JPH08224870A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷品質を向上させる。 【解決手段】 ローラ３４、３６によってガイド部材３
８の下を支持体４０上へ送られた用紙３０は、エアナイ
フ５０、５２の下を通過する。エアナイフは印刷ヘッド
２０から用紙へのインクの流れを妨害しないように方向
付けられる。エアナイフから送られる空気流は、支持体
４０に対して用紙３０を平坦にするのに十分な付着力を
働かせ、これにより、用紙のそり、ゆがみ又はしわ等が
除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷技術に関し、更
に詳細にはインクジェット印刷に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
は特にインクジェットプリンタに適用可能であり、特に
それを参照して記載されるであろう。しかしながら、本
発明が、他のタイプのプリンタ又は複写機の支持表面に
対して印刷媒体を平坦に保持する等の、より広い応用を
有し、関連の環境及び応用において有利に使用できるこ
とは認識されるであろう。

【０００３】インクジェットプリンタは通常印刷ヘッド
を含み、そこからインク滴が印刷媒体（典型的には、用
紙）上へ押し出される。印刷ヘッドのチャネルはインク
を含有し、各チャネルの端部はオリフィス又はノズル開
口部であり、そこを通ってインクが選択的に分配され
る。印刷ヘッド内の圧力パルスはインクをノズル開口部
から用紙上へ所望の形状又はデザインで排出して、例え
ば英数字等を形成する。

【０００４】サーマルインクジェットプリンタでは、圧
力パルスは通常抵抗器によって発生される。各チャネル
は、インクを加熱及び気化させるために個別にアドレス
指定可能な抵抗器を有する。選択された抵抗器に電圧が
印加されると、その特定のチャネル中に蒸気の泡が発生
し、インク滴が対応のノズル開口部から付勢される。次
に、チャネルは毛管作用によって再充満され、供給容器
からインクが次々に引き出される。サーマルインクジェ
ットプリンタの構造及び作用の更に詳しい詳細は、例え
ば米国特許第４、８４９、７７４号に示されている。

【０００５】また、往復するキャリッジ上にそれぞれ独
自のインク供給カートリッジを有する１つ又はそれ以上
の印刷ヘッドを搭載することが知られている。各印刷ヘ
ッドのノズル開口部はキャリッジの移動ラインに垂直に
整列されており、キャリッジが一方向に移動されると一
列の情報が用紙に印刷される。次に、用紙は、キャリッ
ジが逆方向に移動する際にもう１列の情報が印刷される
ように増加的に進められる。

【０００６】典型的には、用紙は、第１のシート取扱装
置、好ましくは摩擦ローラによりプリンタを通って移動
される。ローラは、印刷中の印刷ヘッドの横断によって
特徴付けられる印刷領域又はゾーンへ印刷媒体を送り込
む。第２のシート取扱装置は、用紙を印刷ゾーンからキ
ャッチトレイ内へ移動させ続ける。これには、通常、用
紙に移送力を提供する出口ローラ及び遊びローラが含ま
れる。

【０００７】印刷が発生する支持表面又はプラテン上方
の領域として定義される局部印刷領域では、印刷ヘッド
及び用紙間の均一な距離を維持することは、高い印刷品
質の生成において重要な因子である。この距離が変動さ
せられると、印刷品質に幾つかの欠陥が発生し得る。第
１に、インク滴が用紙までの変動する距離を移動する際
に滴下位置エラーが発生し得る。第２に、用紙がゆがむ
又は反ってその支持表面から持ち上がり、印刷ヘッドの
ノズル開口部と接触する場合には、スメアリング（汚
れ）が発生し得る。また、例えば用紙と接触することに
よって印刷ヘッド面にほこりが付着すれば、スメアリン
グはオリフィスを汚染する。用紙が印刷ヘッド又はキャ
リッジに引っ掛かれば、用紙の位置合わせは強制的に狂
わされる。更には、印刷ヘッドホルダの位置合わせが強
制的に狂わされる、又はキャリッジの動きが走査中に妨
害され得る。

【０００８】印刷ヘッドと用紙の距離の変動は、用紙が
プラテンから持ち上がる用紙の平坦性異常によって発生
し得る。よくある異常には、そり（curl）、ゆがみ（bu
ckle）又はしわ（cockle）が含まれる。しわは、インク
付け又は湿度による用紙の湿潤に起因する。ゆがみは用
紙の取扱いが悪いために折り目がつく。そりは、印刷媒
体として使用される用紙のタイプ及び周囲の湿度条件に
依存する用紙の湾曲である。

【０００９】印刷領域における印刷ヘッド及び用紙間の
不均一な距離に関連する問題を低減するために、従来の
実施では、ローラ、静電又は吸引装置等の用紙抑え装置
が使用される。ローラ抑え装置では、星型ローラに嵌合
されたシャフトは、典型的には、用紙を抑えつけるため
に局部印刷領域のすぐ後に配置される。静電抑え装置で
は、支持表面と印刷される用紙の裏面との間に静電引力
を生じさせることにより、用紙は支持表面に対して保持
される。同様に、減圧抑え装置では、印刷ヘッド及び用
紙間の均一な寸法を維持するために支持表面と用紙の裏
面との間に吸引力が提供される。用紙を抑えつける更に
もう１つの方法は、局部印刷領域の直前に用紙へ逆のそ
りを付与することである。逆に湾曲させることによっ
て、用紙は局部印刷領域で支持体に対して付勢される。
用紙がまっすぐになり、支持体から持ち上がり始めるま
でには、用紙は局部印刷領域から出ていく。

【００１０】従来の抑え装置はかなり有効ではあるが、
種々の欠点を有する。例えば、ローラ抑え装置で使用さ
れるローラは、濃い印刷領域のインクを拾い上げ、次の
回転でそのインクを所望されない領域に付着させる傾向
がある。静電及び減圧抑え装置の欠点は、移送装置上の
摩擦負荷を低く維持することが必要なために、紙に対す
る最大抑え力が制限されることである。従って、局部印
刷領域の抑え圧力は、しわ及びゆがみを適切に平坦にす
るのに不十分である。更に、従来の抑え装置は複雑であ
り、且つ比較的高価である。

【００１１】印刷装置において用紙を抑えつけるために
正圧空気流（positive air flow ）を用いる装置は、印
刷領域の外側の領域で正圧空気流を用いる。用紙は正圧
空気流によって、しかし実際の印刷領域から遠く離れた
領域で付勢され、そのために、印刷ヘッド及び用紙間の
均一寸法の維持についての上記問題を処理することがで
きない。米国特許第４、６４６、１０９号はこのような
装置の代表である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記に参照さ
れた問題及びその他の全てを克服する、印刷装置におい
て用紙を抑えつけるための新規且つ改良された装置及び
方法を考慮する。更に、本発明の装置及び方法は簡単且
つ経済的である。

【００１３】本発明によると、抑え装置は用紙に投じら
れる流体流れを発生するが、それはプリンタの印刷領域
において行われる。流体流れは用紙を支持体に対して付
勢するのに十分な付着力を働かせ、これにより、用紙の
どんなそり、ゆがみ又はしわでも除去される。

【００１４】本発明のより制限された態様によると、プ
リンタの抑え装置は、支持体に投じられる流体流れを０
°と９０°の間の角度に方向付ける。

【００１５】本発明の主な利点は用紙のそり、ゆがみ、
しわの除去であるが、それは印刷領域においてであり、
これによって、印刷品質が増大し、用紙の誤った位置合
わせが防止され、インクオリフィスの汚染が回避され
る。

【００１６】本発明のもう１つの利点は、用紙上の湿っ
たインクの乾燥時間の短縮である。

【００１７】本発明のさらにもう１つの利点は印刷品質
の増大にある。

【００１８】本発明のさらに他の利点及び利益は、以下
の詳細な記載を読んで理解すれば、当業者には明らかに
なるであろう。

【００１９】本発明は、ある部品及び部分の配列並びに
種々の段階及び段階の配列で物理的な形態をとるであろ
う。好ましい実施例は本明細書に詳細に記載され、添付
図面で説明されるであろう。

【００２０】

【発明の実施の形態】単に本発明の好ましい実施の形態
を説明するために示されており、本発明を限定するため
ではない図面を参照すると、図面は、画像、文字又はデ
ザインを用紙等の印刷媒体上に印刷するために印刷ヘッ
ドＢを使用する印刷装置Ａの部分を示している。

【００２１】更に詳細には、印刷装置は図１に示される
ようなインクジェットプリンタである。インクオリフィ
ス又はノズル開口部２２の配列を有する両方向走査イン
クジェット印刷ヘッド２０は、黒色又はカラーのインク
を印刷する。印刷ヘッドは、用紙３０を横切る図面の平
面にほぼ直交するキャリッジ２４（図２）上で後方及び
前方に移動する。図面は単一の印刷ヘッドのみを示して
いるが、種々の色を印刷する多数の印刷ヘッドも本発明
の範囲内に入ることは理解されるであろう。

【００２２】用紙３０は矢印３２で概略的に示される方
向にプリンタ内の所望の通路に沿って移動される。用紙
３０は原稿フィーダ（図示せず）によりトレイからピン
チローラ３６と共働する出口ローラ３４の間に画定され
るニップへ送りだされる。次に用紙３０は、曲線型のガ
イド部材３８の下を支持表面又はプラテン４０上へ、ロ
ーラ３４、３６によって移送又は前進される。好ましく
は、プラテンは実質的に平坦又は平面であり、ここで印
刷ヘッド２０によりインクジェット画像が用紙３０上に
形成される。出口ローラ３４及びピンチローラ３６は正
確な用紙前進機構（図示せず）を有し、印刷ヘッドを保
持するキャリッジがその走査を完了したら、この用紙前
進機構は印刷ヘッドの印刷された１列の幅だけ用紙を前
方へ概略的に指示する。用紙３０は印刷ヘッド２０の下
方を直接移送され、この時点でインク滴はノズル開口部
２２から用紙３０上へ付着される。印刷ヘッド２０の前
面はこの位置では支持表面４０に実質的に平行である。

【００２３】用紙３０のそり又はゆがみが上記の問題を
引き起こすのを防止するために、本発明は、印刷領域に
おいて正圧空気流抑え装置を用いる。具体的に言うと、
用紙３０はエアナイフ５０、５２の下を通過する。エア
ナイフ５０は印刷ヘッドのすぐ上流側に配設される。同
様に、第２のエアナイフ５２は印刷ヘッドのすぐ下流側
に配設されるように考えられている。エアナイフはキャ
リッジの往復運動を妨害せずに印刷ヘッドにできるだけ
近接して配置される。エアナイフ５０、５２はそれぞ
れ、好ましくは支持体４０の幅全体に延出する、即ち図
面に直交する小さいチャネルを有する。エアナイフ５
０、５２は一端から圧縮空気が送られる。しかしなが
ら、エアナイフ５０、５２の幅にわたって一定の空気圧
を容易にするために空気は両端部から送られることが考
えられる。エアナイフ５０は、用紙が印刷ヘッド２０の
下方を通過できるように、用紙３０の先端のそりを捕ら
えて支持体４０上へ押しつけるのに十分な距離で、印刷
ヘッドに緊密に隣接して配置される。

【００２４】印刷媒体通路の方向に印刷ヘッドの反対側
に配置されたエアナイフ５０、５２は、もう１つの問題
であるしわを克服するのに十分な力を用紙３０へ働かせ
る。エアナイフからの正圧空気流は、用紙３０を平坦に
するのに十分な付着力で支持体４０に対して用紙を押圧
する。

【００２５】エアナイフ５０、５２からの空気流は、ノ
ズル開口部２２と用紙３０の間のインク流れを妨害しな
いことが重要である。従って、好ましい実施の形態は、
支持体４０に投じられる空気流が、ノズル開口部２２
（図１）から離れたそれぞれの四分円形で０°と９０°
の間の角度に方向付けられるように、エアナイフに角度
をつける。

【００２６】そり又はゆがみが激しいと、印刷媒体は印
刷領域から出る途中の出口ローラ（図示せず）に入るこ
とができない。このようなときには、下流側のエアナイ
フ５２は、用紙が出口ローラと有利に位置合わせされる
ように、ポスト印刷領域（印刷領域の次の領域）で用紙
を抑えつけるという追加の役割を有する。エアナイフ５
２は、そこからの空気流がポスト印刷領域で用紙に十分
な付着力を維持するように配置される。

【００２７】好ましい実施の形態の更に有利な点は、用
紙を横切る空気流がインクの乾燥時間を短縮するために
使用されることである。また、短縮された乾燥時間は、
印刷品質を高める。これは、用紙がインクを吸収しやす
い場合に特に重要である。インク付けされた用紙を横切
る空気流は大気への蒸発速度を増大させる。この利益
は、加熱空気、又は電源領域等のプリンタの暖かい部分
から供給される空気を用いることで最大限にできる。ま
た、短縮された乾燥時間はインクが用紙へ吸収される時
間が少ししかないので印刷品質を向上させ、縁部のぎざ
ぎざ及び画像の光学濃度を改良する。

【００２８】密閉型プリンタでは、印刷媒体からの絶え
間ないインクの蒸発により湿度が増大するであろう。増
大した湿度は、一般的に乾燥時間を増大させる。従っ
て、好ましい実施の形態では、乾燥時間を最小限にする
ために、抑え装置として正圧空気流を使用することによ
り印刷領域から湿度を一掃することが所望される。

【００２９】図２は本発明のもう１つの好ましい実施の
形態を示す。ファン６０は図式的に示されており、空気
流６２を発生させて用紙３０を抑えつけるために使用さ
れる。用紙の先端部が送りローラ３４及びガイド部材３
８を出てしまうと、空気流６２は用紙を印刷ヘッド２０
下方の支持体４０上へ付勢又は押圧する。更に、図１の
実施の形態に関して記載されたように、空気流６２は、
そり、ゆがみ又はしわに関連する問題を処理するため
に、支持体４６に対して用紙を平坦にするのに十分な付
着力を発生する。印刷ヘッド２０、キャリッジ２４並び
にキャリッジガイドレール２６及び２８は用紙の小部分
だけを被覆するので、空気流６２は印刷領域において用
紙の主要部分に衝突する。この被覆される領域は、用紙
上により多くの空気流６２を可能にするために、これら
の構成要素の断面積を減少させることで更に最小限にで
きる。

【００３０】印刷ヘッド２０及びキャリッジ２４の下方
を通過した後、用紙の先端部はキャリッジ２４を過ぎて
移動する。ここで用紙の幅全体は再度空気流６２へさら
される。キャリッジ２４と出口ローラ（図示せず）の間
の領域で空気流を維持することは、図１の実施の形態に
関して上記に記載されたのと同じ目的に役立つ。

【００３１】図３はもう１つの好ましい実施の形態を説
明し、図１及び図２の実施の形態を参照して図示及び記
載された詳細と共に使用される。遮蔽体７０は、ノズル
開口部に隣接して印刷ヘッド又はキャリッジへ固定され
る。空気流をノズル開口部から離して方向付けるように
意図された遮蔽体又は同様の構造体は、空気流６２を遮
断してノズル開口部２２から離れるように再方向付けす
ることによって、空気流６２がインク流れ（図示せず）
の所望の通路に影響を及ぼすのを防止する。インクが乾
いていない場合には、ポスト印刷領域で遮蔽体７０が用
紙と接触するのを防止するように注意されなければなら
ない。さもなくば、遮蔽体７０は印刷媒体３０と接触し
てインク流れ（図示せず）を完全に保護するであろう。

【００３２】そり、ゆがみ及びしわの影響及びその他の
問題を制御するために好ましい正圧流体流れ抑え装置に
ついて記載された。本発明は特定の実施の形態と共に記
載されたが、多くの代替例、修正例及び変更例は当業者
には明らかなことは明白である。例えば、抑え装置の１
つは、そりの問題を解決するための他の構造と組み合わ
せて使用できるであろう。従って、特許請求の範囲の精
神及び広い範囲内に入るこのような代替例、修正例及び
変更例の全てを包含することが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい抑え装置の構造を示す簡易化
されたインクジェットプリンタの略正面図である。

【図２】用紙を抑えつけるためにファンを使用する第２
の好ましい実施の形態を示すインクジェットプリンタの
略斜視図である。

【図３】ファン等の流体抑え装置からインク流れを保護
するための遮蔽体を示す簡易化されたインクジェットプ
リンタの略側面図である。

【符号の説明】

２０ 印刷ヘッド ２２ ノズル開口部 ２４ キャリッジ ２６、２８ キャリッジガイドレール ３０ 用紙 ３４ 出口ローラ ３６ ピンチローラ ３８ ガイド部材 ４０ 支持体 ５０、５２ エアナイフ ６０ ファン ６２ 空気流 ７０ 遮蔽体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷媒体上にインクを印刷するのに用い
   られる印刷装置であって、 対応する印刷媒体を受け入れるのに用いられる支持体
   と、 支持体にほぼ隣接する位置へ印刷媒体を前進させる移送
   アセンブリと、 少なくとも１つのインクオリフィスを通って印刷媒体上
   へインク流れを発生させるためのインク付けアセンブリ
   と、 支持体に対して印刷媒体を平坦にするために抑え力を働
   かせる、印刷媒体に投じられる流体流れ発生アセンブリ
   と、 を備えた印刷装置。