(57)【要約】【課題】より薄い基材にも好適に画像形成を行うことを課題とする。【解決手段】搬送されるシート基材Ｓに対して画像形成を行うインクジェットプリンタ１０であって、インクを吐出する印刷ヘッド１１に対向し略垂直であると共にシート基材Ｓを沿わせて搬送させるガイド面２１を有するプラテン２０を備え、プラテン２０のガイド面２１を、当該ガイド面２１に垂直な方向を振幅方向とする波の波紋が無数にある形状とする、という構成を採っている。【選択図】　　　図３
2004090485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシート基材に対して画像形成を行うインクジェットプリンタであって、
インクを吐出する印刷ヘッドに対向し略垂直であると共に前記シート基材を沿わせて搬送させるガイド面を有するプラテンを備え、
前記プラテンのガイド面を、
当該ガイド面に垂直な方向を振幅方向とする波の波紋が無数にある形状としたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記各波の振幅を０．１５〜０．４［ｍｍ］の範囲とし、波長を２．０〜８．０　［ｍｍ］の範囲としたことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、より厚さが薄い基材に対する画像形成に好適なインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、簡便且つ安価に画像を形成できる画像印刷方法として、インクジェット方式を用いた画像形成方法が数多く用いられている。インクジェット方式を用いた画像形成装置（以下、「インクジェットプリンタ」と言う。）は、例えばピエゾ素子やヒータ等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、該記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら、記録ヘッドを記録媒体上で移動させることにより、該記録媒体に画像を形成する。
【０００３】
ところで、昨今は、画像形成対象が紙だけではなく、樹脂からなるより厚さが薄いシート基材に対して画像形成を行うインクジェットプリンタが開発されつつある。このようなシート基材は皺が生じやすく、搬送することが難しい。また、インクジェットプリンタは印刷ヘッドからシート基材までの距離が常に一定に維持されないと、インク吐出により基材表面上に形成されるドットの大きさに変動を生じ、画質の低下を生じてしまうため、搬送時のシート基材の浮き上がりも防止しなければならなかった。
【０００４】
そこで、従来は印刷ヘッドに対向して配設されるプラテンの上面に、六角穴が無数に羅列して設けられるハニカム構造とすると共に、各六角穴から空気吸引を行い、当該プラテンの上面にシート基材を吸着させて搬送するという方法が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例にあっても、特に基材厚さが薄くなると、今度はプラテン上の六角穴に吸引されることで、無数の吸引孔に沿って窪みを生じ、画像形成時にシート基材に要求される平面精度を達成することは困難であった。その結果、シート基材の画像形成にあっては画質低下を発生してしまう、という不都合が生じていた。
さらに、基材に皺が生じた場合、皺状態のまま吸引されて画像形成が行われてしまうという不都合もあった。
【０００６】
本発明は上記従来例の有する不都合を改善し、画像形成の対象がより薄い樹脂製シート基材にも好適に画像形成を行うことを、その目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、搬送されるシート基材に対して画像形成を行うインクジェットプリンタであって、インクを吐出する印刷ヘッドに対向し略垂直であると共にシート基材を沿わせて搬送させるガイド面を有するプラテンを備え、プラテンのガイド面を、当該ガイド面に垂直な方向を振幅方向とする波を発生する複数の波源をガイド面上に設けたと仮定した場合にガイド面に形成される波紋を形取った形状とする、という構成を採っている。
【０００８】
上記構成では、シート基材は一定の方向に搬送され、印刷ヘッド側に向けられたプラテンのガイド面を通過する際に印刷ヘッドにより画像形成が行われる。
かかる画像形成を行う場合、シート基材は印刷ヘッドから吐出されるインクに対して垂直且つ高平面度に維持された状態であることが望ましい。
【０００９】
ガイド面は、無数の波源から発せられた波紋が重なり合う形状に形成されている。つまり、各波源ごとに均一間隔で波の山となる同心円が形成される。なお、各波源の波紋は干渉しない形状とする。従って、一の波源の波の山と他の波源の波の山とが重なり合うところにあっても、振幅は２倍とならず通常の振幅で形成されているものとする。
【００１０】
シート基材が上記ガイド面上を搬送されると、シート基材は幾重もの同心円状に展開される各波紋の山の部分に接しながら移動することとなる。このように幾重にも同心円が展開されること及び上記構成ではガイド面上での吸引を行わないので、各波紋の谷となる部分による凹みの発生は抑制される一方で、シート基材とガイド面に侵入した空気は当該谷の部分に逃がすことができ、シート基材の浮き上がりも抑制される。
また、各波紋の山の部分はその断面形状がサインカーブに描くことからなめらかであり、その搬送は円滑に行われる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、各波の振幅を０．１５〜０．４［ｍｍ］の範囲とし、波長を２．０〜８．０［ｍｍ］　の範囲とする、という構成を採っている。かかる構成では、請求項１記載の発明と同様の動作が行われると共に、特に厚さ１５〜８０［μｍ］のシート基材が搬送される場合にあっても、画像形成に必要な平面度を確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施形態の全体構成）
本発明の実施形態たるインクジェットプリンタ１０の概略構成図を図１に示し、主要な構成を搬送方向に沿った方向から見た正面図を図２に示す。このインクジェットプリンタ１０は、図示しないロールから繰り出される帯状のシート基材を順次搬送して、その一方の面に画像形成を行うものである。シート基材は、例えば食品の包装やＰＥＴ製の飲料容器のラベル材として使用される各種の樹脂からなるフィルム材であり、そのシート厚は１０〜８０［μｍ］程度しかなく紙よりも薄い。また、このような樹脂フィルムは、液体インクの含浸作用が望めない素材であることから、高粘度インク（一例として２５［℃］における粘度が１０［ｍＰａ・ｓ］以上１００［ｍＰａ・ｓ］程度で、加熱時４０〜７０［℃］では７〜２０［ｍＰａ・ｓ］）であって、ＵＶ（紫外線）硬化性のものが使用される。
【００１３】
インクジェットプリンタ１０は、シート基材Ｓに対してインクの吐出を行う印刷ヘッド１１と、この印刷ヘッド１１を保持して主走査方向Ｘに往復移動を行うキャリッジ１２と、このキャリッジ１２を主走査方向Ｘに往復移動可能に支持するキャリッジレール１３と、印刷ヘッド１１に対向すると共にシート基材Ｓを沿わせ搬送させるガイド面２１を有するプラテン２０と、プラテン２０の搬送方向上流側と下流側とにおいてそれぞれシート基材Ｓを搬送する搬送ローラ３１，３２とを備えている。なお、図１に示すように、プラテン２０のガイド面２１は少なくとも水平に維持され、かかるシート基材Ｓの搬送方向を副走査方向とし、水平であって副走査方向と直交する方向（シート基材の幅方向）を主走査方向とする。
以下、各部を詳説する。
【００１４】
（印刷ヘッド周辺）
印刷ヘッド１１はキャリッジ１２に複数設けられている。各印刷ヘッド１１は、いずれも複数のインク吐出ノズル（図示略）を有すると共にインク吐出方向が垂直下方に向けられている。また、各印刷ヘッド１１のインク吐出ノズルは、キャリッジ１２上において、副走査方向にドット間隔ずつずらして配置されている。これに加えて、各印刷ヘッド１１が副走査方向にずらして配置されているので、キャリッジ１２の主走査方向への一回の移動により、複数のライン本数分（印刷ヘッド１１の個体数×各ヘッドのノズル数）の印刷が行われる。
【００１５】
また、各印刷ヘッド１１は、キャリッジの外部のインクタンク（図示略）からチューブを介してインクの供給を受けるインク貯留部と、インク貯留部で貯留されているインクの加熱を行うヒータと、インク貯留部から延びる複数のノズルと、各ノズル内でその容積を収縮可能なピエゾ素子とを備えている（いずれも図示略）。前述したように、使用されるインクが高粘度のものであることから、ヒータの加熱により吐出時の粘性を低くしている。
【００１６】
キャリッジ１２は、図示しない駆動手段によりキャリッジレール１３に沿って往復移動を行うことが可能である。かかる往復移動により各印刷ヘッド１１を主走査方向に搬送し、同方向に沿った印刷を実現する。
また、前述したように、使用されるインクがＵＶ硬化性のものであることから、キャリッジ１２は、その複数の印刷ヘッドの搬送方向下流側部分に，シート基材面に向けられた図示しないＵＶ照射用の光源を備えている。これにより、吐出されたインク滴はシート基材上において硬化し、インク含浸性を有しない素材であるシート基材に強度を持って付着する。
【００１７】
（各搬送ローラ）
プラテン２０の搬送方向上流側と下流側とにはそれぞれ搬送ローラ３１，３２が設けられている。各搬送ローラ３１，３２は、いずれも主走査方向に平行な中心軸により回転自在に支持されており、その主走査方向幅はシート基材Ｓより大きく設定されている。
さらに、各搬送ローラ３１，３２は、いずれも、プラテン２０のガイド面２１よりも低位置に配置されている。つまり、各搬送ローラ３１，３２は、印刷ヘッド１１からの距離が平坦部２２よりも遠い位置に配置することとなる。そして、各搬送ローラ３１，３２を上述の配置とし、シート基材Ｓを各搬送ローラ３１，３２の下半分に接触させると共にその間にあるプラテンの２０の上面に接触させた状態で搬送することにより、シート基材Ｓはガイド面２１の各周面部２３，２４により広い範囲で接触し、樹脂製シート基材Ｓのような摩擦力が小さくなる素材でも、良好な搬送が可能となる。
【００１８】
（プラテン）
プラテン２０は、印刷ヘッド１１に対向して配置されると共に、そのヘッド対向面であるガイド面２１に沿わせてシート基材Ｓが搬送される。また、プラテン２０の主走査方向の幅はシート基材Ｓの用紙幅よりも大きく設定されている。
図３はガイド面２１の表面形状を示す拡大説明図であり、図４はガイド面の断面形状を示す拡大説明図である。
【００１９】
ガイド面２１は、図３に示すように、当該ガイド面２１に垂直な方向を振幅方向とする波の波紋が無数にある形状に形成されている。各波紋の中心位置は、他の中心位置からいずれも均等な距離となる配置とされている。即ち、平面上に隙間なく並べた正三角形の各頂点が各波紋の中心位置となっている。同図において、実線は波の山となる部分を示し、点線は谷となる部分を示す。
【００２０】
これら各波紋を形成する波は、いずれも同一振幅であって同一周期に設定されている。また、隣接する波紋同士の振幅の干渉を考慮しない形状で形成されている。つまり、一の波源の波の山と他の波源の波の山とが重なり合うところにあっても、振幅は２倍とならず通常の振幅で形成されているものとする。
【００２１】
さらに、図４に示すように、ガイド面２１の一つの波紋についてその半径方向に沿った断面の形状により詳説する。図４において、符号Ｘは波紋の中心からの距離を示し、符号Ｙはガイド面に垂直な方向の変位即ち振幅方向の変位を示す。かかる図に示すように、波の断面形状はＹ＝ａｓｉｎ（（２π／λ）・Ｘ）で表される。そして、波の振幅ａの２倍となるガイド面上における波の高低差２ａは０．３〜０．８［ｍｍ］に設定されている。また、波の波長λは２．０〜８．０［ｍｍ］に設定されている。さらに、波の山となる領域の内、その高さがａ／（２）１／２以上となる範囲γが０．５〜２．０［ｍｍ］となるように設定されている。
【００２２】
（インクジェットプリンタの動作説明）
上記構成からなるインクジェットプリンタ１０の動作を説明する。シート基材Ｓが、各搬送ローラ３１，３２の下部に接し且つプラテン２０のガイド面２１に接した状態で搬送されると、搬送に要する通常の張力を受けつつシート基材Ｓは順次搬送されることとなる。
【００２３】
ガイド面２１は、無数の波源から発せられた波紋が重なり合う形状に形成されている。つまり、シート基材Ｓが上記ガイド面２１上を搬送されると、シート基材Ｓは幾重もの同心円状に展開される各波紋の山の部分に接しながら移動することとなる。このように幾重にも同心円が展開されること及び上記構成ではガイド面上での吸引を行わないので、各波紋の谷となる部分による凹みの発生は抑制される一方で、シート基材とガイド面に侵入した空気は当該谷の部分に逃がすことができ、シート基材の浮き上がりも抑制される。即ち、ガイド面２１の表面粗さによる滑り性を得た状態でシート基材Ｓの搬送が行われる。
また、各波紋の山の部分はその断面形状がサインカーブに描くことからなめらかであり、ガイド面２１は表面円滑性を有するので、シート基材Ｓの搬送は円滑に行われる。
【００２４】
従って、シート基材Ｓは、空気の侵入による浮き上がりの発生や、ガイド面２１側に吸着して凹凸化を生じることなく円滑にガイド面２１上を搬送されることとなるので、シート基材Ｓに対して各印刷ヘッド１１からインク吐出が行われることにより、いずれのノズルから吐出されたインクも均一な状態でシート基材Ｓ上に付着し、高い画質をもって画像形成を行うことが可能となる。また、ガイド面２１は、シート基材Ｓの凹凸化や浮き上がりを抑制することが可能であることから、特に厚さの薄いシート基材であっても、良好な画像形成を行うことが可能である。特に、ガイド面２１の波の各部を図４に示す数値範囲に設定することで厚さ１５〜８０［μｍ］の樹脂製シート基材Ｓにも有効に画像形成を行うことが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本願発明は、プラテンのガイド面を無数の波紋が重なり合う形状とし、搬送中におけるガイド面上での吸引を行わないので、シート基材とガイド面に侵入した空気は当該谷の部分に逃がすことができ、シート基材の浮き上がりを抑制することが可能となる。その一方で、シート基材は幾重もの同心円状に展開される各波紋の山の部分に接しながら移動することとなるので、谷となる部分によるシート基材の凹みの発生は抑制される。従って、ガイド面の表面粗さによる滑り性を得た状態でシート基材の搬送を行うことができる。
また、各波紋の山の部分はその断面形状がサインカーブに描くことからなめらかであり、ガイド面２１が有する表面円滑性によって、シート基材の搬送を円滑に行うことが可能である。
従って、画像形成対象がより薄い樹脂製シート基材であっても良好に画像形成を行うことが可能となる。
【００２６】
また、ガイド面の各波の振幅を０．１５〜０．４［ｍｍ］の範囲とし、波長を２．０〜８．０［ｍｍ］　の範囲とすることにより、厚さ１５〜８０［μｍ］のシート基材が搬送される場合にあっても、画像形成に必要な平面度を確保することができ、良好な画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態たるインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】同インクジェットプリンタの主要部をシート基材の搬送方向上流側から見た説明図である。
【図３】ガイド面の表面形状を示す拡大説明図である。
【図４】ガイド面の断面形状を示す拡大説明図である。
【符号の説明】
１０　インクジェットプリンタ
１１　印刷ヘッド
２０　プラテン
２１　ガイド面
Ｓ　シート基材
【図１】
2004090485.tif 000003
【図２】
2004090485.tif 000004
【図３】
2004090485.tif 000005
【図４】
2004090485.tif 000006