインクタンク（不図視）がタンク装着ユニット８に着脱交換可能に装着される。タンク装着ユニット８とインクジェットヘッド４とは、それぞれインクの色に対応した複数の流体供給チューブによって接続され、インクタンクをタンク装着ユニット８に装着することで、各インクタンク内に収納された色のインクを、各インク色に対応するインクジェットヘッド４の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。
【００１９】
さらに、プラテン３上に搬送された記録シートは画像記録が実施された後、排出ローラ１１とこれに従動する回転体である拍車１２との間に案内され、排出ローラ１１の回転によりプラテン３上から排出される。さらに、インクジェットヘッド４の往復移動範囲内で、かつ、記録シート搬送時の通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット１０がインクジェットヘッド４のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット１０は、インクジェットヘッド４のインク吐出面をキャッピングするためのキャップ部、インク吐出口面をキャッピングした状態で、インクジェットヘッド４から強制的にインクを吸引するための吸引機構、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。
【００２０】
ここでは、記録シート搬送方向と交差する方向に記録ヘッドを往復移動させるいわゆるシリアル型のインクジェットプリンタを例に説明したが、ノズル列が記録シートの幅方向全幅にわたって設けられたライン型のインクジェットヘッドを搭載したプリンタも、本発明は適応可能である。
【００２１】
次に、本発明の主要部であるプラテン構造を図３を参照して説明する。
図３は、本発明に係るプラテンの実施の形態を示す斜視図であり、図１及び、図２に示したプラテン３に適用可能である。本実施の形態では、プラテン３は、図３に示すように、プラテン３のフレーム部分が４つの剛体部材１３、１４、１５、１６により構成され、記録シートの搬送方向Ａに搬送ガイド部材１７が複数個、それぞれ独立した状態で任意の間隔で並び、剛体部材１３、１４、１５、１６と一体形状をなしている。剛体部材１３、１４、１５、１６はそれぞれ、プラテン３の端面付近に配置され、また、剛体部材１３、１４と各搬送ガイド部材１７とが面と面で交差する構成となっている。
【００２２】
さらに、剛体部材１３、１４と剛体部材１５の交差部には、リブ部材１８、２９がプラテン３へ一体成形されている。このリブ部材１８、２９は、プラテン３をプリンタ本体に組み込んだ時に長手方向の位置決めの役割を果たすものである。さらに、プラテン３の左右側面に配されている剛体部材１５、１６には、リブ部材１９、２０が設けられており、さらに、剛体部材１５、１６の端部には、リブ部材２１、２２、２３、２４が樹脂により一体成形されている。ここで、記載した剛体部材１５、１６に設けられているリブ部材に関しては、以下で詳しく説明する。
【００２３】
本発明では、樹脂等からなる各搬送ガイド部材１７をそれぞれ独立して剛体部材１３、１４、１５、１６と一体化したため、プラテン全体を樹脂成形した場合の問題点、すなわち、成形中におけるプラテン長手方向の応力や冷却時間のズレによる反りの問題を解消できる。さらに、プラテン長手方向に樹脂材の搬送ガイド部材が連続して成形されていないため、プラテン材料特有の問題点、つまりは、プラテンをプリンタ本体に組み込んだ後に、温度、湿度等外的環境の影響で、プラテンが経時変化することも起こらない。
【００２４】
なお、本実施の形態で使用する剛体部材は、反り、ねじれ等の変形が発生せず、高精度にプラテン形状を保てる部材であれば問題ない。剛体部材の例としては、鉄、アルミ、強化プラスチック等を用いることが可能である。また、本実施の形態では、剛体部材と搬送ガイド部材は、インサート成形により一体成形しているが、本発明ではその限りでなく、精度上問題ないのであれば、ネジ止やカシメ等で固定してもよい。
【００２５】
次に、図４を参照して本発明の主要部分であるプラテン３が、プリンタ本体へ装着された時の構造を説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るプラテン３が、プリンタ本体に組み込まれた状態を示した概略図である。プラテン３は、棒バネ２５、２６によりプラテン３の剛体部材１５、１６に一体成形されたリブ部材１９、２０を付勢され、鉛直上方向へ押し上げられている。そして、プリンタ本体内部におけるプラテン３の鉛直方向の位置は、プリンタ本体シャーシ（不図視）に固定されたプラテン位置調整部材（ネジ等）３０、３１、３２、３３で、プラテン３の剛体部材１５、１６に一体成形されたリブ部材２１、２２、２３、２４の４箇所を受けることにより決まっている（ここでは、図４を見やすくするために、本体シャーシは不図示とした）。
【００２６】
さらに、プラテン３は両側面をプリンタ本体の側面板金２７、２８により挟みこまれているため、プラテン３は長手方向を所定のガタを持った状態で支持されている。このような構成により、プラテン３は、プリンタ本体内部で自由に移動できる状態（フローティング状態）にある。また、本発明のプリンタは、本体シャーシ（不図視）に、搬送ローラ、キャリッジ、ガイドレール等ほとんどの部品が取り付いているため、本体シャーシが変形した場合は、搬送ローラ、キャリッジ、ガイドレール等の部品も本体シャーシの変形に追従して変形する構造である。
【００２７】
さらに、プラテン３は、プリンタ本体内部でフローティング状態にあり、本体シャーシに取り付いているプラテン位置調整部材（ネジ等）３０、３１、３２、３３により支持されているため、プラテン３も他部品同様に本体シャーシが変形した場合は、本体シャーシの変形に追従するように変形する。このように、本発明では、搬送ローラ、キャリッジ、ガイドレール、プラテン等の主要部品を本体シャーシに固定することにより、ある部品が変形した場合でも、その他の部品が同様の変形をするように構成されている。これにより、インクジェットヘッド４と記録シートの距離を常に一定に保つことができる。Ａ４サイズまでの記録シートしか印刷しないプリンタの場合では、以上の構造で問題なかった。
【００２８】
しかしながら、Ａ３サイズ以上の記録シートが印刷可能な長手のプリンタの場合は、プラテン３の長さも、記録シートのサイズに合わせて長尺にしなければならない。これにより、特に、プラテン３の長手方向の強度が低下することが分かっている。このことは、プリンタ本体を通常使用している場合には問題とならないが、例えば、プリンタ本体を梱包して、プラテン３の強度が弱い方向つまりは、プリンタの側面を下にして落下した場合等には、プリンタ内部でプラテン３がフローティング構造であるために、プラテン３に大きな衝撃が加わり塑性変形を起こす場合がある。
【００２９】
このようにプラテン３が塑性変形を起こしてしまうと、インクジェットヘッド４とプラテン３との距離が変わってしまうために、印字画像の品位が損なわれてしまう。このような問題を防止するために、本発明では、プラテン３に長手方向の衝撃を受けるためのリブ部材１８、２９を、プラテン３の左側面を構成する剛体部材１５に設けている。さらに、リブ部材１８と左側面板金２７の距離は、リブ部材２９と左側面板金２７の距離と同一である。また、これらの距離は、剛体部材１５に配されているその他の部材と、側面板金２７との距離の中でも最小となるように構成している。これにより、プラテン３が衝撃を受けて左方向へ移動した場合には、他のどの部材よりも先にリブ部材１８、２９が左側面板金２７へ接触する構造としている。
【００３０】
一方、プラテン３の右側面側には、リブ部材１８、２９のような形状は設けていない。というのも、本発明において、プラテン３は、右側面を基準にプリンタ本体へ取り付けているため、プラテン３と側面板金２７、２８との隙間は、プラテン３右側面では殆ど無く、反対側の左側面では大きく保たれている。このため、プリンタ本体を落下した時のような大きな衝撃をプリンタ本体の側面から受けると、プラテン３は、左方向へ移動し、左側面から大きな衝撃を受けることになる。本発明では、プラテン３が左側面から受ける衝撃を緩和するために、プラテン３の左側面のみに、リブ部材１８、２９を配している。
【００３１】
さらに、本発明では、プラテン３の中で最も強度が高いところである剛体部材１５と剛体部材１３、１４との交差する部分に、リブ部材１８、２９を設けている。もし、このリブ部材を剛体部材１５上で剛体部材１３、１４の中間付近に設けてしまうと、剛体部材の強度が弱いために、プラテン３が大きな衝撃を受けた場合は変形する可能性が非常に高くなる。
【００３２】
（他の実施形態）
前述した実施形態においては、プラテンの剛体部材に設けたリブ部材は、プラテンの左側面２箇所であったが、本発明ではその限りではなく、長手方向の剛体部材と長手方向に垂直方向の剛体部材が交差しているところであれば、どこに設けても構わない。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、プラテン長手方向と、プラテン長手方向と垂直方向の一部分を剛体部材により構成し、さらに、プラテンの長手方向と垂直方向に、被記録媒体の支持部が複数個それぞれ独立して配され、前記剛体部材と一体化してプラテンを成形することにより、プラテンの成形時に生じる内部応力や経時変化に対する反りや変形を抑制することができる。このことは、Ａ３サイズ以上の記録シートを印刷できるような長尺プラテンを有するプリンタのとき程、効果は大きくなる。
【００３４】
さらに、プラテンの長手方向の剛体部材と、プラテンの長手方向と垂直方向に配した剛体部材の交差する部分に、プラテンの長手方向の位置を規制するためのリブ形状を設けたことにより、プリンタ本体を落下した時のような大きな衝撃を受けた場合にも、プラテン内部で最も強度が高い部分で支えることができるために、プラテンが変形することを防止できる。
【００３５】
以上のように、プラテンが変形しづらい構造にしたことにより、インクジェットヘッドとプラテンの記録シート支持面の距離を常に一定の間隔に保つことが可能となり、高品位の画像記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラテンを適用可能な装置例であるインクジェットプリンターの斜視図である。
【図２】図１の記録シート搬送方向Ａに沿った断面図である。
【図３】本発明に係るプラテンの実施の形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプラテンがプリンタ本体に組み込まれた状態を示した概略図である。
【図５】従来の技術である樹脂成形によるプラテン形状の一例を示す図である。
【図６】従来の技術であるプラテン形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　搬送ローラ
２　ピンチローラ
３　プラテン
４　インクジェットヘッド
５　ガイドレール
６　ガイドレール
７　キャリッジ
８　インク装着ユニット
９　インク供給チューブ
１０　回復ユニット
１１　排出ローラ
１２　拍車
１３、１４、１５、１６　剛体部材
１７　搬送ガイド
１８　リブ部材
１９　リブ部材
２０　リブ部材
２１、２２、２３、２４　リブ部材
２５、２６　棒バネ
２７　左側面板金
２８　右側面板金
２９　リブ部材
３０、３１、３２、３３　プラテン位置調整部材
５０　プラテン
５１　搬送ガイド
６０　プラテン
６１、６２、６３、６４　剛体部材
６５　搬送部材
【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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