JP2004268477A

JP2004268477A - Inkjet recorder

Info

Publication number: JP2004268477A
Application number: JP2003064357A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Komai; 博道駒井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a maintenance/recovery operation by a simple sequence in a short time. <P>SOLUTION: This inkjet recorder has an ink removing/wiping member 16 for cleaning an ejection nozzle face having an ejection nozzle of a recording head 1 formed thereon by removing ink discharged from the ejection nozzle and a capping means 15 for sealing the ejection nozzle of the recording head 1 by being brought into press contact with the ejection nozzle face at the outside of the ink removing/wiping member 16 as a sealing means for sealing the ink ejection nozzle of the recording head 1. Each of a charged belt 5 and a platen 9 has an opening through which ink preliminary ejected from the recording head 1 can pass. When a cap holder 14 having the sealing means is raised, a pair of opening/closing means 17 open the charged belt 5 and the sealing means seals the ejection nozzle of the recording head 1 via the openings of the charged belt 5 and the platen 9. The ink removing/wiping member 16 cleans the ejection nozzle face by rotation of an elastic body. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、より詳細には、インク吐出不良を防止するために、インク吐出機能を正常な状態に維持回復するための回復機構が設けられたインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、及び複写装置等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報（記録情報）に基づいて紙、布、プラスチックシート、及びＯＨＰ用シート等の被記録材（被記録媒体）に文字や記号等を含む画像を記録するものである。
【０００３】
このような記録装置には種々の方式があるが、そのうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を形成するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００４】
特に、被記録媒体の搬送方向に直交する幅方向にわたって一度に記録できる、いわゆるフルライン型の長い記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置はシリアル型のインクジェット記録装置に比べ格段の記録の高速化が可能である。
【０００５】
ところで、インクジェット記録装置においては、微細な吐出口からインク滴を吐出させることから、乾燥によるインクの増粘や固着、あるいはインク中に生じる気泡などに起因して、吐出口に目詰まりが発生し、吐出不良になることがある。そこで、このような吐出不良を防止するために、インク吐出機能を正常な状態に維持回復するための回復装置が設けられている。
【０００６】
このような回復装置による回復方法としては、例えば、記録中に吐出口内に発生した気泡などで吐出不良になると、加圧手段などでインクを記録ヘッド内に充填させて吐出口を回復させる保守回復方法、吐出口内でのインクの自然蒸発によるインクの増粘固着に備えて予備吐出を行う保守回復方法、吐出口面に付着したインク滴やほこりなどを拭き取りワイピングする保守回復方法などの一つまたは二つ以上を適宜組み合わせたものが用いられている。
【０００７】
そこで、まず、特許文献１に開示されている回復方法について、フルライン型インクジェット記録装置に好適に用いられる記録紙搬送系とともに図８を参照して説明する。図８は、従来のフルライン型インクジェット記録装置の一例を説明するための概略構成図で、図中、１０１は記録ヘッド、１０２はヘッドホルダ、１０３は回復桶ホルダ、１０４はキャップ、１０５はブレード、１０６は記録紙、１０７ａ，１０７ｂは給紙ローラ、１０８は除電ブラシ、１０９は帯電ベルト、１１０はメインローラ、１１１は従動ローラ、１１２はプラテン、１１３は帯電ローラ、１１４は高圧回路、１１５は制御回路である。
図８において、ヘッドホルダ１０２に固定される４つの記録ヘッド１０１、キャップ１０４、及びブレード１０５は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクの吐出に対応してそれぞれ設けられるものであって、同じ４つの要素は同様の機能を有するため、それぞれ同一の符号を付して説明する。
【０００８】
図８において、上下方向に移動可能なヘッドホルダ１０２には、４個の記録ヘッド１０１が個々に位置決め固定されている。４つの記録ヘッド１０１は、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを吐出する記録ヘッドであり、待機時には、各記録ヘッド１０１の吐出口面は、回復桶ホルダ１０３に設けられた４個のゴム状弾性体のキャップ１０４により個別にキャッピングされている。
【０００９】
回復桶ホルダ１０３は、記録ヘッド１０１のインク吐出口の周囲を囲むようにゴム状弾性体で形成された前記キャップ１０４と、各記録ヘッド１０１の吐出口面に付着したインクを拭き取りワイピングするために各記録ヘッド１０１に対応して配設されたゴム状弾性体のブレード１０５から成る清掃手段とを備えている。
【００１０】
ヘッドホルダ１０２は、図示しないヘッド昇降駆動源により上下方向（矢印Ａ方向）に移動可能に構成されている。また、回復桶ホルダ１０３は、図示しない回復桶移動駆動源により、同図中の左右方向（矢印Ｂ方向）に移動可能に構成されている。
【００１１】
一方、帯電ベルト１０９は、絶縁層を有し、メインローラ１１０と従動ローラ１１１とに掛け渡されており、矢印Ｃ方向に周回するように構成されている。帯電ベルト１０９の内側には、フルラインヘッドである記録ヘッド１０１に対応する位置に、記録紙１０６の平面性を保持するための搬送ガイド部材であるプラテン１１２が配置されている。
【００１２】
また、帯電ベルト１０９に接して帯電ローラ１１３が設けられており、この帯電ローラ１１３は帯電ベルト１０９に対して従動するように構成されている。帯電ローラ１１３は導電ゴムを主体に構成され、高圧回路１１４によって高圧が印加されて帯電ベルト１０９を帯電させる。制御回路１１５は、高圧回路１１４の出力をプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すようにコントロールする。その結果、帯電ベルト１０９上の帯電パターンは、記録紙１０６の周回方向である副走査方向にプラスとマイナスが所定の幅の帯状に交互に帯電されたものとなる。
【００１３】
そして、プラスとマイナスが交互に帯電した帯電ベルト１０９上に、給紙ローラ１０７ａ，１０７ｂにより記録紙１０６が給紙されると、この記録紙１０６内で帯電パターンと反対の電荷に分極するので、平行接続されたコンデンサが形成されたこととなり、記録紙１０６は吸着搬送される。また、記録紙１０６が帯電ベルト１０９より分離した後には、安定した帯電を行うことを目的として除電ブラシ１０８が設けられている。
【００１４】
次に、特許文献２に開示されている、加圧手段などでインクを記録ヘッド内に充填させて吐出口を回復させる保守回復方法としてのインク加圧循環方法について図９を用いて説明する。
【００１５】
図９は、従来のインクジェット記録装置の他の例を説明するための図で、図中、１２１は記録ヘッド、１２２は回復桶、１２３はインクタンク、１２４はサブタンク、１２５は大気連通口、１２６はインク残量検知センサ、１２７は第１ポンプ、１２８は第２ポンプ、１２９は第３ポンプである。
【００１６】
加圧循環方法でのインク系は、インクを吐出して記録を行う記録手段としての記録ヘッド１２１と、多量のインクを貯留するインクカートリッジ等のようなインクタンク１２３と、インクを一時的に貯留し、かつ大気連通口１２５及びインク残量検知センサ１２６を有するサブタンク１２４と、記録ヘッド１２１から吐出されたインクを受けて回復処理するための回復桶１２２と、記録ヘッド１２１にインクを供給するための第１ポンプ１２７と、インクタンク１２３からサブタンク１２４にインクを供給する第２ポンプ１２８と、回復桶１２２からインクを回収する吸引ポンプ等のような第３ポンプ１２９とから構成される。
【００１７】
インクカートリッジ等のようなインクタンク１２３内に貯留されているインクが、第２ポンプ１２８等の手段によってサブタンク１２４に供給され、該サブタンク１２４内で所定の液位で貯留されることにより、記録ヘッド１２１にインクが供給可能な状態となる。
【００１８】
記録ヘッド１２１の吐出回復時には、第１ポンプ１２７によってインク加圧循環が行われて、記録ヘッド１２１の回復処理が行われる。このとき、記録ヘッド１２１の吐出口から空気と共に吐出されたインクは、回復桶１２２によって受けられ、第３ポンプ１２９の吸引によってサブタンク１２４に回収される。この後、記録ヘッド１２１のワイピングを行い、再び記録可能な状態にする。
【００１９】
印字時、すなわち記録時には、記録ヘッド１２１からインクが記録紙に対して吐出されて記録が行われ、サブタンク１２４内のインクが消費される。記録時にサブタンク１２４のインクが消費され、インク残量検知センサ１２６が液面低下を検知すると、サブタンク１２４のインク液面が所定の液位まで戻される。これらの動作を繰り返し、やがてインクタンク１２３のインクが無くなると、インクタンク１２３の交換を行う。
【００２０】
【特許文献１】
特開平７−２４６７１１号公報
【特許文献２】
特開平１１−１０５３０３号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上説明した保守回復方法では、ヘッドホルダの昇降動作と回復桶ユニットの移動動作とをそれぞれ複数回にわたって行う必要があり、回復動作のシーケンスが複雑になり、回復動作に時間がかかるという課題がある。
【００２２】
また、上述した加圧手段などでインクを記録ヘッド内に充填させて吐出口を回復させる保守回復方法では、回復動作中に吐出口全面がインクで汚されるために多量のインクを一度のワイピングで除去することができない、あるいはブレードの跳ね返りによるインク飛散が記録紙上の画像劣化を引き起こす、等の課題がある。
【００２３】
このような課題を解決するため、本願と同一人により出願された先行出願である特願２００２−３２７７８２号では、記録ヘッドの吐出口より排出されるインクを除去するために、記録ヘッドに圧接されたインク除去払拭手段と、インク除去払拭手段の外側の領域において、記録ヘッドの吐出口を密閉するキャップ手段を有する回復方法が提案されている。この回復方法では、ワイピングのための記録ヘッドの昇降動作が不要で回復動作のシーケンスが簡単になること、吐出口前面がインクで汚されることがないことなどの改善がなされる。一方、比較的重量のある記録ヘッドの昇降動作が依然として必要で、大幅な回復動作時間低減に至っていないと言う課題がある。
【００２４】
また、本願と同一人により出願された先行出願である特願２００２−２３９５８９号では、記録ヘッドと被記録媒体搬送路を挟んで対向する位置に記録ヘッド用の予備吐出液溜め（キャップ手段を兼ねる）を設けると共に、被記録媒体搬送路に記録液予備吐出用開口を形成した被記録媒体搬送ガイドを設けたインクジェット記録装置が提案されている。この装置では、記録動作中にも予備吐出が可能であること、キャッピングの際に重量のある記録ヘッドの昇降動作が不要であることから回復動作時間が大幅に短縮されると言う特徴がある。一方、この予備吐出用開口はキャップを通過させるために広くする必要があり、帯電ベルトとしての採用が困難であること、ワイピングによる回復動作のためには新たにワイピング手段を追加する必要があると言う課題がある。
【００２５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、回復動作を簡単なシーケンスで、且つ短時間で実行することができて、記録速度が速く、長期信頼性にも優れたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、インクを吐出可能な記録ヘッドを有し、該記録ヘッドを用いて被記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、該インクジェット記録装置は、前記被記録媒体を搬送する搬送ベルトと、該被記録媒体の平面性を維持する搬送ガイド部材と、前記搬送ベルト及び前記搬送ガイド部材を介して前記記録ヘッドと対向し、前記インク記録ヘッドから吐出されるインクを受容すると共に前記インク記録ヘッドの吐出口を密閉する状態を取りうる密閉手段とを備え、前記搬送ベルト及び前記搬送ガイド部材は、前記インク記録ヘッドから予備吐出されるインクが通過可能な開口を有することを特徴とする。
【００２７】
さらに本発明のインクジェット記録装置は、上記搬送ガイド部材が、前記被記録媒体の搬送方向に往復移動可能に配置されていることを特徴とする。また、本発明のインクジェット記録装置は、複数の前記記録ヘッドと、該複数の記録ヘッドに対応した複数の前記密閉手段と、前記複数の密閉手段が共通に設けられたキャップホルダとを有し、該キャップホルダが、前記記録ヘッドに対して昇降可能に配置されていることを特徴とする。
【００２８】
さらに本発明のインクジェット記録装置は、前記キャップホルダが、該キャップホルダの昇降動作に伴って前記搬送ベルトを開閉する搬送ベルト開閉手段を有することを特徴とする。
さらに本発明のインクジェット記録装置は、前記密閉手段が、前記記録ヘッドの吐出口から排出されるインクを除去し、前記吐出口が形成されている吐出口面を清掃するためのインク除去払拭部材と、該インク除去払拭部材の外側において前記吐出口面に圧接することにより前記記録ヘッドの吐出口を密閉するキャップ手段とからなることを特徴とする。
【００２９】
さらに本発明のインクジェット記録装置は、前記インク除去払拭部材が、前記記録ヘッドの吐出口から排出されるインクを受けるための溝部を有し、前記搬送ガイド部材は、該インクジェット記録装置の記録時に前記インク除去払拭部材の前記溝部と前記キャップ手段の内部とを密閉することを特徴とする。
【００３０】
さらに本発明のインクジェット記録装置は、前記予備吐出時における前記被記録媒体の給送間隔を、記録時の給送間隔より長くすることを特徴とする。さらに本発明のインクジェット記録装置は、前記予備吐出時における前記搬送ベルトの搬送速度を、記録時の搬送速度より遅くすることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のインクジェット記録装置の実施形態を添付された図面を参照して具体的に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同様の機能を有する部分には、同じ符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。なお、実施形態を説明する図において、複数のインク、例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクに対応してそれぞれ設けた同様の機能を有する複数の要素は、説明を簡単にするために同一の符号を付してある。
【００３２】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の第一の実施形態を説明するための図で、フルライン型インクジェット記録装置の構成例を示すものである。図１において、１は記録ヘッド、２はヘッドホルダ、３は吐出列孔、４は記録紙（用紙）、５は帯電ベルト、６，７，８はローラ、９はプラテン、１０は帯電ローラ、１１は高圧回路、１２は制御回路、１３ａ，１３ｂは給紙ローラ、１４はキャップホルダ、１５はキャップ手段、１６はインク除去払拭部材、１７は開閉部材、１８はフォトセンサである。
【００３３】
インクジェット記録装置は、被記録媒体（以下「用紙」又は「記録紙」というが、紙に限定するものではない）に対してインク滴を吐出して画像を形成するためのフルライン型のインクジェット記録ヘッド１を４つ備えている。また、これらの記録ヘッド１は共通のヘッドホルダ２に保持されている。
【００３４】
４つの記録ヘッド１は複数の色に対応するもので、各記録ヘッド１は、複数の吐出口からなる吐出口列３が吐出口面に形成されたヘッドである。各吐出口列３は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各インクに対応しており、用紙４の記録幅を略覆う長さを有している。
【００３５】
記録ヘッド１としては、例えば、サーマル方式のヘッドを用いることができ、各インク吐出口列３を構成する吐出口は、図１の紙面垂直方向に所定の間隔で形成されている。この間隔は、画像品質の点から６００ｄｐｉ以上の記録密度に相当する間隔であることが好ましい。また、各インク吐出口は各インク流路に連通し、各インク流路内には、インクを加熱し膜沸騰現象によりインク吐出口を通じて液滴として吐出させる電気熱変換体（発熱体素子）としてのヒータが保護層を介して形成されている。この場合、各吐出口列３の各吐出口に対応する電気熱変換体は、一枚の基板上に形成されている。
【００３６】
なお、記録ヘッド１は、サーマル型に限らず、振動板を圧電素子などの電気機械変換素子で変形させてインクを吐出させるヘッド、振動板を静電力で変形させて液滴を吐出させるヘッドなど、各種のヘッドを用いることができる。また、特許第２６６７４０１号公報や特開平８−２０１５９号公報に提案されるような、定着促進液（インク定着を促進させると共に画像濃度向上や耐水性向上をはかるための処理液）を含むヘッドを併用することもできる。
【００３７】
用紙４を搬送する搬送装置としては静電吸着方式の搬送手段を用いている。すなわち、搬送装置の搬送ベルトとして絶縁層を有する帯電ベルト５を用い、この帯電ベルト５は、３本のローラ６，７，８に掛け渡されており、矢印Ａ方向に周回するように構成されている。帯電ベルト５の内側には、フルラインヘッドである各記録ヘッド１に対応する位置に、用紙４の平面性を保持するための搬送ガイド部材であるプラテン９が配置されている。
【００３８】
また、帯電ベルト５に接して帯電ローラ１０が設けられ、この帯電ローラ１０は帯電ベルト５に対して従動するように構成されている。帯電ローラ１０は導電ゴムを主体としており、高圧回路１１によって高圧が印加されて帯電ベルト５を帯電させる。制御回路１２は高圧回路１１の出力をプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すようにコントロールする。これにより、帯電ベルト５上の帯電パターンは、帯電ベルト５の周回方向である副走査方向にプラスとマイナスが所定の幅の帯状に交互に帯電されたパターンとなる。
【００３９】
用紙４が給紙ローラ１３ａ，１３ｂにより給紙されると、用紙４は帯電ベルト５上に吸着されて搬送され、記録ヘッド１の直下で、吐出口列３よりインクが吐出され記録が行われる。
【００４０】
各記録ヘッド１の下方には、プラテン９を介してキャップホルダ１４が配置されている。各キャップホルダ１４には、ゴム等の弾性体からなるキャップ手段１５が設けられている。このキャップ手段１５は、待機時には記録ヘッド１の吐出口面に圧接されることにより、各吐出口列３の外側の領域で吐出口面の周辺を密閉する。
【００４１】
また、各キャップ手段１５の内部には、吐出口列３に対応してインク除去払拭部材１６が配置されている。このインク除去払拭部材１６は、待機状態で吐出口列３を密閉し、キャップ手段１５と併せて吐出口におけるインク粘度増加を防止する。
【００４２】
さらに、キャップホルダ１４には、キャップ手段１５に隣接する一対の開閉部材１７が配置されている。この開閉部材１７は、待機状態に移行する際に帯電ベルト５のスリット１９を開いて、キャップ手段１５、及びインク除去払拭部材１６を記録ヘッド１の吐出口面に当接させて吐出口におけるインク粘度増加を防止する。
【００４３】
図２は、帯電ベルト５の構成について説明するための図で、ここでは説明を容易にするために帯電ベルト５を展開した状態を示している。帯電ベルト５には記録ヘッド１の長手方向（図１の紙面垂直方向）Ｗ及び帯電ベルト５の搬送方向Ａにスリット１９が形成されている。また、帯電ベルト５には帯電ベルト５の位置検出用の開口２０が形成されている。なお、図１のフォトセンサ１８は、帯電ベルト５の位置検出用の開口２０を検出する。
【００４４】
図３及び図４は、インク除去払拭部材１６の構成について説明するための図で、インク除去払拭部材１６の側面構成図を図３に、インク除去払拭部材１６を取り付けたキャップホルダ１４の平面構成図を図４に示すものである。
各インク除去払拭部材１６は、いずれも、軸部材２１と、この軸部材２１の周囲に設けられた弾性部材２２とから構成されている。軸部材２１は、内部に中空部２３を有する有底のパイプ形状を有し、記録ヘッド１の各吐出口列３を幅方向に全て覆う領域に、吐出口列３から排出されたインクを中空部２３に取り込むためのインク排出開口２４が形成されている。そして中空部２３は、軸部材２１の軸方向の一端で閉じられ、他端において外部に対して開口している。
【００４５】
そして、軸部材２１の中空部２３の開口側端部は、キャップホルダ１４の一方の側面を突き抜けて回転可能に保持され、その先端部はインクを排出する排出口２６となっている。この排出口２６は、チューブ等によりインク加圧循環系の吸引ポンプ２７に接続している。また、軸部材２１の他方の閉塞側端部は、キャップホルダ１４の他方の側面を突き抜けて回転可能に保持され、その先端部には歯車２８が取り付けられている。
【００４６】
一方、弾性部材２２は、ゴムや樹脂等の弾性体からなり、その周囲方向に複数の溝部２５（ここでは、４つの弾性部材２２の間に形成される４つの溝部）が形成されている。この複数の溝部２５のうち、１つの溝部だけがインク排出開口２４に対応し、中空部２３に連通してインク排出が可能となっている。
【００４７】
図５ないし図７は、インクジェット記録装置における記録状態から待機状態へ移るシーケンスについて説明するための図で、装置の記録状態を図５に、記録状態から待機状態へ移行するときの移行状態を図６に、待機状態を図７に示すものである。
【００４８】
図５に示すように、装置の記録状態ではプラテン９にガイドされて帯電ベルト５が駆動され、記録紙４が帯電ベルト５に吸着されて搬送され、各記録ヘッド１によりインクが吐出され記録が行われる。
【００４９】
記録終了後の待機状態への移行に際して、最初に、帯電ベルト５のスリット１９と記録ヘッド１との位置合わせを行う。ここでは、フォトセンサ１８が帯電ベルト５の位置検出用の開口２０の位置を検出し、各スリット１９の中心と記録ヘッド１の吐出口列３の位置が一致するように帯電ベルト５を搬送し停止させる。なお、このフォトセンサ１８は記録紙４の位置検出にも利用される。
【００５０】
次に、キャップホルダ１４は、下方（矢印Ｂ）に移動し、プラテン９は右方向（矢印Ｃ）に移動する。ここで、プラテン９には記録ヘッド１に対応する複数の開口９ａが設けられており、各開口９ａと記録ヘッド１とが対向するように、プラテン９を移動させる。図６は、このようにキャップホルダ１４とプラテン９が移動した状態を示している。
【００５１】
続いて、キャップホルダ１４を上方（矢印Ｄ）に移動させ、キャップ手段１５、及びインク除去払拭部材１６を記録ヘッド１の吐出口面に当接させる。このとき、図７に示すように、キャップ手段１５に隣接して設けた一対の開閉部材１７が帯電ベルト５に下方から当接し、帯電ベルト５に設けられたスリット１９によって当接部分が押し広げられる。こうして、帯電ベルト５が押し広げられた状態で、キャップ手段１５及びインク除去払拭部材１６が記録ヘッド１の吐出口面に当接する。図７の待機状態から図５の記録状態に戻るためには、以上説明した工程を逆に行えばよい。
【００５２】
なおキャップホルダ１４の上下移動機構としては、不図示のガイド枠を設け、ラックやピニオン方式などを利用してガイド枠に対してキャップホルダ１４を移動させることによって、上下移動機構を容易に実現することができる。また、プラテン９の左右移動機構としては、不図示のガイド枠に対してプラテン９をスライド可能に配置し、ソレノイドとバネを利用して移動させることにより、左右移動機構を容易に実現することができる。なお、キャップホルダ１４やプラテン９は、樹脂などの軽量の部材によって製作することが好ましい。
【００５３】
上記のように構成した回復装置によって、吐出口内におけるインクの自然蒸発によるインクの増粘固着に備えて予備吐出を行う方法について説明する。
はじめに、図５の記録状態から図７の待機状態に移行して予備吐出する方法について説明する。図５の記録状態で、記録時間がタイマーなどで計測される。この記録時間が所定の時間を超えると、記録に使用されない吐出口のインクは蒸発により増粘し、その結果、吐出不良や非吐出が原因の画像劣化を起こすこととなる。
【００５４】
このため、記録時間が所定時間に達すると、記録を中断し、前述の方法で図７の待機状態に移行し、所定の数の予備吐出を行う。このとき、後述の方法で予備吐出の前後に適宜ワイピングを行うことが好ましい。また、記録状態へ戻るには、前述の方法で図７から図５の状態に移行させる。
【００５５】
続いて、図５の記録状態から図７の待機状態に移行する途中である図６の状態で予備吐出する方法について説明する。記録時間が所定時間に達すると、キャップホルダ１４を下方（矢印Ｂ）に移動させ、プラテン９を右方向（矢印Ｃ）に移動させる。そしてその後に、フォトセンサ１８が帯電ベルト５の位置検出用の開口２０の位置を検出し、この検出出力によりスリット１９の中心と記録ヘッド１の吐出口列３の位置が一致するように、帯電ベルト５を搬送させて停止させ、この後予備吐出を行う。
【００５６】
以上の説明では予備吐出に先立って帯電ベルト５の搬送を中断したが、帯電ベルト５の搬送を継続しながら予備吐出を行うことが記録速度低下防止の上から好ましい。この場合、キャップホルダ１４を下方（矢印Ｂ）に移動し、プラテン９を右方向（矢印Ｃ）に移動した後に、フォトセンサ１８が帯電ベルト５の位置検出用の開口２０の位置からスリット１９の中心位置と記録ヘッド１の吐出口列３との位置関係を検出する。記録速度が比較的遅い場合は、用紙４間の間隔で予備吐出を行うことができる。一方、記録速度が速い場合は、複数のスリット１９のいずれかが用紙４で覆われるため、予備吐出を行うことができない。
【００５７】
このため、用紙４の給紙時間を通常の記録の場合よりも遅くすること、あるいは帯電ベルト５の搬送速度を遅くすることにより用紙４間の間隔を長くし、スリット１９の中心位置が記録ヘッド１の吐出口列３の中心位置と一致したタイミングで、記録ヘッド１から予備吐出を行うことができる。
【００５８】
このように、本発明に係る回復装置を備えたインクジェット記録装置の場合、比較的重量のある記録ヘッド１の昇降が不要で、軽量のキャップホルダ１４やプラテン９を移動するだけですむので、短時間に予備吐出状態とすることができる。また、帯電ベルト５の搬送を停止することなく予備吐出を行うことができるため、記録速度の低下を防ぐことができる。
【００５９】
以上の説明では図５を記録状態、図７を待機状態とし、図６を記録状態から待機状態への移行状態とした。しかし、図６を記録状態、図７を待機状態とすることができる。この場合、後述の記録時のインク加圧循環系の吸引はできなくなるものの、キャップホルダ１４の移動が不要のため、更なる回復時間の短縮が可能となる。
【００６０】
次に、加圧手段などでインクを記録ヘッド内に充填させて吐出口を保守回復させる方法、及び吐出口のワイピング方法について説明する。
まず、記録ヘッド内にインクを充填させて吐出口を回復させる保守回復装置として、前述したインク加圧循環系を用いる。図７の待機状態で、加圧ポンプにより記録ヘッド１の吐出口列３から空気と共にインクを排出し、このインクをサブタンクに回収し、このインクを再利用する。
【００６１】
ここでは、吐出口列３は、インク除去払拭部材１６の弾性部材２２によりその周囲を密閉されている。このため、吐出口列３から吐出されたインクは、吐出口面の全面を覆うことがなく、各インクはインク除去払拭部材１６のインク排出開口２４を通じて軸部材２１の中空部２３に排出される。中空部２３に排出されたインクは、吸引ポンプ２７により排出口２６に導かれ、サブタンクに回収されて再利用される。
【００６２】
このとき、中空部２３の容積は小さいため、吸引ポンプ２７の容量を大きくすることなく、かつ効率良くインクを吸引することができる。
【００６３】
そして吐出口列３の吐出口からの回復動作が終了した後にワイピングを行う。このワイピングは、モータなどの図示しない駆動源に歯車２８を係合させ、インク除去払拭部材１６の軸部材２１が回転するように該駆動源を駆動制御することによって実行する。
【００６４】
この場合、インク除去払拭部材１６の弾性部材２２が回転する時のモータへの負荷が少なくなるように、弾性部材２２の材質、圧縮量及び溝部２５の数と幅が決定されている。その結果、弾性部材２２がワイピングブレードとしての機能を有することとなり、各吐出口列３周辺の吐出口面は、ワイピングにより清掃される。
【００６５】
また、このワイピング時の回転制御方法としては、時計方向、反時計方向、及びその両方向に回転制御可能であるが、排出口２６は、インク加圧循環系の吸引ポンプ２７との間でチューブ等を用いて接続されていることから、例えば時計方向と反時計方向に１／２回転を複数回繰り返す制御方法を採用することが好ましい。
【００６６】
このように、回復装置を備えた本発明に係るインクジェット記録装置の場合、容積の小さい軸部材２１の中空部２３からインクを吸引するため、インクの吸引を効率良く行うことができる。さらに、キャップ手段１５と弾性部材２２の両方で吐出口を密閉するため、２重密閉構造となり、待機時や放置時のインク乾燥に伴う粘度増加を確実に防止することができ、インク増粘に対する長期信頼性を著しく向上させることができる。
【００６７】
続いて、プラテン９によるキャップホルダ１４及びインク除去払拭部材１６の密閉効果について説明する。
図５に示すように、プラテン９とキャップホルダ１４とが記録状態の位置にある場合、プラテン９はキャップ手段１５に圧接して該キャップ手段１５を密閉すると共に、インク除去払拭部材１６の弾性部材２２に圧接して、溝部２５を密閉する。このため、図５の記録時においても、インク加圧循環系の吸引ポンプ２７の動作により、インク除去払拭部材１６の軸部材２１の排出口２６からインクをサブタンクに回収することができる。
【００６８】
このように、記録時にもキャップ手段１５の内部、及び弾性部材２２間に形成される溝部２５を密閉できるようにすることで、回復動作時間を短縮することができる。それとともに、記録時にもキャップ手段１５の内部に残ったインクを効率良く排出することができるため、インク系全体のインク粘度増加を防止することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置によれば、被記録媒体を搬送する搬送ベルトとその被記録媒体の平面性を維持する搬送ガイド部材とを介して記録ヘッドに対向し、記録ヘッドから吐出されるインクを受容すると共にインク記録ヘッドの吐出口を密閉する状態を取りうる密閉手段を備え、搬送ベルト及び搬送ガイド部材に、記録ヘッドから予備吐出されるインクが通過可能な開口を備えることによって、短時間に予備吐出状態とすることができ、記録速度の低下を防止することができる。また、予備吐出時には被記録媒体の給送間隔を記録時の給送間隔より長くしたり、搬送ベルトの搬送速度を記録時の搬送速度より遅くする構成としたので、帯電ベルトの搬送を停止することなく予備吐出を行うことができ、記録速度の低下を防ぐことができる。
【００７０】
また、キャップホルダに搬送ベルト開閉手段を備えて、待機時に吐出口を密閉すると共に、記録ヘッドの吐出口から排出されるインクを除去して吐出口面を清掃するためのインク除去払拭部材と、このインク除去払拭部材の外側で吐出口を密閉するキャップ手段とから上記の密閉手段を構成したため、インクの吸引を効率良く行うことができる。さらに、キャップ手段と弾性部材の両方で吐出口を密閉するため、待機時や放置時のインク乾燥に伴う粘度増加を確実に防止することができ、インク増粘に対する長期信頼性を著しく向上させることができる。
【００７１】
さらに、搬送ガイド部材は、記録時にインク除去払拭部材の溝部とキャップ手段を密閉する構成としたので、回復動作時間を短縮することができるとともに、記録時にもキャップ部材内部に残ったインクを効率良く排出することができるため、インク系全体のインク粘度増加を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の第一の実施形態を説明するための図である。
【図２】帯電ベルトの構成について説明するための図である。
【図３】インク除去払拭部材の構成について説明するための図で、インク除去払拭部材の側面構成図である。
【図４】インク除去払拭部材の構成について説明するための図で、インク除去払拭部材を取り付けたキャップホルダの平面構成図である。
【図５】インクジェット記録装置における記録状態から待機状態へ移るシーケンスについて説明するための図で、装置の記録状態示す図である。
【図６】インクジェット記録装置における記録状態から待機状態へ移るシーケンスについて説明するための図で、記録状態から待機状態へ移行するときの移行状態を示す図である。
【図７】インクジェット記録装置における記録状態から待機状態へ移るシーケンスについて説明するための図で、待機状態を示す図である。
【図８】従来のフルライン型インクジェット記録装置の一例を説明するための概略構成図である。
【図９】従来のインクジェット記録装置の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…記録ヘッド、２…ヘッドホルダ、３…吐出口列、４…記録紙（用紙）、５…帯電ベルト、６，７，８…ローラ、９…プラテン、９ａ…開口、１０…帯電ローラ、１１…高圧回路、１２…制御回路、１３ａ，１３ｂ…給紙ローラ、１４…キャップホルダ、１５…キャップ手段、１６…インク除去払拭部材、１７…開閉部材、１８…フォトセンサ、１９…スリット、２０…開口、２１…軸部材、２２…弾性部材、２３…中空部、２４…インク排出開口、２５…溝部、２６…排出口、２７…吸引ポンプ、２８…歯車、１０１…記録ヘッド、１０２…ヘッドホルダ、１０３…回復桶ホルダ、１０４…キャップ、１０５…ブレード、１０６…記録紙、１０７ａ，１０７ｂ…給紙ローラ、１０８…除電ブラシ、１０９…帯電ベルト、１１０…メインローラ、１１１…従動ローラ、１１２…プラテン、１１３…帯電ローラ、１１４…高圧回路、１１５…制御回路、１２１…記録ヘッド、１２２…回復桶、１２３…インクタンク、１２４…サブタンク、１２５…大気連通口、１２６…インク残量検知センサ、１２７…第１ポンプ、１２８…第２ポンプ、１２９…第３ポンプ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink jet recording apparatus provided with a recovery mechanism for maintaining and recovering an ink discharge function to a normal state in order to prevent ink discharge failure.
[0002]
[Prior art]
A recording device having functions such as a printer, a facsimile, and a copying device, or a recording device used as an output device such as a composite electronic device or a workstation including a computer or a word processor, etc., is based on image information (recording information). An image including characters and symbols is recorded on a recording material (recording medium) such as a sheet, a cloth, a plastic sheet, and an OHP sheet.
[0003]
There are various types of such recording apparatuses, and among them, an ink jet recording apparatus (ink jet recording apparatus) performs recording by discharging ink from a recording head to a recording medium, and the head is compact. It can easily record high-definition images at high speed, can record on plain paper without special processing, has low running cost, and has low noise due to non-impact method. In addition, there is an advantage that it is easy to form a color image using various types of inks (for example, color inks).
[0004]
In particular, an ink jet recording apparatus using a so-called full-line type long recording head, which can record at a time in a width direction perpendicular to the conveying direction of the recording medium, can achieve remarkably higher speed recording than a serial type ink jet recording apparatus. is there.
[0005]
By the way, in an ink jet recording apparatus, since ink droplets are ejected from a fine ejection port, clogging occurs in the ejection port due to thickening or sticking of the ink due to drying, or bubbles generated in the ink. In some cases, ejection failure may occur. Therefore, in order to prevent such a discharge failure, a recovery device for maintaining and recovering the ink discharge function to a normal state is provided.
[0006]
As a recovery method using such a recovery device, for example, when a discharge failure occurs due to bubbles generated in the discharge ports during printing, ink is filled in the print head by a pressurizing means or the like to recover the discharge ports, thereby performing maintenance recovery. One or more of the following: a maintenance and recovery method that performs preliminary ejection in preparation for thickening and fixing of ink due to spontaneous evaporation of ink in the ejection port, and a maintenance and recovery method that wipes ink droplets and dust attached to the ejection port surface and wipes them. What combined two or more suitably is used.
[0007]
Therefore, first, a recovery method disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. 8 together with a recording paper conveyance system suitably used in a full-line type ink jet recording apparatus. FIG. 8 is a schematic configuration diagram for explaining an example of a conventional full-line type ink jet recording apparatus. In the drawing, 101 is a recording head, 102 is a head holder, 103 is a recovery tub holder, 104 is a cap, and 105 is a blade. , 106 are recording paper, 107a and 107b are paper feed rollers, 108 is a discharging brush, 109 is a charging belt, 110 is a main roller, 111 is a driven roller, 112 is a platen, 113 is a charging roller, 114 is a high voltage circuit, and 115 is a high voltage circuit. It is a control circuit.
In FIG. 8, four recording heads 101, caps 104, and blades 105 fixed to the head holder 102 are provided corresponding to the ejection of black, cyan, magenta, and yellow inks, respectively. Since the four elements have the same functions, they will be described with the same reference numerals.
[0008]
In FIG. 8, four recording heads 101 are individually positioned and fixed to a head holder 102 that can move in the vertical direction. The four recording heads 101 are recording heads that respectively eject black, cyan, magenta, and yellow inks. During standby, the ejection port surfaces of the recording heads 101 correspond to four recording heads provided in the recovery tub holder 103. It is individually capped by a rubber-like elastic cap 104.
[0009]
The recovery tub holder 103 is used for wiping the cap 104 formed of a rubber-like elastic body so as to surround the periphery of the ink ejection port of the recording head 101 and wiping ink attached to the ejection port surface of each recording head 101. Cleaning means comprising a rubber-like elastic blade 105 provided corresponding to each recording head 101.
[0010]
The head holder 102 is configured to be movable in the vertical direction (the direction of arrow A) by a head lifting drive source (not shown). The recovery tub holder 103 is configured to be movable in the left-right direction (arrow B direction) in FIG.
[0011]
On the other hand, the charging belt 109 has an insulating layer, is stretched over a main roller 110 and a driven roller 111, and is configured to circulate in the direction of arrow C. Inside the charging belt 109, a platen 112 which is a conveyance guide member for maintaining the flatness of the recording paper 106 is disposed at a position corresponding to the recording head 101 which is a full line head.
[0012]
A charging roller 113 is provided in contact with the charging belt 109, and the charging roller 113 is configured to follow the charging belt 109. The charging roller 113 is mainly composed of conductive rubber, and is applied with a high voltage by the high voltage circuit 114 to charge the charging belt 109. The control circuit 115 controls the output of the high voltage circuit 114 so that a plus output and a minus output are alternately repeated. As a result, the charging pattern on the charging belt 109 is a pattern in which plus and minus are alternately charged in a belt shape having a predetermined width in the sub-scanning direction, which is the circumferential direction of the recording paper 106.
[0013]
Then, when the recording paper 106 is fed by the paper feed rollers 107a and 107b onto the charging belt 109 charged alternately with plus and minus, the recording paper 106 is polarized in the recording paper 106 to a charge opposite to the charge pattern. This means that the capacitors connected in parallel are formed, and the recording paper 106 is conveyed by suction. Further, after the recording paper 106 is separated from the charging belt 109, a discharging brush 108 is provided for the purpose of performing stable charging.
[0014]
Next, an ink pressurizing and circulating method disclosed in Patent Document 2 as a maintenance recovery method for filling ink into a recording head with a pressurizing unit or the like to recover an ejection port will be described with reference to FIG.
[0015]
FIG. 9 is a view for explaining another example of the conventional ink jet printing apparatus. In the drawing, 121 is a print head, 122 is a recovery tub, 123 is an ink tank, 124 is a sub tank, 125 is an air communication port, and 126 Denotes an ink remaining amount detection sensor, 127 denotes a first pump, 128 denotes a second pump, and 129 denotes a third pump.
[0016]
The ink system in the pressurized circulation method includes a recording head 121 as recording means for discharging ink to perform recording, an ink tank 123 such as an ink cartridge for storing a large amount of ink, and temporarily storing ink. And a sub-tank 124 having an air communication port 125 and an ink remaining amount detection sensor 126, a recovery tub 122 for receiving and recovering ink ejected from the recording head 121, and supplying ink to the recording head 121. , A second pump 128 for supplying ink from the ink tank 123 to the sub-tank 124, and a third pump 129 such as a suction pump for collecting ink from the recovery tub 122.
[0017]
The ink stored in an ink tank 123 such as an ink cartridge is supplied to a sub-tank 124 by means such as a second pump 128 and stored at a predetermined liquid level in the sub-tank 124 so that the recording head The state in which ink can be supplied to 121 is obtained.
[0018]
When the ejection of the recording head 121 is recovered, the first pump 127 circulates the ink under pressure, and the recovery process of the recording head 121 is performed. At this time, the ink ejected from the ejection port of the recording head 121 together with the air is received by the recovery tub 122, and is collected in the sub tank 124 by suction of the third pump 129. Thereafter, wiping of the recording head 121 is performed so that recording can be performed again.
[0019]
At the time of printing, that is, at the time of recording, ink is ejected from the recording head 121 onto recording paper to perform recording, and the ink in the sub tank 124 is consumed. When the ink in the sub-tank 124 is consumed at the time of recording and the ink remaining amount detection sensor 126 detects a drop in the liquid level, the ink level in the sub-tank 124 is returned to a predetermined liquid level. These operations are repeated, and when the ink in the ink tank 123 runs out, the ink tank 123 is replaced.
[0020]
[Patent Document 1]
JP-A-7-246711
[Patent Document 2]
JP-A-11-105303
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the maintenance and recovery method described above, it is necessary to perform the lifting and lowering operation of the head holder and the moving operation of the recovery tub unit a plurality of times, respectively, so that the sequence of the recovery operation becomes complicated and the recovery operation takes time. There is.
[0022]
Further, in the maintenance recovery method in which the recording head is filled with the ink by the above-described pressurizing means to recover the ejection port, the entire ejection port is contaminated with the ink during the recovery operation, so that a large amount of ink is wiped at once. There are problems such as the inability to remove the ink, or the scattering of ink due to the rebound of the blade, which causes image deterioration on recording paper.
[0023]
In order to solve such a problem, Japanese Patent Application No. 2002-327782, which is a prior application filed by the same person as the present application, presses against the recording head in order to remove ink discharged from the discharge port of the recording head. There has been proposed a recovery method including an ink removing and wiping means and a cap means for sealing a discharge port of a recording head in a region outside the ink removing and wiping means. According to this recovery method, there is no need to raise and lower the print head for wiping, so that the recovery operation sequence is simplified, and the front surface of the discharge port is not stained with ink. On the other hand, there is a problem that the elevating operation of the relatively heavy recording head is still required, and the recovery operation time is not significantly reduced.
[0024]
Further, in Japanese Patent Application No. 2002-239589, which is a prior application filed by the same person as the present application, a preliminary ejection liquid reservoir for a recording head (also serving as a cap means) is provided at a position opposed to the recording head with a recording medium conveyance path interposed therebetween. ) And an ink jet recording apparatus provided with a recording medium transport guide having a recording liquid preliminary discharge opening formed in the recording medium transport path. This apparatus is characterized in that the preliminary ejection can be performed even during the printing operation, and the recovery operation time is greatly shortened because the lifting operation of the heavy printing head is not required at the time of capping. On the other hand, this preliminary ejection opening needs to be widened to allow the cap to pass through, and it is difficult to adopt the charging belt, and it is necessary to add a new wiping means for the recovery operation by wiping. There is a problem to say.
[0025]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an inkjet recording apparatus that can perform a recovery operation in a simple sequence and in a short time, has a high recording speed, and has excellent long-term reliability. The purpose is to provide.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an inkjet recording apparatus according to the present invention includes an inkjet recording apparatus that has a recording head capable of discharging ink and forms an image on a recording medium using the recording head. The apparatus includes a transport belt that transports the recording medium, a transport guide member that maintains the planarity of the recording medium, and the recording head that faces the recording head via the transport belt and the transport guide member. A sealing unit that receives ink ejected from the head and can take a state of sealing an ejection port of the ink recording head, wherein the transport belt and the transport guide member are configured to eject ink that is preliminary ejected from the ink recording head. Has an opening through which it can pass.
[0027]
Furthermore, the inkjet recording apparatus of the present invention is characterized in that the transport guide member is disposed so as to be able to reciprocate in the transport direction of the recording medium. Further, the inkjet recording apparatus of the present invention has a plurality of the recording heads, a plurality of the sealing means corresponding to the plurality of recording heads, and a cap holder provided with the plurality of sealing means in common, The cap holder is arranged so as to be able to move up and down with respect to the recording head.
[0028]
Furthermore, the ink jet recording apparatus of the present invention is characterized in that the cap holder has a conveyor belt opening / closing unit that opens and closes the conveyor belt in accordance with the elevating operation of the cap holder.
Further, in the ink jet recording apparatus of the present invention, the sealing means removes ink discharged from the discharge port of the recording head, and an ink removal wiping member for cleaning the discharge port surface where the discharge port is formed. And cap means for sealing the discharge port of the recording head by pressing against the discharge port surface outside the ink removing and wiping member.
[0029]
Further, in the ink jet recording apparatus of the present invention, the ink removing and wiping member has a groove for receiving ink discharged from an ejection port of the recording head, and the transport guide member is configured to record the ink when the ink jet recording apparatus performs recording. It is characterized in that the groove of the ink removing and wiping member and the inside of the cap means are sealed.
[0030]
Further, the inkjet recording apparatus of the present invention is characterized in that a feeding interval of the recording medium at the time of the preliminary ejection is longer than a feeding interval at the time of recording. Further, the inkjet recording apparatus of the present invention is characterized in that the transport speed of the transport belt during the preliminary ejection is lower than the transport speed during recording.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an inkjet recording apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In all the drawings for describing the embodiments, portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted. In the drawings describing the embodiments, a plurality of elements having similar functions provided for a plurality of inks, for example, black, cyan, magenta, and yellow inks, are the same for simplicity. Are attached.
[0032]
FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention, and shows a configuration example of a full line type ink jet recording apparatus. In FIG. 1, 1 is a recording head, 2 is a head holder, 3 is an ejection row hole, 4 is a recording paper (paper), 5 is a charging belt, 6, 7 and 8 are rollers, 9 is a platen, 10 is a charging roller, 11 is a high voltage circuit, 12 is a control circuit, 13a and 13b are paper feed rollers, 14 is a cap holder, 15 is a cap means, 16 is an ink removing and wiping member, 17 is an opening / closing member, and 18 is a photo sensor.
[0033]
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus is a full line type ink jet recording for forming an image by ejecting ink droplets onto a recording medium (hereinafter, referred to as “paper” or “recording paper”, but not limited to paper). Four heads 1 are provided. These recording heads 1 are held by a common head holder 2.
[0034]
The four recording heads 1 correspond to a plurality of colors, and each of the recording heads 1 is a head in which a discharge port array 3 including a plurality of discharge ports is formed on a discharge port surface. Each ejection port array 3 corresponds to, for example, each of black, cyan, magenta, and yellow inks, and has a length substantially covering the recording width of the paper 4.
[0035]
As the recording head 1, for example, a thermal head can be used, and the ejection ports constituting each of the ink ejection port arrays 3 are formed at predetermined intervals in the direction perpendicular to the plane of FIG. This interval is preferably an interval corresponding to a recording density of 600 dpi or more from the viewpoint of image quality. Each of the ink discharge ports communicates with each of the ink flow paths. In each of the ink flow paths, an electrothermal converter (heating element) that heats the ink and discharges as ink droplets through the ink discharge ports by a film boiling phenomenon. Are formed via a protective layer. In this case, the electrothermal transducer corresponding to each of the discharge ports of each of the discharge port arrays 3 is formed on one substrate.
[0036]
The recording head 1 is not limited to the thermal type, and a head that discharges ink by deforming a diaphragm with an electromechanical transducer such as a piezoelectric element, a head that discharges droplets by deforming a diaphragm by electrostatic force, and the like. And various heads can be used. Further, a head containing a fixing accelerating liquid (a processing liquid for promoting ink fixing and improving image density and water resistance) as proposed in Japanese Patent No. 2667401 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-20159 is used. They can be used together.
[0037]
As a transport device for transporting the sheet 4, a transport unit of an electrostatic attraction system is used. That is, a charging belt 5 having an insulating layer is used as a conveying belt of the conveying device, and the charging belt 5 is stretched around three rollers 6, 7, 8 and is configured to circulate in the direction of arrow A. ing. Inside the charging belt 5, a platen 9, which is a conveyance guide member for maintaining the flatness of the paper 4, is disposed at a position corresponding to each recording head 1, which is a full line head.
[0038]
Further, a charging roller 10 is provided in contact with the charging belt 5, and the charging roller 10 is configured to follow the charging belt 5. The charging roller 10 is mainly made of conductive rubber, and a high voltage is applied by a high voltage circuit 11 to charge the charging belt 5. The control circuit 12 controls the output of the high voltage circuit 11 so that the plus output and the minus output are alternately repeated. Thus, the charging pattern on the charging belt 5 is a pattern in which plus and minus are alternately charged in a belt shape having a predetermined width in the sub-scanning direction, which is the direction in which the charging belt 5 rotates.
[0039]
When the paper 4 is fed by the paper feed rollers 13a and 13b, the paper 4 is attracted onto the charging belt 5 and conveyed, and ink is ejected from the ejection port array 3 immediately below the recording head 1 to perform recording. .
[0040]
A cap holder 14 is disposed below each recording head 1 via a platen 9. Each cap holder 14 is provided with cap means 15 made of an elastic material such as rubber. The cap means 15 is pressed against the ejection port face of the recording head 1 during standby, thereby sealing the periphery of the ejection port face in a region outside each ejection port row 3.
[0041]
In addition, inside each cap means 15, an ink removing and wiping member 16 is arranged corresponding to the ejection port array 3. The ink removing and wiping member 16 seals the ejection port array 3 in a standby state, and prevents the ink viscosity at the ejection ports from increasing in combination with the cap means 15.
[0042]
Further, a pair of opening / closing members 17 adjacent to the cap means 15 are arranged on the cap holder 14. The opening / closing member 17 opens the slit 19 of the charging belt 5 when shifting to the standby state, and brings the cap means 15 and the ink removing / wiping member 16 into contact with the ejection port surface of the recording head 1 to thereby form the ink at the ejection port. Prevent viscosity increase.
[0043]
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the charging belt 5, and here, shows a state in which the charging belt 5 is developed for ease of description. Slits 19 are formed in the charging belt 5 in the longitudinal direction W of the recording head 1 (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1) and the transport direction A of the charging belt 5. The charging belt 5 has an opening 20 for detecting the position of the charging belt 5. The photo sensor 18 in FIG. 1 detects an opening 20 for detecting the position of the charging belt 5.
[0044]
3 and 4 are views for explaining the configuration of the ink removing and wiping member 16. FIG. 3 is a side view of the ink removing and wiping member 16, and FIG. 3 is a plan view of the cap holder 14 to which the ink removing and wiping member 16 is attached. The diagram is shown in FIG.
Each of the ink removing and wiping members 16 includes a shaft member 21 and an elastic member 22 provided around the shaft member 21. The shaft member 21 has a bottomed pipe shape having a hollow portion 23 inside, and the ink discharged from the discharge port array 3 is hollowed in a region covering all the discharge port rows 3 of the recording head 1 in the width direction. An ink discharge opening 24 for taking in the part 23 is formed. The hollow portion 23 is closed at one end in the axial direction of the shaft member 21 and is open to the outside at the other end.
[0045]
The open end of the hollow portion 23 of the shaft member 21 penetrates one side surface of the cap holder 14 and is rotatably held. The distal end of the end is a discharge port 26 for discharging ink. The outlet 26 is connected to a suction pump 27 of an ink pressurizing and circulating system via a tube or the like. Further, the other closed side end of the shaft member 21 penetrates the other side surface of the cap holder 14 and is rotatably held, and a gear 28 is attached to a tip end thereof.
[0046]
On the other hand, the elastic member 22 is made of an elastic body such as rubber or resin, and has a plurality of grooves 25 (here, four grooves formed between the four elastic members 22) in the circumferential direction. Of the plurality of grooves 25, only one of the grooves corresponds to the ink discharge opening 24, and the ink can be discharged by communicating with the hollow portion 23.
[0047]
FIGS. 5 to 7 are diagrams for explaining a sequence of shifting from the printing state to the standby state in the inkjet printing apparatus. FIG. 5 shows the printing state of the apparatus, and FIG. 5 shows the shifting state when shifting from the printing state to the standby state. FIG. 6 shows the standby state in FIG.
[0048]
As shown in FIG. 5, in the recording state of the apparatus, the charging belt 5 is driven by being guided by the platen 9, the recording paper 4 is attracted to the charging belt 5 and conveyed, and ink is ejected by each recording head 1 to perform recording. Done.
[0049]
At the time of transition to the standby state after the end of recording, first, the position of the slit 19 of the charging belt 5 and the recording head 1 are aligned. Here, the photo sensor 18 detects the position of the opening 20 for detecting the position of the charging belt 5 and conveys the charging belt 5 so that the center of each slit 19 and the position of the ejection port array 3 of the recording head 1 coincide. Stop. The photo sensor 18 is also used for detecting the position of the recording paper 4.
[0050]
Next, the cap holder 14 moves downward (arrow B), and the platen 9 moves rightward (arrow C). Here, a plurality of openings 9 a corresponding to the recording head 1 are provided in the platen 9, and the platen 9 is moved so that each opening 9 a faces the recording head 1. FIG. 6 shows a state in which the cap holder 14 and the platen 9 have moved.
[0051]
Subsequently, the cap holder 14 is moved upward (arrow D), and the cap means 15 and the ink removing and wiping member 16 are brought into contact with the ejection opening surface of the recording head 1. At this time, as shown in FIG. 7, a pair of opening / closing members 17 provided adjacent to the cap means 15 abut against the charging belt 5 from below, and the abutting portion is expanded by the slit 19 provided in the charging belt 5. Can be In this way, the cap means 15 and the ink removing and wiping member 16 abut on the ejection opening surface of the recording head 1 with the charging belt 5 expanded. To return from the standby state in FIG. 7 to the recording state in FIG. 5, the above-described steps may be performed in reverse.
[0052]
As a mechanism for moving the cap holder 14 up and down, a guide frame (not shown) is provided, and the cap holder 14 is moved with respect to the guide frame using a rack or a pinion method, thereby easily realizing the mechanism for moving the cap holder 14 up and down. be able to. As a mechanism for moving the platen 9 left and right, the platen 9 is slidably disposed with respect to a guide frame (not shown), and is moved using a solenoid and a spring. it can. Preferably, the cap holder 14 and the platen 9 are made of a lightweight member such as a resin.
[0053]
A description will be given of a method of performing the preliminary ejection in preparation for thickening and fixing of the ink by spontaneous evaporation of the ink in the ejection port by the recovery device configured as described above.
First, a method of shifting from the recording state of FIG. 5 to the standby state of FIG. 7 and performing preliminary ejection will be described. In the recording state of FIG. 5, the recording time is measured by a timer or the like. If the printing time exceeds a predetermined time, the ink at the ejection ports not used for printing thickens due to evaporation, and as a result, image deterioration due to ejection failure or non-ejection occurs.
[0054]
For this reason, when the recording time reaches a predetermined time, the recording is interrupted, the process shifts to the standby state in FIG. 7 by the above-described method, and a predetermined number of preliminary ejections are performed. At this time, it is preferable to perform wiping appropriately before and after the preliminary ejection by a method described later. To return to the recording state, the state is shifted from the state shown in FIG. 7 to the state shown in FIG.
[0055]
Next, a description will be given of a method of performing preliminary ejection in the state of FIG. 6, which is in the process of shifting from the recording state of FIG. 5 to the standby state of FIG. When the recording time reaches a predetermined time, the cap holder 14 is moved downward (arrow B), and the platen 9 is moved rightward (arrow C). After that, the photo sensor 18 detects the position of the opening 20 for detecting the position of the charging belt 5, and the charging output is performed such that the center of the slit 19 and the position of the ejection port array 3 of the recording head 1 coincide with each other. The belt 5 is conveyed and stopped, and thereafter, preliminary discharge is performed.
[0056]
In the above description, the conveyance of the charging belt 5 is interrupted prior to the preliminary ejection. However, it is preferable to perform the preliminary ejection while continuing the conveyance of the charging belt 5 from the viewpoint of preventing a reduction in recording speed. In this case, after the cap holder 14 is moved downward (arrow B) and the platen 9 is moved rightward (arrow C), the photo sensor 18 moves from the position of the opening 20 for detecting the position of the charging belt 5 to the position of the slit 19. The positional relationship between the center position and the ejection port array 3 of the recording head 1 is detected. When the recording speed is relatively low, the preliminary ejection can be performed at intervals between the sheets 4. On the other hand, when the recording speed is high, any one of the plurality of slits 19 is covered with the sheet 4, so that the preliminary ejection cannot be performed.
[0057]
For this reason, the interval between the papers 4 is increased by making the paper supply time of the papers 4 longer than in the normal recording, or by slowing down the conveyance speed of the charging belt 5, so that the center position of the slit 19 becomes the recording head. Preliminary ejection can be performed from the recording head 1 at a timing coincident with the center position of one ejection port array 3.
[0058]
As described above, in the case of the ink jet recording apparatus provided with the recovery device according to the present invention, the relatively heavy recording head 1 does not need to be moved up and down, and only the light cap holder 14 and the platen 9 need to be moved. The preliminary ejection state can be set in time. In addition, since the preliminary ejection can be performed without stopping the conveyance of the charging belt 5, a decrease in the recording speed can be prevented.
[0059]
In the above description, FIG. 5 shows the recording state, FIG. 7 shows the standby state, and FIG. 6 shows the transition state from the recording state to the standby state. However, FIG. 6 can be a recording state, and FIG. 7 can be a standby state. In this case, although the ink pressurizing and circulating system described later cannot be suctioned at the time of recording, the movement of the cap holder 14 is unnecessary, so that the recovery time can be further reduced.
[0060]
Next, a description will be given of a method of maintaining and recovering the ejection port by filling the recording head with ink by a pressurizing unit or the like, and a method of wiping the ejection port.
First, the above-described ink pressurizing and circulating system is used as a maintenance and recovery device for recovering the ejection ports by filling the print head with ink. In the standby state of FIG. 7, ink is discharged together with air from the ejection port array 3 of the recording head 1 by the pressurizing pump, the ink is collected in the sub-tank, and the ink is reused.
[0061]
Here, the periphery of the ejection port array 3 is sealed by the elastic member 22 of the ink removal / wiping member 16. For this reason, the ink discharged from the discharge port array 3 does not cover the entire surface of the discharge port surface, and each ink is discharged to the hollow portion 23 of the shaft member 21 through the ink discharge opening 24 of the ink removing and wiping member 16. . The ink discharged into the hollow portion 23 is guided to the discharge port 26 by the suction pump 27, collected in the sub tank, and reused.
[0062]
At this time, since the volume of the hollow portion 23 is small, ink can be efficiently sucked without increasing the capacity of the suction pump 27.
[0063]
Wiping is performed after the recovery operation from the ejection ports of the ejection port array 3 is completed. This wiping is performed by engaging the gear 28 with a drive source (not shown) such as a motor and controlling the drive source so that the shaft member 21 of the ink removing and wiping member 16 rotates.
[0064]
In this case, the material of the elastic member 22, the amount of compression, and the number and width of the grooves 25 are determined so as to reduce the load on the motor when the elastic member 22 of the ink removing and wiping member 16 rotates. As a result, the elastic member 22 has a function as a wiping blade, and the discharge port surfaces around each discharge port row 3 are cleaned by wiping.
[0065]
As a rotation control method at the time of this wiping, rotation control can be performed in a clockwise direction, a counterclockwise direction, and both directions, but the discharge port 26 is connected to a suction pump 27 of an ink pressurization circulation system by a tube or the like. Therefore, it is preferable to adopt a control method in which, for example, a half rotation in a clockwise direction and a counterclockwise direction is repeated a plurality of times.
[0066]
As described above, in the case of the ink jet recording apparatus according to the present invention including the recovery device, the ink is sucked from the hollow portion 23 of the shaft member 21 having a small volume, so that the ink can be efficiently sucked. Further, since the ejection port is sealed by both the cap means 15 and the elastic member 22, a double hermetic structure is provided, which can reliably prevent an increase in viscosity due to ink drying during standby or when left unattended. Long-term reliability can be significantly improved.
[0067]
Next, the sealing effect of the platen 9 on the cap holder 14 and the ink removing and wiping member 16 will be described.
As shown in FIG. 5, when the platen 9 and the cap holder 14 are in the recording state, the platen 9 is pressed against the cap means 15 to seal the cap means 15 and the elastic member of the ink removing and wiping member 16. 22, and the groove 25 is sealed. For this reason, even at the time of recording in FIG. 5, the ink can be collected in the sub tank from the outlet 26 of the shaft member 21 of the ink removing and wiping member 16 by the operation of the suction pump 27 of the ink pressurizing and circulating system.
[0068]
As described above, the recovery operation time can be shortened by allowing the inside of the cap unit 15 and the groove 25 formed between the elastic members 22 to be sealed during recording. At the same time, the ink remaining inside the cap unit 15 can be efficiently discharged even during recording, so that an increase in the ink viscosity of the entire ink system can be prevented.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the inkjet recording apparatus of the present invention, the recording medium faces the recording head via the transport belt that transports the recording medium and the transport guide member that maintains the flatness of the recording medium, and performs recording. The ink jet head is provided with sealing means for receiving ink ejected from the head and capable of sealing the ejection port of the ink recording head, and has an opening through which the ink preliminarily ejected from the recording head can pass through the conveyance belt and the conveyance guide member. With this arrangement, the preliminary ejection state can be set in a short time, and a decrease in recording speed can be prevented. In addition, at the time of preliminary ejection, the feeding interval of the recording medium is made longer than the feeding interval at the time of printing, or the feeding speed of the feeding belt is made slower than the feeding speed at the time of printing, so that the feeding of the charging belt is stopped. Pre-discharge can be performed without causing a drop in printing speed.
[0070]
Further, an ink removing and wiping member for cleaning the ejection port surface by removing the ink ejected from the ejection port of the recording head while closing the ejection port during standby by providing the cap holder with a conveyor belt opening / closing unit, Since the above-mentioned sealing means is composed of the cap means for sealing the ejection port outside the ink removing and wiping member, the ink can be efficiently sucked. Furthermore, since the discharge port is sealed with both the cap means and the elastic member, it is possible to reliably prevent an increase in viscosity due to ink drying during standby or standing, and to significantly improve long-term reliability with respect to ink thickening. Can be.
[0071]
Further, since the transport guide member is configured to seal the groove of the ink removing and wiping member and the cap means during recording, the recovery operation time can be shortened, and the ink remaining inside the cap member can be efficiently removed during recording. Since the ink can be discharged, an increase in the ink viscosity of the entire ink system can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a charging belt.
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of the ink removal and wiping member, and is a side view of the ink removal and wiping member.
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of an ink removal and wiping member, and is a plan configuration diagram of a cap holder to which the ink removal and wiping member is attached.
FIG. 5 is a diagram for explaining a sequence of shifting from a recording state to a standby state in the inkjet recording apparatus, and is a diagram illustrating a recording state of the apparatus.
FIG. 6 is a diagram for explaining a sequence of shifting from a printing state to a standby state in the inkjet printing apparatus, and is a diagram illustrating a shifting state when shifting from the printing state to the standby state.
FIG. 7 is a diagram for explaining a sequence of shifting from a recording state to a standby state in the inkjet recording apparatus, and is a diagram illustrating a standby state.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional full-line type ink jet recording apparatus.
FIG. 9 is a view for explaining another example of a conventional ink jet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording head, 2 ... Head holder, 3 ... Discharge port row, 4 ... Recording paper (paper), 5 ... Charging belt, 6, 7, 8 ... Roller, 9 ... Platen, 9a ... Opening, 10 ... Charging roller, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... High voltage circuit, 12 ... Control circuit, 13a, 13b ... Paper feed roller, 14 ... Cap holder, 15 ... Cap means, 16 ... Ink removal and wiping member, 17 ... Opening / closing member, 18 ... Photosensor, 19 ... Slit, 20 ... Opening, 21 ... Shaft member, 22 ... Elastic member, 23 ... Hollow part, 24 ... Ink discharge opening, 25 ... Groove, 26 ... Discharge port, 27 ... Suction pump, 28 ... Gear, 101 ... Recording head, 102 ... Head Holder, 103: Recovery tub holder, 104: Cap, 105: Blade, 106: Recording paper, 107a, 107b: Feed roller, 108: Static elimination brush, 109: Charging belt, 110: Main roller L, 111: driven roller, 112: platen, 113: charging roller, 114: high voltage circuit, 115: control circuit, 121: recording head, 122: recovery tub, 123: ink tank, 124: sub tank, 125: atmosphere communication port , 126: ink remaining amount detection sensor, 127: first pump, 128: second pump, 129: third pump.

Claims

An ink jet recording apparatus having a recording head capable of discharging ink and forming an image on a recording medium using the recording head, the inkjet recording apparatus includes a transport belt for transporting the recording medium, and a recording belt. A conveyance guide member for maintaining the flatness of the medium, and a discharge port of the ink recording head that receives the ink discharged from the ink recording head while facing the recording head via the conveyance belt and the conveyance guide member. An ink-jet recording apparatus, comprising: a sealing unit that can take a state in which the ink is preliminarily ejected from the ink recording head.

2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the conveyance guide member is arranged so as to be able to reciprocate in a conveyance direction of the recording medium.

2. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the inkjet recording apparatus is provided with a plurality of the recording heads, a plurality of the sealing units corresponding to the plurality of recording heads, and the plurality of the sealing units. An ink jet recording apparatus, comprising: a cap holder, wherein the cap holder is arranged to be able to move up and down with respect to the recording head.

4. The ink jet recording apparatus according to claim 3, wherein the cap holder has a conveyor belt opening / closing unit that opens and closes the conveyor belt as the cap holder moves up and down.

2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the sealing unit removes ink discharged from a discharge port of the recording head, and wipes and removes ink to clean a discharge port surface where the discharge port is formed. 3. An ink jet recording apparatus comprising: a member; and cap means for sealing the discharge port of the recording head by pressing against the discharge port surface outside the ink removing and wiping member.

6. The ink jet recording apparatus according to claim 5, wherein the ink removing and wiping member has a groove for receiving ink discharged from an ejection port of the recording head, and the transport guide member is configured to record the ink in the ink jet recording apparatus. An ink jet recording apparatus, wherein the groove of the ink removing and wiping member and the inside of the cap means are sometimes sealed.

7. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a feeding interval of the recording medium during the preliminary ejection is longer than a feeding interval during recording.

The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein a transport speed of the transport belt during the preliminary ejection is lower than a transport speed during recording.