JP2009056666A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置外に排出されたインクミストを回収することができ、装置外部のインク汚染を軽減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】 記録ヘッド２の吐出口から記録媒体１５へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置である。空気を吸引する吸引手段７と、一端部が記録ヘッドの近傍に開口するとともに他端部が吸引手段に接続された吸引ダクト６と、一端部が装置の下面に開口するとともに他端部が吸引手段に接続された導入ダクト４３と、を備える。吸引手段からの排気を装置外へ排出する排気口４２と、吸引手段により生じる空気流の経路に配置されたフィルタ８と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。

プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の記録装置には、記録ヘッドの記録方式により、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式、感熱式、ワイヤドット式など、種々の形態に分類することができる。そのうちの一つであるインクジェット式（インクジェット記録装置）は、画像情報に基づいて記録ヘッドの吐出口から記録媒体にインクを吐出して記録を行うものである。記録媒体としても、普通紙の他、プラスチックシート、写真調印画紙、ＯＨＰ、布など、種々の材質のシート材が使用されている。また、記録装置における走査方式には、記録ヘッドの主走査による１ライン分の記録とシート材のピッチ搬送（副走査）とを交互に繰り返すシリアルタイプがある。また、長尺記録ヘッドにより１ライン分を一括記録しながらシート材を連続搬送（副走査）するラインタイプもある。

一方、エレクトロニクス技術の進歩によるコンピュータの処理能力の進歩に伴い、記録装置を用いる画像処理装置においては大量のデータを処理することを要請されており、特にカラー画像処理装置において強く要請されている。これに伴って、カラー画像を出力するための記録装置の利用範囲が急速に拡大しており、従来の写真印刷に代わって、インクジェット式の記録装置を用いてカラー画像を出力することが行われている。また、画像形成に用いられる記録媒体のサイズに関しても、小は名刺サイズから大はＢ０以上のポスターサイズに至るまで、記録装置の適用範囲が拡大している。

インクジェット記録装置においては、吐出口からインクを吐出することから、画像を形成するインク滴（主滴）の飛翔に伴い、霧状のインクミストが発生することがある。このインクミストは、微小な液滴であるために移動速度が遅く、通常ではその大部分がシート材には付着しない。特に、シリアルタイプの場合は、キャリッジの移動により装置内部に複雑な気流が発生するため、この気流によってインクミストが装置内の広い範囲に拡散し浮遊することになる。図３はインクジェット記録装置においてキャリッジの周辺にインクミストが浮遊する状態を示す部分正面図である。図３において、往復移動するキャリッジ１０１に記録ヘッド１０２が搭載されており、記録媒体としてのシート材１１５は記録ヘッド１０２と対向する位置でプラテン１１４上に支持されている。記録のためにキャリッジ１０１が矢印Ａ方向に走査すると、記録ヘッド１０２からのインク吐出に伴って発生するインクミスト１１６の大部分は、シート材１１５に到達することなく、キャリッジ０１１の移動方向の後方に拡散する。キャリッジ１０１の走査が繰り返し行われると、インクミスト１１６は次第に装置内に拡散し内部全域に充満するようになる。

そして、充満したインクミストが装置内の各部に付着することで、次のような不都合が生じる。第１に、キャリッジの位置検出精度が低下する。インクジェット記録装置ではキャリッジの位置検出手段としてリニアエンコーダを使用することが多い。リニアエンコーダは、透明なフィルムの表面の所定間隔ごとに光透過部及び光遮蔽部を配列したリニアスケールと、このリニアスケールの目盛を光学的に読取るエンコーダセンサとから構成される。そこで、リニアスケールの光透過部にインクミストが付着すると光透過性が損なわれて位置検出精度が低下する。また、エンコーダセンサにインクミストが付着すると、読取精度が低下することで位置検出精度が低下する。第２に、キャリッジの案内支持部における擦動抵抗が増大して安定した移動が困難になる。キャリッジは軸受を介してガイドシャフトに沿って往復移動可能に支持されている。そこで、ガイドシャフトにインクミストが付着すると、付着したインクミストが液状から次第に増粘して固化する。固化したインクミストによりキャリッジとガイドシャフトとの間の擦動抵抗が増大し、キャリッジの移動が不円滑になって記録画像に乱れが生じて画質が低下する。

このような不都合を解消するために、従来、装置内に発生するインクミストを吸引する吸引回収技術が適用されている。図４は従来のインクジェット記録装置におけるインクミストの吸引回収手段を示す縦断面図である。図４において、記録ヘッド１０２を搭載したキャリッジ１０１はガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に案内支持されている。キャリッジ１０１の位置はエンコーダセンサ１０４とリニアスケール１０５により検出される。装置内部には、記録ヘッド１０２の近傍に開口する吸引ダクト１０６が配されており、吸引ダクト１０６には吸引ファン１０７が接続されている。吸引ファン１０７の出口側にはフィルタ１０８が装着されており、フィルタ１０８の排出側には、装置外部へ通じる排気ダクト１０９が設けられている。記録ヘッド１０２のインク吐出により発生するインクミストは、吸引ファン１０７を作動することにより、図４中の矢印のように、吸引ダクト１０６を介して空気とともに吸引され、フィルタ１０８でその大部分が捕捉された後、排気ダクト１０９を通して装置へ排出される。上記のインクミスト吸引回収手段は装置の筐体１１３に収納されており、通常では、排気ダクト１０９は装置の後部に配される。また、装置の筐体１１３、従って記録装置は、脚１１０ａ、１１０ｄを介して設置机１１１上に載置されている。なお、記録装置は、通常では４つの脚を介して設置机１１１に載置されており、図４中にはそのうちの２つの脚のみが示されている。

インクミストを吸引回収するための従来技術として、例えば、特許文献１には、インクジェット記録装置の筐体の上部に空気導入口を設け、吸引手段により空気導入口から装置内部へ向けて空気流を形成することが開示されている。
特開２００６−２４００７８号公報

しかしながら、図４に示す従来技術に係るインクジェット記録装置では、インクミストが装置外へ排出されてしまい、設置机等を汚してしまうという不都合があった。すなわち、図４に示す吸引回収収納では、吸引ファンにより装置内のインクミストを回収することは可能であるが、フィルタ１０８を装着したとしても全てのインクミストを捕捉することができない。そのため、フィルタ１０８をすり抜けたインクミストが装置外へ排出されてしまう。一般に、記録装置はその後方を壁に近接して設置かれることが多い。このため、排気ダクト１０９から排出されたインクミストは、その一部が図４中に矢印で示すように筐体１１３の後下部へ向かうことになる。そして、インクミストの量が増えると、設置机１１１上にインクミストが付着してインク汚れが生じてしまう。

図５は、図４に示すインクジェット記録装置から排出されたインクミストが設置机上に付着する状態を示す部分斜視図である。図５において、排気ダクト１０９から排出されたインクミストの量が増えると、これが設置机１１１に堆積し、堆積した付着ミスト１１７により設置机１１１が汚損される。このような装置外部のインク汚れはユーザビリティの観点から防止する必要がある。また、特許文献１の構成では、装置内のインクミストの回収効率を上げることはできるが、図５に示すようなインクミストによる装置外部の汚れに関しては何ら対処することができないものであった。つまり、従来のインクジェット記録装置では、装置外は排出されるインクミストによる装置外部のインク汚れを有効に防止する手段は見当たらなかった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、装置外に排出されたインクミストを回収することができ、装置外部のインク汚染を軽減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である。

本発明は、上記目的を達成するため、記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、空気を吸引する吸引手段と、一端部が記録ヘッドの近傍に開口するとともに他端部が前記吸引手段に接続された吸引ダクトと、一端部が装置の下面に開口するとともに他端部が前記吸引手段に接続された導入ダクトと、前記吸引手段からの排気を装置外へ排出する排気口と、前記吸引手段により生じる空気流の経路に配置されたフィルタと、を備えることを特徴とする。

記録ヘッドからのインク吐出に伴って発生するインクミストを吸引回収するとともに、装置外に排出されたインクミストも回収することができ、装置外部のインク汚染を軽減することができるインクジェット記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は一実施形態に係るインクジェット記録装置の縦断面図である。図２は図１のインクジェット記録装置を底面から見た下面図である。図１及び図２において、記録ヘッド２を搭載したキャリッジ１は、ガイドシャフト３に案内されて往復移動する。キャリッジ１に搭載されたエンコーダセンサ４により枠対側に張設されたリニアスケール５を読み取ることにより、キャリッジ１の移動量を検出する。記録ヘッド２の吐出面２１には、複数の吐出口を所定ピッチで配列した吐出口列が形成されている。カラー記録のように複数色のインクを用いる場合は、吐出面２１に複数の吐出口列が並列配置されている。記録ヘッド２の吐出面２１と対向する位置にはシート材１５を支持するためのプラテン１４が設置されている。

プラテン１４の搬送上流側には搬送ローラ３１及びピンチローラ３２からなる搬送ローラ対が配置され、プラテン１４の搬送下流側には排紙ローラ３３及び拍車３４からなる排紙ローラ対が配置されている。不図示の給紙装置から給送されたシート材１５は、搬送ローラ対３１、３２によりプラテン１４上を搬送される。画像情報に基づいて、記録ヘッド２の吐出口からシート材１５へインクを吐出することにより記録が行われる。記録されたシート材１５は、排紙ローラ対３３、３４により排出口３５から装置本体外（通常、排紙トレイ上）へ排出される。以上のような記録装置の記録機構は筐体１３により覆われている。インクジェット記録装置は、記録機構を収納した筐体１３の底面に設けられた４つの脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを介して設置机１１上に載置されている。

筐体１３の内部には、一端部に記録ヘッド２の近傍に開口する開口部４１が設けられた吸引ダクト６が配されている。吸引ダクト６の他端部は、空気を吸引する吸引手段を構成する吸引ファン７に接続されている。吸引ファン７の出口側にはフィルタ手段８が配されており、フィルタ手段８の出口側には排気ダクト９が配されている。吸引ダクト６の開口部４１は、記録ヘッド２を搭載したキャリッジ１の移動範囲をカバーするように、記録ヘッド２に向かって開口している。これにより、キャリッジ１（記録ヘッド２）の位置や移動方向に関わらず、記録ヘッド２のインク吐出に伴って発生するインクミストを効率よく吸引することができる。フィルタ手段８は、吸引ファン７により生じる空気流の経路に配置されており、図示の例では、吸引ファン７から排出される空気流中のインクミストを捕捉するように配置されている。排気ダクト９は吸引ファン７からの排気を装置外（筐体１３外）へ排出するものであり、図示の例では、フィルタ手段８で大部分のインクミストを除去された後の空気を、筐体１３の後面に配された排気口４２から排出するように配されている。

さらに、一端部が装置（装置の筐体１３）の下面に開口するとともに他端部が吸引ファン７の入口側に接続されている導入ダクト４３が設けられている。本実施形態では、導入ダクト４３は、一端部に設けられた開口部４４を介して装置の下面と載置台（設置机）１１との間の空間に連通しており、他端は吸引ダクト６の途中に合流することで吸引ファン７に接続されている。記録ヘッド２の吐出口からインクを吐出すると、画像形成に用いられる主滴に伴って霧状のインクミストが発生するが、このインクミストは吸引ファン７の作動により図１及び図２中に矢印で示すように吸引されて回収される。

すなわち、インク吐出に伴って発生するインクミストは、吸引ファン７により記録ヘッド２の近傍の開口部４１から吸引ダクト６内へ吸引される。空気と共に吸引されたインクミストはフィルタ８によりその大部分を回収され、残余のインクミストは空気と共に排気ダクト９から装置外の後方へ排出される。排出されたインクミストは筐体１３の後側（例えば後方の壁面との間）で下方へ向かって流れる。そして、設置机１１に到達したインクミストは、装置底面と設置机１１との間の空間に開口する開口部４４から導入ダクト４３内へ吸引される。導入ダクト４３に吸引されたインクミストは吸引ファン７の入口側で吸引ダクト６内の流れ（インクミスト）と合流する。つまり、導入ダクト４３を設けることにより、インクミストの循環が形成される。こうして、吸引されたインクミストは、循環する度にフィルタ手段８によって捕捉されていき、装置外部へ放出されるインクミストを大幅に確実に低減することができる。

吸引ダクト６と導入ダクト４３の流量比はフィルタ８の性能によって決定することが好ましい。例えば、フィルタ８のインクミスト捕捉率をＸ％とすると、吸引ダクト６と導入ダクト４３の流量比が約「Ｘ：（１００−Ｘ）」程度となるように設定することが好ましい。通常、Ｘは１００％に近いため、導入ダクト４３の空気流量は吸引ダクト６に比べて格段に小さくなる。また、本実施形態では、導入ダクト４３の開口部４４は脚１０ｄの近傍に配されている。排気ダクト９から排気されたインクミストは、筐体１３の後側で下向き流れた後、筐体１３と設置机１１の間に流れ込むが、その際、脚１０ｄのように空気流を阻害する部材があると、この部材の近傍で滞留しやすい。そこで、本実施形態では、４つの脚のうちの１つの脚１０ｄの近傍に導入ダクト４３を開口させることで、より効果的に装置外のインクミストを回収できるように構成されている。

キャリッジ１は、ガイドシャフト３に沿って装置内を左右方向に往復移動する。吸引ダクト６の開口部４１はキャリッジ１の移動領域をカバーする範囲で記録ヘッド２に向けて開口しているので、キャリッジ１の位置や移動方向に関わらずインクミストを効率よく吸引することができる。こうして吸引されたインクミストは、フィルタ８で大部分を捕捉された後、装置外へ排出される。装置外へ排出されたインクミストは、下方へ流れた後、導入ダクト４３を通して再び吸引ファン７により吸引され、吸引ダクト６に吸引されるインクミストと合流される。合流したインクミストは再度フィルタ８を通して排気ダクト９から排出される。排出されたインクミストは、上述の同様に、さらに導入ダクト４３を通して吸引され、フィルタ８を循環させられる。こうして、筐体１３と設置机１１との間の空間など、装置外へ排出されたインクミストを導入ダクト４３から回収するとともに、回収したインクミストを吸引したインクミストと共にフィルタ８によりさらにその大部分を捕捉して回収する。このような動作により、排出されたインクミストが設置机１１の上などの装置外部に付着することを防止するとともに、効率よく回収することができる。

なお、本実施形態では、記録装置の脚の近傍に導入ダクト４３を開口させ、開口部４４から装置外のインクミストを吸引するように構成したが、これに限定されるものではない。例えば、筐体１３の底面に凹凸がある場合は、この凹凸部の近傍に導入ダクトを開口させる構成により、装置外のインクミストを効果的に回収することができる。また、吸引ダクト６により装置内から吸引する空気流量と、導入ダクト４３により装置外から吸引する空気流量との比率についても、種々の態様で実施することができ、場合によっては、例えば同じ流量にしても良い。つまり、装置底面と載置台（設置机等）との間に滞留するインクミストを吸引し回収できる構成であれば、種々の態様で実施することができる。

なお、以上説明した実施形態では、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジを用いるシリアルタイプの記録装置を例に挙げた。本発明は、記録媒体を搬送する方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置など、他の記録方式の場合も同様に適用可能である。また、本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の単体の記録装置の他、複合機器やシステム構成などにおける記録装置に対しても同様に適用可能である。

一実施形態に係るインクジェット記録装置の縦断面図である。 図１のインクジェット記録装置の下面図である。 インクジェット記録装置においてキャリッジの周辺にインクミストが浮遊する状態を示す部分正面図である。 従来のインクジェット記録装置におけるインクミストの吸引手段を示す縦断面図である。 インクジェット記録装置から排出されたインクミストが載置台上に付着する状態を示す部分斜視図である。

符号の説明

１ キャリッジ
２ 記録ヘッド
６ 吸引ダクト
７ 吸引手段（吸引ファン）
８ フィルタ
９ 排気ダクト
１０ 脚
１１ 載置台（設置机）
１３ 筐体
１４ プラテン
１５ 記録媒体（シート材）
２１ 吐出面
４１ 開口部
４２ 排気口
４３ 導入ダクト
４４ 開口部

Claims (4)

1. 記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
   空気を吸引する吸引手段と、一端部が記録ヘッドの近傍に開口するとともに他端部が前記吸引手段に接続された吸引ダクトと、一端部が装置の下面に開口するとともに他端部が前記吸引手段に接続された導入ダクトと、前記吸引手段からの排気を装置外へ排出する排気口と、前記吸引手段により生じる空気流の経路に配置されたフィルタと、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記フィルタは前記吸引手段と前記排気口との間に配置されていること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. 前記導入ダクトは、前記吸引ダクトの一部を介して前記吸引手段に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記導入ダクトは、装置の下面の脚の近傍に開口していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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