JP2006272834A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ベルトのクリーニングに必要な部材の交換等が不要な、メンテナンス性に優れるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るインクジェット記録装置１は、記録媒体６を搬送する搬送ベルト５と、搬送ベルト５に圧接して搬送ベルト５に付着したインクを除去するための除去ローラ１１とを、備えており、除去ローラ１１がインクに対し撥水性を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は記録媒体をベルトで搬送する方式のインクジェット記録装置に係り、特にベルトに付着したインクを十分に除去可能な機構に関する。

従来から、種々の記録媒体に対して高精細な画像を記録する装置として、インクジェット方式の記録装置が広く普及している。当該インクジェット記録装置においては、記録媒体が伸縮性のある布帛等である場合に、当該記録媒体を無端の搬送ベルトで記録ヘッドの下方に搬送してその記録ヘッドから当該記録媒体に向けてインクを吐出するようになっている。

この場合、記録ヘッドから吐出されたインクが、記録媒体を透過（裏抜け）したり、所謂「縁無し印刷」に係るもので記録媒体の側縁部からはみ出した領域に着弾したりすると、当該インクが搬送ベルトに付着する場合がある。このとき、そのインクが新たに供給されてきた記録媒体に転移してその記録媒体が汚れるため、通常、このような搬送機構を備えるインクジェット記録装置においては、搬送ベルトをクリーニングするための機構が設けられている（例えば特許文献１〜４参照）。

具体的に、特許文献１に記載のクリーニング機構では、搬送ベルト（４）のガイドローラ（１４）と洗浄液（水）を吸収した洗浄ローラ（洗浄スポンジ１７ｂ）とを対向配置してその間を搬送ベルトが通過するような構成となっており、その通過途中で、搬送ベルトに付着したインクを洗浄ローラで吸収・除去するようになっている（段落番号００１６，第１図参照）。

特許文献２に記載のクリーニング機構では、ウェブ（５５）を搬送ベルト（ベルト２０）に押し付けた状態で搬送ベルトを移動させ、当該搬送ベルトに付着したインクをウェブで吸着・除去するような構成となっている（段落番号００２０，第１図参照）。

特許文献３に記載のクリーニング機構では、インクを吸収可能な高分子吸水ポリマー（５０１ｂ）を巻回したクリーニングローラ（５０１）を搬送ベルト（ベルト搬送体３０８）に当接させた状態で搬送ベルトを移動させ、当該搬送ベルトに付着したインクをクリーニングローラの高分子吸水ポリマーで吸着・除去するような構成となっている（段落番号００４３〜００６０，第３図，第４図参照）。

特許文献４に記載のクリーニング機構では、ブレード（ワイパー１３０）と吸液材（１９）とを搬送ベルトに当接させた状態で搬送ベルトを移動させ、当該搬送ベルトに付着したインクをブレードで掻き落とし、そのブレードのエッジに沿うインクの残液を吸液材で吸収・除去するような構成となっている（第４頁，第５頁，第３図，第４図参照）。
特開２００３−２０５６５８号公報 特開２００２−４６２５７号公報 特開２０００−２７２１０７号公報 特許第２７０５９９２号公報

しかしながら、上記特許文献１〜４の各クリーニング機構には下記のような不都合がある。すなわち、特許文献１のクリーニング機構では、洗浄ローラがスポンジ等の吸水性の高い素材で形成されており、このような洗浄ローラには可塑剤が注入されているのが通例であるが、当該洗浄ローラが搬送ベルトからインクを吸収・除去した場合に、そのインクを構成するジエチレングリコールやグリセリン等のアルコール類が当該可塑剤を溶かし出してしまい、洗浄ローラが硬化する。そのため、インクジェット記録装置そのものの装置寿命が尽きる前に、洗浄ローラが硬化するごとに当該洗浄ローラの交換が必要となる。

特許文献２，３のクリーニング機構では、搬送ベルトに付着したインクが廃液となって排出されないという利点はあるものの、吸着・除去可能なインク量に限界があり、その限界に達した場合には、ウェブや高分子吸水ポリマー（クリーニングローラ）の交換が必要となる。

特許文献４のクリーニング機構では、搬送ベルトを通常より速い速度で高速回転させると、ブレード／吸液材に対する搬送ベルトの当接面積が増えてその当接部位にインクやゴミ等が溜まり易く、比較的早い段階でインクの除去能力が低下する。そのため、ブレード／吸液材の交換作業や洗浄作業を頻繁におこなわなければならない。また、搬送ベルトに付着したインクを確実に除去するため、ブレードと吸液材とを比較的大きな接触圧で搬送ベルトに当接させていると考えられ、その結果、搬送ベルトを損傷させたり、高精度な記録媒体の搬送を達成できずに記録しようとする画像にバンディング（横縞）が発生したりする可能性がある。

本発明の目的は、搬送ベルトに付着したインクを十分に除去することができつつ、搬送ベルトのクリーニングに必要な部材の交換等が不要な、メンテナンス性に優れるインクジェット記録装置を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明のインクジェット記録装置は、
記録媒体を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトに圧接する圧接ローラと、
を備え、
前記圧接ローラがインクに対し撥水性を有していることを特徴としている。

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、
前記搬送ベルトを介して前記圧接ローラと対向配置され、前記圧接ローラの圧接を受ける被圧ローラを備えることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、
前記圧接ローラが、前記搬送ベルトとの圧接部位で前記搬送ベルトの移動方向と逆方向に回転することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、
前記圧接ローラが、前記搬送ベルトとの圧接部位で前記搬送ベルトの移動方向と同方向で、かつ、前記搬送ベルトの移動速度より遅い速度で回転することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記圧接ローラを洗浄する洗浄手段を備えることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記搬送ベルトの移動方向の前記圧接ローラより下流で前記搬送ベルトに圧接する第２の圧接ローラを備え、
前記第２の圧接ローラが前記インクに対し吸収性を有していることを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、圧接ローラが搬送ベルトに圧接するとともにインクに対し撥水性を有しているから、搬送ベルトに付着したインクが、搬送ベルトと圧接ベルトとの圧接部位において圧接ローラに浸透したり吸収されたりすることはなく、正確には当該圧接部位において撥ね返される。そのため、搬送ベルトに付着したインクを十分に除去することができ、その上装置寿命が尽きる前に圧接ローラを交換したり洗浄したりする必要性も生じない（生じてもその交換回数や洗浄回数を低く抑えられる。）から、搬送ベルトのクリーニングに必要な部材の交換や洗浄が不要であり、装置そのもののメンテナンス性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、圧接ローラの圧接を受ける被圧ローラを備えるから、圧接ローラの圧接力が搬送ベルトに対し十分に伝導し、圧接ローラを確実に搬送ベルトに圧接させることができる。そのため、搬送ベルトと圧接ローラとの圧接部位にはインクが侵入できるような微小な隙間が生じ難く、搬送ベルトに付着したインクが当該隙間に侵入して毛細管現象により当該圧接部位を通過するのを確実に防止することができ、ひいては搬送ベルトに付着したインクを確実に除去することができる。

請求項３に記載の発明では、圧接ローラが搬送ベルトの移動方向とは逆方向に回転するから、搬送ベルトに付着したインクは、搬送ベルトと圧接ローラとの圧接部位において圧接ローラにより確実に撥ね返され、そのインクを搬送ベルトからより確実に除去することができる。

請求項４に記載の発明では、圧接ローラが搬送ベルトの移動方向と同方向でその移動速度より遅い速度で回転するから、搬送ベルトに付着したインクは、搬送ベルトと圧接ベルトとの圧接部位において搬送ベルトの移動に追従するのを妨げられ、そのインクを搬送ベルトからより確実に除去することができる。

請求項５に記載の発明では、洗浄手段を備えるから、圧接ローラを清浄な状態に保つことができ、圧接ローラの撥水能力が低下するのを防止することができる。

請求項６に記載の発明では、第２の圧接ローラが搬送ベルトの移動方向の圧接ローラより下流で搬送ベルトに圧接しかつインクに対し吸収性を有しているから、圧接ローラで除去されずに圧接ローラと搬送ベルトとの圧接部位を通過したインクを第２の圧接ローラで吸収・除去することができる。そのため、搬送ベルトに付着したインクを更に確実に除去することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲は以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。

図１は本発明に係るインクジェット記録装置１の概略構成を示す側面図である。図１に示す通り、インクジェット記録装置１は、図１中反時計回り方向に回転する駆動ローラ２と２本のガイドローラ３，４とを有しており、駆動ローラ２及び各ガイドローラ３，４間に無端の搬送ベルト５が巻回されている。

搬送ベルト５は、駆動ローラ２が回転することで各ガイドローラ３，４にガイドされながら図１中反時計回り方向に回転し、記録媒体６を右方から左方に搬送するものである。

搬送ベルト５はウレタン樹脂から構成されており、表面がインクに対し撥水性を有している。ここでいう「撥水性」とは、インク又は／及び水をはじくことを意味し、具体的には搬送ベルト５の表面とインク（滴）との接触角（図２中「α」参照）が７０度以上であることをいう。

搬送ベルト５を構成する材料は、当該搬送ベルト５の表面とインクとの接触角が７０度以上となるものであれば適宜変更可能であり、上記ウレタン樹脂に代えて、ポリエステル樹脂，シリコン樹脂，フッ素系樹脂（例えばテフロン（登録商標）），金属等を適用してもよい。

なお、搬送ベルト５は表面のみが撥水性を有していればよく、例えば、基体を公知材料で構成してその表面を単に上記材料で構成してもよいし、その表面にシリコン系又はアクリル系の粘着テープを貼付してもよいし、その表面にシリコン系又はアクリル系の粘着剤を塗布してもよい。粘着テープ又は粘着剤を貼付・塗布した場合には、搬送ベルト５と記録媒体６との接着性を高めることができ、記録媒体６を確実に搬送することができる。

駆動ローラ２とガイドローラ３と間の搬送ベルト５の上方には、当該搬送ベルト５に向けてインクを吐出する記録ヘッド７が配されている。記録ヘッド７は、図１紙面の表側と裏側とにわたり往復移動しながらインクを吐出するシリアル方式の記録ヘッドである。

ガイドローラ３の右斜め下方には長尺な記録媒体６を巻回した元巻きローラ８が配されており、駆動ローラ２の左斜め下方には元巻きローラ８から記録媒体６を巻き取る巻取りローラ９が配されている。巻取りローラ９は図１中時計回り方向に回転するようになっている。当該巻取りローラ９が回転すると、記録媒体６は、元巻きローラ８から繰り出され、搬送ベルト５に支持された状態で当該搬送ベルト５と記録ヘッド７との間を通過し、最終的に巻取りローラ９に巻き取られるようになっている。

ガイドローラ３とガイドローラ４との間の位置には、搬送ベルト５をクリーニングするクリーニング装置１０と第２のクリーニング装置２０とが配されている。クリーニング装置１０と第２のクリーニング装置２０はそれぞれ搬送ベルト５に沿って配されており、クリーニング装置１０が搬送ベルト５の移動方向の第２のクリーニング装置２０より上流の位置に配されている。

クリーニング装置１０は、搬送ベルト５に付着したインクを除去するための除去ローラ１１を有している。除去ローラ１１は搬送ベルト５に圧接しており、搬送ベルト５との当該圧接部位において搬送ベルト５の移動方向と逆方向（図１中反時計回り方向）に回転するようになっている。

圧接ローラとしての除去ローラ１１はウレタン樹脂から構成されており、表面がインクに対し撥水性を有している。ここでいう「撥水性」とは、インクを吸収しないという意であり、具体的には除去ローラ１１の表面とインク（滴）との接触角（除去ローラ１１の軸心から水及びインクが接する方向に直線を引いてその直線に対して９０度をなす法線に対しての角度）が７０度以上であることをいう。

除去ローラ１１を構成する材料は、当該除去ローラ１１の表面とインクとの接触角が７０度以上となるものであれば適宜変更可能であり、上記ウレタン樹脂に代えて、シリコン樹脂，フッ素系樹脂（テフロン（登録商標）），金属等を適用してもよい。

なお、除去ローラ１１は表面のみが撥水性を有していればよく、例えば、基体を公知材料で構成してその表面を単に上記材料で構成してもよい。また、上記の通り、搬送ベルト５と除去ローラ１１との各表面はインクに対し撥水性を有しているが、これら各表面は互いに同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。

除去ローラ１１の左斜め上方には、搬送ベルト５に対する除去ローラ１１の圧接を受ける被圧ローラ１２が配されている。被圧ローラ１２は搬送ベルト５を介して除去ローラ１１と対向配置されており、除去ローラ１１の圧接力が搬送ベルト５に十分に加わるようになっている。被圧ローラ１２は搬送ベルト５に接しており、その移動に従動・回転するようになっている。

除去ローラ１１の下方には水を貯留可能な水槽１３が配されている。水槽１３の内部には除去ローラ１１の下部が浸る程度の水が貯留されており、除去ローラ１１が回転することで、その表面に付着したインクが当該水中に浸りながら除去され、除去ローラ１１の表面を洗浄することができるようになっている。

除去ローラ１１の右側には当該除去ローラ１１の表面を洗浄する洗浄ローラ１４が配されている。洗浄ローラ１４はスポンジ製のローラであって除去ローラ１１に接触しており、その回転に従動・回転しながら除去ローラ１１に付着した水やゴミ等を除去するようになっている。

なお、洗浄ローラ１４に代えて、除去ローラ１１に向けて空気を吹き付けるエアブロー装置を配してもよいし、除去ローラ１１の表面に接触するようにブレードを配してもよい。インクジェット記録装置１では、水を貯留した水槽１３と洗浄ローラ１４（エアブロー装置及びブレードを含む。）とが、除去ローラ１１を洗浄する「洗浄手段」として機能するようになっている。

第２のクリーニング装置２０は、クリーニング装置１０（除去ローラ１１）で除去されずに搬送ベルト５に残留したインクを除去するための第２の除去ローラ２１を有している。第２の除去ローラ２１は搬送ベルト５に圧接しており、搬送ベルト５の移動に従動・回転するようになっている。第２の圧接ローラとしての第２の除去ローラ２１は、ポリ塩化ビニル等で構成されたスポンジ製のローラであり、インクに対し吸収性を有している。

第２の除去ローラ２１の下方には水を貯留可能な第２の水槽２２が配されている。第２の水槽２２の内部には第２の除去ローラ２１の下部が浸る程度の水が貯留されており、第２の除去ローラ２１が水を吸収した状態で搬送ベルト５に付着したインクを拭き取ることができるようになっている。

続いて、インクジェット記録装置１の動作・作用について説明する。

記録媒体６が元巻きローラ８から巻取りローラ９に架け渡された状態において、駆動ローラ２、元巻きローラ９及び除去ローラ１１が回転し始めると、搬送ベルト５が回転して、記録媒体６が当該搬送ベルト５に支持されながら搬送されるとともに、元巻きローラ８から巻取りローラ９に巻き取られる。

この状態において、記録ヘッド７が図１紙面の表側と裏側とにわたり往復移動しながらインクを吐出し、当該インクは記録媒体６上に着弾して画像を構成する。

画像を構成しないインク、すなわち記録ヘッド７から吐出されたインクで記録媒体６を透過したもの（又は記録媒体６に対し所謂「縁無し記録」をした場合には記録媒体６の側縁部からはみ出したもの）は、搬送ベルト５に付着して、当該搬送ベルト５の回転に伴いながら駆動ローラ２とガイドローラ４との各近傍を通過し、始めにクリーニング装置１０による処理の用に供され、その後に第２のクリーニング装置２０による処理の用に供される。

クリーニング装置１０による処理では、搬送ベルト５に付着したインクは、図２に示す通り、除去ローラ１１と搬送ベルト５との圧接部位に到達し、当該圧接部位において、搬送ベルト５と除去ローラ１１とで搬送ベルト５の回転に伴う移動が塞き止められる。

具体的には、当該圧接部位において除去ローラ１１が搬送ベルト５の移動方向と逆方向に回転しており、更に搬送ベルト５と除去ローラ１１とがともに撥水性を有しているから、その塞き止められたインクは、当該圧接部位で撥ね返され、その後水槽１３の水中に滴下するか、又は除去ローラ１１の表面に付着しながら水槽１３の水中に浸され、搬送ベルト５から除去される。

更に、この状態において、除去ローラ１１は下部が水槽１３の水に浸りながら回転し続けており、洗浄ローラ１４が除去ローラ１１の表面に接触した状態でその回転に従動・回転し、除去ローラ１１に付着した水槽１３の水や大気中のゴミ等が除去される。

他方、第２のクリーニング装置２０では、クリーニング装置１０による処理で除去されずに残留したインクが、第２の除去ローラ２１と搬送ベルト５との圧接部位に到達する。当該圧接部位においては、第２の除去ローラ２１は下部が第２の水槽２２の水に浸りながらその水を吸収した状態で搬送ベルト５の回転に従動・回転し、クリーニング装置１０では除去しきれずに搬送ベルト５に残留したインクが拭き取られる。

以降、本実施形態では上記の動作が繰り返しおこなわれ、クリーニング装置１０において、除去ローラ１１が常に洗浄された状態で搬送ベルト５に付着したインクを除去し、第２のクリーニング装置２０において、第２の除去ローラが除去ローラ１１で除去しきれなかったインクを除去する。

以上のインクジェット記録装置１では、撥水性を有する除去ローラ１１が搬送ベルト５に圧接しながらその圧接部位で搬送ベルト５の移動方向と逆方向に回転するから、搬送ベルト５に付着したインクを当該圧接部位で撥ね返すことができ、そのインクを搬送ベルト５から十分に除去することができる。

特に、インクジェット記録装置１では、除去ローラ１１の圧接を受ける部材として被圧ローラ１２が配されているから、除去ローラ１１の圧接力が搬送ベルト５に対し十分に伝導し、除去ローラ１１を確実に搬送ベルト５に圧接させることができる。そのため、搬送ベルト５と除去ローラ１１との圧接部位にはインクが侵入できるような微小な隙間が生じ難く、搬送ベルト５に付着したインクが当該隙間に侵入して毛細管現象により当該圧接部位を通過するのを確実に防止することができ、ひいては搬送ベルト５に付着したインクを確実に除去することができる。

また、除去ローラ１１は上記の通り撥水性を有するからインクを付着し続けたりはしないが、仮に、その使用が長期間にわたってインクの染料成分やアルコール成分で撥水能力が低下するとしても、インクジェット記録装置１では、除去ローラ１１の洗浄手段として水槽１３や洗浄ローラ１４が配されているから、除去ローラ１１を常に清浄な状態に保つことができ、除去ローラ１１の撥水能力が低下するのを防止することができる。

更に、除去ローラ１１が上記の通り撥水性を有するから、搬送ベルト５に付着したインクが除去ローラ１１に浸透したり吸収されたりすることは生じ難く、装置寿命が尽きる前に除去ローラ１１を交換したり洗浄したりする必要性も特に生じない（生じてもその交換回数や洗浄回数を低く抑えられる。）。そのため、搬送ベルト５のクリーニングに必要な部材の交換や洗浄が不要であり、装置そのもののメンテナンス性を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の改良及び設計変更をおこなってもよい。

一の改良・設計変更事項として、除去ローラ１１を、搬送ベルト５との圧接部位において当該搬送ベルト５の移動方向と同方向（図１中時計回り方向）で、かつ、当該搬送ベルト５の移動速度より遅い回転速度で回転させるようにしてもよい。この場合、搬送ベルト５と除去ローラ１１との圧接部位において、除去ローラ１１が搬送ベルト５の移動方向と同方向に回転するから、搬送ベルト５に歪みや撓み、弛み等が生じ難く、記録媒体６を平坦に張った状態で円滑に搬送させることができる。

他の改良・設計変更事項として、図３に示す通り、クリーニング装置１０を駆動ローラ２とガイドローラ４との間の位置に配してその部位の搬送ベルト５を除去ローラ１１と被圧ローラ１２とでニップし、かつ、第２のクリーニング装置２０をガイドローラ４の下方に配してガイドローラ４に対し第２の除去ローラ２１を対向配置して圧接するような構成としてもよい。

インクジェット記録装置１の概略構成を示す側面図である。 搬送ベルト５と除去ローラ１１との圧接部位における状態を示す要部拡大図である。 インクジェット記録装置１の変形例を示す側面図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ 駆動ローラ
３，４ ガイドローラ
５ 搬送ベルト
６ 記録媒体
７ 記録ヘッド
８ 元巻きローラ
９ 巻取りローラ
１０ クリーニング装置
１１ 除去ローラ（圧接ローラ）
１２ 被圧ローラ
１３ 水槽（洗浄手段の一部）
１４ 洗浄ローラ（洗浄手段の一部）
２０ 第２のクリーニング装置
２１ 第２の除去ローラ（第２の圧接ローラ）
２２ 第２の水槽

Claims (6)

1. 記録媒体を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトに圧接する圧接ローラと、
   を備え、
   前記圧接ローラがインクに対し撥水性を有している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、
   前記搬送ベルトを介して前記圧接ローラと対向配置され、前記圧接ローラの圧接を受ける被圧ローラを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記圧接ローラが、前記搬送ベルトとの圧接部位で前記搬送ベルトの移動方向と逆方向に回転す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又は２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記圧接ローラが、前記搬送ベルトとの圧接部位で前記搬送ベルトの移動方向と同方向で、かつ、前記搬送ベルトの移動速度より遅い速度で回転することを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記圧接ローラを洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記搬送ベルトの移動方向の前記圧接ローラより下流で前記搬送ベルトに圧接する第２の圧接ローラを備え、
   前記第２の圧接ローラが前記インクに対し吸収性を有していることを特徴とするインクジェット記録装置。

Images