JP2004268495A

JP2004268495A - 記録装置

Info

Publication number: JP2004268495A
Application number: JP2003064800A
Authority: JP
Inventors: Sanehiro Katsuta; 修弘勝田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】生産性を確保しつつ高画質な画像を形成可能で、メンテナンス動作が比較的容易な構成で達成できる記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェット記録装置１０は用紙を吸着し搬送する搬送ベルト１２と、インク滴を吐出して用紙に画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス装置１８とを備えている。搬送ベルト１２上には記録ヘッド部１６に対応した位置にキャップ手段１３が凹部として設けられている。キャップ動作の際は搬送ベルト１２のキャップ手段１３が記録ヘッド部１６の直下に位置し、メンテナンス装置１８の接続部材２３が搬送ベルト１２の搬送内周面側からキャップ手段１３を押上げ、キャップ手段１３を記録ヘッド部１６に当接させる。またキャップ手段１３が単位記録ヘッド４０に対向する位置にきたタイミングでノズル４１からインク滴をキャップ手段１３に向かって吐出してダミージェットを行う。これによって印字性能の初期化を行うことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録手段から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置、およびそれらの機能を備えるファクシミリ，複写機，プリンタ複合機，ワークステーション等の出力機器として用いられる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オフィスにおけるカラー文書の普及はめざましく、そのための様々な出力機器が提案されている。特に、小型化が可能で低価格なインクジェット方式が様々な出力機器に使用されている。
【０００３】
インクジェット方式で用いられる記録ヘッドは、エネルギ発生手段と、エネルギ発生手段で発生したエネルギをインク吐出力に変換するエネルギ変換手段と、インク吐出力によってインク滴を吐出するインク吐出口と、インク吐出口に連通してインクを供給するインク供給路とから構成される。エネルギ発生手段としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた手段や発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱して気泡を発生させ、この気泡の生成によってインク滴を吐出させる手段等がある。
【０００４】
電気熱変換素子を利用する記録ヘッドでは、電気熱変換素子が小型であるためインク吐出口を高密度で配置することが可能であるだけでなく、その製造技術として半導体集積回路製造技術を転用することが可能であるため、高精度のインク吐出口を多数備えた記録ヘッドを小型化することができ、低コストで製造可能になる。
【０００５】
しかしながら、現在、主に普及しているのは記録紙を搬送しながら記録ヘッドを往復運動させて１ラインずつ印字を行うシリアルスキャンと呼ばれる印字方式である。この方式は小型・低コストであるが、用紙全体にわたって画像を形成するために記録ヘッドのスキャンが複数回必要となり、印字速度が遅いという欠点がある。印字速度を向上させるためにはスキャン回数を低減させる必要があり、記録ヘッドの長尺化が必須となる。これを極限まで推し進めたものが紙幅の記録ヘッドで行なう非走査の印字方式である。この印字方式は、記録紙の紙幅とほぼ同一の長さにわたって多数の吐出口を配列した紙幅対応の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であり、固定された記録ヘッドに対して記録紙が移動することによって記録が行われる。
【０００６】
このように、印字速度を向上させてオフィスユースに対応可能にするために、用紙幅対応の非走査型の記録ヘッドによって用紙を連続搬送しつつ印字するインクジェット記録装置が提案されている。（例えば、特許文献１、２。以下、従来例１、２という）
一方、インクジェット記録装置では、インク吐出性能を良好に維持するために、メンテナンス装置によって非印字時のインク滴の吐出（ダミージェット）やノズル面の清掃（ワイピング）、さらにはインクの乾燥防止（キャッピング）などが必要とされている。
【０００７】
例えば、非印字状態が長時間継続すると、乾燥したインクが増粘してノズルが詰まったり、ノズル面に埃が付着する。この結果、インク滴が吐出不能（ドット抜け）になったりインク滴の吐出方向が変化して、印字品質が低下したり印字不能になるからである。
【０００８】
そこで、一定期間印字を休止する場合には、インクジェット記録装置内において記録ヘッドを印字位置からメンテナンス位置に移動させ、記録ヘッドのノズル面に付着した埃などをワイパーで除去して、ノズル面をリフレッシュすることを行なう。
【０００９】
また、インクの粘度変化や気泡の発生によってインク滴の吐出性能が変化することを防止するために、非印字時に記録ヘッドから受け部材にインク滴を吐出させることを行う。
【００１０】
さらに、記録ヘッドのノズル面（ノズル）の乾燥を防止するために、キャップ部材が配設されている。キャップ部材は、ゴム部をノズル面に圧着させることにより、ノズル面（ノズル）を外部から気密にするものである。
【００１１】
従来例１に係るインクジェット記録装置では記録紙の紙幅とほぼ同一の長さにわたる長尺の記録ヘッドを備え、記録ヘッドを回復するための装置が装置内に備わっている。そして、所定枚数の印字が終了すると一旦装置の印字を停止し、記録ヘッドあるいは回復装置が所定の場所に移動し、回復動作を行っている。
【００１２】
従来例２に係るインクジェット記録装置では記録紙の紙幅とほぼ同一の長さにわたる長尺の記録ヘッドを備え、記録紙の搬送をベルトにて行い、ベルト表面に複数の貫通孔および、対向する記録紙の裏面側にインク受け部を備えている。そして、このベルト上の貫通孔とインク受け部に向けて、記録ヘッドからインク滴を吐出し、ダミージェットを行っている。
【００１３】
また、記録ヘッド表面の清掃やキャッピングは記録ヘッドが清掃装置およびキャップ装置まで移動し行われる。
【００１４】
【特許文献１】
特開平０２−１７９７５４号公報（図１、第４〜第１８頁）
【特許文献２】
特開平０３−０９２３５８号公報（図１、第３〜第６頁）
【００１５】
【発明が解決すべき課題】
しかし、従来例１記録ヘッドのダミージェット、清掃およびキャッピングを行う際に、記録ヘッドあるいは回復装置を一度、所定位置に移動させる必要があるため装置構成の複雑化や印字への復帰時間がかかるという不都合があった。
【００１６】
また、従来例２の構成ではダミージェットは印字中に行うことは出来るが、記録ヘッドの清掃やキャッピングは記録ヘッドを所定の位置に移動させるため、実施例１と同様に装置構成の複雑化や印字への復帰時間がかかるという不都合があった。
【００１７】
本発明は、上記不都合を解決するために、生産性を確保しつつ、高画質な画像を形成できる記録装置を提供することを目的とする。また、本発明は、メンテナンス動作が比較的容易な構成で達成できる記録装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【発明を解決する手段】
請求項１に記載の記録装置は、記録ヘッドと、記録ヘッドに対面した無端状用紙搬送手段とを備え、前記無端状用紙搬送手段に前記記録ヘッドのキャップ手段が一体的に設けられたことことを特徴とする。
【００１９】
上記構成の発明では、用紙搬送ベルトにキャップ手段を一体化して設けたことで、キャップ装置を別体化して設けるよりも構造を簡略化できる。
【００２０】
請求項２に記載の記録装置は、キャップ手段がインク吸収部材を備えたことを特徴とする。
【００２１】
上記構成の発明では、キャップ手段が記録ヘッド直下に位置するタイミングでダミージェットを行なうことが可能であり、その際も搬送ベルトや周辺部分にインクが飛散することはない。また、記録ヘッドにキャップを行なう際にインク漏れ等が発生していても搬送ベルトや周辺部分にインクが飛散することはない。
【００２２】
請求項３に記載の記録装置は、無端状用紙搬送手段は、静電吸着型ベルトであることを特徴とする。
【００２３】
上記構成の発明では、物理的な押圧力ではなく静電吸着力で用紙を固定することにより用紙の保持精度が向上し、各色の画像ずれ発生を抑えることができる。
【００２４】
請求項４に記載の記録装置は、記録ヘッドに対して、前記キャップ手段を相対的に接離させる接離手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
上記構成の発明では、記録ヘッドを固定し、キャップ手段を移動して記録ヘッドに接離させる構造とすることで、記録ヘッドの可動機構を不要とし、構造を簡略化すると同時に記録ヘッドの位置精度を向上させることができる。
【００２６】
請求項５に記載の記録装置は、無端状用紙搬送手段の搬送内周面に、前記キャップ手段からインクを回収するインク回収手段を設けたことを特徴とする。
【００２７】
上記構成の発明では、搬送ベルトの内側にインク回収手段を設けたことで、キャップ手段に溜まったインクをインク回収手段で回収できる。これによりキャップ手段がインクで飽和状態となりインクが溢れる事態を防ぐことができる。
【００２８】
請求項６に記載の記録装置は、インク回収手段と前記キャップ手段を連結させる連結手段を設けたことを特徴とする
上記構成の発明では、連結手段によりインク回収手段とキャップ手段を連結させることで負圧による吸引など、能動的かつ高速にキャップ手段からインクを回収することができる。
【００２９】
請求項７に記載の記録装置は、記録ヘッドが、前記記録ヘッドのインク吐出面に対して移動可能な清掃部材を備えたことを特徴とする。
【００３０】
上記構成の発明では、記録ヘッドを固定し、清掃部材を移動可能とすることで記録ヘッドの保持構造を簡略化できる。
【００３１】
請求項８に記載の記録装置は、キャップ手段が前記無端状用紙搬送手段の外周面に形成された段差であることを特徴とする。
【００３２】
上記構成の発明では、搬送ベルトの外周面つまり用紙を保持する面に段差としてキャップ手段を設けたことで、搬送ベルトの外形を突出部のない形状とすることができ、搬送機構を簡略化できる。
【００３３】
請求項９に記載の記録装置は、キャップ手段は、前記無端状用紙搬送手段の搬送内周面へ突出する凸部を備え、前記無端状用紙搬送手段を駆動するロールには前記凸部が干渉しない小径部が設けられていることを特徴とする。
【００３４】
上記構成の発明では、キャップ手段を形成する段差が搬送ベルトの裏側に突出して凸部となる場合、駆動ロールに小径部を設けて凸部と干渉しない構造としている。これによりキャップ手段の深さが搬送ベルトの厚みを超えても支障なく駆動することができるので、キャップ手段の深さを搬送ベルトの厚みによって規制されることがない。
【００３５】
請求項１０に記載の記録装置は、清掃手段は、前記無端状用紙搬送手段の外周面側で記録用紙搬送路よりも記録ヘッド側に載置されていることを特徴とする。
【００３６】
上記構成の発明では、搬送ベルトよりもキャップ手段側に清掃部材を設ける必要がなくなるので、キャップ手段側の空間に余裕を持たせることができる。
【００３７】
請求項１１に記載の記録装置は、記録ヘッドが、記録用紙幅に渡る幅を備えていることを特徴とする。
【００３８】
上記構成の発明では、記録ヘッドが用紙幅に渡る幅を備えているので、記録ヘッドを固定した状態で記録用紙幅一杯に印字可能となる。
【００３９】
請求項１２に記載の記録装置は、記録ヘッドは、記録用紙幅に渡って複数配列されていることを特徴とする。
【００４０】
上記構成の発明では、記録ヘッドが記録用紙幅に渡って複数配列されているので、記録ヘッド単体が記録用紙幅よりも小さくても、例えば千鳥配置とすることで用紙幅全部をカバーできる。これにより小型の記録ヘッドでも大型の記録用紙幅大の記録ヘッドの代用とすることができる。
【００４１】
請求項１３に記載の記録装置は、記録ヘッドは、記録用紙搬送方向に記録色ごとに複数の記録ヘッドが配列されていることを特徴とする。
【００４２】
上記構成の発明では、記録ヘッドを色数分配置することでカラープリンタとすることができる。
【００４３】
請求項１４に記載の記録装置は、各記録ヘッドごとに前記キャップ手段と前記清掃手段からなるメンテナンス装置を備えたことを特徴とする。
【００４４】
上記構成の発明では、記録ヘッドごとにメンテナンス装置を備えたことで、記録ヘッドごとのメンテナンス頻度を変える、あるいは特定の色に関して任意にメンテナンスを行なうことなどが可能となる。
【００４５】
請求項１５に記載の記録装置は、キャップ手段は、前記記録ヘッドのインク吐出面から吐出されるインクを受けることを特徴とする。
【００４６】
上記構成の発明では、キャップ手段が記録ヘッドの直下に位置する際にダミージェットを行なうことで、印字動作の行なわれないタイミングをダミージェットに利用できるため、記録装置の印字速度を損なうことなくダミージェット動作が行なえる。
【００４７】
請求項１６に記載の記録装置は、無端状用紙搬送手段は、静電吸着型ドラムであることを特徴とする。
【００４８】
上記構成の発明では、無端状用紙搬送手段を静電吸着型ドラムとすることで用紙の位置精度に優れ、また耐久性に優れた用紙搬送手段とすることができる。
【００４９】
請求項１７に記載の記録装置は、静電吸着型ベルトは、半導電性、絶縁性の樹脂或いは金属から構成されることを特徴とする。
【００５０】
上記構成の発明では、静電吸着型ベルトを半導電性、絶縁性の樹脂或いは金属で構成することで静電吸着性に優れ、かつ耐久性に優れた静電吸着型ベルトとすることができる。
【００５１】
請求項１８に記載の記録装置は、静電吸着型ドラムは、半導電性、絶縁性の樹脂或いは金属から構成されることを特徴とする。
【００５２】
上記構成の発明では、静電吸着型ドラムを半導電性、絶縁性の樹脂或いは金属で構成することで静電吸着性に優れ、かつ耐久性に優れた静電吸着型ドラムとすることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置が示されている。
【００５４】
インクジェット記録装置１０は用紙を吸着し搬送する搬送ベルト１２と、用紙を搬送ベルト１２に吸着させる吸着ロール１４と、インク滴を吐出して用紙に画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス装置１８から基本的に構成される。
【００５５】
搬送ベルト１２は、後述のようにキャップ手段１３が一体的に設けられており、各キャップ手段１３の位置は記録ヘッドの位置と対応している。
【００５６】
この搬送ベルト１２に、静電気的な力と吸着ロール１４のニップ圧により用紙を吸着させ、記録ヘッド部１６へと用紙を搬送する。
【００５７】
搬送された用紙は記録ヘッド部１６とメンテナンス装置１８の間をさらに搬送され、用紙が連続的に（停止することなく）搬送されながら記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該用紙に画像が形成される。一方、用紙の搬送が進み、搬送ベルト１２のキャップ手段１３が設けられた部分が記録ヘッド部１６の直下に来ると、記録ヘッド部１６はキャップ手段１３に向けてダミージェットを噴射する。
【００５８】
メンテナンス装置１８では後述のように、このダミージェットによりキャップ手段１３に噴射されたインクを負圧により回収する。
【００５９】
画像形成後の用紙は搬送ベルト１２から剥離され、記録装置１０から排紙される。
【００６０】
次に、記録ヘッド部１６について説明する。
【００６１】
図２には、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド部１６の構成が示されている。
【００６２】
記録ヘッド部１６は、図２に示すように、用紙搬送方向（矢印Ｘ方向。以下、搬送方向という場合がある）に対して直交する用紙幅方向（矢印Ｙ方向。以下、幅方向という場合がある）に対して一定の間隔で配置された単位記録ヘッド４０が６個配置された記録ヘッドアレイ４２が用紙搬送方向に一定間隔で８個配設されることによって基本的に構成されている。
【００６３】
単位記録ヘッド４０は、図３に示すように、ノズル面４０Ａにインクを吐出するノズル４１が一直線上に形成されたものであり、周知のサーマルインクジェット方式によりインク滴が吐出されるものである。本実施形態では、単位記録ヘッド４０はノズル配列密度が８００ｄｐｉで８００ノズルであり、噴射周波数が７．５６ｋＨｚで、顔料インクを使用するものである。
【００６４】
このような単位記録ヘッド４０がノズル配列方向が幅方向と一致するように６個の単位記録ヘッド４０が取り付けられることによって記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂが形成されている。
【００６５】
記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂは、図４に示すように、それぞれ６個の単位記録ヘッド４０が一定間隔をおいて配設されたものであり、単位記録ヘッド４０の配置を幅方向で半ピッチ（単位記録ヘッド４０の長さの半分）分だけ相互にずらすことによって、記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂの単位記録ヘッド４０のノズル列が幅方向においてオーバーラップするオーバーラップ領域ＯＬを有するように配置されている。すなわち、一対の記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂは、用紙幅方向で間断なく印字領域で印字可能としてものである。すなわち、記録ヘッドアレイ対４２Ａ、４２Ｂの単位記録ヘッド４０のノズル４１からインク滴を吐出することによって、用紙に対する一色分の印字を行なうものである。本実施形態では、この一対の記録ヘッドアレイ４２Ａ、４２Ｂの組み合わせを記録ヘッド４４と呼ぶものとする。
【００６６】
印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる最大用紙幅ＰＷよりも大きくとっている。本実施形態でも、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いことから最大用紙幅ＰＷよりも大きめに印字領域を設定しているものである（図４参照）。本実施形態の記録ヘッド４４では、印字領域が１２インチとされており、最大用紙幅ＰＷがＡ３短手幅（Ａ４長手幅）の２９７ｍｍである。
【００６７】
記録ヘッド４４は、搬送方向上流側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に印字されてフルカラー印字可能な構成であり、必要な場合には該当する記録ヘッドの参照番号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を付して（４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋとして）区別する（図２参照）。
【００６８】
また、図２において、記録ヘッド４４Ｙ〜４４Ｋの構成は同一なので、記録ヘッド４４Ｙの構成要素についてのみ参照符号を付し、他の記録ヘッド４４Ｍ〜４４Ｋの構成要素に対する参照符号を付するのを省略している。
【００６９】
次に、搬送ベルト１２について説明する。
【００７０】
図５には、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の搬送ベルト１２の構成が示されている。
【００７１】
搬送ベルト１２は、図５（ａ）に斜視図で示すように、搬送ベルト１２上に単位記録ヘッド４０に対応した位置にキャップ手段１３が凹部として設けられた構成となっている。キャップ手段１３の凹部のサイズは単位記録ヘッド４０が収まる大きさとなっており、長時間にわたって記録装置を使用しない時にはこのキャップ手段１３が単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａをキャップし、インクの乾燥による吐出不良や埃の付着などからノズル面４０Ａを保護する。
【００７２】
キャップ手段１３を設ける目的としては、上記のように非印字状態が長時間継続する場合、あるいは電源ＯＦＦ時等に、ノズル面４０Ａが長時間大気に晒されるとインクの溶媒あるいは分散媒が蒸発し、残留成分がノズル４１を塞ぎインクの吐出不良を引き起こす自体を防ぐためである。具体的には、非印字状態が長時間継続する場合、あるいは電源ＯＦＦ時等に、後述するメンテナンス装置１８の連結部材２３によってキャップ手段１３が上昇して凹部が記録ヘッド４０のノズル面４０Ａに圧接する。この結果、ノズル面４０Ａの気密性が確保され、インクの増粘、乾燥が防止される構成である。
【００７３】
搬送ベルト１２の、Ａ〜Ａ´方向の断面図を図５（ｂ）に示す。
【００７４】
搬送ベルト１２は図５（ｂ）に示すように２層構造をしており、厚さ２ミリのウレタン材からなるベース層１９上に厚さ４００μｍのＥＰＤＭ＋クロロプレンからなる表面層１７が形成されている。搬送ベルト１２は静電吸着ベルトであり、ここでは表面抵抗値が１０＾１３Ω／□程度、体積抵抗値が１０＾１２Ω・ｃｍ程度であることが望ましい。
【００７５】
ベース層１９の素材としては弾性を有する材料であれば、ウレタン材に限定されるものではない。
【００７６】
また、表面層１７の素材としてはシリコン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。そして、所定の電気的な抵抗を有し、強度的にも満足するのであれば、これに限定されるものではない。
【００７７】
金属ベルトの場合はベース層がウレタン材１ｍｍ程度に表面層に厚さ０．５ｍｍ程度のＳＵＳ材を用いる。また、用紙をベルトに吸着させる方法は、（ここでは図示しない）表面が半導電性あるいは導電性のロールなどをベルトに押圧し、ベルトをフロート状態（グランドに落とさない）にして電圧を印加して行う。
【００７８】
さらに、搬送ベルト１２の幅はＪＩＳ規格Ａ４長手幅に対応できる必要があるため、幅３００ｍｍ、全長はＡ３（２９７×４２０ｍｍ）を余裕を持って搬送可能で、且つ用紙保持しない箇所にキャップ手段１３を設けるため、２１００ｍｍ程度とする。
【００７９】
キャップ手段１３は深さが１ｍｍ程度、キャップ手段１３全体の厚みは２ｍｍ程度（搬送ベルト１２と同程度）とする。凹部の大きさは単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａがカバーできる大きさで、ここでは１０×４０ｍｍとする。また、キャップ手段１３の底には厚さ２００μｍ程度のインク吸収材１５が全体に設けられており、ダミージェットの際に吐出されたインクを吸収する。さらに、キャップ手段１３内部に溜まったインクを後述のインク回収手段に送るための穴（１ｍｍ径程度）が設けられている。ここではキャップ手段１３と搬送ベルト１２を一体成型としている。
【００８０】
また、上記のような搬送ベルトを用いる場合、一体成型で無く、ベルト表面にキャップ手段取り付け用の穴を設け、その後にキャップ手段を埋め込む構成でも構わない。
【００８１】
そして、金属ベルトを用いる場合は金属ベルト表面にキャップ手段取り付け用の穴を設け、キャップ手段を埋め込む構成になる。
【００８２】
キャップ手段１３はゴム材から構成されるか、またはゴム材とプラスチック材から構成される。キャップ手段１３の素材には、ゴム系の材料として生ゴム、イソプレン系ゴム、ブタジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、エーテル系ゴム、ポリスルフィド系ゴム、ウレタン系ゴム、フッ素系ゴムなど各種天然ゴム、各種エラストマー（ゴム弾性体）や、これらゴム系材料のブレンドゴム、またはこれらゴム系材料と各種プラスチックとのブレンドゴムなど各種弾性部材が使用可能であり、これら材料の接着などによる組合せを用いてもよい。
【００８３】
これらの材料の中でも耐熱性、耐候性、耐薬品性、耐磨耗性、加工性の点で水素化ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴムなどが好ましい。
【００８４】
またプラスチック材としてはＰＯＭ，ＰＥＴ，ＰＢＴ，ＰＰＳ，ナイロン６６、アクリル、ベークライト等があるが、成形性、耐熱性、耐衝撃性等の点でＰＢＴが好ましい。
【００８５】
さらに、インク吸収材１５の材料としては、ポリエステルフェルト繊維材料、また、アクリルニトリルフェルト繊維材料が好ましく、更には、ポリエステルフェルト繊維材料及びアクリルニトリルフェルト繊維材料が混合されたものも好ましい。使用繊維材料の繊維径、繊維長、配列方向等を適宜変えると、インク吸収体８６のインク保持能力及びインク供給能力が細かく調整することが可能である。
【００８６】
また、その他にポリアミド系繊維材料、ポリプロピレン繊維材料、ポリビニールアルコール系繊維材料、ポリ塩化ビニリデン系繊維材料、ポリウレタン系繊維材料などが挙げられる。
【００８７】
インクの吸収性を考えると、ポリエステル系繊維材料がより好ましく、上記材料を混合した材料系を用いることも好適である。
【００８８】
図５（ｃ）には、第２形態に係るキャップ手段を設けた搬送ベルト２１の断面図が示されている。
【００８９】
搬送ベルト２１は、表面層１７およびベース層１９については第１形態と共通である。キャップ手段１３の素材はシリコンであり、凹部の大きさは第１形態と同様に１０×４０ｍｍとする。また、キャップ手段１３内部に溜まったインクを後述のインク回収手段に送るための穴（１ｍｍ径程度）が設けられている。
【００９０】
第１形態との相違点としては、キャップ手段１３の凹部の深さは３ｍｍ程度、全体の厚みは５ｍｍ程度とし、搬送ベルト２１とは別に成形される。これを搬送ベルト２１に開けた穴に圧入し、一体化した構成となっている。
【００９１】
この場合、キャップ手段１３の厚みが搬送ベルト２１の厚みよりも大きいので、両者を一体化すると図５（ｃ）のように搬送ベルト２１の裏側すなわち搬送内周面にキャップ手段１３が突出し、凸部１３Ａを形成する。
【００９２】
次に、メンテナンス装置１８の構成を図６を参照して説明する。
【００９３】
メンテナンス装置１８は、記録ヘッド部１６と用紙搬送位置を挟んで対向配置されており、図６に示すように、記録ヘッド部１６の各単位記録ヘッド４０と対向する位置に連結部材２３が配置されている。
【００９４】
連結部材２３は動作機構部２４によって上下可動に支持されており、キャップ手段１３の凹部に設けられた図示しない穴と、各キャップ手段１３に対してそれぞれ１個づつ設けられた第１インク回収タンク２７とをチューブ２５で接続する構造となっている。
【００９５】
ここで、１個の第１インク回収タンク２７は１個のキャップ手段１３だけを受け持つので、容量は４ｃｃ程度でよいものとする。各第１インク回収タンク２７は第２バルブ２８を経由して第２インク回収タンク２８に接続される。第２インク回収タンク２８は記録ヘッドアレイ４２ごとに１個づつ設けられており、１個の容量は６０ｃｃ程度のものとする。
【００９６】
記録ヘッドアレイ４２は１色につき２列存在するので４色で８個の第２インク回収タンクが設けられ、これらは第３インク回収タンク３０に接続される。第３インク回収タンク３０はフィルター３３を介して真空ポンプ３１に接続されており、真空ポンプ３１を駆動することで第３インク回収タンク３０から第１バルブ２６までの配管内に負圧を発生させることができる。配管内部の圧力は第３インク回収タンク３０に設けられた負圧測定器３２にて検出、制御することができる。
【００９７】
次に、ダミージェットの動作について説明する。
【００９８】
複数の用紙に連続的に印字中に、所定枚数の印字が終了する度に、後続の用紙の先端が到達する前に、記録ヘッド４４Ｙ〜４４Ｋを構成する全単位記録ヘッド４０の全ノズルからキャップ手段１３に向かってインク滴の吐出、いわゆるダミージェットが行なわれる。例えば、複数枚数の用紙連続印字時のダミージェット時におけるノズル面４０Ａとキャップ部材８０の上面との距離を３ｍｍに設定し、３０頁（Ａ４）毎に用紙間で全ノズルから１０００ドロップ吐出する。
【００９９】
この際、キャップ手段１３には、凹部の底面にインク吸収部材１５が配設されているため、吐出されたインクがキャップ手段１３からあふれたり飛び散ったりすることはない。
【０１００】
このように、単位記録ヘッド４０の全ノズルからインク滴の吐出（ダミージェット）を行なうことによって、インク（特に水性インク、溶剤インク）の乾燥による吐出性能の変化を初期化することができる。また、インクがほとんど乾燥しない油性インク、ソリッドインクであっても、印字によってヘッド内部のインク流路等に付着した気泡の排除、あるいはノズル面４０Ａに付着したゴミの除去を行なうことができ、ノズルのインク滴の吐出性能を初期化することができる。
【０１０１】
本実施形態のように、連続して印字する（搬送されてくる）複数の用紙印字中に、記録ヘッド４４を移動させることなくダミージェットを行なうことができるため、印字速度（生産性）の向上が達成される。また、ダミージェットによって記録ヘッド４４の印字性能が一定に維持され、高画質な印字が可能になる。
【０１０２】
また、記録ヘッド４４のノズル内に空気が残留していると、インクの吐出量が不安定となり記録画像の階調再現などに影響する。このため、ダミージェットに加えてノズル自体を吸引することで、インクの吐出量を安定させることができる。
【０１０３】
以下に具体的な動作を説明する。
【０１０４】
図６のように単位記録ヘッド４０の直下に設けられた接続手段２３は動作機構部２４によって上下に移動し、キャップ手段１３が単位記録ヘッド４０と接続手段２３の間に来たタイミングで（ダミージェットを行なった直後）搬送ベルト１２の下側から密着する。動作機構部２４はリンク、ラック＆ピニオン、電磁アクチュエータ、油圧シリンダなど様々な駆動方法が適用できる。
【０１０５】
このとき接続手段２３が搬送ベルト１２を下から押上げ、キャップ手段１３を単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａをキャップする。次いで第１バルブ２６を閉鎖し、真空ポンプ３１を起動して第１バルブ２６から真空ポンプ３１までの流路に負圧を発生させる。ここで、第３インク回収タンク３０に接続された負圧測定器３２によって負圧を測定し、所定の圧力（望ましくは３０〜１００ｋｐａ、ここでは７０ｋｐａ）になったら第２バルブ２８を閉鎖し、真空ポンプ３１を停止する。
【０１０６】
インク回収を行ないたい単位記録ヘッド４０に当接しているキャップ手段１３に続く連結部２３への第１バルブ２６を開放する。連結部２３はチューブ２５によって第１インク回収タンク２７に接続されているので、負圧が連結部２３を通じてキャップ手段１３に伝達される。
【０１０７】
キャップ手段１３には、前述の様に直径１ｍｍ程度の穴（図示せず）が設けられているので、当接しているノズル面４０Ａにも負圧が掛かり、ノズル内部の余分なインク及び空気を吸引し、ノズルをリフレッシュする。
【０１０８】
ここでリフレッシュする単位記録ヘッド４０は１個でも複数でもよく、全部の単位記録ヘッド４０についてリフレッシュを行なってもよい。
【０１０９】
吸引が終了したのち、動作機構部２４によって連結部材２３を下げ、ノズル面４０Ａに当接していたキャップ手段１３を離間させる。第１バルブ２６および第２バルブ２８をすべて開放し、配管内部を大気圧に戻す。
【０１１０】
図７には、第２形態に掛かる搬送ベルトに対応した回転部材が示されている。
【０１１１】
図５（ｃ）に示したような構造の搬送ベルト２１を使用した場合、搬送内周面にキャップ手段１３が突出し、キャップ手段１３に対応した箇所に凸部１３Ａが形成されるので、そのまま駆動ロールなどで駆動することはできない。
【０１１２】
そこで駆動ロール、搬送ロールを図７（ａ）に示すような構成とし、搬送ベルト２１を駆動可能とする。
【０１１３】
図７（ａ）のＡ〜Ａ´の断面を図７（ｂ）に示す。ロール５０は両端に端部５１を備え、その内側にある端部５０よりも小径なベルト長架部５５との間に段差５２を形成している。
【０１１４】
段差５２は搬送ベルト２１を脱落しないように幅方向外側から支持するため、３ｍｍ程度の高さを備えている。ベルト長架部５５は、搬送ベルト２１の搬送内周面、幅方向両端部分にある凸部１３Ａの存在しない平坦な部分を支持し、搬送する。
【０１１５】
ベルト長架部５５のさらに内側には小径部５４が設けられ、搬送ベルト２１の凸部１３Ａとの干渉を防いでいる。ベルト長架部５５と小径部５４の段差５６は、凸部１３Ａの突出高さよりも高いため、凸部１３Ａと干渉せず、突出高さをクリアすることができる。これにより、キャップ手段１３の厚みが搬送ベルト２１よりも厚い場合、すなわち搬送ベルト２１の搬送内周面に凸部１３Ａが突出する場合でも搬送可能となる。
【０１１６】
搬送ロール５０の材質は芯金にＳＵＳ材、表面にＥＰＤＭゴムを厚さ１ｍｍ程度に塗布している。ベルト長架部５５の搬送ベルト２１との接触面５３、および端部５１にもゴム材を塗布している。
【０１１７】
次に記録ヘッドの清掃手段およびキャップ手段との関係について説明する。
【０１１８】
図８（ａ）に示すように、記録ヘッドアレイ４２の単位記録ヘッド４０の間には、各単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａをクリーニングするためのワイピング部材６０が配設されている。
【０１１９】
ワイピング部材６０は、図８に示すように、図の矢印Ａから見て略コの字型の形状をした保持部材６２と、保持部材６２の横木部分６３に配設され搬送方向に延在するワイパー６４と、保持部材６２を支持するフレーム６５から構成されている。フレーム６５は用紙幅方向に延設され、図８（ｂ）に示すように記録ヘッドアレイ４２を支持している記録ヘッドフレーム４５に、用紙幅方向すなわち単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａの長手方向に移動可能に支持されている。
【０１２０】
ワイピング部材６０は用紙搬送中、あるいは画像印字中はホームポジションにあり、その際のキャップ手段１３の位置はノズル面４０Ａの下３ｍｍとする。
【０１２１】
保持部材６２はアルミやＳＵＳなどの強度がある材料から構成される。ここでは横木部分６３に厚さ１ｍｍのＳＵＳ材、保持部材６２は３ｍｍ厚とする。
【０１２２】
一方、ワイパー６４は、所定の剛性を得るためにゴム硬度３０〜８０に形成され、幅１０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ、長さ６ｍｍ、当接量は１．５ｍｍとする。
【０１２３】
ワイパー６４の材料としては生ゴム、イソプレン系ゴム、ブタジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、エーテル系ゴム、ポリスルフィド系ゴム、ウレタン系ゴム、フッ素系ゴム、シリコーンゴムなど各種天然ゴム、各種エラストマー（ゴム弾性体）や、これらゴム系材料のブレンドゴム、またはこれらゴム系材料と各種プラスティックとのブレンドゴムなど、各種弾性部材が使用でき、これら材料の接着などによる組合せを用いても良い。
これら材料のなかでも耐熱性、耐候性、耐薬品性、耐磨耗性、加工性の点で、水素化ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム等が好ましい。
また、耐疲労性、耐成形性、ゴム特性などの点で、優れた熱可塑性エラストマーなども好ましい。
さらに、ワイパー６４の表面を保護層で被覆して使用することもできる。保護層としては、撥液性と低摩擦係特性に優れるフッ素系樹脂が好ましい。また、各種プラスチック材料も適用可能である。
具体的な材料としてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等の成形体を用いても良い。
さらに、これらの材料のフィルム材を積層して張り合わせたものを高精度に切断しても良い。このとき、貼着剤としては、アクリル系ポリマーやゴム系ポリマー等が適している。
【０１２４】
次にキャップ手段１３とワイピング部材６０の動作について説明する。
【０１２５】
ワイピング部材６０は、図８（ｂ）のように記録ヘッドフレーム４５に設けたガイド溝４６に沿ってフレーム６５ごと用紙幅方向に移動可能に支持し、用紙幅方向に移動させることでノズル面４０Ａに対して接近離間（昇降）可能とする。あるいは図示しない昇降手段でノズル面４０Ａに対して接近離間（昇降）可能としてもよい。
【０１２６】
ワイピング部材６０（横木部分６３）は、ホームポジションでは搬送されてくる用紙と干渉しないように単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａよりもある程度余裕を持って高い場所に位置しているが、ワイピング時には下降して単位記録ヘッド４０を跨ぐ形で用紙幅方向に移動し、ワイピングを行なう構成とされている。
【０１２７】
図９に示すようにキャップ動作が行なわれるときは搬送ベルト１２のキャップ手段１３が単位記録ヘッド４０の直下に位置し、メンテナンス装置１８の接続部材２３が搬送ベルト１２の搬送内周面側（下側）からキャップ手段１３を押上げ、（３ｍｍ）キャップ手段１３を単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａに当接させる。このとき、ノズル面４０Ａに対するキャップ手段１３の当接力は３００ｇｆとする。キャップ手段１３の下にスプリング機構を設け、弾性力で当接力を保持するようにしてもよい。
【０１２８】
このとき、ワイピング部材６０は搬送ベルト１２、キャップ手段１３と干渉させないために図９のように上方へ退避させておく。
【０１２９】
次にキャップ動作が終了すると図１０のようにワイピング部材６０が駆動され、記録ヘッド４０のノズル面４０Ａをワイパー６４が清掃する。
【０１３０】
一旦、上方へ退避していたワイピング部材６０はここで図８（ｂ）のようにガイド溝４６をトレースして、あるいは図示しない昇降手段によってワイパー６４がノズル面４０Ａを当接量１．５ｍｍでワイピングできる高さまで下降する。
【０１３１】
次いで矢印方向（用紙幅方向）にフレーム６５ごと移動し、記録ヘッドアレイ４２を構成する６個の単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａをワイピングして清掃する。
【０１３２】
次に、本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。第１、第２実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。以下、第１、第２実施形態との異なる部分を中心にして説明する。
【０１３３】
本実施形態に係るインクジェット記録装置７０は、図１１に示すように、搬送系を静電吸着ドラム（以下、単にドラムという場合がある）７２を使用している点が大きな特徴である。
【０１３４】
ドラム７２は、外周面の用紙保持領域に半導電性あるいは絶縁性のシート状をした用紙保持部材７８が配設されており、搬送方向上流側の図示しない帯電ロールによって帯電され、押圧ロール７４によって用紙がドラム７２上に圧接されることにより用紙保持部材７８に静電吸着され、ドラム７２の回転によってドラム７２と共に回転搬送され、その後ドラム外周面すなわち用紙保持部材７８から剥離される構成である。
【０１３５】
ドラム７２の外周面において用紙保持領域の略反対側となる位置には、キャップ手段１３が単位記録ヘッド４０に対応する箇所に設けられており、メンテナンス（ダミージェット、ワイピング、バキューム）時に用いるものである。
【０１３６】
一方、ドラム７２の外周面の回転方向に沿って、４色の記録ヘッド４４Ｙ〜４４Ｋを構成する８個の記録ヘッドアレイ４２ＹＡ〜４２ＫＢが配設されている。各記録ヘッドアレイ４２の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１３７】
ドラム７２の外周に配設された用紙保持部材７８は、半導電性の場合は表面抵抗値が１０＾１０〜１４Ω／□、体積抵抗値が１０＾９〜１３Ω・ｃｍ、絶縁性の場合は１０＾１４Ω／□、１０＾１３Ω・ｃｍ以上の樹脂を用いる。また、金属の場合はＳＵＳ材等の材料を用いる。
【０１３８】
ここでは、用紙保持部材７８は半導電性の樹脂素材を使用するものとする。
【０１３９】
以上のように構成されるインクジェット記録装置１０の作用について説明する。
【０１４０】
画像形成を行う場合には、図示しない帯電ドラムによってドラム７２の用紙保持部材７２が帯電され、押圧ロール７４によって外周面に押圧された用紙がドラム７２の用紙保持部材７８に静電吸着され、ドラム７２と共に回転搬送される。
【０１４１】
ドラム７２が回転し、（図１１では反時計方向）用紙が記録ヘッドアレイ４２の直下に搬送されると、用紙に対して各記録ヘッドアレイ４２ＹＡ〜４２ＫＢを構成する単位記録ヘッド４０のノズル４１から形成される画像に対応した位置にインク滴が吐出され、各ヘッドアレイ４２の並び順に従い、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順でカラー画像形成が行われる。
【０１４２】
本実施例では用紙が搬送ベルトではなく、剛体であるドラム７２の用紙保持領域に静電吸着されて搬送されるため、各単位記録ヘッド４０のノズル面４０Ａに対する用紙の距離が一定に保たれ、高画質のカラー画像形成を行うことができる。
【０１４３】
一方、ダミージェットを行う場合には、ドラム７２の用紙保持領域が通過後にキャップ手段１３が単位記録ヘッド４０に対向する位置にきたタイミングでノズル４１からインク滴をキャップ手段１３に向かって吐出する（ダミージェットを行う）。これによって印字性能の初期化を行うことができる。
【０１４４】
なお、バキュームあるいはワイピングを行う場合には、キャップ手段１３が単位記録ヘッド４０に対向する位置でドラム７２の回転を停止させ、動作機構部２４の駆動により連結部２３をドラム７２の内側からキャップ手段１３に当接させ、第１、第２実施形態と同様にバキューム、ワイピングを行う。
【０１４５】
ところで、本願発明では、単位記録ヘッド４０のインク滴の吐出方式は用紙に対して非接触で直接色材を転移させるタイプであればその方式は問わない。インクジェット方式が代表的であるが、公知の方式であればいずれの方式も適用可能である。また、インクジェット方式においてもサーマルインクジェット方式に限定されず、ピエゾ式インクジェット、連続流型インクジェット、静電吸引型インクジェット等でもよい。
【０１４６】
また、使用するインクも水性インク、油性インク、常温で固形のいわゆるソリッドインク、溶剤インク等いずれも適用可能である。インク中の色材も顔料・染料を問わない。
【０１４７】
【発明の効果】
本発明に係る記録装置では、メンテナンスを行なうために記録ヘッド等を移動させる必要がないため、生産性が高く、高画質な画像を形成可能であり、メンテナンス動作が比較的容易な構成で達成できる記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１形態に係る記録装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１形態に係る記録ヘッド部の概略平面図である。
【図３】本発明の第１形態に係る単位記録ヘッドの平面図である。
【図４】本発明の第１形態に係る記録ヘッドアレイの構成説明図である。
【図５】本発明の第１形態に係る搬送ベルトの斜視図および第１、第２形態に係る断面図である。
【図６】本発明の第１形態に係るメンテナンス装置の要部側面図である。
【図７】本発明の第２形態に係る搬送ベルトおよび搬送ロールの斜視図および断面図である。
【図８】本発明の第１形態に係るワイピング部材の側面図および斜視図である。
【図９】本発明の第１形態に係るワイピング部材およびキャップ手段の動作説明図である。
【図１０】本発明の第１形態に係るワイピング部材の動作説明図である。
【図１１】本発明の第３形態に係る記録装置の断面図である。
【符号の説明】
１０インクジェット記録装置（記録装置）
１２搬送ベルト
１３キャップ手段
１４吸着ロール
１６記録ヘッド部
１８メンテナンス装置
２０最終インク回収手段
４０単位記録ヘッド
４２記録ヘッドアレイ
５０搬送ロール
６０ワイピング部材（清掃手段）
７０インクジェット記録装置（記録装置）
７２ドラム

Claims

記録ヘッドと、記録ヘッドに対面した無端状用紙搬送手段とを備え、前記無端状用紙搬送手段に前記記録ヘッドのキャップ手段が一体的に設けられたことを特徴とする記録装置。
前記キャップ手段は、インク吸収部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記無端状用紙搬送手段は、静電吸着型ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録ヘッドに対して、前記キャップ手段を相対的に接離させる接離手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記無端状用紙搬送手段の搬送内周面に、前記キャップ手段からインクを回収するインク回収手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記インク回収手段と前記キャップ手段を連結させる連結手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
前記記録ヘッドのインク吐出面に対して移動可能な清掃部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記キャップ手段が前記無端状用紙搬送手段の外周面に形成された段差であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記キャップ手段は、前記無端状用紙搬送手段の搬送内周面へ突出する凸部を備え、前記無端状用紙搬送手段を駆動するロールには前記凸部が干渉しない小径部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記清掃手段は、前記無端状用紙搬送手段の外周面側で記録用紙搬送路よりも記録ヘッド側に載置されていることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
前記記録ヘッドは、記録用紙幅に渡る幅を備えていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録ヘッドは、記録用紙幅に渡って複数配列されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録ヘッドは、記録用紙搬送方向に記録色ごとに複数の記録ヘッドが配列されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
各記録ヘッドごとに前記キャップ手段と前記清掃手段からなるメンテナンス装置を備えたことを特徴とする請求項１２〜請求項１３に記載の記録装置。
前記キャップ手段は、前記記録ヘッドのインク吐出面から吐出されるインクを受けることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記無端状用紙搬送手段は、静電吸着型ドラムであることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記静電吸着型ベルトは、半導電性、絶縁性の樹脂或いは金属から構成されることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
前記静電吸着ドラムは、半導電性、絶縁性の樹脂或いは金属から構成されることを特徴とする請求項１７に記載の記録装置。