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発明の名称 記録媒体搬送ベルト及びこれを備えたインクジェット記録装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−145555(P2007−145555A)
公開日 平成19年6月14日(2007.6.14)
出願番号 特願2005−344993(P2005−344993)
出願日 平成17年11月30日(2005.11.30)
代理人 【識別番号】100089196
【弁理士】
【氏名又は名称】梶 良之
発明者 高木 修
要約 課題
搬送機構の構成の簡略化及びコスト低減を実現する。

解決手段
搬送ベルト8の用紙支持面8aには多数の突起18が形成されており、各突起18は100以上に枝分かれした先端18aを有する。突起18の径Dは6〜8μm、長さLは30〜130μmであり、先端18aの径dは0.2〜0.5μmである。用紙は、突起18の各先端18aと用紙との間に発生する分子間力によって、用紙支持面8aに保持されつつ搬送されていく。
特許請求の範囲
【請求項1】
記録媒体を支持する媒体支持面を有し且つ無端状に形成された記録媒体搬送ベルトであって、
前記媒体支持面にそれぞれ先端が枝分かれした複数の突起が形成されており、
前記突起の各先端と前記記録媒体との間に発生する分子間力によって、前記記録媒体を前記媒体支持面に保持しつつ搬送可能であることを特徴とする記録媒体搬送ベルト。
【請求項2】
前記突起の太さが6〜8μmであることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項3】
前記突起の長さが30〜130μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項4】
前記突起の先端がそれぞれ100以上に枝分かれしていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項5】
前記枝分かれした先端の太さが0.2〜0.5μmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項6】
前記突起それぞれが先端に向けて拡径されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項7】
前記突起が前記媒体支持面に1cm当たり10〜18個形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項8】
前記突起は、前記記録媒体を支持する領域の一部に形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項9】
前記突起は、前記記録媒体のその搬送方向と平行な2辺に対応する領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項8に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項10】
前記突起は、前記記録媒体のその搬送方向と直交する2辺に対応する領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項8に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項11】
前記突起は、前記記録媒体の4辺に対応する領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項8に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項12】
前記突起は、前記媒体支持面近傍にある根元がポリメタクリル酸メチル、前記枝分かれした先端を含む前記根元以外の部分がカーボンナノチューブにより形成されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の記録媒体搬送ベルト。
【請求項13】
記録媒体を支持する媒体支持面を有し且つ無端状に形成された記録媒体搬送ベルトと、
前記記録媒体搬送ベルトを走行させる走行手段と、
前記記録媒体搬送ベルトの前記媒体支持面に支持された記録媒体の前記媒体支持面と反対側の面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
を備え、
前記記録媒体搬送ベルトが、前記媒体支持面にそれぞれ先端が枝分かれした複数の突起を有し、前記突起の各先端と前記記録媒体との間に発生する分子間力によって前記記録媒体を前記媒体支持面に保持することを特徴とする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、記録媒体をその表面に保持しつつ搬送する記録媒体搬送ベル及びこれを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット記録装置において、紙や布等の記録媒体を搬送ベルト上に保持しつつ搬送することが行われている。そして、搬送ベルトによる搬送精度を高めるため、記録媒体を静電力により搬送ベルト上に吸着しつつ搬送する技術(特許文献1参照)、記録媒体を搬送ベルト上に形成した粘着層に固定しつつ搬送する技術(特許文献2参照)等が知られている。
【0003】
【特許文献1】特開平7−137877号公報
【特許文献2】特開2001−277656号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら上記静電吸着による搬送技術では、搬送ベルトに静電力を発生させるための帯電装置が必要となり、搬送機構の構成が複雑になる上、コスト面でも不利である。しかもインクジェットヘッドから飛翔するインク液滴も帯電しているので、飛翔の直進性が悪くなって画質が乱れたり、温度や湿度の変化によって吸着力が安定しない、という問題が生じ得る。
【0005】
また上述した搬送ベルト上の粘着層による搬送技術では、粘着層の粘着力のみにより記録媒体を固定するため、粘着層の粘着力が必要以上に強く、記録媒体が粘着層に貼り付いてしまって粘着層から分離できない場合がある。例えば表面にコーティングが施されたフォト紙を表裏逆にして搬送すると、このような事態が生じ易い。このような場合、記録媒体の位置ずれ補正ができなかったり、記録媒体がベルトローラに巻き込まれたり、最悪の場合には装置が故障する、等の不具合が生じ得る。
【0006】
本発明の目的は、搬送機構の構成の簡略化及びコスト低減を実現することができ、且つ、飛翔インク液滴の直進性の悪化や温度や湿度の変化によって吸着力が不安定となるのを防止することができると共に、記録媒体を適切な吸着力により保持しつつ搬送可能な媒体搬送ベルト、及び、これを備えたインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および効果】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明に係る記録媒体搬送ベルトは、記録媒体を支持する媒体支持面を有し且つ無端状に形成された記録媒体搬送ベルトであって、媒体支持面にそれぞれ先端が枝分かれした複数の突起が形成されており、突起の各先端と記録媒体との間に発生する分子間力によって、記録媒体を媒体支持面に保持しつつ搬送可能であることを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係るインクジェット記録装置は、記録媒体を支持する媒体支持面を有し且つ無端状に形成された記録媒体搬送ベルトと、記録媒体搬送ベルトを走行させる走行手段と、記録媒体搬送ベルトの媒体支持面に支持された記録媒体の媒体支持面と反対側の面にインクを吐出するインクジェットヘッドと、を備え、記録媒体搬送ベルトが、媒体支持面にそれぞれ先端が枝分かれした複数の突起を有し、突起の各先端と記録媒体との間に発生する分子間力によって記録媒体を媒体支持面に保持することを特徴とする。
【0009】
上記構成によると、媒体支持面に形成された複数の突起の先端における分子間力によって、記録媒体を適切な吸着力で保持することができる。したがって、静電吸着による搬送技術を適用した場合に必要となる帯電装置が不要であり、搬送機構の構成の簡略化及びコスト低減を実現することができ、且つ、飛翔インク液滴の直進性の悪化や温度や湿度の変化によって吸着力が不安定となるのを防止することができる。また、搬送ベルトに強い粘着力を有する粘着層が形成されていないので、記録媒体がベルトローラに巻き込まれたり、記録媒体の位置ずれを補正することができない等の問題を軽減することができる。
【0010】
突起の太さは6〜8μmであることが好ましい。突起の太さを6〜8μmと比較的細くした場合、突起の枝分かれした各先端はさらに細くなる。非常に細い各先端と記録媒体との間に発生する分子間力は微小であるが、1の突起に先端が複数形成されていて各先端の微小な分子間力が集まることで、より適切な吸着力が発現される。
【0011】
突起の長さは30〜130μmであることが好ましい。突起の長さを30〜130μmと比較的長くすることで、記録媒体が媒体支持面に支持される際に突起が撓み易くなる。したがって、記録媒体は柔軟性を持つ複数の突起により良好に保持される。
【0012】
突起の先端はそれぞれ100以上に枝分かれしていることが好ましい。この場合、たとえ各先端と記録媒体との間に発生する分子間力が微小であっても、多数の先端それぞれにおける分子間力が総計されることで、1の突起における分子間力が比較的大きくなる。このように比較的大きな分子間力によって、適切な吸着力で記録媒体を保持することができる。
【0013】
突起の枝分かれした先端の太さは0.2〜0.5μmであることが好ましい。突起の先端の太さが0.2〜0.5μmと非常に細い場合、各先端と記録媒体との間に生じる分子間力は微小であるが、1の突起に先端が複数形成されているためこの微小な分子間力が集まり、適切な吸着力が発現される。
【0014】
各突起が先端に向けて拡径されていることが好ましい。このように突起を先広形状とすることにより、より適切な吸着力が発現される。
【0015】
突起は媒体支持面に1cm当たり10〜18個形成されていることが好ましい。突起をこのような密度で形成することにより、適切な吸着力をより効果的に発現させることができる。
【0016】
或いは上記突起は、媒体支持面において、記録媒体を支持する領域の一部に形成されていることが好ましい。より具体的には、記録媒体のその搬送方向と平行な2辺又は直交する2辺に対応する領域にのみ形成されているか、若しくは、記録媒体の4辺に対応する領域にのみ形成されていることが好ましい。これらの場合、突起を媒体支持領域全域に形成する場合に比べ、製造コストや製造工程の面で有利である。
【0017】
突起は、媒体支持面近傍にある根元がポリメタクリル酸メチル、枝分かれした先端を含む根元以外の部分がカーボンナノチューブにより形成されていることが好ましい。この場合、突起の柔軟性及び耐久性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0019】
先ず、図1を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの全体構成について説明する。本実施形態のインクジェットプリンタ1は、4つのインクジェットヘッド2を有するライン式のカラーインクジェットプリンタである。
【0020】
各ヘッド2の下端にはヘッド本体2aが設けられており、4つのヘッド2は互いにヘッド本体2aを近接させつつ用紙搬送方向に沿って並列している。ヘッド本体2aは図1の紙面に垂直な方向(即ち、用紙搬送方向と直交する方向)に沿って細長な矩形平面を有し、その長さは記録媒体としての用紙P(図2参照)の幅よりも長い。ヘッド本体2aの下面はインクを吐出するノズルの開口(図示せず)が多数形成されたインク吐出面2bとなっており、4つのヘッド本体2aのインク吐出面2bからはそれぞれマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが吐出される。
【0021】
各ヘッド2のインク吐出面2bは水平方向に配置されており、これらインク吐出面2bと搬送ベルト8の上側の用紙支持面8aとが少量の隙間を介して対向するように、ベルト搬送機構13が配置されている。
【0022】
ベルト搬送機構13は、2つのベルトローラ6,7及び両ベルトローラ6,7間に架け渡されるように巻回された無端状の搬送ベルト8を含み、一方のベルトローラ6がモータ40の駆動により図1中時計回り(矢印Xの方向)へ回転することで搬送ベルト8が走行し、これに伴って他方のベルトローラ7も回転するようになっている。なお、ベルトローラ6の回転はコントローラ50により制御される。
【0023】
ベルト搬送機構13はまた、搬送ベルト8により囲まれた領域内に配置されたベルトガイド51を有する。ベルトガイド51は、搬送ベルト8と同程度の幅を有する略直方体状であって、その上面を搬送ベルト8の上側ループの裏面(即ち、用紙支持面8aの反対側の面)と接触させつつ搬送ベルト8を支持するものである。
【0024】
記録媒体としての用紙P(図2参照)は、給紙部11(図1左側)に積層収容され、一番上にあるのものから順次一対の用紙送りローラ5a,5bに挟持されつつ搬送ベルト8の用紙支持面8a上へと送られる。そして用紙Pは、用紙支持面8a上に保持されつつ搬送ベルト8の走行にしたがってヘッド2のインク吐出面2b下方を移動し、このときインク吐出面2bから各色のインクが吐出されることにより、用紙P上に所望のカラー画像が形成される。このようして画像が形成された用紙Pは、剥離板10によって用紙支持面8aから剥離され、排紙部12(図1右側)へと送られる。
【0025】
用紙送りローラ5a,5bによって搬送されてきた用紙Pは、押さえ部材9aによって搬送ベルト8の用紙支持面8aに押し付けられ、後に詳述するように適切な吸着力(例えば1.18gf/cm)によって、用紙支持面8a上に保持されつつ搬送されていく。4つのヘッド2を挟んで押さえ部材9aの反対側(即ち用紙搬送方向下流側)にも押さえ部材9bが設けられている。
【0026】
次に、図3を参照しつつ、搬送ベルト8について説明する。
【0027】
図3に示すように、搬送ベルト8は、ベルト本体8bと、その表面である用紙支持面8a上に形成された多数の突起18とを含む。突起18は用紙支持面8a上に略均一に1cm当たり10〜18個の密度で形成されている。
【0028】
各突起18は略円柱状であって、根元から長手方向中央に向けて縮径され、さらに長手方向中央から先端に向けて拡径されており、平均径Dが6〜8μm、長さLが30〜130μmである。各突起18の先端18aは100以上に枝分かれし、各先端18aの径dは0.2〜0.5μmとなっている。
【0029】
ベルト本体8bは、例えばウレタンを含浸したポリエステル基材等、その表面に突起18を形成可能である限り任意の材料から構成されてよい。突起18は、用紙支持面8a近傍にある根元がポリメタクリル酸メチル、枝分かれした先端18aを含む根元以外の部分がカーボンナノチューブにより形成されている。
【0030】
搬送ベルト8に送られてきた用紙Pは、突起18の先端18a上に裁置され、各先端18aと用紙Pとの間に発生する分子間力によって用紙支持面8aに保持されつつ搬送されていく。
【0031】
以上に述べたように、本実施形態の搬送ベルト8によると、用紙支持面8aに形成された多数の突起18の先端18aにおける分子間力によって、用紙Pを適切な吸着力で保持することができる。したがって、静電吸着による搬送技術を適用した場合に必要となる帯電装置が不要であり、搬送機構の構成の簡略化及びコスト低減を実現することができ、且つ、飛翔インク液滴の直進性の悪化や温度や湿度の変化によって吸着力が不安定となるのを防止することができる。また、搬送ベルト8に強い粘着力を有する粘着層が形成されていないので、用紙Pがベルトローラ6,7に巻き込まれたり、用紙Pの位置ずれを補正することができない等の問題を軽減することができる。
【0032】
さらに、突起18は平均径Dが6〜8μmと比較的細いので、突起18の枝分かれした各先端18aはさらに細くなる。非常に細い各先端18aと用紙Pとの間に発生する分子間力は微小であるが、1の突起18に100以上に枝分かした先端18aが形成されていて各先端18aの微小な分子間力が集まることで、より適切な吸着力が発現される。
【0033】
また、突起18は30〜130μmと比較的長いので、用紙Pが用紙支持面8aに支持される際に撓み易い。したがって、用紙Pは柔軟性を持つ突起18により良好に保持される。
【0034】
突起18の先端18aはそれぞれ100以上に枝分かれしている。この場合、たとえ各先端18aと用紙Pとの間に発生する分子間力が微小であっても、多数の先端18aそれぞれにおける分子間力が総計されることで、1の突起18における分子間力が比較的大きくなる。このように比較的大きな分子間力によって、適切な吸着力で用紙Pを保持することができる。
【0035】
突起18の枝分かれした先端18aの径dが0.2〜0.5μmと非常に細いので、各先端18aと用紙Pとの間に生じる分子間力は微小であるが、1の突起18に多数の先端18aが形成されているためその微小な分子間力が集まり、適切な吸着力が発現される。
【0036】
また、各突起18が先端18aに向けて拡径されており、先広形状であることにより、より適切な吸着力が発現される。
【0037】
突起18は用紙支持面8aに1cm当たり10〜18個形成されていることが好ましい。突起18をこのような密度で形成することにより、適切な吸着力をより効果的に発現させることができる。
【0038】
突起18は、用紙支持面8a近傍にある根元がポリメタクリル酸メチル、枝分かれした先端18aを含む根元以外の部分がカーボンナノチューブにより形成されており、このような材料で形成することで突起18に適度な柔軟性及び高い耐久性を持たせることができる。
【0039】
次いで、図4及び図5を参照しつつ、搬送ベルトの変形例について説明する。
【0040】
図4は、搬送ベルトの第1変形例を示す。本変形例の搬送ベルト108は、用紙支持面108aにおける、ベルト幅方向中央にある帯状の領域R1にのみ上記突起18が形成されている。領域R1は、用紙Pの幅方向中央を通り且つ用紙搬送方向に沿って搬送ベルト108の前長に亘って延在している。
【0041】
図5は、搬送ベルトの第2変形例を示す。本変形例の搬送ベルト208は、用紙Pのその搬送方向と平行な2辺に対応する領域R2にのみ、上記突起18が形成されている。領域R2は、それぞれ用紙Pの上記2辺に跨るように存在し、用紙搬送方向に沿って搬送ベルト208の前長に亘って延在している。
【0042】
図6は、搬送ベルトの第3変形例を示す。本変形例の搬送ベルト308は、用紙Pのその搬送方向と直交する2辺に対応する領域R3にのみ、上記突起18が形成されている。領域R3は、それぞれ用紙Pの搬送方向と直交する方向に帯状に延在しており、用紙Pの搬送方向において、用紙Pの搬送方向に関する長さに対応する間隔D1と当該間隔D1より短い間隔D2とが交互に繰り返されるように複数配列されている。
【0043】
図7は、搬送ベルトの第4変形例を示す。本変形例の搬送ベルト408は、用紙Pの4辺に対応する領域R4にのみ、上記突起18が形成されている。領域R4は、それぞれ用紙Pの4辺に対応する矩形の枠状であって、用紙Pの搬送方向において、用紙Pの搬送方向に関する長さより短い間隔D3をおいて複数配列されている。
【0044】
なお、第3及び第4変形例においては、用紙Pが搬送ベルト308,408の領域R3,R4に対応した位置に適切に支持されるように、用紙送りローラ5a,5bの駆動タイミングを制御する必要がある。
【0045】
第1〜第4変形例のように、用紙Pを支持する領域の一部にのみ突起18を形成した場合、用紙支持面108a,208a,308a,408a全域に突起18を形成する場合に比べ、製造コストや製造工程の面で有利である。なお、このように用紙支持面108a〜408aの一部に突起18を形成した場合でも、突起18は用紙Pの縁部を支持する領域に形成されているので、用紙Pを適切な吸着力で用紙支持面108a〜408a上に保持することができる。
【0046】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【0047】
例えば上述の実施形態では、突起18の径Dが6〜8μm、長さLが30〜130μmであり、また突起18の先端18aが100以上に枝分かれしているが、突起18の先端18aの分子間力により適切な吸着力を発揮できる限りは、これに限定されず、各値(突起18の太さ、長さ、枝分かれした先端18aの数)を様々に変更可能である。同様に、各突起18が先端に向けて拡径されていることにも限定されず、また先端18aの太さや突起18の用紙支持面18aにおける形成密度も上記の値に限定されない。
【0048】
また突起18を形成する材料について、上述の実施形態では突起18の柔軟性及び耐久性を確保するため、根元をポリメタクリル酸メチル、枝分かれした先端18aを含む根元以外の部分をカーボンナノチューブとしているが、これに限定されず、その他の材料を用いてもよいし、突起18を部分的に異なる材料で形成するのではなく単一材料で形成してもよい。
【0049】
第1〜第4変形例(図4〜図7参照)にて、搬送ベルトの用紙支持面において突起18が用紙Pを支持する領域の一部に形成されている例を具体的に示したが、用紙Pを支持する領域の一部に突起18が形成されている限りは、これに限定されず、様々に変更可能である。
【0050】
突起18は円柱状に限定されず、角柱状等、様々な形状であってよい。また、突起18は用紙支持面8a,108a,208aに均一に形成されることに限定されない。
【0051】
搬送ベルト8,108,208,308,408が巻回されるベルトローラは、2つに限定されず、3以上であってよい。
【0052】
本発明のインクジェット記録装置は、ライン式に限定されず、シリアル式のプリンタにも適用可能であり、またプリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等の記録装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタを示す正面図である。
【図2】図1のインクジェットプリンタに含まれるベルト搬送機構の平面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿った搬送ベルトの部分拡大断面図である。
【図4】搬送ベルトの第1変形例を示す平面図である。
【図5】搬送ベルトの第2変形例を示す平面図である。
【図6】搬送ベルトの第3変形例を示す平面図である。
【図7】搬送ベルトの第4変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【0054】
1 インクジェットプリンタ
2 インクジェットヘッド
6,7 ベルトローラ(走行手段)
8,108,208,308,408 搬送ベルト(記録媒体搬送ベルト)
8a,108a,208a,308a,408a 用紙支持面(媒体支持面)
18 突起
18a 突起の先端
40 モータ(走行手段)
50 コントローラ(走行手段)
P 用紙(記録媒体)




 

 


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