JP2006116808A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無端ベルト上に予備吐出されるインクを容易に除去することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェット記録装置１の無端ベルト３の表面の一部には、インクをはじく撥インク部７が、無端ベルト３の幅方向に延在するように形成されており、駆動ローラ４の下方近傍には、無端ベルト３上のインクと接触してインクを吸収するインク吸収部８が無端ベルト３と接触するように設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に予備吐出するインクジェット記録装置に関する。

従来、インクジェット記録装置は、画像データに基づく駆動信号に制御されて、サーマル方式、ピエゾ方式などの駆動素子を用いて記録ヘッドの複数のノズルから記憶媒体上にインク滴を吐出して画像を形成している。そして、インクジェット記録装置に用いられるインクが長期間使用されずに放置されると、インクの乾燥や粘性の増加によりノズル吐出口付近にインクが固着したり、また、ノズル吐出口に不純物（ゴミ）などが付着したりして、ノズルが目詰まりすることがある。これによって、制御部から正常に駆動信号が出力されているにも拘らずノズル吐出口からインク滴が吐出されないという、いわゆるインクの吐出不良が生じる。インクの吐出不良が生じると、記録される文字や画像が白く抜けて白スジ状の線を生じさせたり、インクの色材が不足して記録画像の再現色が異なる等、画像記録の品質の低下を招くことになる。そこで、ノズル乾燥や目詰まりを抑制してインクの吐出不良を防止するために、非印刷時に記録媒体以外の場所に向けてノズルからインクを強制的に吐出するという、予備吐出を行う必要がある。

予備吐出されるインクを回収する技術としては、無端ベルト上に吐出されたインクを吸収部材によって吸収する方法（例えば、特許文献１参照）や、記録媒体の搬送方向の上流側にワイパーを、下流側に吸収部材を設け、無端ベルト上に吐出されたインクにワイパーを当接して摺動させ、次に吸収部材を当接させて吸収する方法（例えば、特許文献２参照）が開示されている。

また、無端ベルト上に付着したインクや不純物をクリーニング液で混和して高吸収性多孔質材料で形成される吸収部材を用いて吸収する方法（例えば、特許文献３参照）や、無端ベルト上にインク受容部材を配置して、インク受容部材が記録ヘッドの直下に位置するときに予備吐出させて無端ベルトにインクが吐出されることを防止する方法（例えば、特許文献４参照）が開示されている。

さらに、記録ヘッドのノズルの位置に対応する複数の孔を無端ベルト上に設け、記録ヘッドのノズルから各ノズルに対応する孔に予備吐出して、吐出されたインクを排液受けに回収する方法（例えば、特許文献５、特許文献６参照）が開示されている。
特許２７３３２７５号公報 特許２７０５９９２号公報 特開平８−３２４０６７号公報 特開２００１−１０５６２８号公報 特許２８１７９６４号公報 特開平８−２１６４００号公報

しかしながら、特許文献１から特許文献３のように予備吐出の際に無端ベルト上にインクを吐出する方法は、無端ベルトの撥インク性を利用しているため、無端ベルト全体に撥インク性処理を施す必要があり、高コストを誘発する可能性がある。また、特許文献４から特許文献６のように予備吐出されるインクを受ける部分と記録ヘッドとを対向させる方法は、インクを受ける部分と記録ヘッドとを駆動して対向位置へ移動させ、移動に関係する部分を退避させる必要や、インクを受ける部分と記録ヘッドとを高精度に位置を合わせる必要がある。

本発明は前記した点に鑑みてなされたもので、安価にかつ確実に予備吐出および予備吐出されたインクを除去することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の発明は、記録媒体を搬送する無端ベルトと、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドとを備えるインクジェット記録装置において、前記無端ベルト上に前記記録ヘッドの予備吐出により着弾するインクをはじく撥インク部を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、無端ベルト上に着弾するインクをはじく撥インク部が設けられて、撥インク部にインクが予備吐出されるので、予備吐出されたインクが撥インク部上ではじかれて、無端ベルトに吸収されることを抑制することができるようになっている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記撥インク部に予備吐出されるインクを吸収するインク吸収部を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、インクを吸収するインク吸収部を設けたので、記録ヘッドから予備吐出されて撥インク部上ではじかれるインクを搬送して、インク吸収部と接触させて、インク吸収部に吸収させることができるようになっている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記無端ベルト上の位置を特定する位置特定部と、前記位置特定部を検出する検出装置と、前記位置特定部を検出してから前記記録ヘッドの直下に前記撥インク部を搬送して前記記録ヘッドからインクを予備吐出するように制御する制御部とを備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、無端ベルト上の位置を特定する位置特定部を検出して、位置特定部を検出してから記録ヘッドの直下に撥インク部を搬送して予備吐出するように制御することによって、自動制御により記録ヘッドから撥インク部上にインクを予備吐出することができるようになっている。

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記撥インク部の位置を特定する位置特定手段と、前記位置特定手段を用いて前記撥インク部を検出する検出手段と、前記撥インク部を検出してから前記記録ヘッドの直下に前記撥インク部を搬送して前記記録ヘッドからインクを予備吐出するように制御する制御部とを備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、撥インク部の位置を検出して、撥インク部を検出してから記録ヘッドの直下に撥インク部を搬送して予備吐出するように制御することによって、自動制御により記録ヘッドから撥インク部上にインクを予備吐出することができるようになっている。

請求項１に記載の発明によれば、無端ベルト上の撥インク部にインクが予備吐出されて、撥インク部上に着弾するインクがはじかれるので、予備吐出されたインクが無端ベルトに吸収されることを抑制して、無端ベルト上からインクを除去することが可能となる。よって、無端ベルト全体に撥インク帯を形成するコストをかけずに、また、高精度な位置あわせを行うことなく無端ベルト上に予備吐出させて、予備吐出されるインクを除去して記録媒体にインクが付着することを防止することができる効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドから予備吐出されて撥インク部上ではじかれるインクが搬送されて、インク吸収部と接触して吸収されるので、予備吐出されたインクが無端ベルトに吸収されることを抑制して、無端ベルト上から容易にインクを除去することが可能となる。よって、無端ベルト上に予備吐出されたインクを容易に除去することができる効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、無端ベルト上の位置を特定する位置特定部を検出して、位置特定部を検出してから記録ヘッドの直下に撥インク部を搬送して記録ヘッドからインクを予備吐出するように制御することができる。よって、記録ヘッドから撥インク部上にインクが予備吐出されるように自動制御することができる効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、撥インク部をそれ以外の無端ベルトと区別して検出して、撥インク部を検出してから記録ヘッドの直下に撥インク部を搬送して記録ヘッドから予備吐出するように制御することができる。よって、記録ヘッドから撥インク部上にインクが予備吐出されるように自動制御することができる効果を奏する。

以下、図面を参照しながら本発明に係るインクジェット記録装置１の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。

［第一の実施の形態］
図１、図２を参照しながら本発明にかかるインクジェット記録装置１の第一の実施形態について説明する。
図１はインクジェット記録装置１の概略構成を示す図であり、図２は無端ベルト３の概略構成を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態において、インクジェット記録装置１は、ラインヘッド方式のインクジェット記録装置１である。

インクジェット記録装置１には、画像が記録される記録媒体２を搬送する無端ベルト３が、互いに平行に設けられた駆動ローラ４と従動ローラ５とに一定の張力を保持されて架設されている。駆動ローラ４には、駆動ローラ４を回転駆動させる無端ベルト駆動装置６が連結されており、この無端ベルト駆動装置６を駆動して駆動ローラ４を回転駆動させることにより、従動ローラ５を従動回転させながら、無端ベルト３を周回運動させるようになっている。ここで、記録媒体２が搬送される方向を、搬送方向Ｘという。

無端ベルト３の表面の一部には、図２に示すように、インクをはじく撥インク部７が、無端ベルト３の幅方向に延在するように形成されており、駆動ローラ４の下方近傍には、無端ベルト３上のインクと接触してインクを吸収するインク吸収部８が無端ベルト３と接触するように設けられている。

ここで、撥インク部７は、画像記録に用いられる水系インク、油系インク、溶剤系インク、ＵＶ硬化するインクに対して撥水撥インク性を示す素材である、フッ素系樹脂やシリコーンを用いることが好ましい。シリコーンは水系インク素材に対して良好な撥インク性及び耐性を示すのに対し、フッ素系樹脂はどのインク素材に対しても比較的良好な撥インク性及び耐性を示すので更に好ましい。

ここで、インク吸収部８は、例えば、ベルイータ（鐘紡社製商品名）等の多孔質の樹脂で形成されている。なお、インク吸収部８を形成する材料はこれに限定されず、例えば、インク吸収性に優れた不織布等を適用することも可能である。

搬送方向Ｘにおける従動ローラ５の上流側近傍には、無端ベルト３上に記録媒体２を供給する記録媒体供給装置９が設けられている。駆動ローラ４と従動ローラ５との間で無端ベルト３の直下には、記録媒体２を無端ベルト３上に静電吸着させるための平板状の静電吸着板１０が、無端ベルト３に平行となるように配置されている。

無端ベルト３を介した静電吸着板１０の直上には、本実施形態におけるインクジェット記録装置１で使用されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色に対応した複数の記録ヘッド１１が、それぞれ記録媒体２の幅方向に延在するとともに、互いの長手方向が平行となるように所定間隔をあけて配設されている。複数の記録ヘッド１１の無端ベルト３に対向する面には、記録媒体２にインクを吐出して画像を記録する図示しない複数のノズルが、記録ヘッド１１の長手方向に平行な列状に配置されている。

次に、第一の実施形態における作用について説明する。

画像記録時には、インクジェット記録装置１の無端ベルト３上に記録媒体２が記録媒体供給装置９によって供給されて、静電吸着板１０により静電吸着されて、無端ベルト３上に保持される。無端ベルト３上に記録媒体２が供給されると、無端ベルト駆動装置６の駆動により駆動ローラ４が回転され、駆動ローラ４の回転に伴って無端ベルト３が周回運動して、記録媒体２が無端ベルト３上に保持されたまま搬送方向Ｘに搬送される。記録媒体２が搬送されて記録ヘッド１１の直下に位置すると、記録ヘッド１１のノズルから画像データに基づくインクが記録媒体２上に吐出される。以上動作を繰り返して、記録媒体２上に画像が形成される。

また、記録ヘッド１１の予備吐出を行う場合は、まず、無端ベルト３の周回運動に伴って撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に位置したときに、記録ヘッド１１のノズルから撥インク部７にインクを吐出させ、予備吐出が行われる。インクが予備吐出されると、撥インク部７が無端ベルト３の周回運動に伴って搬送され、搬送方向Ｘの下流側にあるインク吸収部８と接触して、予備吐出されたインクがインク吸収部８に吸収される。

以上により、本実施形態によれば、無端ベルト３上に撥インク部７を設けてインクを予備吐出させるとともに、撥インク部７のインクをインク吸収部８に吸収させるようにしているので、無端ベルト３全体に撥インク性処理を施す必要がなく、また、複雑な機構を用いることなく安価にかつ確実に予備吐出および予備吐出されたインクを除去することができる。

なお、予備吐出されるインクを無端ベルト３から除去する方法として、無端ベルト３上に予備吐出されるインクとインク吸収部８とを接触させて、インクをインク吸収部８に吸収させる例を示したが、ゴムブレードなど無端ベルト３上を摺動するものを備える構成にして、予備吐出されるインクを摺動して除去するようにしてもよい。

また、インク吸収部８が無端ベルト３に常時接触して設けられている例を示したが、撥インク部７上に予備吐出されるインクがあるときのみインク吸収部８が無端ベルト３と接触してインクを吸収するようにしてもよい。

［第二の実施の形態］
続いて、図３、図４、図５を参照しながら本発明にかかるインクジェット記録装置１の第二の実施形態について説明する。
ただし、本第二の実施形態では上記第一の実施形態において検出装置１３（図３参照）が設けられていることと、無端ベルト３（図４参照）の構成と、制御部１４（図５参照）が設けられたことが異なっており、それ以外の構成は上記第一の実施形態と同様である。本第二の実施形態では、無端ベルト３と制御部１４を中心とした説明を行い、上記第一の実施形態と同様の構成には上記と同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図３はインクジェット記録装置１の概略構成を示す図であり、図４は無端ベルト３の概略構成を示す図である。

図３に示すように、無端ベルト３の端部の直上には、無端ベルト３の端部に投光して反射光を受光する検出装置１３が設けられている。また、図４に示すように、無端ベルト３の一側であって撥インク部７から所定距離を隔てた位置には、無端ベルト３に対して光の反射率の異なる位置特定部１２が形成されている。

次に、図５を参照しながら第二の実施形態におけるインクジェット記録装置１の制御構成について説明する。

図５はインクジェット記録装置１の制御構成を示すブロック図である。

図５に示すように、入力される画像データに基づいてインクジェット記録装置１の各部の動作を制御する制御部１４には、記録媒体供給装置９と、無端ベルト駆動装置６と、検出装置１３と、記録ヘッド駆動部１５とがそれぞれ接続されており、制御部１４によって各部を駆動制御するようになっている。

制御部１４は、入力される画像データを駆動データに変換し、この駆動データに基づいて、記録ヘッド駆動部１５が、記録ヘッド１１のノズルを駆動制御して記録媒体２にインクを吐出させるようになっている。

検出装置１３は、無端ベルト３に対して光を照射するとともに、無端ベルト３あるいは位置特定部１２により反射した光を受光し、この受光量に応じた信号を制御部１４に出力するようになっている。制御部１４は、検出装置１３から送られた信号値と予め制御部１４に登録された位置特定部１２の信号値とを比較して、検出装置１３の投光先に位置特定部１２が存在するか否かを検出するようになっている。
さらに制御部１４は、位置特定部１２が検出されると、無端ベルト駆動装置６の駆動量に基づいて無端ベルト３の撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に移動するタイミングを検出し、撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に位置するタイミングで記録ヘッド駆動部１５を制御して記録ヘッド１１のノズルから撥インク部７にインクを予備吐出させるようになっている。

次に、第二の実施形態における作用について説明する。

制御部１４に画像データが入力されると、画像データは駆動データに変換され、この駆動データに応じて記録媒体供給装置９が駆動されて記録媒体２を無端ベルト３に供給する。記録媒体２が無端ベルト３に供給されると、無端ベルト駆動装置６によって無端ベルト３が周回駆動され、それに伴って無端ベルト３上の記録媒体２が搬送される。記録ヘッド１１の直下に記録媒体２が位置すると、記録ヘッド駆動部１５によって記録ヘッド１１のノズルが駆動制御されてインクが吐出され、記録媒体２上に着弾して画像が形成される。

また、記録ヘッド１１の予備吐出を行う場合は、無端ベルト３上に記録媒体２が存在しない状態で、無端ベルト３を周回運動させながら、検出装置１３により無端ベルト３に光を照射するとともに、無端ベルト３上で反射した光を受光して、その受光量に応じた信号が検出装置１３から制御部１４に出力される。制御部１４では、検出装置１３により入力される信号値と予め制御部１４に登録される位置特定部１２の信号値とを比較して、検出装置１３の投光先に位置特定部１２が存在するか否かが検出される。
検出装置１３の投光先に位置特定部１２が存在することが検出されると、制御部１４により、無端ベルト駆動装置６の駆動量に基づいて無端ベルト３の撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に移動するタイミングを検出し、撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に位置するタイミングで記録ヘッド駆動部１５を制御して記録ヘッド１１のノズルから撥インク部７にインクを予備吐出させる。

以上により、第二の実施形態によれば、検出装置１３により無端ベルト３上の位置特定部１２を検出して、記録ヘッド１１の直下に撥インク部７が位置するタイミングで予備吐出を行うようにしているので、安価にかつ自動的に予備吐出および予備吐出されたインクを除去することができる。

また、記録ヘッド１１の直下に撥インク部７が位置するタイミングを検出する手段として、検出装置１３によって位置特定部１２の位置を検出して無端ベルト３の搬送量から検出する例を示したが、例えば特許２９３００３５号公報に記載されているように無端ベルトの回転量からタイミングを検出するようにしてもよい。

［第三の実施の形態］
続いて、図６，図７，図８を参照しながら本発明にかかるインクジェット記録装置１の第三の実施形態について説明する。
ただし、本第三の実施形態では上記第二の実施形態における無端ベルト３（図７参照）の構成が異なっており、それ以外の構成は上記第二の実施形態と同様である。本第三の実施形態では無端ベルト３を中心とした説明を行い、上記第二の実施形態と同様の構成には上記と同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図６はインクジェット記録装置１の概略構成を示す図であり、図７は無端ベルト３の概略構成を示す図である。

図６に示すように、無端ベルト３の直上には、無端ベルト３に投光して反射光を受光する検出装置１３が設けられている。また、図７に示すように、無端ベルト３には、検出装置１３によって位置を特定される撥インク部７が、無端ベルト３の幅方向に延在して設けられている。

次に、図８を参照しながら第三の実施形態におけるインクジェット記録装置１の制御構成について説明する。

図８はインクジェット記録装置１の制御構成を示すブロック図である。

検出装置１３は、無端ベルト３に対して光を照射するとともに、無端ベルト３により反射した光を受光し、この受光量に応じた信号を制御部１４に出力するようになっている。制御部１４は、検出装置１３から送られた信号値と予め制御部１４に登録された撥インク部７の信号値とを比較して、検出装置１３の投光先に撥インク部７が存在するか否かを検出するようになっている。
さらに制御部１４は、撥インク部７が検出されると、無端ベルト駆動装置６の駆動量に基づいて無端ベルト３の撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に移動するタイミングを検出し、撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に位置するタイミングで記録ヘッド駆動部１５を制御して記録ヘッド１１のノズルから撥インク部７にインクを予備吐出させるようになっている。

次に、第三の実施形態における作用について説明する。

本第三の実施形態において、記録ヘッド１１の予備吐出を行う場合は、無端ベルト３上に記録媒体２が存在しない状態で、無端ベルト３を周回運動させながら、検出装置１３により無端ベルト３に光を照射するとともに、無端ベルト３上で反射した光を受光して、その受光量に応じた信号が検出装置１３から制御部１４に出力される。制御部１４では、検出装置１３により入力される信号値と予め制御部１４に登録される撥インク部７の信号値とを比較して、検出装置１３の投光先に撥インク部７が存在するか否かが検出される。
検出装置１３の投光先に撥インク部７が存在することが検出されると、制御部１４により、無端ベルト駆動装置６の駆動量に基づいて無端ベルト３の撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に移動するタイミングを検出し、撥インク部７が記録ヘッド１１の直下に位置するタイミングで記録ヘッド駆動部１５を制御して記録ヘッド１１のノズルから撥インク部７にインクを予備吐出させる。

以上により、第三の実施形態によれば、検出装置１３により無端ベルト３上の撥インク部７を検出して、記録ヘッド１１の直下に撥インク部７が位置するタイミングで予備吐出を行うようにしているので、安価にかつ自動的に予備吐出および予備吐出されたインクを除去することができる。

第一の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す概略断面図である。 第一の実施形態における無端ベルトの概略構成を示す概略構成図である。 第二の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す概略断面図である。 第二の実施形態における無端ベルトの概略構成を示す概略構成図である。 第二の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略的な制御構成を示すブロック図である。 第三の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す概略構成図である。 第三の実施形態における無端ベルトの概略構成を示す概略構成図である。 第三の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略的な制御構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ 記録媒体
３ 無端ベルト
７ 撥インク部
８ インク吸収部
１１ 記録ヘッド
１２ 位置特定部
１３ 検出装置

Claims (4)

1. 記録媒体を搬送する無端ベルトと、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドとを備えるインクジェット記録装置において、
   前記無端ベルト上に前記記録ヘッドの予備吐出により着弾するインクをはじく撥インク部を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
   前記撥インク部に予備吐出されるインクを吸収するインク吸収部を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記無端ベルト上の位置を特定する位置特定部と、
   前記位置特定部を検出する検出装置と、
   前記位置特定部を検出してから前記記録ヘッドの直下に前記撥インク部を搬送して前記記録ヘッドからインクを予備吐出するように制御する制御部とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記撥インク部の位置を特定する位置特定手段と、
   前記位置特定手段を用いて前記撥インク部を検出する検出手段と、
   前記撥インク部を検出してから前記記録ヘッドの直下に前記撥インク部を搬送して前記記録ヘッドからインクを予備吐出するように制御する制御部とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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