JP2007008165A - 粘着性バッフル - Google Patents

Abstract

【課題】支持体（印刷媒体／用紙）から分離した微小物体によるプリンタ内汚濁を低コストな手段で削減する。
【解決手段】プリントヘッド１１を用い画像転写部材たるドラム１４に画像２６を印刷し更に上方を通る支持体送給経路内の印刷媒体２８に転写する画像形成装置１０内に、プリントヘッド１１を印刷媒体に由来する微小物体から保護するバッフル７０を、印刷媒体２８より下方でプリントヘッド１１より上方に組み込む。バッフル７０の片面７２を粘着面とし概ね印刷媒体２８方向に向けることにより、印刷媒体２８から脱落した汚濁物質をプリントヘッド１１に達する前に捕捉することができる。バッフル７０のドラム１４側の面も粘着面とすれば、ドラム１４から吐き出された微小物質やドラム１４から飛び出ている微小物体も、捕捉することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像転写部材上に画像を印刷するプリントヘッド、特に固体インクジェットプリントヘッド等のプリントヘッド面を、汚濁物質から保護するシステムに関する。

特許文献６等に記載されているように、中間転写型インクジェット記録法を用いたインクジェット印刷システムにおいては、画像転写部材例えば回転ドラム上へのインク像印刷に先立って、まずアプリケータ装置を上昇させて回転ドラムに接触させる。次いで、そのアプリケータ装置内に収容されているウィッキングパッド等の部材を用い、ドラムの表面即ち中間転写面の上に液状リリース層を形成し又はその層にリリース液を補給する。液状リリース層形成／補給を終えたらこのアプリケータ装置は下降させる。

次いで、プリントヘッドからインク滴を吐出して中間転写面上の液状リリース層にインク像を形成する。なお、ここで吐出されインク像形成に使用されるインクは、元々は固体状であったものを熔融させて得られたものである。液状リリース層に形成されたインク像はドラムの回転につれて冷めそれに伴い凝固して、可鍛固体中間相(malleable solid intermediate state)に転移する。こうして回転ドラム上へのインク像印刷を終えたら、次いで、転写ローラを動かして回転ドラムに接触させる。この接触によって、転写ローラと、回転ドラム上の湾曲した中間転写面とに挟まれた部分に、画像転写用の押圧間隙が形成される。そして、最終的な受容支持体（印刷媒体）、例えばシート状の媒体を、この転写用押圧間隙内に送り込む。すると、インク像がこの受容支持体上に転写される。

図１に、従来技術に係るオフセット相変化インクジェット印刷装置１の全体斜視外観を示す。オフセット相変化インクジェット印刷装置の構成については、例えば特許文献６により開示されているので参照されたい。また、図３に、従来技術に係る固体インクジェットシステム１０の内部構造を示す。この内部構造は、図１に示したハウジング内に組み込むことができるものであり、画像転写部材としては回転ドラム１４を使用している。

図３中、プリントヘッド１１はインクジェット形成部を有する部材であり、中間転写面上にインク滴を堆積させて画像（インク像）２６を形成することができるよう、図示しない適当なハウジング及び支持部材によって固定又は可動支持されている。

ホットメルトベース又は固体インクベースと称されるシステムにおいては、好ましくは、使用前は固体状のインクを使用する。使用時には、この固体インクに熱エネルギを加えてその温度を約８５℃〜約１５０℃まで上昇させ、熔融状態に変化させる。実施の形態如何で使用温度に高低はあろうが、この温度範囲より高い温度まで温度を上昇させると使用中のインクに劣化乃至ケミカルブレークダウンが発生する可能性がある等、不具合もあるので、やはりこの温度範囲が望ましい。熔融させたインクは、ラスタ方式に従いプリントヘッド１１のインクジェット形成部から吐出させる。ドラム１４の表面にある中間転写面にこのインクが被着すると、それによってインク像２６が形成される。次いで、このインク像２６を中間温度まで冷まして凝固させ、受容支持体２８上に転写できるように可鍛相に転移させる。これは、転写した暁に画素がにじまないようにし且つ初期的にマットな仕上がりとするためである。

画像転写部材は、図３においてはドラム１４として構成されているが、この他にもウェブ、プラテン、ベルト、バンド等の形状の部材によって実現することができる。ドラムとして構成する場合、その素材となりうる金属素材には様々なものがあるが、中でも好ましいのはアルミニウムである。アルミニウム製であれば、研磨によって高光沢ドラムとすることができる。更に、ドラム８の表面をエラストマ層８で被覆し、このエラストマ層８によって画定されるリリース面即ち中間転写面上に、液状リリース層１２を被着させるとよい。中間転写面上に液状リリース層１２を被着させるには、液体をしみ込ませた部材例えばウェブ、ウィッキングパッド、ローラ等を備えるアプリケータアセンブリ１６を、ドラム１４に接触させればよい。図示した例に係るアプリケータアセンブリ１６は、布等の素材によって形成されておりまた中間転写面に被着させたいリリース液をしみ込ませてあるウィッキングローラ乃至パッドと、ドラム１４の表面上におけるリリース液の量を安定させるメータリングブレード１８とから、構成されている（但しこうした構成に限定されるものではない）。中間転写面上に液状リリース層１２として被着させるのに望ましいリリース液としては、水、フッ素化油、グリコール、界面活性剤、鉱物油、シリコーンオイル、機能油又はそれらを適宜組み合わせたものを挙げられよう。使用時には、図示しないアプリケータアセンブリカム及びカムフォロワを動作させることによってアプリケータアセンブリ１６を上昇させ、それによってアプリケータアセンブリ１６のウィッキングローラ乃至パッドをドラム１４の表面に接触させる。このときドラム１４はそのジャーナル軸を中心にして図３中の矢印方向へと回転しているので、ウィッキングローラ乃至パッドによって保持されていたリリース液はドラム１４との接触に伴いドラム１４の表面に移り、そこに堆積することとなる。

中間転写面は適当なヒータ装置１９によって加熱するとよい。そのためのヒータ装置１９は例えば熱放射型抵抗ヒータによって実現することができ、また図示の如く配置することも或いはドラム１４の内部に配置することもできる。固体インクベースのインクジェット技術を使用する場合、好ましくは、ヒータ装置１９によって中間転写面温度を常温から２５〜７０℃又はそれ以上まで上昇させる。中間転写面目標温度は、プリントヘッド１１から吐出されるインク滴を好適に受け止めてインク像２６を形成できるように、使用するリリース液及びインクの性質の仔細に応じて設定する。また、中間転写面温度は、適宜構成されている温度コントローラ４０及びこれと連携するサーミスタ４２を用いて調整することができる。こうして中間転写面側の準備を整えたら、次いで、例えば約８５℃〜約１５０℃に昇温され熔融しているインクを、プリントヘッド１１から吐出させ中間転写面露出部位上に被着させる。こうして形成されたインク像２６は、ヒータ装置１９によって規定される可鍛中間相温度まで冷まされ、それによって中間転写面上で凝固する。

中間転写面上にインク像２６を形成したら、次いでそのインク像２６を受容支持体２８上に転写させる。紙や透明媒体等の受容支持体２８は、例えば受容支持体案内装置２０によって図示しない前方送給装置から移送されてくる。受容支持体案内装置２０は、ドラム１４と転写（固着）ローラ２３との間に形成されている押圧間隙２９内、即ちそれら部材の相対向する湾曲面間に形成されている間隙内にうまく入っていくよう、この受容支持体２８を案内する。転写ローラ２３は、金属製（好ましくは鋼製）のコアをエラストマ被覆２２によって被覆した構成とするとよい。ローラ１４の湾曲面たる中間転写面及びその上のインク像２６は、ローラ１４の継続的回転に伴い、転写ローラ２３との間に形成されている押圧間隙２９内に入っていく。押圧間隙２９内に入ったインク像２６は、その画像形状が保たれるように受容支持体２８上に転写されていく。即ち、インク像２６を構成する画素が受容支持体２８上でにじまないように転写されるので、初期的にマットな仕上がりが得られる。なお、ローラ２３上のエラストマ被覆２２は、受容支持体２８の面のうち、インク像２６が転写される側とは逆側の面に当たっている。

以上述べたプロセスにおいては、インク像２６はまず回転ドラム１４の中間転写面上に被着され、然る後に受容支持体２８上に転写される。この画像は多数の画素から構成される。また、画像形成装置１０には、その軸を中心として回すことができるよう、何個かのストリッパフィンガ２５を実装するとよい（そのうち１個のみ図示）。こうしたストリッパフィンガ２５は、最終的な受容支持体２８例えば紙等を中間転写面の露出部位から取り除く際に、助力となる。

また、ヒータ装置２１は、インク像２６の転写に先立ち受容支持体２８を予熱する手段として使用できる。但し、受容支持体２８の熱エネルギは、その受容媒体２８上にインクが転写された後そのインクが溶け出すことがないよう、十分低水準に維持するのが望ましい。更に、押圧間隙２９内に入ったインク像２６をその画像形状を保ちながら受容支持体２８に固着させるには、そのインク像２６を受容支持体２８へと転写させるのに十分な圧力を、受容支持体２８上にあるインク像２６に加えればよい。その際、併せて、ヒータ装置２１、ヒータ装置１９又はその組合せにより熱を加えてもよい。また、紙等の受容支持体を案内する受容支持体案内装置２０や、転写ローラ２３にも、ヒータ装置を設けることができる。例えば図中のヒータ装置２４は転写ローラ２３を加熱するのに使用できる。

米国特許第６７８２２２８号明細書（Ｂ１） 米国特許第６４９４５７０号明細書（Ｂ１） 米国特許第６１６４７５２号明細書 米国特許第６３０８０２４号明細書（Ｂ１） 米国特許第５６７７７１８号明細書 米国特許第５３８９９５８号明細書

ここに、画像転写部材上への印刷を行うインクジェットプリンタ、とりわけ固体インクジェットプリンタ又は相変化インクジェットプリンタと呼ばれるものには、ある共通する問題がある。それは、プリンタ内部における支持体例えば紙の動きによって、その支持体から微小物体が分離し、その微小物体によってプリンタ内機械環境が汚濁されることである。こうした汚濁がプリントヘッドのノズル面に及ぶと、そのプリントヘッドからのジェット吐出における歪、偏り若しくは振れ又はジェット吐出不能といった現象が発生する。この現象は一過性の不具合に留まることもあるが、それ以後も残り続いてしまうこともある。なお、図示しないが、インクジェットプリントヘッドとしては、特許文献５にその好適例が示されているように、オリフィス板を有するものが使用されてきた。図２に、インクジェットプリントヘッドを構成するオリフィス板７の正面を平面的に示す。この図のオリフィス板７は複数行に分け配置された複数個のオリフィス５を有しており、プリントヘッドからのインク吐出はこれらオリフィス５からのインク吐出として行われる。即ち、オリフィス５からのインク吐出によって、図示しない中間転写面上例えばシリコーンオイルによるリリース層を有する面上にインク像が形成され、形成されたインク像は最終的な受容支持体例えば用紙シート等の受容媒体上に転写されることとなる。従って、プリントヘッドに達する前に汚濁物質を捕捉することができる低コストな汚濁削減システムが、求められていると言える。

そこで、本願においては、以下の如き構成を提案する。

まず、本願記載のバッフルは、プリントヘッドを用い画像転写部材に画像を印刷しその画像を更に印刷媒体に転写するプリンタにて、印刷媒体に由来する微小物体からプリントヘッドを保護するために使用され、粘着面を少なくとも１個有するバッフルである。プリンタ内では、このバッフルを印刷媒体下方且つプリントヘッド上方に配置し、その粘着面のうち少なくとも１個を概ね印刷媒体方向を向くよう配置する。

本願記載のインクジェットプリンタは、粘着面を少なくとも１個有し印刷媒体下方且つプリントヘッド上方に配置されたバッフルを備える。バッフルの粘着面のうち少なくとも１個は、概ね印刷媒体方向を向ける。

本願記載の方法は、インクジェットプリントヘッド上方に位置する支持体送給経路内の支持体に画像転写部材から画像を転写するプリンタにおけるインクジェットプリントヘッド保護方法であって、粘着面を少なくとも１個有するバッフルを印刷媒体下方且つインクジェットプリントヘッド上方に配置し、バッフルの粘着面のうち少なくとも１個を概ね印刷媒体方向に向ける方法である。

以下、本発明の実施形態に関し添付図面を参照しつつ説明する。以下の説明から、上述のものもまたそれ以外のものも含め、本発明の特徴的構成及び利点がより明らかになろう。

本発明は、対印刷媒体保護用バッフル、即ち画像転写媒体上に画像を印刷するプリントヘッドを印刷媒体に由来する微小物体から保護するバッフルとして、理解することができる。本バッフルは、プリンタ内で印刷媒体下方且つプリントヘッド上方に配置される構造物であり、粘着面を少なくとも１個有する。この粘着面のうち少なくとも１個は、プリンタ内において、プリントヘッド上方に、好ましくは寝た姿勢を採るよう配置する。なお、本願では、印刷媒体又は受容支持体を構成していた微小物体が脱落する部位寄りの方向を「上方」、到達先寄りの方向を「下方」と称している。重力の方向に従い定義される上下とは一致しないことがあるので留意されたい。

本バッフルは、可動型の画像転写部材例えばドラムやウェブ（ベルト等）を画像形成先として使用するインクジェットプリンタ等にて、使用するとよい。本バッフルの全体位置を適宜設定することにより、印刷媒体又は受容支持体から漏出した微小物体や、可動型の画像転写部材から外向きに吐き出され或いは出っ張っている微小物体を、捕捉することができる。また、本構造物においては、更に、プリンタ内で画像転写部材近傍に位置することとなるよう粘着面を配置することもできる。先に述べた粘着面（第１面）とこの粘着面（第２面）は別々の面であってもよいが、粘着性のある同一の面をプリントヘッド上方且つ画像転写部材近傍に配置して同一の面により第１面及び第２面の機能を同時実現してもよい。更に、第１面を設ける部位と第２面を設ける部位は、本構造物上の同じ側にしてもよいし逆側にしてもよい。加えて、本構造物の表面を構成する複数の面のうち２個（例えば第１面と第２面）を、互いに角度をなして（斜めに）交差させてもよい。

本発明は、また、中間転写ドラム表面近傍に配置された硬いバッフルとして理解することもできる。本バッフルは、その上側粘着面が、中間転写ドラム上方に存する支持体送給経路例えば用紙経路の下方で露出することとなるよう、即ち用紙その他の支持体がドラム上方を通過するとき上から降ってくる微小物体を捕捉してそれら微小物体に対しドラムを遮蔽することができるよう、配置する。本バッフルにおいては、また、ドラムが回転しているときにドラム周辺の層状空間を通り抜ける微小物体を捕捉できるよう、且つドラムから突出してバッフルに接触する繊維等の細長い物体を捕捉できるよう、粘着面を配置することもできる。

本発明は、また、金属製又はプラスチック製の本体の表面のうち少なくとも１個に粘着剤を被着させたバッフルとして、理解することもできる。粘着剤としては、長期間に亘り粘着性を保ち続けるものを使用するのが望ましい。例えば、Ｔｅｌ Ｐｅｌｌａ， Ｉｎｃ．製の両面粘着テープを用いるとよい。

このようなバッフル利用型汚濁削減システムの効果は、汚濁物質収集粘着面が汚濁物質により埋まっていくため、時間の経過に伴って損なわれていく。従って、このバッフル利用型汚濁削減システムの有用性を際立たせるには、交換可能な形態で実施するとよい。例えば、印刷枚数１００００枚〜３００００枚毎に交換されるドラムメンテナンスカセット等、ユーザが交換するユニットの中に本汚濁削減システムを組み込んでもよいし、バッフルの粘着面を交換できるように構成してもよい。特に、本汚濁削減システムの一部又は全体を既存の印刷プロセス用顧客交換ユニット内に組み込んでおけば、本汚濁削減システムをその顧客交換システムと同時に従って定期的に交換してもらうことができるので、交換時間間隔が適正であれば汚濁物質（媒体を形成していた微小物体等）で埋まることによる粘着効果減損を防ぐことができ、製造当初・使用開始当初に比肩しうる汚濁削減効果及びそれによる信頼性向上効果をプリンタ寿命全体に亘り維持することができる。即ち、プリンタ寿命より短くまた本汚濁削減システムを使用して印刷を行える期間よりも短い時間間隔で印刷に係る顧客交換ユニットを交換することにより、本汚濁削減システムが組み込まれた顧客交換ユニットによる効果、即ち汚濁削減効果及びそれによる信頼性向上効果をプリンタ寿命全体の期間に亘り実効レベルに維持することができる。

さて、図４に示す断面は、図３と同様の構成に更にバッフル７０を付加した構成の断面である。このバッフル７０においては、例えば片側の面７２においては粘着性素材を使用し（図示せず）、そのほぼ裏側にある別の面７４においては粘着性素材を使用しない。バッフル７０及びその表面のうち少なくとも粘着面７２の幅、即ち図４を記した紙面に直交する方向における寸法は、印刷媒体２８の全幅をカバーできる幅としておくのが好ましい。例えば幅１１インチの用紙を使用するプリンタなら、バッフル７０及び粘着性第１面７２の幅を１１インチ超とする、といった具合である（１インチ＝約２．５４×１０^-2ｍ）。このようにすることによって、印刷媒体２８の全幅のどの部分から落ちてきたかによらず、落ちてきた物体を粘着面７２で受け止めてその上の粘着剤にはりつかせることができる。

粘着面７２の角度は、ドラム１４の表面上にある物体例えば印刷媒体２８から脱落してきた繊維又はこれに類する物体が当該粘着面７２上に接触するよう、定めておくのが望ましい。そうすることによって、ドラム１４上にあるその種の物体をプリントヘッド１１よりも上流側で好適に除去することができる。

図５に、別の形状のバッフル８０を用いた別の構成を示す。このバッフル８０は、先に示した粘着面７２と同様、印刷媒体２８からの脱落微小物体を捕捉する粘着面（第１面）８２を有している。バッフル８０は更に粘着面（第２面）８４を有しており、この粘着面８４は、粘着面８２に対してある角度をなす斜めの面であると同時に、ドラム１４の外面に倣って湾曲を有する面である（但し図面では作図の都合上この湾曲を表していない）。粘着面８４は、印刷媒体２８から脱落し（てドラム１４に付着し）た繊維等の微小物体を、プリントヘッド１１より上流にて当該粘着面８４に粘着させられるように、ドラム１４の近傍に配置されている。

バッフル７０と同様、バッフル８０及びその面８２及び８４も、印刷媒体２８の全幅をカバーできるよう構成するのが望ましい。

バッフル７０，８０は、このプリンタに設けられており媒体２８例えば紙を案内する上方の出口受容支持体案内装置６０の下端部に、例えばネジ、スナップフィット等適当な連結・締結手段で取り付けるようにしてもよい。或いは、バッフル７０，８０を受容支持体案内装置６０と一体に構成してもよい。但し、これらに限らず、好適でありさえすれば他種の実装手段、取付手段等を使用することもできる。

また、図４及び図５の何れの構成においても、画像転写部材例えばドラム１２とバッフル７０，８０との間隙を、画像転写部材とプリントヘッド１１との間隙よりも狭くするとよい。このようにすることによって、画像転写部材とプリントヘッド１１との間隙に捉えられてしまいそうな微小物体が落ちてくるときに、画像転写部材とバッフル７０，８０との間にある狭い間隙が画像転写部材プリントヘッド間隙より上流で微小物体に立ちはだかり、その微小物体がこの狭い間隙により阻止されることとなるため、好ましいことに、画像転写部材プリントヘッド間隙に捉えられてしまいそうな微小物体が実際にその間隙に捉えられることを防止することができる。

そして、本発明は、インクジェットプリントヘッド上方に位置する支持体送給経路内の支持体に画像を印刷するインクジェットプリンタの保護方法であって、粘着面を少なくとも１個有するバッフルを、支持体送給経路内の支持体から脱落した微小物体をその粘着面で捕捉できるよう、支持体送給経路下方且つインクジェットプリントヘッド上方に配置する方法としても、理解できる。

従来型のインクジェットプリンタの全体斜視外観を示す図である。 インクジェットプリントヘッドにて使用される従来型のオリフィス板を示す正面平面図である。 中間転写部材上に画像を印刷するタイプのインクジェットプリンタについて、従来における断面構成を示す模式図である。 中間転写部材上に画像を印刷するタイプのインクジェットプリンタであって、その内部にバッフルが実装されたものの断面構成を示す模式図である。 中間転写部材上に画像を印刷するタイプのインクジェットプリンタであって、その内部にバッフルが実装されたもの、特に図４に示したものとは異なるバッフルが実装されたものの断面構成を示す模式図である。

符号の説明

１ オフセット相変化インクジェット印刷装置、１０ 画像形成装置（固体インクジェットシステム）、１１ プリントヘッド、１４ 転写用回転ドラム、２６ インク像（画像）、２８ 最終的な受容支持体（印刷媒体）、７０，８０ バッフル、７２，８２，８４ 粘着面、７４ 非粘着面。

Claims (4)

1. プリントヘッドを用い画像転写部材に画像を印刷しその画像を更に印刷媒体に転写するプリンタ内で、印刷媒体下方且つプリントヘッド上方に配置され、
   概ね印刷媒体方向を向いた粘着面を少なくとも１個有し、
   プリントヘッドをこの粘着面によって印刷媒体由来の微小物体から保護するバッフル。
2. 請求項１記載のバッフルであって、上記粘着面と同一又は別の面である粘着面を画像転写部材近傍に配置したバッフル。
3. 画像転写部材にインク像を印刷するインクジェットプリントヘッドと、
   上方を通る支持体送給経路内の印刷媒体にこのインク像を転写する画像転写部材と、
   概ね印刷媒体方向を向いた粘着面を少なくとも１個有し印刷媒体下方且つプリントヘッド上方に配置されたバッフルと、
   を備え、印刷媒体に画像を印刷するインクジェットプリンタ。
4. インクジェットプリントヘッド上方に位置する支持体送給経路内の支持体に画像転写部材から画像を転写するプリンタにおけるインクジェットプリントヘッド保護方法であって、
   粘着面を少なくとも１個有するバッフルを印刷媒体下方且つインクジェットプリントヘッド上方に配置し、その粘着面のうち少なくとも１個を概ね印刷媒体方向に向ける方法。

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