JP2009285902A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライン方式の記録ヘッドに対向する位置に記録媒体があったとしても、当該ヘッドのメンテナンスを可能とする。
【解決手段】このインクジェット記録装置には、記録媒体を支持するプラテンと、プラテン上を通過するように前記記録媒体を搬送する搬送装置と、プラテンに支持された記録媒体に対してインクを吐出するため、当該記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に延在するライン式の記録ヘッドを複数と、複数の記録ヘッドの吐出面がプラテンに対して対向するように記録ヘッドを支持するキャリッジと、複数の記録ヘッドのそれぞれの一端部に接続されて、当該記録ヘッドのそれぞれに対してインクを供給するためのインク供給部とが備えられている。複数の記録ヘッドは、当該記録ヘッドの一端側を中心にキャリッジに対して回動し、プラテン上に所定の空間が形成されるように退避する。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

従来より、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタには、インクを吐出する記録ヘッドを所定の方向に移動させながら当該記録ヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、所定の画像を記録するシリアル方式と、記録ヘッドを固定し、そのヘッドに対して記録媒体を移動させながら当該記録ヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、所定の画像を記録するライン方式とがある。

ここで、安定したインク吐出を維持するために、いずれの方式であっても記録ヘッドに対して所定のタイミングでメンテナンスを施すようになっている。例えば、シリアル方式の場合には、記録ヘッドをメンテナンスするためのメンテナンスユニットを、記録ヘッドの走査方向における画像記録領域以外に配置して、メンテナンス時においてはメンテナンスユニットまで記録ヘッドを移動させることで、記録ヘッドのメンテナンスを行うようになっている（例えば特許文献１参照）。

一方、ライン方式の場合には、記録媒体の搬送経路を挟んでメンテナンスユニットが記録ヘッドに対向するように配置されていて、記録媒体が搬送されていない状態のときにメンテナンスユニットが記録ヘッドのメンテナンスを行うようになっている（例えば特許文献２参照）。
特開平７−３２６０２号公報 特開２００３−１８２１１５号公報

ところで、記録媒体がロール紙である場合、シリアル方式であるとロール紙が記録ヘッドに対向する位置にあったとしても記録ヘッドがメンテナンスユニットまで移動するためにメンテナンス可能であるが、ライン方式では記録ヘッドとメンテナンスユニットの間にロール紙が介在するためにメンテナンスは不可能である。

そこで、本発明の課題は、ライン方式の記録ヘッドに対向する位置に記録媒体があったとしても、当該ヘッドのメンテナンスを可能とすることである。

請求項１記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
記録媒体を支持するプラテンと、
前記プラテン上を通過するように前記記録媒体を搬送する搬送装置と、
前記プラテンに支持された前記記録媒体に対してインクを吐出するため、当該記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に延在するライン式の記録ヘッドを複数と、
複数の前記記録ヘッドの吐出面が前記プラテンに対して対向するように前記記録ヘッドを支持するキャリッジと、
複数の前記記録ヘッドのそれぞれの一端部に接続されて、当該記録ヘッドのそれぞれに対してインクを供給するためのインク供給部とを備え、
複数の前記記録ヘッドは、当該記録ヘッドの一端側を中心に前記キャリッジに対して回動し、前記プラテン上に所定の空間が形成されるように退避することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
複数の前記記録ヘッドは、個別に前記キャリッジに対して前記回動をすることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記キャリッジは、前記プラテンに対して接離自在であることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３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、
前記プラテン上の前記記録媒体から退避した前記記録ヘッドの吐出面を摺擦するワイプ部が備えられていることを特徴としている。

請求項５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、
前記インク供給部は、
インクを貯留する複数のインクタンクと、
前記複数のインクタンクのそれぞれと、複数の前記記録ヘッドのそれぞれの一端部とを連通するインク供給管と、
前記複数のインクタンクを個別に昇降させる昇降部とを有し、
前記昇降部は、
前記プラテン上から退避している前記記録ヘッドに対しては、当該退避している記録ヘッドに対応する前記インクタンクを前記退避している記録ヘッドの水頭値基準位置よりも上方に配置し、
前記プラテン上から退避していない前記記録ヘッドに対しては、当該退避していない記録ヘッドに対応する前記インクタンクを前記退避していない記録ヘッドの水頭値基準位置よりも下方に配置することが可能であることを特徴としている。

本発明によれば、複数の記録ヘッドが、当該記録ヘッドの一端側を中心にキャリッジに対して回動し、プラテン上に所定の空間が形成されるように退避するので、プラテン上に記録媒体があったとしても、記録ヘッドの下方にメンテナンス用の空間を確保することができる。これにより、記録媒体を取り除かなくとも記録ヘッドのメンテナンスが可能となる。
また、インク供給部と接続された一端部側を中心に記録ヘッドが回動するために、退避時においては他端部側がプラテンから離れることになる。つまり、プラテンが水平に配置されている場合には、インク供給部と接続された一端部側が他端部側よりも下方に位置することになるため、記録ヘッドのノズルからインクが漏れ出て記録媒体を汚してしまうことを防止することができる。

以下、本実施形態のインクジェット記録装置を例示し説明する。図１はインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は側面図である。図１及び図２に示すように、インクジェット記録装置１には、記録媒体（図示省略）を支持するプラテン２と、プラテン２上を通過するように記録媒体を搬送する搬送装置３と、プラテン２により支持された記録媒体に対して光硬化型インク（以下、インクと記載。）により画像を記録する画像記録部４と、画像記録部４にインクを供給するインク供給部５と、各種指示が入力される入力パネル６と、これらを支持するフレーム７とが設けられている。

搬送装置３には、ロール状に巻かれた画像記録前の記録媒体を回転可能に保持する記録媒体供給部３１と、画像が記録された記録媒体を巻き取る巻き取り部３２と、記録媒体供給部３１と巻き取り部３２との間で記録媒体に対して搬送力を付与する搬送部３３とが備えられている。搬送部３３は、画像記録部４に対して搬送方向の下流側に配置されている。

図３は、画像記録部４の概略構成を示す斜視図である。この図３に示すように、画像記録部４には、プラテン２に支持された記録媒体に対してインクを吐出するインク吐出部８と、記録媒体に着弾したインクを硬化させるため、当該記録媒体に対して光を照射する照射部９と、インク吐出部８及び照射部９を支持するキャリッジ１０とが備えられている。

インク吐出部８には、インクを吐出する複数のヘッド部８１が、搬送方向に沿って所定間隔を開けて配列されている。各ヘッド部８１には、記録媒体に向けてインクを吐出する記録ヘッド８２と、記録ヘッド８２の駆動基板８３と、記録ヘッド８２及び駆動基板８３を支持する基台８４とが設けられている。

記録ヘッド８２はライン式の記録ヘッドであり、搬送方向に直交する方向（前後方向）に延在していて、これによりノズル列も同一方向に沿って配列されている。記録ヘッド８２の後端部には、インク供給部５のインク供給管５１が接続されている。
駆動基板８３は、基台８４から立設する立設片８５に固定されていて、記録ヘッド８２の上方に配置されている。

基台８４の前端部には、取っ手８６が設けられているとともに、後端部には基台８４をキャリッジ１０に対して回動自在とする例えばヒンジ等の回動部８７（図５参照）が設けられている。作業者が取っ手８６を持って基台８４を回動させると、それに伴って記録ヘッド８２及び駆動基板８３も、記録ヘッド８２の後端側にある回動部８７を中心にして回動することになる（図４参照）。回動部８７は各ヘッド部８１に設けられているために、各ヘッド部８１毎に個別に回動させることが可能となっている。ここで、図３では記録ヘッド８２の吐出面８２１（図４参照）とプラテン２とが対向している画像記録状態を示しており、図４では１つのヘッド部８１のみがプラテン２上に所定の空間が形成されるように回動された状態を示している。このようにヘッド部８１が回動すると記録ヘッド８２はプラテン２の直上から退避して吐出面８２１が露出するので、この退避によって形成された空間を当該吐出面８２１のメンテナンスに使用することが可能となる。以降、この状態を第１メンテナンス状態と称す。

照射部９には、図３に示すように、各ヘッド部８１から吐出されたインクを記録媒体に着弾直後に半硬化（ピニング）させるための第１照射部９１と、画像記録部４の下流側に配置されて記録媒体上のインクを完全に硬化させるための第２照射部９２（図１，２参照）とが設けられている。

第１照射部９１には、プラテン２上の記録媒体に対して光を照射する複数の光源９１１（図５参照）と、各光源９１１を覆うカバー部９１２とが設けられている。

光源９１１は、例えば蛍光管であり、前後方向に延在するように形成されている。各光源９１１は、各ヘッド部８１に対して搬送方向の直下流に配置されている。そして、各光源９１１はカバー部９１２により支持されている。

カバー部９１２は、各光源９１１を個別に格納する格納部９１３を備えている。格納部９１３は、各光源９１１の周囲及び上部を覆い、下方のみが開口していて、この開口を介して光源９１１の光が照射されるようになっている。また、格納部９１３は、ヘッド部８１の上方を開放する形状に形成されていて、ヘッド部８１の回動を阻害しないようになっている。

カバー部９１２の前端部には、取っ手９１４が設けられているとともに、後端部にはカバー部９１２をキャリッジ１０に対して回動自在とする例えばヒンジ等の回動部９１５（図５参照）が設けられている。作業者が取っ手９１４を持ってカバー部９１２を回動させると、それに伴って各光源９１１も、カバー部９１２の後端側にある回動部９１５を中心にして回動することになる。ここで、図３は上述したように画像記録状態を示しており、この画像記録状態では各光源９１１がプラテンに対向している。また、図５では、プラテン２上に所定の空間が形成されるようにカバー部９１２及び複数の光源９１１が回動された状態を示している。このようにカバー部９１２が回動すると複数の光源９１１はプラテン２の直上から退避して露出するので、この退避によって形成された空間を当該各光源９１１のメンテナンスに使用することが可能となる。以降、この状態を第２メンテナンス状態と称す。
そして、第１照射部９２を回動するための回動部９１５と、ヘッド部８１を回動させるための回動部８７とは別体であるために、複数の記録ヘッド８２と、複数の光源９１１とは、個別に退避可能となっている。

キャリッジ１０には、図３〜５に示すように複数のヘッド部８１を支持する支持板１１と、支持板１１の周囲を囲んで当該支持板１１を支持する枠体１２とが設けられている。

支持板１１には、各記録ヘッド８２の吐出面８２１を露出させる複数のヘッド用開口（図示省略）と、各ヘッド用開口における搬送方向の下流側に配置されて光源９１１を露出させる複数の光源用開口１１１とが形成されている。光源用開口１１１は、記録媒体上のインクに対して確実に光を照射できるように、その前後方向の大きさが、記録ヘッド８２のノズル列長さよりも大きく形成されている。また、支持板１１におけるヘッド用開口の後端側には、各ヘッド部８１の回動部８７が取り付けられている。

支持板１１の前端部には、取っ手１１２が設けられているとともに、後端部には支持板１１を枠体１２に対して回動自在とする例えばヒンジ等の回動部１１３が設けられている。作業者が第２メンテナンス状態から、取っ手１１２を持って支持板１１を回動させると、それに伴って複数のヘッド部８１も一括で、ヘッド部８１の後端側にある回動部１１３を中心にして回動することになる。ここで、図６では、プラテン２上に所定の空間が形成されるように支持板１１及び第１照射部９１が回動された状態を示している。このように支持板１１が回動すると全てのヘッド部８１はプラテン２の直上から退避する。この際、各記録ヘッド８２の吐出面８２１は、ヘッド用開口を介して露出しているので、形成された空間を当該吐出面８２１のメンテナンスに使用することが可能となる。以降、この状態を第３メンテナンス状態と称す。

枠体１２の前端部には、取っ手１２１が設けられている。また、枠体１２の左右方向における両側部には、枠体１２をプラテン２に対して昇降させる一対のアーム部１２２が取り付けられている。アーム部１２２の基端は、フレーム７に回動自在に取り付けられている。作業者が取っ手１２１を持って枠体１２を持ち上げると、これに連動してアーム部１２２も基端を中心に回動して起立する（図７，８参照）。この場合、枠体１２及び支持板１１はプラテン２から離間しており、プラテン２上に所定の空間Ｓが形成される（図９参照）。この空間Ｓによってプラテン２の表面若しくはプラテン２上の記録媒体が露出するため、これらのメンテナンスが可能となる。アーム部１２２の起立状態は図示しないロック機構によって維持され、枠体１２及び支持板１１がプラテン２から離間した状態も維持されることになる。以降、この状態を第４メンテナンス状態と称す。
第４メンテナンス状態から、作業者がロック機構を解除して取っ手１２１を持って枠体１２を下げ、枠体１２及び支持板１１をプラテン２に対して接近させると、これに連動してアーム部１２２も基端を中心に回動し転倒する（図３，１０参照）。

インク供給部５は、図１，２に示すように、画像記録部４の後方に配置されている。このインク供給部５には、インクを貯留する複数のインクタンク５２と、複数のインクタンク５２を個別に昇降させる昇降部５３とが備えられている。複数のインクタンク５２のそれぞれは、インク供給管５１を介して、複数の記録ヘッド８２のそれぞれの一端部に連通している。

昇降部５３は、各インクタンク５２に対して周知の昇降機構（図示省略）が設けられている。この昇降機構は手動であっても自動であってもよいが、少なくともプラテン２上から退避している記録ヘッド８２に対しては、当該退避している記録ヘッド８２に対応するインクタンク５２を前記退避している記録ヘッド８２の基準位置（水頭値基準位置）よりも上方に配置することが可能であるとともに、プラテン２上から退避していない記録ヘッド８２に対しては、当該退避していない記録ヘッド８２に対応するインクタンク５２を前記退避していない記録ヘッド８２の基準位置よりも下方に配置することが可能であるものであることが好ましい。手動式の場合には記録ヘッド８２の状況を確認して、インクタンク５２を昇降させて、自動式の場合には記録ヘッド８２の状態を検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に応じてインクタンク５２を自動で昇降させることになる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
待機時においては、図３に示すように各ヘッド部８１及び第１照射部９１は画像記録状態となっている。また、画像記録指示の入力前には作業者は昇降部５３を動作させて、全てのインクタンク５２を、全ての記録ヘッド８２の基準位置よりも下方に配置して、ノズルの内圧を負圧としておく。これにより、画像記録中にノズルからインクが漏れ出ることが防止される。

そして、入力パネル６に画像記録指示が入力されると、搬送装置３が記録媒体を間欠搬送し、第１照射部９１及び第２照射部９２が光を照射する。各記録ヘッド８２は、搬送装置３の間欠搬送によって記録媒体が一旦停止した際に記録媒体に対してインクを吐出する。記録媒体に着弾したインクは、記録媒体が搬送されることによって第１照射部９１からの光が当たると半硬化し、第２照射部９２からの当たると完全硬化する。これにより、インクにより形成された画像が記録媒体上に定着することになる。

各ヘッド部８１を個別にメンテナンスする場合、作業者は、画像記録状態からメンテナンス対象のヘッド部８１を回動して、図４に示す第１メンテナンス状態にする。また、作業者は昇降部５３を動作させて、メンテナンス対象の記録ヘッド８２に対応するインクタンク５２を、当該記録ヘッド８２の基準位置よりも上方に配置する。これにより、ノズルの内圧が正圧となった状態で、メンテナンス対象の記録ヘッド８２の吐出面８２１が露出するので、記録ヘッド８２に対してメンテナンスを施すことが可能となる。記録ヘッド８２に対するメンテナンスとしては、吐出面８２１のワイピングや、ノズルの確認、ノズルに対するインク導入、記録ヘッド８２の交換等が挙げられる。

第１照射部９１をメンテナンスする場合、作業者は第１メンテナンス状態から、カバー部９１２を回動して、図５に示す第２メンテナンス状態にする。これにより、第１照射部９１の光源９１１が露出するので、当該光源９１１に対してメンテナンスを施すことが可能なる。光源９１１に対するメンテナンスとしては、光源９１１の清掃、交換等が挙げられる。

各ヘッド部８１を一括してメンテナンスする場合、作業者は第２メンテナンス状態から、支持板１１を回動して、図６に示す第３メンテナンス状態にする。また、作業者は昇降部５３を動作させて、全てのインクタンク５２を全ての記録ヘッド８２の基準位置よりも上方に配置する。これにより、ノズルの内圧が正圧となった状態で、全ての記録ヘッド８２の吐出面８２１が露出するので、各吐出面８２１に対してメンテナンスを施すことが可能となる。

プラテン２の表面若しくはプラテン２上の記録媒体をメンテナンスする場合、作業者は第１メンテナンス状態から、枠体１２を持ち上げて、図９に示す第４メンテナンス状態にする。これにより、プラテン２上に空間Ｓが形成されるので、プラテン２の表面若しくはプラテン２上の記録媒体に対してメンテナンスを施すことが可能となる。

本実施形態によれば、複数の記録ヘッド８２が、当該記録ヘッド８２の一端側を中心にキャリッジ１０に対して回動し、プラテン２上に所定の空間が形成されるように退避するので、プラテン２上に記録媒体があったとしても、記録ヘッド８２の下方にメンテナンス用の空間を確保することができる。これにより、記録媒体を取り除かなくとも記録ヘッド８２のメンテナンスが可能となる。
また、インク供給部５と接続された一端部側を中心に記録ヘッド８２が回動するために、退避時においては他端部側がプラテン２から離れることになる。つまり、プラテン２が水平に配置されている場合には、インク供給部５と接続された一端部側が他端部側よりも下方に位置することになるため、記録ヘッド８２のノズルからインクが漏れ出て記録媒体を汚してしまうことを防止することができる。

また、複数の記録ヘッド８２が個別にキャリッジ１０に対して回動をするようになっているので、記録ヘッド８２を個別にメンテナンスすることも可能である。
そして、キャリッジ１０もプラテン２に対して接離自在であるので、プラテン２上にメンテナンス用の空間Ｓを形成することができ、プラテン２の表面若しくはプラテン２上の記録媒体に対してメンテナンスを施すことも可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、図１１，１２に示すようにインクジェット記録装置１に、プラテン２上の記録媒体から退避した記録ヘッド８２の吐出面８２１を摺擦するワイプ部２０を搭載することもかのうである。ワイプ部２０には、吐出面８２１を摺擦するワイプ２１と、ワイプ２１に付着したインクＬを吸収する吸収体２２とが設けられている。吸収体２２は吐出面８２１の後端側に固定されている。ワイプ２１は、画像記録状態においては吐出面８２１の先端側に配置されていて（図１１参照）、記録ヘッド８２が回動して第１メンテナンス状態若しくは第３メンテナンス状態となっている場合にはその回動に連動し吐出面８２１を摺擦して、吸収体２２に接触するようになっている（図１２参照）。これにより、記録ヘッド８２の回動動作に連動して吐出面８２１を摺擦することができる。

また、本実施形態では、記録ヘッド８２の回動、第１照射部９１の回動及びキャリッジ１０のプラテン２に対する接離動作が手動により実行される場合を例示して説明したが、これらの動作は自動であっても構わない。

本実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のインクジェット記録装置の概略構成を示す側面図である。 図１のインクジェット記録装置に備わる画像記録部の概略構成を示す斜視図である。 図３の画像記録部の第１メンテナンス状態を示す斜視図である。 図３の画像記録部の第２メンテナンス状態を示す斜視図である。 図３の画像記録部の第３メンテナンス状態を示す斜視図である。 図３の画像記録部の第４メンテナンス状態を示す斜視図である。 図７の画像記録部とフレームとの関係を示す斜視図である。 図７の画像記録部とプラテンとの関係を示す斜視図である。 図３の画像記録部とフレームとの関係を示す斜視図である。 記録ヘッドに対して設置されたワイプ部を示す側面図である。 第１若しくは第３メンテナンス状態における記録ヘッドとワイプ部との関係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 プラテン
３ 搬送装置
４ 画像記録部
５ インク供給部
６ 入力パネル
７ フレーム
８ インク吐出部
９ 照射部
１０ キャリッジ
１１ 支持板
１２ 枠体
２０ ワイプ部
２１ ワイプ
２２ 吸収体
３１ 記録媒体供給部
３２ 巻き取り部
３３ 搬送部
５１ インク供給管
５２ インクタンク
５３ 昇降部
８１ ヘッド部
８２ 記録ヘッド
８３ 駆動基板
８４ 基台
８５ 立設片
８６ 取っ手
８７ 回動部
９１ 第１照射部
９２ 第２照射部
１１１ 光源用開口
１１２ 取っ手
１１３ 回動部
１２１ 取っ手
１２２ アーム部
８２１ 吐出面
９１１ 光源
９１２ カバー部
９１３ 格納部
９１４ 取っ手
９１５ 回動部

Claims (5)

1. 記録媒体を支持するプラテンと、
   前記プラテン上を通過するように前記記録媒体を搬送する搬送装置と、
   前記プラテンに支持された前記記録媒体に対してインクを吐出するため、当該記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に延在するライン式の記録ヘッドを複数と、
   複数の前記記録ヘッドの吐出面が前記プラテンに対して対向するように前記記録ヘッドを支持するキャリッジと、
   複数の前記記録ヘッドのそれぞれの一端部に接続されて、当該記録ヘッドのそれぞれに対してインクを供給するためのインク供給部とを備え、
   複数の前記記録ヘッドは、当該記録ヘッドの一端側を中心に前記キャリッジに対して回動し、前記プラテン上に所定の空間が形成されるように退避す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記載のインクジェット記録装置において、
   複数の前記記録ヘッドは、個別に前記キャリッジに対して前記回動をす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記載のインクジェット記録装置において、
   前記キャリッジは、前記プラテンに対して接離自在であることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１〜３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、
   前記プラテン上の前記記録媒体から退避した前記記録ヘッドの吐出面を摺擦するワイプ部が備えられてい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、
   前記インク供給部は、
   インクを貯留する複数のインクタンクと、
   前記複数のインクタンクのそれぞれと、複数の前記記録ヘッドのそれぞれの一端部とを連通するインク供給管と、
   前記複数のインクタンクを個別に昇降させる昇降部とを有し、
   前記昇降部は、
   前記プラテン上から退避している前記記録ヘッドに対しては、当該退避している記録ヘッドに対応する前記インクタンクを前記退避している記録ヘッドの水頭値基準位置よりも上方に配置し、
   前記プラテン上から退避していない前記記録ヘッドに対しては、当該退避していない記録ヘッドに対応する前記インクタンクを前記退避していない記録ヘッドの水頭値基準位置よりも下方に配置することが可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。

Images