JP2007160557A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機器内の機能部品へのミスト付着を抑える機構を提供する。
【解決手段】 インクジェット記録装置において、キャリッジを保持する中空シャフトを介し、且つシャフトに複数の貫通穴を上部に設け、効果的にミストを回収する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の被記録材にインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。

従来、紙、布、プラスチックシート、OHP用シート等の記録媒体（以下、記録媒体と記する）に対して記録を行う記録装置は、種々の記録方式例えば、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、又はインクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な形態として提案されている。

そのような記録装置の中で吐出口（ノズル）からインクを吐出させて記録紙上に記録を行うインクジェット記録方式の記録装置（以下、インクジェット記録装置と称する）は低騒音なノンインパクト記録装置として知られており、高密度かつ高速な記録動作が可能である。

一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載するキャリッジを駆動する手段と、記録紙を搬送する搬送手段 及びこれらを制御するための制御手段とを備えている。

一方、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出する為に利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、或いは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるものなどがある。

その中でも熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出させる方式のインクジェット記録方式の記録ヘッドは、吐出口を高密度に配列する事ができるため高解像度の記録をする事が可能である。その中でも電気熱変換素子をエネルギー発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上性が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから、有利である。

上述のように、インクジェット記録方式は簡単な構成からなる極めて優れた記録方式ではあるが、一方解決すべき問題も存在する。問題の１つは吐出口の目詰まりである。目詰まりの原因としては主に２つほどあり、１つは吐出口からの溶媒の蒸発によってノズル先端のインク粘度が高くなって不吐出を起こすものである。もう１つはインク液中の微細なごみがノズルに入って不吐出を起こすものである。

上述の問題の処理手段として一般にポンプ手段を用いた目詰まり回復処理手段が設けられている。

次に被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉する方向（主走査方向）に走査するシリアルスキャン方式を採用するシリアルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットした後、該被記録材と平行に移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像を記録（主走査）し、１（１回に複数行印刷できるものもある）行分の記録を終了した後に被記録材を所定量ピッチ送りを行い、再度停止した被記録材に対し次行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返す事により被記録材全体の画像記録が行われる。

言い換えると２組の搬送ローラ対間に張設された被記録材に対し、被記録材搬送方向に配列された複数の吐出口を有する記録ヘッドを主走査方向に往復移動させてこの移動の間に１行分の記録を行うものである。

記録動作中は、被記録材が停止しており、１行分の記録が終了し記録ヘッドがホームポジションに戻ると、その間に被記録材は所定量ピッチ送りされ、再度停止する。そして、同様の動作を繰り返すことにより被記録材全体に画像記録が行われるものである。

ここで、インクジェット記録装置に用いられている記録ヘッドから吐出されるインクには、画像記録に寄与するインク液滴の他に、画像記録に寄与しない微小インク液滴（以下、「インクミスト」と言う）が発生する。このインクミストが漂うことにより周辺の部材、例えば記録ヘッドと被記録材を介して対向するプラテンがインクで汚染されたり、搬送ローラが汚れてします事が多々有ったそこで、実開平９−３５３では、撥水性の良い搬送ローラを用いてローラに付着したインクミストをその都度、記録材に転写し、クリーニング効果を促す等の考案もなされている。
実開平９ー３５３号公報

上記従来例で説明した通り、記録ヘッドから吐出されるインクには、画像記録に寄与するインク液滴の他に、画像記録に寄与しないインクミストが発生する。このインクミストが漂うことにより周辺の部材、例えば記録ヘッドと被記録材を介して対向するプラテンがインクで汚染されてしまい、被記録材の裏面側にインク汚れが付着したりプラテン上のインクが増粘すると被記録材とプラテン間のすべりが悪くなり、搬送不良、ジャム（紙詰まり）、斜行、しわや波打ち等が発生する恐れがあった。特に、被記録材が平面に保たれるようにエアー吸引手段を設けたプラテンにおいては、特にインク汚染が進行してしまう。

これに対し、外装部分にファンを設けてインクミストを吸引するという提案もなされているが、ミストが発生するヘッド部分の距離が長く、更にキャリッジが摺動するためにダクトも設けられない構成になっている。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、機器内の機能部品へのミスト付着を抑える機構を提供することにある。

上記問題点に鑑み、記録ヘッドと記録ヘッドを搭載するキャリッジと、被記録媒体を支持するプラテンと、記録紙を搬送する機構と、記録紙の移送方向に対して直交方向に往復運動させるキャリッジ制御機構とを有するインクジェット記録装置において、キャリッジを摺動自在に保持させるためのシャフトを空洞構造とし、且つシャフトの外観面に複数のミスト吸引穴を設け、ヘッドの近傍でミストを効率良く回収するミスト用ダクト構造を提供するものである。

以上説明したように、記録ヘッドと記録ヘッドを搭載するキャリッジと、被記録媒体を支持するプラテンと、記録紙を搬送する機構と、記録紙の搬送方向に対して直交方向に往復運動させるキャリッジ制御機構とを有するインクジェット記録装置において、キャリッジを保持、摺動させるためのシャフトを空洞構造とし、且つシャフトの外観面に複数の穴を設ける事により下記の効果が生じた。

（１）記録ヘッドの近傍でインクミストを回収する事が可能となり、従来に比べ吸引効率が向上した。

（２）ミスト吸引用のダクトを新たに設ける必要がなく、コストダウンとスペースの確保が可能となった。

（３）キャリッジを保持するシャフトを空洞化する事で軽量化が図れた。

（実施例１）
本発明に鑑み、実施形態を詳細に説明する。図１は、第一実施例のインクジェット記録装置のキャリッジ斜視図を示し、図２は、プリンタ本体斜視図、図３は記録装置における要部の平面図をそれぞれ示す。

図２において、５６はインクジェット記録装置本体である。記録手段である記録ヘッド５８は、被記録媒体としての記録紙５１に対向した面に矢印Ｃ、Ｄの主走査方向と略直交した方向に複数のノズル列が設けられており、各ノズル列毎に異なる色のインクを吐出する。

この記録ヘッド５８はキャリッジ５２上に置され、各インク色のノズル列に対しては、それぞれの供給チューブ５５を介してインクタンク５４から各色のインクが供給される。

キャリッジ５２は、両端部がフレーム６１に固定され、互いに平行なガイドシャフト５７に沿って、矢印Ｃ，Ｄの主走査方向に不図示のベルト駆動装置とモータにより往復動可能に支持されている。なお、このキャリッジ５２は、不図示のベルト駆動装置とモータとにより往復動される。キャリッジ５２の移動範囲の近傍には、搬送ローラ５９と、これに当接するピンチローラ（不図示）とが設けられている。また、インクジェット記録装置本体５６の前部には、着脱可能なカセット６０が取りつけられている。記録紙５１は、カセット６０から供給され、記録ヘッド５８と対向する記録位置に至り、そして搬送ローラ５９及び不図示のピンチローラに挟まれて、それらの搬送ローラ５９及びピンチローラの回転によりキャリッジ５２の移動方向と直交する矢印Ｙの副走査方向に搬送される。記録ヘッド５８により画像が記録された記録紙５１は、排紙スタッカ５３に排出されるものである。

図３は、記録装置の要部を示したものである。キャリッジ５２の移動範囲の右端付近に設けられたホームポジションには、キャリッジ５２と対向可能な位置に、ヘッド回復手段６２が配設されている。ヘッド回復手段６２は、記録動作の待機中や記録動作の前後、もしくは一行毎の記録の合間に作動する。このヘッド回復手段６２は、記録ヘッドの目詰まりを防止するなどしてインクの吐出性能を保持し、更にキャッピング、吸引、ワイピングなどの動作も行う。

次に本発明のキャリッジの断面図を示している図１について詳細な説明を行う。図において、不図示のインクジェット本体に設けられたプリンタフレームにＣＲメインシャフト１とＣＲサブシャフト２が調整機構を介して固着されている。この調整機構は、ヘッドと記録紙との距離を調整し、印字品位向上やヘッドとの擦れを防止する為に設けられている。そして、図中、キャリッジ４には、軸受５と軸受６が設けられ、ＣＲメインシャフト１に対して、軸受５を介してキャリッジ４が走査方向に摺動自在に保持され、またＣＲサブシャフト２に対しては、軸受６を介してキャリッジ４が摺動自在に保持されている。そして、キャリッジ４には、不図示のヘッドを所定の位置に固定する為のヘッドセットレバー８が回転軸９を中心に回動自在に設けられ、ヘッドコンタクト７に押し付け保持される形態をとる。また、キャリッジ４には不図示のチューブが設けられ、ヘッドにインクを供給する構造となっている。

上記プリンタでは、記録紙にインクを吐出すると、インクの水分により記録紙にコックリング（凹凸）が発生し、それによりヘッドに擦れてしまう不具合が有る為に、ヘッドと記録紙に一定の距離を設けている。

従って、この区間でインクミストが発生し、漂うことにより周辺の部材、例えば記録ヘッドと被記録材を介して対向するプラテンがインクで汚染されてしまい、被記録材の裏面側にインク汚れが付着したりプラテン上のインクが増粘すると被記録材とプラテン間のすべりが悪くなり、搬送不良、ジャム（紙詰まり）、斜行、しわや波打ち等が発生する恐れがあった。また、ＣＲ位置検出センサーの機能を阻害したり、プリンタ外部へファンのダクトを通って排出される等の問題があった。

本提案では、インクミストが発生するヘッド周囲に配設されているキャリッジを保持するＣＲメインシャフト１及び、ＣＲサブシャフト２を中空構造とし、シャフトが回転しないように端部を固着し、且つ一定間隔でミスト吸引穴３を複数個設け、キャリッジの走査方向にシャフト端部からポンプやファン等により吸引する事でヘッド近傍で発生したインクミストをヘッド近傍で効率良く吸引する構造を提供するものである。

上述のＣＲメインシャフト１とＣＲサブシャフト２に設けたミスト吸引穴３は、ＣＲメインシャフト１とＣＲサブシャフト２の断面中心より上側に吸引穴の中心位置がくるように配設され、ミストを吸引した際、ミスト吸引穴３の周囲にインクが付着し、そこから記録紙上にインクが漏れ出るのを防ぐ事を目的としている。

（実施例２）
図４は、本考案の第二実施例を示す図である。本実施例では、キャリッジ４を保持するシャフトを第一実施例で示した円形断面形状から四角形状に変更したものであり、ＣＲメインフレーム１０とＣＲサブフレーム１１から構成されている。この場合、市販の角パイプをそのまま使用する事ができ、ミスト吸引穴３の加工も簡単にでき、コストダウンが可能である。更に、第一実施例ではシャフトの回転防止が必要であったが
本考案の形状では、その必要が無いものである。

キャリッジの斜視図 第一実施例のプリンタ本体斜視図 第一実施例の要部の平面図 第二実施例のキャリッジの斜視図

符号の説明

１ ＣＲメインシャフト
２ ＣＲサブシャフト
３ ミスト吸引穴
４ キャリッジ
５ 軸受
６ 軸受
７ ヘッドコンタクト
８ ヘッドセットレバー
９ 回転軸
１０ ＣＲメインフレーム
１１ ＣＲサブフレーム
５０ 回復ユニット
５１ 記録紙
５２ キャリッジ
５３ 排紙スタッカ
５４ インクタンク
５５ 供給チューブ
５６ インクジェット記録装置本体
５７ ガイドシャフト
５８ 記録ヘッド
５９ 搬送ローラー
６０ カセット
６１ フレーム
６２ ヘッド回復手段

Claims (3)

1. 記録信号に基づき駆動制御される駆動ヘッドと該記録ヘッドを搭載するキャリッジと、被記録媒体を支持するプラテンと、前記被記録媒体を搬送するための被記録媒体送り機構と、前記被記録媒体の移送方向に対して直交方向に往復運動させるキャリッジ制御機構とを具備するインクジェット記録装置において、該キャリッジを保持、摺動させるための部材内部に空洞を設け、且つ複数の貫通穴を肉厚面に具備した事を特徴とするインクジェット記録装置。
2. 円形の断面形状を有する中空パイプにより前記キャリッジを保持、摺動させ、且つ中空パイプの外周上に貫通穴を複数設けた事を特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 上記中空パイプの断面中心より上部に穴中心を有する貫通穴を長手方向に複数設けた事を特徴とする請求項１、２に記載のインクジェット記録装置。

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