JP2005104036A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルから液滴を吐出する吐出ヘッドを備えた画像形成装置において、簡易な構成によって容易に液を回収し、その回収液の再利用を可能にする。
【解決手段】印字ヘッド１２からインク滴を吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置において、記録紙を支持搬送する無端状のベルト３３に撥液性を持たせ、該ベルト３３に複数のインク捕集穴５０を設ける。ベルト３３の裏面側にはインク捕集穴５０を介してインクを吸引する負圧発生手段（ヘッド吸引用のポンプや用紙吸着用のファン）を設置し、画像記録に使用されないインクを負圧発生手段の負圧によってインク捕集穴５０を介して回収する。インク捕集穴５０は、上側（吐出側）の開口が広く、下側（回収側）の開口が狭い穴形状を有し、インク滴が滑落する傾斜面５３を有する。記録紙はインク捕集穴５０の周囲の稜５４で接触支持され、記録紙裏面へのインク付着が防止される。
【選択図】 図２

Description

本発明は画像形成装置に係り、特に記録媒体に向けてノズルから液滴を吐出する吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置その他の画像形成装置に好適な液の回収システムに関する。

特許文献１には、用紙の搬送方向と直交する方向に複数のノズルが配列されたラインヘッドを有するインクジェットプリンタにおいて、プラテン部材を内包した無端ベルトに用紙搬送領域とメンテナンス領域とを設け、メンテナンス動作時に無端ベルトのメンテナンス領域をラインヘッドのノズル面に対向させ、該ベルト上のメンテナンス領域に予備吐出（ノズル詰まりを防止するためにインクを強制的に吐出させる動作）を行う構成が開示されている。同文献の無端ベルトはメンテナンス領域に吐出されたインクを一時的に保持することができ、予備吐出後、無端ベルトを走行させてメンテナンス領域をメンテナンスユニットの対向位置に移動させ、該メンテナンス領域に付着したインクを吸引ポンプによって吸引して廃棄するようになっている。

また、特許文献２においては、印刷過程中に記録用のシートを支持する支持体が多孔性材料（多孔フイルム、多孔板、又は多孔バンド）で構成されているインクジェット印刷装置が開示されている。この装置によれば、支持体は真空源に接続されており、支持体上に堆積された過剰なインクは多孔性材料で吸収され、該支持体を介して吸引除去される。
特開２００２−３５６０２６号公報 特開２０００−１６８１０８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、無端ベルトの表面を用紙搬送領域とメンテナンス領域とに区画しているため、連続的にプリントを行うことができず、プリント生産性が落ちる。また、縁無しプリントを実施した場合の記録媒体周囲のインクミストの回収は困難である。特許文献２で提案されているように、多孔性材料などのインク吸収構造を介してインクを回収する方法は、支持体内の異物がインクに混入する可能性があり、インクの再利用が困難となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成によって容易に液を回収し、その回収液を再利用することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１記載の発明は、液滴を吐出させるノズルが形成された吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドのノズル形成面と対向する位置に配設され、記録媒体を支持する媒体支持手段と、前記吐出ヘッド及び前記被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置において、前記媒体支持手段は、該媒体支持手段を貫通する貫通穴を有する液捕集手段を備えるとともに、前記媒体支持手段の媒体支持面のうち少なくとも前記液捕集手段の表面が撥液性を有し、前記媒体支持手段を挟んで前記吐出ヘッドの反対側に、前記媒体支持面の裏面側から前記貫通穴を介して液を吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、記録媒体を支持する媒体支持手段の媒体支持面に撥液性を有する液捕集手段を設け、媒体支持面上に落ちた液を液捕集手段の貫通穴を介して吸引する構成にしたので、液滴状での液回収が可能となり、回収液の再利用が可能である。

請求項２記載の発明は請求項１記載の画像形成装置に係り、前記液捕集手段の貫通穴は、前記吐出ヘッド側の開口が相対的に広く、前記吸引手段側の開口が相対的に狭い穴形状を有していることを特徴とする。

かかる態様において、吐出ヘッド側の開口から吸引手段側（回収側）の開口に至る貫通穴の壁面に傾斜面（スロープ）を形成することにより、該傾斜面上を液滴が滴状で容易に滑落し、吐出ヘッド側の開口内に入った液滴を効率よく回収することができる。

請求項３記載の発明は請求項１又は２記載の画像形成装置に係り、前記貫通穴の周囲は稜形状を有し、前記記録媒体は前記貫通穴の周囲の稜で接触支持されることを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、記録媒体の裏面に液が付着せず、裏面汚れを防止できる。

請求項４記載の発明は請求項１乃至３の何れか１項記載の画像形成装置に係り、前記吸引手段は、前記吐出ヘッドのノズル内に充填されている液を第１の負圧発生手段による負圧を利用して吸引回収するヘッド内液回収手段と、前記吐出ヘッドの吐出動作によって前記ノズルから吐出された液滴を第２の負圧発生手段による負圧を利用して回収する吐出液回収手段のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。

吐出液の回収手段とヘッド内液の回収手段のうち少なくとも一方を設ける態様により、増粘インクによる吐出不良を回復することができる。また、吐出液の回収手段とヘッド内液の回収手段とを別々に設ける態様により、回収液の分別が可能となり、回収液の選択的な再利用が可能である。

請求項５記載の発明は請求項４記載の画像形成装置に係り、前記第１の負圧発生手段と前記第２の負圧発生手段のうち少なくとも１つは、前記記録媒体を前記媒体支持手段に吸着させるための負圧発生手段として兼用されることを特徴とする。

記録媒体吸着用の負圧発生手段がヘッド内液回収手段の負圧発生手段（第１の負圧発生手段）と吐出液回収手段の負圧発生手段（第２の負圧発生手段）のうち少なくとも１つをを兼ねる構成とすることによって、機構の簡略化及び小型化を実現でき、低コスト化を達成できる。

請求項６記載の発明は請求項４又は５記載の画像形成装置に係り、前記吐出ヘッドには、前記媒体支持手段の前記媒体支持面に密着可能な第１の密着パッドが昇降自在に取り付けられている一方、前記ヘッド内液回収手段は、前記媒体支持手段の前記裏面側に密着可能な第２の密着パッドと、該第２の密着パッドに連通する前記第１の負圧発生手段とを備えており、前記第１の密着パッドによって前記媒体支持手段を押圧して該第１の密着パッドを前記媒体支持手段に密着させるとともに、前記第２の密着パッドを前記媒体支持手段に密着させた状態で前記第１の負圧発生手段の発生する負圧によって前記媒体支持手段を介して前記ノズル内の液を回収することを特徴とする。

かかる態様において、第１の密着パッドの移動（昇降）動作のみで第２の密着パッドを媒体支持手段の裏面側に密着させることが可能であり、機構の簡略化を実現できるとともに、吐出の安定化を実現できる。

請求項７記載の発明は請求項１乃至６の何れか１項記載の画像形成装置に係り、前記媒体支持手段は、前記搬送手段を兼ねた無端ベルトであることを特徴とする。無端ベルトは、記録媒体を安定的に支持搬送する手段として好ましい。

請求項８記載の発明は請求項１乃至７の何れか１項記載の画像形成装置に係り、前記液捕集手段は、前記媒体支持手段の前記媒体支持面の全面に設けられていることを特徴とする。

液捕集手段を媒体支持手段の媒体支持面の全面に設けることにより、従来の記録領域とメンテナンス領域の区分けがなくなり、生産性の向上を図ることができる。

請求項９記載の発明は請求項１乃至７の何れか１項記載の画像形成装置に係り、前記液捕集手段は、前記媒体支持手段の前記媒体支持面のうち少なくとも当該媒体支持手段上に載置される記録媒体の縁全周と接する外側周囲の所定範囲に設けられていることを特徴とする。

かかる態様によれば、いわゆる縁無しプリントによって記録媒体の外側に吐出された液を回収することが可能となる。

なお、本発明の一態様として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルが配列されたフルライン型の記録ヘッドと、前記記録ヘッド及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を前記記録媒体の幅方向と略直交する方向に搬送して前記記録ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置に適用する態様がある。

「フルライン型の記録ヘッド（吐出ヘッド）」は、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対移動方向）と直交する方向に沿って配置されるが、相対移動方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。また、記録ヘッドにおけるノズル（画像記録素子）の配列形態は、１列のライン状配列に限定されず、複数列からなるマトリックス配列でもよい。更には、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する短尺記録ヘッドユニットを複数個組み合わせることによって、これらユニット全体として記録媒体の全幅に対応するノズル列を構成する形態もあり得る。

「記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、インクジェット記録装置によって配線パターンが印刷されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。なお、本明細書において「印字」という用語は、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとする。

記録媒体と記録ヘッドを相対的に移動させる移動手段（搬送手段）は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。

本発明によれば、媒体支持手段の媒体支持面に撥液性を有する液捕集手段を設け、液捕集手段の貫通穴を介して液を吸引回収する構成にしたので、液滴状での液回収が可能となり、回収液の再利用が可能となる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、印字ヘッド１２と、インク貯蔵／装填部１４と、記録媒体としての記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字ヘッド１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排出する排紙部２６と、を備えている。なお、説明の便宜上、一つの（一色の）印字ヘッド１２のみを示すが、カラー画像を形成する場合には、複数色（例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂk ）の４色、或いは、更に、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）などのライト系インクが付加された多数色）の各色に対応する複数の印字ヘッドが設置される。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字ヘッド１２のノズル面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には吸引穴を兼ねるインク捕集穴（図１中不図示、図２中符号５０として記載）が多数形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字ヘッド１２のノズル面に対向する位置にはヘッド吸引用の吸引密着キャップ３４が設けられており、この吸引密着キャップ３４は吸引ポンプ（第１の負圧発生手段）３５と接続されている。吸引ポンプ３５を吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。また、ベルト３３を介して、印字ヘッド１２から吐出されたインクやヘッドのノズルから吸引されたインクは回収タンク３６に回収される。

また、ベルト３３の内側には、吸着チャンバ３７が設けられており、この吸着チャンバ３７をファン（第２の負圧発生手段）３８で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持されるとともに、ベルト３３に付着したインクが回収される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字ヘッド１２の上流には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

インク貯蔵／装填部１４は、印字ヘッド１２に供給するインクを貯蔵するインクタンクを含み、該インクタンクは管路４１を介して印字ヘッド１２と連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字ヘッド１２の下流には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、ファン３８で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が均一に水平に吸着保持されているので液流れ等の不具合もなく乾燥できる。乾燥させる手段として、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面との接触を避けた方が好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。

なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

〔ベルトの構造〕
図２は図１で説明したベルト３３の構造を示す斜視図、図３はその要部拡大図、図４は図３中の４−４線に沿う断面図である。これらの図面に示したように、ベルト３３の全面には多数のインク捕集穴５０が形成されている。インク捕集穴５０を含むベルト３３の表面はインクをはじく撥液性を有している。なお、ベルト３３に撥液性を持たせるには、ベルト３３を撥液性の素材で作製する態様、若しくはベルト表面に撥液処理を施す態様がある。撥液処理は、インクをはじく作用をもたらす表面処理であり、この処理によって対象領域に撥液層（撥インク層）が形成される。例えば、フッ素系化合物をスプレーコーティングなどによって塗布するなどの手法が用いられる。

インク捕集穴５０は、ベルト３３の厚み方向に貫通しており、印字ヘッド１２のノズル面と対向する吐出側の開口５１（記録紙１６の支持面側の間口）が広く、ベルト３３の裏面側（回収側）の開口５２は吐出側の開口５１よりも狭い開口となっている（図４参照）。図４に示したとおり、吐出側（上側）の開口５１の縁から回収側（下側）の開口の縁までの間はインク滴が滑落する傾斜面（スロープ）５３となっているため、傾斜面５３上に落ちたインク滴は撥液性を有する該傾斜面５３を滑落して下側の開口５２へと移動する。

また、インク捕集穴５０は、記録紙１６の吸引穴としての機能を兼ねており、吸引ポンプ３５の負圧によって記録紙１６はベルト３３上に吸着保持される。このとき、記録紙１６は、ベルト３３上におけるインク捕集穴５０の周囲の稜５４で接触支持される。本例ではインク捕集穴５０の周囲の稜線で区画される形状を四角形（略正方形）としたが、本発明の実施に際してはこの例に限定されず、任意の形状（多角形、円形、楕円形など）が可能である。また、複数のインク捕集穴５０を平面配列（二次元的に配列）させる形態は、行方向と列方向とが直交する正方のマトリックス配列に限定されず、行方向と列方向とが直交しない千鳥状配列、ハニカム状配列なども可能である。

〔印字ヘッドの構造〕
図５は印字ヘッド１２の構造例を示す平面透視図であり、図６はその要部拡大図、図７は図６中の７−７線に沿う断面図である。図５に示したように、印字ヘッド１２は、短尺のヘッドユニット１２’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を構成したものとなっている。

記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド１２におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッドユニット１２’は、インクを吐出するノズル６１と、各ノズル６１に対応する圧力室６２等からなる複数のインク室ユニット（吐出素子）６３を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

このような構造のヘッドユニット１２’を複数個繋ぎ合わせることにより、記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたって複数のノズル６１が配列されたフルライン型ヘッドが構成される。

各ノズル６１に対応して設けられている圧力室６２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル６１への流出口と供給インクの流入口（供給口）６４が設けられている。図７に示したように、各圧力室６２は供給口６４を介して共通流路６５と連通されている。共通流路６５はインク供給源たるインクタンクと連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路６５を介して各圧力室６２に分配供給される。なお、インクタンクと共通流路６５の間において印字ヘッド１２の近傍又は印字ヘッド１２と一体にサブタンク（不図示）を設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

圧力室６２の天面を構成している加圧板６６には個別電極６７を備えたアクチュエータ６８が接合されており、個別電極６７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ６８が変形してノズル６１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路６５から供給口６４を通って新しいインクが圧力室６２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット６３を図６に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット６３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

すなわち、主走査方向については、各ノズル６１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、用紙（記録紙１６）の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン又は１個の帯状を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図６に示すようなマトリクス状に配置されたノズル６１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル６１-11 、６１-12 、６１-13 を１つのブロックとし（他にはノズル６１-21 〜６１-23 を１つのブロック、ノズル６１-31 〜６１-33 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル６１-11 、６１-12 、６１-13 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン又は１個の帯状の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ６８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

〔印字ヘッドからのインク吸引方法〕
印字ヘッド１２のノズル６１は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、アクチュエータ６８が動作してもインクがノズル６１から吐出できなくなってしまう。したがって、この様な状態になる手前（アクチュエータ６８で吐出が可能な粘度の範囲内）で、インク受けに向かってアクチュエータ６８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面の清掃手段として設けられているクリーニングブレード等のワイパー（不図示）によってノズル表面の汚れを清掃した後に、このワイパーの摺擦動作によってノズル内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズル６１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。

すなわち、ノズル６１内のインク粘度があるレベル以上に上昇すると、アクチュエータ６８を動作させてもノズル６１からインクを吐出できなくなる。また、ノズル６１内及び圧力室６２のインク内に気泡が混入すると、アクチュエータ６８が動作してもノズル６１からインクが吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド１２のノズル面に吸引手段を当接させて圧力室６２内のインクをポンプ等で吸い込み、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引除去する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室６２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。

図８は印字ヘッド１２内のインクを回収する手段の一例を示す側面図である。

印字動作時において印字ヘッド１２は、図示のような印字位置Ａにある。この印字位置Ａにおける印字ヘッド１２のノズル面と対向する位置には、ベルト３３を挟んで吸引密着キャップ３４が配設されている。

この印字位置Ａで印字ヘッド１２から吐出されたインクのうち、画像記録に使用されないインク（記録紙１６の外側領域に吐出され、ベルト３３上に落ち、かつ、印字ヘッド１２下流側に移動されたインクミスト）は、ファン３８の負圧作用によってベルト３３のインク捕集穴５０を介して吸着チャンバ３７内に入り、ファン３８の下に配設されたインク受け容器７０で回収される。なお、不図示のヘッド移動機構を駆動することによって、印字ヘッド１２を印字位置Ａから図の二点鎖線で示したメンテナンス位置Ｂへ移動させ、予備吐出させてもよい。

次に、非印字時において印字ヘッド１２からインクを吸引する場合について説明する。

吸引密着キャップ３４は、ベルト走行時にベルト３３と軽く接触する位置に固定されている。また、吸引密着キャップ３４は管路７２を介して吸引ポンプ３５と連通しており、該吸引ポンプ３５の下流側の管路７３は回収タンク３６に連通している。

印字ヘッド１２の側部には、密着パッド７６が昇降自在に取り付けられている。図９に示したように、この密着パッド７６には、弁７８を介して大気と連通する大気開放穴７９が設けられている。

弁７８を開けて密着パッド７６内を大気開放した状態で該密着パッド７６を下降させてベルト３３を押圧し、ベルト３３と吸引側の吸引密着キャップ３４を密着させる。こうして、ベルト３３と吸引密着キャップ３４とが押圧された状態で弁７８を閉じた後、吸引ポンプ３５を駆動して印字ヘッド１２に負圧をかけ、ベルト３３を介して印字ヘッド１２のノズル６１からインクを吸引する。ノズル６１から吸い出されたインクはベルト３３のインク捕集穴５０を通過して回収側の回収タンク３６へと送られる。

上記吸引動作終了後、密着パッド７６の弁７８を開けて大気開放し、ベルト３３上に残るインク滴を吸引ポンプ３５で吸引する。ベルト３３上の残留インクの回収動作が終了したら、密着パッド７６を上昇させ、所定の退避位置に退避させる。

こうして、回収タンク３６に集められたインクは、インク貯留／装填部１４のインクボトルに戻されて再利用される。

図８乃至図９で説明した構造によれば、印字ヘッド１２及び吸引密着キャップ３４を固定した状態で印字ヘッド１２のノズル面からインク吸引可能であるため、機構の簡略化を実現できるとともに、吐出性能の安定化を実現できる。

図８乃至図９で説明したインクの回収構造を各色の印字ヘッドについて独立に（色別に）設けることにより、図１０に示したように、混色を防止して色別にインクを回収することが可能となり、インクの再利用が可能となる。

図１０の例では、図８で説明した吸着チャンバ３７、ファン３８、インク受け容器７０が不要となり、図１０に示したとおり、各色（Ｂk ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の印字ヘッド１２Ｂk ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにそれぞれ対応する吸引密着キャップ３４Ｂk ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙのみとなる。各色の吸引密着キャップ３４Ｂk ，３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙは、それぞれ吸引ポンプ３５Ｂk ，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙを介して色別の回収タンク３６Ｂk ，３６Ｃ，３６Ｍ，３６Ｙに接続されている。このような構成により、装置の小型化も達成できる。

また、図８では、印字ヘッド１２を印字位置Ａとメンテナンス位置Ｂとの間で移動させる例を述べたが、本発明の実施に際しては、印字ヘッド１２を固定しておき、吸引密着キャップ３４と吸着チャンバ３７とを移動可能な構造とし、必要に応じて吸引密着キャップ３４又は吸着チャンバ３７を印字ヘッド１２の下方位置に配置させる態様も可能である。

以上説明したように、上記した本実施形態によれば、記録紙１６を吸着搬送するベルト３３上に撥液性を持たせるとともに当該ベルト３３にインク捕集穴５０を設け、ベルト３３に落ちたインクを吸引ポンプ３５或いはファン３８の負圧によってインク捕集穴５０を介してベルト３３裏面側で回収する構成にしたので、例えば、縁無しプリント時の縁部のインクミスト（記録紙１６の外側領域に吐出されたインク）や、ノズル６１のメニスカス（インクと外気との界面）乾燥防止等のために実施される予備吐出のインクミスト（パージミスト）の回収が可能である。

また、本実施形態によれば、ベルト３３を介して印字ヘッド１２のノズル６１からインクを吸引し、その吸引したインクを回収することが可能である。本実施形態では、ベルト３３の撥液性によってベルト３３がインクをはじくため、ベルト上に落ちたインクミストを容易にインク滴状で回収可能である。

また、図４で説明したように、インク捕集穴５０はインク滴が滑落する傾斜面５３を有する穴形状となっているため、撥液性のある傾斜面５３の上をインク滴が容易に移動する。

更に、記録紙１６はベルト３３のインク捕集穴５０周囲の稜５４で接触支持され、ベルト３３に落ちたインクはインク捕集穴５０を介してベルト３３裏面側へ吸引回収されるため、ベルト３３上にインク滴が残らず、記録紙１６の裏面が汚れないという利点がある。

更にまた、上述した実施形態では、プリント（印字）動作及び予備吐出動作によって発生するインクミストの回収と、印字ヘッド１２のノズル６１からのインク吸引によるインク回収とをそれぞれ別々の回収手段で行う構成にしたので、各回収手段で回収したインクを選択的に再利用することができる。例えば、吸引動作によって回収したインクのみを再利用するなどの態様が可能となる。

本実施形態によれば、インクミストの回収手段に利用される負圧発生手段（吸引ポンプ３５やファン３８）は、記録紙１６の吸引搬送に必要な負圧を発生させる手段を兼ねているので、装置の機構を簡略化でき、小型化及び低コスト化を実現できる。

〔他の実施形態〕
図２ではベルト３３の全面にインク捕集穴５０を形成した例を示したが、本発明の実施に際しては、インク捕集穴５０の形成範囲をベルトの一部領域とする態様も可能である。図１１にその例を示す。なお、図１１中図２と同一又は類似の部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１１に示したベルト３３は、記録紙１６が載置される予定の用紙支持範囲８０の外縁全周に沿って縁の内側近傍部分８２と該用紙支持範囲８０の外側の一定範囲８３とを含むインク捕集エリア８４を備えている。このインク捕集エリア８４には、図４乃至図５で説明した撥液性を有するインク捕集穴５０が形成されている。用紙支持範囲８０は、記録紙１６の吸着支持に必要な構成（吸引吸着の場合は吸引穴、静電吸着の場合は帯電材質など）を備えている。

かかる構造のベルト３３によれば、縁無しプリントを実施した場合に、画像記録に使用されないインクはインク捕集エリア８４上に吐出され、インク捕集穴５０を介して回収される。また、記録紙１６の端（縁部）はインク捕集穴５０周囲の稜５４で支持されているため、記録紙１６の裏面にインクが付着することもない。

なお、インク捕集エリア８４の大きさは、印字ヘッド１２によるインク吐出可能幅やインクミストの飛翔範囲、使用される記録紙１６のサイズ、記録紙１６のサイズ誤差、記録紙１６の搬送精度（位置精度）などを考慮して適宜設計される。

上記の説明においては、記録媒体の支持搬送手段として無端ベルトを用いる例を述べたが、本発明の実施に際しては、記録媒体の支持搬送手段としてプラテンを用いる態様も可能である。

上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、短尺の記録ヘッドを往復移動させながら画像記録を行うシャトルヘッドを用いるインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。

また、上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクに限らず、処理液や機能液その他の液体を媒体に塗布する液滴吐出工程が含まれる他の画像形成装置についても本発明を適用できる。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 図１に示したベルトの構成を示す斜視図 図１に示したベルトの要部拡大図 図３中の４−４線に沿う断面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 図５に示した印字ヘッドの要部拡大図 図６中の７−７線に沿う断面図 印字ヘッド内のインクを回収する手段の一例を示す側面図 図８に示したノズルからのインク吸引手段の要部構成を示す側面図 色別にインクを回収し得る実施形態の構成を示した要部構成図 本発明の他の実施形態を示す斜視図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字ヘッド、１２’…ヘッドユニット、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、２２…吸着ベルト搬送部、３３…ベルト、３４…吸引密着キャップ、３５…吸引ポンプ、３６…回収タンク、３７…吸着チャンバ、３８…ファン、５０…インク捕集穴、５３…傾斜面、５４…稜、６１…ノズル、６２…圧力室、６８…アクチュエータ、７０…インク受け容器、７６…密着パッド、８４…インク捕集エリア

Claims (9)

1. 液滴を吐出させるノズルが形成された吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドのノズル形成面と対向する位置に配設され、記録媒体を支持する媒体支持手段と、前記吐出ヘッド及び前記被記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記媒体支持手段は、該媒体支持手段を貫通する貫通穴を有する液捕集手段を備えるとともに、前記媒体支持手段の媒体支持面のうち少なくとも前記液捕集手段の表面が撥液性を有し、
   前記媒体支持手段を挟んで前記吐出ヘッドの反対側に、前記媒体支持面の裏面側から前記貫通穴を介して液を吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記液捕集手段の貫通穴は、前記吐出ヘッド側の開口が相対的に広く、前記吸引手段側の開口が相対的に狭い穴形状を有していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記貫通穴の周囲は稜形状を有し、前記記録媒体は前記貫通穴の周囲の稜で接触支持されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記吸引手段は、前記吐出ヘッドのノズル内に充填されている液を第１の負圧発生手段による負圧を利用して吸引回収するヘッド内液回収手段と、前記吐出ヘッドの吐出動作によって前記ノズルから吐出された液滴を第２の負圧発生手段による負圧を利用して回収する吐出液回収手段のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の画像形成装置。
5. 前記第１の負圧発生手段と前記第２の負圧発生手段のうち少なくとも１つは、前記記録媒体を前記媒体支持手段に吸着させるための負圧発生手段として兼用されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記吐出ヘッドには、前記媒体支持手段の前記媒体支持面に密着可能な第１の密着パッドが昇降自在に取り付けられている一方、
   前記ヘッド内液回収手段は、前記媒体支持手段の前記裏面側に密着可能な第２の密着パッドと、該第２の密着パッドに連通する前記第１の負圧発生手段とを備えており、
   前記第１の密着パッドによって前記媒体支持手段を押圧して該第１の密着パッドを前記媒体支持手段に密着させるとともに、前記第２の密着パッドを前記媒体支持手段に密着させた状態で前記第１の負圧発生手段の発生する負圧によって前記媒体支持手段を介して前記ノズル内の液を回収することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。
7. 前記媒体支持手段は、前記搬送手段を兼ねた無端ベルトであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の画像形成装置。
8. 前記液捕集手段は、前記媒体支持手段の前記媒体支持面の全面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の画像形成装置。
9. 前記液捕集手段は、前記媒体支持手段の前記媒体支持面のうち少なくとも当該媒体支持手段上に載置される記録媒体の縁全周と接する外側周囲の所定範囲に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の画像形成装置。
   

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